專利名稱：超聲波清洗組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用噴射到部件上的液體的單個半導(dǎo)體或電子部件的清洗。
清洗和干燥單個基板的一種方法是利用壓水噴嘴和鼓風(fēng)機(jī)，其中單個基板是安裝在把持底夾盤上并且覆蓋著多孔材料。然而，像壓力漂洗噴嘴清洗在濕度控制上帶來困難，因而在單個基板的干燥時間上導(dǎo)致額外消耗并能損壞設(shè)備的電路。此外，還需要使用復(fù)雜的設(shè)計，以及制造用于在實(shí)行漂洗的壓力反應(yīng)室中把持基板的工具。另一種方法是使用超聲波槽，其中單個基板固定在底夾盤結(jié)構(gòu)上、被覆蓋著并且浸入在超聲波清洗液中。然而，所述超聲波槽的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的并通常造成較長的操作時間、較長的干燥時間和超聲波清洗液污染物處理的困難。另外，像常規(guī)超聲波槽的驅(qū)動頻率不適合清洗布線鍵合的電子器件。第三種方法是使用離心力清洗。單個基板通過真空裝置把持在運(yùn)載器上。然后運(yùn)載器快速地旋轉(zhuǎn)，并且通過壓水噴嘴漂洗基板以及然后通過自旋運(yùn)動干燥基板。然而，水和碎屑將通過縫隙擴(kuò)散在單個基板上，并且由于運(yùn)載器的真空壓力而陷入到基板表面下。最終，水印和污染物形成在單個基板的表面上。
需要有一種改進(jìn)的工藝，用于清洗小至亞微米水平的單個基板，并縮短整個清洗工藝的周期時間。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種超聲波清洗組件，其包括具有形成在其中的多個切割凹口的表面的切割夾盤，用于在夾盤的表面上使用切割器件，從具有多個電子部件的基板中分離單個的電子部件；在夾盤和夾盤上的分離電子部件的上面支持的震動噴嘴，震動噴嘴可以朝部件放射液體；以及附有噴嘴的超聲波發(fā)生器，能適當(dāng)?shù)爻暭ぐl(fā)通過噴嘴流通的液體。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種從具有多個電子部件的共用基板中形成電子部件和清洗電子部件的方法，其包括把電子部件的基板放置在夾盤的表面上；把基板把持到夾盤的表面上；當(dāng)把基板和部件把持到夾盤上時，將基板分離成單個的電子部件；隨后，通過震動噴嘴把液體流導(dǎo)引到分離的電子部件上，并且激發(fā)超聲波發(fā)生器將超聲波能量施加到通過噴嘴流通的液體上。
下文通過參考示例本發(fā)明實(shí)施方案的附圖
將便利地更詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖和相關(guān)的描述的特性不應(yīng)理解為取代由權(quán)利要求所定義的本發(fā)明廣泛具有的一般性。
圖2示出了包括在其上安裝有電子部件的三個面板的未分開的基板28的真空切割夾盤13的平面圖。
圖3示出了使用壓水噴嘴清洗和風(fēng)干電子部件的單個基板1的現(xiàn)有技術(shù)的清洗裝置的截面圖。單個基板1安裝在底座盤2上并且覆蓋有多孔材料3。頂部漂洗噴嘴6和底部漂洗噴嘴7噴射壓水到單個基板1上，此后，頂部通風(fēng)噴嘴4和底部通風(fēng)噴嘴5風(fēng)干基板。然而，吹風(fēng)干燥裝置產(chǎn)生薄霧，反過來增加周圍的濕度并影響單個基板1的干燥時間。底座盤2具有使用把持單個基板1的隔離部分的底座設(shè)計。這些隔離部分把持基板1但會防礙水的噴射，由于基板1部分地被隔離部分覆蓋，從而導(dǎo)致不良的清洗。
圖4示出了具有浸入在容納清洗液的超聲波清洗槽11內(nèi)的單個基板1的現(xiàn)有技術(shù)的清洗裝置的截面圖。單個基板1安裝在運(yùn)載器9上、覆蓋有蓋子8并且放置在具有超聲波清洗液12的超聲波槽11內(nèi)的超聲波傳感器10上。由于處理次序太多，以及在需要清洗去離子水的良好環(huán)境的槽內(nèi)的碎屑或者污染物顆粒的堆積，這種槽浸沒是不充分的，并且占用多個時間去操作和維持。由于用于這些槽的驅(qū)動超聲波頻率的大部分可大約在40KHz，是接近電子器件內(nèi)的鍵合布線的共振頻率的水平，并且可損壞在基板1內(nèi)鍵合電子器件的布線，所以這種技術(shù)也可能是不合適的。
圖5示出了使用離心力清洗去清潔把持在真空夾盤上的單個基板1的現(xiàn)有技術(shù)的清洗裝置的等角投影圖。把單個基板1安裝到依次安裝在離心力桌盤30上的運(yùn)載器29上。壓水噴嘴6產(chǎn)生噴射水去漂洗被運(yùn)載器29上的真空把持住的單個基板1。然后，離心力桌盤30以一定的方向31旋轉(zhuǎn)去干燥基板1。然而，所述的漂洗和干燥步驟在單個基板1上產(chǎn)生污染物和水印。通過真空對單個基板1的把持和離心力旋轉(zhuǎn)31的聯(lián)合的效果提供了一種驅(qū)動力，其通過縫隙22把水和碎屑擴(kuò)散在單個基板1內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致表面污染。
