KR102152590B1 - 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법 및 캡슐화된 반도체 소자 - Google Patents

캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법 및 캡슐화된 반도체 소자 Download PDF

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Abstract

캡슐화된 반도체 소자를 수득하기 위하여 경화된 실리콘 접착 조성물을 포함하는 경화된 실리콘 바디를 갖는 1개 이상의 주요 표면 위에 캡슐화되어 있는 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법으로; 여기서 경화된 실리콘 접착 조성물은 25℃에서 0.1 GPa 내지 10 GPa의 저장 모듈러스와 0℃ 내지 80℃의 유리 전이 온도를 갖는다.

Description

캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법 및 캡슐화된 반도체 소자{METHOD OF MANUFACTURING AN ENCAPSULATED SEMICONDUCTOR DEVICE AND THE ENCAPSULATED SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 생산된 캡슐화된 반도체 소자에 관한 것이다.
오늘날 전자장치를 캡슐화하기 위한 전자 산업에서 압축, 사출, 및 트랜스퍼 성형과 같은 성형법이 사용되고 있다. 예를 들면, 반도체 소자의 밀봉 (즉, 캡슐화)은 몰드와 액체 밀봉 수지 (즉, 캡슐화제)를 사용하는 성형 공법을 이용하여 수행한다. 전자장치가 더 작아지고 더 얇아짐에 따라 상기 방법을 사용하기 위한 기술적 시도가 서서히 증가하고 있다.
최근의 반도체 소자의 소형화 추세는 전자장치의 크기가 더 작고, 두께가 더 얇으며, 얇은 패키지의 수지 밀봉이 500 마이크론(μm) 정도 또는 이보다 더 얇게 할 수 있느냐에 따른다. 성형 공법이 액체 밀봉 수지를 사용한 얇은 패키지의 수지 밀봉에 이용될 경우, 밀봉 수지의 두께는 정확하게 조절될 수 있다. 그러나, 성형으로 반도체 소자의 수직 이동 또는 휨현상(warpage)이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 문제점들은 열팽창 계수(CTE)가 상이하여 냉각시 차등적으로 수축되어 반도체 소자의 균열이 일어날 때가지 기계적 스트레스가 빌드되도록 하는 수지와 소자의 재료로부터 발생할 수 있다. 트랜스퍼 성형 공법도 와이어를 파괴하고/하거나 트랜스퍼 포트로부터 트랜스퍼 몰드의 몰드 공동내로 액체 밀봉 수지가 이동될 때 이들의 흐름내 압력 효과하에서 반도체 칩에 연결되어 있는 본딩 와이어(bonding wire)가 변형되기 때문에 서로 접촉하도록 와이어에 원치않게 힘을 가하게 된다.
성형에 대한 대안적 방법은 전자장치를 액체 밀봉 수지에 포팅(potting)하거나 스크린-인쇄하는 것을 포함한다. 어느 정도로 포팅하거나 스크린-인쇄하는 방법은 본딩 와이어가 파손되어 상호 접착되는 것으로부터 보호한다. 그러나, 포팅 및 스크린-인쇄법은 밀봉-수지 코팅의 균일성과 두께의 정확한 조절을 더욱 어렵게 만들어 코팅내에 공극(void)을 용이하게 형성시킬 수 있다. 이러한 공극들은 밀봉-수지 코팅에 비해 공극의 열적 팽창 및 수축의 결과로서 및/또는 공극내에 갇혀있는 수분의 결과로서 전자장치의 성능에 나쁜 영향을 준다. 이런 네가티브 성능 효과는 열 사이클 시험 및 수분 민감성 시험을 사용하여 전자장치를 신뢰도 시험함으로써 측정될 수 있다.
하기에 설명되는 바와 같이, 본 발명자들은 캡슐화제에 공극을 형성시키지 않고 반도체 소자를 균열시키지 않으면서 캡슐화된 반도체 소자를 제조하는 방법에 대한 만족되지 않은 필요성을 인식하여 해결하였다.
본 발명은 캡슐화(밀봉) 물질에 공극을 형성시키지 않고/않거나 반도체 소자를 균열시키지 않고 캡슐화된 반도체 소자를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 컴퓨팅 칩 및 인쇄회로기판과 같은 반도체 소자의 보우잉(bowing) 또는 휨현상(warping)을 감소시킨다. 상기 방법은 반도체 소자의 효율적이고 신속한 캡슐화 방법을 제공하며 적합한 성형성을 갖는 캡슐화제 물질을 제공한다. 본 발명은 추가로 상기 언급된 특성을 갖는 캡슐화된 반도체 소자를 제공한다. 본 발명은 다음과 같은 실시형태 또는 양태를 포함한다:
경화된 실리콘 바디를 갖는 1개 이상의 주요 표면 위에 캡슐화된 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자의 제조하는 방법으로, 이 방법은 단계 (i) 내지 (iii):
(i) 실리콘 접착 조성물을 반도체 소자의 주요 표면 위에 형상화시켜 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 형상화된 실리콘 접착 조성물을 수득하는 단계;
(ii) 상기 형상화된 실리콘 접착 조성물을 섭씨 50도 (℃) 내지 200℃의 온도에서 경화시켜 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 경화된 실리콘 바디를 수득하는 단계; 및
(iii) 상기 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 냉각시켜 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 단계를 포함하며;
여기서 상기 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디는 25℃에서의 저장 모듈러스가 0.1 기가파스칼 (GPa) 내지 10 GPa이고 경화된 실리콘 바디가 시험 목적용 반도체 소자로부터 분리된 후 0℃ 내지 80℃의 유리 전이 온도를 가짐을 특징으로 할 수 있다.
상기 방법에 의해 제조된 캡슐화된 반도체 소자.
<도 1>
도 1 (선택적 단계)은 반도체 소자 위에 위치하는 캡슐화된 조성물을 추가로 갖는 분배 스테이지 (dispensing stage) 위에 배치된 반도체 소자의 도면이다.
<도 2>
도 2는 위에 침착되어 있는 캡슐화제를 가지며 개방식 압축 몰드내에 위치하는 반도체 소자의 도면이다.
<도 3a>
도 3a는 반도체 소자의 상부(top)를 코팅하며 이의 대면 엣지(facing edge)를 부분적으로 코팅하는 캡슐화제 조성물이 있는, 밀폐된 상태의 도 2의 압축 몰드의 도면이다.
<도 3b>
도 3b는 반도체 소자의 상부와 대향면 (facing side)을 코팅하는 캡슐화제 조성물이 있는, 도 2의 압축 몰드의 도면이다.
<도 4a>
도 4a는 사출 몰드에 캡슐화제 조성물을 주입시키기 전에 코팅되지 않은 반도체 소자를 포함하는 사출 몰드로의 피더 시스템(feeder system)의 도면이다.
<도 4b>
도 4b는 사출 몰드에 캡슐화제 조성물을 충전한 후 사출 몰드로의 피더 시스템의 도면이다.
<도 5>
도 5는 보우 측정(bow measurement)을 설명하기 위하여 사용되는 규소 웨이퍼 타입 반도체 소자, 스퀴즈, 및 캡슐화제 조성물을 사용하는 드로우 다운 어셈블리(draw down assembly)의 도면이다.
개요 및 요약은 본 명세서에 참고로 포함된다. 모든 양, 비, 및 백분율은, 달리 표시되지 않는 한, 중량 기준이다.
전술한 방법의 실시형태는 언급을 용이하게 하기 위하여 본 명세서에서 양태 1로 언급될 것이다. 양태 1에서, 반도체 소자의 주요 표면 중 1개 이상을 캡슐화하는 경화된 실리콘 바디는 형상화된 실리콘 접착 조성물을 경화시킴으로써 합성된다. 양태 1에서, 상기 형상화 단계는 실리콘 접착 조성물을 반도체 소자의 주요 표면 위에 코팅시키거나 분무함으로써 또는 50℃ 내지 200℃의 몰드 온도 및 0.8 메가파스칼(MPa) 내지 140 MPa의 게이지 압력하에 몰드에서 반도체 소자 위에서 실리콘 접착 조성물을 성형시킴으로써 반도체 소자의 주요 표면 위에 실리콘 접착 조성물을 형상화시키는 것을 포함할 수 있으며; 여기서 상기 형상화 단계가 몰드에서 수행될 경우, 경화 단계도 몰드에서 수행된다. 경화 단계는 미소한 정도의 경화가 형상화 단계 중에 일어날 수 있지만 형상화 단계 이후에 일어나는 것으로 생각될 수 있다. 유사하게, 미소한 정도의 경화가 냉각 단계 중에 일어날 수 있지만, 경화 단계가 냉각 단계에 선행하여 일어나는 것으로 생각될 수 있다. 좌우간, 본 발명의 방법은 영향을 받지 않는다.
흥미롭게도, 본 발명자들은 25℃에서의 저장 모듈러스가 0.1 기가파스칼 (GPa) 내지 10 GPa이고 유리 전이 온도가 0℃ 내지 80℃인 경화된 실리콘 바디 (즉, 형상화되고 경화된 실리콘 접착 조성물)를 사용함으로써 경화된 실리콘 바디에 공극이 형성되는 것을 방지하고 상기 방법 중에 반도체 소자의 균열을 방지하는데 유리함을 발견하였다. 성형 방법, 더욱 특히 압축 또는 사출 성형법에 사용될 때 경화된 실리콘 바디를 사용하는 것이 특히 효과적이다.
본 발명의 실시형태는 다음과 같은 양태 2와 3을 추가로 포함한다:
2. 경화된 실리콘 바디를 갖는 1개 이상의 주요 표면 위에 캡슐화된 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법으로, 이 방법은 단계 (a) 내지 (f): a. 분배 스테이지 위에 반도체 소자를 놓는 단계; b. 분배 스테이지 위에 있는 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면에 실리콘 접착 조성물을 도포하여 1개 이상의 주요 표면 위에 도포된 실리콘 접착 조성물을 갖는 반도체 소자를 포함하는 어셈블리를 형성시키는 단계; c. 상기 어셈블리를 압축 몰드에 놓는 단계; d. 압축 몰드에서 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면 위에 있는 실리콘 접착 조성물을 50℃ 내지 200℃의 몰드 온도 및 0.8 MPa 내지 140 MPa의 게이지 압력에서 압축 성형시켜 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 형상화된 실리콘 접착 조성물을 수득하는 단계; e. 상기 형상화된 실리콘 접착 조성물을 50℃ 내지 200℃의 몰드 온도의 압축 몰드에서 경화시켜 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 경화된 실리콘 바디를 수득하는 단계; 및 f. 상기 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 냉각시켜 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 단계를 포함하며; 여기서 상기 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디는 25℃에서의 저장 모듈러스가 0.1 기가파스칼 (GPa) 내지 10 GPa이고 경화된 실리콘 바디가 시험 목적용 반도체 소자로부터 분리된 후 0℃ 내지 80℃의 유리 전이 온도를 가짐을 특징으로 할 수 있다. 양태 2의 단계 (d), (e) 및 (f)는 각각 양태 1의 단계 (i), (ii) 및 (iii)에 대응한다. 양태 2는 양태 1에 따를 수 있다.
양태 2의 도포 단계 (b)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면의 면적 중 작은 부분에만 실리콘 접착 조성물을 배치할 수 있으며, 후속되는 압축 성형 단계는 또한 도포된 실리콘 접착 조성물이 적어도 1개 이상의 주요 표면에 스프레드되도록 하여 그 위에 코팅을 제공할 수 있다. 대안적으로, 도포 단계 (b)는 주요 부분 위에, 대안적으로는, 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면의 모든 면적에 실리콘 접착 조성물을 배치할 수 있다. 분배 스테이지는 상기 압축 몰드에 배치되어 있지 않다.
