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X射线检测技术的兴起

作者: 『日联科技』发表时间:2019-02-25 13:41:53浏览量:638

目前,针对封装和组装过程采用的测试方式主要包括人工目检、飞针测试、针床测试ICT(In circuit tester)、自动光学检查AOI(Automatic Optical Inspection)和功能测试(Functional Tester)等。但这些方法已不能满足各种先进封装器件的测试要求。
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  目前,针对封装和组装过程采用的测试方式主要包括人工目检、飞针测试、针床测试ICT(Incircuittester)、自动光学检查AOI(AutomaticOpticalInspection)和功能测试(FunctionalTester)等。但这些方法已不能满足各种先进封装器件的测试要求。


  以芯片尺寸封装CSP为例:CSP的种类很多,有柔性封装CSP、刚性基板CSP、引线框架CSP、栅阵引线型CSP和微小模塑型CSP等。不同的CSP结构,其技术也不尽相同,但都是基于两项技术:倒装焊(FCB)和球栅阵列(BGA)。首先,倒装焊技术有3种电气连接方法:焊球凸点法(Solderbump),热压焊法(和热超声焊法)(图1.1)、导电胶粘接法(图1.2)。无论哪一种电气连接方式,凸点的连接在封装过程中都是不可见的。



  图1.1热超声焊法示意图


  图1.2导电胶粘接法


  其次,在封装过程中,焊盘长期暴露在空气中,容易产生氧化,从而所有的连接点都可能出现缺陷:包括连接焊点的裂缝、没有连接上、焊点的空洞过多、导线和导线压焊的缺陷,以及裸片和连接界面的问题。


  此外,焊盘硅片在封装过程中会因压力产生微小裂纹,导电胶连接的胶体也会在封装过程中产生气泡。这些都对极大规模集成电路的封装质量会产生影响。而凸点连接、连接点虚焊以及硅片微小裂纹、胶体气泡等表面不可见缺陷都无法用AOI技术来判断。传统的电气功能性测试既需要对所检测对象的功能有很明确的认识,也需要检测技术人员具有很高的测试技能,电气功能测试设备复杂,测试成本高,测试的成果依赖于检测人员的技术水平。这就给极大规模集成电路的封装测试带来了新的难题。


  同样地,对如图1.3所示的SiP系统级封装来说,都采用了多芯片组件技术和3D封装两大技术。除存在上述2D封装中的检测问题外,还由于多层布线或者是层间叠装互联的复杂3D封装技术,使得SiP芯片从裸片到封装以及到印刷电路板的3D质量检测都变得更加复杂,AOI技术也完全不能解决层间叠装、多层布线引起的不可见缺陷质量控制问题。

  图1.3裸片堆叠封装的CT图像


  而对于LED封装来说,在芯片贴装、注胶等过程中经常会出现图1.4所示的内部气泡,从而影响最终的LED终端产品质量,不利于我国自主LED产品和产业的发展。

  图1.4LED封装后X光检测的气泡图像


  为了有效地解决2D和3D封装等过程出现的内部缺陷检测问题,出现了将X-RAY检测技术应用于半导体封测过程,与前述五种测试方法相比具有更多的优点,为达到提高“一次通过率”和争取“零缺陷”的目标提供了更有效的检测手段。


  X-RAY检测技术通过不同材料对X-RAY的吸收差异,对物体内部结构进行成像然后进行内部缺陷检测,在工业探伤与检测、医学检查和安全检验等领域已得到广泛应用。


  日联科技成立于2002年,始于深圳,是从事精密X射线技术研究和X射线智能检测装备研发、制造的国家级高新技术企业,也是国内首家集物联网“云计算”技术于X射线智能检测系统的集成商。公司现已发展为国内X射线检测技术和设备种类最齐全的龙头企业,是全球第四家微米级X射线源技术拥有者。该技术和装备广泛应用于电子半导体、锂电新能源、工业无损探测、公共安全及航天军工等高科技行业,填补了国内多项技术空白。
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