BGA(Ball Grid Array,球栅阵列)芯片基板的等离子表面处理是一种重要的工艺,用于改善基板表面性能,以提高芯片封装的质量和可靠性。以下是关于 BGA 芯片基板等离子表面处理的详细介绍:

处理目的

提高表面清洁度:去除基板表面在制造过程中残留的有机物、油污、灰尘以及脱模剂等杂质,这些杂质会影响后续封装材料与基板的结合力,通过等离子处理可确保表面达到极高的清洁度。

增加表面粗糙度:通过等离子体的轰击作用,使基板表面形成微观的粗糙结构,增大表面面积,从而提高封装材料与基板之间的机械咬合程度,增强结合力。

改善表面化学性质:在基板表面引入羟基、氨基等活性官能团,提高表面能,使表面由疏水性变为亲水性或具有更好的极性,有利于封装材料在基板表面的均匀铺展和良好附着。

处理效果评估

表面清洁度检测:使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等观察基板表面,检查是否还有残留的杂质颗粒。也可以采用接触角测量仪测量表面接触角,若接触角明显减小,表明表面清洁度提高,亲水性增强。

结合力测试:通过进行拉力测试、剪切测试等实验,评估封装材料与经过等离子处理的基板之间的结合强度,确保处理后的基板能够满足芯片封装的可靠性要求。

注意事项

工艺参数优化:不同类型的 BGA 芯片基板材料和封装要求需要不同的等离子处理工艺参数。因此,在实际应用中,需要通过实验和测试来优化处理气体种类、流量、处理时间、功率等参数,以达到最佳的处理效果。

均匀性控制:确保等离子体在基板表面均匀分布,以实现一致的处理效果。这需要合理设计等离子处理设备的电极结构、气体分布系统等,同时对腔室内的电场、气流等进行精确控制。

避免过度处理:虽然等离子处理可以改善基板表面性能,但过度处理可能会导致基板表面损伤、材料性能下降等问题。例如,过度的等离子体轰击可能会使基板表面的铜箔线路受到腐蚀,影响电气性能。因此,要严格控制处理时间和功率,避免对基板造成不良影响。