CN102786725A - 无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，所述双功能材料用下述原料制成：按质量计，100份未交联橡胶，0.1-50份清洁剂，0.1-10份清模助剂，0.1-10润模剂，0.1-10份固化剂和5-100份填充料。本发明的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料绿色环保。能将粘附在模具表面污染物吸附在固化橡胶表面，同时实现润模作用，提高生产效率，节约时间，降低成本。使用时，无需预热，清洗方法简易、高效。
Description
技术领域
本发明属于大规模集成电路生产中的辅助材料，涉及一种无味的半导体封装模具用清模和润模作用的材料。
背景技术
当前传统的半导体塑封模具清模材料使用马来酸酐-酚醛树脂（简称Melamine树脂）；Melamine树脂的主要缺点是：（1）操作性差，需针对不同模具提供多种尺寸产品；（2）经济性差，须配合使用金属铜支架；（3）作业性差：固化分解产生甲醛等有害气体。替代Melamine树脂的橡胶基清模材料最早于上世纪九十年代中期由日本日东电工发明，后来新加坡的IC-Vision、韩国的Nara Chemical于2005年左右相继推出同类产品。
橡胶基清模材料以合成橡胶如三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等作为基材，混合有机胺、咪唑、多元醇醚等有机物作为清模组分，配合硫磺或过氧化物作固化剂、无机填料作填充剂，经混炼加工而制成的橡胶材料。该清模材料在半导体塑封模具上经加热固化，完成对模具的清洁作用。
目前现有在生产橡胶基清模材料时使用大量的有一定毒性的小分子化合物有机胺醇（例如乙醇胺），并在使用橡胶基清模材料时，有机胺醇（例如乙醇胺）易挥发，导致在生产和使用该类清模材料时严重污染环境，并对操作工人身体健康造成影响甚至危害。
半导体塑封工艺前的洗模过程一般由：Melamine树脂洗模2-3模（也可完全由橡胶清模片完成）→橡胶清模片2-3模→橡胶润模片1-2模→空封支架2-3模，共四几个步骤构成。每模的操作时间约300秒。整个清洗过程的完成需要耗时1-2个小时，它很大程度上影响了塑封生产的有效机时。存在清模和润模两次完成的特点，这就造成浪费时间和增加成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对环境没有污染，对工人身体没有危害的无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，实现橡胶清模和润模功能合二为一。
本发明的技术方案概述如下：
一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，用下述原料制成：按质量计，100份未交联橡胶，0.1-50份清洁剂，0.1-10份清模助剂，0.1-10润模剂，0.1-10份固化剂和5-100份填充料。
所述未交联橡胶为：顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶和异戊橡胶至少一种。
所述清洁剂为：含胺基的醇类化合物的饱和脂肪族羧酸盐或含胺基的醇类化合物的不饱和脂肪族羧酸盐。
所述含胺基的醇类化合物的饱和脂肪族羧酸盐是由含胺基的醇类化合物与饱和脂肪族羧酸在室温至100℃反应生成的盐；所述含胺基的醇类化合物为：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺基乙醇或二甲氨基乙氧基乙醇；所述饱和脂肪族羧酸为：辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、二十一酸、山嵛酸、二十四酸、二十六酸、二十八酸、三十酸和三十二酸至少一种。
所述含胺基的醇类化合物的不饱和脂肪族羧酸盐是由含胺基的醇类化合物与不饱和脂肪族羧酸在25℃至100℃反应生成的盐；所述含胺基的醇类化合物为：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺基乙醇或二甲氨基乙氧基乙醇；所述不饱和脂肪族羧酸为：己二烯酸、9-癸烯酸、5-癸烯酸、6-癸烯酸、十一烯酸、十六碳烯酸、十八烯酸、十八碳二烯酸、顺-9，顺-12,-十八碳二烯酸、肉豆蔻脑酸、蓖麻酸、芥酸、桐酸、顺二十碳-9-烯酸、全顺式-5，8，11，14-二十碳四烯酸、亚麻酸、油酸、反油酸和二十二碳六烯酸至少一种。
所述清模助剂为水、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单苯醚、丙二醇单苯基醚、三乙二醇和四乙二醇至少一种。
所述润模剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸蜡、天然石蜡、褐煤蜡、棕榈蜡、油酸酰胺、芥酸酰胺至少一种。
所述固化剂为过氧化苯甲酸、过氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二-（叔丁基过氧基）-己烷，1,1-双（叔丁基过氧基）-3,3，5-三甲基环己烷，1,1-双（叔丁基过氧基）环己烷，2,2-双（叔丁基过氧基）辛烷，正丁基4,4-双（叔丁基过氧基）戊酸酯，2,2-双（叔丁基过氧基）丁烷和硫磺至少一种。
