等離子清洗技術(shù)在引線鍵合工藝中的應(yīng)用
在20世紀(jì)初期,等離子清洗技術(shù)開始得到應(yīng)用,隨著科技的快速發(fā)展,其應(yīng)用也越來越廣,像電子 行業(yè)(主要是半導(dǎo)體和光電工業(yè))、橡膠、塑料、汽車、醫(yī)療、國(guó)防及纖維等領(lǐng)域。可見,等離子清洗技術(shù)的重要性。在半導(dǎo)體業(yè)中等離子清洗技術(shù)之所以成為不可或缺的一道工藝,其主要作用是能夠有效提高半導(dǎo)體元器件在生產(chǎn)制造過程中引線鍵合的合格率,提高產(chǎn)品的可靠性。根據(jù)統(tǒng)計(jì),70%以上的半導(dǎo)體元器件產(chǎn)品失效主要原因是由鍵合失效引起,這是因?yàn)樵诎雽?dǎo)體元器件生產(chǎn)制造過程中會(huì)受到污染,會(huì)有一些無機(jī)和有機(jī)的殘留物附著在鍵合區(qū),會(huì)影響到鍵合效果,容易出現(xiàn)脫焊、虛焊和引線鍵合強(qiáng)度偏低等缺 陷,從而導(dǎo)致產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性沒有保證。采用等離子清洗技術(shù)可以將鍵合區(qū)的污染物進(jìn)行有效的清楚, 提高鍵合區(qū)表面化學(xué)能及浸潤(rùn)性,因此在引線鍵合前進(jìn)行等離子清洗可以大大降低鍵合的失效率,提高產(chǎn)品的可靠性。
等離子清洗技術(shù)在半導(dǎo)體封裝中可以說是無處不在,下面列舉 6 大點(diǎn):
(1)晶圓清洗:清除殘留光刻膠;
(2)封裝點(diǎn)銀膠前:使工件表面粗糙度及親水性大大提高,有利于銀膠平鋪及芯片粘貼,同時(shí)可大大節(jié)省銀膠的使用量,降低成本;
(3)引線鍵合前清洗: 清潔焊盤,改善焊接條件,提高焊接可靠性及良率;
(4)塑封:提高塑封料與產(chǎn)品粘結(jié)的可靠性,減少分層風(fēng)險(xiǎn);
(5)基板清洗:在 BGA 貼裝前對(duì) PCB 上的 Pad 進(jìn)行等離子體表面處理,可使 Pad 表面達(dá)到清潔、粗化和活化的效果,極大的提高了 BGA 貼裝的一次成功率;
(6)Flip Chip 引線框架清洗:經(jīng)等離子體處理可達(dá)到引陑框架表面超凈化和活化的效果,提高芯片的粘接質(zhì)量。
在引線鍵合前進(jìn)行等離子清洗可有效清除半導(dǎo)體元器件鍵合區(qū)上各種有機(jī)和無機(jī)污染物 ,如顆粒、金屬污染物及 氧化物等。從而達(dá)到提高鍵合強(qiáng)度,降低虛焊、 脫焊及引線鍵合強(qiáng)度低的發(fā)生概率。因此等離 子清洗能夠大大減少鍵合失效引起的產(chǎn)品失 效,長(zhǎng)期可靠性得到有效的保證,提高產(chǎn)品的質(zhì)量的一種有效的、不可或缺的工藝技術(shù)保證。
等離子清洗技術(shù)是干法清洗的一種重要方式,而且應(yīng)用范圍也越來越廣,它可以對(duì)污染物不分材料對(duì)象進(jìn)行清洗。經(jīng)過等離子清洗,半導(dǎo)體元器件產(chǎn)品引線鍵合的鍵合強(qiáng)度及鍵合推、拉力的一致性能夠顯著提高,不但能夠使鍵合工藝獲得非常好的的產(chǎn)品質(zhì)量和成品率,還可以提升設(shè)備的產(chǎn)能擋機(jī)率。