專利名稱：一種提高pcb基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PCB基板半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，尤其涉及半導(dǎo)體芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常的半導(dǎo)體封裝流程為芯片圓片切割；芯片鍵合在引線框架或者基板上；導(dǎo)線鍵合，使芯片和外部電路連接導(dǎo)通；環(huán)氧樹脂包覆芯片，芯片座，導(dǎo)線及導(dǎo)線連接的引線框架的內(nèi)部引腳或基板上的焊墊；分割成單顆及外部引腳成型。隨著表面貼裝技術(shù)的廣泛應(yīng)用，一種比較嚴(yán)重的失效模式就是封裝體在客戶端進(jìn)行表面貼裝SMT時(shí)，芯片封裝體從界面處開裂，界面處的導(dǎo)線鍵合受到分離應(yīng)力作用容易開路而導(dǎo)致產(chǎn)品失效，界面處的芯片建立了與外界的潮氣通路，其失效機(jī)理就是由于有些工序中溫度比較高，界面所吸收的潮氣在高溫下體積迅速膨脹，產(chǎn)生的應(yīng)力高于界面的結(jié)合力導(dǎo)致的開裂。為此JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)公 布了針對SMD器件的潮氣敏感度標(biāo)準(zhǔn)，對此給了明確的潮氣敏感度定義、實(shí)驗(yàn)方法、等級劃分。以ASM為代表的引線框架供應(yīng)商進(jìn)行的框架材料表面粗化處理的研究，由于粗化作用于框架表面，其主要的有效部分是作用在框架和環(huán)氧樹脂的界面，對于芯片及導(dǎo)線不起作用，通?？蚣転榱诉m應(yīng)導(dǎo)線鍵合的要求，對引腳焊墊做了鍍銀或鍍鎳處理，粗化的效果在鍍層的表面往往達(dá)不到如同基材的效果，而此處的界面分層通常對產(chǎn)品的壽命起到置關(guān)重要的作用，另外就是處理過的框架成本增加較普通的框架增長對整個(gè)封裝成本的影響很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其能夠提高PCB基板半導(dǎo)體封裝時(shí)各個(gè)界面的結(jié)合力，降低工藝過程中分層、開裂情況。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其中對PCB基板封裝區(qū)域需要處理的部分進(jìn)行等離子處理，然后對PCB基板封裝區(qū)域，連接導(dǎo)線，芯片需要加強(qiáng)的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，分別是鈦酸酯偶聯(lián)劑與硅烷偶聯(lián)劑；常溫?fù)]發(fā)風(fēng)干或者烘干溶劑，剩余混合活性成分涂層厚度控制在4-110nm厚度，然后進(jìn)行后道封裝工序。作為本發(fā)明所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝的一種優(yōu)選方案，其中使用氮?dú)鈱Υ幚聿牧线M(jìn)行等離子處理，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為95 5-99 I。作為本發(fā)明所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝的一種優(yōu)選方案，其中在使用氮?dú)馓幚砬?，先使用氬氣對待處理材料進(jìn)行等離子處理，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為 98 2-99.5 0.5。
作為本發(fā)明所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝的一種優(yōu)選方案，其中在使用氮?dú)馓幚砬?，先使用氬氣對待處理材料進(jìn)行等離子處理，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為 98 2-99.5 O. 5ο作為本發(fā)明所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝的一種優(yōu)選方案，其中PCB基板封裝區(qū)域需要處理的部分放置在等離子體入射范圍下，抽真空使得腔體內(nèi)真空度小于O. 15托，射頻發(fā)生器發(fā)出高頻波，使腔體內(nèi)的氬氣成為等離子體，在電場的驅(qū)動(dòng)下撞擊腔內(nèi)待處理材料的表面，射頻波功率600+/-100瓦，作用時(shí)間20+/-10秒，氬氣的流量20+/-10標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，待氬氣處理步驟完成后，再通入氮?dú)?，氮?dú)庾饔脮r(shí)，射頻波功率400+/-100瓦，作用時(shí)間45+/-15秒，氮?dú)獾牧髁?0+/-15標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基焦磷酸酯型偶聯(lián)劑與氨基硅烷，兩者重量百分比為 97. 5 2. 5-99. 8 O. 2。采用本發(fā)明有益的技術(shù)效果為PCB基板，芯片，導(dǎo)線和環(huán)氧樹脂的界面得到加強(qiáng)，保證工藝中無分層，提高可靠性等級上。由于微噴涂工藝中使用的材料用量很低，本身成本很低，降低了封裝總體的質(zhì)量成本。避免由于高潮氣等級數(shù)高所需的工藝控制成本及防潮包裝費(fèi)用；使封裝體達(dá)到工業(yè)，汽車等對產(chǎn)品耐潮濕，耐高溫要求苛刻的客戶要求
