集成電路封裝與測試-微電子-考試課程教學(xué)大綱

【集成電路封裝與測試】（工程認(rèn)證版）【ICTechnologyforPackageAndTesting】一、基本信息課程代碼：【2080397】課程學(xué)分：【4】面向?qū)I(yè)：【微電子科學(xué)與工程】課程性質(zhì)：【專業(yè)限選課】課程類型：【理論教學(xué)課】開課院系：機(jī)電學(xué)院電子系使用教材：主教材【集成電路芯片封裝技術(shù)李可為電子工業(yè)出版社2013.7】輔助教材【無】參考教材【電子組裝制造Harper.C.A賈松良等譯校科學(xué)出版社2005.2】【電子封裝工程田民波清華大學(xué)出版社2003.9】【微電子封裝技術(shù)中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)學(xué)分會叢書編委會中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社2004】【《超大規(guī)模集成電路測試》[美]MichaelL.Bushnell&VishwaniD.Agrawal著，蔣安平馮建華王新安譯電子工業(yè)出版社2005.8】【《集成電路測試技術(shù)基礎(chǔ)》姜巖峰著化學(xué)工業(yè)出版社2008.9】【《現(xiàn)代集成電路測試技術(shù)》時萬春著化學(xué)工業(yè)出版社2006.5】先修課程：【集成電路產(chǎn)業(yè)導(dǎo)論（2080075）】【集成電路工藝（2080078）】二、課程簡介和課程目標(biāo)該課程是微電子科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，是半導(dǎo)體行業(yè)三大就業(yè)方向：集成電路工藝、集成電路設(shè)計(jì)和集成電路封裝與測試中的一個重要方向，在該專業(yè)的教學(xué)中占有重要地位。同時也是學(xué)生畢業(yè)后主要從事的專業(yè)領(lǐng)域之一，培養(yǎng)的是我國集成電路封裝測試業(yè)和高科技電子產(chǎn)業(yè)的緊缺型人才。集成電路封裝技術(shù)和測試是一門電路、工藝、元器件和材料緊密結(jié)合的多學(xué)科交叉的微電子學(xué)科。本課程目標(biāo)如下：1.理解集成電路封裝的基本概念，分類及功能；掌握集成電路的測試方法，測試設(shè)備及芯片測試的基本原理；了解DFT的設(shè)計(jì)方法及原理。2.掌握傳統(tǒng)集成電路封裝與測試流程;熟悉數(shù)字電路測試的故障模型，能運(yùn)用合適的算法求解數(shù)字電路的測試碼。3.掌握封裝工藝的基本流程，能判別封裝工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；熟悉并能識別常見的封裝形式；熟悉電路板組裝的關(guān)鍵技術(shù)，了解電路板設(shè)計(jì)需要注意的相關(guān)問題。4.熟悉集成電路封裝工藝與測試實(shí)踐過程中需注意的安全及法律法規(guī)等問題。三、選課建議本課程面向微電子科學(xué)與工程專業(yè)的三年級本科生的授課，也可以用于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生選修。四、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1.工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決微電子科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。1.4能運(yùn)用相關(guān)知識和數(shù)學(xué)模型分析集成電路工藝流程、封裝工藝流程、測試和電路路設(shè)計(jì)等方面的復(fù)雜問題。12.問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，并通過文獻(xiàn)研究分析各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加以建模和表達(dá)以獲得有效結(jié)論。2.1能運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)原理，識別和判斷電路、設(shè)計(jì)、工藝等問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)；23.工程與社會：工程與社會：能夠基于微電子科學(xué)與工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價(jià)微電子科學(xué)與工程解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。