Laser开窗深度、腐蚀液和温度对化学开封的影响
发布时间：2023-01-03 08:43:18
Laser开窗深度、腐蚀液和温度对化学开封的影响
化学开封是什么？
电子元器件在使用过程中会因为一些原因造成器件失效，但由于封装材料的保护无法直观地确定其失效的原因。
因此在失效分析过程中有必要对元器件进行开封，保持芯片功能的完整无损, 同时保持 die, bond pads, bond wires乃至lead不受损伤，方便进一步试验分析其失效机理。
对电子元器件进行开封经常用到的方法，分别是以化学腐蚀剂为主对元器件封装进行腐蚀，Laser开窗（激光开封）为辅进行最后薄层的去除。
化学开封的过程是一个精细的过程，要严格控制酸液和温度是否符合要求，并严格控制Laser开窗的深度。
Laser开窗深度对化学开封的影响
Laser开窗深度过浅，会导致后续酸液腐蚀时间延长，腐蚀残留附着在键合丝上。
Laser开窗深度过深，激光将芯片表面的PI保护膜烧熔后粘在表面，将会导致混合酸无法去除，芯片表面损坏。
图1 Laser开窗过浅
图2 Laser开窗过深
针对上述现象，需控制Laser开窗的深度到刚好裸露出键合丝顶端后停止激光减薄，防止损伤键合丝，再增加乙二胺的浸泡时间，确保观察位置无残留。
图3 开窗深度正常
在正式的Laser开窗前，需要排查腐蚀液存放条件和温度是否符合要求，因为腐蚀液的保存情况及温度会对正式的Laser开窗造成影响。
腐蚀液的保存对开封的影响
化学腐蚀的操作规范中，禁止混合酸液存放在密闭性不好的容器中过长时间后对器件开封。
使用放置时间过长的腐蚀液对芯片进行Decap，若腐蚀效用增强，芯片边缘会被腐蚀过度，造成过腐蚀，导致内部芯片受损无法进行后续分析；若腐蚀效用减弱，就会造成芯片表面腐蚀残留物较多，无法进行后续分析；针对腐蚀残留物质多次滴酸液则容易造成过腐蚀，伤及表面电路导致后续分析无法进行。
图4 未完全腐蚀
图5 腐蚀过度
因此，针对芯片的腐蚀操作，尤其是砷化镓芯片，要严格控制温度和腐蚀液的配比及腐蚀时间，配置新的混合酸液，减少单次的腐蚀时间。
图6 正常腐蚀