專(zhuān)利名稱(chēng)：多芯片封裝體中芯片的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多芯片封裝體中芯片的分離方法。
背景技術(shù)：
多芯片封裝(MCP)是將多塊集成電路芯片封裝在一個(gè)塑料外殼內(nèi)。圖1為兩個(gè)芯 片封裝到一起的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，各個(gè)芯片之間是通過(guò)粘合劑以堆層的方式固定 在一起的，整個(gè)封裝體包括基板100，通過(guò)上層粘合層102粘合到基板100上的上層芯片 120，通過(guò)下層粘合層104粘合到下層芯片120上的下層芯片110，所述上層芯片120和下層 芯片110通過(guò)引線(xiàn)106分別與基板100電性連接。當(dāng)需要對(duì)上層芯片120和/或下層芯片 110進(jìn)行物理失效分析(PFA)時(shí)，面臨的問(wèn)題是如何把各個(gè)芯片分離開(kāi)。如果需要對(duì)下層芯片做分析，則必須把上層芯片移除，現(xiàn)有的方法主要有以下三 種(1)機(jī)械研磨掉整個(gè)上層芯片，直至暴露出下層芯片；(2)機(jī)械研磨上層芯片上部，暴露 出上層芯片，然后結(jié)合使用KOH溶液和四甲基氨(TMAH)溶液腐蝕掉上層芯片；(3)用特定 的切割工具(如激光切割)切掉上層芯片?，F(xiàn)有的方法主要有以下幾方面缺點(diǎn)1、必須損毀上層芯片才能暴露出下層芯片，不能同時(shí)把所有的芯片完整的分離 開(kāi)，分析效率很低，尤其對(duì)于多層芯片疊層封裝的情況，會(huì)造成大量的浪費(fèi)，增加了成本，會(huì) 造成環(huán)境污染；2、步驟不易控制，很可能損傷下層芯片，使后續(xù)的分析無(wú)法進(jìn)行；3、對(duì)于多層芯片疊層封裝的情況，會(huì)浪費(fèi)分析人員大量的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的多芯片封裝體中芯片的分離方法，需要損壞上層芯片才能得 到下層芯片或不能同時(shí)得到完好無(wú)損的上層芯片和下層芯片的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠 方便快捷的將多芯片封裝體中的芯片分離出來(lái)的方法。本發(fā)明的多芯片封裝體中芯片的分離方法，包括提供包有塑料封裝殼的多芯片封裝體，所述多芯片封裝體的芯片之間通過(guò)粘合層 粘合到一起；去除所述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼，然后利用去離子水清洗所述多芯片封 裝體；將所述多芯片封裝體在煮沸的第一溶液中浸泡第一時(shí)間，所述第一溶液中包含雙 氧水；取出所述多芯片封裝體，并分開(kāi)所述多芯片封裝體中的各個(gè)芯片；將表面有粘合層的芯片在第二溶液中浸泡第二時(shí)間，所述第二溶液中包含丙酮或 IPA(異丙醇)或兩者的混合液；取出所述表面有粘合層的芯片，對(duì)其進(jìn)行機(jī)械研磨從而去除粘合層。=優(yōu)選的，所述粘合層是熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂。優(yōu)選的，去除所述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼是用發(fā)煙硝酸或濃硫酸。優(yōu)選的，將所述多芯片封裝體在發(fā)煙硝酸或濃硫酸中浸泡4-5分鐘，從而去除所 述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼。優(yōu)選的，所述第一溶液中只包含雙氧水。優(yōu)選的，所述雙氧水的濃度為35% -39%。優(yōu)選的，所述雙氧水的濃度為37%。優(yōu)選的，所述第一時(shí)間為7-8分鐘。優(yōu)選的，所述第一溶液中還包括氧氣、臭氧。優(yōu)選的，取出所述多芯片封裝體后，對(duì)其進(jìn)行去離子水沖洗，然后再分開(kāi)所述多芯 片封裝體中的各個(gè)芯片。優(yōu)選的，所述第二時(shí)間為10-15分鐘。優(yōu)選的，取出所述表面有粘合層的芯片后，先利用去離子水對(duì)其進(jìn)行清洗，然后對(duì) 其進(jìn)行機(jī)械研磨從而去除粘合層。優(yōu)選的，所述第二溶液的濃度為100%。利用本發(fā)明的多芯片封裝體中芯片的分離方法，能夠很方便、省時(shí)的將多芯片封 裝體中的芯片分離開(kāi)，且不會(huì)損壞任一個(gè)芯片，這樣，可以很大程度的降低芯片分析的成 本，提高分析人員的工作效率。另一方面，由于本發(fā)明能夠選擇合適的溶液成分以及溶液濃度、芯片和封裝體的 浸泡時(shí)間，本發(fā)明分離多芯片封裝中芯片的時(shí)間可以縮短到30分鐘以?xún)?nèi)。


