JP2002316110A - 電子部品の洗浄方法およびそれに用いる洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエット方式による洗浄では、一旦はダスト
が除去できるものの洗浄液中を浮遊するダストが再付着
したりして十分な洗浄効果が得られず、金属等の導電性
のダストに起因するショート不良を低減できないという
課題を有していた。 【解決手段】 被処理物４に圧縮気体を吹きつけてダス
トを除去するに際し、前記圧縮気体に超音波発生器３に
より超音波を照射しながら被処理物４をドライ方式で処
理することにより被処理物４に付着したダストを効率良
く除去し金属等の導電性ダストが原因のショート不良を
大幅に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダストの除去を行う
電子部品の洗浄方法およびそれに用いる洗浄装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年電子部品の製造において、半導体素
子や液晶基板のように清浄な状態で加工、組み立てなけ
ればならない電子部品が増大している。

【０００３】このような電子部品は、一般的に素子の表
面が剥き出しになっており、金属等の導電性のダストが
付着するとショート不良を起こす場合がある。

【０００４】特に電子部品をフェースダウン実装をする
フリップチップタイプでは素子の表面とパッケージの表
面が近接し、電子部品が何かの原因で帯電をすると容易
に金属ダスト等を吸着し、ショート不良になる可能性が
高くなる。

【０００５】これらの金属ダスト対策として、例えば特
開平９−５１２６７７号公報に示されるように素子上に
空間を形成し素子の表面をダストから保護する技術が開
示されているが、コスト、形状の問題や技術的な課題に
よりほとんど用いられていない。

【０００６】また、一般的な洗浄方法として洗浄液中に
被洗浄物を浸漬し超音波を印加する方法や、また特開平
９−１０７１３号公報に示されるようにガスを含有させ
た洗浄液中に被洗浄物を浸漬し超音波を印加する方法な
どが用いられていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにウエット方式による洗浄では、一旦はダストが除
去できるものの洗浄液中を浮遊するダストが再付着した
りして結局十分な洗浄ができないという課題を有してい
た。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、一旦除去したダストの再付着を防止し、ドライ方
式で処理することにより乾燥工程が不要で耐熱性の低い
電子部品にも適用できる電子部品の洗浄方法およびこれ
に用いる洗浄装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の方法を有するものである。

【００１０】本発明の請求項１に記載の発明は、電子部
品を構成する被処理物に圧縮気体を吹きつけてダストを
除去する洗浄方法であって、前記圧縮気体に超音波を照
射しながら被処理物をドライ方式で処理するという方法
であり、これによりドライ方式で効率良くダストを除去
できるという作用効果が得られる。

【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、圧縮気
体は乾燥気体であるという方法であり、これにより気体
中の湿気の影響を抑制できるという作用効果が得られ
る。

【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、圧縮気
体は空気、窒素、アルゴンのいずれかであるという方法
であり、これにより圧縮気体が電子部品と酸化、還元な
どの反応をすることを抑制し安定に洗浄できるという作
用効果が得られる。

【００１３】本発明の請求項４に記載の発明は、圧縮気
体に超音波を照射しながら電子部品を構成する被処理物
をドライ方式で処理し、除去したダストを吸引するとい
う方法であり、これにより一旦除去したダストの再付着
を抑制するという作用効果が得られる。

【００１４】本発明の請求項５に記載の発明は、電子部
品を構成する被処理物に圧縮気体を吹きつける手段と、
前記圧縮気体に超音波を照射する手段と、除去したダス
トを吸引する手段を備えた電子部品の洗浄装置であり、
これによりドライ方式でダストを効率良く除去し、ダス
トの再付着を防止するという作用効果が得られる。

【００１５】本発明の請求項６に記載の発明は、圧縮気
体の圧力制御装置、超音波の周波数制御装置および圧縮
気体の吹きつけ時間制御装置を具備した構成を有してお
り、これにより洗浄条件を最適化できるという作用効果
が得られる。

【００１６】本発明の請求項７に記載の発明は、ダスト
を吸引する排気能力は圧縮気体の吹きつけ量よりも大き
くした構成を有しており、これにより被処理物の中に圧
縮気体が残留しないようにしダストの再付着を抑制する
という作用効果が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を用い
て、本発明の請求項１〜７について説明する。

【００１８】図２は本発明の実施の形態１における弾性
表面波素子の製造工程フローを示す図である。

【００１９】まず、成膜工程５では圧電性を有する基板
上にアルミニウムなどの金属薄膜を形成し、次にフォト
リソ工程６で所望の電極パターンを形成し、次にバンプ
ボンディング工程７で所定の位置に金などからなるバン
プを形成し、その後ダイシング工程８で所定の寸法に切
断し個片に分割し弾性表面波素子を得る。

【００２０】図１は本発明による洗浄装置の構成を示す
模式図である。

【００２１】図１において、１は圧縮気体吹きつけ用の
吹きつけヘッド、２は吸引ノズル、３は超音波発生器、
４は電子部品を構成する被処理物である。

【００２２】弾性表面波素子を作製する工程と平行して
パッケージ準備工程９でパッケージを準備する。

【００２３】次に超音波ドライ洗浄工程１０では、図１
で示した洗浄装置を用いパッケージを洗浄する。

【００２４】その後、弾性表面波素子実装工程１１で弾
性表面波素子を洗浄済みパッケージにフリップチップ実
装する。

【００２５】次に、封止工程１２でパッケージと蓋体を
封止し、最後に完成品検査工程１３で特性検査して弾性
表面波素子が完成する。

【００２６】本発明はパッケージなどの被処理物４のダ
スト除去において、超音波振動を照射した圧縮気体を用
いてダストを吹き上げ、吸引ノズル２によりダストを吸
い取り再付着を防止することにより効率良くダストを除
去できることを発見したものである。

