CN1240491C

CN1240491C - 晶片电子器件的清洗干燥方法及装置

Info

Publication number: CN1240491C
Application number: CN 03153863
Authority: CN
Inventors: 佐藤公信; 今野正彦; 粂寿; 三浦仁
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP3773474B2; CN1486796A; JP2004082018A

Abstract

本发明能够起到无需溶剂置换而改善操作环境、缩短前置时间、更为省力、进而减少干燥之后的晶片电子器件的污染物(污垢)的效果。其具备：将晶片电子器件容纳到开孔容器中进行超声波清洗的超声波清洗部，在超声波清洗结束之后、对容纳在开孔容器中的晶片电子器件利用空气吸引进行脱水除滴和热风干燥的脱水干燥部，以及通过送风对经过该脱水除滴和热风干燥之后的晶片电子器件进行干燥冷却的干燥冷却部。在前述超声波清洗部中，控制清洗水的电导率以使其不超过一定值、例如不超过2μS/cm。

Description

晶片电子器件的清洗干燥方法及装置

技术领域

本发明涉及晶片电子器件的清洗干燥方法及装置，特别涉及可防止电镀后的层叠晶片电子器件等在清洗、干燥后残留有污染物(污垢)、且更为省力的清洗干燥方法及装置。

背景技术

以往，电镀之后的晶片电子器件的操作流程，是按照介质分离后的晶片电子器件的超声波清洗、去除水分、酒精置换(将晶片电子器件浸渍于酒精溶液中)、去除溶液、送风干燥的顺序进行的。

上述现有的操作流程，由于存在溶剂置换(酒精置换)操作工序，所以在操作环境方面存在问题。另外，还存在有即使进行酒精置换也仍然会在干燥后的晶片电子器件上残留有污染物(污垢)的问题。进而，还存在前置时间(リ一ドタイム)过长的问题。

作为现有技术，进行药液清洗和水清洗两方面处理的有特开2001-29903号公报等。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的是提供一种无需溶剂置换而改善操作环境、前置时间缩短、更为省力、进而可以减少干燥后的晶片电子器件的污染物(污垢)的清洗干燥方法及装置。

本发明的其他目的及新颖的特征将在后述的实施形式中加以阐明。

为了实现上述目的，本申请的第1项发明的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于包括：将晶片电子器件容纳在开孔容器中进行超声波清洗的超声波清洗工序；在该超声波清洗工序结束之后、通过空气吸引对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行脱水除滴的脱水除滴工序；在该脱水除滴工序结束之后、利用热风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥的热风干燥工序；以及在该热风干燥工序结束之后、通过送风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥冷却的干燥冷却工序。

本申请的第2项发明的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于，在第1项发明中的前述超声波清洗工序中，控制清洗水的导电率以使其不超过2μS/cm。

本申请的第3项发明的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于包括：将晶片电子器件容纳在开孔容器中进行清洗的清洗工序；在该清洗工序结束之后、通过空气吸引对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行脱水除滴的脱水除滴工序；在该脱水除滴工序结束之后、利用热风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥的热风干燥工序；以及在该热风干燥工序结束之后、通过送风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥冷却的干燥冷却工序；在前述脱水除滴工序中，使用一体地形成有与前述开孔容器的底面相对应的吸引筒的第一载置板、和具有在上部带有开口的第一筒状盖主体及设置在该第一筒状盖主体内侧的第一挡板的第一盖，将前述开孔容器载置于前述第一载置板上，使前述第一挡板位于前述开孔容器的上面开口的上方位置，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间封闭的状态，由前述吸引筒进行空气吸引。

本申请的第4项发明的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于，在第3项发明的前述热风干燥工序中，继续使用前述第一载置板和前述第一盖，在由前述吸引筒进行空气吸引的同时，向前述第一筒状盖主体的开口供应热风，之后，在停止由前述吸引筒进行的空气吸引同时，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间打开的状态，向前述第一筒状盖主体的开口供应热风。

本申请的第5项发明的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于，在第3或4项发明的前述干燥冷却工序中，使用支撑前述开孔容器的底面的第二载置板和第二盖，该第二盖具有在上部带有开口的第二筒状盖主体及设置在该第二筒状盖主体内侧的第二挡板，将前述开孔容器载置于前述第二载置板上，使前述第二挡板位于前述开孔容器的上面开口的上方位置，以在前述第二筒状盖主体的下边缘和前述第二载置板之间设有间隙的状态，向前述第二筒状盖主体的开口供应空气。

