JP3962927B2 - 電気電子部品を保護する封止材の除去方法 - Google Patents
電気電子部品を保護する封止材の除去方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気電子部品を保護する封止材を除去する方法において、封止材以外の部材の損傷を防止して、封止材のみを除去する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ダイオード、トランジスタ、IC、LSI等の半導体素子等の電気電子部品を保護する封止材料としてシリコーンゲル、フルオロシリコーンゲル又はフッ素ゲル(例えば特許文献1:特開平11−116685号公報参照、特許文献2:特開平11−181288号公報参照、特許文献3:特開2001−72772号公報参照)等が使用されている。
【0003】
ところが、封止材を施工後に電気電子部品を検査する必要がある場合や、市場において不具合が発生した機器を回収し、不具合の原因を解析する場合には、封止材のみを除去し、内部の電子部品の検査をする必要がある。
【0004】
シリコーンゲル、フルオロシリコーンゲル又はフッ素ゲルを溶解する方法としては、硫酸、硝酸、発煙硫酸、トリフルオロ酢酸、フッ酸等の強酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強塩基、ブチルアミン等のアミン類による溶解が可能である。
【0005】
しかしながら、上記電子部品は、半導体シリコン、アルミ等の金属類、ガラス類、エポキシ樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサイファイド(PPS)等の樹脂類等により構成されており、これらの部材は上記薬品により容易に腐食、溶解してしまう。そのため、上記試薬を本用途にて使用することは困難であった。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−116685号公報
【特許文献2】
特開平11−181288号公報
【特許文献3】
特開2001−72772号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、封止材以外の電気電子部材を損傷することなく、封止材のみを除去する方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、電気電子部品を保護する封止材を除去する方法において、特定の化合物を用いることにより、上記課題を解決できることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【0009】
従って、本発明は
電気電子部品を保護するシリコーンゲル、フルオロシリコーンゲル又はフッ素ゲルからなる封止材を除去する方法において、下記一般式(1)
[R1R2R3R4N]+・X- …(1)
(式中、R1、R2、R3及びR4は、独立に置換又は非置換の一価炭化水素基であり、Xは、OH、F、Cl又はBrである。)
で表される化合物でシリコーンゲル、フルオロシリコーンゲル又はフッ素ゲルからなる封止材を溶解することを特徴とする封止材の除去方法を提供する。
【0010】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の除去する方法に用いられる化合物は、下記一般式(1)で表される。
[R1R2R3R4N]+・X- …(1)
(式中、R1、R2、R3及びR4は、独立に置換又は非置換の一価炭化水素基であり、Xは、OH、F、Cl又はBrである。)
【0011】
ここで、上記R1、R2、R3及びR4は、独立に置換又は非置換の一価炭化水素基である。R1、R2、R3及びR4としては、炭素数1〜12、特に1〜6のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基等や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素等のハロゲン原子で置換した置換一価炭化水素基等が挙げられる。これらの中ではアルキル基、特に炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。Xは、OH、F、Cl又はBrであり、特にOH、Fが好ましい。
【0012】
上記一般式(1)で表される化合物としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラブチルアンモニウムフロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムブロミド、特にテトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラブチルアンモニウムフロライドが好ましい。
【0013】
化合物としては、これらを1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【0014】
また、上記化合物を各種溶剤に溶解した溶解液(以下溶解液とする)として使用することが好ましい。溶剤としては、上記化合物を溶解できれば特に限定されないが、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサフルオロメタキシレン、パーフルオロエーテル等が挙げられる。溶剤はこれらを1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【0015】
この場合の溶解液中の式(1)の化合物の濃度は、飽和溶解度以下であればよく、0.2〜4.0mol/Lの範囲が好ましい。
【0016】
本発明の封止材を除去する方法は、上記一般式(1)で表される化合物で封止材を溶解させれば特に限定されないが、化合物が封止材に接触すればよく、例えば、溶解液に電気電子部品を保護する封止材を浸漬させたり、溶解液を封止材に吹き付けたりしてもよい。
【0017】
式(1)の化合物が封止材と接触する時間は、封止材の種類や量等で適宜選定することができるが、通常10分〜数日であり、溶解温度により適宜選択することができるが、特に作業性の点から、30分〜4時間が好ましい。この場合、加熱によって溶解速度を調整することができる。加熱温度は使用する溶剤の沸点以下とすることが安全上好ましく、室温〜溶剤沸点温度で調整されるが、通常は25〜100℃程度である。
