一種ic元件用堿性通用型去毛刺液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種IC元件用堿性通用型去毛刺液，所述去毛刺液由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成：軟化劑40～60％，有機(jī)堿20～40％，活化劑1～5％，絡(luò)合劑0.1～3％，還原劑0.1～1％，金屬抗氧化劑0～3％，金屬防變色劑0.1～1％，表面活性劑0.1～1％，增稠劑0～2％，余量為去離子水。本發(fā)明不僅能夠有效去除樹脂封裝半導(dǎo)體元件上的樹脂毛刺，同時最大限度的避免對毛刺以外的模壓部分的損傷，使得處理后的元件外觀和功能不受影響。
【專利說明】一種IC元件用堿性通用型去毛刺液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)領(lǐng)域，具體的，涉及一種IC元件用去毛刺液。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體生產(chǎn)流程由晶圓制造、晶圓測試、芯片封裝和封裝后測試組成，半導(dǎo)體封裝是指將通過測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程。常用封裝方式有:使用金屬及新陶瓷的氣密封裝和使用樹脂的非氣密封裝?，F(xiàn)在的半導(dǎo)體IC的封裝，樹脂密封約達(dá)到90%。
[0003]樹脂封裝過程中，由于受到內(nèi)部空腔、金屬膜污垢、樹脂質(zhì)量等條件的制約，不可避免會產(chǎn)生毛刺(俗稱溢料塊)，如何去除毛刺成了影響IC元件質(zhì)量的一個關(guān)鍵性問題。去毛刺是指在一定化學(xué)介質(zhì)中通過化學(xué)反應(yīng)去除樹脂封裝半導(dǎo)體元件上的樹脂毛刺，使元件表面光亮、平整的一種工藝。
[0004]傳統(tǒng)的去毛刺方法包括熱能去刺、機(jī)械去刺、磨料去刺等，但是這些方法都存在不同程度的缺陷，如工藝過程復(fù)雜、生產(chǎn)成本(能源、設(shè)備等)增加、損傷元件等。
[0005]化學(xué)去毛刺是指通過在一定化學(xué)介質(zhì)中，通過化學(xué)反應(yīng)去除樹脂封裝半導(dǎo)體元件上的樹脂毛刺，使元件表面光亮、平整的一種工藝?；瘜W(xué)去毛刺法具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，不受元件形狀及尺寸的限制；生產(chǎn)效率高；設(shè)備簡單，降低生產(chǎn)成本；無需電源，節(jié)省電力；工藝過程簡單，操作方便；毛刺清除干凈。但化學(xué)去毛刺法普遍具有的缺陷是容易對IC元件毛刺以外的部分造成損傷，影響 到IC元件的外觀和功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種IC元件用堿性通用型去毛刺液，其能夠克服現(xiàn)有半導(dǎo)體樹脂封裝后處理中去毛刺方法的不足，去毛刺效率更高，同時最大限度的避免對IC元件毛刺以外的部分的損傷，使得處理后的元件外觀和功能不受影響。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種IC元件用堿性通用型去毛刺液，所述去毛刺液由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:軟化劑40~60%，有機(jī)堿20~40%，活化劑I~5%，絡(luò)合劑0.1~3%，還原劑0.1~
I%，金屬抗氧化劑O~3 %，金屬防變色劑0.1~I %，表面活性劑0.1~I %，增稠劑O~2%,余量為去尚子水。
[0009]其中，所述去毛刺液由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:軟化劑49.5%，有機(jī)堿31.5%,活化劑4.0 %，絡(luò)合劑0.5 %，還原劑0.5 %，金屬抗氧化劑1.5%，金屬防變色劑
0.5%，表面活性劑0.5%，增稠劑1.5%，去離子水10%。
[0010]其中，所述軟化劑為N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、乙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚、甘油、甲醇、異丙醇、乙二醇、二縮三乙二醇中的一種或幾種的混合物。
[0011]其中，所述有機(jī)堿為單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基一乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙酰乙醇胺、N，N-二甲基甲酰胺、四乙基氫氧化銨、三乙胺、甲醇鈉中的一種或幾種的混合物。
[0012]其中，所述活化劑為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氨水中的一種或幾種的混合物。
