CN113210341A - 一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法 - Google Patents

一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，涉及半导体封装技术领域。该一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，包括以下步骤：S1.配制清洗剂；S2.陶瓷瓷嘴筛选分级；S3.浸泡处理；S4.清洗处理；S5.风干干燥。通过先对陶瓷瓷嘴进行筛选分级，然后将混合酸与氧化剂、去离子水按照一定比例混合配制成清洗剂后，放入清洗设备内，对分级后的陶瓷瓷嘴以特定的温度和时间分别进行清洗处理，进而可以利用清洗剂的氧化性、微蚀刻和络合反应，去除陶瓷瓷嘴上的金属脏污、有机物、颗粒杂质、油脂等，只需一次就能清洗干净，清洗时间更短，清洗效率更高，清洗成本更低，而且不会对陶瓷瓷嘴表面造成损伤。

Description

一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，具体为一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法。
背景技术
瓷嘴，又名陶瓷劈刀、毛细管，它作为邦定机的一个焊接针头，适用于二极管、三极管、可控硅、LED、声表面波、IC芯片等线路的焊接上，半导体封装用陶瓷具有耐腐蚀、尺寸精度高、表面光洁度高晶粒细小等特点，该陶瓷的加工制造难度大，工艺复杂，在加工研磨、切削过程中，需要使用不同的研磨助剂达到一个好的加工功效，当加工完成时，由于研磨助剂常常是含一些油性的脂类物质、微米级颗粒，此外由于加工时与金属设备摩擦易留下金属划痕，需要将黏附于陶瓷表面的助剂金属颗粒及时清洗干净，以达到产品检测标准。
目前常用的清洗方式是用一定浓度的酸、碱溶液，在一定温度、时间下反复交替清洗，清洗时间较长，清洗效率较低，清洗成本较高，并且清洗的温度、时间等反应条件需要严格控制，陶瓷瓷嘴的精细程度通常都在微米级控制精度，如果控制不当极易对陶瓷瓷嘴造成化学损伤，不仅影响陶瓷瓷嘴的焊线寿命，还会影响陶瓷瓷嘴关键尺寸的精度。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，解决了现有清洗方式效率低且易对陶瓷瓷嘴造成损伤的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，包括以下步骤：
S1.准备
首先将混合酸与氧化剂、去离子水按照体积比(1-2)：(1-2)：(6-8)的比例搅拌混合均匀，配制成清洗剂，然后将清洗剂倒入清洗设备中备用；
S2.分级
将待清洗的陶瓷瓷嘴先通过目视检查进行筛选分级，选择陶瓷瓷嘴表面无明显金属划痕的作为A类，有明显金属划痕的作为B类；
S3.预处理
准备两个浸泡槽，充满去离子水，并将水温升高至40-60℃，然后将分级后的A类陶瓷瓷嘴放入一个浸泡槽中，浸泡10-15min，B类陶瓷瓷嘴放入另一个浸泡槽中，浸泡20-30min，需保持两个浸泡槽中的陶瓷瓷嘴均不相互堆叠；
S4.清洗
先将清洗设备的工作温度升高至30-90℃，然后将A类和B类陶瓷瓷嘴分别放入清洗设备中进行清洗，A类陶瓷瓷嘴的清洗时间为2-10min，B类陶瓷瓷嘴的清洗时间为10-20min，然后再将A类和B类陶瓷瓷嘴从清洗设备中取出，并用酒精或者丙酮进行充分清洗，清洗时间为15-20min，去除陶瓷瓷嘴表面的清洗剂残留；
S5.干燥
将清洗完成后的A类和B类陶瓷瓷嘴放在风干机中进行风干处理，风干时间40-50min，即可完成陶瓷瓷嘴的清洗作业。
优选的，所述混合酸是由硫酸、磷酸和盐酸按照(0-2)：(1-2)：(6-8)的体积比混合配制而成。
