半导体先进封装设备-如何保证设备洁净度技术要点

文摘   2024-10-26 18:52   韩国  

半导体行业洁净度等级分类:

图源;SMC

高端先进封装制程的设备,通常需要很高的设备洁净度!可以从以上三点看出洁净度的重要性:

提高产量:污染会严重影响半导体器件的产量。洁净室有助于确保制造环境中没有可能导致缺陷的微粒.

增强性能:清洁度直接影响半导体器件的性能。清洁的环境可降低缺陷风险,从而提高所生产芯片的可靠性和使用寿命.

敏感工艺:先进封装技术通常涉及更薄的芯片和更高的密度,对污染物特别敏感。有效的清洁规程和环境有助于降低与这些工艺相关的风险.

1.HEPA空气过滤系统利用 HEPA(高效微粒空气)过滤器去除空气中的颗粒物。定期维护和更换过滤器对于保持气流质量至关重要。

                                    图源:芝浦

采用最佳位置设计:在洁净室或键合区域内战略性地放置 HEPA 过滤器可确保有效的气流和颗粒去除。这可能包括将过滤器放置在天花板上以产生向下的气流,有效地将污染物从关键区域扫除。

合理设计气流方向和速度:设计应促进单向气流,最大限度地减少颗粒可能积聚的死区。计算流体动力学 (CFD) 模拟可用于可视化和优化气流模式。

设备内部换气率:高洁净度分类通常需要特定的换气率。通常要求每小时换气 30-60 次,具体取决于应用情况 。

保加压差:应保持适当的气压差,以防止未过滤的空气从邻近区域进入。与外部环境相比,在机器内部保持轻微的正压。这可防止门打开时污染物进入

密封外壳:将粘合机设计为密封外壳,以限制暴露于外部污染物。这包括使用密封门和面板。

清洁运输装置:采用表面光滑的清洁运输机制,便于清洁并减少移动过程中的颗粒产生。

温度和湿度控制:在洁净室内保持稳定的温度和湿度水平可以提高 HEPA 过滤器的性能,因为过多的水分会影响过滤器的效率。


2.气流管理:受控气流系统有助于将清洁空气引导到粘合区域,最大限度地降低灰尘或污染物沉积在表面的风险。实施层流气流系统以受控方式引导气流,在保持洁净环境的同时最大限度地减少灰尘和颗粒物。

低压操作尽可能采用低压和低温工艺,以降低操作过程中产生颗粒的风险。

3. 材料选择和处理

低发尘材料:使用具有最小排气特性的材料对于防止粘合过程中的污染至关重要。这包括选择设计为低颗粒排放的粘合剂和基材。这些技术可防止操作过程中释放颗粒和蒸汽。

受控材料存储:将组件存储在适合洁净室的容器中并使用静态控制措施有助于防止处理过程中的污染。

4. 实时监控和数据分析

颗粒监测为粘合机配备传感器,以实时检测颗粒污染水平,如果超过清洁度阈值,可以立即采取纠正措施。

数据分析:利用数据分析来跟踪一段时间内的清洁度指标,帮助改进流程并识别可能表明潜在污染问题的趋势。

环境控制:使用传感器监测湿度和温度,确保条件保持在指定范围内,以防止凝结和污染。

过程监控系统:对湿度、温度和压力等关键参数实施实时监控系统可提供即时反馈。

自动处理系统实施自动上下料系统,以减少人为接触并最大限度地降低污染风险 。以减少人为干预,从而最大限度地降低污染风险。这些系统可以设计为精确移动,以防止损坏并确保清洁。


5. 自动清洁装置

清洁系统:开发具有集成清洁功能的粘合设备,允许在粘合过程之前和之后实时清洁关键组件。

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