清洗电子器件的喷砂介质及清洗方法技术

一种清洗电子器件上污染物的方法和研磨喷砂介质。研磨喷砂介质是溶于水的纯净的碱性金属的碳酸或碳酸氢盐。该碱性金属盐颗粒直径为约２０微米－约３００微米。颗粒莫氏硬度不大于约５．０。清洗电子器件的喷砂清洗条件是缓和的。喷吹空气压力为约１０－约５０磅／平方英寸，介质流速为约１－约１０磅／分钟。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种喷砂清洗电子器件的方法，特别地涉及一种在缓和条件下利用溶于水的喷砂介质喷砂清洗电子器件的方法。电子器件包括用于电子设备如计算机等中的导体、半导体或绝缘体零件，此类电子器件包括但不限于电路板电子器件、制造半导体芯片的半导体晶片和磁盘驱动器头等。电子器件是否清洁对于其功能可靠性是非常关键的。电子器件的污染可造成电子器件内部短路从而妨碍其运行，从而导致使用该电子器件的电子设备的电气功能变得不可靠。电子器件在组装进电子设备的过程中以及在制造过程中经过各个制造工艺步骤的积累都会产生污染。电子器件在制造过程中，可能包括电镀、蚀刻和操作者在组装过程的触摸及利用具有腐蚀性或潜在腐蚀性的焊剂进行涂覆等。因而清除这些电子器件的污染是非常重要的。然而，一些清洁电子器件的方法都有其不足之处。例如，制造电子电路组件如印刷电路板时，首先将焊剂涂于衬底板材料以保证焊接结合均匀结实。这些焊剂可分为两类松香和非松香或水溶性焊剂。松香焊剂有适度腐蚀性且具有较久的应用历史，目前在电子行业仍广泛使用。较近发展起来的水溶性焊剂在消费品中使用越来越多。因为水溶性焊剂含有强酸和/或胺冰盐，此类焊剂具有很强的腐蚀性。不幸的是，如果焊接后此类焊剂的遗留痕迹没有仔细清除而遗留在电子电路组合件上，会引起电路的失效。印刷电路板上的水溶性焊剂采用温热的肥皂水可容易地清除掉，然而松香焊剂的清除就比较困难，传统上是利用氯化烃溶剂如1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、三氯氟甲烷、二氯甲烷、三氯三氟代甲烷(CFC113)、三氯三氟代乙烯(CFC112)或者这些溶剂和(或)其他溶剂的混合物或共沸混合物。然而这些溶剂不理想，因为它们有毒并且释放到环境中时会破坏臭氧层和产生地球温室变暖效应。因而这类溶剂的使用受到职业安全与健康机构(OSHA)和环境保护组织(EPA)严格监督，必须使用严格限制污染的设备。并且这类溶剂释放到环境中后不易生物降解，因而长时间具有危险。碱性清洗化合物如链烷醇胺，通常以乙醇胺形式存在，已经被用作松香焊剂清洗剂而取代毒性氯化烃溶剂，这些高PH值(例如，约PH12)化合物与松香焊剂发生化学反应通过皂化过程形成松香皂。其它有机物如表面活性剂或酒精衍生物可以加进这些碱性清洗化合物中促进清除松香皂。不幸的是，这些化合物和水溶性焊剂一样，如果在制造过程中不能被完全迅速地清除掉，容易在印刷电路板表面或分界面处产生腐蚀。粘合剂和其它残留物的完全清除也存在问题。在制造电子电路组合件时，电子器件利用导线通过板中的孔向下突出被安装在印刷电路板的顶层并且利用粘合剂固定在板的底面。并且有时需要利用特殊胶带粘在易受影响的区域暂时保护这些部位。一旦不再需要这种保护时，必须去掉这些胶带。在这两种情况下，如果粘合剂清除不彻底，残留下来的粘合剂会引起电路板的过早失效。传统上已经利用氯离子溶剂清除残留的粘合剂，如前所述，这些溶剂是有毒且对环境有害的。除焊剂外，用于电路板上元件蚀刻和丝网印刷的光致抗蚀剂也能引起电路短路问题。美国专利NO.5,145,717公布了一种用磨料喷砂清理印刷电路板上光致抗蚀剂的方法，专利拥有人Drury，已转让给E.I.Du Pont deNemours公司。该方法使用的材料是莫氏硬度为约2～4的聚合物或树脂颗粒。这些颗粒由一台喷砂装置以15°～90°角加速喷射到电路板表面以清除光致抗蚀剂。尽管该方法可以清除掉电路板上的光致抗蚀剂，但喷砂处理后电路板表面的用于消除光致抗蚀剂的聚合物颗粒不容易清除掉，并且聚合物颗粒会镶嵌在电路板表面或存留在死区，即角落或表面的凹处，很难被清除掉。而且光致抗蚀剂不能简单的通过污水排掉，因而此类颗粒会污染环境。磁盘驱动头也会产生同样的污染问题。