Plasma等離子清洗在芯片封裝Flip-Chip工藝中的應(yīng)用

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-05-18

隨著半導(dǎo)體芯片封裝技術(shù)的發(fā)展，倒裝芯片封裝技術(shù)，其杰出的電氣和熱性能，高I/O引腳數(shù)，以及其封裝集成較高的優(yōu)勢，使其在芯片封裝行業(yè)中得到了快速的發(fā)展。芯片的高密度引腳封裝也其對封裝可靠性也提出了更高的要求，而在Flip-Chip工藝過程中基板上的污染物和氧化物是導(dǎo)致封裝中基板與芯片Bump鍵合失效的主要因素。為使芯片與基板能達(dá)到有效的鍵合，在Bond之前將基板進(jìn)行plasma等離子清洗，以提高其鍵合的可靠性。

隨著現(xiàn)代電子制造技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)lip–ChipBond封裝技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，但問題也隨之而來，因前端工藝的需要，生產(chǎn)過程中避免不了在基板上殘留一些有機(jī)物或其他污染物，而且在烘烤工藝中也會(huì)使基板pad金手指鍍金層下的Ni元素上移到表面。如不能有效的去除這些污染物，會(huì)使隨后在Flip–ChipBond工藝中導(dǎo)致芯片上Bump與基板pad鍵合不佳、分層，甚至出現(xiàn)鍵合焊接不上(漏焊，少焊)的情況。而傳統(tǒng)清洗工藝中的濕法清洗如CFC清洗、ODS類清洗等因環(huán)境、成本的限制以及現(xiàn)代電子組裝技術(shù)、精密機(jī)械制造的進(jìn)一步發(fā)展，對清洗技術(shù)提出更的要求。相對于傳統(tǒng)的濕法清洗，干法清洗特別是以等離子清洗技術(shù)為主的清洗技術(shù)在這些方面有較大優(yōu)勢。

Plasma等離子清洗原理

通常物質(zhì)以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)3種狀態(tài)存在，而Plasma是物質(zhì)存在于3種物質(zhì)狀態(tài)之外的另一種狀態(tài)，及在一些特殊的情況下物質(zhì)原子內(nèi)的電子脫離原子核的吸引，使物質(zhì)呈為正負(fù)帶電粒子狀態(tài)。它的清洗原理就是在一組電極施以射頻電壓，區(qū)域內(nèi)的氣體被電極之間形成的高頻交變電場激蕩下，形成等離子體?；钚缘入x子對被清洗物進(jìn)行物理撞擊或化學(xué)反應(yīng)作用，使被清洗物表面物質(zhì)變成粒子和氣態(tài)物質(zhì)，然后在經(jīng)過抽真空排出，以達(dá)到清洗目的。

Plasma等離子清洗在Flip-ChipBond工藝中起的重要作用，通過對基板進(jìn)行plasma等離子清洗能夠有效的清除基板因前端工藝而殘留的雜質(zhì)，從而在Flip-ChipBond工藝中使芯片的Bump與基板上的Pad更能夠有效的鍵合，提高其鍵合的可靠性。而且相對于傳統(tǒng)濕法清洗工藝來說更為綠色環(huán)保，成本更低。