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1、通用功效型芯片置放载体在老炼试验和最终测试的应用芯片载体 摘要:本文关键介绍了怎样经过设计芯片置放载体,达成把单一功效的老炼和最终测试板扩充成为通用功效型的试验板。因为产品的不一样,芯片封装的形式及其接脚数目也不一样。然而经过此称为 “芯片置放载体” 的设计大大提升了现有BI和FT测试板的使用,也使得BI和FT试验板将不再局限于本身所能提供的单一封装形式。这个芯片置放载体的设计中心思想是把原本需要不一样封装形式的芯片,经过设计“信道转换板”使得相同的芯片置放载体能适合用于全部的芯片,如此即可达成把单一功效的BI和FT试验板扩充成为通用功效型。由实际的应用中能够证实这么的设计含有可实施性而且也能
2、够扩大应用的领域。关键词:老炼;最终测试;芯片置放载体;封装;信道转换板A Generalized Die Carrier for Stress and Final TestsWei-Ting Kary Chien, Venson ChangAbstract: In this paper, we introduce a solution to expand dedicated burn-in and final test boards to multi-purpose ones by a test carrier. Due to the differences on pin counts &
3、package types of various products, we introduce a “test carrier” to enhance the applicability of the existing BI & FT boards. By doing so, the uses of BI & FT boards are not limited by the original package type. The key of our proposed approach is the use of a channel scramble board , which realizes
4、 the possibility to use the same board for samples with various packages types and makes the original single-purpose boards to multi-purpose ones. From actual applications, we prove the feasibility of our design & its applications can be further expanded.Keywords: Burn-in; Test-Carrier; Packaging;Ch
5、annel-Scramble-Board1引言老炼试验一直是在半导体领域中被应用作为筛选属于早期失效产品的一个方法;而且BI试验板供货商也在这一领域中开发很多已臻成熟的产品而且被广泛地使用着。以现在来说,针对不一样封装形式的芯片需要相对应的BI试验板。半导体的产品依据设计功效的不一样芯片的接脚数目及封装的形式也大为不一样。所以对于半导体代工厂而言,若欲提供完整的BI试验就必需准备多种不一样的BI试验板。最终测试也面临一样的情况。然而经由我们的研究发觉:即使是不一样种类的产品,其接脚的功效只有四种不一样类型,亦即: 地址信道,数据信道,时钟控制信道,和电源信道。所以只要有一个符合全部芯片需求的通
6、用功效型芯片置放载体再搭配不一样的转换板,就能够达成把单一功效的BI或FT试验板扩充成为通用功效型的目标,如此一来,便大大增加了试验板的使用范围。对于这一个作为不一样封装形式的芯片和通用功效型芯片置放载体之间功效搭配的设计模块,我们称它为“信道转换板”,一个创新的设计理念! 另外藉此一设计所衍生出的功效是: 即使是同一个芯片,进行BI试验时的封装形式和进行功效测试的封装形式能够不一样。也就是说,通用功效型BI试验板的设计将不会影响原本进行功效测试时对工具的利用。让全部现有的器具可被更有效率地利用,扩大了应用范围以达成满足更多需求的目标。2芯片置放载体设计理念介绍从封装的角度来说,针对不一样封装
7、形式的产品其所使用的导线架 也可能会有所不一样。举例来说,TSOP-I 48L 和TSOP-II 54L的产品不管从封装形式或导线架的设计上就有极大的差异。在这种情况下,怎样能让这两种不一样的产品在同一个BI试验板上进行试验呢?那么首先我们必需先定义一个针对这两种芯片全部能够进行打线或封装的承载装置,我们称之为芯片置放载体。这个芯片置放载体含有下列几个特征。首先,它必需含有通用性。因为进行BI或FT试验时所使用的试验板会根据所定义出的芯片置放载体来选择适宜的插座并加以设计生产。其次,芯片置放载体还必需含有信道接脚的完整性。它的设计必需尽可能地考虑到不一样产品在地址信道、数据信道、时钟控制信道和
