文章來(lái)源：學(xué)習(xí)那些事

原文作者：小陳婆婆

本文主要講述KGD測(cè)試和MCP封裝技術(shù)。

在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，已知合格芯片（KGD）作為多層芯片封裝（MCP）的核心支撐單元，其價(jià)值在于通過(guò)封裝前的裸片級(jí)嚴(yán)格篩選，確保堆疊或并聯(lián)芯片的可靠性，避免因單顆芯片失效導(dǎo)致整體封裝報(bào)廢，從而顯著提升良率與成本效益。KGD需經(jīng)歷全流程的電路特性驗(yàn)證與加速壽命測(cè)試——包括輸入/輸出電壓/電流匹配性、功能邏輯驗(yàn)證、動(dòng)態(tài)功耗分析及時(shí)序一致性測(cè)試，同時(shí)通過(guò)高溫老化試驗(yàn)誘發(fā)潛在缺陷，確保其滿足至少1000小時(shí)以上的工作壽命要求。

多層芯片封裝（MCP）的技術(shù)路徑依據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需求分化。

平面并排型通過(guò)芯片水平排列優(yōu)化散熱路徑，適用于高功率器件如微處理器（MPU）與靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）的集成，但受限于基板面積難以實(shí)現(xiàn)高密度集成。

垂直堆疊型則通過(guò)硅通孔（TSV）或鍵合線實(shí)現(xiàn)三維互聯(lián)，在存儲(chǔ)器堆疊中可將安裝密度提升3倍以上，但需采用背面研削工藝將芯片減薄至50微米以下，這對(duì)超薄芯片的機(jī)械強(qiáng)度與熱管理提出嚴(yán)苛挑戰(zhàn)，常需引入臨時(shí)鍵合與解鍵合技術(shù)以避免碎片化風(fēng)險(xiǎn)。

混合型封裝則融合二者優(yōu)勢(shì)，在邏輯-存儲(chǔ)混合系統(tǒng)中平衡性能與集成度，例如在移動(dòng)設(shè)備SoC中集成高速緩存與基帶處理器。

KGD的測(cè)試實(shí)現(xiàn)依賴精密載體系統(tǒng)，如具備微米級(jí)定位精度的測(cè)試插座與溫濕度可控的老化夾具，確保裸片在測(cè)試過(guò)程中免受機(jī)械應(yīng)力與污染影響。近年來(lái)，測(cè)試向量?jī)?yōu)化技術(shù)通過(guò)分析歷史缺陷模式，動(dòng)態(tài)調(diào)整測(cè)試序列，將KGD篩選效率提升40%以上；而量子點(diǎn)傳感技術(shù)在老化測(cè)試中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)缺陷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步提升了可靠性驗(yàn)證的精度。

此外，針對(duì)3D MCP的特殊需求，開(kāi)發(fā)了基于紅外熱成像的堆疊溫度分布分析系統(tǒng)，可精準(zhǔn)定位堆疊層間的熱點(diǎn)，避免因熱應(yīng)力導(dǎo)致的失效。

隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的演進(jìn)，KGD的定義正擴(kuò)展至異構(gòu)集成場(chǎng)景，如芯片-晶圓混合封裝（CoWoS）中，需對(duì)不同工藝節(jié)點(diǎn)的芯片進(jìn)行跨工藝兼容性驗(yàn)證。同時(shí)，基于數(shù)字孿生的虛擬測(cè)試平臺(tái)正逐步應(yīng)用于KGD篩選，通過(guò)仿真預(yù)測(cè)芯片在實(shí)際工況下的性能衰減，大幅縮短測(cè)試周期并降低成本。這些進(jìn)展共同推動(dòng)著KGD技術(shù)在系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）與三維集成中的深化應(yīng)用，支撐著半導(dǎo)體行業(yè)向更高集成度、更低功耗的方向持續(xù)突破。