微波等離子體芯片開封設(shè)備

芯片解封也稱開封、開蓋和開帽，開封過程中主要是去除互連結(jié)構(gòu)中的下填料（主要成份為環(huán)氧樹脂），使引線鍵合或芯片本身完整裸露出來。

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芯片解封也稱開封、開蓋和開帽，開封過程中主要是去除互連結(jié)構(gòu)中的下填料（主要成份為環(huán)氧樹脂），使引線鍵合或芯片本身完整裸露出來。環(huán)氧樹脂材料封裝芯片示意圖如圖3所示，開封過程要對(duì)完整封裝的IC做局部腐蝕使其暴露，同時(shí)保持芯片功能的完整無損，保持 die, bond pads, bond wires乃至lead-不受損傷, 以及Au、Cu或Ag引線不受損傷。

圖3 環(huán)氧樹脂材料封裝芯片示意圖

微波等離子法開發(fā)了適用于各類半導(dǎo)體器件的微波等離子體刻蝕專用裝備，如圖4所示。微波等離子體刻蝕設(shè)備具有能量密度高、刻蝕效果好、刻蝕速率快、可通入各類保護(hù)氣體等優(yōu)點(diǎn)，適用于環(huán)氧樹脂和硅基混合材料的快速刻蝕開封，同時(shí)在純O環(huán)境下可對(duì)Au和Cu引線進(jìn)行有效保護(hù)，通入H2可對(duì)Ag引線進(jìn)行有效保護(hù)，滿足各類不同金屬引線芯片的高效率刻蝕。

等離子開封

開封過程不造成損傷保留表面特征

保留原始污染雜質(zhì)和失效點(diǎn)

化學(xué)開封

會(huì)減小導(dǎo)線直徑會(huì)減小機(jī)械強(qiáng)度

會(huì)腐蝕銅線和鋁質(zhì)焊盤

等離子開封

只使用氫氧配方，對(duì)芯片損傷小減少80%開封時(shí)間

全自動(dòng)開封過程

保留原始污染雜質(zhì)和失效點(diǎn)常規(guī)氣壓，減少維修和維護(hù)成本

傳統(tǒng)等離子開封

CF4刻蝕對(duì)鈍化層和芯片會(huì)造成損傷

雖然添加CF4，但開封時(shí)間依然較長(zhǎng)

需手動(dòng)清洗每個(gè)蝕刻步驟所產(chǎn)生的無機(jī)雜質(zhì)

可能導(dǎo)致原始污染雜質(zhì)和失效點(diǎn)會(huì)被消除

真空系統(tǒng)，維修和維護(hù)成本較高

圖4 微波等離子體刻蝕設(shè)備

采用微波等離子刻蝕設(shè)備對(duì)環(huán)氧樹脂硅混合材料封裝芯片進(jìn)行刻蝕開封，未開封前芯片表面形貌如圖5（激光開封過后）所示，可見芯片鍵合Cu引線已被封裝材料涂覆，采用純O低壓環(huán)境對(duì)封裝芯片進(jìn)行刻蝕，刻蝕開封后的芯片形貌如圖6所示，芯片表面的環(huán)氧樹脂封裝材料已全部被微波等離子體刻蝕，且鍵合材料Cu引線未被損傷，刻蝕后可見芯片表面清晰結(jié)構(gòu)。因此，微波等離子體刻蝕適用于半導(dǎo)體芯片的高效、穩(wěn)定、無損開封。