УБМ активация плазмы Плазменная обработка подготавливает поверхность, чтобы припой лучше распределялся и склеивался на полупроводниковых контактных площадках. Она очищает и активирует поверхность в очень малых масштабах, улучшая смачивание, прочность соединения и надежность шариков припоя. В полупроводниковой упаковке даже мельчайшие загрязнения могут вызывать слабые соединения или дефекты. Плазменная обработка удаляет эти загрязнения и увеличивает поверхностную энергию, помогая припою равномерно распределяться и образовывать более прочные соединения.
В этой статье вы узнаете, как работает плазменная технология, почему важна смачиваемость и как она способствует улучшению качества склеивания. Мы также объясним, как активация плазмой UBM помогает уменьшить количество дефектов и улучшить контроль процесса с помощью измеримых данных.
Понимание активации плазмы на уровне ультразвукового исследования мочевого пузыря
Плазма — это ионизированный газ, состоящий из свободных электронов и активных частиц. При воздействии на поверхность она взаимодействует на молекулярном уровне. Она модифицирует поверхности посредством очистки, травления и активации. Эти процессы происходят на наномасштабном уровне.
На границе раздела UBM плазма удаляет тонкие оксидные слои и органические загрязнения. Одновременно она вводит активные функциональные группы, которые увеличивают поверхностную энергию.
Эта трансформация изменяет свойства поверхности с низкой смачиваемостью на высокую. Это позволяет припою более равномерно распределяться во время оплавления.
Взаимодействие плазмы со слоями металла UBM
Слои UBM обычно состоят из меди, никеля и золота. Эти металлы могут образовывать оксидные слои в процессе хранения и обработки.
Плазменная обработка удаляет эти оксиды и активирует поверхность. Она повышает поверхностную энергию и подготавливает поверхность для пайки.
Это особенно важно в системах упаковки микросхем с перевернутым кристаллом, где малые размеры контактных площадок требуют точного смачивания.
Улучшение смачиваемости за счет контроля поверхностной энергии.
Смачиваемость описывает, насколько хорошо жидкость растекается по поверхности. В полупроводниковой упаковке это относится к тому, как припой растекается по поверхности UBM.
Чистая, высокоэнергетическая поверхность обеспечивает лучшие результаты. улучшение смачивания. Адгезия при плазменной обработке достигается за счет увеличения поверхностной энергии.
Взаимосвязь между состоянием поверхности и смачиваемостью можно кратко описать ниже.
| Состояние поверхности | Угол контакта | Смачиваемость | Результат |
| Загрязненная поверхность | Высокий | Бедный | Слабое сцепление |
| Поверхность, обработанная плазмой | Низкий | Хороший | Прочная связь |
Поверхности, обработанные плазмой, имеют меньшие углы смачивания, что позволяет припою распределяться более равномерно и образовывать более прочные соединения.
Меньшие краевые углы смачивания указывают на лучшее смачивание. Плазма уменьшает этот угол, удаляя загрязнения и активируя поверхность.
Это напрямую улучшает качество соединения и снижает количество дефектов припоя. После улучшения поверхностной энергии следующее влияние проявляется в качестве паяного соединения.
Как плазменная обработка улучшает характеристики паяных соединений
Очищенные и активированные поверхности UBM позволяют припою растекаться и правильно соединяться. Это уменьшает количество пустот и неполных соединений. Плазменная обработка стабилизирует растекание припоя и способствует формированию равномерного соединения.
Холодные паяные соединения возникают, когда припой не полностью расплавляется или не образует прочного соединения, часто из-за плохого смачивания. Плазменная очистка уменьшает эту проблему, подготавливая поверхность перед оплавлением. Это повышает выход годной продукции и снижает необходимость в доработке.
Активированные поверхности также улучшают химическую связь между припоем и слоем UBM. Это повышает прочность соединения и помогает ему выдерживать нагрузки. Более прочное соединение обеспечивает лучшую производительность при перепадах температуры и механических нагрузках.
Управление технологическим процессом с обратной связью и измерением краевого угла смачивания.
