2026/5/21 15:03:18
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创建网站的软件,注册公司注册资金最低多少钱,房地产网站互动设计公司,google建站B109C 测试方法#xff1a;Flip Chip Tensile Pull 倒装芯片拉伸测试1 范围本测试方法适用于芯片与基板焊点形成后、未涂覆底部填充胶或其他会提高表观结合强度的材料前的倒装芯片。其用途包括#xff1a;评估特定倒装芯片的芯片接合工艺一致性与质量#xff1b;评估特定倒装…B109C 测试方法Flip Chip Tensile Pull 倒装芯片拉伸测试1 范围本测试方法适用于芯片与基板焊点形成后、未涂覆底部填充胶或其他会提高表观结合强度的材料前的倒装芯片。其用途包括评估特定倒装芯片的芯片接合工艺一致性与质量评估特定倒装芯片的焊点完整性。本方法同时涵盖有铅焊球与无铅焊球。注由于本测试为破坏性测试对于可能需要中高批量抽样的认证或工艺开发场景可能不适用。在制造过程中本测试可用于与初始基准结果进行对比。2 术语与定义2.1 倒装芯片背面backside of flip chip die器件上与焊球互连所附着表面相对的一面。2.2 十字头crosshead拉伸测试工具上的拉拔夹具。2.3 分层delamination倒装芯片焊点拉伸过程中出现的一种失效模式表现为焊球互连金属化层至少部分从基板或芯片上脱离但焊球本身仍保持连续。2.4 芯片断裂die fracture倒装芯片焊点拉伸过程中出现的一种失效模式表现为所有焊球分离前芯片本体发生断裂损坏。2.5 芯片焊盘断裂die-pad fracture芯片后端互连FBEOL结构中的断裂。2.6 倒装芯片flip chip die未封装的芯片通过焊点与基板形成互连。2.7 互连interconnect回流焊后器件与基板之间形成的焊点连接。2.8 金属间化合物断裂intermetallic fracture倒装芯片焊点拉伸过程中出现的一种失效模式表现为断裂面的任意部分位于焊料与器件 / 基板金属化层之间形成的金属间化合物处。2.9 未润湿焊球nonwet solder bumps回流焊过程中未与基板焊盘金属化层形成结合的焊球。注未润湿焊球的检测特征为拉伸测试后基板焊盘金属化层仍呈现原始颜色与纹理无焊料熔合痕迹。预期不会形成焊点的空焊盘区域除外。2.10 钝化层 - bump下金属化层断裂passivation-to-UBM fracture钝化层与焊球bump下金属化层UBM之间的断裂。2.11 平面断裂planar fracturebump下金属化层UBM层状结构内部的断裂。2.12 焊球solder bump附着在芯片外部金属化层上的离散焊料用于与基板形成互连。2.13 焊料拉断solder pull fracture焊球柱体本体内部的断裂。2.14 焊料空洞solder void焊点内部暴露器件或基板金属化层的空腔。2.15 连接柱stud附着在倒装芯片背面、用于执行拉伸测试的工具。2.16 基板substrate用于附着一个或多个半导体芯片的支撑材料。2.17 基板断裂substrate fracture倒装芯片焊点拉伸过程中出现的一种失效模式表现为所有焊球分离前基板发生断裂损坏。2.18 工具失效tool failure连接柱、夹具或其他机械设备失效导致无法对芯片执行拉伸测试。2.19 bump下金属化层UBMunder-bump metallurgy位于焊球与芯片之间的金属层。3 设备3.1 测试工具本测试所用设备需具备施加特定应力以将芯片从基板上拉离的能力。3.2 校准测量设备需提供经校准的应力测量与显示功能单位可为毫牛mN或克力gf1 gf 9.80665 mN精确值且需满足以下要求测量范围需覆盖至规定最小限值的 2 倍精度公差需满足 ±5%、±2.45 mN 或 ±0.25 gf 中的最宽公差单位gf 或 mN需与基准尺寸所用单位一致基准尺寸基于芯片上的焊球数量确定。