半導(dǎo)體元器件失效分析可靠性測(cè)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(shí)保持芯片功能的完整無損，為下一步芯片失效分析實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，方便觀察或做其他測(cè)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(diǎn)位和失效的可能原因。

開封方法及注意事項(xiàng)

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(diǎn)是開封速度快，操作方便，無危險(xiǎn)性。

化學(xué)開封：

選用對(duì)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(jī)將低分子化合物清洗掉，再放置加熱臺(tái)上烘干從而暴露芯片表面。

技術(shù)經(jīng)驗(yàn)：

針對(duì)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(duì)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(shí)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(cè)試樣品IC 進(jìn)行開封測(cè)試，開封后觀察表面晶圓是否有燒痕、碳化等異常。

正常品

測(cè)試結(jié)果：

試驗(yàn)后，失效樣品與好品對(duì)比表面晶圓發(fā)現(xiàn)有不同程度的燒點(diǎn)，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(cè)試樣品IC 進(jìn)行開封測(cè)試，開封后觀察表面是否有異常。

明場(chǎng)OM

測(cè)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(cè)試樣品IC 進(jìn)行開封測(cè)試，開封后觀察表面是否有異常。

明場(chǎng)OM

測(cè)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(cè)試樣品IC 進(jìn)行開封測(cè)試，開封后觀察表面是否有異常。

測(cè)試結(jié)果：

沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常。

開封崗位需要工程師對(duì)試劑的種類、性能、用途、使用方法有豐富的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(duì)特殊封裝的樣品具有開創(chuàng)性的思路和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神。

來源：季豐電子

半導(dǎo)體工程師

半導(dǎo)體經(jīng)驗(yàn)分享，半導(dǎo)體成果交流，半導(dǎo)體信息發(fā)布。半導(dǎo)體行業(yè)動(dòng)態(tài)，半導(dǎo)體從業(yè)者職業(yè)規(guī)劃，芯片工程師成長(zhǎng)歷程。203篇原創(chuàng)內(nèi)容公眾號(hào)

審核編輯 黃宇