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等离子清洗机应用

更新时间:2012-12-27浏览:4870次

一般来讲,清洗/蚀刻意思是去除产生干扰的材料。清洗效果的两个实例是去除氧化物以提高钎焊质量和去除金属、陶瓷、及塑料表面有机污染物以改善粘接性能,这是因为玻璃、陶瓷和塑料(如聚丙烯、PTFE等)基本上是没有极性的,因此这些材料在进行粘合、油漆和涂覆之前要进行表面活化处理。等离子体初应用于硅片及混装电路的清洗以提高键接引线和钎焊的可靠性。如:去除半导体表面的有机污染以保证良好的焊点连接、引线键合和金属化,以及PCB、混装电路 MCMS(多芯片组装)混装电路中来自键接表面由上一工序留下的有机污染,如残余焊剂、多余的树脂等。清洗的各种例子不胜枚举。在诸如此类的应用中我们将列举一些典型的等离子体清洗工艺。
1 蚀刻工艺
  某种程度来讲,等离子清洗实质上是等离子体刻蚀的一种较轻微的情况。进行干式蚀刻工艺的设备包括反应室、电源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反应室。气体被导入并与等离子体进行交换。等离子体在工件表面发生反应,反应的挥发性副产物被真空泵抽走。等离子体刻蚀工艺实际上便是一种反应性等离子工艺。近期的发展是在反应室的内部安装成搁架形式,这种设计的是富有弹性的,用户可以移去架子来配置合适的等到离子体的蚀刻方法:反应性等离子体(RIE),顺流等离子体(downstream),直接等离子体(direction plasma)。 所谓直接等离子体,亦称作反应离子蚀刻,是等离子的一种直接浸蚀形式。它的主要优势是高的蚀刻率和高的均匀性。直接等离子体具有较低浸蚀但工件却暴露在射线区。顺流等离子是种较弱的工艺,它适合去除厚为10-50埃的薄层。在射线区或等离子中,人们担心工件受到损坏,目前,这种担心还没有证据,看来只有在重复的高射线区和延长处理时间到60-120分钟才可能发生,正常情况下,这样的条件只在大的薄片及不是短时的清洗中。
2 在引线的键合中
  在等离子清洗的工装设计采用一些特殊结构可以满足用户每小时清洗5001000个引线框的要求。这种工艺对COB’S(裸芯片封装)或其它的封装都采用相同的工艺条件便能提供给用户一种简单而有效的清洗。板上芯片连接技术(DCA)中,无论是焊线芯片工艺、倒装芯片、卷带自动结合技术中,整个芯片封装工艺中,等离子清洗工艺都将作为一种关键技术存在。对整个IC封装的可靠性产生重要影响。
COB’S为例:
芯片粘接(Die bonding-固化(Cure-等离子清洗(Plasma cleaning-线焊(Wire bond-包装-固化
3 BGA封装工艺
  在BGA工艺中,对表面清洁和处理都是非常严格的,焊球与基板的连接要求一个洁净表面以保证焊接的一致性和可靠性。等离子体处理它可以保证*迹,BGA焊盘要求等离子处理来确保良好的粘接性能,并且,已有批量和在线式的清洗工艺。
4 混装电路
  混装电路出现的问题是引线与表面的虚接,这主要归因于电路表面的焊剂、光刻胶及其它一些残留物质。针对这种清洗,要用到氩的等离子体清洗,氩等离子体可以去除锡的氧化物或金属,从而改变电性能,此外,键接前的氩等离子体还用于清洗金属化、芯片粘接和后封装前的铝基板。
5 硬盘
  用等离子清洗来去除由上一步溅镀工艺留下的残余物,同时基材表面经过处理,对改变基材的润湿性,减小摩擦,很有好处。
6 去除光致抗蚀剂
  在晶片制造工艺中,使用氧等离子体去除晶片表面抗蚀剂(photoresist)。干式工艺*的缺点是等离子体区的活性粒子可能会对一些电敏感性的设备造成损害。为了解决这一问题,人们发展了几种工艺,其一是用一个法拉第装置以隔离轰击晶片表面和电子和离子;另一种方法是将清洗蚀刻对象置于活性等离子区之外。(顺流等离子清洗)蚀刻率因电压,气压以及胶的量而定,典型的刻蚀率为每分钟1000埃,正常需要10 分钟时间。
7 液晶显示器生产中的清洗:
  在液晶清洗中的干式清洗,使用的活化气体是氧的等离子体,它能除去油性污垢和脏物粒子,因为氧等离子体可将有机物氧化,形成气体排出。它的*问题是需要在去除粒子后加入一个除静电装置清洗工艺如下:
研磨---吹气----氧等离子体----除静电
  通过干式洗净工艺后的电子与显示器,增强了偏光板粘贴的成品率,并且电与导电膜间的粘附性也大大改善。
8 精密零件清洗:
  在经过机械加工的零件表面主要残留物为油类污染,采用O2等离子体去除会特别有效。

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