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等離子清洗機應用

來源:北京科譽興業科技發展有限公司   2012年12月27日 16:10  

一般來講,清洗/蝕刻意思是去除產生干擾的材料。清洗效果的兩個實例是去除氧化物以提高釬焊質量和去除金屬、陶瓷、及塑料表面有機污染物以改善粘接性能,這是因為玻璃、陶瓷和塑料(如聚丙烯、PTFE等)基本上是沒有極性的,因此這些材料在進行粘合、油漆和涂覆之前要進行表面活化處理。等離子體初應用于硅片及混裝電路的清洗以提高鍵接引線和釬焊的可靠性。如:去除半導體表面的有機污染以保證良好的焊點連接、引線鍵合和金屬化,以及PCB、混裝電路 MCMS(多芯片組裝)混裝電路中來自鍵接表面由上一工序留下的有機污染,如殘余焊劑、多余的樹脂等。清洗的各種例子不勝枚舉。在諸如此類的應用中我們將列舉一些典型的等離子體清洗工藝。
1 蝕刻工藝
  某種程度來講,等離子清洗實質上是等離子體刻蝕的一種較輕微的情況。進行干式蝕刻工藝的設備包括反應室、電源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反應室。氣體被導入并與等離子體進行交換。等離子體在工件表面發生反應,反應的揮發性副產物被真空泵抽走。等離子體刻蝕工藝實際上便是一種反應性等離子工藝。近期的發展是在反應室的內部安裝成擱架形式,這種設計的是富有彈性的,用戶可以移去架子來配置合適的等到離子體的蝕刻方法:反應性等離子體(RIE),順流等離子體(downstream),直接等離子體(direction plasma)。 所謂直接等離子體,亦稱作反應離子蝕刻,是等離子的一種直接浸蝕形式。它的主要優勢是高的蝕刻率和高的均勻性。直接等離子體具有較低浸蝕但工件卻暴露在射線區。順流等離子是種較弱的工藝,它適合去除厚為10-50埃的薄層。在射線區或等離子中,人們擔心工件受到損壞,目前,這種擔心還沒有證據,看來只有在重復的高射線區和延長處理時間到60-120分鐘才可能發生,正常情況下,這樣的條件只在大的薄片及不是短時的清洗中。
2 在引線的鍵合中
  在等離子清洗的工裝設計采用一些特殊結構可以滿足用戶每小時清洗5001000個引線框的要求。這種工藝對COB’S(裸芯片封裝)或其它的封裝都采用相同的工藝條件便能提供給用戶一種簡單而有效的清洗。板上芯片連接技術(DCA)中,無論是焊線芯片工藝、倒裝芯片、卷帶自動結合技術中,整個芯片封裝工藝中,等離子清洗工藝都將作為一種關鍵技術存在。對整個IC封裝的可靠性產生重要影響。
COB’S為例:
芯片粘接(Die bonding-固化(Cure-等離子清洗(Plasma cleaning-線焊(Wire bond-包裝-固化
3 BGA封裝工藝
  在BGA工藝中,對表面清潔和處理都是非常嚴格的,焊球與基板的連接要求一個潔凈表面以保證焊接的一致性和可靠性。等離子體處理它可以保證*跡,BGA焊盤要求等離子處理來確保良好的粘接性能,并且,已有批量和在線式的清洗工藝。
4 混裝電路
  混裝電路出現的問題是引線與表面的虛接,這主要歸因于電路表面的焊劑、光刻膠及其它一些殘留物質。針對這種清洗,要用到氬的等離子體清洗,氬等離子體可以去除錫的氧化物或金屬,從而改變電性能,此外,鍵接前的氬等離子體還用于清洗金屬化、芯片粘接和后封裝前的鋁基板。
5 硬盤
  用等離子清洗來去除由上一步濺鍍工藝留下的殘余物,同時基材表面經過處理,對改變基材的潤濕性,減小摩擦,很有好處。
6 去除光致抗蝕劑
  在晶片制造工藝中,使用氧等離子體去除晶片表面抗蝕劑(photoresist)。干式工藝*的缺點是等離子體區的活性粒子可能會對一些電敏感性的設備造成損害。為了解決這一問題,人們發展了幾種工藝,其一是用一個法拉第裝置以隔離轟擊晶片表面和電子和離子;另一種方法是將清洗蝕刻對象置于活性等離子區之外。(順流等離子清洗)蝕刻率因電壓,氣壓以及膠的量而定,典型的刻蝕率為每分鐘1000埃,正常需要10 分鐘時間。
7 液晶顯示器生產中的清洗:
  在液晶清洗中的干式清洗,使用的活化氣體是氧的等離子體,它能除去油性污垢和臟物粒子,因為氧等離子體可將有機物氧化,形成氣體排出。它的*問題是需要在去除粒子后加入一個除靜電裝置清洗工藝如下:
研磨---吹氣----氧等離子體----除靜電
  通過干式洗凈工藝后的電子與顯示器,增強了偏光板粘貼的成品率,并且電與導電膜間的粘附性也大大改善。
8 精密零件清洗:
  在經過機械加工的零件表面主要殘留物為油類污染,采用O2等離子體去除會特別有效。

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