19、集成电路封装保障与失效分析工具

集成电路封装保障与失效分析工具

1. 集成电路封装保障要求

在集成电路（IC）封装领域，传统测试仅对少量制造样品进行，无法确保每个芯片的安全性。因此，“100%保障”概念应运而生，它包含以下三个部分：
- 全芯片封装缺陷检测 ：需对整个芯片封装进行缺陷检测，因时间限制且验证后样品要能完全正常工作，所以不能采用样品制备步骤。
- 实时检测 ：扫描时间需控制在秒级，或者能同时对多个样品进行检测。
- 自动化流程 ：为适应全自动化工作流程，该过程应尽量减少或无需人工参与。

2. 潜在解决方案

• 指纹识别技术 ：在其他保障领域，指纹识别可避免完全逆向工程来验证材料完整性。但对于IC封装材料保障，物理不可克隆功能（PUF）标签虽有应用，如钻石不可克隆安全标签（DUST）利用钻石晶体不同取向生成唯一标签，以及分子级随机变化（如聚合物和DNA）用作防伪标签，但这些标签信息并非来自芯片材料本身，只能验证设备的身份，不能验证IC封装内的材料。
• 傅里叶变换红外光谱（FTIR） ：可提取代表聚合物材料不同化学官能团的波数，这些波数与IC封装材料直接相关，是理想的标签。反射模式FTIR可减少样品制备需求，但该方法耗时较长。可设计提取IC封装材料的特定波数来加快数据检索。不过，先进IC封装的特性使非破坏性分析内部内容变得困难。
• 太赫兹（THz）检测 ：无需样品制备，THz时域光谱（TDS）