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(dǎo)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(yīng)焊盤位置上。隨著應(yīng)用需求的不斷提高，現(xiàn)在鋁絲鍵合的應(yīng)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(xué)反應(yīng)，物理反應(yīng)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(yīng)；化學(xué)反應(yīng)是活性粒子與污染物發(fā)生反應(yīng)，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(xué)反應(yīng)。

1)物理反應(yīng)物理反應(yīng)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(xué)反應(yīng)用氧氣等離子體通過化學(xué)反應(yīng)，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(yīng)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(xué)反應(yīng)，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。