从十八世纪开始,断口学就被广泛应用于研究金属材料断裂表面的宏观外观 [1],而从十九世纪末开始,断口学又广泛应用于研究脆性材料,例如陶瓷和玻璃 [2]。然而,模拟技术只适用于固态材料 [3,4]。裂纹发生后的断口形貌信息可用于确定裂纹起始区。本文介绍了在对不合格芯片进行故障分析时获得的一些结果。图 1 所示的结果包括微尺度断口学特征,例如扭曲纹 (th)、速度纹 (vh)、瓦尔纳线 (w)、条纹 (s) 和停止线 (a) [5]。施加在芯片上的驱动力可以是直接的,也可以是间接的。当驱动力直接接触芯片时,它通常与裂纹起始区有关,例如从芯片侧壁分支的裂纹、机械分离晶圆的效应、超声波引线键合的键合焊盘上的凹坑效应或由于芯片放置不当导致的芯片边缘脱落。当驱动力与芯片间接接触时,在树脂去封装之前对封装进行宏观分析对于观察封装上的划痕或压痕等机械特征至关重要。这对于防止对断裂机制的误解至关重要。本文的目的是展示去封装的方法和断口分析的应用,作为理解发光二极管 (LED) 芯片裂纹起源的新视角。如今的 LED 芯片的长宽比至少比硅集成电路 (IC) 小五倍。LED 芯片封装在杯状预制硅胶中以增强光反射,而不是使用带有平底 IC 的深色环氧树脂封装剂。用于分析硅 IC 芯片裂纹的无损技术是 X 射线显微镜和扫描声学显微镜 (SAM) [6,7]。LED 的小长宽比对 X 射线显微镜处理和寻找裂纹线是一个挑战,我们最不希望丢失客户退货样品。SAM 正在传输和检测反射声波;这在平面 IC 封装中效果很好
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