信息概要

集成电路凸点下金属层(UBM)边缘覆盖检测是确保芯片封装可靠性的核心环节，通过分析金属层与钝化层/焊球界面的几何精度和结构完整性，预防焊接失效、短路及开路风险。该检测直接关联芯片电气性能稳定性和产品寿命周期，对高密度封装、汽车电子及航空航天等关键领域尤为重要。第三方检测机构通过专业设备和技术手段，为晶圆厂和封装企业提供符合JEDEC、IPC标准的客观质量评估。

检测项目

金属层覆盖宽度，测量UBM层在钝化层开口边缘的水平延伸量

边缘覆盖均匀性，评估圆周方向覆盖厚度的变化一致性

钝化层开口直径，确定UBM金属沉积的基础窗口尺寸

金属层厚度偏差，检测沉积层与设计厚度的正负差异

界面分层风险，识别金属与钝化层间的结合缺陷

边缘裂纹缺陷，捕捉应力导致的微米级结构断裂

金属层塌陷量，测量高温回流后UBM结构的高度损失

焊球偏移容忍度，验证焊球与UBM中心的最大允许偏差

侧壁陡直角度，量化金属层边缘的垂直轮廓特征

金属层溢流，监测电镀工艺导致的异常外延

腐蚀残留物，检测蚀刻后残留的金属颗粒污染物

光刻胶残留，识别图形化工艺遗留的有机杂质

热应力变形，评估多次回流后UBM的几何形变

电迁移迹象，发现电流负载导致的金属原子迁移

晶圆级覆盖一致性，全晶圆范围内UBM参数的分布统计

金属层共面性，测量多凸点UBM的高度平面度差异

边缘氧化程度，分析暴露金属表面的氧化层厚度

合金扩散深度，检测焊料与UBM金属的互扩散程度

微观孔隙率，评估金属层内部微孔的数量与分布

界面金属间化合物，识别焊料/UBM界面的脆性相生成

残余应力分布，测量工艺导致的局部应力集中区域

粘附强度，量化金属层与介质层的结合力数值

边缘毛刺缺陷，捕捉光刻或蚀刻产生的锯齿状突起

表面粗糙度，分析UBM层表面的微观起伏特征

临界覆盖失效点，确定导致电气失效的最小覆盖阈值

金属晶粒尺寸，观测沉积金属的微观晶体结构

湿气渗透路径，评估边缘缺陷导致的密封失效风险

电化学迁移，验证潮湿环境下离子迁移的敏感性

热循环可靠性，加速老化后的边缘结构退化评估

X射线可检性，确认缺陷在工业X射线下的成像特征

检测范围

电镀铜UBM,化学镀镍金UBM,溅射钛钨UBM,蒸镀金UBM,化学镍钯金UBM,铜柱凸点UBM,锡银凸点UBM,铅锡凸点UBM,无铅焊料UBM,铜镍金叠层UBM,铝基UBM,银基UBM,高铅凸点UBM,低银焊料UBM,锡铜镍UBM,金凸点UBM,聚合物辅助UBM,重布线层UBM,硅通孔UBM,3D封装UBM,晶圆级封装UBM,倒装芯片UBM,球栅阵列UBM,芯片尺寸封装UBM,系统级封装UBM,汽车传感器UBM,功率器件UBM,MEMS器件UBM,射频芯片UBM,光电子器件UBM

检测方法

扫描电子显微镜检测，通过电子束扫描获得纳米级边缘形貌图像

聚焦离子束切片，制备横截面样本进行亚微米精度结构分析

激光共聚焦显微术，非接触式测量覆盖层的三维拓扑数据

X射线能谱分析，识别边缘区域的元素成分及污染状况

原子力显微镜检测，获取表面粗糙度及微观力学性能参数

红外干涉测量，通过光波干涉测量覆盖层厚度分布

超声显微成像，利用高频声波探测界面分层缺陷

热发射显微技术，定位电流过载导致的边缘热点区域

光学轮廓测量，白光干涉法快速测量覆盖高度变化

微区X射线衍射，分析金属层晶体结构及残余应力

俄歇电子能谱，表面敏感技术检测轻元素污染分布

拉力剪切测试，机械破坏性评估界面结合强度

温度循环试验，加速应力测试评估热机械可靠性

电子背散射衍射，表征金属晶粒取向与缺陷关系

同步辐射CT，高分辨率三维重建内部结构缺陷

二次离子质谱，深度剖析界面元素扩散行为

红外热成像，监测通电状态下边缘区域的温升异常

声学显微扫描，利用超声波反射识别界面剥离

椭偏仪测量，光学薄膜分析技术测量多层结构厚度

纳米压痕测试，量化边缘区域的局部机械性能

检测仪器

场发射扫描电镜，聚焦离子束系统，原子力显微镜，X射线能谱仪，激光共聚焦显微镜，超声扫描显微镜，红外热像仪，X射线衍射仪，俄歇电子能谱仪，同步辐射光源，椭偏仪，纳米压痕仪，二次离子质谱仪，电子背散射衍射系统，微区X射线荧光光谱仪

荣誉资质

北检院部分仪器展示