等離子清洗機(jī)(plasma cleaner)也叫等離子表面處理儀,是一種全新的高科技技術(shù),利用等離子體來(lái)達(dá)到常規(guī)清洗方法無(wú)法達(dá)到的效果。等離子體是物質(zhì)的一種狀態(tài),也叫做物質(zhì)的第四態(tài)。對(duì)氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態(tài)。等離子體的“活性”組分包括:離子、電子、活性基團(tuán)、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子清洗機(jī)就是通過(guò)利用這些活性組分的性質(zhì)來(lái)處理樣品表面,從而實(shí)現(xiàn)清潔等目的。
等離子清洗機(jī)產(chǎn)生的等離子體的"活性"組分包括:離子、電子、活性基團(tuán)、激發(fā)態(tài)的核素(亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子體表面處理設(shè)備就是通過(guò)利用這些活性組分的性質(zhì)來(lái)處理樣品表面,從而實(shí)現(xiàn)清潔、改性、光刻膠灰化等目的。
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等離子清洗機(jī)在微電子封裝中的應(yīng)用
在微電子封裝的生產(chǎn)過(guò)程中,由于各種指紋、助焊劑、交叉污染、自然氧化、器件和材料會(huì)形成各種表面污染,包括有機(jī)物、環(huán)氧樹(shù)脂、光阻劑和焊料、金屬鹽等。這些污漬會(huì)對(duì)包裝生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)星產(chǎn)生重大影響。等離子清洗機(jī)的使用可以很容易地通過(guò)在污染的分子級(jí)生產(chǎn)過(guò)程形成的去除,保證原子和原子之間的緊密接觸工件表面附著,從而有效提高粘接強(qiáng)度,改善晶片鍵合質(zhì)量,降低泄漏率,提高包裝性能、產(chǎn)量和組件的可靠性。
小銀膠村底∶污染物會(huì)導(dǎo)致膠體銀是球狀,不利于芯片粘貼,容易刺傷導(dǎo)致芯片手冊(cè),射頻等離子體清洗機(jī)的使用可以使表面粗糙度和親水性大大提高,有利于銀膠體和瓷磚粘貼芯片,同時(shí)使用量可節(jié)省銀膠,降低成本。
封膠∶在環(huán)氧樹(shù)脂過(guò)程中,污染物會(huì)導(dǎo)致泡沬起泡率高,導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命低,所以為了避免密封泡沫的形成過(guò)程中也關(guān)注。使用射頻等離子體清洗機(jī)后,芯片與基板的將與膠體的結(jié)合更加緊密,形成的泡沫將大大減少,同時(shí)也將顯著提高散熱率和光發(fā)射率。
引線鍵合∶芯片接合基板之前和高溫固化后,現(xiàn)有的污染物可能含有微顆粒和氧化物,這些污染物的物理和化學(xué)反應(yīng)鉛和芯片與基板之間的焊接不完整啊粘結(jié)強(qiáng)度差,附著力不夠。在引線鍵合前,射頻等離子體清洗機(jī)能顯著提高表面活性,提高鍵合線的結(jié)合強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。對(duì)焊接頭的壓力可低(當(dāng)有污染物,焊頭穿透污染物,更大的壓力的需要),在某些情況下,鍵合溫度也可以降低,從而提高生產(chǎn)和降低成本。
在微電子包裝技術(shù)中,等離子清洗機(jī)處理的元件表面具有更高的表面能量,可以實(shí)現(xiàn)與塑料密封材料的結(jié)合,減少塑料密封技術(shù)中的分層、針孔等現(xiàn)象。