说到半导体封装,很多人可能觉得这是高科技领域里特别复杂的事情。其实简单来说,封装就是把做好的芯片保护起来,让它能稳定工作。在这个过程中,有个特别关键的步骤叫清洗,就是把芯片表面那些看不见的脏东西清理干净。现在最先进的清洗方法就是用等离子体,这东西听着玄乎,其实就是把气体变成带电粒子,能像小刷子一样把表面处理得特别干净。
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射频等离子清洗技术现在用得特别多。它是在真空环境里,用高频电把气体变成等离子体。这种方法有个很大的好处,就是能处理特别精密的器件,像手机里的那些小芯片就经常用这个办法。射频等离子的能量可以调得很准,既能把污染物清理掉,又不会伤到芯片本身。很多封装厂发现,用这种技术处理过的芯片,后续焊接时粘得特别牢,产品的使用寿命也明显变长了。
常压等离子清洗这几年也越来越受欢迎。它最大的优势是不用抽真空,直接在大气环境下就能工作,省去了很多麻烦。这种技术特别适合处理一些怕真空环境的材料,比如某些有机基板。不过要注意的是,常压等离子的能量相对低一些,对于特别顽固的污染物可能得多处理几次。现在有些新机型已经能通过调整气体配方来解决这个问题,效果提升了不少。
真空等离子清洗在高端封装领域一直很吃香。它是在密闭容器里产生等离子体,能处理得特别均匀彻底。像一些需要多层堆叠的先进封装,基本上都得靠这个技术来保证每层之间的结合质量。真空等离子的另一个好处是可以选择不同气体,氧气适合去除有机物,氩气则擅长处理金属氧化物。不过这套设备投入比较大,一般小厂可能用不起。
选择等离子清洗方法时得考虑不少因素。首先是看要处理什么材料,金属、陶瓷还是塑料,每种材料适合的技术都不一样。其次要看生产量,大批量生产可能更适合常压等离子,小批量高精度的话真空等离子更合适。最后还得算经济账,设备价格、运行成本、维护费用都得考虑进去。现在有些厂家像深圳诚峰智造就提供定制方案,能帮客户找到最适合的清洗方法。
说到未来发展,等离子清洗技术还在不断进步。现在有些研究团队在开发混合型等离子系统,把不同技术的优点结合起来。还有人在尝试用智能控制,让清洗过程能自动调整参数。可以预见的是,随着半导体器件越做越小,对清洗技术的要求会越来越高,等离子清洗在这个领域的重要性只会增不会减。