【0018】
特に、式(1)の化合物で溶解する前に、化合物を有効に封止材内に浸透させ、溶解をスムーズにする点から、封止材を膨潤させることが好ましい。封止材を膨潤させる溶剤としては、前述の溶解液に使用される溶剤と同様のものが挙げられ、この中でもヘキサフルオロメタキシレンとアルコール類又はエーテル類との組み合わせが好ましい。
【0019】
膨潤は、封止材を膨潤させる溶剤と封止材が接触すればよく、上記溶解液と同様の方法で、封止材を膨潤させることができる。封止材を膨潤させる溶剤の温度は、溶剤の種類により条件が変わるため、溶剤により適宜選定され、100℃/15分〜25℃/数日と変えることが可能であるが、通常は25℃/7日〜100℃/15分である。
【0020】
封止剤除去後に、試薬の除去及び溶解物の洗浄の点から、電気電子部品をヘキサフルオロメタキシレン、テロラヒドロフランといった有機溶剤で洗浄することが好ましい。
【0021】
本発明の除去方法の電気電子部品としては、ダイオード、トランジスタ、IC、LSI等の半導体素子等が挙げられる。
【0022】
封止材としては、電気電子部品に用いられる封止材であれば、特に限定されないが、シリコーンゲル、フルオロシリコーンゲル又はフッ素ゲル等が好ましい。特にフッ素ゲルは、主鎖にパーフルオロポリエーテル構造を有するフッ素ゲルが好ましい。
【0023】
このようなフッ素ゲルとしては、例えば
(A)1分子中に少なくとも2個のアルケニル基を含有し、且つ主鎖にパーフルオロ構造を有する直鎖状パーフルオロ化合物、(B)任意成分として、1分子中に1個のアルケニル基を含有し、且つ主鎖にパーフルオロ構造を有する直鎖状パーフルオロ化合物、(C)1分子中に少なくとも2個のヒドロシリル基を有する有機ケイ素化合物、及び(D)白金族金属系触媒を含有してなる硬化性組成物等の硬化物等が挙げられる。
【0024】
また、パーフルオロポリエーテル構造としては、下記一般式で表されるものが好ましい。
【0025】
【化1】
【0026】
フッ素ゲルとしては、具体的には、特開平11−116685号公報、特開平11−181288号公報、特開2001−72772号公報等に記載の硬化性組成物の硬化物が挙げられ、また市販品としては、SIFEL8070(信越化学工業(株)製)の硬化物等が挙げられる。
【0027】
シリコーンゲルとしては、具体的にKE1052(信越化学工業(株)製)が挙げられる。
【0028】
フルオロシリコーンゲルとしては具体的に、FE53(信越化学工業(株)製)が挙げられる。
【0029】
【実施例】
以下、本発明について実施例にて具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【0030】
[実施例1]
図1の縦断面図に示す電子部品を用いた。
ここで、図1において、1はポリブチレンテレフタレート(PBT)製パッケージであり、その内部にガラス台座2上に載置された半導体素子(シリコン)3が配設されていると共に、この半導体素子3がボンディングワイヤ(アルミニウム製)4を介してインサートピン(Niメッキ)5に半田6により接続されたもので、この場合、上記半導体素子3の上面が封止材7[フッ素ゲルSIFEL8070(信越化学工業(株)製)]により封止されたものである。
【0031】
上記電子部品をヘキサフルオロメタキシレンに浸漬し、60℃にて1時間加熱した。電子部品を取り出し後、テトラブチルアンモニウムフロライドの1mol/Lテロラヒドロフラン/ヘキサフルオロメタキシレン(体積比1/1)溶液に浸漬し、さらに60℃で30分加熱した。電子部品を取り出し後、ヘキサフルオロメタキシレン及びテロラヒドロフランにて洗浄を行い、乾燥させた。
【0032】
上記操作により、電子部品の構成される部材には損傷がなく、電気的にも正常に作動し、封止材であるフッ素ゲルのみ除去された。
【0033】
[実施例2]
実施例1のテトラブチルアンモニウムフロライドをテトラメチルアンモニウムヒドロキサイドに変更し、溶媒をエタノール/ヘキサフルオロメタキシレン(体積比1/2)にした以外は実施例1と同様な操作を行った。
電子部品は、実施例1同様に構成される部材には損傷がなく、電気的にも正常に作動し、封止材であるフッ素ゲルのみ除去されたことが確認された。
【0034】
[比較例1]
実施例1で用いた電子部品を濃硫酸に浸漬し、60℃にて1時間加熱した。取り出し後、水洗して外観を確認したところ、フッ素ゲルは溶解していることが確認された。
しかしながら、パッケージ、ボンディングワイヤ(アルミ)に溶解が進行し、ボンディングワイヤは断線し、電子部品は作動しなかった。
【0035】
[比較例2]
実施例1で用いた電子部品を20重量%フッ酸水溶液に25℃にて1時間浸漬した。取り出し後、水洗して外観を確認したところ、フッ素ゲルは溶解していることが確認された。
しかしながら、ガラス台座は完全に溶解し、ボンディングワイヤ(アルミ)も溶解が進行していた。また、台座が消失したストレスによりボンディングワイヤが半田部より断線したため、電子部品は作動しなかった。
【0036】
【発明の効果】
本発明の除去方法によれば、封止材以外の部材を損傷することなく、電気電子部品を保護する封止材のみを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る電子部品の要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 パッケージ
2 ガラス台座
3 半導体素子(Niメッキ)
4 ボンディングワイヤ
5 インサートピン
6 半田
7 封止材
Claims (2)
- 電気電子部品を保護するシリコーンゲル、フルオロシリコーンゲル又はフッ素ゲルからなる封止材を除去する方法において、下記一般式(1)
[R1R2R3R4N]+・X- …(1)
(式中、R1、R2、R3及びR4は、独立に置換又は非置換の一価炭化水素基であり、Xは、OH、F、Cl又はBrである。)
で表される化合物でシリコーンゲル、フルオロシリコーンゲル又はフッ素ゲルからなる封止材を溶解することを特徴とする封止材の除去方法。 - フッ素ゲルが、主鎖にパーフルオロポリエーテル構造を有するフッ素ゲルであることを特徴とする請求項1記載の封止材の除去方法。
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