專利名稱：一種基于pcb基板的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片封裝領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常的半導(dǎo)體封裝流程為芯片圓片切割；芯片鍵合在引線框架或者基板上；導(dǎo)線鍵合，使芯片和外部電路連接導(dǎo)通；環(huán)氧樹(shù)脂包覆芯片，芯片座，導(dǎo)線及導(dǎo)線連接的引線框架的內(nèi)部引腳或基板上的焊墊；分割成單顆及外部引腳成型。自從20世紀(jì)80年代以來(lái)，如何提高潮氣敏感度的工作就沒(méi)有停止過(guò)。以住友電木(Sumitomo Bakelite),日東電工(Nitto Denko)為代表的環(huán)氧樹(shù)脂供應(yīng)商通過(guò)配方調(diào)整，但是配方的調(diào)整要顧及到成型，沖線，脫模性，而脫模性和粘結(jié)性相矛盾，因而產(chǎn)生的效果有限，他們通常以滿足Jedec的MSL3的標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)。并把耐潮氣等級(jí)作為產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，例如標(biāo)稱MSL2的環(huán)氧樹(shù)脂比MSL3的價(jià)格要高50%以上，標(biāo)稱MSL2在實(shí)際使用過(guò)程中，由于封裝體的差別，有一些經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量后并不能達(dá)到MSL2。隨著表面貼裝技術(shù)的廣泛應(yīng)用，一種比較嚴(yán)重的失效模式就是封裝體在客戶端進(jìn)行表面貼裝SMT時(shí)，芯片封裝體從界面處開(kāi)裂，界面處的導(dǎo)線鍵合受到分離應(yīng)力作用容易開(kāi)路而導(dǎo)致產(chǎn)品失效，界面處的芯片建立了與外界的潮氣通路，其失效機(jī)理就是由于有些工序中溫度比較高，界面所吸收的潮氣在高溫下體積迅速膨脹，產(chǎn)生的應(yīng)力高于界面的結(jié)合力導(dǎo)致的開(kāi)裂。為此JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)公布了針對(duì)SMT器件的潮氣敏感度的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)此給了明確的潮氣敏感度定義、實(shí)驗(yàn)方法、等級(jí)劃分。等離子清洗原理與超聲波原理不同，當(dāng)艙體里接近真空狀態(tài)時(shí)，開(kāi)啟射頻電源，這時(shí)氣體分子電離，產(chǎn)生等離 子體，并且伴隨輝光放電現(xiàn)象，等離子體在電場(chǎng)下加速，從而在電場(chǎng)作用下高速運(yùn)動(dòng)，對(duì)物體表面發(fā)生物理碰撞，等離子的能量足以去除各種污染物，同時(shí)氧離子可以將有機(jī)污染物氧化為二氧化碳和水蒸氣排出艙體外。等離子處理也是一種較為常見(jiàn)的處理方法，通過(guò)等離子氣體沖擊塑封前的產(chǎn)品獲得清潔，活化的表面，通常對(duì)清潔表面的淺層污染物或氧化較為有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于PCB基板的表面處理方法，其能夠提高芯片封裝可靠性，防止工藝過(guò)程中分層、開(kāi)裂；一定程度降低潮氣等級(jí)數(shù)；延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命O為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導(dǎo)線鍵合，其中，包括以下步驟，步驟a ^PCB基板類產(chǎn)品待處理表面利用氮?dú)膺M(jìn)行等離子處理；步驟b :對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液，使之附著在待處理表面；步驟c :助粘劑形成涂層后，進(jìn)行后道封裝程序。作為本發(fā)明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優(yōu)選方案，其中所述步驟a或b中待處理表面包括PCB基板、連接導(dǎo)線、芯片。
作為本發(fā)明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優(yōu)選方案，其中所述步驟a中，將待處理材料的表面與等離子體入射的夾角控制在30-90度之間，抽真空使得腔體內(nèi)真空度小于O. 2托，射頻發(fā)生器發(fā)出高頻波，使腔體內(nèi)的氮?dú)獬蔀榈入x子體，射頻波功率330+/-100瓦，作用時(shí)間35+/-20秒，氮?dú)獾牧髁?0+/-15標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。作為本發(fā)明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優(yōu)選方案，其中對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是硅烷偶聯(lián)劑(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有機(jī)溶劑含量為96% -99%，助粘劑活性成分含量為1% _4%，助粘劑溶液的使用量為8ml/m2_80ml/m2。作為本發(fā)明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優(yōu)選方案，其中所述步驟b中，助粘劑溶液均勻噴涂在待處理材料表面，助粘劑的涂層厚度為10-80nm。作為本發(fā)明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優(yōu)選方案，其中對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是3-氨丙基硅三醇，溶劑含量為96% -99. 5%，活性充分含量為O. 5% _4%，助粘劑使用量為10ml/m2-90ml/m2，溶劑揮發(fā)后存留的活性納米層的厚度在10-90nm之間。作為本發(fā)明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優(yōu)選方案，其中對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是丁二烯基三乙氧基硅烷，溶劑含量為97 % -99. 9 %，活性充分含量為O.1 % -3 %，助粘劑使用量為5ml/m2-90ml/m2，溶劑揮發(fā)后存留的活性納米層的厚度在8-90nm之間。采用本發(fā)明有益的技術(shù)效果包括能夠降低產(chǎn)品的潮氣等級(jí)數(shù)，避免相關(guān)的客戶投訴，產(chǎn)品召回，賠償；避免由于高潮氣等級(jí)數(shù)高所需的工藝控制成本及防潮包裝費(fèi)用；使封裝體達(dá)到工業(yè)，汽車等對(duì)產(chǎn)品耐潮濕，耐高溫要求苛刻的客戶要求。
