CN110845772A - 不含钠离子的润模胶条及该润模胶条制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及一种不含钠离子的润模胶条，包括基材，填充剂，润滑剂，固化剂。因填充剂为二氧化硅，二氧化硅的成分质量比例为15％至45％；润滑剂为蜡；蜡质量比例为1％至2％；复合橡胶成分比例介于35％至45％，硫磺成分质量比例为0.5％至1.5％。润模胶条采用复合橡胶，蜡，二氧化硅以及硫磺构成，使得所构成润模胶条中任何一种成分物质都不含有钠离子或钠分子物质或化合物，使得从根本上解决了在所述润模胶条中含有钠离子或钠分子物质或化合物的存在，从而达到能够避免因钠离子物质腐蚀塑封模具表面而导致降低脱模后表面质量的现象发生，以及避免在塑封工序过程中润滑后电子元器件表面或IC芯片表面有钠离子残留而发生短路现象的功效。本发明还具有操作简单，加工方便的功能。

Description

不含钠离子的润模胶条及该润模胶条制作工艺

【技术领域】

本发明涉及一种半导体封装工艺的技术领域，具体是指一种用于封装工艺的塑封工序中模具脱模时所使用的不含钠离子的润模胶条及该润模胶条制作工艺。

【背景技术】

随着微处理器和PC机的广泛应用和普及于通信，工业控制，消费电子等领域，IC产业已经开始进入以客户为导向的阶段，标准化功能的IC已难以满足整机客户对***成本，可靠性等要求，同时整机客户要求不断增加IC的集成度，提高保密性，减小芯片面积使***的体积缩小，降低成本，提高产品的性能，增强产品市场竞争力。半导体封装工艺是加工IC产品或微处理器中重要加工步骤。所述半导体封装工艺先后过程为：划片工序，装片工序，键合工序，塑封工序，去飞边工序，电镀工序，打印工序，切筋和成型工序，外观检查工序，成品测试，以及包装出货工序。在塑封工序中，塑封模具是否能够加工高精度的产品表面质量，而塑封模具的润滑效果的好坏起着关键的作用。然而，在现有技术中的塑封工序过程中，为了能够使塑封模具在塑封工序中脱模时达到很好润滑效果，一般情况，采用三聚氰胺模饼对塑封模具进行润滑作用。该三聚氰胺模饼虽然能够实现润滑塑封模具表面的效果，但是，由于所述三聚氰胺模饼需要在铜框架配合下和在加热或预热的条件下才能使用，且需要多次润滑动作，由此导致给操作者在润滑塑封模具时带来极其使用不方便，费时，材料成本高。随后出现一种无味的半导体封装模具用润模材料，此润模材料虽然在清洁时能够方便润滑护理塑封模具表面，使用也方便，成本低等技术优点，但是，由于所述润模材料或填充材料中含有氢氧化钠，碳酸钠，三聚磷酸钠等盐类物质，该盐类物质携带大量钠离子，使得所述润模材料在润滑塑封模具之后，所述塑封模具表面或IC芯片或电子元器件表面残留于大量钠离子，日积月累，很容易使得塑封模具表面残留一层钠离子物质。由于所述钠离子物质具有很强腐蚀性能，使得在塑封工序过程中润滑后电子元器件表面或IC芯片表面容易发生短路现象。以及因钠离子物质腐蚀塑封模具表面而导致降低脱模后表面质量。

【发明内容】

有鉴于此，本发明技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种不含钠离子及无腐蚀性的润模胶条，该润模胶条不仅能够避免因钠离子物质腐蚀塑封模具表面而导致降低脱模后表面质量的现象发生，而且还可以避免在塑封工序过程中润滑后电子元器件表面或IC芯片表面容易发生短路现象的功效。

