真空压力控制技术在高温除泡机中的应用

[发布日期：2023-12-11 14:20:27]　点击：

　　真空压力除泡机和除泡烤箱在电子行业的应用十分广泛，但现有除泡机存在的最大问题是选择了开关式阀门，无法实现真空和压力既准确又快速的控制。为此，本文提出了升级改造技术方案，即采用双向PID控制器和快速电动球阀开度大小的连续调节，可在各种规格尺寸的除泡机上实现真空压力的快速准确控制。

ELT真空压力除泡机

　　真空压力除泡烤箱常用于半导体、5G通讯、新能源、汽车电子、消费电子、航天军工等领域的芯片黏结(DAF)、屏幕贴合(OCA)、底部填充胶(Underfill)、灌封胶(Potting)或印刷涂覆胶(Printing)等工艺制程中，可有效消除气泡，增加粘附力和密封性，提高产品良率、一致性和可靠性。真空处理是为了防止粘结剂受热氧化，加压充气是将粘结剂内的气泡压除，避免气泡的产生，使得半导体芯片与片材在后续的回焊过程中不会受到较大的应力而避免损坏。

　　真空压力除泡的典型过程，首先对载有半导体芯片以及片材的烤箱抽真空并充氮气的冲洗循环，尽可能减少腔室内的氧分子，然后将腔室内压力控制在微负压状态，使腔室内氮气体积为箱体体积的60%～70%。随后控制加热器加热使腔室内部环境温度升高到80℃，并将加热器周围的热气吹至半导体芯片上，防止将半导体芯片以及片材粘结剂固化。随后再次通入氮气在腔室内形成高压环境，高压氮气将粘结剂内的气泡压除清理，完成气泡的清除工作，同时将腔室内部环境加热至150℃并保持恒定，使得粘结更加稳定，半导体芯片的质量更好。最后停止加热和通过水冷机构将箱体内部的温度降低，泄压后完成工作。

　　整个除泡过程需要包含以下几方面的内容：

　　(1)真空压力的变化过程需要准确的可编程程序控制，可使整个处理过程完全自动运行。

　　(2)所配置的真空压力装置能被来自控制器的电子信号精细调节和控制以满足精度要求，而且还需满足一定的变化速度要求。

　　(3)需要合适的控制方法和结构，控制真空和压力的连续变化。

　　尽管目前大多除泡机都标称具有真空压力控制功能，但由于都是采用开关式阀门进行真空和压力的调节控制，这种开关式控制方法存在以下两个问题：

　　(1)如果阀门口径较大，则真空压力的控制稳定性较差，但好处是控制速度较快。

　　(2)如果阀门口径较小，尽管能改善控制精度，但劣势则是控制速度很慢。

　　由此可见，现有真空压力除泡机存在的最大问题是选择了开关式阀门进行真空压力控制，无法对抽气和进气流量进行精细调节。为此，本文提出了升级改造技术方案，通过采用快速电动阀门的开度大小调节，可准确且快速实现除泡机的真空压力控制。

台湾ELT作为除泡机品类开创者，深耕半导体先进封装技术20余年，专注解决半导体先进封装中的气泡问题，提供多种制程工艺中的气泡整体解决方案。对Mini/Micro LED、芯片贴合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填胶underfill、点胶封胶Dispensing、OCA lamination等工艺拥有成熟应用经验。想了解更多ELT除泡机信息，请在线或来电咨询15262626897