具體實(shí)施例方式
一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導(dǎo)線鍵合，包括以下步驟，步驟a :對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面利用氮?dú)膺M(jìn)行等離子處理；步驟b :對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液，使之附著在待處理表面；步驟c :助粘劑形成涂層后，進(jìn)行后道封裝程序。等離子處理后需要在有效存放時(shí)間內(nèi)完成對(duì)其表面助粘處理，對(duì)其需要加強(qiáng)的部位涂附上助粘劑，對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是硅烷偶聯(lián)劑(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有機(jī)溶劑含量為96%~99%,助粘劑活性成分含量為I % -4%，助粘劑溶液的使用量為8ml/m2-80ml/m2。助粘劑溶液均勻噴涂在待處理材料表面，助粘劑的涂層厚度為10-80nm。對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是3-氨丙基硅三醇，溶劑含量為96% -99. 5%，活性充分含量為O. 5% _4%，助粘劑使用量為10ml/m2-90ml/m2，溶劑揮發(fā)后存留的活性納米層的厚度在10-90nm之間?？梢圆捎米匀伙L(fēng)干的方式，時(shí)間5分鐘到48小時(shí)，或者烘箱烘烤60-150攝氏，時(shí)間5到50分鐘，使其和涂附的部位的材料表面形成化學(xué)鍵交聯(lián)。烘干后，大氣環(huán)境下可以存放達(dá)到96小時(shí)，無(wú)塵氮?dú)夤翊娣艜r(shí)間可以達(dá)到半個(gè)月。米用本實(shí)施例處理后的產(chǎn)品，MSL2測(cè)試后無(wú)分層,無(wú)電性能失效,冷熱循環(huán)，-65攝氏度至150攝氏度，可以耐受800次循環(huán)無(wú)分層。與普通流程的產(chǎn)品相比有明顯提高。應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導(dǎo)線鍵合，其特征在于，包括以下步驟，步驟a :對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面利用氮?dú)膺M(jìn)行等離子處理；步驟b :對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液，使之附著在待處理表面；步驟c :助粘劑形成涂層后，進(jìn)行后道封裝程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法，其特征在于所述步驟a或b中待處理表面包括PCB基板、連接導(dǎo)線、芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法，其特征在于所述步驟a中，將待處理材料的表面與等離子體入射的夾角控制在30-90度之間，抽真空使得腔體內(nèi)真空度小于O. 2托，射頻發(fā)生器發(fā)出高頻波，使腔體內(nèi)的氮?dú)獬蔀榈入x子體，射頻波功率330+/-100瓦，作用時(shí)間35+/-20秒，氮?dú)獾牧髁?0+/-15標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法,其特征在于對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是硅烷偶聯(lián)劑(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有機(jī)溶劑含量為96%-99%,助粘劑活性成分含量為助粘劑溶液的使用量為8ml/m2-80ml/m2o
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法，其特征在于所述步驟b中，助粘劑溶液均勻噴涂在待處理材料表面，助粘劑的涂層厚度為10-80nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法,其特征在于對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是3-氨丙基硅三醇，溶劑含量為96% -99. 5%,活性充分含量為O. 5% _4%，助粘劑使用量為10ml/m2-90ml/m2，溶劑揮發(fā)后存留的活性納米層的厚度在10-90nm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法，其特征在于對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是丁二烯基三乙氧基硅烷，溶劑含量為.97 % -99. 9 %，活性充分含量為O.1 % -3 %，助粘劑使用量為5ml/m2-90ml/m2，溶劑揮發(fā)后存留的活性納米層的厚度在8-90nm之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導(dǎo)線鍵合，其特征在于，包括以下步驟，步驟a對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面利用氮?dú)膺M(jìn)行等離子處理；步驟b對(duì)PCB基板類產(chǎn)品待處理表面噴涂助粘劑溶液，使之附著在待處理表面；步驟c助粘劑形成涂層后，進(jìn)行后道封裝程序。能有效降低潮氣等級(jí)數(shù)；一定程度解決處理后的保存時(shí)間問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01L21/50GK103065976SQ20111032298
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
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