细小离地间隙部件的清洗 - 完整版VIP专享VIP免费

细小离地间隙部件的清洗序言由于电子工业中元器件的复杂程度不断增加，导致了元器件与基板之间的空隙越来越狭窄。与此同时，对元器件的稳定性以及寿命的要求在不断的增加，特别是在射频领域当中。因此，清洗细小离地间隙部件的残留物变得尤为的重要。为了更清楚地认识它的重要性，我们进行了一项研究，即通过调整清洗工艺中的参数（例如：清洗剂、清洗温度、清洗设备等）来确认不同参数对细小离地间隙部件清洗效果的影响。背景小型元器件（例如：0201和01005）对清洗有相当高的要求。由于元件持续的小型化（间距小于1MIL）、离地间隙的变小（低于35µm）以及倒装晶片越来越广泛的应用，清除元件底部的助焊剂残留变得更为困难。元件底部的助焊剂残留物(图一)会对后续工艺造成诸多影响，例如敷型涂覆或底部填充材料的使用以及对元件的长期可靠性造成影响，例如：信号变形或漏电。图一：片式电容周围以及底部的助焊剂残留物清洗工艺由上文可见问题在于何种清洗工艺能够符合细小间隙对洁净度的要求。一项合适的清洗工艺不应只是使清洗剂流过间隙处，，而应该影响并清除每个部件底部的残留物，最为重要的是能够避免如图二所显示的二次污染。图二：清洗/漂洗/干燥的原理自从电子组装件去除助焊剂可自动化清洗后，许多清洗工艺例如超声、喷流、喷淋、批量清洗和在线清洗的工艺便建立了。与此同时，为了能够获得更高的性价比以及更环保，水基型喷淋工艺成为目前全球各生产企业最领先的工艺。我们进行了大量的研究，确定了水基型喷淋工艺不同的参数对洁净度的影响，进而提高细小底部间隙的清洗表现。清洗实验设置总的来说，清洗设备的设置以及清洗剂都会影响清洗结果。因此，我们详细制定了会影响清洗结果的参数列表：清洗设备参数清洗剂参数喷嘴种类清洗剂种类喷淋压力清洗剂浓度喷淋角度清洗剂温度基板与喷嘴的间距清洗时长为了更好地证明实验结果，作者使用一台在线喷淋清洗设备，系统进行了详尽的实验设计研究。重点放在一台使用喷洗技术的在线清洗设备上。（见图三）图三：在线喷淋清洗设备结构图特别制定的标准测试流程为取得具可比性且客观的综合评价提供了基础。（图表1）实验参数清洗剂FASTMPC浓度1510温度(度)4050清洗时间(分钟)2:203:005:00喷洗压力（bar）2,53,04,06,08,5喷射角度（度）904535喷嘴类型扁平扇形喷嘴舌型喷嘴全锥形喷嘴清洗水洗烘干隔离Buffertank(optional)缓冲槽（可选）喷射距离(毫米)80100120图表一：清洗研究的参数表本次实验选用了市场上各种不同的锡膏（共晶的和无铅的）焊接离地间隙<35µm的专用基板，来模拟最苛刻的环境。清洗剂参数本次研究使用了两款最新的水基型清洗剂，以比较不同的清洗剂对清洗效果的影响。其中一款清洗剂FAST®（快效表面活性剂）技术的清洗剂，另一款是基于MPC®(微相清洗剂)技术的。FAST®技术基于新一代表面活性剂技术，其分子结构更小且更活泼，使清洗分子与污染物的反应加快。这使得清洗剂具有相当高的浸润能力以及更强的渗透至细小离地间隙部件的能力。此外，与传统表面活性分子相比，FAST®清洗剂的表面活性分子的特殊结构使其能够绑定更多的残留物分子，以获得更高的清洗效率。（图四）图四：FAST®技术分子结构与传统表面活性剂而MPC®技术结合了溶剂和传统表面活性剂的优点，舍去了其两者的缺点。MPC®技术具有宽大的工艺窗口。阴离子和阳离子的有效结合，使该清洗剂能够有效的清除各种有机和无机残留物。微相将污染物从基板表面剥离并转移到周围的水相中。这样，污染物可以很容易的从清洗溶液中过滤出，从而使清洗剂再生。（图五）图五：不同技术的清洗剂寿命此外，本次实验对以上两种清洗剂均在两种浓度下进行了，以确定不同浓度对清洗结果的影响。MPC®技术传统技术FAST®技术清洗设备参数测试清洗设备对清洗结果的影响，即机械力对清洗结果的影响，指不同的喷淋压力(2,5–8,5bar)，不同的喷淋角度(35-90度),与基板的距离(80-120毫米)以及不同的喷嘴设计。因此，本次实验使用了三种不同的喷嘴进行。扁平扇形喷嘴扁平扇形喷嘴由于其内部的液体流动以及喷嘴口的特点，其喷出液体为扇面锥形。该喷嘴所覆盖的喷射面积可...