等离子清洗技术在DC/DC混合电路中的应用

射频等离子清洗技术应用

射频等离子清洗技术在DC/DC混合电路生产中有两类应用，第一类主要是去除处理物体表面的外来物层，如沾污层、氧化层等；第二类主要是改善物体表面状态，提高物体表面活性，提高物体表面能等。

1.去除背银芯片硫化物

使用AP-1000型射频等离子清洗机，氩气作为清洗体，清洗功率200~300W，清洗时间200~300s，气体流量400sccm，经过射频等离子清洗芯片背面后，硫化银及氧化银被去除

2.去除厚膜基板导带上的有机沾污

选择氩气/氧气混合气作为清洗气体，清洗功率200~300W，清洗时间300~400s，气体流量500sccm， 可以有效去除金导体厚膜基板导带上的有机沾污

3.去除外壳表面氧化层

通过氩气或氢气作为清洗气体的射频等离子清洗，可以很好地去除镀镍外壳表面的氧化层。由于等离子体在清洗舱内分布较为均匀，可以实现复杂结构及狭小部位的清洗，选择氢气作为清洗气体时，清洗功率200~300W，清洗时间400~600s，气体流量200sccm，经过射频等离子清洗后， 焊料在管壳上浸润性良好，而没有清洗的管壳存在焊料浸润不良的问题。

4.提高油墨与盖板的浸润性

选择氩气或氩氢混合气作为清洗气体，选择氩气作为清洗气体时，清洗功率100~200W，清洗时间50~100s，气体流量300sccm，经过射频等离子清洗处理后，油墨与盖板表面的浸润性明显提高，没有出现团聚现象

5.提高陶瓷材料表面活性

选择氩氧混合气作为清洗气体，清洗功率100~200W，清洗时间50~100s，气体流量200sccm，经过射频等离子处理光耦陶瓷粘接面后，粘接剂在陶瓷界面有了明显的残留，符合正常的粘接破坏模式，而没有处理的高温共烧陶瓷界面没有粘接剂残留，存在一定的粘接可靠性隐患。

6.提高铝丝与焊盘相互扩散

选择氩氧混合气作为清洗气体，清洗功率200~300W，清洗时间200~300s，氩气/氧气混合气流量200sccm，经过射频等离子清洗后，芯片上焊盘活性提高，硅铝丝在芯片焊盘上出现良好的功率扩散圈，即硅铝丝外围突起的金属圈，表明硅铝丝与芯片焊盘上的铝相互扩散、接触良好，而没有经过清洗的芯片，采用同样的键合参数，硅铝丝在芯片焊盘上基本没有扩散

结论

射频等离子清洗技术在DC/DC混合电路生产的多个环节中起到关键作用：（1）射频等离子清洗可以去除背银芯片硫化物、金属外壳表面氧化物及厚膜基片上的有机沾污，提升焊接及粘接的可靠性；（2）射频等离子清洗可以提高金属盖表面活性，提升油墨在金属盖板上的浸润性；（3）射频等离子清洗可以提升芯片表 面焊点活性，使得硅铝丝与焊点形成良好的功率扩散。而不当的射频等离子清洗带来的陶瓷厚膜基板渗胶问题可通过静置或高温烘烤以降低厚膜基板表面 活性来解决，MOS器件损伤问题可通过降低清洗功率及清洗时间或采用微波等离子清洗来解决。