2025年高職集成電路技術(shù)(封裝技術(shù))期末測(cè)試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在FCBGA封裝中，用于緩沖芯片與基板熱膨脹失配的關(guān)鍵材料是（）A.銀漿B.底填膠C.助焊劑D.導(dǎo)電膠答案：B解析：底填膠（Underfill）固化后形成彈性緩沖層，降低熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的焊點(diǎn)應(yīng)力，提高熱循環(huán)壽命。2.下列哪項(xiàng)不是晶圓級(jí)封裝（WLP）的顯著優(yōu)勢(shì)（）A.封裝尺寸接近芯片本身B.可并行處理整片晶圓C.需要引線(xiàn)鍵合D.成本低答案：C解析：WLP通過(guò)再布線(xiàn)層（RDL）與微凸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電連接，無(wú)需傳統(tǒng)引線(xiàn)鍵合，因此C錯(cuò)誤。3.在銅柱凸塊（CuPillar）電鍍工藝中，抑制橫向生長(zhǎng)的添加劑主要是（）A.加速劑B.整平劑C.抑制劑D.光亮劑答案：C解析：抑制劑吸附在銅柱側(cè)壁，抑制橫向沉積，保證高徑比。4.針對(duì)2.5D封裝，硅中介層（SiliconInterposer）上TSV的典型深寬比（Depth:Width）為（）A.3:1B.5:1C.10:1D.20:1答案：C解析：10:1可在保證機(jī)械強(qiáng)度與電鍍填充能力之間取得平衡，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生空洞。5.在塑封（Molding）過(guò)程中，產(chǎn)生“金絲偏移”的主要原因是（）A.樹(shù)脂黏度過(guò)低B.樹(shù)脂注射速度過(guò)高C.模具溫度過(guò)低D.后固化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)答案：B解析：高速注射產(chǎn)生剪切力，使金線(xiàn)發(fā)生塑性變形，形成偏移甚至塌絲。6.下列測(cè)試項(xiàng)目最能直接反映封裝體耐潮濕能力的是（）A.uHASTB.TCTC.HTOLD.3pointBending答案：A解析：uHAST（unbiasedHighlyAcceleratedStressTest）在高壓濕熱條件下考核塑封料與金屬界面分層。7.在倒裝芯片回流焊曲線(xiàn)中，決定焊點(diǎn)最終形貌的關(guān)鍵區(qū)段是（）A.預(yù)熱區(qū)B.保溫區(qū)C.回流區(qū)D.冷卻區(qū)答案：C解析：回流區(qū)溫度超過(guò)焊料熔點(diǎn)，表面張力驅(qū)動(dòng)芯片自對(duì)準(zhǔn)并形成金屬間化合物（IMC）。8.對(duì)于LGA封裝，插座接觸失效最常見(jiàn)的原因是（）A.焊球氧化B.接觸鍍金層磨損C.塑封體翹曲D.金絲斷裂答案：B解析：LGA無(wú)焊球，依賴(lài)鍍金彈片接觸，多次插拔后鍍金層磨損導(dǎo)致接觸電阻升高。9.在扇出型WLP（FanOutWLP）重構(gòu)晶圓工藝中，臨時(shí)鍵合膠（TemporaryAdhesive）的剝離方式通常采用（）A.熱滑移B.激光燒蝕C.溶劑浸泡D.機(jī)械剝離答案：B解析：激光燒蝕可局部快速分解膠層，避免薄芯片破裂，量產(chǎn)效率高。10.封裝體Xray檢測(cè)中，灰度值突然變高的區(qū)域最可能提示（）A.空洞B.裂紋C.金屬富集D.塑封料未填充答案：C解析：金屬對(duì)Xray吸收系數(shù)高，灰度值升高說(shuō)明該區(qū)域金屬密度大，如銅柱或IMC富集。11.在SiP封裝中，采用“嵌入式基板”技術(shù)的主要目的是（）A.降低介電損耗B.提高布線(xiàn)密度C.增強(qiáng)散熱D.減小翹曲答案：B解析：將無(wú)源器件或薄芯片嵌入基板內(nèi)部，可節(jié)省表面面積，實(shí)現(xiàn)更高布線(xiàn)密度。