JP2018514416A - モールドクリーニングコンパウンド及び半導体パッケージング金型のクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

半導体パッケージング金型のクリーニングコンパウンドであって、球状または円筒状であるモールドクリーニングコンパウンド及びこれを使用したモールドクリーニング方法を提供する。【選択図】なし

Description

本明細書に開示された技術は、モールドクリーニングコンパウンド及び半導体パッケージング金型のクリーニング方法に関し、より詳細には、簡便で且つ効率的に半導体パッケージング金型をクリーニングし得るモールドクリーニングコンパウンド及び半導体パッケージング金型のクリーニング方法に関する。

高度に発展された半導体薄膜技術に従って生産された高集積半導体素子は、湿度、温度などの外部環境に非常に敏感に反応し、また外部衝撃を耐える耐衝撃性が不良なので、半導体素子を保護すると同時に半導体素子と外部器機の信号入出力が可能に半導体素子をパッケージングするようになる。

通常、このような半導体素子は、リードフレームに半導体チップをアタッチするダイアタッチ（ｄｉｅ ａｔｔａｃｈ）工程、半導体チップとリードフレームを電気的に連結するワイヤポンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）工程、電気的に連結されたワイヤを保護するためのモールディング（ｍｏｌｄｉｎｇ）工程などを経てパッケージングされる。

前記工程のうちモールディング工程では、主にエポキシモールディングコンパウンド（Ｅｐｏｘｙ ｃｏｍｐｏｕｎｄ、以下、ＥＭＣと称する）などのプラスチック部材を利用する。前記ＥＭＣは、半導体チップを封止させて半導体回路を外部の衝撃及び汚染物質から保護する役目をするプラスチック材料として、半導体の生産性及び信頼性に重大な影響を及ぼすので、半導体製造工程において大きい比重を占めている。

前記半導体チップのモールディングは、パウダー形態のＥＭＣを圧縮して行われる。具体的に、前記モールディング工程では、希望するパッケージの厚さに合わせて内部にキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）が形成された上部金型と下部金型の内部に前記パウダー形態のＥＭＣが満たされるが、前記モールディング工程が終わった後、モールド内部に汚染物が積層するようになり、前記汚染物によりＥＭＣの表面に染みがついて外観不良をもたらすか、成形物自体がモールド表面に粘着されて連続的な作業が難しい。

前記汚染物としては、エポキシ樹脂の残留物や酸化されたさまざまなワックスなどが代表的である。また、前記ＥＭＣは、成形性、耐熱性、耐湿性、接着性などの多様な物性を充足させるため、エポキシ樹脂の外に硬化剤、結合剤、着色剤などの多様な添加剤が混合された混合物からなって、このような添加剤も汚染物（ｓｏｉｌｓ、以下、固形分残物と称する）の主流をなしている。これによって、半導体の後工程では、一日に少なくとも１回または２回以上定期的にモールドを掃除している。

モールドを掃除する代表的な方法には、熱硬化性樹脂またはゴムをベースとしたモールドクリーニングコンパウンドシートを利用するシートクリーニング（Ｓｈｅｅｔ Ｃｌｅａｎｉｎｇ）を進行する方法があり、具体的には、熱が加えられている半導体成形モールドの間にモールドクリーニングコンパウンドシートを投入し、繰り返し的に圧搾（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）してモールド内の汚染物を除去する。前記モールドクリーニングコンパウンドシートは、平板形態を有してよく破れるように切り目を入れて供給され、使用者は適当な厚さと長さのシートを切って洗浄対象金型に適用するようになる。しかし、ゴムに切り目があっても未加硫ゴムの特性上よく切られなくて伸びる性質があるため、滑っこく切りにくく、半導体パッケージングモールドの種類が多様なので、何種類の厚さと長さを有するシートを何枚ずつ積層しても多数のモールド種類に合わせることができない。したがって、必要より過量を投入するしかないので、シート損失が激しくなり、厚い金型にシートを積層しなければならないなど作業性が不良な短所を有する。

また、半導体製品の高集積化、薄型化などの多変化に従ってモールディング材料として変性エポキシ樹脂などの粘度の高い材料が使用されているため、モールドも超薄型あるいはマトリックス型などが使われるので、モールド内の汚染度が激しくなっている。

また、半導体パッケージングは、大きくプレス成形、シングルキャビティトランスファー成形、マルチキャビティトランファー成形、インジェクション成形などで、すなわち、生産性と精密性を向上させる方向に発展している。

