微波等离子清洗控制系统及工艺的研究和设计

论文摘要

随着科学技术的飞速发展，集成电路及封装过程中，会产生各种各样的污染物，包括氟、镍、光刻胶、环氧树脂和氧化物等，污染物的存在会影响电子产品的质量。作为一种精密干法清洗设备，微波等离子清洗机可以有效去除这些污染物，改善材料表面性能，提高材料表面能量。国内目前没有商用微波等离子清洗机，本项目主要进行微波等离子清洗机及清洗工艺两个方面的研究：（1）微波等离子清洗机的研发，主要解决微波导入技术、微波传输中提高微波放电效率、微波源与负载匹配、ECR旋转模式清洗模式、微波控制系统及工作腔室内真空度的动态控制等关键技术。（2）微波等离子清洗工艺的研究，根据射频13.56MHz等离子清洗工艺经验，通过不同工艺参数试验，并查阅了国外有关工艺的基础上，确定微波等离子清洗机的工艺参数。微波等离子清洗机主要包括系统结构设计、旋转+磁流体密封系统设计、真空系统设计、电气控制系统设计、清洗工艺参数设计、可靠性设计等内容。在进行了大量的清洗实验后，我们认为它是去除材料表面微污染物及提高材料表面活性的非常有效的方法。通过清洗实验我们还得出结论，清洗效果与放电功率、工艺气体流量、工艺气体种类、清洗时间、清洗模式都有密切的关系。微波等离子清洗改善了传统的清洗方法，在民用、军用集成电路及封装方面得到了广泛的应用，促进了该行业的快速发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外现状
• 1.3 课题意义
• 1.4 论文的主要内容
• 第二章 等离子清洗原理及其特点
• 2.1 等离子体概念及特性
• 2.2 等离子清洗原理
• 2.3 微波等离子清洗的特点
• 2.4 微波等离子清洗应用
• 2.5 本章小结
• 第三章 微波等离子清洗工艺流程设计
• 3.1 主要工艺参数
• 3.2 表面黏附性
• 3.3 微波等离子清洗工艺流程设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 微波等离子清洗机设计
• 4.1 微波等离子清洗设机的基本要求
• 4.2 系统结构设计
• 4.2.1 总体设计
• 4.2.2 真空系统结构设计
• 4.2.3 微波放电系统
• 4.2.4 控制系统
• 4.2.5 供气系统
• 4.3 微波等离子清洗模式
• 4.3.1 顺流及旋转清洗模式原理
• 4.3.2 ECR 清洗模式原理
• 4.4 需要解决的关键技术
• 4.4.1 微波传输中提高微波放电效率的方法
• 4.4.2 微波源与负载的匹配
• 4.5 可靠性设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 清洗机控制系统设计
• 5.1 微波等离子清洗机控制系统基本要求
• 5.2 控制系统设计方案
• 5.3 工控机端系统设计
• 5.4 PLC 控制系统设计
• 5.4.1 功能要求及 PLC 选型
• 5.4.2 真空系统设计
• 5.4.3 供气系统设计
• 5.4.4 旋转系统设计
• 5.4.5 微波放电系统设计
• 5.4.6 PLC 软件流程
• 5.5 本章小结
• 第六章 试验数据分析及优化
• 6.1 正交试验法优选微波等离子清洗工艺
• 6.1.1 实验数据采集
• 6.1.2 实验数据处理
• 6.1.3 试验结论
• 6.2 接触角检测
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 技术平台的建设
• 7.3 微波等离子清洗展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果