佰富彩

半导体封装

封装工艺直接影响引线框架芯片产品的成品率，而在整个封装工艺环节中出现问题的最大来源就是芯片与引线框架上的颗粒污染物、氧化物及环氧树脂等污染物。针对这些不同污染物出现环节的不同，在不同的工序前可增加不同的等离子清洗工艺，其应用一般分布在点胶前、引线键合前、塑封前等。

引线键合(Wire Bonding)前的等离子清洗

目前，芯片和引线框架或是基板之间相连通的最常用也是最有效的工艺技术是引线键合，据失效统计分析，引线键合失效模式约占有70％以上的产品全部失效模式。引线键合可焊性和可靠性下降的主要原因即是焊盘表面或引线框架表面存有的污染物，而且芯片表面、键合用劈刀和焊线等各个因素都有可能附着污染物，若未经等离子清洗而直接键合，会导致焊线品质问题，如虚焊、脱焊或者引线键合强度偏低等。采用氩、氢适当比例的混合气体进行快速等离子清洗清洗，发生化学还原反应，可以促使污染物反应生成无污染的二氧化碳和水。并且清洗时间短，不会损伤键合区以外的钝化膜表面。引线键合工艺前，经过等离了清洗，可有效去除前工序的残留污染物，大大提高引线键合工序的良品率，有效降低失效几率。

芯片粘片(Die Attach)前的等离子清洗

通常待清洗产品表面会存有不少氧化物或是有机污染物，如果直接粘片会导致芯片粘结不完全，产生空隙不良(Void fail)，封装后产品的散热能力也会降低，严重影响芯片封装可靠性。因此，在芯片粘结前，采用氧气、氩气或是氢气的混合气体进行快速等离子清洗，目的是去除芯片表面的有机物和其它污染物，可有效增强产品表面活性和粘结能力，降低空隙不良，从而提升粘片工艺的可靠性和稳定性。

铜引线框架塑封(Molding)前的等离子清洗

引线框架所选原材料必须具备高导电性、良好的导热性、高硬度、良好的耐热和耐腐蚀性能、可键合性能好和低成本等特点，要求极为苛刻。目前常用材料中，铜合金材料制作的引线框架是最符合使用要求的，适合作为主要的引线框架材料。铜引线框架作为塑封料封装的主要原材料，从封装最开始工艺一直到塑封结束，占到芯片封装全部材料的80％以上，用来连通芯片内部触点与外部焊线的金属材质框架。但铜合金材料具有如下缺点：亲氧性极强，容易被氧化，生成的氧化物还会再次污染铜合金产品表面。若氧化膜太厚，会导致引线框架和封装塑封料的粘贴强度大大降低，封装芯片容易发生分层甚至开裂现象，封装的良品率会大大降低。因此，通过采用氩、氢混合气体进行快速的等离子清洗技术处理来解决铜引线框架的氧化问题，可以去除铜引线框架上的氧化物和有机污染物，能够达到改善产品表面粗糙度和粘附性，提高键合、粘片和塑封工序的可靠性。

球栅阵列封装前的等离子清洗

焊球阵列封装技术又称BGA(Ball Grid Array)封装技术，常常被用于多引脚数和引线间距超小的封装工艺，其封装形式是锡球焊点按阵列排布，通常被用于记忆芯片(DRAM)封装领域。键合产品表面若存有颗粒污染物或是有机污染物，而且未使用等离子清洗，直接键合会产生球焊分层甚至脱离基板表面的现象，严重影响BGA芯片封装的可靠性与稳定性。采用氩、氢气适当比例的混合气体进行快速的等离子体清洗，可以有效去除焊盘表面的污染物，提升键合工序的良品率。