封装体的反应层去除装置及去除方法与流程

本发明涉及封装技术领域，尤其涉及一种封装体的反应层去除装置及去除方法。

背景技术：

目前，qfn(quadflatno-leadpackage，方形扁平无引脚封装)封装体中，有一种使用银凸点替代传统铜框架的封装形式，但是银凸点容易发生硫化，因此降低了封装产品的良率，影响产品性能。

目前去除银凸点硫化层的方法不适用于封装产品的批量处理，因此，需要一种有效去除封装产品硫化层的方法，且适用于对封装产品进行批量处理。

技术实现要素：

本发明提供一种封装体的反应层去除装置及去除方法，以解决相关技术中的不足。

根据本发明的第一个方面，提供一种封装体的反应层去除装置，包括：

转动件，所述转动件具有腔体和转动轴，所述转动件可绕所述转动轴转动；

所述腔体内设置有多个第二金属微粒，且用于容纳多个返工封装体，所述返工封装体的引脚表面具有第一金属反应层；

所述腔体内容纳有导电溶液，所述第二金属微粒在所述腔体的导电溶液中与所述第一金属反应层发生置换反应，以去除所述第一金属反应层。

可选的，还包括：

容器，所述容器中设置有所述导电溶液；

所述转动件上还设置从转动件表面贯穿至所述腔体内的多个孔，所述转动件的至少部分位于所述导电溶液中，在所述转动件转动时，所述导电溶液经过所述孔可流入所述转动件的腔体内。

可选的，还包括动力源，所述动力源与所述转动轴连接，所述动力源用于控制所述转动件绕所述转动轴转动。

可选的，所述转动件和所述腔体的形状均为圆柱形。

可选的，各所述孔均匀分布于所述转动件上。

可选的，所述第二金属微粒的直径为0.5mm至1.5mm。

可选的，所述第一金属反应层为硫化银层，所述第二金属微粒为铝材料微粒。

可选的，所述导电溶液为碱性溶液。

可选的，所述导电溶液为碳酸钠与所述氯化钠的混合溶液。

可选的，所述碳酸钠与所述氯化钠的质量比为400:1-100:1。

可选的，所述导电溶液的溶剂为去离子水。

根据本发明的第二个方面，提供一种封装体的反应层去除方法，包括：

将多个返工封装体和第二金属微粒放置于一转动件的腔体中，所述待返工封装体的引脚表面具有第一金属反应层；

所述第二金属微粒在所述腔体的导电溶液中与所述第一金属反应层发生置换反应，以去除所述第一金属反应层。

基于上述技术方案，该封装体的反应层去除装置，可同时将多个封装体于置转动件的腔体内，通过第二金属微粒与封装体的引脚表面的第一金属反应层在导电溶液中发生置换反应，可逐渐去除各封装体的引脚表面的第一金属反应层，对较多数量的封装体进行批量处理，由于转动件可以不断绕转动轴转动，可以使各返工封装体引脚表面的第一金属反应层与第二金属微粒充分接触，有效去除第一金属反应层，并且，由于各封装体置于导电溶液中，随着转动件的转动，各封装体之间也不会发生接触，不会对封装体造成损伤，不影响封装体产品的品质和良率。

附图说明

图1是根据本发明一实施例示出的封装体的反应层去除装置的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例示出的封装体的反应层去除方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。下面参考附图详细描述本发明的各实施方式。

目前对于使用银凸点替代传统铜框架的封装形式的qfn封装体而言，银凸点可作为引脚与其他外部元件连接，因此，银凸点需要暴露在封装体的外部，由于银凸点容易发生硫化，降低了封装产品的良率，影响产品性能，据此，本发明实施例提供了一种封装体的反应层去除装置，包括：

转动件，转动件具有腔体和转动轴，转动件可绕转动轴转动；

腔体内设置有多个第二金属微粒，且用于容纳多个返工封装体，返工封装体的引脚表面具有第一金属反应层；

腔体内容纳有导电溶液，第二金属微粒在腔体的导电溶液中与第一金属反应层发生置换反应，以去除第一金属反应层。

封装体指封装有芯片的结构，将芯片封装在塑封料内，露出芯片的引脚，以便通过引脚与外部元件连接，由于封装体的引脚暴露在塑封料外，因此，容易发生氧化或者硫化，在引脚的表面生成一层氧化层或者硫化层等反应层，例如，引脚如果是铜材料的引脚，在空气中被氧化后会生成一层氧化铜氧化层，如果是银材料的引脚，在空气中被硫化后会生成一层硫化银硫化层。

返工封装体指其引脚的金属材料与空气中的氧或者硫等元素结合后在引脚表面形成氧化层或者硫化层等，需要进行返工修复去除该氧化层或者硫化层等反应层的封装产品，以下简称封装体。

