真空壓力控制技術(shù)在高溫除泡機中的應用

[發(fā)布日期：2023-12-11 14:20:27]　點(diǎn)擊：

　　真空壓力除泡機和除泡烤箱在電子行業(yè)的應用十分廣泛，但現有除泡機存在的最大問(wèn)題是選擇了開(kāi)關(guān)式閥門(mén)，無(wú)法實(shí)現真空和壓力既準確又快速的控制。為此，本文提出了升級改造技術(shù)方案，即采用雙向PID控制器和快速電動(dòng)球閥開(kāi)度大小的連續調節，可在各種規格尺寸的除泡機上實(shí)現真空壓力的快速準確控制。

ELT真空壓力除泡機

　　真空壓力除泡烤箱常用于半導體、5G通訊、新能源、汽車(chē)電子、消費電子、航天軍工等領(lǐng)域的芯片黏結(DAF)、屏幕貼合(OCA)、底部填充膠(Underfill)、灌封膠(Potting)或印刷涂覆膠(Printing)等工藝制程中，可有效消除氣泡，增加粘附力和密封性，提高產(chǎn)品良率、一致性和可靠性。真空處理是為了防止粘結劑受熱氧化，加壓充氣是將粘結劑內的氣泡壓除，避免氣泡的產(chǎn)生，使得半導體芯片與片材在后續的回焊過(guò)程中不會(huì )受到較大的應力而避免損壞。

　　真空壓力除泡的典型過(guò)程，首先對載有半導體芯片以及片材的烤箱抽真空并充氮氣的沖洗循環(huán)，盡可能減少腔室內的氧分子，然后將腔室內壓力控制在微負壓狀態(tài)，使腔室內氮氣體積為箱體體積的60%～70%。隨后控制加熱器加熱使腔室內部環(huán)境溫度升高到80℃，并將加熱器周?chē)臒釟獯抵涟雽w芯片上，防止將半導體芯片以及片材粘結劑固化。隨后再次通入氮氣在腔室內形成高壓環(huán)境，高壓氮氣將粘結劑內的氣泡壓除清理，完成氣泡的清除工作，同時(shí)將腔室內部環(huán)境加熱至150℃并保持恒定，使得粘結更加穩定，半導體芯片的質(zhì)量更好。最后停止加熱和通過(guò)水冷機構將箱體內部的溫度降低，泄壓后完成工作。

　　整個(gè)除泡過(guò)程需要包含以下幾方面的內容：

　　(1)真空壓力的變化過(guò)程需要準確的可編程程序控制，可使整個(gè)處理過(guò)程完全自動(dòng)運行。

　　(2)所配置的真空壓力裝置能被來(lái)自控制器的電子信號精細調節和控制以滿(mǎn)足精度要求，而且還需滿(mǎn)足一定的變化速度要求。

　　(3)需要合適的控制方法和結構，控制真空和壓力的連續變化。

　　盡管目前大多除泡機都標稱(chēng)具有真空壓力控制功能，但由于都是采用開(kāi)關(guān)式閥門(mén)進(jìn)行真空和壓力的調節控制，這種開(kāi)關(guān)式控制方法存在以下兩個(gè)問(wèn)題：

　　(1)如果閥門(mén)口徑較大，則真空壓力的控制穩定性較差，但好處是控制速度較快。

　　(2)如果閥門(mén)口徑較小，盡管能改善控制精度，但劣勢則是控制速度很慢。

　　由此可見(jiàn)，現有真空壓力除泡機存在的最大問(wèn)題是選擇了開(kāi)關(guān)式閥門(mén)進(jìn)行真空壓力控制，無(wú)法對抽氣和進(jìn)氣流量進(jìn)行精細調節。為此，本文提出了升級改造技術(shù)方案，通過(guò)采用快速電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度大小調節，可準確且快速實(shí)現除泡機的真空壓力控制。

臺灣ELT作為除泡機品類(lèi)開(kāi)創(chuàng )者，深耕半導體先進(jìn)封裝技術(shù)20余年，專(zhuān)注解決半導體先進(jìn)封裝中的氣泡問(wèn)題，提供多種制程工藝中的氣泡整體解決方案。對Mini/Micro LED、芯片貼合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填膠underfill、點(diǎn)膠封膠Dispensing、OCA lamination等工藝擁有成熟應用經(jīng)驗。想了解更多ELT除泡機信息，請在線(xiàn)或來(lái)電咨詢(xún)15262626897