专利名称：多芯片封装体中芯片的分离方法
技术领域：
本发明涉及多芯片封装技术领域，尤其涉及多芯片封装体中芯片的分离方法。
背景技术：
多芯片封装(MCP)是将多块集成电路芯片封装在一个塑料外壳内。图1为两个芯 片封装到一起的结构示意图。如图1所示，各个芯片之间是通过粘合剂以堆层的方式固定 在一起的，整个封装体包括基板100，通过上层粘合层102粘合到基板100上的上层芯片 120，通过下层粘合层104粘合到下层芯片120上的下层芯片110，所述上层芯片120和下层 芯片110通过引线106分别与基板100电性连接。当需要对上层芯片120和/或下层芯片 110进行物理失效分析(PFA)时，面临的问题是如何把各个芯片分离开。如果需要对下层芯片做分析，则必须把上层芯片移除，现有的方法主要有以下三 种(1)机械研磨掉整个上层芯片，直至暴露出下层芯片；(2)机械研磨上层芯片上部，暴露 出上层芯片，然后结合使用KOH溶液和四甲基氨(TMAH)溶液腐蚀掉上层芯片；(3)用特定 的切割工具(如激光切割)切掉上层芯片。现有的方法主要有以下几方面缺点1、必须损毁上层芯片才能暴露出下层芯片，不能同时把所有的芯片完整的分离 开，分析效率很低，尤其对于多层芯片叠层封装的情况，会造成大量的浪费，增加了成本，会 造成环境污染；2、步骤不易控制，很可能损伤下层芯片，使后续的分析无法进行；3、对于多层芯片叠层封装的情况，会浪费分析人员大量的时间。
发明内容
为了解决现有技术的多芯片封装体中芯片的分离方法，需要损坏上层芯片才能得 到下层芯片或不能同时得到完好无损的上层芯片和下层芯片的问题，本发明提供一种能够 方便快捷的将多芯片封装体中的芯片分离出来的方法。本发明的多芯片封装体中芯片的分离方法，包括提供包有塑料封装壳的多芯片封装体，所述多芯片封装体的芯片之间通过粘合层 粘合到一起；去除所述多芯片封装体外部的塑料封装壳，然后利用去离子水清洗所述多芯片封 装体；将所述多芯片封装体在煮沸的第一溶液中浸泡第一时间，所述第一溶液中包含双 氧水；取出所述多芯片封装体，并分开所述多芯片封装体中的各个芯片；将表面有粘合层的芯片在第二溶液中浸泡第二时间，所述第二溶液中包含丙酮或 IPA(异丙醇)或两者的混合液；取出所述表面有粘合层的芯片，对其进行机械研磨从而去除粘合层。=优选的，所述粘合层是热塑性树脂或热固性树脂。优选的，去除所述多芯片封装体外部的塑料封装壳是用发烟硝酸或浓硫酸。优选的，将所述多芯片封装体在发烟硝酸或浓硫酸中浸泡4-5分钟，从而去除所 述多芯片封装体外部的塑料封装壳。优选的，所述第一溶液中只包含双氧水。优选的，所述双氧水的浓度为35% -39%。优选的，所述双氧水的浓度为37%。优选的，所述第一时间为7-8分钟。优选的，所述第一溶液中还包括氧气、臭氧。优选的，取出所述多芯片封装体后，对其进行去离子水冲洗，然后再分开所述多芯 片封装体中的各个芯片。优选的，所述第二时间为10-15分钟。优选的，取出所述表面有粘合层的芯片后，先利用去离子水对其进行清洗，然后对 其进行机械研磨从而去除粘合层。优选的，所述第二溶液的浓度为100%。利用本发明的多芯片封装体中芯片的分离方法，能够很方便、省时的将多芯片封 装体中的芯片分离开，且不会损坏任一个芯片，这样，可以很大程度的降低芯片分析的成 本，提高分析人员的工作效率。另一方面，由于本发明能够选择合适的溶液成分以及溶液浓度、芯片和封装体的 浸泡时间，本发明分离多芯片封装中芯片的时间可以缩短到30分钟以内。
图1为两个芯片封装到一起的结构示意图；图2为本发明一个实施例中包有塑料封装壳的多芯片封装体的示意图；图3为本发明一个实施例中分离后的下层芯片的示意图；图4为本发明一个实施例中分离后的上层芯片的示意图；图5为本发明一个实施例中分离好的下层芯片的示意图；图6为本发明一个实施例中分离好的上层芯片的示意图。
