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.了解集成電路封裝知識，集成電路封裝類型。
2.了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.打開抽風柜電源，打開抽風柜。
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，并做好記錄。
6.取出去封裝的芯片并清洗芯片，在顯微鏡下觀察腐蝕效果。
7.等完成腐蝕后，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，因為此時如果不去除，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，因為發煙鹽酸是易揮發物質，如果采用大火加熱，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：通過實驗，了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：去封裝后的芯片
2：芯片圖像采集電子顯微鏡和電動平臺
3：實驗用PC，和圖像采集軟件。
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采集。注意調平芯片，注意拍照時的清晰度。2：實驗內容
采集去封裝后金屬層照片。
四、實驗步驟
1.打開拍照電腦、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.小心移動硅片盡量將芯片平整。
4.打開拍照軟件，建立新拍照任務，選擇適當倍數，并調整到顯示圖像。（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。
6.觀察圖像，將芯片調平（方法認真聽取指導老師講解）。
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.保存圖像，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
采集后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，熟悉了圖像采集軟件的使用方法。
2：在拍攝金屬層圖像時，每拍完一行照片要進行檢查，因為芯片有余曝光和聚焦的差異，可能會使某些照片不清晰，對后面的金屬層拼接照成困難。所以拍完一行后要對其進行檢查，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采集視野里，根據四點確定一個四邊形平面，要確定芯片的四個角在采集視野里，就可以保證整個芯片都在采集視野里。
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里的分辨率，不能達到合適的效果，所以采用相同的倍數，保證芯片的在視野圖像大小合適。
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