1、什么是等離子體（Plasma）

Plasma是物質的第四種狀態

氣相混合體

中性的、具有物理活性和化學惰性的一類物質

2、Plasma的組成

a. 電子Electrons

b. 離子Ions

– 正離子Positive

? Ar + e-= Ar+ +2e-

– 負離子Negative

? Cl2 + 2e-= 2Cl-

c. 自由基FreeRadicals

– CH4 + e- =.CH3 + .H+ e-

d. 光子Photons

– Ar + e- =Ar* + e- =Ar + e-+ hν

e. 中性粒子Neutrals

3、Plasma在半導體封裝的應用：

a.焊線連接：工藝通過使用氬離子進行物理撞擊，移除基材上的微量污染和氧化物。這種工藝對于解決焊線接合力不足是一種非常有效的途徑。主要優點包括焊線接合力具有顯著的增長。焊線過程中對于設備輸出壓力值的需求降低可以提高生產能力。

b.塑封前清洗：通過清除芯片或者基板表面的氧化物和油漬，提高塑封料與基板以及芯片的粘接力，減少分層不良的發生。

4、 設備工作原理：

a．化學清洗:表面反應以化學反應為主的等離子體清洗，圖一：

例1： O2＋e－→ 2O※+e－ O※＋有機物→CO2+H2O

從反應式可見，氧等離子體通過化學反應可使非揮發性有機物變成易揮發的H2O和CO2。

例2：H2+e-→2H※+e- H※+非揮發性金屬氧化物→金屬＋H2O，圖二：

從反應式可見，氫等離子體通過化學反應可以去除金屬表面氧化層，清潔金屬表面。

b.物理清洗：表面反應以物理反應為主的等離子體清洗，也叫濺射腐蝕。

例：Ar＋e-→Ar++2e- Ar++沾污→揮發性沾污

Ar+在自偏壓或外加偏壓作用下被加速產生動能，然后轟擊在放在負電極上的被清洗工件表面，一般用于去除氧化物、環氧樹脂溢出或是微顆粒污染物，同時進行表面能活化。

物理化學清洗：表面反應中物理反應與化學反應均起重要作用。

5、Plasma清洗優點

a.清洗對象經等離子清洗之后是干燥的，不需要再經干燥處理即可送往下一道工序。可以整個工藝流水線的處理效率；

b.等離子清洗使得用戶可以遠離有害溶劑對人體的傷害，同時也避免了濕法清洗中容易洗壞清洗對象的問題；

c.避免使用三氯乙烷等有害溶劑，這樣清洗后不會產生有害污染物，因此這種清洗方法屬于環保的綠色清洗方法。

d.采用無線電波范圍的高頻產生的等離子體與激光等直射光線不同。等離子體的方向性不強，這使得它可以深入到物體的微細孔眼和凹陷的內部完成清洗任務，因此不需要過多考慮被清洗物體的形狀，而且對這些難清洗部位的清洗效果更好；

e.使用等離子清洗，可以使得清洗效率獲得極大的提高。整個清洗工藝流程幾分鐘內即可完成，因此具有產率高的特點；

f.清洗過程不需要使用價格較為昂貴的有機溶劑，這使得整體成本要低于傳統的濕法清洗工藝；而且避免了對清洗液的運輸、存儲、排放等處理措施，所以生產場地很容易保持清潔衛生；

g.等離子體清洗可以不分處理對象，它可以處理各種各樣的材質，無論是金屬、半導體、氧化物，還是高分子材料（如聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚酯、環氧樹脂等高聚物）都可以使用等離子體來處理。因此特別適合于不耐熱以及不耐溶劑的材質。而且還可以有選擇地對材料的整體、局部或復雜結構進行部分清洗；

h.在完成清洗去污的同時，還可以改善材料本身的表面性能。如提高表面的潤濕性能、改善膜的黏著力等，這在許多應用中都是非常重要的。

編輯：黃飛