DD252999A1 - Verfahren zum entfernen von kunststofformmassenresten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kunststofformmassenrestentfernung auf Anschluessen elektrischer bzw. elektronischer Bauelemente bei gleichzeitiger Oberflaechenreinigung des Kunststoffgehaeuses. Das Verfahren findet insbesondere Anwendung als Vorbehandlungsstufe vor dem Aufbringen von Schichten auf die Bauelementeanschluesse, insbesondere von Transistoren und Festkoerperschaltkreisen in Kunststoffgehaeusen, die aus Epoxid- oder Silikonharzformmassen bestehen. Dabei befinden sich die Bauelemente noch im Traegerstreifenverband. Erfindungsgemaess wird dies durch ein Verfahren zum Entfernen von Kunststofformmassenresten mittels Nassstrahlverfahren nach dem Injektorstrahlprinzip unter Verwendung von Mikrokugeln als Strahlgut so realisiert, dass als Strahlgut Kugeln der Wichte 2,4-2,6 g/cm3 mit einem Durchmesser von 15...100 mm im Gemisch mit Wasser verwendet werden und der Strahldruck (Druckbereich der Druckluft) 0,1...0,4 MPa betraegt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kunststofformmassenrestentfernung auf Anschlüssen elektrischer bzw. elektronischer Bauelemente bei gleichzeitiger Oberflächenreinigung des Kunststoffgehäuses. Das Verfahren findet insbesondere Anwendung als Vorbehandlungsstufe vor dem Aufbringen von Schichten auf die Bauelementeanschlüsse, insbesondere von Transistoren und Festkörperschaltkreisen in Kunststoffgehäusen, die aus Epoxid- oder Silikonharzformmassen bestehen. Dabei befinden sich die Bauelemente noch im Trägerstreifenverband.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die aus einem Kunststoff körper ragenden Anschlüsse der auf einem unveredelten oder veredelten Kammstreifen oder Träger und Sockel montierten elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente, bzw. vor dem Montieren der Bauteile (Chips) bei Hohlkörperplastgehäusen, die im Trägerstreifenverband mit Kunststoff (Epoxid- oder Silikonharzformmassen) umhüllt bzw. verkappt werden, weisen Kunststofformmassenreste (Plastfilm, Flash) auf. Dieser Plastfilm entsteht bei der Bildung der Formmassenschicht durch das nicht optimale Schließen der Preßform auf den freiliegenden Anschlüssen und durch nicht optimale Formmasseneigenschaften. '

Für die Anschlußbelotung, d. h. für das Aufbringen schmelzmetallurgischer oder galvanischer Schichten, die die Bedingungen der Lötbarkeit und/oder Kontaktsicherheit bei Steckkontaktierung erfüllen sollen, ist die Entfernung dieses Plastfilms auf den Anschlüssen erforderlich (Deflashen). Allgemein wird für die Entfernung von Kunststofformmassenresten das Trockenstrahlverfahren ohne Zusatzstoffe zum Benetzen nach dem Injektorstrahlprinzip angewandt. Die Kugeln können aus Glas, Korund, Plast, organischen Substanzen (Obstkerne) usw. bestehen. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß trotz Verwendung sehr kleiner Teilchendurchmesser die Anschlüsse der Bauelemente deformiert werden. Das Arbeiten mit Strahlmedien sehr kleiner Teilchendurchmesser (< 100μη-ι) ist apparativ wegen notwendiger Staubabsaugung und höherer notwendiger Teilchenbeschleunigung nur mit technisch erhöhtem Aufwand durchführbar. Größere Teilchendurchmesser (> 10O₁Um) wirken in steigendem Maße deformierend auf die Anschlüsse der Bauelemente.

Von großem Nachteil des Verfahrens ist auch die umständliche Gehäuseabdeckung zur Vermeidung der starken Zerstörung der Plastepreßhaut des Gehäuses durch die auftreffenden Teilchen.

Weiterhin ist ein Verfahren zum Druckluftstrahlen nach DE-OS 31 27035 bekannt, wobei ein körniges Strahlmittel in einem Tragluftstrom eingebracht und durch den Tragluftstrom gefördert, beschleunigt und gegen eine zu behandelnde Oberfläche geblasen wird und ein mit einem flüssigen, die Körner des Strahlmittels benetzenden Zusatzstoff, insbesondere Wasser, beladener Zusatzluftstrom dem mit dem Strahlmittel beladenen Tragluftstrom zugegeben wird. Dieses Verfahren hat zum Ziel, arbeitsschutztechnisch die Staubwirkung beim Strahlvorgang zu unterbinden.

Die Anwendung dieses Verfahrens auf die Entfernung der Plastreste von den Anschlüssen plastverkappter Bauelemente ist wegen seines komplizierten apparativen und technologischen Aufwandes nachteilig. Außerdem wäre auch hier eine umständliche Gehäuseabdeckung erforderlich.