[0013]其中，所述絡(luò)合劑為三聚磷酸鈉、次氮基三乙酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、酒石酸鈉、海藻酸鈉、葡萄糖酸鈉、乙二胺四甲叉膦酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的一種或幾種的混合物。
[0014]其中，所述還原劑為羥基胺、硫酸羥胺、鹽酸羥胺、硼氫化鈉、硼氫化鉀、甲磺酰肼、對甲苯磺酸肼、水合肼、甲醛、雙氧水、亞硫酸鈉、次磷酸鈉、硫酸亞鐵、氯化亞鐵中的一種或幾種的混合物。
[0015]其中，所述金屬抗氧化劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑CA、抗氧劑164、抗氧劑168、抗氧劑DNP、抗氧劑DLTP、抗氧劑TNP、抗氧劑TPP、抗氧劑MB中的一種或幾種的混合物。
[0016]其中，所述金屬防變色劑為苯并三氮唑、甲基苯駢三氮唑、5-巰基-1-苯基四氮唑、巰基苯駢噻唑鈉鹽、尿素、鑰酸鈉、亞硝酸鈉、P0CA、磺化木質(zhì)素中的一種或幾種的混合物。
[0017]其中，所述表面活性劑為聚乙二醇、滲透劑JFC、聚乙二醇醚、全氟烷基磺酸鉀、仲烷基磺酸鈉、異辛醇硫酸鈉、M0A-3PK、M0A-5PK、苯酚聚氧乙烯醚硫酸鈉、0P-10中的一種或幾種的混合物。
[0018]其中，所述增稠劑為硫酸鈉、氯化鈉、硼砂、CMC、HPMC、甲基纖維素、羥乙基纖維素、海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一種或幾種的混合物。
[0019]本發(fā)明使用吡咯烷酮類、醇醚類物質(zhì)作為軟化劑(溶劑)，是去毛刺液的主體成分，用于半導(dǎo)體封裝用樹脂的軟化、溶解，在堿性氛圍下通過與其他助劑的協(xié)同作用去除工件表面毛刺。其中吡咯烷酮類溶劑如N-甲基吡咯烷酮等適用范圍更廣，對于難溶工程塑料(聚苯硫醚、聚酰亞胺)及芳綸纖維等也有較好的溶解性；醇醚類溶劑適用于醇溶性樹脂如天然樹脂、熱塑性酚醛樹脂等，根據(jù)封裝樹脂種類的不同選擇不同的溶劑。選用復(fù)合溶劑時，可根據(jù)使用環(huán)境的不同如工件表面毛刺度、需求的處理時間等調(diào)整配比。
[0020]本發(fā)明使用有機(jī)胺類有機(jī)堿和無機(jī)堿復(fù)配使用，首先提供足夠的pH值，提升去毛刺效果；其次能對工件起到進(jìn)一步的清洗作用，原理是其和油污中的脂肪酸甘油酯發(fā)生皂化作用形成初生皂，使油污成為水溶性的而被溶解去除；同時醇胺類物質(zhì)具備潤濕、乳化、絡(luò)合、防銹的作用，可以增強(qiáng)軟化劑對樹脂毛刺的作用效果，同時降低工作液對金屬基材的腐蝕性。具體使用時，可以根據(jù)堿性強(qiáng)弱程度不同調(diào)整用量，堿用量偏低或過量均為造成工作液的活性下降，影響去毛刺效果。
[0021]本發(fā)明選擇有機(jī)或無機(jī)酸鹽等堿性條件下穩(wěn)定好的物質(zhì)作為絡(luò)合劑，絡(luò)合劑的作用為:阻止溶液中沉淀物的產(chǎn)生，減少工作液的不必要消耗，保證效率；通過絡(luò)合反應(yīng)在金屬表層形成保護(hù)膜，降低工作液對金屬的腐蝕；調(diào)節(jié)pH，防止pH過快降低。
[0022]本發(fā)明中還原劑與抗氧劑均起到抑制金 屬表面氧化腐蝕的作用，其中還原劑的作用原理是與金屬氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，抗氧化劑的作用原理是阻止氧氣對金屬的不良影響。實(shí)際使用時，還原劑的緩蝕效果更好，可單獨(dú)使用，也可復(fù)配少量抗氧化劑使用。還原劑的添加量一般不大于I%，過量使用會影響反應(yīng)體系的平衡性，造成有效物質(zhì)的不必要損耗。選用堿性條件下穩(wěn)定性好、還原性強(qiáng)、水溶性好、反應(yīng)產(chǎn)物易溶的物質(zhì)，如肼類物質(zhì)等。
[0023]本發(fā)明中金屬防變色劑實(shí)際作用類似于防銹劑，可與金屬反應(yīng)生成不溶性的薄膜如致密氧化物、難溶性的鹽類、絡(luò)合物等，起到保護(hù)金屬表面的作用。
[0024]本發(fā)明中表面活性劑一方面提升有機(jī)物的溶解性，增強(qiáng)軟化劑的對工件的潤濕效果，促進(jìn)反應(yīng)，另一方面與堿協(xié)同作用，提升清洗效果。
[0025]本發(fā)明中添加增稠劑，不僅能夠提供工作液的儲存穩(wěn)定性，同時可以提升工作液對工件的潤濕效果，某些增稠劑同時具備乳化的作用。實(shí)際生產(chǎn)中可以選擇性添加，用量控制在2%以下，用量過大會造成工作液過稠，影響使用效果和工件的后處理。
[0026]本發(fā)明的去毛刺液用去離子水作為稀釋劑，并加至100%。
