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等离子清洗机在IC封装行业的应用

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-04-21
IC封装业一直是我国IC产业链中的第一支柱产业,随着IC器件尺寸不断缩小和运算速度的不断提高,封装技术已成为极为关键的技术。封装工艺优劣直接影响到产品的质量及单位成本。未来集成电路技术,无论是其特征尺寸、芯片面积、芯片包含的晶体管数,还是其发展轨迹和IC封装,都要求IC封装技术朝微型化、低成本化、定制化、绿色环保化、封装设计早期协同化的方向发展。引线框架作为芯片载体,是一种借助于键合金丝实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接,形成电气回路的关键结构件,它起到了和外部导线连接的桥梁作用,绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架,是电子信息产业中重要的基础材料。IC封装部分工艺需要在引线框架上完成。

IC封装工艺基本原理


电路的保护使用它在封装电路上起着很多的保护作用,可以通过安装、固定、密封等等用来对于进行整个芯片的电热保护,来对于进行防止电热的起到巨大作用;另外,它也通过它与芯片上的很多触点进行连接来得到一些封装上的外壳,这些的封装外壳再用来进行用于印刷电路的内部导线与其他电子部件的导线连接,因此我们可以直接使用内部与外部的电路连接。同时,芯片必须与外界隔离,以防止空气中的污染物进入内部芯片,这些芯片表面的污染物会大大降低产品质量。在封装过程中,对于加载、引线等技术原理需要我们的清洗,来完全进行这些污染物的有效去除。
IC 封装产品结构图
IC 封装产品结构图

IC封装工艺中存在的问题


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入实际应用,成为终端产品。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。

等离子清洗机清洗原理:


等离子清洗机的原理是先产生真空,在真空下,分子间距较大,然后利用交流电场使工艺气体成为等离子体,并与有机污染物及微颗粒污染物反应或碰撞形成挥发性物质,由工作气体流及真空泵将这些挥发性物质清除出去,从而使工件达到表面清洁活化的目的。

等离子清洗机在IC封装中的应用


塑封固化前:IC封装的注环氧树脂过程中,污染物的存在还会导致气泡的形成,气泡会使芯片容易在温度变化中损坏,降低芯片的使用寿命。所以,避免塑封过程中形成气泡同样是需解决的问题。芯片与基板在等离子清洗后会更加紧密地和胶体相结合,气泡的形成将减少,同时也可以显著提高元件的特性。

引线键合前:芯片在引线框架基板上粘贴后,要经过高温固化,如果这时上面存在污染物,这些氧化物会使引线与芯片及基板之间焊接效果不完全或黏附性差,影响键合强度。等离子清洗运用在引线键合前,会显著提高其表面活性,从而提高键合强度及键合引线的拉力均匀性。

在IC封装工艺过程中,芯片表面的氧化物及颗粒污染物会降低产品质量,如果在封装工艺过程中的装片前、引线键合前及塑封固化前进行等离子清洗,则可有效去除这些污染物。

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