專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體器件的方法和通過該方法生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
采用金屬模具壓鑄、使用液體密封樹脂封裝，或使用液體密封樹脂篩網(wǎng)印刷進行半導(dǎo)體器件的密封。最近小型化半導(dǎo)體器件的趨勢要求電子器件尺寸較小、厚度較薄，和允許薄至500微米或更薄的樹脂密封封裝件。
若在樹脂密封薄的包裝的中使用壓鑄，則可精確地控制密封樹脂的厚度，然而存在的問題是，在液體密封樹脂的流動中半導(dǎo)體芯片發(fā)生垂直位移，或者發(fā)生線的斷裂和線之間的接觸，這是因為在液體密封樹脂的流動中，在壓力作用下，連接到半導(dǎo)體芯片上的接合線變形所致。
另一方面，盡管采用液體密封樹脂封裝或篩網(wǎng)印刷在一定程度上保護接合線避免斷裂和相互接觸，但這些方法更加難以精確控制密封樹脂涂層，且可容易地導(dǎo)致孔隙形成。
提出通過將未密封的半導(dǎo)體器件置入模具內(nèi)，用可模塑的樹脂填充半導(dǎo)體器件與模具之間的空間，并通過使用壓塑來固化樹脂，從而解決上述問題和制造樹脂密封的半導(dǎo)體器件(參見，日本特開專利申請公報(Kokai)(下文稱為“Kokai”)Hei 8-244064、Kokai Hei11-77733和Kokai 2000-277551)。
然而，由于隨著半導(dǎo)體元件的小型化而發(fā)生的半導(dǎo)體芯片變薄，所以這些方法增加了半導(dǎo)體芯片和印刷電路板的翹曲，且可導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的損壞和其性能特征變差。
本發(fā)明的目的是提供一種有效制造密封的半導(dǎo)體器件的方法，該方法防止在密封材料內(nèi)形成孔隙，允許精確控制密封該器件的固化的硅氧烷體的厚度，保護接合線避免斷開和非所需的接觸，且降低半導(dǎo)體芯片和印刷電路板的翹曲。特別地，本發(fā)明的目的是提供這種制造密封的半導(dǎo)體器件的方法，該方法使得可在降低半導(dǎo)體芯片和印刷電路板翹曲所要求的相對低溫下壓塑可固化的硅氧烷組合物。再一目的是提供擁有上述性能的密封的半導(dǎo)體器件。
發(fā)明公開 通過本發(fā)明實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種通過將半導(dǎo)體器件置于模具內(nèi)，并對填充模具和半導(dǎo)體器件之間的空間的可固化的硅氧烷組合物進行壓塑，從而制造密封在固化的硅氧烷體內(nèi)的半導(dǎo)體器件的方法，其中前述可固化的硅氧烷組合物包含下述組組分(A)每一分子具有至少兩個鏈烯基的有機聚硅氧烷；(B)每一分子具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷；(C)鉑類催化劑；和(D)填料，其中或者前述組分(A)含有式RSiO3/2的硅氧烷單元(其中R是單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，或者前述組分(B)含有式R′SiO3/2的硅氧烷單元(其中R′是氫原子或不含脂族不飽和碳碳鍵的單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，或者組分(A)和(B)中的任何一種含有前述硅氧烷單元。
另外，本發(fā)明還提供通過前述方法生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件。
發(fā)明效果 本發(fā)明的方法提供有效制造密封的半導(dǎo)體器件，防止在密封材料內(nèi)形成孔隙，允許精確控制密封該器件的固化的硅氧烷體的厚度，保護接合線避免斷開和非所需的接觸，且降低半導(dǎo)體芯片和印刷電路板的翹曲。特別地，本發(fā)明提供這種制造密封的半導(dǎo)體器件的方法，該方法使得可在降低半導(dǎo)體芯片和印刷電路板翹曲所要求的相對低溫下壓塑可固化的硅氧烷組合物。此外，本發(fā)明提供擁有上述性能的密封的半導(dǎo)體器件。
附圖簡述

圖1說明了適合于實現(xiàn)本發(fā)明方法的壓塑機的主要結(jié)構(gòu)單元。
圖2說明了用為實現(xiàn)本發(fā)明方法而利用的壓塑機密封的半導(dǎo)體器件的密封條件。
圖3是根據(jù)實踐實施例1和2生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件的截面視圖。
圖4是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的截面視圖。
圖5是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的另一截面視圖。
圖6說明了適合于實現(xiàn)本發(fā)明方法的壓塑機的另一結(jié)構(gòu)。
圖7是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的三維視圖的實例。
參考標(biāo)記10半導(dǎo)體芯片12印刷電路板16半導(dǎo)體器件20固定的平板(fixed platen)22下部底座(base)23下部模具24加熱器26下部的緊固制動器30可移動的平板32上部底座33上部夾具34上部模具34a空腔的凹口36夾持器36a，36b空氣端口37彈簧38加熱器39上部的緊固制動器40a，40b剝離膜
