等離子清洗-等離子刻蝕-等離子去膠-等離子活化-等離子改性-等離子去膠渣
等離子清洗機(jī)在LCD液晶行業(yè)應(yīng)用
一、前言
一、前言
目前組裝技術(shù)的趨勢(shì)主要是SIP、BGA、CSP封裝使半導(dǎo)體器件向模塊化、高集成化和小型化方向發(fā)展。在這樣的封裝與組裝工藝中,*大的問(wèn)題是粘結(jié)填料處的有機(jī)物污染和電加熱中形成的氧化膜等。由于在粘結(jié)表面有污染物存在,導(dǎo)致這些元件的粘接強(qiáng)度降低和封裝后樹(shù)脂的灌封強(qiáng)度降低,直接影響到這些元件的組裝水平與繼續(xù)發(fā)展。為提高與改善這些元件的組裝能力,大家都在想盡一切辦法進(jìn)行處理。提高實(shí)踐證明,在封裝工藝中適當(dāng)?shù)匾氲入x子清洗技術(shù)進(jìn)行表面處理,可以大大改善封裝可靠性和提高成品率。
在玻璃基板(LCD)上安裝裸芯片IC的COG工藝過(guò)程中,當(dāng)芯片粘接后進(jìn)行高溫硬化時(shí),在粘結(jié)填料表面有基體鍍層成分析出的情況。還時(shí)有Ag漿料等連接劑溢出成分污染粘結(jié)填料。如果能在熱壓綁定工藝前用等離子清洗去除這些污染物,則熱壓綁定的質(zhì)量能夠大幅提升。進(jìn)一步說(shuō),由于基板與裸芯片IC表面的潤(rùn)濕性都提高了,則LCD—COG模塊的粘結(jié)密接性也能提高,同時(shí)也能夠減少線條腐蝕的問(wèn)題。
二、等離子體
離子體通常稱(chēng)作物質(zhì)的第四種狀態(tài),前三種狀態(tài)是固體、液體、氣體,它們是比較常見(jiàn)的,就存在于我們周?chē)?離子體盡管在宇宙的別處非常豐富,但在地球上只存在于某種特定環(huán)境。離子體的自然存在包括閃電、北極光。就好像把固體轉(zhuǎn)變成氣體需要能量一樣,產(chǎn)生離子體也需要能量。一定量的離子體是由帶電粒子和中性粒子(包括原子、離子和自由粒子)混合組成。離子體能夠?qū)щ姡碗姶帕ζ鸱磻?yīng)。
當(dāng)溫度升高時(shí),物質(zhì)就由固體變成液體,液體則會(huì)變成氣體。當(dāng)氣體的溫度升高時(shí),此氣體分子會(huì)分離成為原子,若溫度繼續(xù)上升,圍繞在原子核周?chē)碾娮泳蜁?huì)脫離原子成離子(正電荷)與電子(負(fù)電荷),此現(xiàn)象稱(chēng)為“電離”。因電離現(xiàn)象而帶有電荷離子的氣體便稱(chēng)為“等離子(PLASMA)”。因此通常將等離子歸類(lèi)為自然界中的“固體”、“液體”、“氣體”等物態(tài)以外的“第四態(tài)”。
在實(shí)驗(yàn)中,若施加電場(chǎng)于氣體就會(huì)產(chǎn)生電離現(xiàn)象,這稱(chēng)為放電電離等離子。事實(shí)上,在大自然界所發(fā)生的各種現(xiàn)象中,高達(dá)99.9%的宇宙空間是充滿等離子狀態(tài)的。等離子的定義為:當(dāng)空間中的離子數(shù)與電子數(shù)接近相同使空間呈現(xiàn)電中性之狀態(tài)時(shí),便稱(chēng)為等離子。
三、等離子清洗原理
給氣態(tài)物質(zhì)更多的能量,比如加熱,將會(huì)形成等離子體。當(dāng)?shù)竭_(dá)等離子狀態(tài)時(shí),氣態(tài)分子裂變成了許許多多的高度活躍的粒子。這些裂變不是**的,一旦用于形成等離子體的能量消失,各類(lèi)粒子重新結(jié)合,形成原來(lái)的氣體分子。與濕法清洗不同,等離子清洗的機(jī)理是依靠處于“等離子態(tài)”的物質(zhì)的“活化作用”達(dá)到去除物體表面污漬的目的。從目前各類(lèi)清洗方法來(lái)看,等離子體清洗也是所有清洗方法中*為徹底的剝離式的清洗方式。
