[发明专利]一种塑封铜键合引线半导体器件的开封方法

说明书

本发明属于电子元器件开封技术领域，公开了一种塑封铜键合引线半导体器件的开封方法，在X光下定位器件的芯片的位置以及鉴别键合丝的种类，确定开封方案和刻蚀区域；通过激光对器件的塑封料进行减薄；配置浓硫酸、浓硝酸和苯并三唑的混合溶液，并进行静置；通过锡纸将器件包裹起来，剥离至暴露出要开封的区域；利用预热后的加热炉对配置好的溶液进行加热；通过滴管滴取加热后的混合溶液，滴到器件要开封的区域；当芯片和器件的键合丝没有完整暴露出来，继续进行滴取加热后的混合溶液，滴到器件要开封的区域，直至芯片和器件的键合丝完整的暴露出来；对开封后的器件进行超声清洗。本发明操作简单，对设备要求低，试验效率高。

技术领域

本发明属于电子元器件开封技术领域，尤其涉及一种塑封铜键合引线半导体器件的开封方法。

背景技术

目前，铜具有良好的导电性能，比金和铝的导电性高，其散热性显著要高于金和铝；另外铜的性能稳定，不易和焊接过程中的其它金属化合物发生反应；其较高的伸长率和抗拉断力更有利于键合，提高了器件的可靠性。随着集成电路封装行业的发展，铜键合丝因其特有的优点在塑封集成电路中的使用也越来越广泛。在破坏性物理分析过程和失效分析过程中，使用化学试剂将芯片表面的塑封料去除，使器件内部的框架结构和芯片暴露出来，是进行内部目检和后续白盒分析的必要环节。现阶段塑封集成电路中主要使用的塑封料是热固性聚合物，这是基于环氧树脂体系的塑封材料，传统的开封方法是利用发烟硝酸或浓硫酸的强氧化性腐蚀掉塑封料，达到开封的目的。但对于铜丝键合的塑封器件，铜丝在接触到浓酸后会发生化学反应而被腐蚀掉。为了保留器件的键合结构，须探究出一种有效地开封方法，在塑封料去除干净的同时，还能够保持铜丝完整的键合形状，利于后续的内部封装工艺检查、加电测试、键合强度等试验。现有的开封方法是利用发烟硝酸或浓硫酸的强氧化性腐蚀掉塑封料，暴露出芯片，这适用于金键合引线的封装结构。铜的化学性质比金活泼，会和加热的浓硫酸或者浓硝酸发生化学反应，导致铜键合引线被腐蚀，使得后续试验无法进行。

为了解决上述的技术问题，现有相关的技术如下：

(1)在浓酸中添加CuSO₄·5H₂O晶体，利用Cu²⁺的饱和效应可以进行开封，但该方法整体操作时间相对较长，不适用于大规模的生产。

(2)化学电解浸泡法和化学低温喷射刻蚀法进行开封，但化学电解浸泡法需要专门的装置，操作比较复杂；化学低温喷射刻蚀法开封会使酸与键合丝充分接触，有利于铜键合引线与酸的反应，且开封时间较长，对于生产来说效率较低。

(3)纯氮气环境下的低温湿法刻蚀，该方法缺点是成本太高，对设备要求很高。

(4)配置浓硫酸和浓硝酸的体积比为1:4的混合溶液，温度是300±10℃，浸润器件对器件背面进行加热开封。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术在浓酸中添加CuSO₄·5H₂O晶体进行开封，整体操作时间相对较长，不适用于大规模的生产。

(2)现有技术中化学电解浸泡法进行开封，需要专门的装置，操作比较复杂；现有技术中化学低温喷射刻蚀法进行开封，开封时间较长，对于生产来说效率较低。

(3)现有技术中纯氮气环境下的低温湿法刻蚀，成本太高，对设备要求很高。

(4)开封温度是300±10℃，温度太高，酸的活性太强，无法准确把握速率，极容易造成内部铜键合引线的腐蚀，开封效果不好。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种塑封铜键合引线半导体器件的开封方法。

本发明是这样实现的，一种塑封铜键合引线半导体器件的开封方法，所述塑封铜键合引线半导体器件的开封方法包括：