等離子清洗機在IC封裝行業(yè)的應用
文章出處：等離子清洗機廠(chǎng)家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2023-05-03
IC封裝業(yè)一直是我國IC產(chǎn)業(yè)鏈中的第一支柱產(chǎn)業(yè)，隨著(zhù)IC器件尺寸不斷縮小和運算速度的不斷提高，封裝技術(shù)已成為極為關(guān)鍵的技術(shù)。封裝工藝優(yōu)劣直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及單位成本。未來(lái)集成電路技術(shù)，無(wú)論是其特征尺寸、芯片面積、芯片包含的晶體管數，還是其發(fā)展軌跡和IC封裝，都要求IC封裝技術(shù)朝微型化、低成本化、定制化、綠色環(huán)?；?、封裝設計早期協(xié)同化的方向發(fā)展。引線(xiàn)框架作為芯片載體，是一種借助于鍵合金絲實(shí)現芯片內部電路引出端與外引線(xiàn)的電氣連接，形成電氣回路的關(guān)鍵結構件，它起到了和外部導線(xiàn)連接的橋梁作用，絕大部分的半導體集成塊中都需要使用引線(xiàn)框架，是電子信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎材料。IC封裝部分工藝需要在引線(xiàn)框架上完成。
IC封裝工藝基本原理
電路的保護使用它在封裝電路上起著(zhù)很多的保護作用，可以通過(guò)安裝、固定、密封等等用來(lái)對于進(jìn)行整個(gè)芯片的電熱保護，來(lái)對于進(jìn)行防止電熱的起到巨大作用；另外，它也通過(guò)它與芯片上的很多觸點(diǎn)進(jìn)行連接來(lái)得到一些封裝上的外殼，這些的封裝外殼再用來(lái)進(jìn)行用于印刷電路的內部導線(xiàn)與其他電子部件的導線(xiàn)連接，因此我們可以直接使用內部與外部的電路連接。同時(shí)，芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的污染物進(jìn)入內部芯片，這些芯片表面的污染物會(huì )大大降低產(chǎn)品質(zhì)量。在封裝過(guò)程中，對于加載、引線(xiàn)等技術(shù)原理需要我們的清洗，來(lái)完全進(jìn)行這些污染物的有效去除。
IC 封裝產(chǎn)品結構圖
IC封裝工藝中存在的問(wèn)題
IC封裝形式千差萬(wàn)別，且不斷發(fā)展變化，但其生產(chǎn)過(guò)程大致可分為晶圓切割、芯片置放裝架、內引線(xiàn)鍵合、密封固化等十幾個(gè)階段，只有封裝達到要求的才能投入實(shí)際應用，成為終端產(chǎn)品。IC封裝中存在的問(wèn)題主要包括焊接分層、虛焊或打線(xiàn)強度不夠，導致這些問(wèn)題的罪魁禍首就是引線(xiàn)框架及芯片表面存在的污染物，主要有微顆粒污染、氧化層、有機物殘留等，這些存在的污染物使銅引線(xiàn)在芯片和框架基板間的打線(xiàn)焊接不完全或存在虛焊。
等離子清洗機的原理是先產(chǎn)生真空，在真空下，分子間距較大，然后利用交流電場(chǎng)使工藝氣體成為等離子體，并與有機污染物及微顆粒污染物反應或碰撞形成揮發(fā)性物質(zhì)，由工作氣體流及真空泵將這些揮發(fā)性物質(zhì)清除出去，從而使工件達到表面清潔活化的目的。
等離子清洗機在IC封裝中的應用
塑封固化前：IC封裝的注環(huán)氧樹(shù)脂過(guò)程中，污染物的存在還會(huì )導致氣泡的形成，氣泡會(huì )使芯片容易在溫度變化中損壞，降低芯片的使用壽命。所以，避免塑封過(guò)程中形成氣泡同樣是需解決的問(wèn)題。芯片與基板在等離子清洗后會(huì )更加緊密地和膠體相結合，氣泡的形成將減少，同時(shí)也可以顯著(zhù)提高元件的特性。
引線(xiàn)鍵合前：芯片在引線(xiàn)框架基板上粘貼后，要經(jīng)過(guò)高溫固化，如果這時(shí)上面存在污染物，這些氧化物會(huì )使引線(xiàn)與芯片及基板之間焊接效果不完全或黏附性差，影響鍵合強度。等離子清洗運用在引線(xiàn)鍵合前，會(huì )顯著(zhù)提高其表面活性，從而提高鍵合強度及鍵合引線(xiàn)的拉力均勻性。
在IC封裝工藝過(guò)程中，芯片表面的氧化物及顆粒污染物會(huì )降低產(chǎn)品質(zhì)量，如果在封裝工藝過(guò)程中的裝片前、引線(xiàn)鍵合前及塑封固化前進(jìn)行等離子清洗，則可有效去除這些污染物。
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