转动件具有腔体，腔体内设置有第二金属微粒，可将封装体放入腔体内，由于转动件腔体内容纳有导电溶液，第二金属微粒在导电溶液中可与第一金属反应层发生置换反应，第一金属反应层中与第一金属结合形成反应层的元素(例如氧或者硫)与第二金属结合，形成第二金属与该元素结合的物质(例如第二金属氧化物或者第二金属硫化物)，该物质进入导电溶液中，或者溶于导电溶液或者沉淀，第一金属反应层失去反应层中的元素变成单质，因此，引脚表面的第一金属反应层会被去除。

对于第一金属层与第二金属微粒在导电溶液中发生置换反应的原理是利用电化学反应原理，第二金属微粒的金属元素与与第一金属结合形成反应层的元素的亲和力大于第一金属与该元素的亲和力，因此，当将第二金属微粒和第一金属反应层置于导电溶液中时，第二金属微粒的表面会有微弱电流，第二金属失去电子，第二金属失去电子后与形成反应层的元素(例如氧或者硫等)结合形成的物质进入导电溶液中，由于导电溶液具有导电性，第二金属失去的电子进入导电溶液，可在导电溶液中运动，第一金属反应层中的第一金属可从导电溶液中得到第二金属失去的电子，第一金属得到电子后变成第一金属单质，上述置换反应的过程会一直进行，因此，引脚表面的第一金属反应层被逐渐去除。

本实施例中，可同时将多个封装体置于转动件的腔体内，通过第二金属微粒与封装体的引脚表面的第一金属反应层在导电溶液中发生置换反应，可逐渐去除各封装体的引脚表面的第一金属反应层，对较多数量的封装体进行批量处理，由于转动件可以不断绕转动轴转动，可以使各返工封装体引脚表面的第一金属反应层与第二金属微粒充分接触，可有效去除第一金属反应层，并且，由于各封装体置于导电溶液中，随着转动件的转动，各封装体之间也不会发生接触，不会对封装体造成损伤，不影响封装体产品的品质和良率。

图1所示为本发明实施例提供的封装体的反应层去除装置的结构示意图，下面结合图1对该装置进行介绍。

如图1所示，该装置除了包括上述的转动件外还可以包括容器，该装置具体包括以下结构：

转动件10，转动件10具有腔体和转动轴11，转动件10可绕转动轴11转动；

腔体内设置有多个第二金属微粒20，且用于容纳多个返工封装体(图中未示出)，返工封装体的引脚表面具有第一金属反应层；

容器30，容器30中设置有导电溶液40；

转动件10上还设置从转动件10表面贯穿至腔体内的多个孔(图中未示出)，转动件10至少部分位于导电溶液40中，导电溶液40经过孔可流入转动件10的腔体内。

本实施例的装置中，设置有容器，容器中承装有导电溶液，转动件至少部分位于导电溶液中，转动件具有贯穿至腔体内的多个孔，当转动件绕转动轴转动时，转动件上的孔可置于导电溶液中，导电溶液可经过孔流入转动件的腔体内，第二金属微粒与封装体的引脚表面的第一金属反应层可在流入转动件的腔体内的导电溶液中发生置换反应，逐渐去除各封装体的引脚表面的第一金属反应层。

随着第二金属微粒与第一金属反应层不断进行置换反应，第二金属与第一金属反应层中的元素结合形成的物质(例如第二金属氧化物或者第二金属硫化物)会不断进入转动件的腔体的导电溶液中，因此，有可能影响导电溶液的导电性，通过设置承装有导电溶液的容器，流入转动件的腔体内的导电溶液通过转动件上的孔可与容器中的其他溶液相互流通，容器内的导电溶液可对腔体内的导电溶液进行补充更新，使腔体内的导电溶液的导电性等变化较小，有利于加快去除封装体的引脚表面的第一金属反应层。

在一些例子中，如图1所示，该装置还包括动力源50，动力源50与转动轴11连接，动力源50用于控制转动件10绕转动轴11转动。

通过设置动力源，可以自动的控制转动件绕转动轴转动，动力源例如为电机或者其他能控制转动轴转动的元件，并且动力源可以根据需要调整转动件的转速。

当然，对于控制转动件转动的方式也可以为人工方式，例如，转动件的转动轴可具有一摇柄，通过人工操作摇柄也可以控制转动件绕转动轴转动。

如图1所示，转动件完全置于导电溶液中，转动件也可以部分置于导电溶液中，只要当转动件转动时，转动件的孔可置于溶液中，可使导电溶液经过孔流入转动件的腔体内即可。

对于将转动件置于溶液中的方式，可以将转动件的转动轴设置于容器的壁面上，转动轴与容器的壁面可转动连接，或者是另外设置一支撑架，将转动件的转动轴与支撑架可转动连接，并且使转动件至少部分位于导电溶液中，本实施例对此并不限定。

