TW521357B - Method of coating electronic components - Google Patents

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Katsutoshi Mine
Junji Nakanishi
Tomoko Kato
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Description

521357
[發明之技術領域] 本發明係有關電子零件之被覆方法，詳細地說，本發明 是有關在上方有突出電極之電子零件中，將矽酮橡膠只被 覆孩電極以外的主要部分，由矽酮橡膠來減少該電極之污 染，可以減少以後的烊接不良現象之一種矽酮橡膠的電子 零件被覆方法。 [先前技術] 在上方有突出電極之電子零件中，將該電極以外之主要 部分，以氫甲矽烷基化反應硬化型矽酮橡膠組合物被覆， 然後加熱之由矽嗣橡膠被覆電子零件之方法中，因被覆時 付著在該電極表面’或攀爬在該電極表面之該組合物也會 硬化，該電極表面因而被矽酮橡膠污染，之後的焊接就备 產生不能充分焊接之問題。 一般而言’氫甲矽统基化反應硬化型矽酮橡膠組合物因 為是藉由加熱而均勻硬化’若要上方突出電極表面之該組 合物不硬化’而只有被覆電子零件主要部分的該組合物硬 化是有些困難。 [發明所欲解決之課題] 本發明人觀察到由（A)在一分子中至少有2個♦原子鍵 結晞基之有機聚碎乳fe、（B)在一分子中至少有2個石夕原 子鏈結氫原子，該碎原子鏈結氫原子之含量在〇 9重量0/〇 以上之有機碎乳燒、及（C)白金系觸媒所成之氫甲石夕燒 基化反應硬化型矽酮橡膠組合物，藉由加熱之條件，當做 成薄膜狀時，與在厚膜狀之情形相比，硬化速度遲緩之情 -4 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱) 521357 A7 B7 五、發明説明（2 ) 形變得很顯著，利用此現象的話，發現可以解決上述問 題，而達成本發明。 即，本發明之目的是提供一種藉由矽酮橡膠被覆電子零 件之方法，其特徵是於上方有突出電極之電子零件中，只 在該電極以外之主要部分被覆矽酮橡膠，以減少矽酮橡膠 所引起之該電極污染，可以減少之後的焊接不良現象產 [課題之解決手段] 本發明係有關，在上方有突出電極之電子零件中，在該 電極以外之主要部分，是由至少包含（A)在一分子中至少 有2個矽原子鏈結晞基之有機聚矽氧烷、（B)在一分子中 至少有2個矽原子鏈結氫原子，該矽原子鏈結氫原子之含 量在0.9重量％以上之有機聚矽氧烷、及（C)白金系觸媒之 氫甲矽烷基化反應硬化型矽酮橡膠組合物所被覆，其次， 在不使該電極表面之薄膜狀組合物硬化下加熱，只使被覆 該主要部分之該組合物硬化，之後藉由溶劑洗淨，以此為 特徵之一種由矽酮橡膠被覆電子零件之被覆方法。 [發明之實施形態] 詳細說明本發明之電子零件的被覆方法。 在本方法中之電子零件是指，做為單片1C、混合1C、 LSI、VLSI等之半導體晶片、為了半導體晶片之電路基板 等主要部分，及此等的電流進出部之，電線、梁式引線、 凸塊（bump)等在上方有突出之電極者。如此之電子零件之 一個例子，在圖1表示。 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
裝 訂
521357