3. 경화된 실리콘 바디를 갖는 1개 이상의 주요 표면 위에 캡슐화된 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법으로, 이 방법은 단계 (c) 내지 (f) 및 선택적으로 (a) 및 (b): a 선택적으로, 반도체 소자를 분배 스테이지 위에 놓아 분배 스테이지 어셈블리를 형성시키는 단계; 및 b. 선택적으로, 분배 스테이지 어셈블리를 사출 몰드에 놓는 단계; c. 사출 몰드에 실리콘 접착 조성물을 주입하여 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면에 실리콘 접착 조성물을 도포하는 단계; d. 사출 몰드에서 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면 위에 있는 실리콘 접착 조성물을 50℃ 내지 200℃의 몰드 온도 및 0.8 MPa 내지 140 MPa의 게이지 압력에서 성형시켜 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 형상화된 실리콘 접착 조성물을 수득하는 단계; e. 상기 형상화된 실리콘 접착 조성물을 50℃ 내지 200℃의 몰드 온도에서 경화시켜 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 경화된 실리콘 바디를 수득하는 단계; 및 f. 상기 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 냉각시켜 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 단계를 포함하며; 여기서 상기 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디는 25℃에서의 저장 모듈러스가 0.1 기가파스칼 (GPa) 내지 10 GPa이고 경화된 실리콘 바디가 시험 목적용 반도체 소자로부터 분리된 후 0℃ 내지 80℃의 유리 전이 온도를 가짐을 특징으로 할 수 있다. 양태 3의 단계 (d), (e) 및 (f)는 각각 양태 1의 단계 (i), (ii) 및 (iii)에 대응한다. 양태 2는 양태 1에 따를 수 있다.
양태 3에서, 상기 방법은 선택적인 분배 스테이지와 단계 (a) 및 (b)를 포함하며; 대안적으로, 상기 방법이 선택적인 분배 스테이지와 단계 (a) 및 (b)를 포함하지 않는다. 즉, 양태 3의 방법은 단계 (c) 내지 (f)를 분배 스테이지 위에 배치된 반도체 소자로 수행하고 어셈블리를 주입, 성형, 경화 및 냉각 단계 중 사출 몰드에 배치하는 것과 같이, 선택적인 분배 스테이지(예를 들면, 도 1의 분배 스테이지 (18))와 선택적인 배치 단계 (a) 및 (b)를 사용하여 수행할 수 있다. 대안적으로, 양태 3의 방법을 분배 스테이지는 아니지만, 반도체 소자를 단계 (c) 내지 (f) 중의 사출 몰드에 배치하는 것과 같이, 선택적인 분배 스테이지나 선택적인 단계 (a) 및 (b) 를 사용하지 않고 수행할 수 있다.
양태 2와 3에서 상기 경화된 실리콘 바디는 형상화된 실리콘 접착 조성물의 경화 단계 (e)의 생성물이다. 형상화된 실리콘 접착 조성물과 반도체 소자는 경화가 완결될 때까지 몰드에 남아 있을 수 있다. 대안적으로, 형상화된 실리콘 접착 조성물과 반도체 소자는 형상화 단계 후 몰드로부터 제거되어, 몰드 바깥에서 경화되고 냉각될 수 있다.
본 발명의 방법은 트랜스퍼 성형법을 배제시킬 수 있으며 몰드에는 트랜스퍼 포트가 없을 수 있다.
용어 "a"와 "an"은 각각 1개 이상을 의미한다.
약어 "M" 은 화학식 R3SiO1/2의 실록산 단위를 의미하며, 여기서 각각의 R은 독립적으로 1가 원자 또는 기를 나타낸다.
약어 "D"는 화학식 R2SiO2/2의 실록산 단위를 의미하며, 여기서 각각의 R은 독립적으로 1가 원자 또는 기를 나타낸다.
약어 "T"는 화학식 RSiO3/2의 실록산 단위를 의미하며, 여기서 R은 1가 원자 또는 기를 나타낸다.
약어 "Q"는 화학식 SiO4/2의 실록산 단위를 의미한다.
약어 "Me"는 메틸기를 나타낸다.
약어 "Ph"는 페닐기를 나타낸다.
약어 "Vi"은 비닐기를 나타낸다.
문구 "솔더 볼(solder ball)"은 전자 부품을 다른 전자 부품에 연결하기 위하여 다시-유동시키는데 적합한, 기판 (예를들면, 전자 부품) 위에 있는 솔더 (예를 들면, 납-주석 솔더)의 실질적으로 구형 또는 반구형인 덩어리(범프: bump)를 언급한다. "큰 솔더 볼"은 20 mil보다 큰 (0.020 인치보다 큰) 직경을 갖는 솔더 볼이다. "작은 솔더 볼"은 20 mil 이하 (0.020 인치 이하)의 직경을 갖는 솔더 볼이다.
용어 "반도체 소자"는 반도체 물질로 제조된 전자 부품이다. 반도체 물질은 규소, 탄화규소, 게르마늄, 갈륨 비소, 유기 반도체 물질, 예로서 유기발광 다이오드, 또는 이들 중 임의의 2종의 조합일 수 있다. 반도체 소자는 임의의 형상을 가질 수 있다. 반도체 소자는 웨이퍼 두께 만큼 서로 이격되어 있는 대향하는 주요 표면을 갖는 웨이퍼 형상을 가질 수 있다. 본 방법은 본 명세서에서 웨이퍼-형상화된 반도체 소자 ("반도체 웨이퍼")를 사용하여 설명될 수 있지만, 이 방법이 반도체 웨이퍼를 사용하는 것으로 제한되는 것은 아니다. 반도체 웨이퍼는 탄화규소 웨이퍼 또는 규소 웨이퍼, 대안적으로 탄화규소 웨이퍼, 대안적으로 규소 웨이퍼일 수 있다. 반도체 소자는 2개-, 3개-, 4개-, 또는 다수개-터미날 반도체 소자일 수 있다. 2개-터미날 반도체 소자는 교류용 다이오드 (DIAC), 정류 다이오드, 건(Gunn) 다이오드, 충격 이온화 애벌런치 주행시간 (impact ionization avalanche transit-time: IMPATT) 다이오드, 레이저 다이오드, 발광 다이오드 (LED), 광전지, PIN 다이오드, 쇼트키 다이오드(Schottky diode), 태양전지(photovoltaic cell), 터널 다이오드(tunnel diode), 수직-공동 표면-방출-레이저(vertical-cavity surface-emitting-laser: VCSEL) 다이오드, 수직-외부-공동 표면-방출-레이저(vertical-external-cavity surface-emitting-laser: VECSELL) 다이오드, 또는 제너 다이오드(Zener diode)와 같은 다이오드일 수 있다. 3개-터미날 반도체 소자는 양극성 트랜지스터(bipolar transistor), 달링톤 트랜지스터(Darlington transistor), 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor), 절연-게이트 양극성 트랜지스터(insulated-gate bipolar transistor: IGBT), 규소 조절식 정류기(silicon controlled rectifier), 사이리스터(thyristor), 교류용 트리오드(TRIAC), 또는 단일접합 트랜지스터(unijunction transistor)일 수 있다. 4개-터미날 반도체 소자는 홀 효과 센서(자기장 센서: magnetic field sensor)일 수 있다. 다수개-터미날 반도체 소자는 집적회로 (IC), 전하 결합 소자 (CCD), 마이크로프로세서, 랜덤-액세스 메모리 (RAM), 또는 판독-전용 메모리 (ROM)일 수 있다. 다수개-터미날 반도체 소자는 터미날을 5개 이상 가질 수 있다.
용어 "캡슐화하다"는 코팅 물질 (캡슐화제 또는 밀봉제)로 캡슐화될 또는 캡슐화되는 것의 1개 이상의 주요 표면을 동봉하거나 밀봉하는 것을 의미한다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼와 같은 반도체 소자를 캡슐화하는 것은 반도체 웨이퍼의 대향하고 있는 주요 표면 중 1개 이상을 코팅 물질로 동봉하는 것을 의미한다. 캡슐화된, 캡슐화하는, 및 캡슐화와 같은 캡슐화하다의 유도되는 말들은 유사한 유도되는 의미를 갖는다.
본 발명에서, 캡슐화제 (예를 들면, 실리콘 접착 조성물)는 반도체 소자 위에 직접 침착될 수 있으며, 따라서 실리콘 접착 조성물 또는 경화된 실리콘 바디 사이에 삽입되어 있는 다른 층 또는 물질이 없도록 반도체 소자의 표면과, 경우에 따라, 반도체 소자가 직접 터치 또는 물리적으로 접촉할 수 있다. 대안적으로, 실리콘 접착 조성물 또는 경화된 실리콘 바디는, 경우에 따라, 반도체 소자와 실리콘 접착 조성물 또는 경화된 실리콘 바디의 표면 사이에 삽입되어 있는, 실리콘 접착 조성물 또는 경화된 실리콘 바디와는 상이한, 다른 층 또는 물질 적어도 하나가 있도록, 경우에 따라, 이에 따라 상기 다른 층 또는 물질 적어도 하나의 두께 만큼 반도체 소자의 표면으로부터 이격되도록 반도체 소자의 표면과 간접적으로 터치 또는 물리적으로 접촉할 수 있다.
실리콘 접착 조성물의 침착을 수용하기 전에 반도체 소자는 실리콘 접착 조성물을 수용할 준비가 되어 있으며 (캡슐화제-준비) 본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 것으로 특징될 수 있다. 예를 들어, 캡슐화제-준비가 되어 있는 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면은 세정된 상태(clean)일 수 있으며 반도체 소자는 방법의 압력 및 온도에 노출 후 이에 따라 작용할 수 있다.
용어 "보우(bow)"는 반도체 웨이퍼와 캡슐화 물질의 열팽창 계수의 차이에 기인하는 반도체 웨이퍼의 오목부 또는 열가공에 기인한 반도체 웨이퍼 중앙선의 변형을 규정한다. 보우는 마이크론으로 표시되는, 단지 표면 특성이 아닌, 벌크 특성이며, ASTM Std F-534-84에 따라서 측정할 수 있다. 실리콘 시료를 150℃의 규소 웨이퍼 상부에서 경화시킨다. 규소 웨이퍼는 폭이 20 밀리미터 (mm)이고, 높이가 50 mm이며, 두께가 0.8 mm이고 실리콘은 폭이 20 mm이며, 높이가 50 mm이고, 두께가 2 mm이다. 경화된 시료를 25℃로 냉각시킨다. 경화된 시료를 평면 위에 인버트시켜 경화된 실리콘 면이 아래에 있고, 규소 웨이퍼가 위에 있도록 한다. 룰러(ruler) 또는 텍스쳐 분석기를 사용하여 규소 웨이퍼의 보우잉을 측정한다.
문구 "열팽창 계수" (CTE)는 대상의 크기가 온도 변화에 따라 얼마나 변화되는 가를 설명하며 ASTM D696에 따라서 측정한다. 상세하게는, 이는 일정한 압력에서 온도 변화 정도에 따른 크기에서의 분수 순열(fractional change)을 측정한다. 선 열팽창 계수는 온도 변화에 따른 물질의 선 치수에서의 변화와 관련있다. 이는 온도 변화의 정도에 따른 길이에서의 분수 순열이다. 압력을 무시하라고 기재할 수 있다:
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여기서 L은 선 치수 (예를 들면, 길이)이고 dL/dT는 온도에서의 단위 변화 당 선 치수의 변화율이다. 팽창은 단위 k-1을 가지며, 통상적으로 온도 1℃ 상승 당 백만부당 부(ppm)로 보고된다.
동적 점도(dynamic viscosity)는 25℃에서 52 마이크론 절단부가 있는, 직경이 25 mm이고, 2도 각도인 원뿔체 기하학적 구조를 사용하여 TA Instruments AR-G2 원뿔-및-플레이트 유동계로 측정한다. 동적 점도는 10 초-1 전단 속도에서 10분간 측정하고 마지막 3분의 데이타 평균을 수집한다.
