一种阵列式、叠层半导体封装引线框架表面去除等离子的清洗方法与流程

一种阵列式、叠层半导体封装引线框架表面去除等离子的清洗方法
1.技术领域
2.本发明涉及一种阵列式、叠层半导体封装引线框架表面去除等离子的清洗方法，属于半导体封装引线框架技术领域。


背景技术：

3.半导体封装行业引线框架根据封装形式分有flip chip系列，sop系列，to系列，sot系列等；根据基材分有pcb、fpc、陶瓷基、金属、聚合物等，尤其是以铜为代表的金属引线框架正在向着基材厚度不断变薄，引线节距微细化、多脚化的方向发展。引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用，所以在键合和塑封前都需要做表面处理，以去除有机物，提高键合可靠性，杜绝分层，等离子清洗工艺无疑是优选之一。
4.等离子清洗有机物是指在低压真空状态下，通过辉光放电，使反应气体激活成活性物种，如原子，离子或自由基，这些活性物种扩散到引线框架的表面，与有机物进行化学反应，形成co、co2、h2o蒸气等挥发性物而被去除。
5.随着基材厚度不断变薄，引线节距微细化、多脚化的引线框架需求日益增加，对引线框架去除有机物等清洗质量的工艺要求越来越高。不仅需要将大批量、多层数的引线框架表面残留的有机物清洗干净，而且还需要保证清洗的引线框架不变色，同时对均匀性（水滴角测试平均度数小于30
°
）和处理效率的要求进一步提升。
6.目前国内的大批量、多层数的引线框架一般采用连续波等离子体清洗工艺，由于多层引线框架层间形成的等离子活性种首先与靠近料盒边缘的引线框架表面有机物反应，很难进入引线框架的内部，就容易导致引线框架四周的有机物被清除，而内部的有机物很难被处理到。如图1所示。
7.对于行业惯用的连续波等离子清洗工艺还存在另外一个问题，要想去除引线框架内部的有机物，需要延长处理时间，这样会使得引线框架周边受到等离子不断轰击，积累大量的能量，导致引线框架接近料盒（载具）的部分变色，甚至烧板；同时均匀性（水滴角测试平均度数小于30
°
）和处理效率不好。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种阵列式、叠层半导体封装引线框架表面去除等离子的清洗方法，以解决现有技术的-缺陷。
9.一种阵列式、叠层半导体封装引线框架表面去除等离子的清洗方法，所述方法包括：
将装有叠层半导体封装引线框架的载具放到等离子清洗机的反应腔室内的电极托架上，并关上等离子清洗机的反应腔体；开启真空泵，让反应腔体内的气压达到预设的真空度；开启流量计，通入工艺气体，直至真空度保持动态平衡；开启脉冲等离子发生器，调整脉冲等离子发生器的相关参数，引发反应腔体内的电极放电，通过形成的射脉冲等离子体与每层半导体封装引线框架表面的有机物进行化学反应，形成挥发性物质，从而达到去除有机物的目的。
10.进一步地，所述脉冲等离子发生器的脉冲频率为100hz-30khz。
11.进一步地，所述整脉冲等离子发生器的脉冲频率占空比在1-99%。
12.进一步地，所述方法还包括：在开启脉冲等离发生器时，迅速形成等离子体弥漫开，与引线框架边缘反应。
13.进一步地，在关闭脉冲等离发生器时，电子温度迅速下降，形成大量的活性物种可深入每层引线框架里面进行清洗；同时由于脉冲关闭阶段等离子体鞘层的塌缩，表面的残余电荷被中和，脉冲阶段等离子体产生的活性产物的快速扩散，使每层引线框架的清洗速率保持一致。
14.进一步地，所述脉冲等离子发生器的频率为100khz~13.56mhz。
15.进一步地，所述方法还包括：有机物去除完毕，回冲气体使得反应腔体的气压恢复，打开反应腔体，取出。
