今天际诺斯想和大家聊聊 Chiplet 芯片封装过程中X-Ray 检测到底该放在哪些环节才能帮助我们发现那些“看不见”的缺陷，Chiplet 技术是一种将大芯片拆分成多个小芯片，再进行封装的技术，虽然听起来简单，但实际过程非常复杂，从 Die 贴装、键合、底部填充，到塑封、测试，每一个步骤都可能出问题，而 X-Ray 检测就像给芯片做“CT 扫描”，可以让我们看清内部结构但问题来了：检测节点放在哪里最有效?参数怎么调?数据怎么用?
Die 贴装是将 Chiplet 小芯片准确贴到基板上的过程，常见的缺陷包括偏移、空洞以及对位不准，例如，微凸点如果偏移 0.5 微米，后续键合就可能出现虚焊。
提示： 在 Die 贴装后，建议使用高分辨率的 X-Ray 系统检查微凸点对位情况，分辨率至少要达到亚微米级，否则小的偏移无法被发现。
键合是通过倒装焊或凸点连接实现电气连接的过程，常见缺陷包括焊球断裂、虚焊和桥接，这些缺陷会直接影响信号传输的稳定性。
提示： 键合完成后进行检测时，建议采用多角度视图，单角度可能漏掉桥接现象，而多角度能更全面地观察高密度互连区域。
底部填充是用环氧树脂填充芯片与基板之间的空隙，气泡、填充不均、溢胶是常见问题，如果空洞率过高，可能导致封装可靠性下降，比如热应力开裂。
提示： 底部填充后，X-Ray 检测应重点关注边缘覆盖情况，气泡往往藏在角落，需要调整成像对比度才能发现。
塑封是用模塑料包覆整个芯片，气泡、裂纹、缺料都会影响结构完整性，裂纹在热循环中可能扩大，最终导致芯片失效。
测试阶段：电性能测试结合 X-Ray 数据
测试阶段进行电性能测试，如短路、开路检测，但仅靠电测不够，还需结合 X-Ray 检测数据进行缺陷根因分析，以降低漏检率。
检测重点： 芯片位置、对位精度、粘接完整性
参数设置： 分辨率 0.5 微米，曝光时间 0.3 秒，成像对比度 80%
检测重点： 焊球状态、连接可靠性、桥接情况
参数设置： 高分辨率成像，多角度视图(至少 3 个角度)，缺陷识别灵敏度设为高
检测重点： 填充均匀性、气泡分布、边缘覆盖
参数设置： 穿透深度调整至能看清底部，图像清晰度优先，缺陷识别阈值设为 0.1 毫米
检测重点： 内部结构完整性、气泡、裂纹、缺料，
参数设置： 高对比度成像，多层图像叠加，自动缺陷分类算法开启，
我们使用的是际诺斯提供的高精度 X-Ray 系统，支持亚微米级缺陷识别，例如，微凸点偏移 0.3 微米也能被系统捕捉到。
过去调参很麻烦，参数波动大，漏检和误检率高，现在系统支持参数一键优化，根据工艺特征自动匹配检测参数，例如，检测键合时，系统自动调高分辨率;检测底部填充时，自动调高对比度。
X-Ray 检测数据应与 MES 和 SPC 系统无缝对接，例如，检测到虚焊后，数据可自动传至 MES 标记不良品，并同步至 SPC 进行工艺趋势分析，可以更快地进行缺陷根因分析。
我在某客户项目中(一家 Chiplet 封装厂)部署了际诺斯的 X-Ray 检测系统，当时客户在键合后检测阶段，系统成功识别出 3 个潜在的虚焊点，这些虚焊点肉眼难以发现，但系统通过高分辨率成像和多角度视图，精准捕捉到了这次检测避免了后续批量不良，为客户节省了 50 万元返工成本，同时，系统支持参数一键优化，检测效率提升了 40%，以前调参需要半小时，现在一键完成，漏检率从原来的 0.5% 下降到 0.1% 以下，通过数据互联互通我们实现了与 MES 系统的无缝对接，例如发现虚焊后系统自动关联到键合工艺参数，发现是温度波动导致的问题，调整后问题得到解决。
Chiplet 封装工艺对 X-Ray 检测的要求越来越高，合理部署检测节点，结合高精度设备与智能化数据管理，能够有效提升产品良率，针对不同工艺阶段的缺陷特点，制定差异化的检测策略，是实现高质量生产的关键，未来随着先进封装和异构集成技术的发展，X-Ray 检测将在高密度互连和封装可靠性领域发挥更重要的作用。
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