CN113305470A - 一种清洗助焊剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清洗助焊剂及其制备方法和使用方法，属于集成电路封装领域。所述清洗助焊剂按质量份数计，包括以下各组分：松香19.14％～19.5％，溶剂42.9％～43.5％，有机胺6.5％～7.4％，有机酸8％～9.8％和聚乙二醇20.4％～22.5％。所述清洗助焊剂的制备方法包括：将权利要求1～8任意一项所述清洗助焊剂的各个组分称取并回温，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂；回温温度为21～27℃，回温时间为4～10小时。所述清洗助焊剂的使用方法包括：将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。本发明所述清洗助焊剂，能够针对于BGA\FCCSP产品的基板OSP工艺的pad植球过程焊接使用，解决了在不做OPC的前提下且能提升某些电流敏感产品的测试一次良率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于集成电路封装领域，涉及一种清洗助焊剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
随着电子产品的发展，焊接是电子装配工艺中的重要过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用是清除被焊母材表面氧化物和焊料,使材料表面达到一定清洁度.防止在焊接时发明表面的再次氧化，主要为降低焊料表面张力，以及提高焊接性能两方面。其中，助焊剂性能的好坏，会直接影响产品的质量。近些年来在生产锡焊工艺过程中，如果助焊剂选择不当，会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题。目前封装行业针对于BGA\FCCSP产品的基板OSP工艺的pad植球过程焊接工艺中，存在不做OPC则不能解决电流敏感产品测试一次良率低的问题，在具体工艺情况下，产品测试一次良率低至90％左右。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种清洗助焊剂及其制备方法和使用方法，解决了在不做OPC的前提下且能提升某些电流敏感产品的测试一次良率低的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种清洗助焊剂，按质量份数计，包括以下各组分：
松香19.14％～19.5％，溶剂42.9％～43.5％，有机胺6.5％～7.4％，有机酸8％～9.8％和聚乙二醇20.4％～22.5％。
优选地，溶剂为乙醇、异丙醇、1,2-丙二醇中的一种或几种。
优选地，有机胺为三异乙醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、水杨酸酰胺中的一种或几种。
优选地，有机酸为己二酸、苯基丁二酸、甲基丁二酸、十六酸、丁二酸中的一种或几种。
优选地，聚乙二醇的分子量为1000～1500。
优选地，按质量份数计，包括以下各组分：松香19.5％，溶剂43.5％，有机胺6.5％，有机酸8％和聚乙二醇22.5％。
优选地，按质量份数计，包括以下各组分：松香19.14％，溶剂42.9％，有机胺6.93％，有机酸8.91％和聚乙二醇22.12％。
优选地，按质量份数计，包括以下各组分：松香19.2％，溶剂43.2％，有机胺7.4％，有机酸9.8％和聚乙二醇20.4％。
本发明还公开了上述一种清洗助焊剂的制备方法，包括以下操作：将权利要求1～8任意一项所述清洗助焊剂的各个组分称取并回温，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂；
其中，回温温度为21～27℃，回温时间为4～10小时。
本发明还公开了上述一种清洗助焊剂或采用上述制备方法制得的一种清洗助焊剂的使用方法，将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种清洗助焊剂，通过选择合理的组分及其配比设计，将各组分的活性剂成分和挥发能力的相互匹配，实现了一种同时具备活性好、去氧化薄膜能力强，且回流焊过程中挥发多、植球流程之后锡球表面残留物少的优点的新型助焊剂。在具体实施方式中，经过DOE验证，本发明所述清洗助焊剂能够使其在回流焊过程中能有效促进锡球表面氧化薄膜和pad表层OSP膜的去除，具有更好的去氧化能力，并且在植球工艺流程之后锡球表面残留物更少；其使用于电流敏感产品的测试过程中，能更好的使测试针与锡球本体接触，解决了产品测试一次良率低的问题。因此，本发明所述清洗助焊剂，能够很好的应用于目前封装行业针对于BGA\FCCSP产品的基板OSP工艺的pad植球过程焊接工艺中，解决了在不做OPC的前提下且能提升某些电流敏感产品的测试一次良率低的问题。
