本發(fā)明涉及工業(yè)清洗劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種中性水基清洗劑及其制備方法和半導(dǎo)體封裝清洗方法。
背景技術(shù)：
：半導(dǎo)體作為現(xiàn)代電子工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)及支撐，在電子工業(yè)的應(yīng)用和所選用的材料也越來(lái)越廣泛。但隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品的集成化、高精密、高可靠性的要求不斷提高，對(duì)半導(dǎo)體封裝清洗業(yè)的關(guān)注度和清洗的可靠性也越來(lái)越高。半導(dǎo)體器件封裝過(guò)程中通常會(huì)使用助焊劑和錫膏等作為焊接輔料，這些輔料在焊接過(guò)程或多或少都會(huì)有部分殘留物，還包括制程中沾污的指印、汗液、角質(zhì)和塵埃等污染物。殘留物和污染物成分復(fù)雜且在空氣氧化和濕氣作用下特別在高溫高濕的環(huán)境下對(duì)器件的損傷大、危害大且持續(xù)時(shí)長(zhǎng)。為了確保半導(dǎo)體器件的品質(zhì)和高可靠性，必須在封裝工藝引入清洗工序和使用清洗劑。目前半導(dǎo)體器件封裝業(yè)的清洗劑主要是采用偏堿性水基清洗劑包括中強(qiáng)堿性水基清洗劑和弱堿性水基清洗劑。半導(dǎo)體封裝焊接輔料殘留物主要是松香和有機(jī)酸，松香和有機(jī)酸都含有羧基能在中強(qiáng)堿性條件下發(fā)生皂化反應(yīng)生成易溶于水的有機(jī)鹽，因此中強(qiáng)堿性清洗劑對(duì)半導(dǎo)體器件的殘留物有良好的清洗效果。但隨著半導(dǎo)體的發(fā)展和特殊功能的需求，一些器件上組裝了鋁、銅、鉑、鎳等敏感金屬和油墨字符、電磁碳膜和特殊標(biāo)簽等相當(dāng)脆弱的功能材料。這些敏感金屬和特殊功能材料在中強(qiáng)堿性環(huán)境下，容易被氧化變色或溶脹變形或脫落等，因此限制了中強(qiáng)堿性水清洗劑在半導(dǎo)體封裝清洗業(yè)的使用。弱堿性水基清洗劑可能對(duì)部分敏感金屬和特殊功能材料有部分兼容性，但因其清洗力不能完全達(dá)到半導(dǎo)體封裝的清洗需要，無(wú)法滿足實(shí)際工業(yè)應(yīng)用，因此弱堿性水基清洗劑也沒有得到很好的應(yīng)用和推廣。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種中性水基清洗劑及其制備方法，以克服現(xiàn)有水性清洗劑存在的對(duì)半導(dǎo)體器件材料兼容性差，封裝清洗力不足的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的是提供一種半導(dǎo)體封裝清洗方法，以克服現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝清洗方法存在的材料兼容性差，清洗效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的一方面，提供了一種中性水基清洗劑。所述中性水基清洗劑由以下質(zhì)量百分含量的成分組成：本發(fā)明的另一方面，提供了一種清洗劑的制備方法。所述制備方法包括如下步驟：按照本發(fā)明中性水基清洗劑所含的成分和含量比例分別量取各成分原料；除去離子水之外，將稱取的其余所述成分原料進(jìn)行混料處理，后與去離子水進(jìn)行再次混料處理。本發(fā)明的又一方面，提供了一種半導(dǎo)體封裝清洗方法。所述半導(dǎo)體封裝清洗方法包括采用本發(fā)明中性水基清洗劑或本發(fā)明制備方法制備的中性水基清洗劑對(duì)半導(dǎo)體封裝進(jìn)行清洗的步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中性水基清洗劑清洗能力特別是對(duì)半導(dǎo)體器件上焊接后殘留有優(yōu)異的清洗能力，對(duì)其他污染物有也良好的去污能力，在此基礎(chǔ)上其對(duì)敏感金屬和特殊功能脆弱材料有良好的兼容性和保護(hù)作用。