深圳市倍利富科技有限公司

新闻中心

联系方式

 

深圳市倍利富科技有限公司

地址:深圳市福田区深南中路南光捷佳大厦1902

邮编:518000

电话:0755-88878705

传真:0755-82037319

手机:15012698105

邮箱:w_jingnan@126.com

当前位置: 首页 > 新闻中心 > 企业新闻
企业新闻

IC生产流程与测试系统

 

 
 
 2IC生产流程与测试系统 
2.1  IC生产流程简介
你想知道精密的IC芯片是如何从粗糙的硅矿石中诞生的吗?本节将为您揭开 IC制造的神秘面纱。
你知道吗?制造一块 IC芯片通常需要 400到 500道工序。但是概括起来说,它一般分为两大部分:前道工序(front-end production)和后道工序(back-end production)。
[1] 前道工序
该过程包括:
(1)将粗糙的硅矿石转变成高纯度的单晶硅。
(2)在 wafer上制造各种 IC元件。
(3)测试 wafer上的 IC芯片
[2] 后道工序
该过程包括:
(1)对 wafer划片(进行切割)
(2)对 IC芯片进行封装和测试
 
在制造过程中有数道测试步骤。其中,在前道工序中对 IC进行的测试,我们把它叫做 wafer测试。在后道工序过程中对封装后的 IC芯片进行的测试,我们称之为封装测试。在有些情况下,wafer测试也被放在后道工序中,但在本文里,我们把 wafer测试归为前道测试。
 
 
 
前道生产流程:
 
晶种
熔融的硅
单晶硅加热器石英炉
 
 
 
金刚石刀
抛光剂 
 
 Wafer
气体加热器 
石英炉
<1>硅棒的拉伸
    将多晶硅熔解在石英炉中,然后依靠一根石英棒慢慢的拉出纯净的单晶硅棒。
<2>切割单晶硅棒
用金刚石刀把单晶硅棒切成一定的厚度形成 WAFER。
<3>抛光 WAFER WAFER的表面被抛光成镜面。
<4>氧化 WAFER表面
 
WAFER放在 900度——1100度的氧化炉中,并通入纯净的氧气,在 WAFER表面形成氧化硅。
 
 
 
<5>覆上光刻胶
   通过旋转离心力,均匀地在 WAFER表面覆上一层光刻胶。
<6>在WAFER表面形成图案
 
通过光学掩模板和曝光技术在WAFER表面形成图案。
<7>蚀刻真空泵使用蚀刻来移除相应的氧化层。
<8>氧化、扩散、CVD和注入离子
对 WAFER注入离子(磷、硼),然后进行高温扩散,形成各种集成器件。
<9>磨平(CMP)  将 WAFER表面磨平。
 
 
 
 
 
正极
  <10>形成电极进气
把铝注入 WAFER表面的相应位置,形成电极。
Wafer
负极 
 出气
 <11>WAFER测试
芯片 
    对 WAFER进行测
试,把不合格的芯片
标记出来。
探针卡
Wafer使用 ADVANTEST的 
 
T6573测试系统
 
 
后道生产流程:(对 WAFER测试合格的芯片进行下面的处理) 金刚石刀 
 <12>切割 WAFER 把芯片从 WAFER上切割下来。
Wafer
芯片 
 
 
 
Frame
芯片
 切割机切割 
 
<13>固定芯片把芯片安置在特定的 FRAME上
 
 
Lead Frame
<14>连接管脚
用 25微米的纯金线将芯片和 FRAME上的引脚连接起来。
<15>封装用陶瓷或树脂对芯片进行封装。
 
 
 
 
 
 
信号 
 <19>标记在芯片上用激光打上产品名。
镜片
 
 
完整的封装
2.2 前道工序中的测试及设备
芯片
 
 
<16>修正和定型(分离和铸型)
把芯片和 FRAME导线分离,使芯片外部的导线形成一定的形状。
<17>老化(温度电压)测试在提高环境温度和芯片工作电压的情况下模拟芯片的老化过程,以去除发生早期故障的产品
 
 
 
老化机老化板
<18>成品检测及可靠性测试进行电气特性检测以去除不合格的芯片
成品检测:电气特性检测及外观检查可靠性检测:实际工作环境中的测试、长期工作的寿命测试
在前道工序完成前要对wafer进行前道测试,这样做可以避免对不合格的 IC芯片进行封装,从而减少不必要的浪费,减少生产成本。 
 
 
 
