一种高效环保LED芯片清洗剂及使用方法与流程

本发明涉及一种高效环保LED芯片清洗剂及使用方法，属于光电子器件的电子清洗领域。

背景技术：

LED芯片是LED灯的核心组件，其主要功能是把电能转化为光能。LED芯片生产制造过程包括研磨、抛光、蚀刻、蒸镀、切割、清洗等过程。用于器件制造、集成电路制造的芯片，一般采用化学机械抛光技术使芯片表面平整。在芯片的抛光过程中，由于芯片厚度较薄，常用的抛光方式为有蜡抛光。有蜡抛光是将芯片完全固定在基板上，抛光过程中不易破碎，这是目前主要的抛光方式。芯片抛光后表面抛光蜡及其它污染物去除不干净，会直接影响芯片后续加工的产品质量。本发明专门针对LED芯片抛光过程，以去除芯片抛光后表面残留抛光蜡和其它污染物为目的，设计配方及清洗工艺，为LED芯片的后续加工使用提供保证。

目前，常用的LED芯片清洗方法是使用强酸和有机溶剂清洗，如硫酸、双氧水、丙酮等。强酸清洗效果好，但其对人体有危害，对环境污染严重，需要经过特殊处理才能排放。中国发明专利申请公开说明书CN101661869公开了一种砷化镓晶片抛光后清洗方法，其主要工艺步骤为浓硫酸清洗和强碱液清洗，能有效清理晶片表面的蜡点、尘埃、脏点，但其所使用的酸、碱液存在对环境污染和人体伤害，排放过程中也需要经过特殊处理，增加了生产成本。中国发明专利申请公开说明书CN102703238公开了一种除蜡清洗剂，其主要成分中含有大量的磷酸盐，排入河水中会引起水体的富营养化，造成环境危害。。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种无毒、环保、易漂洗的LED芯片清洗剂，配合超声波使用，清洗效率极高。该清洗剂由炔二醇类表面活性剂、氟碳类表面活性剂、咪唑啉类两性表面活性剂、乳化剂、缓蚀剂、螯合剂、增溶剂和超纯水组成，各原料的质量百分为：

炔二醇类表面活性剂 1-10%；

氟碳类表面活性剂 0.1-5%；

咪唑啉类两性表面活性剂 2-10%；

乳化剂 3-20%；

缓蚀剂 0.5-5%；

螯合剂 1-5%；

增溶剂 1-5%；

超纯水 40-91.8%

所述的炔二醇类表面活性剂的结构通式为，其中：m+n=1-25，R、R_1、R₂分别选自C₁-C₂₀直链或支链的烷烃；所述炔二醇类表面活性剂为

或，其中m+n=1-25。炔二醇类表面活性剂为2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7二醇加成30%环氧乙烷、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7二醇加成50%环氧乙烷、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7 二醇加成70%环氧乙烷、2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔-5,12二醇加成55%环氧乙烷、2,5,8,11- 四甲基-6-十二碳炔-5,8二醇加成50％环氧乙烷、2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔-5,8二醇加成70％环氧乙烷等。

所述氟碳类表面活性剂为含环氧六氟丙烷齐聚物结构的氟碳表面活性剂；所述氟碳类表面活性剂为3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基(2-亚硫酸)乙基二甲基铵、三聚环氧六氟丙烷酰胺基甜菜碱、8-3-9氟碳-碳氢柔桥混链双季铵或6-3-9氟碳柔桥混链双季铵。

所述咪唑啉类两性表面活性剂的结构通式为，其中：R3为H或CH₂CH₂-Y，Y为羟基、羧基、氨基或硫脲基R4为苯基或C₄-C₂₀的烷基；

咪唑啉类两性表面活性剂的编号及对应结构如下：

所述乳化剂为三乙醇胺油酸酯、椰子油酸二乙醇酰胺、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、二乙二醇脂肪酸酯 、单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯、烷基芳基磺酸盐、聚醚硫酸盐、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚硫酸盐中的一种或几种；

所述螯合剂为氮川三乙酸、柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、二乙烯三胺五乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠盐中的一种或几种；

所述缓蚀剂为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乌洛托品、苯并三氮唑中的一种或几种；

所述增溶剂为烷基糖苷、二甲苯磺酸钠、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚山梨酯中的一种或几种；

