等離子體表面處理儀有幾種稱謂,英文叫(Plasma Cleaner)又稱等離子清洗機,等離子清洗器,等離子清洗儀,等離子表面處理設備,電漿清潔機。等離子清洗設備應用于:等離子體清洗、刻蝕、灰化、涂鍍和表面處理.等離子清洗機在當今組裝工藝中是不可欠缺的技術。本文介紹等離子清洗機在組裝工藝中的作用和具有兩種等離子方式及有效性,同時根據等離子清洗機應用的廣泛性而選擇介紹應用例。
在封裝工藝中適當地組合進等離子清洗機,則可以大大改善可靠性和成品率。
在基板上安裝裸芯片的COB工藝中,當芯片粘接后進行高溫硬化時,在粘結填料表面有基體鍍層成分析出的情況。還有時Ag漿料等連接劑溢出成分污染粘結填料。如果能在鍵合工藝前用等離子清洗機去除這些污染物,則鍵合的質量能夠大幅提升。進一步說,由于基板與裸芯片表面的潤濕性都提高了,則模塊等的密接性也能提高。
在倒裝片安裝工藝中也不例外,在粘接前用等離子清洗機去除“里面”的雜質。這種場合為進一步提高可靠性,也有象對表1 RIE與PE方式
等離子清洗機廣泛的用途及應用例
(1) 在SIP等離子工程中,為了除去芯片粘結后的污染成分,每次都要對芯片粘結部進行等離子清洗機處理清潔。
(2)在晶圓上進行凸點印刷之前須經等離子清洗機處理,這樣可改善無鉛和無助焊劑焊料的拉拔性,還能改善再流焊時焊料的蠕變性。
(3)用等離子清洗機清洗晶圓的內面污染可以改善芯粘結特性。
(4)在裸晶圓上進行的粘結與灌封樹脂工程中,均使用等離子清洗。
(5)用等離子清洗機作為在銅配線電路中的鍵合的前處理。銅配線的鍵合時,功率不能過高,用等離子清洗可以保證在低功率其鍵合強度。
(6)作為基底的鍍前處理,經等離子體清洗機處理而表面呈凸凹化,從而改善涂鍍性。
(7)隨著印制基板的多層化,其通孔加工后的殘渣可用O2等離子體清洗機刮洗 。
(7)隨著印制基板的多層化,其通孔加工后的殘渣可用O2等離子體清洗機刮洗 。
4.2 與其它清洗方式共存
在安裝工藝中還有其它清洗方法,如大氣等離子的干式清洗和UV/O3清洗,表2示出了特征比較。
表2 各種清洗方法及有效性
等離子體清洗 | UV/O3清洗 | 干式清洗 | ||
真空等離子體 | 大氣等離子體 | |||
表面狀態 有機物去除 無機物去除 大面積處理 危險 連續處理 環境問題 運行成本 | 潔凈化 凸凹削量約20nm/min ○ ○ △ (設備成本大) ○ × ○ ○ | 表面改性 親水基化 ○ × ○ △ ○ △ (臭氧處理) △(必須大量氣體) | 表面改性 親水基化 ○ × ○ ○ ○ △(臭氧處理) ×(燈的壽命) | 潔凈化 ○ ○ ○ ○ △ × × |
(1)在真空等離子清洗機能除去有機物和無機物(包括金屬氧化物),但在大氣等離子和UV/O3中也能除去有機物,但很難去除無機物。
(2)真空等離子、大氣等離子、UV/O3,無論哪種清洗方法都能能改善蠕變性,都能有效提高樹脂密封強度。
(3)用Ar等離子清洗機做RIE處理時能使表面粗化。
(4)在大面積連續處理中,有的場合希望使用大氣等離子清洗機與UV/O3清洗。
(5)如果把等離子清洗機與濕式清洗并用,則會改善灰塵的去除性。
在特別討厭灰塵的封裝等工藝中,為了進一步提高潔凈度,作為改善合格產品率的方法,有的場合就是等離子清洗機與濕式清洗并用。
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