畢業(yè)設計（論文）CPU的封裝測試工藝技術(shù)

1、畢業(yè)設計（論文） 專 業(yè) 微電子技術(shù) 班 次 07242 班 姓 名 指導老師 成都電子機械高等專科學校二0一0年六月一日 cpu的封裝測試工藝技術(shù) 摘要：集成電路封裝的目的,在于保護芯片不受或少受外界環(huán)境的影響,并為之提供一個發(fā)揮集成電路芯片功能的良好環(huán)境,以使之穩(wěn)定,可靠,正常的完成電路功能.但是集成電路芯片封裝只能限制而不能提高芯片的功能.測試的目的是讓電路有一個完整的通路，它的各項參數(shù)是否達到設計的要求。 本文主要從集成電路芯片封裝技術(shù)理論知識出發(fā)，針對當前國內(nèi)封裝業(yè)的迅猛發(fā)展現(xiàn)狀和英特爾成都封裝測試工廠cpu區(qū)的工藝流程作出系統(tǒng)化概述以及對流程中的個別站點(cmt : configu

2、rable module test )進行詳細的闡述，通過對產(chǎn)品的測試，首先我們可以把本身帶有缺陷的產(chǎn)品篩選出來，其次通過性能的測試分出產(chǎn)品的等級，而且通過測試能找出是機器還是產(chǎn)品自身的原因，：通過測試對產(chǎn)品，及時監(jiān)控，把最新動態(tài)反饋給工程師，從而不斷的改進和完善工藝?！娟P(guān)鍵詞】：cpu； 集成電路； 封裝測試；故障；傳送機 ；測試機目錄 第一章 集成電路芯片封裝概述11.1集成電路的簡介11.1.1集成電路的概念11.12 我國集成電路的發(fā)展情況21.2 封裝31.2.1封裝的概念31.2.2封裝的工藝流程41.2.3封裝技術(shù)的作用41.2.4 常見幾種先進的封裝技術(shù)5第二章 cpu的封裝測

3、試與測試工藝82.1 cpu封裝的主要的工藝流程82.2測試工藝112.2.1流程的目標112.1.2測試的操作流程的描述112.2.3 批次測試的產(chǎn)品和類型12第三章 測試設備與標準操作流程143.1測試設備143.1.1 測試所需要的設備143.1.2操作機器所需的個人防護設備143.1.3所需的材料143.1.4設備的危險163.2 操作流程173.2.1準備待處理的批次173.2.2 運行一個批次193.2.3結(jié)束一個批次203.2.4交班203.2.5測試系統(tǒng)(ctsc)21第四章 測試系統(tǒng)與故障維修254.1 summit atc254.2 tester(測試機)的介紹294.3測

4、試系統(tǒng)的介紹294.3.1 summit atc 3.6.0(溫度控制系統(tǒng))304.3.2 t2000(測試系統(tǒng))304.4 機器故障及處理304.4.1測試過程中units丟失的處理流程圖和解決方法304.4.2 i/o module的機器手不能精確的將cpu吸住334.4.3 chuck不能達到精確的測試溫度334.4.4 cpu位置放置錯亂導致cpu掉落334.4.5 機器在生產(chǎn)過程中造成的假死現(xiàn)象344.4.6 一種直接對cpu進行加熱的裝置(chuck)和一種把cpu加載到chuck上的一種裝置(picker)相撞344.4.7 生產(chǎn)過程中測試機部分的問題(換測試頭的板子)354.

5、5 測試的結(jié)果分析及處理方法384.5.1 測試結(jié)果為15384.5.2 測試結(jié)果為13394.5.3 測試結(jié)果為840總結(jié)41辭謝42參考文獻43第一章 集成電路芯片封裝概述1.1集成電路的簡介1.1.1集成電路的概念集成電路（圖1-1），是通過半導體工藝或膜（薄/厚膜）工藝技術(shù)，將晶體管、二極管等有源元件和電阻、電容等無源原件，按照一定的互聯(lián)，集成在一個半導體單晶片上，封裝在一個管殼內(nèi)，執(zhí)行特定的功能或系統(tǒng)功能的電路。圖1.1.1是目前較為常見的各式封裝種類和功能的集成電路。 1-1集成電路集成電路的分類 一 按集成度分類： 小規(guī)模（ssi）,中規(guī)模（msi）,大規(guī)模（lsi）,超大規(guī)模（

6、vlsi）,盛大規(guī)模（ulsi）。二 按電路功能分類： 以門電路為基礎的數(shù)字邏輯電路和以放大器為主基礎的線性電路兩大類，還有微波集成電路和光集成電路等。三 按構(gòu)成集成電路基礎的晶體管分類分為雙極型集成電路和mos型集成電路兩大類。前者以雙極型平面晶體管為主要器件；后者以mos場效應晶體管為基礎。 1、雙極型電路晶體管-晶路（slttl）及集成注入邏輯電路（i2l）等。 2、mos型電路n溝道m(xù)os電路（nmos）、p溝道m(xù)os電路（pmos）、互補mos電路（cmos）、(bi-cmos)及dmos、vmos電路等。體管邏輯（ttl）電路、高速發(fā)射極耦合邏輯（ecl）電路、高速低功耗肖特基晶體

