真空壓力控制技術在高溫除泡機中的應用

[發布日期：2023-12-11 14:20:27]　點擊：

　　真空壓力除泡機和除泡烤箱在電子行業的應用十分廣泛，但現有除泡機存在的最大問題是選擇了開關式閥門，無法實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方案，即采用雙向PID控制器和快速電動球閥開度大小的連續調節，可在各種規格尺寸的除泡機上實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、汽車電子、消費電子、航天軍工等領域的芯片黏結(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，避免氣泡的產生，使得半導體芯片與片材在后續的回焊過程中不會受到較大的應力而避免損壞。

　　真空壓力除泡的典型過程，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，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，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境溫度升高到80℃，并將加熱器周圍的熱氣吹至半導體芯片上，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，同時將腔室內部環境加熱至150℃并保持恒定，使得粘結更加穩定，半導體芯片的質量更好。最后停止加熱和通過水冷機構將箱體內部的溫度降低，泄壓后完成工作。

　　整個除泡過程需要包含以下幾方面的內容：

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

　　(2)所配置的真空壓力裝置能被來自控制器的電子信號精細調節和控制以滿足精度要求，而且還需滿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具有真空壓力控制功能，但由于都是采用開關式閥門進行真空和壓力的調節控制，這種開關式控制方法存在以下兩個問題：

　　(1)如果閥門口徑較大，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，現有真空壓力除泡機存在的最大問題是選擇了開關式閥門進行真空壓力控制，無法對抽氣和進氣流量進行精細調節。為此，本文提出了升級改造技術方案，通過采用快速電動閥門的開度大小調節，可準確且快速實現除泡機的真空壓力控制。

臺灣ELT作為除泡機品類開創者，深耕半導體先進封裝技術20余年，專注解決半導體先進封裝中的氣泡問題，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、點膠封膠Dispensing、OCA lamination等工藝擁有成熟應用經驗。想了解更多ELT除泡機信息，請在線或來電咨詢15262626897