最近には、前記トランスファー成形とインジェクション成形が混用されており、各金型のクリーニングのためにゴムをシート形態で適用している。この場合、ゴムに切り目を入れても未加硫ゴムのよく切られなくて伸びる特性上滑っこく切りにくく、何種類の厚さと長さのシートのみでは数多い金型サイズに合わせることができなくて過量のゴム投入が不可避なので材料損失がひどくなり、厚い金型の場合は何枚ずつ重なるようになるなど作業性も不良であった。また、トランスファー成形時は、金型内部のみ洗浄が可能であり、トランスファー成形機のポット（Ｐｏｔ）ゲート（Ｇａｔｅ）、ランナー（Ｒｕｎｎｅｒ）などの掃除は不可能であり、インジェクション成形時にもインジェクションシリンダ内部とノズルの掃除は不可能であった。

したがって、上述した短所を克服してクリーニング特性を効率的で且つ簡便に向上させる代替モールドクリーニングコンパウンドの開発必要性が要求されている。

欧州特許登録第０ ６８７ ５３９ Ｂ１号

本発明者は、トランスファー成形でモールドクリーニングコンパウンドを成形機のポット（Ｐｏｔ）に投入してプレスを閉めると、ポットからランナーを通じて金型内部（ゲート）に伝達されるので、全区間の掃除が可能になり、インジェクション成形時にも前記クリーニングコンパウンドを成形機のホッパー（Ｈｏｐｐｅｒ）に投入して射出すると、射出機シリンダとノズル、さらには金型全部が一時に掃除されるだけでなく、正確な量をトランスファーまたは射出するので、材料の損失も減らすことができ、ゴムの常温粘性も解決可能に研究を続いて、本明細書に開示した技術を完成するに至った。

すなわち、本明細書に開示された技術は、半導体パッケージング金型をクリーニングし得るモールドクリーニングコンパウンドを提供することにその目的がある。

また、本明細書に開示された技術は、前記モールドクリーニングコンパウンドを使用して簡便で且つ効率的に半導体パッケージング金型をクリーニングする方法を提供することにその目的がある。

前記課題を解決するための一具現例によれば、半導体パッケージング金型のクリーニングコンパウンドであって、前記コンパウンドは、球状または円筒状であるモールドクリーニングコンパウンドを提供する。

本明細書に開示された技術の他の具現例によれば、上述したモールドクリーニングコンパウンドを封止工程が完了されたトランスファー成形機のポットに投入してプレスを閉める段階；供給されたモールドクリーニングコンパウンドがポットからランナーを通じて金型内部に伝達されながら不純物を吸着する段階；及び前記不純物の吸着によりクリーニングしたコンパウンドを取り出す段階を含む半導体パッケージング金型のクリーニング方法を提供する。

本明細書に開示された技術のまた他の具現例によれば、上述したモールドクリーニングコンパウンドを封止工程が完了されたインジェクション成形機のホッパー（Ｈｏｐｐｅｒ）に投入して射出する段階；供給されたモールドクリーニングコンパウンドが射出機のシリンダとノズルを含んで金型全部に一時に伝達されながら不純物を吸着する段階；及び前記不純物の吸着によりクリーニングしたコンパウンドをモールドから取り出す段階を含む半導体パッケージング金型のクリーニング方法を提供する。

本明細書に開示された技術は、既存のシートクリーニング方法を代替して簡便で且つ効率的に半導体パッケージング金型をクリーニングし得るモールドクリーニングコンパウンドを提供し、これをクリーニング対象トランスファー成形あるいはインジェクション成形のモールドに供給してモールドの全区間を一時にクリーニングし、ゴムの常温粘性を解消するだけでなく、クリーニングコンパウンド内の固まりを解決して作業性とクリーニング性能を改善した半導体パッケージング金型のクリーニング方法を提供する効果がある。

以下、本明細書に開示された技術に対して詳しく説明する。

本明細書に開示された技術の一具現例によるモールドクリーニングコンパウンドは、半導体パッケージング金型のクリーニングコンパウンドであって、前記コンパウンドは、球状または円筒状であり得る。

前記球状または円筒状は、既存のモールドクリーニングコンパウンドシートの代替材として提供されるもので、シート形態の代わりに球状または円筒状で提供することによって、クリーニングを要するモールドのタイプ、厚さなどに関係なくコンパウンドの損失なしに必要な含量ほどを提供し得る利点を有する。

