射频等离子清洗在led封装工艺中的应用

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1、射频等离子清洗在LED封装工艺中的应用摘要：随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，使其成为最有可能取代传统的白炽灯和荧光灯的新一代照明器具。LED封装工艺过程中，芯片表面的氧化物及颗粒污染物会降低产品质量，如果在封装工艺过程中的点胶前、引线键合前及封装固化前进行射频等离子清洗，则可有效去除这些污染物。介绍了射频等离子清洗原理及清洗设备，并对清洗前后的效果做0引言50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩

2、写，是可直接将电能转化为可见光的发光器件，它有着体积小、耗电量低、使用寿命长、发光效率高、高亮度低热量、环保、坚固耐用及可控性强等诸多优点，发展突飞猛进，现已能批量生产整个可见光谱段各种颜色的高亮度、高性能产品。近几年，LED的发光效率增长100倍，成本下降10倍，并广泛用于大面积图文显示全彩屏，状态指示、标志照明、信号显示、液晶显示器的背光源，汽车组合尾灯及车内照明等方面，被誉为21世纪新光源，有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。然而在其封装工艺中存在的污染物一直是其快速发展道路上的一只拦路虎，如何能够简单快速及无污染的解决掉这

3、个问题也一直困扰着人们。射频等离子体清洗，一种无任何环境污染的新型清洗方式，将为人们解决这一问题。1射频等离子清洗原理1.1概述定义：是正离子和电子密度大致相等的电离气体。由离子、电子、自由激进分子、光子以及中性粒子组成，是物质的第四态。人们普遍认为的物质有三态：固态、液态、气态。区分这三种状态是靠物质中所1地址：深圳福永街道福海大道福海工业园B3区A栋三楼TEL:+86755-81452366FAX:+86755-81452399含能量的多少。给气态物质更多的能量，比如加热，将会形成等离子体，在宇宙中99.99％的物质处于等离子状态。1.2特性利用等离

4、子体活性物种（电子、离子、自由基、紫外线等）具有的高活性，可以实现一系列传统化学和水系处理法所不能实现的新的反应过程，其反应具有鲜明特点：①速度快：气体放电瞬间发生等离子体反应，有时几秒钟就可改变表面的性质；②温度低：接近常温，特别适于高分子材料；③能量高：等离子体是具有超常化学活性的高能粒子，在不添加催化剂的温和条件下即可实现传统热化学反应体系所不能实现的反应（聚合反应）；④广适性：不分处理对象的基材类型，均可进行处理，如金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料等都能很好地处理；⑤功能强：仅涉及高分子材料浅表面，可在保持材料自身特性的同时，赋予其一种及以

5、上新的功能；⑥环保型：等离子体作用过程是气—固相干式反应，不消耗水资源、无需添加化学试剂，对环境无残留物，具有绿色环保特征；⑦低成本：装置简单，易操作维修，可连续运行。因此，采用等离子体高分子材料改性技术可能克服传统方法使用中的缺陷，使高分子材料表面加工更符合环保原则；⑧由于等离子体清洗是在高真空下进行的，所以等离子体中的各种活性离子的自由程很长，他们的穿透和渗透能力很强，可以进行复杂结构的处理，包括夹层、细管和盲孔。1.3应用2地址：深圳福永街道福海大道福海工业园B3区A栋三楼TEL:+86755-81452366FAX:+86755-81452399

6、等离子技术应用十分广泛，现多被人们所认知的应用有电弧焊接、放电加工、等离子喷涂、材料表面改性、刻蚀及清洗、等离子化学气相沉积、溅射、离子注入、离子束加工等。1.4射频等离子清洗原理通过化学或物理作用对工件表面进行处理，实现分子水平的污染物去除（一般厚度为3～30nm），从而提高工件表面活性。被清除的污染物可能有有机物、环氧树脂、光刻胶、氧化物、微颗粒污染物等，所以射频等离子清洗是一种高精密清洗。对应不同的污染物，应采用不同的清洗工艺。一般来说，根据选择的工艺气体不同，射频等离子清洗分为化学清洗、物理清洗及物理化学清洗。通过以下几个反应式及图1、图2及图3

7、对清洗方式做详细说明：化学清洗:表面反应以化学反应为主的等离子体清洗，又称PE。－※－※例1：O2＋e→2O+eO＋有机物→CO2+H2O图1氧等离子体去除有机物从反应式可见，氧等离子体通过化学反应可使非挥发性有机物变成易挥发的H2O和CO2。-※-※例2：H2+e→2H+eH+非挥发性金属氧化物→金属＋H2O3地址：深圳福永街道福海大道福海工业园B3区A栋三楼TEL:+86755-81452366FAX:+86755-81452399图2氢等离子体去除氧化层从反应式可见，氢等离子体通过化学反应可以去除金属表面氧化层，清洁金属表面。物理清洗：表面反应以物

8、理反应为主的等离子体清洗，也叫溅射腐蚀（SPE）。-+-+例：Ar＋e→Ar+2