一种接触式ic卡的快速无损全开封方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路中接触式IC卡的可靠性分析及失效分析，尤其涉及一种接触式IC卡的快速无损全开封方法。
【背景技术】
[0002]接触式IC卡指的是带触点的有物理接口的集成电路卡，如常见的SIM卡、社保卡等。当接触式IC卡发生可靠性问题或应用等方面的失效时，需要把封装在其中的芯片取出来，且保证芯片的完整性，包括无划伤、碎裂、压焊块完好(以利于电性确认)，做更深入的电学、物理、化学等方面的分析，以找到问题。
[0003]现常用的取出芯片方法为:
[0004]1、直接全开封:在硝酸、硫酸等或它们的混酸中直接处理样品，存在的问题:芯片的正面和背面都存在无法快速溶解的材料。如塑料基片、铜金属片等，所需时间较长或难以判断、压焊块上的铝层被刻蚀掉的概率极高，导致芯片后续的测试、再封装都无法进行。
[0005]2、半开封后再处理:先用半开封从触点IC卡的塑料块一侧暴露出芯片，再用化学刻蚀取出芯片，存在的问题:半开封需要专用的设备或模具等，成本高，且耗时较长。
【发明内容】
[0006]本发明解决的技术问题是提供一种接触式IC卡的快速无损全开封方法，采用该方法快速高效且保证芯片完整、压焊块无损的将裸芯片从触点IC卡中取出，利于下一步对芯片的电学、物理、化学等的分析。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种接触式IC卡的快速无损全开封方法，包括如下步骤:
[0008]步骤一，去除接触式IC卡的电极铜片，暴露芯片位置；
[0009]步骤二，加热硝酸，至沸腾；
[0010]步骤三，将接触式IC卡投入沸腾硝酸进行化学反应；
[0011]步骤四，取出接触式IC卡立刻清洗。
[0012]步骤一中的去除接触式IC卡的电极铜片方法是沿铜片间的分界线，利用机械应力，用尖锐工具撬起并拔去中央位置的铜片，暴露出芯片所在位置，包裹住芯片的封装树脂也会部分暴露。
[0013]步骤二中所述硝酸为浓度大于98%的发烟硝酸，加热温度要大于300摄氏度，在3分钟内沸腾。
[0014]步骤二具体为:将硝酸放入烧杯，液面高度在1-2厘米之间，加热使硝酸在3分钟内沸腾。
[0015]步骤三中所述接触式IC卡在硝酸中的停留时间在10-20秒之间。
[0016]步骤三中，所述化学反应具体为:接触式IC卡的封装树脂以有机物成分为主，被强氧化性的硝酸以极快速度腐蚀；接触式IC卡的金属材料也与硝酸发生不同程度的氧化还原反应。
[0017]步骤三完成后，接触式IC卡中从正面包裹芯片的封装树脂被快速刻蚀掉，芯片周围，除封装引线之外无其他直接包裹的材料，芯片为悬空。
[0018]步骤四应在步骤三完成后，立刻取出接触式IC卡用去离子水清洗I分钟以上，样品吹干，开封完成。
[0019]和现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明是提供了一种快速高效且无损的接触式IC卡全开封方法，实现以上对芯片全开封的要求:先通过机械方式去除部分封装材料，再利用特定化学方法，得到完整无损的裸芯片。本发明可以快速高效且保证芯片完整、压焊块无损的将裸芯片从接触式IC卡中取出，这对于芯片进行下一步的分析，以及再封装等都非常有利。该方法操作简便，成本低，且快速高效。
【附图说明】
[0020]图1是本发明初始接触式IC卡的截面图；
[0021]图2是本发明方法步骤I完成后的接触式IC卡截面图；
[0022]图3是本发明方法步骤3完成后的接触式IC卡截面图；
[0023]图4是本发明方法步骤4完成后的接触式IC卡截面图。
[0024]图中附图标记说明如下:
[0025]I是封装树脂，2是封装引线，3是芯片，4是电极铜片，5是封口胶，6是塑料基片。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0027]本发明方法具体包括如下步骤:
[0028]1.初始时，芯片3在IC卡内被电极铜片4、封装树脂1、封口胶5、塑料基片6等包裹，见图1 ;步骤1，去除触点卡中芯片3位置处的电极铜片4:沿电极铜片4之间的分界线，将中央位置的电极铜片4用机械应力撬起并拔除，暴露出芯片3所在位置一该处电极铜片4通常与芯片3背面通过薄导电粘胶粘连在一起，电极铜片4与芯片3的粘合力不是太强，通过机械式的应力，即可拔除电极铜片4，随后，芯片3背面能够基本暴露出来，这对后续刻蚀很重要，体现在后续步骤中酸将优先从芯片背面逐步腐蚀正面的树脂等材料，从而利于芯片从卡的封装环境中剥离出来。可采用尖刀等工具沿铜片边界将初始IC卡的中央位置电极铜片4 (即直接覆盖芯片3的电极铜片4)撬起，用镊子沿撬起边夹住电极铜片4并施力拉起，可使电极铜片4剥离，暴露芯片3 —面，包裹住芯片3另一面的封装树脂I也会部分暴露，去除关键部分的电极铜片4后，芯片3的一个表面暴露出来，包括部分封装树脂I也暴露出来，见图2 ；