【００２７】洗浄工程における操作について詳しく説明
する。

【００２８】本発明の洗浄装置は装置に圧縮気体を送り
込む吹きつけヘッド１とその内部に超音波発生器３を備
え、超音波を加えた気体をパッケージなどの被処理物４
のキャビティ部へ吹きつけキャビティ内のダストを吹き
上げ、吸引ノズル２により吸い取る構成になっている。

【００２９】一般に被処理物４上に静置したダストは、
被処理物４上に単に乗っている場合と、静電気吸着など
のように被処理物４と物理的あるいは化学的結合をして
いる場合がある。

【００３０】ダストが被処理物４上に単に乗っている場
合は圧縮気体などを吹きつけることによりダストを除去
することは可能であるが、静電気吸着などのように被処
理物４と物理的あるいは化学的結合をしている場合はそ
の結合を切らないとダストの除去効果が高まらない。

【００３１】そこで本発明では、圧縮気体を送り込む吹
きつけヘッド１の内部に超音波発生器３を備えることに
より圧縮気体に超音波振動を加え、それにより付着した
ダストを除去する効果が付加し、ダストが被処理物４と
物理的あるいは化学的結合をしていたとしても、圧縮気
体に付加された超音波振動によりその結合を切ることが
でき、数μｍレベルの非常に取れにくいダストまで除去
することができるため、圧縮気体のみを吹きつけた場合
に比べダスト除去効率を格段に高めることができる。

【００３２】なお、吹きつける圧縮気体は、空気、窒
素、アルゴン等の乾燥した気体であれば良いが、空気が
経済的に有利であるため、本実施の形態では空気を使用
した。

【００３３】この方法で洗浄した具体的な例を説明す
る。

【００３４】外形サイズ３．２×２．５ｍｍ、キャビテ
ィサイズ２．４×１．７ｍｍのセラミックパッケージを
３個、超音波ドライ洗浄を実施した。

【００３５】洗浄条件は被処理物４に付着したダストの
量や種類などにより最適値を選択しなければならない
が、本実施の形態では圧縮気体の圧力は２０×１０⁵Ｐ
ａ、印加する超音波振動の周波数は１００ｋＨｚ、吹き
つけ時間１ｓで行った。

【００３６】なお、圧縮気体の圧力は２×１０⁵Ｐａ以
上、超音波振動の周波数は２０ｋＨｚ以上であれば効果
が得られることを確認した。

【００３７】洗浄の効果は洗浄前後のダスト量を電子顕
微鏡（ＳＥＭ）にて確認をして行った。

【００３８】（表１）にその結果を示す。ダスト量はい
ずれのパッケージにおいても１／７０から１／２００程
度と大幅に削減することができた。

【００３９】また超音波ドライ洗浄を実施したセラミッ
クパッケージを使用することにより、弾性表面波デバイ
スのダストによるショート不良を３０００ｐｐｍから２
０ｐｐｍへ低減することができた。

【００４０】

【表１】

【００４１】なお、洗浄効果を最大限に活用するために
はパッケージの洗浄は実装の直前に行うことが望まし
い。

【００４２】また、ダストを吸引する排気能力は圧縮気
体の吹きつけ量よりも大きくすることによりダストの再
付着を防止することができ、良好な洗浄効果が得られ
る。

【００４３】また、従来のようにウエット洗浄でダスト
除去した場合、乾燥工程が必要になり、例えば圧電性を
有する電子部品の場合加えられた熱により電荷が発生し
静電気放電などにより特性不良などが発生していたが、
本発明のようにドライ方式で洗浄することにより圧電性
を有する電子部品などにおいても静電気放電などにより
特性不良を発生させることなく効率良くダストを除去す
ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子部品
を構成する被処理物に圧縮気体を吹きつけてダストを除
去するに際し、前記圧縮気体に超音波を照射しながら被
処理物をドライ方式で処理するという方法としており、
これにより被処理物に付着したダストを効率良く除去し
金属等の導電性ダストが原因のショート不良を大幅に低
減できるという作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における洗浄装置の構成
を示す摸式図

【図２】本発明の一実施の形態における工程フローを示
す図

【符号の説明】

１ 吹きつけヘッド ２ 吸引ノズル ３ 超音波発生器 ４ 被処理物

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を構成する被処理物に圧縮気体
   を吹きつけてダストを除去する洗浄方法であって、前記
   圧縮気体に超音波を照射しながら被処理物をドライ方式
   で処理する電子部品の洗浄方法。
2. 【請求項２】 圧縮気体は乾燥気体である請求項１に記
   載の電子部品の洗浄方法。
3. 【請求項３】 圧縮気体は空気、窒素、アルゴンのいず
   れかである請求項１に記載の電子部品の洗浄方法。
4. 【請求項４】 電子部品を構成する被処理物に圧縮気体
   を吹きつけてダストを除去する洗浄方法であって、前記
   圧縮気体に超音波を照射しながら被処理物をドライ方式
   で処理し、除去したダストを吸引する電子部品の洗浄方
   法。
5. 【請求項５】 電子部品を構成する被処理物に圧縮気体
   を吹きつける手段と、前記圧縮気体に超音波を照射する
   手段と、除去したダストを吸引する手段を備えた電子部
   品の洗浄装置。
6. 【請求項６】 圧縮気体の圧力制御装置、超音波の周波
   数制御装置および圧縮気体の吹きつけ時間制御装置を具
   備した請求項５に記載の電子部品の洗浄装置。
7. 【請求項７】 ダストを吸引する排気能力は圧縮気体の
   吹きつけ量よりも大きい請求項５に記載の電子部品の洗
   浄装置。