实验报告芯片解剖实验报告

课程名称：芯片解剖实验

学 号：

姓 名：

教 师：

年6月28日

实验一 去塑胶芯片的封装

实验时间： 同组人员：

一、实验目的

1.了解集成电路封装知识，集成电路封装类型。

2.了解集成电路工艺流程。

3.掌握化学去封装的方法。

二、实验仪器设备

1：烧杯，镊子，电炉。

2：发烟硝酸，弄硫酸，芯片。

3：超纯水等其他设备。

三、实验原理和内容

实验原理：

1..传统封装：塑料封装、陶瓷封装

（1）塑料封装（环氧树脂聚合物）

双列直插 DIP、单列直插 SIP、双列表面安装式封装 SOP、四边形扁平封装 QFP 具有J型管脚的塑料电极芯片载体PLCC、小外形J引线塑料封装 SOJ

（2）陶瓷封装

具有气密性好，高可靠性或者大功率

A.耐熔陶瓷（三氧化二铝和适当玻璃浆料）：针栅阵列 PGA、陶瓷扁平封装 FPG

B.薄层陶瓷：无引线陶瓷封装 LCCC

2..集成电路工艺

（1）标准双极性工艺

（2）CMOS工艺

（3）BiCMOS工艺

3.去封装

1.陶瓷封装

一般用刀片划开。

2. 塑料封装

化学方法腐蚀，沸煮。

（1）发烟硝酸 煮（小火） 20~30分钟

（2）浓硫酸 沸煮 30~50分钟

实验内容：

四、实验步骤

1.打开抽风柜电源，打开抽风柜。

2.将要去封装的芯片（去掉引脚）放入有柄石英烧杯中。

3.带上塑胶手套，在药品台上去浓硝酸。向石英烧杯中注入适量浓硝酸。（操作时一定注意安全）

4.将石英烧杯放到电炉上加热，记录加热时间。（注意：火不要太大）

5.观察烧杯中的变化，并做好记录。

6.取出去封装的芯片并清洗芯片，在显微镜下观察腐蚀效果。

7.等完成腐蚀后，对废液进行处理。

五、实验数据

1：开始放入芯片，煮大约2分钟，发烟硝酸即与塑胶封转起反应，

此时溶液颜色开始变黑。

2：继续煮芯片，发现塑胶封装开始大量溶解，溶液颜色变浑浊。

3：大约二十五分钟，芯片塑胶部分已经基本去除。

4：取下烧杯，看到闪亮的芯片伴有反光，此时芯片塑胶已经基本去除。

六、结果及分析

1：加热芯片前要事先用钳子把芯片的金属引脚去除，因为此时如果不去除，它会与酸反应，消耗酸液。

2：在芯片去塑胶封装的时候，加热一定要小火加热，因为发烟盐酸是易挥发物质，如果采用大火加热，其中的酸累物质变会分解挥发，引起容易浓度变低，进而可能照成芯片去封装不完全，或者去封装速度较慢的情况。

3：通过实验，了解了去塑胶封装的基本方法，和去封装的一般步骤。

实验二 金属层芯片拍照

实验时间： 同组人员：

一、实验目的

1.学习芯片拍照的方法。

2.掌握拍照主要操作。

3. 能够正确使用显微镜和电动平台

二、实验仪器设备

1：去封装后的芯片

2：芯片图像采集电子显微镜和电动平台

3：实验用PC，和图像采集软件。

三、实验原理和内容

1：实验原理

根据芯片工艺尺寸，选择适当的放大倍数，用带CCD摄像头的显微镜对芯片进行拍照。以行列式对芯片进行图像采集。注意调平芯片，注意拍照时的清晰度。2：实验内容

采集去封装后金属层照片。

四、实验步骤

1.打开拍照电脑、显微镜、电动平台。

2.将载物台粗调焦旋钮逆时针旋转到底（即载物台最低），小心取下载物台四英寸硅片平方在桌上，用塑料镊子小心翼翼的将裸片放到硅片靠中心的位置上，将硅片放到载物台。

3.小心移动硅片尽量将芯片平整。

4.打开拍照软件，建立新拍照任务，选择适当倍数，并调整到显示图像。（此处选择20倍物镜，即拍200倍照片）

5.将显微镜物镜旋转到最低倍5X，慢慢载物台粗调整旋钮使载物台慢慢上升，直到有模糊图像，这时需要小心调整载物台位置，直至看到图像最清晰。

6.观察图像，将芯片调平（方法认真听取指导老师讲解）。

10.观测整体效果，观察是否有严重错位现象。如果有严重错位，要进行重拍。

11.保存图像，关闭拍照工程。

12.将显微镜物镜顺时针跳到最低倍(即： 5X）。

13.逆时针旋转粗调焦旋钮，使载物台下降到最低。

14.用手柄调节载物台，到居中位置。

15.关闭显微镜、电动平台和PC机。

五、实验数据

采集后的芯片金属层图片如下：

六、结果及分析

1：实验掌握了芯片金属层拍照的方法，电动平台和电子显微镜的使用，熟悉了图像采集软件的使用方法。

2：在拍摄金属层图像时，每拍完一行照片要进行检查，因为芯片有余曝光和聚焦的差异，可能会使某些照片不清晰，对后面的金属层拼接照成困难。所以拍完一行后要对其进行检查，对不符合标准的照片进行重新拍照。

3：拍照是要保证芯片全部在采集视野里，根据四点确定一个四边形平面，要确定芯片的四个角在采集视野里，就可以保证整个芯片都在采集视野里。

4：拍照时的倍数选择要与工程分辨率保持一致，过大或过小会引起芯片在整个视野里的分辨率，不能达到合适的效果，所以采用相同的倍数，保证芯片的在视野图像大小合适。