所述填充料为硅粉、二氧化硅、氧化铝、氧化锌、碳酸钙、氢氧化铝、滑石粉、二氧化钛、粘土、硅胶、活性炭、沸石和酸性白土至少一种。
本发明的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料绿色环保。能将粘附在模具表面污染物吸附在固化橡胶表面，同时实现润模作用，提高生产效率，节约时间，降低成本。使用时，无需预热，清洗方法简易、高效。
附图说明
图1为模具清洗前的图片。
图2为模具清润第一模产生的橡胶照片。
图3为模具清润第二模产生的橡胶照片。
图4为模具清润第三模产生的橡胶照片。
图5为模具清润第三模后的照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但不用于对本发明作任何限制。
实施例1-实施例28见表1（表1中各组分单位按公斤计，例如顺丁橡胶50即是顺丁橡胶50公斤）
一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料的制备：按上述各实施例的配方称取未交联橡胶，清洁剂，清模助剂，润模剂，固化剂和填充料混匀，80℃混炼30分钟，获得胶体，将胶体经压延机压平、开片制成胶体条块即制成一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料。
胶体条块长度为210mm，宽度为10mm，厚度8mm。(仅是举例，不作为限定)
各清洁剂的制备反应式如下：
式中：
R1-NH2：含胺基的醇类化合物
R2-COOH：脂肪族羧酸或不饱和脂肪族羧酸
以乙醇胺和硬脂酸反应为例：
将乙醇胺61克和硬脂酸284.5克在70℃反应3小时，得到乙醇胺硬脂肪酸盐，白色晶体。
其它的含胺基的醇类化合物的饱和脂肪族羧酸盐或含胺基的醇类化合物的不饱和脂肪族羧酸盐都可以参考上式制备而成。
图2-图5均为采用实施例1的原料制成的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料进行清模润模。
图1为模具清洗前的图片。模具清洗前，模具严重沾污、发花，生产出的产品表面已发花。
图2为模具清润第一模产生的橡胶照片。
生产半导体后表面有污物的封装模具用清模润模双功能材料清润第一模产生的橡胶（第一模是工艺中通常使用的俗称，就是通过一次清润模，就叫一模；如果紧跟着有一次，这就是二模；一般为了清理干净，需要3次清理，就叫三模；需要四次，就叫四模)。这里产生的概念是：为了清理模污物，将本发明的无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料加入模具，固化后，产生橡胶固体，橡胶是副产物，废料，但是从橡胶表面发黄部分，就可以得知污物被粘下来了，无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料已经将模具上的沾污大部分清洗出来，橡胶表面变得黄色并有沾污，同时模具表面光滑。
图3为模具清润第二模产生的橡胶照片。
模具清润第二模产生的橡胶，无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料已经将模具上的沾污全部清洗出来，橡胶表面有些沾污，同时模具表面光滑，并有金属光泽，润模效果较好。
图4为模具清润第三模产生的橡胶照片。
模具清润第三模产生的橡胶，无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料已经将模具上的沾污全部清洗出来，橡胶表面干净，同时模具表面光滑，并有金属光泽，润模效果较好。
图5为模具清洗第三模后的照片。
模具清洗第三模后，模具表面已经光洁，无污物，有金属光泽，润模效果较好，生产出的产品表面合格。
本发明的一种无味的半导体封装模具用清模材料无味。
表2是实施例1-实施例28使用效果。
表2
Claims (9)
1.一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是用下述原料制成：按质量计，100份未交联橡胶，0.1-50份清洁剂，0.1-10份清模助剂，0.1-10润模剂，0.1-10份固化剂和5-100份填充料。
2.根据权利要求1所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述未交联橡胶为：顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶和异戊橡胶至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述清洁剂为：含胺基的醇类化合物的饱和脂肪族羧酸盐或含胺基的醇类化合物的不饱和脂肪族羧酸盐。
4.根据权利要求3所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述含胺基的醇类化合物的饱和脂肪族羧酸盐是由含胺基的醇类化合物与饱和脂肪族羧酸在25℃至100℃反应生成的盐；所述含胺基的醇类化合物为：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺基乙醇或二甲氨基乙氧基乙醇；所述饱和脂肪族羧酸为：辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、二十一酸、山嵛酸、二十四酸、二十六酸、二十八酸、三十酸和三十二酸至少一种。
