Vous rencontrez des difficultés avec la qualité de vos surfaces de substrat lors de vos opérations de soudure, câblage, dépôt de couches minces, assemblage hybride, etc. ?
Les oxydes natifs et la contamination organique sur les surfaces n’y sont sûrement pas pour rien ; et les procédés habituels de préparation de surface telles que la gravure humide, le fluxage ou le traitement au plasma sous vide, ont chacun leurs inconvénients.
Notre partenaire ONTOS Equipment Systems vous propose une solution de nettoyage et d’activation de surface innovante, simple, efficace et ultra-propre : le système de traitement par plasma atmosphérique.
Ce système utilise un plasma interne à décharge luminescente ❸ qui crée un flux à haute densité de radicaux gazeux réactifs ❹.
Lorsque le gaz s’écoule hors de la zone de plasma interne ❺, les espèces à haute énergie (ions et électrons chauds) se recombinent en quelques microsecondes (bien avant de rentrer en contact avec la surface du substrat traité) et le gaz se refroidit rapidement.
Le gaz porteur utilisé est l’hélium pour la forte énergie quantique fournie par les métastables. Il peut être remplacé par l’argon, plus économique, mais dont l’énergie apportée par les métastables est réduite de 50%.
Le flux de radicaux neutres et chimiquement hautement réactifs créé par le plasma réagit avec la surface du substrat :
- Il « nettoie » le substrat en modifiant les couches atomiques supérieures par réactions chimiques en phase gazeuse activée (p.e. retrait de l’oxygène et/ou des carbones et hydroxyles de la surface du substrat) ;
- Il modifie des propriétés telle de l’énergie (tension) de surface, ce qui augmente de manière ciblée et contrôlée l’adhésion et la mouillabilité des surfaces qui sont ainsi plus réceptives aux traitements subséquents ;
- Il peut réduire les oxydes et passiver les surfaces métalliques contre la réoxydation pour une durée variable selon le matériau (plusieurs heures pour l’indium).
Ses atouts sont nombreux et différenciants :
- Une solution simple :
Le système ONTOS s’affranchit d’inconvénients propres aux systèmes plasma traditionnels (plus de chambre à vide nécessitant un temps de pompage relativement long, pas de bombardement ionique et pas de contamination croisée, possibilité de traitement en ligne)
- Une solution efficace :
Le processus est rapide (traitement d’un wafer en quelques minutes) avec une capacité de débit continu.
Il est compatible sans modification avec une chimie réductrice ou oxydante.
Il permet la passivation temporaire au niveau atomique contre la réoxydation de surface métallique exposée.
- Une solution ultra-propre :
Ce procédé sec et non toxique mobilise uniquement des gaz bénins activés et sans aucun sous-produit ou déchet dangereux pour la santé et/ou l’environnement.
Il n’y a aucune exposition aux décharges d’arc, ions, bombardement, re déposition ou particules écaillées.
Le système est certifié CE et respectueux de l’OSHA et de l’EPA.
Quelques exemples d’applications de préparation de surface grâce au système ONTOS :
- Pour le Front-End :
- Nettoyage de wafer
- Photolithographie : élimination et activation simultanée des résidus de résine photosensible
- Activation de surface et pré-mouillage pour les procédés aqueux
- Préparation avant dépôt (nettoyage et activation des surfaces)
- Préparation de surface avant le plaquage.
- Pour le Back-End :
- Soudage métal sur métal : préparation de surface pour le collage direct d’interconnexion pour éliminer les matières organiques et les sous-oxydes natifs et ainsi permettre un collage instantané avec une liaison métallurgique idéale d’une grande fiabilité.
- Préparation avant plaquage pour microbilles ou avant soudage direct
- Empilage de puces 3D IC, préparation pour microbilles flip chip, …
- Activation de surface avant encapsulation
- Amélioration du remplissage par capillarité
- Soudage direct des diélectriques et des contacts ohmiques (die-to-die, die-to-wafer, …)
- Etc.
A noter que la version OEM de la tête plasma ONTOS est disponible pour une intégration dans des équipements tiers, compatible avec l’automatisation.
Retrouvez MICROTEST et ONTOS ! 😊
- Du 15 au 17 mai à la Conférence ENRIS au C2N – Centre de nanosciences et de nanotechnologies | Paris Saclay
- Les 7 et 8 juin lors du dixième MiNaPAD* Conférences & Forum au WTC à Grenoble (+ajout lien sur le site)
(*) MiNaPAD = Micro/Nano-Electronics Packaging and Assembly, Design and Manufacturing Forum.
Contacts :
Laurent BEDDELEM | +33.(0)6.3410.7523
Nicolas ROY | +33.(0)6.5932.7352