一种叠层芯片封装产品失效分析方法技术

本发明专利技术公开一种叠层芯片封装产品失效分析方法，包括将塑封后的叠层芯片封装产品放置于加热设备中；设定温度曲线并加热烘烤；待烘烤结束后，将叠层芯片封装产品取出，分离出各层芯片，进行芯片异常判断分析。本发明专利技术的叠层芯片封装产品失效分析方法，使得芯片在无化学腐蚀或人为破损等二次破坏作用下，实现观察和分析芯片失效原因。分析芯片失效原因。分析芯片失效原因。

【技术实现步骤摘要】
一种叠层芯片封装产品失效分析方法


[0001]本专利技术属于芯片封装失效分析
，具体涉及一种叠层芯片封装产品失效分析方法。

技术介绍

[0002]在叠层芯片封装产品失效分析中，对芯片尺寸长宽比值较大，芯片厚度较薄的叠层芯片封装产品，通常采用P
‑
Lapping磨抛剥离方法分析每层芯片失效缘由，该方法存在耗时较长的问题，且随着芯片厚度的减小，P
‑
Lapping磨抛剥离要求越高，该方法中人为造成芯片破损的风险性越大；现有技术中，部分研究者采用酸/碱煮方法实现全开封，该方法存在与塑封料发生剧烈的化学反应，造成芯片受力不均，芯片破损，如图9所示，且存在由于芯片结构的复杂性、材质的多样性(如砷化镓/氮化硅)，酸或碱会侵蚀芯片，干扰失效分析结论的准确性。因此，亟需一种针对叠层芯片封装产品新的失效分析方法来弥补现有技术的不足。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种叠层芯片封装产品失效分析方法，使得芯片在无化学腐蚀或人为破损等二次破坏作用下，实现观察和分析芯片失效原因。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种叠层芯片封装产品失效分析方法，包括将塑封后的叠层芯片封装产品放置于加热设备中；设定温度曲线并加热烘烤,烘烤预设时间后，将叠层芯片封装产品取出，分离出各层芯片，进行芯片异常判断分析。
[0006]进一步的，在所述叠层芯片封装产品放置于加热设备中时，首先将所述叠层芯片封装产品放置在托盘上，放置时，将叠层芯片封装产品的塑封面朝上；然后，将所述托盘置于加热设备的恒温区。
[0007]进一步的，所述温度曲线设置为升温段、保温段和降温段；在升温段，叠层芯片封装产品温度随加热设备温度的升高而逐渐增加；在降温段，叠层芯片封装产品温度随加热设备温度的降低而逐渐降低。
[0008]进一步的，在所述升温段，升温斜率≤30℃/min；在保温段，温度保持在500～805℃，保温时间为2～4h；在降温段，降温斜率≤30℃/min。
[0009]进一步的，当叠层芯片封装产品芯片长宽比＞1，或叠层层数≥四层，或芯片厚度≤100μm，或芯片之间粘结材料热膨胀系数与芯片热膨胀系数比值≥50时，在所述叠层芯片封装产品放置于加热设备前，进行叠层芯片封装产品塑封材料的预处理。
[0010]进一步的，所述预处理包括以下步骤：
[0011]步骤1：将叠层芯片封装产品采用化学法或物理法进行塑封材料的去除；
[0012]步骤2：然后采用清洗或气枪吹的方式去除塑封材料残屑，若发现未清洗干净，返
回步骤1；
[0013]步骤3：烘烤干燥即可。
[0014]进一步的，所述步骤1中将叠层芯片封装产品进行塑封材料去除前，预先进行封装产品预烘烤；所述物理法为采用激光开封机进行塑封材料的去除；化学法为采用酸、碱或有机溶解剂进行塑封材料的去除。
[0015]进一步的，所述步骤2中清洗采用丙酮、水、水、丙酮依次清洗的方式。
[0016]进一步的，所述步骤3中烘烤干燥为气枪吹干或在加热设备中烘烤。
[0017]进一步的，所述酸为发烟硝酸或浓硫酸，所述碱为氢氧化钾，所述有机溶解剂为树脂溶解剂。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术基于材料热膨胀性及有机物分解机理，通过高温碳化分解有机物，使得在无化学腐蚀或人为破损等二次破坏作用下，提取芯片并进行异常分析和判断。本专利技术所采用的技术方案是利用叠层芯片封装产品芯片之间粘结剂，如粘片胶/贴片胶/DAF/塑封料等有机物碳化分解温度来使除芯片外的有机物碳化分解，利用芯片上下面物质热膨胀性使芯片在最小影响下还原塑封前芯片原始状貌，从而进行芯片异常判断，实验证明针对不同封装产品可以采取烘烤法实现芯片原始异常失效分析。
