一种待打线封装芯片产品的清洗方法与流程

1.本发明涉及了芯片产品的清洗技术领域，具体涉及了一种待打线封装芯片产品的清洗方法。


背景技术：

2.待打线封装的电子产品在烧结后，若芯片表面有助焊剂的残留，往往会引起打线不合格、塑封后分层等质量问题。为了提高产品的可靠性，一般消费者也会要求对烧结后的待打线封装产品进行清洗。因此，待打线封装芯片产品的清洗是十分重要的关键工序。
3.目前，实际产生过程中有很多清洗方法，但是往往会出现锡膏脱落、清洗不彻底的问题，甚至有较大比例的产品清洗后芯片表面出现白色或淡黄色结晶颗粒，这种白色或淡黄色结晶颗粒也同样会引起打线封装不合格的问题，严重影响产品的可靠性，直接将这些不合格产品扔掉也会带来较大的经济损失。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对现有技术待打线封装芯片产品的清洗方法存在清洗不干净、锡膏脱落或出现白色、淡黄色结晶颗粒杂质等问题，提供一种待打线封装芯片产品的清洗方法。该清洗方法不仅能将助焊剂清洗干净，保证锡膏稳定，还能不会出现白色或淡黄色结晶颗粒等影响质量的杂质，对于工业生产具有较高的经济价值和推广意义。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种待打线封装芯片产品的清洗方法，包括以下步骤：
7.步骤1、将待打线封装芯片产品置于清洗剂中，在超声作用下进行清洗；
8.步骤2、将所述步骤1清洗后的待打线封装芯片产品在去离子水中进行浸泡处理；
9.步骤3、将所述步骤2浸泡后的待打线封装芯片产品进行脱水处理；
10.步骤4、将所述步骤3脱水处理后的产品进行烘干处理，清洗完成。
11.本发明提供的待打线封装芯片产品的清洗方法，主要包括清洗剂超声清洗、去离子水浸泡、脱水处理和烘干处理四个步骤，在四个步骤的协同作用下，不仅能将助焊剂清洗干净，保证锡膏稳定，还不会出现白色或淡黄色结晶颗粒等影响质量的杂质，对于工业生产具有较高的经济价值和推广意义。
12.其中在清洗剂超声清洗工艺的作用下，可以将芯片表面的助焊剂清洗干净，改善打线不合格和封装分层的问题，然后去离子的浸泡作用下可以除去芯片残余的助焊剂，后期脱水处理是至关重要的，在脱水和烘干的作用下，可以保证结晶颗粒杂质的零产生，保证产品的稳定可靠性。
13.进一步的，所述步骤1中，清洗剂是水剂型清洗剂。市场上的清洗剂主要分为水剂型清洗剂和溶剂型清洗剂，溶剂型的有机物含量高，对环保要求高，清洗效率和效果不佳，采用水剂型清洗剂更具有环保性，效果更好。进一步的，所述步骤1中，所述清洗剂是采用直接购买的清洗剂原液。
14.进一步的，所述步骤1中，超声功率为1～3w/l。控制超声体积功率密度，按照每l清洗液对应输入1
‑
3瓦特的超声能量密度，实现良好的清洗作用。
15.进一步的，所述步骤1中，超声清洗的温度不超过60℃，超声清洗的时间不超过20min。优选地，所述步骤1中，超声的温度为40℃～60℃，超声清洗的时间为5min～20min。
16.经过发明人大量的实验研究发现，超声的温度、功率强度及清洗时间都与清洗效果有着至关重要的影响，超声功率强度不能过大，过大就会导致锡膏被破坏，但是超功率强度过小的话会造成助焊剂清洗不干净；超声清洗的时间过长或温度过高也会造成后面芯片表面金属的腐蚀，影响后续产品质量。
17.进一步的，所述步骤1中，在超声作用下清洗过程中，清洗剂为循环流动的，流量为50l/min～100l/min。清洗剂的循环流动不仅可以增强清洗效果，与超声处理形成辅助配合的作用，还能减小清洗的时间，提高清洗的效果。
18.进一步的，所述步骤2中，浸泡处理的时间为1min～5min。经过发明人大量的实验研究发现，浸泡时间是清洗过程中至关重要的环节，浸泡时间过短的话，残余到产品表面的清洗剂处理不干净，但是时间太长，导致结晶颗粒的几率会大大增大。
19.进一步的，所述步骤2中，浸泡过程中，是在去离子水处于超声条件下进行的。
20.进一步的，所述步骤3中，脱水处理是采用溶剂浸泡的方式对产品进行脱水处理。
21.进一步的，所述溶剂是无水乙醇和正溴丙烷中的至少一种。
