CN102386055A - 一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法及所用腐蚀液的配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用铜线连接的塑封电子元器件的化学开封方法。一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法，其特征在于包括如下步骤：准备样品、用腐蚀液腐蚀样品、用清洗剂清洗样品，其中所述腐蚀液的配制方法为：先将质量分数≥95％的浓硝酸倒入耐酸耐高温容器，再加入质量分数为98％的浓硫酸，然后对耐酸耐高温容器进行加热制得，浓硝酸与浓硫酸的体积比为3∶1，加热温度为60℃～120℃。本发明与现有技术相比，具有如下优点：实现对采用铜线作连接线的失效电子元器件的有效开封，保证电子元器件内部芯片表面整洁和铜连接线的完整。

Description

一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法及所用腐蚀液的配制方法

技术领域：

本发明涉及一种塑封电子元器件化学开封方法，尤其是一种采用铜线连接的塑封电子元器件的化学开封方法。

背景技术：

电子器件中有一类我们称之为塑封器件，即器件的外部是用一种塑胶材料来包裹里面的连接电路，这种塑胶材料主要是环氧树脂中掺杂二氧化硅。这种器件在进行失效分析时，需要将外部的这层塑胶用化学方法腐蚀掉，从而露出内部的电路来做分析。

目前塑封电子器件内部最普遍的连接方式是用金线作电路连接线，用来开封这类器件已经有比较成熟的化学腐蚀方法，行业内通常是采用质量分数≥95％的发烟硝酸作为腐蚀剂，腐蚀温度70℃；也有用质量分数≥95％的发烟硝酸和质量分数为98％的浓硫酸的混合溶液作为腐蚀剂，它们的体积比大概是4∶1～5∶1，温度在90℃左右。

但是电子器件中有用铜线来连接电路的，针对这种器件的化学腐蚀开封，用以上腐蚀方法，容易将铜线腐蚀，且行业内还没有很成熟的关于这种器件的化学腐蚀方法。

发明目的：

本发明的目的是提供一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法，实现电子元器件的有效开封，保证电子元器件内部芯片表面整洁和铜连接线的完整。

本发明的另一个目的是提供一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件化学开封所用腐蚀液的配制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法，其特征在于包括如下步骤：准备样品、用腐蚀液腐蚀样品、用清洗剂清洗样品，其中所述腐蚀液的配制方法为：先将质量分数≥95％的浓硝酸倒入耐酸耐高温容器，再加入质量分数为98％的浓硫酸，然后对耐酸耐高温容器进行加热制得，浓硝酸与浓硫酸的体积比为3∶1，加热温度为60℃～120℃。

上述所述加热温度为90℃。

上述所述用清洗剂清洗样品步骤为：先用丙酮清洗再用去离子水清洗。

一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件化学开封所用腐蚀液的配制方法，其特征在于包括如下步骤：先将质量分数≥95％的浓硝酸倒入耐酸耐高温容器，再加入质量分数为98％的浓硫酸，然后对耐酸耐高温容器进行加热制得，浓硝酸与浓硫酸的体积比为3∶1，加热温度为60℃～120℃。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：实现对采用铜线作连接线的失效电子元器件的有效开封，保证电子元器件内部芯片表面整洁和铜连接线的完整。

具体实施方式：

一、手动开封流程

1、样品准备：

将需要开封的样品用锡箔纸包住，露出需要腐蚀的位置(开封时通常不需要将整个器件外部的塑封胶都腐蚀掉，只需要腐蚀局部区域)。

2、腐蚀液配制：

用玻璃棒引流缓慢向烧杯中倒入3ml质量分数≥95％发烟硝酸，再倒入1ml浓硫酸，再将烧杯放在加热板上并将温度调至90℃。

3、样品腐蚀：

待加热板温度升至设置温度，继续等待2min保证腐蚀液温度达到要求，用镊子夹住样品边缘不需腐蚀的位置，另一只手用胶头滴管汲取热的腐蚀液滴到样品需腐蚀的位置，注意用镊子将样品放到烧杯口的正上方，使加到样品上的腐蚀液继续回流到烧杯中循环使用；肉眼随时观察样品腐蚀状况，一旦塑封胶腐蚀到使里面的芯片及连接线完全暴露出来，则立即停止加酸到样品上。

