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半導(dǎo)體封裝類型中方形扁平封裝(QFPs)與纖薄小外型封裝(TSOP)是目前封裝密度趨勢要求下的兩種封裝類型。在過去的一些年,球柵陣列封裝(BGAs)被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的封裝類型,特別是塑料球柵陣列式封裝(PBGAs),每年提供的數(shù)量高達(dá)百萬計?，F(xiàn)在等離子體清洗廣泛應(yīng)用于PBGAs及倒裝晶片過程中和其它基于聚合物的襯底，以利于粘結(jié)，減少分層。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)示意圖

微波等離子清洗在半導(dǎo)體封裝中的應(yīng)用

微波等離子清洗在半導(dǎo)體封裝中通常在下面的幾個環(huán)節(jié)引入:在芯片粘合與引線鍵合前,以及在芯片封裝前。①用環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠粘片前如果用等離子體對載體正面進行清洗，可以提高環(huán)氧樹脂的粘附性，去除氧化物以利于焊料回流，改善芯片與載體的連接，減少剝離現(xiàn)象，提高熱耗散性能。用合金焊料將芯片往載體上進行共晶燒結(jié)時,如果由于載體上有污染或表面陳舊而影響焊料回流和燒結(jié)質(zhì)量,在燒結(jié)前用等離子清洗載體,對保證燒結(jié)質(zhì)量也是有效的。②在進行引線鍵合前用等離子清潔焊盤及基材，會顯著提高鍵合強度和鍵合線拉力的均勻性。對鍵合點的清潔意味著清除纖薄的污染表層。圖2為引線鍵合前使用等離子清洗與否的鍵合引線拉力對比。③半導(dǎo)體在進行塑封時要求塑封材料與芯片、載體、金屬鍵合腳等各種不同材料有較好的粘附性，如果有沾污或表面活性差，就會導(dǎo)致塑封表面層剝離。如果用等離子清洗后再封裝可以有效地提高表面活性，改善粘附性，提高封裝的可靠性。

圖2 引線鍵合前使用等離子清洗與否的鍵合引線拉力對比

微波等離子清洗對封裝帶處理前后效果對比

基板及芯片進行微波等離子清洗后是否有清洗效果的一個檢測指標(biāo)為其表面的浸潤特性。通過對幾家產(chǎn)品進行實驗檢測：對微波等離子處理前后的焊盤封裝帶進行接觸角度測量,得出進行微波等離子清洗前后樣品接觸角是：焊接填充漆上清洗前為70°到80°,清洗后是15°到20°；污染的鍍金焊點清洗前接觸角是60°到70°，清洗后則小于20°或者更低。鍍金焊點的清洗后接觸角通常不好測量，因為水滴已呈發(fā)散狀，這意味著金屬鍍金焊點是完全清潔的當(dāng)然,接觸角度測量只能作為獲得預(yù)期結(jié)果的一種指示方法而已,也就是說還有引線鍵合厚度和最佳模具粘合兩個因素。而且不同廠家、不同產(chǎn)品及不同清洗工藝的清洗效果是不同的，浸潤特性的提高表明在上述幾點封裝工藝前進行微波等離子清洗是十分有益的。圖3為微波等離子清洗前后在某種半導(dǎo)體封裝管殼工件表面滴落7微升純凈水并利用接觸角檢測儀進行檢測的接觸角對比。

圖3 微波等離子清洗前后工件表面接觸角對比

半導(dǎo)體封裝過程中，會產(chǎn)生各類污染物，包括氟、鎳、光刻膠、環(huán)氧樹脂和氧化物等，其存在會降低產(chǎn)品質(zhì)量。微波等離子清洗技術(shù)作為一種精密干法清洗技術(shù)，可以有效去除這些污染物，改善材料表面性能，增加材料表面能量。