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  • 公司新聞

    等離子清洗機在LCD液晶行業應用

    等離子清洗-等離子刻蝕-等離子去膠-等離子活化-等離子改性-等離子去膠渣
    等離子清洗機在LCD液晶行業應用
    一、前言
    目前組裝技術的趨勢主要是SIP、BGA、CSP封裝使半導體器件向模塊化、高集成化和小型化方向發展。在這樣的封裝與組裝工藝中,*大的問題是粘結填料處的有機物污染和電加熱中形成的氧化膜等。由于在粘結表面有污染物存在,導致這些元件的粘接強度降低和封裝后樹脂的灌封強度降低,直接影響到這些元件的組裝水平與繼續發展。為提高與改善這些元件的組裝能力,大家都在想盡一切辦法進行處理。提高實踐證明,在封裝工藝中適當地引入等離子清洗技術進行表面處理,可以大大改善封裝可靠性和提高成品率。
    在玻璃基板(LCD)上安裝裸芯片IC的COG工藝過程中,當芯片粘接后進行高溫硬化時,在粘結填料表面有基體鍍層成分析出的情況。還時有Ag漿料等連接劑溢出成分污染粘結填料。如果能在熱壓綁定工藝前用等離子清洗去除這些污染物,則熱壓綁定的質量能夠大幅提升。進一步說,由于基板與裸芯片IC表面的潤濕性都提高了,則LCD—COG模塊的粘結密接性也能提高,同時也能夠減少線條腐蝕的問題。
    二、等離子體
    等離子清洗機在LCD液晶行業應用
    離子體通常稱作物質的第四種狀態,前三種狀態是固體、液體、氣體,它們是比較常見的,就存在于我們周圍。 離子體盡管在宇宙的別處非常豐富,但在地球上只存在于某種特定環境。離子體的自然存在包括閃電、北極光。就好像把固體轉變成氣體需要能量一樣,產生離子體也需要能量。一定量的離子體是由帶電粒子和中性粒子(包括原子、離子和自由粒子)混合組成。離子體能夠導電,和電磁力起反應。
    當溫度升高時,物質就由固體變成液體,液體則會變成氣體。當氣體的溫度升高時,此氣體分子會分離成為原子,若溫度繼續上升,圍繞在原子核周圍的電子就會脫離原子成離子(正電荷)與電子(負電荷),此現象稱為“電離”。因電離現象而帶有電荷離子的氣體便稱為“等離子(PLASMA)”。因此通常將等離子歸類為自然界中的“固體”、“液體”、“氣體”等物態以外的“第四態”。
    在實驗中,若施加電場于氣體就會產生電離現象,這稱為放電電離等離子。事實上,在大自然界所發生的各種現象中,高達99.9%的宇宙空間是充滿等離子狀態的。等離子的定義為:當空間中的離子數與電子數接近相同使空間呈現電中性之狀態時,便稱為等離子。
    三、等離子清洗原理
    等離子清洗機在LCD液晶行業應用
    給氣態物質更多的能量,比如加熱,將會形成等離子體。當到達等離子狀態時,氣態分子裂變成了許許多多的高度活躍的粒子。這些裂變不是長久的,一旦用于形成等離子體的能量消失,各類粒子重新結合,形成原來的氣體分子。與濕法清洗不同,等離子清洗的機理是依靠處于“等離子態”的物質的“活化作用”達到去除物體表面污漬的目的。從目前各類清洗方法來看,等離子體清洗也是所有清洗方法中*為徹底的剝離式的清洗方式。
    等離子清洗一般是利用激光、微波、電暈放電、熱電離、弧光放電等多種方式將氣體激發成等離子狀態。
    在等離子清洗應用中,主要是利用低壓氣體輝光等離子體。一些非聚合性無機氣體(Ar2、N2、H2、O2等)在高頻低壓下被激發,產生含有離子、激發態分子,自由基等多種活性粒子。一般在等離子清洗中,可把活化氣體分為兩類,一類為惰性氣體的等離子體(如Ar2、N2等);另一類為反應性氣體的等離子體(如O2、H2等)。這些活性粒子能與表面材料發生反應,其反應過程如下:
    電離——氣體分子——激發——激發態分子——清洗——活化表面
    等離子清洗機在LCD液晶行業應用
    等離子產生的原理如下
    從上圖可以看出,給一組電極施以射頻電壓(頻率約為幾十兆赫茲),電極之間形成高頻交變電場,區域內氣體在交變電場的激蕩下,產生等離子體?;钚缘入x子對被清洗物進行表面物理轟擊與化學反應雙重作用,使被清洗物表面物質變成粒子和氣態物質,經過抽真空排出,而達到清洗目的。
    等離子清洗機在LCD液晶行業應用
    等離子清洗的清洗過程從原理上分為兩個過程
    過程1為:有機物的去除
    首先是利用等離子的原理將氣體分子激活:
    O2→ O + O+2e-, O+ O2 → O3, O3 → O + O2
    然后利用O,O3與有機物進行反應,達到將有機物排除的目的:
    有機物+ O,O3→ CO2 + H2O
    過程2為:表面的活化
    首先是利用等離子的原理將氣體分子激活:
    O2→ O + O+2e-, O+ O2 → O3, O3 → O + O2
    然后利用O,O3含氧官能團的表面活化作用,來改善材料的粘著性和濕潤性能,其反應為:
    R?+O?→RO?
    R?+O2→ROO?
    在實際使用中,考慮到生產成本及實際使用穩定性,一般使用凈化的ADC(壓縮空氣)、O2、N2,只有在一些特殊場合才使用氬氣。這是利用等離子體中的氧氣的游離基的運動使表面達到親水基化。當形成這一親水基時,等離子氧游離基與基板表面的碳結合生成CO2,從而除去有機物質。
    等離子清洗技術能夠**金屬、陶瓷、塑料、玻璃表面的有機污染物,可以明顯改變這些表面的粘接性及焊接強度。離子化過程能夠容易地控制和安全地重復實現??梢哉f,有效的表面處理對于產品的可靠性或過程效率的提高是至關重要的,等離子技術也是目前*理想的技術。通過表面活化,等離子技術可以改善絕大多數物質的性能:潔凈度、親水性、斥水性、粘結性、標刻性、潤滑性、耐磨性。
    等離子清洗機在LCD液晶行業應用

     

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