化学蚀刻去封胶
化学蚀刻去封胶(Chemical Decapsulation)是用于 半导体元件失效分析的样品制备技术,其主要目的为去除 IC 封装中的 环氧树脂,使晶粒与内部金线结构裸露,以便进行后续显微分析,通常使用特定的 化学酸溶液(如硝酸或硫酸混合溶液),透过控制温度、时间与酸浓度,使封装材料逐步被蚀刻溶解,而晶粒、金线与焊垫结构则能被完整保留,与机械式去封装方法相比,化学蚀刻去封胶具有以下优点,因此化学去封胶技术广泛应用于 IC 失效分析、逆向工程与封装品质检测。
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可避免机械加工造成晶粒损伤
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适合多层封装与复杂封装结构
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可完整保留晶粒与金线结构
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有利于后续显微观察与失效分析
闳康科技具备完整的 IC 去封装与失效分析技术平台,能依据不同封装材料与分析需求,选择最适合的去封装方法。透过化学去封胶与精密显微分析技术的整合,可有效裸露晶粒与内部结构,并进行后续的 OM、SEM、FIB、TEM 等分析流程,凭藉多年半导体材料分析经验与先进设备,闳康科技可提供高品质的 IC 失效分析、封装结构检测与电路逆向工程服务,协助客户快速定位问题并提升产品可靠度。
化学去封胶设备
- 自动化去封装系统,可控制酸液温度与蚀刻时间,提高去封胶制程稳定度。
- 化学酸槽(Acid bath),用于进行封装树脂的化学蚀刻。
- 超音波震荡器,可加速蚀刻后残留物的清除并提升去封装效率。
完成化学去封胶后,晶粒与内部电路结构会被完整裸露,可进一步利用各种显微分析技术进行观察与检测,例如:光学显微镜(OM)、扫描式电子显微镜(SEM)、失效分析(FA)、IC 逆向工程(Reverse Engineering)。
光学显微镜观察(OM Imaging)
利用光学显微镜观察去封胶后的晶粒表面,可辨识 IC 各层金属互连结构(Metal layer),并进行初步的电路结构检查与缺陷判读。
扫描式电子显微镜观察(SEM Imaging)
利用扫描式电子显微镜(SEM)可进一步观察晶粒表面微细结构,包括金属导线、接点与电路布局,提供高解析度影像以协助进行半导体失效分析与逆向工程
在失效分析(Failure Analysis)与逆向工程(Reverse Engineering)中,去除 IC 封装树脂以裸露晶粒是重要的样品制备步骤,目前常见的去封装方式主要包括 化学蚀刻去封胶(Chemical Decap)与雷射去封胶(Laser Decap)两种技术。
两种方法各有其适用情境与技术优势,化学蚀刻适合 完整保留晶粒与金线结构的分析需求,而雷射去封胶则适用于 快速去除封装或局部开封的情况,因此在实际失效分析流程中,工程师通常会依据 封装材料、分析区域与元件结构来选择最适合的去封装方式。
在实际分析流程中,化学去封胶与雷射去封胶往往会 互相搭配使用,例如先利用 雷射开封快速移除部分封装材料,再利用 化学蚀刻进一步清除残余树脂,透过这种整合方式,可以同时兼顾 加工效率与晶粒保护,提高失效分析与电路检测的成功率。
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化学去封胶的优势
完整保留晶粒与内部结构
化学蚀刻去封胶最大的优势在于可 均匀去除封装材料且不易损伤晶粒与金线结构,完整保留晶粒与内部结构,透过精准控制酸液温度、浓度与蚀刻时间,可逐步移除封装树脂,使晶粒结构完整裸露,适合以下分析需求:
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半导体 失效分析(FA)
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Bond wire 结构检查
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晶粒表面缺陷观察
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IC 电路逆向工程
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雷射去封胶的优势
快速且精准的局部去封装
雷射去封胶利用高能雷射束局部烧蚀封装材料,可在短时间内快速且精准的完成封装去除,适合 需要快速开封或局部观察的情境。
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加工速度快
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可精准控制开封区域
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适合局部结构观察
但雷射加工过程中会产生热效应,若控制不当可能对晶粒或金线造成损伤,因此在高精度分析中仍需搭配其他去封装方法。
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| 技术 | 化学去封胶 | 雷射去封胶 |
|---|---|---|
| 原理 | 利用酸性溶液溶解封装树脂 | 利用雷射能量烧蚀封装材料 |
| 加工方式 | 化学蚀刻 | 雷射热加工 |
| 去除范围 | 大面积封装去除 | 局部精准开封 |
| 制程时间 | 较长 | 较快 |
| 制程时间 | 低风险 | 需控制热影响 |
| 适合应用 | 失效分析、电路观察 | 局部开封、快速分析 |