等離子清洗技術(shù)在FCBGA基板除膠渣工藝的應(yīng)用

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2025-03-18

隨著5G、人工智能及物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展,芯片對高性能封裝的需求也在不斷增加。與此同時,制造技術(shù)的進(jìn)步,如更精細(xì)的線路、精確的鉆孔技術(shù)和先進(jìn)材料的應(yīng)用,也將推動FCBGA(FlipChipBallGridArray,倒裝芯片球柵格陣列),倒裝芯片球柵格陣列基板的持續(xù)發(fā)展。未來,FCBGA基板將成為高性能和高密度集成電路封裝的重要支撐,具有巨大的市場潛力。而在FCBGA基板主要工藝流程(如圖1)中,除膠工藝至關(guān)重要,直接影響到FCBGA基板的最終性能和生產(chǎn)效率。

圖1 FCBGA基板主要工藝流程圖

在FCBGA基板制造工藝中,盲孔孔底除膠渣至關(guān)重要。未徹底去除膠渣會導(dǎo)致電氣性能下降、結(jié)合力減弱、制造缺陷增加和工藝一致性差等缺陷。膠渣會阻礙電流流動,影響信號傳輸質(zhì)量,并妨礙金屬沉積,導(dǎo)致導(dǎo)電通道機(jī)械強(qiáng)度不足,易在加工或使用中脫層或斷裂。膠渣引發(fā)的氣泡或空隙在電鍍過程中形成空洞或裂紋,嚴(yán)重影響基板可靠性和壽命。除膠不徹底還使工藝參數(shù)難以控制,增加產(chǎn)品批次差異性,降低生產(chǎn)一致性和良品率。因此,確保盲孔孔底徹底除膠對提高基板電氣性能、機(jī)械強(qiáng)度、產(chǎn)品一致性和可靠性至關(guān)重要。

傳統(tǒng)的濕法除膠工藝主要依賴化學(xué)溶劑去除膠渣,通過對ABF表面的樹脂進(jìn)行咬蝕,使其形成較大的粗糙度進(jìn)而達(dá)到優(yōu)異的結(jié)合力。然而,隨著封裝基板向高堆疊、高密度和大尺寸發(fā)展,封裝基板上的線寬和間距減小到5µm及以下,較大的粗糙度限制了微小型電子元器件集成的封裝密度,且使得信號損失更大。因此,發(fā)展一種無需高表面粗糙度且結(jié)合力優(yōu)異的除膠工藝,在發(fā)展細(xì)線路的封裝基板上更具有應(yīng)用前景，近年來,Plasma等離子清洗技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

等離子體清洗除膠是一種使用等離子體技術(shù)去除FCBGA基板表面的膠渣的先進(jìn)工藝。等離子體是一種高度激發(fā)氣體中電荷帶電粒子的狀態(tài),它在一定條件下可以用于去除FCBGA基板表面的有機(jī)污染物,包括光刻膠或其他膠渣。

以下是等離子體除膠渣工藝的一般步驟:(1)真空室處理:等離子體除膠通常在真空室中進(jìn)行。真空室的設(shè)計有助于減少大氣壓力,創(chuàng)造適合等離子體生成的條件。(2)氣體注入:在真空室中,引入特定的氣體,通常是氣體混合物,例如氧氣和氮氣。這些氣體在高頻電場的作用下產(chǎn)生等離子體。(3)高頻放電:使用射頻(RF)或微波等高頻電源激發(fā)氣體,將其轉(zhuǎn)化為等離子體。這種等離子體通常包含帶電粒子、自由基和電子。(4)等離子體反應(yīng):等離子體中的帶電粒子和自由基可以與FCBGA基板表面的膠渣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將其打破或分解。氧氣通常會參與到這些反應(yīng)中,形成氣體和其他易于揮發(fā)的產(chǎn)物。(5)清除產(chǎn)物:產(chǎn)生的氣體和其他產(chǎn)物會在真空室中排出,同時FCBGA基板表面的膠渣也被分解和清除。(6)反應(yīng)控制:控制等離子體的參數(shù),如氣體組成、壓力、溫度和放電功率,以確保有效去除膠渣的同時最小化對FCBGA基板表面的影響。(7)后處理步驟:等離子體處理后,通常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚聿襟E,如清洗和干燥,以確保FCBGA基板表面干凈,并防止任何殘余物質(zhì)的影響。

并且經(jīng)等離子清洗后的材料表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,比表面積增加,通常具有更好的親水性。由于Plasma蝕刻能夠在高精度下控制刻蝕深度和形貌,且過程干凈環(huán)保,無需使用大量化學(xué)溶劑,因此在各種高技術(shù)制造領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

本文由國產(chǎn)等離子清洗機(jī)廠家納恩科技整理編輯。Plasma等離子清洗技術(shù)能夠達(dá)到與傳統(tǒng)濕法除膠工藝相當(dāng)?shù)某z效果,確保金屬種子層與ABF基材之間優(yōu)異的結(jié)合力。同時,Plasma技術(shù)在成本和環(huán)保性方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢,不需要使用大量化學(xué)溶劑,降低了生產(chǎn)成本并減少了對環(huán)境的污染,實現(xiàn)了更可持續(xù)的生產(chǎn)模式。