封裝質(zhì)量**衛(wèi)士——超聲波掃描顯微鏡
隨著科技進(jìn)步,大家對(duì)消費(fèi)電子的需求更加多樣化:功能要求更多,需要增加更多芯片來(lái)實(shí)現(xiàn);輕量化、小型化,需要進(jìn)一步縮小芯片封裝面積;信息傳輸高速化,充放電速度高速化,散熱效率高速要求,需要芯片耐高壓、高頻和散熱進(jìn)一步提升。
為了滿足這些需求,芯片封裝面積越來(lái)越小,立體結(jié)構(gòu)越來(lái)越多,對(duì)封裝中剝離、空洞、裂紋要求也越來(lái)越嚴(yán)格。超聲波掃描顯微鏡(SAT)通過(guò)發(fā)射高頻超聲波傳遞到樣品內(nèi)部,在經(jīng)過(guò)兩種不同材質(zhì)之間界面時(shí),由于不同材質(zhì)的聲阻抗不同,對(duì)聲波的吸收和反射程度的不同,進(jìn)而采集的反射或者穿透的超聲波能量信息或者相位信息的變化來(lái)檢查樣品內(nèi)部出現(xiàn)的分層、裂縫或者空洞等缺陷。
下面通過(guò)幾個(gè)案例來(lái)感受一下這些需求的變化:
傳統(tǒng)封裝掃描圖像
從SAT圖像看芯片表面發(fā)白位置有明顯分層;對(duì)缺陷位置可以進(jìn)行著色,并分析數(shù)據(jù),判定OK或NG。
Flip-Chip封裝(塑封后MUF)
140MHz-5.2mm WhiteBump
140MHz-5.2mm Underfill分層
250MHz-2.0mm WhiteBump 250MHz-2.0mm Underfill分層
250MHz-2.9mm 良品 250MHz-2.9mm WhiteBump
TIM Coverage分析
1、對(duì)需要分析的區(qū)域進(jìn)行缺陷分析或膠層覆蓋率分析;
2、設(shè)定閾值后可以自動(dòng)判定OK或NG;
3、設(shè)定值有:缺陷面積、缺陷面積率、*大缺陷面積、*大缺陷面積率、缺陷直徑、膠面覆蓋率。
從上面幾個(gè)測(cè)試案例我們不難看出目前應(yīng)用較多的FC產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸越來(lái)越小,對(duì)bump和underfill檢測(cè),需要使用高頻探頭(140MHz、200MHz、250MHz)來(lái)實(shí)現(xiàn);裸芯的封裝對(duì)散熱要求則需要評(píng)定TIM膠的覆蓋率。