一文了解等离子体清洗技术对PBGA基板上引线的键合能力有什么影响    

说到电子封装技术,PBGA基板绝对是绕不开的话题。这种塑料球栅阵列封装以其高密度、低成本的优势,在集成电路领域占据重要地位。但你知道吗,PBGA基板上那些细如发丝的引线,它们的键合质量直接决定了整个封装器件的可靠性。最近业内越来越多人开始关注一种叫等离子体清洗的技术,据说能显著改善引线键合的效果。今天咱们就来好好聊聊这个话题。


一文了解等离子体清洗技术对PBGA基板上引线的键合能力有什么影响    (图1)


先说说PBGA基板引线键合的那些事儿。在电子封装过程中,工程师们需要把芯片上的焊盘和基板上的引线通过金线或铜线连接起来。这个环节看似简单,实则暗藏玄机。基板表面如果存在氧化物、有机污染物或者微小的颗粒,都会导致引线键合强度不足。轻则影响信号传输,重则直接造成器件失效。传统的清洗方法比如超声波清洗或者化学溶剂处理,要么清洁效果有限,要么会损伤基板材料。这时候等离子体清洗技术就展现出它的独特优势了。

等离子体清洗技术到底是个什么原理呢?简单来说,它利用高频电场将气体电离成等离子体状态。这些高能粒子撞击到基板表面时,会发生一系列物理和化学反应,把污染物彻底分解。最妙的是,这个过程还能在材料表面形成活性基团,大幅提升后续键合时的润湿性。不同于机械清洗可能留下划痕,等离子处理对基板几乎零损伤。深圳市诚峰智造有限公司的工程师做过对比实验,经过等离子处理的PBGA基板,其引线键合强度平均能提升30%以上。

具体到工艺参数的选择,这里面可有不少门道。处理时间太短达不到清洁效果,太长又可能改变基板表面特性。通常来说,氧气等离子体适合去除有机污染物,而氩气等离子体更擅长处理金属氧化物。功率密度、气体流量、腔室压力这些参数都需要根据基板材质和污染程度精心调配。有经验的厂家会建议先做小批量试产,通过扫描电镜观察表面形貌变化,再确定最佳工艺方案。

实际应用中最让人惊喜的可能是等离子清洗的均匀性。传统方法很难处理复杂三维结构,而等离子体可以无死角地覆盖基板每个角落。特别是对于PBGA基板上那些密集的焊盘区域,等离子清洗能确保每根引线的键合区都达到相同的清洁度。这在高端芯片封装中尤为重要,毕竟任何一根引线失效都可能导致整个芯片报废。

说到未来发展,等离子体清洗技术在PBGA封装领域还有很大潜力可挖。随着芯片尺寸不断缩小,引线间距越来越密集,对表面清洁度的要求只会更高。一些前沿研究正在探索常压等离子体、脉冲等离子体等新工艺,这些技术有望进一步降低处理成本。当然,要充分发挥等离子清洗的优势,还是得结合具体产品特点来优化工艺。

看完这些,你应该明白为什么越来越多的封装厂开始采用等离子清洗技术了吧。它不仅能解决PBGA基板引线键合的老大难问题,还能提升产品良率,降低生产成本。下次当你拆开电子设备看到那些密密麻麻的封装芯片时,或许会想起这些看不见的等离子体正在默默守护着每根引线的可靠连接。

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