芯片级封装水基清洗工艺介绍

SIP系统级芯片封装、POP堆叠芯片组装、IGBT功率半导体模块工艺制程中，需要用到锡膏、焊膏进行精密的焊接制程，自然在焊接后会存留下锡膏和焊膏的助焊剂残留物，为了保证芯片级封装器件和组件的电器功能和可靠性技术要求，须将这些助焊剂残留彻底清除。此类制程非常成熟，也非常有必要。水基清洗在业内得到越来越广泛的应用，取代原来熟知的溶剂型清洗方式，从而获得了安全、环保、清洁的工作环境等等。

芯片级封装水基清洗工艺需要考虑的几个重要因素：

一、SIP、POP或IGBT精密器件所需要的洁净度技术指标

首先要关注到所生产的SIP、POP或IGBT精密器件所需要的洁净度技术指标，根据洁净度的要求来做清洗的工艺选择。所从事的产品类别不同，应用场景不同，使用条件和环境不同，对器件洁净度的要求也有所不同，根据器件的各项技术要求来决定洁净度指标。包括外观污染物残留允许量和表面离子污染度指标水平，才能准确定义器件工艺制程中所要达到的洁净度要求。避免可能的电化学腐蚀和化学离子迁移失效现象。

二、器件制程工艺所存在的污染物

既然是要清洗制程中的污染物，就需要关注器件制程工艺所存在的污染物，比如：焊膏残留、锡膏残留等其他的污染物，评价污染物对器件造成可靠性的影响，比如：电化学腐蚀，化学离子迁移和金属迁移等等，这样就能对所有污染物做一个全面的认知，确定哪些污染物需要通过清洗的方式去除，从而保障器件的最终技术要求。污染物可清洗性决定了清洗工艺和设备选择，免洗锡膏还是水溶性锡膏，锡膏的类型不同，残留物的可清洗性特征也不同，清洗的工艺方式和清洗剂的选择也随之不同。识别和确定SIP、POP、IGBT模块清洗工艺制程中污染物是做好清洗的重要前提。

三、水基清洗的工艺和设备配置选择

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。通常会选用批量式清洗工艺和通过式清洗工艺。批量式清洗工艺比较适合产量不太稳定，时有时无，时大时小，品种变化比较多，这样有利于根据生产线流量配置进行灵活操作，降低设备的消耗和清洗剂的消耗，降低成本而达到工艺技术要求。通过式清洗工艺往往适合产量稳定，批量大，能够连续不断的进行清洗流量的安排，实现高速高效率的产品生产，保证清洗质量。根据产品的结构形式和器件材料承受物理力的耐受程度，选择超声波工艺方式或喷淋工艺方式。

四、水基清洗剂类型品种和特征的选择

针对拥有的设备工艺条件和器件洁净度指标要求，选择合适的水基清洗剂是我们要考虑的重点。一般来说，水基清洗剂具有很好的安全特征，不可燃，不易挥发，环保特征满足欧盟REACH环境物资规范要求，达到对大气人体的安全保障。在此之外，根据工艺，设备条件，所使用的水基清洗剂需要能够彻底干净地去除残留物，同时又能保证在SIP、POP、IGBT组件上所有的金属材料、化学材料、非金属材料等物资兼容性要求。用一句通俗的语言来表达，既要把污染物清洗干净，又要保证物质材料的安全性，无腐蚀，无变色，完全符合器件功能特性要求。

小结：SIP系统级芯片封装、POP堆叠芯片组装、IGBT功率半导体模块水基清洗所需要考虑的因素还有许多，具体的工艺参数和选择涉及面广且技术关联性强，在此仅对最重要的部分做简要阐述，供业内人士参考。