本申请的第6项发明的晶片电子器件的清洗干燥装置，其特征在于，包括将晶片电子器件容纳在开孔容器中进行清洗的清洗部以及脱水干燥部，该脱水干燥部具有第一载置板和第一盖，所述第一载置板一体地形成有与前述开孔容器的底面相对应的吸引筒，所述第一盖具有在上部带有开口的第一筒状盖主体及设置在该第一筒状盖主体内侧的第一挡板，在前述脱水干燥部中，将前述开孔容器载置于前述第一载置板上，使前述第一挡板位于前述开孔容器的上面开口的上方位置，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间封闭的状态，由前述吸引筒进行空气吸引来脱水除滴，另外，在前述脱水除滴之后由前述吸引筒进行空气吸引的同时，向前述第一筒状盖的主体开口供应热风以进行第一阶段的热风干燥，其后，在停止由前述吸引筒进行的空气吸引同时，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间打开的状态，向前述第一筒状盖主体的开口供应热风进行第二阶段的热风干燥。

本申请的第7项发明的晶片电子器件的清洗干燥装置，其特征在于，在第6项发明中，进一步具有干燥冷却部，该干燥冷却部具备支撑前述开孔容器的底面的第二载置板和第二盖，所述第二盖具有在上部带有开口的第二筒状盖主体及设置在该第二筒状盖主体内侧的第二挡板，从前述第二筒状盖主体的开口供应空气进行干燥冷却。

本申请的第8项发明的晶片电子器件的清洗干燥装置，其特征在于，在第6或7项发明中，前述清洗部是具有将前述开孔容器浸入其中的超声波清洗槽的超声波清洗部，并控制前述超声波清洗槽的清洗水的导电率以使其不超过一定值。

附图说明

图1是表示本发明的晶片电子器件的清洗干燥方法及装置的实施形式的整体结构的正剖视图。

图2是表示实施形式中的超声波清洗部的结构的正剖视图。

图3是在实施形式中、脱水干燥部进行脱水除滴工序时的动作说明图。

图4是在实施形式中、脱水干燥部实施第一阶段的热风干燥工序时的动作说明图。

图5是在实施形式中、脱水干燥部实施第二阶段的热风干燥工序时的动作说明图。

图6是在实施形式中、干燥冷却部的动作说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的晶片电子器件的清洗干燥方法和装置的

实施形式。

图1是表示本发明的晶片电子器件的清洗干燥方法及装置的实施形式的整体结构的正剖视图，图2是表示实施形式中的超声波清洗部的结构的正剖视图，图3至图5是实施形式中的脱水干燥部的动作说明图，图6是干燥冷却部的动作说明图。

如图1所示，在本实施形式的装置框架6内，呈流水线状地设置有晶片电子器件送入部1、超声波清洗部2、脱水干燥部3、干燥冷却部4以及取出部5，并使容纳有多个晶片电子器件的开孔容器10，由输送机构(设置在框架6侧的运送机构)从晶片电子器件送入部1向取出部5顺次、间歇地输送于各部之间。

前述开孔容器10由上面开口的不锈钢制成，在侧面和底面上形成有多个不至于使所容纳的晶片电子器件脱落到外部的小孔。孔径是对应所容纳的晶片电子器件而确定的，例如将孔径设定为0.5mm、1.0mm、1.5mm等。

晶片电子器件送入部1具有将盛满水或热水的浸渍槽20固定于装置框架6侧的结构，将每个容纳有多个晶片电子器件的开孔容器10放入浸渍槽20，以使晶片电子器件浸渍于浸渍槽20内的水或热水中，防止在附着有污染物状态下对晶片电子器件进行干燥(对产生污垢的措施)。

如图2所示，超声波清洗部2具有：供应作为清洗水的温水(纯水)的超声波清洗槽30、设置在超声波清洗槽30的外侧底面上的超声波振动件31、盛接从超声波清洗槽30溢出的温水的盛接槽33、测定超声波清洗槽30内的温水的导电率的导电率测定器38。超声波清洗槽30和盛接槽33固定在装置框架6侧。另外，如图1所示，在装置框架6的下部设置有驱动超声波振动件31的超声波振荡器32。为了向超声波清洗槽30供应温水，在装置框架6的下部设有温水罐(温水器)45以及从该温水容器45中汲取温水供应给超声波清洗槽30的泵46。

另外，如图1所示，洗涤用喷淋装置34设置在覆盖超声波清洗槽30上侧的筒状盖35的内侧。盖35被安装在升降滑动件36上，升降滑动件36被升降机构37所驱动升降。升降机构37，例如将链条42绕在上下链轮40、41之间，利用马达43旋转驱动上侧的链轮40而使有一部分被固定在升降滑动件36上的链条42运行，升降驱动该升降滑动件36。另外，洗涤用喷淋装置34与盖35成一体地升降。

