[发明专利]封装结构的交互作用的测试方法和测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及封装结构的可靠性测试，特别涉及一种封装结构的交互作用的测试方法和测试装置。

背景技术

随着半导体技术不断发展，目前半导体器件的特征尺寸已经变得非常小，希望在二维的封装结构中增加半导体器件的数量变得越来越困难，因此三维封装成为一种能有效提高芯片集成度的方法。目前的三维封装包括基于金线键合的芯片堆叠（Die Stacking）、封装堆叠（Package Stacking）和基于硅通孔（Through Silicon Via，TSV）的三维（3D）堆叠。其中，利用硅通孔的三维堆叠技术具有以下三个优点：（1）高密度集成；（2）大幅地缩短电互连的长度，从而可以很好地解决出现在二维系统级芯片（SOC）技术中的信号延迟等问题；（3）利用硅通孔技术，可以把具有不同功能的芯片（如射频、内存、逻辑、MEMS等）集成在一起来实现封装芯片的多功能。

但是基于芯片堆叠和硅通孔的三维封装结构仍面临着很多挑战，比如三维封装结构的热学-机械稳定性。为了促进三维封装技术的发展，封装晶圆交互作用测试（模拟）装置应运而生，测试（模拟）装置通过建立三维封装模型，然后对三维封装模型进行模拟分析，获得三维封装结构的温度分布或温度梯度曲线，所述温度分布或温度梯度曲线反应了三维封装结构的扭曲和应力等机械特性。通过对获得的温度分布或温度梯度曲线进行分析，可以对三维封装模型中的叠层结构的厚度、结构的尺寸、结构的材料、相邻结构的间距等参数进行优化，再次分析和模拟后以获得热学-机械稳定性较高或者满足工艺设计的三维封装模型。

但是现有技术的分析和模拟的过程较为复杂。

发明内容

本发明解决的问题是怎样提高可靠性分析和模拟的效率。

为解决上述问题，本发明提供了一种封装结构的交互作用的测试方法，包括：建立待测试的封装结构模型；选定待测试的封装结构模型的某个区域为目标区域；将目标区域分割成第一网格区域和第二网格区域，第一网格区域中第一网格的密度小于第二网格区域中的第二网格的密度；获得第一网格和第二网格的对应的区域特征属性；基于所述区域特征属性计算获得第一网格区域和第二网格区域中每个第一网格和第二网格对应的可靠性参数。

可选的，还包括：判断第二网格区域中的第二网格对应的可靠性参数与基准参数之间是否存在差异；若存在差异，则将该存在差异的第二网格标定为感兴趣的区域；将所述感兴趣的区域分割为第三网格区域和第四网格区域，第三网格区域中的第三网格的密度小于第四网格区域中的第四网格的密度，且第三网格区域的第三网格的密度大于第二网格的密度；获得第三网格和第四网格的对应区域特征属性；基于第三网格和第四网格的对应区域特征属性计算获得每个第三网格和第四网格对应的可靠性参数。

可选的，还包括：判断第二网格区域中的某个第二网格的可靠性参数与相邻的其他第二网格的可靠性参数是否存在差异；若存在差异，则将该存在差异的第二标定为感兴趣的区域；将所述感兴趣的区域分割为第三网格区域和第四网格区域，第三网格区域中的第三网格的密度小于第四网格区域中的第四网格的密度，且第三网格区域的第三网格的密度大于第二网格的密度；获得第三网格和第四网格的对应区域特征属性；基于第三网格和第四网格的对应区域特征属性计算获得每个第三网格和第四网格对应的可靠性参数。

可选的，还包括：判断某一第四网格对应的可靠性参数与基准参数之间的是否存在差异或与相邻的其他第四网格对应的可靠性参数是否存在差异；若存在差异，则将该存在差异的第四网格标定为感兴趣的第M区域（M≥2）；将感兴趣的第M区域（M≥2）分割为第N网格区域和第N+1网格区域（N≥5），第N网格区域中的第N网格的密度小于第N+1网格区域中的第N+1网格的密度，且第N网格区域的第N网格的密度大于第四网格的密度；获得第N网格和第N+1网格的对应区域特征属性；基于第N网格和第N+1网格的对应区域特征属性计算获得每个第N网格和第N+1网格对应的可靠性参数。

可选的，感兴趣的区域为多个时，选择其中一个感兴趣的区域或多个感兴趣的区域进行分割。

可选的，所述区域特征属性包括：第一网格和第二网格中的材料的种类、材料的热传导系数、材料的杨氏模量、材料的热膨胀系数、材料的泊松比、第一网格和第二网格的尺寸、第一网格和第二网格中不同材料的面积占比或体积占比。

可选的，所述可靠性参数包括：区域热传导率、平面杨氏模量、平面热膨胀系数。