[0020]进一步的，通过将温度曲线设置为升温段、保温段和降温段，使得高温碳化分解有机物时，减小了有机物迅速热膨胀对芯片造成破损的风险。
[0021]进一步的，通过对芯片长宽比＞1，或叠层层数≥四层，或芯片厚度≤100μm，或芯片之间粘结材料热膨胀系数与芯片热膨胀系数比值≥50的叠层芯片封装产品进行塑封材料预处理，由于上述情况下叠层芯片封装产品自身抗弯强度较低，进行预处理可以降低热膨胀系数差异对芯片的拉压应力，进一步降低了芯片破损风险。
附图说明
[0022]图1是加热设备示意图；
[0023]图2是温度曲线设置图；
[0024]图3是基板类封装产品图；
[0025]图4是框架类封装产品图；
[0026]图5是基板类多层平齐堆叠封装产品图；
[0027]图6是基板类多层错开堆叠封装产品图；
[0028]图7是基板类和框架类封装产品芯片分离效果图；
[0029]图8是基板类多层平齐和错开堆叠封装产品芯片分离效果图；
[0030]图9是基板类多层平齐堆叠封装产品采用酸煮方法芯片破损效果图；
[0031]其中：1
‑
锡球；2
‑
基板；3
‑
粘片胶/贴片胶/DAF；4
‑
芯片；5
‑
塑封料；6
‑
金属衬底；7
‑
框架；9
‑
加热设备舱门；10
‑
加热区；11
‑
恒温区。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合附图对本专利技术针对叠层芯片封装产品失效分析的方法做进一步详细描述，但是本专利技术不仅限于此。
[0033]一种叠层芯片封装产品失效分析方法，包括将塑封后的叠层芯片封装产品放置于加热设备中，如图1所示，加热设备包括壳体，壳体上设置加热设备舱门9，壳体内设置加热区10，加热区10内设有恒温区11；在叠层芯片封装产品放置于加热设备中时，首先将叠层芯片封装产品放置在托盘上，放置时，将叠层芯片封装产品的塑封面朝上；然后，将托盘置于加热设备的恒温区11；然后设置温度曲线并加热烘烤，烘烤预设时间后，将产品取出，分离出各层芯片，进行芯片异常判断分析。优选的，温度曲线设置为升温段、保温段和降温段；在升温段，叠层芯片封装产品温度随加热设备温度8的升高而逐渐增加；在降温段，叠层芯片封装产品温度随加热设备温度的降低而逐渐降低；优选的，在升温段，升温斜率≤30℃/min；在保温段，温度保持在500～805℃，保温时间为2～4h；在降温段，降温斜率≤30℃/min。
[0034]当叠层芯片封装产品芯片长宽比＞1，或叠层层数≥四层，或芯片厚度≤100μm，或芯片之间粘结材料热膨胀系数与芯片热膨胀系数比值≥50时，在叠层芯片封装产品放置于加热设备前，进行叠层芯片封装产品塑封材料的预处理。
[0035]预处理包括以下步骤：
[0036]步骤1：将叠层芯片封装产品采用化学法或物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠层芯片封装产品失效分析方法，其特征在于，包括将塑封后的叠层芯片封装产品放置于加热设备中；设定温度曲线并加热烘烤,烘烤预设时间后，将叠层芯片封装产品取出，分离出各层芯片，进行芯片异常判断分析。2.根据权利要求1所述的一种叠层芯片封装产品失效分析方法，其特征在于，在所述叠层芯片封装产品放置于加热设备中时，首先将所述叠层芯片封装产品放置在托盘上，放置时，将叠层芯片封装产品的塑封面朝上；然后，将所述托盘置于加热设备的恒温区(11)。3.根据权利要求1所述的一种叠层芯片封装产品失效分析方法，其特征在于，所述温度曲线设置为升温段、保温段和降温段；在升温段，叠层芯片封装产品温度随加热设备温度的升高而逐渐增加；在降温段，叠层芯片封装产品温度随加热设备温度的降低而逐渐降低。4.根据权利要求3所述的一种叠层芯片封装产品失效分析方法，其特征在于，在所述升温段，升温斜率≤30℃/min；在保温段，温度保持在500～805℃，保温时间为2～4h；在降温段，降温斜率≤30℃/min。5.根据权利要求1所述的一种叠层芯片封装产品失效分析方法，其特征在于，当叠层芯片封装产品芯片长宽比＞1，或叠层层数≥四层，或芯片厚度≤100μm，或芯片之...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，张艺，刘徐飞，
申请(专利权)人：华天科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：