7、管-晶體管邏輯電。四 按用途分類集成電路按應用領域可分為標準通用集成電路和專用集成電路。上述各類集成電路中，制造工序各不相同，但其制造工藝技術(shù)是相同的。1.12 我國集成電路的發(fā)展情況我國集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過30多年的發(fā)展，經(jīng)歷了自主研發(fā)創(chuàng)業(yè)、引進提高、重點建設三個發(fā)展階段。目前，我國形成了具有一定規(guī)模，包括設計、制造和封裝三業(yè)及配套業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，建成和在建的6至8英寸晶圓生產(chǎn)線超過20條，中芯國際、宏力半導體等企業(yè)在建世界先進的12英寸晶圓生產(chǎn)線，集成電路產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員達到12萬左右；國內(nèi)集成電路設計企業(yè)已從原先的100家迅速增加到近500家，it設計人才從2000年的不足5000人增長到

8、2萬多人，而且從單一設計領域向投資、貿(mào)易、管理等產(chǎn)業(yè)全領域發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，20002003年我國集成電路全行業(yè)銷售額分別為186.2億元、200億元、268億元和351.4億元，三年累計增長90以上。 集成電路產(chǎn)品的技術(shù)水平在不斷提高。 “方舟”、“龍芯”、“華夏網(wǎng)芯”、“星光系列”等一大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“中國芯”在研發(fā)生產(chǎn)上取得了重大突破。2004年我國集成電路產(chǎn)業(yè)的工業(yè)技術(shù)水平已達到能夠生產(chǎn)12寸晶圓和刻錄精度為0.18微米的集成電路產(chǎn)品，與國際先進水平的差距進一步縮小。以下是我國的集成電路發(fā)展的情況趨勢： 圖1-2 我國集成電路設計發(fā)展情況目前，中國集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了ic設計、制造

9、、封裝測試三業(yè)及支撐配套業(yè)共同發(fā)展的較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈格局，隨著ic設計和芯片制造行業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)集成電路價值鏈格局繼續(xù)改變，其總體趨勢是設計業(yè)和芯片制造業(yè)所占比例迅速上升。1.2 封裝1.2.1封裝的概念所謂“封裝技術(shù)”是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術(shù)。以cpu為例，實際看到的體積和外觀并不是真正的cpu內(nèi)核的大小和面貌，而是cpu內(nèi)核等元件經(jīng)過封裝后的產(chǎn)品。封裝對于芯片來說是必須的，也是至關(guān)重要的。因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連

10、接的印制電路板（pcb）的設計和制造，因此它是至關(guān)重要的。封裝也可以說是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。因此，對于很多集成電路產(chǎn)品而言，封裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的 一環(huán)。如圖（1-3）所示采用的cpu封裝多是用絕緣的塑料或陶瓷材料包裝起來，能起著密封和提高芯片電熱性能的作用。由于現(xiàn)在處理器芯片的內(nèi)頻越來越高。 圖 1-3 常見的封裝功能越來越強，引腳數(shù)越來越多，封裝的外形也不斷在改變。封裝時主要考慮的因素：

11、1、芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率，盡量接近1：1 。2、引腳要盡量短以減少延遲，引腳間的距離盡量遠，以保證互不干擾，提高性能。 3、基于散熱的要求，封裝越薄越好。作為計算機的重要組成部分，cpu的性能直接影響計算機的整體性能。而cpu制造工藝的最后一步也是最關(guān)鍵一步就是cpu的封裝技術(shù)，采用不同封裝技術(shù)的cpu，在性能上存在較大差距。只有高品質(zhì)的封裝技術(shù)才能生產(chǎn)出完美的cpu產(chǎn)品。1.2.2封裝的工藝流程歸納起來芯片封裝技術(shù)的基本工藝流程為：硅片減薄、硅片切割、芯片貼裝、芯片互連、成型技術(shù)、去飛邊毛刺、切筋成形、上焊錫、打碼等工序，如圖1-4所示。圖1-4 芯片封裝技術(shù)工藝流程1.2.

12、3封裝技術(shù)的作用封裝(package)對于芯片來說是必須的，也是至關(guān)重要的。封裝也可以說是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁和規(guī)格通用功能的作用。封裝的主要作用有：(1)物理保護。因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降，保護芯片表面以及連接引線等，使相當柔嫩的芯片在電氣或熱物理等方面免受外力損害及外部環(huán)境的影響；同時通過封裝使芯片的熱膨脹系數(shù)與框架或基板的熱膨脹系數(shù)相匹配，這樣就能緩解由于熱等外部環(huán)境的變化而產(chǎn)生的應力以及由于芯片發(fā)熱而產(chǎn)生的應力，從而可防止芯片損壞失效?；谏?/p>

13、熱的要求，封裝越薄越好，當芯片功耗大于2w時，在封裝上需要增加散熱片或熱沉片，以增強其散熱冷卻功能；51ow時必須采取強制冷卻手段。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。(2)電氣連接。封裝的尺寸調(diào)整(間距變換)功能可由芯片的極細引線間距，調(diào)整到實裝基板的尺寸間距，從而便于實裝操作。例如從以亞微米(目前已達到01 3m以下)為特征尺寸的芯片，到以10m為單位的芯片焊點，再到以100m為單位的外部引腳，最后劍以毫米為單位的印刷電路板，都是通過封裝米實現(xiàn)的。封裝在這里起著由小到大、由難到易、由復雜到簡單的變換作用，從而可使操作費用及材料費用降低，而且能提高工作效率和可靠性，特別是通過實現(xiàn)布線長

