利多星智投：从裸片到成品，半导体封装测试的全过程解析

芯片给人感觉像是科技的结晶，然而好多人并不清楚，有着脆弱特性从硅片上切下的裸片，得经历最后的两道极为严酷难忍的考验，才能够切实装进我们用于工作的手机与电脑里面 。今天就跟随利多星智投知识学习下半导体封装测试概念的相关知识吧！

封装的核心作用

封装乃是使得芯片被赋予类似穿上外衣那般状态的进程，芯片在晶圆之上被制造而成之际，呈现出的是一片片全然裸露着的硅晶体模样，其极为脆弱，没有办法直接去焊接在电路板之上，封装最先给芯片予提供了一个具备坚固特性的物理外壳，用以保护芯片使其不遭受划伤、湿气、灰尘以及外部冲击所带来的损害。

同时，封装还得去解决电气连接方面的问题。芯片里内部电路微小的“焊盘”，得经由引线或者凸块连接到封装外壳的引脚上，而这些引脚还要再跟外部电路板相连接。要是没有封装，芯片就不能够与外部世界“对话”，哪怕是再精妙的设计也没办法发挥出作用。

封装的技术演进

不可否认，随着电子设备各式各样的需求，封装技术持续发展，并非固定不变。早期的封装，像双列直插式封装，其体积巨大，芯片安置在外壳，是塑料的或者陶瓷的，两侧生长出的金属引脚很长，去适配早期穿孔电路板的焊接要求。

电子产品朝着小型化迈进之时，表面贴装技术成了主流。此封装情形下引脚在底部或四周分布、能将其直接贴于电路板表面，极大程度减少了组装后的整体体积。自那之后，芯片级封装等相关多项技能相继而出，其封装大小几乎跟芯片自身所具尺寸一样大，满足了手机这类便利设备对于空间近乎严苛的需求。

封装的主要形式

现今常见的封装形式丰富多样，种类繁多。针对那些有着大量输入输出引脚需求的芯片，以中央处理器来说，则经常运用球栅阵列封装，这种封装形式的底部布满了微小的锡球，这些锡球作为连接点，能够在有限的面积范围之内达成高密度的互连 。

在空间受限的应用里，像可穿戴设备这种情况，系统级封装更为常见一些 把处理器 内存 电源管理等多个不同功能的裸芯片 借助先进互连技术集成在一个封装体内 形成一个功能完整的微系统 显著节省了主板空间 。

测试的必要与阶段

芯片出厂前的最终筛选是测试，哪怕是在最先进的晶圆厂，制造过程里也难以避免会引入微小缺陷，测试的目的是剔除那些有问题的芯片，保证交付到客户手中的每一颗芯片都能够可靠工作，测试一般会分为三个紧密衔接的阶段。

在芯片被切割封装之前，首先会进行晶圆测试，此时测试机会使用极细的探针卡去接触晶圆上每一个裸片的测试点，进而开展基本的电性能测试，如此便能尽早察觉制造期间存在的缺陷，防止把废品送去进行昂贵的封装流程，最终达到节约大量成本的目的。

测试的具体内容

其次呢，是成品测试。芯片完成封装之后呀，它会被放置到自动测试设备当中，在模拟出来的真实工作条件之下，进行全面的检测。那个测试程序呢，会去验证芯片的所有功能是不是正常的，测量它的运行速度、功耗、信号完整性等这些关键参数，是不是符合设计规格 。

为保证芯片在复杂状况下的可靠性，会开展一系列极为严苛的环境应力测试，像把芯片放置在高温烤箱里长时间烤制，或者进行成百上千回的快速冷热循环，借此模拟极端温度变动引发的效应，进而评估其长时间工作的稳定性 。

产业现状与未来

就半导体产业链来讲，封装测试环节的国产化基础相对而言是比较好的。中国存在着多家企业，这些企业在传统封装领域拥有全球竞争力，其市场份额处于前列位置。这给整个产业链的自主可控提供了关键的支撑点。

往后，伴随摩尔定律趋向迟缓，依凭封装技术去提升系统性能就变得越发关键了。三维堆叠呀、硅中介层这类先进封装技术，能够把不同工艺、不同功能的芯片如同搭建积木那般组合到一块儿，进而成为突破性能瓶颈、持续推动计算进步的关键途径。