功率模塊清洗中的常見(jiàn)“重災區”

功率模塊的生產(chǎn)流程如下圖所示。在DIE將芯片附著(zhù)到DBC基板上后，焊點(diǎn)和DIE表面會(huì )有助焊劑殘留物，焊劑殘留在模具表面可能導致焊絲粘接過(guò)程中出現無(wú)跡現象。為了后續工藝的可靠。去除助焊劑是必要的。之后采用大直徑鋁線(xiàn)鍵合技術(shù)在芯片和銅表面內利用超聲波技術(shù)進(jìn)行互連，并采用多根平行線(xiàn)鍵合，提高載流能力，將電流分散到整個(gè)DIE表面，避免電流擁擠。由于引線(xiàn)鍵合也使用錫膏作為互連材料，所以在產(chǎn)品封裝成型之前，引腳或散熱器表面的殘留物同樣需要清洗。 

不合適的清洗工藝極易導致鋁芯片和銅表面出現腐蝕或氧化。電源模塊封裝上有各種金屬材料，DBC主基板的表面處理是銅、鎳或鋁，而在芯片表面，鍵合墊主要是鋁，其中還包括大多數使用鋁線(xiàn)的鍵合線(xiàn)。我們還需要考慮焊膏合金，即使用SnAg或SnPb焊膏。因此，所選的清洗劑應與所有類(lèi)型的金屬材料相容。

傳統上，通常使用堿性清洗劑進(jìn)行清洗。然而，清洗劑的堿度可能會(huì )影響鋁和銅，克服相容性的最常見(jiàn)方法是添加緩蝕劑。而最新的趨勢是使用pH中性清洗劑進(jìn)行清洗。ZESTRON基于MPC?微相清洗技術(shù)研發(fā)的中性清洗劑具有寬大的工藝窗口，工程師可以靈活調整應用參數來(lái)克服相容性問(wèn)題，例如調整清洗劑濃度、降低洗滌溫度或暴露時(shí)間等。

不同的清洗設備作用機理不同。超聲波和噴淋是功率電子清洗中常用的兩種清洗系統。超聲波工藝為狹窄空間提供了更好的通道，但是為了完全去除清洗劑并去除污染物，我們需要使用更強的沖擊力。眾所周知，超聲波能量可能會(huì )對零件產(chǎn)生機械沖擊，尤其是在芯片或焊盤(pán)上。使用噴淋工藝不僅提供高吞吐量，而且通?？梢栽谇逑春筇峁└鶆虻谋砻?，并且不會(huì )影響芯片表面。但噴淋也可能導致銅表面氧化，最終導致表面異常變色。

每種清洗設備都有相適應的應用場(chǎng)景，選擇一款合適的清洗設備既能保證生產(chǎn)品質(zhì)，又能規避錯誤選擇可能造成的成本負擔。ZESTRON可以幫助客戶(hù)在決定購買(mǎi)設備之前提供專(zhuān)業(yè)的決策建議。ZESTRON技術(shù)中心擁有來(lái)自世界領(lǐng)先設備制造商的多款清洗設備，客戶(hù)在一天內了解到功率電子器件清洗的所有應用，同時(shí)可以使用不同類(lèi)型的清洗工藝開(kāi)展免費的清洗測試。ZESTRON全球已積累3000多套清洗工藝成功案例，經(jīng)驗豐富的工藝工程師可以根據客戶(hù)的產(chǎn)品特點(diǎn)、工藝要求、生產(chǎn)場(chǎng)地以及預算推薦出合適的整體解決方案。