14、度和阻抗配比盡可能地降低連接電阻，寄生電容和電感來保證正確的信號波形和傳輸速度。(3)標準規(guī)格化。規(guī)格通用功能是指封裝的尺寸、形狀、引腳數(shù)量、間距、長度等有標準規(guī)格，既便于加工，又便于與印刷電路板相配合，相關(guān)的生產(chǎn)線及生產(chǎn)設備都具有通用性。這對于封裝用戶、電路板廠家、半導體廠家都很方便，而且便于標準化。相比之下，裸芯片實裝及倒裝目前尚不具備這方面的優(yōu)勢。由于組裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的印刷電路板(pcb)的設計和制造，對于很多集成電路產(chǎn)品而言，組裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的一環(huán)。1.2.4 常見幾種先進的封裝技術(shù)dip技術(shù)dip封裝（dual in-line package

15、），也叫雙列直插式封裝技術(shù)，指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過100。dip封裝的cpu芯片有兩排引腳，需要插入到具有dip結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。dip封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心，以免損壞管腳。dip封裝結(jié)構(gòu)形式有：多層陶瓷雙列直插式dip，單層陶瓷雙列直插式dip，引線框架式dip（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封結(jié)構(gòu)式，陶瓷低熔玻璃封裝式。dip封裝具有以下特點： （1）適合在pcb(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。 （2）芯片面積與封裝面積之間的比值較大，

16、故體積也較。英特爾系列cpu中8088就采用這種封裝形式，緩存(cache)和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝形式。bga技術(shù)bga技術(shù)（ball grid array package）即球柵陣列封裝技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)便成為cpu、主板南、北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。但bga封裝占用基板的面積比較大。雖然該技術(shù)的i/o引腳數(shù)增多，但引腳之間的距離遠大于qfp，從而提高了組裝成品率。而且該技術(shù)采用了可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善它的電熱性能。另外該技術(shù)的組裝可用共面焊接，從而能大大提高封裝的可靠性；并且由該技術(shù)實現(xiàn)的封裝cpu信號傳輸延遲小，適應頻率可以提高很大。bga封裝具有以

17、下特點：(1)i/o引腳數(shù)雖然增多，但引腳之間的距離遠大于qfp封裝方式，提高了成品率 。(2)雖然bga的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善電熱性能。 (3)信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高 。(4)組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。bga封裝的不足之處：bga封裝仍與qfp、pga一樣，占用基板面積過大；塑料bga封裝的翹曲問題是其主要缺陷，即錫球的共面性問題。共面性的標準是為了減小翹曲，提高bga封裝的特性，應研究塑料、粘片膠和基板材料，并使這些材料最佳化。同時由于基板的成本高，而使其價格很高。pga技術(shù)該技術(shù)也叫插針網(wǎng)格陣列封裝技術(shù)（ceramic pin gri

18、d arrau package），由這種技術(shù)封裝的芯片內(nèi)外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列，根據(jù)管腳數(shù)目的多少，可以圍成25圈。安裝時，將芯片插入專門的pga插座。為了使得cpu能夠更方便的安裝和拆卸，從486芯片開始，出現(xiàn)了一種zif cpu插座，專門用來滿足pga封裝的cpu在安裝和拆卸上的要求。該技術(shù)一般用于插拔操作比較頻繁的場合之下。pga封裝具有以下特點：(1)插拔操作更方便，可靠性高。(2)可適應更高的頻率。(3)如采用導熱性良好的陶瓷基板，還可適應高速度、大功率器件要求。(4)由于此封裝具有向外伸出的引腳，一般采用插入式安裝而不宜采用表面安裝。(5)

19、如用陶瓷基板，價格又相對較高，因此多用于較為特殊的用途。它又分為陳列引腳型和表面貼裝型兩種。 qfp技術(shù)這種技術(shù)的中文含義叫方型扁平式封裝技術(shù)（plastic quad flat package），該技術(shù)實現(xiàn)的cpu芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般都在100以上。該技術(shù)封裝cpu時操作方便，可靠性高；而且其封裝外形尺寸較小，寄生參數(shù)減小，適合高頻應用；該技術(shù)主要適合用smt表面安裝技術(shù)在pcb上安裝布線。qf p（plastic quad flat package）封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規(guī)?；虺笮图呻娐范疾捎眠@

20、種封裝形式，其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用smd（表面安裝設備技術(shù)）將芯片與主板焊接起來。采用smd安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點，即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。qfp/pfp封裝具有以下特點： (1)適用于smd表面安裝技術(shù)在pcb電路板上安裝布線。(2)適合高頻使用。(3)操作方便，可靠性高。(4)芯片面積與封裝面積之間的比值較小。 intel系列cpu中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。第二章 cpu的封裝測試與測試工藝2.1

21、cpu封裝的主要的工藝流程我們都知道cpu封裝是一個非常復雜的過程，它需要許多的工藝過程，封裝的工藝也有多種多樣，不同的產(chǎn)品有不同的工藝。而且每一個步驟的精度都非常的高。我們現(xiàn)在主要生產(chǎn)的市場上筆記本的酷睿i3 ，和 i5，少量i7系列的cpu。英特爾cpu的封裝和芯片的封裝是大致相同。但是也有許多差異?，F(xiàn)在英特爾生產(chǎn)的cpu的都是沒有加散熱蓋的。下面是詳細的工藝流程如圖2-1 圖2-1 封裝的詳細工藝流程submark，lasermark是用于標記的?；瑯擞?，目的是給生產(chǎn)制造提供sli追蹤信息。不同的產(chǎn)品的標記可能是黑色，灰色，銅標記中的一種。前道標記作用：(1)當前道信息不存在或者被散熱

