元器件開蓋檢測原理是什么?芯片開封詳解

日期:2021-09-24 16:57:00 瀏覽量:4972 標(biāo)簽: 開蓋檢測 開蓋測試 元器件檢測

芯片開封也稱為元器件開蓋,開帽,是常用的一種失效分析時(shí)破壞性檢測方法。給完整封裝的IC做局部腐蝕,使得IC可以暴露出來,同時(shí)保持芯片功能的完整無損, 保持 die, bond pads, bond wires乃至lead-不受損傷,為下一步芯片失效分析實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備,方便觀察或做其他測試(如FIB,EMMI),Decap后功能正常。那么開封原理是什么?現(xiàn)在帶大家一起來詳細(xì)了解。

元器件開封也稱為元器件開蓋,開帽原理

通過使用化學(xué)方法或者物理方法將元器件表面的封裝去除,觀察元器件內(nèi)部的引線連接情況。自動開封機(jī)開蓋作為一種常用的開蓋方法存在以下缺陷自動開封機(jī)比較昂貴,多數(shù)企業(yè)和實(shí)驗(yàn)室尚未配備,自動開封機(jī)適用于批量的元器件開蓋;而大部分開封不具備批量操作的數(shù)量和條件要求。

芯片開封decap應(yīng)用:

芯片開封,環(huán)氧樹脂去除,IGBT硅膠去除,樣品剪薄

芯片開封decap內(nèi)容:

1.IC開封(正面/背面) QFP, QFN, SOT,TO, DIP,BGA,COB等

2.樣品減薄(陶瓷,金屬除外)

3.激光打標(biāo)

元器件開蓋檢測原理是什么?芯片開封詳解

芯片開封的種類及方法?

按封裝材料及形式來分,電子元器件的封裝種類包括玻璃封裝(二極管)、金屬殼封裝、陶瓷封裝、塑料瘋裝、倒裝芯片封裝、3D疊層封裝等,引線鍵合絲有鋁絲、金絲、銅絲。開封的方法有機(jī)械開封方法、化學(xué)腐蝕開封方法和激光開封法。

以失效分析為目的的樣品制備技術(shù)的主要步驟包括:打開封裝、去鈍化層。對于多層結(jié)構(gòu)芯片來說,是需要去層間介質(zhì)。但必須保留金屬化層及金屬化層正下方的介質(zhì),還需要保留硅材料。為觀察芯片內(nèi)部缺陷,經(jīng)常采用剖切面技術(shù)和染色技術(shù)。

化學(xué)開封:

塑封器件的封裝材料主要是環(huán)氧模塑料。以環(huán)氧樹脂為基體樹脂,以酚醛樹脂為固化劑,再加上一些填料(如填充劑、阻燃劑、著色劑、偶聯(lián)劑等微量組分),在熱和固化劑的作用下環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基開環(huán)與酚醛樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生交聯(lián)固化作用,使之成為熱固性塑料,這就是環(huán)氧模塑料。環(huán)氧樹脂的種類和其所占比例的不同,直接影響著環(huán)氧塑料的流動特性、熱性能和電特性。

塑料封裝器件需采用化學(xué)腐蝕法開封,又可分為化學(xué)干法腐蝕和化學(xué)濕法腐蝕兩種。

激光開封:

銅鍵合絲具有成本優(yōu)勢、高導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性、較低的金屬間化合物產(chǎn)生速率、高溫下較佳的可靠度等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為金鋁鍵合絲的佳替代品,用于密集引線鍵合的封裝中。采用銅鍵合絲的一般為塑料封裝,采用化學(xué)開封法開封,由于酸與銅引線之間的化學(xué)作用,在去除塑封材料的同時(shí),會把銅鍵合絲也腐蝕掉,失去了開封地意義。因此,針對銅引線鍵合的器件,可采用激光開封法進(jìn)行開封。激光開封機(jī)通過激光將封裝機(jī)器上的模塑料去掉,避免化學(xué)腐蝕直接開封法會對銅引線造成的腐蝕損傷。

激光開封機(jī)由計(jì)算機(jī)來設(shè)置開封區(qū)域和大小,并且控制激光的能量和掃描次數(shù),完成對銅引線鍵合封裝器件的封。激光波長通常為1064nm,功率為4.5W,激光級別為Class-4。

激光開封的方法主要用于以下場合

(1)半導(dǎo)體器件的失效分析開封。塑封材料的高效和去除,取代傳統(tǒng)的低效率化學(xué)品開封,解決化學(xué)品開封對銅線及內(nèi)部器件的破壞。

(2)塑封工藝設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)有效性的驗(yàn)證。解決X射線透視無法檢測鋁線塑封后沖絲塌陷的問題,使完全開封后對銅線金線的打線點(diǎn)的仔細(xì)觀察成為可能。

(3)應(yīng)用于模塊使用廠家,進(jìn)料檢驗(yàn)時(shí)完全打開器件以觀察內(nèi)部是否存在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)缺陷。

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