软件研发 --- 我的项目 之 剥离晶圆
严格来说，黑色封装里面露出的通常是裸芯片/晶粒（die），不是完整“晶圆（wafer）”。所谓“完美露出”，一般是指：
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芯片表面无明显划痕、酸蚀斑和烧蚀；
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钝化层、金属布线和标识完整；
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尽量保留金线、铜线、焊盘和引线框架；
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表面无黑色环氧、白色二氧化硅填料和清洗残留。
不存在对所有芯片都百分之百安全的单一方法，专业实验室通常先通过X射线或CT确定芯片位置、厚度、键合线类型，再组合使用两种以上工艺。(电路洞察)
所有较可靠的去封装方法
| 方法 | 适用情况 | 表面效果 | 保留键合线能力 | 主要问题 |
|---|---|---|---|---|
| 自动酸液喷射去封装 | 普通黑色环氧塑封IC | 很好 | 金线较好；铜线需专用工艺 | 强腐蚀、高危险 |
| 手工湿法化学腐蚀 | 少量普通塑封芯片 | 中等到较好 | 难以稳定保证 | 非均匀、容易过腐蚀 |
| 激光去封装 | 大部分塑封、局部开窗 | 很好 | 控制好时较好 | 热损伤、碳化残留 |
| 微波感应等离子体 | 铜线、银线、复杂封装、SiP | 极好 | 很好 | 设备昂贵、速度较慢 |
| RIE/ICP等离子刻蚀 | 精细清除残胶、靠近芯片表面 | 极好 | 很好 | 单独去除厚封装很慢 |
| 精密铣削/磨削 | 预先去除大部分环氧 | 中等 | 靠近键合线时风险高 | 机械划伤、振动、静电 |
| 研磨抛光/截面法 | 只需要观察截面或背面 | 很好 | 通常不保留完整连接 | 属于破坏性分析 |
| 微喷砂/微磨料 | 快速去除表层塑料 | 一般 | 较差 | 极易打断键合线 |
| 金属盖机械开盖 | 陶瓷、金属盖、CPU顶盖 | 极好 | 通常很好 | 工具接触芯片会崩裂 |
| 热开盖/焊料软化 | 焊接金属盖、部分CPU | 很好 | 很好 | 温度控制不当会损坏基板 |
| 激光切盖或切缝 | 金属盖、陶瓷盖、气密封装 | 很好 | 很好 | 需要准确控制深度 |
| 化学溶胀与超声清洗 | 去除残胶和碎屑 | 仅作辅助 | 取决于主工艺 | 不能独立溶掉多数固化环氧 |
| FIB/PFIB离子束 | 微区开窗、局部截面、逐层分析 | 纳米级 | 只适合极小区域 | 极慢且昂贵 |
| 热解/灰化 | 不要求芯片继续工作的样品 | 较差到中等 | 通常较差 | 氧化、热应力和污染 |
| 冷冻脆化/机械劈裂 | 快速取出芯片 | 不稳定 | 通常不能保留 | 芯片崩边风险很高 |
1. 自动酸液喷射去封装
这是传统失效分析实验室处理黑色环氧塑封IC的主流方法之一。设备通过耐酸垫圈限定开口区域，将腐蚀液循环喷射到封装表面，并控制流量、温度和终点。相比手工滴酸，自动Jet Etcher的均匀性、重复性和局部开窗能力明显更好。(RKD Engineering)
通常涉及硝酸、硫酸或针对特定封装材料设计的混合体系：
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金键合线：化学去封装通常相对容易；
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铜键合线：容易受到硝酸腐蚀，必须使用铜线保护工艺；
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铝焊盘：某些硫酸条件会造成焊盘损伤；
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银键合线：也需要针对性的低腐蚀流程。
研究表明，酸体系、时间、温度、封装填料和键合线材料都会直接影响结果，因此不能对未知芯片直接套用固定配方。(IMAPSource)
**优点：**速度快、芯片表面一般比较干净、适合大多数传统DIP、SOP、QFP、QFN塑封。
**缺点：**铜线和铝焊盘容易受损；残酸可能长期腐蚀器件；高浓度及发烟酸会产生严重腐蚀和有毒烟气，只适合具备专业耐酸湿台、尾气处理和应急设施的实验室。
2. 激光去封装
激光通过扫描去除黑色环氧塑封料，可以只打开指定区域，减少芯片和键合线接触腐蚀性化学品的时间。它特别适合：
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先快速去掉封装上部的大量材料；
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在指定电路区域局部开窗；