前記用語「球状」は、特に別途に定義しない限り、定形外または非定形の球状であり、直径が３０ｍｍ以下、あるいは直径が１〜３０ｍｍのペレットであり得る（前記非定形の球状において直径は平均直径を意味する）。前記球状は、好ましくは、直径が２〜２０ｍｍのものであり得る。

前記直径が１ｍｍ未満では、作業時にクリーニング対象モールドの下部金型上に過度な充填回数を付与するようになるので作業性の側面で好ましくない。また、直径が３０ｍｍを超過する時には、既存シートクリーニング方法対比本明細書に開示された技術で達成しようとする微細な使用量の調節をはかることができなくて好ましくない。

前記用語「円筒状」は、特に別途に定義しない限り、その断面が定形または非定形の円形であり、直径が３０ｍｍ以下であり、高さが３０ｍｍで以下、あるいは直径が１〜３０ｍｍであり、高さが１〜３０ｍｍであるペレットであり得る（ここで、非定形の直径は平均直径を意味する）。前記円筒状は、好ましくは、前記直径が２〜２０ｍｍであり、高さが２〜２０ｍｍであり得、より好ましくは、直径が２〜１０ｍｍであり、高さが２〜２０ｍｍであり得る。

前記直径が１ｍｍ未満では、作業時にクリーニング対象モールドの下部金型上に過度な充填回数を付与するようになるので作業性の側面で好ましくない。また、直径が３０ｍｍを超過する時には、既存シートクリーニング方法対比本明細書に開示された技術で達成しようとする微細な使用量の調節をはかることができなくて好ましくない。

前記コンパウンドは、架橋性主材とパーオキシド系架橋剤を含むことが好ましい。これはパーオキシド系架橋剤で架橋させて全体強度をあげることでコンパウンドの固形分残物の吸着力を高めることができるからである。

前記架橋性主材は、ゴムまたは常温粘着性低減剤を単独で使用し得、ゴムを上述した球状または円筒状で加工するとき、ゴム自体が有する常温粘着性により粘着する特性を考慮して常温粘着性低減剤を配合して使用してもよい。

前記常温粘着性低減剤は、パーオキシド系架橋剤で架橋できる種類を使用することができ、一例として、架橋性熱可塑性ゴムまたはＤＳＣ融点が１４０℃以下である架橋性樹脂を単独または複合混合したものであり得る。

ここで、架橋性熱可塑性ゴムは、パーオキシド系架橋剤で架橋できる種類として、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック（ＳＥＰＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック（ＳＩＳ）などのスチレン−ブタジエン系ブロック共重合体、ポリブタジエン系熱可塑性ゴム（１２−ＰＢ）、クロリン化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）及びポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）からなるグループより選択される１種以上であり得る。

ここで、架橋性樹脂もパーオキシド系架橋剤で架橋できるともに、ＤＳＣ融点が１４０℃以下、あるいは３５〜１４０℃範囲を有する樹脂であって、エチレン重合体及びエチレン共重合体のうち選択された１種以上であり得る。一例として、３５℃未満では、熱い夏に組成物のうち架橋性樹脂がとけて全体組成物コンパウンドが保管中にペレット同士に粘着する恐れがある。

ここで、エチレン重合体は、一例で、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などであり得る。

ここで、エチレン共重合体は、ｉ）エチレン、及びｉｉ）Ｃ_３−Ｃ_１０アルファオレフィン、Ｃ_３−Ｃ_２０モノカルボン酸のＣ１−Ｃ１２アルキルエステル、不飽和Ｃ_３−Ｃ_２０モノまたはジカルボン酸、不飽和Ｃ_４−Ｃ_８ジカルボン酸の無水物及び飽和Ｃ_２−Ｃ_１８カルボン酸のビニルエステルのうち選択された１種以上のエチレン性不飽和単量体の共重合体であるか、その共重合体のアイオノマー（ｉｏｎｏｍｅｒ）であり得る。

前記エチレン共重合体は、具体的な例として、エチレン酢酸ビニル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、ＥＶＡ）、エチレンブチルアクリレート（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｕｔｙｌａｃｒｙｌａｔｅ、ＥＢＡ）、エチレンメタクリレート（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレンエチルアクリレート（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ、ＥＥＡ）、エチレンメチルメタクリレート（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＥＭＭＡ）、エチレンブテン共重合体（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｕｔｅｎｅ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＥＢ−Ｃｏ）、エチレンオクテン共重合体（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｏｃｔｅｎｅ Ｃｏｐｌｙｍｅｒ、ＥＯ−Ｃｏ）などが挙げられる。