圖1為兩個(gè)芯片封裝到一起的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中包有塑料封裝殼的多芯片封裝體的示意圖；圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中分離后的下層芯片的示意圖；圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中分離后的上層芯片的示意圖；圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中分離好的下層芯片的示意圖；圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中分離好的上層芯片的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi) 容進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明通過(guò)采用將溶液浸泡的方式，將芯片封裝中的粘合層氧化甚至溶解，然后 采用機(jī)械研磨的方法進(jìn)一步去除粘合層，使各個(gè)粘合在一起的芯片分離成芯片。所用到的 溶液根據(jù)粘合層的成分可以有所不同。本發(fā)明的多芯片封裝體中芯片的分離方法，包括首先，提供包有塑料封裝殼的多芯片封裝體，所述多芯片封裝體的芯片之間通過(guò) 粘合層粘合到一起；其中，所述粘合層可以是熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂，所述粘合層中可以包含二甲=苯樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、脲樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚樹(shù)脂；其次，去除所述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼，然后利用去離子水清洗所述多 芯片封裝體；其中，去除所述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼可以是用發(fā)煙硝酸或濃硫酸，或 兩者的混合液。所述發(fā)煙硝酸的濃度>98% ；優(yōu)選的，將所述多芯片封裝體在發(fā)煙硝酸或濃硫酸中浸泡4-5分鐘，可以去除所 述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼；其次，將所述多芯片封裝體在煮沸的第一溶液中浸泡第一時(shí)間，所述第一溶液中 包含雙氧水；其中，所述第一溶液中可以是只包含雙氧水，所述雙氧水的濃度為35% -39%，優(yōu) 選的為37% ；溶液濃度過(guò)濃可能會(huì)損壞芯片、也會(huì)浪費(fèi)雙氧水，溶液濃度過(guò)淡會(huì)起不到氧 化、剝離芯片的作用；優(yōu)選的，所述第一時(shí)間為大于等于7分鐘，以不超過(guò)8分鐘為宜，因?yàn)闀r(shí)間過(guò)短雙 氧水和粘合層反應(yīng)不完全，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也沒(méi)有必要；可選的，所述第一溶液中還包括氧氣、臭氧等氧化性氣體，可以加快雙氧水和粘合 層的反應(yīng)速度，達(dá)到節(jié)省時(shí)間的效果；其次，取出所述多芯片封裝體，并分開(kāi)所述多芯片封裝體中的各個(gè)芯片；優(yōu)選的，取出所述多芯片封裝體后，對(duì)其進(jìn)行去離子水沖洗，然后再分開(kāi)所述多芯 片封裝體中的各個(gè)芯片；再次，將表面有粘合層的芯片在第二溶液中浸泡第二時(shí)間，所述第二溶液中包含 丙酮或IPA(異丙醇)或兩者的混合液；較佳的，所述第二溶液的濃度為100%。優(yōu)選的，所述第二時(shí)間彡10分鐘，以不超過(guò)15分鐘為宜，因?yàn)闀r(shí)間再長(zhǎng)也不會(huì)有 更多的優(yōu)點(diǎn)，且會(huì)浪費(fèi)時(shí)間；最后，取出所述表面有粘合層的芯片，對(duì)其進(jìn)行機(jī)械研磨從而去除粘合層。優(yōu)選的，取出所述表面有粘合層的芯片后，先利用去離子水對(duì)其進(jìn)行清洗，然后對(duì) 其進(jìn)行機(jī)械研磨從而去除粘合層。具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中包有塑料封裝殼的多芯片封 裝體的示意圖。包有塑料封裝殼的所述多芯片封裝體20包括基板200，通過(guò)第一粘合層粘 合到所述基板200上的下層芯片220，通過(guò)第二粘合層粘合到所述下層芯片220上的上層芯 片210。其中，所述塑料封裝殼未圖示。所述多芯片封裝體20中芯片的分離方法具體為首先，將包有塑料封裝殼的所述多芯片封裝體20在濃度為98%的發(fā)煙硝酸或濃 硫酸中浸泡4-5分鐘，從而去除所述多芯片封裝體20外部的塑料封裝殼，然后利用去離子 水清洗所述多芯片封裝體20;其次，將所述多芯片封裝體20在濃度為37%的雙氧水中浸泡7-8分鐘，然后利用 去離子水清洗所述多芯片封裝體20 ；其次，輕輕分開(kāi)所述上層芯片210和所述下層芯片220，分開(kāi)后的所述下層芯片 220參照?qǐng)D3所示，在所述下層芯片220表面有粘合層202，分開(kāi)后的所述上層芯片210參照?qǐng)D4所示，在所述上層芯片210表面有第二粘合層204 ；再次，將表面有第一粘合層202的下層芯片220、表面有第二粘合層204的上層芯 片210，在濃度為100 %的丙酮溶液中浸泡10分鐘，然后利用去離子水清洗所述上層芯片 210和下層芯片220 ；最后，用機(jī)械研磨的方法研磨所述上層芯片210和下層芯片220，以去除第一粘合 層202和第二粘合層204，得到的所述上層芯片210參照?qǐng)D5所示，得到的所述下層芯片220 參照?qǐng)D6所示，本實(shí)施例分離所述多芯片封裝體20中的上層芯片210和下層芯片220所用 的時(shí)間未超過(guò)30分鐘。