42a，42b喂料輥44a，44b卷取輥46導(dǎo)向輥48除靜電器50可固化的硅氧烷組合物70用固化的硅氧烷體密封的半導(dǎo)體器件72固化的硅氧烷體發(fā)明詳述 首先更詳細地考慮制造密封的半導(dǎo)體器件的本發(fā)明方法。
本發(fā)明的方法包括1)將未密封的半導(dǎo)體器件置入模具內(nèi)，2)用可固化的硅氧烷組合物填充模具和半導(dǎo)體器件之間的孔隙，3)對前述可固化的硅氧烷組合物進行壓塑。具有適合于實現(xiàn)該方法的模具的壓塑機可以是常規(guī)的壓塑機，所述壓塑機包括形成模具空腔的上部模具和下部模具用以容納前述半導(dǎo)體器件和用于用可固化的硅氧烷組合物填充這一空腔；施加壓力的夾持器；和通過加熱來固化前述可固化的硅氧烷組合物的加熱器。在例如Kokai Hei 8-244064、Kokai Hei11-77733和Kokai 2000-277551中公開了這種壓塑機的實例。在這些當(dāng)中，最優(yōu)選在Kokai 2000-277551中公開的機器，因為它具有非常簡單的構(gòu)造。
更具體地說，在Kokai 2000-277551的壓塑機中，將未密封的半導(dǎo)體器件置于下部模具內(nèi)，然后將可固化的硅氧烷組合物喂入到上部模具與半導(dǎo)體器件之間的空間內(nèi)，其中在上部模具與下部模具之間夾持該半導(dǎo)體器件，并對該可固化的硅氧烷組合物進行壓塑。前述壓塑機配有成形為框架形狀體的夾持器，所述框架形狀體密閉上部模具的側(cè)面且能沿著前述側(cè)面在開啟與閉合方向上上下滑動，使得當(dāng)模具開啟且夾持器的下端從上部模具的下方樹脂模塑面向下突出時，它總是向下偏移。在其中上部模具和下部模具直接與可固化的硅氧烷組合物直接接觸的情況下，建議用氟類樹脂涂布模具的工作面。特別地，這種壓塑機配有喂料機用以將可從模具以及從固化的硅氧烷體中剝離的膜喂入上部模具的工作位置處。由于在前述壓塑機中，通過剝離膜來密封半導(dǎo)體器件，因此在模具的樹脂模塑面上沒有粘附樹脂，通過剝離膜牢固地密封樹脂模塑空間，且可在沒有形成樹脂溢料的情況下進行模塑。
還給壓塑機配有用于可從模具和固化的硅氧烷體中剝離的膜的另一剝離膜喂料裝置，以用于喂入前述剝離膜以覆蓋打算支持未密封的半導(dǎo)體器件的下部模具的表面。該機器配有剝離膜抽吸裝置，所述抽吸裝置通過空氣抽吸將剝離膜固定在夾持器的下端面上，并將剝離膜固定在通過上部模具的工作面和夾持器的內(nèi)表面確定的模具空間的內(nèi)表面上。這通過從樹脂密封區(qū)域的內(nèi)部底面中抽吸空氣來實現(xiàn)。這種布局可靠地將剝離膜保持在模具的工作面上。剝離膜抽吸裝置進一步包括在夾持器的下端面內(nèi)開放的空氣端口和在夾持器的內(nèi)表面內(nèi)開放的空氣端口且與在夾持器的內(nèi)表面和上部模具的側(cè)面之間形成的空氣通道互連。還可給前述的每一空氣端口提供單獨的空氣抽吸裝置。上部模具的工作面可具有模塑獨立元件用的空腔，所述空腔對應(yīng)于在半導(dǎo)體器件上的半導(dǎo)體芯片的位置。類似地，下端模具的工作面也可具有模塑獨立元件用的空腔，所述空腔對應(yīng)于在半導(dǎo)體器件上的半導(dǎo)體芯片的位置。上部模具能在模具開啟和閉合方向上移動，且朝下部模具偏移。下部模具在其工作面內(nèi)具有溢流空腔以用于當(dāng)半導(dǎo)體器件進行密封時，累積從樹脂模塑空間中溢流出的可固化的硅氧烷組合物。該壓塑機還配有閘門通道，所述閘門通道連接溢流空腔與相對半導(dǎo)體器件壓制的在夾持器的夾持表面內(nèi)的密封區(qū)域。
在操作中，將未密封的半導(dǎo)體器件置于下部模具內(nèi)，將可固化的硅氧烷組合物喂入上部模具和前述半導(dǎo)體器件之間的空間內(nèi)，用可從模具和固化的硅氧烷體中剝離的膜涂布樹脂模塑區(qū)域，且在上部模具與下部模具之間夾持半導(dǎo)體器件以及可固化的硅氧烷組合物。此刻，夾持器在模具開啟和閉合的方向上沿著模塑區(qū)的側(cè)面移動，且向下朝下部模具偏移，以便其下端在上部模具的樹脂模塑面下方突出。然后夾持器與半導(dǎo)體器件接觸，密封密封區(qū)的周邊，和在上部模具與下部模具逐漸朝向彼此移動的同時，可固化的硅氧烷組合物填充模塑空間。在夾持操作過程中，夾持器以框架狀方式閉合樹脂模塑空間。上部模具與下部模具的移動在夾持位置處是不連續(xù)的，結(jié)果模塑空間完全用可固化的硅氧烷組合物填充，且完成半導(dǎo)體器件的密封。
圖1說明了適合于實現(xiàn)本發(fā)明方法的壓塑機的主要結(jié)構(gòu)單元。在這一附圖中，參考標(biāo)記20表示固定的平板，30是可移動的平板。這兩塊平板通過擠壓單元相連并支持。擠壓單元可用電或者水力驅(qū)動，且在垂直的方向上，通過移動可移動的平板30進行密封操作。
參考標(biāo)記22表示下部底座，它與固定的平板20相連。在下部模具23的上表面上形成安裝部分。將通過本發(fā)明方法密封的未密封的半導(dǎo)體器件16包括印刷電路板12和多個半導(dǎo)體芯片10，它們彼此隔開，且縱向和橫向地排列在印刷電路板12上。將未密封的半導(dǎo)體器件16置入下部模具23內(nèi)。參考標(biāo)記24表示附著在下部底座22上的加熱器。加熱器24加熱下部模具23和安裝在下部模具23內(nèi)的未密封的半導(dǎo)體器件16。參考標(biāo)記26表示下部的緊固制動器，它安裝在下部底座22內(nèi)且確定上部模具34的頂部和下部模具23的夾持位置。
