(天津环鑫科技发展有限公司天津市300384)
摘要:针对GPP小芯片玻璃沿厚度高,后道封装时很容易压在玻璃沿上导致芯片裂片,改善玻璃高度,匹配后道封装模具作业;大大提高了封装良率。
关键词:GPP;小芯片;去边;去边酸;温度;玻璃沿高度;有效边长
引言
目前市场对1200VGPP芯片(主要是小尺寸芯片,芯片尺寸≤50mil)需求日益增大,市场供应的小尺寸芯片主要采用刀刮法、光阻玻璃法及电泳法制作。我司GPP芯片采用电泳法制作,玻璃钝化后玻璃沿有一定高度和宽度,如下图:
电泳法生产的GPP芯片稳定性及可靠性较高,但由于玻璃沿的存在导致客户使用存在以下问题:
1、封装厂长期使用刀刮法或光阻玻璃法生产的GPP芯片,若要切换到使用电泳法生产的GPP芯片,生产上很多工装需要更换,很多封装厂家考虑到生产成本很难变更,导致我司电泳法生产的GPP芯片市场推广较慢;
2、在封装厂焊接过程中,一旦出现焊接偏移会导致引线部分端面直接压在GPP芯片的钝化玻璃沿,在塑封后产生应力较大,导致硅或钝化玻璃层碎裂,从而导致芯片参数结果异常。对2014年客户反馈不良品进行分析约60%以上存在此种情况。
基于以上两个方面导致我司小尺寸GPP芯片市场认可度较低,急需改善这一现象。
三、现状调查
针对客户使用改善前后GPP芯片对比情况:
项目确立:
从以上对比数据可看出,改善后高温漏电有明显降低,满足客户需求;
四、确定目标
1.量化目标
2.长期目标
优化并完善现有工艺标准,做好现场可视化管理,检查监督工艺标准的执行;
五、问题分析及解决思路
1.问题分析
电泳法制作GPP芯片时需要在硅片表面生长一层约1μm的氧化层(主要是二氧化硅),沟槽腐蚀时由于混酸对硅和二氧化硅腐蚀速度不同(混酸对二氧化硅腐蚀速度较慢),腐蚀后沟槽上边缘二氧化硅呈锯齿状,需要在后续去边工序用HF将锯齿状的边缘腐蚀整齐。由于横向腐蚀后在硅片表面形成一定宽度的裸露硅,电泳后在裸露硅上会沉积上玻璃粉,经玻璃烧成后形成一层有一定宽度和高度的钝化保护环。
2.解决思路
采用调整去边液温度和去边时间,减少二氧化硅层横向腐蚀宽度,从而降低钝化后玻璃沿高度。
六、制定对策
七、对策实施
2.试验结论:
去边酸:BOE(10:1);
温度:(38~41)℃;
时间:110S~120S
作业过程要求:手摇(1次/S);
八、效果跟踪
1、GPP芯片玻璃沿高度:
原有沿产品玻璃沿高度(10~50)um,去边改善后主要控制在(0~20)um,玻璃沿高度有了明显的降低;
2、GPP芯片的有效边长:
有沿GPP芯片的有效边长为原边长的40%~50%左右,去边改善后有效边长为原边长的60%左右,有效边长有了10%~20%的增大;
有沿GPP芯片的有效面积占原面积的14%~32%左右,去边改善后有效面积占原面积的32~43%左右,有效面积有了10%~18%的增大;
九、作业标准化