CN111089776A - 一种银线塑封器件的开封方法 - Google Patents

一种银线塑封器件的开封方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种银线塑封器件的开封方法，包括如下步骤：使用激光开封去除部分塑封材料；使用包含银的含酸液体作为开封液去除剩余的塑封材料，实现对银线塑封器件的开封。该方法开封稳定性好，对银焊线腐蚀性小，解决了现有的开封方法对银焊线存在较强腐蚀性容易导致银线损伤(如变细)甚至断裂的问题。

Description

一种银线塑封器件的开封方法
技术领域
本发明涉及电子元器件开封技术领域。更具体地，涉及一种银线塑封器件的开封方法。
背景技术
由于银焊线的硬度低于铜焊线，而且可靠性和铜焊线相当。使得越来越多的封装公司选择使用银焊线作为焊线材料。
在失效分析方法方面，由于银焊线和铜焊线一样容易被开封使用的化学试剂腐蚀，使得银焊线产品的化学开封问题变为不得不解决的问题。
目前针对银线塑封器件的开封方法一般是使用发烟硝酸加热去除覆盖银线的塑封材料，以对银线进行化学开封，然而发烟硝酸对银线的腐蚀性较强，容易导致银线断裂。
因此，需要提供一种新的银线塑封器件的开封方法，以解决上述存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种银线塑封器件的开封方法，该方法开封稳定性好，对银焊线腐蚀性小，解决了现有的开封方法对银焊线存在较强腐蚀性容易导致银线损伤(如变细)甚至断裂的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种银线塑封器件的开封方法，包括如下步骤：
使用激光开封去除部分塑封材料；
使用包含银的含酸液体作为开封液去除剩余的塑封材料，实现对银线塑封器件的开封。
进一步地，所述开封液为包含银的发烟硝酸或包含银的发烟硝酸与发烟硫酸的混合溶液。
进一步地，所述开封液中，银以固态硝酸银的形式加入。
进一步地，所述开封液中，发烟硝酸与发烟硫酸的体积比为5:1。
进一步地，所述开封液在80-130℃温度之间使用。
进一步地，当所述开封液为包含银的发烟硝酸时，所述开封液在100-130℃温度之间使用。
进一步地，当所述开封液为包含银的发烟硝酸时，所述开封液在120℃使用。
进一步地，当所述开封液为包含银的发烟硝酸与发烟硫酸的混合溶液时，所述开封液在80℃使用。
进一步地，通过所述激光开封去除部分塑封材料后，以暴露出该银线。
进一步地，通过所述激光开封去除部分塑封材料后，以暴露出该银线的线弧。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的银线塑封器件的开封方法中，激光开封去除部分塑封材料减少了化学反应的时间，更有利于保证该方法的开封稳定性及防止银线被腐蚀；结合特定组成的开封液以及该开封液的使用条件使得该开封方法能很好的解决现有的开封方法对银焊线存在较强腐蚀性容易导致银线变细甚至断裂的问题，同时具有稳定的防止银线被腐蚀的性能。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出采用激光开封去除部分塑封材料，以暴露出该银线的线弧的示意图。
图2示出实施例1中体积比为3:1的发烟硝酸与发烟硫酸混合得到的混酸作为开封液在不同的温度下开封后的电镜图。
图3示出实施例1中发烟硝酸作为开封液在不同的温度下开封后的电镜图。
图4示出实施例1中发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液在不同的温度下开封后的电镜图。
图5示出采用激光开封去除部分塑封材料，以刚暴露出该银线的示意图。
图6示出实施例2中发烟硝酸+硝酸银(固态)的混合溶液作为开封液不同样品开封后的电镜图。
图7示出实施例2中混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)+硝酸银(固态)作为开封液在不同的温度下开封后的电镜图。
图8示出实施例2中混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)作为开封液不同样品开封后的电镜图。
图9示出实施例2中混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝6:1)+硝酸银(固态)作为开封液在不同的温度下开封后的电镜图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
银焊线作为常用的封装焊线材料，其表面成型有保护作用的塑料。在进行不合格产品失效分析或合格产品在制备过程中的状态确认时，需要将保护银焊线的塑料去除而进行开封。现有的采用发烟硝酸的开封方法非常容易导致银焊线的断裂，故而，无法准确的获知开封前银焊线的状态。针对该问题，本发明的一个实施例提供了一种开封效果稳定的、对银焊线损伤率低的、银焊线保持率高的银线塑封器件的开封方法，该开封方法包括如下步骤：
使用激光开封去除部分塑封材料；
使用包含银的含酸液体作为开封液去除剩余的塑封材料，实现对银线塑封器件的开封。
