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。

ワイヤボンディング—なぜワイヤボンディングの前にプラズマ処理を行うのか？

ワイヤボンディングの性能は、表面の清浄度と活性化に大きく依存します。酸化物や有機残留物などの汚染物質は、パッドへの非密着（NSOP）、せん断強度の低下、早期故障の原因となる可能性があります。

プラズマ処理により、以下が保証されます。

適切な接着を妨げる汚染物質の除去
より強力なワイヤグリップのためのボンディングパッド表面の活性化
弱い接合部、ボンディングリフト、および手直しの減少
ボンディングの電気的および機械的安定性の向上
一貫性のある再現性のあるボンディング結果による歩留まりの向上

プラズマはオプションではなく、ワイヤボンディングをクリーンで強力、かつ信頼性の高いものにする重要なステップです。

ダイボンディング—ダイアタッチの前にプラズマ処理を行う理由

ダイアタッチ時のボンディングの不均一やボイドは、性能を損なう可能性があります。Openair-Plasma^® は、真空や化学薬品を使用せずに、インラインで表面残留物を除去し、材料表面を活性化することで、ダイと基板の両方を準備します。

メリット

プラズマにより、すべてのダイがクリーン、強力、かつ確実にボンディングされます。

有機汚染物質および酸化物のクリーンな除去
接着剤、エポキシ、はんだの密着性の向上
濡れ性の向上によるボイドおよび層間剥離の低減
熱的および機械的ストレス下での信頼性の高い性能
プロセス歩留まりの向上と安定したボンディング品質

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^®ツールによるリードフレームの酸化物還元

メリット：

ボンディング品質の向上
生産歩留まりの向上
一貫性のある再現性のある処理結果

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。