本发明另一技术目的还可以提供一种操作简单，加工方便的润模胶条制作工艺。

为此解决上述技术问题，本发明中的技术方案所提供一种不含钠离子的润模胶条，用于半导体封装工艺中塑封工序中模具脱模时所使用，其包括基材，固化剂，添加剂；所述基材是由复合橡胶组成，所述复合橡胶包括未硫化的天然橡胶，丁晴橡胶，顺丁橡胶，高苯橡胶以及丁苯橡胶，所述固化剂为硫磺；还包括润滑剂以及填充剂，所述填充剂为二氧化硅，所述二氧化硅的成分比例为15％至45％；所述润滑剂为蜡；所述蜡的质量比例为1％至2％；所述复合橡胶成分比例介于35％至45％，所述硫磺成分比例为0.5％至1.5％。

一种不含钠离子的润模胶条制作工艺，其工艺过程为：首先，将20千克的天然橡胶，20千克的丁晴橡胶，20千克的顺丁橡胶，20千克高苯橡胶以及20千克丁苯橡胶加入密炼机中，启动搅拌器，充分搅拌，搅拌时间为20分钟，使充分发生化学反应，形成所述的中间体A；

接着，将0.1千克丁基缩水甘油醚加入到反应釜中，缓慢加入0.1千克的Tween 80，0.1千克的司潘-80，0.1千克的低泡表面活性剂CF-32，充分搅拌20分钟，制成中间体B；

接着，先将0.1千克防老剂，0.1千克氧化锌，0.1千克硬脂酸，0.5千克石蜡，以及3千克的钛白粉加入反应釜内，搅拌30分钟，制成中间体C；

接着，将1千克的乙二醇，1千克聚乙二醇200，1千克三乙醇胺，5千克已二酸二辛醚加入反应釜中，启动搅拌反应10分钟，制成中间体D；

接着，将50千克的二氧化硅，2千克KH550，0.5千克硫磺，3千克聚乙烯蜡加入反应釜中，启动搅拌反应的15分钟，制成中间体E；

接着，将已经制作好的中间体A和中间体C分别加入到第一密炼机中，开启搅拌器，充分搅拌，温度为120度，时间为5分钟，生成第一混合溶液；接着，将已经制作好的中间体B和中间体D分别加入反应釜中，使得充分产生化学反应，反应时间为5分钟，使生成第二混合溶液；接着，将第一混合溶液和的第二混合溶液分别加入到第二密炼机中，温度为120度，时间为5分钟，再将所述的中间体E加入到第二密炼机中，温度为60度，时间为5分钟，使得充分混合搅拌，形成第三混合溶液，然后，将第三混合溶液倒入到开炼机内部，使得形成润模胶条液体状，分别进行3次三角包工序，再通过压延机进行挤压，挤压出固体状的润模胶条板体，最后通过切条机将所述润模胶条板体裁剪成的条状的润模胶条。

本发明的有益技术效果：因润模胶体所含成分还包括润滑剂以及填充剂，所述填充剂为二氧化硅，所述二氧化硅的成分比例为15％至45％；所述润滑剂为蜡；所述蜡质量比例为1％至2％；所述复合橡胶成分比例介于35％至45％，所述硫磺成分比例为0.5％至1.5％。所述润模胶条采用复合橡胶，蜡，二氧化硅以及硫磺构成，使得所构成润模胶条中任何一种成分物质都不含有钠离子或钠分子物质或化合物，使得从根本上解决了在所述润模胶条中含有钠离子或钠分子物质或化合物的存在，避免了在润模之后的塑封模具表面，电子元器件表面以及IC芯片表面分别残留钠离子，从而达到能够避免因钠离子物质腐蚀塑封模具表面而导致降低脱模后表面质量的现象发生，而且还可以避免在塑封工序过程中润滑后电子元器件表面或IC芯片表面有钠离子残留而容易发生短路现象的功效。与此同时，所述润模胶条还具有节能环保功能。与现有技术中同类的润模胶条制作工艺相互比较，本发明还具有操作简单，加工方便的功能。

为对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下：

【具体实施方式】

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合实施例说明一种不含钠离子的润模胶条，该润模胶体主要用于半导体封装工艺中塑封工序中模具脱模时所使用，其包括基材，固化剂，添加剂，填充剂，以及润滑剂。

