芯片键合区及框架键合区的质量对集成电路器件的可靠性起着非常重要的作用封装作为器件和电子系统之间的唯一连接,键合区必须无污染物且具有良好的键合特性。若键合区存在污染物会严重削弱键合区的粘接性能,容易造成金丝焊接不上键合区;即使焊接上,也会造成电路日后满负荷运行时键合金球与芯片键合区分层脱落,导致器件功能失效。目前,造成键合区域污染的物质主要是氧化物和有机残渣,这些污染物主要包括前道FAB 工厂制造晶圆时残留的氧化物和氟化物、芯片及框架长时间暴露在空气中所造成的表面氧化物、装片时环氧树脂(epoxy)胶体的污染以及胶体固化时环氧树脂挥发出的有机残渣。这些键合区表面的微颗粒、有机物及表面氧化物等污染物无法采用传统的清洗方法去除,一般采用射频等离子清洗技术进行清洗。

普通箱式等离子清洗方法存在的问题

目前主要使用箱式等离子清洗机对引线框架或芯片进行清洗，是将多个框架或芯片等待清洗工件间隔放置在料盒中,然后连同料盒一起放入清洗机中清洗,属于覆盖式清洗,自动化程度低,生产效率也低。由于人为参与因素及清洗时间较长,容易产生静电损伤和过热损伤,清洗效果和清洗的一致性均差,并且易造成二次污染,不能满足IC封装及LED行业高生产效率、高自动化及高成品率的要求。

而且现有的料盒结构多为两侧设置侧板的四面镂空的结构,待清洗工件从上到下间隔放置,在清洗过程中,由于料盒侧壁的阻挡或者当相邻工件之间的间距较小时,会造成清洗不充分,无法实现框架表面所有区域都被清洗到。而且,特殊镂空结构的料盒造价高,每一种产品清洗时需要制造多个对应尺寸的清洗料盒,无疑给企业增加了很多成本。

引线框架在线式等离子清洗机的优势

引线框架在线式等离子清洗机在对待清洗工件进行清洗之前,将待清洗工件从料盒中取出,把待清洗工件放置在载物台上,由于待清洗工件是放置于同一平面上,而非上下间隔排列放置,同时载物台也没有侧板,待清洗工件的表面可以完全露出不会被阻挡,因此可以对工件的表面进行全面清洗,从而有效消除芯片键合区及框架表面污染及氧化物,达到改善键合粘结力的目的。

在线等离子清洗机与现有的箱式等离子清洗机相比,每个外型的产品只需要制作一块载物平台,不需要制作多个镂空料盒,降低制造了成本;而且每次可清洗多条框架,清洗腔体设计较小,使用比较灵活,既适合小批量产品又适合大批量生产,使用的气量和电能消耗相对现有的箱式清洗机来说较少,有利于企业控制成本。

在线式等离子清洗机可根据被清洗工件采用不同工艺进行清洗;上下料传送模块系统、拨片传输模块作为辅助系统提高该设备自动化程度,减少人因素,避免二次污染:采用非覆盖式清洗,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,有利于对料片位置的跟踪。