파단 신율은 ASTM D412에 따라서 측정한다.
유리전이온도 (Tg)는 하기 설명되는 저장 모듈러스 데이타로부터 TA Instruments AR-G2 원뿔-및-플레이트 유동계를 사용하여 동적 기계적 분석법(Dynamic Mechanical Analysis: DMA)으로 측정한다. Tg는 최대 손실 탄젠트 또는 위상각 이동치에 대한 온도이며, 여기서 손실 탄젠트 = 위상각 = tan (델타) = 저장 모듈러스/손실 모듈러스이다.
150℃에서의 최대 토크는 ASTM D5289에 따라서 측정한다.
몰 퍼센트 (mol%)는 29Si NMR에 따라서 측정한다.
몰드의 압력은 게이지 압력일 수 있다. 압력은 0.80 내지 50 MPa, 대안적으로 0.80 내지 10 MPa, 대안적으로 50 내지 140 MPa, 대안적으로 100 내지 140 MPa일 수 있다.
쇼어 D 경도는 경화된 실리콘 바디를 시험 목적의 반도체 소자로부터 분리시킨 후 ASTM D2240-86에 따라서 측정한다. 대안적으로, 쇼어 D 경도는 Rubber Property-Durometer Hardness용 ASTM D2240-05(2010) 표준 시험법으로 측정할 수 있다.
저장 모듈러스는 ASTM D4440 및 D4065에 따라서 측정한다. 저장 모듈러스는 폭이 10 mm이고, 높이가 15 mm이며 두께가 2 mm인 경화된 실리콘 표본을 사용하여 TA Instruments AR-G2 원뿔-및-플레이트 유동계로 측정한다. 1 헤르츠(Hertz), 0.2% 스트레인에서 진동; -60℃ 내지 120℃의 온도에서 10℃/분의 가열 속도로. 비교 목적으로, 25℃에서의 저장 모듈러스가 편리하게 사용될 수 있다. 대안적으로, 목적하는 비교가 다른 온도에서의 저장 모듈러스를 사용하여 이루어질 경우, 예로서 50℃, 100℃, 또는 150℃에서의 저장 모듈러스가 사용될 수 있다.
용어 "휨(warp)" 및 "휨현상(warpage)"은 동의어이며 본 명세서에서 상호교환적으로 사용된다. 용어 "휨"은 기준면(reference plane)으로부터 반도체 웨이퍼 중앙선의 최소 및 최대 거리간의 차이를 설명하는 것이다. 휨 (이 또한 반도체 웨이퍼의 벌크 특성이다)은 반도체 웨이퍼의 오목 및 볼록 편차 둘다 고려한다. 휨은 ASTM Std F-657-80을 사용하여 측정할 수 있다.
중량 평균 분자량 (Mw)은 물질 1 그램 (g) 시험 시료를 10 밀리리터 (mL)의 클로로포름에 용해시키고, 생성된 용액 50 마이크로리터를 겔 투과 컬럼 (GPC)에 클로로포름 1.2 mL/분의 유속을 사용하여 40℃에서 50분의 수행시간으로 주입하여 측정하고 폴리스티렌 표준물질을 기준으로 한다.
문구 "영의 모듈러스(Young's modulus)"는 압력의 단위를 갖는 스트레스 대 크기가 없는 스트레인의 비율이며; 따라서, 영의 모듈러스는 전형적으로 압력의 단위, 예를 들면, 메가파스칼 (MPa) 또는 기가파스칼 (GPa)로 표시된다. 영의 모듈러스는 1%의 스트레인 (변위)에서 ASTM D412에 따라서 측정한다.
도 1은 분배 스테이지 어셈블리(10)를 나타낸다. 상기 어셈블리 (10)에서, (25)는 분배 스테이지 (18) 위에 있는 반도체 소자를 표시하며 (22)는 반도체 소자 (25)의 상부 표면 (표시되어 있지 않음) 위에 위치하는 실리콘 접착 조성물을 표시한다. 실리콘 접착 조성물은 운반 수단 (15), 예를 들면, 주사기에 의해 운반된다.
도 2는 상부 (55)와 하부 (60)를 갖는 개방 위치(open position)의 압축 몰드 (50)를 나타내며 여기서 반도체 소자 위에 침착되어 있는 실리콘 접착 조성물 (22)을 갖는 반도체 소자 (25)를 포함하는 어셈블리는 개방 압축 몰드 (50)의 하부 (60)에 위치한다. 상부 (55)는 상부 표면 (55a)을 가지며 이는 하부 표면 (60a)을 갖는 하부 (60)의 반대편에 있다.
도 3a는 폐쇄 위치의 압축 몰드 (50)를 나타내며 여기서 상부 (55)와 하부 (60)는 상부 (50)의 상부 표면 (55a)과 하부 (60)의 하부 표면 (60a)이 서로 접촉하도록 결합된다. 또한, 폐쇄 위치에서, 상부 (55)는 상부 (55)가 실리콘 접착 조성물 (22)을 형상화하여, 이에 의해 상부 주요 표면 (표시되어 있지 않음)을 캡슐화하고 반도체 소자 (25)의 대면 엣지 (표시되어 있지 않음)를 부분적으로 캡슐화(또는 코팅)하도록, 실리콘 접착 조성물 (22)에 대향하여 위치한다.
도 3b는 도 3a와 동일하지만 도 3b에는 실리콘 접착 조성물 (22)가 반도체 소자 (25)의 상부 주요 표면 (표시되어 있지 않음)과 전체적인 대면 엣지 (표시되어 있지 않음), 대안적으로는 모든 엣지를 캡슐화하는 점이 예외이다. 도 3b와 3a 간의 차이점은 도 3a와 비교하여 도 3b에서 다량의 실리콘 접착 조성물 (22)이 사용되는데 기인할 수 있으며, 도 3a와 비교하여 도 3b에서 더 높은 온도 및/또는 압력, 또는 이들의 조합이 사용된다.
도 4a는 사출 몰드 (80)를 나타내며 이는 사출 몰드 (80)의 수직면에 대하여 배치된 반도체 소자를 포함한다. 실리콘 접착 조성물 (22)은 운반 채널 (99)을 통하여 운반 장치 (98)에 의해 공동 (82)으로 막 사출된다. 압출 핀 (88)은 성형되고 경화된 캡슐화된 반도체 소자를 사출 몰드 (80)의 밖에서 취하기 위하여 나중에 사용될 수 있다.
도 4b는 사출 몰드 (80)를 나타내며 이는 나타나 있지 않지만, 반도체 소자를 포함한다. 실리콘 접착 조성물 (22)은 운반 채널 (99)을 통하여 운반 장치 (98)에 의해 공동 (82)으로 주입된 것이다. 성형 및 경화가 완료된 후, 압출 핀 (88)은 몰드 (80)로부터 성형되고 경화된 캡슐화된 반도체 소자를 취하기 위하여 사용될 수 있다.
도 5는 드로우다운 어셈블리 (drawdown assembly: 100)를 나타내며 이는 반도체 웨이퍼 (110), 설정된 두께의 테이프 (78)와 드로우다운 바 (105) (예를 들면, 스퀴즈) 사이에 인가된 상당한 양의 실리콘 접착 조성물 (22)을 포함하며, 이때 드로우다운 바 (105)는 드로우다운된 실리콘 접착 조성물 (22)의 코팅의 두께가 테이프 (78)의 두께와 등가이도록 실리콘 접착 조성물 (22)의 코팅 (아직 형성되지 않았음)이 반도체 웨이퍼 (110) 위에서 그 사이에 형성될 수 있도록 테이프 (78) 사이에 수직으로 아래쪽으로 실리콘 접착 조성물 (22)이 드로운되기 시작하도록 화살표 (77)로 표시된 방향으로 반도체 웨이퍼 (110)를 아래쪽으로 막 드로운시킨다.
실리콘 접착 조성물은 상기 드로우다운 어셈블리를 사용하는지 안하는지, 딥핑, 커튼 코팅, 또는 드로잉을 포함한, 임의의 방법을 사용하여 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면 위에 코팅될 수 있다. 대안적으로, 실리콘 접착 조성물이 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면 위에 분무될 수 있다.
본 발명에서 유용한 실리콘 접착 조성물 (예를 들어, 22)은 경화성이다. 실리콘 접착 조성물은 50℃ 내지 200℃의 경화 온도에서 경화될 수 있다. 제시된 경화 정도 (예를 들면, 가교결합)를 성취하기 위해서는, 경화 온도가 더 낮으면 더 긴 경화 시간이 필요한 반면, 경화 온도가 더 높으며 더 짧은 경화 시간이 필요하다. 전형적으로 경화 온도와 경화 시간은 상황에 맞춰 균형잡을 수 있다. 예를 들어, 경화 온도가 50℃ 내지 100℃, 대안적으로 100℃ 내지 150℃ (예를 들면, 130℃), 대안적으로 150℃ 내지 200℃일 수 있다. 경화 시간은 1 분 내지 200 분, 대안적으로 1 분 내지 30 분, 대안적으로 30 내지 120 분 (예를 들면, 60 분), 대안적으로 120 내지 200 분일 수 있다. 양태 2 또는 3에서, 실리콘 접착 조성물의 경화가 각각 압축 또는 사출 몰드에서 수행될 수 있다. 그러한 몰드는 몰드 온도와 경화 온도가 서로 대등하도록 실리콘 접착 조성물을 가열하기 위하여 경화 온도로 가열할 수 있다.
양태 2 및 3의 성형 및 경화시키는 단계, 및 선택적으로 냉각 단계 중에, 실리콘 접착 조성물은 각각 압축 또는 사출 몰드에 의해 인가되는 압력(들)에 의해 압축될 수 있다. 유리하게는, 그러한 압축에 의해 캡슐화된 반도체 소자의 생성되는 경화된 실리콘 바디에 임의의 공극이 형성될 경우, 임의의 공극의 수, 크기 또는 정도가 감소될 수 있다. 성형 및 경화시키는 단계, 및 선택적으로 냉각 단계 중에 몰드에 의해 인가되는 압력(들)은 본 명세서에 기재된 바와 같이 0.8 내지 140 MPa 의 게이지 압력일 수 있다. 성형 및 경화시키는 단계, 및 선택적으로 냉각 단계 중 압력(들)은 동일하거나, 대안적으로 상이할 수 있으며, 정압과 같은 것으로 생각될 수 있다. 양태 3의 사출 단계 중, 사출 몰드내 실리콘 접착 조성물은 양태 3의 성형 및 경화시키는 단계, 및 선택적으로 냉각 단계 중의 게이지 압력(들)과 다른 게이지 압력하에 있을 수 있다. 양태 3의 사출 단계 중 압력은 운반 채널 (예를 들면, 99)을 통하여 운반 장치 (예를 들면, 98)에 의해 인가될 수 있다.
경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자가 경화 단계 완료 시 및 냉각 단계 전에 형성되지만, 현실적인 이유로 본 발명의 방법은 냉각 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 냉각 단계는 주위 온도 (예를 들면, 20℃ 내지 30℃)에서 캡슐화된 반도체 소자를 제공할 수 있다.
