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20年專注等離子清洗機研發(fā)生產(chǎn)廠家
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在線式plasma清洗工藝用在鍵合和銅引線框架:
一、在線式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)中常見的現(xiàn)象,主要是因為沒經(jīng)清洗處理的表面存在許多氧化物質(zhì)和有機污染物,會導(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的混合氣體進行幾十秒的在線式等離子清洗,可以去除元件表面的有機氧化物質(zhì)和金屬氧化物,可以增加材料表面能,促進黏結(jié),減少空隙,極大地改善黏結(jié)的質(zhì)量。
二、鍵合前的在線式plasma清洗
引線鍵合是集成ic和外部封裝體之間互連最常見和最有效的連接工藝,據(jù)統(tǒng)計,約有70%以上的產(chǎn)品無效均由鍵合無效引起。主要是因為焊盤上及厚膜導(dǎo)體的雜質(zhì)污染是引線鍵合可焊性和可靠性下降的一個主要原因。包括集成ic、劈刀和金絲等各個環(huán)節(jié)均可造成污染。如不及時進行清洗處理而直接鍵合,將造成虛焊、脫焊和鍵合強度偏低等缺陷。采用Ar和H2的混合氣體進行幾十秒的在線式等離子清洗,可以使污染物反應(yīng)生成易揮發(fā)的CO2和H2O。由于清洗時間短,在去除污染物的同時,不會對鍵合區(qū)周圍的鈍化層造成損傷。因而,通過在線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,增強鍵合強度,可以大大降低鍵合的失效率。
三、銅引線框架的在線式plasma清洗
引線框架作為封裝的主要結(jié)構(gòu)材料,貫穿了整個封裝過程,約占電路封裝體的80%,是用于連接內(nèi)部芯片的接觸點和外部導(dǎo)線的薄板金屬框架。引線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。從現(xiàn)有的常用材料看,銅合金能夠滿足這些要求,被用作主要的引線框架材料。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)又會使銅合金進一步氧化。形成的氧化膜過厚時,會降低引線框架和封裝樹脂之間的結(jié)合強度,造成封裝體發(fā)生分層和開裂現(xiàn)象,降低封裝的穩(wěn)定性。
因而,解決銅引線框架的氧化物質(zhì)無效問題對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的混合氣體進行幾十秒的在線式plasma清洗,可以去除銅引線框架上的氧化物質(zhì)和有機物,能夠達到改善表面性質(zhì),提高焊接、封裝和黏結(jié)可靠性的目的。
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