實驗報告芯片解剖實驗報告
課程名稱:芯片解剖實驗
學 號:
姓 名:
教 師:
年6月28日
實驗一 去塑膠芯片的封裝
實驗時間: 同組人員:
一、實驗目的
1.瞭解集成電路封裝知識,集成電路封裝類型。
2.瞭解集成電路工藝流程。
3.掌握化學去封裝的方法。
二、實驗儀器設備
1:燒杯,鑷子,電爐。
2:發煙硝酸,弄硫酸,芯片。
3:超純水等其他設備。
三、實驗原理和內容
實驗原理:
1..傳統封裝:塑料封裝、陶瓷封裝
(1)塑料封裝(環氧樹脂聚合物)
雙列直插 DIP、單列直插 SIP、雙列表面安裝式封裝 SOP、四邊形扁平封裝 QFP 具有J型管腳的塑料電極芯片載體PLCC、小外形J引線塑料封裝 SOJ
(2)陶瓷封裝
具有氣密性好,高可靠性或者大功率
A.耐熔陶瓷(三氧化二鋁和適當玻璃漿料):針柵陣列 PGA、陶瓷扁平封裝 FPG
B.薄層陶瓷:無引線陶瓷封裝 LCCC
2..集成電路工藝
(1)標準雙極性工藝
(2)CMOS工藝
(3)BiCMOS工藝
3.去封裝
1.陶瓷封裝
一般用刀片劃開。
2. 塑料封裝
化學方法腐蝕,沸煮。
(1)發煙硝酸 煮(小火) 20~30分鐘
(2)濃硫酸 沸煮 30~50分鐘
實驗內容:
四、實驗步驟
1.開啟抽風櫃電源,開啟抽風櫃。
2.將要去封裝的芯片(去掉引腳)放入有柄石英燒杯中。
3.帶上塑膠手套,在藥品臺上去濃硝酸。向石英燒杯中注入適量濃硝酸。(操作時一定注意安全)
4.將石英燒杯放到電爐上加熱,記錄加熱時間。(注意:火不要太大)
5.觀察燒杯中的變化,並做好記錄。
6.取出去封裝的芯片並清洗芯片,在顯微鏡下觀察腐蝕效果。
7.等完成腐蝕後,對廢液進行處理。
五、實驗數據
1:開始放入芯片,煮大約2分鐘,發煙硝酸即與塑膠封轉起反應,
此時溶液顏色開始變黑。
2:繼續煮芯片,發現塑膠封裝開始大量溶解,溶液顏色變渾濁。
3:大約二十五分鐘,芯片塑膠部分已經基本去除。
4:取下燒杯,看到閃亮的芯片伴有反光,此時芯片塑膠已經基本去除。
六、結果及分析
1:加熱芯片前要事先用鉗子把芯片的金屬引腳去除,因爲此時如果不去除,它會與酸反應,消耗酸液。
2:在芯片去塑膠封裝的時候,加熱一定要小火加熱,因爲發煙鹽酸是易揮發物質,如果採用大火加熱,其中的酸累物質變會分解揮發,引起容易濃度變低,進而可能照成芯片去封裝不完全,或者去封裝速度較慢的情況。
3:透過實驗,瞭解了去塑膠封裝的基本方法,和去封裝的一般步驟。
實驗二 金屬層芯片拍照
實驗時間: 同組人員:
一、實驗目的
1.學習芯片拍照的方法。
2.掌握拍照主要操作。
3. 能夠正確使用顯微鏡和電動平臺
二、實驗儀器設備
1:去封裝後的芯片
2:芯片圖像採集電子顯微鏡和電動平臺
3:實驗用PC,和圖像採集軟件。
三、實驗原理和內容
1:實驗原理
根據芯片工藝尺寸,選擇適當的放大倍數,用帶CCD攝像頭的顯微鏡對芯片進行拍照。以行列式對芯片進行圖像採集。注意調平芯片,注意拍照時的清晰度。2:實驗內容
採集去封裝後金屬層照片。
四、實驗步驟
1.開啟拍照電腦、顯微鏡、電動平臺。
2.將載物臺粗調焦旋鈕逆時針旋轉到底(即載物臺最低),小心取下載物臺四英寸硅片平方在桌上,用塑料鑷子小心翼翼的將裸片放到硅片靠中心的位置上,將硅片放到載物臺。
3.小心移動硅片儘量將芯片平整。
4.開啟拍照軟件,建立新拍照任務,選擇適當倍數,並調整到顯示圖像。(此處選擇20倍物鏡,即拍200倍照片)
5.將顯微鏡物鏡旋轉到最低倍5X,慢慢載物臺粗調整旋鈕使載物臺慢慢上升,直到有模糊圖像,這時需要小心調整載物臺位置,直至看到圖像最清晰。
10.觀測整體效果,觀察是否有嚴重錯位現象。如果有嚴重錯位,要進行重拍。
11.儲存圖像,關閉拍照工程。
12.將顯微鏡物鏡順時針跳到最低倍(即: 5X)。
13.逆時針旋轉粗調焦旋鈕,使載物臺下降到最低。
14.用手柄調節載物臺,到居中位置。
15.關閉顯微鏡、電動平臺和PC機。
五、實驗數據
採集後的芯片金屬層圖片如下:
六、結果及分析
1:實驗掌握了芯片金屬層拍照的方法,電動平臺和電子顯微鏡的使用,熟悉了圖像採集軟件的`使用方法。
2:在拍攝金屬層圖像時,每拍完一行照片要進行檢查,因爲芯片有餘曝光和聚焦的差異,可能會使某些照片不清晰,對後面的金屬層拼接照成困難。所以拍完一行後要對其進行檢查,對不符合標準的照片進行重新拍照。
3:拍照是要保證芯片全部在採集視野裏,根據四點確定一個四邊形平面,要確定芯片的四個角在採集視野裏,就可以保證整個芯片都在採集視野裏。
4:拍照時的倍數選擇要與工程分辨率保持一致,過大或過小會引起芯片在整個視野裏的分辨率,不能達到合適的效果,所以採用相同的倍數,保證芯片的在視野圖像大小合適。
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