上部底座32固定在可移動的平板30上。該器件含有固定到上部底座32上的上部夾具33。上部模具34固定到上部夾具33上。在本發(fā)明方法的一個實施方案中，在印刷電路板12的一個側(cè)面上提供半導(dǎo)體芯片10，并密封在印刷電路板12內(nèi)的半導(dǎo)體芯片10，且使密封的表面平坦。為此，還在密封區(qū)的整個表面上使上部模具34的工作面平坦。在該器件內(nèi)提供的夾持器36形成為框架形狀的結(jié)構(gòu)且閉合上部模具34和上部夾具33的側(cè)面。夾持器36附著在上部底座32上且能相對于它垂直移動。通常，夾持器36通過彈簧37朝下部模具23偏移。從夾持器36的邊緣輕輕地引出上部模具34的工作面，以便在模具的閉合位置內(nèi)，在夾持器36的內(nèi)表面和上部模具34的工作面之間形成密封區(qū)。夾持器36可通過不同于彈簧37的方式例如通過氣筒等偏移。
參考標(biāo)記38表示附著在上部底座32上的加熱器。加熱器38加熱上部模具34和上部夾具33，以便當(dāng)模具閉合時，加熱半導(dǎo)體器件16。該器件配有上部的緊固制動器39，其安裝在上部底座32內(nèi)。使上部的緊固制動器39和下部的緊固制動器26彼此對準，以便當(dāng)模具閉合時，制動器的匹配端面互相接觸。當(dāng)可移動的平板30通過擠壓單元向下移動時，上部的緊固制動器39在模具的緊固位置處接觸下部的緊固制動器26。通過前述緊固位置來確定在密封區(qū)內(nèi)固化的硅氧烷體層的厚度。
參考標(biāo)記40a和40b表示剝離膜，它形成為伸長的帶狀物形式，所述伸長的帶狀物具有適合于覆蓋上部模具34和下部模具23的工作區(qū)的寬度。該剝離膜用于涂布工作區(qū)的密封表面，以便排除模具的工作面與可固化硅氧烷組合物的直接接觸。剝離膜40a和40b由具有均勻強度和容易變形的軟質(zhì)材料制造，以便覆蓋在模具的工作面上的凹口和突出物。同時，膜的材料應(yīng)當(dāng)具有足以耐受模塑溫度的耐熱性且應(yīng)當(dāng)容易從固化的硅氧烷體和模具上剝離。這種膜的實例是由聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、乙烯和四氟乙烯的共聚物(ETFE)、四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯樹脂制造的膜或類似的氟樹脂膜；聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂膜和聚丙烯膜(PP)。
若通過本發(fā)明的方法密封印刷電路板的僅僅一側(cè)，則與可固化的硅氧烷組合物接觸的膜是喂入到上部模具34中的剝離膜40a。將剝離膜40b額外喂入到下部模具23的工作面將改進密封的可靠性，且通過吸收印刷電路板12的厚度的非均勻度，從而排除形成溢料，其中所述厚度的不均勻度是由于剝離膜40b的壓縮性和彈性導(dǎo)致的。然而，原則上，可在供應(yīng)僅僅剝離膜40a到單獨的上部模具34的情況下進行密封。
參考標(biāo)記42a和42b表示喂入剝離膜40a和40b的喂料輥，而44a和44b表示用于剝離膜40a和40b的卷取輥。正如附圖所示，薄膜喂料輥42a和42b以及薄膜卷取輥40a和40b位于模具的相對側(cè)上。上部模具的薄膜喂料輥42a和卷取輥44a附著在可移動的平板30上，而薄膜喂料輥42b和薄膜卷取輥44b附著在固定的平板20上。在這一布局中，剝離膜40a和40b從模具的一側(cè)移動到另一側(cè)。上部模具的薄膜喂料輥42a和卷取輥4a與可移動的平板30一起垂直移動。參考標(biāo)記46表示導(dǎo)向輥，和48表示除靜電器，亦即從剝離膜40a和40b上除去靜電荷的電離器。
喂入到上部模具34的剝離膜40a被固定到上部模具34上并通過空氣抽吸保持。夾持器36具有在夾持器36的下端面內(nèi)開放的空氣端口36a和在夾持器36的內(nèi)側(cè)面內(nèi)開放的空氣端口36b?？諝舛丝?6a與位于模具外側(cè)的抽吸單元相連。密封環(huán)安裝在夾持器的滑動內(nèi)表面上的上部夾具33內(nèi)，以防止當(dāng)空氣通過空氣端口36b抽吸時泄漏。在上部模具34的側(cè)面、上部夾具33的側(cè)面和用于空氣通道的夾持器36的內(nèi)表面之間形成空間，以便在空氣通過空氣端口36b的抽吸作用下，可供應(yīng)剝離膜40a并固定到由上部模具34和夾持器36形成的模塑區(qū)的內(nèi)表面上。除了抽吸作用以外，與空氣端口36a和36b相連的抽吸單元可生成壓縮空氣。供應(yīng)壓縮空氣到空氣端口36a和36b將促進剝離膜40a與模具的工作面相分離。
以下是使用以上所述的模具密封半導(dǎo)體器件的本發(fā)明方法的說明。在圖1中，在中線CL左邊的模具側(cè)內(nèi)，以開啟的狀態(tài)示出了可移動的平板30，其中它位于其最上端的位置。在這一狀態(tài)下，將剝離膜40a和40b新喂入到模具的工作面上，同時將半導(dǎo)體器件16置入下部模具23內(nèi)。半導(dǎo)體器件16層疊在覆蓋下部模具23表面的剝離膜40b上。
在圖1中，在中線CL右邊的模具側(cè)示出了其中剝離膜40a通過抽吸附著在上部模具34和夾持器36的下端面時的狀態(tài)。將剝離膜40a喂入到模具的工作面上，通過空氣端口36a和36b抽吸空氣，將剝離膜40a放置并固定在夾持器36的下端面上，且與此同時，將剝離膜40a適配并固定在夾持器36的內(nèi)表面和上部模具34的工作面上。由于剝離膜40a足夠柔軟且可拉伸，因此在抽吸作用下，它可緊密地適配到夾持器36的內(nèi)表面和上部模具34的工作面上的凹口上。在夾持器36的端面上的空氣端口36a彼此隔開預(yù)定的距離，且分布在上部模具34的周邊。
