芯片封裝屬于整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈后段環(huán)節(jié),封裝材料由起初的金屬封裝,發(fā)展到陶瓷封裝,再到目前占市場95%份額的塑料封裝,主要是為了保護(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。
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。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。
不同封裝材料的優(yōu)缺點及解決方案:
1、金屬封裝:氣密性好,不受外界環(huán)境的影響,但價格昂貴,外形靈活性小,現(xiàn)在金屬封裝所占的市場份額已越來越少。
2、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,提高鍍層質(zhì)量。
3、塑料封裝:工藝簡單、成本低,通常使用在結(jié)構(gòu)較簡單、芯片內(nèi)含有CMOS數(shù)目較少的集成電路中。
在塑料封裝前,使用微波等離子清洗機(jī)對器件進(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。
如何滿足芯片封裝的“基本要求”?
據(jù)不完全統(tǒng)計,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。
如何解決封裝過程中的污染物?
封裝過程中的污染物,可以通過離子清洗機(jī)處理,它主要是通過活性等離子體對材料表面進(jìn)行物理轟擊或化學(xué)反應(yīng)來去除材料表面污染,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等離子清洗技術(shù)。
微波等離子清洗機(jī)的優(yōu)勢:
1、處理溫度低于45℃:避免對芯片產(chǎn)生熱損害;
2、等離子體不帶電:對精密電路無電破壞。
微波等離子清洗機(jī)在IC封裝中的應(yīng)用:
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),均推薦使用微波等離子清洗機(jī),無損精密器件、不影響上道工藝性能,助力芯片封裝質(zhì)量有效提升。