半導體作為現代電子工業發展的基礎和支撐,在電子工業中得到了廣泛的應用,所使用的材料也越來越廣泛。隨著第五代(5G)移動通信技術的快速發展,5G半導體芯片的使用頻率越來越高,體積越來越小,集成度越來越高,越來越受到半導體封裝和清洗行業以及清洗可靠性的重視。
半導體器件封裝過程中會使用焊劑和焊膏作為焊接附件,這些焊接附件在焊接過程中或多或少會產生殘留物,并且在焊接過程中會受到一些污染物的污染,如指紋、汗水、角蛋白和灰塵等。在空氣氧化和水分的作用下,設備表面的焊劑殘留物和污染物很容易腐蝕設備,造成不可逆的損壞,影響設備的穩定性甚至失效。
為了保證半導體器件的質量和高可靠性,有必要在封裝過程中引入清潔技術和使用清潔劑。
目前半導體器件封裝行業的清洗劑主要采用堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑。
松香和有機酸是半導體封裝焊接輔助材料的主要殘留材料。松香和有機酸都含有羧基,羧基可與堿性清洗劑的基本組分皂化形成有機鹽。因此,該堿性清洗劑對半導體器件的助熔劑殘留具有良好的清洗效果。
然而,隨著半導體的發展和特殊功能的需要,一些器件被組裝在敏感金屬如鋁、銅、鉑、鎳、油墨字符和特殊標簽等脆弱的功能材料上。這些敏感金屬和特殊功能材料在堿性環境下易氧化變色或腫脹、變形和脫落,因此有限的堿性水清洗劑被廣泛應用于半導體封裝清洗行業。
中性水基清洗劑主要通過表面活性劑對焊渣的滲透和剝離作用,促進助焊劑或焊膏渣從半導體器件表面脫落,溶解到溶劑或水中,從而達到清洗的目的。中性清洗劑由于pH值中性,所以銅、鋁等敏感金屬、特殊功能材料與油墨字符具有良好的兼容性,并有利于后續廢水處理,更容易取得排放許可證。
一般來說,堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑由于清洗機理不同,導致清洗效果不同。一般情況下,堿性水基清洗劑的清洗力強于中性水基清洗劑,且中性水基清洗劑的配伍性優于堿性水基清洗劑。具體使用哪種清洗劑用于半導體封裝的清洗,要根據清洗對象的特點來選擇。