另外，采用水作為主要介質(zhì)，使得本發(fā)明中性水基清洗劑還具有環(huán)保，無(wú)閃點(diǎn)、安全等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中性水基清洗劑制備方法由于是直接按照本發(fā)明中性水基清洗劑所含的成分種類及其含量量取進(jìn)行混料處理，因此，混料處理獲得的中性水基清洗劑分散體系穩(wěn)定，從而清洗能力強(qiáng)，特別是對(duì)半導(dǎo)體器件上焊接后殘留清洗能力強(qiáng)，而且對(duì)敏感金屬和特殊功能脆弱材料有良好的兼容性和保護(hù)作用，制備過(guò)程采用水作為溶劑，因此，在制備過(guò)程中環(huán)保安全，對(duì)人體無(wú)危害，無(wú)閃點(diǎn)。另外，其工藝條件易控，制備的中性水基清洗劑性能穩(wěn)定。本發(fā)明半導(dǎo)體封裝清洗方法由于是采用本發(fā)明中性水基清洗劑對(duì)半導(dǎo)體封裝進(jìn)行清洗，因此，清洗效果好，而且與半導(dǎo)體器件敏感金屬和特殊功能脆弱材料有良好的兼容性和保護(hù)作用兼容性好，對(duì)半導(dǎo)體器件不造成損傷。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書中所提到的相關(guān)成分的質(zhì)量含量不僅僅可以指代各成分間質(zhì)量的比例關(guān)系，也可以表示各成分的具體含量。因此，只要是按照本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書相關(guān)組分的含量按比例放大或縮小均在本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書公開的范圍之內(nèi)。具體地，本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書中所述的質(zhì)量可以是μg、mg、g、kg等化工領(lǐng)域公知的質(zhì)量單位。本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書中所提到的“中性”是指水基清洗劑在25℃時(shí)l0g/L的水溶液pH值為6.5-7.2。其中有機(jī)弱酸PH調(diào)節(jié)劑的加入量以有機(jī)弱酸的酸值和組分中的胺值之比為1:1為添加依據(jù)。所述胺值是指中和1g堿性胺所需要的過(guò)氯酸和當(dāng)量氫氧化鉀的毫克數(shù)，以當(dāng)量氫氧化鉀(毫克數(shù))；所述酸值是指中和脂肪、脂肪油或其他類似物質(zhì)1g中含有的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的重量(毫克數(shù))。一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑。所述中性水基清洗劑由以下質(zhì)量百分含量的成分組成：其中，上述中性水基清洗劑所含的非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑形成復(fù)合表面活性劑，使得兩類表面活性劑發(fā)揮協(xié)效作用，使得上述中性水基清洗劑具有分散、潤(rùn)濕、乳化、滲透等作用，低的表面張力，從而賦予上述中性水基清洗劑優(yōu)異的清洗能力特別是對(duì)半導(dǎo)體封裝清洗能力優(yōu)異，相比單一的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑或兩性表面活性劑，就可溶性、分散性、乳化性、降低水基清洗劑表面張力等及成本因素，復(fù)配表面活性劑更適合于半導(dǎo)體封裝清洗。因此，為了提高非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑之間的協(xié)效作用，在一實(shí)施例中，上述非離子表面活性劑選用椰油酰二乙醇胺、聚氧乙烯烷醇酰胺，具體可以根據(jù)上述實(shí)施例中性水基清洗劑的分散性、潤(rùn)濕性和滲透性以及成本等因此考慮選用其中的一種或多種。在具體實(shí)施例中，所述椰油酰二乙醇胺為椰油和二乙醇胺按照摩爾比為1:1或1:2反應(yīng)獲得的椰油酰二乙醇胺。在另一具體實(shí)施例中，上述聚氧乙烯烷醇酰胺選用如下結(jié)構(gòu)式的聚氧乙烯烷醇酰胺：該分子結(jié)構(gòu)的聚氧乙烯烷醇酰胺分子中包含了不同表面活性力的烷基、醚鍵和酰胺基官能團(tuán)。其中，所含的羥基、醚鍵、酰胺為親水基團(tuán)，所含的烷基為親油基。