功率模塊清洗中的常見“重災(zāi)區(qū)”

功率模塊的生產(chǎn)流程如下圖所示。在DIE將芯片附著到DBC基板上后，焊點和DIE表面會有助焊劑殘留物，焊劑殘留在模具表面可能導(dǎo)致焊絲粘接過程中出現(xiàn)無跡現(xiàn)象。為了后續(xù)工藝的可靠。去除助焊劑是必要的。之后采用大直徑鋁線鍵合技術(shù)在芯片和銅表面內(nèi)利用超聲波技術(shù)進(jìn)行互連，并采用多根平行線鍵合，提高載流能力，將電流分散到整個DIE表面，避免電流擁擠。由于引線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(dǎo)致鋁芯片和銅表面出現(xiàn)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(shù)使用鋁線的鍵合線。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(yīng)與所有類型的金屬材料相容。

傳統(tǒng)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影響鋁和銅，克服相容性的最常見方法是添加緩蝕劑。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(diào)整應(yīng)用參數(shù)來克服相容性問題，例如調(diào)整清洗劑濃度、降低洗滌溫度或暴露時間等。

不同的清洗設(shè)備作用機(jī)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(tǒng)。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(qiáng)的沖擊力。眾所周知，超聲波能量可能會對零件產(chǎn)生機(jī)械沖擊，尤其是在芯片或焊盤上。使用噴淋工藝不僅提供高吞吐量，而且通常可以在清洗后提供更均勻的表面，并且不會影響芯片表面。但噴淋也可能導(dǎo)致銅表面氧化，最終導(dǎo)致表面異常變色。

每種清洗設(shè)備都有相適應(yīng)的應(yīng)用場景，選擇一款合適的清洗設(shè)備既能保證生產(chǎn)品質(zhì)，又能規(guī)避錯誤選擇可能造成的成本負(fù)擔(dān)。ZESTRON可以幫助客戶在決定購買設(shè)備之前提供專業(yè)的決策建議。ZESTRON技術(shù)中心擁有來自世界領(lǐng)先設(shè)備制造商的多款清洗設(shè)備，客戶在一天內(nèi)了解到功率電子器件清洗的所有應(yīng)用，同時可以使用不同類型的清洗工藝開展免費的清洗測試。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(jù)客戶的產(chǎn)品特點、工藝要求、生產(chǎn)場地以及預(yù)算推薦出合適的整體解決方案。