一种系统使用激光在不损坏封装在模制复合物内的内部管芯、导线、焊接接头以及任何其他重要结构的情况下去除IC的模制复合物，从而使其可用于进行临时电分析。激光束通过合适的光学设备聚焦在与IC表面相对应的平面上。在每次激光通过之前，将一层在激光束的波长条件下不透明的材料涂覆在IC芯片的要烧蚀的表面上。喷嘴可设置成在激光前方同步运动以涂覆一层不透明材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】暴露封装于模制复合物中的装置的精密结构的方法和系统 相关申请的交叉引用本申请根据35U. S. C. 111(a)要求于2009年10月16日提交的题目为“METHODAND SYSTEM FOR EXPOSING DELICATE STRUCTURES OF ADEVICE ENCAPSULATED IN AMOLDC0MP0UNT”的美国实用专利申请No. 12/580,652的优先权权益，本申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及在制备集成电路时利用烧蚀激光器进行故障分析的方法和系统，具体地说，涉及制备具有封装于含有玻璃或硅杂质的模制复合物(mold compound)中的部件的电气装置或电路的方法和系统。集成电路发生故障。然而，一旦集成电路发生故障，通常需要确定是什么原因导致了该故障，因为该原因可能会触发产品召回以采取纠正措施。在分析故障时，要测试集成电路的每个部件，以确定特定元件是否就是发生故障的原因。典型的集成电路(IC)的基本结构包括被若干细导线包围并连接的矩形半导体管芯(die)或芯片，这些细导线进一步与较厚金属迹线的边框连接，这些较厚金属迹线又形成IC的外部引脚。除外部引脚之外，整个组件通常封装在由模制复合物形成的封装件(package)中。当IC安装在电路板上时，通常将IC的引脚焊接在电路板上的对应焊盘上。为了确定发生故障的原因，通常需要进行目检。目检包括检查管芯、导线、引脚框架以及焊接接头。此外，还需要物理接达内部点以隔离问题。然而，保护封装模制复合物阻止了对这些特定的IC结构的接达。需要在不损坏要检查的IC的各个部件的情况下去除模制复合物。根据本专利技术人的已授权美国专利No. 7，271，012获知，使用烧蚀激光器可在不损坏底层结构的情况下去除该塑料。如图I所示，现有技术的解决方案是一种系统(用10来总体指代)，其利用通过合适的光学设备16聚焦在与IC 14的表面16相对应的平面上的激光束12来从该平面上选择性地去除模制复合物。聚焦的激光束12通常以逐层去除模制复合物的方式移动经过IC表面的选择区域，每次通过时都更深入地刺入该复合物。虽然现有技术的解决方案是令人满意的，但该解决方案的缺点在于不能充分烧蚀采用太大或数量太多的玻璃或硅填充物的一些树脂复合物。自现有技术系统的专利技术以来，IC芯片制造商一直采用由玻璃和硅填充物制成的更新型的树脂复合物。现有技术系统依赖于在IC 14的要烧蚀的表面上聚焦的激光束的充足能量密度。然而，如图2可见，IC 14的复合物24内部的玻璃20使激光能量分散，使能量不集中，这将能量密度降低到足以烧蚀复合物的点以下的点。将激光束功率提高到足以克服分散造成的能量损失的激光束功率会导致处于激光束未分散的位置的敏感IC部件被毁坏，使IC芯片破坏或损坏到不能进行故障分析的程度。 因此，需要提供一种克服现有技术的不足的系统和方法。
技术实现思路
一种系统使用激光器来在不损坏封装在模制复合物内的内部管芯、导线、焊接接头以及任何其他重要结构的情况下去除IC的模制复合物，从而使所述内部管芯、导线、焊接接头以及任何其他重要结构可用于进行分析。激光束通过合适的光学设备聚焦在与IC的表面相对应的平面上。将在激光束的波长条件下基本不透明的材料层涂覆在IC芯片的表面上，以便在每次激光通过时或以每次通过的适合进行正常烧蚀的间隔被烧蚀掉。在优选实施例中，喷嘴可设置成在激光束路径前方同步运动以涂覆不透明材料涂层。附图说明图I是现有技术烧蚀系统的示意图； 图2是示出了玻璃填充物对现有技术烧蚀激光束的影响的示意图；图3是根据本专利技术构成的系统的框图；图4是示出了根据本专利技术的复合模的烧蚀的示意图。具体实施例方式图3是根据本专利技术的系统100的示例性实施例的框图。将要分析的装置，比如集成电路(IC) 14，置于平台105上，由激光器110产生的激光束107在该平台105上由一对反射叶片151和152和透镜元件140引导(steer)并聚焦。操作由控制器120进行控制，该控制器120可以连接到用于人机交互的用户界面130。例如，控制器120和用户界面130可以是工作站、个人计算机等的一部分，或者可以分开收纳。在操作期间，当光束107以选择的方式在IC表面的选定部分上移动时，IC14保持静止。在任何一个时刻，激光束107撞击到IC 101表面上的一个点上。