ผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือของเวลาหลังกระบวนการพลาสมาที่มีระยะเวลานานขึ้นต่อบรรจุภัณฑ์วงจรรวม

Abstract

บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาเกี่ยวกับช่วงเวลาที่เหมาะสมของเวลาหลังกระบวนการทาความสะอาดโดยพลาสมาของการบรรจุภัณฑ์วงจรรวม กระบวนการทาความสะอาดโดยพลาสมาเป็นกระบวนการพิเศษของการบรรจุภัณฑ์วงจรรวมเพื่อลดสิ่งปนเปื้อนและควบคุมการเกิดออกซิเดชันบนลีดเฟรมเพื่อเพิ่มความสามารถในการเชื่อมระหว่างกระบวนการเชื่อมลวด ซึ่งในกระบวนการเชื่อมลวดนั้นอาจถูกรบกวนได้จากสิ่งปนเปื้อนและออกซิเดชันซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความสามารถในการเชื่อมลวดเป็นการเพิ่มอัตราการเกิดของเสียได้ ในการทดลองนี้ได้ทดลองกับบรรจุภัณฑ์ชนิด 8L-PDIP ซึ่งมีขนาดของแดพใหญ่ บรรจุภัณฑ์นี้ได้ทดสอบการเชื่อมลวดด้วยลวดทอง โดยกาหนดขั้นตอนการบรรจุภัณฑ์วงจรรวมทาความสะอาดโดยพลาสมาด้วยเวลา 5 นาที หลังจากนั้นกาหนดช่วงระยะเวลาหลังการทาความสะอาดโดยพลาสมาเริ่มจาก 0 ถึง 96 ชั่วโมงโดยแบ่งเป็นช่วงเวลาละ 12 ชั่วโมง เพื่อทดสอบหาระยะเวลาที่นานขึ้นหลังการทาความสะอาดโดยพลาสมา ที่ทาให้ประสิทธิภาพของการเชื่อมลวดยังมีคุณภาพไม่เปลี่ยนแปลง โดยหลังกระบวนการพลาสมาบรรจุภัณฑ์ได้นาไปทดสอบการวัดมุมสัมผัสกับหยดน้า และความสามารถในการเชื่อมลวด ผลการทดลองยืนยันถึงขั้นตอนกระบวนการทาความสะอาดโดยพลาสมาด้วย ระยะเวลา 5 นาที ช่วยลดสิ่งปนเปื้อนบนผิวของไดและลีดเฟรม เพื่อเพิ่มความสามารถในการเชื่อมลวดสาหรับบรรจุภัณฑ์ ยิ่งไปกว่านั้นการประเมินผลแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ที่ไม่ชัดเจนของระยะเวลาที่ 36 ชั่วโมงหลังการทาความสะอาดโดยพลาสมาในการขยายเวลาที่นานขึ้น

คาสาคัญ: การบรรจุภัณฑ์วงจรรวม, กระบวนการการทาความสะอาดโดยพลาสมา, สิ่งปนเปื้อน, ออกซิเดชัน, การเชื่อมลวด

Abstract
This research studied about an appropriate exposure time of plasma cleaning process on integrated circuit (IC) packaging. The plasma cleaning process is an option of IC packaging process to reduce the contamination on die surface and also control oxidation on lead frame to enhance bondability performance during wire bonding process. In wire bonding process, the bondability will be disturbed from the contamination and oxidation effect to bondability to increase lot reject rate. Limitation of plasma cleaning process is the exposure time after plasma cleaning requiring to be controlled to prevent contamination and recombination of oxidation on die surface and lead frame. The experiment studied for packages of 8L-PDIP with large die attach pad (DAP) size. The packages were tested with Gold (Au) wire. IC packaging process were varied with exposure time after 5 minutes plasma cleaning process from 0 to 96 hours with a step of 12 hours to find the appropriate exposure time for wire bonding process. All packages were tested for contact angle measurement and bondability. The results confirmed that 5 minutes plasma cleaning process reduced the contamination on die surface and lead frame which enhancing the bondability performance for packages and wires. Moreover, the evaluation showed unclear possibility of prolonged exposure time at 36 hour for extending exposure time after plasma cleaning.
Keywords: integrated circuit (IC) packaging, plasma cleaning process, contamination, oxidation, wire bonding