半导体封测 是什么

半导体封测 是什么,第1张

半导体生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成。半导体封测是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。

封装过程为:

来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后,被切割为小的晶片,然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板(引线框架)架的小岛上,再利用超细的金属(金、锡、铜、铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚,并构成所要求的电路;然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护。

塑封之后,还要进行一系列 *** 作,如后固化、切筋和成型、电镀以及打印等工艺。封装完成后进行成品测试,通常经过入检、测试、和包装、等工序,最后入库出货。

典型的封装工艺流程为:划片 装片 键合 塑封 去飞边 电镀 打印 切筋和成型 外观检查 成品测试 包装出货。

扩展资料:

半导体封装测试的形式:

半导体器件有许多封装形式,按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装三类。从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代先进。

半导体封装经历了三次重大革新:

1、在上世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,它极大地提高了印刷电路板上的组装密度;

2、在上世纪90年代球型矩阵封装的出现,满足了市场对高引脚的需求,改善了半导体器件的性能;

3、芯片级封装、系统封装等是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装面积减到最小。

参考资料来源:百度百科—半导体封装测试

DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统能测试很多电子元器件的静态直流参数(如击穿电压V(BR)CES/V(BR)DSs、漏电流ICEs/lGEs/IGSs/lDSs、阈值电压/VGE(th)、开启电压/VCE(on)、跨导/Gfe/Gfs、压降/Vf、导通内阻Rds(on))。

测试种类覆盖7 大类别26分类,包括“二极管类”“三极管类(如BJT、MOSFET、IGBT)”“保护类器件”“稳压集成类”“继电器类”“光耦类”“传感监测类”等品类的繁多的电子元器件。

高压源标配1400V(选配2KV),高流源标配100A(选配40A,200A,500A)

控制极/栅极电压40V,栅极电流10mA

分辨率最高至1mV / 1nA,精度最高可至0.5%

DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统适用于功率器件测试还可测试“结电容”,支持“脉冲式一键加热”和“分选机连接”

第一部分:规格&环境

1.1、 产品信息

产品型号:DCT2000

产品名称:半导体功率器件静态参数测试仪系统

1.2、 物理规格

主机尺寸:深660*宽430*高210(mm)

主机重量:<35kg

1.3、 电气环境

主机功耗:<300W

海拔高度:海拔不超过4000m;

环境要求:-20℃~60℃(储存)、5℃~50℃(工作);

相对湿度:20%RH~75%RH (无凝露,湿球温度计温度 45℃以下);

大气压力:86Kpa~106Kpa;

防护条件:无较大灰尘,腐蚀或爆炸性气体,导电粉尘等;

电网要求:AC220V、±10%、50Hz±1Hz;

工作时间:连续;

第二部分:应用场景和产品特点

一、应用场景

1、 测试分析 (功率器件研发设计阶段的初始测试,主要功能为曲线追踪仪)

2、 失效分析 (对失效器件进行测试分析,查找失效机理。以便于对电子整机的整体设计和使用过程提出改善方案)

3、 选型配对 (在器件焊接至电路板之前进行全部测试,将测试数据比较一致的器件进行分类配对)

4、 来料检验 (研究所及电子厂的质量部(IQC)对入厂器件进行抽检/全检,把控器件的良品率)

5、 量产测试 (可连接机械手、扫码q、分选机等各类辅助机械设备,实现规模化、自动化测试)

6、 替代进口 (DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统可替代同级别进口产品)

二、产品特点

1、程控高压源10~1400V,提供2000V选配;

2、程控高流源1uA~100A,提供40A,200A,500A选配;

3、驱动电压10mV~40V

4、控制极电流10uA~10mA;

5、16位ADC,100K/S采样速率;

6、自动识别器件极性NPN/PNP

7、曲线追踪仪,四线开尔文连接保证加载测量的准确

8、通过RS232 接口连接校准数字表,对系统进行校验

9、不同的封装形式提供对应的夹具和适配器(如TO220、SOP-8、DIP、SOT-23等等)

