IC基板 - SIP、POP、IGBTに基づく洗浄技術

電子技術の急速な発展に伴い、チップパッケージ技術も進歩しており、SIP（システムレベルパッケージ）、POP（スタックパッケージ）、IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）は重要なパッケージ形式として、そのクリーニング技術は特に重要である。洗浄過程は包装製品の性能と信頼性に直接影響するため、科学的かつ合理的に洗浄方案を選択する必要がある。

SIP、POP、IGBTの製造過程において、清潔度は技術指標の第一考慮要素である。精密設備の生産は洗浄度に異なる要求があるため、具体的な応用シーンと使用条件に基づいて相応の洗浄技術を制定する必要がある。例えば、POPはBGA溶接ボール構造を使用しており、これは通常、溶接効果と永続的な信頼性を確保するために高い標準的なクリーニングを必要とする。

洗浄剤の選択が異なる包装に与える影響

洗浄剤の選択はSIP、POP、IGBTなどの異なるパッケージに与える影響は極めて重要であり、これは洗浄効果だけでなく、最終製品の品質と信頼性にも影響を与える。

1.SIPパケットへの影響

SIP（システムレベルパッケージ）技術では、デバイスの小型化が進むにつれて、クリーニングプロセスの複雑さが増加している。正しい洗浄剤は、設備に損傷を与えることなく、効果的に汚れを除去することができます。いくつかの用途では、溶接点の隙間と素子の高さが非常に小さいため、超低残留無洗浄ペーストを使用する必要があり、これにより洗浄剤が後続の溶接に与える影響を低減し、洗浄の有効性を確保することができる。

2.POPスキームの影響

POP（スタッキング包装）には、洗剤の選択も重要です。POP技術は、1つのチップを別のチップに積層することに関連し、このプロセスは溶接効果とその長期信頼性を確保する必要がある。適切な洗浄剤は、製造中の残留物、例えばフラックス及びスズを除去して、包装の全体的な性能を確保することができる。このような応用の中で、低残留の洗浄不要フラックスまたはペーストを選択することは洗浄の需要を減らし、生産コストを下げることができる。

3.IGBTパッケージへの影響

IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）モジュールは通常、絶縁と保護を提供するためにシリカゲルによってカプセル化される。洗浄剤はゲルの接着性に顕著な影響を与える。金型表面から汚染物質を除去する前に、エタノールやアセトンなどの洗浄剤を使用する必要があり、洗浄が適切でないと、糊の付着力が悪くなり、モジュールの信頼性に影響を与える可能性がある。したがって、IGBTパッケージにおいて、適切な洗浄剤の選択は、デバイスの初期付着力だけでなく、その長寿命に直接影響する。

4.洗浄剤の組成と洗浄効果の関係

洗浄剤の成分はその洗浄効果に密接な影響を与えている。洗浄剤の濃度は極めて重要であり、少なすぎると洗浄効果が得られない可能性があり、多すぎると残留物が残る可能性があります。洗剤は通常、アルコール類、炭化水素類、その他の有機溶剤を含み、界面活性剤も添加され、洗剤の引火点を高め、その揮発性を下げ、使用安全性を高めることを目的としている。異なるタイプの洗浄剤は温度変化時に異なる効果を示し、例えば、酸性洗浄剤は鉱物汚れに非常に有効であるが、酸化損傷を起こし、金属表面の腐食を引き起こす可能性がある。

特定のタイプの包装材料の推奨洗浄剤

1.SIP包装の推奨洗浄剤

システムレベルパッケージ（SIP）の場合は、水系洗浄剤を使用することを推奨します。水系洗浄剤はその高い互換性と安全性のために広く受け入れられ、ほとんどの材料の洗浄要求を満たすことができ、溶接過程で発生したフラックス残留物と汚れを効果的に除去することができる。水系洗浄剤が技術的要件を満たすことができなければ、半水性洗浄剤を補充選択として選択することもできる。この洗浄剤はより良い洗浄効果を有するだけでなく、材料の適合性と洗浄効率をある程度保証している。