Ebenso ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines mit Schleifmittelteilchen versetzten Flüssigkeitsstrahles (Dispenser) nach DE-OS 2928698 bekannt. Der erzeugte Flüssigkeitsstrahl wird zum Schneiden oder Reinigen verwendet. Aber auch dieses Verfahren ist für die Entfernung der Plastreste zu kompliziert und technisch zu aufwendig und die Wiederverwendung des Strahlgutes ohne Zwischenaufbereitung im Kreislauf nicht möglich. Außerdem ist bei diesem Verfahren eine hohe Flüssigkeitsmenge erforderlich bei Anwendung sehr hoher Drücke, was dieses Verfahren für eine Flächenbehandlung unproduktiv macht.

Bekannt sind Naßstrahl-(Schlammstrahl-)verfahren, die in Druckbereichen von 0,1 ...0,5MPa nach dem Injektorstrahlprinzip arbeiten (Galvanotechnik 81 S. 1000 „Verfahren zum Aufbringen von Mustern auf vernickelte und verchromte Oberflächen" von W. R. Wearmouth und H. U.Schwabe; Kunststofftechnik 102. Jg. Nr. 6 vom 23.1.80 S. 16 „Voraussetzungen für Adhäsionsverbindungen bei Kleb- und Dichtstoffen" Obering. W. Endlich; Prospekte Höllmüller Datenblatt 6.05 B/M-X und Datenblatt 6.06 B/M-LX; Prospekte Resco).

Alle bekannten Verfahren des Naßstrahlens oder mit Schleifmittelteilchen versetzten Flüssigkeitsstrahles haben folgende Nachteile:

1. Die für die Plastrestentfernung wirksamen Verfahren können nur mit aufwendiger Gehäuseabdeckung durchgeführt werden.

2. Ohne Beschädigung der Bauelementeanschlüsse und Gehäuse ist die Reinigungswirkung der bekannten Verfahren nicht ausreichend.

3. Die bekannten wirksamen Verfahren können nur unter erhöhtem technischem und technologischem Aufwand betrieben werden, sind daher unproduktiv. Aufgrund ihrer Kompliziertheit können sie nicht als integrierter Bestandteil in eine galvanische Fertigungsstrecke eingebaut werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Ausbeute bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen bei gleichzeitiger Effektivierung des Endfertigungsprozesses.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur deformationsfreien, produktiven Entfernung von Kunststofformmassenresten auf den Anschlüssen von elektronischen Bauelementen vor der galvanischen, chemischen oder schmelzmetallurgischen Behandlung bei gleichzeitiger Reinigung der Kunststoffgehäuse von Formmassentrennmitteln und Wachsresten sowie gleichzeitiger geringfügiger Aufrauhung der Oberfläche anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Entfernen von Kunststofformmassenresten mittels Naßstrahlverfahrens nach dem Injektorstrahlprinzip unter Verwendung von Mikrokugeln als Strahlgut so realisiert, daß als Strahlgut Kugeln der Wichte 2,4-2,6 g/cm³ mit einem Durchmesser von 15... 100 μ,ιτι im Gemisch mit Wasser verwendet werden und der Strahldruck 0,1 ...0,4MPa beträgt.

Durch das Strahlgemisch, bestehend aus beschleunigten, mit Wasser benetzten Kugeln, Wasserteilchen und Druckluft, werden die auf den metallischen Anschlußoberflächen vorhandenen Kunststoffilme gelockert und.entfernt, ohne daß durch die Kugeln die Anschlüsse deformiert werden. Gleichzeitig werden Formmassentrennmittel und Wachsreste vom Kunststoffgehäuse durch den Strahl abgespült, ohne daß eine wesentliche Aufrauhung oder gar Zerstörung der Kunststoffoberfläche entsteht.

Von Vorteil ist, daß durch Anwendung des Injektorstrahlprinzips bei diesem Naßstrahlverfahren auf die Verwendung von Pumpen zum Abtransport des Strahlmediums verzichtet werden kann. Es ist zweckmäßig, Mikrokugeln aus Glas als Strahlgut zu verwenden, diese haben den Vorteil, ungiftig und ökonomisch (billiges Material) einsetzbar zu sein.

Es ist zweckmäßig, ein Realgemisch von Mikrokugeln zu Wasser von 1:7 bis 1:10 anzuwenden, weil damit eine gute Reinigungswirkung pro Zeiteinheit ohne Deformation der Anschlüsse erreicht wird, und weil dieses Gemisch durcheinfache apparative Lösungen homogen gehalten werden kann.

Es ist zweckmäßig, Strahldüsen einzusetzen, die einen wenig divergierenden Strahl erzeugen und einen Innendurchmesser der Düsenöffnung von 2-6 mm, vorzugsweise 3,5-4,5 mm, haben. Damit werden Strahlflecken und -bänder mit gleicher homogener Intensität an jeder mit dem Strahl behandelten Stelle erzeugt.

