三星發(fā)明的芯片裂紋檢測方案，借助輻射鏡來進行裂痕的檢測，相比于傳統(tǒng)方案，這種利用反射波確定裂紋的方式可以精確的測定反射波距離，進而檢查出裂紋出現(xiàn)的位置。

集微網(wǎng)消息，自從中美貿(mào)易戰(zhàn)開始后，美國開始用芯片掐住中興的脖子，再到后來限制華為，芯片產(chǎn)業(yè)成為全民關注的焦點，民眾對國內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)寄予厚望，期待能夠突破技術封鎖，實現(xiàn)國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結構升級。

但是，芯片的生產(chǎn)制造卻難于登天，有人將集成芯片列入20世紀以來最偉大的發(fā)明之一，其工藝之復雜令人咂舌。除此之外，在半導體芯片和半導體封裝件的組裝過程期間，在芯片的邊緣上可能出現(xiàn)微小裂紋，這種裂紋會隨著時間推移而擴展，并且可能引起半導體芯片和半導體封裝件的質(zhì)量問題。

因此，芯片的裂紋檢測就得以應用，芯片破裂檢測電路需要及時發(fā)現(xiàn)裂痕并向系統(tǒng)返回信號，如果未在特定時間內(nèi)返回信號，則可以判定在芯片的邊緣區(qū)域中出現(xiàn)缺陷，但是目前發(fā)方案僅僅可以知道是否存在裂紋，無法精確地檢查出現(xiàn)裂紋的位置。

為此，三星在19年2月26日申請了一項名為“裂紋檢測芯片”的發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01910139939.9），申請人為三星電子株式會社。

根據(jù)該專利目前公開的資料，讓我們一起來看看這項芯片裂紋檢測方案吧。

如上圖，為該專利中發(fā)明的裂紋檢測芯片布局圖，其中主要包括檢測芯片10、保護環(huán)20、第一邊緣布線100和焊盤200。芯片包括內(nèi)部區(qū)域Ra和外部區(qū)域Rb，外部區(qū)域也就是芯片的邊緣區(qū)域，這樣的劃分將芯片的核心部件聚集在了內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，即使在外部區(qū)域中出現(xiàn)了裂紋，芯片的功能也不會受損，進而在一定程度上保障了芯片的功能。

但是當裂紋從外部擴展到內(nèi)部區(qū)域時，就可能會對芯片的可靠性造成嚴重侵害，因此為了保障芯片的正常使用，應當防止在內(nèi)部區(qū)域中形成裂紋。這里的保護環(huán)就是起到這個作用，位于Ra和Rb之間的保護環(huán)可以阻止裂紋從外部區(qū)域擴展到內(nèi)部區(qū)域，此外，該部件還具有密封的作用，可以防止外部濕氣進入芯片的內(nèi)部損害芯片。

如上圖，為裂紋檢測芯片的布局示意圖，該方案主要利用輻射鏡對芯片上的裂紋進行檢測。電流輸入模塊400通過焊盤200連接到第一邊緣布線上，由輻射鏡對于芯片以及第一邊緣布線一起檢查，檢測的依據(jù)就是利用電流輸入模塊會將發(fā)熱電流施加到第一邊緣布線，如果第一邊緣布線中存在裂紋，由于存在裂紋部分的電阻高于沒有裂紋的其他部分的電阻，因此可以通過發(fā)熱電流來產(chǎn)生熱量。

輻射鏡此時就會檢查到被加熱的部分，并且會檢測第一邊緣布線的通過發(fā)熱電流產(chǎn)生熱量的部分，并以圖像的形式獲取關于發(fā)熱位置的信息，也就是說，輻射鏡可以獲取包括發(fā)熱位置的圖像信息，并將圖像信息發(fā)送到檢測單元，檢測單元通過電流輸入信息和圖像信息就可以精確地檢測芯片的哪個部分具有裂紋。

最后，我們來看看這種裂紋檢測方法的流程圖，首先，輻射鏡通過焊盤將入射波施加到第一邊緣布線，此時如果遇到裂紋會形成反射波。通過檢測入射波的施加時間點和反射波的達到時間點就可以計算第一反射波距離，進而依據(jù)該距離精確地檢查裂紋出現(xiàn)的位置。

以上就是三星發(fā)明的芯片裂紋檢測方法，在硬件排布上，采用保護環(huán)和邊緣布線來確保外圍的裂縫不會向芯片內(nèi)部擴散，同時，使用輻射鏡來進行裂痕的檢測，相比于傳統(tǒng)方案，這種利用反射波確定裂紋的方式可以精確的測定反射波距離，進而檢查出裂紋出現(xiàn)的位置，該專利的方案，也是給芯片制造產(chǎn)業(yè)增設了一道保險杠，以提高芯片合格率。

關于嘉德

深圳市嘉德知識產(chǎn)權服務有限公司由曾在華為等世界500強企業(yè)工作多年的知識產(chǎn)權專家、律師、專利代理人組成，熟悉中歐美知識產(chǎn)權法律理論和實務，在全球知識產(chǎn)權申請、布局、訴訟、許可談判、交易、運營、標準專利協(xié)同創(chuàng)造、專利池建設、展會知識產(chǎn)權、跨境電商知識產(chǎn)權、知識產(chǎn)權海關保護等方面擁有豐富的經(jīng)驗。
責任編輯:tzh