냉각 단계에서, 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자는 수동적으로, 예를 들면, 이들을 주위-온도 대기에 배치함으로써 냉각되도록 할 수 있으며, 여기서 이들은 자연적으로 수동적 냉각 속도로 도움없이 냉각되도록 한다. 주위-온도 대기는 공기 또는 주위-온도 불활성 가스 대기일 수 있다. 불활성 가스는 분자 질소, 아르곤, 또는 헬륨의 가스상 형태일 수 있다. 대안적으로, 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 예로서 경화된 실리콘 바디, 반도체 소자, 또는 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자 둘다를 수동적 냉각 속도보다 더 큰 속도로 이들로부터 열에너지를 수용하도록 작용하는 열 싱크 물질과 접촉시킴으로써 수동적 냉각 속도보다 더 높은 냉각 속도로 능동적으로 냉각시킬 수 있다. 대안적으로, 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 예로서 경화된 실리콘 바디, 반도체 소자, 또는 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자 둘다를 이들로부터의 열에너지 손실 속도를 제어하도록 작용하는 열 싱크 물질과 접촉시킴으로써 수동적 냉각 속도보다 더 낮은 냉각 속도로 능동적으로 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 수동적 냉각 속도가 경화된 실리콘 바디 및 반도체 소자의 온도를 경화 온도에서 주위 온도로, 말하자면, 분 당 1℃의 속도로 떨어뜨릴 경우, 수동적 냉각 속도보다 더 낮은 냉각 속도에서의 능동적 냉각은 동일한 것을 140℃로 고정되어 있으며 분 당 0.5℃의 속도로 내재적으로 또는 제어식으로 냉각되는 가열 싱크 물질과 접촉시킴으로써 실현될 수 있다. 가열 싱크 물질의 예로는 압축 몰드 또는 사출 몰드가 있으며, 여기서 캡슐화된 반도체 소자가 냉각 단계 중에 몰드에서 남겨지게 된다. 캡슐화된 반도체 소자를 먼저 냉각 단계 전에 몰드로부터 제거한 다음, 다른 가열 싱크 물질과 접촉하도록 놓아둘 경우, 다른 가열 싱크 물질이 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 방법의 실시형태에 사용하기 위한 실리콘 접착 조성물은 접착 기능을 갖는 밀봉제 또는 캡슐화제 실리콘 접착 조성물일 수 있다. 예를 들면, 이들 밀봉제 또는 캡슐화제 실리콘 접착 조성물은 낮은 동적 점도 (성형 가공 온도에서 50 내지 3,000 cps), 낮은 저장 모듈러스 (성형 온도에서 1 내지 100 MPa) 및 신속한 경화 시간 (10 초 내지 600 초)을 포함한 특성을 나타낼 수 있다. 낮은 점도는 실리콘 접착 조성물의, 복잡한 밀봉 또는 캡슐화 피쳐와 연성 표면을 구획하는 몰드 피쳐를 신속하고 철저하게 충전시킬 수 있는 능력을 향상시킬 수 있기 때문에 이는 사출 성형에 있어서 유리할 수 있다. 신속한 경화 시간은 상기 방법의 단계 (e) 중에 몰드내의 실리콘 접착 조성물의 경화 시간을 감소시킴으로써 상기 방법의 신속한 생산 처리량이 가능케 한다. 밀봉제 또는 캡슐화제 실리콘 접착 조성물을 경화시킴으로써 제조되는 경화된 실리콘 접착 조성물은 낮은 보우 또는 휨 특성, 고온 안정성을 포함한 특성을 나타낼 수 있다.
실리콘 접착 조성물은 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물일 수 있다. 일례의 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물은 성분 (A) 내지 (E)를 포함한다:
(A) 5 내지 150 중량부의, 분자 당, 평균 2개 이상의 지방족 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리다이유기실록산;
(B) 100 중량부의, 분자 당, 평균 1개 이상의 지방족 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 분지된 폴리유기실록산;
(C) 1 내지 60 중량부의, 분자 당, 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자와 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리유기수소실록산;
(D) 10 내지 850 중량부의 충전제; 및
(E) 촉매량의 부가-반응 촉매. 상기 부가 경화성 유기폴리실록산 조성물을 상기 방법의 단계 (e)에서 경화시켜 캡슐화된 반도체 소자를 형성시키는데, 여기서 상기 경화된 실리콘 바디는 경화된 실리콘 바디를 시험 목적용 반도체 소자로부터 분리시킨 후 ASTM D2240-86으로 측정한 바 25℃에서 60 내지 100 및 150℃에서 40 내지 100 범위의 쇼어 D 경도를 가짐을 특징으로 한다.
성분 (A)는 분자 당, 평균 2개 이상의 지방족 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리다이유기실록산이다. 성분 (A)는 단일 폴리다이유기실록산이거나 다음과 같은 특성 중 적어도 하나가 상이한 2종 이상의 폴리다이유기실록산을 포함하는 조합일 수 있다: 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위, 및 시퀀스(sequence). 성분 (A)의 점도는 중요하지 않지만; 실리콘 접착 조성물(경화에 의해)로부터 제조되는 경화된 실리콘 수지의 조작 특성을 향상시키기 위해서는 점도가 25℃에서 10 내지 1,000,000 mPa·s, 대안적으로 100 내지 50,000 mPa·s 범위일 수 있다. 조성물 중 성분 (A)의 양은 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물의 총중량을 기준으로 하여 5 내지 150, 대안적으로 10 내지 100 중량부의 범위일 수 있다.
성분 (A) 중 지방족 불포화 유기기는 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 및 헥세닐, 대안적으로는 비닐로 예시되는, 그러나 이들로 제한되지 않는 알케닐일 수 있다. 지방족 불포화 유기기는 에티닐, 프로피닐, 및 부티닐로 예시되는, 그러나 이들로 제한되지 않는 알키닐기일 수 있다. 성분 (A) 중의 지방족 불포화 유기기는 폴리다이유기실록산 분자의 말단, 펜단트, 또는 말단과 펜단트 둘다의 위치에 위치할 수 있다. 성분 (A) 중의 방향족기 또는 기들은 폴리다이유기실록산 분자의 말단, 펜단트, 또는 말단과 펜단트 둘다의 위치에 위치할 수 있다. 방향족기는 에틸벤질, 나프틸, 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질, 스티릴, 1-페닐에틸, 및 2-페닐에틸, 대안적으로는 페닐로 예시되지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 성분 (A)는 분자 당 평균 1개 이상의 방향족기를 함유한다. 그러나, 성분 (A)는 방향족기를 40 몰% 이상, 대안적으로는 45 몰% 이상 함유할 수 있다.
성분 (A) 에 잔류하는 규소-결합된 유기기가 있을 경우, 이는 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는 1가 치환 및 비치환된 탄화수소기일 수 있다. 1가 비치환된 탄화수소기는 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실, 및 옥타데실과 같은 탄소수 1 내지 18의 알킬기, 및 사이클로헥실과 같은 사이클로알킬기로 예시되지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 1가 치환된 탄화수소기는 클로로메틸, 3-클로로프로필, 및 3,3,3-트리플루오로프로필, 플루오로메틸, 2-플루오로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필, 4,4,4-트리플루오로부틸, 4,4,4,3,3-펜타플루오로부틸, 5,5,5,4,4,3,3-헵타플루오로펜틸, 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실, 및 8,8,8,7,7-펜타플루오로옥틸과 같은 할로겐화된 알킬기로 예시되지만, 이들로 제한되는 것은 아니며, 여기서 알킬기는 탄소 원자를 1 내지 18개 함유한다.
성분 (A)는 화학식 (1)을 가질 수 있다: R1 3SiO-(R2 2SiO)a-SiR1 3, 여기서 각각의 R1 및 각각의 R2는 상기 기재된 지방족 불포화 유기기, 방향족기, 및 1가 치환 및 비치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 아래첨자 a는 성분 (A) 에 25℃에서 10 내지 1,000,000 mPa·s 범위의 점도를 제공하기에 충분한 값을 갖는 정수인데, 단 평균적으로 R1 및/또는 R2 중 2개 이상은 불포화 유기기이고 R1 및/또는 R2 중 1개 이상은 방향족기이다. 대안적으로, R1 중 2개 이상이 불포화 유기기이고, R2 중 1개 이상은 방향족기이며, 아래첨자 "a"는 5 내지 1,000 범위의 값을 갖는다. 대안적으로, 화학식 (1)이 α,ω-다이알케닐-작용성 폴리다이유기실록산이다.
성분 (B)는 분자 당, 평균 1개 이상의 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 분지된 폴리유기실록산이다. 성분 (B)는 단일 폴리유기실록산이거나 다음과 같은 특성 중 적어도 하나가 상이한 2종 이상의 폴리다이유기실록산을 포함하는 조합일 수 있다: 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위, 및 시퀀스(sequence). 성분 (B)의 분자량은 중요하지 않지만; 중량 평균 분자량 (Mw)은 몰 당 500 내지 10,000 그램 (g/mol), 대안적으로 700 내지 3,000 g/mol 범위일 수 있다.
성분 (B)는 화학식 R3SiO3/2의 단위를 포함하며, 여기서 각각의 R3은 상기 기재된 지방족 불포화 유기기, 방향족기, 및 1가 치환 및 비치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는데, 단 평균적으로, 분자 당, 1개 이상의 R3은 지방족 불포화 유기기이고 1개 이상의 R3은 방향족기이다.
성분 (B)는 화학식 (2)의 단위를 가질 수 있다:
(R3SiO3/2)b(R3 2SiO2/2)c(R3 3SiO1/2)d(SiO4/2)e(XO1/2)f, 여기서 R3은 상기 기재된 바와 같고, X는 수소 원자이거나 알킬기와 같은 1가 탄화수소기이며, 아래첨자 b는 양수이고, 아래첨자 c는 0 또는 양수이며, 아래첨자 d는 0 또는 양수이고, 아래첨자 e는 0 또는 양수이며, 아래첨자 f는 0 또는 양수이고, c/b는 0 내지 10 범위의 수이며, d/b는 0 내지 0.5 범위의 수이고, e/(b+c+d+e)는 0 내지 0.3 범위의 수이며, f/(b+c+d+e)는 0 내지 0.4 범위의 수이다. 화학식 (2)에서, 폴리유기실록산은 평균적으로 분자 당 1개 이상의 지방족 불포화 유기기를 함유하지만, 0.1 몰% 내지 40 몰%의 R3은 불포화 유기기일 수 있다. 화학식 (2)에서, 폴리유기실록산은 평균적으로 분자 당 1개 이상의 방향족기를 함유할 수 있지만. 10 몰% 이상의 R3이 방향족기일 수 있다. 또한, 화학식 R3 2SiO2/2의 단위 D에서, 30 몰% 이상의 R3이 방향족기일 수 있다.
성분 (B)는 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물의 총중량의 100 중량부로 존재한다.
성분 (C)는 분자 당, 평균 2개 이상의 규소결합된 수소 원자와, 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리유기수소실록산이다. 성분 (C)는 단일 폴리유기수소실록산이거나 다음과 같은 특성 중 적어도 하나가 상이한 2종 이상의 폴리유기수소실록산을 포함하는 조합일 수 있다: 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위, 및 시퀀스(sequence). 성분 (C)의 점도는 중요하지 않으며 25℃에서 1 내지 1,000 mPa·s, 대안적으로 2 내지 500 mPa·s 범위일 수 있다. 방향족기는 상기 예시된 바와 같다. 성분 (C)는 방향족기를 15 몰% 이상, 대안적으로 30 몰% 이상 함유할 수 있다.
성분 (C)는 화학식 (3)의 선형 폴리유기수소실록산을 포함할 수 있다: HR4 2SiO-(R4 2SiO)g-SiR4 2H, 여기서 각각의 R4는 독립적으로 수소 원자, 상기 예시된 바와 같은 방향족기, 또는 상기 예시된 바와 같은 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기인데, 단 평균적으로 분자 당 1개 이상의 R4는 방향족기이고, 아래첨자 g는 1 이상의 값을 갖는 정수이다. 대안적으로, 분자 당 1개 이상의 R4는 페닐이고 g는 1 내지 20, 대안적으로 1 내지 10의 범위일 수 있다.
