清洗電子器件的噴砂介質及清洗方法技術

一種清洗電子器件上污染物的方法和研磨噴砂介質。研磨噴砂介質是溶于水的純凈的堿性金屬的碳酸或碳酸氫鹽。該堿性金屬鹽顆粒直徑為約２０微米－約３００微米。顆粒莫氏硬度不大于約５．０。清洗電子器件的噴砂清洗條件是緩和的。噴吹空氣壓力為約１０－約５０磅／平方英寸，介質流速為約１－約１０磅／分鐘。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

技術介紹
本專利技術涉及一種噴砂清洗電子器件的方法，特別地涉及一種在緩和條件下利用溶于水的噴砂介質噴砂清洗電子器件的方法。電子器件包括用于電子設備如計算機等中的導體、半導體或絕緣體零件，此類電子器件包括但不限于電路板電子器件、制造半導體芯片的半導體晶片和磁盤驅動器頭等。電子器件是否清潔對于其功能可靠性是非常關鍵的。電子器件的污染可造成電子器件內部短路從而妨礙其運行，從而導致使用該電子器件的電子設備的電氣功能變得不可靠。電子器件在組裝進電子設備的過程中以及在制造過程中經過各個制造工藝步驟的積累都會產生污染。電子器件在制造過程中，可能包括電鍍、蝕刻和操作者在組裝過程的觸摸及利用具有腐蝕性或潛在腐蝕性的焊劑進行涂覆等。因而清除這些電子器件的污染是非常重要的。然而，一些清潔電子器件的方法都有其不足之處。例如，制造電子電路組件如印刷電路板時，首先將焊劑涂于襯底板材料以保證焊接結合均勻結實。這些焊劑可分為兩類松香和非松香或水溶性焊劑。松香焊劑有適度腐蝕性且具有較久的應用歷史，目前在電子行業仍廣泛使用。較近發展起來的水溶性焊劑在消費品中使用越來越多。因為水溶性焊劑含有強酸和/或胺冰鹽，此類焊劑具有很強的腐蝕性。不幸的是，如果焊接后此類焊劑的遺留痕跡沒有仔細清除而遺留在電子電路組合件上，會引起電路的失效。印刷電路板上的水溶性焊劑采用溫熱的肥皂水可容易地清除掉，然而松香焊劑的清除就比較困難，傳統上是利用氯化烴溶劑如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)或者這些溶劑和(或)其他溶劑的混合物或共沸混合物。然而這些溶劑不理想，因為它們有毒并且釋放到環境中時會破壞臭氧層和產生地球溫室變暖效應。因而這類溶劑的使用受到職業安全與健康機構(OSHA)和環境保護組織(EPA)嚴格監督，必須使用嚴格限制污染的設備。并且這類溶劑釋放到環境中后不易生物降解，因而長時間具有危險。堿性清洗化合物如鏈烷醇胺，通常以乙醇胺形式存在，已經被用作松香焊劑清洗劑而取代毒性氯化烴溶劑，這些高PH值(例如，約PH12)化合物與松香焊劑發生化學反應通過皂化過程形成松香皂。其它有機物如表面活性劑或酒精衍生物可以加進這些堿性清洗化合物中促進清除松香皂。不幸的是，這些化合物和水溶性焊劑一樣，如果在制造過程中不能被完全迅速地清除掉，容易在印刷電路板表面或分界面處產生腐蝕。粘合劑和其它殘留物的完全清除也存在問題。在制造電子電路組合件時，電子器件利用導線通過板中的孔向下突出被安裝在印刷電路板的頂層并且利用粘合劑固定在板的底面。并且有時需要利用特殊膠帶粘在易受影響的區域暫時保護這些部位。一旦不再需要這種保護時，必須去掉這些膠帶。在這兩種情況下，如果粘合劑清除不徹底，殘留下來的粘合劑會引起電路板的過早失效。傳統上已經利用氯離子溶劑清除殘留的粘合劑，如前所述，這些溶劑是有毒且對環境有害的。除焊劑外，用于電路板上元件蝕刻和絲網印刷的光致抗蝕劑也能引起電路短路問題。美國專利NO.5,145,717公布了一種用磨料噴砂清理印刷電路板上光致抗蝕劑的方法，專利擁有人Drury，已轉讓給E.I.Du Pont deNemours公司。該方法使用的材料是莫氏硬度為約2～4的聚合物或樹脂顆粒。這些顆粒由一臺噴砂裝置以15°～90°角加速噴射到電路板表面以清除光致抗蝕劑。盡管該方法可以清除掉電路板上的光致抗蝕劑，但噴砂處理后電路板表面的用于消除光致抗蝕劑的聚合物顆粒不容易清除掉，并且聚合物顆粒會鑲嵌在電路板表面或存留在死區，即角落或表面的凹處，很難被清除掉。而且光致抗蝕劑不能簡單的通過污水排掉，因而此類顆粒會污染環境。磁盤驅動頭也會產生同樣的污染問題。