等離子清洗一般是利用激光、微波、電暈放電、熱電離、弧光放電等多種方式將氣體激發(fā)成等離子狀態(tài)。
在等離子清洗應(yīng)用中,主要是利用低壓氣體輝光等離子體。一些非聚合性無(wú)機(jī)氣體(Ar2、N2、H2、O2等)在高頻低壓下被激發(fā),產(chǎn)生含有離子、激發(fā)態(tài)分子,自由基等多種活性粒子。一般在等離子清洗中,可把活化氣體分為兩類(lèi),一類(lèi)為惰性氣體的等離子體(如Ar2、N2等);另一類(lèi)為反應(yīng)性氣體的等離子體(如O2、H2等)。這些活性粒子能與表面材料發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)過(guò)程如下:
電離——氣體分子——激發(fā)——激發(fā)態(tài)分子——清洗——活化表面
等離子產(chǎn)生的原理如下
從上圖可以看出,給一組電極施以射頻電壓(頻率約為幾十兆赫茲),電極之間形成高頻交變電場(chǎng),區(qū)域內(nèi)氣體在交變電場(chǎng)的激蕩下,產(chǎn)生等離子體。活性等離子對(duì)被清洗物進(jìn)行表面物理轟擊與化學(xué)反應(yīng)雙重作用,使被清洗物表面物質(zhì)變成粒子和氣態(tài)物質(zhì),經(jīng)過(guò)抽真空排出,而達(dá)到清洗目的。
等離子清洗的清洗過(guò)程從原理上分為兩個(gè)過(guò)程
過(guò)程1為:有機(jī)物的去除
首先是利用等離子的原理將氣體分子激活:
O2→ O + O+2e-, O+ O2 → O3, O3 → O + O2
然后利用O,O3與有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到將有機(jī)物排除的目的:
有機(jī)物+ O,O3→ CO2 + H2O
過(guò)程2為:表面的活化
首先是利用等離子的原理將氣體分子激活:
O2→ O + O+2e-, O+ O2 → O3, O3 → O + O2
然后利用O,O3含氧官能團(tuán)的表面活化作用,來(lái)改善材料的粘著性和濕潤(rùn)性能,其反應(yīng)為:
R•+O•→RO•
R•+O2→ROO•
在實(shí)際使用中,考慮到生產(chǎn)成本及實(shí)際使用穩(wěn)定性,一般使用凈化的ADC(壓縮空氣)、O2、N2,只有在一些特殊場(chǎng)合才使用氬氣。這是利用等離子體中的氧氣的游離基的運(yùn)動(dòng)使表面達(dá)到親水基化。當(dāng)形成這一親水基時(shí),等離子氧游離基與基板表面的碳結(jié)合生成CO2,從而除去有機(jī)物質(zhì)。
等離子清洗技術(shù)能夠**金屬、陶瓷、塑料、玻璃表面的有機(jī)污染物,可以明顯改變這些表面的粘接性及焊接強(qiáng)度。離子化過(guò)程能夠容易地控制和**地重復(fù)實(shí)現(xiàn)??梢哉f(shuō),有效的表面處理對(duì)于產(chǎn)品的可靠性或過(guò)程效率的提高是至關(guān)重要的,等離子技術(shù)也是目前*理想的技術(shù)。通過(guò)表面活化,等離子技術(shù)可以改善絕大多數(shù)物質(zhì)的性能:潔凈度、親水性、斥水性、粘結(jié)性、標(biāo)刻性、潤(rùn)滑性、耐磨性。
等離子清洗機(jī)在LCD液晶行業(yè)應(yīng)用
等離子清洗機(jī)在LCD液晶行業(yè)應(yīng)用