10、半导体功率器件静态参数测试仪系统能测很多电子元器件(如二极管、三极管、MOSFET、IGBT、可控硅、光耦、继电器等等);

11、半导体功率器件静态参数测试仪系统能实现曲线追踪仪(如击穿电压V(BR)CES/V(BR)DSs、漏电流ICEs/lGEs/IGSs/lDSs、阈值电压/VGE(th)、开启电压/VCE(on)、跨导/Gfe/Gfs、压降/Vf、导通内阻Rds(on) )

12、结电容参数也可以测试,诸如Cka,Ciss,Crss,Coss;

13、脉冲电流自动加热功能,方便高温测试,无需外挂升温装置;

14、Prober 接口、Handler 接口可选(16Bin),连接分选机最高效率1h/9000个;

15、半导体功率器件静态参数测试仪系统在各大电子厂的IQC、实验室有着广泛的应用;

第三部分:产品介绍

3.1、产品介绍

DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统是由我公司技术团队结合半导体功率器件静态参数测试仪系统的多年经验,以及众多国内外测试系统产品的熟悉了解后,完全自主开发设计的全新一代“半导体功率器件静态参数测试仪系统”。软件及硬件均由团队自主完成。这就决定了这款产品的功能性和可靠性能够得到持续完善和不断的提升。

半导体功率器件静态参数测试仪系统脉冲信号源输出方面,高压源标配1400V(选配2KV),高流源标配100A(选配40A,200A,500A)栅极电压40V,栅极电流10mA,分辨率最高至1mV / 30pA,精度最高可至0.5%。程控软件基于Lab VIEW平台编写,填充式菜单界面。采用带有开尔文感应结构的测试插座,自动补偿由于系统内部及测试电缆长度引起的任何压降,保证测试结果准确可靠。产品可测试 Si, SiC, GaN 材料的 IGBTs, DIODEs, MOSFETs, BJTs, SCRs 等7大类26分类的电子元器件。涵盖电子产品中几乎所有的常见器件。无论电压电流源还是功能配置都有着极强的扩展性。

产品为桌面放置的台式机结构,由测试主机和程控电脑两大部分组成。外挂各类夹具和适配器,还能够通过Prober 接口、Handler 接口可选(16Bin)连接分选机和机械手建立工作站,实现快速批量化测试。通过软件设置可依照被测器件的参数等级进行自动分类存放。能够极好的应对“来料检验”“失效分析”“选型配对”“量产测试”等不同场景。

半导体功率器件静态参数测试仪系统产品的可靠性和测试数据的重复性以及测试效率都有着非常优秀的表现。创新的“点控式夹具”让 *** 作人员在夹具上实现一点即测。 *** 作更简单效率更高。测试数据可保存为EXCEL文本,方便快捷的完成曲线追踪仪。

3.2、人机界面(DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统)

第四部分:功能配置

4.1、 配置选项

DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的功能配置如下

4.2、 适配器选型

DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的适配器有如下

4.3、 测试种类及参数

DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的测试种类和参数如下

(1)二极管类:二极管  Diode

Kelvin,Vrrm,Irrm,Vf,△Vf,△Vrrm,Cka,Tr(选配);

(2)二极管类:稳压二极管  ZD(Zener Diode)

Kelvin,Vz,lr,Vf,△Vf,△Vz,Roz,lzm,Cka;

(3)二极管类:稳压二极管  ZD(Zener Diode)

Kelvin、Vz、lr、Vf、△Vf、△Vz、Roz、lzm、Cka;

(4)二极管类:三端肖特基二极管SBD(SchottkyBarrierDiode)

Kelvin 、Type_ident 、Pin_test 、Vrrm、Irrm、Vf、△Vf、V_Vrrm、I_Irrm、△Vrrm、Cka、Tr(选配);

(5)二极管类:瞬态二极管  TVS

Kelvin 、Vrrm 、Irrm、Vf、△Vf、△Vrrm 、Cka ;

(6)二极管类:整流桥堆

Kelvin 、Vrrm、Irrm、Ir_ac、Vf、△Vf、△Vrrm 、Cka;

