Плазменная очистка методом «перевернутого чипа» улучшает качество поверхности перед склеиванием. Она удаляет загрязнения, повышает поверхностную энергию и обеспечивает прочное соединение. адгезия подложки.
В этой статье объясняется принцип работы плазменной обработки, её важность в упаковке полупроводников и способы предотвращения дефектов. Вы также узнаете о ключевых параметрах процесса и получите ценные сведения из реального производственного опыта.
Понимание процесса подготовки поверхности с помощью плазмы в электронике.
Плазма — это ионизированный газ, состоящий из заряженных частиц. Она реагирует с материалами на микроскопическом уровне. Это позволяет проводить очистку и активацию поверхностей без использования химикатов.
В производстве электроники плазменная обработка поверхности подготавливает материалы перед склеиванием или нанесением покрытия. Этот этап обеспечивает прочное соединение между поверхностями.
Что такое плазма
- Плазма — это энергетически заряженный газ, используемый для очистки и активации.
- Он удаляет загрязнения, такие как масляные и оксидные слои.
- Это изменяет свойства поверхности для улучшения сцепления.
Почему подготовка поверхности важна при сборке микросхем методом флип-чип
Технология «перевернутого чипа» (flip chip) соединяет кристалл непосредственно с подложкой с помощью паяных контактов. Такая конструкция повышает производительность и уменьшает габариты.
Однако этот процесс чувствителен к состоянию поверхности. Даже небольшое загрязнение может привести к сбою.
Без надлежащей подготовки возникают проблемы. Адгезия подложки ослабевает. Внутри материала могут образовываться пустоты. Во время термических циклов может происходить расслоение. Кроме того, подложка может растекаться неравномерно.
Исследования показывают, что остатки флюса увеличивают время растекания заполнителя и создают пустоты. Поэтому удаление загрязнений является критически важным этапом перед сборкой.
Как плазменная очистка улучшает качество поверхности
Плазменная очистка методом «перевернутого чипа» использует активированный газ для взаимодействия с материалами. Это удаляет нежелательные слои и подготавливает зону склеивания.
Он удаляет остатки флюса, органические загрязнения и оксидные слои. Эти слои препятствуют адгезии. После их удаления поверхность раздела становится более активной.
После обработки поверхностная энергия увеличивается. Угол контакта Уменьшается. Жидкости растекаются быстрее и равномернее. Это увеличивает прочность сцепления.
Этот процесс обеспечивает очистку на наноуровне. Он сухой, быстрый и не оставляет следов.
Как плазменная обработка улучшает адгезию грунтовки.
Заливка компаундом заполняет зазор между кристаллом и подложкой. Она защищает паяные соединения и распределяет напряжение.
После обработки поверхностная энергия увеличивается примерно с 30 мН/м до более чем 60 мН/м. Угол смачивания снижается примерно с 60° до менее 20°.
Это позволяет заполнителю растекаться быстрее и равномернее. Лучшее смачивание уменьшает образование пустот. Это также улучшает прочность сцепления между материалами.
Этот процесс обеспечивает удаление загрязнений перед нанесением грунтовки. Он помогает предотвратить поломки во время термических циклов.
Параметры процесса и технические аспекты
Эффективность плазмы зависит от контролируемых параметров. Эти параметры должны быть оптимизированы для каждого конкретного применения.
Используются различные типы плазмы. К ним относятся радиочастотная плазма, плазма низкого давления, и атмосферная плазма. Радиочастотные системы обычно работают на частоте 13,56 МГц.
Время обработки имеет решающее значение. В большинстве процессов время воздействия составляет от 30 до 120 секунд. Кратковременное воздействие может оставить следы. Длительное воздействие может повредить чувствительные материалы.
Поверхностная энергия измеряется в мН/м. После обработки это значение увеличивается, что улучшает смачиваемость.
Необходимо учитывать совместимость материалов. Различные материалы расширяются по-разному из-за несоответствия коэффициентов теплового расширения. Это создает напряжение во время термических циклов.