圖6示例了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的用于清洗單個基板1的超聲波清洗組件的示意圖，圖7是處于使用中的用于清洗單個基板的超聲波清洗組件的等角投影圖?；?8、1具有多個電子部件。在基板的電子部件的分離之前和之后，切割夾盤13把持基板28、1。切割夾盤13具有多個形成在其中的切割凹口22，使用切割器件，例如切割鋸去從在夾盤13的表面上的基板28分離單個的電子器件。夾盤13的表面優(yōu)選由彈性材料構(gòu)成，例如抗靜電橡膠材料，使基板28與表面相配并提高把持基板28到夾盤13上的效果。此外，當(dāng)由于基板從夾盤13上移開，單個基板1沿夾盤13的表面滑動時，通過電子部件和夾盤13的表面之間的摩擦運(yùn)動，彈性材料促進(jìn)電子部件的摩擦清洗。
接下來的電子部件從基板上的分離，單個基板1的單個的電子部件仍然通過真空裝置被真空吸引把持在切割夾盤13上。真空裝置可以包括定位在夾盤13上的真空孔，用于在從基板28的電子部件的分離之前，切割夾盤13適當(dāng)?shù)匕殉蛛娮硬考恼麄€基板，并且此后，在基板28分離成單個的電子部件之后，把單個的部件把持在夾盤13上。
震動噴嘴14被支持在夾盤和夾盤上的單個基板1的分離電子部件的上面，以便震動噴嘴14可以朝部件放射激發(fā)的液體。超聲波發(fā)生器17附有震動噴嘴14，以便通過噴嘴14的液體流可通過超聲波發(fā)生器17被激發(fā)。超聲波發(fā)生器17在超聲頻率下操作能使流過噴嘴的液注激發(fā)。液體可以是去離子水24。當(dāng)去離子水對準(zhǔn)到單個基板1時，去離子水閥20打開并且去離子水24通過對準(zhǔn)在切割夾盤13上面反復(fù)運(yùn)動的震動噴嘴14(例如，產(chǎn)自本田(Honda)電子有限公司的W-357P-50震動噴嘴)流通。
噴嘴16傾斜一定的角度，優(yōu)選地相對于垂直線不超過30度，并且優(yōu)選地把持在單個基板1上面的5到20mm的高度。流動傳感器19和數(shù)字流動傳送器18用于探測液體流的速率。液體流的速率優(yōu)選3.5升/分鐘或更高。因此，在水流發(fā)出信號去觸發(fā)超聲波發(fā)生器17之前，流動傳感器19和數(shù)字流動傳送器18優(yōu)選地編程探測3.5升/分鐘的最小水流。去離子水24流過具有頻率范圍為數(shù)百千赫茲的超聲波發(fā)生器17的震動噴嘴14。優(yōu)選地，超聲波能量發(fā)生的頻率大約是400KHz，遠(yuǎn)離在電子器件內(nèi)的鍵合布線的典型共振頻率。超聲波能量傳送到從載有超聲波能量的震動噴嘴14脫離的去離子水24的層狀流的水分子中。當(dāng)單個基板1被引入到流動的介質(zhì)的軌道下時，產(chǎn)生用于微量尺寸的污染物顆粒的去除的高水平的清洗，從而去除在基板分開步驟中形成的灰塵顆粒。
在清洗步驟后，去離子水源關(guān)閉。風(fēng)干器15，可以是氣刀或空氣噴嘴的形式，在對準(zhǔn)切割夾盤13和單個基板1的位置反復(fù)運(yùn)動用于導(dǎo)引空氣到單個基板1上并且吹走或移開存留在基板1表面上的水。
此處描述的本發(fā)明，除特殊的描述之外，還可以允許變化、修改和或添加。并且應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離上面描述的精神和范圍內(nèi)，本發(fā)明包括所有的變化、修改和或添加。
權(quán)利要求
1.一種超聲波清洗組件，其特征在于，包括具有形成在其中的多個切割凹口的表面的切割夾盤，用于在夾盤的表面上使用切割器件，從具有多個電子部件的基板分離單個的電子部件；在夾盤和夾盤上的分離電子部件的上面支持的震動噴嘴，震動噴嘴可以朝部件放射液體；以及附有噴嘴的超聲波發(fā)生器，能適當(dāng)?shù)爻暭ぐl(fā)通過噴嘴流通的液體。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，包括支持的風(fēng)干器，用于在切割夾盤上直接地前后移動，并且適當(dāng)?shù)貙⒖諝鈱?dǎo)引到分離的電子部件上，以移走存留在電子部件上的液體。
3.如權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于，風(fēng)干器選自氣刀和空氣噴嘴。
4.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，震動噴嘴相對于垂直線以不超過30度的角度傾斜。
5.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，震動噴嘴支持在分離的電子部件之上的高度為5和20mm之間。
