半导体是现代电子工业发展的基础和支撑,在电子行业中应用和选材也越来越多。
随着5G移动通信技术(5G)的快速发展,5G半导体芯片的工作频率也越来越高,体积越来越小,集成度越来越高,对半导体封装的清洗工业的要求也不断提高。
在半导体器件的封装过程中,可采用助焊剂和锡膏等作为辅助材料,这些辅助材料在焊接过程中或多或少地存在着残留,而且在焊接过程中会有一定的其他物质的残留,如:指印、汗渍、角质、灰尘等。
在助焊剂表面的残留及污染物在空气氧化和湿气的作用下,容易腐蚀设备,造成不可逆损伤,影响设备的稳定性,甚至让设备失效。
在封装过程中,为保证半导体器件的质量和高可靠性,需要引入封装清洗工艺和清洗剂。
在半导体封装行业中,目前使用的清洗剂主要是碱式和中性这两种水基清洗剂。
其中,半导体封装焊接辅料残留以松香和有机酸为主,松香和有机酸均含有羧基能与碱性清洗剂中的碱性组分发生皂化反应生成有机盐,因而碱性清洗剂对半导体器件的助焊剂残留清洗具有很好的效果。
但是,由于半导体技术的发展和特殊功能的要求,在某些器件上也有铝、铜、铂、镍等敏感金属、油墨、专用标签等较为脆弱的功能材料。
这类敏感金属及特殊功能材料在碱性环境中易发生氧化、脱色、变形、脱落等现象,制约了其在半导体封装清洗行业的广泛应用。
中性水基清洗剂主要是通过表面活性剂对焊后残余进行渗透和剥离,促使焊剂或焊膏从半导体器件表面脱落,溶入溶剂或水中,从而达到清洗的目的。
由于中性清洗剂pH中性,因此对铜、铝等敏感金属、特种功能材料及墨字有良好的兼容性,并便于后续废水处理,且易于取得排放许可证。
总体而言,碱性与中性两种水基清洗剂由于清洗机理不同,导致最终清洗效果有所不同。
总体而言,碱性水基清洁剂的清洁力优于中性清洁剂,中性水基清洁剂的相容性优于碱性清洁剂。
在半导体封装中,具体使用哪种清洗剂,需要根据被清洁物体的性质来选择。
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