2.おすすめクリーナーのPOPパッケージ

スタック包装（POP）には、表面張力の低い水性洗剤を使用することを推奨します。これらの洗浄剤はチップの層間に効果的に浸透し、溶接中にフラックス残留物を除去し、パッケージの信頼性を確保することができる。また、これらの洗浄剤は通常、毒性がなく、低揮発性で、環境保護の要件に適しています。洗浄中には、使用する半田ペーストのタイプとチップ材料に応じて適切な洗浄剤を選択し、特定の洗浄ニーズを満たす必要があります。

3.IGBTパッケージの推奨洗浄剤

IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）パッケージでは、洗浄剤の選択は汚染物質の種類に基づく必要がある。一般的に使用される洗浄剤としては、アルカリ水洗浄剤、中性水洗浄剤、半水洗浄剤が挙げられる。これらの洗浄剤は脱イオン水、エタノール、イソプロパノール、アセトンなどの溶媒に基づいて調製され、溶接過程で発生する不純物、例えば有機酸やロジンの除去に適している。アルカリ性洗浄剤を使用する場合は、感受性材料を含む成分と反応しないように特に注意してください。

清掃過程で考慮すべき要素。

1.洗浄温度

洗浄温度は洗浄効果に顕著な影響を与える。一般的に、比較的高い温度は洗浄効率を高め、化学反応を促進し、除塵速度を高めることができる。しかし、温度が高すぎると感受性材料が破損したり、変形したり材料の耐久性が低下したりする可能性があるので、クリーニング温度を選択する際には注意してください。

2.清掃時間

清掃時間も重要な要素です。洗浄時間が長くなると、洗浄剤と汚れとの接触時間が長くなり、より多くの汚れを除去できるため、通常はより良い洗浄効果が得られます。しかし、接触時間が長すぎると、ワークの表面が腐食したり、他の潜在的な損傷を招いたりすることもあります。そのため、合理的なクリーニングスケジュールが重要です。

3.清掃方法と設備タイプ

異なる洗浄方法及びその対応するタイプの設備（例えばスプレー、浸漬、超音波洗浄など）は洗浄効果にそれぞれ長所と短所がある。スプレーと超音波洗浄は通常、簡単な浸漬洗浄よりも効果的で、汚れをより徹底的に除去することができます。また、実際の操作においては、ワークの形状と材料、汚れの種類と生産工程の要求に応じて、適切な洗浄設備を選択しなければならない。

4.攪拌方式

洗浄中のワークの攪拌も洗浄効果に影響する重要な要素である。攪拌することで、洗浄剤とワークの表面との接触をより十分にし、汚れの除去を加速させることができる。異なるプロセスの中で、手動スクラブ、機械的撹拌、超音波洗浄など、さまざまな撹拌方法を選択することができ、各方法の選択は具体的な洗浄ニーズに合わせなければならない。

5.水質要求

水質は洗浄効果に影響する重要な要素の一つである。洗浄に使用する水は、洗浄中に透かしやその他の汚れが残らないように高純度である必要があります。一部の精密洗浄過程では、水の抵抗率は14以上に達し、最適な洗浄効果を確保しなければならない。同時に、洗浄段階でワークに損傷を与えないように、水の温度も厳格に制御しなければならない。

電子技術の急速な発展に伴い、クリーニング技術はチップパッケージ技術においてますます重要な役割を果たしている。SIP、POP、IGBTなどの異なるパッケージ形式を深く分析することにより、洗浄剤の合理的な選択、洗浄プロセスの最適化、関連要素の考慮は製品の品質と信頼性を保証する重要な面であることがわかる。

特定の技術要件を満たすと同時に、現代のクリーニング技術を応用することで、包装製品の性能を効果的に向上させることができる。将来的には、電子部品のさらなる小型化と複雑化に伴い、クリーニング技術はより多くの課題とチャンスを迎えるだろう。クリーン技術の革新と発展を絶えず推進してこそ、市場の需要を満たし、信頼性の高い電子製品の生産に堅固な保障を提供することができる。