引言
CMOS芯片作為半導體封裝領域的核心器件,共面度精度直接決定倒裝、固晶工序的穩定性,共面度偏差會導致倒裝貼合錯位、固晶受力不均,進而引發芯片封裝失效、可靠性下降。當前,CMOS芯片朝著微型化、高密度倒裝封裝方向發展,共面度測量精度要求達納米級,傳統測量技術難以精準捕捉微小偏差,無法解決倒裝、固晶過程中的受力不均問題,因此,采用白光干涉測量技術構建共面度檢測方案,是解決倒裝、固晶受力不均,保障CMOS芯片封裝質量的關鍵。
共面度偏差的危害及測量難點
CMOS芯片共面度偏差主要表現為芯片表面起伏、引腳/焊盤高度不一致,會直接導致倒裝封裝時芯片與基板貼合不緊密,產生局部間隙,進而引發固晶工序中膠體受力不均、芯片應力集中;長期運行下,受力不均會導致芯片開裂、焊盤脫落,甚至引發電路短路,嚴重影響器件使用壽命。此外,CMOS芯片尺寸微小、表面結構復雜,共面度測量需同步檢測芯片表面與焊盤的高度差,傳統測量技術精度不足、抗干擾能力弱,難以精準捕捉微小共面度偏差,無法為倒裝、固晶工序提供可靠數據支撐。
實踐表明,CMOS芯片共面度僅0.2μm的偏差,就會導致倒裝貼合錯位率提升45%,固晶受力不均概率增加50%,封裝合格率下降30%以上。批量生產中,傳統測量效率低下,難以適配在線管控,易導致不合格產品流入下游,大幅增加生產成本與售后風險。
白光干涉測量方案及優勢
針對CMOS芯片共面度偏差及倒裝、固晶受力不均問題,構建基于白光干涉測量技術的共面度精準檢測方案。該方案利用白光干涉的高相干性與高分辨率特性,通過精準掃描芯片表面及焊盤,快速重構三維輪廓,精準獲取共面度偏差、焊盤高度差等關鍵參數,為倒裝、固晶工序的參數調整提供精準依據,從源頭解決受力不均問題。
該方案具備高精度、非接觸、高效率的核心優勢,測量精度達納米級,可有效避免測量過程中對芯片的損傷,檢測效率較傳統方法提升8倍以上,適配批量生產在線管控需求。通過該方案,可精準把控共面度精度,優化倒裝貼合與固晶工藝,解決受力不均隱患,提升CMOS芯片封裝可靠性,為芯片生產質量管控提供可靠技術支撐。新啟航 專業提供綜合光學3D測量方案
多功能面型干涉儀——CMOS芯片精密測量解決方案
多功能面型干涉儀,以“分層掃描+200mm大視野+納米精度”為核心,單臺設備即可實現亞微級平面度、深孔臺階、陡峭錐面角度與3D輪廓的一站式精密測量,精準適配CMOS芯片全場景檢測需求,賦能半導體產業精密管控。
四大核心技術革新
一、大視野平面度測量,兼顧精度與效率
突破行業痛點,解決傳統白光干涉技術“小視場高精度、大視場精度不足”的難題,實現大視場下的亞微米級測量能力與納米級精度保障。設備可達到極致75nm平面度測量精度,單視場23mm一次成像,支持拼接擴展至200mm超大視場,高效適配CMOS芯片大視野形貌測量需求。

(圖示為CMOS感光芯片大視野形貌測量,清晰呈現芯片全域形貌,為芯片整體質量檢測提供支撐)

(圖示為實測COB感光芯片局部形變圖,精準捕捉芯片局部形變細節,助力芯片性能優化)
二、自動化批量測量,適配規模化需求
單幅視野可達23×18mm,支持最大200mm視野全自動跑點測量,大幅提升測量效率,適配CMOS芯片批量檢測場景。針對更大視野、更高要求的特殊應用場景,可提供專屬非標定制方案,滿足多樣化檢測需求。

三、上下平面平行度測量,突破檢測局限
采用獨特光路設計,可透過CG玻璃實現內部COB感光芯片形變測量,無需拆解樣品,避免對芯片造成損傷,精準獲取芯片內部形變數據,為芯片封裝及性能檢測提供可靠依據。

四、非標定制+動態測量,拓展應用邊界
支持非標定制方案,可在真空腔體內完成溫度變化過程中的ODS工作形變測量,實現實時動態3D形貌監控,適配CMOS芯片極端環境下的檢測需求,進一步拓展設備應用場景。
新啟航半導體,專業提供綜合光學3D測量解決方案,深耕CMOS芯片檢測領域,以核心技術賦能半導體產業高質量發展!