激光开封工艺主要流程

激光开封主要通过高能紫外 / 红外激光脉冲气化封装材料,干法、无接触、微米级精度控制,适合铜线键合、薄芯、BGA/QFN/Flip-Chip 等先进封装

1,112字

激光开封(Laser Decap),用于分析集成电路内部结构的非破坏性方法,是芯片失效分析、质量验证与逆向工程的核心前序工艺,其核心是用高能激光精准去除塑封 / 陶瓷 / 金属封装,暴露内部晶圆、键合线与焊盘,且尽量不损伤芯片功能。开封后需配合非破坏性检测破坏性物理分析(DPA) 完成全流程检测,其核心步骤和检测方法如下:

激光开封前:非破坏性预检测(定位 + 规划)

开封前先做无损检测,明确内部结构、缺陷位置,避免盲目开封造成二次损伤。

  1. X 射线透视(X-Ray)检测封装内部分层、气泡、键合线断裂 / 错位、焊球短路 / 开路、芯片偏移,确定晶圆位置、键合线走向,规划激光开封窗口与深度。
  2. 声学扫描显微镜(C-SAM/SAT),检测塑封料与芯片 / 框架分层、空洞、裂纹、湿气侵入,判断封装完整性,避开已分层区域,降低开封风险。
  3. 外观与电学预测试外观封装裂纹、烧蚀、引脚变形;电学测试参数包括IV 曲线、功能测试、漏电 / 闩锁检测,记录失效模式,开封后对比验证。

激光开封后:核心流程

开封后,通常结合以下方法 技术进行检测:

  • 预处理与定位:使用X射线透视仪观察晶圆在塑封中的位置,识别键合线类型(如金线、铜线、铝线),在激光开封机上标记开封区域,确保区域大于晶圆尺寸,并预留凹槽防止腐蚀液外溢。
  • 激光参数设置:根据封装材料(如环氧树脂、陶瓷)调整激光功率、波长和扫描速度。典型参数:功率范围10-100W,波长355nm(紫外激光)或1064nm(红外激光),扫描速度1-10mm/s。
  • 激光逐层去封:启动激光,对封装材料进行逐层汽化,直至暴露键合线顶部。过程中实时监控激光作用深度,避免过度穿透损伤芯片。
  • 化学腐蚀辅助(可选):对激光去封后残留的封装材料,使用化学试剂(如发烟硝酸、浓硫酸)进行精细腐蚀。化学腐蚀需严格控制时间,通常持续数秒至数分钟,防止过度腐蚀。
  • 清洗与干燥:将芯片置于丙酮或纯水中,通过超声波清洗机去除残留的低分子化合物。使用吹风机或加热台干燥芯片表面,确保无残留物。

注意的是激光功率、扫描速度需优化,避免过热或机械应力损坏电路。 开封后可能需清洗或镀膜,防止氧化或污染影响检测结果,复杂封装建议激光 + 化学联合开封:激光粗去除,化学精修,兼顾效率与精度。

更多技术交流,联系检丹aimanda27@163.com。


激光开封工艺的标准流程有哪些?

激光开封主要通过高能紫外 / 红外激光脉冲气化封装材料,干法、无接触、微米级精度控制,适合铜线键合、薄芯、BGA/QFN/Flip-Chip 等先进封装;可局部开盖、保留部分封装结构,
注意的是开封后芯片极脆弱,需在30 分钟内完成观察与测试,防止铝焊盘氧化、水汽污染。同时激光参数需严格调试,避免过烧损伤晶圆与键合线。