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物、油污、灰塵以及脫模劑等雜質(zhì),這些雜質(zhì)會影響后續(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械咬合程度,增強結(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,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。

處理效果評估

表面清潔度檢測: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量儀測量表面接觸角,若接觸角明顯減小,表明表面清潔度提高,親水性增強。

結(jié)合力測試:通過進行拉力測試、剪切測試等實驗,評估封裝材料與經(jīng)過等離子處理的基板之間的結(jié)合強度,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

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,在實際應(yīng)用中,需要通過實驗和測試來優(yōu)化處理氣體種類、流量、處理時間、功率等參數(shù),以達到最佳的處理效果。

均勻性控制:確保等離子體在基板表面均勻分布,以實現(xiàn)一致的處理效果。這需要合理設(shè)計等離子處理設(shè)備的電極結(jié)構(gòu)、氣體分布系統(tǒng)等,同時對腔室內(nèi)的電場、氣流等進行精確控制。

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使基板表面的銅箔線路受到腐蝕,影響電氣性能。因此,要嚴格控制處理時間和功率,避免對基板造成不良影響。