什么是等离子体表面处理？
等离子体表面处理是电子制造中一个关键工艺，它利用部分电离的气体，在粘接、涂覆或封装之前对材料表面进行清洁、活化和改性。等离子体是一种电中性的混合物，由具有物理和化学活性的气相物质组成，能够对表面进行改性。
表面改性源于气相活性物质与固体表面的相互作用。等离子体中的活性物质既能通过离子辅助溅射进行物理作用，也能通过自由基或副产物反应进行化学作用。因此，等离子体可执行多种表面改性工艺，包括表面活化、去除污染物、交联、化学反应蚀刻以及物理轰击。
等离子体处理中存在两种关键机制：
离子发挥物理作用，自由基和副产物则发挥化学作用。
物理等离子体机制
物理等离子体是带电离子在施加的电场作用下获得足够动能从而发生溅射的结果。通过能量转移，部分分子和原子从表面被溅射出来，从而去除基底上的污染物。物理轰击还会改变表面形貌，在分子层面增加表面粗糙度，并能增强界面附着力。
化学等离子体机制
化学等离子体依赖于等离子体中产生的化学活性自由基和副产物向样品表面扩散。这些自由基和副产物降低了化学反应的活化能，从而导致材料去除。挥发性化学反应副产物通过真空系统从样品表面和工艺腔室中被清除。特定等离子体机制的选择取决于等离子体模式，而机制的选择则基于封装应用。
等离子体表面处理应用
封装级应用
- 芯片粘接 – 提升粘合强度与热性能
- 引线键合 – 更洁净的焊盘及更高的键合强度
- 底部填充（倒装芯片及先进封装） – 更快的毛细渗透及减少气孔
- 注塑与封装 – 更强的模具粘合性，减少分层
- 铜引线框架氧化层去除 – 提升键合性能与可靠性
- 晶圆级封装 (WLP) – 清洗、去污、蚀刻、过孔预处理及凸点粘合
- MEMS 制造 – 清洗、去污、剥离及蚀刻
板级应用
- PCBA表面处理 – 去除污染物并活化表面
- 预涂覆保护膜 – 提升涂层附着力、覆盖率及可靠性
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