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芯片开盖(Decap)检测的有效方法及全过程细节

日期:2021-11-11 13:40:00 浏览量:66 标签: 开盖检测 芯片检测

990990藏宝阁首页芯片开盖(Decap)又称芯片开封或者芯片开帽,是芯片常用的一种失效分析时检测方法。通常,数据手册可以提供芯片的很多信息。若想要设计可靠、低功耗、高性能的芯片产品,就不能停留在数据手册上,需要深入研究集成电路内部的工作原理,其制造工艺与其性能的关系,并且具有一定的分析集成电路的能力。

芯片封装的材料

一个芯片通常由以下结构构成:

1.导线架。由金属制成,用于连接硅晶片与电路板。

2.塑胶或陶瓷外壳。由塑料或陶瓷制成,通常是黑色或白色,用于保护硅晶片。

990990藏宝阁首页3.晶片与导线架之间的连接线。由金线或铝线构成,用于连接硅晶片与导线架。

4.硅晶片。由高纯硅、掺杂物和金属构成,是集成电路的核心组件。

5.散热底座。由金属制成,硅晶片通过胶水粘在散热底座上。

芯片开盖(Decap)检测的有效方法及全过程细节

990990藏宝阁首页通过物理或化学的方法逐层剥高各类芯片的封装材料,以实现芯片内部结构的目检和电气测试。芯片开封是进行芯片失效分析的重要手段。现行的芯片开封方法有机械开封法酸刻蚀开封法和等离子体开封法等。

原理分析:

990990藏宝阁首页机械开封法利用钻头或刀具去除芯片的封装材料,这种开封方法速度慢,可控性差,对结构尺寸微小的芯片不适用。

酸刻蚀开封法的原理是以适量强酸腐蚀芯片的塑封层,酸刻蚀开封法形成的废液容易造成环境污染,且开封过程也不可控。

芯片开盖的含义

990990藏宝阁首页Decap即开封,也称开盖,开帽,指给完整封装的IC做局部腐蚀,使得IC可以暴露出来,同时保持芯片功能的完整无损, 保持 die, bond pads, bond wires乃至lead不受损伤, 为下一步芯片失效分析实验做准备,方便观察或做其他测试(如FIB,EMMI),Decap后功能正常。

芯片开盖范围

普通封装 COB、BGA、QFP、 QFN、SOT、TO、 DIP、BGA、COB 陶瓷、金属等其它特殊封装。

芯片开盖方法

一般的有化学(Chemical)开封、机械(Mechanical)开封、激光(Laser)开封、Plasma Decap  。现在大部分Decap实验室可以处理几乎所有的IC封装形式(COB.QFP.DIP SOT 等)、打线类型(Au Cu Ag)。

高分子的树脂体在热的浓硝酸(98%)或浓硫酸作用下,被腐蚀变成易溶于丙酮的低分子化合物,在超声作用下,低分子化合物被清洗掉,从而露出芯片表层。

芯片开盖方法一990990藏宝阁首页:在加热板上加热,温度要达100-150度,将芯片正面方向向上,用吸管吸取少量的发烟硝酸(浓度>98%)。滴在产品表面,这时树脂表面起化学反应,且冒出气泡,待反应稍止再滴,这样连滴5-10滴后,用镊子夹住,放入盛有丙酮的烧杯中,在超声波清洗机中清洗2-5分钟后,取出再滴,如此反复,直到露出芯片为止,最后必须以干净的丙酮反复清洗确保芯片表面无残留物。

芯片开盖方法二990990藏宝阁首页:将所有产品一次性放入98%的浓硫酸中煮沸。这种方法对于量多且只要看芯片是否破裂的情况较合适。缺点是操作较危险。要掌握要领。

开盖注意点:所有一切操作均应在通风柜中进行,且要戴好防酸手套。产品开帽越到最后越要少滴酸,勤清洗,以避免过腐蚀。清洗过程中注意镊子勿碰到金丝和芯片表面,以免擦伤芯片和金丝。根据产品或分析要求有的开帽后要露出芯片下面的导电胶,或者第二点。另外,有的情况下要将已开帽产品按排重测。此时应首先放在80倍显微镜下观察芯片上金丝是否断,塌丝,如无则用刀片刮去管脚上黑膜后送测。注意控制开帽温度不要太高。

分析中常用酸:浓硫酸:这里指98%的浓硫酸,它有强烈的脱水性,吸水性和氧化性。开帽时用来一次性煮大量的产品,这里利用了它的脱水性和强氧化性。浓盐酸:指37%(V/V)的盐酸,有强烈的挥发性,氧化性。分析中用来去除芯片上的铝层。发烟硝酸:指浓度为98%(V/V)的硝酸。用来开帽。有强烈的挥发性,氧化性,因溶有NO2而呈红褐色。王水:指一体积浓硝酸和三体积浓盐酸的混合物。分析中用来腐蚀金球,因它腐蚀性很强,可腐蚀金。

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