專利名稱：一種倒裝焊工藝封裝的塑封器件鑲嵌開封方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子元器件鑲嵌開封方法，特別是一種倒裝焊工藝封裝的塑封器件鑲嵌開封方法。
背景技術(shù)：
目前有些半導(dǎo)體器件為了改進(jìn)性能和減小體積采用倒裝焊形式或CSP形式的封裝，這種特殊結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體器件可以大大提高器件的工作頻率并且減小器件封裝體積和重量，因此倒裝焊和CSP這兩種封裝形式在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。為了檢驗(yàn)半導(dǎo)體器件的性能指標(biāo)，一般都會(huì)對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行開封，現(xiàn)階段倒裝焊和CSP封裝的器件的開封，一般采用單一的化學(xué)濕法進(jìn)行開封，此方法雖操作簡(jiǎn)單、效率高，但是利用這種開封方法往往會(huì)使器件內(nèi)部芯片受到過多腐蝕而損壞，器件物理結(jié)構(gòu)也會(huì)被破壞失去原有的狀態(tài)，造成破壞性物理分析DPA與失效分析FA等后續(xù)檢驗(yàn)難以繼續(xù)進(jìn)行
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種倒裝焊工藝封裝的塑封器件鑲嵌開封方法。解決采用化學(xué)濕法往往會(huì)使器件內(nèi)部芯片受到過多腐蝕而損壞，器件物理結(jié)構(gòu)也會(huì)被破壞失去原有的狀態(tài)，造成破壞性物理分析與失效分析難以繼續(xù)進(jìn)行的問題。
一種倒裝焊工藝封裝的塑封器件鑲嵌開封方法的具體步驟為 第一步搭建開封裝置開封裝置，包括鑲嵌制樣設(shè)備、研磨系統(tǒng)、酸蝕刻開封機(jī)、超聲波清洗機(jī)。其中鑲嵌制樣設(shè)備為金屬材料金相試驗(yàn)通用的設(shè)備，研磨系統(tǒng)采用自動(dòng)或手動(dòng)均可。樣品置于鑲嵌制樣設(shè)備的鑲嵌槽內(nèi)，鑲嵌固化的樣品置于研磨系統(tǒng)的研磨臺(tái)面上，研磨后的樣品置于酸蝕刻開封機(jī)內(nèi)，開封完成的樣品放置于超聲波清洗機(jī)的清洗槽內(nèi)。
第二步鑲嵌制樣設(shè)備制備樣品采用鑲嵌制樣設(shè)備對(duì)樣品沿縱向進(jìn)行制備，將樣品放置在鑲嵌制樣設(shè)備的鑲嵌槽內(nèi)， 開封面向下放置，并將樣品固定在鑲嵌槽底部以防止在鑲嵌過程中樣品漂浮和翻轉(zhuǎn)。澆注鑲嵌粉末或澆注鑲嵌液時(shí)應(yīng)盡量緩慢，不得沖跑器件。澆注完成后放置在通風(fēng)處等待固化。
第三步研磨系統(tǒng)打磨樣品將固化完成的樣品置于研磨系統(tǒng)的研磨臺(tái)面上，利用研磨系統(tǒng)的磨盤打磨掉樣品內(nèi)部芯片鍵合焊板，暴露出芯片鍵合凸點(diǎn)。采用研磨系統(tǒng)打磨時(shí)應(yīng)使用粒度800或1000的砂紙， 以免磨削速度過快難以控制，暴露出芯片鍵合凸點(diǎn)即可。
