專利名稱：一種基于pcb基板的表面處理方法
技術領域：
本發明涉及半導體芯片封裝領域。
背景技術：
通常的半導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；導線鍵合，使芯片和外部電路連接導通；環氧樹脂包覆芯片，芯片座，導線及導線連接的引線框架的內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80年代以來，如何提高潮氣敏感度的工作就沒有停止過。以住友電木(Sumitomo Bakelite),日東電工(Nitto Denko)為代表的環氧樹脂供應商通過配方調整，但是配方的調整要顧及到成型，沖線，脫模性，而脫模性和粘結性相矛盾，因而產生的效果有限，他們通常以滿足Jedec的MSL3的標準為目標。并把耐潮氣等級作為產品的核心競爭力之一，例如標稱MSL2的環氧樹脂比MSL3的價格要高50%以上，標稱MSL2在實際使用過程中，由于封裝體的差別，有一些經過實際測量后并不能達到MSL2。隨著表面貼裝技術的廣泛應用，一種比較嚴重的失效模式就是封裝體在客戶端進行表面貼裝SMT時，芯片封裝體從界面處開裂，界面處的導線鍵合受到分離應力作用容易開路而導致產品失效，界面處的芯片建立了與外界的潮氣通路，其失效機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，產生的應力高于界面的結合力導致的開裂。為此JEDEC固態技術協會公布了針對SMT器件的潮氣敏感度的標準，對此給了明確的潮氣敏感度定義、實驗方法、等級劃分。等離子清洗原理與超聲波原理不同，當艙體里接近真空狀態時，開啟射頻電源，這時氣體分子電離，產生等離 子體，并且伴隨輝光放電現象，等離子體在電場下加速，從而在電場作用下高速運動，對物體表面發生物理碰撞，等離子的能量足以去除各種污染物，同時氧離子可以將有機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的處理方法，通過等離子氣體沖擊塑封前的產品獲得清潔，活化的表面，通常對清潔表面的淺層污染物或氧化較為有效。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種基于PCB基板的表面處理方法，其能夠提高芯片封裝可靠性，防止工藝過程中分層、開裂；一定程度降低潮氣等級數；延長產品使用壽命O為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導線鍵合，其中，包括以下步驟，步驟a ^PCB基板類產品待處理表面利用氮氣進行等離子處理；步驟b :對PCB基板類產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，進行后道封裝程序。作為本發明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優選方案，其中所述步驟a或b中待處理表面包括PCB基板、連接導線、芯片。
作為本發明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優選方案，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，抽真空使得腔體內真空度小于O. 2托，射頻發生器發出高頻波，使腔體內的氮氣成為等離子體，射頻波功率330+/-100瓦，作用時間35+/-20秒，氮氣的流量20+/-15標準立方厘米。作為本發明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優選方案，其中對PCB基板類產品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是硅烷偶聯劑(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有機溶劑含量為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。作為本發明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優選方案，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。作為本發明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優選方案，其中對PCB基板類產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，溶劑揮發后存留的活性納米層的厚度在10-90nm之間。作為本發明所述的基于PCB基板的表面處理方法的一種優選方案，其中對PCB基板類產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，溶劑揮發后存留的活性納米層的厚度在8-90nm之間。采用本發明有益的技術效果包括能夠降低產品的潮氣等級數，避免相關的客戶投訴，產品召回，賠償；避免由于高潮氣等級數高所需的工藝控制成本及防潮包裝費用；使封裝體達到工業，汽車等對產品耐潮濕，耐高溫要求苛刻的客戶要求。
具體實施例方式
一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導線鍵合，包括以下步驟，步驟a :對PCB基板類產品待處理表面利用氮氣進行等離子處理；步驟b :對PCB基板類產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，進行后道封裝程序。等離子處理后需要在有效存放時間內完成對其表面助粘處理，對其需要加強的部位涂附上助粘劑，對PCB基板類產品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是硅烷偶聯劑(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有機溶劑含量為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PCB基板類產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，溶劑揮發后存留的活性納米層的厚度在10-90nm之間。可以采用自然風干的方式，時間5分鐘到48小時，或者烘箱烘烤60-150攝氏，時間5到50分鐘，使其和涂附的部位的材料表面形成化學鍵交聯。烘干后，大氣環境下可以存放達到96小時，無塵氮氣柜存放時間可以達到半個月。米用本實施例處理后的產品，MSL2測試后無分層,無電性能失效,冷熱循環，-65攝氏度至150攝氏度，可以耐受800次循環無分層。與普通流程的產品相比有明顯提高。應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行 了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導線鍵合，其特征在于，包括以下步驟，步驟a :對PCB基板類產品待處理表面利用氮氣進行等離子處理；步驟b :對PCB基板類產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，進行后道封裝程序。
2.根據權利要求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、連接導線、芯片。
3.根據權利要求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，抽真空使得腔體內真空度小于O. 2托，射頻發生器發出高頻波，使腔體內的氮氣成為等離子體，射頻波功率330+/-100瓦，作用時間35+/-20秒，氮氣的流量20+/-15標準立方厘米。
4.根據權利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法,其特征在于對PCB基板類產品待處理表面噴涂助粘劑溶液的活性成分是硅烷偶聯劑(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有機溶劑含量為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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法,其特征在于對PCB基板類產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，溶劑揮發后存留的活性納米層的厚度在10-90nm之間。
7.根據權利要求1所述的基于PCB基板的表面處理方法，其特征在于對PCB基板類產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，溶劑揮發后存留的活性納米層的厚度在8-90nm之間。
全文摘要
本發明公開了一種基于PCB基板的表面處理方法，包括芯片切割、貼裝、導線鍵合，其特征在于，包括以下步驟，步驟a對PCB基板類產品待處理表面利用氮氣進行等離子處理；步驟b對PCB基板類產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，進行后道封裝程序。能有效降低潮氣等級數；一定程度解決處理后的保存時間問題。
文檔編號H01L21/50GK103065976SQ20111032298
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者不公告發明人 申請人:無錫世一電力機械設備有限公司