半導體封裝清洗機的工作原理
導讀
半導體封裝清洗機的工作原理主要基于物理和化學反應的清洗機制，能夠高效、精確地去除半導體元器件表面的污染物，保證元器件的潔凈度和質(zhì)量。
一、物理清洗機制
物理濺射：
在清洗過程中，通過產(chǎn)生等離子體，其中的正離子在電場中獲得能量并撞擊半導體表面。
這種撞擊能夠移去表面分子片段和原子，從而去除污染物。
物理濺射還能夠改變表面的微觀形態(tài)，使表面在分子級范圍內(nèi)變得更加粗糙，從而改善表面的粘接性能。
典型的物理清洗工藝是氬氣等離子體工藝，因為氬氣本身是惰性氣體，不會與表面發(fā)生化學反應，而是通過物理濺射實現(xiàn)清洗。
二、化學清洗機制
化學反應：
等離子體中的自由基等活潑粒子很容易與固體表面發(fā)生化學反應。
通過等離子體產(chǎn)生的氧自由基非?；顫姡菀着c有機物中的碳和氫發(fā)生反應，產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳和水等易揮發(fā)物，從而去除表面的有機物污染。
等離子體產(chǎn)生的氫自由基則易于同金屬氧化物中的氧結合產(chǎn)生水，使金屬被還原，從而去除金屬表面的氧化層。
等離子體產(chǎn)生：
在密閉的真空腔體中，通過真空泵不斷抽氣，降低壓力值，提高真空度，使分子間間距變大，作用力減小。
利用等離子發(fā)生器產(chǎn)生的高壓交變電場將工藝氣體（如Ar、H2、N2、O2、CF4等）激發(fā)、震蕩形成具有高反應活性或高能量的等離子體。
三、綜合清洗機制
物理與化學結合：
在實際清洗過程中，物理清洗和化學清洗往往同時進行，相互促進。
物理濺射能夠去除表面的大部分污染物，并為化學反應提供更有利的條件。
化學反應則能夠進一步去除難以通過物理濺射去除的污染物，如有機物和金屬氧化物。
工藝氣體選擇：
根據(jù)不同的清洗需求和材料特性，可以選擇不同的工藝氣體組合。
例如，對于有機物污染較重的表面，可以選擇氧氣或含有氧氣的混合氣體作為工藝氣體；對于金屬氧化物污染較重的表面，可以選擇氫氣或含有氫氣的混合氣體作為工藝氣體。
四、清洗過程與效果
清洗過程：
將待清洗的半導體元器件放入清洗機的真空腔體中。
啟動真空泵降低腔體壓力，并引入工藝氣體。
啟動等離子發(fā)生器產(chǎn)生等離子體并進行清洗。
根據(jù)清洗需求和材料特性調(diào)整清洗參數(shù)（如清洗時間、功率等）。
清洗完成后關閉等離子發(fā)生器，排出腔體內(nèi)的氣體并取出元器件。
清洗效果：
清洗后的半導體元器件表面潔凈度顯著提高，污染物得到有效去除。
清洗過程中不會破壞元器件的表面特性、熱學特性和電學特性。
清洗后的元器件具有更好的可靠性和穩(wěn)定性，有利于提高產(chǎn)品的成品率和性能。
綜上所述，半導體封裝清洗機通過物理濺射和化學反應相結合的清洗機制，能夠高效、精確地去除半導體元器件表面的污染物，保證元器件的潔凈度和質(zhì)量。
