半導(dǎo)體封裝清洗技術(shù)解析
半導(dǎo)體作為現(xiàn)代電子工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)及支撐,在電子工業(yè)的應(yīng)用和所選用的材料也越來越廣泛。隨著第五代(5G)移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,5G半導(dǎo)體芯片工作頻率越來越高,尺寸越來越小,集成度越來越高,這對(duì)于半導(dǎo)體封裝清洗的可靠性要求也越來越高。
半導(dǎo)體器件封裝過程中會(huì)使用助焊劑和錫膏等作為焊接輔料,這些焊接輔料在焊接過程中或多或少都會(huì)產(chǎn)生殘留物,并且在制程中也會(huì)沾污一些污染物,例如指印、汗液、角質(zhì)和塵埃等。表面的助焊劑殘留物和污染物在空氣氧化和濕氣作用下,容易腐蝕器件,造成不可逆損傷,影響器件的穩(wěn)定性甚至失效。
不同形式的封裝其芯片電路與引出線之間的連接方式有不同,為保證產(chǎn)品的可靠性,需要在封裝前將連接時(shí)帶來的污染物清除干凈。為了確保半導(dǎo)體器件的品質(zhì)和高可靠性,必須在封裝階段引入清洗工藝和使用清洗劑。
目前半導(dǎo)體器件封裝業(yè)的清洗劑主要是采用堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑。
半導(dǎo)體封裝焊接輔料殘留物主要是松香和有機(jī)酸,松香和有機(jī)酸都含有羧基能與堿性清洗劑中的堿性成分發(fā)生皂化反應(yīng)生成有機(jī)鹽,因此堿性清洗劑對(duì)半導(dǎo)體器件的助焊劑殘留物有良好的清洗效果。
但隨著半導(dǎo)體的發(fā)展和特殊功能的需求,一些器件上組裝了鋁、銅、鉑、鎳等敏感金屬、油墨字符和特殊標(biāo)簽等相當(dāng)脆弱的功能材料。這些敏感金屬和特殊功能材料在堿性環(huán)境下,容易被氧化變色或溶脹、變形和脫落等,因此限制了堿性水清洗劑在半導(dǎo)體封裝清洗業(yè)的廣泛使用。
中性水基清洗劑主要通過表面活性劑對(duì)焊接殘留的滲透和剝離作用,促使助焊劑或焊膏殘留從半導(dǎo)體器件表面脫落,溶解到溶劑或者水中,從而達(dá)到清洗目的。中性清洗劑因pH中性,所以對(duì)銅、鋁等敏感金屬、特殊功能材料和油墨字符等具有很好的兼容性,并且有利于后續(xù)的廢水處理,更容易獲得排放許可。
總的來說,堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑因清洗機(jī)理不一,導(dǎo)致最終的清洗效果不同。大體上,堿性水基清洗劑的清潔力優(yōu)于中性清洗劑,中性水基清洗劑的兼容性優(yōu)于堿性清洗劑。具體采用哪種清洗劑進(jìn)行半導(dǎo)體封裝清洗,需要根據(jù)所清洗對(duì)象的特性來選擇。
深圳市合明科技作為長期奮戰(zhàn)在電子制程行業(yè)前端的國家高新技術(shù)企業(yè),聚焦行業(yè)最新制程清洗技術(shù),專注于電子制程,服務(wù)全球電子制造產(chǎn)業(yè)。 現(xiàn)有多款清洗劑針對(duì)不同工藝及應(yīng)用的半導(dǎo)體封裝清洗,針對(duì)電子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比較豐富的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況,自主開發(fā)了較為完整的水基系列產(chǎn)品,精細(xì)化對(duì)應(yīng)涵蓋從半導(dǎo)體封裝到PCBA組件終端,包括有水基清洗劑和半水基清洗劑,堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現(xiàn)在,在同等的清洗力的情況下,合明科技的兼容性較佳,兼容的材料更為廣泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗劑清洗的錫膏種類更多(測(cè)試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;測(cè)試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,離子殘留低、干凈度更好。
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以上為本公司一些經(jīng)驗(yàn)的累積,因工藝問題內(nèi)容廣泛,沒有面面俱到,只對(duì)常見問題作分析,隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷更新?lián)Q代,新的工藝問題也不斷出現(xiàn),本公司自成立以來不斷的追求產(chǎn)品的創(chuàng)新,做到與時(shí)俱進(jìn),熟悉各種生產(chǎn)復(fù)雜工藝,能為各種客戶提供全方位的工藝、設(shè)備、材料的清洗解決方案支持。
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