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【具体要求】MIL-STD-883内部目检中的方法2010、2013和2017之间的差异(下)
来源:海瑞航天 | 作者:hirelinfo | 发布时间: 2022-03-09 | 1124 次浏览 | 分享到:

       大家好,我是海瑞航天的武鹏,欢迎大家来到海瑞课堂和我们一起学习MIL-PRF-38535这门课程。

        上次我们说到了芯片内部结构和高倍放大检验如何对金属化层、布线和钝化层的符合性检查,以及通过PCB的制程检验去理解金属化层的检查项目,这次我们说说集成电路的另外两项工艺——键合与封装。

        集成电路的裸片(Die)非常容易损坏,本身的主要成分是硅(俗称沙子),而其阻焊层使用的是玻璃钝化,加之结构复杂,外形又薄又小,对工作环境要求还高,高温、碰撞、静电等都会直接让其损坏失去功能。为了保护,让它能在普通的工作环境下正常工作,人们就把它封装在了一个更加可靠的材质中,也就是我们常说的封装(Packing)工艺;并通过晶片上的焊盘与外面的引脚进行连接,也就是我们常说的键合(Bond)工艺,通过这两个方式把IC裸片既保护好,又与其外围电路相互连接了起来。

       内部目检中的低倍放大镜检查就是针对这部分的内容。确保裸片在安装、键合、异物、梁式引线等一系列的生产过程有可靠的质量保证。其通过30X~60X放大对裸片的关键部位及其周围进行检查,确保裸片与底座安装完好、引线连接正确且牢固,引线与引线间不会引起短路,内部无异物(例如焊锡渣、灰尘等),封装固化正常。

 

图1:单片集成电路目检项目图

        在介绍了集成电路生产基础知识之后,回到我们的主题:MIL-STD-883中的方法2010(单片内部目检)和方法2017(混合内部目检)的区别是什么呢?其实不论单片集成电路还是混合集成电路在做裸片(Die)的内部目检时,检查的内容基本是一样的,证据之一是在方法2017中是通过直接引用方法2010,对混合集成电路的金属化层、扩散和钝化层、划片和芯片缺陷、玻璃钝化层缺陷、膜电阻、多余物、激光修正等方面进行检验的。不同的检查项目主要是由于混合电路与单片集成电路的结构上存在差异。我们之前课程说过,混合电路就是多晶片、单晶片与元器件或多晶片与元器件的混连电路,因此就牵涉到了元器件间的装配检验(例如:元件的黏结、元件的方向及间距等)、新增的键合方式的检验(例如:复合键合、网眼键合和带键合等)、以及螺丝接头和螺孔的安装检查、连接器和穿通线的焊接检查等相关内容。具体请参见下图2,读者还可以自行与上图1单片集成电路的目检项目图进行比较,做更进一步的理解。

图2:混合集成电路目检项目图

       接下来,我们再谈谈方法2010、2017与方法2013之间的差异。上期我们提到方法2013是DPA(物理破坏性目检,它是在集成电路出厂后(或准出厂后)的)开封目检,它对单片、混合集成电路都适用。但由于其是对集成电路成品做破坏性检查,因此该检查会存在一些局限性,一部分能在集成电路裸片制程中检查的内容,在这里就无法目视检查或判别了。例如钝化层、玻璃钝化层;像膜电阻、介质阻隔、通孔、耦合电桥等结构项目和有测试值的项目也无法进行直接测量。DPA的目的并非是像方法2010那样检查集成电路内部的制程工艺是否符合QML中的要求,而是为了降低供应商擅自更改内部结构、原材料所带来的风险;或因存储、运输因素导致芯片内部裸片、键合、封装发生劣化而产生的风险。一定程度上也能检查出芯片内部不一致的验证性问题(例如:假货,版本变更等),当然,做DPA检查之前,应通过其他方法——例如X-ray检测对集成电路先进行内部结构的判断。下图3是DPA目检项目图。

图3:DPA目检项目图

       感谢您收听海瑞课堂。海瑞航天致力于高可靠方面的研究,如果您想获得更多、更深入的资讯,您可以联系我们的邮箱 peng.wu@hirel.cn。您还可以从我们以往文章中寻找相关的信息。我是海瑞航天的武鹏,期待下期相见。