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微波等离子助力芯片封装共晶可靠性
发布时间:2022-09-24   点击次数:340次

晟鼎小讲堂

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随着混合集成电路向着高性能、高密度、高可靠性以及小型化、低成本的方向发展,对芯片的封装焊接工艺提出了更高的要求,将芯片与基板或管壳互联时,主要有导电胶粘接和共晶焊接两种方法,今天我们主要来研究下共晶焊接工艺。

01什么是共晶?共晶的优点

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共晶焊接是微电子组装中的一种重要方式,又称为低熔点合金焊接。在芯片和载体之间放入共晶合金薄片(共晶焊料),在一定的保护气氛中加热到合金共熔点使其融熔,填充于管芯和载体之间,同时管芯背面和载体表面的金会有少量进入熔融的焊料,冷却后,会形成合金焊料与金层之间原子间的结合,从而完成芯片与管壳或其他电路载体的焊接。

共晶焊接具有连接电阻小、传热效率高、散热均匀、焊接强度高、工艺一致性好等优点,逐渐成为了半导体封装焊接的主流方式之一。


02影响共晶质量的因素和解决办法

在共晶过程中,焊料的浸润性、施加压力的大小从而影响焊接质量,造成空洞率过高、芯片开裂等问题导致共晶失败。

共晶后空洞率是一项重要的检测指标,如何降低空洞率是共晶的关键技术。

消除空洞的主要方法有:

(一)共晶前可使用微波PLASMA清洁基板与焊料表面,增加焊料的浸润性;

基板和焊料的清洗方案,推荐使用晟鼎的微波PLASMA清洗机,可在现有的工艺制程中,直接导入微波PLASMA清洗,简单方便,快速提升良品率。

(二)共晶时在器件上放置加压装置,直接施加正压;

共晶压力参数设置,需多次实验得出适当的值,压力过大、过小都不利于工艺控制及焊接可靠性。

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03晟鼎微波等离子清洗方案

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晟鼎微波PLASMA产品优势

◽ 等离子体不带电,不损坏精密器件

 处理过程保持较低温度

 反应速度快,反应时间短

 无电极,无污染源,长寿命

 能在高气压下维持等离子体

 有较高的电离和分解程度

 微波结和磁路可以兼容

 自偏压要求低

 微波发生器稳定易控

 高压源和发生器互相隔离,安全


晟鼎微波PLASMA技术优势

晟鼎的微波PLASMA清洗机,采用自主研发微波等离子发生器,高效均匀,可*清除基板上的杂质和焊料上的氧化膜,从而减少共晶空洞的产生,提升共晶的可靠性和良品率。

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