[发明专利]硅转接板的互连测试夹具及互连测试方法

说明书

本发明属于先进电子封装技术领域，公开了一种硅转接板的互连测试夹具及互连测试方法，测试夹具包括夹具本体和若干硅胶垫，夹具本体上开设通孔及真空接头，通孔内壁上设置晶圆放置环，晶圆放置环上设置若干腔体，腔体上开设真空吸附沟槽和若干安装孔；硅胶垫上设置若干真空孔和若干凸起，若干凸起分别与若干安装孔连接，若干真空孔均与真空吸附沟槽连通。测试方法包括获取待测硅转接板上的测试资料；根据待测硅转接板上的测试资料，设定硅转接板摆放位置并将待测硅转接板装载在互连测试夹具上；生成各测点网络的开路测试方案及短路测试方案进行测试。有效规避裂片风险，采用直接测试，保证了轻、可靠接触，不会造成产品损伤又不影响后工艺加工。

技术领域

本发明属于先进电子封装技术领域，涉及一种硅转接板的互连测试夹具及互连测试方法。

背景技术

目前集成电路的特征尺寸已越来越接近物理极限，继续通过减小器件特征尺寸来提高集成密度的方法，变得越来越困难，亦不能带来成本和性能上足够多的红利。随着芯片封装技术的不断发展，芯片集成由二维平面分布的排列方式走向三维堆叠的方式，2.5D/3D先进封装技术成为了最先担负起超越摩尔定律重任的技术。所谓2.5D指的就是芯片做好先不封装，而是在同一个基板上平行排列，然后通过引线键合或倒装芯片或硅通孔(Through-Silicon-Via，TSV)的工艺连接到插入层(Interposer)上，将多个功能芯片在垂直方向上连接起来的制造工艺。Interposer也称中间层或转接板，通常是指芯片与封装基板之间的互连和引脚再分布的功能层，目前Interposer主要是硅基材质，利用硅作为转接板，TSV为线路互连工具，使集成系统更小，更省电，具有更高带宽。

目前的TSV量产工艺还未成熟，硅转接板上互连通道无法完全返工，如果在有缺陷的硅转接板上进行组装，昂贵的确好裸芯测试将变成一种浪费。为了保证组装良率，降低系统生产成本，硅转接板在装配芯片之前必须经过测试，确保是已知良好的。在硅转接板的加工过程中，可以通过光学方法观测各平面互连方向上是否存在导电材料，但是硅转接板大都采用高密度TSV互连，垂直互连方向上的缺陷检测无法采用光学检验方法，因此该方法只能依赖于优质的过程控制。即使每一层都经过了光学检查，温度和工艺造成的层间应力也会在互连上造成缺陷，这些都需要在芯片安装前诊断出来。不论是内部互连的开路缺陷还是内部互连之间的短路缺陷都需要通过硅转接板测试来检查，有时候硅转接板测试技术需要很高的分辨率以便检查潜在的或者可能的缺陷。这些缺陷都是物理上的不完美性，虽没有立即造成开路或者短路，但有可能在不久的将来变成开路或者短路。这些缺陷可能导致后期加工过程或者用户使用过程中不可预期的失效，所以应受到特别关注，尤其使用过程中，在热应力、机械应力或偏压应力作用下，更容易造成潜在开路，而离子沉积或光刻工艺带来的多余物可能导致漏电或潜在短路。

目前，针对硅转接板互连测试，业内暂无现成、有效的测试方法，也无统一的测试标准，现在主流的探针测试设备不支持晶圆的表面和背面同时加载测试连接。用于PCB(印制线路板)的飞针测试机可以对PCB表面和背面加载测试，但是并不能直接用于硅转接板的测试，其拿持和支撑更是一个难题。有的封装流程舍弃了硅转接板的测试环节，待硅转接板与芯片焊接后甚至封装完成后再进行测试，这样就增加了一起报废的风险，或者设计贴合产品特点的测试结构间接表征制备质量，这样既增加了设计成本又因面积开销影响产出率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，硅转接板的互连测试困难的缺点，提供一种硅转接板的互连测试夹具及互连测试方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明一方面，一种硅转接板的互连测试夹具，包括夹具本体和若干硅胶垫，夹具本体上开设通孔，通孔内壁上设置晶圆放置环，晶圆放置环上设置若干腔体，腔体上开设真空吸附沟槽和若干安装孔；夹具本体上设置若干与真空吸附沟槽连通的真空接头；硅胶垫上设置若干真空孔和若干凸起，若干凸起分别与若干安装孔连接，若干真空孔均与真空吸附沟槽连通。

本发明硅转接板的互连测试夹具进一步的改进在于：