前記常温粘着性低減剤は、前記架橋剤主材を構成する全体成分の最小５ｗｔ％以上、最大１００ｗｔ％で含まれ得る。

前記常温粘着性低減剤は、前記架橋剤主材を構成する全体成分の５〜４０ｗｔ％、あるいは５〜２０ｗｔ％で含まれる場合、ゴムの常温粘着性低減効果を発揮し得る。

さらに、前記架橋性熱可塑性ゴムと架橋性樹脂は、単独または混合して使用し得る。

前記ゴムは、天然ゴム、合成ゴムまたはこれらの混合物であり得、特に、パーオキシド系架橋剤で架橋可能な種類であれば好適である。

ここで、天然ゴムは、一般的な天然ゴムまたは変性天然ゴムであり得る。 前記天然ゴムは、ポリイソプレンであって、シス１、４−ポリイソプレンを主成分で含むが、要求特性に応じてはトランス−１、４−ポリイソプレンを含んでもよい。したがって、前記天然ゴムには、シス１、４−ポリイソプレンを主体として含む天然ゴムのほか、南アメリカ原産のアカテツ科のゴムの一種であるバラタなど、トランス−１、４−イソプレンを主体として含む天然ゴムも含み得る。前記変性天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、脱タンパク質化天然ゴム（ＤＰＮＲ）、水素化天然ゴムなどが挙げられる。前記天然ゴムは、クレープゴム（ｃｒｅｐｅ ｒｕｂｂｅｒ）、シートゴム（ｓｈｅｅｔ ｒｕｂｂｅｒ）、スキムゴム（ｓｋｉｍ ｒｕｂｂｅｒ）などであることができ、これに限定されない。

前記合成ゴムは、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、イソブチレン−イソプレンゴム（ＩＩＲ）及びシリコンゴムを含むグループから選択された１種以上であり得る。

前記パーオキシド系架橋剤は、パーオキシド作用基を有して前記ゴムと常温粘着性低減剤を全てパーオキシド架橋させることができる種類を使用し、その含量は、架橋性主材１００重量部を基準で、０．５〜１０重量部、あるいは１〜５重量部であり得る。前記範囲内でゴムと常温粘着性低減剤を一緒に架橋するによって強度を補強してクリーニング時に固形分残物の吸着力を高め得る。

前記パーオキシド系架橋剤は、一例で、１、１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３、５、５−トリメチルシクロへキサン、１、１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロへキサン、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３、５、５−トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシアリールカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２、５−ジメチル−２、５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２、２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２、２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４、４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸エステル、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、メチルエチルケトンパーオキシド、ジクミルパーオキシド、２、５−ジメチル−２、５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ａ、ａ'−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ−イソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド及び２、５−ジメチル−２、５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンで構成されるグループから選択された１種以上であり得る。

また、洗浄剤、洗浄補助剤及び吸着剤のうち１以上の添加剤をさらに含み得る。

前記洗浄剤は、一例で、アミノアルコールまたはアミノアルコールと有機酸または無機酸を反応（中和）させて調剤されたアミノアルコール塩を使用し得る。アミノアルコール塩を使用することで、クリーニング途中アミノアルコールは塩として固定されてアミノアルコールの揮発が防止されるだけでなく、通常のモールドクリーニング温度（１６５℃以上、最大２００℃以下）でアミノアルコールに分解して所定のモールドクリーニング効果を発揮し得る。前記アミノアルコール塩は、あらかじめ塩で製造したものを配合してもよく、アミノアルコールと有機酸または無機酸を単独配合して反応させることでアミノアルコール塩で製造してもよい。

ここで、アミノアルコールは、一例で、モノエタノールアミン、デエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ、Ｎ−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、３−アミノプロパノール及び２−アミノプロパノールで構成されるグループから選択した少なくとも１種であり、好ましくは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、３−アミノプロパノール及び２−アミノプロパノールからなるグループより選択された１種以上であり得る。

