{"id":7756,"date":"2026-03-12T09:00:00","date_gmt":"2026-03-12T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.keylinktech.com\/?p=7756"},"modified":"2026-04-09T07:01:25","modified_gmt":"2026-04-09T07:01:25","slug":"plasma-treatment-ubm-wettability-semiconductor-packaging","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.keylinktech.com\/de\/plasma-surface-technology\/application\/plasma-treatment-ubm-wettability-semiconductor-packaging\/","title":{"rendered":"Plasmabehandlungstechnologie zur Verbesserung der UBM-Benetzbarkeit in Halbleitergeh\u00e4usen"},"content":{"rendered":"

UBM Plasmaaktivierung<\/a> Die Plasmabehandlung bereitet die Oberfl\u00e4che so vor, dass sich Lot besser auf Halbleiterpads verteilen und verbinden kann. Sie reinigt und aktiviert die Oberfl\u00e4che im Mikrobereich und verbessert so die Benetzung, die Haftfestigkeit und die Zuverl\u00e4ssigkeit der L\u00f6tperlen. In der Halbleiterfertigung k\u00f6nnen selbst kleinste Verunreinigungen zu schwachen L\u00f6tstellen oder Defekten f\u00fchren. Die Plasmabehandlung entfernt diese Verunreinigungen und erh\u00f6ht die Oberfl\u00e4chenenergie, wodurch sich das Lot gleichm\u00e4\u00dfiger verteilt und st\u00e4rkere Verbindungen entstehen.<\/p>\n\n\n\n

In diesem Artikel erfahren Sie, wie die Plasmatechnologie funktioniert, warum die Benetzbarkeit wichtig ist und wie sie zu einer besseren Haftungsqualit\u00e4t beitr\u00e4gt. Wir erkl\u00e4ren au\u00dferdem, wie die UBM-Plasmaaktivierung mithilfe messbarer Daten Defekte reduziert und die Prozesskontrolle verbessert.<\/p>\n\n\n\n

Verst\u00e4ndnis der Plasmaaktivierung auf UBM-Ebene<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Plasma ist ein ionisiertes Gas aus freien Elektronen und aktiven Teilchen. Beim Auftreffen auf eine Oberfl\u00e4che interagiert es auf molekularer Ebene. Es modifiziert Oberfl\u00e4chen durch Reinigung, \u00c4tzung und Aktivierung. Diese Prozesse finden im Nanobereich statt.<\/p>\n\n\n\n

An der UBM-Grenzfl\u00e4che entfernt Plasma d\u00fcnne Oxidschichten und organische Verunreinigungen. Gleichzeitig f\u00fchrt es aktive funktionelle Gruppen ein, die die Oberfl\u00e4chenenergie erh\u00f6hen.<\/p>\n\n\n\n

Durch diese Umwandlung \u00e4ndert sich das Benetzungsverhalten der Oberfl\u00e4che von schlecht zu gut. Dadurch kann sich das Lot beim Reflow gleichm\u00e4\u00dfiger verteilen.<\/p>\n\n\n\n

Plasma-Wechselwirkung mit UBM-Metallschichten<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

UBM-Schichten bestehen typischerweise aus Kupfer, Nickel und Gold. Diese Metalle k\u00f6nnen w\u00e4hrend der Lagerung und Verarbeitung Oxidschichten bilden.<\/p>\n\n\n\n

Durch die Plasmabehandlung werden diese Oxide entfernt und die Oberfl\u00e4che aktiviert. Dadurch wird die Oberfl\u00e4chenenergie verbessert und die Grenzfl\u00e4che f\u00fcr das L\u00f6ten vorbereitet. <\/p>\n\n\n\n

Dies ist besonders wichtig bei Flip-Chip-Geh\u00e4usen, wo kleine Pad-Gr\u00f6\u00dfen ein pr\u00e4zises Benetzungsverhalten erfordern.<\/p>\n\n\n\n

Verbesserung der Benetzbarkeit durch Kontrolle der Oberfl\u00e4chenenergie<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Benetzbarkeit beschreibt, wie gut sich eine Fl\u00fcssigkeit auf einer Oberfl\u00e4che ausbreitet. In der Halbleiterverpackung bezieht sich dies darauf, wie sich L\u00f6tmittel auf der UBM ausbreitet.<\/p>\n\n\n\n

Eine saubere, hochenergetische Oberfl\u00e4che erm\u00f6glicht bessere Verbesserung der Benetzung<\/a>. Die Haftung nach Plasmabehandlung beruht auf der Erh\u00f6hung dieser Oberfl\u00e4chenenergie.<\/p>\n\n\n\n

Der Zusammenhang zwischen Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit und Benetzbarkeit l\u00e4sst sich wie folgt zusammenfassen.<\/p>\n\n\n\n

Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit<\/strong><\/td>Kontaktwinkel<\/strong><\/td>Benetzbarkeit<\/strong><\/td>Ergebnis<\/strong><\/td><\/tr>
Kontaminierte Oberfl\u00e4che<\/td>Hoch<\/td>Arm<\/td>Schwache Bindung<\/td><\/tr>
Plasmabehandelte Oberfl\u00e4che<\/td>Niedrig<\/td>Gut<\/td>Starke Bindung<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Plasmabehandelte Oberfl\u00e4chen weisen niedrigere Kontaktwinkel auf, wodurch sich das Lot gleichm\u00e4\u00dfiger verteilen und st\u00e4rkere Verbindungen bilden kann.<\/p>\n\n\n\n