因含有多個(gè)親水基團(tuán)特別是比普通的非離子表面活性劑至少增加了一個(gè)酰胺基團(tuán)(-CO-NH-)，因此提高了其在極性溶劑尤其是水中的溶解性能，同時(shí)兼有聚乙二醇型的非離子表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，能有效提高清洗劑的使用壽命和清洗力。上述結(jié)構(gòu)式的聚氧乙烯烷醇酰胺本身具有近似普通脂肪醇聚氧乙烯醚的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)中烷基碳鏈的長(zhǎng)短各異體現(xiàn)不同的性能重點(diǎn)，當(dāng)R為C10-12的烷基，n＝4-6有較強(qiáng)的滲透分散性能，其滲透性有助于在清洗時(shí)清洗劑對(duì)助焊劑和錫膏的頑固殘留快速滲透、潤(rùn)濕。在具體實(shí)施例中，上述R為C10烷基,n＝6。在另一實(shí)施例中，上述陰離子表面活性劑可以是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽(AES)、脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)等?？梢愿鶕?jù)表面張力、清洗能力、起泡、穩(wěn)泡、成本因素考慮優(yōu)選上述陰離子表面活性劑的中一種或多種。上述中性水基清洗劑所含的醇醚類溶劑起到助洗溶劑的作用，與水主溶劑相配合的方式，有效提高中性水基清洗劑的清洗能力，并對(duì)敏感金屬和特殊功能脆弱材料有良好的兼容性和保護(hù)作用。在一實(shí)施例中，所述醇醚類溶劑選用丙二醇醚類溶劑。在具體實(shí)施例中，所述丙二醇醚類為丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚中至少一種?？梢砸郧逑戳?、環(huán)保、成本為選擇依據(jù)靈活選用該些醇醚類溶劑，以實(shí)現(xiàn)與水主溶劑相配合，起到提高清洗力的協(xié)效作用。上述中性水基清洗劑所含的水溶性有機(jī)弱酸起到調(diào)節(jié)pH的作用。由于上述中性水基清洗劑所含的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和醇醚類溶劑等成分復(fù)合后的混合溶劑溶于水后呈現(xiàn)堿性，因此，該水溶性有機(jī)弱酸的存在，有效調(diào)節(jié)混合液的pH，使其呈中性，而且水溶性有機(jī)弱酸的自身特性，還能起到pH緩沖作用，從而保證了上述中性水基清洗劑呈現(xiàn)穩(wěn)定的中性，使其在保證有效高清洗力的前提下，對(duì)敏感金屬和特殊功能脆弱材料良好的兼容性和保護(hù)作用。其中，所述的“中性”如上文所述的，是指水基清洗劑在25℃時(shí)l0g/L的水溶液pH值為6.5-7.2。另外，該有機(jī)弱酸pH調(diào)節(jié)劑的加入量以有機(jī)弱酸的酸值和組分中的胺值之比為1:1為添加依據(jù)。在一實(shí)施例中，上述水溶性有機(jī)弱酸檸檬酸、馬來(lái)酸、乳酸、冰醋酸等，具體可以根據(jù)水溶性、腐蝕性、酸性強(qiáng)弱和成本因素進(jìn)行選用。優(yōu)選用乳酸，其不僅具有調(diào)節(jié)pH值的作用，還具有去除氧化的雙重作用。因此，上述各實(shí)施例中性水基清洗劑清洗效果好，特別是對(duì)半導(dǎo)體器件上焊接后殘留有優(yōu)異的清洗能力，對(duì)其他污染物有也良好的去污能力，并能夠與半導(dǎo)體器件敏感金屬和特殊功能脆弱材料有良好的兼容性和保護(hù)作用，對(duì)半導(dǎo)體器件不造成損傷。另外，其環(huán)保，無(wú)閃點(diǎn)、安全等優(yōu)點(diǎn)。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了上述中性水基清洗劑的一種制備方法。所述制備方法包括如下步驟：步驟S01：按照上文所述的中性水基清洗劑所含的成分和含量比例分別量取各成分原料；步驟S02：除去離子水之外，將稱取的其余所述成分原料進(jìn)行混料處理，后與去離子水進(jìn)行再次混料處理。具體地，上述步驟S01所述的中性水基清洗劑所含的成分和含量比例均如上文水基清洗劑中所述，為了節(jié)約篇幅，在此不再贅述。