通過空氣抽吸將剝離膜40a固定到上部模具34上?？晒袒墓柩跬榻M合物50被供應(yīng)到半導(dǎo)體器件16的印刷電路板12上。建議通過使用分配器或類似的計量裝置供應(yīng)可固化的硅氧烷組合物，其用量對應(yīng)于密封空間的內(nèi)部容積。
圖2說明了其中在上部模具34和下部模具23之間夾持半導(dǎo)體器件16的狀態(tài)下的模具。在中線CL左邊的這一附圖中所示的部分模具說明了其中上部模具34向下移動和夾持器36的下端面擠壓半導(dǎo)體器件16的印刷電路板12時的狀態(tài)。上部模具34尚未到達完全夾持的位置，但由于模具空間的周邊通過夾持器36閉合且密封，因此可固化的硅氧烷組合物50通過上部模具34壓縮并開始填充模塑空間。在圖2中，在中線CL右側(cè)上的部分表明上部模具34向下移動到最終的夾持位置處。在這一位置上，上部的夾持制動器39的端面與下部的夾持制動器26的端面接觸。夾持力使夾持器36對抗彈簧37的彈性向上移動，結(jié)果在模塑空間內(nèi)的可固化的硅氧烷組合物50獲得預(yù)定的高度。
通過向下移動上部模具34到夾持位置，降低模塑空間到所需的高度，和密封所使用的可固化的硅氧烷組合物50填充整個模塑空間。正如圖2所示的，在中線CL的左邊，在剝離膜40a和上部模具34的角落之間仍存在小的間隙。然而，當(dāng)上部模具34下降到最低位置時，這一間隙消失，結(jié)果可固化的硅氧烷組合物50完全填充整個模塑空間。
由于模塑空間的周邊通過夾持器36借助剝離膜40a閉合且可靠地密封，因此，從模塑空間中沒有發(fā)生泄漏。在其中在印刷電路板12表面上，例如通過線圖案形成小的臺階的情況下，可借助剝離膜40a，通過擠壓來吸收這些小的突出物，以便當(dāng)模具處于緊固狀態(tài)時，可固化的硅氧烷組合物沒有泄漏出模具空間。由于其在厚度方向上的回彈性，因此，在印刷電路板12的下方側(cè)上的剝離膜40b也可吸收半導(dǎo)體器件16厚度上的偏離，并進而進一步有助于密封的可靠性。
在閉合模具并固化硅氧烷組合物50之后，開啟模具，并從模具中取出密封的半導(dǎo)體器件70。由于通過剝離膜進行密封，因此，可固化的硅氧烷組合物50沒有粘附到模具的工作面上，剝離膜40a和40b可容易地從模具中剝離，使得可從開放的模具中容易地取出密封的半導(dǎo)體器件70?？赏ㄟ^使空氣吹過空氣端口36a和36b來加速從模具的工作面上分離剝離膜40a。在模具打開之后，喂料輥42a、42b以及卷取輥44a和44b被驅(qū)動，并與密封的半導(dǎo)體器件70一起從模具中取出剝離膜40a和40b。
圖3、4和5示出了通過本發(fā)明方法密封的半導(dǎo)體器件70。由于上部模具34具有平坦的工作面，因此，密封的產(chǎn)品的上部表面也變得平坦。通過沿著附圖中所示的中線，在相鄰的半導(dǎo)體芯片10之間切割印刷電路板，從而獲得單獨的密封半導(dǎo)體器件?？赏ㄟ^切割鋸、激光切割器等進行切割。
正如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的方法，在上部模具34的工作面內(nèi)形成在印刷電路板12上對應(yīng)于各半導(dǎo)體芯片10位置的多個空腔34a。換句話說，可在單獨的空腔34a內(nèi)密封每一半導(dǎo)體芯片10。
圖7示出了通過上述方法用固化的硅氧烷體70密封的半導(dǎo)體芯片。也可通過沿著在相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的線，切穿固化的硅氧烷體72和印刷電路板，將該半導(dǎo)體器件70分成單獨的產(chǎn)品?？赏ㄟ^切割鋸、激光切割器等進行切割。
在本發(fā)明方法中使用的可固化的硅氧烷組合物由下述組分組成(A)每一分子具有至少兩個鏈烯基的有機聚硅氧烷；(B)每一分子具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷；(C)鉑類催化劑；和(D)填料，其中或者前述組分(A)含有式RSiO3/2的硅氧烷單元(其中R是單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，或者組分(B)含有式R′SiO3/2的硅氧烷單元(其中R′是氫原子或不含脂族不飽和碳-碳鍵的單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，或者組分(A)和(B)中的任何一種含有前述的硅氧烷單元。
上述組合物中的組分(A)是每一分子具有至少兩個鏈烯基的有機聚硅氧烷。組分(A)中的鏈烯基可以以乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基為代表，其中最優(yōu)選乙烯基。在組分(A)中鏈烯基的鍵合位置可以位于分子末端和/或在分子鏈的側(cè)鏈上?？砂诮M分(A)內(nèi)的除鏈烯基以外的與硅鍵合的基團可包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或類似的烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基或類似的芳基；芐基、苯乙基或類似的芳烷基；氯代甲基、3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基或類似的鹵代烷基。在這些當(dāng)中，最優(yōu)選甲基和苯基。組分(A)可具有直鏈、支化、環(huán)狀、網(wǎng)狀或部分支化的直鏈結(jié)構(gòu)。