[發明專利]一種IC芯片背面觀察樣品及其制作方法

有效

• 申請號: 201710927364.8
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107797049B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 李興鴻;趙俊萍;王勇;方測寶;黃鑫
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術研究所
• 主分類號: G01R31/311
• 分類號: G01R31/311
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發明提供了一種IC芯片背面觀察樣品及其制作方法，所述制作方法為：采用中空PCB板與墊板粘接；將管芯背面粘貼在PCB板中空處；將管芯PAD與PCB焊盤用金絲球焊方式相連；管芯表面及部分焊盤涂絕緣膠并固化；去掉墊板露出管芯背面。本發明完全消除了背面近紅外光觀察時管芯結構的遮擋因素，有效降低以至消除了管芯機械損傷的誘因，原材料易于獲取，無污染，操作簡單，成本低。

技術領域

本發明涉及一種集成電路(IC)芯片背面觀察樣品及其制作方法,特別適合于管芯面積較大的IC在分析時從管芯背面觀察定位異常位置，屬于集成電路檢測技術領域。

背景技術

IC芯片的管芯金屬布線層數很多，相互掩蔽情況下，管芯內部產生的光或外部施加給管芯的光被完全阻擋。因此，通常的觀察技術，如LSM(激光掃描)、NIR(近紅外光)、EMMI(光發射)等觀察方法就不能從管芯正面進行觀察了。但因近紅外光可以穿透硅單晶，這些技術可以用于從多層金屬布線管芯的背面進行觀察。

這些觀察技術和背面樣品制備技術在如“Microelectronics Failure Analysis,Reference Sixth Edition”及多屆ISTFA會議文集如“Conference Proceedings from the38^th International Symposium for Testing and Failure Analysis”等文獻中均有報道。

管芯背面是粘接在基座粘片區的，與外界有封裝襯底材料相隔。觀察時管芯要偏置，所以需要的管腳及電連接關系要保持。要從管芯背面進行觀察，通常都是將管芯背面的封裝材料進行局部腐蝕或研磨而露出管芯背面。此方法對塑封器件最有效。但無論是陶瓷封裝還是塑封IC，在管芯面積較大、管腳較多時，所采用的PGA(針柵陣列)、BGA(球柵陣列)或CGA(柱柵陣列)等封裝，難免在管芯背面粘片區下的封裝基體上安排金屬布線及管腳或焊盤。如直接從背面局部鉆孔研磨就會將金屬布線破壞掉，打斷了電連接關系。此外，器件背面局部鉆孔研磨法容易給IC芯片造成機械損傷及鍵合絲的過度腐蝕。所以在這種情況下，直接從器件背面局部鉆孔研磨法就不適用了。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足之處，提供一種IC芯片背面觀察樣品及其制作方法，使用管芯鍵合及絕緣膠粘接包封方法，使管芯背面完全露出，從而克服管芯結構被多余物遮擋，以及機械損傷及鍵合絲過度腐蝕的缺點。

本發明的技術解決方案是：一種IC芯片背面觀察樣品，該樣品包括被測IC芯片管芯、中空PCB板，IC芯片管芯位于PCB板中空區域，中空PCB板包括引腳、焊盤，引腳通過覆銅線與焊盤連接，焊盤通過鍵合絲與IC芯片管芯的PAD相連接，引腳用于連接IC芯片管芯中PAD相對應的外部偏置電路。

所述中空PCB板為單面單層覆銅板。

所述管芯與PCB板中空區域邊界之間間隔大于等于1mm。

本發明的另一個技術解決方案是：一種IC芯片背面觀察樣品的制作方法，該方法包括如下步驟：

(1)、將中空PCB板與墊板粘接，所述PCB板包括偏置電路和多個焊盤，用于為管芯中的PAD提供偏置電路；

(2)、將IC芯片管芯背面通過膠粘貼在PCB板中空區域處的墊板上；

(3)、將IC芯片管芯的PAD與相應的PCB焊盤用金絲球焊方式焊接；

(4)、在IC芯片管芯的正面及其周邊涂敷絕緣膠，覆蓋PCB板內包含管芯、鍵合絲及PCB上的外鍵合點在內的區域，固化絕緣膠；

(5)、去除墊板及膠露出管芯背面。

所述步驟(1)中空PCB板為單面單層覆銅板；

所述膠為：所述步驟(2)中膠為雙面膠帶。