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更新時間:2025-11-03
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隨著半導體器件向微型化、高密度方向發展,封裝工藝對膠水滴涂的精度提出了更高要求。半導體基底的表面親水性直接影響膠水的潤濕鋪展行為,而水滴角作為表征表面潤濕性的關鍵指標,成為工藝優化的重要參考依據。在半導體封裝工藝中,膠水滴涂的精度和可靠性直接影響器件性能。
測試原理與方法
1、測試原理
水滴角是指水滴在固體表面形成的接觸角,其大小由固體表面張力決定。在半導體封裝中,通常要求基底具有適中的親水性(水滴角40°-70°),以保證膠水既能充分鋪展又不會過度流淌。
2、測試方法
使用接觸角測量儀,在潔凈的半導體基底表面滴加2μL超純水,通過高速相機記錄液滴形態,采用Young-Laplace方程計算靜態水滴角。每個樣品測試5個點位,取平均值作為最終結果。
下面舉例說明通過對三種不同表面處理的硅片進行測試:
1、等離子處理表面:水滴角35.2°±1.5°
表現為超親水性,膠水鋪展速度過快,易導致膠層厚度不均
2、未處理表面:水滴角78.6°±2.1°
疏水性較強,膠水收縮明顯,易產生空隙
3、優化處理表面:水滴角52.3°±1.2°
親水性適中,膠水鋪展均勻,形成理想膠層輪廓
以某存儲器芯片封裝項目為例,初始水滴角變異較大(45°-85°),導致膠水爬升高度差異達30%。通過引入水滴角實時監測,優化清洗工藝后:
水滴角標準差從8.2°降至1.5°
膠層均勻性提升40%
封裝良率提高3.2%
水滴角測試作為半導體封裝工藝中的重要監控手段,能夠有效評估基底親水性,指導表面處理和膠水選型。建立科學的水滴角控制標準,不僅可以提升膠水滴涂質量,還能顯著提高封裝可靠性和生產效率。隨著半導體器件持續微型化,水滴角測試將在工藝精細化控制中發揮更重要的作用。