等离子清洗可以通过离子轰击使基板和芯片表面的污染物杂质解吸附并去除杂质,使得引线键合拉力值提高,可靠性提高。

先采用氩离子体轰击再进行氧离子轰击后,基板表面键合效果差,拉力测试基本不留焊点,工艺气体为氩气的实验结果见表 1,工艺气体为氧气和氩气的实验结果见表 2。

表 1

对以上实验进行二次验证,实验结果重复性较好,实验得出以下结论:

(1)氩气等离子清洗后,基板容易键合,进行破坏性拉力测试后金丝从根部拉断,键合力有明显提高;

(2)先氧离子后氩离子清洗后,基板不易键合,破坏性拉力测试后键合区没有键残留痕迹,键合力没有明显提高。

综上所述,氩气等离子清洗是通过氩离子轰击被清洗基板表面,将污染物(主要是氧化物)剥离清洗件表面,更利于金-金热超声键合过程中金属键的形成,提高键合可靠性和键合一致性。