12.下列關(guān)于低溫共燒陶瓷（LTCC）基板的說(shuō)法正確的是（）A.燒結(jié)溫度>1500℃B.可內(nèi)埋無(wú)源器件C.介電常數(shù)>20D.只能單層布線(xiàn)答案：B解析：LTCC燒結(jié)溫度約850℃，可內(nèi)埋電阻、電感、電容，介電常數(shù)5–8，多層布線(xiàn)。13.在封裝熱阻測(cè)試中，JEDEC定義的最高溫度參考點(diǎn)是（）A.芯片結(jié)溫B.殼溫C.環(huán)境溫度D.散熱器溫度答案：A解析：熱阻θJA、θJC均以芯片結(jié)溫Tj為起點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)可比性。14.針對(duì)車(chē)載MCU封裝，AECQ100Grade0要求最高工作結(jié)溫為（）A.85℃B.105℃C.125℃D.150℃答案：D解析：Grade0對(duì)應(yīng)40℃~150℃，滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)艙極端環(huán)境。15.在封裝失效分析中，使用“紅外鎖相熱成像”技術(shù)主要檢測(cè)（）A.塑封料空洞B.微裂紋C.漏電通道D.焊點(diǎn)虛焊答案：C解析：漏電通道產(chǎn)生焦耳熱，鎖相熱成像通過(guò)相位提取可定位μW級(jí)熱點(diǎn)。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）16.以下哪些措施可有效抑制封裝翹曲（）A.對(duì)稱(chēng)疊層設(shè)計(jì)B.降低模塑料TgC.引入低CTE芯板D.優(yōu)化回流冷卻速率答案：A、C、D解析：對(duì)稱(chēng)疊層與低CTE芯板可平衡應(yīng)力；控制冷卻速率減少瞬態(tài)溫差；降低Tg會(huì)增大高溫模量，反而加劇翹曲，B錯(cuò)誤。17.關(guān)于電鍍金（ElectrolyticAu）用于鍵合指，下列說(shuō)法正確的是（）A.金層厚度通常0.3–1μmB.需先電鍍鎳作為擴(kuò)散阻擋層C.金層越厚焊點(diǎn)可靠性越高D.金層孔隙率影響焊線(xiàn)拉力答案：A、B、D解析：過(guò)厚Au易形成脆性AuSn4，反而降低可靠性，C錯(cuò)誤。18.在FanOutWLP中，導(dǎo)致重構(gòu)晶圓“DieShift”的原因包括（）A.熱壓膠帶釋氣B.壓合壓力不均C.芯片厚度差異D.烘烤升溫過(guò)快答案：A、B、D解析：芯片厚度差異本身不會(huì)導(dǎo)致shift，但會(huì)改變局部應(yīng)力；A、B、D均會(huì)引起芯片位置漂移。19.下列屬于封裝熱界面材料（TIM）關(guān)鍵性能指標(biāo)的是（）A.熱導(dǎo)率B.接觸熱阻C.介電強(qiáng)度D.揮發(fā)物含量答案：A、B、D解析：介電強(qiáng)度對(duì)導(dǎo)電TIM才重要，通用TIM無(wú)需高介電強(qiáng)度，C不關(guān)鍵。20.在2.5DTSV工藝中，導(dǎo)致“電鍍銅空洞”的常見(jiàn)原因有（）A.種子層不連續(xù)B.抑制劑濃度不足C.電流密度過(guò)高D.深孔未除膠答案：A、B、C、D解析：四項(xiàng)均會(huì)破壞電鍍均勻性，導(dǎo)致底部或中部空洞。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）21.在FCBGA封裝中，底部填充膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）越高，越有利于高溫可靠性。答案：√解析：高Tg保證高溫下模量不驟降，降低焊點(diǎn)應(yīng)變。22.激光打標(biāo)深度越深，對(duì)塑封體強(qiáng)度影響越小。答案：×解析：深度增加會(huì)形成應(yīng)力集中源，降低三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度。