需要说明书是，为了方便的将封装体和第二金属微粒放置于转动件的腔体内，且方便取出封装件，可在转动件上设置开口，可将封装体和第二金属微粒通过该开口放置于腔体内，并且，开口上可设置一盖子，盖子用于盖设在开口处，可以将该开口密封，避免在转动件转动过程中，返工封装体和第二金属微粒从开口处漏出。当然，也可以不设置盖子，将返工封装体和第二金属微粒放置于转动件的腔体内后采用密封材料密封开口，当需要取出封装体时，打开密封材料即可。

在一些例子中，如图1所示，转动件10和腔体的形状均为圆柱形，即转动件10为一圆柱形，且转动件10上开设一圆柱形空腔形成圆柱形的腔体。

当然，转动件也可以为其他形状，例如，长方体状或者正方体状，或其他形状，腔体的形状也可以为其他形状，腔体用于设置第二金属微粒和封装体，只要是形成在转动件上的空腔即可，本发明对转动件和腔体的形状并不限定。

对于转动件和腔体的体积大小也可以根据需要设置，通常封装体的尺寸较小，为了提高去除封装体的引脚表面第一金属反应层的效率，并且考虑去除第一金属反应层的效果，腔体的大小可以为容纳上百至上千个封装体。

设置于转动件上的孔的数目和大小也可以根据需要设置，较佳的，孔的直径小于第二金属微粒的直径，可避免第二金属微粒从孔中漏出，为了使容器中的导电溶液较为均匀的流入转动件的腔体内，转动件上的多个孔可以均分布在转动件上。

对于第二金属微粒的直径也可以有多种，为了提高第二金属微粒与第二金属反应层发生置换反应的速度，通常第二金属微粒的直径较小，例如，第二金属微粒的直径为0.5mm至1.5mm，第二金属微粒的数目可以为上千至上万个，这样使转动件的腔体内的各个位置均分布有若干个第二金属微粒，使位于各个位置的封装体的引脚表面的第一金属反应层可与第二金属微粒发生置换反应，并且，可以使第一金属反应层与第二金属微粒之间接触面积增大，提高去除第一金属反应层的速度和去除效果。

上述的第一金属反应层例如为硫化银层，第二金属微粒例如为铝材料微粒，对于适用银凸点作为引脚的封装体而言，银凸点更容易发生硫化，在其表面生成硫化银层，对于硫化银层而言，可采用铝金属微粒。

上述硫化银与铝金属进行置换反应的原理如下：

由于铝与硫的亲和力大于银与硫的亲和力，当铝金属微粒与封装体的引脚表面的硫化银接触时，铝金属微粒的表面会有微弱电流，铝失去电子：al→al³⁺+3e，铝失去的电子可进入导电溶液，而硫化银中的银可得到进入导电溶液的电子：3ag⁺+3e→3ag，整个置换反应的过程为：al+3ag⁺→al3⁺+3ag，置换反应的化学方程式为：3ag2s+2al＝6ag+al2s3。

通过上述原理可知，铝微粒在导电溶液中不断失去电子，硫化银中的银不断得到电子，发生置换反应后硫与铝结合生成的al2s3进入导电溶液中，硫化银变成单质银，封装体的引脚表面的硫化银被逐渐去除。

由于铝容易被氧化在铝金属微粒表面生成三氧化二铝，因此，上述的溶液较佳的为碱性溶液，通过碱性溶液可以去除铝金属微粒表面的三氧化二铝，使铝暴露在导电溶液中，不断与硫化银反应，上述碱性溶液例如为包含碳酸钠溶剂的溶液，碳酸钠在溶液中电离后生成钠离子与溶液中的氢氧根结合生成氢氧化钠，使导电溶液具有弱碱性，以去除铝金属微粒表面的三氧化二铝。

并且，该导电溶液中可以包括氯化钠，氯化钠在导电溶液中的起到盐桥的作用，加快上述置换反应过程中电子的移动，进一步提高去除硫化银层的速度和去除效果。

上述导电溶液中碳酸钠与所述氯化钠的质量比例如为400:1-100:1，当然，导电溶液也可以为水溶液或者其他具有导电性质的溶液均可，上述导电溶液的溶剂较佳的为去离子水，去离子水的体积例如为800ml，采用去离子水作为溶剂可以增加导电溶液的纯度，减小导电溶液中的杂质，提高去除第一金属反应层的效果，但是上述的导电溶液并不限于上述实施例所述。

如果上述的第一金属反应层为氧化铜层，第二金属微粒例如为镁金属微粒或者铁金属微粒等，或者上述第一金属反应层为其他的金属氧化层，根据置换反应的原理设置具体的第二金属微粒即可，并不限于上述实施例所述。

本发明实施例还提供一种封装体的反应层去除方法，如图2所示，该方法包括：

步骤s100、将多个返工封装体和第二金属微粒放置于一转动件的腔体中，返工封装体的引脚表面具有第一金属反应层；

步骤s110、第二金属微粒在腔体的导电溶液中与第一金属反应层发生置换反应，以去除第一金属反应层。

本实施例的方法，可有效去除各封装体的引脚表面的第一金属反应层，对较多数量的封装体进行批量处理。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。