优选的，所述硫酸的浓度为1％-15％，磷酸的浓度为1％-10％，盐酸的浓度为10％-20％。
优选的，所述氧化剂为过氧化钠和过氧化钾的混合物。
优选的，所述清洗设备可以是超声波清洗机、兆声波清洗机、高压喷射清洗机或鼓泡清洗机中的任意一种。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法。具备以下有益效果：
本发明通过先对陶瓷瓷嘴进行筛选分级，然后将混合酸与氧化剂、去离子水按照一定比例混合配制成清洗剂后，放入清洗设备内，对分级后的陶瓷瓷嘴以特定的温度和时间分别进行清洗处理，进而可以利用清洗剂的氧化性、微蚀刻和络合反应，去除陶瓷瓷嘴上的金属脏污、有机物、颗粒杂质、油脂等，只需一次就能清洗干净，清洗时间更短，清洗效率更高，清洗成本更低，而且不会对陶瓷瓷嘴表面造成损伤，同时还可以对陶瓷瓷嘴表面起到羟基化改性作用，降低表面接触角，从而提高陶瓷瓷瓷嘴表面的耐脏污能力，延长其焊线使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，包括以下步骤：
S1.准备
首先将混合酸与氧化剂、去离子水按照体积比1：1：6的比例搅拌混合均匀，配制成清洗剂，然后将清洗剂倒入清洗设备中备用；
S2.分级
将待清洗的陶瓷瓷嘴先通过目视检查进行筛选分级，选择陶瓷瓷嘴表面无明显金属划痕的作为A类，有明显金属划痕的作为B类，有明显金属划痕的B类陶瓷瓷嘴表面残留的金属颗粒一定多于A类陶瓷瓷嘴，所以需要更多的处理时间，通过将陶瓷瓷嘴进行筛选分级，并以不同的工艺条件进行预处理和清洗处理，可以极大限度的提高清洗价格效率；
S3.预处理
准备两个浸泡槽，充满去离子水，并将水温升高至50℃，然后将分级后的A类陶瓷瓷嘴放入一个浸泡槽中，浸泡10min，B类陶瓷瓷嘴放入另一个浸泡槽中，浸泡20min，需保持两个浸泡槽中的陶瓷瓷嘴均不相互堆叠，通过浸泡可以防止陶瓷瓷嘴表面的金属颗粒等杂质因为长时间的暴露在空气中过分干燥而难以去除；
S4.清洗
先将清洗设备的工作温度升高至60℃，然后将A类和B类陶瓷瓷嘴分别放入清洗设备中进行清洗，A类陶瓷瓷嘴的清洗时间为6min，B类陶瓷瓷嘴的清洗时间为12min，然后再将A类和B类陶瓷瓷嘴从清洗设备中取出，并用酒精或者丙酮进行充分清洗，清洗时间为15min，去除陶瓷瓷嘴表面的清洗剂残留，利用清洗剂的氧化性、微蚀刻和络合反应，可以去除陶瓷瓷嘴上的金属脏污、有机物、颗粒杂质、油脂等，只需一次就能清洗干净，清洗时间更短，清洗效率更高，清洗成本更低，而且不会对陶瓷瓷嘴表面造成损伤，同时还可以对陶瓷瓷嘴表面起到羟基化改性作用，降低表面接触角，从而提高陶瓷瓷瓷嘴表面的耐脏污能力，延长其焊线使用寿命；
S5.干燥
将清洗完成后的A类和B类陶瓷瓷嘴放在风干机中进行风干处理，风干时间40min，即可完成陶瓷瓷嘴的清洗作业。
混合酸是由硫酸、磷酸和盐酸按照1：1：6的体积比混合配制而成，硫酸的浓度为8％，磷酸的浓度为7％，盐酸的浓度为12％，氧化剂为过氧化钠和过氧化钾的混合物。
清洗设备选用超声波清洗机。
实施例二：
本发明实施例提供一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，包括以下步骤：
S1.准备
首先将混合酸与氧化剂、去离子水按照体积比1：2：7的比例搅拌混合均匀，配制成清洗剂，然后将清洗剂倒入清洗设备中备用；
S2.分级
将待清洗的陶瓷瓷嘴先通过目视检查进行筛选分级，选择陶瓷瓷嘴表面无明显金属划痕的作为A类，有明显金属划痕的作为B类，有明显金属划痕的B类陶瓷瓷嘴表面残留的金属颗粒一定多于A类陶瓷瓷嘴，所以需要更多的处理时间，通过将陶瓷瓷嘴进行筛选分级，并以不同的工艺条件进行预处理和清洗处理，可以极大限度的提高清洗价格效率；
S3.预处理
