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等離子清洗機(jī)應(yīng)用

更新時(shí)間:2012-12-27瀏覽:5040次

一般來講,清洗/蝕刻意思是去除產(chǎn)生干擾的材料。清洗效果的兩個(gè)實(shí)例是去除氧化物以提高釬焊質(zhì)量和去除金屬、陶瓷、及塑料表面有機(jī)污染物以改善粘接性能,這是因?yàn)椴AА⑻沾珊退芰希ㄈ缇郾?/span>PTFE等)基本上是沒有極性的,因此這些材料在進(jìn)行粘合、油漆和涂覆之前要進(jìn)行表面活化處理。等離子體初應(yīng)用于硅片及混裝電路的清洗以提高鍵接引線和釬焊的可靠性。如:去除半導(dǎo)體表面的有機(jī)污染以保證良好的焊點(diǎn)連接、引線鍵合和金屬化,以及PCB、混裝電路 MCMS(多芯片組裝)混裝電路中來自鍵接表面由上一工序留下的有機(jī)污染,如殘余焊劑、多余的樹脂等。清洗的各種例子不勝枚舉。在諸如此類的應(yīng)用中我們將列舉一些典型的等離子體清洗工藝。
1 蝕刻工藝
  某種程度來講,等離子清洗實(shí)質(zhì)上是等離子體刻蝕的一種較輕微的情況。進(jìn)行干式蝕刻工藝的設(shè)備包括反應(yīng)室、電源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反應(yīng)室。氣體被導(dǎo)入并與等離子體進(jìn)行交換。等離子體在工件表面發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的揮發(fā)性副產(chǎn)物被真空泵抽走。等離子體刻蝕工藝實(shí)際上便是一種反應(yīng)性等離子工藝。近期的發(fā)展是在反應(yīng)室的內(nèi)部安裝成擱架形式,這種設(shè)計(jì)的是富有彈性的,用戶可以移去架子來配置合適的等到離子體的蝕刻方法:反應(yīng)性等離子體(RIE),順流等離子體(downstream),直接等離子體(direction plasma)。 所謂直接等離子體,亦稱作反應(yīng)離子蝕刻,是等離子的一種直接浸蝕形式。它的主要優(yōu)勢(shì)是高的蝕刻率和高的均勻性。直接等離子體具有較低浸蝕但工件卻暴露在射線區(qū)。順流等離子是種較弱的工藝,它適合去除厚為10-50埃的薄層。在射線區(qū)或等離子中,人們擔(dān)心工件受到損壞,目前,這種擔(dān)心還沒有證據(jù),看來只有在重復(fù)的高射線區(qū)和延長(zhǎng)處理時(shí)間到60-120分鐘才可能發(fā)生,正常情況下,這樣的條件只在大的薄片及不是短時(shí)的清洗中。
2 在引線的鍵合中
  在等離子清洗的工裝設(shè)計(jì)采用一些特殊結(jié)構(gòu)可以滿足用戶每小時(shí)清洗5001000個(gè)引線框的要求。這種工藝對(duì)COB’S(裸芯片封裝)或其它的封裝都采用相同的工藝條件便能提供給用戶一種簡(jiǎn)單而有效的清洗。板上芯片連接技術(shù)(DCA)中,無論是焊線芯片工藝、倒裝芯片、卷帶自動(dòng)結(jié)合技術(shù)中,整個(gè)芯片封裝工藝中,等離子清洗工藝都將作為一種關(guān)鍵技術(shù)存在。對(duì)整個(gè)IC封裝的可靠性產(chǎn)生重要影響。
COB’S為例:
芯片粘接(Die bonding-固化(Cure-等離子清洗(Plasma cleaning-線焊(Wire bond-包裝-固化
3 BGA封裝工藝
  在BGA工藝中,對(duì)表面清潔和處理都是非常嚴(yán)格的,焊球與基板的連接要求一個(gè)潔凈表面以保證焊接的一致性和可靠性。等離子體處理它可以保證*跡,BGA焊盤要求等離子處理來確保良好的粘接性能,并且,已有批量和在線式的清洗工藝。
4 混裝電路
  混裝電路出現(xiàn)的問題是引線與表面的虛接,這主要?dú)w因于電路表面的焊劑、光刻膠及其它一些殘留物質(zhì)。針對(duì)這種清洗,要用到氬的等離子體清洗,氬等離子體可以去除錫的氧化物或金屬,從而改變電性能,此外,鍵接前的氬等離子體還用于清洗金屬化、芯片粘接和后封裝前的鋁基板。
5 硬盤
  用等離子清洗來去除由上一步濺鍍工藝留下的殘余物,同時(shí)基材表面經(jīng)過處理,對(duì)改變基材的潤(rùn)濕性,減小摩擦,很有好處。
6 去除光致抗蝕劑
  在晶片制造工藝中,使用氧等離子體去除晶片表面抗蝕劑(photoresist)。干式工藝*的缺點(diǎn)是等離子體區(qū)的活性粒子可能會(huì)對(duì)一些電敏感性的設(shè)備造成損害。為了解決這一問題,人們發(fā)展了幾種工藝,其一是用一個(gè)法拉第裝置以隔離轟擊晶片表面和電子和離子;另一種方法是將清洗蝕刻對(duì)象置于活性等離子區(qū)之外。(順流等離子清洗)蝕刻率因電壓,氣壓以及膠的量而定,典型的刻蝕率為每分鐘1000埃,正常需要10 分鐘時(shí)間。
7 液晶顯示器生產(chǎn)中的清洗:
  在液晶清洗中的干式清洗,使用的活化氣體是氧的等離子體,它能除去油性污垢和臟物粒子,因?yàn)檠醯入x子體可將有機(jī)物氧化,形成氣體排出。它的*問題是需要在去除粒子后加入一個(gè)除靜電裝置清洗工藝如下:
研磨---吹氣----氧等離子體----除靜電
  通過干式洗凈工藝后的電子與顯示器,增強(qiáng)了偏光板粘貼的成品率,并且電與導(dǎo)電膜間的粘附性也大大改善。
8 精密零件清洗:
  在經(jīng)過機(jī)械加工的零件表面主要?dú)埩粑餅橛皖愇廴荆捎?/span>O2等離子體去除會(huì)特別有效。

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