建議具有帶式RSiO3/2的硅氧烷(T單元硅氧烷)和式SiO4/2的硅氧烷單元(Q單元硅氧烷)的支化或部分支化的直鏈結(jié)構(gòu)。在這些化學(xué)式中，R表示單價烴基，更特別地可例舉前述烷基、鏈烯基、芳基、芳烷基和鹵代烷基。對在25℃下組分(A)的粘度沒有特別限制。然而，為了固化的硅氧烷體更好的機械強度和可固化的硅氧烷組合物的處理條件，建議粘度范圍為50-500,000mPa.s，優(yōu)選范圍為400-100,000mPa.s。當(dāng)組分(A)由式RSiO3/2的硅氧烷單元和/或式SiO4/2的硅氧烷單元組成時，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準聚苯乙烯的重均分子量應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥?,500。
前述組分(A)可例舉下述化合物分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷，分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基苯基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷，分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基苯基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，由下式R13SiO1/2、R12R2SiO1/2和SiO4/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；由下式R12R2SiO1/2和SiO4/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；由下式R1R2SiO2/2和R1SiO3/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；由下式R1R2SiO2/2和R2SiO3/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；或兩種或多種前述有機聚硅氧烷的混合物。在上式中，R1可代表除了鏈烯基以外的單價烴基，例如前述烷基、芳基、芳烷基和鹵代烷基。此外，在上式中，R2可代表與以上列舉的相類似的鏈烯基。
組分(B)是每一分子具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷。在組分(B)中與硅鍵合的氫原子的鍵合位置可以位于分子末端和/或在分子鏈的側(cè)鏈上。組分(B)中與硅鍵合的基團可例舉不含脂族不飽和碳-碳鍵的單價烴基，例如前述烷基、芳基、芳烷基和鹵代烷基。最優(yōu)選甲基和苯基。組分(B)可具有直鏈、支化、環(huán)狀、網(wǎng)狀或部分支化的直鏈分子鏈結(jié)構(gòu)。最優(yōu)選由式R′SiO3/2的硅氧烷(T單元硅氧烷)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元(Q單元硅氧烷)組成的支化或部分支化的直鏈結(jié)構(gòu)。在上式中，R′代表氫原子或不含脂族不飽和碳-碳鍵的單價烴基，例如前述烷基、芳基、芳烷基和鹵代烷基。當(dāng)組分(A)由式RSiO3/2的硅氧烷和/或式SiO4/2的硅氧烷單元組成時，(B)組分應(yīng)當(dāng)優(yōu)選具有直鏈或部分支化的直鏈分子鏈結(jié)構(gòu)。對在25℃下組分(B)的粘度沒有特別限制。然而，為了固化的硅氧烷體更好的機械強度和可固化的硅氧烷組合物的處理條件，建議粘度范圍為5-100,000mPa.s。當(dāng)組分(B)由式R′SiO3/2的硅氧烷單元和/或式SiO4/2的硅氧烷單元組成時，相對于標(biāo)準聚苯乙烯，其重均分子量應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥?,500。
前述組分(B)可例舉下述化合物分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氫聚硅氧烷，分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氫聚硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基苯基硅氧烷、甲基氫硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，分子兩端均用二甲基氫甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，分子兩端均用二甲基氫甲硅烷氧基封端的甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，分子兩端均用二甲基氫甲硅烷氧基封端的甲基苯基聚硅氧烷，用式R13SiO1/2、R12HSiO1/2和SiO4/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；用式R12HSiO1/2和SiO4/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；用式R1HSiO2/2和R1SiO3/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；用式R1HSiO2/2和HSiO3/2表示的硅氧烷單元組成的有機聚硅氧烷共聚物；或兩種或多種前述有機聚硅氧烷的混合物。在上式中，R1可代表除了鏈烯基以外的單價烴基，例如以上所述的那些。
