Pembersihan kemasan dengan plasma menghilangkan kontaminasi mikroskopis yang dapat menyebabkan kegagalan pada perangkat semikonduktor. Dalam kemasan IC 2.5D dan 3D, bahkan residu kecil pun dapat melemahkan koneksi listrik atau mengurangi kekuatan ikatan.
Perlakuan plasma digunakan pada tahapan-tahapan penting dalam proses pengemasan. Ini termasuk persiapan permukaan sebelum pengikatan dan enkapsulasi.
Artikel ini menjelaskan bagaimana perlakuan permukaan plasma meningkatkan hasil produksi, mendukung teknologi chiplet dan FOWLP, serta meningkatkan keandalan interkoneksi.
Memahami Pembersihan Plasma dalam Pengemasan Semikonduktor
Apa Itu Pembersihan Plasma dan Mengapa Digunakan?
Pembersihan plasma adalah proses kering yang digunakan untuk menghilangkan kontaminasi pada permukaan material. Proses ini menggunakan gas terionisasi untuk memecah residu organik dan lapisan oksida.
Proses ini tidak menggunakan bahan kimia. Sebaliknya, proses ini mengandalkan partikel berenergi untuk membersihkan permukaan tanpa merusak komponen yang sensitif.
Tiga Poin Penting yang Perlu Diingat
- Menghilangkan kontaminasi pada tingkat mikroskopis
- Meningkatkan kekuatan ikatan dan energi permukaan.
- Mendukung proses pengemasan semikonduktor canggih
Plasma adalah wujud materi keempat. Plasma mengandung elektron dan ion bebas yang bereaksi dengan kontaminan permukaan.
Mengatasi Tantangan Kontaminasi pada IC 2.5D dan 3D
Mengapa Kontaminasi Menjadi Isu Kritis
Seiring dengan semakin kompleksnya pengemasan, permukaan menjadi semakin kecil dan lebih sensitif. Dalam desain IC 3D dan chiplet, kepadatan interkoneksi meningkat.
Bahkan kontaminasi sekecil apa pun di dalam struktur TSV atau bantalan penghubung dapat menyebabkan kegagalan.
Pada struktur TSV dengan kedalaman di atas 50 µm, penghilangan kontaminasi menjadi sulit menggunakan pembersihan basah. Plasma memungkinkan pembersihan seragam di dalam vias tanpa jebakan cairan.
Masalah-masalah ini secara langsung memengaruhi kinerja listrik dan stabilitas jangka panjang.
Mengapa Metode Pembersihan Tradisional Tidak Cukup Efektif
Pembersihan kimia basah tidak dapat menjangkau struktur yang dalam seperti lubang TSV atau interkoneksi halus. Selain itu, metode ini dapat meninggalkan residu atau merusak material.
Perawatan plasma untuk elektronik mengatasi masalah ini dengan menjangkau geometri yang kompleks dan membersihkan secara merata.
Meningkatkan Hasil dan Keandalan Melalui Perlakuan Permukaan
Bagaimana Plasma Meningkatkan Kinerja Interkoneksi
Keandalan interkoneksi bergantung pada permukaan yang bersih. Jika terdapat kontaminasi, ikatan menjadi lemah atau tidak stabil.
Perlakuan permukaan plasma meningkatkan energi permukaan. Hal ini meningkatkan daya rekat antar material selama proses pengikatan atau pengemasan.
Selain itu, alat ini juga mempersiapkan permukaan untuk proses seperti... pengikatan kawat, perakitan flip-chip, underfill, dan enkapsulasi
Peningkatan Hasil Produksi dalam Pengemasan Canggih
Menghasilkan Kerugian seringkali berasal dari kontaminasi tersembunyi. Pembersihan plasma menghilangkan jejak kontaminan organik dari pori-pori TSV yang dalam, mengurangi tingkat kegagalan interkoneksi listrik.
TSV (Through-Silicon Via) adalah koneksi listrik vertikal yang digunakan dalam pengemasan IC 3D.
