引线框架等离子清洗处理后变色发黄原因及解决办法

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-04-28

引线框架是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）实现芯片内部电路引出端与外引线的电连接，形成电气回路的关键结构部件，起到和外部导线连接的桥梁作用，大部分半导体集成块中都要使用引线框架，但是为了引线框架/封装基板连接的可靠性，需要进行等离子清洗处理。采用Ar和H2的混合气体对引线框架表面进行等离子清洗处理，引线框架水滴角会发生明显的减小，可以有效的去除表面的杂质沾污、氧化层等，从而提高银原子和铜原子活性，对于提高引线键合的强度和降低封装时候的分层现象有明显的效果，提高产品良率。

等离子清洗处理铜合金引线框架变色原因分析

铜合金引线框架在等离子处理后表面出现了颜色的变化，并且颜色的变化不均匀，有些区域呈现黑色，有些区域呈现紫红色，有些区域没有显著的颜色变化。对框架表面变色区域用EDX进行分析，结果显示该区域存在氧。而对未经过等离子处理的框架的EDX进行分析，结果显示该区域不存在氧。由此推测，经过等离子处理的铜合金引线框架表面发生了氧化，这些氧化物的存在可以在一定程度上增强粘接强度，如前所述，由于所产生的氧化层是不均匀，因此不能有效地控制其对提高粘接强度的作用。表1-1总结了在不同等离子清洗处理条件下，铜合金引线框架表面的EDX分析结果。

表1-1 不同等离子清洗处理条件下，铜合金引线框架表面 EDX 分析结果

表面氧化的负面影响

引线框架表面氧化严重影响产品的工艺过程及可靠性。而当引线框架表面发生氧化后，以下问题往往会相伴而生：①降低引线框架与塑封料间的结合强度，在可靠性试验中容易形成分层；②降低金线/铜线键合的拉力值，氧化严重时因为拉力值过小而使仪器无法显示测量值，容易造成后期塑封过程中的断丝、交丝问题；③增加压焊过程中挡机频率，导线键合不稳定，降低生产效率，产能达不到量产要求，同时导线拉力值偏低、键合不稳定，是因为框架面氧化形成的氧化层阻止了导线与框架的冶金结合，限制了共晶结构的形成；④在氧化很严重的情况下，压焊过程频繁挡机，无法实现焊线。

引线框架等离子处理后变色发黄解决办法

引线框架经过等离子清洗处理后变色发黄，从上面的分析可以得知，是由于产品表面氧化导致的变色。那么如何避免产品变色了，可以尝试从以下几个方面去解决。

首先从工艺流程上应该尽可能的避免氧气的存在，下面是推荐的等离子清洗机工作流程。可以最大程度的避免等离子清洗处理过程中氧气的存在。

等离子清洗机工作流程图

其次的话通过表一不同等离子清洗处理条件下，铜合金引线框架表面 EDX 分析结果得知，不同处理功率和处理时间下引线框架表面的氧含量是不一样的，所以可以尝试减改变等离子清洗处理引线框架的时间和功率来解决变色的问题。

综上所述，引线框架经过等离子清洗处理后变色主要是由于氧化变色导致的，所以怎么避免清洗过程中氧气的存在是主要的解决方法。如果你的工艺气体是用纯氩气进行处理的话，推荐使用氩氢混合气体，氢气的存在具有一定的还原性，也可以避免氧化。

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