半導体パッケージングにおけるOpenair-Plasma®技術

半導体製造におけるパッケージング工程は、チップ性能の最大化と信頼性の高い接続、確実な保護および効率的な放熱を実現する重要なプロセスです。しかし、有機残渣や酸化膜などの表面汚染は、接合品質や電気的信頼性を著しく低下させる要因となります。さらに、過酷な環境で使用される電子デバイスでは、ICチップの性能が経時的に劣化する恐れがあります。

プラズマトリートのOpenair-Plasma®(オープンエアープラズマ) 技術は、精密な表面洗浄と活性化、酸化膜の還元処理、防食・接着促進ナノコーティングの適用により、こうした課題を根本から解決します。
これらの処理により、表面特性が最適化され、接続信頼性の向上と高い歩留まりの実現に貢献します。

ダイボンディング


ダイアタッチ前にプラズマ処理が必要な理由

ダイアタッチ工程における接合のばらつきやボイドの発生は、デバイスの性能や信頼性を損なう原因となります。
Openair-Plasma®は、真空や薬品を使わずにインラインで、ダイおよび基板表面の残渣を除去し、材料表面を活性化します。

主な特長と利点:

  • 有機汚染や酸化膜をクリーンに除去
  • 接着剤、エポキシ、はんだの密着性を向上
  • 濡れ性を高め、ボイドやデラミネーションを低減
  • 熱的・機械的ストレス下でも安定した性能を維持
  • 高い歩留まりと安定した接合品質を実現

ダイアタッチ工程におけるプラズマ処理は、クリーンで強固かつ信頼性の高い接合を実現するために不可欠なプロセスです。

リードフレームの酸化還元処理

金属リードフレーム上に形成される酸化膜は、CPUやパワーモジュールなどのデバイスにおける強固な接合を妨げる要因となります。
Openair-Plasma®とREDOX®ツールの組み合わせにより、真空やバッチ処理を必要とせず、生産ライン内で乾式の酸化還元処理を実現します。

 

主な特長と利点:

  • 接合品質の向上
  • 生産歩留まりの改善
  • 安定した再現性のある処理結果

REDOX®ツール

 

REDOX®ツールによるリードフレームの酸化還元処理

 

サーモコンプレッションボンディング (TCB)

フラックス処理前にプラズマ処理を施すことで、表面エネルギーを均一化し、濡れ性を最適化します。
これにより、フラックス使用量を大幅に削減でき、接合形成の品質が向上し、デバイスの信頼性向上にもつながります。

フラックスレス・サーモコンプレッションボンディング (TCB)

フラックスレスTCBプロセスでは、金属酸化膜が信頼性の高い接合を妨げる要因となります。
プラズマトリートのREDOX®ツールは、インラインでのプラズマ酸化還元処理を可能にし、強固で信頼性の高い接合を実現するクリーンな金属表面を形成します。この乾式プロセスはフラックスを不要とし、高いプロセス信頼性と環境に配慮した製造を実現します。

 

アンダーフィル工程前の表面活性化

アンダーフィル材の濡れ性を確保するには、高く均一な表面エネルギーが不可欠です。
Openair-Plasma®は基板表面をインラインで活性化し、アンダーフィルの流動性と密着性を向上させます。さらに、クリーンで均一なフィレット形成を実現し、ダイシング工程で生じた汚染物質を除去します。
その結果、ボイドの発生を抑え、信頼性の高い封止を実現します。

ICパッケージにおけるバリアコーティング

高感度な半導体デバイスには、水分や汚染からの確実な保護が求められます。 PlasmaPlus®(プラズマプラス) は、大気圧下で超薄膜のバリアコーティング (用途に応じて通常700~1,000 nm) を成膜し、ICパッケージを保護します。


バリアコーティングの主な特長と利点:

  • 水分の侵入を防ぎ、回路損傷を防止する耐湿性
  • イオンマイグレーションや汚染の防止
  • 長期的な電気的信頼性と絶縁安定性の確保
  • 動作ストレス下での熱的・機械的耐久性

これらのコーティングはパッケージ内部を保護し、ICチップの長期的な安定性を確保します。

エポキシモールドコンパウンド (EMC) 接着向けナノコーティング

ナノスケールのプラズマコーティングは、エポキシモールドコンパウンド (EMC) と基板またはダイとの接着性を向上させます。その結果、熱サイクルや機械的ストレス下でも強固な接合と安定した性能を実現します。

 

主な特長と利点:

  • 封止工程における接合界面の強化
  • デラミネーションやクラックに対する高い耐性
  • 熱的・機械的負荷に対するパッケージ信頼性の向上
  • 欠陥の低減と生産歩留まりの改善

ナノコーティングにより最適化された表面が、安定性と耐久性に優れた封止を実現します。

半導体パッケージングにおけるOpenair-Plasma®
 

特長と利点

 

  • 選択的処理 ― ボンドパッド、リードフレーム、ダイ表面などの重要箇所を精密に処理
  • 高速処理 ― 最大1.5 m/秒のインライン処理により、高スループットなパッケージングラインを実現
  • ポテンシャルフリー ― 出力1 V未満で、繊細な半導体デバイスやインターコネクトにも安全
  • 高いコスト効率 ― 初期投資と運用コストを抑え、スケーラブルな導入を可能に
  • 多様な表面形状への適応 ― 平面から曲面・立体形状まで、さまざまなパッケージ構造に対応
  • 環境配慮型プロセス ― 大気圧下で圧縮空気のみを使用し、VOCや溶剤を一切使用しないクリーンなプラズマ処理

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