22、蓋覆蓋時，將產(chǎn)品的信息以二維碼和人可識別的文字的方式做生產(chǎn)追蹤信息。(2)給商標和版權(quán)信息留出空位，這個標記總是打在散熱蓋上面。后道標記：這個標記的目的是向客戶提供產(chǎn)品信息，這個標記可能用黑白，棕色標記或者ihs標記刻在組件表面或者銅標記刻在組件底邊外。apl（automatic package loading）ctl（carrier tray loader）它們的作用都是一樣的都是物料轉(zhuǎn)換，并且機器也是一樣的。不過它們的運用是相反的，apl是把基片從料盤中轉(zhuǎn)移到carrier上面，而ctl是把carrier上的基片轉(zhuǎn)移到料盤上。ngcam（next generation chip attac

23、h module）芯片的粘貼。通過模版印刷和噴涂的方式在基片的貼裝區(qū)域印制或者噴涂足夠的助焊劑，然后讀取基片表面上的2d matkix信息以跟蹤基片。在把芯片和基片精確的粘貼在一起然后通過回流焊接形成電連接。在粘貼的時候會造成芯片貼歪的情況，造成這種情況的原因可能是助焊劑過多或者機器的數(shù)據(jù)不正確。因此每天測助焊劑的厚度和收集數(shù)據(jù)時都要仔細，保證數(shù)據(jù)正常。deflux（delete flux）去助焊劑。這個站點的作用就是為了去除芯片回流以后殘余在芯片和基片之間的助焊劑和為溶助焊劑，因為助焊劑和殘余會減弱環(huán)氧樹脂和芯片或基片之間的粘連，因此要去除助焊劑對芯片的危害。epoxy環(huán)氧樹脂的注塑。它分為

24、epoxy:underfill環(huán)氧注塑和epoxy:cure烘烤。epoxy:underfill就是把經(jīng)過烘烤后的產(chǎn)品把環(huán)氧樹脂注入到芯片和基片之間以保護焊接點。而epoxy:cure是固化環(huán)氧樹脂，通過固化爐固化環(huán)氧樹脂為芯片和基片之間的焊球提供結(jié)構(gòu)化支撐。下面是經(jīng)過epoxy過后的cpu如圖：2-2圖 2-2 cpu經(jīng)過注塑環(huán)氧樹脂后環(huán)氧樹脂的作用：首先環(huán)氧樹脂可以保護芯片免受環(huán)境影響，耐受機械振動和沖擊，在此之前因為只有接觸點連接作用，在環(huán)境（溫度）變化或者收到?jīng)_擊的時候，接觸點很容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，從而出現(xiàn)可靠性問題；其次環(huán)氧樹脂可以減小芯片于基片間熱膨脹失配的影響，起到緩沖的作用。同時

25、環(huán)氧樹脂可以使得應力和應變再分配，減小芯片中心用四角部分凸點連接處應力和應變過于集中。這樣，環(huán)氧樹脂作用下，元器件的可靠性可以得到提高。通過環(huán)氧樹脂的作用可以推斷出來作為合格的環(huán)氧樹脂填充料應至少具有以下的要求：（1）填料無揮發(fā)性，否則可能導致機械失效。（2）應盡可能減小以消除應力失配。（3）為避免基片產(chǎn)生變形，固化溫度要低。因為高的固化溫度不但可能引起基片的變形，還可能對芯片造成損壞。（4）填料的粒子尺寸應小于倒裝芯片于基片間的間隙。（5）在填充溫度下的填料粘滯性要低，流動性要好。（6）填料應具有較高的彈性模量用彎曲強度，求確保喊節(jié)點不會斷裂。（7）在高溫高濕的環(huán)境下，填料的絕緣電阻要高，以

26、免產(chǎn)生短路現(xiàn)象。（8）抗化學腐蝕力強。csam和csam2的作用是一樣的都是對產(chǎn)品內(nèi)部缺陷進行無損檢查。它們是利用超聲波來掃描產(chǎn)品，環(huán)氧樹脂材料中空氣層會折射出不同的超聲波信號，因此空洞在掃描圖像中可以看見。它們就是在不同的站點過后，其實是一樣的。pevi(post epoxy visual inspection)和pivi（post ihs visual inspectional）都是目檢，主要是看芯片有沒有缺陷。pivi和pevi還是有所不同，pevi目檢是在料盤里看，而pivi是在carrier上面看。ihs（integrated heat spreader）散熱片粘合，將散熱片正確地連

27、接或放置在預先熔化的焊接tim 基礎硅核中，并確定方向正確，然后進入回流設備進行焊接tim 和密封?，F(xiàn)英特爾 已不再產(chǎn)有散熱蓋的產(chǎn)品，所以此站點也相應的被停用。圖 2-3 cpu加散熱蓋橫截面圖上面是圖是經(jīng)過ihs過后是產(chǎn)品橫截面圖，上面加的是散熱蓋。 srm是ihs過后是站點主要作用就是將拾取相關(guān)的彈簧夾。彈簧夾用于在回流固化過程中固定散熱片。以上站點都是前道的封裝工藝站點，封裝就是就基本上完了，后面的就是測試工藝的站點。lcbi（low cost burn-in operational）老化測試。它的目的就是讓被測設備（dut）在高壓和高溫的狀態(tài)下加速早期失效，進而使dut在后期使用中更穩(wěn)

