BGA(Ball Grid Array,球柵陣列)芯片基板的等離子表面處理是一種重要的工藝,用于改善基板表面性能,以提高芯片封裝的質(zhì)量和可靠性。以下是關(guān)于 BGA 芯片基板等離子表面處理的詳細(xì)介紹:
處理目的
提高表面清潔度:去除基板表面在制造過程中殘留的有機(jī)物、油污、灰塵以及脫模劑等雜質(zhì),這些雜質(zhì)會(huì)影響后續(xù)封裝材料與基板的結(jié)合力,通過等離子處理可確保表面達(dá)到極高的清潔度。
增加表面粗糙度:通過等離子體的轟擊作用,使基板表面形成微觀的粗糙結(jié)構(gòu),增大表面面積,從而提高封裝材料與基板之間的機(jī)械咬合程度,增強(qiáng)結(jié)合力。
改善表面化學(xué)性質(zhì):在基板表面引入羥基、氨基等活性官能團(tuán),提高表面能,使表面由疏水性變?yōu)橛H水性或具有更好的極性,有利于封裝材料在基板表面的均勻鋪展和良好附著。
處理效果評(píng)估
表面清潔度檢測(cè):使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)等觀察基板表面,檢查是否還有殘留的雜質(zhì)顆粒。也可以采用接觸角測(cè)量儀測(cè)量表面接觸角,若接觸角明顯減小,表明表面清潔度提高,親水性增強(qiáng)。
結(jié)合力測(cè)試:通過進(jìn)行拉力測(cè)試、剪切測(cè)試等實(shí)驗(yàn),評(píng)估封裝材料與經(jīng)過等離子處理的基板之間的結(jié)合強(qiáng)度,確保處理后的基板能夠滿足芯片封裝的可靠性要求。
注意事項(xiàng)
工藝參數(shù)優(yōu)化:不同類型的 BGA 芯片基板材料和封裝要求需要不同的等離子處理工藝參數(shù)。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要通過實(shí)驗(yàn)和測(cè)試來優(yōu)化處理氣體種類、流量、處理時(shí)間、功率等參數(shù),以達(dá)到最佳的處理效果。
均勻性控制:確保等離子體在基板表面均勻分布,以實(shí)現(xiàn)一致的處理效果。這需要合理設(shè)計(jì)等離子處理設(shè)備的電極結(jié)構(gòu)、氣體分布系統(tǒng)等,同時(shí)對(duì)腔室內(nèi)的電場(chǎng)、氣流等進(jìn)行精確控制。
避免過度處理:雖然等離子處理可以改善基板表面性能,但過度處理可能會(huì)導(dǎo)致基板表面損傷、材料性能下降等問題。例如,過度的等離子體轟擊可能會(huì)使基板表面的銅箔線路受到腐蝕,影響電氣性能。因此,要嚴(yán)格控制處理時(shí)間和功率,避免對(duì)基板造成不良影響。