5.根据权利要求3所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述含胺基的醇类化合物的不饱和脂肪族羧酸盐是由含胺基的醇类化合物与不饱和脂肪族羧酸在室温至100℃反应生成的盐；所述含胺基的醇类化合物为：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺基乙醇或二甲氨基乙氧基乙醇；所述不饱和脂肪族羧酸为：己二烯酸、9-癸烯酸、5-癸烯酸、6-癸烯酸、十一烯酸、十六碳烯酸、十八烯酸、十八碳二烯酸、顺-9，顺-12,-十八碳二烯酸、肉豆蔻脑酸、蓖麻酸、芥酸、桐酸、顺二十碳-9-烯酸、全顺式-5，8，11，14-二十碳四烯酸、亚麻酸、油酸、反油酸和二十二碳六烯酸至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述清模助剂为水、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单苯醚、丙二醇单苯基醚、三乙二醇和四乙二醇至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述润模剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸蜡、天然石蜡、褐煤蜡、棕榈蜡、油酸酰胺、芥酸酰胺至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述固化剂为过氧化苯甲酸、过氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二-（叔丁基过氧基）-己烷，1,1-双（叔丁基过氧基）-3,3，5-三甲基环己烷，1,1-双（叔丁基过氧基）环己烷，2,2-双（叔丁基过氧基）辛烷，正丁基4,4-双（叔丁基过氧基）戊酸酯，2,2-双（叔丁基过氧基）丁烷和硫磺至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料，其特征是所述填充料为硅粉、二氧化硅、氧化铝、氧化锌、碳酸钙、氢氧化铝、滑石粉、二氧化钛、粘土、硅胶、活性炭、沸石和酸性白土至少一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: TIANJIN DEGAO HUACHENG NEW MATERIAL CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: TIANJIN DEGAO CHEMICAL ELECTRONIC MATERIALS CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 300451, Tianjin Binhai New Area, Tanggu new North Road, 4668, innovation and Innovation Park, No. 13 workshop Patentee after: TECORE SYNCHEM, INC. Address before: 300451, Binhai New Area, Tanggu new North Road, 4668, innovation and entrepreneurship Park, 31-A-,, B Patentee before: Tianjin Degao Huacheng Electronic Material Co., Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Tasteless double-functional material for cleaning and lubricating semiconductor packaging mold Effective date of registration: 20190521 Granted publication date: 20140319 Pledgee: Tianjin Zhongguancun Science and Technology Financing Guarantee Co., Ltd. Pledgor: TECORE SYNCHEM, INC. Registration number: 2019120000017 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200811 Granted publication date: 20140319 Pledgee: Tianjin Zhongguancun Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: Tianjin Degao Chemicals New Materials Co.,Ltd. Registration number: 2019120000017 |