[發(fā)明專利]一種用于三維BGA倒封焊IC焊點(diǎn)失效的分析方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011345477.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN112540286A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢志偉;李揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安太乙電子有限公司;西安微電子技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28;G01R31/303;G01R31/308;G01R31/52;G01N23/00;G01N21/956;H01L21/66
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發(fā)明公開了一種用于三維BGA倒封焊IC焊點(diǎn)失效的分析方法，該方法針對(duì)大規(guī)模集成電路，提供了通用性強(qiáng)的焊點(diǎn)失效分析方法，該方法依次對(duì)外焊點(diǎn)、內(nèi)焊點(diǎn)、電路進(jìn)行檢查，尋找缺陷，進(jìn)而通過內(nèi)部焊點(diǎn)的能譜分析得到內(nèi)部焊點(diǎn)的成分，最終得到內(nèi)部焊點(diǎn)發(fā)生缺陷的原因，本發(fā)明的可靠性較高、穩(wěn)定性較強(qiáng)，對(duì)于大規(guī)模集成電路的失效分析具有明確的指導(dǎo)意義，采用該步驟進(jìn)行分析的大規(guī)模集成電路，可以嚴(yán)格排除因?yàn)楹更c(diǎn)問題造成的失效。極大提升大規(guī)模集成電路的定位準(zhǔn)確性。同時(shí)，可以增加到大規(guī)模集成電路失效分析的分析流程中，具有極高的研究價(jià)值。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件可靠性領(lǐng)域，具體涉及一種用于三維BGA倒封焊IC焊點(diǎn)失效的分析方法。

【背景技術(shù)】

隨著數(shù)字化發(fā)展，大規(guī)模集成電路逐漸成為失效分析的主流標(biāo)的，其中一半以上大規(guī)模IC均采用BGA倒封焊封裝結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因，該類電路因?yàn)楹更c(diǎn)問題所產(chǎn)生的異常開路、短路、功能失效等失效模式難以測(cè)試和分析。

長期以來，對(duì)于大規(guī)模集成電路的開封都是采用化學(xué)開封，開封后其焊點(diǎn)往往溶于酸液，導(dǎo)致無法分析焊點(diǎn)與印制板之間的接觸問題，以及焊點(diǎn)本身存在的工藝等問題。進(jìn)而使部分因焊點(diǎn)原因而失效的問題被歸結(jié)于芯片缺陷問題，造成誤判，由于芯片缺陷問題本身無法精確定位，這種誤判更加難以發(fā)現(xiàn)，從而在后期的應(yīng)用中屢次發(fā)生，這都是由于定位不準(zhǔn)確引起。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于三維BGA倒封焊IC焊點(diǎn)失效的分析方法，該方法通過多個(gè)步驟分析，解決了難以判斷出因內(nèi)部焊點(diǎn)失效，導(dǎo)致芯片失效的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

1.一種用于三維BGA倒封焊IC焊點(diǎn)失效的分析方法，包括以下步驟：

步驟1，對(duì)集成電路的外焊點(diǎn)進(jìn)行外觀檢查，判斷外焊點(diǎn)是否存在缺陷，若存在缺陷，對(duì)缺陷進(jìn)行處理后進(jìn)行步驟2，若不存在缺陷，直接進(jìn)行步驟2；所述集成電路通過BGA倒封焊進(jìn)行封裝；

步驟2，對(duì)集成電路的內(nèi)焊點(diǎn)進(jìn)行X光檢查，判斷內(nèi)焊點(diǎn)是否存在缺陷，若內(nèi)焊點(diǎn)存在缺陷，記錄存在缺陷的位置后進(jìn)行步驟3，若不存在缺陷，直接進(jìn)行步驟3；

步驟3，對(duì)集成電路的電路進(jìn)行超聲掃描及透射檢查，判斷電路是否存在缺陷；

步驟4，對(duì)集成電路的外焊點(diǎn)進(jìn)行I-V特性測(cè)試，判斷端口是否存在異常開路、短路或漏電；若存在上述缺陷，進(jìn)行步驟5，若不存在上述缺陷，進(jìn)行功能測(cè)試后進(jìn)行步驟5；

步驟5，對(duì)集成電路的電路進(jìn)行制樣，得到制樣后的集成電路；

步驟6，對(duì)制樣后的集成電路進(jìn)行研磨，研磨后露出內(nèi)部焊點(diǎn)；

步驟7，觀察集成電路中所有的內(nèi)部焊點(diǎn)，找到存在缺陷的內(nèi)部焊點(diǎn)；

步驟8，通過能譜分析，確定缺陷的內(nèi)部焊點(diǎn)的組成成分；

步驟9，根據(jù)成分分析結(jié)果，確定有缺陷的內(nèi)部焊點(diǎn)的熔融溫度，進(jìn)而確定內(nèi)部焊點(diǎn)發(fā)生缺陷的類型及原因；

所述集成電路通過BGA倒封焊進(jìn)行封裝。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：

優(yōu)選的，步驟1中，所述外焊點(diǎn)的缺陷包括裂紋、沾污、焊點(diǎn)缺失和焊點(diǎn)間粘連。

優(yōu)選的，步驟1中，當(dāng)外焊點(diǎn)被沾污時(shí)，去掉沾污；當(dāng)外焊點(diǎn)的焊點(diǎn)間粘連時(shí)，去除粘連。

優(yōu)選的，步驟2中，內(nèi)焊點(diǎn)的缺陷包括內(nèi)焊點(diǎn)間的粘連、內(nèi)焊點(diǎn)的缺失，以及某一個(gè)內(nèi)焊點(diǎn)的顏色淺于其他內(nèi)焊點(diǎn)。

優(yōu)選的，步驟3中，電路存在的缺陷包括開裂和分層。