Procedura di preparazione di campioni metallografici per chip a base di silicio

I chip a base di silicio sono il componente principale dei semiconduttori, ampiamente utilizzati nell'elettronica di consumo, nei sistemi di controllo industriale per le energie rinnovabili, nei chip per il settore automobilistico, nei dispositivi intelligenti basati sull'intelligenza artificiale e in molti altri ambiti. I pad dei chip rappresentano strutture fondamentali per l'incapsulamento dei componenti e l'interconnessione dei pin, svolgendo funzioni essenziali come la conduzione del circuito e la trasmissione del segnale. L'integrità strutturale dei pad influisce direttamente sulla resa di incapsulamento e sull'affidabilità a lungo termine dei dispositivi.

Nei processi di produzione di precisione su scala micro e nanometrica, i pad sono soggetti a microdifetti. Pertanto, il sezionamento metallografico trasversale dei pad è diventato una procedura fondamentale per il controllo qualità e l'analisi dei guasti nel packaging dei chip.

L'ispezione metallografica al microscopio consente di rilevare con precisione vuoti nei pad, spessori di placcatura non uniformi, delaminazione dell'interfaccia, danni da corrosione e altri difetti, facilitando un'efficace risoluzione dei problemi relativi ai difetti del processo di confezionamento. Il sezionamento e l'ispezione precisi dei pad forniscono un supporto tecnico fondamentale per una conduzione stabile dei circuiti dei chip, una migliore qualità del confezionamento e una riduzione dei rischi di guasto dei dispositivi.

Di seguito è riportato, a titolo di riferimento, il flusso di lavoro di preparazione metallografica per l'osservazione della sezione trasversale del chip pad:

●   Sgrossatura fino alla profondità desiderata con carta abrasiva P1200. Levigatura fine in sequenza con carta abrasiva P2500 e P4000.

●   Lucidatura grossolana: panno SC-JP + sospensione di diamante policristallino PD-WT da 3 μm

●   Lucidatura intermedia: panno ET-JP + sospensione di allumina AO-W da 0,05 μm

● Lucidatura finale a specchio: panno ZN + sospensione lucidante alla silice SO-T401