(7)二极管类:三相整流桥堆

Kelvin 、Vrrm 、Irrm、Ir_ac、Vf、△Vf、△Vrrm、Cka;

(8)三极管类:三极管

Kelvin 、Type_ident、Pin_chk 、V(br)cbo 、V(br)ceo 、V(br)ebo 、Icbo、lceo、Iebo、Hfe、Vce(sat)、Vbe(sat)、△Vsat、△Bvceo 、△Bvcbo 、Vbe、lcm、Vsd 、Ccbo 、Cces、Heater、Tr (选配)、Ts(选配)、Value_process;

(9) 三极管类:双向可控硅

Kelvin、Type_ident、Qs_chk、Pin_test、Igt、Vgt、Vtm、Vdrm、Vrrm、Vdrm rrm、Irrm、 Idrm、Irrm_drm、Ih、IL、C_vtm、△Vdrm、△Vrrm、△Vtm;

(10)三极管类:单向可控硅

Kelvin、 Type_ident、 Qs_chk、 Pin test、 lgt、 Vgt、 Vtm、 Vdrm Vrrm、 IH、IL、△Vdrm△Vrrm、Vtm;

(11)三极管类:MOSFET

Kelvin 、Type_ident、Pin_test、VGS(th) 、V(BR)Dss 、Rds(on) 、Bvds_rz、△Bvds、Gfs、Igss、ldss 、Idss zero 、Vds(on)、 Vsd、Ciss、Coss、Crss、Bvgs 、ld_lim 、Heater、Value_proces、△Rds(on) ;

(12)三极管类:双MOSFET

Kelvin、 Pin_chk、Ic_fx_chk、 Type_ident、 Vgs1(th)、 VGs2(th)、 VBR)Dss1、 VBR)Dss2、 Rds1(on)、 Rds2(on)、 Bvds1 rz、 Bvds2_rz、 Gfs1、Gfs2、lgss1、lgss2、Idss1、Idss2、Vsd1、Vsd2、Ciss、Coss、Crss;

(13)三极管类:JFET

Kelvin、VGS(off )、V(BR)Dss、Rds(on)、Bvds_rz、Gfs、lgss、 Idss(off)、 Idss(on)、 vds(on)、 Vsd、Ciss、Crss、Coss;

(14)三极管类:IGBT

Kelvin、VGE(th)、V(BR)CES、Vce(on)、Gfe、lges、 lces、Vf、Ciss、Coss、Crss;

(15)三极管类:三端开关功率驱动器

Kelvin、Vbb(AZ)、 Von(CL)、 Rson、Ibb(off)、Il(lim)、Coss、Fun_pin_volt;

(16)三极管类:七端半桥驱动器

Kelvin、lvs(off)、lvs(on)、Rson_h、Rson_l、lin、Iinh、ls_Volt、Sr_volt;

(17)三极管类:高边功率开关

Kelvin、Vbb(AZ)、Von(CL)、Rson、Ibb(off)、ll(Iim)、Coss、Fun_pin_volt;

(18)保护类:压敏电阻

Kelvin、Vrrm、 Vdrm、Irrm、Idrm、Cka、 △Vr

(19)保护类:单组电压保护器

Kelvin 、Vrrm、Vdrm、Irrm、Idrm、Cka、△Vr;

(20)保护类:双组电压保护器

Kelvin、Vrrm、Vdrm、Irrm、Idrm、Cka、△Vr;

(21)稳压集成类:三端稳压器

Kelvin 、Type_ident 、Treg_ix_chk 、Vout 、Reg_Line、Reg_Load、IB、IB_I、Roz、△IB、VD、ISC、Max_lo、Ro、Ext _Sw、Ic_fx_chk;

(22)稳压集成类:基准IC(TL431)

Kelvin、Vref、△Vref、lref、Imin、loff、Zka、Vka;

(23)稳压集成类:四端稳压

Kelvin、Type_ident、Treg_ix_chk、Vout、Reg_Line、Reg_Load、IB、IB_I、Roz、△lB、VD、Isc、Max_lo、Ro、Ext_Sw、Ic_fx_chk;