第四步酸蝕刻開封機(jī)腐蝕樣品采用酸蝕刻法對(duì)樣品正面或背面，即芯片電路所在面進(jìn)行開封。開口大小小于等于芯片大小，深度以暴露出芯片表面為準(zhǔn)。使用蝕刻酸進(jìn)行腐蝕時(shí)應(yīng)選用85°C發(fā)煙硝酸，腐蝕時(shí)間以暴露出芯片表面為準(zhǔn)，一般不超過15秒。酸蝕刻法采用酸蝕刻開封機(jī)進(jìn)行開封或人工手動(dòng)進(jìn)行開封。
第五步超聲波清洗機(jī)清洗樣品開封后立即將樣品清洗干凈，采用丙酮清洗1-2次，每次清洗時(shí)間1-2分鐘；再用異丙醇清洗1-2分鐘，而后用去離子水清洗1-2分鐘，最后在空氣中風(fēng)干。
至此完成倒裝焊工藝封裝的塑封器件的鑲嵌開封。
本方法采用機(jī)械方法和酸蝕刻法相結(jié)合的方式對(duì)倒裝焊形式或CSP形式的封裝的半導(dǎo)體樣品進(jìn)行開封，開封后可完整的保留樣品內(nèi)部鍵合等結(jié)構(gòu)，保證樣品在開封后還能保持其電性能，完全滿足破壞性物理分析與失效分析等后續(xù)檢驗(yàn)對(duì)樣品完好性的要求。
具體實(shí)施方式
一種倒裝焊工藝封裝的塑封器件鑲嵌開封方法的具體步驟為 第一步搭建開封裝置開封裝置，包括鑲嵌制樣設(shè)備、研磨系統(tǒng)、酸蝕刻開封機(jī)、超聲波清洗機(jī)。其中鑲嵌制樣設(shè)備為金屬材料金相試驗(yàn)通用的設(shè)備，研磨系統(tǒng)采用自動(dòng)或手動(dòng)均可。樣品置于鑲嵌制樣設(shè)備的鑲嵌槽內(nèi)，鑲嵌固化的樣品置于研磨系統(tǒng)的研磨臺(tái)面上，研磨后的樣品置于酸蝕刻開封機(jī)內(nèi)，開封完成的樣品放置于超聲波清洗機(jī)的清洗槽內(nèi)。
第二步鑲嵌制樣設(shè)備制備樣品采用鑲嵌制樣設(shè)備對(duì)樣品沿縱向進(jìn)行制備，將樣品放置在鑲嵌制樣設(shè)備的鑲嵌槽內(nèi)， 開封面向下放置，并將樣品固定在鑲嵌槽底部以防止在鑲嵌過程中樣品漂浮和翻轉(zhuǎn)。澆注鑲嵌粉末時(shí)應(yīng)盡量緩慢，不得沖跑器件。澆注完成后放置在通風(fēng)處等待固化。
第三步研磨系統(tǒng)打磨樣品將固化完成的樣品置于研磨系統(tǒng)的研磨臺(tái)面上，利用研磨系統(tǒng)的磨盤打磨掉樣品內(nèi)部芯片鍵合焊板，暴露出芯片鍵合凸點(diǎn)。采用研磨系統(tǒng)打磨時(shí)應(yīng)使用粒度1000的砂紙，以免磨削速度過快難以控制，暴露出芯片鍵合凸點(diǎn)即可。
第四步酸蝕刻開封機(jī)腐蝕樣品采用酸蝕刻法對(duì)樣品正面或背面，即芯片電路所在面進(jìn)行開封。開口大小小于芯片大小，深度以暴露出芯片表面為準(zhǔn)。使用蝕刻酸進(jìn)行腐蝕時(shí)應(yīng)選用85°C發(fā)煙硝酸，腐蝕時(shí)間以暴露出芯片表面為準(zhǔn)，一般不超過15秒。酸蝕刻法采用酸蝕刻開封機(jī)進(jìn)行開封或人工手動(dòng)進(jìn)行開封。
第五步超聲波清洗機(jī)清洗樣品開封后立即將樣品清洗干凈，采用丙酮清洗2次，每次清洗時(shí)間2分鐘；再用異丙醇清洗2分鐘，而后用去離子水清洗2分鐘，最后在空氣中風(fēng)干。
至此完成倒裝焊工藝封裝的塑封器件的鑲嵌開封。
權(quán)利要求