23.在晶圓減薄工藝中，采用“Taiko”環(huán)可顯著降低薄晶圓破裂風(fēng)險(xiǎn)。答案：√解析：Taiko環(huán)保留外圈厚度，提供支撐，減少搬運(yùn)破裂。24.封裝體表面鍍SnAgCu焊球時(shí)，回流后形成的主要IMC為Cu6Sn5與Ni3Sn4。答案：×解析：若基板焊盤(pán)為銅，則IMC為Cu6Sn5；若為ENIG則Ni3Sn4，題目未限定，表述片面。25.在塑封后固化（PostMoldCure）過(guò)程中，延長(zhǎng)固化時(shí)間可線(xiàn)性提高模塑料Tg。答案：×解析：Tg隨固化度升高而升高，但達(dá)到平臺(tái)后不再線(xiàn)性增加，過(guò)度固化反而脆化。26.對(duì)于車(chē)載封裝，AECQ100要求通過(guò)1000h的THB85℃/85%RH偏置試驗(yàn)。答案：√解析：THB為傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)濕熱，1000h為Grade3基本要求。27.在扇出型封裝中，重構(gòu)晶圓邊緣的“DieLoss”通常高于中心區(qū)域。答案：√解析：邊緣受膠帶邊緣效應(yīng)、樹(shù)脂流動(dòng)剪切更大，芯片易漂移或破裂。28.封裝Xray斷層掃描（μCT）的分辨率主要受探測(cè)器像素尺寸影響，與Xray管電壓無(wú)關(guān)。答案：×解析：管電壓影響特征Xray波長(zhǎng)，進(jìn)而影響空間分辨率與對(duì)比度。29.在CuPillar電鍍中，增加加速劑濃度可提高銅柱硬度。答案：×解析：加速劑促進(jìn)底部填充，但對(duì)硬度影響小，硬度主要由晶粒取向與雜質(zhì)決定。30.采用“雙面冷卻”封裝可使結(jié)到環(huán)境熱阻θJA降低30%–50%。答案：√解析：上下同時(shí)散熱，顯著降低熱阻，適用于高功率密度器件。四、填空題（每空2分，共20分）31.在FCBGA封裝中，常用無(wú)鉛焊球成分為Sn________Cu，其中Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為_(kāi)_______%。答案：Ag；3.0解析：SAC305（Sn3.0Ag0.5Cu）為業(yè)界主流，兼顧潤(rùn)濕性與抗電遷移。32.晶圓減薄后，若表面粗糙度Ra>________nm，需在背面蒸鍍________薄膜以提升背面金屬附著力。答案：50；Ti/NiV/Ag解析：粗糙度過(guò)高影響背面金屬致密性，需先濺射Ti作為黏附層。33.在塑封料配方中，________填料用于降低CTE，________填料用于提高熱導(dǎo)率。答案：熔融SiO2；Al2O3或BN解析：SiO2低CTE，Al2O3或BN高熱導(dǎo)，二者協(xié)同調(diào)節(jié)性能。34.2.5D硅中介層上，再布線(xiàn)層（RDL）常用介質(zhì)材料為_(kāi)_______，介電常數(shù)約________。答案：SiO2或PI；3.0–4.0解析：SiO2兼容BEOL，PI適合厚膜，低k降低信號(hào)延遲。35.在熱壓鍵合（TCB）過(guò)程中，常用________合金作為微凸塊，鍵合溫度一般低于________℃。答案：Sn58Bi；200解析：BiSn共晶138℃，TCB溫度150–180℃，避免高溫翹曲。五、簡(jiǎn)答題（每題8分，共24分）36.簡(jiǎn)述“底填膠流動(dòng)空洞”產(chǎn)生的三大機(jī)理，并給出對(duì)應(yīng)改善措施。答案：（1）毛細(xì)阻力不均：芯片邊緣阻擋導(dǎo)致樹(shù)脂流動(dòng)前端速度差異，形成包裹氣泡。措施：優(yōu)化芯片邊緣倒角、增加填充口數(shù)量。（2）揮發(fā)物釋放：塑封料或助焊劑殘留揮發(fā)，在膠體前沿聚集。措施：回流后增加等離子清洗、底填前真空烘焙。（3）底填膠黏度過(guò)高：流動(dòng)前沿?zé)o法及時(shí)填充窄間隙，形成真空區(qū)。措施：提高填充溫度至70–80℃降低黏度，或選用低黏度配方。