一种堆叠封装芯片的开封方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种堆叠封装芯片的开封方法。

背景技术

堆叠封装芯片表面包裹一层较厚的封装，起到保护、支撑、散热、提供电连接、缩小封装产品体积的目的。在进行芯片的失效分析中，则需要对封装进行开封。

目前开封方法可分为化学开封和机械开封：化学开封采用化学腐蚀的方法对封装材料进行去除，其对基板和元器件的腐蚀性具有一定的不可控性，无法保证元器件和基板完整地分离；机械开封采用研磨方法，例如研磨(Polish)/自动研磨(Autopolish)整体和局部开封等；机械局部开封可以选择性地分离元器件。

但是，随着电子产品对小型化、功能集成化和大存储空间的要求提升，芯片的小型化和高密度封装形式也越来越趋向主流，然而愈趋复杂的封装芯片在提高逻辑运算功能和存储空间的同时，也对封装芯片的开封和失效分析提出了新的挑战：现有技术通过机械开封只能磨断管芯外侧的金属线连接，无法分离正上方有管芯遮挡的复杂堆叠结构的金属线连接。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种堆叠封装芯片开封方法，以实现被遮挡的管芯的金属线的开封。

一种堆叠封装芯片的开封方法，所述堆叠封装芯片包括引线框、堆叠于所述引线框上的多个管芯、以及覆盖所述引线框和所述多个管芯的封装料，所述多个管芯堆叠成台阶状，在所述多个管芯的边缘形成与金属线连接的台阶面，

所述开封方法包括：

根据所述多个管芯的位置，获取倾斜角；

按照所述倾斜角，调整研磨方向与所述堆叠封装芯片之间的相对角度，去除所述封装料的至少部分以及切断所述金属线。

优选地，所述倾斜角通过测量得到。

优选地，所述倾斜角通过计算得到。

优选地，所述堆叠封装芯片相邻管芯的之间的间距相同，且所述台阶面的宽度相同。

优选地，所述倾斜角由相邻管芯之间的间距以及所述台阶面的宽度计算得到。

优选地，倾斜角的计算方法为：

其中，ɑ为倾斜角，h为相邻管芯的之间的间距，l为所述台阶面的宽度。

优选地，去除所述封装料的至少部分以及切断所述金属线的步骤中，按照所述倾斜角，相对于水平面倾斜放置所述堆叠封装芯片。

优选地，通过控制所述引线框两侧的高度差，来使所述堆叠封装芯片相对于水平面倾斜放置。

优选地，所述引线框两侧的高度差为H为：

H＝A*Sinα

其中，ɑ为倾斜角，A为引线框的宽度。

优选地，多个管芯以相同的倾斜角堆叠在一起。

优选地，多个管芯以不同的倾斜角堆叠在一起。

本发明提供的堆叠封装芯片开封方法，通过根据所述多个管芯的位置，计算出倾斜角；并按照所述倾斜角，相对于水平面倾斜放置所述堆叠封装管芯；使得被遮挡的金属线能够顺利完成开封。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了本发明第一实施例的堆叠封装芯片的结构示意图；

图2示出了传统的堆叠封装芯片的开封过程；

图3示出了本发明第一实施例的堆叠封装芯片的开封方法的流程图；

图4示出了本发明第一实施例的堆叠封装芯片的第一倾斜角的示意图；

图5示出了以第一倾斜角相对于水平面倾斜放置堆叠封装芯片的结构示意图；

图6示出了以第二倾斜角相对于水平面倾斜放置堆叠封装芯片的结构示意图；

图7示出了个堆叠封装芯片的扫描图像；

图8示出了本发明第二实施例的堆叠封装芯片的开封示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一区域“下面”或“下方”。

如果为了描述直接位于另一层、另一区域上面的情形，本文将采用“直接在……上面”或“在……上面并与之邻接”的表述方式。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了本发明第一实施例的堆叠封装芯片的结构示意图，如图1所示，所述堆叠封装芯片100包括引线框110、堆叠于所述引线框110上的多个管芯120、以及覆盖所述引线框110和所述多个管芯120的封装料130。其中，所述多个管芯120堆叠成台阶状，并在其边缘形成台阶面150，相邻管芯的台阶面150之间以及底层管芯的台阶面150与引线框110之间连接有金属线140。

开封过程中，需要破坏部分所述封装料130，从而切断所述金属线140，通常使用研磨工具将所述金属线130磨断。

图2示出传统的堆叠封装芯片的开封过程，如图2所示，所述多个管芯120分别为管芯1201、管芯1202、管芯1203、管芯1204、管芯1205、管芯1206、管芯1207以及管芯1208，在传统的开封方法中，所述堆叠封装芯片100水平放置，研磨工具160沿着垂直水平面的方向对封装料130以及多个管芯120的每个台阶面150上的金属线140进行研磨。在研磨的过程中，需要多次调整研磨工具160的高度以及与所述金属线140的相对位置，以对每个台阶面150连接的金属线140进行研磨。其中，管芯1201、管芯1202、管芯1203以及管芯1204台阶面上连连接的金属线能够顺利切断，但是，管芯1205以及管芯1206由于芯1201、管芯1202、管芯1203以及管芯1204的遮挡，无法对其台阶面上连接的金属线进行切割。

