Plasmareinigung und ‑aktivierung

Vakuumplasma ermöglicht die Reinigung und Aktivierung von Oberflächen entlang der gesamten Halbleiterfertigung – von Photoresist-Entfernung, Descum und SU-8-Ätzen bis hin zur Vorbehandlung für Wafer-zu-Wafer- und Die-zu-Wafer-Direktbonding, wodurch hochenergetische hydrophile Oberflächen für starke, blasenfreie Verbindungen erzeugt werden. In Backend- und Advanced-Packaging-Anwendungen entfernt Plasma native Oxidschichten zur Aktivierung von Lotbumpen, verbessert das Underfill-Verhalten und reduziert Voids bei Flip-Chip-Prozessen. Vor dem Drahtbonden reinigt und konditioniert Plasma Leadframes, Bondpads und Die-Oberflächen; weitere Anwendungen beinhalten die Haftungsverbesserung von Moldmassen, TSV-Seitenwandreinigung und RDL-Oberflächenvorbereitung.

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Vakuumplasma reinigt und aktiviert optische Oberflächen wie Linsen, Prismen, Glasfasern und Gitter – wodurch Transmittanz und Reflexion verbessert werden. Es eignet sich ebenso zur Vorbehandlung für Anti-Reflex-, Filter- und Schutzbeschichtungen.

Vakuumplasma unterstützt die Fertigung optoelektronischer Bauteile, einschließlich Resist-Entfernung, Descum, Passivierungsvorbereitung und Aktivierung ohmscher Kontakte. Es wird für die Reinigung und Ausdünnung der Rückseite von BSI-Bildsensoren, für die Aktivierung vor AR-Beschichtungen sowie für die Oberflächenvorbereitung vor Metallisierung und Wasserstoffpassivierung verwendet. In Packaging-Anwendungen wird es zur Reinigung von TO-Can- und SMD-Gehäusen, optischen Fenstern, Faser-Pigtail-Bonding sowie zur Aktivierung von Linsenelementen eingesetzt.

Vakuumplasma ist essenziell in der Fertigung von Wide-Bandgap-Leistungshalbleitern. Es ermöglicht SiC-Ätzen, GaN-HEMT-Passivierung, Gate-Oxid-Vorbereitung in MOSFETs und Resist-Entfernung für Strukturierungsprozesse.

Ebenso wichtig ist es für die Vorbereitung ohmscher und Schottky-Kontakte, die Aktivierung von Leadframes und Substraten, die Oberflächenvorbereitung für Die-Attach sowie die Haftungsverbesserung von Vergussmassen und Gelen in Leistungsmodulen.

Plasma wird in vielen Energietechnologien eingesetzt. In Solar- und Photovoltaikanwendungen ermöglicht es Silizium-Passivierung, Elektrodenreinigung für verbesserte Batteriewirkungsgrade und die Aktivierung von Separatorfolien zur Reduzierung des Innenwiderstands. In Brennstoffzellen verbessert Plasma die Hydrophilie polymerer Elektrolytmembranen, optimiert das Wassertransportverhalten von Bipolarplatten und bereitet Oberflächen für die Katalysatorbeschichtung vor.

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Vakuumplasma wird in der Luft‑ und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich für Photoresist‑Entfernung (Ashing), Descum‑Prozesse und kritische Reinigungsanwendungen eingesetzt, bei denen ultrareine oder hochenergetische Oberflächen für Bonding‑, Beschichtungs‑ oder Lackierprozesse erforderlich sind. Es ersetzt effektiv das Abwischen mit Lösungsmitteln sowie mechanische Abrasion, reduziert Arbeitsaufwand und Chemikalieneinsatz und bereitet Metalloberflächen für Klebeverbindungen, thermisches Spritzen und Eloxalprozesse vor – ohne enge Maßtoleranzen zu beeinflussen.

Plasma wird zudem häufig in der Vorbereitung von IR‑ und UV‑Detektoren für Tracking‑Systeme und Sensoren eingesetzt sowie zur Vorbehandlung für konforme Beschichtungen auf Avionik‑Leiterplatten (PCBs). Dies gewährleistet eine vollständige, void‑freie Beschichtung und langfristige Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Einsatzumgebungen.

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Vakuumplasma wird zunehmend in der Herstellung elektronischer Komponenten, Sensoren und Leistungselektronik moderner Fahrzeuge eingesetzt, da steigende Komplexität und hohe Präzisionsanforderungen konstant saubere und aktivierte Oberflächen erfordern.

Es wird breit angewendet, um Haftungsprobleme bei der großen Vielfalt unterschiedlicher Materialien in der Automobilfertigung zu lösen – von der Verbindung von Polymeren und Verbundwerkstoffen bis hin zur Vorbereitung von Metalloberflächen für strukturelle Klebstoffe.

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Plasma wird in einer Vielzahl medizinischer Anwendungen eingesetzt – von Mikrotiterplatten und mikrofluidischen Systemen bis hin zu Kathetern und implantierbaren Geräten – und macht normalerweise nicht benetzbare Oberflächen haftfähig und funktional. Es wird verwendet, um Dünnschichten abzuscheiden, die die Oberflächeneigenschaften grundlegend verändern – von der Ermöglichung der DNA‑Bindung auf Polymeroberflächen bis hin zur Erzeugung medikamentenfreisetzender oder chemikalienbeständiger Beschichtungen.

Ebenso wirksam ist Plasma bei der Verhinderung unerwünschter Oberflächenhaftung in Anwendungen, bei denen die Anlagerung von Zellen oder Proteinen auf der Oberfläche den gewünschten biologischen oder diagnostischen Prozess beeinträchtigen würde.

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