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等離子體是由正離子、負離子、自由電子等帶電粒子和不帶電的中性粒子如激發態分子以及自由基組成的部分電離的氣體，由于其正負電荷總是相等的，所以稱為等離子體。

等離子清洗機理圖源自網絡

1、等離子清洗簡單方便無殘留

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等離子體清洗的最大特點是不分處理對象的基材類型均可進行處理，對金屬、半導體、氧化物、有機物和大多數高分子材料也能進行很好的處理，只需要很低的氣體流量，并可實現整體和局部以及復雜結構的清洗。在等離子體清洗工藝中，不使用任何化學溶劑，因此基本上無污染物，有利于環境保護。此外，其生產成本較低，清洗具有良好的均勻性和重復性、可控性，易實現批量生產。

在陶瓷封裝生產中，等離子體清洗工藝的選擇取決于后續工藝對材料表面的要求、材料表面的原有特征、化學組成以及表面污染物性質等。

2、等離子清洗優化引線鍵合

等離子清洗在陶瓷封裝領域的應用

圖源自網絡

在陶瓷封裝工藝中，基板、基座與芯片之間有大量的引線鍵合，引線鍵合仍然是實現芯片焊盤與外引線連接的重要方式。

低壓等離子清洗技術是一種有效的、低成本的清潔方法，能夠有效地去除基材表面可能存在的污染物，例如氟化物、鎳的氫氧化物、有機溶劑殘留、環氧樹脂的溢出物、材料的氧化層，等離子清洗一下再鍵合，會顯著提高鍵合強度和鍵合引線拉力的均勻性，它對提高引線鍵合強度作用很大。

3、陶瓷封裝外殼的清洗

等離子清洗在陶瓷封裝領域的應用

管座管帽若存放時間較長，表面會有陳跡且可能有污染，先對管座管帽進行等離子體清洗，去除污染，然后封帽，可顯著提高封帽合格率。陶瓷封裝通常使用金屬漿料印制線作鍵合區、蓋板密閉區。在這些材料的表面電鍍Ni、Au前，采用等離子清洗，去掉有機物沾污，提高鍍層質量。

4、優化處理高密度陶瓷封裝外殼漲金問題

等離子清洗在陶瓷封裝領域的應用

陶瓷封裝外殼漲金圖源自中電科55所

高密度陶瓷封裝外殼的漲金問題與裝配和釬焊過程中引入的異質沾污有密切關聯，這些沾污可能是有機物或石墨污染，并且C含量越高，其去除難度越高。鍍覆前，先在200°C下對陶瓷件退火處理5~10min，以便將瓷件吸附或者裝架釬焊過程中帶來的污染物氧化，令污染物在后續的化學清洗過程中更容易被去除。

在退火后，增加O2和Ar氣氛的等離子清洗，利用O2的氧化性同時對污染物進行物理轟擊和進一步的化學氧化，繼而利用Ar的大原子結構特性對污染物及生成的氧化物進行物理轟擊，使得陶瓷件表面更加潔凈。

文章部分來源：陳宇寧,解瑞,劉海,閆慧.高密度陶瓷封裝外殼電鍍漲金問題分析與解決

原文始發于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：等離子清洗在陶瓷封裝領域的應用

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等離子清洗在陶瓷封裝領域的應用

作者li, meiyong

作者 li, meiyong

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