然而对于肉眼来说，激光束看起来像在IC 101表面上的一条直线或一个矩形，这取决于激光束107在IC 101的表面上前进(steer)有多快。当光束107撞击到IC 101的表面上时，在撞击点处的少量模制复合物被烧蚀并由此被去除。当激光束107在IC表面前进时，以激光束107前进的方式去除模制复合物。激光束107行进的图案(或烧蚀的图案)可被选择为覆盖装置表面的任何所需部分，所述部分具有各种几何形状(例如矩形，圆形)中的任何一种。图案优选地被选择为激光每通过图案一次就去除均匀的材料层。当激光连续通过图案时，就去除了连续材料层。在每个材料层被去除时，激光束107被指引到装置101新近暴露的表面上便于去除下一层复合物24。烧蚀过程可在任何点处停止。因此，除了从装置101的所需区域去除材料外，系统还可将材料去除到所需深度。激光源产生的激光束107首先被反射叶片151偏转，反射叶片151在致动器161的作用下关于第一轴旋转。叶片151使光束107偏转到基本上垂直于叶片151定向的反射叶片152上。叶片152使光束偏转到透镜元件140上。通常，致动器161会使叶片151以振荡方式旋转，以使得光束在叶片152上沿直线行进。同样地，致动器162会使叶片152以振荡方式旋转，使得光束在透镜元件140上沿二维光栅模式行进。反射叶片151和152优选为具有低质量的薄叶片。致动器161，162和164优选为高速电流计电机。低质量反射器与高速电机的组合允许聚焦激光束以每秒最高达几千英寸的速度行进。致动器161和162受控制器120的控制。激光引导子系统可用于本专利技术，其包括叶片151、152，致动器161、162，所有必要的控制电路以及相关联的软件可以从马萨诸塞州剑桥市的剑桥技术有限公司获得。不管叶片151和152的方位，以及激光束107所行进的路径长度如何，透镜元件140都用于将激光束聚焦在单一平面上。利用致动器140使透镜元件140移动。透镜元件140例如可以是接受以一定角度输入的激光束并将激光束聚焦在透镜的输出上的平面上的“平场透镜”或“远心透镜”。这种光学设备的来源包括德国Sil和Rodenstock公司。为了防止IC 14内部的激光束107分散，在利用激光束107烧蚀之前，将在激光束107的波长条件下基本不透明的材料163层165涂覆在IC 14的要烧蚀的表面上。在一个实施例中，提供受控制器120的控制的喷头160，并且喷头160将不透明材料163喷射到IC14的表面上。喷头160设置系统100内部激光束107行进路径的前方，以便在激光束107撞击到IC 14上之前涂覆不透明层165。应该注意的是，喷头160可能是喷雾器、点滴器，或具有允许细小固体或液体通过的多孔开口的任何结构，或能够涂覆在光束107的波长条件下基本不透明的基本上均匀的材料层的任本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.16 US 12/580,6521.一种用于暴露封装于材料中的结构的设备，其特征在于，包括 用于发射激光束的激光束源； 控制机构，使所述激光束遍历封装于所述材料中的所述结构，并控制所述激光束的位置和深度，以在不损坏所述结构的底层部分的情况下，通过烧蚀暴露至少所述底层部分； 用于向所述结构进行涂覆的涂覆器，在所述激光束之前，沿所述激光束的遍历路径将对从所述激光束源发射的所述激光束来说基本不透明的材料涂覆到所述结构上。2.根据权利要求I所述的设备，其中所述材料是黑色石墨粉末，油墨和颜料中的至少一种。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述材料是无毒材料。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述材料是液体。5.根据权利要求I所述的设备，其中所述涂覆器是喷雾器。6.根据权利要求I所述的设备，其中所述控制机构将所述激光束源引导至所述结构上，以将所述激光束发射到所述结构上。7.根据权利要求I所述的设备，其中利用材料封装的所述结构相对于所述激光束源被移动，而所述激光束的位置是固定的。8.一种用于暴露利用材料封装的结构的方法，其特征在于，包括 生成激光束； 将所述激光束指引至利用所述材料封装的所述结构上，所述激光束沿横跨封装于所述材料中的所述结构的路径行进； 在所述激光束遍历所述路径之前，沿将被所述激光束遍历的所述路径将对所述激光束来说基本不透明的材料涂覆到表面上；以及 在涂覆所述基本不透明材料之后，利用所述激光束烧蚀所述材料，以在不损坏所述结构的底层部分的情况下暴露至少所...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·B·安德森，
申请(专利权)人：控制激光公司，
类型：发明
国别省市：
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