上述步驟S02中的混料處理可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的混料處理，如攪拌等，加料順序可以按照常規(guī)清洗劑的加料順序加料，不管采用哪種方法進(jìn)行混料處理，只要將各成分原料混合均勻即可。在混料處理過(guò)程中，控制水溶性有機(jī)弱酸的量和種類，使得配制的中性清洗劑呈現(xiàn)中性，其中所述“中性”為上文所解釋和定義的“中性”。經(jīng)測(cè)定，上述各實(shí)施例中性水基清洗劑具有下述表1中相關(guān)性能。因此，該中性水基清洗劑制備方法獲得的中性水基清洗劑分散體系穩(wěn)定，清洗能力特別是對(duì)半導(dǎo)體器件上焊接后殘留清洗能力強(qiáng)，對(duì)敏感金屬和特殊功能脆弱材料有良好的兼容性和保護(hù)作用。由于是采用水作為溶劑，因此，在制備過(guò)程中環(huán)保安全，對(duì)人體無(wú)危害，無(wú)閃點(diǎn)，降低了成本。另外，其工藝條件易控，制備的中性水基清洗劑性能穩(wěn)定。表1相態(tài)靜態(tài)/動(dòng)態(tài)兩相/混合相密度(g/cm3)g/cm325℃0.85-1.05pH10g/L25℃6.5-7.2鹵素含量ppm/泡沫無(wú)泡/低泡無(wú)泡閃點(diǎn)℃/再一方面，在上文中性水基清洗劑及其制備方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體封裝清洗方法。本實(shí)施例清洗方法包括的步驟有：采用上文所述的中性水基清洗劑或由上文所述的制備方法制備的中性水基清洗劑對(duì)半導(dǎo)體封裝進(jìn)行清洗。在具體實(shí)施例中，利用上文本發(fā)明實(shí)施例中性水基清洗劑對(duì)半導(dǎo)體封裝清洗的方法可以采用本領(lǐng)域普通清洗劑清洗的方法，在具體實(shí)施例中，可以采用超聲波清洗、超聲漂洗、噴淋清洗等方式對(duì)半導(dǎo)體封裝清洗，能夠快速有效的除去半導(dǎo)體器件上焊接后殘留物。清洗對(duì)象半導(dǎo)體封裝元器件如功率模塊、分立器、引線框架。具體的可以按照下面表2中相關(guān)清洗工藝條件進(jìn)行清洗處理：表2下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下表3中所示的以下組分組成：本實(shí)施例中性水基清洗劑制備方法為：將本實(shí)施例1各組分的配比(百分比)，將除去離子水之外的各組分混合均勻得淡黃色均勻透明液，加入所需量的去離子水?dāng)嚢杈鶆虻萌榘咨芤海鹊弥行运逑磩?。?shí)施例2本實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下表3中所示的以下組分組成：本實(shí)施例中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1的制備方法。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下表3中所示的以下組分組成：本實(shí)施例中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1的制備方法。實(shí)施例4本實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下表3中所示的以下組分組成：本實(shí)施例中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1的制備方法。實(shí)施例5本實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下所示的以下組分組成：本實(shí)施例中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1的制備方法。實(shí)施例6本實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下所示的以下組分組成：本實(shí)施例中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1的制備方法。實(shí)施例7本實(shí)施例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下所示的以下組分組成：本實(shí)施例中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1的制備方法。