芯片級(jí)封裝水基清洗工藝介紹
SIP系統(tǒng)級(jí)芯片封裝、POP堆疊芯片組裝、IGBT功率半導(dǎo)體模塊工藝制程中,需要用到錫膏、焊膏進(jìn)行精密的焊接制程,自然在焊接后會(huì)存留下錫膏和焊膏的助焊劑殘留物,為了保證芯片級(jí)封裝器件和組件的電器功能和可靠性技術(shù)要求,須將這些助焊劑殘留徹底清除。此類制程非常成熟,也非常有必要。水基清洗在業(yè)內(nèi)得到越來越廣泛的應(yīng)用,取代原來熟知的溶劑型清洗方式,從而獲得了安全、環(huán)保、清潔的工作環(huán)境等等。
芯片級(jí)封裝水基清洗工藝需要考慮的幾個(gè)重要因素:
一、SIP、POP或IGBT精密器件所需要的潔凈度技術(shù)指標(biāo)
首先要關(guān)注到所生產(chǎn)的SIP、POP或IGBT精密器件所需要的潔凈度技術(shù)指標(biāo),根據(jù)潔凈度的要求來做清洗的工藝選擇。所從事的產(chǎn)品類別不同,應(yīng)用場(chǎng)景不同,使用條件和環(huán)境不同,對(duì)器件潔凈度的要求也有所不同,根據(jù)器件的各項(xiàng)技術(shù)要求來決定潔凈度指標(biāo)。包括外觀污染物殘留允許量和表面離子污染度指標(biāo)水平,才能準(zhǔn)確定義器件工藝制程中所要達(dá)到的潔凈度要求。避免可能的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)離子遷移失效現(xiàn)象。
二、器件制程工藝所存在的污染物
既然是要清洗制程中的污染物,就需要關(guān)注器件制程工藝所存在的污染物,比如:焊膏殘留、錫膏殘留等其他的污染物,評(píng)價(jià)污染物對(duì)器件造成可靠性的影響,比如:電化學(xué)腐蝕,化學(xué)離子遷移和金屬遷移等等,這樣就能對(duì)所有污染物做一個(gè)全面的認(rèn)知,確定哪些污染物需要通過清洗的方式去除,從而保障器件的最終技術(shù)要求。污染物可清洗性決定了清洗工藝和設(shè)備選擇,免洗錫膏還是水溶性錫膏,錫膏的類型不同,殘留物的可清洗性特征也不同,清洗的工藝方式和清洗劑的選擇也隨之不同。識(shí)別和確定SIP、POP、IGBT模塊清洗工藝制程中污染物是做好清洗的重要前提。
三、水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇
水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。通常會(huì)選用批量式清洗工藝和通過式清洗工藝。批量式清洗工藝比較適合產(chǎn)量不太穩(wěn)定,時(shí)有時(shí)無,時(shí)大時(shí)小,品種變化比較多,這樣有利于根據(jù)生產(chǎn)線流量配置進(jìn)行靈活操作,降低設(shè)備的消耗和清洗劑的消耗,降低成本而達(dá)到工藝技術(shù)要求。通過式清洗工藝往往適合產(chǎn)量穩(wěn)定,批量大,能夠連續(xù)不斷的進(jìn)行清洗流量的安排,實(shí)現(xiàn)高速高效率的產(chǎn)品生產(chǎn),保證清洗質(zhì)量。根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和器件材料承受物理力的耐受程度,選擇超聲波工藝方式或噴淋工藝方式。
四、水基清洗劑類型品種和特征的選擇
針對(duì)擁有的設(shè)備工藝條件和器件潔凈度指標(biāo)要求,選擇合適的水基清洗劑是我們要考慮的重點(diǎn)。一般來說,水基清洗劑具有很好的安全特征,不可燃,不易揮發(fā),環(huán)保特征滿足歐盟REACH環(huán)境物資規(guī)范要求,達(dá)到對(duì)大氣人體的安全保障。在此之外,根據(jù)工藝,設(shè)備條件,所使用的水基清洗劑需要能夠徹底干凈地去除殘留物,同時(shí)又能保證在SIP、POP、IGBT組件上所有的金屬材料、化學(xué)材料、非金屬材料等物資兼容性要求。用一句通俗的語言來表達(dá),既要把污染物清洗干凈,又要保證物質(zhì)材料的安全性,無腐蝕,無變色,完全符合器件功能特性要求。
小結(jié):SIP系統(tǒng)級(jí)芯片封裝、POP堆疊芯片組裝、IGBT功率半導(dǎo)體模塊水基清洗所需要考慮的因素還有許多,具體的工藝參數(shù)和選擇涉及面廣且技術(shù)關(guān)聯(lián)性強(qiáng),在此僅對(duì)最重要的部分做簡(jiǎn)要闡述,供業(yè)內(nèi)人士參考。
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