一种封装基板EBSD样品及其制备方法技术

本发明专利技术提供的封装基板EBSD样品及其制备方法，结合机械抛光和电解抛光以及导电处理工艺、再利用FIB

【技术实现步骤摘要】
一种封装基板EBSD样品及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路封装基板的制造领域，特别是涉及一种封装基板EBSD样品及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着芯片向低功耗、高速度、高密度和低电压的趋势发展，从而加剧了对封装基板的需求量，且同时对封装基板的性能和品质提出了更高的要求，而在封装基板的生产过程中，晶粒的大小、不同层的晶粒取向均会影响封装基板的性能和品质。
[0003]电子背散射衍射(EBSD)技术是基于扫描电镜中电子束在倾斜样品表面激发并形成衍射菊池带的分析从而确定晶体结构，取向及相关信息的一种技术，从而利用EBSD技术可以得到任何晶体材料的微观组织形貌、结构与晶粒大小、形状及其取向分布的信息。EBSD技术的原理是：利用电子束入射倾斜晶体样品产生的散射电子，以形成衍射花样，而衍射花样则携带了样品扫描区域的晶体结构和取向等晶体学信息，并且给出了亚微米及分辨率的绝对晶体取向。但是EBSD技术对晶体缺陷非常敏感，从而要求在制备过程中必须消除测试样品的全部表面缺陷。
[0004]在现有技术中，比较常用的EBSD制备样品的方法主要为机械抛光、振动抛光、化学抛光、电解抛光、聚焦离子束(FIB)抛光、氩离子抛光等。其中，机械抛光获得的样品平整度高、光亮度高且可同时制备多个样品，但其制备周期长且容易在表面产生划痕，同时存在残余应力的缺点，从而严重降低EBSD标定率；振动抛光制备EBSD样品的耗时长，试样处理成本较高，且无法适用于易受腐蚀的镁合金；化学抛光制备EBSD样品的速度快、效率高且适用于复杂件，但其光亮度差且会产生较大的污染；电解抛光制备EBSD样品所使用的设备简单，成本低且制备周期短以及无机械形变，但其只适用于导电材料；聚焦离子束(FIB)抛光制备EBSD样品的周期长，但制备时需去除测试区域周围的遮挡部分，可观察区域较小且设备成本非常高；氩离子抛光可以获得较好的表面，并且不会对样品造成机械损害，但实验参数不好掌握且实验仪器成本过高导致该方法目前无法普及，且离子轰击所产生的热量可能会引起EBSD样品表面的损伤，从而对EBSD标定率产生较大的影响。
[0005]目前，对于一些失效的封装基板样品，需要对封装基板的关键部位如盲孔的互联面做EBSD技术分析，当选择FIB抛光制备封装基板EBSD样品时，需要长达8个小时的制备时长，且最终能进行EBSD测试的区域非常小，测试后的标定率仅为53％左右；若选择机械抛光制备封装基板EBSD样品时，更是无法拍出封装基板的任何EBSD花样，因此设计一种具有特定参数的封装基板EBSD样品的制备方法至关重要。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种封装基板EBSD样品及其制备方法，用于解决现有技术制备封装基板EBSD样品的成本高、制备时间长以及工艺流程复杂导致生产效率低，EBSD样品测试区域小甚至无衍射花样造成的严重影响EBSD标定率
的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种封装基板EBSD样品的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0008]对封装基板进行机械研磨及抛光处理；
[0009]利用组分为无机酸和有机醇类的电解抛光液对机械抛光处理后的封装基板进行电解抛光；
[0010]对电解抛光后的封装基板进行喷金或喷碳的导电处理；
[0011]用FIB
‑
SEM双束系统去除待测区域表面的金层或碳层以得到所述封装基板EBSD样品。
[0012]可选地，进行机械抛光处理时包括对封装基板进行切割，并利用环氧树脂胶进行固化，然后依次对封装基板进行机械研磨和机械抛光的步骤，其中，机械抛光所采用的抛光液包括粒径为0.3μm的氧化铝抛光液。
[0013]可选地，对封装基板进行机械研磨时，依次使用180目，360目，600目，1200目，2400目，4000目的砂纸进行磨制，且每次更换砂纸时，将封装基板同时旋转90
°
，直至将上一次的磨痕消除为止。
[0014]可选地，所述机械抛光的具体步骤为；将转速调至100～500r/min对封装基板进行第一次抛光，在第一次抛光的过程中加入氧化铝抛光液；再将转速调至100r/min～300r/min进行第二次抛光，直至封装基板的抛光截面在光学显微镜无划痕且出现光亮镜面。
