DD252999A1

DD252999A1 - METHOD FOR REMOVING PLASTIC BASIC REMOVAL

Info

Publication number: DD252999A1
Application number: DD29484686A
Authority: DD
Inventors: Krause; Manfred Fienhold; Hans-Georg Ackermann; Manfred Michalk; Angelika Duerichen
Original assignee: Erfurt Mikroelektronik
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1988-01-06

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.The invention relates to a method for Kunststofformmassenrestentfernung on connections of electrical or electronic components with simultaneous surface cleaning of Kunststoffgehaeuses. The method finds particular application as a pre-treatment stage prior to the application of layers to the device terminals, in particular transistors and Festkoerperschaltkreisen in Kunststoffgehaeusen, which consist of epoxy or silicone resin molding compounds. The components are still in the Traeger Strip Association. According to the invention, this is realized by a method for removing plastic molding composition residues by wet blasting using the injector blasting principle using microspheres as blasting material so that spheres of weight 2.4-2.6 g / cm 3 with a diameter of 15 ... 100 mm used in admixture with water and the jet pressure (pressure range of the compressed air) is 0.1 ... 0.4 MPa.

Description

Field of application of the invention

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.The invention relates to a method for Kunststofformmassenrestentfernung on terminals of electrical or electronic components with simultaneous surface cleaning of the plastic housing. The method finds particular application as a pre-treatment stage prior to the application of layers to the device terminals, in particular of transistors and solid-state circuits in plastic housings made of epoxy or silicone resin molding compounds. The components are still in the carrier strip association.

Characteristic of the known technical solutions

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. 'The protruding from a plastic body terminals of mounted on an unfinished or grafted comb strip or carrier and base electrical or electronic components, or before mounting the components (chips) in hollow body plastic housings wrapped in carrier strip association with plastic (epoxy or silicone resin molding compounds) or are capped, have plastic molding material residues (plastic film, flash) on. This plastic film is formed in the formation of the molding compound layer by the non-optimal closing of the mold on the exposed terminals and by non-optimal molding material properties. '

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.For the Anschlussbelotung, ie for the application of molten metallurgical or galvanic layers, which are to meet the conditions of solderability and / or contact reliability in plug contacting, the removal of this plastic film on the connections is required (Deflashen). Generally, for the removal of resin molding compounds, the dry blasting method without wettable injector blasting additives is used. The balls can consist of glass, corundum, plastic, organic substances (fruit kernels), etc. The disadvantage of this method is that despite the use of very small particle diameter, the terminals of the components are deformed. Working with blasting media of very small particle diameter (<100μη-ι) apparatus is feasible because of necessary dust extraction and higher necessary particle acceleration only with technically increased effort. Larger particle diameters (> 10O ₁ μm) increasingly have a deforming effect on the connections of the components.

Von großem Nachteil des Verfahrens ist auch die umständliche Gehäuseabdeckung zur Vermeidung der starken Zerstörung der Plastepreßhaut des Gehäuses durch die auftreffenden Teilchen.Of great disadvantage of the method is also the cumbersome housing cover to avoid the strong destruction of the plastic skin of the housing by the impinging particles.

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.Furthermore, a method for compressed air blasting according to DE-OS 31 27035 is known, wherein a granular blasting agent introduced in a Tragluftstrom and promoted by the Tragluftstrom, accelerated and is blown against a surface to be treated and with a liquid, the grains of the blasting agent wetting additive, in particular water, laden additional air flow is added to the laden with the blasting agent carrier air flow. The aim of this method is to prevent the dust effect during the blasting process in terms of occupational safety.

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.The application of this method to the removal of the plastic residues from the connections plastverkappter components is disadvantageous because of its complicated equipment and technological complexity. In addition, a cumbersome housing cover would also be required here.

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.Likewise, a device for producing a staggered with abrasive particles liquid jet (dispenser) according to DE-OS 2928698 is known. The generated liquid jet is used for cutting or cleaning. But even this method is too complicated for the removal of the plastic remnants and technically complex and the reuse of the blasting material without intermediate treatment in the circulation is not possible. In addition, this process requires a large amount of liquid when using very high pressures, making this process unproductive for surface treatment.

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).Wet-jet (sludge-jet) processes are known which operate in pressure ranges of 0.1... 0.5 MPa according to the injector jet principle (Electroplating 81 p. 1000 "Method for applying patterns to nickel-plated and chrome-plated surfaces") by WR Wearmouth and HU Schwabe, Kunststofftechnik 102. No. 6, 23.1.80 P. 16 "Requirements for Adhesive Bonding with Adhesives and Sealants" Obering W. Endlich; Prospectuses Höllmüller Data Sheet 6.05 B / MX and Data Sheet 6.06 B / M-LX; Brochures Resco).

Alle bekannten Verfahren des Naßstrahlens oder mit Schleifmittelteilchen versetzten Flüssigkeitsstrahles haben folgende Nachteile:All known methods of wet blasting or liquid jet mixed with abrasive particles have the following disadvantages:

1. Die für die Plastrestentfernung wirksamen Verfahren können nur mit aufwendiger Gehäuseabdeckung durchgeführt werden.1. The effective methods for the Plastrestfernung can be performed only with elaborate housing cover.

2. Ohne Beschädigung der Bauelementeanschlüsse und Gehäuse ist die Reinigungswirkung der bekannten Verfahren nicht ausreichend.2. Without damaging the component connections and housing, the cleaning effect of the known methods is not sufficient.