16.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过改变脉冲频率及占空比，可以实现对等离子体相关参数的调控，脉冲开启阶段，迅速形成等离子体弥漫开来，脉冲关闭阶段电子温度迅速下降，形成大量的活性物种可深入每层引线框架里面进行清洗；同时由于脉冲关闭阶段等离子体鞘层的塌缩，表面的残余电荷被中和，脉冲阶段等离子体产生的活性产物的快速扩散，保证和每层引线框架的清洗速率保持一致；脉冲的施加从时间尺度上减少了高密度等离子体氧化、紫外辐射及高能离子轰击导致的引线框架过热，引线框架不变色，从而实现等离子清洗机引线框架均匀性、可靠性和效率的全面提升。
附图说明
17.图1为行业惯用的连续波等离子体清洗引线框架的效果示意图；图2为本发明实施例中脉冲等离子体清洗引线框架的效果示意图；图3为本发明实施例中脉冲等离子体清洗引线框架的料盒示意图；图4为本发明实施例中脉冲等离子体清洗引线框架的料盒放置在电极上的示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.请参见图2、3、4所示，公开了一种阵列式、叠层半导体封装引线框架表面去除等离子的清洗方法，所述方法包括：步骤1、将装有多层半导体封装引线框架的料盒（载具）放到等离子清洗机的反应
腔室内特殊设计的电极托架上，关上等离子清洗机的反应腔体；步骤2、开启真空泵，让反应腔体内的气压达到一定的真空度；步骤3、开启流量计，通入一定的工艺气体，直至真空度保持动态平衡。
20.步骤4、开启脉冲等离子发生器，调整脉冲离子发生器的相关参数，引发反应腔体内的电极放电，由此形成的脉冲等离子体与每层半导体封装引线框架表面的有机物进行化学反应，形成co、co2、h2o蒸气等挥发性物质，从而达到去除有机物的目的；步骤5、有机物去除完毕，回冲气体使得反应腔体的气压恢复，打开反应腔体，取出。
21.本实施例中，在步骤4中，脉冲等离子器的脉冲频率在100hz-30khz可调，占空比在1-95%可调。
22.在步骤4中，在开启脉冲等离发生器时，迅速形成等离子体弥漫开，与引线框架边缘反应。
23.脉冲关闭阶段电子温度迅速下降，形成大量的活性物种可深入每层引线框架里面进行清洗；同时由于脉冲关闭阶段等离子体鞘层的塌缩，表面的残余电荷被中和，脉冲阶段等离子体产生的活性产物的快速扩散，保证和每层引线框架的清洗速率保持一致。
24.在步骤4中，脉冲的施加从时间尺度上减少了高密度等离子体氧化反应、紫外辐射及高能离子轰击等导致的引线框架过热，引线框架不变色，从而实现等离子清洗引线框架均匀性、可靠性和效率的全面提升。
25.在本实施例中，脉冲等离子体的工艺参数可参考如下范围：等离子发生频率：100khz~13.56mhz ，脉冲频率在100hz-30khz可调，占空比在1-95%可调。
26.优选方案：等离子发生频率：13.56mhz ，脉冲频率在1khz，占空比50%。
27.综上所述，本发明将脉冲等离子放电引入阵列式、叠层半导体封装引线框架表面的有机物去除等离子清洗工艺，脉冲关闭阶段电子温度迅速下降，形成大量的活性物种可深入每层引线框架里面进行清洗；同时由于脉冲关闭阶段等离子体鞘层的塌缩，表面的残余电荷被中和，脉冲阶段等离子体产生的活性产物的快速扩散，保证和每层引线框架的清洗速率保持一致。脉冲的施加从时间尺度上减少了高密度等离子体氧化、紫外辐射及高能离子轰击导致的引线框架过热，引线框架不变色，从而实现等离子清洗机引线框架均匀性、可靠性和效率的全面提升。
28.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。