1．技术背景       TB6819FG
    传统的半导体器件的制造厂及其用户历来都是将芯片封装以后再进行老化筛选和高低温测试，这是因为在裸芯片情况下进行老化和测试存在很大困难。裸芯片电极间距很个，只能用探针接触，再接上导线与测量仪器相连，这种带长线的测试常会引起外界干扰，
不能得到正确的测试结果。此外，在大气中进行老化或高低温测试会引起接触点的氧化或表面结霜等问题，因此，裸芯片级的老化和测试，长期以来成为困扰从事微组装设计和制造人员的难题。
    近年，由于多芯片组件(MCM)、系统级封装(SiP)及三维集成电路(3D IC)等新型多芯片结构出现并发展很快，大量昂贵的功能复杂的大规模、超大规模lC芯片要组装在一个封装体内，通常一个MCM内有数片到数十片IC裸芯片。如果预先不进行老化筛选，封装后再进行老化筛选必然要淘汰部分不合格品，个别芯片失效会使整个产品报废，这无疑会大大提高电路成本。以MCM为例，往往其中一种芯片成本就占总成本的50%以上，有的甚至达到70%～80%，所以芯片级老化和测试问题的解决就变得刻不容缓，一种称为KGD的技术应运而生。

    2．KGD技术的内容
    KGD(known good die)有多种称谓：确好芯片或完好芯片、被确认的优质芯片、信得过芯片、足够好芯片、测试好芯片、合格芯片、已知良好芯片等，本书取“确好芯片”这个名称。KGD技术是对裸芯片进行功能测试、参数测试、老化筛选相可靠性试验，筛除有早期失效缺陷的芯片，保证最后挑选出来的芯片的质量与可靠性达到封装成品的质量与可靠性等级要求。即所有经过KGD技术保证的芯片，均是经过老化和测试筛选的、能达到相关应用要求的、质量与可靠性确有保证的良好芯片。
    KGD技术包括裸芯片的工艺质量检验技术与规范，裸芯片高温、常温和低温测试技术与规范，裸芯片熟练试验技术与规范，裸芯片可靠性保证评价技术与规范，裸芯片信息要求，裸芯片交货要求，裸芯片储存要求等。图3.5.3所示为裸芯片和KGD技术流程的对比。

    KGD概念的提出从根本上解决多芯片结构的质量与效率难题，通过对裸芯片的功能测试、参数测试、老化筛选和可靠性试验使裸芯片在技术指标和可靠性指标上达到封装成品的等级要求，从而确保多芯片结构中的裸芯片质量和可靠性，有力地推动了这种高密度封装新技术的发展。

    3．KGD技术的类型
    目前KGD技术可以分为两大类：分立芯片KGD技术和晶圆级芯片KGD技术。
    1)分立芯片KGD技术
    分立芯片KGD技术是针对划片后的单个裸芯片进行的老化和测试。这种方式的特点是工装夹具设计制造比较简单，使用灵酒，适合批量不大的高可靠产品。
    工业界提供分立芯片KGD技术的公司分为三类：
    ·第一类  专门提供KGD技术服务；
    ·第二类  微电子器件生产厂家以自己的KGD技术提供KGD产品；
    ·第三类  利用其他公司的KGD技术，为市场提供自己的KGD产品。
    2)晶圆级芯片KGD技术
    晶圆级芯片KGD技术是在晶圆切割之前就对整个晶圆上的芯片实行老化和测试。这种方式的特点是效率高、生产成本低，但相应测试和老化所用工装夹具设计制造费用高、系统昂贵，适合大批量生产。
    晶圆级芯片Kc_;D技术主要是芯片供应商为了降低KGD的成本，在产品有足够的批量前提下采用的技术。

    4．KGD技术的工装夹具
    无论是分立芯片KGD技术还是晶圆级芯片KGD技术，实行老化和测试的工装夹具是KGD技术的关键之一。晶圆级KGD技术的工装夹具比较复杂，专业化程度很高，主要由大规模芯片供应商开发和应用。分立芯片KGD技术的工装夹具相对比较简单，应用范围相对要大得多。
    图3.5.4所示为一种可以对裸芯片进行暂时“封装”的分立芯片KGD夹具结构示意图，也可以说是一种实施KGD技术的载体。这种芯片载体能对芯片起到保护作用，不会损伤芯片电极，并且可以反复使用。芯片载体内装薄膜多层布线的基板，上面有微细间距的凸点，裸芯片倒装在多层布线基板上，芯片上的引线凸点与基板接触，芯片上方的盖板带有弹簧装置，使盖板具有弹性；在盖板盖下时使芯片与基板以适当的压力压紧，从而实现良好的电接触。芯片载体再装到有相应精细间距的插座内，插座可装到测试架或老化板上。这样就可以进行老化和全温度范围的电性能测试，合格芯片就成为KGD，从载体中取出用于组装MCM等电路。

                 
  
    5．KGD质量与可靠性
    KGD质量与可靠性保证分为三个阶段：
    ①第一阶段为芯片的设计阶段，通过可靠性设计、内建自测试设计、可靠性模拟等技术手段，使由于设计不当而引入的可靠性问题基本得以消除；
    ②第二阶段为芯片制造工艺阶段，通过有效的工艺质量监测、工艺控制和利用测试结构的可靠性评价，控制各种工艺缺陷的引入并消除其对可靠性的影响；
    ③第三阶段为芯片成品阶段，通过各种检测、老化筛选和可靠性评价筛选等技术方法，剔除早期失效和潜在失效样品，保证高可靠性。
   为了保障裸芯片的质量和可靠性，使裸芯片提升为KGD，必须经过如下测试步骤：
   ①质量检验。通过显微分析等技术法有效控制芯片中的粒子、腐蚀、氧化层缺陷、掩模缺陷、金属化缺陷等质量问题；
   ②电特性测试。完成芯片在特定工作温度范围的功能测试和芯片的电特性参数测试:
   ③老化筛选。依据裸芯片老化筛选试验方法及标准，剔除早期失效；
   ④可靠性试验评价。