ここで、有機酸は、一例で、ギ酸、硝酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、クロトン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリステン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、グルタル酸、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、 ピメリン酸、スベリン酸（ｓｕｂｅｒｉｃ ａｃｉｄ）、アゼライン酸、セバシン酸、安息香酸、フタル酸及びイソフタル酸のうち選択された１種以上であり得る。

ここで、無機酸は、一例で、塩酸または硝酸を利用し得る。

前記洗浄剤は、前記架橋性主材１００重量部を基準で、１．０〜３０重量部、あるいは３．０〜２５重量部で使用し得る。この範囲内で十分なモールドクリーニング効果を提供するだけでなく、モールドクリーニング後にモールドクリーニングコンパウンドをモールドから取り出すとき、切れるか残留せずきれいに剥がされる。

前記洗浄補助剤は、一例で、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリコールエーテル及びグリコールエステルで構成されるグループから選択される１種以上であって、前記架橋性主材１００重量部を基準で、１．０〜３０重量部、あるいは３．０〜２５重量部で使用し得る。この範囲内で過剰のグリコール類がモールド表現に残る問題なしに十分な金型洗浄効果を提供し得る。

前記吸着剤は、カーボンブラック、シリカ、活性アルミナ、活性炭素、マグネシウムオキシド、チタンオキシド、マグネシウムカーボネート、カルシウムカーボネート、ベントナイト及び珪藻土で構成されるグループから選択される１種以上であって、前記架橋性主材１００重量部を基準で、１０〜９０重量部、あるいは２０〜７０重量部の範囲内で使用し得る。この範囲内で汚染物である固形分残物をモールド表面からよく剥離するだけでなく、モールドクリーニング後にコンパウンドを取り出すとき、複雑な形状のモールドでは途中にモールドに残留する現象が一般的なので、十分な補強性を付与し得る。

前記モールドクリーニングコンパウンドは、スコーチ性、洗浄吸着力、洗浄性、洗浄剤適合性において全て優れるだけでなく、水中ペレタイジング、乾式断面切削ペレタイジング、水中ストランドペレタイジングが全て容易である特性を提供し得る。

本明細書に開示された技術の一具現例によるモールドクリーニングコンパウンドは、必要に応じてステアリン酸またはエチレンビスステアラミドのような軟化剤、酸化亜鉛などの架橋助剤が反応に悪影響を及ぼさない範囲内でさらに含有され得る。一例で、前記高分子基材１００重量部に対して、前記軟化剤は、０．１〜５重量部、あるいは０．１〜３重量部の範囲内でさらに含まれ得、前記架橋助剤は、０．５〜８重量部、あるいは３〜７重量部の範囲内でさらに含まれ得る。

既存のシートクリーニング方法の代わりに本明細書に開示された技術によるモールドクリーニングコンパウンドを使用したトランスファーモールドのクリーニング方法は、一例で、次のように実行できる。：

まず、前記モールドクリーニングコンパウンドを封止工程が完了したトランスファー成形機のポットに投入してプレスを閉める。ここで、コンパウンドの使用含量は、多様なモールド形象に対して熟練された技術者により最適化され得る。

供給されたモールドクリーニングコンパウンドがポットからランナーを通じて金型内部に伝達されながら不純物を吸着する。ここで、加圧は、１６５℃以上、最大２００℃の加温条件下で実行できる。

特に、ペレット形態で使用することで正確な量をトランスファーするだけでなく、材料の損失も減らす利点を一緒に提供する。

前記不純物の吸着によりクリーニングしたコンパウンドをモールドから取り出す。この時、モールドの全区間にわたってどのような残留物もなしにきれいな取り出しを実行し得る。

また、本明細書に開示されたクリーニングコンパウンドを使用したインジェクションモールドのクリーニング方法は、一例で、次のように実行できる。：

まず、前記モールドクリーニングコンパウンドを封止工程が完了したインジェクション成形機のホッパー（Ｈｏｐｐｅｒ）に投入して射出する。ここで、コンパウンドの使用含量は、多様なモールド形象に対して熟練された技術者により最適化され得る。

供給されたモールドクリーニングコンパウンドが射出機のシリンダとノズル、さらに金型全部に一時に伝達されながら不純物を吸着する。ここで、加圧は、１６５℃以上、最大２００℃の加温条件下で実行できる。特に、ペレット形態で使用することで正確な量を射出するだけでなく、材料の損失も減らす利点を一緒に提供する。

前記不純物の吸着によりクリーニングしたコンパウンドをモールドから取り出す。この時、モールドの全区間にわたってどのような残留物もなしにきれいな取り出しを実行し得る。

