一种基于PCB基板的表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于PCB基板的表面处理方法，包括芯片切割、贴装、导线键合，其特征在于，包括以下步骤，步骤a：对PCB基板类产品待处理表面利用氮气进行等离子处理；步骤b：对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液，使之附着在待处理表面；步骤c：助粘剂形成涂层后，进行后道封装程序。能有效降低潮气等级数；一定程度解决处理后的保存时间问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体芯片封装领域。
技术介绍
通常的半导体封装流程为芯片圆片切割；芯片键合在引线框架或者基板上；导线键合，使芯片和外部电路连接导通；环氧树脂包覆芯片，芯片座，导线及导线连接的引线框架的内部引脚或基板上的焊垫；分割成单颗及外部引脚成型。自从20世纪80年代以来，如何提高潮气敏感度的工作就没有停止过。以住友电木(Sumitomo Bakelite),日东电工(Nitto Denko)为代表的环氧树脂供应商通过配方调整，但是配方的调整要顾及到成型，冲线，脱模性，而脱模性和粘结性相矛盾，因而产生的效果有限，他们通常以满足Jedec的MSL3的标准为目标。并把耐潮气等级作为产品的核心竞争力之一，例如标称MSL2的环氧树脂比MSL3的价格要高50%以上，标称MSL2在实际使用过程中，由于封装体的差别，有一些经过实际测量后并不能达到MSL2。随着表面贴装技术的广泛应用，一种比较严重的失效模式就是封装体在客户端进行表面贴装SMT时，芯片封装体从界面处开裂，界面处的导线键合受到分离应力作用容易开路而导致产品失效，界面处的芯片建立了与外界的潮气通路，其失效机理就是由于有些工序中温度比较高，界面所吸收的潮气在高温下体积迅速膨胀，产生的应力高于界面的结合力导致的开裂。为此JEDEC固态技术协会公布了针对SMT器件的潮气敏感度的标准，对此给了明确的潮气敏感度定义、实验方法、等级划分。等离子清洗原理与超声波原理不同，当舱体里接近真空状态时，开启射频电源，这时气体分子电离，产生等离 子体，并且伴随辉光放电现象，等离子体在电场下加速，从而在电场作用下高速运动，对物体表面发生物理碰撞，等离子的能量足以去除各种污染物，同时氧离子可以将有机污染物氧化为二氧化碳和水蒸气排出舱体外。等离子处理也是一种较为常见的处理方法，通过等离子气体冲击塑封前的产品获得清洁，活化的表面，通常对清洁表面的浅层污染物或氧化较为有效。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于PCB基板的表面处理方法，其能够提高芯片封装可靠性，防止工艺过程中分层、开裂；一定程度降低潮气等级数；延长产品使用寿命O为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案一种基于PCB基板的表面处理方法，包括芯片切割、贴装、导线键合，其中，包括以下步骤，步骤a ^PCB基板类产品待处理表面利用氮气进行等离子处理；步骤b :对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液，使之附着在待处理表面；步骤c :助粘剂形成涂层后，进行后道封装程序。作为本专利技术所述的基于PCB基板的表面处理方法的一种优选方案，其中所述步骤a或b中待处理表面包括PCB基板、连接导线、芯片。作为本专利技术所述的基于PCB基板的表面处理方法的一种优选方案，其中所述步骤a中，将待处理材料的表面与等离子体入射的夹角控制在30-90度之间，抽真空使得腔体内真空度小于O. 2托，射频发生器发出高频波，使腔体内的氮气成为等离子体，射频波功率330+/-100瓦，作用时间35+/-20秒，氮气的流量20+/-15标准立方厘米。作为本专利技术所述的基于PCB基板的表面处理方法的一种优选方案，其中对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液的活性成分是硅烷偶联剂(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有机溶剂含量为96% -99%，助粘剂活性成分含量为1% _4%，助粘剂溶液的使用量为8ml/m2_80ml/m2。作为本专利技术所述的基于PCB基板的表面处理方法的一种优选方案，其中所述步骤b中，助粘剂溶液均匀喷涂在待处理材料表面，助粘剂的涂层厚度为10-80nm。作为本专利技术所述的基于PCB基板的表面处理方法的一种优选方案，其中对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液的活性成分是3-氨丙基硅三醇，溶剂含量为96% -99. 