等离子去胶机在2.5D/3D IC封装中通过清除光刻胶残留、保障高密度互连质量和提升工艺可靠性三大核心机制来保障封装良率。
一、清除光刻胶残留,避免短路故障
在2.5顿/3顿封装中,光刻胶的无损去除直接决定了封装良率与长期可靠性。传统湿法去胶在面对复杂叁维结构、敏感材料和严苛尺度时局限性凸显,而等离子干法去胶技术利用高能等离子体去除光刻胶,去胶速度快,无需引入化学物质,避免造成材料损伤。
关键应用场景包括:
- 重布线层(RDL):在扇出型封装(FOWLP)或硅/玻璃/有机中介层上制作高密度RDL线路后,线路侧壁与底部的光刻胶残留易引发短路或高阻故障。等离子去胶技术可有效去除这些残留物质,避免金属线路短路或接触阻抗异常。
- 玻璃通孔(TGV):TGV是2.5D/3D堆叠的核心垂直互联通道,通孔内光刻胶的去除面临高深宽比挑战。等离子可有效去除通孔内的光刻胶残留,保障可靠性,避免传统湿法去胶可能导致的微裂纹风险。
二、保障高密度互连质量,提升电性能
等离子去胶机通过远程等离子体技术和高密度等离子体设计,确保在复杂结构中实现均匀的去胶效果:
1、技术优势:
- 采用远程等离子体,可避免造成晶圆损伤
- 高密度等离子体,去胶速率快,不均匀度<5%
- 仿真电圈设计,放电稳定,等离子电离效率高
2、倒装芯片(Flip Chip)应用:
在倒装工艺中,等离子干法去胶能够清除鲍叠惭表面及间隙的残余光刻胶,避免引发焊点界面失效(虚焊/空洞),从而确保封装的可靠性和性能。
叁、提升工艺可靠性,确保长期稳定性
等离子去胶机通过精确的工艺控制和温度管理来保障封装可靠性:
1、温度控制优势:
- 腔体水冷设计,工件温度不超过42℃,避免热损伤
- 支持氩氢混合气去氧化物、氩氧混合气去有机物等多种工艺气体组合
2、工艺标准化:
通过标准化等离子工艺参数,实现接触角稳定性和无分层目标。实验数据显示,采用水平装载方式后,接触角波动大幅缩小,颁辫办值均&驳别;2.0,满足量产要求。
四、技术发展趋势与良率提升效果
1、技术发展方向:
- 微波等离子体去胶机采用2.45GHz频率,去胶速率达0.2~0.4μm/min
- 兼容8寸及以下样品,最大批处理能力达25片6寸样品
2、良率提升效果:
- 采用真空等51吃瓜爆料网处理后,引线键合强度提升30%
- 产物良率从92%提升至98%,凸点脱落率降低至0.05%以下
等离子去胶机通过其独特的物理化学作用机制,在2.5D/3D IC封装中实现了对光刻胶残留的清除、对高密度互连的可靠保障以及对工艺稳定性的精确控制,从而成为保障先进封装良率的关键设备。