如图3至图5所示，脱水干燥部3具备：一体地形成有与开孔容器10的底面相对应的吸引筒51的第一载置板50，以及具有在上部带有开口62的第一筒状盖主体61及设置在第一筒状盖主体61内侧的第一挡板(遮蔽板)63的第一盖60。

前述第一载置板50具有与开孔容器10的底面相对应的开口52(形成吸引筒51的上部开口)，利用开口52周缘部的衬垫(硅橡胶等)56气密性地支撑容器10的底面外缘部，并且以与开口52连通的方式使吸引筒51与第一载置板50形成一体。这些第一载置板50和吸引筒51固定于图1的装置框架6侧，吸引筒51的下端由管连接到空气吸引机55上。吸引筒51成锥形变细，形成水滴难以积存的形状。另外，为了气密性地密封，在第一载置板50外缘部的与盖主体61对面的位置上一体地形成有硅橡胶等的衬垫53。

另一方面，如图1所示，第一盖60(第一筒状盖主体61和第一挡板63)被安装在升降滑动件66上，升降滑动件66为升降机构67所驱动升降。升降机构67具有与前述升降机构37相同的结构。经由波纹管64等从装置框架6下部的热风发生机65向第一筒状盖主体61的上部开口62供应热风。

如图6所示，干燥冷却部4具备支撑开孔容器10的底面的第二载置板70、和第二盖80，该第二盖80具有在上部带有开口82的盖主体81及设置于其内侧的第二挡板(遮蔽板)83。第二载置板70固定在图1的装置框架6侧。另外，如图1所示，第二盖80(第二筒状盖主体81和第二挡板83)安装在升降滑动件86上，升降滑动件86为升降机构87所驱动升降。升降机构87具有与前述升降机构37相同的结构。经由波纹管84等从装置框架6下部的送风机85向第二筒状盖主体81的上部开口82供应空气(常温)。

图1的取出部5处于临时载置清洗及干燥处理结束后的开孔容器10的位置上，并设有开孔容器10的支撑装置90。

下面，进行对实施形式的整体操作的说明。

首先，将容纳有多个晶片电子器件的开孔容器10载置在晶片电子器件送入部1上。即，将每个容纳有晶片电子器件的开孔容器10放入盛满水或热水的浸渍槽20中，以使晶片电子器件浸渍于浸渍槽20内的水或热水中，防止在附着有污染物的状态下进行晶片电子器件的干燥，可以防止产生污垢。

其次，利用输送机构，将晶片电子器件送入部1中的开孔容器10送至超声波清洗部2。这时，图1的盖35暂时处于上升位置以免妨碍容器10的输送，在移送之后则处于图中所示的下降位置。在该超声波清洗部2的超声波清洗工序中，将每个容纳有晶片电子器件的开孔容器10放入超声波清洗槽30内，以使晶片电子器件浸渍于超声波清洗槽30内的温水中，并通过放射超声波对晶片电子器件进行超声波清洗。这时，向超声波清洗槽30内供应纯净的温水，但是，由于在连续清洗时超声波清洗槽30内的温水被污染，所以通过利用电导率测定器38连续测定超声波清洗槽30内的温水的电导率，对热水的电导率进行监控，在电导率不超过接近2μS(西门子)/cm的值的范围内以每分钟1～2升的程度向超声波清洗槽30供应纯净的温水，将电导率控制在2μS/cm以下。该温水的供应采用溢流式，从超声波清洗槽30溢出的温水被盛接槽33盛接并排出。该超声波清洗时间设定为在10分钟以内的适当时间。

在此，在超声波清洗工序中使用温水(例如65～80℃)是为了晶片电子器件干燥前的预热的目的，若水温低则不能在短时间内干燥，易于产生污垢。但是，在一部分晶片产品中，也有优选使用常温的纯净水进行清洗的，这时则采用常温的纯净水。

在超声波清洗结束之后，在形成由输送机构将容纳有晶片电子器件的开孔容器10从超声波清洗槽30中提起的状态，并且盖35及清洗用喷淋器装置34的位置也与其重合处于上升位置之后，从清洗用喷淋装置34向容器10内的晶片电子器件喷淋用于清洗的纯净水数10秒(流量为每分钟1～2升左右)。

容纳有经过超声波清洗及此后的清洗喷淋之后的晶片电子器件的开孔容器10，被输送机构送至脱水干燥部3。这时，第一盖60暂时处于上升位置以免妨碍容器10的输送，在输送之后则处于图中所示的下降位置。