以下、本明細書に開示された技術を多様な実施例を通じて説明するが、本明細書に開示された技術の技術的思想が下記実施例により限定されるものではない。

＜実施例１−７、比較例１−６＞
ゴム原料
ゴム１（天然ゴム）：ハイシス−ブタジエンラバー
ゴム２（合成ゴム）：エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）

常温粘着性低減剤の原料
架橋性^＊熱可塑性ゴム１：スチレン−ブタジエン系ブロック共重合体（ＬＧ Ｇｈｅｍ、ＬＧ４０１：スチレン２０ｗｔ％、密度：０．９３ｋｇ／ｃｃ、硬度：５７Ｓｈｏｒｅ Ａ）

架橋性^＊熱可塑性ゴム２：ポリブタジエン系熱可塑性ゴム（１２−ＰＢ）（ＪＳＲ、ＲＢ８２０：密度：０．９１ｇ／ｃｃ、ＤＳＣ融点：９５℃）

非架橋性^＊熱可塑性ゴム１：熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）（Ｄｏｎｇｓｕｎｇ Ｈｉｇｈｃｈｅｍ、５０７５Ａ：硬度：７５Ｓｈｏｒｅ Ａ、軟化点：７５℃）

架橋性^＊樹脂１：エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）（Ｈａｎｈｗａ Ｃｈｅｍ、ＥＶＡ １３１７：酢酸ビニル２１ｗｔ％、ＭＩ：２．５、ＤＳＣ融点：８１℃）

架橋性^＊樹脂２：高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（ＬＧ Ｇｈｅｍ、ＢＥ０３５０：密度：０．９６ｇ／ｃｃ、ＤＳＣ融点：１３４℃）

架橋性^＊樹脂３：エチレンプロピレン共重合体（Ｌｙｏｎｄｅｌｌｂａｓｅｌｌ、ＣＡ０２Ａ：硬度：７５Ｓｈｏｒｅ Ａ、ＤＳＣ融点：１４１℃）

非架橋性^＊樹脂１：ランダムプロピレン共重合体（ＬＧ Ｇｈｅｍ、ＳＥＥＴＥＣ Ｒ６４００：ＤＳＣ融点：１３４℃)

＊前記架橋性／非架橋性は、パーオキシド系架橋剤との架橋性有無に基礎する。

添加剤
ＤＣＰ：ジクミルパーオキシド架橋剤

洗浄剤：２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール

洗浄補助剤：ジエチレングリコール

吸着剤：水和シリカ（(Ｈｙｄｒａｔｅｄ Ｓｉｌｉｃａ)Ｚｅｏｓｉｌ ４５

＜モールドクリーニングコンパウンドの製造（実施例１−７、比較例１−６）＞
下記表１、２に開示した組成によって、容量１Ｌのニーダー（Ｋｎｅａｄｅｒ）に、ゴムと常温粘着性低減剤として架橋性（あるいは非架橋性）熱可塑性ゴム、架橋性（あるいは非架橋性）樹脂を配合し、５分間混合した。混合後、前記架橋性主材１００重量部に対して、吸着剤６０重量部、洗浄剤２０重量部、洗浄補助剤２０重量部、架橋剤（ＤＣＰ）２．０重量部、ステアリン酸軟化剤１．０重量部及び、亜鉛華架橋剤として酸化亜鉛５．０重量部を追加投入し、１分間さらに混合した後に反応を終結して、Ｏｐｅｎ Ｍｉｌｌで総１５種のシート状混合物を収得した。

収得されたシート混合物に対して次のようなペレタイジング実験を実行し、測定結果を下記表１、２に一緒に整理した。

水中切削（Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｃｕｔｔｉｎｇ）：水中切削時にダイで固まって切削されないか、切削されても切削後に冷却させて３０ｇを封筒に入れて、４０℃オーブンで１ｋｇ重りで押したまま２４時間載置した後取り出したとき、球状ペレット同士粘着されていると、不良（Ｘ）で評価した。

乾式断面切削（Ｄｒｙ Ｆａｃｅ Ｃｕｔｔｉｎｇ): 乾式断面切削（Ｄｒｙ Ｆａｃｅ Ｃｕｔｔｉｎｇ）時に、ペレット同士固まらないようにタルク粉末をまいた後、３０ｇを封筒に入れて４０℃オーブンで１ｋｇ重りで押したまま２４時間載置した後取り出したとき、円筒状ペレット同士粘着されていると、不良（Ｘ）で評価した。