 
剔除废品IC的方法: 
1 使用墨印器(Inker)给不合格的 IC芯片上打上墨印。在后道工序中,在划片的时候丢弃被打上墨印的 IC
2 也可以不用墨印器,而直接记录下出问题的 IC芯片在 wafer上的坐标。在后道工序中(切割 wafer时)根据该坐标丢弃 IC。
 
下面,将向大家介绍一下前道测试中需要使用的设备:
(1)测试系统(test system):测试系统生成测试IC时所需的各种信号,并且检测IC的输出信号。根据检测的结果,测试系统判断所测的IC是否合格,并将测试的结果传输给wafer prober。(2) Wafer prober:wafer prober将 wafer从工作台上移送到测试头下面,并将探针卡上的针脚压在 IC芯片上,形成良好的电气接触。Wafer prober还要根据测试系统的测试结果,给不合格的 IC打上墨印。
(3)探针卡(probe card):探针卡负责测试系统与IC芯片之间的电气连接。在探针卡上有很多的探针
 
(needle)。测试时,这些探针被压到IC芯片的电极板上,从而完成与 IC芯片的电气连接。早期的探针是几厘米长的钨质探针。但是这种钨质探针因为自身的电气特性,无法应用在信号频率高于 60MHz的场合,也无法应付narrow pitched pad。之后推出的新型探针卡上的探针已经解决了上述的限制,完全可以满足当今设备的测试需求。
再接下来,将向大家介绍一下memory器件在 wafer测试中的修复:在高密度内存单元的制造过程中,通常会额外地再造一些备用的内存单元。这样,在测试中如果发现某些内存单元不合格,就可以用备用的内存单元进行替换,从而提高良品率。在 wafer测试中,需要对不合格的 IC芯片进行分析,以判别如何使用备用的内存单元来修复这些芯片。这种分析称为修复分析,分析的算法称为修复算法。经过修复算法分析后,如果 IC芯片不能修复,就归为废品,如果可以修复,就使用激光修复器对电路重新连接,用备用内存单元条替换已损坏的内存单元。修复后的 IC芯片需要重新进行测试。只有通过测试后,wafer测试才算结束。
 
内存单元:内存单元是用来保存数据(0或 1)的电路单元。一个昀简单的内存单元是由一对晶体管和一个电容组成的。例如,拥有64Mbit容量的内存设备中有 64,000,000个内存单元。MRA:在ADVANTEST,我们使用MRA(memory repair analyzer,即内存修复分析器)来进行高速的分析并获得修复方案。即,如何用备用单元条来替换有问题的单元。
昀后,让我们再看一下wafer测试分析:将 wafer测试的结果根据芯片的位置坐标显示出来,就可以形成一张 wafer的映射图。通过该图,可以看到次品芯片的分布趋势。良品 /次品的分类也可以依靠映射图中的数据进行,而无须使用墨印器。对于内存设备来说,还能够显示每一个不合格的比特的空间分布。次品的错误模式以及其他的分析数据对于减少次品率大有益处。WFBMAP3
 
 
 
WFBMAP3(wafer fail bit map)是一个 ADVANTEST为内存测试提供的软件。Wafer map与wafer fail bit map这两个软件都能显示wafer上芯片的测试结果,但是只有wafer fail bit map能够显示内存芯片中每一个内存单元的测试结果。
Fig.2-1  由WFBMAP3显示的wafer fail bit map 
2.3 封装测试 /昀终测试在完成封装测试的过程中,我们要用到的测试系统和 HANDLER。
 
测试系统到底做些什么?答:测试系统会向所测试的 IC加上信号,然后从IC的输出端接受IC的输出信号,以判断该 IC芯片是否合格。
HANDLER到底是什么?答:HANDLER即是机械手,它把所要测试的 IC芯片从托盘里移至测试平台上。在测试结束后,它通过接受信号,把合格与不合格的 IC芯片移至相应的平台 。HANDLER还能根据测试要求对 IC芯片进行加热和冷却。
刚刚我们提到了存放 IC芯片的托盘,下面我们来介绍一下。 
 
TRAY(托盘)是什么?
答:通常在使用 HANDLER把芯片放在一个 TRAY中,对于各种不同形状的IC,我们相对有不同的 TRAY。在测试台,HANGLER根据 P/F把 IC放在两个不同的 TRAY中。
  
 
点击次数:  更新时间:2013-08-14  【打印此页】  【关闭
上一条:电子元器件知识:IC封装大全宝典  下一条:没有了
在线交流 
咨询销售 咨询销售
咨询销售 咨询销售
合作加盟 合作加盟

在线留言