微組裝工藝金絲鍵合前等離子清洗，能有效提高鍵合成功率

文章出處：本站 | 網(wǎng)站編輯：深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-04-16

金絲鍵合是微組裝工藝中的一道關(guān)鍵工藝，金絲鍵合質(zhì)量的好壞直接影響微波組件的可靠性以及微波特性。金絲鍵合前對鍵合面進行等離子清洗處理，能有效提高鍵合成功率。

金絲鍵合簡介

鍵合是通過施加壓力、機械振動、電能或熱能等不同能量于接頭處，形成連接接頭的一種方法，屬于壓力焊接的一種。在鍵合接頭內(nèi)金屬不熔化，但是在被連接面之間發(fā)生原子擴散，即被連接面之間已達到了產(chǎn)生原子結(jié)合力的距離。將未封裝的半導體裸芯片直接安裝在微波多芯片組件（MCM）基板上，是微組裝技術(shù)的重要進步。而裸芯片中的鍵合互連便是組裝MCM的關(guān)鍵技術(shù)。鍵合互聯(lián)使用熱壓、超聲或熱超聲把鋁絲或金絲鍵合或點焊到裸芯片與基板的相應焊盤位置上。隨著應用需求的不斷提高，現(xiàn)在鋁絲鍵合的應用越來越少，金絲鍵合已成為微組裝技術(shù)中的關(guān)鍵工藝。

在產(chǎn)品制造過程中，某些混裝電路板根據(jù)產(chǎn)品特點需進行回流焊接，焊接清洗涂覆后再進行金絲鍵合，生產(chǎn)環(huán)節(jié)越多，越容易引入顆粒污染、有機物、氧化物等。在清潔不徹底的情況下，多余物、有機物等，不但容易造成電路短路和電路板的腐蝕，在電子組件內(nèi)到處碰撞還極易造成電路誤動，給產(chǎn)品的長期工作帶來不良后果。為提高鍵合質(zhì)量和效率，對鍵合不上、脫鍵的問題，需進行鍵合點的高清潔處理。

等離子清洗

等離子粒子吸附在物體表面，發(fā)生物理或化學反應，物理反應主要是以轟擊的形式使污染物脫離表面，從而被氣體帶走，通常使用Ar氣來進行物理反應；化學反應是活性粒子與污染物發(fā)生反應，生成易揮發(fā)物質(zhì)再被帶走，在實際使用過程中，使用O2或者H2來進行化學反應。

1)物理反應物理反應主要是利用Ar等離子體里的離子作純物理的撞擊，把材料表面的原子或著附著材料表面的原子打掉，使得污染物脫離被清洗件表面最終被真空泵吸走。

2)化學反應用氧氣等離子體通過化學反應，能夠使非揮發(fā)性有機物變成易揮發(fā)性的CO2和水蒸氣，去除沾污物，使表面清潔。

等離子清洗具有清洗干凈、不損傷芯片、不降低膜層的附著力等特點，同時它具有常規(guī)的液相清洗不可比擬的優(yōu)勢。等離子清洗過程中高能電子碰撞反應氣體分子，使之離解或電離，利用產(chǎn)生的多種粒子轟擊被清洗表面或與被清洗表面發(fā)生化學反應，從而有效清除被清洗表面的有機污染物或改善表面狀態(tài)。因此鍵合前對鍍金層表面進行等離子清洗是十分必要的。

金絲鍵合表面等離子清洗前后效果對比

經(jīng)過等離子清洗，鍵合表面狀態(tài)清潔度提高，表面狀態(tài)改善良好，鍵合質(zhì)量提高，且鍵合強度波動范圍小，鍵合一致性大大提高。

在產(chǎn)品的整個裝配過程中鍵合區(qū)域難免會受到污染，如果不能有效清潔鍵合面，會造成虛焊、脫焊、鍵合強度偏低和鍵合一致性差等問題，產(chǎn)品的長期可靠性無法保證。在金絲鍵合前進行等離子清洗，有效清潔鍵合區(qū)域，提高鍵合區(qū)域表面能來提高鍵合強度和一致性，確保產(chǎn)品的長期可靠性。

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