金属带材的等离子清洗装置及清洗系统的制作方法

1.本实用新型涉及芯片制造技术领域，具体而言，涉及一种金属带材的等离子清洗装置及清洗系统。


背景技术：

2.芯片与引线框架需要通过键合丝连接。随着功率半导体的发展，面临大功率、大电流的应用，键合丝日益无法满足大电流的应用。因此，使用金属带材实现芯片与引线框架或基板的连接逐渐普遍。带材相较于丝材，具有更大的载流能力，同时连接面积更大，有效的降低了阻抗，对于功率半导体极具意义。
3.键合用带材，表面的洁净程度与键合质量密切相关，因此在制造时需要去除表面的污染物；在键合时也需要去除污染物，避免长期保存过程中氧化膜变厚带来的不利影响。相对于化学清洗，等离子清洗作为一种环保高效的清洗方式更符合键合材料的需要。
4.在现有的一些等离子清洗装置中，能够对一些丝材进行清洗，但针对带材以及厚度不一的变化情况，发生室的高频电极与引线之间的距离会发生变化，这种变化会导致等离子产生波动，从而导致清洗效果不一致。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种金属带材的等离子清洗装置，其能够改善现有的等离子清洗装置不能满足带材的清洗要求的问题。
6.本实用新型的另外一个目的在于提供一种清洗系统，其包括上述金属带材的等离子清洗装置，其具有该金属带材的等离子清洗装置的全部特性。
7.本实用新型的实施例是这样实现的：本实用新型的实施例提供了一种金属带材的等离子清洗装置，包括：框体、绝缘间隔件和等离子激发结构；所述等离子激发结构包括高频电极和接地电极，所述高频电极、所述接地电极用于连接高频控制器；所述框体内具有腔室和进气口，所述腔室能够通过所述进气口与外部气源连通，所述高频电极与所述接地电极通过所述绝缘间隔件固定于所述框体，并且所述高频电极与所述接地电极之间的间距均匀；
8.所述高频电极设有第一气孔，所述接地电极均布有多个第二气孔，所述进气口与所述腔室、所述第一气孔、所述第二气孔依次连通并形成气体通道，多个所述第二气孔用于均匀出气。
9.另外，根据本实用新型的实施例提供的金属带材的等离子清洗装置，还可以具有如下附加的技术特征：在本实用新型的可选实施例中，所述绝缘间隔件采用塑料、陶瓷或者玻璃制成。
10.在本实用新型的可选实施例中，所述金属带材的等离子清洗装置包括气源，所述进气口与气源连通；所述气源的气体为氮气、氩气、氦气、氢气、cf4或sf6；或者是，所述气源的气体为氮气、氩气、氦气、氢气、cf4、sf6中的任意两种的混合气体；或者是，所述气源的气
体为氮气、氩气、氦气、氢气、cf4、sf6中的任意三种的混合气体。
11.在本实用新型的可选实施例中，所述高频电极与所述接地电极之间的间距为0.1mm
‑
5mm。
12.在本实用新型的可选实施例中，所述接地电极与待清洗的金属带材具有间距，所述接地电极与待清洗的金属带材之间的间距为1
‑
20mm。
13.在本实用新型的可选实施例中，所述高频电极与所述接地电极均为平板式电极；
14.或者是，所述高频电极与所述接地电极均为圆环状电极。
15.本实用新型的实施例提供了一种清洗系统，包括高频控制器、气源和上述任一项所述的金属带材的等离子清洗装置，所述高频控制器与所述高频电极、所述接地电极电连接，所述气源与所述框体的所述进气口连接且能够向所述腔室供气。
16.在本实用新型的可选实施例中，所述金属带材的等离子清洗装置的数量为两个，两个所述金属带材的等离子清洗装置分列于待清洗的金属带材的两侧。
17.在本实用新型的可选实施例中，所述高频电极、所述接地电极的外形为圆环状时，圆环状的所述接地电极的中间区域为清洗空间，所述清洗空间用于容置待清洗的金属带材。
18.在本实用新型的可选实施例中，所述清洗系统还包括输送装置，所述输送装置用于带动金属带材经过所述接地电极的所述第二气孔的出气区域。
19.本实用新型的有益效果是：金属带材的等离子清洗装置通过设置间距相等的高频电极和接地电极，使得二者间的等离子均匀一致，并进一步设计均匀出气的第一气孔、第二气孔，使得金属带材能够被均匀的等离子气体清洗，不因为厚度的不同而导致清洗效果不同，通用性好，对于半导体键合领域有重要意义。通过配合高频控制器、气源形成清洗系统，能够对不同厚度的带材进行连续的等离子清洗，实用性佳。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型的实施例1提供的金属带材的等离子清洗装置的结构示意图；
22.图2为高频电极、接地电极与高频控制器、金属带材的配合示意图；
23.图3为一种清洗系统的示意图；
24.图4为另外一种清洗系统的示意图。
25.图标：1000
‑
金属带材的等离子清洗装置；1
‑
框体；101
‑
腔室；2
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绝缘间隔件；3