圖1所示電子零件為單片IC，在半導體晶片1表面之鏈 結塾2’是為了和外部基板連接電流所形&之金製凸塊3, 又’在半導體晶片1中，除了鏈結整2之外，也可由聚亞 胺樹脂形成被動膜4,如此，以半導體晶"為中心之主 要部分是被矽酮橡膠5所被覆。此矽酮橡膠形狀是由比較 低硬度之膠狀到高硬度之橡膠狀。 在本方法中，做為形成此矽酮橡膠5之氫甲矽烷基化反 應硬化型矽酮橡膠組合物的特徵是使用，由至少（a)在一 匀子甲至少有2個矽原子鏈結烯基之有機聚矽氧烷、 在一分子中至少有2個矽原子鏈結氫原子，該矽原子鏈結 氫原子之含量在0.9重量％以.上之有機聚矽氧烷、及（c)白 金系觸媒組成之組合物，如此之組合物做成薄膜狀時，藉 由加熱之條件，與在厚膜狀之情形相比，因硬化速度顯著 地出現變遲緩之現象，所以在本方法中，將電極表面之薄 膜狀該組合物在不使硬化條件下加熱，可以只使被覆電子 零件之主要部分的該組合物硬化，之後，藉由溶劑洗淨。 將該電極表面之該組合物以溶劑洗淨除去。 (A)成分之有機聚矽氧烷之特徵是、在一分子中至少有2 個碎原子鏈結之埽基。做為此晞基者，可列舉如乙缔基、 丙缔基、丁烯基、戊婦基，較佳的為乙缔基。又，做為 成分中烯基以外之矽原子鏈結的有機基可列舉如甲基、乙 基、丙基等之烷基；苯基、甲苯基等之芳香族基；苯甲基、 苯乙基等之芳燒基；3,3,3-三氟丙基等之鹵化烷基。做為 如此之（A)成分的分子構造者，可列舉如直鏈狀、有一部 本纸張尺度適財@ S家料(CNS) A4規格(21〇x297公爱） " "—----— 521357 A7 B7 五、發明説明（4 ) 分支鏈之直鏈狀、支鏈鏈狀、樹脂狀。 (B) 成分之有機聚矽氧烷是在一分子中至少有2個矽原 子鏈結氫原子，做為（B)成分中矽原子鏈結之有機基者， 可以列舉如甲基、乙基、丙基等之烷基；苯基、甲苯基等 之芳香族基；苯甲基、苯乙基等之芳烷基；3,3,3-三氟丙 基等之鹵化烷基。做為如此之（B)成分的分子構造者，可 列舉如直鏈狀、有一部分支鏈之直鏈狀、支鏈鏈狀、樹脂 狀，較佳者為直鏈狀。又，（B)成分中之矽原子鏈結氫原 子的含有量在〇·9重量％以上，較佳者為1.0重量％以上， 更好者為1.2重量％以上。此等矽原子鏈結氫原子的含有 量，比上述範圍大的話，所得之矽酮橡膠組合物當做成薄 膜狀時，其硬化速度變緩現象更為顯著。做為如此之（B) 成分的有機聚矽氧烷者，可以列舉如分子鏈兩末端三甲基 矽烷氧基封鏈甲基氫二烯聚矽氧烷、分子鏈兩末端三甲基 矽烷氧基封鏈二甲基矽氧烷•甲基氫二晞聚矽氧烷共聚合 體。（B)成分之含量是使上述組合物有硬化之量的話就可 以而無特別限定，但相對於（A)成分中之1莫爾晞基，（B) 成分中之矽原子鏈結氫原子以含有0.1〜10莫爾量為佳。 (C) 成分之白金系觸媒是為了促進（A)成分中之晞基和（B) 成分中之矽原子鏈結氫原子之氫甲矽烷基化反應之觸 媒，可列舉如氯化白金酸、氯化白金酸之醇溶液、白金之 烷烴錯體、白金之晞基矽氧烷錯體、白金羰基錯體。（C) 成分之含有量是使上述組合物有硬化之量的話就可以，而 無特別限定，但相對於上述組合物，（C)成分中之白金金 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 521357 五、發明説明（5 ) 屬之重量單位以變成之量為宜。 在^述組^中，做為其它任何成分者，也可以含有〒 一甲苯寺芳香族系溶劑 '己垸、戊烷、 系溶劑等之溶劑，·乾式二氧切、濕式二氧二7英族 -乳化敍等充填劑；碳黑、氧化鐵等著色劑 化硼等之熱傳導性充m銅等導電充填劑；3-甲】 小丁炔-3-醇、3-苯基小丁炔-3_醇等反應抑制劑；3_甲基 丙埽酿丙基三甲氧基碎燒、3_環氧丙氧基丙基三甲氧基碎 〈接著性賦與劑；其它、難燃劑。尤其，在上述组合 物之·黏度鬲的情形，以使用溶劑稀釋較適宜。 