在本發(fā)明的組合物中，應(yīng)當(dāng)以足以固化組合物的用量使用組分(B)。為了確保充分固化而沒有降低機械強度，應(yīng)當(dāng)以每100重量份組分(A)計，使用用量為0.1-100重量份的組分(B)。
組分(C)是促進本發(fā)明組合物固化的鉑類催化劑。下述是這種催化劑的具體實例鉑細粉、鉑黑、在氧化硅載體上的鉑細粉、在活性炭上的鉑細粉、氯鉑酸、四氯化鉑、氯鉑酸的醇溶液、鉑-烯烴絡(luò)合物、鉑-鏈烯基硅氧烷絡(luò)合物和含有前述鉑類催化劑且具有不超過10微米的顆粒尺寸的熱塑性樹脂粉末。該熱塑性樹脂可例舉聚苯乙烯樹脂、尼龍樹脂、聚碳酸酯樹脂和有機硅樹脂。
在本發(fā)明的組合物中，應(yīng)當(dāng)以足以促進組合物固化的用量使用組分(C)。特別地，在本發(fā)明的組合物中，優(yōu)選以包含在這一組分內(nèi)的金屬鉑的用量(以重量為單位)保持在0.1-500ppm范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1-50ppm范圍內(nèi)來使用它。
組分(D)是為改進固化的硅氧烷體的機械強度或物理性能而添加到組合物中的填料。這種填料可包括煅制氧化硅、沉淀氧化硅、二氧化鈦或類似的增強填料；氧化鋁、石英粉末、氮化硅、氮化硼、氮化鋁或類似的導(dǎo)熱填料；金、銀、銅、鍍金屬的樹脂粉末，或類似的導(dǎo)電填料；玻璃纖維、碳纖維、鈦晶須或類似的纖維狀填料；有機硅樹脂粉末、尼龍樹脂粉末、丙烯酸樹脂粉末或由有機樹脂制造的類似填料；或者用有機硅化合物，例如有機基烷氧基硅烷、有機基氯代硅烷、有機基硅氮烷等表面處理的前述填料。
對在本發(fā)明的組合物中應(yīng)當(dāng)使用的組分(D)的用量沒有特別限制。根據(jù)在由本發(fā)明的組合物獲得的固化的硅氧烷體內(nèi)充足的機械強度或物理性能的角度考慮，建議添加用量等于或超過60wt％的組分(D)。
該組合物可摻入為了改進儲存穩(wěn)定性和組合物的處理條件而要求的一些任選的固化抑制劑。這種抑制劑可用下述為代表2-甲基-3-丁炔-2-醇、3，5-二甲基-1-己炔-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇或類似的炔醇；3-甲基-3-戊烯-1-炔、3，5-二甲基-3-己烯-1-炔或類似的烯-炔化合物；1，3，5，7-四甲基-1，3，5，7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、1，3，5，7-四甲基-1，3，5，7-四己烯基-環(huán)四硅氧烷、苯并三唑等。在本發(fā)明的組合物中，應(yīng)當(dāng)使用以重量單位計用量為10-50,000ppm的前述固化抑制劑。
為了改進組合物的粘合性能，它可摻入粘合促進劑。這種粘合促進劑可由不同于組分(A)和(B)的每一分子具有至少一個與硅鍵合的烷氧基的有機硅化合物組成。前述烷氧基可用甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基和甲氧基乙氧基為代表，其中最優(yōu)選甲氧基。此外，粘合促進劑可含有除了前述有機基硅化合物中的與硅鍵合的烷氧基以外的基團，例如取代或未取代的單價烴基，例如前述烷基、鏈烯基、芳基、芳烷基、鹵代烷基等；3-環(huán)氧丙氧基丙基、4-環(huán)氧丙氧基丁基或類似的環(huán)氧丙氧基烷基；2-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基、3-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)丙基或類似的環(huán)氧基環(huán)己基烷基；4-氧基硅烷基丁基、8-氧基硅烷基辛基或類似的氧基硅烷基烷基，或其它含環(huán)氧基的單價有機基團；3-甲基丙烯酰氧基丙基或類似的含丙烯酰基的單價有機基團；或氫原子。在前述粘合促進劑中，優(yōu)選每一分子至少一個基團由前述含環(huán)氧基的單價烴基，或者含有丙烯酰基的單價有機基團構(gòu)成。建議前述有機基硅化合物具有與組分(A)和(B)反應(yīng)的基團。更具體地說，這些可以是與硅鍵合的鏈烯基或與硅鍵合的氫原子。為了與各種基底更好的粘合性，建議從含有單價有機基團和每一分子具有至少一個環(huán)氧基的那些中選擇前述有機基硅化合物。這種有機基硅化合物的實例是有機基硅烷化合物和有機基硅氧烷低聚物。這種有機基硅氧烷低聚物可具有直鏈、部分支化的直鏈、支化、環(huán)狀或網(wǎng)狀的分子鏈結(jié)構(gòu)。優(yōu)選直鏈、支化和網(wǎng)狀的分子鏈結(jié)構(gòu)。前述有機基硅化合物可例舉3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或類似的硅烷化合物；在一個分子中含有至少一個與硅鍵合的鏈烯基的硅氧烷化合物，或者與硅鍵合的氫原子，或者與硅鍵合的烷氧基，具有至少一個與硅鍵合的烷氧基的硅烷化合物與在一個分子內(nèi)具有至少一個與硅鍵合的羥基和與硅鍵合的鏈烯基的硅氧烷化合物的混合物；下式的硅氧烷化合物 (其中“a”、“b”和“c”是正數(shù))，和下式的硅氧烷化合物 對粘合促進劑可在其內(nèi)使用的用量沒有特別限制，但建議每100重量份組分(A)，使用用量為0.01-10重量份的粘合促進劑。
在沒有損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可結(jié)合該組合物與其它的任選的組分，例如炭黑或類似的顏料；氧化鐵或類似的耐熱試劑、染料、阻燃劑、潤滑劑等。
