一种排查弹坑的测试方法、装置及智能打线设备与流程

本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种排查弹坑的测试方法、装置及智能打线设备。

背景技术：

目前针对半导体集成电路打线工艺都是通过球焊工艺方法完成，如打线工艺控制偏差会造成芯片正面al-si-cu电极层电路受到损伤，因此需要了解判断球焊过程中是否与芯片al-si-cu电极层接合后对芯片al-si-cu电极层造成了影响，我们业内称之为弹坑的检测至关重要，成为了集成电路封装打线过程中关键的质量控制点。

目前最常用的弹坑实验是用氢氧化钾、磷酸、王水等进行腐蚀观察。另外，也有采用高倍显微镱进行观察，腐蚀的方法是通过破坏性实验进行排查弹坑，虽然准确度高，但实验难度较大，高倍显微镜的方法虽然简单，但会出现明显的误判和漏判，准确度差。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题，通过本发明实施例公开的技术方案可以有效解决现有技术中的排查测试实验难度大或排查准确度差的技术问题。

第一方面，本发明实施例公开了一种排查弹坑的测试方法，包括：

对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；

将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑。

优选地，所述对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片，包括：

从起始电压开始依次增加电压值对所述待测芯片进行电性测试，每次测试相对于上次测试增加的电压值均相同；

获取每次增加电压值进行测试通过所述待测芯片的瞬时电流值；或，

从起始电流开始依次增加电流值对所述待测芯片进行电性测试，每次测试相对于上次测试增加的电流值均相同；

获取每次增加电流值进行测试通过所述待测芯片的瞬时电压值。

优选地，每次测试增加的电压值为5v，每次测试增加的电流值为10na。

优选地，所述起始电压为正常芯片的额定电压，所述起始电流为正常芯片的额定电流。

优选地，所述将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑，包括：

将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压值进行对比分析，如果通过所述待测芯片的瞬时电压值小于预设电压阈值，则判断所述待测芯片存在弹坑；或

将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电流值与预设电流值进行对比分析，如果通过所述待测芯片的瞬时电流值大于预设电流阈值，则判断所述待测芯片存在弹坑。

优选地，还包括：

通过与所述待测芯片任意两个引脚连接进行电性测试，或

通过与所述待测芯片任意一个引脚和芯片基板连接进行电性测试。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种排查弹坑的测试方法，通过对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑，这样可以有效提高排查弹坑的准确率，提高了测试效率。

第二方面，本发明实施例还公开了一种排查弹坑测试装置，包括：

测试单元，用于对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；

判断单元，用于将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种排查弹坑测试装置的有益效果与第一方面公开的任意一技术方案公开的一种排查弹坑测试方法有益效果相同，在此不在赘述。

第三方面，本发明实施例还公开了一种智能打线设备，包括：打线装置和排查弹坑检测装置，所述排查弹坑检测装置与所述打线装置连接，所述打线装置根据所述排查弹坑检测装置的检测结果对打线参数自行校验及修改。

优选地，所述排查弹坑测试装置，包括：

测试单元，用于对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；

判断单元，用于将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种智能打线设备可以根据排查弹坑检测装置的检测结果自适用校验和修改打线的参数，提高了芯片打线设备的良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种排查弹坑的测试方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的一种排查弹坑测试装置结构框图；

图3为本发明实施例公开的一种智能打线设备结构框图；

图4为本发明实施例公开的一种智能打线设备工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

申请人经过研究发现，现有技术中弹坑实验是用氢氧化钾、磷酸、王水等进行腐蚀观察。另外，也有采用高倍显微镱进行观察，腐蚀的方法是通过破坏性实验进行排查弹坑，虽然准确度高，但实验难度较大，高倍显微镜的方法虽然简单，但会出现明显的误判和漏判，准确度差。

为了解决上述问题，本发明实施例通过对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑，这样可以有效提高排查弹坑的准确率，提高了测试效率。

如图1所示，本发明实施例公开的一种排查弹坑的测试方法，具体包括：

步骤s01，对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；

需要说明的是，本发明实施例公开的检测方法是通过检测设备执行完成的，当需要检测待测芯片时，需要将已打线芯片放置在样品夹具上，样品夹具与检测设备连接对待测芯片进行测试，测试人员在测试设备上输入电压值或电流值，对测试芯片进行电性测试，获取每次测试通过待测芯片的瞬时电流值或瞬时电压值，通过待测芯片的瞬时电流值或瞬时电压值显示在检测设备显示界面上。

