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芯片鍵合區(qū)及框架鍵合區(qū)的質量對集成電路器件的可靠性起著非常重要的作用封裝作為器件和電子系統之間的唯一連接,鍵合區(qū)必須無污染物且具有良好的鍵合特性。若鍵合區(qū)存在污染物會嚴重削弱鍵合區(qū)的粘接性能,容易造成金絲焊接不上鍵合區(qū);即使焊接上,也會造成電路日后滿負荷運行時鍵合金球與芯片鍵合區(qū)分層脫落,導致器件功能失效。目前,造成鍵合區(qū)域污染的物質主要是氧化物和有機殘渣,這些污染物主要包括前道FAB 工廠制造晶圓時殘留的氧化物和氟化物、芯片及框架長時間暴露在空氣中所造成的表面氧化物、裝片時環(huán)氧樹脂(epoxy)膠體的污染以及膠體固化時環(huán)氧樹脂揮發(fā)出的有機殘渣。這些鍵合區(qū)表面的微顆粒、有機物及表面氧化物等污染物無法采用傳統的清洗方法去除,一般采用射頻等離子清洗技術進行清洗。

普通箱式等離子清洗方法存在的問題

目前主要使用箱式等離子清洗機對引線框架或芯片進行清洗，是將多個框架或芯片等待清洗工件間隔放置在料盒中,然后連同料盒一起放入清洗機中清洗,屬于覆蓋式清洗,自動化程度低,生產效率也低。由于人為參與因素及清洗時間較長,容易產生靜電損傷和過熱損傷,清洗效果和清洗的一致性均差,并且易造成二次污染,不能滿足IC封裝及LED行業(yè)高生產效率、高自動化及高成品率的要求。

而且現有的料盒結構多為兩側設置側板的四面鏤空的結構,待清洗工件從上到下間隔放置,在清洗過程中,由于料盒側壁的阻擋或者當相鄰工件之間的間距較小時,會造成清洗不充分,無法實現框架表面所有區(qū)域都被清洗到。而且,特殊鏤空結構的料盒造價高,每一種產品清洗時需要制造多個對應尺寸的清洗料盒,無疑給企業(yè)增加了很多成本。

引線框架在線式等離子清洗機的優(yōu)勢

引線框架在線式等離子清洗機在對待清洗工件進行清洗之前,將待清洗工件從料盒中取出,把待清洗工件放置在載物臺上,由于待清洗工件是放置于同一平面上,而非上下間隔排列放置,同時載物臺也沒有側板,待清洗工件的表面可以完全露出不會被阻擋,因此可以對工件的表面進行全面清洗,從而有效消除芯片鍵合區(qū)及框架表面污染及氧化物,達到改善鍵合粘結力的目的。

在線等離子清洗機與現有的箱式等離子清洗機相比,每個外型的產品只需要制作一塊載物平臺,不需要制作多個鏤空料盒,降低制造了成本;而且每次可清洗多條框架,清洗腔體設計較小,使用比較靈活,既適合小批量產品又適合大批量生產,使用的氣量和電能消耗相對現有的箱式清洗機來說較少,有利于企業(yè)控制成本。

在線式等離子清洗機可根據被清洗工件采用不同工藝進行清洗;上下料傳送模塊系統、撥片傳輸模塊作為輔助系統提高該設備自動化程度,減少人因素,避免二次污染:采用非覆蓋式清洗,清洗效果和清洗一致性得到有效提高:料片在清洗前和清洗后位于料盒同一位置,有利于對料片位置的跟蹤。