[0027]本發(fā)明的去毛刺液最佳使用溫度為室溫~50°C,處理時間為3~6分鐘,處理方式為浸泡，不可加熱，可超聲。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有半導(dǎo)體樹脂封裝后處理中去毛刺方法的不足，去毛刺效率更高，同時能夠最大限度的避免對IC元件毛刺以外的部分的損傷，使得處理后的元件外觀和功能不受影響。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范 圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本發(fā)明所限定的范圍。
[0030]實(shí)施例，實(shí)施例1~4具體配方見表1。
[0031]表1實(shí)施例1~4具體配方組成
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述去毛刺液由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:軟化劑40~60 %，有機(jī)堿20~40 %，活化劑I~5 %，絡(luò)合劑0.1~3 %，還原劑0.1~1%，金屬抗氧化劑O~3%，金屬防變色劑0.1~1%，表面活性劑0.1~1%，增稠劑O~2%，余量為去離子水。
2.如權(quán)利要求1所述的IC元件用堿性通用型化學(xué)去毛刺液，其特征在于，所述去毛刺液由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:軟化劑49.5%，有機(jī)堿31.5%，活化劑4.0%，絡(luò)合劑0.5%,還原劑0.5%，金屬抗氧化劑1.5 %，金屬防變色劑0.5%，表面活性劑0.5%，增稠劑1.5%,去尚子水10 % ο
3.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述軟化劑為N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、乙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚、甘油、甲醇、異丙醇、乙二醇、二縮三乙二醇中的一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述有機(jī)堿為單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基一乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙酰乙醇胺、N，N-二甲基甲酰胺、四乙基氫氧化銨、三乙胺、甲醇鈉中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述活化劑為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氨水中的一種或幾種的混合物。
6.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述絡(luò)合劑為三聚磷酸鈉、次氮基三乙酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、酒石酸鈉、海藻酸鈉、葡萄糖酸鈉、乙二胺四 甲叉膦酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的一種或幾種的混合物。
7.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述還原劑為羥基胺、硫酸羥胺、鹽酸羥胺、硼氫化鈉、硼氫化鉀、甲磺酰肼、對甲苯磺酸肼、水合肼、甲醛、雙氧水、亞硫酸鈉、次磷酸鈉、硫酸亞鐵、氯化亞鐵中的一種或幾種的混合物。
8.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述金屬抗氧化劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑CA、抗氧劑164、抗氧劑168、抗氧劑DNP、抗氧劑DLTP、抗氧劑TNP、抗氧劑TPP、抗氧劑MB中的一種或幾種的混合物。
9.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述金屬防變色劑為苯并三氮唑、甲基苯駢三氮唑、5-巰基-1-苯基四氮唑、巰基苯駢噻唑鈉鹽、尿素、鑰酸鈉、亞硝酸鈉、POCA、磺化木質(zhì)素中的一種或幾種的混合物。
10.如權(quán)利要求1或2所述的IC元件用堿性通用型去毛刺液，其特征在于，所述表面活性劑為聚乙二醇、滲透劑JFC、聚乙二醇醚、全氟烷基磺酸鉀、仲烷基磺酸鈉、異辛醇硫酸鈉、MOA-3PK、MOA-5PK、苯酚聚氧乙烯醚硫酸鈉、OP-1O中的一種或幾種的混合物；所述增稠劑為硫酸鈉、氯化鈉、硼砂、CMC、HPMC、甲基纖維素、羥乙基纖維素、海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一種或幾種的混合物。
【文檔編號】C23G1/14GK103789780SQ201410064702
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】景欣欣, 劉成, 王婷婷, 陳珍珍 申請人:蘇州禾川化學(xué)技術(shù)服務(wù)有限公司