8、电源信道等方面的要求。最终,芯片置放载体还必需和CSB含有良好的接触性,如此才能降低信号的衰减。芯片置放载体的概念设计图1所表示。在图1当中,对于不一样的信道种类,我们必需分别分析需要的信道数目是多少。举例来说,针对数据信道来说,一些产品是16个而有部分产品的要求则是32个。这时,我们就必需定义出32个数据信道来包含全部的产品。一样的道理,一些产品的地址信道是和存放大小相关,有些产品就能够共用信道; 一样对于时钟控制信道及电源信道也要考虑最大的信道需求数目。在这个TSOP-I 48L 和TSOP-II 54L的两种不一样产品例子当中,我们先分析这两种不一样封装形式的产品对四种信道的要求分别为多
9、少,然后取其最大的数目,并依据最终要求的接脚数目设计芯片置放载体。依据最终的分析,满足这两种不一样产品的芯片置放载体信道数目为60个。详细信道数目如表1所表示。决定好芯片置放载体后便能够挑选适宜的插座将之放置在设计好的BI或FT试验板上。如此一来,含有通用功效的试验板就完成了。只不过,通用功效试验板的使用还必需搭配CSB才能使用。这么的好处是实施功效测试装置的封装形式无须和试验板的封装形式相同。基础上,原有的测试装置就能够使用,如此也增加了实际应用的弹性。3信道转换板信道转换板的关键功效就是作为芯片和芯片置放载体之间连通的桥梁,更确切地说是使得芯片能够经过信道转换板、芯片置放载体、插座和BI/
10、 FT试验板和BI/ FT系统作信号沟通以达成试验目标。对于通常存放性产品而言,其信号信道能够区分为前述的四种不一样类型。CSB的设计理念就是在符合芯片置放载体接脚定义的前提下使得不一样产品的四种不一样类型芯片信号经过打线和芯片置放载体作正确地连接。信道转换板的设计理念图2所表示。整体来说CSB含有下列几个特征。首先因为它有两个面:焊接面和组件面。这就意味着焊接面的接脚定义必需和芯片置放载体的接脚定义一致。一致的概念是指CSB的地址信道必需连接芯片置放载体的地址信道,但无须是一一对应的方法。因为即使地址信道必需一一对应,后续依然能够经过BI或FT系统编程的方法来达成地址信道一一对应的关系要求。
11、不过就此而言,这使得CSB在设计上有了很大的弹性。CSB的第二个特征就是它焊接面上的接触垫片的大小和接触垫片之间的距离必需和CSB上的接触垫片一致。如此一来便能够和芯片置放载体上一样的接触垫片作稳定良好的接触来确保信号的良好性。CSB的第三个特征就是在组件面上设计有放置芯片的区域和和芯片间作打线连接的垫片。芯片和CSB的连接在封装打线时就能够完成。4整体工艺步骤到现在为止全部功效板的设计,全部是为了实现将单一功效的试验板应用到不一样的芯片所作的准备,以下将具体介绍整体的工艺步骤图3所表示。步骤1:如章节1所述:针对需要作BI或FT试验的芯片作接脚的分析以定义出不一样类型接脚信号的数目及配置,然
12、后设计制造出芯片置放载体。依据芯片的特征设计制造出信道转换板并选择适宜的插座以用于后续试验板的制作。步骤2:把要做试验的芯片经过银胶粘附在CSB上的芯片置放区域,并将已经放置芯片的CSB安置在芯片置放载体上。因为接触垫片的大小和接触垫片之间的距离已经和CSB上的接触垫片作过一致性定义,因此CSB和芯片置放载体之间能够很轻易、正确无误地连接。步骤3:根据信号脚位的要求进行芯片上的信号垫片和信道转换板上垫片的打线连接。而且为了避免后续的工艺步骤会损伤已经完成的线路连接,也能够在上面进行胶囊密封或加盖保护的工艺。基础上在此步骤就已经完成了待测试样本的制作了。步骤4:把完成封装的芯片载体根据平时处理B
13、I或FT试验时的待测样本置放在试验板上进行试验。5总结经由以上对“通用功效型试验板”施行步骤的完整陈说,证实它确实能够达成将相同的试验板应用在不一样的芯片上,达成善用现有试验板的目标。相较于以往必须花费数万美元采购新的BI板,并历时数个月设计制造和验收。我们这么的设计做到了以几千美元的投资,而且在30天的时间内就达成了合乎用户要求的功效,不论从金钱和时间的考虑上全部含有很大的优势。所以,从应用层面来说,它最少还有下列的好处:1)因为所采取的芯片置放载体是通用功效型的,因此只需要支付一次性的费用如开模具费即可大量生产来供给不一样产品使用,节约了以往针对不一样产品需要部分设计制作BI板所需要花费的
14、大量时间,这对处理紧急的事项有很大的帮助。2)它的操作程序很简单:首先确定样品的种类和脚位定义,然后便可经过设定CSB达成我们的目标。除此之外,因为基础上整个的程序是和通常的封装步骤相结合,因此处理起来能够很顺畅而且不需要花费额外的时间。3)因为我们保留了实施功效测试装置的封装形式无须和老炼试验板的封装形式相同的弹性,基础上,原有的测试装置就能够使用,如此也增加了实际应用的弹性。4)除此之外,我们能够经过此设计达成整合及善用不一样装置及设备的目标。5)类似的设计也能够应用到静电放电测试、栓锁测试和非挥发产品的一系列测试和早取得测试结果。总而言之,本文介绍的创新的设计理念可被广泛地应用在善用及改善现行BI和FT试验板的使用上。
