plasma等離子清洗機應用場景介紹

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2023-05-29

plasma等離子清洗機應用始于20世紀初。隨著集成電路產業的蓬勃發展，plasma等離子清洗機的應用范圍也越來越廣泛，并在很多高尖端技術領域逐漸起到了關鍵作用。如今，等離子體清洗技術已在半導體與光電、機械、汽車、航空航天、高分子材料及環境治理等多個工業技術領域普遍應用。近年來，plasma等離子清洗機也應用于集成電路封裝、多層陶瓷產品、ABS塑料、玻璃產品脫脂、超高頻管生產、汽車點火裝置框架清洗及發動機油封粘接等方面。

plasma等離子清洗機應用場景示意圖-NAENPLASMA

plasma等離了清洗機廣泛應用在科學研究、工業生產和生活中，其對等離了體技術的具體要求也越來越高。需根據不同等離了體的特性加以利用。通常熱等離了體是指電了和離了溫度相近或相同，在2000—50000K左右，且射頻激發氣壓在大氣壓強之上，涵蓋材料處理技術中的高氣壓條件下電弧放電產生等離予體，被廣泛應用于需要高溫處理的場合中，如難熔金屬冶金或切割等的等離了體弧或炬等。冷等離子體中的離子溫度要遠遠低于電子溫度，多數與室溫相當，常稱作低溫冷等離子體。低溫冷等離子體中電子溫度較高而離子溫度較低，非常有益于化學反應，在化學工藝過程中起到關鍵作用。在半導體芯片封裝測試中的低溫等離子體表面處理，晶圓生產中刻蝕、化學氣相沉積等，光伏電池與液晶面板的生產加工，在材料的表面處理，如薄膜材料的表面冶金、改性以及微顆粒物產生等方面。另外，在研發聚合物膜、金剛石膜和納米制程材料等方面也可以用到低溫等離子體技術。其次，在光學領域應用也可用到等離子體發光特性生產氣體放電管、日光燈和等離子體顯示器等產品。

plasma等離子清洗機應用場景如下：

(一) 金屬表面除油污與清潔
在進行濺射刻蝕、油漆涂覆、粘合、鍵合和物理氣相沉積、化學氣相沉積工藝進行前，需用plasma等離子清洗機清洗金屬表面的油脂、油污等有機物和氧化物，使產品表面完全潔凈和無氧化層。
(1) 灰化產品表面有機物表層
——真空和瞬時高溫條件下，局部污染物氣化蒸發；
——高能量離子撞擊產品表面污染物，形成小分子揮發性氣體并隨真空泵抽真空排出；
——紫外輻射破壞待清洗產品表面的污染物；
等離了體適合處理比較薄的產品，不適合處理污染層太厚的產品表面。
(2) 去除產品表面氧化物
需采用氫氣或者氬、氫的混合氣體，必要時也可以采用兩步處理工藝，先利用氧氣氧化產品表面，然后用氫氣和氬氣的混合氣體去除氧化物表面，適當情況F，也可以同時用幾種氣體進行清洗。

(二) 等離子體清洗印制電路板(PCB)：
目前，plasma等離子清洗機用于PCB領域主要有孔內去鉆污，薄膜表面處理(清洗、粗化)，微小孔刻蝕等。通孔去鉆污清洗技術主要應用于某些特殊材料的鍍通孔去鉆污，如聚酰亞胺或聚四氟乙烯。與傳統化學藥水去鉆污技術相比，采用等離子體去除孔壁鉆污技術可處理高難度孔，同時無廢水排放和環境污染。而等離子體應用于PCB電路板表面清洗，可有效去除材料表面的環氧樹脂和其它殘留物和污染物等，尤其適用于不適宜采用機械磨刷清洗法的高密度精細印制線路板，能有效提高板材表面的清潔度、濕潤性和粘附力；對于混合介質多層板在層壓前增加等離子清洗工序，可有效清除銅表面和導體間的抗蝕劑或有機污染物，微粗化產品表面從而改變內層表面形態和潤濕性，增強多層板之間的粘合性能；對于涂覆助焊劑之前的外層表面進行等離子清洗，可有效清除有機污染物與粗化其表面阻焊膜，提高助焊劑的粘性，增強后續印刷的標識文字的附著性能