Почему измерения важны в плазменной обработке
Обработка поверхности не должна основываться на предположениях. Она должна быть измеримой и воспроизводимой.
Измерение краевого угла смачивания используется для оценки смачиваемости. Меньший краевой угол означает лучшее смачивание.
Как системы с замкнутым контуром повышают производительность
Когда плазменные системы объединяются с такими инструментами, как Тестер контактного угла KeyLink, Они создают замкнутую систему.
Это означает, что поверхность сначала обрабатывается плазмой. Затем проверяется её смачиваемость. Если результат недостаточно хорош, процесс корректируется.
Эта обратная связь обеспечивает стабильные условия обработки. Она помогает уменьшить вариативность и повысить производительность.
Сравнение плазменной обработки с традиционными методами очистки.
Традиционные методы очистки часто основаны на использовании химикатов или растворителей. Эти методы могут оставлять остатки или не справляться с удалением сверхтонких слоев загрязнений. Плазменная очистка предлагает сухую и точную альтернативу.
Различия между методами очистки показаны в приведенном ниже сравнении.
| Метод | Уровень очистки | Остаток | Активация поверхности |
| Химическая очистка | Умеренный | Возможный | Ограниченный |
| Механическая очистка | Низкий | Никто | Никто |
| Плазменная терапия | Наноуровень | Никто | Сильный |
Плазменная обработка для улучшения адгезии обеспечивает как очистку, так и активацию за один шаг.
Типы плазменных систем, используемых в упаковке полупроводников.
Атмосферные плазменные системы
Эти системы работают на открытом воздухе и легко интегрируются в производственные линии. Они подходят для поточной обработки.
Вакуумно-плазменные системы
Вакуумные системы обеспечивают равномерную обработку сложных поверхностей. Они идеально подходят для высокоточных применений, таких как подготовка поверхности методом ультразвуковой обработки (UBM).
Автоматизированные плазменные платформы
Современные системы используют ПЛК-управление и программируемые траектории движения для поддержания стабильных условий обработки. Эти функции повышают стабильность и производительность.
Автоматизированные плазменные системы могут обрабатывать как проводящие, так и непроводящие материалы, при этом улучшение адгезии перед процессами склеивания.
Почему плазменные технологии необходимы для современных технологий упаковки
По мере уменьшения размеров устройств точность обработки поверхности становится все более важной. Плазменная обработка улучшает качество поверхности, поддерживая пайку с малым шагом и разрабатывая передовые конструкции корпусов. Она также повышает стабильность процесса и выход годной продукции. Стабильные поверхности уменьшают отклонения в процессе сборки, что приводит к меньшему количеству дефектов и более стабильным результатам.
Кроме того, плазменная обработка — это сухой процесс, поэтому он снижает потребность в химикатах и уменьшает количество отходов.
Заключение
Плазменная терапия больше не является необязательной процедурой. корпусирование полупроводников. Это играет непосредственную роль в улучшении смачиваемости, качества соединения и надежности шариков припоя. Контролируя параметры процесса, такие как мощность, поток газа и время воздействия, производители могут добиться повторяемости активации поверхности.
В компании KeyLink Technology решения для обработки поверхностей разработаны с учетом реальных производственных потребностей. От очистки на наноуровне до автоматизированных систем — эти технологии помогают улучшить адгезию и общую производительность процесса. Если вы хотите улучшить результаты склеивания, ознакомьтесь с нашими предложениями. набор систем плазменной обработки поверхностей Это следующий практический шаг.
Часто задаваемые вопросы
Что такое плазменная обработка в упаковке полупроводников?
Это процесс очистки и активации поверхности с использованием ионизированного газа. Он улучшает смачиваемость и качество соединения перед пайкой.
Каким образом плазма улучшает смачиваемость?
Это удаляет загрязнения и повышает поверхностную энергию. Благодаря этому припой распределяется более равномерно.
Почему важен краевой угол смачивания?
Этот показатель измеряет, насколько хорошо жидкость растекается по поверхности. Меньшие углы указывают на лучшее смачивание и сцепление.