在計算機終端設備的組裝過程中，一些污染物如粘合劑和指紋會污染驅動頭造成電子設備的不正常運行。對于電路板上的電子元件和磁盤驅動頭來說，在半導體晶片和芯片組裝進電子設備之前，應該盡可能保持清潔，這是很重要的。半導體材料上的任何污染都會危害電子設備的最佳運行。因此，最好在將半導體晶片切割成半導體芯片之前，將制造過程中半導體晶片上產生的污染物如氧化物和激光溶渣清除掉。此前已經使用過噴砂清洗方法清除半導體晶片表面的靜電顆粒。美國專利NO.4,027,686公布了一種用水清洗的此類方法，專利權人是Shortes etal.已經轉讓給Texas Instruments Inc.公司。使用其它流體包括空氣進行噴砂清洗也取得了不同程度的成功。盡管已經有各種各樣的方法清除電子器件的污染，仍然需要有一種緩和且對環境無害的方法來清除電子器件上的污染物如光致抗蝕劑、焊劑、激光溶渣、粘合劑、氧化物等。眾所周知，利用磨劑如氯化鈉和碳酸氫鈉可噴砂清除鋁、鎂制品軟表面和塑料表面的涂料和污物。然而，為了保持磨劑如碳酸氫鈉的流動性能，經常使用助流動劑如憎水硅土。這些助流動劑會在清理后的電子器件的表面留下附加的沉淀。這些沉淀物在電子器件表面形成以后不僅用高壓水漂洗劑也很難清除掉，而且以一種污染物代替了另一種污染物。本專利技術的主要目的是提供一種在緩和條件下噴砂清洗電子器件表面污染物的方法。本專利技術的另一目的是提供一種在相對較低壓力下噴砂清洗電子器件表面的方法。本專利技術的再一目的是提供一種使用無害于環境的磨劑的噴砂清洗方法。本專利技術還有一目的是使用水溶性噴砂介質噴砂清洗電子器件表面。在閱讀本專利技術下面的敘述和使用本專利技術之后，本領域的技術人員會更加清楚本專利技術的其它目的和優點。專利技術概述本專利技術涉及一種噴砂清洗電子器件污染物如光致抗蝕劑、焊劑、粘合劑和氧化物等的方法。在電子工業中，為了使電子器件最佳運行，盡可能保持電子器件如半導體、導體和絕緣體器件如電路板、線路板的清潔是非常重要的。電子器件上的污染物如焊劑、光致抗蝕劑、金屬氧化物甚至指紋都可能導致短路或產生干擾整個電子設備的電氣信號。本專利技術的方法優點是在緩和的噴砂條件下清洗電子器件的污染物如光致抗蝕劑、焊劑、激光熔渣、粘結劑和金屬氧化物等，如采用相對低壓力，使用無害于環境的水溶性噴砂介質如碳酸和碳酸氫鹽等。優選地，所用堿鹽是純凈的且采用塑料材料如Mylar制成的真空包裝容器或襯里包裝以防止堿鹽吸入水汽。并且防止了從聚乙烯、聚丙烯和其他聚烯烴類容器或襯里浸出的烴源污染。同樣重要的是儲存噴砂介質的包裝不包含滑動劑。滑動劑是油性輕質烴材料，被用在許多塑料包裝中以防止這些包裝的各個面粘在一起。本專利技術的水溶性噴砂清洗組合物特點在于，它無腐蝕性且對環境影響小，不同于目前用于清洗印刷電路板的氯化烴溶劑和高堿性清洗劑。另外，本專利技術的水溶噴砂清洗組合物優選地避免使用一般不溶于水的助流動劑，助流動劑會在電子器件上形成難于清除的沉積物。此處所用的電子器件清洗組合物優點在于它是可溶于水的，因而容易從電子器件上漂洗掉。而且，因為本專利技術的方法中采用的噴砂清洗介質可以容易從清洗后的器件上漂洗掉，殘留在死區的噴砂介質也容易清除。該組合物對環境無害并且清洗水無需進一步處理就可排泄掉，省卻了昂貴的水處理環節。附圖簡述附圖說明圖1為可以用來實施本專利技術所用方法的噴砂裝置。專利技術詳述本專利技術涉及一種在相對緩和的條件下用純凈的水溶性堿鹽噴砂介質噴砂清理用于電子設備中的電子器件上污染物的方法。在本專利技術的上下文中，純凈表本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種清洗電子器件的噴砂介質，其中，包含大小至少為約２０微米但不大于約３００微米、莫氏硬度不大于約５．０的、可溶于水的純凈堿性金屬鹽的磨粒，其氯離子濃度不大于約１００ｐｐｍ、化學氧的濃度不大于約１００ｐｐｍ、水分含量不高于約０．２０ｗｔ％。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：苯尼S亞姆，肯尼思庫爾伯特，
申請(專利權)人：徹什威特有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]