28、定。cmt(configurable module test)站點主要是做產(chǎn)品的電性能測試，保證cpu能正常的運行。olb（off-line binning）主要是對cpu進行分bin,經(jīng)過電性能測試過后，根據(jù)電性能測試結(jié)果的優(yōu)良等級把它分離出來。sfgi工廠產(chǎn)品存放倉庫，從測試工序接收儲存并拆分產(chǎn)品將分批的物料交給完工工序并貼標簽。olf（off line fusing）即離線鎖頻，通過機器鎖定cpu的頻率使產(chǎn)品有一個好的工作頻率。ppv（processor platform validation）即系統(tǒng)測試，用于測試cpu的整個性能看產(chǎn)品能否正常的工作。mti主要做的是把產(chǎn)品從不同的料盤上

29、轉(zhuǎn)移和檢查cpu的針腳是否有問題，如有問題并且矯正針腳。fvi(final visual inspection)簡化版最終目檢，主要是看經(jīng)過這么多站點cpu有沒有損傷。以上就是封裝的整個流程。2.2測試工藝2.2.1流程的目標測試需要很長的時間，但是我們測試出產(chǎn)品的電性能和分出產(chǎn)品的好壞的我們最終的目標。該站點用特定的設備和特定的程序?qū)pu進行性能測試，它的目的是：（1）篩選出制造本身有缺陷的元件確保元件符合產(chǎn)品數(shù)據(jù)表中的性能規(guī)范。（2）將元件分類并且根據(jù)性能將其放入對應的儲存箱中。（3）為工廠和相關(guān)的部門提供和及時反饋信息以支持和不斷改進產(chǎn)品的性能。2.1.2測試的操作流程的描述測試時機器

30、的運動很復雜是按如下步驟操作的：（1)將需要測試的cpu用料盤的形式放到summit atc的handler機器中。（2)通過一個input gantry的機械手將cpu放到測試一個運轉(zhuǎn)的載體（盤子）中。（3)將cpu運載到到一個特定的的設備上對每一個cpu加熱測試火降溫測試（加熱的時間是特定的（abd.30s pnp 15s cfd 30s）。（4)測試完畢之后，再將元件放回盤子。（5)最后，將cpu用一個叫 sort gantry的機械手將測試的結(jié)果放到不同的儲存箱中。2.2.3 批次測試的產(chǎn)品和類型 我們需要測試的產(chǎn)品批次有兩種一種是給外面的供應廠家的，另一種是給工程師做測試用的如表（2

31、-4）。測試的類型也有兩種一種是熱測，另一種是冷測。熱測試是在100度到107之間，冷測試在0度到-5度之間如表（2-5）。表2-4 需要測試產(chǎn)品的批次批次類型描述產(chǎn)品批次k-批次元件未通過老化測試母批次元件通過老化測試元件沒有老化測試元件通過老化測試工程批次可靠性批次可靠性團隊的元件測試功能性鎖頻功能性鎖頻測試測試socket測試描述注釋rcx（7711）熱測試老化前測試，捕捉開路和短路crcx（7711）熱測試老化前合并socket測試, 開路和短路pbicx（7721）熱測試老化后高溫測試cpbicx（7721）熱測試老化后高溫合并socket測試fcx（7731）冷測試pbicx之后低

32、溫測試cfcx（7731）冷測試合并socket低溫測試fqax/fqatx(7741)cfqax/cfqatx(7751)熱/冷/室溫出貨之前最后質(zhì)量確保測試functional fuse質(zhì)量驗證熱測試鎖頻質(zhì)量檢驗表2-5 需要測試產(chǎn)品的類型測試產(chǎn)品產(chǎn)品的一般順序；7711（熱測試） 7721（熱測試） 7731（冷測試）。7741和7751可以是熱測試也可以是冷測試是沒有順序的。 第三章 測試設備與標準操作流程3.1測試設備測試是一個非常復雜的過程所以需要許多的設備與輔助設備，下面主要介紹所需的設備及設備的危險。3.1.1 測試所需要的設備1 測試機2傳送機3測試借口單元（tiu）4料盤

33、5 bin 卡6推車7 tiu 數(shù)據(jù)庫8 蓋板3.1.2操作機器所需的個人防護設備： 操作機器和處理產(chǎn)品的時候都會遇到許多的危險，所以我們要學會保護自己學會使用個人呢防護設備如圖（3-1）。表3-1操作機器所需要的個人防護設備1操作機器移動物體安全眼鏡/護目鏡2加載卸載批次產(chǎn)品損壞潔凈室手套，靜電衣服和靜電匝帶3用異丙醇作清潔過敏潔凈室手套，安全眼鏡.4接觸印制板，tiu和手動socket設備損壞鋼模鞋或靜電鞋,靜電手環(huán)3.1.3所需的材料要完成測試的過程必須有許多的材料，有軟件的，也有硬件的。在使用的過程中也有許多注意的問題。主要的軟件有: 管理系統(tǒng)rms（work stream aept

34、wits ctsc）分頻顯示系（ctsc）機器的一個狀態(tài)系統(tǒng)(aept) 過程控制系統(tǒng)（pcs） t2000的控制系統(tǒng)(tss) 產(chǎn)品問題和機器分析系統(tǒng)（pcmd）。 主要的硬件系統(tǒng)：厚道流程單 手套和無塵的潔凈布 還有許多化學品。下面主要介紹所需的化學品及注意的問題如表(3-2)。表3-2測試所需要的化學品及注意的問題化學品警告注釋/后果異丙醇(ipa) 酒精用于清潔將對皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激丙二醇 (propylene glycol)用作summit的接口流體將對皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激hfe 7500atc冷卻散熱劑溫度過高就會產(chǎn)生熱分解，進而形成的危險蒸汽fc-3283 3m 特殊液體cmt測試