대안적으로, 성분 (C)는 화학식 (3a)의 분지된 폴리유기수소실록산 단위를 포함할 수 있다:
(R5SiO3/2)h(R5 2SiO2/2)i(R5 3SiO1/2)j(SiO4/2)k(XO)m 여기서 X는 상기 기재된 바와 같다. 각각의 R5는 독립적으로 수소 원자, 상기 예시된 바와 같은 방향족기, 또는 상기 예시된 바와 같은 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기인데, 단 평균적으로 분자 당 2개 이상의 R5는 수소 원자이다. 화학식 (3a)에서, 폴리유기수소실록산은 평균적으로 분자 당 2개 이상의 규소 결합된 수소 원자를 함유하지만, 0.1 몰% 내지 40 몰%의 R5는 수소 원자일 수 있다. 화학식 (3a)에서, 폴리유기수소실록산은 평균적으로 분자 당 1개 이상의 유기기를 함유하지만, 10 몰% 이상의 R5는 방향족기일 수 있다. 또한, 화학식 R5 2SiO2/2의 D 단위에서, 30 몰% 이상의 R5가 방향족기일 수 있다.
화학식 (3a)에서, 아래첨자 h는 양수이고, 아래첨자 i는 0 또는 양수이며, 아래첨자 j는 0 또는 양수이고, 아래첨자 k는 0 또는 양수이며, 아래첨자 m은 0 또는 양수이고, i/h는 0 내지 10 범위의 값을 가지며, j/h는 0 내지 5 범위의 값을 가지고, k/(h+i+j+k)는 0 내지 0.3범위의 값을 가지며, m/(h+i+j+k)은 0 내지 0.4 범위의 값을 갖는다.
첨가되는 성분 (C)의 양은 실리콘 접착 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 60 중량부의 범위일 수 있다. 성분 (C)의 양은 상기 실리콘 접착 조성물 중 규소 결합된 수소 원자의 양의 범위가 상기 실리콘 접착 조성물 중 지방족 불포화 유기기 1 몰 당 0.1 몰 내지 10 몰, 대안적으로 0.1 내지 5 몰, 대안적으로 0.5 내지 2 몰의 범위가 되도록 선택될 수 있다.
성분 (D)는 강화 및 연장하는 무기 충전제이다. 상기 언급된 무기 충전제 (D)의 예는 다음과 같다: 반도체 등급 융해 석영, 유리 섬유, 무기 섬유, 알루미나 섬유, 세라믹 섬유 (이는 성분으로서 알루미나와 실리카를 함유한다), 붕소 섬유, 지르코니아 섬유, 탄화규소 섬유, 금속 섬유, 또는 기타 섬유상 충전제; 융해 실리카, 결정성 실리카, 침전 실리카, 건식 실리카, 소성(baked) 실리카, 산화아연, 소성 점토, 카본 블랙, 유리 비드, 알루미나, 활석, 탄산칼슘, 점토, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 황산바륨, 이산화티타늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 탄화규소, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화티타늄, 산화베릴륨, 카올린, 운모, 지르코늄, 또는 기타 분말형 충전제. 이들 충전제는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 충전제 (D)는 광 산란법으로 측정된 평균 입자 크기의 범위가 0.1 내지 40 마이크론 (μm)인 구형 실리카이다.
충전제 성분 (D)는 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 850 중량부, 대안적으로 75 내지 500 중량부로 존재한다.
성분 (E)는 하이드로실릴화 반응 촉매이다. 성분 (E)는 예를 들어 실리콘 접착 조성물의 경화를 촉진시키기에 충분한 양 또는 분량의 촉매량으로 첨가된다. 촉매량의 성분 (E)는 0.01 ppm 초과일 수 있으며, 1,000 ppm 초과 (예를 들면, 10,000 ppm 까지 또는 그 이상)일 수 있다. 그러나, 실용적인 이유로, 성분 (E)의 전형적인 촉매량은 많아야 5,000 ppm, 대안적으로 많아야 2,000 ppm, 대안적으로 많아야 1,000 ppm이다. 그러나,성분 (E)의 촉매량은 상기 실리콘 접착 조성물의 중량을 기준으로 백금군 금속 0.01 내지 1,000 ppm, 대안적으로 0.01 내지 100 ppm, 대안적으로 0.01 내지 50 ppm 범위일 수 있다.
적합한 하이드로실릴화 반응 촉매는 본 기술 분야에 잘 알려져 있으며 구매가능하다. 성분 (E)는 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴 또는 이리듐 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 백금군 금속 또는 이들의 유기금속화합물, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 성분 (E)는 백금 블랙, 염화백금산과 같은 화합물, 염화백금산 육수화물, 염화백금산과 1가 알코올의 반응 생성물, 백금 비스-(에틸아세토아세테이트), 백금 비스-(아세틸아세토네이트), 이염화백금, 및 상기 화합물들과 올레핀의 착물 또는 저분자량 유기폴리실록산 또는 매트릭스 또는 코어-쉘 타입 구조에 마이크로캡슐화된 백금 화합물로 예시된다. 백금과 저분자량 유기폴리실록산의 착물에는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물이 포함된다. 이러한 착물은 수지 매트릭스 중에 마이크로캡슐화될 수 있다. 대안적으로, 촉매는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물을 포함할 수 있다. 촉매가 저분자량 유기폴리실록산과의 백금 착물인 경우에, 촉매의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.02 내지 0.2 중량부의 범위일 수 있다.
성분 (E)에 적합한 하이드로실릴화 반응 촉매는, 예를 들어, 미국 특허 제3,159,601호; 제3,220,972호; 제3,296,291호; 제3,419,593호; 제3,516,946호; 제3,814,730호; 제3,989,668호; 제4,784,879호; 제5,036,117호; 및 제5,175,325호와 유럽 특허 제0 347 895 B호에 기재되어 있다. 마이크로캡슐화된 하이드로실릴화 반응 촉매 및 그의 제조 방법은 또한 미국 특허 제4,766,176호; 및 미국 특허 제5,017,654호에 예시된 바와 같이 본 기술 분야에 공지되어 있다.
선택적인 성분들을 상기 기재된 부가-경화성 유기폴리실록산 수지 조성물에 첨가할 수 있다. 몰드 이형제가 조성물에 첨가될 수 있다. 적합한 몰드 이형제는 조성물 중 성분 (A), (B), (C), (D), 및 (E)와 반응성이 아닌 폴리유기실록산일 수 있다. 적합한 몰드 이형제는 하기 화학식을 가질 수 있다:
R9 3SiO(R9 2SiO)x(R9R10SiO)ySiR9 3
여기에서 각각의 R9는 독립적으로 하이드록실기 또는 1가 유기기이고, 각각의 R10은 독립적으로 조성물 중의 성분 (A), (B), 및 (C)와 비반응성인 1가 유기기이며, x는 0 이상의 값을 가지고, y는 1 이상의 값을 갖는데, 단 x와 y는 몰드 이형제가 성형 가공 온도에서 50 내지 3,000 cps의 점도를 갖기에 충분한 값을 갖는다. 대안적으로, 각각의 R9는 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸과 같은 알킬기 또는 메톡시, 에톡시, 프로폭시 또는 부톡시와 같은 알콕시기일 수 있으며, 각각의 R10은 독립적으로 페닐, 톨릴, 또는 자일릴과 같은 아릴기일 수 있다. 대안적으로, 각각의 R9가 메틸일 수 있으며 각각의 R10이 페닐일 수 있다. 적합한 몰드 이형제의 예에는 25℃에서 100 내지 500 cps의 점도를 갖는 트리메틸실록시-종결된 (다이메틸실록산/페닐메틸실록산) 공중합체가 포함된다. 조성물 중 몰드 이형제의 양은 조성물의 중량을 기준으로 0.2% 내지 2%, 대안적으로 0.25% 내지 0.75%일 수 있다. 몰드 이형제는 캡슐화된 반도체 소자를 몰드로부터 이형시키는 것이 용이하도록 할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 몰드 이형제 또는 몰드 이형 필름을 몰드의 내부 표면에 도포하여 몰드로부터 캡슐화된 반도체 소자의 이형이 용이하도록 할 수 있다. 몰드 이형제 또는 필름은 각각 유기 불소중합체 또는 이들의 필름일 수 있다. 유기 불소중합체는 폴리테트라플루오로에틸렌일 수 있다. 실리콘 접착 조성물을 몰드에 가하기 전에 몰드 이형제 또는 필름을 몰드의 내부 표면에 도포할 수 있다. 몰드 이형제는 용액으로 도포될 수 있으며, 이는 이후 실리콘 접착 조성물을 몰드에 가하기 전에 건조되도록 한다. 몰드 이형 필름을 몰드의 내부 표면에 형성시킬 수 있다. 어느 쪽이든, 몰드 이형제로 코팅된 내부 표면을 갖거나 그 위에 필름을 갖는 몰드가 수득되며, 본 방법의 압축 및 사출 성형 실시형태를 포함한, 방법에 사용될 수 있다.
더 긴 작업 시간 또는 "포트 라이프(pot life)"를 수득하기 위하여, 주위 환경하에서 촉매의 활성은 본 발명의 실리콘 접착 조성물의 경화의 적합한 억제제를 첨가함으로써 지연시키거나 억제시킬 수 있다. 백금 촉매가 사용되는 경우, 백금 촉매 억제제는 본 실리콘 접착 조성물의 경화를 주위 온도 (예를 들면, 20℃ 내지 30℃)에서는 지연시키지만, 승온 (예를 들면, 50°내지 200℃)에서는 조성물이 경화되는 것을 방지하지 못한다. 적합한 백금 촉매 억제제에는 3-메틸-3-펜텐-1-인 및 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인과 같은 다양한 "엔-인(ene-yne)" 시스템; 메틸 부티놀, 다이메틸 헥시놀, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐-1-사이클로헥산올, 및 2-페닐-3-부틴-2-올과 같은 아세틸렌계 알코올; 1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)트리메틸실란, 메틸(트리스(1,1-다이메틸-2-프로피닐옥시))-실란, 및 이들의 조합; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산으로 예시되는 메틸비닐사이클로실록산과 같은 사이클로알케닐실록산, 및 이들의 조합, 잘 알려져 있는 다이알킬, 다이알케닐, 및 다이알콕시알킬 푸마레이트 및 말레에이트와 같은, 말레에이트와 푸마레이트; 및 사이클로비닐실록산이 포함된다. 아세틸렌계 알코올은 본 발명의 실리콘 접착 조성물에 있어서 바람직한 부류의 억제제를 구성한다. 아세틸렌계 알코올의 예로 에티닐 사이클로헥산올이 있다.
실리콘 접착 조성물에 첨가되는 억제제의 양은 사용되는 특정 억제제 및 가교결합제의 조성과 양에 따를 것이다. 그러나, 하이드로실릴화 경화 억제제의 양은 하이드로실릴화 경화성 조성물의 중량을 기준으로 0.0025% 내지 1.0%의 범위일 수 있다.
선택적으로 조성물에 접착 특성을 부여하기 위하여 접착 촉진제가 부가-경화성 유기폴리실록산 수지 조성물에 첨가된다. 본 발명의 접착-촉진제는 다음과 같은 평균적인 화학식으로 표시된다: R11 ySiO(4-y)/2. 상기 식에서, R11 은 탄소수가 1 내지 10인, 선택적으로 치환된 알킬기, 탄소수가 2 내지 20인 알케닐기, 탄소수가 6 내지 20인 아릴기, 탄소수가 1 내지 10인 알콕시기, 또는 에폭시-함유 유기기로부터 선택된 군이다. R11 로 표시되는 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 및 3,3,3-트리플루오로프로필기로 예시될 수 있다. 이들 중에서 가장 바람직한 것은 메틸 및 에틸기이다. R11 로 표시되는 알케닐기는 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐, 및 사이클로헥세닐기로 예시될 수 있다. 이들 중에서 가장 바람직한 것은 비닐, 알릴, 및 헥세닐기이다. R11 로 표시되는 아릴기는 페닐, 톨릴, 자일릴, 및 나프틸기로 예시될 수 있으며, 이들 중에서 가장 바람직한 것은 페닐기이다. R11 로 표시되는 알콕시기는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 및 부톡시기로 예시될 수 있다. 가장 바람직한 것은 메톡시 및 에톡시기이다. R11 로 표시되는 에폭시-함유 유기기는 2-글리시독시에틸, 3-글리시독시 프로필, 4-글리시독시 부틸, 또는 유사한 글리시독시 알킬기; 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)-에틸, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)-프로필, 또는 유사한 에폭시사이클로헥실 알킬기; 4-옥시라닐 부틸, 8-옥시라닐 옥틸, 또는 유사한 옥시라닐 알킬기, 대안적으로 글리시독시 알킬기, 및 대안적으로 3-글리시독시프로필로 예시될 수 있다.
