CMOS芯片共面度偏差,白光干涉测量解决倒装、固晶受力不均
作者:
海翔科技
作者机构:
海翔科技
发表时间:
2026-05-11

#半导体

引言

引言

CMOS芯片作为半导体封装领域的核心器件,共面度精度直接决定倒装、固晶工序的稳定性,共面度偏差会导致倒装贴合错位、固晶受力不均,进而引发芯片封装失效、可靠性下降。当前,CMOS芯片朝着微型化、高密度倒装封装方向发展,共面度测量精度要求达纳米级,传统测量技术难以精准捕捉微小偏差,无法解决倒装、固晶过程中的受力不均问题,因此,采用白光干涉测量技术构建共面度检测方案,是解决倒装、固晶受力不均,保障CMOS芯片封装质量的关键。

共面度偏差的危害及测量难点

CMOS芯片共面度偏差主要表现为芯片表面起伏、引脚/焊盘高度不一致,会直接导致倒装封装时芯片与基板贴合不紧密,产生局部间隙,进而引发固晶工序中胶体受力不均、芯片应力集中;长期运行下,受力不均会导致芯片开裂、焊盘脱落,甚至引发电路短路,严重影响器件使用寿命。此外,CMOS芯片尺寸微小、表面结构复杂,共面度测量需同步检测芯片表面与焊盘的高度差,传统测量技术精度不足、抗干扰能力弱,难以精准捕捉微小共面度偏差,无法为倒装、固晶工序提供可靠数据支撑。

实践表明,CMOS芯片共面度仅0.2μm的偏差,就会导致倒装贴合错位率提升45%,固晶受力不均概率增加50%,封装合格率下降30%以上。批量生产中,传统测量效率低下,难以适配在线管控,易导致不合格产品流入下游,大幅增加生产成本与售后风险。

白光干涉测量方案及优势

针对CMOS芯片共面度偏差及倒装、固晶受力不均问题,构建基于白光干涉测量技术的共面度精准检测方案。该方案利用白光干涉的高相干性与高分辨率特性,通过精准扫描芯片表面及焊盘,快速重构三维轮廓,精准获取共面度偏差、焊盘高度差等关键参数,为倒装、固晶工序的参数调整提供精准依据,从源头解决受力不均问题。

该方案具备高精度、非接触、高效率的核心优势,测量精度达纳米级,可有效避免测量过程中对芯片的损伤,检测效率较传统方法提升8倍以上,适配批量生产在线管控需求。通过该方案,可精准把控共面度精度,优化倒装贴合与固晶工艺,解决受力不均隐患,提升CMOS芯片封装可靠性,为芯片生产质量管控提供可靠技术支撑。新启航 专业提供综合光学3D测量方案

多功能面型干涉仪——CMOS芯片精密测量解决方案

多功能面型干涉仪,以“分层扫描+200mm大视野+纳米精度”为核心,单台设备即可实现亚微级平面度、深孔台阶、陡峭锥面角度与3D轮廓的一站式精密测量,精准适配CMOS芯片全场景检测需求,赋能半导体产业精密管控。



四大核心技术革新

一、大视野平面度测量,兼顾精度与效率

突破行业痛点,解决传统白光干涉技术“小视场高精度、大视场精度不足”的难题,实现大视场下的亚微米级测量能力与纳米级精度保障。设备可达到极致75nm平面度测量精度,单视场23mm一次成像,支持拼接扩展至200mm超大视场,高效适配CMOS芯片大视野形貌测量需求。

CMOS芯片共面度偏差,白光干涉测量解决倒装、固晶受力不均

(图示为CMOS感光芯片大视野形貌测量,清晰呈现芯片全域形貌,为芯片整体质量检测提供支撑)

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(图示为实测COB感光芯片局部形变图,精准捕捉芯片局部形变细节,助力芯片性能优化)

二、自动化批量测量,适配规模化需求

单幅视野可达23×18mm,支持最大200mm视野全自动跑点测量,大幅提升测量效率,适配CMOS芯片批量检测场景。针对更大视野、更高要求的特殊应用场景,可提供专属非标定制方案,满足多样化检测需求。

CMOS芯片共面度偏差,白光干涉测量解决倒装、固晶受力不均

三、上下平面平行度测量,突破检测局限

采用独特光路设计,可透过CG玻璃实现内部COB感光芯片形变测量,无需拆解样品,避免对芯片造成损伤,精准获取芯片内部形变数据,为芯片封装及性能检测提供可靠依据。

CMOS芯片共面度偏差,白光干涉测量解决倒装、固晶受力不均

四、非标定制+动态测量,拓展应用边界

支持非标定制方案,可在真空腔体内完成温度变化过程中的ODS工作形变测量,实现实时动态3D形貌监控,适配CMOS芯片极端环境下的检测需求,进一步拓展设备应用场景。

新启航半导体,专业提供综合光学3D测量解决方案,深耕CMOS芯片检测领域,以核心技术赋能半导体产业高质量发展!