(24)稳压集成类:开关稳压集成器

选配;

(25)继电器类:4脚单刀单组、5脚单刀双组、8脚双组双刀、8脚双组四刀、固态继电器

Kelvin、Pin_chk、Dip6_type_ident、Vf、Ir、Vl、Il、Ift、Ron、Ton(选配)、Toff(选配);

(26)光耦类:4脚光耦、6脚光耦、8脚光耦、16脚光耦

Kelvin、Pin_chk、Vf、Ir、Bvceo、Bveco、Iceo、Ctr、Vce(sat)、Tr、Tf;

(27)传感监测类:

电流传感器(ACS712XX系列、CSNR_15XX系列)(选配);

霍尔器件(MT44XX系列、A12XX系列)(选配);

电压监控器(选配);

电压复位IC(选配);

曲线追踪仪

第五部分:性能指标

DCT2000半导体功率器件静态参数测试仪系统的性能指标如下

5. 1 、 电流/电压源 ( VIS ) 自带VI测量单元

(1)加压(FV)

量程±40V分辨率19.5mV精度±1% 设定值±10mV

量程±20V分辨率10mV精度±1% 设定值±5mV

量程±10V分辨率5mV精度±1% 设定值±3mV

量程±5V分辨率2mV精度±1% 设定值±2mV

量程±2V分辨率1mV精度±1% 设定值±2mV

(2)加流(FI)

量程±40A 分辨率19.5mA精度±2% 设定值±20mA

量程±4A 分辨率1.95mA精度±1% 设定值±2mA

量程±400mA分辨率1195uA精度±1% 设定值±200uA

量程±40mA分辨率119.5uA精度±1% 设定值±20uA

量程±4mA分辨率195nA精度±1% 设定值±200nA

量程±400uA分辨率19.5nA精度±1% 设定值±20nA

量程±40uA分辨率1.95nA精度±1% 设定值±2nA

说明:电流大于1.5A自动转为脉冲方式输出,脉宽范围:300us-1000us可调

(3)电流测量(MI)

量程±40A分辨率1.22mA精度±1% 读数值±20mA

量程±4A分辨率122uA精度±0.5% 读数值±2mA

量程±400mA分辨率12.2uA精度±0.5% 读数值±200uA

量程±40mA分辨率1.22uA精度±0.5% 读数值±20uA

量程±4mA分辨率122nA精度±0.5% 读数值±2uA

量程±400uA分辨率12.2nA精度±0.5% 读数值±200nA

量程±40uA分辨率1.22nA精度±1% 读数值±20nA

(4)电压测量(MV)

量程±40V分辨率1.22mV精度±1% 读数值±20mV

量程±20V分辨率122uV 精度±0.5% 读数值±2mV

量程±10V分辨率12.2uV 精度±0.5% 读数值±200uV

量程±5V分辨率1.22uV 精度±0.5% 读数值±20uV

5. 2 、 数据采集部分 ( VM )

16位ADC,100K/S采样速率

(1)电压测量(MV)

量程±2000V分辨率30.5mV精度±0.5%读数值±200mV

量程±1000V分辨率15.3mV精度±0.2%读数值±20mV

量程±100V分辨率1.53mV精度±0.1%读数值±10mV

量程±10V分辨率153uV精度±0.1%读数值±5mV

量程±1V分辨率15.3uV精度±0.1%读数值±2mV

量程±0.1V分辨率1.53uV精度±0.2%读数值±2mV

(2)漏电流测量(MI)

量程±100mA分辨率30uA精度±0.2%读数值±100uA

量程±10mA分辨率3uA精度±0.1%读数值±3uA

量程±1mA分辨率300nA精度±0.1%读数值±300nA

量程±100uA分辨率30nA精度±0.1%读数值±100nA

量程±10uA分辨率3nA精度±0.1%读数值±20nA

量程±1uA 分辨率300pA精度±0.5%读数值±5nA

量程±100nA分辨率30pA精度±0.5%读数值±0.5nA

(3)电容容量测量(MC)