所述基材是由复合橡胶组成。所述复合橡胶包括未硫化的天然橡胶，丁晴橡胶，顺丁橡胶，高苯橡胶以及丁苯橡胶，所述固化剂为硫磺。所述复合橡胶成分比例介于35％至45％，所述硫磺成分比例为0.5％至1.5％。

所述填充剂为二氧化硅，所述二氧化硅的成分比例为15％至45％；所述润滑剂为蜡；所述蜡质量比例为1％至2％。

一种不含钠离子的润模胶条制作工艺，其工艺过程为：首先，将20千克的天然橡胶，20千克的丁晴橡胶，20千克的顺丁橡胶，20千克高苯橡胶以及20千克丁苯橡胶加入密炼机中，启动搅拌器，充分搅拌，搅拌时间为20分钟，使充分发生化学反应，形成所述的中间体A。

接着，将0.1千克丁基缩水甘油醚加入到反应釜中，缓慢加入0.1千克的Tween 80，0.1千克的司潘-80，0.1千克的低泡表面活性剂CF-32，充分搅拌20分钟，制成中间体B。

接着，先将0.1千克防老剂，0.1千克氧化锌，0.1千克硬脂酸，0.5千克石蜡，以及3千克的钛白粉加入反应釜内，搅拌30分钟，制成中间体C。

接着，将1千克的乙二醇，1千克聚乙二醇200，1千克三乙醇胺，5千克已二酸二辛醚加入反应釜中，启动搅拌反应10分钟，制成中间体D。

接着，将50千克的二氧化硅，2千克KH550，0.5千克硫磺，3千克聚乙烯蜡加入反应釜中，启动搅拌反应的15分钟，制成中间体E。

接着，将已经制作好的中间体A和中间体C分别加入到第一密炼机中，开启搅拌器，充分搅拌，温度为120度，时间为5分钟，生成第一混合溶液；接着，将已经制作好的中间体B和中间体D分别加入反应釜中，使得充分产生化学反应，反应时间为5分钟，使生成第二混合溶液；接着，将第一混合溶液和的第二混合溶液分别加入到第二密炼机中，温度为120度，时间为5分钟，再将所述的中间体E加入到第二密炼机中，温度为60度，时间为5分钟，使得充分混合搅拌，形成第三混合溶液，然后，将第三混合溶液倒入到开炼机内部，使得形成润模胶条液体状，分别进行3次三角包工序，再通过压延机进行挤压，挤压出固体状的润模胶条板体，最后通过切条机将所述润模胶条板体裁剪成的条状的润模胶条。

所述润模胶体成分中不含钠离子及无腐蚀性能。所述复合橡胶在塑封模具高温作用下维护封装模具表面时，所述复合橡胶开始硫化，使得封装模具与复合橡胶表面为一体，复合橡胶覆盖整个塑封模具表面。所述填充剂中二氧化硅，KH550的主要作用是增强复合橡胶的硫化覆盖强度，同时，在润模过程中受到挤压时，对塑封模具表面加强润滑脱模作用。所述固化剂是由硫磺构成，所述硫磺在润模过程的温度和压力的作用下，所述复合橡胶开始硫化，使得所述封装模具与橡胶融为一体。所述复合橡胶主要用于润滑载体的功能，所述的蜡主要是对模具表面形成润滑保护的功能，所述的二氧化硅主要用于增加润滑强度的功能，所述的硫磺主要用于固化橡胶的功能。

所述润模胶条是一种以橡胶为基材的模具离型剂，用于塑封模具在清模完成后,润滑维护模腔表面，恢复模腔的自动脱模能力，预防模具在封装作业中出现粘膜现象。润模胶条所含的润滑剂，该润滑剂中蜡可以在模腔表面形成一层隔离层，该隔离层能够让塑封模具在塑封工序中脱模时顺畅无粘膜问题，实现对模腔起到润滑保护作用。

