在半导体封装领域,已知合格芯片(KGD)作为多层芯片封装(MCP)的核心支撑单元,其价值在于通过封装前的裸片级严格筛选,确保堆叠或并联芯片的可靠性,避免因单颗芯片失效导致整体封装报废,从而显著提升良率与成本效益。KGD需经历全流程的电路特性验证与加速寿命测试——包括输入/输出电压/电流匹配性、功能逻辑验证、动态功耗分析及时序一致性测试,同时通过高温老化试验诱发潜在缺陷,确保其满足至少1000小时以上的工作寿命要求。
多层芯片封装(MCP)的技术路径依据应用场景需求分化。
平面并排型通过芯片水平排列优化散热路径,适用于高功率器件如微处理器(MPU)与静态随机存储器(SRAM)的集成,但受限于基板面积难以实现高密度集成。

垂直堆叠型则通过硅通孔(TSV)或键合线实现三维互联,在存储器堆叠中可将安装密度提升3倍以上,但需采用背面研削工艺将芯片减薄至50微米以下,这对超薄芯片的机械强度与热管理提出严苛挑战,常需引入临时键合与解键合技术以避免碎片化风险。

混合型封装则融合二者优势,在逻辑-存储混合系统中平衡性能与集成度,例如在移动设备SoC中集成高速缓存与基带处理器。
KGD的测试实现依赖精密载体系统,如具备微米级定位精度的测试插座与温湿度可控的老化夹具,确保裸片在测试过程中免受机械应力与污染影响。近年来,测试向量优化技术通过分析历史缺陷模式,动态调整测试序列,将KGD筛选效率提升40%以上;而量子点传感技术在老化测试中的应用,实现了纳米级缺陷的实时监测,进一步提升了可靠性验证的精度。
此外,针对3D MCP的特殊需求,开发了基于红外热成像的堆叠温度分布分析系统,可精准定位堆叠层间的热点,避免因热应力导致的失效。
随着先进封装技术的演进,KGD的定义正扩展至异构集成场景,如芯片-晶圆混合封装(CoWoS)中,需对不同工艺节点的芯片进行跨工艺兼容性验证。同时,基于数字孪生的虚拟测试平台正逐步应用于KGD筛选,通过仿真预测芯片在实际工况下的性能衰减,大幅缩短测试周期并降低成本。这些进展共同推动着KGD技术在系统级封装(SiP)与三维集成中的深化应用,支撑着半导体行业向更高集成度、更低功耗的方向持续突破。
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