文山等離子處理機(jī)

本次研究中采用目前在封裝行業(yè)廣泛使用的箱體式等離子清洗機(jī)進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)，在凈房內(nèi)完成本次實(shí)驗(yàn)研究。工藝流程：真空泵開始投入工作，達(dá)到清洗材料所需真空度；輝光電源開啟，流量計(jì)開啟，輝光清洗特定工藝時(shí)間；關(guān)閉輝光電源，關(guān)閉流量計(jì)；真空泵關(guān)閉后，充入化學(xué)反應(yīng)不積極的惰性凈化氣體，使箱體內(nèi)真空度達(dá)到大氣壓后完成清洗過程。最大的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)各種尺寸和各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的干凈清洗，無廢液、無污染源產(chǎn)生。本次試驗(yàn)采用 SDC-100 型號水滴角測量儀，對實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行水滴角測量。在材料未進(jìn)行等離子清洗前，測量材料表面水滴角，測得的接觸角為 90°左右。材料表面滴水如圖 1 所示。實(shí)驗(yàn)采用 200W 功率，真空度為 10Pa，工藝氣體選擇氬氫混合氣，流量為 100mL/min，清洗時(shí)間為 300s。產(chǎn)品經(jīng)過等離子清洗后，測得的接觸角在 20°以下。清洗后產(chǎn)品表面滴水如圖 2 所示。通過實(shí)驗(yàn)清洗前后的測試數(shù)據(jù)結(jié)果可知，材料經(jīng)過等離子機(jī)清洗后，產(chǎn)品表面的接觸角由未清洗前的 90°下降到清洗后的 20°以下，說明通過等離子機(jī)清洗的方式能夠有效去除產(chǎn)品表面的各種雜質(zhì)和污染物，從而提高材料鍵合打線的強(qiáng)度，有效去除后續(xù)芯片封裝時(shí)會出現(xiàn)的分層現(xiàn)象。




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以等離子清洗原理為基礎(chǔ)，介紹常用等離子體激發(fā)頻率及實(shí)現(xiàn)方式，闡述先進(jìn)的封裝工藝過程，分析等離子清洗在封裝工藝過程中的應(yīng)用。通過對等離子清洗前后水滴角對比試驗(yàn)和清洗后不同時(shí)刻的水滴角測量，得到等離子清洗的時(shí)效性。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期效果，符合封裝工藝的實(shí)際情況，可為提高封裝芯片質(zhì)量提供參考。
隨著光電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體等微電子產(chǎn)業(yè)迎來了黃金發(fā)展期，促使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量成為微電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)公司的追求。高精度、高性能以及高質(zhì)量是眾多高科技領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)產(chǎn)品檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。在整個(gè)微電子封裝工藝生產(chǎn)流程中，半導(dǎo)體器件產(chǎn)品表面會附著各種微粒等沾污雜質(zhì)。這些沾污雜質(zhì)的存在會嚴(yán)重影響微電子器件的可靠性和工作壽命。因?yàn)楦煞ㄇ逑捶绞侥軌虿黄茐男酒砻娌牧咸匦院蛯?dǎo)電特性就可去除污染物，所以在眾多清洗方式中具有明顯優(yōu)勢，其中等離子體清洗優(yōu)勢明顯，具有操作簡單、精密可控、無需加熱處理、整個(gè)工藝過程無污染以及安全可靠等特點(diǎn)，在先進(jìn)封裝領(lǐng)域中獲得了大規(guī)模的推廣應(yīng)用。1　等離子清洗等離子體是在膠體內(nèi)包括足夠多的正負(fù)電荷數(shù)量，且正負(fù)電荷數(shù)目相當(dāng)?shù)膸щ娏Ｗ拥奈镔|(zhì)堆積狀態(tài)，或者是由大量帶電粒子組成的非凝聚系統(tǒng)。等離子體中包括正負(fù)電荷和亞穩(wěn)態(tài)的分子和原子等。一方面，當(dāng)各種活性粒子與被清洗物體表面彼此碰觸時(shí)，各種活性粒子與物體表面雜質(zhì)污物會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成易揮發(fā)性的氣體等物質(zhì)，隨后易揮發(fā)性的物質(zhì)會被真空泵吸走。例如，活性氧等離子體與材料表面的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)。它的優(yōu)點(diǎn)是清洗過程相對較快、選擇性相對好以及清除污染物的效果非常好，缺點(diǎn)是產(chǎn)品外表面發(fā)生氧化產(chǎn)生氧化物，附著在產(chǎn)品表面。




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電暈機(jī)電控部分根據(jù)功率的大小分單相220V/50Kz供電和三相380V/50Kz供電兩種，功率1KW-60KW，輸出頻率15KHz-25Kz，輸出電壓要求0-15KV連續(xù)可調(diào)，并有負(fù)載電暈軸停轉(zhuǎn)保護(hù)、電極架開啟保護(hù)，負(fù)載擊穿打火保護(hù)及過流、過壓等保護(hù)措施。220V/50Kz供電的設(shè)備功率一般為1KW-6KW，三相380V/50Kz供電的設(shè)備功率一般為6KW-60KW。額定功率范圍內(nèi)的輸出功率的調(diào)節(jié)有三種方式，均為無極無檔位調(diào)節(jié)的方式，一是運(yùn)用調(diào)頻的原理，以改變頻率高低來實(shí)現(xiàn)功率大小的控制，二是采用固定頻率，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來調(diào)節(jié)輸出功率，三是整流回路由可控硅構(gòu)成橋式整流電路，通過控制可控硅的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出功率。其安裝方式主要有：懸掛式、臥式、臺式、落地式。其結(jié)構(gòu)方式分為一體式（控制部分與高壓變壓器在同一柜內(nèi)）和分體式（控制部分與高壓變壓器各自獨(dú)立，中間通過導(dǎo)線連接）, 一體式已很少使用。


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