在本实施中，所述润模胶体包括基材，固化剂，添加剂，填充剂，以及润滑剂。所述基材为复合橡胶，所述固化剂为硫磺，所述填充剂为二氧化硅，所述润滑剂为蜡。润模胶体中复合橡胶，在清模流程的温度和压力的作用下，复合橡胶开始硫化，使塑封模具内部污垢和硫化的复合橡胶成为一体的污垢溶液体，在离型的时候再将污垢溶液溶液体去除。清模胶条所含有二氧化硅填料，该二氧化硅能够增强复合橡胶的强度和抗撕裂性，同时在清模过程中受到挤压以及扩散中，对污垢溶液体起到研磨作用。在清模胶条中由氨合成物构成的具有特定亲污垢官能团的添加剂作为清洗剂，从而使得复合橡胶与污垢可以跟牢固的结合在一起，达到更好的清模效果。所述复合橡胶适用于清洗半导体封装模具，去除环氧塑封料树脂封装过程中型腔内形成的污渍。

润模胶条是在塑封工序清模工艺中，一种含有石蜡的复合橡胶，在清模胶条清模后，用来润滑和保护模具表面。主要作用是对模腔起润滑保护作用。用清模胶条清模后，模具表面干净但无形成保护层。若直接进行封装作业，模具模腔因缺乏润滑保护层而容易粘塑封料。在封装过程中，模具表面会开始慢慢堆积形成塑封料氧化物质，使得作业周期不长，在短时间又需要重新进行清模或更换模具。使用润模胶条后，对塑封模具表面起到润模作用，其含的蜡在表面形成一层保护层，一定程度上隔离了塑封模具表面跟塑封料的接触，便于塑封料封装脱模，从而延长了封装时效及工作效率，也对模具起到保护作用。所述润模胶体在温度和压力的作用下，橡胶开始硫化，从而使污橡胶充分填充在模腔表面。所含的润滑剂主要成分是石蜡，该石蜡可以在模腔表面形成一层隔离保护层，对模腔起到润滑保护作用，可以让塑封模具封装脱模时顺畅无粘膜问题。所含的固化剂让润模胶条硬化变韧性，有利于脱模。

所述润模胶条与现有技术中清模胶条差异为，所述清模胶条含有清洗剂吸附剂，而润模胶条不含清洗剂吸附剂。所述清模胶条不含有润滑剂，而润模胶条含有润滑剂。所述润滑剂主要成分为石蜡，该石蜡可以在塑封模具的模腔表面形成一层隔离保护层。所述隔离保护层对模腔表面起到润滑保护作用，可以让塑封模具封装脱模时顺畅无粘膜问题。使用时，现有的清模胶条跟润模胶条是搭配使用，使用清模胶条后再使用润模胶条。清模胶条以清洗功能为主的复合橡胶，主要去除环氧塑封料树脂封装过程中型腔内形成的污渍，对模腔起到清洁作用。在清模胶条清洁完模具后，再使用润模胶条进行润滑和保护塑封模具表面。对塑封模具表面起到润模作用，所含的蜡的成分在表面形成一层保护隔离层，一定程度隔离了塑封模具表面跟塑封料的接触，便于塑封料封装脱模，从而延长了封装时效，对模具起到保护作用。

在此润模过程中所述润模胶条是采用复合橡胶，蜡，二氧化硅以及硫磺构成，使得所构成润模胶条中任何一种成分物质都不含有钠离子或钠分子物质或化合物，使得从根本上解决了在所述润模胶条中含有钠离子或钠分子物质或化合物的存在，避免了在润模之后的塑封模具表面，设置于封装模具上IC芯片表面，以及元器件表面分别残留钠离子，因此，达到避免因钠离子腐蚀封装模具表面及设置于封装模具表面的IC芯片的电子元件器而导致电子元器件与电子元器件之间的短路现象发生。与此同时，所述润模胶条还具有节能环保功能。与现有技术中同类的润模胶条制作工艺相互比较，本发明还具有操作简单，加工方便的功能。另外，所述的润模胶条相对现有的三聚氰胺润模材料和现有润模材料相互比较，由于所述复合橡胶粘性比较高，一般情况，只需要使用脱模1-2次即可。

