Openair-Plasma^®在半导体封装中的应用

Openair-Plasma^®在半导体封装中的应用等离子体可在生产线上快速、可控地清洁并活化表面。在半导体行业尤为关键，该技术可实现高度无颗粒的工艺控制，从而减少废品并提升产品质量。除完美附着力与最佳润湿性外，设备寿命和产品稳定性亦获显著提升：通过针对性等离子预处理，可大幅降低界面失效风险（如分层故障IDM或内部裂纹CCM）。

界面质量至关重要

等离子体可在生产线上快速、可控地清洁和活化表面。在半导体行业中，这尤其能实现高度无颗粒的工艺控制，从而减少浪费并提升质量。除完美附着力和最佳润湿性外，使用寿命和产品稳定性也得到提升：通过有针对性的等离子体预处理，可显著减少分层（IDM）或内部开裂（CCM）等界面故障。

现代半导体产品由复杂多材料系统构成——涵盖金属/金属、金属/聚合物及各类聚合物组合。其可靠性关键取决于材料界面能否实现洁净持久的结合。即使最微小的界面缺陷也会导致分层、裂纹或意外失效。

四大因素可能损害关键界面质量：氧化物在非预期区域形成会阻碍正常粘合与电接触。表面润湿性差会阻碍连接过程中材料的均匀附着与可靠流动。此外，颗粒或残留物污染可能形成缺陷，削弱连接强度或导致过早失效。最后，热膨胀系数差异（CTE不匹配）会在温度变化时产生机械应力与微裂纹，进一步降低界面的长期可靠性。

等离子体技术现可有效应对所有这些挑战——无需使用有害化学品、高成本真空设备或昂贵特种气体。

晶圆清洗——大气压等离子体，极致纯净

先进半导体器件始于最纯净的晶圆表面，因每个工艺步骤皆依赖于此。硅晶圆、芯片及高性能半导体极度敏感——微量污染便会影响性能与良率。传统晶圆清洗需在密封真空腔室中使用低压等离子系统。

Openair-Plasma^®技术的问世彻底改变了这一现状：如今，大气压等离子技术可在生产线上实现纳米级表面清洁——无需真空环境，更不会延误生产进度。通过消除真空步骤，Openair-Plasma^®技术简化了工作流程并提升了自动化水平。晶圆可从切割抛光工序直接进入等离子处理，彻底清除碳水化合物与颗粒物。成效：减少缺陷、加速生产、提升工艺效率。

这项非真空在线等离子工艺确保所有半导体材料实现最高表面纯度。其提供可靠且可重复的清洁效果，无需化学药剂且不影响生产进度。该技术可轻松集成至自动化生产线，在降低生产成本的同时减少环境影响。

成果：每片晶圆进入封装流程时均处于完美预处理状态——无论是进行引线键合、芯片粘贴还是后续工序——从源头保障卓越的器件可靠性。

芯片粘贴与互连

完美连接是现代半导体封装工艺的核心。表面污染或预处理不当将导致键合失误、分层、“垫片不粘”及过早失效。

在引线键合、芯片键合（倒装芯片）及现代粘合工艺中，表面质量直接决定可靠性与性能。Openair-Plasma^®可清洁并活化所有关键表面——基板、键合垫、芯片/晶粒。氧化层与干扰性残留物被清除，润湿性与附着力得到最优调节。

引线框架——氧化层去除

金属引线框架上的氧化层会削弱或阻碍半导体器件中强固可靠的连接。借助Openair-Plasma^®与REDOX^®设备，这些有害氧化层可在线、干式、无需真空腔体地去除，并无缝集成至生产流程。由此实现键合质量提升——兼顾电气与机械性能——同时带来更高良率、减少废料，并确保稳定可重复的表面状态，实现最高工艺可靠性。

线键合——等离子活化实现最高可靠性

完美的线键合连接是现代集成电路的基石，其起点在于绝对洁净且活化的表面。即使微量残留物（如氧化物或有机污染物）也会导致“焊盘不粘连”、剪切强度不足甚至过早失效。

唯有等离子活化能创造必要条件：彻底清除污染物，最大限度活化键合垫表面。这不仅确保更强的导线抓握力，更带来可靠的电学与力学稳定性。弱键合、键合翘曲或高成本返工等缺陷将大幅减少。最终实现更高良率、稳定可重复的结果——为每个封装流程带来决定性的质量优势。

