芯片開蓋(Decap)又稱芯片開封或者芯片開帽，是芯片常用的一種失效分析時檢測方法。通常，數(shù)據(jù)手冊可以提供芯片的很多信息。若想要設(shè)計可靠、低功耗、高性能的芯片產(chǎn)品，就不能停留在數(shù)據(jù)手冊上，需要深入研究集成電路內(nèi)部的工作原理，其制造工藝與其性能的關(guān)系，并且具有一定的分析集成電路的能力。
芯片封裝的材料
一個芯片通常由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成：
1.導(dǎo)線架。由金屬制成，用于連接硅晶片與電路板。
2.塑膠或陶瓷外殼。由塑料或陶瓷制成，通常是黑色或白色，用于保護(hù)硅晶片。
3.晶片與導(dǎo)線架之間的連接線。由金線或鋁線構(gòu)成，用于連接硅晶片與導(dǎo)線架。
4.硅晶片。由高純硅、摻雜物和金屬構(gòu)成，是集成電路的核心組件。
5.散熱底座。由金屬制成，硅晶片通過膠水粘在散熱底座上。
_20211111133950_572.jpg "芯片開蓋(Decap)檢測的有效方法及全過程細(xì)節(jié)")
通過物理或化學(xué)的方法逐層剝高各類芯片的封裝材料，以實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的目檢和電氣測試。芯片開封是進(jìn)行芯片失效分析的重要手段?，F(xiàn)行的芯片開封方法有機(jī)械開封法酸刻蝕開封法和等離子體開封法等。
原理分析：
機(jī)械開封法利用鉆頭或刀具去除芯片的封裝材料，這種開封方法速度慢，可控性差，對結(jié)構(gòu)尺寸微小的芯片不適用。
酸刻蝕開封法的原理是以適量強(qiáng)酸腐蝕芯片的塑封層，酸刻蝕開封法形成的廢液容易造成環(huán)境污染，且開封過程也不可控。
芯片開蓋的含義
Decap即開封，也稱開蓋，開帽，指給完整封裝的IC做局部腐蝕，使得IC可以暴露出來，同時保持芯片功能的完整無損, 保持 die, bond pads, bond wires乃至lead不受損傷, 為下一步芯片失效分析實(shí)驗做準(zhǔn)備，方便觀察或做其他測試（如FIB,EMMI），Decap后功能正常。
芯片開蓋范圍
普通封裝 COB、BGA、QFP、 QFN、SOT、TO、 DIP、BGA、COB 陶瓷、金屬等其它特殊封裝。
芯片開蓋方法
一般的有化學(xué)(Chemical)開封、機(jī)械(Mechanical)開封、激光(Laser)開封、Plasma Decap 。現(xiàn)在大部分Decap實(shí)驗室可以處理幾乎所有的IC封裝形式（COB.QFP.DIP SOT 等）、打線類型（Au Cu Ag）。
高分子的樹脂體在熱的濃硝酸（98%）或濃硫酸作用下，被腐蝕變成易溶于丙酮的低分子化合物，在超聲作用下，低分子化合物被清洗掉，從而露出芯片表層。
芯片開蓋方法一：在加熱板上加熱，溫度要達(dá)100-150度，將芯片正面方向向上，用吸管吸取少量的發(fā)煙硝酸（濃度>98%）。滴在產(chǎn)品表面，這時樹脂表面起化學(xué)反應(yīng)，且冒出氣泡，待反應(yīng)稍止再滴，這樣連滴5-10滴后，用鑷子夾住，放入盛有丙酮的燒杯中，在超聲波清洗機(jī)中清洗2-5分鐘后，取出再滴，如此反復(fù)，直到露出芯片為止，最后必須以干凈的丙酮反復(fù)清洗確保芯片表面無殘留物。
芯片開蓋方法二：將所有產(chǎn)品一次性放入98%的濃硫酸中煮沸。這種方法對于量多且只要看芯片是否破裂的情況較合適。缺點(diǎn)是操作較危險。要掌握要領(lǐng)。
開蓋注意點(diǎn)：所有一切操作均應(yīng)在通風(fēng)柜中進(jìn)行，且要戴好防酸手套。產(chǎn)品開帽越到最后越要少滴酸，勤清洗，以避免過腐蝕。清洗過程中注意鑷子勿碰到金絲和芯片表面，以免擦傷芯片和金絲。根據(jù)產(chǎn)品或分析要求有的開帽后要露出芯片下面的導(dǎo)電膠，或者第二點(diǎn)。另外，有的情況下要將已開帽產(chǎn)品按排重測。此時應(yīng)首先放在80倍顯微鏡下觀察芯片上金絲是否斷，塌絲，如無則用刀片刮去管腳上黑膜后送測。注意控制開帽溫度不要太高。
分析中常用酸：濃硫酸：這里指98%的濃硫酸,它有強(qiáng)烈的脫水性,吸水性和氧化性。開帽時用來一次性煮大量的產(chǎn)品，這里利用了它的脫水性和強(qiáng)氧化性。濃鹽酸：指37%（V/V）的鹽酸，有強(qiáng)烈的揮發(fā)性，氧化性。分析中用來去除芯片上的鋁層。發(fā)煙硝酸：指濃度為98%（V/V）的硝酸。用來開帽。有強(qiáng)烈的揮發(fā)性，氧化性，因溶有NO2而呈紅褐色。王水：指一體積濃硝酸和三體積濃鹽酸的混合物。分析中用來腐蝕金球，因它腐蝕性很強(qiáng)，可腐蝕金。
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