在本方》去中，m上方有突出電極之電子零件中， 以上述組合物被覆該電極以外之主要部分，以上述組合物 被覆此主要部分之方法並無限定’可列舉如裝瓶法鎮塑 法、浸潰法（dipping)、分散法 '注射法、噴射法旋轉塗 膜法，尤其，以分散法較佳。 其次，電極表面薄膜狀之上述組合物在不使硬化條件下 加熱’只使被覆之上述组合物硬化，雖然此加熱溫度並益 限疋，但在比較低溫使其硬化時，與被覆電子零件之主要 部分的上述組合物相比較，電極表面薄膜狀之上述組合物 硬化速度因顯著變緩，所以在4〇〜14〇t之範圍内為宜，尤 其以在60〜140°C之範圍内較佳。 在本方法中，其次，電極表面之上述組合物是藉由溶劑 洗淨而除去。此溶劑並無限定，例如可用甲苯、二甲苯等 芳香族系溶劑、己垸、戊垸、辛垸等脂肪族系溶劑；環己 -8 - 五 發明説明（6 月匕 Jb ^ 、 ^入9衣^ “落劑；異烷烴等石油系溶劑；環狀矽烷氧寡 物直缝狀珍垸氧寡聚合物等低分子矽烷氧；其它、 鹵系溶劑、福$ A ^ 、、 ’矛、〉谷劑。用溶劑洗淨電極表面之上述組合物 & 、典限疋’可列舉如由溶劑沖洗洗淨、由溶劑噴霧 乎在/合劑中浸潰洗淨。此時，為了提高洗淨效率，也 :立將/合训加熱、又，在溶劑中浸潰之情形，也可以加上 :音，或機械振動。之後對應需求由加熱除去溶劑， ^、得到/、有在電子零件之主要部分以矽酮橡膠被覆之 電子零件。 實施例 精由貫施例來詳細說明本發明之電子零件被覆方法。 又，實施例中之黏度是指抑之值，電極污染率、及電 零件I焊接不良率以如下方式來計算。 [電極污染率] 一电極表面疋否有由矽酮橡膠被覆，則以顯微鏡照相來觀 祭，計算由矽酮橡膠之電極污染率。 [焊接不良率] ^圖2所示般，將圖i所示之單片ΐ(：之金製凸塊3表面 =裝在測試基板6表面之測試基板電路配線7上然 接。如此安裝電子零件20個測試其 彳A暴板6，在-65°C下30分 鐘和+15(TC下30分鐘做為1個循 吸、 屑衣進行1000個之執循 %式驗後’進行測試基板外部引壤 ^ 1 π β η Ή琛8又間之電流導通試 驗’計算導通不艮之測試基板比率， 、 [實施m] 辜以此計算焊接不艮率》 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297ϋ^---—__ 521357 A7
在圖1所示單片+ 中由分子鏈兩末端二甲基乙缔基 ^ · 基氷矽虱烷、（CH3)2(CH2=CH)Si01/2 軍 位、（CH3)3Si〇i/2 單位和 Si〇 ^ % 脂、分子鏈兩末端二:;:：：：成…聚嫩樹 烷（矽原子鏈結氫原子之本右田丨ς κ矽虱 卞之舍有1=1·5重量％;相對於上述二 甲基聚碎氧烷和有機聚碎氧燒樹脂中合計之乙埽基i莫 爾，、本成分中切原子鏈結氫原子變成15莫爾之量）、白 金〈1，3-二乙埽四甲基石夕氧燒錯體（相對於此組合物， 金屬之重量單位變成10 ppm之量)、及3苯基小丁炔_3_ _(相對於此組合物，其重量單位變成150 ppm之量）所成 《氫甲矽烷基化反應硬化型矽酮橡膠組合物，將該組合物 與己烷以2: 1之重量比來溶解調製，將黏度為2〇 ·· s 之矽酮橡膠組合物藉由分散器塗佈到金製凸塊3之一半高 度後，在110°C下加熱1〇分鐘，觀察此電子零件時，可= 確認金製凸塊3表面有被薄膜狀之矽酮橡膠組合物所覆 蓋。之後，用甲苯將電子零件沖洗丨分鐘，除去金製凸塊 3表面之矽酮橡膠組合物，然後，在15〇。 在此電子零件中，電極之污染率、及焊接不良率在^中 表示。 [比較例1] 在實施例1中，藉由分散器將矽酮橡膠組合物塗佈到金 製凸塊3之一半高度後，在15(^c下加熱丨小時，觀察此 电子零件時，可以確認金製凸塊3表面有被薄膜狀之矽酮 橡膠所覆蓋。