等离子表面清洗实现可靠的引线键合工艺
Plasmatreat GmbH 的 Openair-Plasma® 是全球领先的表面活化和清洁技术之一。它被广泛应用于不同基材的预处理。它还可用于清洁金属表面，确保后续的引线键合。Openair-Plasma 技术是一种经济高效的工艺，可以在线集成，在完成清洁后直接进行粘接工艺。
"Plasmatreat GmbH 电子市场全球业务开发经理 Nico Coenen 解释等离子处理的基本可能性时说："金属可以通过三种工艺进行清洗，它们具有不同的效果和处理目标。第一个过程是中和，包括去除表面电荷和静态结合的污垢（如灰尘颗粒）。这是通过 Openair-Plasma® 处理的电荷载体完成的。在第二个过程中，水分和 VOC（挥发性有机化合物）等挥发性成分通过开式空气等离子体处理技术的热效应蒸发掉。最后一道清洁工序是去除有机污染物。Openair-Plasma® 等离子的反应特性会使碳氢化合物链断裂，并分裂成更小的挥发性分子（最多为 H2O 和 CO2）。
例如，可以使用原子力显微镜来验证处理是否成功，它可以提供表面变化的直观证据。原子力显微镜是一种特殊的扫描探针显微镜，用于表面化学中的表面机械扫描和纳米级原子力测量。此外，接触角法也可用于证明表面张力的改变，例如通过一滴水，等离子处理过的表面上的水滴会改变其润湿性能，使接触角和高度减小，表面变得更加亲水。
这就是使用 Openair-Plasma® 进行表面清洁的结果。特别是氧化物表面，以及渗出造成的污染，都会干扰粘接过程，妨碍可靠的连接。Openair-Plasma® 可以去除表面污染物和氧化层，露出洁净的金属合金表面。这在半导体应用中是非常有益的，为了可靠地接合超细引线，这里需要特别清洁的表面。经过等离子处理的表面可使粘合材料形成更稳定、更大面积的连接。
类似的工艺也用于去除铜氧化物，特别是在半导体和 LED 应用中。通过使用 X 射线光电子能谱，可以在不造成损害的情况下确定固体及其表面的化学成分。因此，在对铜进行处理后，可以确定铜的表面比例从 3% 增加到 38%，同时碳含量从 43% 减少到 18%。"Coenen 说："这些变化清楚地表明，氧化铜减少了，铜的表面积增加了。接触角分析也显示了类似的结果。因此，键合线在这里也能形成可靠的连接。
除了铝和铜基材外，镍表面在经过 Openair-Plasma® 处理后也显示出类似的良好性能。这在电池生产中尤为重要。由于氧化镍就像一个阻挡层，会使与其他材料的连接变得工艺要求。
"单个基板实现稳定焊线的程度取决于所使用的材料。不过，在任何情况下，上游等离子表面处理都能改善焊线工艺的应用窗口。润湿性和粘附性都得到了优化，"Coenen 说。