解析：空洞降低焊點(diǎn)疲勞壽命，需從設(shè)計(jì)、材料、工藝三方面協(xié)同改善。37.對(duì)比“激光拆鍵合（LaserDebonding）”與“熱滑移拆鍵合”在FanOutWLP中的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：激光拆鍵合：優(yōu)點(diǎn)：局部瞬時(shí)加熱，薄芯片破裂風(fēng)險(xiǎn)低；產(chǎn)能高，適合大尺寸面板。缺點(diǎn)：需專(zhuān)用激光吸收層，材料成本高；設(shè)備投資大；可能產(chǎn)生碳?xì)埩?。熱滑移拆鍵合：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，材料成本低；無(wú)燒蝕殘留。缺點(diǎn)：需整體加熱至180–200℃，薄芯片易翹曲；滑移力導(dǎo)致芯片漂移；不適合大尺寸重構(gòu)晶圓。解析：高端產(chǎn)品傾向激光拆鍵合，成本敏感產(chǎn)品可選熱滑移。38.說(shuō)明“銅柱凸塊+錫帽”結(jié)構(gòu)相比“純錫球”在高密度互連中的兩大可靠性?xún)?yōu)勢(shì)，并給出失效數(shù)據(jù)對(duì)比。答案：（1）電遷移壽命提升：Cu柱提供冗余導(dǎo)電路徑，電流密度降低30%，JEDEC測(cè)試條件125℃/0.5A，壽命由500h提升至>2000h。（2）抗熱疲勞增強(qiáng)：Cu柱高度補(bǔ)償IMC消耗，熱循環(huán)40~125℃循環(huán)2000次后，純錫球裂紋率80%，Cu柱+Sn帽裂紋率<5%。解析：Cu柱抑制了電流擁擠與IMC脆性斷裂，適合<50μm間距的高密度互連。六、計(jì)算題（共11分）39.某FCBGA封裝芯片功耗P=15W，結(jié)溫Tj=125℃，環(huán)境溫度Ta=55℃，測(cè)得θJA=4.5℃/W。（1）驗(yàn)證當(dāng)前散熱方案是否滿(mǎn)足Tj<150℃要求；（3分）（2）若需將Tj降至110℃，求所需θJA'；（4分）（3）若采用雙面冷卻，θJA可降40%，求新Tj并判斷是否滿(mǎn)足Grade0。（4分）答案：（1）ΔT=θJA×P=4.5×15=67.5℃，Tj=Ta+ΔT=55+67.5=122.5℃<150℃，滿(mǎn)足。（2）ΔT'=11055=55℃，θJA'=ΔT'/P=55/15≈3.67℃/W。（3）θJA_new=4.5×(10.4)=2.7℃/W，ΔT_new=2.7×15=40.5℃，Tj_new=55+40.5=95.5℃<150℃，滿(mǎn)足Grade0。解析：通過(guò)熱阻網(wǎng)絡(luò)換算，可快速評(píng)估散熱方案裕量。七、綜合設(shè)計(jì)題（共30分）40.某車(chē)載77GHz雷達(dá)SiP需集成雷達(dá)SoC（8mm×8mm）、LNA芯片（2mm×2mm）、4顆0402電感、16顆0201電容，要求：a.封裝尺寸≤12mm×12mm；b.工作溫度40~150℃；c.通過(guò)AECQ100Grade0；d.成本低于$3.5。請(qǐng)完成：（1）選擇封裝平臺(tái)并說(shuō)明理由；（6分）（2）給出芯片堆疊或嵌入方案示意圖（文字描述即可）；（6分）（3）列出關(guān)鍵材料清單（基板、塑封料、TIM、焊球）及選型依據(jù)；（8分）（4）設(shè)計(jì)可靠性驗(yàn)證矩陣（至少5項(xiàng)應(yīng)力試驗(yàn)，含條件、樣本量、接受標(biāo)準(zhǔn)）；（10分）答案：（1）選擇“嵌入式FanOutSiP”平臺(tái)：利用ABF積層基板嵌入LNA與無(wú)源器件，SoC扇出RDL再布線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)12mm×12mm內(nèi)集成，成本低于2.5DTSV，且滿(mǎn)足高溫要求。（2）方案：第一層：ABF芯板厚80μm，激光腔體嵌入LNA芯片與0201電容，腔體深度80μm，芯片背面與基板背面齊