芯片开封开盖分析：深入探究IC芯片的失效分析技术

在现代电子行业中，半导体芯片作为核心组件，其质量直接影响到电子产品的性能和可靠性。为了确保芯片的质量和性能，芯片开封开盖分析 成为了一项重要的技术手段。广东省华南检测技术有限公司将详细介绍芯片开封开盖的基本概念、方法、应用范围以及操作注意事项。

一、芯片开封开盖的基本概念

芯片开封开盖，业内也称为Decap，是一种将封装好的IC芯片进行局部腐蚀，使其暴露出来，同时保持芯片功能不受损的专业技术。这一技术主要用于芯片失效分析，通过观察芯片内部结构，结合多种检测手段，分析判断样品的异常点位和失效原因。

二、芯片开封开盖的方法

芯片开封开盖的方法主要有以下几种：

1、激光开封：利用激光束去除IC表面塑封，速度快且操作方便。

2、化学开封：使用化学试剂如发烟硝酸和浓硫酸，通过化学反应去除封装材料。

3、机械开封：通过物理手段如切割或磨削去除封装材料。

4、Plasma Decap：使用等离子体技术进行开封，适用于某些特殊材料的封装。

三、芯片开封开盖的实验室操作

在实验室中，芯片开封开盖通常包括以下步骤：

1、设备准备：准备显微镜、显微操作台、开盖刀具等。

2、开封前处理：将IC芯片浸泡、烘烤，以去除水分和应力。

3、开封操作：根据芯片封装形式，选择合适的开封方法。

4、内部检测：对芯片内部进行电性能测试，检查缺陷。

5、重新封装：测试完成后，对芯片进行重新封装。

四、芯片开封开盖的应用范围

芯片开封开盖技术适用于多种类型的芯片，包括：模拟集成芯片、数字集成芯片、混合信号集成芯片、双极芯片和CMOS芯片、信号处理芯片、功率芯片、直插芯片和表面贴装芯片、航天级、汽车级、工业级和商业级芯片

五、芯片开封开盖的操作注意事项

在进行芯片开封开盖时，需要注意以下几点：

1、安全操作：所有操作应在通风柜中进行，佩戴防酸手套。

2、腐蚀控制：精准控制腐蚀剂的用量和时间，避免过腐蚀。

3、清洗：使用超声波清洗机清洗芯片，去除残留物。

4、避免损伤：操作过程中避免镊子等工具接触芯片表面，防止损伤。

六、芯片开封开盖的技术分析

芯片开封开盖后的技术分析通常包括：

1、光学显微镜(OM)分析：观察芯片表面和内部结构。

2、X射线检测(X-RAY)：分析芯片内部布局和绑定线。

3、扫描电子显微镜(SEM)：提供更高分辨率的表面图像。

4、聚焦离子束(FIB)：用于更准确的切割和分析。

七、芯片开封开盖的参考标准

在进行芯片开封开盖分析时，可以参考以下标准：

GB/T 37720-2019 识别卡 金融IC卡芯片技术要求

GB/T 37045-2018 信息技术 生物特征识别 指纹处理芯片技术要求

GB/T 4937.19-2018 半导体器件 机械和气候试验方法 第19部分：芯片剪切强度

八、结论

芯片开封开盖是半导体行业中一项至关重要的技术，它不仅能够帮助我们深入理解芯片的内部结构和功能，还能够在芯片失效分析中发挥关键作用。随着电子技术的不断进步，芯片开封开盖技术也在不断发展，为电子行业提供了更为精准和高效的分析手段。

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选择广东省华南检测技术有限公司好处有以下几点：

1、经验丰富，华南检测实验室是专业接测试分析的，接触的案例多，样品多，自然经验积累更容易找到并发现问题；

2、有完善的防护措施，华南检测实验室不是简单粗暴地开封，我们有抽风，排水系统，有防毒面罩，防护手套，防护服装，操作平台等较为完善的设备设施，以确保操作人员和操作环境的安全；

3、健全的设备，华南检测实验室可以首先用x光大概看看内部布局情况，绑线材质等，再用激光开封机剪薄到芯片位置，然后用酸腐蚀几秒钟，清洗。这样干净无腐蚀的芯片就展现在我们眼前了。

什么是芯片开封？如何进行芯片开封？

什么是芯片开封？

芯片开封即Decap，又称为开盖和开帽，指的是对完整保证的IC芯片进行局部的腐蚀，使得IC芯片能够暴露出来，同时还能够保证芯片的各项功能没有受损，为后续的芯片故障分析实验做准备，便于观察和进行其他测试。通过芯片开封，我们可以更为直观地观察到芯片内部结构，从而结构OM等设备分析判断样品的故障原因和失效的可能原因。

芯片开封可以开封应用的范围如下：BGA、QFP、QFN、SOT、DIP陶瓷、COB以及金属等等特殊包装。

如何进行芯片开封？

芯片开封主要会使用到的方法为化学开放和激光开封、各有其优缺点。

1>激光开封

激光开封主要是利用激光束使被加工体表面气化达到去除器件填充料的目的。优点是开封速度快，操作方便，无危险性。

2>化学开封

化学开封的方法主要用到一些化学试剂，分析中常用的:浓硫酸，这里指的是98%的浓硫酸，有很强的脱水性、吸水性和氧化性。开帽时，用于一次煮大量产品，利用其脱水性和强氧化性；浓盐酸：指挥发性和氧化性强的37%(V/V)盐酸，分析用于去除芯片上的铝层；烟硝酸是指浓度为98%(V/V)的硝酸，用来开帽。它具有很强的挥发性和氧化性，因为它溶解在NO2中而呈红棕色；王水是指一体积浓硝酸和三体积浓盐酸的混合物，分析用于腐蚀金球，因为它具有很强的腐蚀性和可腐蚀性。

具体操作方法如下：

聚合物树脂(98%)或浓硫酸的作用下，聚合物树脂被腐蚀成易溶于丙酮的低分子化合物。在超声波的作用下，低分子化合物被清洗掉，从而暴露在芯片表面。

开封方法1

取一块不锈钢板，上铺一层薄薄的黄砂(或直接在钢板上加热而不加砂的产品)，放在电炉上加热。砂温应达到100-150度。将产品放在砂上，芯片正面向上，用吸管吸收少量烟雾硝酸(浓度>98%)。滴在产品表面时，树脂表面发生化学反应，出现气泡。反应稍微停止后，再滴一次。连续滴5-10滴后，用镊子夹住，放入含丙酮的烧杯中，在超声波机中清洗2-5分钟，然后取出再滴。重复这一点，直到芯片暴露为止。最后，必须反复清洁干净的丙酮，以确保芯片表面没有残留物。

开封方法2

将所有产品一次放入98%的浓硫酸中煮沸。这种方法更适合量大，只要看芯片是否破裂，缺点是操作危险。

开封注意事项

进行化学开封的所有操作需要在通风柜内进行，并且佩戴防酸手套。产品开封越多，使用的酸应滴得越少，时常进行清洗，避免腐蚀过度损坏产品内部。清洗的过程中，镊子不可直接接触金丝和芯片表面，以免造成不必要的划伤。根据产品和分析需求，部分帽子需暴露在芯片下的导电胶下。某些情况下，已打开的帽子产品应安排重新测量，应首先放置于80倍显微镜观察芯片金丝是否有断裂，如果没有，则用刀片刮去管脚上黑色薄膜再发送测试。

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