專利名稱：一種提高pcb基板半導體封裝可靠性的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及PCB基板半導體芯片領域，尤其涉及半導體芯片封裝技術領域。
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。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SMD器件的潮氣敏感度標準，對此給了明確的潮氣敏感度定義、實驗方法、等級劃分。以ASM為代表的引線框架供應商進行的框架材料表面粗化處理的研究，由于粗化作用于框架表面，其主要的有效部分是作用在框架和環氧樹脂的界面，對于芯片及導線不起作用，通常框架為了適應導線鍵合的要求，對引腳焊墊做了鍍銀或鍍鎳處理，粗化的效果在鍍層的表面往往達不到如同基材的效果，而此處的界面分層通常對產品的壽命起到置關重要的作用，另外就是處理過的框架成本增加較普通的框架增長對整個封裝成本的影響很大。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其能夠提高PCB基板半導體封裝時各個界面的結合力，降低工藝過程中分層、開裂情況。為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案一種提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其中對PCB基板封裝區域需要處理的部分進行等離子處理，然后對PCB基板封裝區域，連接導線，芯片需要加強的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，分別是鈦酸酯偶聯劑與硅烷偶聯劑；常溫揮發風干或者烘干溶劑，剩余混合活性成分涂層厚度控制在4-110nm厚度，然后進行后道封裝工序。作為本發明所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝的一種優選方案，其中使用氮氣對待處理材料進行等離子處理，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為95 5-99 I。作為本發明所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝的一種優選方案，其中在使用氮氣處理前，先使用氬氣對待處理材料進行等離子處理，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為 98 2-99.5 0.5。
作為本發明所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝的一種優選方案，其中在使用氮氣處理前，先使用氬氣對待處理材料進行等離子處理，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為 98 2-99.5 O. 5ο作為本發明所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝的一種優選方案，其中PCB基板封裝區域需要處理的部分放置在等離子體入射范圍下，抽真空使得腔體內真空度小于O. 15托，射頻發生器發出高頻波，使腔體內的氬氣成為等離子體，在電場的驅動下撞擊腔內待處理材料的表面，射頻波功率600+/-100瓦，作用時間20+/-10秒，氬氣的流量20+/-10標準立方厘米，待氬氣處理步驟完成后，再通入氮氣，氮氣作用時，射頻波功率400+/-100瓦，作用時間45+/-15秒，氮氣的流量20+/-15標準立方厘米，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基焦磷酸酯型偶聯劑與氨基硅烷，兩者重量百分比為 97. 5 2. 5-99. 8 O. 2。采用本發明有益的技術效果為PCB基板，芯片，導線和環氧樹脂的界面得到加強，保證工藝中無分層，提高可靠性等級上。由于微噴涂工藝中使用的材料用量很低，本身成本很低，降低了封裝總體的質量成本。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
具體實施例方式產品在實施塑封前，PCB基板封裝區域需要處理的部分放置在等離子體入射范圍下，抽真空使得腔體內真空度小于O. 14托，射頻發生器發出高頻波，使腔體內的氬氣成為等離子體，在電場的驅動下撞擊腔內待處理材料的表面，射頻波功率600瓦，作用時間25+/-10秒，氬氣的流量20+/-10標準立方厘米，待氬氣處理步驟完成后，再通入氮氣，氮氣作用時，射頻波功率 400+/-100瓦，作用時間45+/-15秒，氮氣的流量20+/-15標準立方厘米，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基焦磷酸酯型偶聯劑與氨基硅烷，兩者重量百分比為97.5 2.5-99.8 0.2。然后對PCB基板封裝區域，連接導線，芯片需要加強的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為98 2-99.5 0.5。可以采用自然風干的方式，時間5分鐘到36小時，或者烘箱烘烤60-150攝氏，時間5到635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20天。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
1.一種提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其特征在于對PCB基板封裝區域需要處理的部分進行等離子處理，然后對PCB基板封裝區域，連接導線，芯片需要加強的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，分別是鈦酸酯偶聯劑與硅烷偶聯劑；常溫揮發風干或者烘干溶劑，剩余混合活性成分涂層厚度控制在4-110nm厚度，然后進行后道封裝工序。
2.根據權利要求1所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其特征在于使用氮氣對待處理材料進行等離子處理，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為95 5-99 I。
3.根據權利要求2所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其特征在于在使用氮氣處理前，先使用氬氣對待處理材料進行等離子處理，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為98 2-99.5 0.5。
4.根據權利要求2所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其特征在于在使用氮氣處理前，先使用氬氣對待處理材料進行等離子處理，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為98 2-99.5 0.5。
5.根據權利要求4所述的提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其特征在于PCB基板封裝區域需要處理的部分放置在等離子體入射范圍下，抽真空使得腔體內真空度小于·O.15托，射頻發生器發出高頻波，使腔體內的氬氣成為等離子體，在電場的驅動下撞擊腔內待處理材料的表面，射頻波功率600+/-100瓦，作用時間20+/-10秒，氬氣的流量20+/-10標準立方厘米，待氬氣處理步驟完成后，再通入氮氣，氮氣作用時，射頻波功率400+/-100瓦，作用時間45+/-15秒，氮氣的流量20+/-15標準立方厘米，然后使用助粘劑進行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基焦磷酸酯型偶聯劑與氨基硅烷，兩者重量百分比為·97. 5 2. 5-99. 8 : O. 2。
全文摘要
本發明公開了一種提高PCB基板半導體封裝可靠性的工藝，其特征在于對PCB基板封裝區域需要處理的部分進行等離子處理，然后對PCB基板封裝區域，連接導線，芯片需要加強的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，分別是鈦酸酯偶聯劑與硅烷偶聯劑；常溫揮發風干或者烘干溶劑，剩余混合活性成分涂層厚度控制在4-110nm厚度，然后進行后道封裝工序。其能夠防止工藝過程中分層、開裂；降低潮氣等級數。
文檔編號H01L21/56GK103065982SQ20111032523
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月22日 優先權日2011年10月22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