35、器散熱劑溫度過高，就產(chǎn)生熱分解，進而有可能形成的有毒蒸汽或氣體。將對眼睛產(chǎn)生刺激3.1.4設備的危險 在造作機器時有許多的危險所以必須注意設備的危險能量以避免不必要的傷害。如表（3-3）所示。表3-3 設備的危險能量危險能量能量源說明/結(jié)果鋒利邊緣所有設備能造成劃傷壓縮氣體傳送機在emo或互鎖處于激活狀態(tài)時，切記ofa供應是不能進行的。熱點熱能危險傳送機測試機傳送機和測試機的某些部件可達到極高的溫度。機械危險：傳送機測試機轉(zhuǎn)動架與盤子組件包含具有巨大動力的機械裝置。輸入輸出模塊中的動力組件也可能造成壓傷和夾傷的危險。傳送帶和滑輪、傳送架、套子、安全護罩、以及其他組件也可能會引發(fā)最嚴重的傷害。（

36、測試器）：操作者移動測試頭以將其連接和卸載到處理系統(tǒng)時也可能會產(chǎn)生機械危險，進而引發(fā)壓傷、夾傷的危險。電離：高電壓/低電流沖擊傳送機測試機在使用summit傳送機處理系統(tǒng)時要倍加小心以防接觸電流。在測試機上電的情況下不能裝載卸載手動socket。電離：高電壓/低電流沖擊冷卻機傳送機測試機所有區(qū)域hfe- 7500 溫度過高就會產(chǎn)生熱分解，進而形成的危險蒸汽丙二醇將對皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激fc 3283 特殊流體溫度過高，就產(chǎn)生熱分解，進而有可能形成的有毒蒸汽或氣體。將對眼睛產(chǎn)生刺激異丙醇(ipa)將對皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激 3.2 操作流程 操作的過程中有許多步驟我們必須要按照下面的步驟操作。3.2.

37、1準備待處理的批次 在操作之前我們必須做好所有的準備工作才能確保操作的順利進行。而且必須按照這個標準來做。( 1)在工作流（work stream）里面輸入 命令來選擇輸送站 （dispatch station）。首先進入確定批次在高溫下進行測試（包括rcx、pbicx和fqax）； 進入確定批次在低溫下進行測試（包括fcx、fqax和fqatx）。對于合并socket測試（combine socket）, 輸入 和 以確認批次分別在高溫和低溫下測試。注意根據(jù)批次優(yōu)先級選擇即將被測試的批次。從指定的wip區(qū)域找到批次和相應的批次號碼，并將該批次轉(zhuǎn)移到傳送機旁邊待測批次區(qū)域。清點料盤里面的元件數(shù)

38、量并檢查是否有元件重疊。如果發(fā)現(xiàn)有元件數(shù)量與工作流中記錄的不一致或者有元件重疊的情況，將這個批次暫停給主管待其進一步調(diào)查。然后確保測試元件時設備的操作安全等級總是0（操作員級別），并檢查在傳送機的觸摸屏右上方的運行模式是否和以下描述的一致 。(a)控制模式為測試機模式。(b)測試機模式為常規(guī)模式。(c)系統(tǒng)模式為常規(guī)模式。（d)id讀卡機為開模式。（適合于運行 lme（消除批次混料）/ult（元件級跟蹤）的批次）。(e)如果設備模式不是如上所示，請聯(lián)系l2以上的mt。(2）引入批次(掃描e-apo/atpo)（如圖3-4）。 3-4 引入一個批次的summary（3）在ctsc中選擇summa

39、ry， 確定開始summary如圖3-5圖3-5 選擇并確定summary(4)等待 ctsc顯示如下信息：“等待傳送機開始測試waiting for handler start of test”， 傳送機的產(chǎn)品測試參數(shù)將會通過ctsc/rms自動下載到傳送機）。(5）對所有需要接口流體（if）如圖3-6的產(chǎn)品執(zhí)行以下的流體監(jiān)控，如果需要if的話，在初始化的過程中，自動下載到傳送機的傳送機產(chǎn)品測試參數(shù)將會打開if功能。（6）檢查并清除傳送機上的報警和故障。（7）點擊 “clear 所有元件”按鈕將傳送機軟件的計數(shù)器清零。(8）在空的atl裝入料盤，只有輸入料盤加載完畢并且atl已經(jīng)降到水平位置

40、，atl緩沖器才能降低。 （9）傳送機開始測試。圖3-6 if流體3.2.2 運行一個批次 在運行一個批次的過程中我們先是卸入料盤，然后讓測試機完成測試，最后卸出料盤。這樣就運行完了一個批次。下面介紹卸載的步驟：1.卸入料盤（1）在主屏幕上點擊即將裝載的輸入bin下面的綠色u按鈕。 （2）點擊左端的i/0門鎖。鎖將變?yōu)榧t色。相關(guān)的機械動作將會停止。（3）打開atl入門。（4）在最上面一層放置滿的料盤。對于有ihs蓋子的產(chǎn)品，基于人機工程的考慮，一次最多可以拿5個料盤。（5）點擊“d”按鈕。當att停在最低位置時，按鈕將變?yōu)榫G色“u”。（6）根據(jù)實際需要，點擊另外的輸入bin的“u”按鈕加載料盤