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.3. The known effective methods can be operated only with increased technical and technological effort, are therefore unproductive. Due to their complexity, they can not be incorporated as an integral part in a galvanic manufacturing line.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Ausbeute bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen bei gleichzeitiger Effektivierung des Endfertigungsprozesses.The aim of the invention is to increase the yield in the production of semiconductor devices while optimizing the final production process.

Explanation of the essence of the invention

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.It is an object of the invention to provide a method for deformation-free, productive removal of Kunststofformmassenresten on the terminals of electronic components prior to galvanic, chemical or melt metallurgical treatment with simultaneous cleaning of the plastic housing of mold mass release agents and wax residues and simultaneous minor roughening of the surface.

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.According to the invention, this object is achieved by a method for removing Kunststofformmassenresten by wet blasting using the Injektorstrahlprinzip using microspheres as blasting material so that as blasting balls of the weight 2.4-2.6 g / cm ³ with a diameter of 15 mm. 100 μ, ιτι be used in admixture with water and the jet pressure is 0.1 ... 0.4MPa.

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.By the jet mixture, consisting of accelerated, wetted with water balls, water particles and compressed air, existing on the metallic surfaces of the surface plastic films are loosened and.entfernt without the connections are deformed by the balls. At the same time, mold release agents and wax residues are rinsed off the plastic housing by the jet, without any significant roughening or even destruction of the plastic surface occurring.

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.It is advantageous that by using the injector jet principle in this wet blasting method, the use of pumps for removing the blasting medium can be dispensed with. It is expedient to use glass microspheres as blasting material, these have the advantage of being non-toxic and economical (cheap material) to be used.

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.It is expedient to use a real mixture of microspheres to water of 1: 7 to 1:10, because this is a good cleaning effect per unit time without deformation of the terminals is achieved, and because this mixture can be kept homogeneous by simple apparatus solutions.

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.It is expedient to use jet nozzles which produce a little divergent jet and have an inner diameter of the nozzle opening of 2-6 mm, preferably 3.5-4.5 mm. This produces beam spots and bands of equal homogeneous intensity at each spot treated by the beam.

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.It is advantageous that the plastic housing, in contrast to known blasting method need not be protected, and that at the same time a high cleaning effect on the terminals is achieved "without the connection surfaces and edges are damaged. By using cheap glass spheres and water as blasting material mixture, it is possible to clean the components and their connections quickly and easily after the blasting process of the blasting medium.

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.There is thus the possibility that the method according to the invention can be used as a pretreatment stage in the working process of a galvanic treatment for the deposition of solderable layers on the outer component terminals in automatic galvanic plants.

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.Another advantage is that the method also applies to device types in special carrier strip configurations with small pitches of the terminals apart and narrow, easily deformable terminals.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

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.The present in the carrier strip association semiconductor devices are capped with a plastic molding compound. As a result of the pressing process when capping on the component terminals firmly adhering Kunststofformmassenreste very small thickness (Flash). The capped carrier strips are secured in a frame which allows electrical contacting and mechanical locking of the carrier strips.

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.To support the effect of the wet-jet treatment according to the invention, the carrier strips are subjected to plastrestan loosening of a pretreatment customary in electroplating for electrochemical metal cleaning or degreasing. Subsequently, the 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.The blasting material mixture is located in a collecting container below the carrier strip to be irradiated in the frame and consists of a volume of glass microspheres (diameter 15 ... 100 / xm) and three volumes of water. During blasting, the frame is stationary with the carrier strips. On both sides of the frame are each a 4-jet nozzle arranged in the counter-jet principle. The jet pipes (cylinders) of the nozzles are parallel, have an inner diameter of 4 mm, an opening distance of 12 mm from each other, so that a beam spot size of> 25 mm results.

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.The distance between the nozzle openings and the carrier strip is 10 ... 20mm. The movement of the jet nozzles is strip or meander-shaped, until the entire surface to be machined is scanned.

Die Strahldüsen werden bei einem Luftdruck von 0,25MPa betrieben und der erzeugte Strahl trifft rechtwinklig zur Trägerstreifenoberfläche auf.The jet nozzles are operated at an air pressure of 0.25 MPa and the generated jet impinges at right angles to the carrier strip surface.

Die Geschwindigkeit der Bewegung der Strahldüsen beträgt 3cm/s.The speed of movement of the jet nozzles is 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.After the wet blast treatment, the frames are rinsed to remove the residual blasting agent, and then the galvanized treatment of the capped support strips on the frame for depositing solderable layers on the exterior component leads according to the well-known plating process, including the pre- and post-treatment stages.

Claims

1. A method for removing Kunststofformmassenresten by wet blasting method according to the Injektorstrahlprinzip using microspheres asl Strahlgut, characterized in that as blasting balls of the weight 2.4-2.6 g / cm ³ with a diameter of 15 ... 100μΐη in admixture with Water used and the applied pressure of the compressed air is 0.1 ... 0.4MPa.

2. The method according to item 1, characterized in that are used as blasting microspheres of glass with a diameter of 15 ... ΙΟΟμίτι.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that preferably a real mixture of glass microglass equal to 1: 7 to 1:10 volume units is applied.

4. The method according to item 1-3, characterized in that preferably jet nozzles are used which generate a little diverging beam and have an inner diameter of the nozzle opening of 2-6 mm.