量程6nF分辨率10PF精度±5%读数值±50PF

量程60nF分辨率100PF精度±5%读数值±100PF

5. 3 、 高压源 ( HVS ) (基本)12位DAC

(1)加压(FV)

量程2000V/10mA分辨率30.5mV精度±0.5%设定值±500mV

量程200V/10mA分辨率30.5mV精度±0.2%设定值±50mV

量程40V/50mA分辨率30.5mV精度±0.1%设定值±5mV

(2)加流(FI):

量程10mA分辨率3.81uA 精度±0.5%设定值±10uA

量程2mA分辨率381nA精度±0.5%设定值±2uA

量程200uA分辨率38.1nA精度±0.5%设定值±200nA

量程20uA分辨率3.81nA精度±0.5%设定值±20nA

量程2uA分辨率381pA精度±0.5%设定值±20nA

DCT2000 半导体功率器件静态参数测试仪系统 能测很多电子元器件 ( 如二极管、三极管、MOSFET、IGBT、可控硅、光耦、继电器等等 ) 产品广泛的应用在院所高校、封测厂、电子厂.....

9月15日是美针对华为的极限遏制策略的最终执行时间,这天后,从理论上讲,几乎所有芯片企业都无法向华为供货。

华为旗下海思的高端麒麟芯片将失去台积电的生产代工能力,从联发 科技 MediaTek获取5G移动处理器的通道也基本被堵住。除了手机消费电子需要的移动CPU芯片,来自其他芯片企业的Wi-Fi芯片、射频和显示驱动芯片、存储芯片以及其他组件都在华为的产品体系发挥关键作用,未来两年的5G基站配件显得比消费电子所需要的元件更加重要。

加大库存!华为目前甚至不计成本,付出极高代价积极备货,就是为了生存,赢得珍贵的时间和空间。为此,有消息传出:为了赶上美设定的最后期限,一些芯片供应商甚至向华为输送未经测试或组装的半成品以及晶圆。

封装测试是芯片制造过程的最后终结环节,一般会占据芯片成本的20%以上,且充满不可知的变数,华为冒着成本无法计量的风险肯接收这样的半成品,已显无需多言的悲壮。

这大概也说明了两点:

1、时间可以换取空间,极致的库存策略会多一些应对手段,会多几分转机。

2、我们的半导体产业链,涉及EDA工具、材料、设计能力、设备、封装测试,除了设计能力,目前可以实现自主可控的,可以形成依赖的的当属芯片的封装测试。

随着行业竞争的加剧和封装测试工艺的日渐成熟,集成电路封装测试环节的技术,逐渐转移到封装测试的工艺制程、 生产管理、设备制造和原材料技术中,专业的封装测试公司开始出现,封测行业率先从产业中独立出来。

半导体测试贯穿设计、制造、封装、应用全过程。从最初形成满足特定功能需求的芯片设计,经过晶圆制造、封装环节,在最终形成合格产品前,需要检测产品是否符合各种规范。按生产流程分类。半导体测试可以按生产流程可以分为三类:验证测试、晶圆测试、封装检测。

半导体检测是产品良率和成本管理的重要环节,在半导体制造过程有着举足轻重的地位。为了降低测试成本和提高产品良率, 测试环节的技术升级也处在半导体产业链中的核心地位,比如台积电,不仅仅是全球晶圆代工的龙头企业,也是晶圆级封装的引领者,并且在加码封装技术的进步

摩尔定律预测,芯片上的元器件数目每隔18个月会增加一倍,单位元器件的材料成本和制造成本会成倍降低,但芯片的复杂化将使测试成本不断增加。 根据ITRS的数据,单位晶体管的测试成本在2012年前后与制造成本持平,并在2014 年之后完成超越,占据芯片总成本的35-55%。另外,随着芯片制程不断突破物理极 限,集成度也越来越高,测试环节对产品良率的监控将会愈发重要。

尤其是后摩尔时代,制程趋近极限的时刻,封装和测试成了半导体产业链里彰显实力,不可缺少的一环。

华为接收这样的未经测试的芯片作为储备,可谓是冒了极大的风险,当然这是特殊情况的特殊策略,也说明了: 封装测试在华为供应链体系中,不受美系技术制约,可控程度可依赖度是很高的。

