微波等離子助力芯片封裝共晶可靠性
晟鼎小講堂
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(lián)時,,主要有導電膠粘接和共晶焊接兩種方法,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(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(shù)設置,,需多次實驗得出適當?shù)闹担瑝毫^大,、過小都不利于工藝控制及焊接可靠性,。
03晟鼎微波等離子清洗方案
晟鼎微波PLASMA產(chǎn)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
晟鼎的微波PLASMA清洗機,,采用自主研發(fā)微波等離子發(fā)生器,高效均勻,,可*清除基板上的雜質(zhì)和焊料上的氧化膜,,從而減少共晶空洞的產(chǎn)生,提升共晶的可靠性和良品率,。