[0029]2.步骤2:采用硝酸化学腐蚀处理接触式IC卡，加热硝酸至沸腾:将发烟硝酸放入烧杯，液面高度在1-2厘米之间，加热使硝酸在3分钟内沸腾；用浓度大于98%的发烟硝酸，加热温度要大于300摄氏度(例如，可采用400摄氏度)，使其在3分钟内沸腾快速沸腾是为了保证高的硝酸的浓度及稳定活泼的强氧化性特性，利于快速与树脂等封装材料发生快速反应溶解。
[0030]3.将IC卡投入沸腾硝酸，并立刻计时，树脂等封装芯片的材料发生以下反应:树脂等封装材料以有机物成分为主，被强氧化性的硝酸以极快速度腐蚀；金属等材料也与硝酸发生不同程度的氧化还原反应。接触式IC卡在发烟硝酸中停留时间在10-20秒之间一较短的时间限制保证了芯片的各部分包括压焊块上的铝层都不被硝酸刻蚀或过度刻蚀，同时也提升了整个开封过程的速度。硝酸化学腐蚀处理后，从正面包裹芯片3的封装树脂I被快速刻蚀掉，芯片3周围，除封装引线2，无其他直接包裹的材料一芯片3为悬空，见图3。
[0031]4.取出芯片:在沸腾发烟硝酸中停留10-20秒后(例如15秒)，立刻取出，并用去离子水清洗立刻清洗，是为了把残留在芯片表面的残酸去除，以免带来额外的压焊块腐蚀。在沸腾发烟硝酸中停留10-20秒后立刻取出样品，由于时间较短，芯片各部分材料中，硅及氧化硅等材质不会与硝酸反应，压焊块上的铝来不及与硝酸发生过多反应，因此压焊块保持了较好的完整性。如图3所示仅有封装引线2相连到IC卡的芯片3，通过镊子等工具，可快速取出，取出芯片3后立刻用去离子水清洗I分钟以上，样品吹干，开封完成，成为独立的裸芯片3，见图4。
【主权项】
1.一种接触式IC卡的快速无损全开封方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一，去除接触式IC卡的电极铜片，暴露芯片位置； 步骤二，加热硝酸，至沸腾； 步骤三，将接触式IC卡投入沸腾硝酸进行化学反应； 步骤四，取出接触式IC卡立刻清洗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤一中的去除接触式IC卡的电极铜片方法是沿铜片间的分界线，利用机械应力，用尖锐工具撬起并拔去中央位置的铜片，暴露出芯片所在位置，包裹住芯片的封装树脂也会部分暴露。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤二中所述硝酸为浓度大于98%的发烟硝酸，加热温度要大于300摄氏度，在3分钟内沸腾。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于:步骤二具体为:将硝酸放入烧杯，液面高度在1-2厘米之间，加热使硝酸在3分钟内沸腾。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤三中所述接触式IC卡在硝酸中的停留时间在10-20秒之间。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于:步骤三中，所述化学反应具体为:接触式IC卡的封装树脂以有机物成分为主，被强氧化性的硝酸以极快速度腐蚀；接触式IC卡的金属材料也与硝酸发生不同程度的氧化还原反应。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤三完成后，接触式IC卡中从正面包裹芯片的封装树脂被快速刻蚀掉，芯片周围，除封装引线之外无其他直接包裹的材料，芯片为悬空。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤四应在步骤三完成后，立刻取出接触式IC卡用去离子水清洗I分钟以上，样品吹干，开封完成。
【专利摘要】本发明公开了一种接触式IC卡的快速无损全开封方法，包括如下步骤：步骤一，去除接触式IC卡的电极铜片，暴露芯片位置；步骤二，加热硝酸，至沸腾；步骤三，将接触式IC卡投入沸腾硝酸进行化学反应；步骤四，取出接触式IC卡立刻清洗。本发明可以快速高效且保证芯片完整、压焊块无损的将裸芯片从接触式IC卡中取出，这对于芯片进行下一步的分析，以及再封装等都非常有利。
【IPC分类】H01L21-02, G01N1-28
【公开号】CN104658881
【申请号】CN201310594086
【发明人】赖华平, 潘永吉
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月21日