4 测试流程4.1 被测器件准备被测芯片需已通过焊球回流焊与基板接合拟执行倒装芯片拉伸测试的芯片不得涂覆底部填充胶附着连接柱前需根据需求对芯片及连接柱的接合面进行预处理与操作确保连接柱与芯片背面之间的粘合力足以支持拉伸测试需制定适当的控制与抽样方案确保拉拔的焊球器件数量满足统计有效性要求与待验证产品数量匹配。4.2 连接柱与芯片的附着在不破坏焊球互连机械完整性的前提下使用高强度固化胶粘剂将连接柱附着在倒装芯片背面胶粘剂的拉伸强度需足以将芯片从基板上拉离且自身不会发生粘合失效连接柱尺寸需合理选择避免拉拔过程中出现不稳定连接柱面积不得超过芯片面积的 2 倍需避免连接柱与芯片之间的胶粘剂溢出并接触封装基板连接柱的接合面需涂覆一层薄且均匀的胶粘剂确保接合面完全覆盖连接柱需附着在待拉伸芯片的背面且需与样品对中以防止 / 减少测试过程中的额外力矩负载胶粘剂需完全固化后方可执行拉伸测试所选胶粘剂不得要求过高的固化温度或过长的固化时间否则可能影响焊点金属间化合物或失效模式。4.3 工具设置需将带有倒装芯片的基板牢固固定确保基板与十字头运动方向垂直±5°且基板与十字头对中使样品沿力的作用线运动避免焊点承受显著的侧向负载需使用夹具或特定方法固定基板确保拉伸过程中基板保持平整且不发生弯曲。注对于芯片与封装尺寸比过大的情况可能需将封装基板粘贴在刚性底板上以防止基板弯曲。4.4 拉伸操作需将芯片从基板上拉离测试所用的十字头速度需与被测焊点及基板材料的特性匹配若需进行数据对比速度需保持一致且需记录所用速度速度不得过高以免引发异常失效模式拉动连接柱直至倒装芯片与基板分离称重传感器需具备承受拉伸过程中所施加负载的能力对每个倒装芯片需记录失效时的力值样品中每个焊球的失效模式。5 检验标准a) 未润湿焊球、金属间化合物断裂、焊料拉断、分层、焊料空洞、芯片断裂及基板断裂的检验需在30 倍放大倍率下进行且需在100 倍放大倍率下验证b) 根据检验要求可采用扫描电子显微镜SEM等其他测量技术以提高精度与分辨率c) 若观察到工具失效需识别并记录根本原因。6 失效标准6.1 失效模式失效标准包括但不限于以下模式未润湿焊球Non-wet solder bumps焊料空洞Solder voids焊料拉断Solder pull fracture金属间化合物断裂Intermetallic fracture mode芯片断裂Die fracture焊盘脱落Pad lift-off分层Delamination凸点下金属化层断裂UBM fracture端子金属断裂芯片焊盘断裂Terminal metal fracture钝化层断裂Passivation fracture层间介质断裂ILD fracture注失效模式的发生概率与类型可能受以下因素影响设计特征尺寸、间距、过孔等、材料焊点、助焊剂等。6.2 标准确定拉伸测试完成后需对芯片与基板上的焊球进行检验并记录失效标准相关结果每类失效模式的允许水平及最小拉伸应力每焊球受力 / 焊盘面积需在采购文件中明确规定作为批次验收的依据每个焊球需归类为单一离散失效模式工具失效、基板断裂及芯片断裂不得视为测试失效但需记录在案。6.3 注意事项工具失效、基板断裂、芯片断裂等模式可能导致特定倒装芯片上100% 的焊球受影响此类模式下拉伸负载的施加会存在变化性与不均匀性导致测试结果偏离正常水平尽管芯片断裂、基板断裂与工具失效不被视为测试失效但为保证记录完整性仍需纳入测试结果信息。6.4 失效模式记录焊球的失效模式需按每器件的发生数量记录包括以下类别芯片断裂、基板断裂、分层、焊料空洞、金属间化合物断裂、未润湿、工具失效此外还需记录极限总拉伸负载计算得出的平均拉伸强度公式为[(总拉伸负载 / 焊球数量)/ 焊盘面积]。注需使用芯片焊盘面积与基板焊盘面积中的较小值同时需记录样品中所有器件的极限总拉伸负载、计算得出的平均拉伸强度及所有失效模式的统计汇总数据。7 汇总需明确规定以下细节a) 芯片与基板互连处各自的焊球面积b) 焊球数量c) 样本量待拉伸的倒装芯片数量、每个器件的焊球数量d) 倒装芯片焊点拉伸测试中各类失效模式的允许缺陷水平e) 每个焊球所需的拉伸应力f) 拉伸测试所用的十字头速度g) 基板材料。