超声波清洗引入的芯片金属化裂纹机理分析

对某塑封器件进行破坏性物理分析(DPA),发现芯片表面存在玻璃钝化层裂纹和金属化层划伤的缺陷。对缺陷部位进行扫描电子显微镜(SEM)检查和能谱(EDS)分析,通过形貌和成分判断其形成原因为开封后的超声波清洗过程中,超声波振荡导致环氧塑封料中的二氧化硅填充颗粒碰撞挤压芯片表面,从而产生裂纹。最后,进行了相关的验证试验。研究结论对塑封器件的开封方法提出了改进措施,对塑封器件的DPA检测及失效分析(FA)有一定借鉴意义。     

新型塑封器件开封方法以及封装缺陷

随着塑封器件(PEMs)质量和可靠性的不断提高,塑封器件的应用领域进一步扩展,也逐步应用于军事领域.去除塑料包封层,露出芯片表面,是DPA(破坏性物理分析)及FA(失效分析)的关键一步.对塑封器件的开封技术进行了简要的介绍,并对开封中发现的一些失效模式进行分析.通过对塑封器件开封方法的研究,确保塑封器件的开封质量,为进一步对塑封器件进行DPA和失效分析建立了基础.     

激光技术在塑封器件开封中的应用

引入激光技术与手动、自动酸开封相结合的新开封工艺,对小型、异形及有多块芯片的塑封器件进行开封实验。首先利用激光准确对芯片上方的塑封料进行部分刻蚀,再结合自动酸开封或手动酸开封去除芯片表面的塑封料。实验结果表明,激光开封后的器件再进行手动酸开封时间仅需8 s,相对于未引入激光开封技术的传统酸开封方法,激光开封技术在塑封器件开封中能达到定位准确、缩短开封时间、提高开封效率的效果。     

塑封器件无损开封技术介绍

随着现代微电子行业的发展,对产品质量和结构安全性、使用可靠性提出了越来越高的要求。由于无损检测（NTD）技术具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点,其应用日益广泛。塑封材料又以其低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点,占据了整个微电子封装材料97％以上的市场。文章对塑封器件的开封技术及需要注意的事项进行了较详细的介绍和说明,列出了针对各种封装形式的无损开封方案,为无损开封的实际应用提供了便利。通过对塑封器件开封办法的研究,确保塑封器件的开封质量,为进一步对塑封器件进行DPA和失效分析建立了基础。     

塑封铜引线集成电路开封方法

在集成电路高速发展的时代,内引线为铜的集成电路因为低廉的价格和性能方面的优势,将越来越多地被制造和改进,破坏性物理分析(DPA)中也将会遇到大量的塑封铜引线集成电路,这类器件开封容易引起铜引线、键合点的腐蚀等问题。对这类器件研究后的开封方法是：激光开封后一定比例的混酸腐蚀能使铜线和键合点完好保留,芯片表面无塑封料残留。本文提供了一种对塑封铜引线集成电路进行开封的可靠方法。     

芯片涂胶的塑封器件超声检测工艺研究

基于超声检测原理,提出一套针对芯片涂胶的塑封器件超声检测工艺,防止将涂覆胶误判为分层缺陷,并通过理论分析与试验结果进行检测工艺适用性的验证,为利用超声检测手段检测和评价芯片涂胶的塑封器件内部界面分层提供判定准则。     

声学扫描技术在高可靠领域塑封器件检测中的应用

为了提高塑封器件在高可靠应用领域的可靠性,需要使用扫描声学显微镜检测塑封器件内部界面分层、空洞和裂纹等缺陷。介绍了扫描声学显微镜的工作机理和几种主要扫描模式。综合分析了大量检测实例,指出塑封器件内部典型缺陷的特点和辨别方法,对扫描声学显微镜在塑封器件无损检测方面具有参考意义。此外,对现行的扫描声学显微镜检测塑封器件的检测标准提出了改进建议。     

高可靠性塑封器件质量控制措施

随着塑封器件高可靠性应用日益广泛,塑封产品的研制和生产需求不断增加。分析了塑封器件可能存在的热机械缺陷、腐蚀、爆米花效应,以及生产工艺中可能引入的封装、芯片粘接、钝化层等缺陷,从设计和工艺角度给出控制措施。介绍了国内外高可靠性塑封器件筛选、鉴定检验的典型流程及质量控制措施,用于在生产阶段剔除潜在缺陷的不合格品,保证产品具有高可靠性。     

粘片胶固化对塑封集成电路可靠性的影响

当具有诸如分层等可靠性缺陷的微电子器件焊接在线路板上,通过回流焊时会产生塑封体裂缝、塑封体鼓胀等重要缺陷。粘片胶未充分固化、水汽未完全排除、环境湿气较大易吸湿等原因导致水汽沿着塑封体与引线引脚向内部扩散。表现为各结合面的分层,粘片胶与芯片之间、塑封体与引线之间、塑封体与芯片之间,各种分层在快速加热产生的热应力下水汽快速膨胀,从而引起器件可靠性隐患。     

基于超声扫描的塑封器件缺陷判定方法研究

超声扫描检测因为其灵敏度高、对样品没有损伤的特点,被广泛地应用到塑封器件的筛选和检测中,但是目前不存在一个完整的超声扫描检测方法。对塑封器件缺陷进行分析,提出一种塑封器件缺陷的超声扫描检测方法。该方法采用A扫描与C扫描检测塑封器件内部的缺陷,其过程为塑封体缺陷检测与重要界面缺陷检测。与现有GJB 4027A要求的聚焦6个重要界面的检测方法相比,本方法只需要聚焦两个界面即可观察到6个界面的情况,可以提升检测效率。     

塑封器件无损检测技术探讨

塑封器件由于其结构和材料等因素的影响,存在一些特有的潜在缺陷,在其装入整机之前必须经过检验以降低风险.塑封器件的无损检测技术,不仅能剔除早期失效样品,而且能有效地识别和剔除有潜在缺陷的器件,从而达到提高电子整机可靠性的目的.     