Kleinere Kontaktwinkel deuten auf eine bessere Benetzung hin. Plasma reduziert diesen Winkel, indem es Verunreinigungen entfernt und die Oberfl\u00e4che aktiviert.<\/p>\n\n\n\n

Dies verbessert unmittelbar die Verbindungsqualit\u00e4t und reduziert L\u00f6tfehler. Sobald die Oberfl\u00e4chenenergie verbessert ist, zeigt sich der n\u00e4chste positive Effekt in der Leistung der L\u00f6tverbindung.<\/p>\n\n\n\n

Wie die Plasmabehandlung die Leistung von L\u00f6tverbindungen verbessert<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Saubere und aktivierte UBM-Oberfl\u00e4chen erm\u00f6glichen ein optimales Flie\u00dfen und Verbinden des Lots. Dadurch werden Lunker und unvollst\u00e4ndige L\u00f6tstellen reduziert. Die Plasmabehandlung stabilisiert das Ausbreitungsverhalten des Lots und f\u00f6rdert eine gleichm\u00e4\u00dfige L\u00f6tstellenbildung.<\/p>\n\n\n\n

Kalte L\u00f6tstellen entstehen, wenn das Lot nicht vollst\u00e4ndig schmilzt oder sich nicht verbindet, h\u00e4ufig aufgrund mangelhafter Benetzung. Die Plasmareinigung reduziert dieses Problem, indem sie die Oberfl\u00e4che vor dem Reflow-L\u00f6ten vorbereitet. Dies verbessert die Ausbeute und verringert den Nachbearbeitungsaufwand.<\/p>\n\n\n\n

Aktivierte Oberfl\u00e4chen verbessern zudem die chemische Bindung zwischen L\u00f6t- und UBM-Schichten. Dies erh\u00f6ht die Festigkeit der Verbindung und tr\u00e4gt dazu bei, dass sie Belastungen besser standh\u00e4lt. Eine st\u00e4rkere Bindung erm\u00f6glicht eine bessere Leistung bei Temperaturschwankungen und mechanischer Belastung.<\/p>\n\n\n\n

Geschlossene Prozessregelung mit Kontaktwinkelmessung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Warum Messungen bei der Plasmabearbeitung wichtig sind<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Oberfl\u00e4chenbehandlung sollte nicht auf Annahmen beruhen. Sie muss messbar und reproduzierbar sein.<\/p>\n\n\n\n

Die Kontaktwinkelmessung dient zur Bestimmung der Benetzbarkeit. Ein niedrigerer Kontaktwinkel bedeutet eine bessere Benetzung.<\/p>\n\n\n\n

Wie geschlossene Regelsysteme die Ausbeute verbessern<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Wenn Plasmasysteme mit Werkzeugen wie dem kombiniert werden KeyLink Kontaktwinkelmessger\u00e4t<\/a>, Sie schaffen ein geschlossenes System.<\/p>\n\n\n\n

Das bedeutet, dass die Oberfl\u00e4che zun\u00e4chst mit Plasma behandelt wird. Anschlie\u00dfend wird ihre Benetzbarkeit gepr\u00fcft. Ist das Ergebnis nicht zufriedenstellend, wird der Prozess angepasst.<\/p>\n\n\n\n

Dieser R\u00fcckkopplungsmechanismus gew\u00e4hrleistet stabile Verarbeitungsbedingungen. Er tr\u00e4gt dazu bei, Schwankungen zu reduzieren und die Produktionsausbeute zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n

Vergleich der Plasmabehandlung mit traditionellen Reinigungsmethoden<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Herk\u00f6mmliche Reinigungsmethoden basieren h\u00e4ufig auf Chemikalien oder L\u00f6sungsmitteln. Diese Methoden k\u00f6nnen R\u00fcckst\u00e4nde hinterlassen oder ultrad\u00fcnne Verschmutzungsschichten nicht vollst\u00e4ndig entfernen. Plasma bietet eine trockene und pr\u00e4zise Alternative.<\/p>\n\n\n\n

Die Unterschiede zwischen den Reinigungsmethoden werden im folgenden Vergleich dargestellt.<\/p>\n\n\n\n

Verfahren<\/strong><\/td>Reinigungsstufe<\/strong><\/td>R\u00fcckstand<\/strong><\/td>Oberfl\u00e4chenaktivierung<\/strong><\/td><\/tr>
Chemische Reinigung<\/td>M\u00e4\u00dfig<\/td>M\u00f6glich<\/td>Beschr\u00e4nkt<\/td><\/tr>
Mechanische Reinigung<\/td>Niedrig<\/td>Keiner<\/td>Keiner<\/td><\/tr>
Plasmabehandlung<\/td>Nano-Ebene<\/td>Keiner<\/td>Stark<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Die Plasmabehandlung zur Verbesserung der Haftung erm\u00f6glicht sowohl Reinigung als auch Aktivierung in einem Schritt.<\/p>\n\n\n\n