在追求高效、高功率的電力電子時代，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）作為核心開關器件，其性能與可靠性直接決定了新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)等關鍵領域的裝備水平。然而，一個長期困擾封裝工程師的隱形難題——引線鍵合界面的弱粘接與高失效風險，始終是制約模塊長期可靠性的瓶頸。傳統(tǒng)的化學清洗與機械研磨方法，在面對日益微型化、精密化的DBC基板與芯片表面時，已顯得力不從心，殘留的有機污染物、氧化層如同無形的壁壘，嚴重削弱了鍵合強度。
如何徹底破除這層微觀屏障，實現(xiàn)原子級別的潔凈與活化？晟鼎精密，憑借對等離子體表面處理技術的深刻理解和持續(xù)創(chuàng)新，給出了行業(yè)領先的解決方案。晟鼎等離子清洗機，正成為IGBT封裝產(chǎn)線上提升鍵合可靠性、賦能產(chǎn)品卓越性能的不可或缺的關鍵工藝裝備。
等離子清洗：原理與工藝優(yōu)勢
等離子體，被稱為物質(zhì)的第四態(tài)，是由部分電子被剝奪后的原子、分子以及大量正負離子和活性自由基組成的電離氣體。晟鼎等離子清洗機正是利用這一特性，通過射頻電源在真空腔體內(nèi)激發(fā)工藝氣體（如氬氣、氫氣、氧氣或混合氣體），產(chǎn)生高活性的等離子體。
這些高能粒子與材料表面發(fā)生復雜的物理轟擊與化學反應：一方面，高能離子對表面進行物理剝離微觀污染物；另一方面，活性自由基與有機污染物發(fā)生化學反應，生成易揮發(fā)的二氧化碳和水蒸氣，被真空系統(tǒng)抽出。非接觸、無損傷地徹底清除DBC基板焊盤、芯片金屬化層表面的有機污染物、氧化物等，同時顯著提高表面能。
相較于傳統(tǒng)方法，晟鼎等離子清洗工藝具有全方位、無死角、無二次污染、環(huán)保高效的顯著優(yōu)勢。它不涉及有毒化學溶劑，避免了廢液處理難題，完美契合現(xiàn)代電子制造的綠色環(huán)保理念。
晟鼎解決方案：精準賦能IGBT封裝
針對IGBT模塊引線鍵合前的處理需求，晟鼎公司提供了高度定制化的設備與工藝方案：
1、針對性腔體與電極設計：針對IGBT模塊中DBC基板尺寸多樣、結(jié)構復雜的特點，晟鼎優(yōu)化反應腔體與電極結(jié)構，確保等離子體均勻分布，即使對于凹槽、邊緣等難處理區(qū)域也能實現(xiàn)均勻有效的清洗，避免“陰影效應”。
2、智能工藝配方庫：憑借豐富的行業(yè)經(jīng)驗，晟鼎為不同基板材料（如Al?O?、AlN）、不同金屬層（如Cu、Al、Au）以及不同類型的污染物，開發(fā)并預置了經(jīng)過驗證的優(yōu)化工藝參數(shù)配方。用戶可一鍵調(diào)用，極大簡化了操作，確保了工藝結(jié)果的一致性與重現(xiàn)性。
3、在線集成能力：晟鼎等離子清洗機設計緊湊，可靈活集成于自動化封裝產(chǎn)線，實現(xiàn)快速裝載、清洗、傳輸，滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)對節(jié)拍和穩(wěn)定性的高要求。
4、精密過程監(jiān)控：設備配備先進的氣路流量控制、射頻功率反饋與真空度監(jiān)測系統(tǒng)，實時保障工藝過程穩(wěn)定，為每一片進入鍵合工序的基板提供可靠的質(zhì)量前置保障。
實測效果：數(shù)據(jù)見證可靠性提升
引入晟鼎等離子清洗工藝后，IGBT封裝產(chǎn)線的品質(zhì)指標獲得顯著改善：
表面能顯著提升：經(jīng)過處理后，表面附著力大幅提高，為焊線提供理想的浸潤鋪展基礎。
鍵合強度大幅增強：引線拉力測試與剪切力測試數(shù)據(jù)顯著提升，顯著降低了因界面污染導致的鍵合脫落、虛焊等早期失效風險。
界面電阻降低：潔凈的金屬表面使得鍵合點接觸電阻更小，有利于降低模塊導通損耗，提升整體能效。
長期可靠性鞏固：通過高溫高濕存儲（THB）、高溫反偏（HTRB）、功率循環(huán)等加速老化測試驗證，經(jīng)過等離子清洗的模塊表現(xiàn)出更優(yōu)異的耐久性與壽命。