[发明专利]电子设备的解封装

说明书

本发明涉及用于处理封装在塑料包装中的电子设备的方法，所述方法包括以下步骤：提供包括氢源的气体流；从所述气体感应含氢的等离子流；以及将含氢的等离子流引导至塑料包装，以蚀刻塑料包装。

技术领域

本发明涉及电子设备领域。更具体地，本发明涉及电子设备的处理，具体地，涉及使用感应等离子的微波进行半导体设备的解封装，以及涉及适于处理的装置和可获得的处理的半导体设备。

背景技术

电子设备通常解封装，以用于失效分析和质量控制。解封装是过程，其中，封装在包装中的电子设备(例如，集成电路或印刷电路板)被处理以暴露电子的接合线和管芯以用于检查。重要的是，在该过程中，电子设备的金属接合线、金属接合衬垫、半导体管芯和其他的部件保持尽可能完好，使得可执行如光学显微术、扫描电子显微术(SEM)、光电放射显微术等的进一步的分析。如果解封装过程对电子部件的任何零件导致太多损坏，则可移除可能的最初故障点以及会丢失重要的信息。

典型常规的解封装方法是使用热硝酸和热硫酸，以将塑模化合物蚀刻掉。酸蚀刻对于黄金线接合包装而言快(对于一个电子包装几分钟)并且工作良好。然而，近年来，在电子工业中存在从黄金线至铜线的转换，这对于酸解封装产生了问题。铜线比黄金线对由酸腐蚀和损坏更敏感。作为替代方法，已开发感应等离子微波(MIP)的蚀刻(例如参见J.Tang博士论文，题为：用于失效分析的铜线半导体设备的MIP等离子解封装(MIP PlasmaDecapsulation of Copper-wired Semiconductor Devices for Failure Analysis)，代尔夫特技术大学，2014；J.Tang等，固态科学与技术的ECS期刊(ECS Journal of SolidState Science and Technology)，卷1，2012，第175-第178页，以及J.Tang等，第11届电子包装技术和高密度包装的国际会议IEEE论文集(Proceedings of the IEEE 11thInternational Conference on Electronic Packaging Technology and High DensityPackaging)，1034-1038页，IEEE，西安，(2010)，其整体并入本文)

已知的MIP蚀刻方法基于从气体流微波感应等离子，该气体流包括氩气气体(Ar)作为等离子载体气体，氧气气体(O₂)作为等离子蚀刻剂气体，以及可选地氟源(例如，四氟化碳或CF₄)作为可选的等离子蚀刻剂气体。这些方法特别适于蚀刻包括环氧树脂和硅填充剂的塑模化合物。环氧树脂部件由氧气气体蚀刻掉，以及硅填充剂由可选的呈现的氟原子和氟离子蚀刻掉。替代方式是通过在氧等离子处理以移除环氧树脂与超声波清洁之间交替以去除塑模化合物，其中，环氧树脂围绕硅微粒，超声波清洁移除松散的硅微粒。虽然与常规的使用酸进行解封装的方法相比，MIP蚀刻提供优良的结果，但是仍然需要进一步的改进。

据估计，目前制造的电子线接合设备的约70％为基于铜线。铜线接合的缺陷是当管芯包括大量的互相连接的层(多层互相连接)时，铜的刚度可导致接合衬垫和管芯的破裂。因此，使用例如包括银的线的柔性线材料可以是有益的。然而，包括银的接合线的电子解封装通常认为是挑战的，甚至比包括铜接合线的电子设备的解封装更挑战。具有银接合线的问题是可在已知的解封装方法期间形成氧化银(以及如果CF₄呈现在等离子中，则是氟化银)。氟化银具有低熔点，而氧化银具有低升华点。这两个性质导致对银接合线的不希望的损坏。

例如，在Kerisit等，第21届IEEE IPFA(2014)(IEEE 21st IPFA(2014))，102-105页中描述的方法，其包括使用包括40％CF₄和60％O₂的气体混合物的等离子对具有基于银的合金线的包装进行解封装，导致损坏的银线。

用于处理电气设备的其它方法包括清洁和/或去毛边。这些方法面对如上所述的解封装的相同的挑战。

发明内容