該組合物可包括一種液體或兩種液體的混合物，但為了更好的固化性和在較低溫度下的固化性，建議制備由含組分(A)、(C)、(D)作為主要組分但不具有組分(B)的組合物和含組分(B)、(D)作為主要組分但不具有組分(C)的組合物組成的兩種液體類型組合物。建議這種兩種液體類型組合物以在使用過程中待混合或者在使用之前直接混合的兩種獨立的液體形式儲存。
當(dāng)該組合物是兩種液體類型組合物時，可在使用之前，通過行星式混合器、輥式混合器、齒狀混合器或其它混合裝置，直接混合該液體?？赏ㄟ^靜態(tài)混合器進行在使用過程中兩種液體的連續(xù)混合。
本發(fā)明的可固化的硅氧烷組合物不僅可用作保護劑用于保護半導(dǎo)體芯片和布線，而且可用作半導(dǎo)體芯片和印刷電路板的絕緣層，或者用作半導(dǎo)體芯片和印刷電路板的減震層。對于固化的硅氧烷體的形式?jīng)]有特別限制，可以以軟質(zhì)橡膠、硬質(zhì)橡膠、樹脂等形式使用它們。特別地，建議提供不超過1GPa的組合彈性模量。
可通過本發(fā)明的方法用固化的硅氧烷體密封的半導(dǎo)體器件可例舉安裝半導(dǎo)體芯片的印刷電路板、在電連接之前的半導(dǎo)體芯片或者在切割成單獨的半導(dǎo)體器件之前的半導(dǎo)體晶片。圖3和4中示出了這種半導(dǎo)體器件的實例，它們分別說明了在印刷電路板上由半導(dǎo)體芯片組成的半導(dǎo)體器件，和由線接合的半導(dǎo)體芯片和印刷電路板以及多根引線組成的器件。在圖3的實施方案中，在由聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、BT樹脂或陶瓷制造的印刷電路板12上通過粘合劑固定芯片之后，通過線接合半導(dǎo)體芯片10與由金或鋁制造的接合線，來形成半導(dǎo)體器件。在圖4的半導(dǎo)體器件的實施方案中，半導(dǎo)體芯片與印刷電路板通過使用焊料球或?qū)щ妷K(bump)電連接。為了增強，焊料球或?qū)щ妷K可摻入底層填充劑(underfill agent)。這種底層填充劑可由可固化的環(huán)氧樹脂組合物或者可固化的硅氧烷組合物組成。在圖3和4的半導(dǎo)體器件中，為了在密封半導(dǎo)體器件之后連接半導(dǎo)體器件與其它印刷電路板，在與芯片相對的一側(cè)上，提供支持這些器件的印刷電路板12，其中外電極例如焊料球形成在印刷電路板的背側(cè)上。若器件由在印刷電路板的上部側(cè)上排列的多個同時密封的半導(dǎo)體芯片組成，則該封裝件可通過鋸開或者通過穿孔，分成單獨密封的半導(dǎo)體器件。圖5示出了晶片級芯片規(guī)模封裝件(Chip Scale Package，亦即CSP)的實例。
當(dāng)在以上所述的壓塑機內(nèi)，在通過本發(fā)明方法用固化的硅氧烷體密封半導(dǎo)體器件的過程中，可固化的硅氧烷組合物與模具直接接觸時，它在模具的模塑表面上留下粘附到這些表面上的糊狀物質(zhì)。因此，建議通過前述剝離膜進行壓縮密封。使用這種膜使得能用樹脂連續(xù)密封，延長模具清洗操作之間的間隔時間，并因此增加生產(chǎn)效率。
對壓塑條件沒有特別限制。然而，為了降低在印刷電路板和半導(dǎo)體芯片內(nèi)的應(yīng)力，建議維持加熱溫度在60℃-130℃范圍內(nèi)。此外，預(yù)熱模具可改進壓塑循環(huán)時間?？晒袒墓柩跬榻M合物的涂鋪取決于組合物的類型。然而，可通過在來自下部模具的熱量預(yù)熱的印刷電路板上，逐滴施加組合物來控制涂鋪。
實施例 參考實踐和對比實施例，更詳細地描述制造半導(dǎo)體器件的方法和本發(fā)明的半導(dǎo)體器件。以下描述評價半導(dǎo)體器件的性能所采用的工序。
肉眼觀察用固化的硅氧烷體或固化的環(huán)氧樹脂體密封的半導(dǎo)體器件的表面，并基于以下所述的標(biāo)準評價完全填充和光滑的表面-○；表面部分不光滑-△；在全部表面上不光滑-×；邊緣部分沒有填充-××。
通過牢固地固定用固化的硅氧烷體或固化的環(huán)氧樹脂體密封的半導(dǎo)體器件組件的一個長側(cè)面，之后將其切割成單獨的半導(dǎo)體器件，并在固定側(cè)的位置上測量其它長側(cè)面的高度，從而測定翹曲。
通過將在用固化的硅氧烷體密封的印刷電路板上具有半導(dǎo)體器件的組件切割成單獨密封的半導(dǎo)體器件，從而評價這一性能。通過使用鋸機(Disco Corporation的產(chǎn)品；CS切割機，15,000rpm)，進行切割。使用下述標(biāo)準用于評價毛刺不超過10微米-O；毛刺在10-25微米范圍內(nèi)-△；毛刺超過25微米-×；眾多毛刺超過25微米-××。
制備在實踐實施例中使用的具有以下列出的組分的可氫化硅烷化固化的硅橡膠組合物。以下同樣給出了測量所制備的硅橡膠組合物的粘度與可固化性所使用的方法以及測量復(fù)合彈性模量和熱膨脹系數(shù)所使用的方法。
