IREM在超密度管腳正面封裝芯片上的失效分析應用.pdf

1、復旦大學碩士學位論文IREM在超密度管腳正面封裝芯片上的失效分析應用姓名：宋國斌申請學位級別：碩士專業(yè)：材料工程指導教師：俞宏坤20061030摘要隨著電子產品的微型化發(fā)展，芯片的功能越來越復雜、電路密度越來越高、金屬布線層越來越多；而隨之發(fā)展的封裝技術也正在向尺寸小、集成度高、經濟性好的方向發(fā)展。就芯片在封裝形式里的位置而言，有芯片正面封裝和芯片反面封裝之分；就封裝管腳數(shù)目而言，有低密度管腳封裝和超密度管腳封裝之分。失效分析是對失效芯

2、片進行分析從而找到失效原因，幫助設計和生產改進芯片以獲得高良率的研究工作。在失效分析中，缺陷隔離是聯(lián)結破壞性分析手段和非破壞性分析手段的，它的成功率對于整個失效分析的成功率起到重要作用。而IREM(紅外發(fā)射顯微鏡)作為缺陷隔離的重要分析儀器，其成功率的高低取決于其樣品制備方法的好壞。目前成熟的IREM樣品制備方法，能夠很好的保證芯片反面封裝形式的芯片在外來激勵下處于工作狀態(tài)，且其芯片失效點發(fā)出的光電子可以無阻礙地通過襯底被IREM所捕捉

3、到，從而很好地進行失效點的物理定位。但這種方法卻不適用于芯片正面封裝形式的芯片，因為正面封裝形式芯片失效點所發(fā)出的光電子必須通過正面金屬布線層，由于芯片上電路的復雜程度加大，金屬布線層越來越多，小電流下失效點發(fā)出的光點子幾乎全被金屬層屏蔽，所以對芯片失效點進行物理定位變得越來越困難。雖然最近業(yè)界在低密度管腳正面封裝芯片的IREM樣品制備上取得了一定突破，但對于超密度管腳正面封裝芯片，這種IREM樣品制備卻不能成功。本文給出的是一種針對超

4、密度管腳正面封裝芯片的樣品制備流程和方法，通過設計所需要的各種輔件，遴選所需要的各種材料，優(yōu)化流程中各種設備的設置參數(shù)，創(chuàng)造性把大規(guī)模生產的自動鍵壓機引入失效分析領域，把封裝去球、封裝半剪薄、芯片異封裝、點對點鍵壓、芯片固化、芯片背減薄等各種樣品制備方法有機地聯(lián)系在一起，組成為一種嶄新的樣品制備流程和方法。通過這方法可以成功制備樣品，從根本上解決了在小電流下，IREM對超密度管腳正面封裝芯片失效點進行物理定位的技術難點，從而保證芯片后續(xù)