一种从封装体取出芯片的方法与流程

本发明涉及集成电路制造技术领域，具体地，涉及一种从封装体取出芯片的方法。

背景技术：

芯片作为产品的核心部件，其性能和质量对产品最终质量起到至关重要的影响。在芯片设计阶段或使用过程中，芯片故障后需要进行故障分析，通常流程是先进行电性失效分析，然后根据初步分析结论实施物理失效分析，物理失效分析时需要对封装体或者芯片进行破坏，以观察失效的位置和现象。在研发阶段，为了节省成本，常采用mpw(多项目晶圆，multiprojectwafer)形式进行流片，芯片由于数量少就尤为珍贵，或者对于一些特定失效情况下，需要采用对电路进行修补并对芯片进行二次封装，常常通过技术手段将芯片从封装体中取出来，并且不破坏铝焊盘，保证芯片可以进行二次封装。

从封装体取芯片的方法通常通过加热或酸腐蚀进行，首先将芯片去封装，将芯片与框架暴露出来，然后根据粘片材料不同选择不同的处理方式。对于采用共晶材料或者导电胶进行粘片的封装，通常方法为将封装体放到加热台上，在高温下(大约400℃左右)使芯片和框架分离。对于采用ag浆料进行粘片的封装而言，通常方法为将浓硫酸加热沸腾，将封装体快速在沸腾硫酸中进行浸润，使浓硫酸和ag浆发生反应后粘接力快速下降，从而使芯片从框架上脱离。

对于上述的第一种情况，即共晶材料或者导电银浆粘片的封装，通常将封装体放到封闭炉上处理的方法需要将芯片加热到380℃，甚至400℃以上，由于芯片在高温下会出现退化，所以该方法虽然可以保证芯片外观完好，但是存在芯片特性恶化的风险。

对于上述的第二种情况，去除密封盖板后，使用沸腾浓硫酸对芯片进行长时间(根据情况，大概需要几十分钟)腐蚀。此种方法实施中浓硫酸需逐步的缓慢的通过芯片和陶瓷基底的缝隙渗入达到腐蚀的目的，时间较长，而过长的时间会造成铝pad腐蚀，无法进行二次绑定。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术从封装体取出芯片时可能损坏芯片的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种从封装体取出芯片的方法。

本发明实施例提供的一种从封装体取出芯片的方法，包括：

去除封装体的密封盖板，封装体的底部设有封装框架，且封装框架上通过粘片胶设有芯片，密封盖板设置于封装体的上部；

向封装体内注入树脂并固化，对封装体进行塑封并形成铸件；

对塑封后的铸件的底部进行研磨处理，去除封装体底部的封装框架；

在预设温度范围内对研磨后的铸件进行加热处理，挖取出芯片；

对挖取出的芯片进行强酸漂洗，预设时间后取出漂洗后的芯片。

在上述技术方案中，去除封装体的密封盖板，包括：利用刀片去除封装体的密封盖板。

在上述技术方案中，树脂为环氧树脂。

在上述技术方案中，在对封装体进行塑封并形成铸件步骤之后，还包括：

对铸件进行抽真空处理。

在上述技术方案中，对塑封后的铸件的底部进行研磨处理，包括：

利用自动研磨机和/或金刚石盘对塑封后的铸件的底部进行研磨处理；

在去除预设厚度的底部的封装框架后，利用金刚石砂纸进行细磨处理，直至完全去除封装体底部的封装框架。

在上述技术方案中，预设温度范围的上限值不大于200摄氏度。

在上述技术方案中，在预设温度范围内对研磨后的铸件进行加热处理，包括：

利用热风枪在预设温度范围内对研磨后的铸件进行加热处理。

在上述技术方案中，强酸为沸腾的发烟硝酸，预设时间的取值范围为5秒-60秒。

在上述技术方案中，取出漂洗后的芯片，还包括：利用丙酮清洗漂洗后的芯片。

本发明实施例提供的一种从封装体取出芯片的方法，通过注塑、研磨、热处理、酸处理这一系列步骤，不必加热到太高温度，就能从封装体中取出芯片；而且酸处理时间较短，不会腐蚀焊盘，处理效果比较一致，可完好地 取出芯片，芯片还可进行二次封装。而且，特别对于大芯片(如大于10mm²)而言，本方法更有优势，可以有效减少由于粘接强度过大导致的处理过程中对芯片造成的物理损坏。同时，使用热风枪加热的温度较低，从而减轻了芯片受到的热损伤；经过研磨工艺，使酸处理步骤的处理时间缩短，提高了人员处理时的安全性，有效避免强酸腐蚀芯片。通过本方法取出的芯片可以满足二次封装要求，有效减少处理工艺对芯片的损伤。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中从封装体取出芯片的方法流程图；

