[发明专利]一种IC芯片背面观察样品及其制作方法

说明书

本发明提供了一种IC芯片背面观察样品及其制作方法，所述制作方法为：采用中空PCB板与垫板粘接；将管芯背面粘贴在PCB板中空处；将管芯PAD与PCB焊盘用金丝球焊方式相连；管芯表面及部分焊盘涂绝缘胶并固化；去掉垫板露出管芯背面。本发明完全消除了背面近红外光观察时管芯结构的遮挡因素，有效降低以至消除了管芯机械损伤的诱因，原材料易于获取，无污染，操作简单，成本低。

技术领域

本发明涉及一种集成电路(IC)芯片背面观察样品及其制作方法,特别适合于管芯面积较大的IC在分析时从管芯背面观察定位异常位置，属于集成电路检测技术领域。

背景技术

IC芯片的管芯金属布线层数很多，相互掩蔽情况下，管芯内部产生的光或外部施加给管芯的光被完全阻挡。因此，通常的观察技术，如LSM(激光扫描)、NIR(近红外光)、EMMI(光发射)等观察方法就不能从管芯正面进行观察了。但因近红外光可以穿透硅单晶，这些技术可以用于从多层金属布线管芯的背面进行观察。

这些观察技术和背面样品制备技术在如“Microelectronics Failure Analysis,Reference Sixth Edition”及多届ISTFA会议文集如“Conference Proceedings from the38^th International Symposium for Testing and Failure Analysis”等文献中均有报道。

管芯背面是粘接在基座粘片区的，与外界有封装衬底材料相隔。观察时管芯要偏置，所以需要的管脚及电连接关系要保持。要从管芯背面进行观察，通常都是将管芯背面的封装材料进行局部腐蚀或研磨而露出管芯背面。此方法对塑封器件最有效。但无论是陶瓷封装还是塑封IC，在管芯面积较大、管脚较多时，所采用的PGA(针栅阵列)、BGA(球栅阵列)或CGA(柱栅阵列)等封装，难免在管芯背面粘片区下的封装基体上安排金属布线及管脚或焊盘。如直接从背面局部钻孔研磨就会将金属布线破坏掉，打断了电连接关系。此外，器件背面局部钻孔研磨法容易给IC芯片造成机械损伤及键合丝的过度腐蚀。所以在这种情况下，直接从器件背面局部钻孔研磨法就不适用了。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足之处，提供一种IC芯片背面观察样品及其制作方法，使用管芯键合及绝缘胶粘接包封方法，使管芯背面完全露出，从而克服管芯结构被多余物遮挡，以及机械损伤及键合丝过度腐蚀的缺点。

本发明的技术解决方案是：一种IC芯片背面观察样品，该样品包括被测IC芯片管芯、中空PCB板，IC芯片管芯位于PCB板中空区域，中空PCB板包括引脚、焊盘，引脚通过覆铜线与焊盘连接，焊盘通过键合丝与IC芯片管芯的PAD相连接，引脚用于连接IC芯片管芯中PAD相对应的外部偏置电路。

所述中空PCB板为单面单层覆铜板。

所述管芯与PCB板中空区域边界之间间隔大于等于1mm。

本发明的另一个技术解决方案是：一种IC芯片背面观察样品的制作方法，该方法包括如下步骤：

(1)、将中空PCB板与垫板粘接，所述PCB板包括偏置电路和多个焊盘，用于为管芯中的PAD提供偏置电路；

(2)、将IC芯片管芯背面通过胶粘贴在PCB板中空区域处的垫板上；

(3)、将IC芯片管芯的PAD与相应的PCB焊盘用金丝球焊方式焊接；

(4)、在IC芯片管芯的正面及其周边涂敷绝缘胶，覆盖PCB板内包含管芯、键合丝及PCB上的外键合点在内的区域，固化绝缘胶；

(5)、去除垫板及胶露出管芯背面。

所述步骤(1)中空PCB板为单面单层覆铜板；

所述胶为：所述步骤(2)中胶为双面胶带。