根據(jù)國家國防科技工業(yè)局批準(zhǔn)，由工業(yè)和信息化部電子第五研究所重點實驗室牽頭編制的《集成電路三維封裝TSV結(jié)構(gòu)測試方法》系列7項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已于2025年3月27日通過技術(shù)審查并正式發(fā)布，自2025年5月1日起實施。

本系列標(biāo)準(zhǔn)共分為7部分，系統(tǒng)規(guī)范TSV三維封裝結(jié)構(gòu)在設(shè)計、制造、可靠性評價全流程中的關(guān)鍵測試方法，內(nèi)容覆蓋工藝控制、材料性能、失效分析三大維度，為TSV封裝技術(shù)提供標(biāo)準(zhǔn)化支撐。各分部分技術(shù)要點如下：

第1部分：總則（標(biāo)準(zhǔn)編號：GF/R 435.1-2025）

明確TSV三維封裝測試的通用技術(shù)要求，包括測試環(huán)境、設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄與報告格式，結(jié)合國產(chǎn)TSV工藝現(xiàn)狀制定評價規(guī)則，確保標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)實踐緊密銜接。

第2部分：界面殘余應(yīng)力（標(biāo)準(zhǔn)編號：GF/R 435.2-2025）

規(guī)定TSV結(jié)構(gòu)界面殘余應(yīng)力的無損檢測方法（如X射線衍射法、納米壓痕法），適用于刻蝕、電鍍、退火等工藝后TSV界面應(yīng)力分布的表征，為工藝優(yōu)化提供量化依據(jù)。

第3部分：界面結(jié)合強(qiáng)度（標(biāo)準(zhǔn)編號：GF/R 435.3-2025）

提出TSV多層異質(zhì)界面（Cu/絕緣層/介電層/Si基體）結(jié)合強(qiáng)度的力學(xué)測試方法，通過標(biāo)準(zhǔn)化加載速率與失效判據(jù)，評估界面分層風(fēng)險，支撐封裝結(jié)構(gòu)長期可靠性預(yù)測。

第4部分：填充Cu變形量（標(biāo)準(zhǔn)編號：GF/R 435.4-2025）

規(guī)范TSV電鍍填充銅柱的幾何形變檢測流程，采用高精度光學(xué)形貌儀與截面拋光技術(shù)，量化電鍍工藝引起的Cu柱直徑偏差及軸向翹曲，保障TSV互連結(jié)構(gòu)一致性。

第5部分：填充Cu力學(xué)本構(gòu)（標(biāo)準(zhǔn)編號：GF/R 435.5-2025）

建立TSV填充銅的力學(xué)性能測試標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋彈性模量、屈服強(qiáng)度、蠕變特性等關(guān)鍵參數(shù)，為封裝結(jié)構(gòu)在多物理場耦合下的力學(xué)仿真提供材料數(shù)據(jù)輸入。

第6部分：填充Cu微觀組織（標(biāo)準(zhǔn)編號：GF/R 435.6-2025）

定義TSV銅柱晶粒尺寸、織構(gòu)取向、缺陷密度的顯微表征方法（如EBSD、SEM），可用于關(guān)聯(lián)微觀組織與電遷移、熱疲勞等失效機(jī)制，指導(dǎo)工藝參數(shù)優(yōu)化。

第7部分：分析方法（標(biāo)準(zhǔn)編號：GF/R 435.7-2025）

整合TSV陣列、重布線層（RDL）、微凸塊等結(jié)構(gòu)的成分與形貌分析技術(shù)，明確掃描電鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、白光干涉儀等設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，實現(xiàn)三維封裝全要素質(zhì)量監(jiān)控。

標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新性

全流程覆蓋：首次實現(xiàn)從單TSV結(jié)構(gòu)測試到系統(tǒng)級封裝分析的方法集成，彌補我國在三維封裝標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的空白。

技術(shù)兼容性：兼容主流TSV工藝（如先通孔、后通孔、中通孔工藝），支持2.5D/3D封裝異構(gòu)集成場景的可靠性評價。