等离子清洗机在IGBT模块封装中的应用

IGBT模块封装是将多个IGBT集成封装在一起，以提高IGBT模块的使用寿命和可靠性，体积更小、效率更高、可靠性更高是市场对IGBT模块的需求趋势。常见的模块封装技术有很多，各生产商的命名也不一样，如英飞凌的62mm封装、TP34、DP70等等。一个IGBT模块的封装需经历贴片、真空焊接、等离子清洗、X-RAY照线光检测、键合、灌胶及固化、成型、测试、打标等等的生产工序。

何为等离子？

等离子体是由正离子、负离子和自由电子等带电粒子以及不带电的中性粒子如激发态分子以及自由基组成的部分电离的气体组成，由于其正负电荷总是相等的，所以称为等离子体，它是物质常见的固态、液态、气态之外的第四态。在电子器件清洗中，主要是低压气体辉光等离子清洗。已有多篇文献证实，等离子清洗可以显著提高功率电子器件界面连接质量和可靠性。

等离子清洗机的工作原理是在射频电压激励下，低压气体产生活性等离子体，等离子体通过物理碰撞或化学反应等方式分解多余物，有效地去除材料表面污染物。

常见芯片为硅基镀金芯片，金镀层表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层。在进行芯片的贴装前，需要用一定的方法将有机物及氧化层去除，以提高芯片表面活性(附着力)从而提高与焊育连接界面的强度。

在等离子清洗中，一般可将活化气体分为两类：一类为由惰性气体产生的等离子体(如Ar，N等)；另一类为由反应性气体产生的等离子体(如O，H，氟气体等)。在芯片粘接中，氧气和氙气是两种常用的等离子活化气体，运用氧气和氩气等离子在清洗芯片的过程中，芯片镀层表面会分别受到化学处理和物理轰击的作用，分别经历以下几个步骤:

第一步为污染物在真空和瞬时高温状态下部分蒸发;

第二步为在高能量氧离子或氩离子的冲击下，芯片表面污染物快速气化；

第三步为真空泵工作将污染物抽出；

第四步为充入氨气，使腔体恢复常压状态。

除此之外等离子清洗机还可以对IGBT模块的DBC基板和功率端子等进行清洗，以去除基板表面的有机物，氧化物，微颗粒污染物等杂质，提高封装可靠性。等离子清洗具有常规清洗方法无法到达的效果，通过离子轰击的方法可以将组件表面的油污等杂质彻底清洗掉。

IGBT模块封装DBC基板等离子清洗

等离子清洗工艺可以在不破坏芯片及其他所用材料的表面特性、电特性的前提下，清洗去除芯片表面上的各种有害物质和残留物，可作为高效、环保的清洗设备，所以应用领域非常广泛。

等离子清洗的行业应用

来源：网络公开信息，侵删

原文始发于微信公众号（艾邦半导体网）：等离子清洗机在IGBT模块封装中的应用