清洗細微間隙中的污染物有多重要？

ZESTRON出席CEIA無錫研討會并發(fā)表演講《低底部間隙清洗的挑戰(zhàn)》。節(jié)選精彩內(nèi)容與大家分享。

產(chǎn)品越可靠，清洗越必要！當(dāng)生產(chǎn)制造商發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品表面出現(xiàn)污染物殘留時，一般都主動尋找清洗解決方案。但是有些污染物“藏”得很深，尤其是那些隱匿在密閉或半密閉空間內(nèi)或在細小間隙中不易被發(fā)現(xiàn)的污染物，即使是最細微的顆粒也會對產(chǎn)品完整功能的實現(xiàn)造成嚴(yán)重影響。清洗細微間隙中的污染物殘留的重要性不言而喻。

何謂低間隙？

通過ZESTRON在國內(nèi)已經(jīng)完成的項目統(tǒng)計，我們把小于50微米或者芯片底部面積大于18厘米*18厘米的高密度封裝產(chǎn)品，歸為低底部間隙。但是在IO信號聯(lián)接，使用的焊點越來越小，越來越密，不同客戶對于低間隙也有自己定義的標(biāo)準(zhǔn)。比如韓國半導(dǎo)體技術(shù)以存儲芯片為主，高于30微米的間隙對于HBM高寬帶內(nèi)存芯片來說都不已經(jīng)是低間隙了。

忽視低間隙清洗的后果

不清洗或不當(dāng)?shù)那逑纯赡芤l(fā)多種失效模式，低底部間隙的清洗對產(chǎn)品可靠性的影響尤其明顯。不同于產(chǎn)品表面，低間隙是易被忽視的部位，而且故障發(fā)生時又難以被及時發(fā)現(xiàn)。如圖1所示，左右兩邊分別是植球陣列清洗前和清洗后的平面示意圖。紅色代表助焊劑殘留物。不恰當(dāng)?shù)那逑垂に?，只是去除了植球陣列最靠外的表面助焊劑殘留，其?nèi)部的助焊劑殘留卻難以根除。這些夾在內(nèi)部縫隙中的污染物不僅有可能造成電性能不良，使后續(xù)的底部填充出現(xiàn)空洞或分層，在貼裝回流時也存在面臨焊球橋接的風(fēng)險。

圖1

所以我們需要的清洗工藝是徹底清除焊接位置的所有助焊劑殘留（如圖2）。

圖2

如何清洗低間隙？

低間隙殘留的清洗在很大程度上有賴于一款合適的清洗液，主要原因如下：首先，清洗劑的活性決定了去除助焊劑的能力。不同型號的錫膏助焊劑對活性成分的要求不同；其二，合適的清洗液可以降低目標(biāo)的表面張力，使得清洗液更容易進入到細小間隙中，同樣也使漂洗水更容易將小間隙內(nèi)的清洗液殘留漂洗出來；其三，清洗低間隙一般采用在線噴淋的方式，對泡沫的出現(xiàn)比較敏感，恰當(dāng)?shù)那逑匆耗軌虼_保在所需的應(yīng)用濃度下不起泡；最后，清洗液的極性基會親助焊劑殘留以及金屬氧化物，去除氧化物與助焊劑殘留后，清洗液活性分子在金屬表面形成分子級的保護，從而防止二次氧化。

ZESTRON專門為低底部間隙開發(fā)的水基清洗液可以有效清除微小間隙中的助焊劑殘留物。然而，除了清洗產(chǎn)品的選擇，清洗工藝參數(shù)的調(diào)控也是“牽一發(fā)而動全身”。ZESTRON全球擁有3000多套清洗工藝成功案例，本地化的工藝工程師團隊可以幫助客戶正確選擇清洗設(shè)備，協(xié)助客戶在實際生產(chǎn)中進行測試。無論在工藝設(shè)計階段還是使用中，ZESTRON都樂意幫助客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持！