具体实施例方式为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内 容进行详细描述。本发明通过采用将溶液浸泡的方式，将芯片封装中的粘合层氧化甚至溶解，然后 采用机械研磨的方法进一步去除粘合层，使各个粘合在一起的芯片分离成芯片。所用到的 溶液根据粘合层的成分可以有所不同。本发明的多芯片封装体中芯片的分离方法，包括首先，提供包有塑料封装壳的多芯片封装体，所述多芯片封装体的芯片之间通过 粘合层粘合到一起；其中，所述粘合层可以是热塑性树脂或热固性树脂，所述粘合层中可以包含二甲=苯树脂、呋喃树脂、脲树脂、环氧树脂或酚树脂；其次，去除所述多芯片封装体外部的塑料封装壳，然后利用去离子水清洗所述多 芯片封装体；其中，去除所述多芯片封装体外部的塑料封装壳可以是用发烟硝酸或浓硫酸，或 两者的混合液。所述发烟硝酸的浓度>98% ；优选的，将所述多芯片封装体在发烟硝酸或浓硫酸中浸泡4-5分钟，可以去除所 述多芯片封装体外部的塑料封装壳；其次，将所述多芯片封装体在煮沸的第一溶液中浸泡第一时间，所述第一溶液中 包含双氧水；其中，所述第一溶液中可以是只包含双氧水，所述双氧水的浓度为35% -39%，优 选的为37% ；溶液浓度过浓可能会损坏芯片、也会浪费双氧水，溶液浓度过淡会起不到氧 化、剥离芯片的作用；优选的，所述第一时间为大于等于7分钟，以不超过8分钟为宜，因为时间过短双 氧水和粘合层反应不完全，时间过长也没有必要；可选的，所述第一溶液中还包括氧气、臭氧等氧化性气体，可以加快双氧水和粘合 层的反应速度，达到节省时间的效果；其次，取出所述多芯片封装体，并分开所述多芯片封装体中的各个芯片；优选的，取出所述多芯片封装体后，对其进行去离子水冲洗，然后再分开所述多芯 片封装体中的各个芯片；再次，将表面有粘合层的芯片在第二溶液中浸泡第二时间，所述第二溶液中包含 丙酮或IPA(异丙醇)或两者的混合液；较佳的，所述第二溶液的浓度为100%。优选的，所述第二时间彡10分钟，以不超过15分钟为宜，因为时间再长也不会有 更多的优点，且会浪费时间；最后，取出所述表面有粘合层的芯片，对其进行机械研磨从而去除粘合层。优选的，取出所述表面有粘合层的芯片后，先利用去离子水对其进行清洗，然后对 其进行机械研磨从而去除粘合层。具体的，请参照图2所示，图2为本发明一个实施例中包有塑料封装壳的多芯片封 装体的示意图。包有塑料封装壳的所述多芯片封装体20包括基板200，通过第一粘合层粘 合到所述基板200上的下层芯片220，通过第二粘合层粘合到所述下层芯片220上的上层芯 片210。其中，所述塑料封装壳未图示。所述多芯片封装体20中芯片的分离方法具体为首先，将包有塑料封装壳的所述多芯片封装体20在浓度为98%的发烟硝酸或浓 硫酸中浸泡4-5分钟，从而去除所述多芯片封装体20外部的塑料封装壳，然后利用去离子 水清洗所述多芯片封装体20;其次，将所述多芯片封装体20在浓度为37%的双氧水中浸泡7-8分钟，然后利用 去离子水清洗所述多芯片封装体20 ；其次，轻轻分开所述上层芯片210和所述下层芯片220，分开后的所述下层芯片 220参照图3所示，在所述下层芯片220表面有粘合层202，分开后的所述上层芯片210参照图4所示，在所述上层芯片210表面有第二粘合层204 ；再次，将表面有第一粘合层202的下层芯片220、表面有第二粘合层204的上层芯 片210，在浓度为100 %的丙酮溶液中浸泡10分钟，然后利用去离子水清洗所述上层芯片 210和下层芯片220 ；最后，用机械研磨的方法研磨所述上层芯片210和下层芯片220，以去除第一粘合 层202和第二粘合层204，得到的所述上层芯片210参照图5所示，得到的所述下层芯片220 参照图6所示，本实施例分离所述多芯片封装体20中的上层芯片210和下层芯片220所用 的时间未超过30分钟。如图5和图6所示，经过以上步骤的处理，即可得到完整无损伤的、表面干净的上 层芯片和下层芯片，完全符合失效分析对样品的要求，方便后续的分析工作的进行。且本发 明不仅适用于两层芯片构成的多芯片封装体中芯片的分离，更适用于由更多层芯片构成的 多芯片封装体中芯片的分离，且多芯片封装体中芯片的数量越多本发明的优势越大。具体的，本发明的多芯片封装体中芯片的分离方法，具有以下优点1、无需损毁上层芯片即可暴露出下层芯片，可以很方便的取出多芯片封装体中任-H-* LL一心片；2、步骤容易控制，只需要控制每种溶液的浓度、多芯片封装体或芯片在溶液中的 时间和浸泡时间，便能达到所需的效果，且不易对芯片造成损伤；3、操作简便，耗时短(整个过程约耗时30分钟)；4、工艺所需的原材料是芯片厂家常用的原料，且原料价格低廉。
