提高基板鍵合可靠性的等離子清洗工藝研究

PLUTO-T等離子清洗機處理中

在電鍍 Ni-Au（1 μm/4 μm）金屬膜層的氧化鋁陶瓷基板、電鍍 CuNiAu（10 μm/1 μm/0.2 μm）膜層的高頻板（聚四氟乙烯玻璃纖維增強 5880 層壓板，以下簡稱 5880 基板）等制作完成后，電路組裝之前，基板表面不可避免地會引入有機污染物，這將導致后續引線鍵合過程中鍵合不上或鍵合引線拉力值減小，使得可靠性下降。

等離子清洗可以通過離子轟擊使基板和芯片表面的污染物雜質解吸附并去除雜質，使得引線鍵合拉力值提高，可靠性提高。

先采用氬離子體轟擊再進行氧離子轟擊后，基板表面鍵合效果差，拉力測試基本不留焊點，工藝氣體為氬氣的實驗結果見表 1，工藝氣體為氧氣和氬氣的實驗結果見表 2。

表 1

表 2

對以上實驗進行二次驗證，實驗結果重復性較好，實驗得出以下結論：

（1）氬氣等離子清洗后，基板容易鍵合，進行破壞性拉力測試后金絲從根部拉斷，鍵合力有明顯提高；

（2）先氧離子后氬離子清洗后，基板不易鍵合，破壞性拉力測試后鍵合區沒有鍵殘留痕跡，鍵合力沒有明顯提高。

綜上所述，氬氣等離子清洗是通過氬離子轟擊被清洗基板表面，將污染物（主要是氧化物）剝離清洗件表面，更利于金-金熱超聲鍵合過程中金屬鍵的形成，提高鍵合可靠性和鍵合一致性。