5分钟科普 | 封装测试·终极试炼

半导体制造的后半程被称为封装测试(assembly and test),只有完成了这一阶段,芯片才能被装进电子产品。在这一阶段,单个或多个芯片被固定到一个封装(package)中,封装为芯片提供多重的保护,避免其受到高温、高压,以及各种环境因素(湿气、灰尘等)的损害,同时,它也起到电路联通的作用,将芯片与电子产品中的其它组件连接起来。

在英特尔遍布全球的封装测试工厂里——有些厂房的面积相当于五个足球场那么大——技术人员要完成数百道工序,将芯片封装,进行严格的测试,才能为每个封装成品做好出货前的最后处理,交付给客户。
简单来说,芯片的封装测试包括如下六大阶段:

第一步:芯片贴装(chip attach)
芯片贴装模块(CAM)将裸片及其他必要元件(如电容)固定在封装基板上。基板是封装的主体部分,目前通常采用有机材料制成,英特尔计划在不久的将来推出玻璃基板。
值得一提的是,芯片贴装模块的设备是一个大型机械系统,大小堪比一辆汽车。


第二步:环氧树脂(epoxy)封装
密封加固处理:自动化设备在裸片与基板之间注入环氧树脂,以消除微小气隙,确保物理压力在裸片上均匀分布。


第三步:封盖贴合(lid attach)
安装散热盖板:使用专门的机器在裸片表面涂上热界面材料,然后安装散热器(或称散热盖板),以将芯片工作时产生的热量传导出去。该结构能有效提升散热性能。


第四步:老化测试(burn in)
高压高温严苛测试:芯片需在极限电压与温度环境下进行可靠性验证,唯有通过此"极限试炼场"考验的合格品,方能进入后续流程,确保长期稳定运行。


第五步:电气性能测试(electrical tests)
量产前最后验证:在投入实际使用前的最后一环,每颗芯片均需完成电气性能测试,验证其功能完整性。
测试目的:通过电气测试筛查制造缺陷,并验证芯片性能是否符合设计规格要求。


第六步:系统级验证(process platform validation)
终端场景模拟测试:通过使用不同的模型与操作系统的模拟测试,全面复现终端用户实际运行环境和应用场景。
“通关”全部测试的芯片将被打包运输,发往世界各地的客户。

通过制造性能更强、能耗更低的芯片,半导体行业能够满足指数级增长的算力需求,推动AI等创新技术的应用落地。
文章来源:英特尔中国