3.4能夠在設(shè)計(jì)開發(fā)過程考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素。34.研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對微電子科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程技術(shù)問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。4.1能掌握集成電路相關(guān)的包括電路單元、組件、成品、系統(tǒng)等的測試方法和手段，掌握實(shí)驗(yàn)基本原理。4備注：表格行數(shù)根據(jù)課程目標(biāo)數(shù)可添加，1個指標(biāo)點(diǎn)可以1個或多個課程目標(biāo)數(shù)來支撐五、課程目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（必填項(xiàng)）（預(yù)期學(xué)習(xí)成果要可測量/能夠證明）序號課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標(biāo)教與學(xué)方式評價(jià)方式11.4能運(yùn)用相關(guān)知識和數(shù)學(xué)模型分析集成電路工藝流程、封裝工藝流程、測試和電路設(shè)計(jì)等方面的復(fù)雜問題。1.知道傳統(tǒng)集成電路封裝與測試流程2.熟悉數(shù)字電路測試的故障模型，能運(yùn)用合適的故障模型對數(shù)字電路的測試碼求解。課堂授課作業(yè)筆記報(bào)告期末考試22.1能運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)原理，識別和判斷電路、設(shè)計(jì)、工藝等問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)；1.熟悉封裝工藝的基本流程，能判別封裝工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)2.熟悉并能識別常見的封裝形式3.熟悉電路板組裝的關(guān)鍵技術(shù)，了解電路板設(shè)計(jì)需要注意的相關(guān)問題1.自主學(xué)習(xí)2.課堂授課作業(yè)筆記期末考試33.4能夠在設(shè)計(jì)開發(fā)過程考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素。熟悉集成電路封裝工藝與測試實(shí)踐過程中需注意的安全及法律法規(guī)等問題。1.自主學(xué)習(xí)2.課堂授課報(bào)告44.1能掌握集成電路相關(guān)的包括電路單元、組件、成品、系統(tǒng)等的測試方法和手段，掌握實(shí)驗(yàn)基本原理。1.熟悉集成電路封裝的基本概念，分類及功能。2.掌握集成電路的測試方法，測試設(shè)備及芯片測試的基本原理；3.了解DFT的設(shè)計(jì)方法及原理。課堂授課作業(yè)期末考試六、課程內(nèi)容單元知識點(diǎn)能力要求支撐的課程目標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)1.封裝基礎(chǔ)知識（4學(xué)時）1.芯片封裝基本概念2.封裝分級，分類3.芯片封裝的功能4.封裝的發(fā)展史，現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.知道芯片封裝基本概念2.理解封裝分級，分類及功能3.了解并會分析封裝的發(fā)展趨勢目標(biāo)3、4芯片封裝的分級2.傳統(tǒng)集成電路封裝技術(shù)（4學(xué)時）1.傳統(tǒng)封裝技術(shù)流程2.傳統(tǒng)的三類封裝（金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝）的基本工藝流程3.傳統(tǒng)封裝技術(shù)的關(guān)鍵工藝技術(shù)1.知道傳統(tǒng)封裝技術(shù)流程介紹2.理解傳統(tǒng)的三類封裝（金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝）的基本工藝流程3.理解常用的芯片粘結(jié)（DieAttachment）方法目標(biāo)1、2芯片粘結(jié)方法3.芯片互連技術(shù)（4學(xué)時）1.金屬引線鍵合2.倒裝焊技術(shù)3.載帶自動焊1.知道一級封裝的互連技術(shù)：金屬引線鍵合、載帶自動焊2.理解三種互連技術(shù)的工藝流程3.理解三種互連技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用目標(biāo)21.載帶自動焊的工藝流程2.倒裝焊技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)4.