WO2016065728A1 - 一种芯片键合线焊接力度的检测方法 - Google Patents

一种芯片键合线焊接力度的检测方法 Download PDF

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Abstract

一种芯片键合线焊接力度的检测方法，包括以下步骤：Ｓ１：配制质量分数为２０％～３０％氢氧化钾溶液；Ｓ２：检查芯片是否已采用塑封材料进行封装，如果是，则转到步骤Ｓ３，否则转到步骤Ｓ５；Ｓ３：将芯片置入腐蚀液中，去除芯片的封装材料，露出金线；Ｓ４：将芯片从腐蚀液中取出，用丙酮进行清洗；Ｓ５：将Ｓ１中配置的氢氧化钾溶液加热，保持氢氧化钾溶液温度在４０～６０℃；Ｓ６：将芯片浸入Ｓ５的氢氧化钾溶液中，腐蚀１．５～３分钟，然后取出芯片；Ｓ７：用清水冲洗芯片；Ｓ８：用离子风机将带检测芯片风干；Ｓ９：将芯片置于４０倍显微镜下，使用钩针将目标金线剥离焊垫，观察芯片焊垫上的弹坑，以判断键合线的焊接力度。

Description

一种芯片键合线焊接力度的检测方法 技术领域
本发明属于芯片焊接力度检测技术领域，涉及一种芯片键合线焊接力度的检测方法，尤其是一种金线作为键合线的焊接力度的检测方法；该检测方法既能够快速将键合线和芯片进行分离，又能够确保键合线留在芯片上的弹坑的痕迹不受损坏。
背景技术
在芯片的生产制造过程中，需要通过在芯片的晶圆焊垫上焊接键合线，以实现芯片内部电路与外界电路的电连接，而键合线通常采用金线；键合线与晶圆焊垫的接触点被称为金球，焊接方式通常采用超声焊焊接，使金线瞬间熔化并与焊垫粘接，从而实现芯片内部电路与外界电路的电连接。
在实际操作过程中，由于各种原因将会导致焊接时力度不同，从而会影响芯片内部电路与外界电路的电连接效果；如果焊接时力度过大可能会对焊垫甚至晶圆内部的线路造成损伤，影响芯片质量，而如果焊接力度过小可能会降低金线键合质量，容易出现开路的情况。
因此，为检测键合线在焊接过程中的力度，通常会抽取部分芯片将键合线与焊垫分离，判断键合线在焊垫留下的弹坑痕迹，以确定焊接力度是否合适，从而判断焊接质量是否达到生产要求；该过程通常被称为弹坑实验。
现有技术中，通常采用酸性溶液，如磷酸、王水；或者双氧水进行弹坑实验；但是采用上述溶液进行弹坑实验时，容易出现弹坑被溶液损伤，或者无法将键合线与焊垫进行分离的现象；此为现有技术的不足之处。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中存在的技术缺陷，提供设计一种芯片键合线焊接力度的检测方法，以解决上述技术问题，既能够快速将键合线和芯片进行分离，又能够确保键合线留在芯片上的弹坑的痕迹不受损坏。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种芯片键合线焊接力度的检测方法，包括以下步骤：
S1：配制质量分数为20％～30％的氢氧化钾溶液；
S2：检查待检测芯片是否已采用塑封材料进行封装，如果是，则转到步骤S3，否则转到步骤S5；
S3：将待检测芯片置入腐蚀液中，去除检测芯片的封装材料，露出金线，在此过程中需 要确保金线不受腐蚀液的影响；
S4：将待检测芯片从腐蚀液中取出，用丙酮进行清洗，然后将待检测芯片晾干；
S5：将S1中配置的氢氧化钾溶液加热，保持氢氧化钾溶液温度在40～60℃；
S6：用镊子将键合线外露的芯片轻轻浸入到S5中的氢氧化钾溶液中进行腐蚀，腐蚀1.5～3分钟，再用镊子将待检测芯片从氢氧化钾溶液中取出；
S7：用清水充分冲洗待检测芯片，以去除粘附于待检测芯片表面残余的氢氧化钾溶液；
S8：采用离子风机将带检测芯片风干，以蒸发存留在待检测芯片表面的水分；
S9：将待检测芯片置于放大倍数为40倍的显微镜下，使用钩针将目标金线剥离焊垫，观察芯片焊垫上的弹坑，以判断键合线的焊接力度。
优选地，所述步骤S3中的腐蚀液为硝酸；采用硝酸作为封装材料的腐蚀液，能够快速溶解封装材料，同时不易破坏键合线。
优选地，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为40℃，所述步骤S6中腐蚀时间为3分钟。
优选地，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为50℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2.5分钟。
