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引线框架等离子清洗提高键合强度

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-11-14
目前集成电路的发展趋势是小型化、高集成度、大功率,客户对芯片封装可靠性的要求越来越高,对封装过程与工艺提出了许多新的要求。芯片封装过程中,键合失效与分层异常占整体封装异常的80%,这是因为引线框架的键合区域在生产过程中受到有机物和无机物的污染,不加以处理而直接键合将造成键合强度偏低及键合应力差异较大等问题,导致产品的长期可靠性没有保证。近些年,等离子清洗作为一种高效实用的清洁技术已在封装行业中被广泛应用,等离子清洗可以有效清除键合区域的污染物,提高键合区表面化学能及浸润性,降低键合的失效率,提高产品的长期可靠性。

等离子体是由带电粒子(如正离子、负离子和自由电子等)和不带电的中性粒子(如激发态分子以及自由基组成的部分电离的气体分子)组成,由于其正负电荷总是相等的特性,将其称为等离子体,是物质常见的固体、液体、气态以外的第四种状态。

等离子清洗的反应机理如图1所示,通常包括以下过程:反应气体被离解为等离子体;等离子体作用于固体表面分子反应生成产物分子;产物分子与残余物脱离固体表面。由于等离子体中的电子、离子和自由基等活性粒子的存在,其本身很容易与固体表面发生反应,这种反应可分为物理的或化学的。
等离子清洗原理示意图
图一 等离子清洗反应过程

 
采用Ar和H2的混合气体对引线框架表面进行等离子清洗,可以有效去除表面的杂质沾污、氧化层等,从而提高银原子和铜原子活性,大幅提高焊线与引线框架的结合强度,提高产品良率。

等离子清洗工艺是芯片封装过程中重要的清洗方法,有清洗对象广泛、无环境污染的优点。经过等离子清洗后,引线框架的键合质量得到显著提高,从而获得良好的可靠性。

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