在脱水干燥部3中，首先在图3的状态下进行脱水除滴工序。即，容纳有晶片电子器件的开孔容器10被载置于第一载置板50上，容器10的底面外缘部被形成于第一载置板50上的开口52的周缘部所支撑(被衬垫56所密封)。另外，盖主体61的下缘触接到第一载置板50侧的衬垫53上而气密封地将第一载置板50和第一盖60之间封闭，以使得不会产生间隙。而且，利用空气吸引机55经由管对连通开口52的吸引筒51的下端侧进行吸引。这时，常温的空气被从盖主体61的上端开口62吸入。吸引压力例如为2kpa，吸引时间为数10秒。虽然开孔容器10在上面开口，但是由于第一挡板63位于容器上方而产生紊流，能够在产生从开孔容器10的上方抽向下方的空气流的同时，产生从开孔容器10的侧面抽向底面下方的空气流，可以利用空气吸引机55高效地去除附着在开孔容器10内的晶片电子器件上的水滴、水份。若在残留有水滴的状态下开始干燥，则容易产生污垢，但是通过实施该脱水除滴工序，可以防止污垢的产生。

其次，如图4所示，还在该脱水干燥部3的位置，一边利用空气吸引机55抽吸吸引筒51的下端侧，一边从热风发生器65由盖主体61的上部开口62供应热风，以实施第一阶段的热风干燥工序。这时，与图3一样，对第一载置板50和第一盖60之间进行气密封封闭。热风温度为90±10℃，风量为数m3/分钟左右，吸引干燥时间为数分钟。从上部开口62进入第一盖60内的热风，由于第一挡板63的存在而形成紊流，热风吹到开孔容器10的整个面上，以促进干燥。

然后，如图5所示，还在该脱水干燥部3的位置，在停止从吸引筒51进行的空气吸引，使第一盖60从第一载置板50上浮起，在第一载置板50和盖主体61的下边缘之间设置10～20mm的间隙之后，通过从热风发生器65由盖主体61的上部开口62供应热风，实施第二阶段的热风干燥工序。在此，使第一盖60从第一载置板50上浮起的目的是为了使第一盖60内的热风流动性良好，以便易于除去借助表面张力附着于开孔容器10的孔上的水滴等(在容器侧面上特别有效)。若兼采用吸引则热风的通道是恒定的，会产生干燥不彻底的部位，但通过使第一盖60浮起，以使热风的通过方向与在吸引时有所不同，则可以使开孔容器10内的晶片电子器件普遍地干燥。容纳在开孔容器10内的晶片电子器件，无论与其大小如何，在从容器底面到距离底面20mm高的位置范围内都可以进行干燥。另外，热风温度和风量与第一阶段的热风干燥工序相同。

容纳有经过上述第二阶段的热风干燥工序的晶片电子器件的开孔容器10，被输送机构从脱水干燥部3送至干燥冷却部4。这时，第二盖80暂时处于上升位置以免妨碍容器10的输送，在输送之后则处于图中所示的下降位置。在该干燥冷却部4中实施干燥冷却工序。即，如图6所示，将容纳有晶片电子器件的开孔容器10载置于第二载置板70上，并使第二挡板83处于开孔容器10的上部开口的上方位置处，以在第二筒状盖主体81的下边缘和第二载置板70之间设有间隙的状态，从送风机85向第二筒状盖主体81的上部开口82供应常温空气(送风)。在这种情况下也同样，被送入第二盖80内的空气由于第二挡板83的存在形成紊流而吹到开孔容器10的上方和侧面，使晶片电子器件干燥冷却。送风温度为10～40℃，送风时间为数10秒～数分钟。风量为数m³/分钟左右。

经过了干燥冷却部4的干燥冷却工序后的开孔容器10被输送机构输送至取出部5。

根据该实施形式，可以获得以下的效果。

(1)可以减少电镀后的层叠晶片电子器件等在清洗、干燥后残留有污染物(污垢)。

(2)无需现有的在清洗、干燥方法中进行的溶剂置换(溶液混合)操作，可以改善操作环境。

(3)通过对脱水干燥部3和干燥冷却部4的结构加以设计，可以使清洗干燥工序更加省力。

(4)在脱水干燥部3的位置，不用移动、更换容纳晶片电子器件的开孔容器10，就可以进行脱水除滴、热风干燥。

(5)只要利用输送机构将容纳有晶片电子器件的开孔容器10顺次输送给晶片电子器件送入部1、超声波清洗部2、脱水干燥部3、干燥冷却部4即可，可以减少工序数目，缩短前置时间。