之後，用甲苯將電子零件沖洗丨分鐘，再於 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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線 521357 發明説明 C中加熱1小時，在此電子零件中，電極之污染率、 及焊接不良率在表1中表示。 [比較例2] 在圖1所示單片IC中，由分子鏈兩末端：甲基乙婦基 =烷氧基封鏈二甲基聚矽氧烷、（CH3)2(CH2==cH)si〇i/2單 =、（CHASiOw單位和Si〇4/2單位所成之有機聚矽氧烷樹 脂、分子鏈兩末端三甲基矽烷氧基封鏈二甲基矽氧烷•甲 基氫一歸r I矽氧烷共聚合物（矽原子鏈結氫原子之含有量 = 〇·75重量％;相對於上述二甲基聚碎氧垸和有機聚石夕氧燒 樹脂中合計之乙烯基1莫爾，本成分中之矽原子鏈結氫原 子變成1.5莫爾之量）、白金之u•二乙埽四甲基碎氧燒錯 =(相對於此組合物，白金金屬之重量單位變成⑺卯㈤之 I)、及3-苯基-1-丁炔-3_醇（相對於此組合物，其重量單位 變成150 ppm之量）所成之氫甲矽烷基化反應硬化型矽酮 橡膠組合物，將其與己烷以2:丨之重量比來溶解調製， 將黏度為20 mpa · s之矽酮橡膠組合物，藉由分散器塗佈 到金製凸塊3之一半高度後，在11〇t下加熱1〇分鐘，觀 察此電子零件時，可以確認金製凸塊3表面是被薄膜狀之 矽酮橡膠所覆蓋。之後，用甲苯將電子零件沖洗丨分鐘， 再在150°C中加熱1小時，在此電子零件中，電極之污汰 率、及焊接不良率在表1中表示。 / -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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521357 A7
五、發明説明（9
本發明之電子零件被覆方法，其特徵是在上方有突出電 極I電子零件中，將㈣橡膠只i覆該電極以外之主要: 分，由秒酮橡膠來減少該電極之污染，之後，也可以減^ 焊接不良現象。 [圖面之簡單說明] 圖1 :本發明相關之電子零件之一例的單片Ic剖視圖。 圖2 :本發明相關之電子零件之一例的安裝單片1C之測 試基板剖視圖。 [符號說明] 1·半導體晶片 3.凸塊 5.矽酮橡膠 7 ·測试基板電路配線 2.接著墊 4.被動膜 6.測試基板 8·測試基板外部引線 -12 - t紙張尺度適用中@ S家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) -------- η 裝 訂
線

Claims (1)

  1. 521357 ABCD 々、申請專利範圍 1 · 一種電子零件之被覆方法，係利用矽酮橡膠，其特徵是 在有上方突出電極之電子零件中，將該電極以外之主要 部分，由至少包含（A)在一個分子中至少有2個矽原子鏈 結烯基之有機聚矽氧烷、（B)在一個分子中至少有2個矽 原子鏈結氫原子，該矽原子鏈結氫原子之含有量在0.9 重量％以上之有機聚矽氧烷、及（C)白金系觸媒之氫甲矽 烷基化反應硬化型矽酮橡膠組合物被覆，其次，在不使 該電極表面之薄膜狀組合物硬化的條件下加熱，只使被 覆該主要部分之該組合物硬化後，由溶劑洗淨。 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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