厚膜HIC组装阶段的等离子清洗应用
文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2024-04-26
等离子清洗是一种新兴的清洗技术，可以广泛应用于微电子加工领域的各个工序，特别是在组装封装工序中，它能够有效地清除电子元器件表面的氧化物和有机物，有助于提高导电胶的粘附性能、焊膏的浸润性能、线键合的键合强度以及金属外壳的封装可靠性。同时，由于等离子清洗采用等离子化的气态清洗介质，被清洗物可以多层摆放，适合批量加工，而且在清洗时，清洗环境处于真空状态，消耗工艺气体较少，因此清洗成本较低。
厚膜混合集成电路(HIC)相比其它类型的组装封装形式(如PCB、IC等)有自身的特点，主要表现在：通常是中小批景、存在多种组装形式、布局不规则等。由于这些特点，其在组装阶段的清洗也有特殊要求，而等离子清洗恰好为此提供了较好的解决方案。以往，通常采用超声清洗工艺进行组装清洗，虽然这种清洗方法在去除重度有机沾染和颗粒状沾染等方面有一定的优势，但也存在着清洗一致性较差、清洗功率较大容易损伤被清洗物、清洗小尺寸物较冈难、清洗介质成本较高且有污染等诸多缺点。随着微电子组装封装加工规模的增大及对产品质量要求的进一步提高，迫切需要将等离子清洗技术应用于微电子组装封装加工工序之中。
等离子清洗是一种提高表面活性的工艺：将(被清洗的)器件放越在一个已被抽真空的箱体内，通入适当的气体，输入射频能量将气体电离为包含正离子、负离了、自由电子等带电粒子和不带电中性粒干的正负电荷相等的等离子状态。这些等离子体通过化学和物理的作用对被清洗器件的表面进行处理，实现分子水平的污渍、沾污去除作用。
等离子清洗用于芯片键合
等离子清洗可以改善键合界面的特性，提高键合质量的一致性和可靠性。采用氩气等离子清洗能够有效去除芯片、基片表面的氧化物，而采用氧气等离子清洗也可以在一定程度上去除去除芯片、基片表面的有机污染物。
采用氧气等离子清洗会造成氧化，因此在氧气等离子清洗后必须进行氩气等离子清洗去除氧化物，在清除有机污染物的场合需要用到氧气等离子清洗场合，必须加入氩气等离子清洗；
等离子清洗用于粘片
通过等离子清洗，可以去除基片表面的氧化物和有机物沾污，提高基片以及元器件粘接区的浸润性和活性，有利于提高元件的粘接强度，减小基片与导电粘接材料间的接触电阻。
等离子清洗能够起到显著良化作用的工序是粘接和键合工序，因此应在这两个工序中加入等离子清洗。粘接工序前，采用等离子清洗对片式元件及可能需要清洗的无源器件进行清洗，目的是改善电学连接性能，减小接触电阻：在键合之前，对完成元件粘接的成膜基片进行等离子清洗，目的是改善界面状况，提高键合性能。
等离子清洗应用于厚膜HIC，可以有效提高键合、元件粘接的可靠性。对于相对成熟的键合、粘接工艺，等离子清洗不会大幅度提升其绝对强度(键合强度、粘接强度)，而等离子清洗对于厚膜HIC质量的提升很大程度上体现在提高加工的一致性，使电路具有更高的可靠性，这对军用、航空、航天等对于可靠性有较高要求的领域有着重要的意义。
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