图2为本发明实施例中单层芯片的结构示意图；

图3为本发明实施例中单层芯片去除封装体的密封盖板后的示意图；

图4为本发明实施例中单层芯片注入树脂后的示意图；

图5为本发明实施例中单层芯片去除底部封装框架后的示意图；

图6为本发明实施例中单层芯片挖取出的芯片的示意图；

图7为本发明实施例中单层芯片强酸漂洗后的示意图；

图8为本发明实施例中多层芯片的结构示意图；

图9为本发明实施例中多层芯片去除封装体的密封盖板后的示意图；

图10为本发明实施例中多层芯片注入树脂后的示意图；

图11为本发明实施例中多层芯片去除底部封装框架后的示意图；

图12为本发明实施例中多层芯片挖取出的芯片的示意图；

图13为本发明实施例中多层芯片强酸漂洗后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

根据本发明实施例，提供了一种从封装体取出芯片的方法，图1为该方法的流程图，具体包括步骤101-105：

步骤101：去除封装体的密封盖板，封装体的底部设有封装框架，且封装框架上通过粘片胶设有芯片，密封盖板设置于封装体的上部。

在本发明实施例中，封装体采用金属或陶瓷封装框架10，粘片胶20具体可以采用银浆、共晶焊料或导电胶等。具体参见图2所示，封装体采用金属线30(au/ai/cu线)将芯片40的焊盘50和封装框架10进行电学连接，采用金属或者陶瓷的密封盖板60进行封装体密封。底部的封装框架10、上部的密封盖板60和四周的框架完整密封该封装体。

具体的，使用刀片去除封装体的密封盖板60，根据具体情况可以使用23#手术刀片进行操作。去除封装体的密封盖板后的示意图参见图3所示。

步骤102：向封装体内注入树脂并固化，对封装体进行塑封并形成铸件。

本发明实施例中，在去除密封盖板后，即可以向封装体内注入树脂70并固化该树脂70，该树脂70优选为环氧树脂。通过注入树脂对封装体进行塑封并形成铸件。固化后封装体示意图参见图4所示。

同时，在塑封之后还对铸件进行抽真空处理，从而使铸件处于较高真空环境下，这有利于排除环氧树脂内的空气，并使环氧树脂填充均匀。之后，将铸件固化一定时间，大约8-12小时。

步骤103：对塑封后的铸件的底部进行研磨处理，去除封装体底部的封装框架。

具体的，利用自动研磨机和/或金刚石盘对塑封后的铸件的底部进行研磨处理；在去除预设厚度的底部的封装框架后(如将要接近银浆时)，利用颗粒直径约为0.5um的金刚石砂纸进行细磨处理，直至完全去除封装体底部的封装框架。去除底部封装框架的示意图参见图5所示。现有的通常方法按照从顶部向底部处理的顺序对芯片进行处理；而本发明实施例提供的方法是在去除密封盖后，通过注塑方式对芯片进行保护，然后从框架底部入手，通过去除底部框架暴露出芯片。

步骤104：在预设温度范围内对研磨后的铸件进行加热处理，挖取出芯片。

具体的，预设温度范围的上限值不大于200摄氏度。可以利用热风枪在预设温度范围内对研磨后的铸件进行加热处理，把陶瓷及芯片从环氧树脂内挖取出来。热风枪加热的温度相比常规工艺的加热温度(大约380℃甚至400℃以上)要低很多，大约只有150℃左右，时间仅需10～15秒。图6示意性示出挖取出的芯片。

对于平铺式多芯片封装，通常用于放置多个芯片的框架基材处于同一高度，通过本方法可以一次挖去。但是对于特殊设计的引线框架，放置芯片的框架基材高度可能存在差异，则需要在取出部分芯片后继续重复步骤104、步骤105，直至将所有芯片逐个取出。对于叠封式多芯片封装，可以将多个粘接在一起的芯片一次性取出。

步骤105：对挖取出的芯片进行强酸漂洗，预设时间后取出漂洗后的芯片。

具体的，将挖取出的芯片放入沸腾的发烟硝酸内漂大约30秒，去除未磨干净的银浆及树脂，并使用丙酮清洗干净芯片。此步骤中，用沸腾发烟硝酸的处理时间很短，可避免焊盘50被腐蚀。图7示出处理完成的芯片的示意图。

本发明实施例提供的一种从封装体取出芯片的方法，通过注塑、研磨、热处理、酸处理这一系列步骤，不必加热到太高温度，就能从封装体中取出芯片；而且酸处理时间较短，不会腐蚀焊盘，处理效果比较一致，可完好地取出芯片，芯片还可进行二次封装。而且，特别对于大芯片(如大于10mm²)而言，本方法更有优势，可以有效减少由于粘接强度过大导致的处理过程中对芯片造成的物理损坏。同时，使用热风枪加热的温度较低，从而减轻了芯片受到的热损伤；经过研磨工艺，使酸处理步骤的处理时间缩短，提高了人员处理时的安全性，有效避免强酸腐蚀芯片。通过本方法取出的芯片可以满足二次封装要求，有效减少处理工艺对芯片的损伤。

本发明实施例提供的方法也适用于叠层式多芯片封装结构，具体过程与单层芯片类似，处理效果参见图8-13。

本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图1-图13为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何体现本发明权利要求的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。