對(duì)比例1本對(duì)比例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下表3中所示的以下組分組成：本對(duì)比中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1中制備方法制備。對(duì)比例2本對(duì)比例提供一種中性水基清洗劑，以質(zhì)量百分計(jì)，由如下表3中所示的以下組分組成：本對(duì)比中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1中制備方法制備。本對(duì)比中性水基清洗劑制備方法參照實(shí)施例1中制備方法制備。表3相關(guān)性能測(cè)試將上述實(shí)施例1-7提供的中性水基清洗劑和對(duì)比實(shí)施例1-2提供的清洗劑分別按照上述表2和下述評(píng)估項(xiàng)目方法進(jìn)行相關(guān)性能的測(cè)試。1.評(píng)估項(xiàng)目方法并定義級(jí)別A錫膏、助焊劑殘留，4*10倍顯微鏡觀察。定義級(jí)別：0級(jí)無(wú)錫膏、助焊劑殘留；1級(jí)在焊接點(diǎn)、引腳或板面邊緣有極少量錫膏、助焊劑殘留；2級(jí)有明顯的錫膏、助焊劑殘留。B油墨字符、碳膜損傷，4*10倍顯微鏡觀察定義級(jí)別：0級(jí)油墨字符、碳膜無(wú)變色、變形、鼓泡、脫落；1級(jí)油墨字符、碳膜有輕微的變色、變形、鼓泡，但無(wú)脫落；2級(jí)油墨字符、碳膜有明顯的變形、鼓泡和脫落。C離子殘留度，采用“離子污染物當(dāng)量測(cè)試法(動(dòng)態(tài)法)”參照SJ20869-2003中第6.3的規(guī)定，離子污染物含量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定≤1.50(NaCl)μg/cm2。定義:為提高可靠性本發(fā)明清洗后的半導(dǎo)體封裝元器件離子污染物含量≤0.8(NaCl)μg/cm2為合格。D金屬腐蝕測(cè)試分別將400m1中性水基清洗劑置于500m1的燒杯中，并分別將3片銅或鋁的金屬測(cè)試樣片完全浸入中性水基清洗劑中并封閉(相同材質(zhì)金屬放在同一燒杯)，加熱中性水基清洗劑至60℃并保溫30min。取出試樣金屬片用去離水漂洗干凈并充分干燥。依據(jù)GB/T10125-2012《人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)》進(jìn)行鹽霧測(cè)試l0h，干燥后裸眼觀察金屬試樣片表面的腐蝕情況。定義級(jí)別如表4所示：表42.測(cè)試結(jié)果：將上述各提供的清洗劑分別按照上述表2和上述評(píng)估項(xiàng)目方法進(jìn)行相關(guān)性能的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表5所示：表5由以上述表5中檢測(cè)結(jié)果表明:實(shí)施例1-4均滿足所有評(píng)估項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)，僅隨著去離子水的量增加，離子污染物含量有所增加。實(shí)施例5-7的測(cè)試結(jié)果與實(shí)施例1近似。而對(duì)比例1部分測(cè)試項(xiàng)目能達(dá)標(biāo)但離子污染物含量比較高，出現(xiàn)金屬腐蝕，可靠性存在風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)比例2錫膏、助焊劑殘留度高、離子污染物含量高，潔凈度不夠，敏感材料出現(xiàn)損傷，可靠性存在風(fēng)險(xiǎn)。由該測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步證明了本發(fā)明實(shí)施例中性水基清洗劑清洗能力特別是對(duì)半導(dǎo)體器件上焊接后殘留有優(yōu)異的清洗能力，對(duì)其他污染物有也良好的去污能力，在此基礎(chǔ)上其對(duì)敏感金屬和特殊功能脆弱材料有良好的兼容性和保護(hù)作用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3