在计算机终端设备的组装过程中，一些污染物如粘合剂和指纹会污染驱动头造成电子设备的不正常运行。对于电路板上的电子元件和磁盘驱动头来说，在半导体晶片和芯片组装进电子设备之前，应该尽可能保持清洁，这是很重要的。半导体材料上的任何污染都会危害电子设备的最佳运行。因此，最好在将半导体晶片切割成半导体芯片之前，将制造过程中半导体晶片上产生的污染物如氧化物和激光溶渣清除掉。此前已经使用过喷砂清洗方法清除半导体晶片表面的静电颗粒。美国专利NO.4,027,686公布了一种用水清洗的此类方法，专利权人是Shortes etal.已经转让给Texas Instruments Inc.公司。使用其它流体包括空气进行喷砂清洗也取得了不同程度的成功。尽管已经有各种各样的方法清除电子器件的污染，仍然需要有一种缓和且对环境无害的方法来清除电子器件上的污染物如光致抗蚀剂、焊剂、激光溶渣、粘合剂、氧化物等。众所周知，利用磨剂如氯化钠和碳酸氢钠可喷砂清除铝、镁制品软表面和塑料表面的涂料和污物。然而，为了保持磨剂如碳酸氢钠的流动性能，经常使用助流动剂如憎水硅土。这些助流动剂会在清理后的电子器件的表面留下附加的沉淀。这些沉淀物在电子器件表面形成以后不仅用高压水漂洗剂也很难清除掉，而且以一种污染物代替了另一种污染物。本专利技术的主要目的是提供一种在缓和条件下喷砂清洗电子器件表面污染物的方法。本专利技术的另一目的是提供一种在相对较低压力下喷砂清洗电子器件表面的方法。本专利技术的再一目的是提供一种使用无害于环境的磨剂的喷砂清洗方法。本专利技术还有一目的是使用水溶性喷砂介质喷砂清洗电子器件表面。在阅读本专利技术下面的叙述和使用本专利技术之后，本领域的技术人员会更加清楚本专利技术的其它目的和优点。专利技术概述本专利技术涉及一种喷砂清洗电子器件污染物如光致抗蚀剂、焊剂、粘合剂和氧化物等的方法。在电子工业中，为了使电子器件最佳运行，尽可能保持电子器件如半导体、导体和绝缘体器件如电路板、线路板的清洁是非常重要的。电子器件上的污染物如焊剂、光致抗蚀剂、金属氧化物甚至指纹都可能导致短路或产生干扰整个电子设备的电气信号。本专利技术的方法优点是在缓和的喷砂条件下清洗电子器件的污染物如光致抗蚀剂、焊剂、激光熔渣、粘结剂和金属氧化物等，如采用相对低压力，使用无害于环境的水溶性喷砂介质如碳酸和碳酸氢盐等。优选地，所用碱盐是纯净的且采用塑料材料如Mylar制成的真空包装容器或衬里包装以防止碱盐吸入水汽。并且防止了从聚乙烯、聚丙烯和其他聚烯烃类容器或衬里浸出的烃源污染。同样重要的是储存喷砂介质的包装不包含滑动剂。滑动剂是油性轻质烃材料，被用在许多塑料包装中以防止这些包装的各个面粘在一起。本专利技术的水溶性喷砂清洗组合物特点在于，它无腐蚀性且对环境影响小，不同于目前用于清洗印刷电路板的氯化烃溶剂和高碱性清洗剂。另外，本专利技术的水溶喷砂清洗组合物优选地避免使用一般不溶于水的助流动剂，助流动剂会在电子器件上形成难于清除的沉积物。此处所用的电子器件清洗组合物优点在于它是可溶于水的，因而容易从电子器件上漂洗掉。而且，因为本专利技术的方法中采用的喷砂清洗介质可以容易从清洗后的器件上漂洗掉，残留在死区的喷砂介质也容易清除。该组合物对环境无害并且清洗水无需进一步处理就可排泄掉，省却了昂贵的水处理环节。附图简述附图说明图1为可以用来实施本专利技术所用方法的喷砂装置。专利技术详述本专利技术涉及一种在相对缓和的条件下用纯净的水溶性碱盐喷砂介质喷砂清理用于电子设备中的电子器件上污染物的方法。在本专利技术的上下文中，纯净表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洗电子器件的喷砂介质，其中，包含大小至少为约２０微米但不大于约３００微米、莫氏硬度不大于约５．０的、可溶于水的纯净碱性金属盐的磨粒，其氯离子浓度不大于约１００ｐｐｍ、化学氧的浓度不大于约１００ｐｐｍ、水分含量不高于约０．２０ｗｔ％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：苯尼S亚姆，肯尼思库尔伯特，
申请(专利权)人：彻什威特有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]