正面金屬化工藝高CP值選擇-化學(xué)鍍

? 濺鍍制程需經(jīng)過(guò)高真空濺鍍、黃光制程、蝕刻多道工藝,是一套成熟穩(wěn)定、可靠性極佳的工藝,許多車(chē)用電子廠(chǎng)商與高端應(yīng)用制造商均使用此工藝。
? ?而較為成本導(dǎo)向的消費(fèi)性產(chǎn)品所應(yīng)用的MOSFET則較適合使用化學(xué)鍍來(lái)做,可以有較低的成本及較短的生產(chǎn)時(shí)間。
?化學(xué)鍍工藝最大特色是,只需利用一系列的氧化還原反應(yīng),將鎳金/鎳鈀金選擇性的成長(zhǎng)在鋁墊上,完全不需要經(jīng)過(guò)高真空濺鍍/黃光工藝/蝕刻工藝,因此成本可降低,生產(chǎn)時(shí)間也可改善。是絕佳高CP值選擇的MOSFET正面金屬化工藝。接下來(lái),將深入介紹化學(xué)鍍工藝如何進(jìn)行。
?一、化學(xué)鍍工藝最重要的起始點(diǎn)-前處理
(一)鋁墊的清洗和蝕刻?
? 前處理主要是在進(jìn)行鋁墊的清洗和蝕刻,將鋁墊表面的有機(jī)物殘留以及自然氧化物去除,并使鋁墊的表面成為親水性,使表面濕潤(rùn),并進(jìn)行鋁墊的微量蝕刻,確保鋁墊能夠完全和后續(xù)的鋅活化藥液反應(yīng)。
? ?因此針對(duì)不同的前段代工廠(chǎng)所產(chǎn)出的不同的鋁墊進(jìn)行適度的調(diào)整前處理是一個(gè)非常重要的步驟。如圖一所示,如果前處理蝕刻調(diào)整不當(dāng),鋁墊將有嚴(yán)重?fù)p耗和破洞,使得后續(xù)的鎳填入空洞中,這將使得后續(xù)界面連接處在可靠度測(cè)試中發(fā)生失效的情況。若是理想的前處理工藝,將會(huì)使得鋁墊的蝕刻,致密而均勻,如圖二所示。
(二) 如果前段代工廠(chǎng)的鋁墊開(kāi)窗工藝蝕刻不凈該怎么辦?
? 前段代工廠(chǎng)的鋁墊開(kāi)窗工藝也是非常重要的步驟。實(shí)務(wù)上,CSE有客戶(hù)因前段代工廠(chǎng)之鋁墊開(kāi)窗工藝蝕刻不凈,導(dǎo)致鎳金屬成長(zhǎng)厚度不足,CSE協(xié)助客戶(hù)以改善前處理之方式,使得客戶(hù)在其他同業(yè)無(wú)法順利成長(zhǎng)的化學(xué)鍍工藝得以順利成長(zhǎng),由此足見(jiàn)前處理的重要性。
? ?前處理可說(shuō)是化學(xué)鍍工藝最重要的起始點(diǎn),如果前處理不當(dāng),將使得后續(xù)的鋅活化和鎳鈀金成長(zhǎng)發(fā)生異常。而CSE有經(jīng)驗(yàn)豐富的前后段工藝整合團(tuán)隊(duì),可針對(duì)個(gè)別產(chǎn)品進(jìn)行前工藝的調(diào)整,使得客戶(hù)可以得到穩(wěn)定的化學(xué)鍍工藝。
?二、鋅活化
(一)第一次鋅活化
? 在完成前處理后,機(jī)臺(tái)的機(jī)械手臂會(huì)自動(dòng)化的將晶舟送到第一次鋅活化槽進(jìn)行鋅活化,此時(shí)槽內(nèi)的反應(yīng)可以用式一來(lái)描述,鋁Al會(huì)在反應(yīng)中被氧化成鋁離子Al3+溶解在溶液中,而鋅離子Zn2+則會(huì)被還原成鋅Zn成長(zhǎng)在鋁墊的表面。
(二)第二次鋅活化
? 利用硝酸將表面粗糙的鋅活化顆粒移除后,再進(jìn)行第二次的鋅活化工藝,鋅的活化顆粒表面將較為致密,因此目前各化學(xué)鍍同業(yè)均以進(jìn)行兩次鋅活化為主要標(biāo)準(zhǔn)工藝,避免表面形態(tài)不佳。
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三、成長(zhǎng)鎳金或鎳鈀金
(一) 鎳槽導(dǎo)入了在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)
? 此時(shí),已完成前處理及鋅活化的工藝,便可開(kāi)始依客戶(hù)之需要進(jìn)行鎳金或鎳鈀金的成長(zhǎng)了,鎳槽中利用次磷酸鹽和水的反應(yīng)提供電子,使得鋅成為鋅離子,鎳離子及磷離子則成為鎳和磷,沈積在鋁墊上。反應(yīng)式如式二、式三、式四所示。一但完成了鍍鎳程序后,由于鎳本身有催化能力,后續(xù)的鈀金的鍍膜,只要選擇合適的化學(xué)藥劑即可持續(xù)進(jìn)行。
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