封裝技術的進步推動了三維（3D）集成系統的發展。3D集成系統可能對基于標準封裝集成技術系統的性能、電源、功能密度和外形尺寸帶來顯著改善。雖然這些高度集成系統的設計和測試要求仍在不斷變化，但很顯然先進的測試自動化將對推動3D集成系統的量產產生重要影響。本文將討論3D集成系統相關的一些主要測試挑戰，以及如何通過Synopsys的合成測試解決方案迅速應對這些挑戰。

　　2.5D集成和3D集成

　　目前有兩種基本的3D封裝配置。2.5D集成系統在一個普通電氣接口（稱為硅基板）上掛接多塊二維（2D）裸片，并通過穿過基板的導線把這些裸片連接在一起（如圖1所示）。系統I/O通過中途延伸穿過基板的垂直硅穿孔（TSV）連接到底層封裝基板。由三維堆疊IC（3D-SIC）組成的系統（如圖2所示）的外形尺寸比2.5D集成系統更緊湊。在這種配置中，TSV蝕刻在基板中，由2D IC組成的晶片最小厚度不到50微米。多塊裸片垂直堆疊并通過TSV進行互連。

　　圖1：2.5D集成（兩塊裸片通過穿過硅基板的導線進行互連）。

　　圖2：3D-SIC（兩塊堆疊裸片通過TSV進行互連）。

　　對堆疊配置進行測試需要2.5D封裝測試所需的自動化的超集，因此在以下章節中我們將重點討論這一話題。

　　對3D堆疊IC進行測試

　　圖3顯示了由三片裸片堆疊的3D-SIC眾多可能測試方法中兩種方法的測試場景。一種方法是在所有裸片粘接在一起之后進行堆疊測試，如場景1所示。堆疊測試從底部（第一塊）裸片與第二塊裸片之間，以及第二塊裸片與第三塊裸片之間的TSV互連測試開始，然后從底部裸片開始按順序對每塊裸片進行測試。此外，堆疊測試同時還可包括把整個堆疊作為一個集成系統進行測試。

　　圖3：對某個三裸片堆疊進行3D-SIC測試場景舉例。在場景1中，只有在所有三塊裸片粘接完成之后才進行堆疊測試。在場景2中，每當有一塊已知合格裸片粘接到堆疊頂部時都要進行一次堆疊測試。

　　由于對后續發現存在缺陷的裸片進行“拆除（un-bond）”不太可行，因此在粘接之前對單個IC在粘接過程中的互聯可能造成的損失測試可能比僅依賴堆疊測試來識別已造成整個系統缺陷的缺陷裸片更加具有成本效益。在圖3的場景2中，每當有一塊KGD粘接到IC堆疊頂部時都要進行一次堆疊測試，以便排查對頂部兩塊裸片以及在粘接過程中的互聯可能造成的損失。