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等离子体表面处理技术广泛应用于半导体、医疗器械、生命科学、电子、国防、航空航天及汽车等领域。该技术通过清洁、活化、蚀刻和功能化处理表面,确保粘接、涂层和组装的可靠性,并支持光刻胶去除、过孔清洁、导管粘合、生物相容性表面处理、耐用电子设备、轻量化航空航天复合材料以及高耐久性汽车零部件的制造。其工艺具有均匀、低温且配方可控的特点。
半导体
真空等离子体可在整个半导体制造流程中实现表面清洁和活化——从光刻胶烧蚀、脱胶和SU-8蚀刻,到晶圆对晶圆及芯片对晶圆直接键合的前处理,从而形成高能亲水界面,实现牢固且无气孔的键合。 在后端及先进封装领域,等离子体可去除天然氧化层以活化焊料凸点,改善底部填充的润湿性,并减少倒装芯片的空洞。在引线键合前,等离子体可对引线框架、键合垫及芯片表面进行清洁和预处理,其应用还包括增强EMC粘合、TSV侧壁清洁以及RDL表面处理。
光学
真空等离子体可对光学表面(包括透镜、棱镜、光纤和光栅)进行清洁和预处理,从而同时提高透射率和反射率。作为预处理工艺,它在促进抗反射涂层、滤光涂层和保护涂层的附着力方面同样有效。
光电子学
真空等离子体技术通过光刻胶烧蚀、去膜、钝化处理及欧姆接触活化等工艺,助力光电子器件的制造。该技术应用于背照式(BSI)图像传感器的背面减薄与清洗、抗反射镀膜前的活化处理,以及金属化与氢钝化前的表面处理。在封装领域,其应用包括TO-can封装和表面贴装封装的清洗、光学窗口清洗、光纤尾纤连接的预处理,以及透镜元件的活化处理。
电力电子
真空等离子体在宽禁带功率器件的制造中至关重要,它能够实现碳化硅(SiC)的刻蚀、氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)的表面钝化、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)栅氧化层的制备,以及用于器件图案化的光刻胶烧蚀。在功率模块封装过程中,它对于欧姆接触和肖特基接触的制备、引线框架和基板的活化、芯片粘接表面的处理,以及封装材料和凝胶的粘合同样至关重要。
能源
等离子体技术广泛应用于多个能源技术领域。在太阳能和光伏领域,它可用于硅表面钝化、电极清洗以提高电池效率,以及隔膜活化以降低内阻。在燃料电池领域,等离子体可活化聚合物电解质膜,提高双极板的亲水性并优化水分管理,同时在催化剂沉积和层间粘合前对表面进行预处理。 在功率模块封装中,等离子体可确保焊点和烧结接头无气孔,这对高功率能源转换系统的热管理至关重要。
航空航天与国防
真空等离子体技术广泛应用于航空航天和国防领域,用于光刻胶的灰化、去胶及关键清洗等应用,这些应用要求表面达到超洁净或高能状态,以满足粘接、涂层或喷涂的需求。该技术有效替代了溶剂擦拭和机械研磨,在为粘接、热喷涂和阳极氧化等工艺准备金属表面时,既减少了人力和化学品消耗,又不会影响严格的尺寸公差。 等离子体还广泛应用于跟踪系统和传感器的红外(IR)及紫外(UV)探测器制备,以及航空电子设备印刷电路板(PCB)的保形涂层制备——确保涂层覆盖完整无气孔,从而在严苛环境中实现长期耐用性。
汽车
真空等离子体技术在现代车辆的电子元件、传感器及电力电子器件的生产中得到越来越广泛的应用。随着产品复杂性和精度的不断提升,这些领域对表面清洁度和活化处理的要求也日益严格。该技术被广泛用于解决汽车制造中各类异种材料间的粘接难题——从聚合物和复合材料的粘接,到为结构胶粘剂处理金属表面。
医疗
等离子体技术在医疗领域应用广泛,涵盖从培养板、微流体到导管及植入式设备等多个方面,能够使通常不可润湿的表面具备粘合性和功能性。该技术用于沉积薄膜,从而从根本上改变表面性质——从使DNA能够结合在聚合物表面,到制备药物洗脱涂层和耐化学腐蚀涂层。 在某些应用中,若细胞或蛋白质附着于表面会阻碍预期生物或诊断结果的实现,等离子体同样能有效防止这种不希望出现的表面粘附。
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