具體實(shí)施例方式產(chǎn)品在實(shí)施塑封前，PCB基板封裝區(qū)域需要處理的部分放置在等離子體入射范圍下，抽真空使得腔體內(nèi)真空度小于O. 14托，射頻發(fā)生器發(fā)出高頻波，使腔體內(nèi)的氬氣成為等離子體，在電場的驅(qū)動(dòng)下撞擊腔內(nèi)待處理材料的表面，射頻波功率600瓦，作用時(shí)間25+/-10秒，氬氣的流量20+/-10標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，待氬氣處理步驟完成后，再通入氮?dú)猓獨(dú)庾饔脮r(shí)，射頻波功率 400+/-100瓦，作用時(shí)間45+/-15秒，氮?dú)獾牧髁?0+/-15標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基焦磷酸酯型偶聯(lián)劑與氨基硅烷，兩者重量百分比為97.5 2.5-99.8 0.2。然后對PCB基板封裝區(qū)域，連接導(dǎo)線，芯片需要加強(qiáng)的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為98 2-99.5 0.5?？梢圆捎米匀伙L(fēng)干的方式，時(shí)間5分鐘到36小時(shí)，或者烘箱烘烤60-150攝氏，時(shí)間5到635分鐘，使其和涂附的部位的材料表面形成化學(xué)鍵交聯(lián)。烘干后，大氣環(huán)境下可以存放達(dá)到96小時(shí)，無塵氮?dú)夤翊娣艜r(shí)間可以達(dá)到20天。應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其特征在于對PCB基板封裝區(qū)域需要處理的部分進(jìn)行等離子處理，然后對PCB基板封裝區(qū)域，連接導(dǎo)線，芯片需要加強(qiáng)的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，分別是鈦酸酯偶聯(lián)劑與硅烷偶聯(lián)劑；常溫?fù)]發(fā)風(fēng)干或者烘干溶劑，剩余混合活性成分涂層厚度控制在4-110nm厚度，然后進(jìn)行后道封裝工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其特征在于使用氮?dú)鈱Υ幚聿牧线M(jìn)行等離子處理，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為95 5-99 I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其特征在于在使用氮?dú)馓幚砬?，先使用氬氣對待處理材料進(jìn)行等離子處理，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為98 2-99.5 0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其特征在于在使用氮?dú)馓幚砬?，先使用氬氣對待處理材料進(jìn)行等離子處理，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基脂肪酸鈦酸酯與甲基丙烯酰氧基硅烷，兩者重量百分比為98 2-99.5 0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其特征在于PCB基板封裝區(qū)域需要處理的部分放置在等離子體入射范圍下，抽真空使得腔體內(nèi)真空度小于·O.15托，射頻發(fā)生器發(fā)出高頻波，使腔體內(nèi)的氬氣成為等離子體，在電場的驅(qū)動(dòng)下撞擊腔內(nèi)待處理材料的表面，射頻波功率600+/-100瓦，作用時(shí)間20+/-10秒，氬氣的流量20+/-10標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，待氬氣處理步驟完成后，再通入氮?dú)?，氮?dú)庾饔脮r(shí)，射頻波功率400+/-100瓦，作用時(shí)間45+/-15秒，氮?dú)獾牧髁?0+/-15標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，然后使用助粘劑進(jìn)行處理，所述助粘劑中的活性成分為單烷氧基焦磷酸酯型偶聯(lián)劑與氨基硅烷，兩者重量百分比為·97. 5 2. 5-99. 8 : O. 2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高PCB基板半導(dǎo)體封裝可靠性的工藝，其特征在于對PCB基板封裝區(qū)域需要處理的部分進(jìn)行等離子處理，然后對PCB基板封裝區(qū)域，連接導(dǎo)線，芯片需要加強(qiáng)的表面均勻施用助粘劑溶液，所述助粘劑中含有兩種活性成分，分別是鈦酸酯偶聯(lián)劑與硅烷偶聯(lián)劑；常溫?fù)]發(fā)風(fēng)干或者烘干溶劑，剩余混合活性成分涂層厚度控制在4-110nm厚度，然后進(jìn)行后道封裝工序。其能夠防止工藝過程中分層、開裂；降低潮氣等級數(shù)。
文檔編號(hào)H01L21/56GK103065982SQ20111032523
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月22日
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