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    處理目的
           提高表麵清潔度:去除基板表麵在製造過程中殘留的有機物、油汙、灰塵以及脫模劑等雜質,這些雜質會影響後續封裝材料與基板的結合力,通過等離子處理可確保表麵達到極高的清潔度。
           增加表麵粗糙度:通過等離子體的轟擊作用,使基板表麵形成微觀的粗糙結構,增大表麵麵積,從而提高封裝材料與基板之間的機械咬合程度,增強結合力。
           改善表麵化學性質:在基板表麵引入羥基、氨基等活性官能團,提高表麵能,使表麵由疏水性變為親水性或具有更好的極性,有利於封裝材料在基板表麵的均勻鋪展和良好附著。
    處理過程

           預處理:將 BGA 芯片基板進行初步清潔,去除較大的顆粒和明顯的汙染物,然後放入等離子處理設備的真空腔室內。
           抽真空:啟動真空泵,將腔室內的空氣抽出,形成真空環境,一般真空度需達到一定水平,以確保等離子體產生的穩定性和處理效果的一致性。
           通入氣體:向腔室內通入適量的等離子體工作氣體,如氧氣、氬氣、氮氣等。不同的氣體具有不同的作用,例如氧氣主要用於去除有機物雜質,氬氣常用於表麵濺射清洗和粗糙化,氮氣可用於引入含氮的活性官能團。
           產生等離子體:通過射頻、微波或直流等電源激發方式,使工作氣體電離產生等離子體。等離子體中包含大量的電子、離子、自由基等活性粒子,這些粒子與基板表麵發生物理和化學作用。
           表麵處理:在等離子體的作用下,基板表麵的雜質被分解、濺射去除,同時表麵的分子結構發生改變,形成粗糙表麵並引入活性官能團。處理時間和功率等參數根據基板的材料、表麵狀況以及具體的處理要求進行優化調整。
           後處理:處理完成後,關閉電源,停止通入氣體,將腔室內的氣體排出,然後取出基板。此時的基板表麵已具備良好的清潔度、粗糙度和化學活性,可直接進入後續的封裝工藝。
    處理效果評估
           表麵清潔度檢測:使用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)等觀察基板表麵,檢查是否還有殘留的雜質顆粒。也可以采用接觸角測量儀測量表麵接觸角,若接觸角明顯減小,表明表麵清潔度提高,親水性增強。
           粗糙度測量:利用原子力顯微鏡(AFM)或輪廓儀等儀器測量基板表麵的粗糙度參數,如平均粗糙度(Ra)、最大高度(Rz)等,評估等離子處理對表麵粗糙度的改善程度。
           結合力測試:通過進行拉力測試、剪切測試等實驗,評估封裝材料與經過等離子處理的基板之間的結合強度,確保處理後的基板能夠滿足芯片封裝的可靠性要求。
    注意事項

           工藝參數優化:不同類型的 BGA 芯片基板材料和封裝要求需要不同的等離子處理工藝參數。因此,在實際應用中,需要通過實驗和測試來優化處理氣體種類、流量、處理時間、功率等參數,以達到最佳的處理效果。
           均勻性控製:確保等離子體在基板表麵均勻分布,以實現一致的處理效果。這需要合理設計等離子處理設備的電極結構、氣體分布係統等,同時對腔室內的電場、氣流等進行精確控製。
           避免過度處理:雖然等離子處理可以改善基板表麵性能,但過度處理可能會導致基板表麵損傷、材料性能下降等問題。例如,過度的等離子體轟擊可能會使基板表麵的銅箔線路受到腐蝕,影響電氣性能。因此,要嚴格控製處理時間和功率,避免對基板造成不良影響。
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