41、，然后點擊“d”按鈕。（7）關(guān)門。點擊i/o封蓋鎖按鈕。鎖將變?yōu)榫G色。（8）按照18的步驟繼續(xù)加載輸入料盤其它堆棧。2卸載出料盤 （1）在主屏幕上點擊即將卸載的分類bin下面的綠色“u”按鈕 。 （2）點擊左端的i/0門鎖。鎖將變?yōu)榧t色。相關(guān)的機械動作將會停止。（3）打開atl的入門。（4) 在卸載堆棧之前，放上適當?shù)乃芰蟗in卡以區(qū)別堆棧。（5）對于 combine socket 使用cmt-cs avid tp, 在7721站位后 cpbic1 測試將分開bin并且在handler binning out 處存儲 bin. e.g. bin 3,4,5 & save bin (bin1+2

42、+6)。（6）元件堆被放上bin卡以后，將其移到工作站。只有同一bin中的元件才能被同時放在工作臺上。（7）把每10個料盤歸為一個組并用塑料bin卡標識起來。（芯片組是15個料盤一組）。（8）把歸并好的組移到推車上，沒有測試過的元件放到輸入推車上，測試過的元件放到輸出推車上。（9）放出有未測試元件塑料卡的料盤堆不能和已測試元件共用一層。（10）如果可以繼續(xù)處理批次，首先重新裝載未測試元件，然后裝載不合格產(chǎn)品以繼續(xù)接下來的summary程序。 (11）100%清點測試過的元件，物理清點數(shù)量必須和summary fuse那一列的數(shù)量一致，如果不一致，找到丟失的元件或者重測整個批次。 (12）點擊“

43、d”按鈕。滑動器將顯示料盤數(shù)量（零）。 (13）完成以后，關(guān)閉i/o門并鎖定。 (14）重復1-7步“卸載分類料盤”程序 。(15）操作員可以隨時增加額外料盤，而無需通過用戶界面通知處理者額外輸入的信息。3.2.3結(jié)束一個批次 當測試完一個一個批次是我們就會結(jié)束就這批次從而進行下一個批次的操作下面介紹具體的操作：(1）從handler中卸載產(chǎn)品。(2）驗證數(shù)量，從handler卸載產(chǎn)品時，對堆棧中的元件執(zhí)行100% 的物理清點和目檢，檢查是否有任何的流體標記和污跡劃痕（如果是沒有ihs蓋子的產(chǎn)品還需要檢查die的裂紋），如果發(fā)現(xiàn)有打濕的痕跡、劃痕、die裂紋和污跡，hold這個批次，通知主管并

44、聯(lián)系l2 mt修理handler。l2 mt必須告知測試工程師團隊具體情況。確定物理清點數(shù)量和e-apo/atpo的數(shù)量（工作流）一致。如果合格元件和/或保留元件的實際數(shù)量大于summary上的數(shù)量，則必須測試整個批次。根據(jù)set/e-apo/atpo標準將合格、保留和廢棄元件分開。在set中包含兩個料箱區(qū)域合格料箱和保留料箱。如果這些區(qū)域中的bin用逗號（，）隔開，則應使所有的bin 卡保持隔離。如果是用加號（+）隔開，則應該把bin放在一起。將set中不在accept bin和save bin list 中的bin與reject bin放在一起，留下這個批次等待產(chǎn)品工程師確認。所有輸出料盤

45、的堆棧（包括局部輸出堆棧）在統(tǒng)計后和進行批次處理時必須輸送到ergo車上檢查第一個滿盤測試過的元件是否有針腳彎曲的 。3.2.4交班在我們上完一天的班就必須和下一個班進行交班就要告知如下的事情：(1）清除雜物并拭擦工具。(2）確保批次處理已經(jīng)記錄到工作流中。（3）將下面的信息通過口頭或以書面的形式傳達給其它接班人員。（4）安全 質(zhì)量 保留的批次 當前的工具狀態(tài) 。（5）日常任務的優(yōu)先級信息。3.2.5測試系統(tǒng)(ctsc) 這個系統(tǒng)是對測試結(jié)果的一個外在的體現(xiàn)，告知我們測試的結(jié)果與信息?；蛘邷y試的過程所存在的問題。(1)ctsc概述在測試批次和交接班之間不要關(guān)掉ctsc；只有在你需要退出產(chǎn)品環(huán)境

46、的時候才需要關(guān)閉ctsc；只有登錄ctsc之后才能將之關(guān)閉。如圖 （3-7）ctsc工作臺控制器界面 。 圖 3-7 ctsc工作臺控制器界面（2）ctsc運用 首先ctsc菜單有許多的快捷鍵如圖（3-8），在操作的時候就可以更快更好的的操作。圖3-8 ctsc 菜單快捷鍵它的每一個子菜單都有不同的作用我們要想在操作中準確無誤的操作那么我們應該熟悉每一個子菜單的功能如圖（3-9）。表3-9 子菜單的功能說明任務步驟作用文件登錄登錄ctsc退出退出ctsc關(guān)閉關(guān)閉ctsc設置引入產(chǎn)品批次 引入一個工作流批次刪除批次刪除已完成的批次選擇summary選擇下一個可操作的summary刪除summar