因为待测芯片为已打线芯片，所以待测芯片都设置有引脚，在对待测芯片进行测试时，需要将待测芯片任意两个引脚分别通过样品夹具与检测设备连接进行测试，或，将待测芯片任意一个引脚和芯片基板分别通过样品夹具与检测设备连接进行测试，具体的连接方式测试人员根据具体情况进行选择。

步骤s01具体包括：

从起始电压开始依次增加电压值对所述待测芯片进行电性测试，每次测试相对于上次测试增加的电压值均相同；

获取每次增加电压值进行测试通过所述待测芯片的瞬时电流值；或，

从起始电流开始依次增加电流值对所述待测芯片进行电性测试，每次测试相对于上次测试增加的电流值均相同；

获取每次增加电流值进行测试通过所述待测芯片的瞬时电压值。

具体说明如下：

对于本发明实施例，首先通过在测试设备上输入依次增加电压值对待测芯片进行电性测试，每次测试相对于上次测试增加的电压值相同，然后根据每次在测试设备上输入电压值，测试设备上显示通过待测芯片的瞬时电流值。

例如，以起始电压30v开始，上述起始电压为正常芯片的额定电压，以5v为步长，如对待测芯片测试，如依次进行测试电压值为30v，35v，40v，45v，50v，55v和60v对待测芯片进行测试，相当于每次增加的电压值为5v，获取每次增加电压值进行测试通过待测芯片电流值为36na，41na，60na，66na，75na，291na和损坏，在本发明实施例实施例中，根据正常芯片类型不同，起始电压也不同，具体的每次增加的电压值也可以根据具体情况进行调整，本发明实施例对此不作限制。

例如，以起始电流30na开始，上述起始电流为正常芯片的额定电流，以10na为步长，如对待测芯片测试，如依次进行测试电流值为30na，40na，50na，60na，70na，80na和90na对待测芯片进行测试，相当于每次增加的电流值为10na，获取每次增加电流值进行测试通过待测芯片电压值为30v，36v，40v，47v，51v，20v和损坏，在本发明实施例中，根据正常芯片类型不同，起始电流也不同，具体的每次增加的电流值也可以根据具体情况进行调整，本发明实施例对此不作限制。

步骤s02，将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑。

需要说明的是，上述预设电流阈值是根据相同类型的正常芯片在相同电压值下的电流值确定的，上述预设电压阈值是根据相同类型的正常芯片在相同的电流下的电压值确定的。

例如，以起始电压30v开始，上述起始电压为正常芯片的额定电压，以5v为步长，如对正常芯片测试，如依次进行测试的电压值为30v，35v，40v，45v，50v，55v，60v，65v，70v和75v对正常芯片进行测试，相当于每次增加的电压值为5v，获取每次增加电压值进行测试对应的通过正常芯片瞬时电流值为40na，44na，55na，62na，71na，78na，94na，140na，260na和损坏，也就是说，正常芯片在75v时，正常芯片损坏，正常芯片损坏标志为在测试设备上显示界面上显示的电流超出预设阈值，如超出正常范围电流阈值多倍。

但是，如果以起始电压30v开始，上述起始电压为正常芯片的额定电压，以5v为步长，如对待测芯片测试，如依次进行测试的电压值为30v，35v，40v，45v，50v，55v和60v对待测芯片进行测试，相当于每次增加的电压值为5v，获取每次增加电压值进行测试对应的通过待测芯片瞬时电流值为36na，41na，60na，66na，75na，291na和损坏，也就是待测芯片在加压为60v时，待测芯片损坏。

在通过测试设备进行测试时，如果在依次增加电压值对待测芯片进行测试，当电压值加到一定数值时，待测芯片损坏，则在测试设备显示界面上显示电流值比在相同电压值时通过正常芯片电流值相比超过预设数值，如超过通过正常芯片电流值的20％，则说明待测芯片存在弹坑，在本发明实施例中，如待测芯片在55v测试时，获得通过待测芯片瞬时电流值为291na，但对正常芯片在55v测试时，获得通过正常芯片瞬时电流值为78na，正常芯片与待测芯片在相同电压值(55v)测试时，通过其的电流值相差213na，213na超过预设数值，则说明待测芯片存在弹坑。

例如，以起始电流30na开始，上述起始电流为正常芯片的额定电流，以10na为步长，如对正常芯片测试，如依次进行测试电流值为30na，40na，50na，60na，70na，80na，90na，100na和110na对正常芯片进行测试，相当于每次增加的电流值为10na，获取每次增加电流值进行测试通过待测芯片瞬时电压值为30v，36v，40v，47v，51v，58v，65v，20v和损坏，在本发明实施例中，根据正常芯片类型不同，起始电流也不同，具体的每次增加的电流值也可以根据具体情况进行调整，本发明实施例实施例对此不作限制。

