等离子清洗机处理如何影响晶圆凸点的粘附性
2025.03.10
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在半导体封装技术中,晶圆凸点作为芯片与外部电路连接的关键结构,其粘附性的好坏直接关系到封装件的可靠性和使用寿命。为了确保晶圆凸点与基板或封装材料之间形成良好的电气和机械连接,等离子清洗机处理成为了一道至关重要的工序。

等离子清洗机是一种利用高频电场激发气体形成等离子体,进而对材料表面进行清洗和改性的技术。在晶圆凸点处理过程中,等离子清洗机主要通过以下几个方面影响凸点的粘附性:

一、表面清洁作用

等离子清洗机能够彻底去除晶圆凸点表面的各种污染物,包括有机残留物、氧化物、微粒等。这些污染物会阻碍凸点与基板之间的有效接触,降低粘附力。通过等离子清洗,凸点表面变得干净、光滑,为后续的焊接或键合过程提供了良好的条件,从而提高了粘附性。

二、表面活化作用

等离子体中的高能粒子与晶圆凸点表面发生碰撞,会打断表面的化学键,形成新的活性基团。这些活性基团具有较高的反应活性,能够与基板或封装材料表面的原子或分子发生化学键合,从而增强凸点与基板之间的粘附力。此外,表面活化还可以改善凸点的润湿性,使得焊接材料更容易在凸点表面铺展,进一步提高了粘附性。

三、表面粗糙度调整

等离子清洗机在处理过程中还可以对晶圆凸点表面进行微细的粗糙化处理。适当的表面粗糙度可以增加凸点与基板之间的接触面积,提供更多的机械咬合点,从而提高粘附力。同时,粗糙的表面还可以增强焊接材料在凸点表面的附着力,使得焊接接头更加牢固。

四、工艺参数的可控性

等离子清洗机的工艺参数,如气体种类、功率、处理时间等,都可以根据具体的晶圆凸点材料和封装要求进行精确调整。这种可控性使得等离子清洗机能够适应不同种类的晶圆凸点处理需求,确保处理效果的一致性和稳定性。通过优化工艺参数,可以进一步提高晶圆凸点的粘附性,确保封装件的可靠性。

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