47、y刪除當前的summary，不管其是否已經(jīng)完成view disposition report 查看批次的處理報告view product set information查看當前批次的set信息(trecs)運行pause 暫停測試 resume 重新測試 single test暫停之后單個測試end summary結(jié)束當前的summaryend current lot 結(jié)束當前批次一般我們是這樣使用ctsc的。首先登錄ctsc，選擇file, login菜單, 或者點擊登錄快捷鍵就會出現(xiàn)3-10的界面，我們可以輸入自己的工號表示你在操作。圖3-10 登陸ctsc然后在ctsc中引入產(chǎn)品批次:選

48、擇菜單設置引入產(chǎn)品批次，或者用的快捷。就會 出現(xiàn)如圖（3-11）的界面。這時候我們可以引入需要測試的產(chǎn)品了。 圖3-11引入產(chǎn)品的批次當我們引入完畢以后ctsc 將在工作流（ work stream）中查詢這個批次。如果這個批次沒有被引進當前測試站點，ctsc會彈出一個窗口提示你，如果這個批次已經(jīng)被引進當前測試站點，ctsc將會找到正確的關(guān)聯(lián)并開始加載，信息會被自動地引入，比如說，站點、批次特定參數(shù)、元件名、總輸入數(shù)量、測試程序名、溫度及其范圍 。而且會彈出測試程序的加載圖如圖（3-12）提示我們正在加載程序。這時候不要中止程序加載。否則加載失敗，會重來做一次。圖3-12 測試正在加載程序我們

49、看見所有程序加載完成以后就可以的運行批次了。接著我們就要選擇summary。ctsc完成引入批次之后，彈出一個窗口顯示如下信息，“選擇summary開始測試”（圖3-13） 你可以看到同樣的窗口通過選擇ctsc界面上的“設置選擇summary” 菜單。 圖3-13 選擇summary 但我們選擇summary的時候就會有好多的選項，比如1a、1b、2a、2b、3a等。不同的選項就會有不同的功能。不同的選項也會在不同的情況下使用。如下圖（3-14）所示。表3-14 summary的功能項目規(guī)則和步驟 1a用于批次測試的第一份summary。 1b用于繼續(xù)處理運行在1a summary（此時由于倒

50、班或設備問題）上的批次。 2a1a +1b中不合格的元件。 2b用于繼續(xù)處理運行在2bsummary（此時由于倒班或設備問題）上的批次。 3a用于測試在2a+2b中不合格的元件。 我們所有的summary從1a開始表示第一輪測試，2a表示重測在1 asummary中不合格的元件，3a表示在2a summary中不合格的元件，依次類推。ctsc 啟動數(shù)據(jù)記錄器，數(shù)據(jù)記錄器就會創(chuàng)建一個新的summary文件。如果ctsc彈出 “waiting for start of test ，（等待測試開始信號）”窗口信息，說明系統(tǒng)已經(jīng)準備好可以開始測試。當產(chǎn)品測試完了之后就會結(jié)束summary。1a，2a或

51、3a summary 測試結(jié)束之后會打印出一份測試結(jié)果小結(jié)（summary）。在ctsc的run菜單欄選擇end summary，或者選擇圖3中的快捷鍵選擇runend summary來結(jié)束summary。 odese會顯示summary的信息。用戶可以通過選擇file print來打印。操作人員也可以根據(jù)需要選擇其它的summary文件。如果summary打印失敗，選擇runview disposition report然后掃描批次代號，該批次的odese報告將會重新顯示出來。也可以選擇快捷鍵來完成上述操作。 結(jié)束批次時，選擇run end lot結(jié)束成功運行后的批次。在結(jié)束批次的時候，od

52、ese將會生成一個處理報告，您也可以選擇快捷鍵來完成結(jié)束批次的操作。第四章 測試系統(tǒng)與故障維修我們每天的工作基本上就是在修機器,公司判斷我們能力就是會不會修機器,修得快還是慢,所以我們必須很好的了解機器。4.1 summit atc summit atc是由handler，chiller兩部分組成如下圖4-1所示： 圖4-1 傳送機的實物圖它由于8個atl（料箱自動升降機）、1個att（料盤轉(zhuǎn)換機）、2個pnp gantry（機械手）構(gòu)成前面貯存原料部分，再由中間platter(轉(zhuǎn)盤)、turret(轉(zhuǎn)動小塔)、chuck(加熱裝置)、pusher等組成機械運動部分，另外還14個isabell

53、a板、2個mbx盒、一個pxi（數(shù)據(jù)采集pc機）、一個handler 控制pc機和ups電池構(gòu)成控制系統(tǒng)。除這外，還有其它像sensor、lonizer等設備。carrierlonizerrrreatlsbufferplatter圖 4-2 handler 前面構(gòu)成圖如圖(4-2)所示機器有兩個機器手，可以抓取芯片，并可在x，y，z軸方向上，自由傳送，并精確放入下個測試carrier中，這兒的精確度是由sensor和isabella板控制，其具體運動，是由專用的控制電板控制。例如pnp in gantry ，x，y軸共用一組電板，z軸由另一個電板控制，這里pnp out gantry的運動，也如pnp in gantry一樣，由另兩組電板單獨控制。機器手的作用是把芯片在測試機和傳送機中，來回的傳送，并把芯片精確的放入8個分bin箱中，其中in pnp gantry 控制1，2 atl箱，out pnp gantry 控制45678箱中，1，2atl箱是未測試產(chǎn)品，4567是測試后合格的產(chǎn)品，8是不合格的產(chǎn)品，3是入是空trray，8個atl分別由5678isabellas板控制，上面pnp gantry占用了1、2和3、4isabella板。這其中共2isabellas板還控制att的運動。platter的運動是由另一個isabella板控制，turret是10isabe