Khas pembersihan plasma Menggunakan gas oksigen atau argon di bawah tekanan rendah (10–500 mTorr). Daya RF (umumnya 13,56 MHz) menghasilkan spesies reaktif yang menghilangkan residu organik dan mengaktifkan permukaan.
Menurut data industri, proses ini meningkatkan konsistensi perekatan dan mengurangi tingkat cacat.
Mendukung Teknologi Pengemasan Modern
Memungkinkan Integrasi IC dan Chiplet 3D
Desain IC dan chiplet 3D mengandalkan penumpukan vertikal dan interkoneksi yang padat.
Perlakuan plasma memastikan setiap antarmuka bersih sebelum proses pengikatan. Hal ini mengurangi cacat dan meningkatkan kinerja listrik.
Mengaktifkan FOWLP dan Pengemasan Tingkat Wafer
Pengemasan Tingkat Wafer Fan-Out (FOWLP) memerlukan kondisi permukaan yang seragam di area yang luas.
Perawatan plasma memberikan penghilangan kontaminasi yang konsisten di seluruh wafer. Hal ini meningkatkan stabilitas proses dan mengurangi pengerjaan ulang.
Memahami Proses Pembersihan Plasma
Cara Kerjanya Langkah demi Langkah
Pembersihan plasma mengekspos permukaan. terionisasi gas dalam kondisi terkontrol.
Proses tersebut meliputi:
- Ionisasi gas menggunakan masukan energi
- Pembentukan spesies reaktif
- Interaksi dengan kontaminan permukaan
- Penghilangan melalui reaksi kimia atau penyemprotan
Proses ini tidak melibatkan kontak fisik dan tidak merusak material yang halus.
Jenis-Jenis Sistem Plasma yang Digunakan
| Jenis Sistem | Aplikasi |
| Plasma Atmosfer | Aktivasi permukaan sebaris |
| Plasma Vakum | Pembersihan TSV mendalam dan struktur kompleks. |
| Sistem Otomatis | Pemrosesan semikonduktor volume tinggi |
Plasma vakum Sistem ini efektif untuk perawatan seragam pada struktur 3D.
Keunggulan Rekayasa di Lingkungan Produksi
Pengoperasian Berkelanjutan dan Stabilitas Sistem
Sistem ini menggunakan komponen inti impor untuk mendukung kinerja yang stabil dan pengoperasian terus menerus 24/7.
Fitur otomatisasi seperti kontrol PLC dan integrasi robot memungkinkan pemrosesan yang konsisten di seluruh lini produksi.
Efisiensi Proses dan Manfaat Lingkungan
Pembersihan plasma adalah proses kering. Proses ini menghilangkan kebutuhan akan pelarut kimia dan mengurangi limbah.
Hal ini juga menurunkan biaya operasional dan meningkatkan pengendalian proses dalam manufaktur semikonduktor.
Kesimpulan
Pengemasan semikonduktor bergerak menuju node yang lebih kecil dan kepadatan integrasi yang lebih tinggi. Persiapan permukaan menjadi semakin penting.
Pembersihan kemasan dengan plasma membantu meningkatkan hasil produksi dan mengurangi cacat. Selain itu, proses ini juga mengurangi variasi resistansi antarkoneksi dan masalah pengikatan.
Teknologi KeyLink menyediakan sistem plasma untuk produksi industri. Perusahaan tersebut mengikuti Standar ISO dan melayani industri seperti elektronik, otomotif, dan manufaktur peralatan medis.
Jika Anda menginginkan ikatan yang lebih kuat dan lebih sedikit cacat, Anda dapat menjelajahi berbagai sistem perawatan permukaan plasma di KeyLink Technology.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Bagaimana plasma meningkatkan daya rekat?
Ini meningkat energi permukaan, sehingga memungkinkan material untuk berikatan lebih efektif.
Bisakah plasma membersihkan struktur yang dalam seperti TSV?
Ya. Alat ini dapat membersihkan bagian-bagian kecil dan dalam yang tidak dapat dijangkau oleh pembersihan basah.
Apakah pembersihan plasma lebih baik daripada pembersihan basah?
Produk ini menghindari residu kimia dan memberikan pembersihan yang seragam untuk geometri yang kompleks.