上述技术方案中，采用激光去除部分塑封材料，减少了开封液的化学反应的时间，使得开封液能更好的去除剩余部分塑封材料同时又能防止银线受损，进而提高了开封的稳定性，使得银线保持率稳定。
在一个优选示例中，通过所述激光开封去除部分塑封材料后，以暴露出该银线，更优选为暴露出该银线的线弧。该方法使得经过开封液开封后的银线具有更高的保持率，未有断裂的现象出现。
在一个优选示例中，所述开封液在在80-130℃温度之间使用。
上述技术方案中，包含银的含酸液体中，银优选以固态硝酸银的形式加入，最后得到的开封液为液态。
在一个优选示例中，包含银的含酸液体中的酸可为发烟硝酸或者是发烟硝酸与发烟硫酸混合形成的混酸。包含银的前述含酸液体既能够有效的去除塑封材料同时又能防止银线受损。
具体地，可根据塑封材料的具体材质的不同，可选择不同的开封液去除塑封材料。对于容易被发烟硝酸腐蚀的塑封材料(例如EMC-9200塑封材料)，上述开封方法中，开封液可选择为包含银的发烟硝酸，优选在100-130℃温度之间使用。更优选在120℃温度使用。此时，开封后银线的保持率最高，且保持率稳定性好。
对于不容易被发烟硝酸腐蚀的塑封材料(例如G1250塑封材料)，上述开封方法中，开封液可选择为包含银的发烟硝酸与发烟硫酸的混合形成的混酸。进一步地，当该开封液中发烟硝酸与发烟硫酸的体积比为5:1且在80℃使用该开封液时，经开封后，银线的保持率最高，保持率稳定性好，且无断裂的现象发生。
以下结合一些具体实施例对本发明的技术方案进行具体说明：
如无特殊说明，实施例中，提到的比例均为体积比。
实施例1
针对容易被发烟硝酸腐蚀的塑封材料的开封
1.1试验开封液的选择对银线的影响。
具体的开封液组成及开封液的使用温度如下表1所示。
表1实施例1中各试验例的配方组成
Figure BDA0002331154530000031
Figure BDA0002331154530000041
针对塑封材料为EMC-9200塑封材料，银焊线线径为20.2μm的银焊线的开封：
先采用激光开封去除部分塑封材料，以暴露出该银线的线弧(如图1所示)，再分别使用如表1中的开封液作用于该塑封材料上，对银线进行开封，开封效果分别如图1-3及表2-3所示。
其中，图2-4依次为由体积比为3:1的发烟硝酸与发烟硫酸混合得到的混酸作为开封液、发烟硝酸作为开封液、发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液的开封效果。
具体地，从图2中可知，使用混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝3:1)为开封液，在90-140℃不同温度进行开封后，银线均被严重腐蚀。
表2示出了使用发烟硝酸为开封液，在100-150℃不同温度下进行开封后，不同温度开封后，随机抽取4条银线的线径值及平均值。从图3以及表2中可知，使用发烟硝酸为开封液，在100-150℃不同温度下进行开封后，银线线径变细但线弧完整，当开封温度在140℃时，银线变细程度最小。
表2使用发烟硝酸为开封液，在100-150℃不同温度下进行开封后，不同温度开封后，随机抽取4条银线的线径值及平均值
Figure BDA0002331154530000042
Figure BDA0002331154530000051
表3示出了使用发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液，在100-150℃不同温度下进行开封后，不同温度开封后，随机抽取4条银线的线径值及平均值。从图4以及表3中可知，使用该开封液，在100-150℃不同温度下进行开封后，银线线径变细程度变小且线弧完整，当开封温度在100-130℃时，银线变细程度更小，在120℃时，银线变细程度最小，且银线细度稳定性最好。
表3使用发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液，在100-150℃不同温度下进行开封后，不同温度开封后，随机抽取4条银线的线径值及平均值
Figure BDA0002331154530000052
1.2使用发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液，测试该方法的稳定性。
针对塑封材料为EMC-9200塑封材料，银焊线线径为20.2μm的银焊线的开封：
先采用激光开封去除部分塑封材料，以暴露出该银线的线弧，再使用发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液，在120℃温度下进行开封，对10个样品，每个随机抽取2条银线，测试开封后线径值及平均值，结果如下表4所示。从表4中也可知，该条件下开封的稳定性好。
进一步地，在140℃温度下重复上述稳定性试验，结果，10组样品中，开封后银线平均线径差异远远大于表4中的数据，稳定性效果比表4中效果差。
表4使用发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液，在120℃进行开封后，银线的线径值及平均值