5%，活性充分含量为O. 5% _4%，助粘剂使用量为10ml/m2-90ml/m2，溶剂挥发后存留的活性纳米层的厚度在10-90nm之间。作为本专利技术所述的基于PCB基板的表面处理方法的一种优选方案，其中对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液的活性成分是丁二烯基三乙氧基硅烷，溶剂含量为97 % -99. 9 %，活性充分含量为O.1 % -3 %，助粘剂使用量为5ml/m2-90ml/m2，溶剂挥发后存留的活性纳米层的厚度在8-90nm之间。采用本专利技术有益的技术效果包括能够降低产品的潮气等级数，避免相关的客户投诉，产品召回，赔偿；避免由于高潮气等级数高所需的工艺控制成本及防潮包装费用；使封装体达到工业，汽车等对产品耐潮湿，耐高温要求苛刻的客户要求。具体实施例方式一种基于PCB基板的表面处理方法，包括芯片切割、贴装、导线键合，包括以下步骤，步骤a :对PCB基板类产品待处理表面利用氮气进行等离子处理；步骤b :对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液，使之附着在待处理表面；步骤c :助粘剂形成涂层后，进行后道封装程序。等离子处理后需要在有效存放时间内完成对其表面助粘处理，对其需要加强的部位涂附上助粘剂，对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液的活性成分是硅烷偶联剂(Rl-O) 2-S1-R2-Y，其中有机溶剂含量为96%~99%,助粘剂活性成分含量为I % -4%，助粘剂溶液的使用量为8ml/m2-80ml/m2。助粘剂溶液均匀喷涂在待处理材料表面，助粘剂的涂层厚度为10-80nm。对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液的活性成分是3-氨丙基硅三醇，溶剂含量为96% -99. 5%，活性充分含量为O. 5% _4%，助粘剂使用量为10ml/m2-90ml/m2，溶剂挥发后存留的活性纳米层的厚度在10-90nm之间。可以采用自然风干的方式，时间5分钟到48小时，或者烘箱烘烤60-150摄氏，时间5到50分钟，使其和涂附的部位的材料表面形成化学键交联。烘干后，大气环境下可以存放达到96小时，无尘氮气柜存放时间可以达到半个月。米用本实施例处理后的产品，MSL2测试后无分层,无电性能失效,冷热循环，-65摄氏度至150摄氏度，可以耐受800次循环无分层。与普通流程的产品相比有明显提高。应说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行 了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PCB基板的表面处理方法，包括芯片切割、贴装、导线键合，其特征在于，包括以下步骤，步骤a：对PCB基板类产品待处理表面利用氮气进行等离子处理；步骤b：对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液，使之附着在待处理表面；步骤c：助粘剂形成涂层后，进行后道封装程序。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCB基板的表面处理方法，包括芯片切割、贴装、导线键合，其特征在于，包括以下步骤，步骤a :对PCB基板类产品待处理表面利用氮气进行等离子处理；步骤b :对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液，使之附着在待处理表面；步骤c :助粘剂形成涂层后，进行后道封装程序。2.根据权利要求1所述的基于PCB基板的表面处理方法，其特征在于所述步骤a或b中待处理表面包括PCB基板、连接导线、芯片。3.根据权利要求1所述的基于PCB基板的表面处理方法，其特征在于所述步骤a中，将待处理材料的表面与等离子体入射的夹角控制在30-90度之间，抽真空使得腔体内真空度小于O. 2托，射频发生器发出高频波，使腔体内的氮气成为等离子体，射频波功率330+/-100瓦，作用时间35+/-20秒，氮气的流量20+/-15标准立方厘米。4.根据权利要求1所述的基于PCB基板的表面处理方法,其特征在于对PCB基板类产品待处理表面喷涂助粘剂溶液的活性成分是硅烷偶联剂(Rl-O) 2-S1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：无锡世一电力机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：