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超声波晶片去蜡清洗工艺

2021-07-28 17:28
超声波清洗速度快、质量好,并能大大降低环境污染,因此被广泛应用于工业领域。电子行业是超声波清洗应用最早、最为普及的行业。电子零件和电子元器件的基体清洗都需要采用超声波清洗。同时,该项技术还被晶片去蜡工艺采用,并发展成为主流去蜡工艺,极大的提高了晶片去蜡工艺的工作效率。

超声波清洗原理


超声波发生器可以将低频电转变成20,kHz以上的高频电信号,通过高频电缆输送到换能器上。一般将超声波换能器固定在清洗槽的底板上,清洗槽内装满液体,当换能器被加上高频电压后,它的压电陶瓷元件在电场作用下便产生纵向振动。超声波换能器是一种高效率的换能元件,能将电能转换成强有力的超声波振动。在产生超声波振动时,相当于一个小的活塞,振幅很小,约几微米,但振动加速度很大(几十至几千个g)。清洗槽上有多个换能器,当施加相同的频率及相位的电能时,就合成了一个巨大的活塞,进行往复振动。这种振动通过固定换能器的底板传播到清洗液,在清洗液中传播就达到了对浸入其中的工件进行清洗的目的。
超声波空化效应
 

超声清洗效应


当超声波在介质中传播时,与介质相互作用,使介质发生物理和化学变化,从而产生一系列力学、热学、电磁学和化学超声效应。在超声波去蜡清洗中,主要利用超声波的空化作用与机械效应(直进流作用和加速度)。空化作用就是超声波以每秒2万次以上的压缩力和减压力交互的高频变换方式对液体进行透射。在减压力作用下,液体中产生真空核群泡;在压缩力作用下,真空核群泡被压力压碎,产生强大的冲击力,由此剥离被清洗物表面的污垢,从而达到精密洗净的目的。超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5,W/cm2时,肉眼能看到直进流,其垂直于振动面产生流动,流速约为10,cm/s。通过直进流,被清洗物表面的微油污垢被搅拌,污垢表面的清洗液也产生对流,溶解污物的溶解液与新液混合,使溶解速度加快,对污物的搬运起到了很大的作用。加速度是液体粒子推动产生的。对于频率较高的超声波清洗机,空化作用就很不显著了,这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。
 
超声波清洗技术主要通过超声波的空化、加速度和直进流作用来达到晶片表面去蜡清洗的目的,必须根据实际清洗需求,选择合适的超声波频率和功率密度完成除蜡工艺。超声波清洗技术是半导体材料制备的主要清洗方法,极大地提高了半导体材料制备的工作效率和清洗效果。