所述超纯水的电阻率大于15 (MΩ*cm)。

以上所有的炔二醇类表面活性剂、氟碳类表面活性剂、咪唑啉类两性表面活性剂、乳化剂 、缓蚀剂 、螯合剂 、增溶剂 、超纯水均可购买于大连奥首科技有限公司，地址大连市火炬路1号。

采用该LED芯片清洗剂清洗芯片的方法为：首先，按照10%-35%浓度配成水溶液，在一定温度下（70-90℃）通过超声或浸泡方式，对工件进行清洗操作，清洗时间为5-20分钟。然后，取出芯片放入去离子水中超声清洗5-20分钟。相对其它清洗剂，使用本发明进行清洗，对芯片表面电极无腐蚀，所清洗的芯片表面无抛光蜡等污染物的残留，清洗剂易漂洗干净。同时，本发明为LED芯片清洗剂，不含磷酸盐和壬基酚聚氧乙烯醚，是一种环境友好型LED芯片清洗剂。

本发明的有益效果为：该清洗剂的组成及重量百分比为：炔二醇类表面活性剂1-10%，氟碳类表面活性剂0.1-5%，咪唑啉类两性表面活性剂2-10%，乳化剂3-20%，缓蚀剂0.5-5%，螯合剂1-5%，增溶剂1-5%，超纯水40-91.8%。该清洗剂含炔二醇类表面活性剂，润湿能力极强，可快速将芯片表面抛光蜡、研磨膏等脏污剥离溶解。该清洗剂含咪唑啉类两性表面活性剂可以在芯片表面形成一层分子膜，对芯片电极表面起到保护作用，防止电极受到二次污染或腐蚀。该清洗剂主要针对LED芯片抛光后，其表面抛光蜡、研磨膏、有机污染物、固体颗粒等残留物的清洗，不含磷酸盐，完全可以替代现有的酸洗工艺。本发明也可适用于其它工件的清洗。

附图说明

图1是实施例7和实施例4的清洗剂清洗芯片后的结果对比图。

图2是实施例8和实施例10的清洗剂清洗芯片后的结果对比图。

图3是实施例9中的清洗剂清洗芯片前后的对比图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不受以下实施例所限定。

实施例1-8中的产品的制备方法为：将一定量超纯水加入反应釜中，开动搅拌；按质量比加入炔二醇类表面活性剂，搅拌3-5分钟；按质量比加入氟碳类表面活性剂，搅拌3-5分钟；按质量比加入咪唑啉类两性表面活性剂，搅拌5分钟；按质量比加入乳化剂，搅拌5分钟；按质量比加入缓蚀剂，搅拌5分钟；按质量比加入螯合剂，搅拌5分钟；最后加入增溶剂，搅拌20分钟至透明，即得LED芯片清洗剂。

实施例中的百分比若无特殊说明均为重量百分比。以下清洗剂的效果检测均采用以下方法：按照10%浓度配成水溶液，70℃通过超声，对工件进行清洗操作，清洗时间为5分钟。然后，取出芯片放入去离子水中超声清洗5分钟。

以上实施例7和实施例4的清洗效果见图1。

实施例9

以配置1kg的产品为例，将67.5%超纯水加入反应釜中，开动搅拌； 再加入5%的2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7二醇加成30％环氧乙烷，搅拌3分钟；再加入2%三聚环氧六氟丙烷酰胺基甜菜碱，搅拌5分钟；再加入3%氨乙基两性咪唑啉，搅拌3分钟；再加入15%的油酸三乙醇胺，搅拌3分钟；再加入1.5%的乌洛托品，搅拌3分钟；再加入2%氮川三乙酸，搅拌3分钟；再加入4%的烷基糖苷，搅拌15分钟至透明。所得产品的清洗效果好。

本实施例中的LED芯片清洗剂是由下表中的成分混合而成。

实施例10

采用实施例9中的方法，按下表中的组分混合的到清洗剂产品。该产品的清洗效果与实施例8中产品的清洗效果对比见图2。

实施例11

采用实施例9中的方法，按下表中的组分混合的到清洗剂产品。所得产品清洗效果好。