BCB(Benzocyclobutene,苯并环丁烯)胶作为一种高性能聚合物,因低介电常数、低介电损耗、低吸湿率、高热稳定性和良好的化学稳定性,在半导体制造封装工艺中,BCB胶常用于各类器件的钝化防护和层间介电材料,在微电子制造领域具有广泛的应用。而BCB胶对温度敏感,且应力因素影响明显,因此其固化过程需要严格控制。BCB胶高温固化烘箱便是在这一过程中发挥关键作用的设备。
一、BCB胶高温固化烘箱的作用
BCB胶高温固化烘箱主要应用于航空、航天、石油、化工、军事、船舶、电子、通讯等科研及生产单位。其关键作用在于BCB胶的固化、无尘烘干以及特殊工艺处理。具体而言,BCB胶高温固化烘箱常用于:
1、BPO胶/PI胶/BCB胶的固化:在微电子制造中,BCB胶常用于各类器件的钝化防护和层间介电材料。固化是确保BCB胶发挥其性能的关键步骤。
2、IC(晶圆、CMOS、Bumping、TSV、MEMS、指纹识别)的无尘烘干:在半导体生产中,无尘环境是确保产品质量的重要因素。BCB胶高温固化烘箱通过控制温度和气氛,确保IC等元件在无尘环境中进行烘干处理。
3、高精密电子元件和电子陶瓷材料的高温洁净和无氧环境中的干燥和老化试验:BCB胶高温固化烘箱能够模拟极端环境,对电子元件和材料进行测试,以确保其在恶劣条件下的稳定性和可靠性。
二、BCB胶烘烤工艺
BCB胶的烘烤工艺是确保性能的关键,以下是具体的烘烤工艺流程:
1、涂覆粘附剂:在半导体芯片表面涂覆一层粘附剂,以增强BCB胶与芯片表面的粘附力。
2、涂覆BCB胶:通过旋转方式在粘附剂上涂覆一层液态BCB树脂。涂覆过程需要确保BCB树脂均匀分布在芯片表面。
3、氮气保护:将涂覆好BCB树脂的半导体芯片放入固化炉中,并通入氮气保护,以防止BCB胶在高温下氧化。
4、温度控制:加热固化炉,使涂覆BCB树脂的半导体芯片达到第一温度,稳定一段时间,使BCB树脂中的溶剂分布均匀。然后将加热固化炉升高到第二温度,再稳定一段时间,使BCB树脂中的溶剂充分挥发。最后将加热固化炉升高至第三温度,稳定一段时间,在半导体芯片表面形成低介电常数的树脂薄膜。
5、降温取出:将加热固化炉的温度降至预定温度,关闭氮气,取出样品,完成固化工艺。
在整个烘烤过程中,需要严格控制温度和时间,以确保BCB胶能够完全固化并形成所需的性能。烘箱内部的无氧环境和惰性气体保护也是确保BCB胶固化质量的重要因素。
三、BCB胶高温固化烘箱的特点
1、BCB胶高温固化烘箱具有多种特点和优势,以满足不同领域的应用需求。例如,通常具有宽广的温度范围(如RT~400℃,上限温度可达450℃),以满足不同材料的固化温度要求。烘箱内部采用优质材料制成,如316L医用不锈钢等,以确保其耐腐蚀性和使用寿命。烘箱还配备了先进的控制系统和监测设备,如人机界面、PLC控制器、温度传感器等,以实现精确的温度控制和实时监测。
2、BCB胶高温固化烘箱还具备多种安全保护措施,如烟雾报警、加热器关闭、鼓风机关闭等,以确保操作人员的安全和设备的正常运行。这些特点和优势使得BCB胶高温固化烘箱在半导体制造、电子封装等领域得到了广泛应用和认可。
BCB胶高温固化烘箱在半导体制造封装工艺中发挥着重要作用,其精确的温度控制和无氧环境为BCB胶的固化提供了有力保障。通过严格的烘烤工艺流程,可以确保BCB胶在半导体芯片表面形成低介电常数的树脂薄膜,从而满足微电子制造领域对高性能材料的需求。