宜特小學堂 – SiP 系統級構裝出現故障 兇手會是誰

作者 | 發布日期 2022 年 04 月 12 日 9:00 | 分類 晶片 Telegram share ! follow us in feedly


MCM/SiP 等複雜多晶片結構,如何針對疑似故障晶片進行確認以及避開其他元件的干擾,正確判定測試結果?

隨著多媒體影音/高速通訊元件等科技產品,朝向多功能化與 IC 體積微小化邁進,元件間的系統化整合也被視為未來的重點發展技術。目前業界的封裝技術大多朝 SiP(System in Package;系統級構裝)、MCM(Multi Chip Module;多晶片模組)進行優化。

然而,當 IC 出現故障時,想分析其中一顆元件或晶粒(Die)的異常狀況,又礙於 SiP、MCM 內部打線或基板線路互相聯結的複雜關係,將導致進行電性測試時,容易受到其他晶片或元件影響,造成判定困難,甚至無法判定。

該如何解決此狀況呢?本期宜特小學堂,將與您分享解決之道。宜特科技藉由累積多年厚實的半導體驗證分析技術,研發出 IC Repackage 移植技術(延伸閱讀:IC Repackage移植技術 助先進封裝晶片檢測無礙),可從 SiP、MCM 等多晶片或模組封裝體裏頭,將欲受測之裸 Die,無損傷的移植至獨立的封裝測試體,避開其他元件的干擾,進行後續各項電性測試,快速找到 IC 故障的元兇是誰 (延伸閱讀:如何利用現成晶片變身為測試治具

   一、IC Repackage 移植五步驟

進行 IC Repackage 移植,在宜特實驗室需要經過五道步驟(圖一)。

首先,收到待測樣品後,宜特將進行 IQC(Incoming Quality Control,樣品進料品質控制),並確認客戶提供的相關資訊,包括利用 3D OM 檢查外觀有無受損、確認封裝體內 Die 的數量、目標異常晶片位置與厚度等,這個階段主要目的是確認樣品現況是否吻合客戶反應情形。

第二步驟,將利用 X-ray(X射線檢測)或 SAT(超音波掃瞄),進一步確認目前樣品有無封裝(Package)異常,並定位確認需要取出的目標異常晶片位置。 接著,藉由 IV 電特性量測,來確認封裝體內,客戶指定 pin 的狀況,同時,視情況,將利用 Thermal EMMI(InSb) 來確認亮點與目標異常晶片的關係。

第三步驟,則是利用酸蝕及研磨方式,取出目標異常晶片,並藉由 OM(數位顯微鏡),確認晶片有無 Crack(裂痕)、Burnout(燒毀)、Chipping(缺口)等問題。

第四步驟,將取出的裸 Die,重新打線封裝成客戶要求的 Package。最後,宜特可先針對樣品進行 IV 電特性量測,或是,客戶也攜回該顆重新封裝過後的 IC,至自家廠內進行功能性電特性量測。

▲圖一:宜特科技實驗室 IC Repackage 移植五步驟 

二、IC Repackage 移植經典案例

取出 SiP 中的目標異常 Die,製備成 wBGA

圖二為 SiP 樣品,宜特科技透過 Repackage 移植技術,將其中的目標異常裸 Die 取出,進行樣品製備,移植成 wBGA(window Ball Grid Array)封裝形式。藉此,客戶即可避開其他元件的干擾,針對該顆 wBGA 進行後續 ATE(Automatic Test Equipment),確認異常位置。

▲圖二:移植 SIP 裏頭的目標裸 Die,樣品製備為 wBGA 封裝形式,順利進行後續各項測試。

從 Module(模組)中取出元件,進行植球

當 Module(模組)中有多顆 IC 或元件時,宜特實驗室透過研磨或切割,將目標元件從 Module 中取出,接著進行植球服務,讓客戶可以取回至自家廠內進行各項測試,釐清相關故障原因。

下圖為從 Module(模組)中取出我們的目標 BGA IC,經過尺寸量測及植球後,便於客戶後續測試。

▲圖三:取出 Module 內的目標元件,經植球後,即可回到客戶廠內測試。

本文與各位長久以來支持宜特的您,分享經驗,若您有關於 IC Repackage 相關知識或需求想要更進一步了解,歡迎洽詢 +886-3-579-9909 分機 1066 張小姐。Email: marketing_tw@istgroup.com

(圖片來源:宜特科技)

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