(6)在超声波清洗部2中，通过监控以使清洗水的电导率不超过一定值，可以始终在良好的条件下实施超声波清洗，在这一点上也能够实现污垢的减少。

以上，虽然对上述本发明的实施形式进行了说明，但是本发明不限于此，本领域人员在权利要求所记载的范围内可以进行各种变形和更改。

如上所述，根据本发明，可以减少电镀后的晶片电子器件在清洗、干燥之后的污垢，进而，能够实现清洗干燥操作的省力化、因无需溶剂置换而可以改善操作环境、缩短前置时间。

Claims

1、一种晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于包括：将晶片电子器件容纳在开孔容器中进行超声波清洗的超声波清洗工序；在该超声波清洗工序结束之后、通过空气吸引对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行脱水除滴的脱水除滴工序；在该脱水除滴工序结束之后、利用热风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥的热风干燥工序；以及在该热风干燥工序结束之后、通过送风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥冷却的干燥冷却工序。

2、如权利要求1所述的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于，在前述超声波清洗工序中，控制清洗水的导电率以使其不超过2μS/cm。

3、一种晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于，包括将晶片电子器件容纳在开孔容器中进行清洗的清洗工序；在该清洗工序结束之后、通过空气吸引对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行脱水除滴的脱水除滴工序；在该脱水除滴工序结束之后、利用热风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥的热风干燥工序；以及在该热风干燥工序结束之后、通过送风对容纳在前述开孔容器中的晶片电子器件进行干燥冷却的干燥冷却工序；在前述脱水除滴工序中，使用一体地形成有与前述开孔容器的底面相对应的吸引筒的第一载置板、和具有在上部带有开口的第一筒状盖主体及设置在该第一筒状盖主体内侧的第一挡板的第一盖，将前述开孔容器载置于前述第一载置板上，使前述第一挡板位于前述开孔容器的上面开口的上方位置处，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间封闭的状态，由前述吸引筒进行空气吸引。

4、如权利要求3所述的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于，在前述热风干燥工序中，继续使用前述第一载置板和前述第一盖，在由前述吸引筒进行空气吸引的同时，向前述第一筒状盖主体的开口供应热风，之后，在停止由前述吸引筒进行的空气吸引同时，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间打开的状态，向前述第一筒状盖主体的开口供应热风。

5、如权利要求3或4所述的晶片电子器件的清洗干燥方法，其特征在于，在前述干燥冷却工序中，使用支撑前述开孔容器的底面的第二载置板和第二盖，该第二盖具有在上部带有开口的第二筒状盖主体及设置在该第二筒状盖主体内侧的第二挡板，将前述开孔容器载置于前述第二载置板上，使前述第二挡板位于前述开孔容器的上面开口的上方位置，以在前述第二筒状盖主体的下边缘和前述第二载置板之间设有间隙的状态，向前述第二筒状盖主体的开口供应空气。

6、一种晶片电子器件的清洗干燥装置，其特征在于包括：将晶片电子器件容纳在开孔容器中进行清洗的清洗部以及脱水干燥部，该脱水干燥部具有第一载置板和第一盖，所述第一载置板一体地形成有与前述开孔容器的底面相对应的吸引筒，所述第一盖具有在上部带有开口的第一筒状盖主体及设置在该第一筒状盖主体内侧的第一挡板，在前述脱水干燥部中，将前述开孔容器载置于前述第一载置板上，使前述第一挡板位于前述开孔容器的上面开口的上方位置，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间封闭的状态，由前述吸引筒进行空气吸引来脱水除滴，另外，在前述脱水除滴之后由前述吸引筒进行空气吸引的同时，向前述第一筒状盖的主体开口供应热风以进行第一阶段的热风干燥，其后，在停止由前述吸引筒进行的空气吸引同时，以将前述第一筒状盖主体的下边缘和前述第一载置板之间打开的状态，向前述第一筒状盖主体的开口供应热风进行第二阶段的热风干燥。

7、如权利要求6所述的晶片电子器件的清洗干燥装置，其特征在于，进一步具有干燥冷却部，该干燥冷却部具备支撑前述开孔容器的底面的第二载置板和第二盖，所述第二盖具有在上部带有开口的第二筒状盖主体及设置在该第二筒状盖主体内侧的第二挡板，从前述第二筒状盖主体的开口供应空气进行干燥冷却。

8、如权利要求6或7所述的晶片电子器件的清洗干燥装置，其特征在于，前述清洗部是具有将前述开孔容器浸入其中的超声波清洗槽的超声波清洗部，并控制前述超声波清洗槽的清洗水的导电率以使其不超过一定值。