例如，以起始电流30na开始，上述起始电流为正常芯片的额定电流，以10na为步长，如对待测芯片测试，如依次进行测试电流值为30na，40na，50na，60na，70na，80na和90na对待测样品进行测试，相当于每次增加的电流值为10na，获取每次增加电流值进行测试通过待测芯片瞬时电压值为30v，36v，40v，47v，51v，20v和损坏，在本发明实施例中，根据正常芯片类型不同，起始电流也不同，具体的每次增加的电流值也可以根据具体情况进行调整，本发明实施例对此不作限制。

在通过测试设备进行测试时，如果在依次增加电流值对待测芯片进行测试，当电流值加到一定数值时，待测芯片损坏，则在测试设备显示界面上显示电压值比在相同电流值时通过正常芯片电压值相比低于预设数值，如低于通过正常芯片电流值的20％，则说明待测芯片存在弹坑，在本发明实施例中，如待测芯片在80na测试时，获得通过待测芯片的瞬时电流值为20v，但对正常芯片在80na测试时，获得通过正常芯片的瞬时电流值为58v，正常芯片与待测芯片在相同电压值(80na)测试时，通过其的瞬时电压值相差38v，38v超过预设数值，则说明待测芯片存在弹坑。

上述待测芯片比正常芯片提前损坏原因如下：由于正常芯片(无弹坑发生)的任意两个引脚之间或任意一个引脚与基板之间是一个固定的功率击坏值(假定a)，如果待测芯片在打线时存在弹坑(打线与芯片正面金属有接触不良)，打线与芯片正面金属接触变小，底部介质层有所裸露，导致打线处接触电阻会变大，从而导致打线处接触电阻承受功率变大，因为打线处无法承受如此大功率，继而导致待测芯片任意两个引脚之间或任意一个引脚与基板之间的功率在未到达a值时，待测样品损坏。

另外，在一定的电流值下，由于待测芯片在打线时存在弹坑，同样的过流电流对打线处的接触面会产生较大电压值，在不断增加电压的情况下必定会快速损坏打线处接触面，导致待测样品损坏，也就是说，p＝i²×r，在一定的过流电流下，i不变，r明显变大，导致p明显变大，而此打线处无法承受如果大功率，导致待测样品损坏。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种排查弹坑的测试方法，通过对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑，这样可以有效提高排查弹坑的准确率，提高了测试效率。

第二方面，如图2所示，本发明实施例还公开了一种排查弹坑测试装置，包括：

测试单元01，用于对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；

判断单元02，用于将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑。

上述排查弹坑测试装置的执行步骤与第一方面一致，在此不在赘述。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种排查弹坑测试装置的有益效果与第一方面公开的任意一技术方案公开的一种排查弹坑测试方法有益效果相同，在此不在赘述。

第三方面，如图2和图3所示，本发明实施例还公开了一种智能打线设备05，包括：打线装置03和排查弹坑检测装置04，所述排查弹坑检测装置04与所述打线装置03连接，所述打线装置03根据所述排查弹坑检测装置04的检测结果对打线参数自行校验及修改。

上述排查弹坑测试装置04，包括：

测试单元01，用于对待测芯片进行电性测试，获取每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值或瞬时电流值，所述待测芯片为已打线芯片；

判断单元02，用于将每次测试通过所述待测芯片的瞬时电压值与预设电压阈值进行对比分析，或将瞬时电流值与预设电流阈值进行对比分析，根据对比分析结果判断所述待测芯片是否存在弹坑。

如图4所示，图4为打线设备具体运行步骤，具体的运行步骤如下：

1.打线设备设定参数，参数主要是打线材料，打线力量，打线距离等影响打线结果的关键信息。

2.设备参数微调，对台座，距离，力量，力作用点等在样品上机后进行相应的微调。

3.设备运行。

4.完成待测样品进行打线的电性测试。

5.对测试结果排查。

6.当待测样品电性测试结果不通过时，返回进行微调打线参数并对下一个芯片按照微调后的参数进行打线。

7.当待测样品电性测试结果通过时，按照事先设定的参数进行小批量生产打线。

8.对小批量生产打线的芯片进行小批量抽样测试。

9.当对小批量生产的芯片进行电性测试测试结果不良时，需要进行微调打线参数。

10.当小批量生产的芯片进行电性测试测试结果通过时，安排进行正常量产打线。

本发明实施例公开的一种智能打线设备可以根据排查弹坑测试装置的测试结果自适用校验和修改打线的参数，提高了芯片打线设备的良率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。