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处理不适合长时间酸腐蚀的铜线、银线器件；
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保留故障痕迹进行失效分析。
激光的主要风险是局部过热、碳化和误伤键合线。因此专业工艺往往不会直接用激光一直打到芯片表面，而是留下薄层，再由等离子体或受控化学方法清除。(EAG Laboratories)
3. 微波感应等离子体去封装
微波感应等离子体（MIP）利用活性等离子体分解环氧树脂，不需要让芯片长时间接触强酸。它尤其适合：
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铜线、银线和超细键合线；
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多层线弧、SiP和3D封装；
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WLCSP、COB和高玻璃化温度封装；
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需要保留焊盘、镀层及失效痕迹的样品。
公开研究显示，大气压微波等离子体能够清除塑封材料，并在适当条件下保留键合线、焊盘和钝化层。它被认为是目前获得“干净、低损伤芯片表面”的最佳技术路线之一。(EAG Laboratories)
不足是设备价格高，处理厚封装时通常比酸法或激光慢。
4. RIE/ICP反应离子刻蚀
RIE或ICP主要用于接近芯片表面后的精细清理，包括：
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清除剩余的薄环氧层；
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去除键合线下方残胶；
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清理激光形成的碳化物；
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对裸芯片进一步逐层去除介质层。
这种方法选择性和可控性高，但去除毫米级厚封装非常慢，所以最适合作为最后精修步骤，而不是从完整黑色封装开始单独处理。(谷歌专利)
5. 精密机械去除
包括数控铣削、金刚石砂轮磨削、平面研磨和机械预开腔。
它的正确用途是：先去掉距离芯片较远的大部分封装料，缩短后续激光、酸法或等离子体处理时间。专业设备可根据X射线测得的芯片深度逐层进给，但机械方法靠得过近时仍可能划伤芯片、打断键合线或造成硅片崩边。(Spectro-Lab)
不建议仅靠普通雕刻机或手持打磨工具一直磨到芯片表面。
6. 微喷砂和微磨料
使用非常细的磨料冲刷黑色封装，设备简单且去除速度快。但实验结果表明，这种方式可能破坏全部键合线，并带来静电放电风险，因此只适合：
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不需要芯片继续工作的样品；
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后续还要进行化学去封装的粗加工；
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只想取出裸芯片拍照，且不在意键合结构。
它不适合作为追求“完美晶粒”的最终工艺。(电路洞察)
7. 金属或陶瓷封装开盖
对陶瓷DIP、金属罐、气密封装以及带金属顶盖的处理器，不应使用针对环氧塑料的酸法作为首选，而应根据封口形式选择：
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精密切割或锯切；
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周边铣削；
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激光切缝；
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加热软化焊料；
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切开或软化粘接胶；
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对焊接盖进行专用开盖。
这类器件开盖后通常可以直接看到芯片和键合线，表面效果往往比塑封去除更好。封装材料不同，适用方法也明显不同。(Spectro-Lab)
8. FIB/PFIB离子束
聚焦离子束适合在已经露出的芯片上做微区加工，例如：
