[发明专利]一种封装器件的应力检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装的应力检测，尤其涉及一种封装器件再布线结构中的应力检测方法。 

背景技术

随着电子技术的快速发展，微电子器件越来越向微型化、高集成、多功能方向发展，与此相应，电子封装技术也不断进行革新，一方面从工艺上开发小尺寸、高密度的封装形式，另一方面也必须要满足器件可靠性的要求。其中，在外载作用下，封装器件中的应力是对封装器件的可靠性评价的重要依据。 

再布线是高密度的封装技术中必不可少的工艺，其应用较广泛。例如用于对晶圆片级芯片尺寸封装(Wafer Level Chip Scale Packaging，简称WLCSP)中微凸点阵列的重排布及对硅通孔(Through-Silicon-Via，简称TSV)转接板中微小间距连接点的分散重布置等。而再布线层(Redistribution layer，简称RDL)是封装器件中电性连接的关键结构，倘若封装器件中再布线层的应力过大，就可能造成再布线层引线破坏，导致其断裂而无法实现相应的功能。所以，RDL中应力的检测是封装中应力检测的重要环节。 

目前，用于获得封装结构中应力的方法主要有有限元计算分析及实验检测两大类。然而，有限元计算分析对合理的模型及准确的材料参数有很高的要求，其因复杂和繁琐而不被普遍适用。实验检测包括多种方法，例如：埋置应力/应变传感器检测法、用X射线(X-Ray)检测材料晶格变化获得应力的方法、全释放法、盲孔法、应力叠加的压痕法、电子散斑等光学方法测量法等。其中，全释放法、盲孔法、应力叠加的压痕法、电子散斑等光学方法测量法属于破坏或局部破坏的检测方法，不能测器件内部，因而均不适合直接用于检测封装器件内部的应力。而埋置应力/应变传感器检测法成本较高，不易与封装制程兼容，且检测周期较长，因而，亦不被普遍适用。 

然而，X-Ray检测材料晶格变化的方法在检测过程中不损坏样品，属于无损 检测，可以被人们广泛适用于RDL的应力检测。但是，传统的X-Ray检测方法对材料特性和样品表面状态依赖大，对于具有多种材料的高密度封装器件的RDL来说，难以确保检测精度。 

因此，有必要提供一种新的应力检测方法来改善或解决上述的问题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种不损坏封装结构、且精度较高的检测封装器件应力的方法。 

本发明通过这样的技术方案解决上述的技术问题： 

一种封装器件的应力检测方法，其方法包括以下步骤： 

步骤S001：提供封装器件的再布线层，修改再布线层的模板以实现孔洞结构； 

步骤S002：修改模板后，制备再布线层时可同时制备出若干孔洞，记录孔洞的尺寸和形状；

步骤S003：对所述封装器件施加热或机械外载荷，内部孔洞结构将产生变形； 

步骤S004：利用X射线检测所述孔洞的变形大小，并通过分析孔洞的变形量而获得封装器件的再布线层中所受的应力大小。 

作为本发明的一种改进，修改制备再布线层的模板，在再布线层同时制备出若干孔洞。 

作为本发明的一种改进，所述再布线层设有导电区和非导电区，所述孔洞设置于导电区内。 

作为本发明的一种改进，所述再布线层设有导电区和非导电区，所述孔洞设置于非导电区内。 

作为本发明的一种改进，所述孔洞设置于封装器件的再布线层的边角处或周缘处。

作为本发明的一种改进，所述孔洞呈圆形或方形等规则的几何图形。 

作为本发明的一种改进，所述孔洞贯穿再布线层的上下表面。 

本发明具有以下优点：本发明通过在再布线层上制备规则孔洞，再利用X-Ray检测孔洞的变化，进而得出封装器件的再布线层的孔洞周围所受的应力大小。通过这种高精度的无损检测，就可以在不损坏样品的基础上，利于改进器件设计，或对实际器件历经不同载荷后的内部应力变化进行监控。此外，该方法还具有与封装工艺相容、成本低，检测速度快的优点。 

附图说明

图1为本发明封装器件的应力检测方法的流程示意图； 

图2为本发明封装器件的应力检测方法的第一个实施例提供的RDL结构的平面示意图； 

图3为本发明封装器件的应力检测方法的第一个实施例提供的RDL结构的A-A’截面示意图； 

图4为本发明封装器件的应力检测方法的第二个实施例提供的RDL结构的平面示意图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。