芯片粘接——为何等离子处理是芯片贴装前不可或缺的步骤？

芯片贴装工艺的质量直接决定着每款半导体器件的可靠性与性能表现。粘接不均、空隙或粘附不良的芯片，将从首次使用到器件寿命终结全程影响其功能性。Openair-Plasma^®确保每个芯片与基板的完美起始：在线彻底清除有机残留物与氧化层，精准活化表面——无需真空或强腐蚀性化学品。差异显而易见：未经等离子处理时，空洞、分层及粘附问题频发；而经等离子处理后，每个芯片均实现安全、牢固、洁净的键合。

其优势包括：最大化工艺可靠性与键合质量、彻底清除所有污染物、增强粘合剂/环氧树脂/焊料的附着力。完美的润湿性可减少空洞与剥离现象，确保设备在热应力与机械应力下仍保持稳定性能。由此实现更高良率、更低废品率及持续稳定的产品品质。

简言之，Openair-Plasma^®使每个芯片粘接步骤都成为技术杰作，打造出在任何条件下都能完美运行的半导体产品。

热压键合(TCB)——等离子技术确保完美无助焊剂连接

借助Openair-Plasma^®与REDOX^®工艺，您可为最严苛的键合应用创造理想条件——确保先进封装的可靠性与高端性能。这些创新表面处理技术实现无需助焊剂即可获得稳定无空隙的连接，提供最高工艺可靠性与可重复性。同时支持环保且成本高效的生产，并为长期性能与产品质量提供卓越的电气及机械可靠性。

熔剂处理前的等离子处理

在热压键合（TCB）工艺中，表面质量决定着整个连接的可靠性与性能。熔剂处理前的等离子预处理可形成均匀的高能表面，确保最佳润湿效果。这显著降低了熔剂用量，使键合更可靠，并可量化提升器件可靠性。

无助焊剂TCB

在无助焊剂TCB工艺中，金属氧化物的清除尤为关键。Plasmatreat的REDOX^®技术可实现自动化在线等离子还原：在持续生产过程中彻底清洁并活化金属表面，去除氧化层——全程无需化学药剂或湿法工艺。

封装前处理

稳定可靠的长期保护性封装是现代半导体元件的核心保障。然而，即使最优质的封装材料也需依托完美预处理的表面方能发挥全部效能。微小残留物、氧化层或润湿性缺陷将迅速导致分层、气泡或缺陷，从而危及封装的电气性能与长期稳定性。

封装前的定向等离子活化可创造完美表面条件：封装材料能可靠无气泡地分布，与所有相关材料牢固结合，从而确保在最严苛条件下仍提供持久全面的保护。

填充前活化

高且均匀的表面能是填充材料实现可靠润湿与无缝流动的关键前提。Openair Plasma^®技术可在在线工艺中直接活化基板表面，确保底部填充材料实现最佳分布与可靠附着。同时彻底清除切割工序产生的微细颗粒与残留物。最终实现：完美的填角形成、显著减少气泡（空隙），以及在日常使用和应力条件下提供最大可靠保护的封装效果。

成型与封装的表面预处理

基板表面质量对可靠成型与防护性封装至关重要。所有相关材料——从引线框架、细丝到先进封装材料——必须彻底清洁、无氧化且具有高反应性。唯有如此才能确保材料无缝流动、最大粘附力及长期稳定性。

Openair-Plasma^®提供系列专业工艺实现此目标：等离子清洗清除所有可能影响粘合或导致分层的有机/无机残留物；等离子还原消除极细微金属氧化物，形成可化学键合的高活性表面；PlasmaPlus^®纳米涂层形成均匀薄层屏障，既防潮又增强材料兼容性。

这些工艺协同作用，确保灌封材料流动性最佳、杜绝气泡，并完全符合REACH和MSL1标准，即使在最严苛的生产和运行条件下也能实现最高可靠性。

纳米涂层实现最佳EMC粘合

针对高要求封装应用，纳米级等离子涂层确保环氧模塑化合物（EMC）与预处理基板或芯片间形成最佳粘合。效果：卓越的粘合性、最高可靠性及稳定性能——即使在极端热负荷和机械负荷下亦然。这些纳米涂层形成精密定制的高活性表面，有效防止分层和开裂，确保封装从初始功能测试到多年现场使用始终保持稳定耐用。缺陷减少、产量提升——品质始终如一。

屏障涂层——为敏感IC提供原子级防护

现代屏障涂层（如PlasmaPlus^®）为敏感半导体元件提供可靠防护，抵御潮湿、迁移及各类环境影响。这种大气压超薄保护层——通常仅700至1000纳米厚——在内部元件周围形成有效屏障。该先进涂层技术可可靠抵御水分与离子污染，确保电气绝缘性与长期性能，并在热应力与机械应力下保持高韧性。因此，即使在最严苛的环境条件下，每块集成电路封装体仍能保持完全功能与电气稳定性。