収得されたペレットに対して、以下の試験方式に従って測定した物性測定結果を下記表１、２に整理した。

＜試験方式＞
スコーチ（Ｓｃｏｒｃｈ）特性 : 各クリーニングコンパウンドの溶融指数を１３０℃、１０．０Ｋｇ条件で測定し、測定値が１０ｇ／１０ｍｉｎ未満であるとき、スコーチ性が不良（Ｘ）であると評価した。

洗浄吸着力：底に直径１ｍｍＸ高さ２ｍｍの穴が縦横５ｍｍ間隔で配列された１０ｃｍＸ１０ｃｍＸ５ｍｍサイズの金型をトランスファー成形機に装着し、クリーニングコンパウンドを７０ｇ成形機のポットに入れて加圧して、１７５℃で１０分間加硫させた後に脱形した。完全に脱形されると、優秀（Ｏ）、穴に一つでも抜けなくて残っているいると、不良（Ｘ）で評価した。

洗浄性：１０ｃｍＸ１０ｃｍＸ５ｍｍサイズの金型をトランスファー成形機に装着し、ＥＭＣ（Ｅｐｏｘｙ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）で１０回成形後、実施例と比較例の組成物で掃除し、掃除して抜き取った洗浄剤組成物成形品の色と掃除された金型の表面の色を肉眼で観察して、成形品が金型の不純物により汚染されて金型の表面が清潔するほど優秀（０）、その反対の場合を不良（Ｘ）で評価した。

洗浄剤適合性：切削性は水中切削と断面切削のうち一つでも良好であると、適合、二つとも不良であると、不適合で表示した。スコーチ性、洗浄吸着力と洗浄性が全て良好であると、適合、一つでも不良であると、不適合で表記した。

（***の含量は、**の含量総１００重量部を基準とした重量部である。）

(***の含量は、**の含量総１００重量部を基準とした重量部である。）

前記表１及び表２のように、本明細書に開示された技術による実施例１〜実施例７では、水中切削または断面切削により球状または円筒状のペレットを製造し、スコーチ特性、洗浄吸着力、洗浄性、洗浄剤適合性の面で全て良好であった。

一方、架橋性熱可塑性ゴムまたは架橋性樹脂のような常温粘着性低減剤を全然使用しない比較例１〜比較例４、比較例６では、洗浄剤適合性面で全て不良であり、洗浄吸着力と洗浄性の側面でも一部不良であった。

また、架橋性樹脂を使用してもＤＳＣ融点が１４０℃を超過した比較例５では、スコーチ性と洗浄剤適合性が不良であることを確認した。

したがって、前記表１、２の結果から、本明細書に開示された技術のモールドクリーニングコンパウンドは、常温粘着性低減剤の使用によって水中切削、断面切削時にペレットの粘着性を効果的に解決し、スコーチ特性、洗浄吸着力、洗浄性と洗浄剤適合性の側面で卓越な改善を提供する長所がある。

＜追加実験例１〜３＞
追加実験例として、前記実施例１で下記表３による組成を適用したこと以外は、実施例１と同一の工程を繰り返して、水中切削と断面切削可否、ペレットの形状及び物性を測定した結果を下記表３に一緒に示した。

(***の含量は、**の含量総１００重量部を基準とした重量部である。)

前記表３から分かるように、追加実験例の場合、常温粘着性低減剤を使用しても十分な含量を適用しないと、水中切削、断面切削と洗浄剤適合性の側面で不良であり、共重合体架橋性樹脂−１を単独で使用した場合、良好な結果を示すことを追加で確認できた。

Claims (20)