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高频电极；4
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接地电极；5
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等离子气体；6
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金属带材；7
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第一气孔；8
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高频控制器；9
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传输滚轮；11
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进气口；12
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第二气孔；13
‑
清洗空间。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
32.请参照图1和图2，本实用新型的实施例提供了一种金属带材的等离子清洗装置1000，包括：框体1、绝缘间隔件2和等离子激发结构；等离子激发结构包括高频电极3和接地电极4，高频电极3、接地电极4用于连接高频控制器8；框体1内具有腔室101和进气口11，腔室101能够通过进气口11与外部气源连通，高频电极3与接地电极4通过绝缘间隔件2固定于框体1，并且高频电极3与接地电极4之间的间距均匀；高频电极3设有第一气孔7，接地电极4均布有多个第二气孔12，进气口11与腔室101、第一气孔7、第二气孔12依次连通并形成气体通道，多个第二气孔12用于均匀出气。
33.请结合图1，本实施例中，绝缘间隔件2固定于框体1内的相对的两侧，在图1的视角方向，高频电极3嵌设于绝缘间隔件2，高频电极3上方的空间为上述腔室101，接地电极4则嵌设于绝缘间隔件2且处于高频电极3下方，二者之间具有间距，图中箭头示出气体流动的方向。
34.其中，高频电极3和接地电极4为铜、铝、钢、石墨等金属或非金属导电材料制成。
35.可以理解的是，本实施例中的金属带材的等离子清洗装置1000是针对金属带材6
进行等离子清洗，当带材是其他种类时，也可以考虑用本实施例的金属带材的等离子清洗装置1000进行等离子清洗，本技术并不限制绝对只能对金属带材6进行清洗，也不应限制性地理解为采用本技术的金属带材的等离子清洗装置1000清洗其他带材不属于本技术的使用范围或者保护范围。
36.具体的，在本实施例中，高频电极3与接地电极4之间的间距为0.1mm
‑
5mm。接地电极4与待清洗的金属带材6具有间距，接地电极4与待清洗的金属带材6之间的间距为1
‑
20mm。
37.需要说明的是，上述的高频电极3与接地电极4之间的间距、接地电极4与待清洗的金属带材6之间的间距都是本实施例的一种举例，本领域人员据此还可以选择其他的间距参数，只要最终的参数选择能够满足金属带材6的清洗要求即可。
38.此外，上述高频电极3与接地电极4之间的间距参数选择是指固定值，比如高频电极3与接地电极4之间的间距是处处为0.1mm或者处处为1mm，又或者是处处为5mm等。选定一个固定参数之后，二者的间距处处为该参数，而不是指二者间的间距在同一时间存在着多种变化。
39.接地电极4与待清洗的金属带材6之间的间距选择是在该间距范围内，金属带材6均能获得较好的清洗效果。这是由于，针对不同功率的半导体产品，有的可能使用0.2mm厚的带材，有的可能使用0.05mm厚的带材，但不论是什么厚度的带材，在放置于接地电极4的出气范围内之后，一般与接地电极4的距离符合上述要求，通常能够保障良好的清洗效果。如此，即便是金属带材6的厚度发生变化，也不会导致第二气孔12出来的等离子气体5产生波动，以避免清洗效果受到影响。
40.请结合图2，可以选择的是，高频电极3与接地电极4均为平板式电极；
41.请结合图4，或者是，所述高频电极3与所述接地电极4均为圆环状电极。
42.在使用时，如果只需要清洗带材的一面，则可以单用一个金属带材的等离子清洗装置1000，如果要清洗带材的两面，则可以用两个金属带材的等离子清洗装置1000并分列带材的上下两侧布设。当然，也可以在清洗完带材的一个面后，再对带材的另一个面进行等离子清洗。
43.无论是平板式电极或者是圆环状电极，高频电极3与接地电极4之间的间距需要保持处处一致，以保障产生的等离子均匀一致，最终保障对于不同厚度的带材的清洗效果。
