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Nouveaux produits

Nettoyage au plasma de grilles de semi-conducteurs et cartes de circuits imprimés

Publication: 4 décembre

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Le plasma réducteur Openair® assure une élimination rapide et efficace des couches d’oxyde et des résidus de flux de soudure et de colle...
 

Des cartes de crédit aux téléphones portables, en passant par l’électronique automobile et les tablettes tactiles, les dispositifs à semi-conducteurs font partie de notre vie quotidienne. Les procédés de conception et de fabrication ont évolué pendant de nombreuses années du boîtier DIP au boîtier CSP, mais bon nombre de procédés nécessitent toujours le nettoyage des surfaces métalliques avant la soudure de fils ou avant le moulage du boîtier pour semi-conducteurs.

Les couches d’oxyde et les surfaces contaminées entrainent une faible résistance des soudures de fils et de mauvais contacts électriques, en particulier si la contrainte mécanique appliquée aux soudures change, par exemple lors de changements de température.

Eliminer les couches d’oxyde et les contaminations organiques faibles

Les surfaces contaminées provoquent en outre un délaminage après le moulage du boîtier pour semi-conducteurs et une absorption d’humidité, qui ont pour conséquence, dans le pire des cas, des effet de corrosion et une dérive du paramètre électrique. Par défaut, les contaminations sont éliminées à l’aide de solvants organiques ou de liquides de nettoyage spéciaux, comme dans le cas de l’élimination de résidus de flux de soudure.

Cependant, les résidus des produits de nettoyage secs peuvent eux même causer les mêmes problèmes que la contamination initiale. Les procédés de plasma à basse pression peuvent supprimer les couches d’oxyde et les contaminations organiques plus faibles. Toutefois, les coûts élevés de l’équipement et les longues durées de processus sont les inconvénients des procédés de plasma à basse pression.

Le plasma réducteur Openair® permet d’éliminer en un seul procédé les couches d’oxyde, les fortes contaminations telles que les flux de soudure, ainsi que les polluants organiques faibles. Une combinaison spéciale d’un mélange de gaz et d’un nouveau type de buse permet de générer une atmosphère fortement réductrice autour des échantillons lors du traitement. Le nombre de radicaux actifs et d’ions par unité de volume est beaucoup plus important que dans un plasma d’hydrogène à basse pression et permet des durées de traitement très courtes.

La conception unique de la buse et du mélange de gaz rend possible le traitement de surfaces métalliques qui ne peuvent normalement êtres traitées qu’avec un plasma à basse pression ou sous atmosphère protectrice, comme par exemple dans le cas du cuivre. Le cuivre est très sensible à l’oxydation en particulier à des températures élevées.

Grâce au traitement par plasma réducteur Openair, les grilles en cuivre présentant des contaminations par flux de soudure peuvent être nettoyées très rapidement et sans réoxydation du cuivre après le nettoyage.

Les durées de nettoyage habituelles d’un flux de soudure sur une grille de 110 mm de long sont environ 20 secondes.

Savoir traiter les cartes de circuits imprimés et disjoncteurs miniatures sans causer de dommage thermique !

Grâce à la forme géométrique de la buse utilisée, la contrainte thermique sur les parties traitées est inférieure à celle des plasmas atmosphériques de mélange hydrogène-azote comparables.

Il est ainsi possible de traiter les cartes de circuits imprimés et disjoncteurs miniatures avec une résistance supérieure sans causer de dommage thermique. Le plasma étant libre de potentiel, tout dommage de la puce par une pointe de tension peut être exclu.

Toutes les évaluations ont été réalisées à l’aide d’un équipement plasma Openair standard. A des fins de productions, l’équipement se présentera comme sur l’image ci-dessous, en utilisant un système de manipulation de magasin. Alternativement, un procédé bobine-bobine peut être mis en place facilement avec cette technique de plasma.

En plus des applications à semi-conducteurs, ce procédé peut également être appliqué aux boîtiers à LED. Les éléments céramiques et les supports de disjoncteurs miniatures peuvent par exemple être traités après le fixage de puce et avant la soudure de fils. En raison de la rapide du procédé, le plasma réducteur Openair constitue une alternative précieuse pour les procédés de plasma à basse pression et contribue à réduire le coût des équipements et à augmenter le rendement par unité de temps.

La buse et l’équipement alignés doivent être adaptés à la grille particulière ou au type de sous montage pour assurer un écoulement de gaz optimisé et pour maximiser l’effet du nettoyage. Les résultats décrits ci-dessus se basent sur une première approche faisant usage d’une buse ayant été modifiée de manière simple.

Ainsi, on peut s’attendre à une nouvelle amélioration du procédé en ce qui concerne la réduction du temps de traitement. Des mesures continues de la contrainte thermique sur des échantillons traités fourniront des relevés plus précis concernant le type de boîtiers pouvant être nettoyé avec ce genre de plasma.

http://www.plasmatreat.fr/

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