상기 식에서, 아래첨자 y는 다음과 같은 조건을 만족시켜야하는 숫자이다: 1.0
Figure 112014120694450-pct00002
y<4.0, 바람직하게는 다음 조건: 1.0
Figure 112014120694450-pct00003
y
Figure 112014120694450-pct00004
3.5, 가장 바람직하게는, 다음 조건: 2.0
Figure 112014120694450-pct00005
y
Figure 112014120694450-pct00006
3.0, 및 더욱더 바람직하게는, 다음 조건: 2.2
Figure 112014120694450-pct00007
y
Figure 112014120694450-pct00008
2.6. 아래첨자 y의 값이 상기 권장되는 하한치보다 낮을 경우, 이는 접착-촉진제의 특성에 손상을 줄 것이다. 한편, 아래첨자 y의 값이 권장되는 상한치를 초과할 경우, 이는 접착-촉진제의 분자량을 감소시키고 접착-촉진제가 조성물로부터 또는 상기 언급된 접착-촉진제를 함유하는 조성물의 경화된 바디로부터 삼출되는 원인이 될 것이다. 접착-촉진제가 실온에서 액체인 것이 권장된다. 이의 중량-평균 분자량은 500 내지 5,000 g/몰, 바람직하게는 700 내지 3,000 g/몰의 범위이어야 한다. 접착-촉진제의 점도는 25℃에서 1 내지 10,000 mPa·s의 범위이어야 한다.
접착 촉진제는 또한 2,8-다이옥사-5-아자-1-실라바이사이클로[3.3.3]운데칸, 1-메톡시-3,7-비스[(2-프로펜-1-일옥시)메틸], 2,8-다이옥사-5-아자-1-실라바이사이클로[3.3.3]운데칸, 1-메톡시, 2,8-다이옥사-5-아자-1-실라바이사이클로[3.3.3]운데칸, 1-에톡시, 2,8-다이옥사-5-아자-1-실라바이사이클로[3.3.3]운데칸, 1-메틸, 및 2,8-다이옥사-5-아자-1-실라바이사이클로[3.3.3]운데칸, 1-메톡시-3,7-비스[[트리메톡시실릴]프로폭시]메틸]-로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 부가-경화성 유기폴리실록산 수지 조성물은 성분 (A)내지 (E)와 존재할 경우, 임의의 선택적 성분을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 성분 (A) 내지 (D)를 미리 혼합한 다음 부가 반응 촉매 (E)를 가하고 계속 교반시킬 수 있다. 일단 (E)가 첨가된 다음, 반응 시간은 배치 크기에 따라서 수 초 내지 수 분이다.
상기 방법에 의해 제조된 본 발명의 부가-경화성 유기폴리실록산 수지 조성물을 경화시켜 ASTM D2240-86에 따라 타입 D 경도계로 측정된, 25℃에서 60 내지 100의 경도, 150℃에서 40 내지 100의 경도를 갖는 경화된 실리콘 바디를 형성시킨다. 대안적으로, 부가-경화성 유기폴리실록산 수지 조성물을 경화시켜 수득한 경화된 실리콘 바디는 타입 D 경도계에 의해 ASTM D2240-86에 따라서 측정된 바와 같은, 40 내지 100, 대안적으로는 40 내지 60 범위의 경도를 갖는다. ASTM D2240-86은 플라스틱의 경도계 경도에 대한 시험 방법을 명시하고 있는 JIS K 7215-1986에 상응한다.
부가-경화성 유기폴리실록산 수지 조성물은 실온 (예를 들면, 25℃)에서 액체일 수 있다. 그러나, 성형성과 유동성을 개선시키기 위해서는, 조성물이 25℃에서 > 0 내지 5,000 Pa·s 미만의 동적 점도를 가질 수 있으며, 대안적으로 점도가 10 내지 1,000 Pa·s 범위일 수 있고, 대안적으로 점도가 100 내지 3,000 cps 범위일 수 있다. 부가-경화성 유기폴리실록산 수지 조성물은 이를 실온에 유지시킴으로써 점진적으로 또는 가열함으로써 신속하게 경화될 수 있다. 상기 조성물은 단독으로 또는 다른 물질과 접촉하며 경화되어 다른 물질과 통합된 바디를 형성할 수 있다 (오버몰딩: overmolding).
본 방법에 의해 제조되는 캡슐화된 반도체 소자 및 이 방법에 사용되는 몰드를 서로 분리시켜 몰드가 없는 캡슐화된 반도체 소자를 수득할 수 있다. 예를 들면, 캡슐화된 반도체 소자를 몰드로부터 제거할 수 있다. 몰드 내의 이형제 또는 필름 및/또는 압출 핀은 캡슐화된 반도체 소자와 몰드가 서로 분리되는 것을 용이하게 할 수 있다. 캡슐화된 반도체 소자는 반도체 소자의 상기 언급된 예 중 임의의 1종의 캡슐화된 형태일 수 있다. 예를 들면, 캡슐화된 반도체 소자의 반도체 소자는 다수개-터미날 반도체 소자; 대안적으로 IC, CCD, 마이크로프로세서, RAM, 또는 ROM; 대안적으로 IC 또는 마이크로프로세서; 대안적으로 CCD; 대안적으로 RAM 또는 ROM; 대안적으로 IC; 대안적으로 마이크로프로세서; 대안적으로 CCD; 대안적으로 RAM; 대안적으로 ROM일 수 있다.
전형적으로, 분배 스테이지는 본 방법의 양태 2에서 사용되는 압축 몰드에 배치되어 있지 않다. 즉, 양태 2에서 어셈블리를 압축 몰드에 놓는 단계는 전형적으로 분배 스테이지를 압축 몰드에 놓는 단계를 포함하지 않지만, 분배 스테이지 대신 압축 몰드 외부에 남아 있다. 본 발명의 양태 3의 사출 성형 실시형태에서는, 분배 스테이지 및 관련한 배치 단계 (a) 및 (b)가 선택적으로 이용될 수 있으며, 이 실시형태에서 분배 스테이지를 사출 몰드에 배치할 수 있다. 그러한 실시형태에서, 양태 3의 방법은 캡슐화된 반도체 소자를 분배 스테이지로부터 분리시켜 몰드와 분배 스테이지가 없는 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
하기 표 1 내지 3 및 6 내지 7은 본 발명의 실시예 1 내지 7의 조성과 성능 데이타를 개략해 놓은 것이다. 본 발명 실시예의 성능은 본 발명이 아닌 비교예 1의 통상의 폴리다이메틸실록산 조성물의 것(표 4 및 5)과 비교하여 유리할 수 있다.
실시예 1 내지 3의 조성물은 하기 표 1에 이에 대해 나타낸 성분들을 블렌딩함으로써 제조되었다.
[표 1]
Figure 112014120694450-pct00009
실시예 1 내지 3의 조성물을 120℃ 및 제곱 인치 당 120 파운드 (psi, 0.83 MPa) 압력의 가열 프레스에서 15분간 압축 성형시킨 다음, 150℃의 오븐에서 1 시간 동안 경화시켰다. 생성된 압축 성형되고 경화된 생성물을 25℃, 50℃, 100℃, 및 150℃에서의 저장 모듈러스;파단신율; 유리 전이 온도; 및 열팽창 계수에 대해 평가하였다. 결과를 하기 표 2에 표로 만들었다.
[표 2]
Figure 112014120694450-pct00010
실시예 1 내지 3의 조성물을 얇은 규소 웨이퍼 (80 μm 두께) 상에서 보우 (bow) 또는 휨현상에 대해 평가하였다. 상기 평가용 시료는 치수가 10 mm X 50 mm이고 두께가 80 μm인 사각형 규소 웨이퍼를 이후 기재되는 드로우다운(drawdown) 방법을 사용하여 실시예 1 내지 3의 조성물 (경화시키지 않은 것) 각각의 하나로 캡슐화시켜 제조하여 상기 조성물의 상부 코팅층을 갖는 웨이퍼를 수득하였다. 상기 코팅된 웨이퍼를 2장의 실리케이트 유리 시트 사이에 놓고, 생성된 어셈블리를 페이퍼클립으로 단단히 고정시킨 다음 150℃의 오븐에서 1시간 동안 놓아 각각의 코팅들을 경화시켰다. 상기 경화된 어셈블리를 약 25℃로 냉각시켜 규소 웨이퍼 상에 경화된 실리콘 바디 층을 갖는 2 mm 두께의 캡슐화된 규소 웨이퍼를 수득하였다. 150℃ 경화 온도에서 캡슐화된 규소 웨이퍼의 보우나 휨현상은 없었다. 그러나, 규소 웨이퍼가 냉각된 후, 표 3에 나타낸 바와 같이 소량의 보우잉 또는 벤딩(휨현상)이 있었다.
[표 3]
Figure 112014120694450-pct00011
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 보우잉 또는 휨현상은 규소 웨이퍼를 균열시키기에 충분치 않았다.
비교를 위하여, 비교예 1의 조성물을 하기 표 4에 기재된 성분들을 블렌딩하여 제조하였다.
[표 4]
Figure 112014120694450-pct00012
비교예 1의 조성물을 120℃ 및 120 psi (0.83 MPa) 압력의 가열 프레스에서 15분간 압축 성형시켜, 가열 프레스로부터 제거한 다음, 150℃ 오븐에서 1시간 동안 경화시켰다. 상기 생성된 경화된 비교예 1의 조성물을 영의 모듈러스 (1.0% 스트레인); 150℃에서의 최대 토크에 대해 평가하였다. 별도로, 비교예 1의 조성물을 실시예 1에 대해 상기 기재된 것과 동일한 방법을 사용하여 휨현상 시험용으로 제조하였는데 비교예 1의 조성물을 실시예 1의 조성물 대신 사용하는 점이 예외였으며 규소 웨이퍼 위에 비교용 경화된 실리콘 바디 층을 갖는 2 mm 두께의 비교용 캡슐화된 규소 웨이퍼를 수득하였다. 결과는 하기 표 5에 표로 만들었다.
[표 5]
Figure 112014120694450-pct00013
표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명이 아닌 비교예 1의 경화된 통상의 폴리다이메틸실록산 조성물의 냉각은 비교예의 캡슐화된 규소 웨이퍼가 균열될 정도로 보우되거나 휘게 만들었다.
상기 언급된 실시예 4 내지 7의 조성물이 하기 표 6에 기재된다.
[표 6]
Figure 112014120694450-pct00014
실시예 4 내지 7의 조성물을 120℃ 및 120 psi (0.83 MPa) 압력에서 15분간 가열 프레스에서 압축 성형시키고, 가열 프레스로부터 제거한 다음, 150℃ 오븐에서 1 시간 동안 경화시켰다. 생성된 압축 성형되고 경화된 생성물을 영의 모듈러스 (1% 스트레인); 열팽창 계수에 대해 평가하였다. 결과는 이후 표 7에 표로 만든다.