权利要求
1.多芯片封装体中芯片的分离方法，包括提供包有塑料封装壳的多芯片封装体，所述多芯片封装体的芯片之间通过粘合层粘合 到一起；去除所述多芯片封装体外部的塑料封装壳，然后利用去离子水清洗所述多芯片封装体；将所述多芯片封装体在煮沸的第一溶液中浸泡第一时间，所述第一溶液中包含双氧水；取出所述多芯片封装体，并分开所述多芯片封装体中的各个芯片； 将表面有粘合层的芯片在第二溶液中浸泡第二时间，所述第二溶液中包含丙酮或异丙 醇或两者的混合液；取出所述表面有粘合层的芯片，对其进行机械研磨从而去除粘合层。
2.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述粘合层是 热塑性树脂或热固性树脂。
3.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，去除所述多芯 片封装体外部的塑料封装壳是用发烟硝酸或浓硫酸。
4.如权利要求3所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，将所述多芯片 封装体在发烟硝酸或浓硫酸中浸泡4-5分钟，从而去除所述多芯片封装体外部的塑料封装壳。
5.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述第一溶液 中只包含双氧水。
6.如权利要求5所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述双氧水的 浓度为-39%。
7.如权利要求6所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述双氧水的 浓度为37%。
8.如权利要求7所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述第一时间 为7-8分钟。
9.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述第一溶液中还包括氧气、臭氧。
10.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，取出所述多芯 片封装体后，对其进行去离子水冲洗，然后再分开所述多芯片封装体中的各个芯片。
11.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述第二时间 为10-15分钟。
12.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，取出所述表面 有粘合层的芯片后，先利用去离子水对其进行清洗，然后对其进行机械研磨从而去除粘合层。
13.如权利要求1所述的多芯片封装体中芯片的分离方法，其特征在于，所述第二溶液 的浓度为100%。
全文摘要
本发明提供一种多芯片封装体中芯片的分离方法，主要通过将所述多芯片封装体在第一溶液中浸泡第一时间，然后分离各个芯片，然后将分离后的各个在第二溶液中浸泡第二时间，再对各芯片进行机械研磨以去除粘合层，从而得到完好无损的芯片，很好的解决了现有技术需要损坏上层芯片才能得到下层芯片的问题。
文档编号H01L21/00GK102044405SQ20091019710
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者何明, 吴晨龙, 林兆莹, 王潇, 郭炜 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司