微波PLASMA在芯片封裝中的應(yīng)用
芯片封裝的“前世今生”
芯片封裝屬于整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈后段環(huán)節(jié),封裝材料由最開(kāi)始的金屬封裝,發(fā)展到陶瓷封裝,再到目前占市場(chǎng)95%份額的塑料封裝,其目的都是一致的:保護(hù)芯片、支撐芯片及外形、將芯片的電極和外界的電路連通、導(dǎo)熱性能。
按照連接方式分為:PTH封裝、SMT封裝;
按照封裝外形分為:SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等。
芯片封裝形式千變?nèi)f化且不斷發(fā)展,封裝質(zhì)量的好壞,將直接影響到電子產(chǎn)品成本及性能。
金屬封裝:氣密性好,不受外界環(huán)境的影響,但價(jià)格昂貴,外形靈活性小,現(xiàn)在金屬封裝所占的市場(chǎng)份額已越來(lái)越少;
陶瓷封裝:散熱性佳,但是陶瓷需要燒結(jié)成型,成本較高,通常使用在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的集成電路中。
在陶瓷封裝中,通常采用金屬膏狀印刷電路板作為粘接區(qū)和封蓋區(qū)。在這些材料表面電鍍鎳和金之前,采用微波等離子清洗,可以去除各種類型的有機(jī)污染物,顯著提高鍍層質(zhì)量。
塑料封裝:工藝簡(jiǎn)單、成本低,通常使用在結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、芯片內(nèi)含有CMOS數(shù)目較少的集成電路中。
在塑料封裝前,使用微波PLASMA對(duì)器件進(jìn)行清洗,可以增加它們的表面活性,減少封裝空隙,增強(qiáng)其電氣性能。
在滿足封裝基本要求(品質(zhì))的前提下,封裝效果評(píng)價(jià)主要基于以下三點(diǎn):
? 封裝效率
芯片面積/封裝面積,盡量接近1:1為宜,縮小體積為目前封裝發(fā)展方向,晶圓級(jí)封裝能夠做到接近1:1的比例;
? 引腳數(shù)
每單位(mm2 )引腳數(shù)越多,封裝程度越高級(jí),但是工藝難度也相應(yīng)增加,引腳數(shù)多的封裝通常用在高端的數(shù)字芯片封裝中;
? 散熱程度
引腳數(shù)越多,所產(chǎn)生的熱能越多;
封裝體積越小,散熱效能越低;
因此如何在封裝效率、引腳數(shù)、散熱程度三者之間取得平衡,成為封裝評(píng)價(jià)的關(guān)鍵點(diǎn)。
無(wú)論封裝效果如何評(píng)價(jià),都需在滿足封裝基本要求的前提下進(jìn)行,那么,如何滿足封裝的基本要求(品質(zhì))呢?
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在芯片封裝中,約有1/4器件失效與材料表面的污染物有關(guān),解決封裝過(guò)程中存在的微顆粒、氧化層等污染物,是提高封裝質(zhì)量的關(guān)鍵之一。
如何解決封裝過(guò)程中的污染物
封裝過(guò)程中的污染物,可以通過(guò)離子清洗機(jī)處理,它主要是通過(guò)活性等離子體對(duì)材料表面進(jìn)行物理轟擊或化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除材料表面污染,但射頻等離子技術(shù)因處理溫度、等離子密度等技術(shù)因素,已無(wú)法滿足先進(jìn)封裝的技術(shù)需求,因此,更推薦大家使用微波PLASMA清洗技術(shù)~
微波PLASMA清洗機(jī)的優(yōu)勢(shì)
處理溫度低于45℃:避免對(duì)芯片產(chǎn)生熱損害
等離子體不帶電:不會(huì)對(duì)精密電路造成損傷
在芯片封裝工藝中,芯片粘接/共晶→引線焊接→封裝→Mark等工藝環(huán)節(jié),均推薦使用微波PLASMA清洗機(jī),無(wú)損精密器件、不影響上道工藝性能,助力芯片封裝質(zhì)量有效提升。
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