微组装工艺金丝键合前等离子清洗，能有效提高键合成功率
文章出处：本站 | 网站编辑：深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-04-16
金丝键合是微组装工艺中的一道关键工艺，金丝键合质量的好坏直接影响微波组件的可靠性以及微波特性。金丝键合前对键合面进行等离子清洗处理，能有效提高键合成功率。
金丝键合简介
键合是通过施加压力、机械振动、电能或热能等不同能量于接头处，形成连接接头的一种方法，属于压力焊接的一种。在键合接头内金属不熔化，但是在被连接面之间发生原子扩散，即被连接面之间已达到了产生原子结合力的距离。将未封装的半导体裸芯片直接安装在微波多芯片组件（MCM）基板上，是微组装技术的重要进步。而裸芯片中的键合互连便是组装MCM的关键技术。键合互联使用热压、超声或热超声把铝丝或金丝键合或点焊到裸芯片与基板的相应焊盘位置上。随着应用需求的不断提高，现在铝丝键合的应用越来越少，金丝键合已成为微组装技术中的关键工艺。
在产品制造过程中，某些混装电路板根据产品特点需进行回流焊接，焊接清洗涂覆后再进行金丝键合，生产环节越多，越容易引入颗粒污染、有机物、氧化物等。在清洁不彻底的情况下，多余物、有机物等，不但容易造成电路短路和电路板的腐蚀，在电子组件内到处碰撞还极易造成电路误动，给产品的长期工作带来不良后果。为提高键合质量和效率，对键合不上、脱键的问题，需进行键合点的高清洁处理。
等离子清洗
等离子粒子吸附在物体表面，发生物理或化学反应，物理反应主要是以轰击的形式使污染物脱离表面，从而被气体带走，通常使用Ar气来进行物理反应；化学反应是活性粒子与污染物发生反应，生成易挥发物质再被带走，在实际使用过程中，使用O2或者H2来进行化学反应。
1)物理反应物理反应主要是利用Ar等离子体里的离子作纯物理的撞击，把材料表面的原子或着附着材料表面的原子打掉，使得污染物脱离被清洗件表面最终被真空泵吸走。
2)化学反应用氧气等离子体通过化学反应，能够使非挥发性有机物变成易挥发性的CO2和水蒸气，去除沾污物，使表面清洁。
等离子清洗具有清洗干净、不损伤芯片、不降低膜层的附着力等特点，同时它具有常规的液相清洗不可比拟的优势。等离子清洗过程中高能电子碰撞反应气体分子，使之离解或电离，利用产生的多种粒子轰击被清洗表面或与被清洗表面发生化学反应，从而有效清除被清洗表面的有机污染物或改善表面状态。因此键合前对镀金层表面进行等离子清洗是十分必要的。
金丝键合表面等离子清洗前后效果对比
经过等离子清洗，键合表面状态清洁度提高，表面状态改善良好，键合质量提高，且键合强度波动范围小，键合一致性大大提高。
在产品的整个装配过程中键合区域难免会受到污染，如果不能有效清洁键合面，会造成虚焊、脱焊、键合强度偏低和键合一致性差等问题，产品的长期可靠性无法保证。在金丝键合前进行等离子清洗，有效清洁键合区域，提高键合区域表面能来提高键合强度和一致性，确保产品的长期可靠性。
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