실시예 4 내지 7의 조성물은 직경이 6 인치 (15.24 cm 직경) 원형 규소 웨이퍼가 있는 도 5의 드로우다운 어셈블리 (100)를 사용하여 보우 측정을 위하여 따로 제조하였다. 드로우다운 어셈블리 (100)를 사용할 때, 6 인치 규소 웨이퍼 (110)를 평면 (예를 들면, 벤치 탑)에 놓았다. 테이프 (78)의 스트립 2개를 규소 웨이퍼 (110)의 주변 엣지 (표시되어있지 않음)로부터 약 1 인치 (2.54 cm) 떨어져서 서로 평행인 규소 웨이퍼 (110)에 인가하였다. 각 테이프 (78)의 두께는 약 200 μm이었다. 코팅 유효량의 실리콘 접착 조성물 (22)을 테이프 (78) 사이에 있는 규소 웨이퍼 (110)의 상부 영역에 도포하였다. 이어서 스퀴즈 (77)를 사용하여 드로우 다운시키고 도 5에서 화살표 (77)로 표시된 방향으로 실리콘 접착 조성물 (22)을 형상화시켰다. 생성된 실리콘 접착 조성물 (22)의 코팅은 두께가 대략 200 μm이었으며 테이프 (78) 사이에 있는 규소 웨이퍼 (110)의 상부 영역에서부터 하부 주변 엣지 영역까지 부분을 캡슐화하였다. 규소 웨이퍼 (110)를 포함하는 생성된 캡슐화된 규소 웨이퍼, 테이프 (78) 및 실리콘 접착 조성물 (22)의 코팅을 150℃의 예열된 가열 플레이트 위에 10분간 놓아 코팅의 실리콘 접착 조성물 (22)을 경화시킨 다음 주위 온도로 냉각시켜 경화된 실리콘 바디와 규소 웨이퍼를 포함하는 캡슐화된 규소 웨이퍼를 수득하였다. 경화된 실리콘 바디 (코팅)의 두께는 조면계를 사용하여 측정하여 코팅 두께에서의 변화로부터 기인할 수 있는 보우 측정에서 관찰되는 임의의 두께 변화를 제거하였다. 경화 및 냉각 단계 후 규소 웨이퍼 (110)의 보우잉 양과 타입은 Tencor Flexus - 2320를 사용하여 측정하였다. 상기 도구는 규소 웨이퍼 표면을 가로질러 레이저를 비추고 표면의 편향각을 측정하여 규소 웨이퍼의 보우를 측정하였다. 결과가 표 7에 나타나 있다.
[표 7]
Figure 112014120694450-pct00015
본 방법의 장점 중 하나는 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디가 경화 온도부터 실온까지 냉각시 다른 캡슐화 물질보다 덜 수축된다는 것이다. 반도체 소자는 전형적으로 수축되지 않거나, 그러한 냉각 중 무시할 정도로 수축하는 물질을 포함하기 때문에, 냉각 중 경화된 실리콘 바디의 이런 감소된 수축은 반도체 소자가 덜 보우잉되거나 덜 휘게하여 바람직하다. 감소된 보우 또는 휨현상 장점은 얇은 반도체 소자, 더욱 특별하게는 반도체 웨이퍼, 더더욱 특별하게는 규소 웨이퍼에 대해 특히 두드러진다. 본 방법의 다른 장점은 경화된 실리콘 바디가 다른 캡슐화 물질과 비교하여 공극이 없거나 이의 양 (개수 및/또는 용적)이 감소될 수 있다는 것이다. 경화된 실리콘 바디에 공극의 양이 감소되었거나 없다는 것은 캡슐화된 반도체 소자의 반도체 소자가 열적 사이클 및 수분 민감성 시험과 같은 신뢰도 시험을 보다 더 잘 수행할 수 있음을 의미한다.
본 발명을 바람직한 실시형태 또는 양태와 관련하여 설명하였지만, 상세한 설명을 읽었을 때 본 발명의 다양한 변경이 당업자에게 명백해질 것이다. 그러므로, 본 명세서에 개시된 발명은 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 그러한 변경을 포함하고자 한다.
예를 들면, 본 방법은 다음과 같은 번호로 표시된 양태 중 임의의 하나일 수 있다.
4. 양태 1, 2, 또는 3에 있어서, 실리콘 접착 조성물이 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물인 방법.
5. 양태 1, 2, 또는 3에 있어서, 실리콘 접착 조성물이 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물이며, 여기서 상기 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물은 성분 (A) 내지 (E): (A) 5 내지 150 중량부의, 분자 당, 평균 2개 이상의 지방족 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리다이유기실록산; (B) 100 중량부의, 분자 당, 평균 1개 이상의 지방족 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 분지된 폴리유기실록산; (C) 1 내지 60 중량부의, 분자 당, 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자와 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리유기수소실록산; (D) 10 내지 850 중량부의 충전제; 및 (E) 촉매량의 부가-반응 촉매를 포함하며; 이때 상기 방법의 단계 (e)에서 부가 경화성 유기폴리실록산 조성물을 경화시켜 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디를 형성시키고, 여기서 경화된 실리콘 바디는 경화된 실리콘 바디를 시험 목적용 반도체 소자로부터 분리시킨 후 ASTM D2240-86에 따라서 측정한 바 25℃에서 60 내지 100 및 150℃에서 40 내지 100의 쇼어 D 경도를 가짐을 특징으로 하는, 방법.
6. 양태 5에서, 여기서: 성분 (A)가 화학식 (1)을 갖는 방법: R1 3SiO-(R2 2SiO)a-SiR1 3, 이때 각각의 R1 및 각각의 R2는 지방족 불포화 유기기, 방향족기, 및 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는, 1가 치환 및 비치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 아래첨자 a는 성분 (A)에 25℃에서 10 내지 1,000,000 mPa·s 범위의 점도를 제공하기에 충분한 값을 갖는 정수인데, 단 평균적으로 R1 및/또는 R2 중 2개 이상은 불포화 유기기이고 R1 및/또는 R2 중 1개 이상은 방향족기이다.
7. 양태 5에서, 여기서 성분 (B)가 화학식 (2)를 갖는 방법: (R3SiO3/2)b(R3 2SiO2/2)c(R3 3SiO1/2)d(SiO4/2)e(XO1/2)f, 이때, 각각의 R3은 지방족 불포화 유기기, 방향족기, 및 방향족이 없고 지방족 불포화가 없는, 1가 치환 및 비치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는데, 단 평균적으로, 분자 당, R3 중 1개 이상은 지방족 불포화 유기기이고 R3 중 1개 이상은 방향족기이고; X는 수소 원자이거나 1가 탄화수소기이며; b는 양수이고; c는 0 또는 양수이며; d는 0 또는 양수이고; e는 0 또는 양수이며; f는 0 또는 양수이고; c/b는 0 내지 10의 범위의 수이며; d/b는 0 내지 0.5의 범위의 수이고; e/(b+c+d+e)는 0 내지 0.3의 범위의 수이며; f/(b+c+d+e)는0 내지 0.4의 범위의 수이다.
8. 양태 5에서, 여기서 성분 (C)가 화학식 (3)의 선형 폴리유기수소실록산을 포함하는 방법: HR4 2SiO-(R4 2SiO)g-SiR4 2H, 이때 각각의 R4는 독립적으로 수소 원자, 상기 예시된 바와 같은 방향족기, 또는 상기 예시된 바와 같은 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기인데, 단 평균적으로 분자 당 1개 이상의 R4는 방향족기이고, 아래첨자 g는 1 이상의 값을 갖는 정수이다.
9. 양태 5에서, 여기서 성분 (C)가 화학식 (3a)의 분지된 폴리유기수소실록산을 포함하는 방법: (R5SiO3/2)h(R5 2SiO2/2)i(R5 3SiO1/2)j(SiO4/2)k(XO)m 이때 X는 수소 원자이거나 1가 탄화수소기이고; 각각의 R5는 독립적으로 수소 원자, 방향족기, 또는 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기인데, 단 평균적으로 분자 당 2개 이상의 R5는 수소 원자이고, 평균적으로 분자 당 1개 이상의 R5는 방향족기이며; h는 양수이고; i는 0 또는 양수이며; j는 0 또는 양수이고; k는 0 또는 양수이며; m은 0 또는 양수이고; i/h는 0 내지 10의 범위의 값을 가지며; j/h는 0 내지 5의 범위의 값을 가지고; k/(h+i+j+k)는 0 내지 0.3의 범위의 값을 가지며; m/(h+i+j+k)는 0 내지 0.4의 범위의 값을 갖는다.
10. 양태 5에 있어서, 여기서 충전제 (D)가 강화 및 연장 무기 충전제인 방법.
11. 양태 5에 있어서, 여기서 부가-반응 촉매 (E)가 하이드로실릴화 반응 촉매이고 하이드로실릴화 반응 촉매 (E)는 유기폴리실록산과 백금의 착물을 포함하는 방법.
12. 양태 5 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 여기서 성분 (A)가 화학식 (1): R1 3SiO-(R2 2SiO)a-SiR1 3을 가지며, 성분 (B)는 화학식 (2): (R3SiO3/2)b(R3 2SiO2/2)c(R3 3SiO1/2)d(SiO4/2)e(XO1/2)f를 가지고, 성분 (C)는 화학식 (3): HR4 2SiO-(R4 2SiO)g-SiR4 2H을 가지며, 충전제 (D)는 강화 및 연장 무기 충전제이고, 부가-반응 촉매 (E)는 하이드로실릴화 반응 촉매이며 하이드로실릴화 반응 촉매 (E)는 유기폴리실록산과 백금의 착물을 포함하는 방법.
13. 양태 5 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 여기서 성분 (A)는 화학식 (1): R1 3SiO-(R2 2SiO)a-SiR1 3을 가지며, 성분 (B)는 화학식 (2): (R3SiO3/2)b(R3 2SiO2/2)c(R3 3SiO1/2)d(SiO4/2)e(XO1/2)f를 가지고, 성분 (C)는 화학식 (3a): (R5SiO3/2)h(R5 2SiO2/2)i(R5 3SiO1/2)j(SiO4/2)k(XO)m의 선형 폴리유기수소실록산을 포함하며, 충전제 (D)는 강화 및 연장 무기 충전제이고, 부가-반응 촉매 (E)는 하이드로실릴화 반응 촉매이고 하이드로실릴화 반응 촉매 (E)는 유기폴리실록산과 백금의 착물을 포함하는 방법.
14. 양태 5 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 여기서 무기 충전제가 반도체 등급 융해 석영, 유리 섬유, 무기 섬유, 알루미나 섬유, 성분으로서 알루미나와 실리카를 포함하는 세라믹 섬유, 붕소 섬유, 지르코니아 섬유, 탄화규소 섬유, 금속 섬유, 또는 기타 섬유상 충전제; 융해 실리카, 결정성 실리카, 침전 실리카, 건식 실리카, 소성(baked) 실리카, 산화아연, 소성 점토, 카본 블랙, 유리 비드, 알루미나, 활석, 탄산칼슘, 점토, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 황산바륨, 이산화티타늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 탄화규소, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화티타늄, 산화베릴륨, 카올린, 운모, 지르코늄으로부터 선택되는, 방법.
15. 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 여기서 캡슐화된 반도체 소자 및 몰드가 서로 분리되어 몰드가 없는 캡슐화된 반도체 소자가 수득되는 방법. 대안적으로, 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 여기서 캡슐화된 반도체 소자와 몰드가 서로 분리되고, 독립적으로 임의의 분배 스테이지와 반도체 소자가 서로 분리되어, 몰드가 없는 캡슐화된 반도체 소자와 임의의 분배 스테이지가 수득되는 방법.