优选地，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为60℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2分钟。
优选地，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为40℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2.5分钟。
优选地，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为50℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2分钟。
优选地，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为60℃，所述步骤S6中腐蚀时间为1.5分钟。
本发明的有益效果在于，采用该检测方法，既能够使得键合线与焊垫分离，又能够避免键合线与焊垫之间的弹坑痕迹被破坏，从而准确检测焊接芯片时的焊接力度；此外，本发明设计原理可靠，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
实施例一：
本发明提供的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，包括以下步骤：
S1：配制质量分数为20％～30％的氢氧化钾溶液；
S2：检查待检测芯片是否已采用塑封材料进行封装，如果是，则转到步骤S3，否则转到步骤S5；
S3：将待检测芯片置入腐蚀液中，去除检测芯片的封装材料，露出金线，在此过程中需要确保金线不受腐蚀液的影响；
S4：将待检测芯片从腐蚀液中取出，用丙酮进行清洗，然后将待检测芯片晾干；
S5：将S1中配置的氢氧化钾溶液加热，保持氢氧化钾溶液温度在40～60℃；
S6：用镊子将键合线外露的芯片轻轻浸入到S5中的氢氧化钾溶液中进行腐蚀，腐蚀1.5～3分钟，再用镊子将待检测芯片从氢氧化钾溶液中取出；
S7：用清水充分冲洗待检测芯片，以去除粘附于待检测芯片表面残余的氢氧化钾溶液；
S8：采用离子风机将带检测芯片风干，以蒸发存留在待检测芯片表面的水分；
S9：将待检测芯片置于放大倍数为40倍的显微镜下，使用钩针将目标金线剥离焊垫，观察芯片焊垫上的弹坑，以判断键合线的焊接力度。
本实施例中，所述步骤S3中的腐蚀液为硝酸；采用硝酸作为封装材料的腐蚀液，能够快速溶解封装材料，同时不易破坏键合线。
本实施例中，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为40℃，所述步骤S6中腐蚀时间为3分钟。
实施例二：
本实施例与实施例一的不同之处在于：
本实施例中，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为50℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2.5分钟。
实施例三：
本实施例与实施例一的不同之处在于：
本实施例中，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为60℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2分钟。
实施例四：
本实施例与实施例一的不同之处在于：
本实施例中，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为40℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2.5分钟。
实施例五：
本实施例与实施例一的不同之处在于：
本实施例中，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为50℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2分钟。
实施例六：
本实施例与实施例一的不同之处在于：
本实施例中，所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为60℃，所述步骤S6中腐蚀时间为1.5分钟。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