22.进一步的，所述步骤3中，溶剂浸泡的时间为至少1min。研究发现，溶剂浸泡的时间过短，结晶盐出现的几率仍然很大，但是溶剂浸泡时间过程会影响生产效率。优选地，所述步骤3中，溶剂浸泡的时间为1min～5min。
23.进一步的，所述步骤4中，烘干的温度为70℃～90℃，烘干的时间为15min～25min。
24.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
25.本发明提供的待打线封装芯片产品的清洗方法，主要包括清洗剂超声清洗、去离子水浸泡、脱水处理和烘干处理四个步骤，在四个步骤的协同作用下，不仅能将助焊剂清洗干净，保证锡膏稳定，还不会产生白色或淡黄色结晶颗粒等影响质量的杂质，对于工业生产具有较高的经济价值和推广意义。
附图说明
26.图1是对比例1清洗后出现结晶颗粒杂质的芯片产品的图片。
27.图2是对比例1清洗后出现结晶颗粒杂质的芯片产品的图片。
具体实施方式
28.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.清洗剂为花王牌616型号的水剂型清洗剂。
31.实施例1
32.清洗待打线封装芯片产品：
33.步骤1、将同一批次10000个附着有清洗型助焊剂的待打线封装芯片产品置于清洗剂中，在超声作用下进行清洗，超声功率为1.5w/l，超声的温度为50℃，超声清洗的时间为15min；同时清洗剂循环流动，流量为100l/min。
34.步骤2、将所述步骤1清洗后的待打线封装芯片产品在去离子水中进行浸泡处理，浸泡的时间为2min，同时浸泡过程中去离子水采用超声处理，超声频率为28khz。
35.步骤3、将所述步骤2浸泡后的待打线封装芯片产品进行正溴丙烷浸泡1min的脱水处理；
36.步骤4、将所述步骤3脱水处理后的产品进行烘干处理，烘干的温度为70℃，烘干的时间为15min，清洗完成。
37.实施例2
38.清洗待打线封装芯片产品：
39.步骤1、将与实施例1同一批次10000个附着有清洗型助焊剂的待打线封装芯片产品置于清洗剂中，在超声作用下进行清洗，超声功率为1w/l，超声的温度为60℃，超声清洗的时间为20min；同时清洗剂循环流动，流量为50l/min。
40.步骤2、将所述步骤1清洗后的待打线封装芯片产品在去离子水中进行浸泡处理，浸泡的时间为5min，同时浸泡过程中去离子水采用超声处理，超声频率为28khz。
41.步骤3、将所述步骤2浸泡后的待打线封装芯片产品进行无水乙醇和正溴丙烷混合溶剂浸泡5min的脱水处理；
42.步骤4、将所述步骤3脱水处理后的产品进行烘干处理，烘干的温度为80℃，烘干的时间为20min，清洗完成。
43.实施例3
44.清洗待打线封装芯片产品：
45.步骤1、将与实施例1同一批次10000个附着有清洗型助焊剂的待打线封装芯片产品置于清洗剂中，在超声作用下进行清洗，超声功率为3w/l，超声的温度为40℃，超声清洗的时间为5min；同时清洗剂循环流动，流量为80l/min。
46.步骤2、将所述步骤1清洗后的待打线封装芯片产品在去离子水中进行浸泡处理，浸泡的时间为4min，同时浸泡过程中去离子水采用超声处理，超声频率为28khz。
47.步骤3、将所述步骤2浸泡后的待打线封装芯片产品进行无水乙醇浸泡4min的脱水处理；
48.步骤4、将所述步骤3脱水处理后的产品进行烘干处理，烘干的温度为90℃，烘干的时间为20min，清洗完成。
49.实施例4
50.清洗待打线封装芯片产品：
51.步骤1、将与实施例1同一批次10000个附着有清洗型助焊剂的待打线封装芯片产品置于清洗剂中，在超声作用下进行清洗，超声功率为2w/l，超声的温度为40℃，超声清洗的时间为10min；同时清洗剂循环流动，流量为100l/min。
52.步骤2、将所述步骤1清洗后的待打线封装芯片产品在去离子水中进行浸泡处理，浸泡的时间为2min，同时浸泡过程中去离子水采用超声处理，超声频率为28khz。
53.步骤3、将所述步骤2浸泡后的待打线封装芯片产品进行正溴丙烷浸泡3min的脱水
处理；
54.步骤4、将所述步骤3脱水处理后的产品进行烘干处理，烘干的温度为80℃，烘干的时间为20min，清洗完成。
55.实施例5
56.清洗待打线封装芯片产品：
