1、微組裝工藝流程:
T/R組件包含的基本功能模塊主要有:電調(diào)衰減器、低噪聲放大器、T/R開關(guān)、固態(tài)功率放大器、驅(qū)動放大器、數(shù)字孩相器、限幅器、環(huán)流器、移相器等等。雖然各基本功能模塊的名字不同、主要功能不同,但從工藝角度出發(fā),構(gòu)成各模塊的元器件、零部件、材料等大同小異,決定了它們的組裝工藝流程也類似。
微組裝主要工藝流程如下圖所示,主耍工序有等離子清洗、芯片導(dǎo)電膠粘接、芯片共晶焊接、巧片真空燒結(jié)、金絲鍵合,可根據(jù)各模塊的具體情況作適當(dāng)調(diào)整,其中芯片共晶焊接、金絲鍵合是關(guān)鍵工序,芯片導(dǎo)電膠粘接是特殊控制過程,且在研究初期均未能得到很好的控制。微組裝金絲鍵合芯片封裝前微波等離子清洗機(jī)
2、等離子清洗技術(shù)介紹:
物質(zhì)常見的三種狀態(tài)是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),如果給與氣態(tài)物質(zhì)更多的能量,就會產(chǎn)生等離子體,等離子體包括電子、離子、光子、自由基和中性粒子。上世紀(jì)60年代,為了減少濕法清洗的污染及成本,等離子清洗技術(shù)開始起源。在高分子、光學(xué)、半導(dǎo)體、測量等領(lǐng)域,隨著技術(shù)的快速發(fā)展,等離子清洗已得到廣泛的應(yīng)用。
與濕法清洗相比,等離子清洗的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面;
①清洗過程只需幾分鐘即可完成,清洗時等離子可滲透到物體細(xì)小的角落并完成清洗任務(wù),因此清洗效率高;
②經(jīng)過等離子清洗后被清洗器件己經(jīng)很干燥,無需再進(jìn)行干燥處理;
③清洗時產(chǎn)生的氣體及汽化的污垢被排出,在器件上無殘留物;
④可清洗不同的基材,使用材料范圍廣;
⑤節(jié)省廢物處理費(fèi)用。
3、等離子清洗原理介紹:
等離子清洗設(shè)各的工作原理是在真空狀態(tài)下,利用微波能量供給裝置產(chǎn)生的高壓交變電場將工藝腔室內(nèi)的氧、氣、氨等工藝氣體震蕩形成具有高能量和高反應(yīng)活性的等離子體,活性等離子體與微顆粒污染物或有機(jī)污染物發(fā)生物理轟擊或化學(xué)反應(yīng),使被清洗表面物質(zhì)變成粒子和揮發(fā)性氣態(tài)物質(zhì),然后隨工作氣流經(jīng)過抽真空排出,從而達(dá)到清潔、活化表面的目的。
等離子清洗主要是依靠等離子體中活性粒子的"活化作用"達(dá)到去除物體表面污漬的目的,根據(jù)清洗機(jī)理不同可分為物理清洗和化學(xué)清洗。微組裝金絲鍵合芯片封裝前微波等離子清洗機(jī)采用的是2.45Ghz微波等離子源,其主要應(yīng)用清洗機(jī)理就是化學(xué)清洗。
以化學(xué)清洗為主的微波等離子清洗有以下幾個優(yōu)點(diǎn):
①無害處理過程,偏置電壓;
②快速反應(yīng),*電子密度;
③無電極的等離子發(fā)生方式,零維護(hù);
④無UV紫外光線產(chǎn)生。
4、等離子清洗工藝研究:
在微組裝中,等離子清洗是一個非常重要的環(huán)節(jié),它直接影響到所組裝功能模塊的質(zhì)量,等離子清洗工藝在微組裝工藝中主要應(yīng)用在以下兩個方面。
①點(diǎn)導(dǎo)電膠前:基板上的污染物會導(dǎo)致基板浸潤性差,點(diǎn)膠后不利于膠液平鋪,膠液呈圓球狀。使用等離子清洗可以使基板表面浸潤性大大提高,有利于導(dǎo)電膠平鋪及芯片粘貼,提高芯片粘接強(qiáng)度。
②引線鍵合前:芯片粘貼到基板上后,經(jīng)過高溫固化,其上存在的污染物可能包含有微顆粒及氧化物等,這些污染物使引線與芯片或基板么間枯附性差,造成鍵合強(qiáng)度不夠。在引線鍵合前進(jìn)行等離子清洗,會顯著提高其表面活性,從而提高引線鍵合強(qiáng)度。
5、等離子清洗工藝試驗(yàn):
微組裝中等離子清洗對象主要有芯片鍵合區(qū)、基板語盤、引線框架、陶瓷基片等。本試驗(yàn)選用基板進(jìn)行清洗,基板焊盤表面誕銀、已氧化,采用微波等離子清洗機(jī)對基板進(jìn)斤清洗試驗(yàn),選用氮?dú)浠旌蠚怏w作為清洗工藝氣體,在清洗過程中氫等離子體能夠有效地去除基板焊盤上的氧化物。通過試驗(yàn),有效地控制清洗時的壓力、功率、時間及氣體流量等工藝參數(shù),能夠獲得良好的清洗效果。