  1. 一种芯片键合线焊接力度的检测方法，包括以下步骤：
    S1：配制质量分数为20％～30％的氢氧化钾溶液；
    S2：检查待检测芯片是否已采用塑封材料进行封装，如果是，则转到步骤S3，否则转到步骤S5；
    S3：将待检测芯片置入腐蚀液中，去除检测芯片的封装材料，露出金线，在此过程中需要确保金线不受腐蚀液的影响；
    S4：将待检测芯片从腐蚀液中取出，用丙酮进行清洗，然后将待检测芯片晾干；
    S5：将S1中配置的氢氧化钾溶液加热，保持氢氧化钾溶液温度在40～60℃；
    S6：用镊子将键合线外露的芯片轻轻浸入到S5中的氢氧化钾溶液中进行腐蚀，腐蚀1.5～3分钟，再用镊子将待检测芯片从氢氧化钾溶液中取出；
    S7：用清水充分冲洗待检测芯片，以去除粘附于待检测芯片表面残余的氢氧化钾溶液；
    S8：采用离子风机将带检测芯片风干，以蒸发存留在待检测芯片表面的水分；
    S9：将待检测芯片置于放大倍数为40倍的显微镜下，使用钩针将目标金线剥离焊垫，观察芯片焊垫上的弹坑，以判断键合线的焊接力度。
  2. 根据权利要求1所述的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，其特征在于：所述步骤S3中的腐蚀液为硝酸。
  3. 根据权利要求1或2所述的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为40℃，所述步骤S6中腐蚀时间为3分钟。
  4. 根据权利要求1或2所述的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为50℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2.5分钟。
  5. 根据权利要求1或2所述的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为20％，所述步骤S5中加热的温度为60℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2分钟。
  6. 根据权利要求1或2所述的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为40℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2.5分钟。
  7. 根据权利要求1或2所述的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为50℃，所述步骤S6中腐蚀时间为2分钟。
  8. 根据权利要求1或2所述的一种芯片键合线焊接力度的检测方法，其特征在于：所述步骤S1中的氢氧化钾溶液的质量分数为30％，所述步骤S5中加热的温度为60℃，所述步骤S6中腐蚀时间为1.5分钟。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113314915A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 永固集团股份有限公司 铜铝过渡平板及并沟线夹焊接强度的自动检测装置及方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104390911A (zh) * 2014-10-31 2015-03-04 山东华芯半导体有限公司 一种芯片键合线焊接力度的检测方法
CN106158690A (zh) * 2016-08-16 2016-11-23 南京矽邦半导体有限公司 一种能快速检测芯片弹坑的方法
CN107799399B (zh) * 2017-10-31 2020-01-03 浙江华越芯装电子股份有限公司 在中温下弹坑检测的预处理方法
CN111337425B (zh) * 2018-12-18 2022-07-12 山东华光光电子股份有限公司 一种半导体激光器cos合金强度检测装置及检测方法
CN111103182A (zh) * 2019-11-19 2020-05-05 江苏英锐半导体有限公司 一种简单检测压焊损伤的方法
CN114062240A (zh) * 2021-11-26 2022-02-18 苏州日月新半导体有限公司 集成电路弹坑实验方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009267A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Hitachi Cable Ltd プリント配線板用銅箔およびその製造方法
CN102359965A (zh) * 2011-07-05 2012-02-22 江苏捷捷微电子股份有限公司 一种检测铜丝球焊质量的工艺方法
CN102522319A (zh) * 2012-01-05 2012-06-27 航天科工防御技术研究试验中心 一种倒装焊工艺封装的塑封器件镶嵌开封方法
WO2013082970A1 (zh) * 2011-12-09 2013-06-13 天水华天科技股份有限公司 密节距小焊盘铜线键合双ic芯片堆叠封装件及其制备方法
CN104390911A (zh) * 2014-10-31 2015-03-04 山东华芯半导体有限公司 一种芯片键合线焊接力度的检测方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101409243B (zh) * 2008-04-24 2010-07-14 宁波明昕微电子股份有限公司 粗铜丝引线键合的实现方法
CN101626008A (zh) * 2009-05-11 2010-01-13 天水华天科技股份有限公司 一种铜线键合ic芯片封装件的生产方法
CN102569537B (zh) * 2010-12-10 2015-07-01 上海蓝光科技有限公司 一种垂直结构发光二极管芯片的制造方法
CN102637613B (zh) * 2012-05-09 2015-07-01 四川立泰电子有限公司 一种粗铝丝引线键合的实现方法
TWI506122B (zh) * 2012-09-20 2015-11-01 財團法人工業技術研究院 一種半導體晶片之蝕刻組成物及蝕刻方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009267A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Hitachi Cable Ltd プリント配線板用銅箔およびその製造方法
CN102359965A (zh) * 2011-07-05 2012-02-22 江苏捷捷微电子股份有限公司 一种检测铜丝球焊质量的工艺方法
WO2013082970A1 (zh) * 2011-12-09 2013-06-13 天水华天科技股份有限公司 密节距小焊盘铜线键合双ic芯片堆叠封装件及其制备方法
CN102522319A (zh) * 2012-01-05 2012-06-27 航天科工防御技术研究试验中心 一种倒装焊工艺封装的塑封器件镶嵌开封方法
CN104390911A (zh) * 2014-10-31 2015-03-04 山东华芯半导体有限公司 一种芯片键合线焊接力度的检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WU, JIANZHONG ET AL.: "Process Control and Reliability Research of Pd-Plated Cu Wire Bonding", SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY, vol. 38, no. 5, 31 May 2013 (2013-05-31), pages 395 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113314915A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 永固集团股份有限公司 铜铝过渡平板及并沟线夹焊接强度的自动检测装置及方法
CN113314915B (zh) * 2021-05-26 2022-04-15 永固集团股份有限公司 铜铝过渡平板及并沟线夹焊接强度的自动检测装置及方法

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CN104390911A (zh) 2015-03-04

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