本发明还公开了上述清洗助焊剂的制备方法，所述其制备工艺简单，通过以一定比例进行混合，经过充分搅拌，得到一种活性较强并且具有相当好的挥发性的清洗助焊剂，且其中回温操作工艺耗时短，能够提高作业效率。
本发明公开了上述清洗助焊剂的使用方法，所述使用方法工艺中，不需要进行植球前的OPC过程，使用植球机设备直接作业，基于其各组分的成分选择和配比，在提高去氧化能力的同时保证残留物少，所述清洗助焊剂在植球回流焊过程中完成去除OSP薄膜并促进IMC形成，完成焊接后焊点表面无残留助焊剂成分，对后续测试FT不会造成影响。通过使用本发明所述清洗助焊剂可以有效提升植球、测试产能，测试一次良率，并有效降低成本。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明公开了一种清洗助焊剂，按质量份数计，包括以下各组分：松香19.14％～19.5％，溶剂42.9％～43.5％，有机胺6.5％～7.4％，有机酸8％～9.8％和聚乙二醇20.4％～22.5％。
其中，在本发明的具体实施例方式中，溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、1,2-丙二醇中的一种或几种；有机胺为三异乙醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、水杨酸酰胺中的一种或几种；有机酸为己二酸、苯基丁二酸、甲基丁二酸、十六酸、丁二酸中的一种或几种；聚乙二醇的分子量为1000～1500。
本发明还提供了上述一种清洗助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将上述清洗助焊剂中的各组分物质分别取出并回温好，回温温度为21～27℃，回温时间为4～10小时。
第二步，将各组分物质按照对应质量百分比的比例进行混合。
第三部，将混合之后的各组分物质使用搅拌设备均匀搅拌30min以上，直到完全均匀混合。
本发明所述清洗助焊剂的使用方法，包括以下步骤：
第一步，将按照质量百分比的比例混合好的上述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台。
第二步，使用植球机刮刀将混合好的上述清洗助焊剂进行来回刮均匀。
第三步，不需要进行植球前的OPC过程，使用植球机设备直接作业。
将清洗助焊剂应用于实际生产中，在某型号产品使用现有商品WF-6317助焊剂，测试FT初测良率90％左右，不能达到要求(95％)。而使用混合助焊剂后良率达到95％以上。具体可达95％～98.2％。
实施例1
所述清洗助焊剂中，以质量百分数计，各组分包括：松香19.14％，溶剂42.9％，有机胺6.93％，有机酸8.91％和聚乙二醇22.12％。其中，溶剂为乙醇；有机胺为三异乙醇胺和乙醇胺以质量比为1：1的混合物；有机酸为己二酸、甲基丁二酸、丁二酸以质量比为1：1：1的混合物；聚乙二醇的分子量为1000。
制备方法：将上述各组分称取并在21℃下回温10小时，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂。
使用方法：将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
如下为本实施例1所述清洗助焊剂的DOE验证结果，如下表1中一次良率数据所示。其一次良率相较于之前使用WF-6317的90％提升了8％。具体可达95.51％～97.34％。
表1在使用混合助焊剂之后某客户某产品FT一次良率
| 工单号 | 封装形式 | 分选机号 | 测试机号 | 产品型号 | FT一次良率 |
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实施例2
所述清洗助焊剂中，以质量百分数计，各组分包括：松香19.5％，溶剂43.5％，有机胺6.5％，有机酸8％和聚乙二醇22.5％。其中，溶剂为乙醇、异丙醇比为2：1的混合物；有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺以质量比为1：1的混合物；有机酸为十六酸、苯基丁二酸以质量比为3：1的混合物；聚乙二醇的分子量为1500。
制备方法：将上述各组分称取并在27℃下回温4小时，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂。
使用方法：将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
本实施例2所述清洗助焊剂的DOE验证结果，其一次良率可达96.7％～98.2％。
实施例3
所述清洗助焊剂中，以质量百分数计，各组分包括：松香19.2％，溶剂43.2％，有机胺7.4％，有机酸9.8％和聚乙二醇20.4％。其中，溶剂为1,2-丙二醇；有机胺为水杨酸酰胺；有机酸为苯基丁二酸；聚乙二醇的分子量为1200。
制备方法：将上述各组分称取并在24℃下回温7小时，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂。
