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晟鼎小講堂丨微波PLASMA助力芯片封裝共晶可靠性

2022-09-21

隨著混合集成電路向著高性能、高密度、高可靠性以及小型化、低成本的方向發(fā)展,對芯片的封裝焊接工藝提出了更高的要求,將芯片與基板或管殼互聯時,主要有導電膠粘接共晶焊接兩種方法,今天我們主要來研究下共晶焊接工藝。


01 什么是共晶?共晶的優(yōu)點

共晶焊接是微電子組裝中的一種重要方式,又稱為低熔點合金焊接。在芯片和載體之間放入共晶合金薄片(共晶焊料),在一定的保護氣氛中加熱到合金共熔點使其融熔,填充于管芯和載體之間,同時管芯背面和載體表面的金會有少量進入熔融的焊料,冷卻后,會形成合金焊料與金層之間原子間的結合,從而完成芯片與管殼或其他電路載體的焊接。

共晶焊接具有連接電阻小、傳熱效率高、散熱均勻、焊接強度高、工藝一致性好等優(yōu)點,逐漸成為了半導體封裝焊接的主流方式之一。


02 影響共晶質量的因素和解決辦法

在共晶過程中,焊料的浸潤性、施加壓力的大小從而影響焊接質量,造成空洞率過高、芯片開裂等問題導致共晶失敗。共晶后空洞率是一項重要的檢測指標,如何降低空洞率是共晶的關鍵技術。

消除空洞的主要方法有:

(一)共晶前可使用微波PLASMA清潔基板與焊料表面,增加焊料的浸潤性;

基板和焊料的清洗方案,推薦使用晟鼎的微波PLASMA清洗機,可在現有的工藝制程中,直接導入微波PLASMA清洗,簡單方便,快速提升良品率。

(二)共晶時在器件上放置加壓裝置,直接施加正壓;

共晶壓力參數設置,需多次實驗得出適當的值,壓力過大、過小都不利于工藝控制及焊接可靠性。


03 晟鼎微波PLASMA清洗方案




晟鼎微波PLASMA產品優(yōu)勢

等離子體不帶電,不損壞精密器件

? 處理過程保持較低溫度

? 反應速度快,反應時間短

? 無電極,無污染源,長壽命

? 能在高氣壓下維持等離子體

? 有較高的電離和分解程度

? 微波結和磁路可以兼容

? 自偏壓要求低

? 微波發(fā)生器穩(wěn)定易控

? 高壓源和發(fā)生器互相隔離,安全


晟鼎微波PLASMA技術優(yōu)勢


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