应用案例
APPLICATION
研洁真空等离子设备去除6G毫米波器件中的纳米级污染物
作者：
研洁工程部小成
发布时间：
2026-07-01
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6G研发已推进到毫米波（sub-THz 140GHz/220GHz）与太赫兹频段，器件特征尺寸进入亚微米、介质层厚度到nm级，对表面清洁度的敏感度比5G高一个量级——LTCC/陶瓷基板、GaN-on-SiC功放、毫米波天线阵子表面的纳米级有机残留、CNC微粒、手指油脂，都会抬升介电损耗角tanδ，最终表现为Insertion Loss偏大、EIRP不达标、波束成形增益掉点。研成工业YJ-PV 80L RF款研洁真空等离子设备（13.56MHz，低温）是针对研发+小批场景的真空等离子方案，也可走小型真空款（158mm腔）做单芯片/单器件研发验证。
一、6G器件的污染-损耗链路
6G相比5G的差异点：
- 频率从Sub-6G/28G→140G/220G，λ从10mm级→1mm级，表面粗糙度与污染层的影响被放大10×量级
- 介质从FR-4→LTCC/陶瓷/ LCP/玻璃，对表面能敏感性更高
- 功放从LDMOS→GaN-on-SiC，键合pad清洁度直接影响PAE（功率附加效率）
二、YJ-PV 80L RF款研洁真空等离子设备参数（6G研发/小批）
项目 | RF款（低温，6G首选） | MF款（40KHz，除厚有机） |
等离子电源 | 600W / 13.56MHz | 2000W / 40KHz |
腔体容积 | 80L（490×340×490mm） | 同左 |
有效处理面积 | 402×300 mm | 同左 |
托盘 | 8层 | 同左 |
气体 | Ar/H₂ / Ar/O₂ | 同左 |
流量 | 0-200 sccm（warwick） | 同左 |
真空计 | 英福康inficon/爱发科ulvac | 同左 |
典型处理温度 | 40-60℃ | 60-80℃ |
6G器件优先选13.56MHz RF款——低温（40-60℃）不伤LTCC、LCP、GaN钝化层；Ar/H₂还原pad氧化层（GaN/Cu pad），Ar/O₂轻除有机（光刻残胶/CNC切削液），两段式配方。
三、研发线实测（华东某6G预研线，140GHz毫米波阵子+LTCC）
指标 | 传统溶剂擦拭+RCA基线 | YJ-PV 80L RF真空等离子设备处理后 |
LTCC表面离子污染（NaCl当量） | 0.8 μg/cm² | <0.1 μg/cm² |
表面达因值 | 34 dyn/cm | >72 dyn/cm |
140GHz阵子Insertion Loss（S21） | 基准 | 改善约12-18%（研发阶段典型值） |
GaN-on-SiC pad 金丝拉力 | 5-7 gf | 9-13 gf |
键合IMC生长均匀性（150℃×1000h） | 局部偏薄 | 均匀，无紫斑 |
数据基于研成工业实验室及合作通信/半导体客户研发线实测整理，6G尚处研发试点阶段，数据为典型改善区间，非承诺值。研成在通信+半导体侧合作客户含华为、中兴、华润微、华勤、深南电路等，可覆盖6G预研客户需求。
四、FAQ
Q1: 6G现在还没量产，设备怎么选？
A: 研发+小批走YJ-PV 80L RF款（600W/13.56MHz，低温）或小型真空款（158mm腔，500W/13.56MHz，单芯片验证用）；未来量产若走 wafer级/panel级，可升级YJ-PV 1000L或在线式，腔体与配方可延续。
Q2: LTCC和GaN pad能用同一套气体配方吗？
A: 不建议。LTCC偏有机残留（生坯cutting碎屑+粘结剂残迹），走Ar/O₂轻除；GaN pad偏Cu/Oxide+有机，走Ar/H₂还原（Ar:H₂≈4:1），两段式更稳。
Q3: 毫米波阵子的表面粗糙度会被等离子影响吗？
A: 13.56MHz RF款能量温和，处理时间<120s时，对LTCC/陶瓷表面粗糙度Ra无可见影响（白光干涉仪检测ΔRa<2nm），量产前建议陪片验证。
6G对"表面"的要求已经进入原子级清洁竞争，研洁真空等离子设备是少数能兼顾纳米级清洁+介质安全的干式工艺。
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