Plasma清洗技术在电子制造中的应用

"实际应用-plasma等离子处理" 在IT行业中，等离子体（Plasma）处理是一种广泛应用的表面改性技术，特别是在微电子、半导体制造等领域。等离子体是物质的第四态，由电离气体中的离子、电子、激发态分子、原子以及中性粒子组成。它在低气压（约10^-1托）的环境下通过高频电场产生，如13.56MHz的射频电场。 工作原理： 当腔室内的压力降低到一定程度，如10^-1托时，正离子开始向负电极移动。在电场的作用下，它们加速撞击负电极板，释放出表面原子、杂质分子和二次电子。这些二次电子再次受到电场作用，向正电极方向移动，在这个过程中碰撞腔室内的气体分子（例如氩气Ar），产生氩离子Ar+。这些Ar+在电场作用下再次撞击负电极板，如此反复，形成等离子体的自维持状态。 等离子体处理在实际应用中的一个重要场景是在焊接邦定（Wire Bonding，简称WB）之前，对基板进行清洗。它能有效去除基板上的有机污染物，如焊剂残留、清洗剂残留和环氧树脂挥发出的气体。这些污染物可能影响焊接的质量，导致打线不良，如漏线、少线、第一点剥离和第二点剥离等问题。 检测清洗效果的方法主要包括： 1. **Pull and Shear Tests**：通过测量推力和拉力来评估等离子清洗的效果。推力头用于施加推力，拉力测试则通过钩针进行。如果清洗效果好，推力和拉力值会相对较大。 2. **Water Contact Angle Measurement**：接触角测量可以反映基板的清洁程度。未经清洗的基板水滴接触角大，扩散效果差；经过等离子清洗后，接触角减小，表明表面张力增强，清洁效果好。 等离子体清洗机的参数，如pc32系列，通常包括气体种类（如Ar/O2）、气压、功率和处理时间等，这些参数的精确控制对确保清洗效果至关重要。例如，Ar/O2等离子体可以利用氩气的物理轰击和氧气的化学反应协同去除有机污染物。 在早期的电子制造技术中，日本引入了超薄镀金技术，但随之而来的问题是烘烤后镍(Ni)元素上浮至表面，影响焊接质量。等离子清洗机的出现就是为了应对这个问题，通过等离子体处理，有效地清除表面的镍和其他污染物，提高邦定的可靠性和产品的良率。 等离子体处理在IT行业中扮演着至关重要的角色，它能够提升微电子组件的制造质量，确保精密工艺的稳定性和可靠性。对于基板的清洗和预处理，等离子技术已经成为不可或缺的步骤，通过精确控制工艺参数，可以实现高效的表面清洁和改性。