DBC陶瓷基板等离子清洗提高焊线强度
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：2026-04-18
IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块作为电力电子领域的核心器件,其封装可靠性直接决定了系统运行的稳定性。直接覆铜陶瓷基板因兼具优异的导热性与绝缘性,成为IGBT模块中芯片与散热基板之间的关键连接部件。在成品测试过程中,尤其是高温测试环境下,铜层易与空气中的氧气反应形成氧化层,该氧化层不仅会导致生产良率下降,还会在实际应用中因DBC散热面接触热阻增大,加剧了IGBT模块热失效的风险。
现有技术中,针对DBC陶瓷基板背面氧化层的去除方法主要包括化学清洗法、机械研磨法及激光清洗法。具体来说,化学清洗法通过酸性溶液蚀刻氧化层,虽有一定的去除效果,但存在化学废液处理成本高、易腐蚀DBC陶瓷基板中陶瓷基底与铜层界面、残留药剂成分影响后续封装工艺可靠性的问题;机械研磨法通过物理摩擦去除氧化层,易造成DBC陶瓷基板表面划伤、铜层厚度不均匀等问题,并且难以实现微小区域的精准处理;激光清洗法虽然能通过激光能量清除氧化层,无化学残留,但大功率激光设备的运行成本相对较高。
等离子体清洗是微米级甚至纳米级处理，可在不改变材料原有性能的情况下对材料的表面进行改性。该方法因具有无化学污染、清洁效率高、可选择性清洗等优势,逐步应用于半导体封装领域。
焊线前需对DBC基板表面进行清洁，金属表面一般会生成自然然氧化层，会对金属的可焊性以及与其它材料的结合性能产生影响。等离子表面清洗处理技术可以有效处理表面污渍和焊接部位金属表面氧化层，以提高焊接的可靠性。
通常使用氩氢混合气体通入等离子清洗机低压腔室对DBC陶瓷基板进行清洁，H2等离子体作为一种强还原剂，能有效对氧化物进行还原。在氢氩混合等离子体清洗体系中,氩离子的物理轰击作用与氢自由基的化学还原效应产生协同作用，氩气通过离子化可以促进氢等离子体数量的增加,提高氩氢等离子体的还原活性。
通过等离子清洗后，DBC陶瓷基板镀铜层表面恢复光亮的金属光泽，金属活性显著提升，不仅能改善焊料的润湿性能，降低焊接空洞率，还能大幅提升引线键合的拉力和剪切强度，保障键合的稳定性。
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