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20年專(zhuān)注等離子清洗機(jī)研發(fā)生產(chǎn)廠家
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在線(xiàn)式plasma清洗工藝用在鍵合和銅引線(xiàn)框架:
一、在線(xiàn)式plasma清洗工藝的應(yīng)用
集成ic黏結(jié)中的空隙是封裝技術(shù)中常見(jiàn)的現(xiàn)象,主要是因?yàn)闆](méi)經(jīng)清洗處理的表面存在許多氧化物質(zhì)和有機(jī)污染物,會(huì)導(dǎo)致集成ic黏結(jié)不完全,降低封裝的散熱能力,給封裝的穩(wěn)定性帶來(lái)極大的影響。在集成ic黏結(jié)前,采用O2、Ar和H2的混合氣體進(jìn)行幾十秒的在線(xiàn)式等離子清洗,可以去除元件表面的有機(jī)氧化物質(zhì)和金屬氧化物,可以增加材料表面能,促進(jìn)黏結(jié),減少空隙,極大地改善黏結(jié)的質(zhì)量。
二、鍵合前的在線(xiàn)式plasma清洗
引線(xiàn)鍵合是集成ic和外部封裝體之間互連最常見(jiàn)和最有效的連接工藝,據(jù)統(tǒng)計(jì),約有70%以上的產(chǎn)品無(wú)效均由鍵合無(wú)效引起。主要是因?yàn)楹副P(pán)上及厚膜導(dǎo)體的雜質(zhì)污染是引線(xiàn)鍵合可焊性和可靠性下降的一個(gè)主要原因。包括集成ic、劈刀和金絲等各個(gè)環(huán)節(jié)均可造成污染。如不及時(shí)進(jìn)行清洗處理而直接鍵合,將造成虛焊、脫焊和鍵合強(qiáng)度偏低等缺陷。采用Ar和H2的混合氣體進(jìn)行幾十秒的在線(xiàn)式等離子清洗,可以使污染物反應(yīng)生成易揮發(fā)的CO2和H2O。由于清洗時(shí)間短,在去除污染物的同時(shí),不會(huì)對(duì)鍵合區(qū)周?chē)拟g化層造成損傷。因而,通過(guò)在線(xiàn)式等離子清洗可以有效清除鍵合區(qū)的污染物,提高鍵合區(qū)的粘結(jié)性能,增強(qiáng)鍵合強(qiáng)度,可以大大降低鍵合的失效率。
三、銅引線(xiàn)框架的在線(xiàn)式plasma清洗
引線(xiàn)框架作為封裝的主要結(jié)構(gòu)材料,貫穿了整個(gè)封裝過(guò)程,約占電路封裝體的80%,是用于連接內(nèi)部芯片的接觸點(diǎn)和外部導(dǎo)線(xiàn)的薄板金屬框架。引線(xiàn)框架所選材料的要求十分苛刻,必須具備導(dǎo)電性高、導(dǎo)熱性能好、硬度較高、耐熱和耐腐蝕性能優(yōu)良、可焊性好和成本低等特點(diǎn)。從現(xiàn)有的常用材料看,銅合金能夠滿(mǎn)足這些要求,被用作主要的引線(xiàn)框架材料。但是銅合金具有很高的親氧性,極易被氧化,而生成的氧化物質(zhì)又會(huì)使銅合金進(jìn)一步氧化。形成的氧化膜過(guò)厚時(shí),會(huì)降低引線(xiàn)框架和封裝樹(shù)脂之間的結(jié)合強(qiáng)度,造成封裝體發(fā)生分層和開(kāi)裂現(xiàn)象,降低封裝的穩(wěn)定性。
因而,解決銅引線(xiàn)框架的氧化物質(zhì)無(wú)效問(wèn)題對(duì)于提升電子封裝的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用。采用Ar和H2的混合氣體進(jìn)行幾十秒的在線(xiàn)式plasma清洗,可以去除銅引線(xiàn)框架上的氧化物質(zhì)和有機(jī)物,能夠達(dá)到改善表面性質(zhì),提高焊接、封裝和黏結(jié)可靠性的目的。
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