使用方法：将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
本实施例3所述清洗助焊剂的DOE验证结果，其一次良率可达96.05％～96.84％。
实施例4
所述清洗助焊剂中，以质量百分数计，各组分包括：松香19.37％，溶剂43.13％，有机胺6.7％，有机酸9.5％和聚乙二醇21.3％。其中，溶剂为1,2-丙二醇；有机胺为水杨酸酰胺；有机酸为苯基丁二酸；聚乙二醇的分子量为1300。
制备方法：将上述各组分称取并在25℃下回温6小时，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂。
使用方法：将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
本实施例3所述清洗助焊剂的DOE验证结果，其一次良率可达95.75％～96.32％。
实施例5
所述清洗助焊剂中，以质量百分数计，各组分包括：松香19.4％，溶剂43％，有机胺7.18％，有机酸8.42％和聚乙二醇22％。其中，溶剂为1,2-丙二醇；有机胺为水杨酸酰胺；有机酸为苯基丁二酸；聚乙二醇的分子量为1400。
制备方法：将上述各组分称取并在22℃下回温8小时，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂。
使用方法：将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
本实施例3所述清洗助焊剂的DOE验证结果，其一次良率可达96.3％～96.71％。
对比例1
所述助焊剂中，以质量百分数计，各组分包括：松香19％，溶剂43％，有机胺8％，有机酸11％，聚乙二醇19％。其中，溶剂为乙醇；有机胺三异乙醇胺和乙醇胺以质量比为1：1的混合物；有机酸为己二酸、甲基丁二酸、丁二酸以质量比为1：1：1的混合物；聚乙二醇的分子量为1000。
制备方法：将上述各组分称取并在21℃下回温10小时，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂。
使用方法：将所述助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
所述助焊剂的DOE验证结果，其一次良率为90％～90.4％。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种清洗助焊剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下各组分：
松香19.14％～19.5％，溶剂42.9％～43.5％，有机胺6.5％～7.4％，有机酸8％～9.8％和聚乙二醇20.4％～22.5％。
2.根据权利要求1所述的一种清洗助焊剂，其特征在于，溶剂为乙醇、异丙醇、1,2-丙二醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种清洗助焊剂，其特征在于，有机胺为三异乙醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、水杨酸酰胺中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种清洗助焊剂，其特征在于，有机酸为己二酸、苯基丁二酸、甲基丁二酸、十六酸、丁二酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种清洗助焊剂，其特征在于，聚乙二醇的分子量为1000～1500。
6.根据权利要求1所述的一种清洗助焊剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下各组分：松香19.5％，溶剂43.5％，有机胺6.5％，有机酸8％和聚乙二醇22.5％。
7.根据权利要求1所述的一种清洗助焊剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下各组分：松香19.14％，溶剂42.9％，有机胺6.93％，有机酸8.91％和聚乙二醇22.12％。
8.根据权利要求1所述的一种清洗助焊剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下各组分：松香19.2％，溶剂43.2％，有机胺7.4％，有机酸9.8％和聚乙二醇20.4％。
9.权利要求1～8任意一项所述一种清洗助焊剂的制备方法，其特征在于，包括以下操作：将权利要求1～8任意一项所述清洗助焊剂的各个组分称取并回温，然后进行均匀混合，制得清洗助焊剂；
其中，回温温度为21～27℃，回温时间为4～10小时。
10.权利要求1～8任意一项所述一种清洗助焊剂或采用权利要求9所述制备方法制得的一种清洗助焊剂的使用方法，其特征在于，将所述清洗助焊剂放入植球机助焊剂平台直接作业，使用植球机刮刀将所述清洗助焊剂刮涂均匀。
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