(三) 等離子清洗基板焊盤：在微電子封裝中，主要有引線鍵合工藝，倒裝工藝(Flipchip)，以及近些年來發展的硅通孔工藝(TSV)，引線鍵合仍是基板和芯片之問的互聯互通的主要方式。焊線質量、焊線設備參數(超聲能量、時問、壓力和溫度)以及基板上焊盤的表面特性都會對焊線效果產生重要的影響。基板焊盤上的污染物(如氧化物和碳氫化合物)會明顯降低引線鍵合的良率，彌散于空間巾的污染物含量達到1g/m³便會對引線鍵合強度造成極大影響，故在引線鍵合前進行焊盤表面和芯片表面清洗是十分重要的。

采用plasma等離子清洗機對焊盤進行表面清洗后，進行球焊推力測試和引線拉力測試來間接評價等離子體清洗的效果，也可以通過水滴角測試儀測量水滴角來間接反映清洗效果，便于多角度評估。

(四) 引線鍵合：粘片工序以及前工序的有機物或其它殘留污染物常常會影響引線鍵合質量，可利用等離子清洗技術進行選擇性去除等離子清洗材料表面氧化層，提升引線鍵合良品率。

(五) BGA封裝工藝：在BGA封裝工藝中，需嚴格確保芯片與基板表面清潔度，在一個非常潔凈的表面，錫焊球與基板的粘接一致性和可靠性才可以得到保障。使用等離子體清洗技術可保證不留痕跡，目前生產線已使用腔體式或在線式清洗設備清洗產品。

(六) 混裝電路：混裝電路常出現的質量問題是引線與焊盤表面發生虛焊，究其原因是基板或者焊盤表面存有助焊劑、光刻膠及其它一些殘留物等。采用氬氣等離子體清洗可以有效去除以上污染物，進而解決虛焊問題。

(七) 液晶顯示屏生產中的清洗：在液晶屏等離子清洗過程中使用的是活潑氣體氧氣，它能清除液晶顯示面板表面的油污和固態污染顆粒物，使用氧等離子體可將有機污染物氧化，最終反應生成水和二氧化碳等小分子，隨氣體經真空泵抽出。同時需要增加除靜電裝置，清洗工藝如下：研磨一吹氣一氧氣等離子體一除靜電。經過等離子清洗后，增強了粘貼的良品率，同時也提高了電極端與導電膜間的粘附性。

(八) 去除光致抗蝕劑：在晶圓(Wafer)生產工藝中，使用等離子清洗晶圓表面抗蝕劑（PhotoResistance)，使用氣體分別為不活潑氣體CF4和活潑氣體氧氣兩種，首先進行晶圓等離子刻蝕工藝，用來去除晶圓表面未被光致抗蝕膜保護的二氧化硅部分，使用的氣體是CF4，而后光致抗蝕膜的去除過程中使用氧氣，反應生成水和二氧化碳，產品表面無二次污染，等離子清洗唯一的缺點是等離子體區的活性粒子可能損傷一些電敏感性的元件。

本文由國產plasma等離子清洗機廠家納恩科技整理編輯，等離子清洗實質上是激發等離子體在待清洗產品表面發生物理或是化學反應，產生的揮發性物質隨真空泵抽出，該技術實質上是一種反應性等離子刻蝕技術。近年來，隨著微電子制造業的發展，各種新材料的不斷涌現，國內外越來越多的科研人員以及生產行業的工程師已認識到研究環保高效的等離子清洗技術及先進設備的重要性，plasma等離子清洗機應用場景也越來越廣。