半導(dǎo)體元器件失效分析可靠性測試 2024年07月08日 15:32 北京

DECAP：即開封，業(yè)內(nèi)也稱開蓋，開帽。是指將完整封裝的IC做局部腐蝕，使得IC可以暴露出來 ，同時保持芯片功能的完整無損，為下一步芯片失效分析實驗做準(zhǔn)備，方便觀察或做其他測試。通過芯片開封，我們可以更為直觀的觀察到芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而結(jié)合OM，X-RAY等設(shè)備分析判斷樣品的異常點位和失效的可能原因。

開封方法及注意事項

激光開封：

主要是利用激光束將樣品IC表面塑封去除，從而露出IC表面及綁定線。優(yōu)點是開封速度快，操作方便，無危險性。

化學(xué)開封：

選用對塑料材料有高效分解作用的化學(xué)試劑，如發(fā)煙硝酸和濃硫酸。

主要操作方法：將化學(xué)試劑滴入樣品IC封裝表面中，待聚合物樹脂被腐蝕成低分子化合物，然后用鑷子夾著樣品，在玻璃皿中以純水為溶液用超聲波清洗機將低分子化合物清洗掉，再放置加熱臺上烘干從而暴露芯片表面。

技術(shù)經(jīng)驗：

針對有些特殊封裝的芯片或者有特別開封要求的客戶，可以先用激光部分開封，再用試劑腐蝕，效率更高。

針對不同的封裝黑膠，選用不同的試劑，或者比例混合試劑，通過精準(zhǔn)把控腐蝕時間，保證開封的成功率和準(zhǔn)確性；

DECAP設(shè)備展示芯片開封在失效分析中應(yīng)用案例分析

案例1

根據(jù)客戶要求，將測試樣品IC 進行開封測試，開封后觀察表面晶圓是否有燒痕、碳化等異常。

正常品

測試結(jié)果：

試驗后，失效樣品與好品對比表面晶圓發(fā)現(xiàn)有不同程度的燒點，且由于化學(xué)試劑的配比有所不同，有可能造成腐蝕太過或腐蝕不到位置，如上圖“燒毀樣品”所示，樣品過于腐蝕造成IC表面銅走線脫落。

案例2

根據(jù)客戶要求，將測試樣品IC 進行開封測試，開封后觀察表面是否有異常。

明場OM

測試結(jié)果：

沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常。

案例3

根據(jù)客戶要求，將測試樣品IC 進行開封測試，開封后觀察表面是否有異常。

明場OM

測試結(jié)果：

沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常。

案例4

根據(jù)客戶要求，將測試樣品IC 進行開封測試，開封后觀察表面是否有異常。

測試結(jié)果：

沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常。

開封崗位需要工程師對試劑的種類、性能、用途、使用方法有豐富的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗，了解客戶樣品的封裝材料及內(nèi)部芯片的位置、結(jié)構(gòu)等信息，并針對特殊封裝的樣品具有開創(chuàng)性的思路和實驗創(chuàng)新精神。

來源：季豐電子

半導(dǎo)體工程師

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審核編輯 黃宇