1. 半導体パッケージング金型のクリーニングコンパウンドであって、球状または円筒状である
   ことを特徴とするモールドクリーニングコンパウンド。
2. 前記球状のモールドクリーニングコンパウンドは、定形または非定形の球状であり、直径が３０ｍｍ以下のペレットである
   請求項１に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
3. 前記円筒状のモールドクリーニングコンパウンドは、その断面が定形または非定形の円形であり、直径が３０ｍｍ以下であり、高さが３０ｍｍ以下のペレットである
   請求項１に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
4. 前記コンパウンドは、架橋性主材とパーオキシド系架橋剤を含む
   請求項１に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
5. 前記架橋性主材は、ゴムまたは常温粘着性低減剤を単独あるいは複合混合したものである
   請求項４に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
6. 前記常温粘着性低減剤は、架橋性熱可塑性ゴムまたはＤＳＣ融点が１４０℃以下である架橋性樹脂を単独または複合混合したものである
   請求項５に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
7. 前記架橋性熱可塑性ゴムは、スチレン−ブタジエン系ブロック共重合体、ポリブタジエン系熱可塑性ゴム（１２−ＰＢ）、クロリン化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）及びポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）からなるグループより選択される１種以上である
   請求項６に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
8. 前記架橋性樹脂は、ＤＳＣ融点が１４０℃以下の範囲を有するエチレン（共）重合体である
   請求項６に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
9. 前記常温粘着性低減剤は、前記架橋剤主材を構成する全体成分の５〜１００ｗｔ％である
   請求項５に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
10. 前記合成ゴムは、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、イソブチレン−イソプレンゴム（ＩＩＲ）及びシリコンゴムを含むグループから選択された１種以上である
    請求項５に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
11. 前記パーオキシド系架橋剤は、架橋性主材１００重量部を基準で０．５〜１０重量部である
    請求項４に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
12. 前記パーオキシド系架橋剤は、一例で、１、１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３、５、５−トリメチルシクロへキサン、１、１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロへキサン、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３、５、５−トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシアリールカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２、５−ジメチル−２、５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２、２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２、２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４、４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）吉草酸エステル、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、メチルエチルケトンパーオキシド、ジクミルパーオキシド、２、５−ジメチル−２、５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ａ、ａ'−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ−イソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド及び２、５−ジメチル−２、５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンで構成されるグループから選択された１種以上である
    請求項４に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
13. 洗浄剤、洗浄補助剤及び吸着剤のうち１以上の添加剤をさらに含む
    請求項４に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
14. 前記洗浄剤は、アミノアルコールまたはアミノアルコールと有機酸または無機酸を反応させて調剤されたアミノアルコール塩であり、前記架橋性主材１００重量部を基準で、１．０〜３０重量部である
    請求項１３に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
15. 前記アミノアルコールは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ、Ｎ−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、３−アミノプロパノール及び２−アミノプロパノールからなるグループより選択された１種以上である
    請求項１４に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
16. 前記有機酸は、ギ酸、硝酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、クロトン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリステン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、グルタル酸、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、 ピメリン酸、スベリン酸（ｓｕｂｅｒｉｃ ａｃｉｄ）、アゼライン酸、セバシン酸、安息香酸、フタル酸及びイソフタル酸からなるグループより選択された１種以上であり、
    前記無機酸は、塩酸または硝酸である
    請求項１４に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
17. 前記洗浄補助剤は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリコールエーテル及びグリコールエステルで構成されるグループから選択される１種以上であって、前記架橋性主材１００重量部を基準で、１．０〜３０重量部である
    請求項１３に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
18. 前記吸着剤は、カーボンブラック、シリカ、活性アルミナ、活性炭素、マグネシウムオキシド、チタンオキシド、マグネシウムカーボネート、カルシウムカーボネート、ベントナイト及び珪藻土で構成されるグループから選択される１種以上であって、前記架橋性主材１００重量部を基準で、１０〜９０重量部である
    請求項１３に記載のモールドクリーニングコンパウンド。
19. 請求項１ないし８のいずれかに記載のモールドクリーニングコンパウンドを、封止工程が完了されたトランスファー成形機のポットに投入してプレスを閉める段階；
    供給されたモールドクリーニングコンパウンドがポットからランナーを通じて金型内部に伝達されながら不純物を吸着する段階；
    前記不純物の吸着によりクリーニングしたコンパウンドを取り出す段階を含む
    ことを特徴とする半導体パッケージング金型のクリーニング方法。
20. 請求項１ないし８のいずれかに記載のモールドクリーニングコンパウンドを、封止工程が完了されたインジェクション成形機のホッパー（Ｈｏｐｐｅｒ）に投入して射出する段階；
    供給されたモールドクリーニングコンパウンドが射出機のシリンダとノズルを含んで金型全部に一時に伝達されながら不純物を吸着する段階；
    前記不純物の吸着によりクリーニングしたコンパウンドをモールドから取り出す段階を含む
    ことを特徴とする半導体パッケージング金型のクリーニング方法。