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微電子工業(yè)中的清洗是一個(gè)很廣的概念，包括任何與去除污染物有關(guān)的工藝。通常是指在不破壞材料表面特性及電特性的前提下有效地清除殘留在材料上的微塵、金屬離子及有機(jī)物雜質(zhì)。目前已廣泛應(yīng)用的物理化學(xué)清洗方法大致可分為兩類：濕法清洗和干法清洗。

濕法清洗在現(xiàn)階段的微電子清洗工藝中還占據(jù)主導(dǎo)地位。但是從對(duì)環(huán)境的影響、原材料的消耗及未來發(fā)展上看，干法清洗要明顯優(yōu)于濕法清洗。

干法清洗中發(fā)展較快、優(yōu)勢(shì)明顯的是等離子體清洗。等離子體清洗已逐步在半導(dǎo)體制造、微電子封裝精密機(jī)械等行業(yè)開始普遍應(yīng)用。

等離子清洗技術(shù)在封裝工藝中的應(yīng)用

在微電子封裝的生產(chǎn)過程中，由于指印，助焊劑，各種交叉污染，自然氧化等。器件和材料表面會(huì)形成各種沾污，包括有機(jī)物、環(huán)氧樹脂、光刻膠、焊料、金屬鹽等，這些沾污會(huì)明顯地影響封裝生產(chǎn)過程中的相關(guān)工藝質(zhì)量。使用等離子體清洗可以很容易清除掉生產(chǎn)過程中所形成的這些分子水平的污染，保證工件表面原子與即將附著材料的原子之間緊密接觸，從而有效地提高引線鍵合強(qiáng)度，改善芯片粘接質(zhì)量，減少封裝漏氣率，提高元器件的性能、成品率和可靠性。

等離子體清洗對(duì)基板焊盤的影響

引線鍵合是基板和芯片之間的主要連接方式之一，在微電子封裝中基板和芯片之間有大量的引線鍵合。除了引線絲質(zhì)量、超聲能量、時(shí)間、壓力、和溫度對(duì)引線鍵合產(chǎn)生影響外，基板上焊盤的表面特性對(duì)其也有重要的影響?；搴副P上的污染物如氧化物和碳?xì)浠衔飼?huì)降低表面質(zhì)量和明顯地降低引線鍵合的成功率，彌散于空間中的污染含量達(dá)到1g/m3就會(huì)極大地影響引線鍵合的強(qiáng)度。因此在引線鍵合前清洗焊盤表面是十分重要的。采用等離子體清洗能夠有效去除鍵合區(qū)的表面沾污物提高鍵合區(qū)的粘接性。

等離子體清洗銅引線框架

引線框架封裝仍是目前封裝的主流銅合金，由于具有良好的導(dǎo)熱性能電性能加工性能以及較低的價(jià)格，被用作主要的引線框架材料、但是銅的氧化物和其他的一些污染物會(huì)造成模塑料與銅引線框架分層，降低器件的可靠性，進(jìn)而影響到芯片粘接和引線鍵合的質(zhì)量。因此保持引線框架的清潔是保證封裝可靠性重要的一步。研究表明采用氫氬混合氣體激發(fā)頻率為13.56MHz能夠有效地去除引線框架金屬層上的污染物，在清洗過程中氫等離子體能夠去除氧化物而氬通過離子化能夠促進(jìn)氫等離子體數(shù)量的增加。

陶瓷封裝電鍍前等離子體清洗

陶瓷封裝中通常使用金屬漿料印制線作鍵合區(qū)蓋板密封區(qū)，在這些材料的表面電鍍Ni、Au前采用等離子體清洗可去掉有機(jī)物沾污明顯提高鍍層質(zhì)量。

濕法清洗雖然在現(xiàn)有的微電子封裝生產(chǎn)中占據(jù)主要地位，但是其帶來的環(huán)境以及原料消耗問題不容忽視，而作為干法清洗中最有發(fā)展?jié)摿Φ牡入x子體清洗則具有不分材料類型均可進(jìn)行清洗，清洗質(zhì)量好，對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。等離子體清洗技術(shù)在微電子封裝中具有廣泛的應(yīng)用，主要用于去除表面污物和表面刻蝕等。工藝的選擇取決于后序工藝對(duì)材料表面的要求，材料表面的原有特征化學(xué)組成，以及表面污染物性質(zhì)。將等離子體清洗引入微電子封裝中能夠顯著改善封裝質(zhì)量和可靠性。