Figure BDA0002331154530000061
1.3激光开封深度对银焊线腐蚀程度的研究
针对塑封材料为EMC-9200塑封材料，银焊线线径为20.2μm的银焊线的开封：
先采用激光开封去除部分塑封材料，以刚暴露出该银线(如图5所示)，再分别使用发烟硝酸与硝酸银(固态)混合形成的液体作为开封液，在100-150℃不同温度下进行开封后，不同温度开封后，随机抽取4条银线的线径值及平均值，测试得到开封后最大银线平均线径为15.08μm。
实施例2
针对较难被发烟硝酸腐蚀的塑封材料
2.1试验开封液的选择对银线的影响。
表5实施例2中各试验例的配方组成及开封形态
Figure BDA0002331154530000062
Figure BDA0002331154530000071
针对塑封材料为G1250塑封材料，银焊线线径为16.8μm的银焊线的开封：
先采用激光开封去除部分塑封材料，以暴露出该银线的线弧，再分别使用如表5中的开封液对银焊线进行开封，开封效果分别如图4-7及表5所示。
其中，图6-9依次为由发烟硝酸+硝酸银(固态)的混合作为开封液、混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)+硝酸银(固态)作为开封液、混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)作为开封液、以及混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝6:1)+硝酸银(固态)作为开封液的开封电镜图。
具体地，从图6中可知，使用发烟硝酸+硝酸银(固态)的混合作为开封液，在120℃进行开封后，测试的a-d四个样品中银线均被严重腐蚀。
从图7中可知，使用混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)+硝酸银(固态)作为开封液，在60℃开封时，因为温度低，反应时间长，银线被严重腐蚀；在80℃开封时，银线线径变细，但线弧完整，经测量平均线径为15.40μm；在100℃开封时，银线有部分被腐蚀。
从图8中可知，使用混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)作为开封液，在120℃进行开封后，测试的a-c三个样品中银线均被严重腐蚀。
从图9中可知，使用混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝6:1)+硝酸银(固态)作为开封液，在60℃-100℃开封时，银线有部分被腐蚀。
2.2使用混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)+硝酸银(固态)作为开封液，测试该方法的稳定性。
针对塑封材料为G1250塑封材料，银焊线线径为16.8μm的银焊线的开封：
先采用激光开封去除部分塑封材料，以暴露出该银线的线弧，再使用混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)+硝酸银(固态)作为开封液，在80℃温度下进行开封，对10个样品，每个随机抽取2条银线，测试开封后线径值及平均值，结果如下表6所示。从表6中也可知，该条件下开封的稳定性好。
表6使用混酸(发烟硝酸：发烟硫酸＝5:1)+硝酸银(固态)作为开封液，在80℃进行开封后，银线的线径值及平均值
Figure BDA0002331154530000072
Figure BDA0002331154530000081
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种银线塑封器件的开封方法，其特征在于，包括如下步骤：
使用激光开封去除部分塑封材料；
使用包含银的含酸液体作为开封液去除剩余的塑封材料，实现对银线塑封器件的开封。
2.根据权利要求1所述的开封方法，其特征在于，所述开封液为包含银的发烟硝酸或包含银的发烟硝酸与发烟硫酸的混合溶液。
3.根据权利要求2所述的开封方法，其特征在于，所述开封液中，银以固态硝酸银的形式加入。
4.根据权利要求2所述的开封方法，其特征在于，所述开封液中，发烟硝酸与发烟硫酸的体积比为5:1。
5.根据权利要求2所述的开封方法，其特征在于，所述开封液在80-130℃温度之间使用。
6.根据权利要求2所述的开封方法，其特征在于，当所述开封液为包含银的发烟硝酸时，所述开封液在100-130℃温度之间使用。
7.根据权利要求2所述的开封方法，其特征在于，当所述开封液为包含银的发烟硝酸时，所述开封液在120℃使用。
8.根据权利要求2所述的开封方法，其特征在于，当所述开封液为包含银的发烟硝酸与发烟硫酸的混合溶液时，所述开封液在80℃使用。
9.根据权利要求1所述的开封方法，其特征在于，通过所述激光开封去除部分塑封材料后，以暴露出该银线。
10.根据权利要求1所述的开封方法，其特征在于，通过所述激光开封去除部分塑封材料后，以暴露出该银线的线弧。
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