6.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，通過震動噴嘴產(chǎn)生的液體流的速率為3.5升/分鐘或更高。
7.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，液體是去離子水。
8.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，通過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波頻率的范圍為數(shù)百千赫茲。
9.如權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于，超聲波能量發(fā)生的頻率大約是400KHz。
10.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，切割夾盤的表面由可提高基板的把持和清洗的彈性材料構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于包括真空裝置，被附加在切割夾盤上，通過真空吸引將電子部件把持在夾盤上。
12.如權(quán)利要求11所述的組件，其特征在于，真空裝置包括定位在切割夾盤上的真空孔，用于在電子部件的分離之前，切割夾盤適當(dāng)?shù)匕殉蛛娮硬考恼麄€基板，并且此后，在基板分離成單個的電子部件之后，把單個的部件把持在夾盤上。
13.一種從具有多個電子部件的共有基板中形成電子部件和清洗電子部件的方法，其特征在于，包括把電子部件的基板放置在夾盤的表面上；把基板把持到夾盤的表面上；當(dāng)把基板和部件把持到夾盤上時，將基板分離成單個的電子部件；隨后，通過震動噴嘴把液體流對準(zhǔn)到分離的電子部件上，并且激發(fā)超聲波發(fā)生器提供超聲波能量到通過噴嘴流通的液體上。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括對準(zhǔn)空氣流導(dǎo)引到夾盤和分離的電子部件上，以移走存留在電子部件上的液體的步驟。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，將空氣流導(dǎo)引到夾盤和分離的電子部件上的步驟中的裝置選自氣刀和空氣噴嘴。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于包括設(shè)置震動噴嘴相對于垂直線以不超過30度的角度傾斜。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，包括將震動噴嘴把持在上述的分離的電子部件之上5和20mm之間的高度。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，包括產(chǎn)生以3.5升/分鐘或更高的的速率通過震動噴嘴的液體流。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，液體是去離子水。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，包括產(chǎn)生頻率范圍為數(shù)百千赫茲的超聲波能量。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，超聲波能量發(fā)生的頻率大約是400KHz。
22.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，基板的分離步驟包括切割把持在夾盤上的基板形成單個的電子部件。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括通過把持基板和單個的電子部件的真空，將基板和分離的電子部件把持到夾盤上。
24.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，包括通過沿夾盤的表面滑動摩擦清洗基板。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，夾盤的表面由彈性材料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波清洗組件和一種用于清洗分開的電子部件的方法。該組件包括具有形成在其中的多個切割凹口的表面的切割夾盤，用于在夾盤的表面上使用切割器件，從具有多個電子部件的基板分離單個的電子部件；在夾盤和夾盤上的分離電子部件的上面支持的震動噴嘴，以便震動噴嘴可以朝部件放射液體；以及附有噴嘴的超聲波發(fā)生器，能適當(dāng)?shù)爻暭ぐl(fā)通過噴嘴流通的液體，以提高部件的清洗效果。
文檔編號H01L21/00GK1456395SQ0312433
公開日2003年11月19日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者張耀明, 史澤棠 申請人:先進(jìn)自動器材有限公司