环境测试

 

环境测试可以清除出密封不严和有缺陷的封装器件。所测出的缺陷表现为松动的芯片、污染物和在粘片凹腔内的尘埃以及错误的连线压焊。这一系列的测试首先由稳定性烘焙开始,这里会将封装器件中所有可挥发性的物质去除掉。典型的烘焙温度是150℃,连续24小时。

 

第一个环境测试是温度循环(temperaturecycling)。受测器件被载人测试室内,在高低两个极端的温度下循环。循环的次数也许会达到几百次。测试中的最高、最低温度的设定视所应用的器件而定。商用器件的温差改变比高可靠性器件要小c高可靠性器件的循环温差为一25℃-125℃。在循环过程中,任何缺陷,如不严密的密封、不良的粘片或不良的焊线会更加恶化,于是可以在以后的电性测试中被发现。

 

第二个环境测试是恒定加速(constantaccelerauon)测试。在此测试中,封装体被载人离心机中加速(参见下图),所产生的离心力可高达地球引力的30倍(300倍的重力加速度)。在加速测试中,封装体内可飘移的微尘,不良的粘片,不良的焊点会在重压下恶化,于是在最终电性测试中可被发现。

 

密封不严的封装外壳可用两个方法来检测。总体检漏法(参见图1&33)是将器件浸人到热的液体中。加热的液体给器件加温,迫使保留在器件空洞内的空气外逸。外逸的空气以可观察到的气泡形式升到液体表面。检测容器的一侧是透明的,允许操作员观察到气泡。小的(或微)漏孔可以用追踪气体来检测。对这种检测,氦气在加压后被抽至一个装有封装器件的容器内。如果器件有小的漏孔,氦气会被压人器件的空洞内。当器件内的氦气外逸时,会被一种称为气体分光仪的仪器检测到,此仪器可以识别外逸的气体。另外一种微漏检测法是使用一种放射性气体氪85。使用同样的方法将此气体在加压下压人任何微漏孔的器件空洞内。检测器件内可能有的氪85的仪器与盖格(Geiger)计数器相似。

 

电性测试

 

晶圆生产和封装工序的目的是给客户提供一种能执行特定参数的特定半导体器件。因此,最后一道工序就是对完成封装工序的封装单元进行电性测试来验证其是否按规范进行工作。这项测试与先前的晶圆电测相似。总的目标是验证在晶圆电测过的良品芯片没有被以后的封装工序搞坏。

 

首先进行的是一系列参数测试。这些电性测试检查的是器件或电路的总体性能以确定其满足特定的输人和输出电压、电容和电流的规范。最终测试的第二部分为功能性测试(functionaltest)0这项测试实际上检测芯片的特定功能。逻辑芯片进行逻辑测试,内存芯片检测其数据存储和提取的能力。用于进行最终测试的设备在电性能上与进行晶圆电测操作的设备类似。电性能测试由电脑控制的测试机来进行,测试机直接控制被测参数和功能的序列和级别。器件通过插件座与测试机相连;此插件座单元为测试头(testhead)。被测器件被手动或自动操作单元(称为机械手的装置)插人到测试头中(参见图1&34)。此机械手可以是纯机械的或机器人功能的,视操作的速度和复杂程度而定。