在半導(dǎo)體封裝制程中,引線框架作為芯片與外部電路連接的關(guān)鍵載體,其表面的潔凈度直接影響著最終產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。QFN、DFN、SOP、MOS等各類引線框架,在經(jīng)歷沖壓、電鍍、切筋、輸送等多道工序后,表面極易吸附金屬微屑、銅粉、塑膠微粒及環(huán)境浮塵。這些微塵顆粒藏匿于引腳縫隙深處,成為封裝良率的“隱形殺手”——封裝分層、氣泡、虛焊、脫焊等缺陷,往往都源于引線框架表面那些肉眼看不見(jiàn)的污染物。如何高效清除引線框架表面的微塵,已成為半導(dǎo)體封裝行業(yè)亟待突破的共性難題。

傳統(tǒng)引線框架除塵方式長(zhǎng)期依賴噴淋清洗、浸泡清洗、人工粘塵輥擦拭和離子風(fēng)槍壓縮空氣吹掃等手段。然而,這些方式在應(yīng)對(duì)高密度引線框架時(shí)暴露出多重局限。噴淋清洗的高壓水流遇到引腳根部90度轉(zhuǎn)角便形成渦流,反而將污染物推向更深處;浸泡清洗依靠化學(xué)溶解,夾縫深處的粉塵難以徹底清除;人工粘塵輥擦拭力度不均,極易造成引腳微變形、鍍銀層劃傷甚至引腳彎曲報(bào)廢;壓縮空氣吹掃則導(dǎo)致粉塵反彈嚴(yán)重,顆粒殘留在引腳間隙和封裝區(qū)域。更棘手的是,高密度引線框架的引腳間距已壓縮至0.3至0.5毫米,刷毛壓不進(jìn)縫隙,噴淋水流無(wú)法抵達(dá)夾縫深處,傳統(tǒng)手段幾乎束手無(wú)策。
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正是在這一背景下,USC干式超聲波除塵技術(shù)為引線框架除塵提供了全新的解決方案。USC干式超聲波除塵設(shè)備通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)給超聲波發(fā)生腔提供潔凈氣體,氣體經(jīng)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻超聲波。超聲波能量以拉升、滾動(dòng)及滑動(dòng)三種運(yùn)動(dòng)方式,使塵粒克服材料表面的粘附力從引線框架表面分離,再由負(fù)壓系統(tǒng)同步收集。整個(gè)過(guò)程無(wú)需任何化學(xué)溶劑或液體介質(zhì),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的干式物理除塵。尤為關(guān)鍵的是,超聲波聲場(chǎng)可穿透密集的引腳縫隙,剝離傳統(tǒng)工藝無(wú)法觸及的深層微塵。

相較于傳統(tǒng)方式,USC干式超聲波除塵在引線框架除塵領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)尤為突出。首先,非接觸式的工作方式徹底杜絕了劃傷、引腳變形和靜電損傷等風(fēng)險(xiǎn),尤其適合對(duì)表面狀態(tài)極為敏感的引線框架處理。其次,全程干式作業(yè),無(wú)需化學(xué)藥液、無(wú)需烘干環(huán)節(jié),無(wú)廢液排放問(wèn)題,大幅降低環(huán)保處理成本。此外,設(shè)備采用閉環(huán)設(shè)計(jì),內(nèi)部循環(huán)潔凈空氣,不會(huì)對(duì)無(wú)塵車間的濕度和潔凈度產(chǎn)生任何影響。以晟鼎股份的USC干式超聲波除塵清洗機(jī)為例,其可有效清除引線框架表面3μm以上的微小顆粒,對(duì)3μm塵粒的清除率達(dá)97%,對(duì)6μm塵粒的清除率達(dá)98%。
在實(shí)際量產(chǎn)應(yīng)用中,USC干式超聲波除塵設(shè)備可直接嵌入引線框架自動(dòng)送料、塑封填充前的工序,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)不間斷除塵。設(shè)備可適配連續(xù)帶狀高速走料,匹配量產(chǎn)節(jié)拍而不拖慢產(chǎn)線效率。同時(shí)配備靜電消除模組,從根源上減少金屬框架靜電吸附粉塵的問(wèn)題。全封閉負(fù)壓風(fēng)道設(shè)計(jì)確保粉塵集中過(guò)濾收集,無(wú)揚(yáng)塵、無(wú)二次污染。已有華東大型IC封測(cè)企業(yè)全線升級(jí)軌道式在線USC干式超聲波除塵設(shè)備后,徹底取消了人工擦拭工位,封裝氣泡和分層不良率大幅下降,全年運(yùn)維成本顯著降低。
??從依賴人工擦拭和化學(xué)清洗,到采用USC干式超聲波除塵實(shí)現(xiàn)非接觸、全自動(dòng)的精密清潔,引線框架除塵方式的演進(jìn)折射出半導(dǎo)體封裝行業(yè)對(duì)極致良率的不懈追求。晟鼎股份作為國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè),其USC干式超聲波除塵技術(shù)已大批量應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝、顯示面板、精密電子等高端制造領(lǐng)域。隨著芯片封裝向更高密度、更小引腳間距持續(xù)演進(jìn),USC干式超聲波除塵正從可選方案變?yōu)橐€框架除塵的標(biāo)配工藝,為半導(dǎo)體封裝良率提升和綠色制造提供著堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。