4、清洗：

腐蚀停止后，立即用另一支胶头滴管汲取准备好的丙酮滴到被腐蚀的部位进行清洗，然后用去离子水清洗，如果这样清洗效果不佳，则用50ml烧杯盛装约2-3ml丙酮，将腐蚀后的样品放入丙酮中，再将烧杯放在超声波清洗机中进行清洗。

清洗后可以直接对样品进行观察和测量分析。

二.开封机自动开封流程

使用设备：生产厂家-NISENE，型号-JetEtch II

1、样品准备

将样品放到设备蚀刻头上，样品需要开封的位置对准设备蚀刻头开口处。

2、参数设置：

蚀刻温度：蚀刻过程需要的温度，设置为90℃；

蚀刻时间：蚀刻头往外喷热酸的时间；蚀刻时间取决于样品外部塑封胶的厚度及需腐蚀的面积，蚀刻时间因样品而定；

预热时间：蚀刻头达到设置温度后对样品的加热时间，一般设置50s；(此过程蚀刻头不出酸，预热时间结束即开始计算蚀刻时间。)

腐蚀液的配比：腐蚀液含质量分数≥95％的发烟硝酸与质量分数98％的浓硫酸的体积比3∶1。

腐蚀液的流量：在蚀刻过程中，混合酸按每分钟多少毫升从蚀刻头喷出，通常设置为3～4ml/min。

酸洗时间：冷的发烟硝酸或质量分数98％的浓硫酸，在蚀刻时间完成后对蚀刻暴露出的芯片冲洗时间。通常选择冷的质量分数98％的浓硫酸冲洗20s。

4、执行蚀刻程序：

参数设置完成后按“Start”保存，待蚀刻头温度升至设定温度(设备会显示实时温度)按“Start”即执行全部蚀刻过程，当酸洗完毕后，将样品从蚀刻头上取下进行清洗。

5、清洗：

取下样品后，立即用胶头滴管汲取准备好的丙酮滴到被腐蚀的部位进行清洗，然后用去离子水清洗，如果这样清洗效果不佳，则用50ml烧杯盛装约2-3ml丙酮，将腐蚀后的样品放入丙酮中，再将烧杯放在超声波清洗机中进行振荡清洗约30s，取出样品后必需继续用去离子水冲洗，最后待样品晾干后即可进行观察、测量、分析。

如表1所示为不同蚀刻参数的对比例和本发明的实施例的开封效果对比表。

表1

腐蚀液温度的选取是参考每种酸的活性温度及挥发性，硝酸∶70℃且极易挥发，硫酸∶200℃不易挥发。因此在硝酸较多时，温度应尽量低防止其过快挥发。随着硫酸所占比重的增加，温度需升高来兼顾硫酸的活性。温度在酸的活性温度附近都可以腐蚀，只是温度过低腐蚀速度慢且芯片表面容易残胶，而温度太高硝酸会快速挥发或过高的腐蚀液温度容易造成芯片热应力损伤。

由表1可以看出，本发明所选择的腐蚀液的开封效果明显优于对比例，在塑胶层厚度相同并且需腐蚀的面积也相同的情况下，选择蚀刻温度为90℃时，腐蚀效果佳，且能最大限度避免硝酸过快挥发。

Claims (5)

1.一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法，其特征在于包括如下步骤：准备样品、用腐蚀液腐蚀样品、用清洗剂清洗样品，其中所述腐蚀液的配制方法为：先将质量分数≥95％的浓硝酸倒入耐酸耐高温容器，再加入质量分数为98％的浓硫酸，然后对耐酸耐高温容器进行加热制得，浓硝酸与浓硫酸的体积比为3∶1，加热温度为60℃～120℃。

2.根据权利要求1所述的一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法，其特征在于：所述加热温度为90℃。

3.根据权利要求2所述的一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件的化学开封方法，其特征在于：所述用清洗剂清洗样品步骤为：先用丙酮清洗再用去离子水清洗。

4.一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件化学开封所用腐蚀液的配制方法，其特征在于包括如下步骤：先将质量分数≥95％的浓硝酸倒入耐酸耐高温容器，再加入质量分数为98％的浓硫酸，然后对耐酸耐高温容器进行加热制得，浓硝酸与浓硫酸的体积比为3∶1，加热温度为60℃～120℃。

5.根据权利要求4所述的一种采用铜线作为连接线的塑封电子元器件化学开封所用腐蚀液的配制方法，其特征在于：所述加热温度为90℃。