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打开几微米至几十微米的观察窗口；
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制备电路截面；
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定点暴露某根金属线或晶体管区域；
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进行逐层失效分析。
它可以达到极高精度，但不适合去掉整块黑色封装，因为面积过大、成本和时间都不可接受。
最容易得到“完美芯片照片”的组合
普通金线塑封IC
X射线定位 → 精密机械预开腔 → 自动酸液喷射 → 溶剂清洁与显微检查
这是效率和表面洁净度较平衡的路线。
铜线或银线塑封IC
X射线定位 → 激光去除大部分封装 → 微波等离子体或低损伤ICP精修
这种组合更有利于保留铜线、银线、铝焊盘及芯片表面。激光加等离子体也是公开研究中推荐的互补路线：激光负责快速去除厚材料，等离子体负责靠近敏感结构后的精细清除。(电路洞察)
只追求漂亮的裸芯片照片，不要求通电
机械磨薄封装背面或正面 → 留安全余量 → 等离子体/受控化学清除残层 → 专业显微清洁
这种情况下可以不保留键合线，但仍不能直接磨到硅表面。
综合推荐等级
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最佳低损伤方案：激光预处理＋微波等离子体精修。
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传统塑封性价比最高：机械预开腔＋自动Jet Etcher。
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仅作截面观察：精密研磨抛光。
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不建议追求完美效果时使用：手工滴酸、普通雕刻机、微喷砂、火烧或直接砸开。
真正决定结果的不是单纯选择“硝酸还是激光”，而是提前确认芯片位置、封装厚度、填料含量、键合线材质以及是否要求芯片继续工作。未知样品最好先用同批次备用件建立工艺窗口，不能直接拿唯一芯片试验。
去除芯片黑色封装（开封/开盖）的可靠方法
去除芯片黑色环氧树脂封装以暴露裸die，这一过程称为去封装（Decapsulation）。以下是业界常用的可靠方法：
一、化学法（Wet Chemical Etching）
1. 发烟硝酸法（Fuming Nitric Acid）
原理：红烟/白烟硝酸溶解环氧树脂
温度：通常加热至 60-100°C
优点：成本低，对金属键合线（金线）保护较好
缺点：对铜线、铝线可能有腐蚀
2. 硫酸法（Sulfuric Acid）
原理：浓硫酸加热溶解封装料
温度：约 200-300°C
适用：铜键合线芯片（铜对硫酸耐受较好）
注意：高温操作危险性高
3. 混酸法（硝酸+硫酸）
按比例混合，兼顾溶解效率与键合线保护
需根据键合线材质（金/铜/铝）调整配比
二、机械法（Mechanical Milling）
1. 机械研磨/铣削
使用精密铣床或磨削设备逐层去除封装料
常作为化学法前的预处理（先铣掉大部分材料，减少化学试剂用量）
2. 激光开封（Laser Decapsulation）
用激光烧蚀封装材料
优点：精确、可局部开窗、自动化程度高
常与化学法结合（激光开腔 + 酸处理精修）
三、等离子体法（Plasma Etching）
干法等离子刻蚀
使用氧等离子体（O₂ plasma）灰化有机封装料
优点：无液体、对器件损伤小、洁净
缺点：速率较慢，成本较高
四、专用自动开封设备
商用喷酸机（Jet Etcher）
品牌如 Nisene JetEtch、ULTRA TEC 等
将加热的酸液喷射到芯片开窗区
优点：自动化、可控性强、安全性高、结果一致
⚠️ 重要安全与操作提示
事项 说明
防护装备 必须佩戴耐酸手套、护目镜、防毒面具，在通风橱中操作
专业环境 强酸高温操作极其危险，应在专业实验室进行
键合线保护 根据金/铜/铝线选择合适试剂，避免腐蚀连接
后处理清洗 用丙酮、异丙醇（IPA）清洗残留，避免污染
获得"完美裸die"的关键
先机械/激光预处理 + 化学精修 的组合工艺效果最佳
控制好酸温、时间，避免过腐蚀
保留键合线可用于电性测试；仅需成像可完全溶解封装
说明：这些方法主要用于故障分析（FA）、失效分析、逆向工程研究、专利分析、质量检测等合法专业用途。请确保您的操作用途合法，并具备相应的实验室安全条件。如需实际操作，建议委托专业的失效分析实验室。
如果您能告知具体的封装类型和键合线材质（金线/铜线/铝线），我可以给出更针对性的工艺建议。
1.砂纸打磨法，这个方法不适合太薄的
2.火烧法，这个方法可行
3.化学试剂法，这个不知道这么做
浙公网安备 33010602011771号