综上所述，因润模胶体所含成分还包括填充剂以及填充剂，所述填充剂为二氧化硅，所述二氧化硅的成分比例为15％至45％；所述填充剂为蜡；所述蜡的成本比例为1％至2％；所述复合橡胶成分比例介于35％至45％，所述硫磺成分比例为0.5％至1.5％。所述润模胶条采用复合橡胶，蜡，二氧化硅以及硫磺构成，使得所构成润模胶条中任何一种成分物质都不含有钠离子或钠分子物质或化合物，使得从根本上解决了在所述润模胶条中含有钠离子或钠分子物质或化合物的存在，避免了在润模之后的塑封模具表面，电子元器件表面以及IC芯片表面分别残留钠离子，从而达到能够避免因钠离子物质腐蚀塑封模具表面而导致降低脱模后表面质量的现象发生，而且还可以避免在塑封工序过程中润滑后电子元器件表面或IC芯片表面有钠离子残留而容易发生短路现象的功效。与此同时，所述润模胶条还具有节能环保功能。与现有技术中同类的润模胶条制作工艺相互比较，本发明还具有操作简单，加工方便的功能。

以上说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (2)

1.一种不含钠离子的润模胶条，用于半导体封装工艺中塑封工序中模具脱模时所使用，其包括基材，固化剂，添加剂；所述基材是由复合橡胶组成，所述复合橡胶包括未硫化的天然橡胶，丁晴橡胶，顺丁橡胶，高苯橡胶以及丁苯橡胶，所述固化剂为硫磺；其特征在于：还包括润滑剂以及填充剂，所述填充剂为二氧化硅，所述二氧化硅的成分比例为15％至45％；所述润滑剂为蜡；所述蜡的质量比例为1％至2％；所述复合橡胶成分比例介于35％至45％，所述硫磺成分比例为0.5％至1.5％。

2.一种如权利要求1所述的不含钠离子的润模胶条加工时而采用润模胶条制作工艺，其工艺过程为：

首先，将20千克的天然橡胶，20千克的丁晴橡胶，20千克的顺丁橡胶，20千克高苯橡胶以及20千克丁苯橡胶加入密炼机中，启动搅拌器，充分搅拌，搅拌时间为20分钟，使充分发生化学反应，形成所述的中间体A；

接着，将0.1千克丁基缩水甘油醚加入到反应釜中，缓慢加入0.1千克的Tween 80，0.1千克的司潘-80，0.1千克的低泡表面活性剂CF-32，充分搅拌20分钟，制成中间体B；

接着，先将0.1千克防老剂，0.1千克氧化锌，0.1千克硬脂酸，0.5千克石蜡，以及3千克的钛白粉加入反应釜内，搅拌30分钟，制成中间体C；

接着，将1千克的乙二醇，1千克聚乙二醇200，1千克三乙醇胺，5千克已二酸二辛醚加入反应釜中，启动搅拌反应10分钟，制成中间体D；

接着，将50千克的二氧化硅，2千克KH550，0.5千克硫磺，3千克聚乙烯蜡加入反应釜中，启动搅拌反应的15分钟，制成中间体E；

接着，将已经制作好的中间体A和中间体C分别加入到第一密炼机中，开启搅拌器，充分搅拌，温度为120度，时间为5分钟，生成第一混合溶液；接着，将已经制作好的中间体B和中间体D分别加入反应釜中，使得充分产生化学反应，反应时间为5分钟，使生成第二混合溶液；接着，将第一混合溶液和的第二混合溶液分别加入到第二密炼机中，温度为120度，时间为5分钟，再将所述的中间体E加入到第二密炼机中，温度为60度，时间为5分钟，使得充分混合搅拌，形成第三混合溶液，然后，将第三混合溶液倒入到开炼机内部，使得形成润模胶条液体状，分别进行3次三角包工序，再通过压延机进行挤压，挤压出固体状的润模胶条板体，最后通过切条机将所述润模胶条板体裁剪成的条状的润模胶条。