Trattamento superficiale al plasma primario per l'elettronica

Che cos'è il plasma primario?

La modalità plasma primario utilizza una fonte di energia per ionizzare e dissociare un gas sorgente, creando un plasma gassoso costituito da componenti fisicamente e chimicamente attivi. La maggior parte dei produttori di apparecchiature a plasma gassoso per l'industria del packaging dei semiconduttori si affida alla modalità plasma primario per generare specie plasmatiche attive.

I campioni da trattare con il plasma vengono posizionati direttamente nella scarica di gas, sulle piastre degli elettrodi del sistema o in prossimità di esse, con piena esposizione alle specie attive del plasma (ovvero ioni, radicali liberi e sottoprodotti). Un ulteriore vantaggio dei sistemi al plasma basati su RF (radiofrequenza) accoppiati capacitivamente è la generazione di una polarizzazione in corrente continua (CC) negativa sull'elettrodo alimentato. La polarizzazione CC autonoma è utile per applicazioni che richiedono un'incisione più aggressiva e anisotropica.

Esistono due varianti di plasma primario:

Plasma primario diretto e plasma primario RIE (Reactive Ion Etch). Quando si considerano queste due modalità, è fondamentale comprendere la configurazione degli elettrodi del sistema. L'elettrodo alimentato è intrinsecamente più aggressivo e opera a una temperatura più elevata rispetto all'elettrodo alternato collegato a terra nel processo.

Sia l'elettrodo alimentato che quello collegato a terra offrono vantaggi per qualsiasi applicazione. È necessario considerare la posizione del campione all'interno del plasma diretto, le sue caratteristiche chimiche o fisiche e la produttività richiesta per giustificare il processo.

Poiché l'elettrodo alimentato è più aggressivo di quello collegato a terra, i processi di pulizia, attivazione superficiale e incisione vengono eseguiti a una velocità accelerata quando i componenti vengono posizionati direttamente sull'elettrodo alimentato. La lavorazione RIE sfrutta ulteriormente il vantaggio dell'elettrodo alimentato riducendo al minimo la distanza tra i due elettrodi per aumentare il campo elettrico RF e i livelli di polarizzazione CC per un'incisione reale del materiale. Ciò è dimostrato dall'analisi dei guasti o dalle applicazioni MEMS in cui è richiesta la creazione di caratteristiche profonde nel campione con anisotropia e bombardamento ionico aggressivo.

Le applicazioni tipiche del plasma primario diretto includono tutti i pacchetti che non sono sensibili all'esposizione diretta al plasma, data la tecnologia dei circuiti integrati o la selezione dei materiali.

Applicazioni per la produzione elettronica avanzata

Utilizzare il plasma per il pretrattamento del substrato e la lavorazione del contenitore prima dell'attaccaggio del die, del wire bonding, dell'underfill, dello stampaggio o dell'incapsulamento. Il plasma migliora la resistenza alla trazione del wire bonding e il CpK attraverso processi di rimozione della contaminazione e di attivazione superficiale; aumenta la velocità di assorbimento e l'altezza del filetto e riduce al minimo i vuoti nell'underfill tramite processi di modifica superficiale; e massimizza l'adesione del fluido nello stampaggio/incapsulamento attraverso meccanismi di attivazione superficiale. L'uso del plasma per queste applicazioni aumenta notevolmente la resa e l'affidabilità del pacchetto microelettronico.

Scegliere il giusto sistema di trattamento al plasma

Per ulteriore assistenza nella scelta della modalità di plasma più adatta al vostro processo, contattateci all'indirizzo [email protected].