图3示出了本发明第一实施例的堆叠封装芯片的开封方法的流程图，如图3所示，本实施例的堆叠封装芯片的开封方法包括以下步骤。

S10：根据堆叠封装芯片的多个管芯的位置，获取倾斜角。

所述堆叠封装芯片的倾斜角可以通过计算、测量或者产品上标明的具体参数获得。在该步骤中，所述堆叠封装芯片的倾斜角通过计算得到，以下将对倾斜角的计算过程做出详细说明。

图4示出了本第一实施例的堆叠封装芯片获取倾斜角的过程示意图；如图4所示，管芯1201、管芯1202、管芯1203以及管芯1204以第一倾斜角倾斜堆叠在一起，其边缘形成台阶面；管芯1205、管芯1206、管芯1207以及管芯1208以第二倾斜角倾斜堆叠在一起，边缘形成台阶面。其中，第一倾斜角和第二倾斜角的倾斜方向不同。

其中，所述第一倾斜角ɑ由相邻管芯之间的间距h以及台阶宽度l计算得到。

堆叠封装芯片100相邻管芯之间的间距相同，均为h，其中，相邻管芯之间的间距为下层管芯的顶面到相邻的上层管芯的顶面之间的距离，例如为管芯1201的顶面到管芯1202顶面之间的间距；进一步地，所述台阶面150的台阶宽度相同，均为l；在本实施例中，每一级台阶宽度为下层管芯的边缘到相邻的上层管芯管芯的边缘之间的距离，例如为管芯1201的边缘到管芯管芯1202边缘之间的间距。通过相邻管芯的之间的间距h以及台阶面的台阶宽度l计算第一倾斜角为：

其中，ɑ为第一倾斜角，h为堆叠封装芯片100相邻管芯的之间的间距，l为台阶面150的台阶宽度。

同理，按照相同的方法计算出第二倾斜角θ。

S20：按照所述倾斜角，调整研磨方向与所述堆叠封装芯片之间的相对角度，去除所述封装料的至少部分以及切断所述金属线。

该步骤中，按照所述倾斜角，相对于水平面倾斜放置所述堆叠封装芯片100。本实施例中，调整所述堆叠封装芯片放置角度，以使其适应研磨工具的研磨方向，在其他的实施例中，也可以调整研磨工具的研磨角度，使其适应所述堆叠封装芯片不同的倾斜角度。

本实施例中，多个管芯120以不同的倾斜方向堆叠在一起，需要调整所述堆叠封装芯片100的放置位置，并在不同倾斜状态下对金属线140进行研磨。

图5示出以第一倾斜角相对于水平面倾斜放置堆叠封装芯片的结构示意图，如图5所示，本实施例中，通过控制所述引线框110两侧的高度差，来使所述堆叠封装芯片100以第一倾斜角相对于水平面倾斜放置。所述堆叠封装芯片100以第一倾斜角倾斜放置时，所述引线框110同样以第一方向倾斜角倾斜放置，所述引线框110的第一侧和第二侧之间的高度差为H

具体地，在本实施例中，所述引线框110的宽度为A，所述引线框110的两侧之间的第一高度差为H

H

如图5所示，在所述引线框110的第一侧和第二侧之间的高度差为H

图6示出以第二倾斜角相对于水平面倾斜放置所述堆叠封装芯片的结构示意图，如图6所示，第二倾斜角与第一倾斜角的倾斜方向不同，所述堆叠封装芯片100以第二倾斜角倾斜放置时，所述引线框100的第一侧和第二侧之间的高度差为H

其中，所述引线框110的两侧之间的第二高度差为H

H

如图6所示，在所述引线框110的第一侧和第二侧之间的高度差为H

在本实施例中，多个管芯120以不同方向的倾斜角堆叠在一起，需要分别计算出第一方向倾斜角ɑ以及第二方向倾斜角θ。在其他的实施例中，多个管芯120以相同方向的倾斜角堆叠在一起，只需要计算一个相同方向的倾斜角即可。

在更复杂的实施例中，堆叠封装芯片的管芯也以两种以上的不同倾斜方向堆叠在一起。

在本述实施例中，堆叠封装芯片的尺寸参数通过通过声学扫描显微镜SAM以及X射线来获取，当然也可以通过任何其他能够获取堆叠封装芯片的尺寸参数的手段来实现，本实施例只是举例说明。

堆叠封装芯片的尺寸参数例如包括相邻管芯的之间的间距h、台阶宽度l以及引线框110的宽度为A等参数。

图7(a)和图7(b)分别示出了通过声学扫描显微镜SAM以及X射线获取的一个堆叠封装芯片的正面扫描图像和背面扫描图像，如图7(a)和图7(b)所示，通过声学扫描显微镜SAM获取的堆叠封装芯片的图像，可以清晰观察出其具体结构，辅以X射线，可以获取堆叠封装芯片中各个组成部分的具体尺寸。

图8示出了本发明第二实施例的堆叠封装芯片的开封示意图。如图8所示，该堆叠封装芯片200更加复杂，其包括引线框210、堆叠于所述引线框210上的多个管芯220、以及覆盖所述引线框210和所述多个管芯220的封装料230。其中，所述多个管芯120以两种以上的不同倾斜方向堆叠成台阶状，在边缘形成台阶面250，台阶面250上连接有金属线240。

在本实施例中，管芯220的遮挡现象更为严重，利用第一实施例所述的方法对其进行开封，分多次倾斜放置所述堆叠封装芯片200，以实现在复杂的金属线240的切割。图7中示出了研磨工具260相对倾斜的示意图，实际可以为堆叠封装芯片200进行倾斜。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。