2020年2月25日,在华为全球直播的行业数字化转型大会上,华为企业BG副总裁孙福友说,业务连续性管理(Business Continuity Management,简称BCM)是每一个希望基业长青企业都需要考虑的战略问题。

业务连续性管理,是一项综合管理流程,它使企业认识到潜在的危机和相关影响,制订响应、业务和连续性的恢复计划,其总体目标是为了提高企业的风险防范能力。这是华为花费数千万美金从美系 科技 公司IBM那里学习来的法宝。

业务连续性管理主要针对在上游不能保证供货的极端情况下,依然能够实现业务的持续性,是识别对企业的潜在威胁,以及这些威胁一旦发生可能对业务运行带来的影响的一整套管理过程

任老讲过: 走向自由王国的关键是管理

华为的BCM策略最近几年的内容主要包括:

1)前期大量存货, 在 2018 年中兴通讯被美国列入拒绝清单之后,华为就已经开始做相应的准备;首先是做大量元器件的备货,华为的经营活动现金流净额长期领先于净利润,且走势保持一致,2019年花费了1,674亿元人民币(234.5亿美元)储备芯片,组件和材料,比2018年增长了73%。这里面主要增加的又是原材料,原材料占存货的比例达到了近年的峰值 37.5%。

2)供应链切换, 华为自立业之初就开始储备BCM(Business Continuity Management)计划,就具体落实而言包括非美系技术或厂商的切换和自主研发。

现在是华为存亡时刻,库存的力度和决心超乎一般人想象是正常的,那种危机感从开始就流淌在华为的血液里。

芯片封装测试在传统的印象里一般有着“人力密集”、“技术含量较低”和“利润率较低”的标签,半导体业发展初期,马来西亚、中国大陆及中国台湾的比较成本优势突出,且当地政府大力支持和鼓励集成电路产业发展,因此全球集成电路产业的封装测试环节,大量向这些地区转移。但随着摩尔定律走进“深水区”以及芯片设计和制造愈发复杂以后,先进封装技术的重要性也越来越凸显。

当前大陆地区半导体产业在封测行业整体实力不俗,市场占有率也可圈可点,龙头企业长电 科技 、通富微电、华天 科技 、晶方 科技 市场规模不断提升,对比台湾地区公司,大陆封测行业整体增长潜力已不落下风,台湾地区知名IC设计公司联发科、联咏、瑞昱等企业已经将本地封测订单逐步转向大陆同业公司。

封测行业呈现出台湾地区、美国、大陆地区三足鼎立之态,其中长电 科技 、通富微电、华天 科技 已通过资本并购运作,市场占有率跻身全球前十(长电 科技 市场规模位列全球第三),先进封装技术水平和海外龙头企业基本同步,BGA、WLP、SiP等先进封装技术均能顺利量产。华天 科技 已经表示已具备基于5nm芯片的封测能力:这是一个喜人的消息。

封测行业美国市场份额一般,前十大封测厂商中,仅有Amkor公司一家,应该说贸易战对封测整体行业影响较小,从短中长期而言,Amkor 公司业务取代的可能性较高。

库存策略是以时间换空间的策略,华为背后是强大的祖国,是正在奋勇追赶世界水平的整个产业。变数依然很多,尤其是在时间的考验面前:

1、我们的芯片供应链格局随着持续投入的加大,正在破茧,某些设备例如刻蚀机、某些环节例如封装测试已经具备世界的先进水平,具备替代的能力。

2、美的遏制策略下,它们自己的半导体供应商的库存有扩大的趋势,美系技术不被信任的破坏性效应也已经开始显现,它们能承受多久?

3、其他国家和地区的半导体厂商,会忍耐到什么程度?

华为创始人任正非最近讲到,“求生的欲望使我们振奋起来,寻找自救的道路。我们仍然要坚持自强、开放的道路不变。你要真正强大起来,就要向一切人学习,包括自己的敌人。”


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