等离子清洗技术在FCBGA基板除胶渣工艺的应用

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：2025-03-18

随着5G、人工智能及物联网等新兴技术的快速发展,芯片对高性能封装的需求也在不断增加。与此同时,制造技术的进步,如更精细的线路、精确的钻孔技术和先进材料的应用,也将推动FCBGA(FlipChipBallGridArray,倒装芯片球栅格阵列),倒装芯片球栅格阵列基板的持续发展。未来,FCBGA基板将成为高性能和高密度集成电路封装的重要支撑,具有巨大的市场潜力。而在FCBGA基板主要工艺流程(如图1)中,除胶工艺至关重要,直接影响到FCBGA基板的最终性能和生产效率。

图1 FCBGA基板主要工艺流程图

在FCBGA基板制造工艺中,盲孔孔底除胶渣至关重要。未彻底去除胶渣会导致电气性能下降、结合力减弱、制造缺陷增加和工艺一致性差等缺陷。胶渣会阻碍电流流动,影响信号传输质量,并妨碍金属沉积,导致导电通道机械强度不足,易在加工或使用中脱层或断裂。胶渣引发的气泡或空隙在电镀过程中形成空洞或裂纹,严重影响基板可靠性和寿命。除胶不彻底还使工艺参数难以控制,增加产品批次差异性,降低生产一致性和良品率。因此,确保盲孔孔底彻底除胶对提高基板电气性能、机械强度、产品一致性和可靠性至关重要。

传统的湿法除胶工艺主要依赖化学溶剂去除胶渣,通过对ABF表面的树脂进行咬蚀,使其形成较大的粗糙度进而达到优异的结合力。然而,随着封装基板向高堆叠、高密度和大尺寸发展,封装基板上的线宽和间距减小到5µm及以下,较大的粗糙度限制了微小型电子元器件集成的封装密度,且使得信号损失更大。因此,发展一种无需高表面粗糙度且结合力优异的除胶工艺,在发展细线路的封装基板上更具有应用前景，近年来,Plasma等离子清洗技术得到了广泛应用。

等离子体清洗除胶是一种使用等离子体技术去除FCBGA基板表面的胶渣的先进工艺。等离子体是一种高度激发气体中电荷带电粒子的状态,它在一定条件下可以用于去除FCBGA基板表面的有机污染物,包括光刻胶或其他胶渣。

以下是等离子体除胶渣工艺的一般步骤:(1)真空室处理:等离子体除胶通常在真空室中进行。真空室的设计有助于减少大气压力,创造适合等离子体生成的条件。(2)气体注入:在真空室中,引入特定的气体,通常是气体混合物,例如氧气和氮气。这些气体在高频电场的作用下产生等离子体。(3)高频放电:使用射频(RF)或微波等高频电源激发气体,将其转化为等离子体。这种等离子体通常包含带电粒子、自由基和电子。(4)等离子体反应:等离子体中的带电粒子和自由基可以与FCBGA基板表面的胶渣发生化学反应,将其打破或分解。氧气通常会参与到这些反应中,形成气体和其他易于挥发的产物。(5)清除产物:产生的气体和其他产物会在真空室中排出,同时FCBGA基板表面的胶渣也被分解和清除。(6)反应控制:控制等离子体的参数,如气体组成、压力、温度和放电功率,以确保有效去除胶渣的同时最小化对FCBGA基板表面的影响。(7)后处理步骤:等离子体处理后,通常需要进行适当的后处理步骤,如清洗和干燥,以确保FCBGA基板表面干净,并防止任何残余物质的影响。

并且经等离子清洗后的材料表面微观结构发生改变,比表面积增加,通常具有更好的亲水性。由于Plasma蚀刻能够在高精度下控制刻蚀深度和形貌,且过程干净环保,无需使用大量化学溶剂,因此在各种高技术制造领域中得到了广泛应用。

本文由国产等离子清洗机厂家纳恩科技整理编辑。Plasma等离子清洗技术能够达到与传统湿法除胶工艺相当的除胶效果,确保金属种子层与ABF基材之间优异的结合力。同时,Plasma技术在成本和环保性方面表现出明显优势,不需要使用大量化学溶剂,降低了生产成本并减少了对环境的污染,实现了更可持续的生产模式。