如圖5和圖6所示，經(jīng)過(guò)以上步驟的處理，即可得到完整無(wú)損傷的、表面干凈的上 層芯片和下層芯片，完全符合失效分析對(duì)樣品的要求，方便后續(xù)的分析工作的進(jìn)行。且本發(fā) 明不僅適用于兩層芯片構(gòu)成的多芯片封裝體中芯片的分離，更適用于由更多層芯片構(gòu)成的 多芯片封裝體中芯片的分離，且多芯片封裝體中芯片的數(shù)量越多本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)越大。具體的，本發(fā)明的多芯片封裝體中芯片的分離方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、無(wú)需損毀上層芯片即可暴露出下層芯片，可以很方便的取出多芯片封裝體中任-H-* LL一心片；2、步驟容易控制，只需要控制每種溶液的濃度、多芯片封裝體或芯片在溶液中的 時(shí)間和浸泡時(shí)間，便能達(dá)到所需的效果，且不易對(duì)芯片造成損傷；3、操作簡(jiǎn)便，耗時(shí)短(整個(gè)過(guò)程約耗時(shí)30分鐘)；4、工藝所需的原材料是芯片廠(chǎng)家常用的原料，且原料價(jià)格低廉。
權(quán)利要求
1.多芯片封裝體中芯片的分離方法，包括提供包有塑料封裝殼的多芯片封裝體，所述多芯片封裝體的芯片之間通過(guò)粘合層粘合 到一起；去除所述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼，然后利用去離子水清洗所述多芯片封裝體；將所述多芯片封裝體在煮沸的第一溶液中浸泡第一時(shí)間，所述第一溶液中包含雙氧水；取出所述多芯片封裝體，并分開(kāi)所述多芯片封裝體中的各個(gè)芯片； 將表面有粘合層的芯片在第二溶液中浸泡第二時(shí)間，所述第二溶液中包含丙酮或異丙 醇或兩者的混合液；取出所述表面有粘合層的芯片，對(duì)其進(jìn)行機(jī)械研磨從而去除粘合層。
2.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述粘合層是 熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂。
3.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，去除所述多芯 片封裝體外部的塑料封裝殼是用發(fā)煙硝酸或濃硫酸。
4.如權(quán)利要求3所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，將所述多芯片 封裝體在發(fā)煙硝酸或濃硫酸中浸泡4-5分鐘，從而去除所述多芯片封裝體外部的塑料封裝殼。
5.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述第一溶液 中只包含雙氧水。
6.如權(quán)利要求5所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述雙氧水的 濃度為-39%。
7.如權(quán)利要求6所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述雙氧水的 濃度為37%。
8.如權(quán)利要求7所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述第一時(shí)間 為7-8分鐘。
9.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述第一溶液中還包括氧氣、臭氧。
10.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，取出所述多芯 片封裝體后，對(duì)其進(jìn)行去離子水沖洗，然后再分開(kāi)所述多芯片封裝體中的各個(gè)芯片。
11.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述第二時(shí)間 為10-15分鐘。
12.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，取出所述表面 有粘合層的芯片后，先利用去離子水對(duì)其進(jìn)行清洗，然后對(duì)其進(jìn)行機(jī)械研磨從而去除粘合層。
13.如權(quán)利要求1所述的多芯片封裝體中芯片的分離方法，其特征在于，所述第二溶液 的濃度為100%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多芯片封裝體中芯片的分離方法，主要通過(guò)將所述多芯片封裝體在第一溶液中浸泡第一時(shí)間，然后分離各個(gè)芯片，然后將分離后的各個(gè)在第二溶液中浸泡第二時(shí)間，再對(duì)各芯片進(jìn)行機(jī)械研磨以去除粘合層，從而得到完好無(wú)損的芯片，很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)需要損壞上層芯片才能得到下層芯片的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01L21/00GK102044405SQ20091019710
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者何明, 吳晨龍, 林兆瑩, 王瀟, 郭煒 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司