等離子清洗機在微電子封裝領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景,半導體后部生產(chǎn)工序中,由于指印、助焊劑、焊料、劃痕、沾污、微塵、樹(shù)脂殘跡、自熱氧化、有機物等,在器件和材料表面形成各種沾污,這些沾污會(huì )明顯地影響封裝生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量,利用等離子體清洗技術(shù),能夠很容易清除掉生產(chǎn)過(guò)程中形成的這些分子水平的污染,從而顯著(zhù)地改善封裝的可制造性、可靠性及成品率。
等離子清洗機在優(yōu)化引線(xiàn)鍵合中的運用
在芯片、微電子機械系統MEMS封裝中,基板、基座與芯片之間有大量的引線(xiàn)鍵合,引線(xiàn)鍵合仍然是實(shí)現芯片焊盤(pán)與外引線(xiàn)連接的重要方式,如何提高引線(xiàn)鍵合強度一直是行業(yè)研究的問(wèn)題。射頻驅動(dòng)的低壓等離子清洗技術(shù)是一種有效的、低成本的清潔方法,能夠有效地去除基材表面可能存在的污染物,例如氟化物、鎳的氫氧化物、有機溶劑殘留、環(huán)氧樹(shù)脂的溢出物、材料的氧化層,等離子清洗一下再鍵合,會(huì )顯著(zhù)提高鍵合強度和鍵合引線(xiàn)拉力的均勻性,它對提高引線(xiàn)鍵合強度作用很大。在引線(xiàn)鍵合之前,氣體等離子體技術(shù)可以用來(lái)清洗芯片接點(diǎn),改善結合強度及成品率。
等離子清洗機在倒裝焊接前的清洗應用
在芯片倒裝封裝方面,對芯片和載體進(jìn)行等離子體清洗,提高其表面活性以后再進(jìn)行倒裝焊,可以有效地防止或減少空洞,提高黏附性。另一特點(diǎn)是提高填料邊緣高度,改善封裝的機械強度,降低因材料間不同的熱膨脹系數而在界面間形成的剪切應力,提高產(chǎn)品可靠性和壽命。
等離子清洗機在芯片粘結的清洗的應用
等離子體表面清洗可用于芯片粘結之前的處理,由于未處理材料表明普遍的疏水性和惰性,其表面粘結性能通常很差,粘結過(guò)程中很容易在界面產(chǎn)生空洞?;罨蟮谋砻婺芨纳骗h(huán)氧樹(shù)脂等高分子材料在表面的流動(dòng)性能,提供良好的接觸表面和芯片粘結浸潤性,可有效防止或減少空洞形成,改善熱傳導能力。清洗常用的表面活化工藝是通過(guò)氧氣、氮氣或它們的混合氣等離子體來(lái)完成的。微波半導體器件在燒結前采用等離子體清洗管座,對保證燒結質(zhì)量十分有效。
等離子清洗機在引線(xiàn)框架的清洗的應用
引線(xiàn)框架在當今的塑封中仍占有相當大的市場(chǎng)份額,其主要采用導熱性、導電性、加工性能良好的銅合金材料制作引線(xiàn)框架。但銅的氧化物及其他一些污染物會(huì )造成模塑料與銅引線(xiàn)框架分層,并影響芯片粘接和引線(xiàn)鍵合質(zhì)量,確保引線(xiàn)框架清潔是保證封裝可靠性的關(guān)鍵。研究表明,采用氫氬混合氣體,激發(fā)頻率13.56MHz,能夠有效地去除引線(xiàn)框架金屬層上的污染物,氫等離子體能夠去除氧化物,而氬通過(guò)離子化能夠促進(jìn)氫等離子體數量的增加。
等離子清洗機在管座管帽的清洗應用
管座管帽若存放時(shí)間較長(cháng),表面會(huì )有陳?ài)E且可能有污染,先對管座管帽進(jìn)行等離子體清洗,去除污染,然后封帽,可顯著(zhù)提高封帽合格率。陶瓷封裝通常使用金屬漿料印制線(xiàn)作鍵合區、蓋板密閉區。在這些材料的表面電鍍Ni、Au前,采用等離子清洗,去掉有機物沾污,提高鍍層質(zhì)量。
在半導體封裝方面,等離子清洗機正廣泛應用于封裝材料清洗及活化,對解決電子元器件存在的表面沾污、界面狀態(tài)不穩定、燒結及鍵合不良等缺陷隱患,提升質(zhì)量管理和工序控制能力具有操作性的積極作用,改善材料表面特性,提高封裝產(chǎn)品性能,需要選擇合適的清洗方式和清洗時(shí)間,對提高封裝質(zhì)量和可靠性極為重要。