Claims (11)

  1. 경화된 실리콘 바디를 갖는 1개 이상의 주요 표면 위에 캡슐화된 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법으로, 상기 방법은 단계 (i) 내지 (iii):
    (i) 실리콘 접착 조성물을 반도체 소자의 주요 표면 위에 형상화시켜 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 형상화된 실리콘 접착 조성물을 수득하는 단계;
    (ii) 상기 형상화된 실리콘 접착 조성물을 50℃ 내지 200℃의 온도에서 경화시켜 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 경화된 실리콘 바디를 수득하는 단계; 및
    (iii) 상기 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 냉각시켜 상기 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 단계를 포함하며;
    여기서 상기 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디는 25℃에서의 저장 모듈러스가 0.1 기가파스칼 (GPa) 내지 10 GPa이고 상기 경화된 실리콘 바디가 시험 목적용 상기 반도체 소자로부터 분리된 후 0℃ 내지 80℃의 유리 전이 온도를 가짐을 특징으로 할 수 있는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 형상화 단계가 상기 실리콘 접착 조성물을 상기 반도체 소자의 주요 표면 위에 코팅시키거나 분무함으로써 또는 섭씨 50도 (℃) 내지 200℃의 몰드 온도 및 0.8 메가파스칼(MPa) 내지 140 MPa의 게이지 압력에서의 몰드에서 상기 반도체 소자 위에 상기 실리콘 접착 조성물을 성형시킴으로써 상기 반도체 소자의 주요 표면 위에 상기 실리콘 접착 조성물을 형상화시키는 것을 포함하며; 여기서 상기 형상화 단계가 상기 몰드에서 수행될 경우, 상기 경화 단계도 상기 몰드에서 수행되는, 방법.
  3. 경화된 실리콘 바디를 갖는 1개 이상의 주요 표면 위에 캡슐화된 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법으로, 상기 방법은 단계 (a) 내지 (f):
    a. 분배 스테이지 위에 반도체 소자를 놓는 단계;
    b. 상기 분배 스테이지 위에 있는 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면에 실리콘 접착 조성물을 도포하여 이의 1개 이상의 주요 표면 위에 도포된 상기 실리콘 접착 조성물을 갖는 상기 반도체 소자를 포함하는 어셈블리를 형성시키는 단계;
    c. 상기 어셈블리를 압축 몰드에 놓는 단계;
    d. 상기 압축 몰드에서 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면 위에 있는 상기 실리콘 접착 조성물을 섭씨 50도 (℃) 내지 200℃의 몰드 온도 및 0.8 메가파스칼 (MPa) 내지 140 MPa의 게이지 압력에서 압축 성형시켜 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 형상화된 실리콘 접착 조성물을 수득하는 단계;
    e. 상기 형상화된 실리콘 접착 조성물을 50℃ 내지 200℃의 몰드 온도의 상기 압축 몰드에서 경화시켜 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 경화된 실리콘 바디를 수득하는 단계;
    f. 상기 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 냉각시켜 상기 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 단계를 포함하며;
    여기서 상기 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디는 25℃에서의 저장 모듈러스가 0.1 기가파스칼 (GPa) 내지 10 GPa이고 상기 경화된 실리콘 바디가 시험 목적용 상기 반도체 소자로부터 분리된 후 0℃ 내지 80℃의 유리 전이 온도를 가짐을 특징으로 할 수 있는, 방법.
  4. 경화된 실리콘 바디를 갖는 1개 이상의 주요 표면 위에 캡슐화된 반도체 소자를 포함하는 캡슐화된 반도체 소자의 제조 방법으로, 상기 방법은 단계 (c) 내지 (f)와 선택적으로 (a) 및 (b):
    a. 선택적으로, 반도체 소자를 분배 스테이지 위에 놓아 분배 스테이지 어셈블리를 형성시키는 단계; 및
    b. 선택적으로, 상기 분배 스테이지 어셈블리를 사출 몰드에 놓는 단계;
    c. 상기 사출 몰드에 실리콘 접착 조성물을 주입하여 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면에 상기 실리콘 접착 조성물을 도포하는 단계;
    d. 상기 사출 몰드에서 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면 위에 있는 상기 실리콘 접착 조성물을 섭씨 50도 (℃) 내지 200℃의 몰드 온도 및 0.8 메가파스칼 (MPa) 내지 140 MPa의 게이지 압력에서 성형시켜 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 형상화된 실리콘 접착 조성물을 수득하는 단계;
    e. 상기 형상화된 실리콘 접착 조성물을 50℃ 내지 200℃의 몰드 온도에서 경화시켜 상기 반도체 소자의 1개 이상의 주요 표면을 캡슐화하는 상기 경화된 실리콘 바디를 수득하는 단계;
    f. 상기 경화된 실리콘 바디와 반도체 소자를 냉각시켜 상기 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 단계를 포함하며;
    여기서 상기 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디는 25℃에서의 저장 모듈러스가 0.1 기가파스칼 (GPa) 내지 10 GPa이고 상기 경화된 실리콘 바디가 시험 목적용 상기 반도체 소자로부터 분리된 후 0℃ 내지 80℃의 유리 전이 온도를 가짐을 특징으로 할 수 있는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 접착 조성물이 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물인 방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 실리콘 접착 조성물이 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물이며, 여기서 상기 부가 경화성 유기폴리실록산 수지 조성물은 성분 (A) 내지 (E):
    (A) 5 내지 150 중량부의, 분자 당, 평균 2개 이상의 지방족 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리다이유기실록산;
    (B) 100 중량부의, 분자 당, 평균 1개 이상의 지방족 불포화 유기기와 1개 이상의 방향족기를 갖는 분지된 폴리유기실록산;
    (C) 1 내지 60 중량부의, 분자 당, 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자와 1개 이상의 방향족기를 갖는 폴리유기수소실록산;
    (D) 10 내지 850 중량부의 충전제; 및
    (E) 촉매량의 부가-반응 촉매를 포함하며;
    이때 상기 방법의 단계 (e)에서 부가 경화성 유기폴리실록산 조성물을 경화시켜 상기 캡슐화된 반도체 소자의 경화된 실리콘 바디를 형성시키고, 여기서 상기 경화된 실리콘 바디는 상기 경화된 실리콘 바디를 시험 목적용 상기 반도체 소자로부터 분리시킨 후 ASTM D2240-86에 따라서 측정한 바 25℃에서 60 내지 100 및 150℃에서 40 내지 100의 쇼어 D 경도를 가짐을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    성분 (A)가 화학식 (1): R1 3SiO-(R2 2SiO)a-SiR1 3 (여기서, 각각의 R1 및 각각의 R2는 지방족 불포화 유기기, 방향족기, 및 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는, 1가 치환 및 비치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 아래첨자 a는 성분 (A) 에 25℃에서 10 내지 1,000,000 mPa·s 범위의 점도를 제공하기에 충분한 값을 갖는 정수인데, 단 평균적으로 R1들 및 R2들 중 2개 이상은 불포화 유기기이고 R1들 및 R2들 중 1개 이상은 방향족기이다)을 가지거나;
    성분 (B)가 화학식 (2): (R3SiO3/2)b(R3 2SiO2/2)c(R3 3SiO1/2)d(SiO4/2)e(XO1/2)f (여기서, 각각의 R3은 지방족 불포화 유기기, 방향족기, 및 방향족이 없고 지방족 불포화가 없는, 1가 치환 및 비치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는데, 단 평균적으로, 분자 당, R3 중 1개 이상은 지방족 불포화 유기기이고 R3 중 1개 이상은 방향족기이고; X는 수소 원자이거나 1가 탄화수소기이며; b는 양수이고; c는 0 또는 양수이며; d는 0 또는 양수이고; e는 0 또는 양수이며; f는 0 또는 양수이고; c/b는 0 내지 10의 범위의 수이며; d/b는 0 내지 0.5의 범위의 수이고; e/(b+c+d+e)는 0 내지 0.3의 범위의 수이며; f/(b+c+d+e)는 0 내지 0.4의 범위의 수이다)를 가지거나;
    성분 (C)는 화학식 (3): HR4 2SiO-(R4 2SiO)g-SiR4 2H (여기서, 각각의 R4는 독립적으로 수소 원자, 상기 예시된 바와 같은 방향족기, 또는 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는, 상기 예시된 바와 같은 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기인데, 단, 평균적으로 분자 당 1개 이상의 R4는 방향족기이고, 아래첨자 g는 1 이상의 값을 갖는 정수이다)의 선형 폴리유기수소실록산을 포함하거나;
    성분 (C)는 화학식 (3a): (R5SiO3/2)h(R5 2SiO2/2)i(R5 3SiO1/2)j(SiO4/2)k(XO)m (여기서, X는 수소 원자이거나 1가 탄화수소기이고; 각각의 R5는 독립적으로 수소 원자, 방향족기, 또는 방향족이 없으며 지방족 불포화가 없는 1가 치환 또는 비치환된 탄화수소기인데, 단 평균적으로 분자 당 2개 이상의 R5는 수소 원자이고, 평균적으로 분자 당 1개 이상의 R5는 방향족기이며; h는 양수이고; i는 0 또는 양수이며; j는 0 또는 양수이고; k는 0 또는 양수이며; m은 0 또는 양수이고; i/h는 0 내지 10의 범위의 값을 가지며; j/h는 0 내지 5의 범위의 값을 가지고; k/(h+i+j+k)는 0 내지 0.3의 범위의 값을 가지며; m/(h+i+j+k)는 0 내지 0.4의 범위의 값을 갖는다)의 분지된 폴리유기수소실록산을 포함하거나;
    상기 충전제 (D)는 강화 및 연장 무기 충전제이거나;
    상기 부가-반응 촉매 (E)는 하이드로실릴화 반응 촉매이고 상기 하이드로실릴화 반응 촉매 (E)는 유기폴리실록산과 백금의 착물을 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 성분 (A)가 화학식 (1): R1 3SiO-(R2 2SiO)a-SiR1 3을 가지며, 성분 (B)가 화학식 (2): (R3SiO3/2)b(R3 2SiO2/2)c(R3 3SiO1/2)d(SiO4/2)e(XO1/2)f를 가지며, 성분 (C)가 화학식 (3): HR4 2SiO-(R4 2SiO)g-SiR4 2H의 선형 폴리유기수소실록산을 포함하고, 충전제 (D)는 강화 및 연장 무기 충전제이며, 상기 부가-반응 촉매 (E)는 하이드로실릴화 반응 촉매이며 상기 하이드로실릴화 반응 촉매 (E)는 유기폴리실록산과 백금의 착물을 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 성분 (A)가 화학식 (1): R1 3SiO-(R2 2SiO)a-SiR1 3을 가지며, 성분 (B)가 화학식 (2): (R3SiO3/2)b(R3 2SiO2/2)c(R3 3SiO1/2)d(SiO4/2)e(XO1/2)f를 가지고, 성분 (C)가 화학식 (3a): (R5SiO3/2)h(R5 2SiO2/2)i(R5 3SiO1/2)j(SiO4/2)k(XO)m의 선형 폴리유기수소실록산을 포함하고, 충전제 (D)는 강화 및 연장 무기 충전제이며, 상기 부가-반응 촉매 (E)는 하이드로실릴화 반응 촉매이고 상기 하이드로실릴화 반응 촉매 (E)는 유기폴리실록산과 백금의 착물을 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무기 충전제가 반도체 등급 융해 석영, 유리 섬유, 무기 섬유, 알루미나 섬유, 성분으로서 알루미나와 실리카를 포함하는 세라믹 섬유, 붕소 섬유, 지르코니아 섬유, 탄화규소 섬유, 금속 섬유, 또는 기타 섬유상 충전제; 융해 실리카, 결정성 실리카, 침전 실리카, 건식 실리카, 소성(baked) 실리카, 산화아연, 소성 점토, 카본 블랙, 유리 비드, 알루미나, 활석, 탄산칼슘, 점토, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 황산바륨, 이산화티타늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 탄화규소, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화티타늄, 산화베릴륨, 카올린, 운모, 지르코늄으로부터 선택되는, 방법.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서, 상기 캡슐화된 반도체 소자와 몰드를 서로 분리시켜 상기 몰드가 없는 상기 캡슐화된 반도체 소자를 수득하는 방법.
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