Плазма способствует улучшению сцепления между этими материалами. Она уменьшает проблемы на границе раздела и повышает стабильность.
Эти процессы широко используются в полупроводник а также в автомобильной электронной промышленности. Системы обычно управляются в соответствии с... стандарты ISO 9001.
Параметры плазмы необходимо тщательно контролировать. Чрезмерное воздействие может повредить полимерные поверхности.
Предотвращение дефектов в реальных производственных условиях
Пример 1: Сокращение пустот под засыпкой.
В крупногабаритном корпусе типа «флип-чип» наблюдалось образование пустот из-за остатков флюса. После обработки плазмой скорость образования пустот снизилась на 25–401 ТП4Т. Поток стал более равномерным.
Вариант 2: Более быстрый поток подсыпки
Удаление загрязнений позволило увеличить скорость потока до 301 TP4T. Это сократило время цикла и повысило эффективность производства.
Случай 3: Предотвращение расслоения
Чистые и активированные поверхности улучшили сцепление. Это снизило вероятность поломок при термических циклах и продлило срок службы изделия.
Высокоэффективная очистка современных производственных линий
Современные системы плазменной обработки поддерживают крупномасштабное производство. Они сокращают время обработки и улучшают контроль над процессом.
Плазменные системы обеспечивают высокую эффективность подготовки поверхности. Они быстро удаляют остатки флюса и оксидные слои перед склеиванием.
Эти системы также поддерживают гибкое производство. Несколько машин могут работать параллельно. Они адаптируются к различным размерам носителей для микросхем с флип-чипами.
Автоматизация осуществляется с помощью ПЛК-управления и платформ управления движением. Это сокращает ручной труд и уменьшает вариативность между обрабатываемыми деталями.
Сравнение плазменной очистки с традиционными методами очистки.
В таблице ниже сравниваются распространенные методы очистки, используемые в производстве электроники.
| Метод | Качество очистки | Остаток | Скорость | Воздействие на окружающую среду |
| Очистка растворителем | Умеренный | Возможный | Середина | Химические отходы |
| Механическая очистка | Ограниченный | Никто | Медленный | риск повреждения поверхности |
| Плазменная терапия | Высокий | Никто | Быстрый | Сухой процесс |
Системы плазменной обработки обеспечивают чистый и контролируемый процесс. Они сокращают использование химикатов и повышают стабильность результатов.
Почему плазменные системы подходят для применения в микросхемах с перевернутым кристаллом (flip chip)?
Современные плазменные системы обрабатывают сложные электронные компоненты, используемые в сборке микросхем методом «перевернутого чипа». Они обрабатывают металлы, пластмассы и керамику.
Они могут достигать небольших зазоров под матрицей. Это обеспечивает очистку и активацию скрытых участков. Обработка остается равномерной по всей поверхности контакта.
Эти системы поддерживают автоматизированные производственные линии. Это обеспечивает стабильную и эффективную обработку различных типов продукции.
Заключение
Плазменная подготовка поверхности — критически важный этап в сборке микросхем методом флип-чип. Она улучшает чистоту, повышает прочность соединения и уменьшает количество дефектов в процессах заполнения подложки. Для производителей, стремящихся повысить выход годной продукции и снизить процент отказов, системы плазменной обработки предлагают практичное решение.
Ознакомьтесь с системами плазменной обработки от KeyLink Technology, чтобы улучшить качество склеивания и уменьшить количество дефектов на вашей производственной линии.
Часто задаваемые вопросы
Повреждает ли плазма электронные компоненты?
Нет. Контролируемые плазменные процессы предназначены для очистки и активации поверхностей без повреждения чувствительных компонентов.
Повреждает ли плазма электронные компоненты?
Нет. Контролируемые процессы безопасны для чувствительных компонентов при условии правильной настройки параметров.
Как плазма улучшает текучесть заполнителя?
Это увеличивает поверхностную энергию и снижает угол смачивания. Благодаря этому шпатлевка равномерно распределяется и быстрее заполняет зазоры.
