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等离子清洗机在封装生产中的应用有哪些?

发布时间:2022-12-27      点击次数:111
  等离子清洗机在微电子封装领域有着广泛的应用前景,等离子体清洗技术的成功应用依赖于工艺参数的优化,包括过程压力、等离子激发频率和功率、时间和工艺气体类型、反应腔室和电极的配置以及待清洗工件放置位置等。
  
  在芯片封装生产中,等离子清洗机的选择取决于后续工艺对材料表面的要求、材料表面的原有特征、化学组成以及表面污染物性质等。
  
  一、优化引线键合
  
  用Ar等离子体,将样品置放在地极板,当射频功率为200W~600W、气体压力为100mT~120mT或140mT~180mT时,清洗10min~15min,能获得很好的清洗效果和键合强度,实验用直径25μm金丝键合引线,当采用等离子清洗后,其平均键合强度可提高到6.6gf以上。
  

等离子清洗机

 

  二、倒装焊接前的清洗
  
  在芯片倒装封装方面,对芯片和载体进行等离子体清洗,提高其表面活性以后再进行倒装焊,可以有效地防止或减少空洞,提高黏附性。另一特点是提高填料边缘高度,改善封装的机械强度,降低因材料间不同的热膨胀系数而在界面间形成的剪切应力,提高产品可靠性和寿命。
  
  三、芯片粘结的清洗
  
  等离子清洗机可用于芯片粘结之前的处理,由于未处理材料表明普遍的疏水性和惰性,其表面粘结性能通常很差,粘结过程中很容易在界面产生空洞。活化后的表面能改善环氧树脂等高分子材料在表面的流动性能,提供良好的接触表面和芯片粘结浸润性,可有效防止或减少空洞形成,改善热传导能力。
  
  清洗常用的表面活化工艺是通过氧气、氮气或它们的混合气等离子体来完成的。微波半导体器件在烧结前采用等离子体清洗管座,对保证烧结质量十分有效。
  
  四、引线框架的清洗
  
  引线框架在当今的塑封中仍占有相当大的市场份额,其主要采用导热性、导电性、加工性能良好的铜合金材料制作引线框架。但铜的氧化物及其他一些污染物会造成模塑料与铜引线框架分层,并影响芯片粘接和引线键合质量,确保引线框架清洁是保证封装可靠性的关键。
  
  研究表明,采用氢氩混合气体,激发频率13.56MHz,能够有效地去除引线框架金属层上的污染物,氢等离子体能够去除氧化物,而氩通过离子化能够促进氢等离子体数量的增加。
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