一种嵌入式功率模块的清洗方法和清洗装置与流程

本发明涉及电子制造清洗，尤其涉及一种嵌入式功率模块的清洗方法。

背景技术：

1、功率芯片直接嵌入到pcb内部腔体中，通过底部的引线框架实现电气连接与高效散热。功率芯片与外部电路的连接不再使用传统键合线，而是依靠电镀填充铜的微孔垂直导通(该封装形式简称ecp)。ecp底面作为主散热面，能够直接焊接到散热器上。ecp顶部的外露焊盘，可以焊接芯片等主动元器件，以及电阻、电容等被动元器件，使其具备驱动和控制功能。一般多块相同的ecp作为不同的相序被焊接到同一个散热器上，从而形成嵌入式功率模块。

2、当前，嵌入式功率模块普遍采用同步回流焊工艺，ecp器件封装表面通过含助焊剂的锡膏完成元器件贴装。ecp底部放置在散热器焊片上方，整体叠放后一次性进入回流焊炉进行加热，焊片和表面焊膏同时熔融，分别完成封装底面焊盘和散热器之间，以及元器件和封装表面焊盘之间的焊接。

3、同步回流焊工艺中，底部焊片助焊剂与表面焊膏助焊剂在同一回流过程中将共同挥发析出助焊剂残留，在功率模块上表面和侧壁，以及功率模块与散热器结合面边缘形成顽固助焊剂残留，若清理不彻底，易引发绝缘下降、电化学迁移和焊点失效等问题。

4、现有技术中，清洗方式通常采用化学药水清洗、超声波水基清洗、高压喷淋清洗和等离子体清洗等方法，其中，化学药水清洗使用有机溶剂或水基清洗剂，涉及化学品管理，废液排放需环评审批，废液处理成本高；超声波水基清洗同样存在化学品污染和环评问题，且清洗后需干燥工序，增加设备和时间成本；高压喷淋清洗设计废水处理和环保合规，需要后续干燥工序；等离子体清洗则存在设备复杂，成本高，处理面积有限和不适合大面积批量生产的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种嵌入式功率模块的清洗方法，以实现环保无污染、无废液排放、免干燥工序和高效清除助燃剂残留。

2、根据本发明的一方面，提供了一种嵌入式功率模块的清洗方法，包括：

3、将液态co2制备成干冰颗粒；

4、将所述干冰颗粒加速至至少大于或等于80m/s；

5、将加速后的所述干冰颗粒以30°~90°的喷射角度轰击功率模块。

6、可选的，将液态co2制备成干冰颗粒，包括：

7、将液态co2通过高压节流膨胀法制备成粒径为0.1~0.5mm的干冰颗粒。

8、可选的，将所述干冰颗粒加速至至少大于或等于80m/s，包括：通过拉瓦尔喷管将所述干冰颗粒加速至80~300m/s。

9、可选的，将所述干冰颗粒加速至120~200m/s；所述喷射角度为60°~80°。

10、可选的，将加速后的所述干冰颗粒以30°~90°的喷射角度轰击功率模块，包括：

11、将加速后的所述干冰颗粒以30°~90°的喷射角度轰击功率模块的封装以及散热器表面。

12、可选的，所述嵌入式功率模块的清洗方法还包括：

13、对于功率器件的底部和/或插件引脚根部采用第一粒径的干冰颗粒进行一次扫描，以及采用第二粒径的干冰颗粒进行二次扫描，其中，所述第二粒径大于所述第一粒径。

14、可选的，所述第一粒径为0.1~0.3mm粒径，所述第二粒径为0.3~0.5mm。

15、可选的，所述一次扫描的扫描速度小于所述二次扫描的扫描速度。

16、可选的，所述嵌入式功率模块包括pcb，所述方法还包括：清洗完成后使用0.1~0.6mpa气压的惰性气体对pcb表面进行吹扫，清除残余颗粒。

17、本发明实施例的技术方案，将液态co2制成干冰颗粒，再将干冰颗粒加速至80~300m/s，最后以30°~90°的喷射角度轰击嵌入式功率模块的封装及散热器表面。利用干冰低温脆化、动能冲击与升华微爆炸三重协同效应，精准清除嵌入式功率模块表面、侧壁和结合面边缘的助焊剂残留，清洗过程中不使用任何化学药剂。干冰撞击后直接升华成co2气体，实现了无化学药剂、无废液残留和免干燥的对嵌入式功率模块的高效清洁。

18、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种嵌入式功率模块的清洗方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将液态co2制备成干冰颗粒，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述干冰颗粒加速至至少大于或等于80m/s，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述干冰颗粒加速至120~200m/s；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将加速后的所述干冰颗粒以30°~90°的喷射角度轰击功率模块，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一粒径为0.1~0.3mm粒径，所述第二粒径为0.3~0.5mm。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一次扫描的扫描速度小于所述二次扫描的扫描速度。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌入式功率模块包括pcb，所述方法还包括：清洗完成后使用0.1~0.6mpa气压的惰性气体对pcb表面进行吹扫，清除残余颗粒。