[0015]可选地，所述机械抛光的时间为0.5min
‑
5min。
[0016]可选地，进行电解抛光时，以铜片为阴极并与电源的负极相连，以封装基板为阳极并与电源的正极相连，电解抛光过程中对电解液持续搅拌直至封装基板的表面有气泡产生且呈光亮镜面，电解抛光完成后取出封装基板，并进行清洁、干燥。
[0017]可选地，电解抛光的参数设置为：电压5V～10V，电流0.5A～3A，抛光时间2s～30s。
[0018]可选地，电解抛光使用的电解抛光液由磷酸：乙醇：异丙醇：DI水混合得到，其质量分数比为5:5:1:10或5.5:4.5:1:8的一种。
[0019]可选地，用FIB
‑
SEM双束系统去除待测区域表面的金层或碳层的方法包括将导电处理后的封装基板放入样品仓水平样品台，并对所述样品仓进行抽真空，将所述水平样品台旋转一定角度，调整FIB
‑
SEM双束系统的离子束对并调整参数，从而将封装基板上的待测区域表面的金层或碳层去除。
[0020]可选地，所述FIB
‑
SEM双束系统的参数为：FIB的加速电压10kV～30kV；FIB的束流强度30pA～100pA。
[0021]本专利技术还提供一种封装基板EBSD样品，可以采用权利要求1～10任一项所述的封装基板EBSD样品的制备方法制备得到。
[0022]本专利技术的封装基板EBSD样品及其制备方法具有以下有益效果：所述制备方法结合机械抛光和电解抛光以及导电处理工艺、再利用FIB
‑
SEM双束系统的离子束对去除待测区域表面的导电层，这样既可以保证待测试区域衍射花样信息的完整性，又可以在一定程度上保持EBSD样品的导电性，同时降低EBSD样品表面的氧化程度，从而制备出具有较高EBSD标定率的封装基板EBSD样品，其EBSD标定率可至85％～95％及以上；利用所述制备方法制备得到的封装基板EBSD样品，可测试的区域大，从而可以得到封装基板中盲孔的全部EBSD
测试分析信息；相比于单一的FIB离子束切割制备封装基板EBSD样品，其制备时间短，生产效率高；制备过程中的电解抛光液也可重复使用，从而在一定程度上降低生产成本。
附图说明
[0023]图1显示为本专利技术提供的封装基板EBSD样品的制备方法的流程图。
[0024]图2显示为本专利技术实施例一中得到的封装基板EBSD样品标定结果图。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装基板EBSD样品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：对封装基板进行机械研磨及抛光处理；利用组分为无机酸和有机醇类的电解抛光液对机械抛光处理后的封装基板进行电解抛光；对电解抛光后的封装基板进行喷金或喷碳的导电处理；用FIB
‑
SEM双束系统去除待测区域表面的金层或碳层以得到所述封装基板EBSD样品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：进行机械研磨及抛光处理时包括对封装基板进行切割，并利用环氧树脂胶进行固化，然后依次对封装基板进行机械研磨和机械抛光的步骤，其中，机械抛光所采用的抛光液为氧化铝抛光液。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：对封装基板进行机械研磨时，依次使用180目，360目，600目，1200目，2400目，4000目的砂纸进行磨制，且每次更换砂纸时，将封装基板同时旋转90
°
，直至将上一次的磨痕消除为止。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述机械抛光的具体步骤为；将转速调至100～500r/min对封装基板进行第一次抛光，在第一次抛光的过程中加入氧化铝抛光液；再将转速调至100r/min～300r/min进行第二次抛光，直至封装基板的抛光截面在光学显微镜无划痕且出现光亮镜面。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述机械抛光的时间为0.5min
‑
5mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍发燕，王建彬，计欣磊，孟伟，
申请(专利权)人：上海美维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：