准备两个浸泡槽，充满去离子水，并将水温升高至60℃，然后将分级后的A类陶瓷瓷嘴放入一个浸泡槽中，浸泡12min，B类陶瓷瓷嘴放入另一个浸泡槽中，浸泡24min，需保持两个浸泡槽中的陶瓷瓷嘴均不相互堆叠，通过浸泡可以防止陶瓷瓷嘴表面的金属颗粒等杂质因为长时间的暴露在空气中过分干燥而难以去除；
S4.清洗
先将清洗设备的工作温度升高至50℃，然后将A类和B类陶瓷瓷嘴分别放入清洗设备中进行清洗，A类陶瓷瓷嘴的清洗时间为8min，B类陶瓷瓷嘴的清洗时间为16min，然后再将A类和B类陶瓷瓷嘴从清洗设备中取出，并用酒精或者丙酮进行充分清洗，清洗时间为18min，去除陶瓷瓷嘴表面的清洗剂残留，利用清洗剂的氧化性、微蚀刻和络合反应，可以去除陶瓷瓷嘴上的金属脏污、有机物、颗粒杂质、油脂等，只需一次就能清洗干净，清洗时间更短，清洗效率更高，清洗成本更低，而且不会对陶瓷瓷嘴表面造成损伤，同时还可以对陶瓷瓷嘴表面起到羟基化改性作用，降低表面接触角，从而提高陶瓷瓷瓷嘴表面的耐脏污能力，延长其焊线使用寿命；
S5.干燥
将清洗完成后的A类和B类陶瓷瓷嘴放在风干机中进行风干处理，风干时间45min，即可完成陶瓷瓷嘴的清洗作业。
混合酸是由硫酸、磷酸和盐酸按照1：2：8的体积比混合配制而成，硫酸的浓度为10％，磷酸的浓度为6％，盐酸的浓度为15％，氧化剂为过氧化钠和过氧化钾的混合物。
清洗设备选用高压喷射清洗机。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.准备
首先将混合酸与氧化剂、去离子水按照体积比(1-2)：(1-2)：(6-8)的比例搅拌混合均匀，配制成清洗剂，然后将清洗剂倒入清洗设备中备用；
S2.分级
将待清洗的陶瓷瓷嘴先通过目视检查进行筛选分级，选择陶瓷瓷嘴表面无明显金属划痕的作为A类，有明显金属划痕的作为B类；
S3.预处理
准备两个浸泡槽，充满去离子水，并将水温升高至40-60℃，然后将分级后的A类陶瓷瓷嘴放入一个浸泡槽中，浸泡10-15min，B类陶瓷瓷嘴放入另一个浸泡槽中，浸泡20-30min，需保持两个浸泡槽中的陶瓷瓷嘴均不相互堆叠；
S4.清洗
先将清洗设备的工作温度升高至30-90℃，然后将A类和B类陶瓷瓷嘴分别放入清洗设备中进行清洗，A类陶瓷瓷嘴的清洗时间为2-10min，B类陶瓷瓷嘴的清洗时间为10-20min，然后再将A类和B类陶瓷瓷嘴从清洗设备中取出，并用酒精或者丙酮进行充分清洗，清洗时间为15-20min，去除陶瓷瓷嘴表面的清洗剂残留；
S5.干燥
将清洗完成后的A类和B类陶瓷瓷嘴放在风干机中进行风干处理，风干时间40-50min，即可完成陶瓷瓷嘴的清洗作业。
2.根据权利要求1所述的一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，其特征在于：所述混合酸是由硫酸、磷酸和盐酸按照(0-2)：(1-2)：(6-8)的体积比混合配制而成。
3.根据权利要求2所述的一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，其特征在于：所述硫酸的浓度为1％-15％，磷酸的浓度为1％-10％，盐酸的浓度为10％-20％。
4.根据权利要求1所述的一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，其特征在于：所述氧化剂为过氧化钠和过氧化钾的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种基于半导体封装使用的陶瓷瓷嘴清洗方法，其特征在于：所述清洗设备可以是超声波清洗机、兆声波清洗机、高压喷射清洗机或鼓泡清洗机中的任意一种。
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