[發明專利]激光開封方法

在審

• 申請號: 201610009370.0
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105598589A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 賀嶠;王坦
• 申請（專利權）人: 航天科工防御技術研究試驗中心
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;H01L21/306
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 王安娜;李翔

本發明公開了一種激光開封方法，包括先對塑封器件內部的各個元件和芯片的位置和深度進行定位，得到器件內部各個元件和芯片的大小、位置以及深度信息；根據所述信息，確定塑封器件的預定開封區域進行開封定位；采用交叉填充模式對所述塑封器件進行激光燒蝕，以去除塑封器件表面的模塑材料，使芯片區域剛剛暴露出內引線鍵合絲，阻容附近剛剛暴露出錫鉛焊點，電感附近剛剛暴露出電感；采用酸液對覆蓋在芯片上方殘留的模塑化合物進行腐蝕，直至暴露出芯片。該方法可以較好的解決傳統方法難以對塑封混合集成電路開封的難題，有效提高了塑封器件的開封成功率。

技術領域

本發明涉及半導體開封技術領域，具體涉及一種基于激光技術的激光開封方法。

背景技術

塑封器件開封技術主要應用于電子元器件破壞性物理分析(DPA)、失效分析(FA)等分析領域。塑封器件開封技術的目的是通過物理、化學等方法去除掉塑封器件原有封裝，在保留原有電特性、不損傷芯片、不引入二次失效的前提暴露出內部芯片，對其進行后續的評價分析試驗。越來越多的新工藝新技術逐步應用在塑封半導體器件的生產制造中，如高集成度的多芯片塑封器件、抗腐蝕能力更強的塑封器件、采用銅鍵合工藝的塑封器件。這些設計、工藝的出現滿足了半導體器件的發展需求，卻增加了塑封器件開封的難度，為后續封評價分析造成了影響。

塑封器件封裝材料主要是環氧模塑料。環氧模塑料是以環氧樹脂為基體樹脂，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、偶聯劑等微量組分，在熱和固化劑的作用下環氧樹脂的環氧基開環與酚醛樹脂發生化學反應，產生交聯固化作用使之成為熱固性塑料。環氧樹脂的種類和它所占比例的不同，直接影響著環氧模塑料的流動特性、熱性能和電特性。

塑封器件的傳統酸腐蝕開封技術是利用特定的酸液來腐蝕這些包封的環氧模塑料，依據環氧模塑料及器件內部工藝來選擇腐蝕所用的酸液。

塑封器件酸開封機是利用發煙硝酸或濃硫酸或是兩種酸的混合溶液，通過掩膜的保護，在氣體動力作用下對樣品的預定區域進行沖擊、腐蝕。

針對普通的模塑化合物，利用塑封器件開封機，開封方法應考慮以下幾個方面：

1)根據芯片尺寸和預定觀察區域的大小，選擇合適的掩膜；

2)根據模塑化合物的材料和鍵合絲材質，選擇合適的酸和溫度；

3)根據模塑材料的厚度，選擇合適的開封時間和酸流量。

但是，由于酸開封機的工作模式是用高壓氮氣作為動力源去推動酸沖擊樣品表面，使得塑封器件開封機刻蝕后的開封區域往往大于預定開封區域(即酸開封的擴散性)，不利于開封區域的精確控制。同時開封過程不受控，技術人員憑經驗對開封時酸的溫度、酸的流量和刻蝕時間進行設定，開封過程中無法觀察到樣品的過程狀態，開封過程不受控，無法直觀有效的控制樣品在酸液中的腐蝕情況。

由于上述問題，還是不可避免地造成銅鍵合被腐蝕斷絲、GaAs等微波器件芯片受損、多芯片器件底層印制板受腐蝕等問題，使樣品失去原有電特性或引入二次缺陷。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種激光開封方法，以提高開封的準確性和可靠性。

基于上述目的，本發明提供的激光開封方法包括以下步驟：

先對塑封器件內部的各個元件和芯片的位置和深度進行定位，得到器件內部各個元件和芯片的大小、位置以及深度信息；

根據所述信息，確定塑封器件的預定開封區域進行開封定位；

采用交叉填充模式對所述塑封器件進行激光燒蝕，以去除塑封器件表面的模塑材料，使芯片區域剛剛暴露出內引線鍵合絲，阻容附近剛剛暴露出錫鉛焊點，電感附近剛剛暴露出電感；

采用酸液對覆蓋在芯片上方殘留的模塑化合物進行腐蝕，直至暴露出芯片。