44.具体的，在本实施例中，第一气孔7的数量为多个，每个第一气孔7与一个第二气孔12的位置对应。如此，当外部气体从进气口11进入到腔室101后，能够从多个第一气孔7进入到高频电极3与接地电极4之间的空隙，并产生等离子气体5，之后再从多个第二气孔12均匀透出。由于高频电极3与接地电极4的间距一致，产生等离子均匀一致，再通过均匀分布的多个第二气孔12送出，可以使得最终喷出的等离子气体5处处均匀。等离子气体5流向金属带材6时，可以实现对于金属带材6表面的清洗。
45.其中，可以选择的是，可以在腔室101内设置旋流叶片和布气板。旋流叶片可以使得进气口11进入的气体被分散，分散之后的气体通过布气板上均匀分布的气孔后，能够均匀流动。这就使得气体在通过布气板之后，更为均匀地通向高频电极3的第一气孔7，并进一步流向第二气孔12。
46.可以选择的是，还可以在高频电极3与接地电极4之间布置上述旋流叶片和布气
板，以使得等离子气体5均匀地到达接地电极4的每个第二气孔12。此时，第一气孔7的数量也可以是一个，只要能够保障等离子气体5能够均匀地从多个第二气孔12被送出即可。
47.还可以选择的是，每个第一气孔7与第二气孔12的位置可以不正对或者是可以不完全相对。由于气体从进气口11进入后，可以逐步扩散到第一气孔7并扩散到高频电极3与接地电极4之间，然后在接触到接地电极4后能够反向碰触到高频电极3，并最终盈满高频电极3与接地电极4，盈满后的等离子气体5在源源不断的供给之下，从第二气孔12溢出。在通气一段时间后，从每个第二气孔12出来的等离子气体5均匀一致，即可用于清洗金属带材6。
48.在本实施中，金属带材的等离子清洗装置1000包括气源，进气口11与气源连通。金属带材的等离子清洗装置1000可以根据要清洗的金属带材6的状况，选择适合的气源，以获得所需的清洗效果。
49.可以选择的是，本实施例的气源的气体为氮气、氩气、氦气、氢气、cf4或sf6；或者是，气源的气体为氮气、氩气、氦气、氢气、cf4、sf6中的任意两种的混合气体；或者是，气源的气体为氮气、氩气、氦气、氢气、cf4、sf6中的任意三种的混合气体。
50.可以选择的是，除了上述气源，还可以根据实际情况进行其他选择与混合，以试验出所需的气源种类。
51.关于绝缘间隔件2，本实施例中的采用的是塑料、陶瓷或者玻璃制成，当然，除了这些材料，其他一些能够起到绝缘作用的绝缘材料也可以用来制作本实施例的绝缘间隔件2。
52.请结合图3和图4，基于该金属带材的等离子清洗装置1000，本实用新型的实施例提供了一种清洗系统，包括高频控制器8、气源和上述的金属带材的等离子清洗装置1000，高频控制器8与高频电极3、接地电极4电连接，气源与框体1的进气口11连接且能够向腔室101供气。
53.其中，本实施例的高频控制器8的输出频率为1mhz
‑
100mhz。
54.需要说明的是，本技术未示出气源，其能够通过进气口11向腔室101内供气。此外，图4主要示出了高频电极3、接地电极4的外形为圆环状时的式样，未示出其他的诸如框体1和绝缘间隔件2等结构，框体1和绝缘间隔件2只要能够保障高频电极3、接地电极4正常安装、正常工作且能够保持相互间的间距处处相同即可。其中，圆环状的接地电极4的中间区域为清洗空间13，用于容置待清洗的金属带材6。
55.请结合图3，本实施例中的清洗系统所采用的金属带材的等离子清洗装置1000的数量为两个，两个金属带材的等离子清洗装置1000分列于待清洗的金属带材6的两侧。
56.其中，清洗系统还包括输送装置，输送装置用于带动金属带材6经过接地电极4的第二气孔12的出气区域。本实施例所用的输送装置为传输滚轮9。
57.不论是图3还是图4中的清洗系统，都能够连续不断地对金属带材6进行清洗，由于采用了金属带材的等离子清洗装置1000，高频电极3和接地电极4之间的等离子均匀一致，在通过第二气孔12喷出时，各个第二气孔12的等离子气体5均匀地喷到金属带材6上，即便金属带材6的厚度不同，也不用担心因为和高频电极3之间的距离变化而导致产生的等离子发生波动。
58.此外，还可以根据清洗的需求，选择单独打开一个金属带材的等离子清洗装置1000或者两个金属带材的等离子清洗装置1000同时开启，以对金属带材6的两个面按要求进行等离子清洗。
59.综上所述，本技术的金属带材的等离子清洗装置1000通过设置间距相等的高频电极3和接地电极4，使得二者间的等离子均匀一致，并进一步设计均匀出气的第一气孔7、第二气孔12，使得金属带材6能够被均匀的等离子气体5清洗，不因为厚度的不同而导致清洗效果不同，通用性好，对于半导体键合领域有重要意义。通过配合高频控制器8、气源形成清洗系统，能够对不同厚度的带材进行连续的等离子清洗，实用性佳。
60.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。