新型封裝技術(shù)（4學(xué)時）1.BGA技術(shù)2.CSP技術(shù)3.WLP技術(shù)4.3D封裝技術(shù)1.知道球陣列封裝和芯片尺寸封裝基本概念、定義和技術(shù)，圓片級封裝（WLP，WaferLevelPackaging）和三維封裝（3DPackaging）的基本技術(shù)2.知道其發(fā)展趨勢3.理解WLP的基本流程、再布線技術(shù)和新的互連技術(shù)目標(biāo)21.3D互連技術(shù)2.WLP的基本流程、再布線技術(shù)和新的互連技術(shù)5.PCB相關(guān)知識及組裝基礎(chǔ)(4學(xué)時)1.印刷電路板基礎(chǔ)2.電路板組裝基礎(chǔ)1.理解各種線路板上元器件的組裝技術(shù)4.理解二級封裝的基本技術(shù)3.知道PCB電子組裝的發(fā)展趨勢知道其發(fā)展及前景目標(biāo)21.印制電路板2.元器件的安裝技術(shù)6.測試基礎(chǔ)知識（6學(xué)時）1.集成電路產(chǎn)業(yè)鏈2.IC測試的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢3.IC測試的概念，測試原理及分類4.IC測試在集成電路發(fā)展中的作用與意義1.知道集成電路的發(fā)明和發(fā)展2.知道集成電路產(chǎn)業(yè)鏈3.理解集成電路測試原理4.理解集成電路測試在集成電路發(fā)展中的作用與意義目標(biāo)3、4集成電路的測試原理7.集成電路測試設(shè)備及性能參數(shù)測試(8學(xué)時)1.晶圓測試設(shè)備；成品測試設(shè)。備2.集成電路測試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件環(huán)境3.直流參數(shù)（DC）測量；交流參數(shù)(AC)測量1.知道晶圓測試設(shè)備2.知道成品測試設(shè)備3.知道集成電路測試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及軟件環(huán)境4.理解直流參數(shù)（DC）測量；理解交流參數(shù)(AC)測量目標(biāo)41.晶圓測試設(shè)備；2.集成電路測試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件環(huán)境。8.集成電路的故障，故障模型（4學(xué)時）1.故障、故障檢測和故障診斷2.數(shù)字電路中的故障模型3.模擬電路中的故障模型1.知道故障、故障檢測和故障診斷2.理解數(shù)字電路中的故障模型3.理解模擬電路中的故障模型目標(biāo)1數(shù)字電路中的故障模型9.組合邏輯電路測試(12學(xué)時)1.故障測試集2.測試碼的生成方法3.通路敏化法；D算法4.布爾差分法的運(yùn)算5.PODEM算法1.理解故障測試集L22.知道測試碼的生成方法3.會運(yùn)用窮舉法求電路的故障測試集4.會運(yùn)用通路敏化法、D算法對電路進(jìn)行分析求出測試碼5.理解布爾差分法的運(yùn)算6.理解PODEM法目標(biāo)11.通路敏化法2.D算法3.布爾差分法的運(yùn)算10.時序電路測試（6學(xué)時）1.同步時序電路的迭代展開2.同步序列；引導(dǎo)序列；區(qū)分序列3.理解同步時序電路的測試流程1.知道同步時序電路的迭代展開2.會運(yùn)用同步時序電路狀態(tài)表求解電路的同步序列，引導(dǎo)序列、區(qū)分序列3.理解同步時序電路的測試流程目標(biāo)11.同步序列，引導(dǎo)序列、區(qū)分序列的求法2.同步時序電路的測試方法11.存儲器測試（4學(xué)時）1.存儲器集成電路的功能測試方法2.失效機(jī)理1.理解存儲器集成電路的功能測試方法2.理解失效機(jī)理目標(biāo)4存儲器的失效機(jī)理12.可測試性設(shè)計(jì)（4學(xué)時）1.基本概念2.針對性的專項(xiàng)可測性設(shè)計(jì)3.掃描路徑方式的電路設(shè)計(jì)4.內(nèi)建自測試（BIST）設(shè)計(jì)和邊界掃描技術(shù)1.知道基本概念2.理解針對性的專項(xiàng)可測性設(shè)計(jì)3.理解掃描路徑方式的電路設(shè)計(jì)4.理解內(nèi)建自測試（BIST）設(shè)計(jì)和邊界掃描技術(shù)目標(biāo)41.針對性的專項(xiàng)可測性設(shè)計(jì)2.內(nèi)建自測試（BIST）設(shè)計(jì)七、評價(jià)方式與成績1、考核項(xiàng)目與對應(yīng)的課程目標(biāo)及計(jì)分辦法考核成績由1+X構(gòu)成即期終考試，X1課堂表現(xiàn)、筆記，X2作業(yè)，X3課程報(bào)告，其占比為50%，15%，15%和20%。分別對應(yīng)的課程目標(biāo)