1. 一種倒裝焊工藝封裝的塑封器件鑲嵌開封方法，其特征在于本方法的具體步驟為第一步搭建開封裝置開封裝置，包括鑲嵌制樣設(shè)備、研磨系統(tǒng)、酸蝕刻開封機(jī)、超聲波清洗機(jī)；其中鑲嵌制樣設(shè)備為金屬材料金相試驗(yàn)通用的設(shè)備，研磨系統(tǒng)采用自動(dòng)或手動(dòng)均可；樣品置于鑲嵌制樣設(shè)備的鑲嵌槽內(nèi)，鑲嵌固化的樣品置于研磨系統(tǒng)的研磨臺(tái)面上，研磨后的樣品置于酸蝕刻開封機(jī)內(nèi)，開封完成的樣品放置于超聲波清洗機(jī)的清洗槽內(nèi)；第二步鑲嵌制樣設(shè)備制備樣品采用鑲嵌制樣設(shè)備對(duì)樣品沿縱向進(jìn)行制備，將樣品放置在鑲嵌制樣設(shè)備的鑲嵌槽內(nèi)， 開封面向下放置，并將樣品固定在鑲嵌槽底部以防止在鑲嵌過程中樣品漂浮和翻轉(zhuǎn)；澆注鑲嵌粉末或澆注鑲嵌液時(shí)應(yīng)盡量緩慢，不得沖跑器件；澆注完成后放置在通風(fēng)處等待固化；第三步研磨系統(tǒng)打磨樣品將固化完成的樣品置于研磨系統(tǒng)的研磨臺(tái)面上，利用研磨系統(tǒng)的磨盤打磨掉樣品內(nèi)部芯片鍵合焊板，暴露出芯片鍵合凸點(diǎn)；采用研磨系統(tǒng)打磨時(shí)應(yīng)使用粒度800或1000的砂紙， 以免磨削速度過快難以控制，暴露出芯片鍵合凸點(diǎn)即可；第四步酸蝕刻開封機(jī)腐蝕樣品采用酸蝕刻法對(duì)樣品正面或背面，即芯片電路所在面進(jìn)行開封；開口大小小于等于芯片大小，深度以暴露出芯片表面為準(zhǔn)；使用蝕刻酸進(jìn)行腐蝕時(shí)應(yīng)選用85°C發(fā)煙硝酸，腐蝕時(shí)間以暴露出芯片表面為準(zhǔn)，一般不超過15秒；酸蝕刻法采用酸蝕刻開封機(jī)進(jìn)行開封或人工手動(dòng)進(jìn)行開封；第五步超聲波清洗機(jī)清洗樣品開封后立即將樣品清洗干凈，采用丙酮清洗1-2次，每次清洗時(shí)間1-2分鐘；再用異丙醇清洗1-2分鐘，而后用去離子水清洗1-2分鐘，最后在空氣中風(fēng)干；至此完成倒裝焊工藝封裝的塑封器件的鑲嵌開封。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種倒裝焊工藝封裝的塑封器件鑲嵌開封方法，首先采用鑲嵌制樣設(shè)備對(duì)樣品沿縱向進(jìn)行制備。然后采用自動(dòng)/手動(dòng)研磨系統(tǒng)磨掉樣品內(nèi)部芯片鍵合焊板，暴露出芯片鍵合凸點(diǎn)。最后采用酸蝕刻法對(duì)樣品正面或背面，即芯片電路所在面進(jìn)行開封。開口大小小于等于芯片大小，深度以暴露出芯片表面為準(zhǔn)。酸開封后立即將樣品清洗干凈，在空氣中風(fēng)干，即可投入檢驗(yàn)使用。本方法采用機(jī)械方法和酸蝕刻法相結(jié)合的方式對(duì)倒裝焊形式或CSP形式的封裝的半導(dǎo)體器件進(jìn)行開封，開封后可完整的保留樣品內(nèi)部鍵合等結(jié)構(gòu)，保證樣品在開封后還能保持其電性能，完全滿足破壞性物理分析與失效分析等后續(xù)檢驗(yàn)對(duì)樣品完好性的要求。
文檔編號(hào)H01L21/00GK102522319SQ20121000188
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者周霞, 王坦, 賀嶠 申請(qǐng)人:航天科工防御技術(shù)研究試驗(yàn)中心