微組裝工藝金絲鍵合前等離子清洗,能有效提高鍵合成功率金絲鍵合是微組裝工藝中的一道關(guān)鍵工藝,金絲鍵合質(zhì)量的好壞直接影響微波組件的可靠性以及微波特性。金絲鍵合前對(duì)鍵合面進(jìn)行等離子清洗處理,能有效提高鍵合成功率。
金絲鍵合簡(jiǎn)介
鍵合是通過(guò)施加壓力、機(jī)械振動(dòng)、電能或熱能等不同能量于接頭處,形成連接接頭的一種方法,屬于壓力焊接的一種。在鍵合接頭內(nèi)金屬不熔化,但是在被連接面之間發(fā)生原子擴(kuò)散,即被連接面之間已達(dá)到了產(chǎn)生原子結(jié)合力的距離。將未封裝的半導(dǎo)體裸芯片直接安裝在微波多芯片組件(MCM)基板上,是微組裝技術(shù)的重要進(jìn)步。而裸芯片中的鍵合互連便是組裝MCM的關(guān)鍵技術(shù)。鍵合互聯(lián)使用熱壓、超聲或熱超聲把鋁絲或金絲鍵合或點(diǎn)焊到裸芯片與基板的相應(yīng)焊盤(pán)位置上。隨著應(yīng)用需求的不斷提高,現(xiàn)在鋁絲鍵合的應(yīng)用越來(lái)越少,金絲鍵合已成為微組裝技術(shù)中的關(guān)鍵工藝。
在產(chǎn)品制造過(guò)程中,某些混裝電路板根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)需進(jìn)行回流焊接,焊接清洗涂覆后再進(jìn)行金絲鍵合,生產(chǎn)環(huán)節(jié)越多,越容易引入顆粒污染、有機(jī)物、氧化物等。在清潔不徹底的情況下,多余物、有機(jī)物等,不但容易造成電路短路和電路板的腐蝕,在電子組件內(nèi)到處碰撞還極易造成電路誤動(dòng),給產(chǎn)品的長(zhǎng)期工作帶來(lái)不良后果。為提高鍵合質(zhì)量和效率,對(duì)鍵合不上、脫鍵的問(wèn)題,需進(jìn)行鍵合點(diǎn)的高清潔處理。
等離子清洗
等離子粒子吸附在物體表面,發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng),物理反應(yīng)主要是以轟擊的形式使污染物脫離表面,從而被氣體帶走,通常使用Ar氣來(lái)進(jìn)行物理反應(yīng);化學(xué)反應(yīng)是活性粒子與污染物發(fā)生反應(yīng),生成易揮發(fā)物質(zhì)再被帶走,在實(shí)際使用過(guò)程中,使用O2或者H2來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
1)物理反應(yīng)物理反應(yīng)主要是利用Ar等離子體里的離子作純物理的撞擊,把材料表面的原子或著附著材料表面的原子打掉,使得污染物脫離被清洗件表面最終被真空泵吸走。
2)化學(xué)反應(yīng)用氧氣等離子體通過(guò)化學(xué)反應(yīng),能夠使非揮發(fā)性有機(jī)物變成易揮發(fā)性的CO2和水蒸氣,去除沾污物,使表面清潔。
等離子清洗具有清洗干凈、不損傷芯片、不降低膜層的附著力等特點(diǎn),同時(shí)它具有常規(guī)的液相清洗不可比擬的優(yōu)勢(shì)。等離子清洗過(guò)程中高能電子碰撞反應(yīng)氣體分子,使之離解或電離,利用產(chǎn)生的多種粒子轟擊被清洗表面或與被清洗表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而有效清除被清洗表面的有機(jī)污染物或改善表面狀態(tài)。因此鍵合前對(duì)鍍金層表面進(jìn)行等離子清洗是十分必要的。
金絲鍵合表面等離子清洗前后效果對(duì)比
經(jīng)過(guò)等離子清洗,鍵合表面狀態(tài)清潔度提高,表面狀態(tài)改善良好,鍵合質(zhì)量提高,且鍵合強(qiáng)度波動(dòng)范圍小,鍵合一致性大大提高。
在產(chǎn)品的整個(gè)裝配過(guò)程中鍵合區(qū)域難免會(huì)受到污染,如果不能有效清潔鍵合面,會(huì)造成虛焊、脫焊、鍵合強(qiáng)度偏低和鍵合一致性差等問(wèn)題,產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性無(wú)法保證。在金絲鍵合前進(jìn)行等離子清洗,有效清潔鍵合區(qū)域,提高鍵合區(qū)域表面能來(lái)提高鍵合強(qiáng)度和一致性,確保產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。微組裝工藝金絲鍵合前等離子清洗,能有效提高鍵合成功率00224437