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等离子清洗如何提高IC封装器件长期使用的可靠性的呢?

       IC封装器件长期使用的可靠性主要因素取决于芯片的互连技术, 通过检(测)分析, 器件的失效约25%是由芯片互连较差导致的。芯片互连引起的失效主要表现为引线虚焊、分层、压焊过重导致的引线变形及损伤、焊点间距过小而易于短路等, 这些失效形式都与材料表面的污染物有关, 主要包括微颗粒、氧化薄层及有(机)残留等污染物。在线式等离子清洗技术为人们提供了一条环保有效的解决途径, 已变成高自动化的封装工艺过程中不可缺少的关键设备和工艺。

等离子清洗

       IC封装形式千差万别,且不断发展变化,但其生产过程大致可分为晶圆切割、芯片置放装架内引线键合、密封固化等十几个阶段,只有封装达到要求的才能投人实际应用,成为终端产品。封装质量的好坏将直接影响到电子产品成本及性能,在IC封装中,有约1/4器件失效与材料表面的污染物有关,如何解决封装过程中存在的微颗粒、氧化层等污染物,提高封装质量变得尤为重要。IC封装中存在的问题主要包括焊接分层、虚焊或打线强度不够,导致这些问题的罪魁祸首就是引线框架及芯片表面存在的污染物,主要有微颗粒污染、氧化层、有(机)物残留等,这些存在的污染物使铜引线在芯片和框架基板间的打线焊接不完(全)或存在虚焊。
       第壹个环节是芯片和基板进行粘接前需要用等离子清洗。
       芯片基材粘接
       芯片和基板都是高分子材料,材料表面通常呈现为疏水性和惰性特征,其表面粘接性能较差,粘接过程中界面容易产生空隙,给密封封装后的芯片带来很大的隐患,对芯片与封装基板的表面进行等离子处理能有效增加其表面活性,极大的改善粘接环氧树脂在其表面的流动性,提高芯片和封装基板的粘结浸润性,减少芯片与基板的分层,改善热传导能力,提高IC封装的可靠性、稳定性,增加产品的寿命。
       第二个环节是引线框架的处理
       芯片引线框架
       微电子封装领域采用引线框架的塑封形式,仍占到80%以上,其主要采用导热性、导电性、加工性能良好的铜合金材料作为引线框架,铜的氧化物与其它一些有(机)污染物会造成密封模塑与铜引线框架的分层,造成封装后密封性能变差与慢性渗气现象,同时也会影响芯片的粘接和引线键合质量,确保引线框架的超洁净是保证封装可靠性与良率的关键,经等离子处理可达到引线框架表面超净化和活(化)的(效)果,成品良率比传统的湿法清洗会极大的提高,并且免除了废水排放,降(低)化学药水采购成本。
       第三个环节是优化引线键合(打线)
       芯片引线键合
       集成电路引线键合的质量对微电子器件的可靠性有决定性影响,键合区必须无污染物并具有良好的键合特性。污染物的存在,如氧化物、有(机)残渣等都会严重削弱引线键合的拉力值。传统的湿法清洗对键合区的污染物去除不彻底或者不能去除,而采用等离子清洗能有效去除键合区的表面沾污并使其表面活(化),能明(显)提高引线的键合拉力,极大的提高封装器件的可靠性。
集成电路或IC芯片是当今电子产品的复杂基石。现代IC芯片包括印刷在晶片上的集成电路,并且附接到“封装”,该“封装”包含到印刷电路板的电连接,IC芯片焊接在印刷电路板上。用于IC芯片的封装还提供远离晶片的磁头转移,并且在某些情况下,提供围绕晶片本身的引线框架。
       IC芯片制造领域中,等离子处理技术己是一种不可替代的成熟工艺,不论在芯片源离子的注入,还是晶元的镀膜,亦或是我们的低温等离子表面处理设备所能达到的:在晶元表面去除氧化膜、有(机)物、去掩膜等超净化处理及表面活(化)提高晶元表面浸润性。


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