57.步骤1、将与实施例1同一批次10000个附着有清洗型助焊剂的待打线封装芯片产品置于清洗剂中，在超声作用下进行清洗，超声功率为2.5w/l，超声的温度为60℃，超声清洗的时间为18min。
58.步骤2、将所述步骤1清洗后的待打线封装芯片产品在去离子水中进行浸泡处理，浸泡的时间为3min，同时浸泡过程中去离子水采用超声处理，超声频率为28khz。
59.步骤3、将所述步骤2浸泡后的待打线封装芯片产品进行正溴丙烷浸泡5min的脱水处理；
60.步骤4、将所述步骤3脱水处理后的产品进行烘干处理，烘干的温度为90℃，烘干的时间为25min，清洗完成。
61.测试1：
62.将实施例1
‑
5清洗后的芯片产品，在wire bound仪器上进行打线封装处理，经测试，实施例1
‑
5清洗后的芯片产品打线封装合格率为100％，芯片产品表面未出现白色或淡黄色结晶颗粒。
63.采用本发明的清洗方法，不仅能将助焊剂清洗干净，保证锡膏稳定，还不会产生白色或淡黄色结晶颗粒等影响质量的杂质，对于工业生产具有较高的经济价值和推广意义。
64.对比例1
65.对比例采用的与实施例1同一批次10000个芯片产品进行清洗，清洗过程与实施例1相比缺少了溶剂脱水的过程，其余的过程及工艺参数与实施例1相同。
66.步骤1、将一批次附着有清洗型助焊剂的待打线封装芯片产品置于清洗剂中，在超声作用下进行清洗，超声功率为1.5w/l，超声的温度为50℃，超声清洗的时间为15min；同时清洗剂循环流动，流量为100l/min。
67.步骤2、将所述步骤1清洗后的待打线封装芯片产品在去离子水中进行浸泡处理，浸泡的时间为2min，同时浸泡过程中去离子水采用超声处理，超声频率为28khz。
68.步骤3、将所述步骤2浸泡处理后的产品进行烘干处理，烘干的温度为70℃，烘干的时间为15min，清洗完成。
69.采用测试1中相同的测试方法，将对比例1清洗后的芯片产品在wire bound仪器上进行打线封装处理，经测试，对比例1清洗后的芯片产品打线封装合格率为98.5％，还有1.5％的芯片产品由于表面出现了白色或淡黄色结晶颗粒而造成打线封装不合格。图1和图2显示了含有结晶颗粒的芯片产品的图片情况。
70.对比例2
71.对比例2采用的与实施例1同一批次芯片产品进行清洗，清洗过程与实施例1相同，不同之处在于改变了步骤1中清洗剂清洗过程中超声的功率强度，其余的工艺参数和过程与实施例1完全相同。
72.对比例2分为两组测试，每组清洗10000个芯片产品，并进行打线封装测试，2a组和
2b组，2a组中分别尝试超声功率为3.2w/l和3.5w/l，经过测试发现，当超声功率强度超过3.0w/l时，部分产品均出现锡膏破坏的现象出现。2b组中，将功率强度调制0.5w/l，经过测试发现，虽然产品没有出现结晶颗粒，但是由于助焊剂没有清洗干净还有残余，一些产品仍会出现打线封装不合格。
73.对比例3
74.对比例3采用的与实施例1同一批次的芯片产品进行清洗，每组清洗10000个芯片产品，并进行打线封装测试，清洗过程与实施例1相同，不同之处在于改变了去离子水浸泡的时间，其余的工艺参数和过程与实施例1完全相同。
75.然后，采用测试1中相同的测试方法，将对比例4清洗后的芯片产品在wire bound仪器上进行打线封装处理，去离子水浸泡时间及测试合格率如表1所示。
76.表1
[0077][0078]
经过发明人大量的实验研究发现，浸泡时间是清洗过程中至关重要的环节，浸泡时间过短的话，残余到产品表面的清洗剂处理不干净，导致结晶颗粒的产生大大升高，时间太长，也会导致结晶颗粒的几率有所增大。
[0079]
对比例4
[0080]
对比例4采用的与实施例1同一批次10000个芯片产品进行清洗，清洗过程与实施例1相同，不同之处在于改变了溶剂浸泡脱水的时间，对比例4溶剂浸泡脱水时间为30s。其余的工艺参数和过程与实施例1完全相同。
[0081]
采用测试1中相同的测试方法，将对比例4清洗后的芯片产品在wire bound仪器上进行打线封装处理，经测试，对比例4清洗后的芯片产品打线封装合格率为99.2％，有0.8％的芯片产品由于表面出现了白色或淡黄色结晶颗粒而造成打线封装不合格。
[0082]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。