Vorteilhaft ist, daß die Kunststoffgehäuse im Gegensatz zu bekannten Strahlverfahren nicht geschützt werden müssen, und daß gleichzeitig eine hohe Reinigungswirkung auf den Anschlüssen erzielt wird„ohne daß die Anschlußoberflächen und -kanten beschädigt werden. Durch die Anwendung von billigen Glaskugeln und Wasser als Strahlengutgemisch ist es möglich, die Bauelemente und deren Anschlüsse schnell und einfach nach dem Strahlvorgang vom Strahlmedium zu säubern.

Damit besteht die Möglichkeit, daß das erfindungsgemäße Verfahren als Vorbehandlungsstufe in den Arbeitsablauf einer galvanischen Behandlung zur Abscheidung von lötfähigen Schichten auf die äußeren Bauelementeanschlüsse in automatisch arbeitenden Galvanikanlagen eingesetzt werden kann.

Ein weiterer'Vorteil besteht darin, daß das Verfahren ebenfalls für Bauelementetypen in speziellen Trägerstreifenkonfigurationen mit kleinen Abständen der Anschlüsse voneinander und schmalen, leicht verformbaren Anschlüssen Gültigkeit hat.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die im Trägerstreifenverband vorliegenden Halbleiterbauelemente werden mit einer Kunststofformmasse verkappt. Dabei entstehen infolge des Preßvorganges beim Verkappen auf den Bauelementeanschlüssen festhaftende Kunststofformmassenreste sehr kleiner Dicke (Flash). Die verkappten Trägerstreifen werden in einem Rahmen befestigt, der eine elektrische Kontaktierung und eine mechanische Arretierung der Trägerstreifen ermöglicht.

Zur Unterstützung der Wirkung der erfindungsgemäßen Naßstrahlbehandlung werden die Trägerstreifen zur Plastrestanlockerung einer in der Galvanotechnik üblichen Vorbehandlung zur elektrohchemischen Metallreinigung bzw. -entfettung unterzogen. Anschließend erfolgt die Naßstrahlbehandlung.

Das Strahlgutgemisch befindet sich in einem Sammelbehälter unterhalb der zu strahlenden im Rahmen befestigten Trägerstreifen und besteht aus einem Volumenteil Mikroglaskugeln (Durchmesser 15...100/xm) und aus drei Volumenteilen Wasser. Beim Strahlvorgang ist der Rahmen mit den Trägerstreifen feststehend. Beidseitig vom Rahmen sind je eine 4-Strahl-Düse im Gegenstrahlprinzip angeordnet. Die Strahlrohre (-zylinder) der Düsen stehen parallel, haben einen Innendurchmesser von 4mm, eine Öffnungsentfernung von 12 mm voneinander, so daß sich eine Strahlfleckgröße von > 25 mm ergibt.

Der Abstand der Düsenmündungen zu dem Trägerstreifen beträgt 10...20mm. Die Bewegung der Strahldüsen erfolgt streifen- bzw. mäanderförmig, bis die gesamte zu bearbeitende Fläche abgerastert ist.

Die Strahldüsen werden bei einem Luftdruck von 0,25MPa betrieben und der erzeugte Strahl trifft rechtwinklig zur Trägerstreifenoberfläche auf.

Die Geschwindigkeit der Bewegung der Strahldüsen beträgt 3cm/s.

Nach derNaßstrahlbehandlung werden die Rahmen zwecks Entfernung der Strahlmittelreste gespült und danach erfolgt die galvanische Behandlung der verkappten Trägerstreifen auf dem Rahmen zur Abscheidung lötfähiger Schichten auf den äußeren Bauelementeanschlüssen nach dem allgemein bekannten Galvanisierverfahren, einschließlich den Vor- und Nachbehandlungsstufen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Entfernen von Kunststofformmassenresten mittels Naßstrahlverfahren nach dem Injektorstrahlprinzip unter Verwendung von Mikrokugeln asl Strahlgut, gekennzeichnet dadurch, daß als Strahlgut Kugeln der Wichte 2,4-2,6g/cm³ mit einem Durchmesser von 15... 100μΐη im Gemisch mit Wasser verwendet werden und der angewendete Druck der Druckluft 0,1 ...0,4MPa beträgt.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Strahlgut Mikrokugeln aus Glas mit einem Durchmesser von 15... ΙΟΟμίτι verwendet werden.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß vorzugsweise ein Realgemisch Mikroglaskugeln zu Wasser gleich 1:7 bis 1:10 Volumeneinheiten angewendet wird.

4. Verfahren nach Punkt 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß vorzugsweise Strahldüsen eingesetzt werden, die einen wenig divergierenden Strahl erzeugen und einen Innendurchmesser der Düsenöffnung von 2-6 mm besitzen.