外来物导致的塑封器件金属化层损伤机理分析

对塑封器件进行破坏性物理分析(DPA),发现有样品芯片表面存在金属化层损伤。对损伤部位进行背散射电子成像和能谱分析,确定损伤部位存在钢颗粒。结合塑封封装工艺环节进一步分析损伤形貌,结果表明钢颗粒来源于塑封模具破损或老化,在环氧固化过程中产生的应力导致钢颗粒压碎金属化层。分析了具有这类缺陷的塑封器件在高可靠应用领域中的危害性。这类缺陷形成机理不常见,研究结论对改进塑封器件生产工艺具有参考价值。     

高压蒸汽对塑封双极器件电参数的影响

塑封双极晶体管采用EIA/JESD22-A102-C规定的121℃、100%RH、29.7 psi压力的条件试验96 h后,测试发现直流增益HFE会有明显的下降,击穿电压BV CEO会略有上升。开封芯片检查和理论分析表明,高压水汽可以穿透封装,造成芯片内部微缺陷增加,导致器件HFE下降,BV CEO略有上升。通过优化封装材料及工艺,可以改善HFE漂移,增强器件抗潮湿性能。     

PBGA封装的耐湿热可靠性试验研究

塑封电子器件作为一种微电子封装结构形式得到了广泛的应用,因此湿热环境下塑封电子器件的界面可靠性也越来越受到人们的关注.为了研究塑封器件及其所用材料在高湿和炎热(典型的热带环境)条件下的可靠性,采用耐湿温度循环的试验方法,以塑封球栅平面阵列封装(PBGA)器件为例进行测试.试验结果表明,芯片是最容易产生裂纹的地方,试验后期器件产生的裂纹主要出现在芯片和DA材料界面处及芯片、DA材料和EMC材料三种材料的交界处.空洞缺陷是使界面层间开裂的主要原因,在高温产生的蒸汽压力和热机械应力的作用下,界面上的微孔洞扩张并结合起来,导致器件最后失效.     

塑封光电耦合器失效及其应用问题探究

光电耦合器以光为媒介传输电信号,广泛应用于各种领域的隔离信号传输。文中以某塑封光耦使用失效的问题为例,从元器件的失效分析结果探究其工程应用的优化方向。采用声学扫描、X-ray、开封检查及能谱分析等失效分析手段对失效器件进行分析,并对失效分析的内容依次探究解读,分析其受热应力、受潮、受腐蚀和工艺控制,及Au—Al键合点的IMC和Kirkendall空洞生成加速致使键合点开裂等方面的可能性。进一步对失效器件的电路设计及应用进行分析,从选型、电路工作参数计算出发,分析其输出端的设计缺陷和3只光耦并联的输出端电流工作状态,并进行结温计算,给出对电路设计状态的最终分析结论和其电路应用的优化方案,整理光耦选用要点和注意事项,为广大工程应用及电路设计者提供参考。     

铜丝键合塑封器件开封方法的改进研究

通过分析塑封器件的开封过程中使用传统的化学开封方法的关键过程和制约因素,并进行了相应的改进,设计出一种将激光烧蚀和化学腐蚀相结合的铜丝键合塑封器件的开封方法;通过在不同的开封温度和浓酸配比条件下进行效果对比,总结出该方法开封铜丝器件的关键因素和推荐参数,对开封铜丝键合器件具有一定的指导作用。     

塑封倒装焊器件DPA试验流程研究

倒装焊器件与常规的引线键合结构不同,现行的DPA标准不能完全适用于倒装焊结构.结合现有标准和倒装焊器件结构特点,以某塑封倒装焊集成电路器件为例,提出一套经过试验验证的、实用性强的倒装焊器件DPA试验流程.在原来标准的基础上提出了对BGA焊球材料成分分析、底充胶检查的超声扫描要求、芯片凸点结构检查等一些新的DPA要求.BGA焊球材料成分分析是使用能谱分析实现的,而芯片凸点结构检查则是通过对器件进行研磨开封实现的.经过试验验证,该流程方案可用于倒装焊集成电路器件的实际DPA工作.     

PMCM器件的失效根因分析

从塑封多芯片组装(PMCM)器件的电性能测试数据出发,根据器件的环境试验过程和MCM的材料结构、芯片性能,得出了某PMCM器件的失效性质与塑封封装材料、工艺相关的结论;同时讨论了一些PMCM失效分析问题。     

塑封器件失效机理及其快速评估技术研究

针对影响塑封器件可靠性的五种失效机理,即腐蚀失效、爆米花效应、低温/温冲失效、闩锁以及工艺缺陷等方面进行分析和讨论,并提出利用高温潮热和温度冲击试验对塑封器件的可靠性进行评估.还介绍了美国航天局Goddard空间飞行中心提出的对塑封器件进行高可靠性筛选的方案.     

塑封器件分层检测不合格原因探讨

在塑封半导体器件内部裂纹、空洞和分层缺陷的检测中,同样的样品不同单位、不同试验人员总会出现一些器件检测结果不一致的情况。为研究导致检测结果不一致的原因,通过对超声扫描检测技术原理和适用判据标准的阐述,对不同设备的比对验证以及对塑封器件材料的吸湿影响试验和分析,探讨了塑封器件分层检测不合格和不一致的原因,为同行业者提供借鉴和参考。