微电子封装材料截面制备案例

样品与制样目标

本案例样品为微电子封装材料截面,通常包含硅芯片、陶瓷或环氧封装材料、铜/铝金属结构、焊点、聚合物材料及细小界面。制样目标是在同一抛光平面内,清楚暴露芯片边缘、金属焊点、封装界面、薄膜层、陶瓷基体或缺陷位置。
这类样品的难点不在于尺寸小,而在于材料差异大:硅和陶瓷硬而脆,铜、铝和焊料容易拖拽,聚合物和环氧材料受热后容易软化。切割、镶嵌和抛光必须一起考虑,不能直接套用普通切片流程。

客户在传统方案中的主要问题

切割结果依赖操作者经验。样品内部材料切换快,固定进给状态容易造成崩边、裂纹、分层或切割片堵塞。

环氧冷镶嵌等待时间长。传统环氧透明、低收缩、边缘保持性好,但固化周期长,双组分配比和混合也会带来变量。

抛光过程需要人工看守。多材料共面抛光时,压力、布面状态和抛光液补加都会影响软金属拖拽、浮雕和边缘塌陷。

LAMPLAN/GP方案的改进方向
切割  镶嵌  磨抛
CUTLAM micro 3.0+专用切割轮
智能切割配合激光定位,先把目标区域定位清楚,再根据切割负载变化调整切割状态。专用切割轮对于金刚石颗粒的分布有着特定的设计,对硅、陶瓷、金属和封装树脂共存的样品,可减少定位偏差和材料切换时的冲击。

GP9040-L + 真空光固化机

单组分光固化树脂,不需要现场配比、搅拌和等待环氧反应。抽真空让树脂 更紧致地贴合样品边缘、焊点和细小缝隙,固化后为后续磨抛提供更高支撑。

MASTERLAM 3.0 + 自动滴液系统

压力自动补偿让研磨和抛光接触状态更稳定;自动滴液按设定节奏均匀补液,减少抛光液浪费,同时减少工程师长时间看守。
 
切割耗材与切割效率对比
下图用于说明切割轮颗粒分布及切割截面效果差异。对微电子封装材料来说,切割环节的稳定性会直接影响后续镶嵌和抛光难度。
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传统进口品牌:精密金刚石切割轮颗粒显微图 LAMPLAN:金刚石切割轮颗粒显微图

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传统进口品牌切割轮的切割效果 LAMPLAN 金刚石切割轮的切割效果
镶嵌耗材的效果对比
传统进口品牌:环氧树脂镶嵌效果 GP:光固化树脂镶嵌效果
抛光耗材的效果对比
传统进口品牌:抛光效果 LAMPLAN:抛光效果
方案解析
环节 传统方案 客户实际问题 LAMPLAN/GP改进
切割 精密金刚石切割,依赖切割片、冷却、修整和样品方向。 样品材料变化大,切割成功率受经验影响。 CUTLAM micro 3.0 智能切割,根据负载变化调整切割状态。
镶嵌 环氧冷镶嵌 + 真空浸渗。 固化时间长,配比、混合和环境变量多。 光固化树脂 + 抽真空,保留浸润能力,同时缩短等待时间。
抛光 传统磨抛路径,依赖手动判断和补液。 工程师需要长时间看守,批次稳定性受人为影响。 自动压力补偿 + 自动滴液,稳定接触状态和补液节奏。
整体 可以完成制样,但流程节奏偏慢。 成功率、效率和一致性还有提升空间。

形成更适合快速失效分析和批量截面检测的完整流程。

方案小结

LAMPLAN / GP 方案通过智能切割、光固化真空镶嵌和自动补偿抛光,把切割、镶嵌、抛光三个关键环节连成一套更容易复制的流程。对于微电子封装材料的快速失效分析和批量截面检测,这套方案的价值在于减少经验依赖,缩短样品周转时间,并提升多材料共面结果的一致性。