有機聚硅氧烷(A-1)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準聚苯乙烯時重均分子量為4,600且用下述平均組成式表示的有機硅樹脂[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]0.43[(CH3)3SiO1/2]0.02(SiO4/2)0.55 有機聚硅氧烷(A-2)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準聚苯乙烯時重均分子量為1,100且用下述平均組成式表示的有機硅樹脂[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]0.50[(CH3)3SiO1/2]0.15(SiO4/2)0.35 有機聚硅氧烷(A-3)分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的粘度為40Pa.s的二甲基聚硅氧烷； 有機聚硅氧烷(A-4)分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的粘度為2,100mPa.s的二甲基聚硅氧烷； 有機聚硅氧烷(B-1)分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的粘度為40mPa.s的甲基氫聚硅氧烷； 鉑類催化劑(C-1)鉑-1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷絡(luò)合物的1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷溶液； 填料(D-1)平均粒度為0.5微米的球形氧化硅細粒； 填料(D-2)平均粒度為8微米的球形氧化硅細粒； 填料(D-3)平均粒度為10微米的球形氧化鋁細粒； 填料(D-4)BET比表面積為200m2/g的煅制氧化硅； 固化抑制劑2-苯基-3-丁炔-2-醇； 粘合促進劑用下述平均組成式表示的硅氧烷化合物 顏料炭黑。
通過BS-型旋轉(zhuǎn)粘度計(Tokimec Co.的產(chǎn)品，型號BS；RotorNo.7；旋轉(zhuǎn)頻率2.5rpm)，在25℃下測量硅橡膠組合物的粘度。
在各種測量溫度(80℃、100℃和120℃)下，使用固化計(JSR公司的產(chǎn)品)，測量硅橡膠組合物的可固化性。當(dāng)在模具閉合之后，因交聯(lián)導(dǎo)致的扭矩開始出現(xiàn)時的時間測量作為IP值(單位秒)，和當(dāng)扭矩為最終固化時可達到的扭矩的90％時的時間測量作為T90值(單位秒)。
通過在120℃下在30kgf/cm2的負載下對硅橡膠組合物進行壓塑5分鐘，然后在烘箱中在120℃下再次熱處理該產(chǎn)品1小時，從而生產(chǎn)硅橡膠。采用測量粘彈性的儀器(剪切頻率1Hz，應(yīng)變率0.5％)測量復(fù)合彈性模量。
采用熱機械分析儀(TMA)，在50-150℃范圍內(nèi)的測量溫度下，測量通過以上所述的方法生產(chǎn)的硅橡膠的熱膨脹系數(shù)。
在本發(fā)明的實踐實施例中，使用圖3所示類型的半導(dǎo)體器件。更具體地說，通過35微米厚的環(huán)氧樹脂小片粘合劑層，將(8mm×14mm)的半導(dǎo)體芯片固定到(70mm×160mm)的聚酰亞胺樹脂印刷電路板上。該印刷電路板由層壓的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成，所述層壓結(jié)構(gòu)體通過借助厚度為17微米的環(huán)氧樹脂粘合劑層將18微米厚的銅箔施加在75微米厚的聚酰亞胺樹脂膜的一側(cè)上而形成。然后由前述箔制造電路圖案。除去線接合電路圖案所要求的部分，并用光敏焊料掩膜涂布印刷電路板的表面。通過48個金接合線電連接并線材接合半導(dǎo)體器件的電路圖案和芯片塊?？傊?，將分成3個區(qū)域每個區(qū)域18個芯片的54塊半導(dǎo)體芯片固定到印刷電路板上并通過線接合形成為各自的線圖案。
在室溫下，將通過以1∶1的重量比混合具有表1所示組分的兩種液體類型的硅橡膠組合物的液體A和液體B而制備的硅橡膠組合物(I)(用量為20g)施加到聚酰亞胺樹脂印刷電路板上的預(yù)定位置處。通過靜態(tài)混合器手槍，混合前述液體組分。之后，將印刷電路板置入圖1所示類型的壓塑機的下部模具內(nèi)。用由四氟乙烯樹脂制造的剝離膜涂布前述模塑機的上部和下部模具，并通過空氣抽吸擠壓該膜到密封表面上。在印刷電路板的緊固狀態(tài)下，在80℃下，在50kgf/cm2的負載下進行模塑2分鐘。之后，打開模具，從模具中取出產(chǎn)品，并在烘箱中在120℃下熱處理1小時。結(jié)果，產(chǎn)生在半導(dǎo)體芯片表面上具有500微米厚的硅橡膠層的密封的半導(dǎo)體器件。表4示出了所得半導(dǎo)體器件的特征。
以與實踐實施例1相同的方式制備半導(dǎo)體器件，所不同的是使用通過以1∶1的重量比混合具有表1所示組分的兩種液體類型的硅橡膠組合物的液體A和液體B而制備的硅橡膠組合物(II)，而不是硅橡膠組合物(I)。表4示出了所得半導(dǎo)體器件的特征。
[表1] *表示在液體(A)內(nèi)的金屬鉑的含量(重量單位) 以與實踐實施例1相同的方式制備半導(dǎo)體器件，所不同的是使用具有表2所示的組分的一種液體類型的硅氧烷組合物(III)，而不是硅橡膠組合物(I)，且在120℃和50kgf/cm2的壓力下壓塑4分鐘之后，進一步在烘箱中在120℃下熱處理產(chǎn)品1小時。表4示出了所得半導(dǎo)體器件的特征。
以與實踐實施例1相同的方式制備半導(dǎo)體器件，所不同的是使用具有表2所示的組分的一種液體類型的硅氧烷組合物(IV)，而不是硅橡膠組合物(I)，且在120℃和50kgf/cm2的壓力下壓塑4分鐘之后，進一步在烘箱中在120℃下熱處理產(chǎn)品1小時。表4示出了所得半導(dǎo)體器件的特征。
以與實踐實施例1相同的方式制備半導(dǎo)體器件，所不同的是使用具有表2所示的組分的一種液體類型的硅氧烷組合物(V)，而不是硅橡膠組合物(I)，且在120℃和50kgf/cm2的壓力下壓塑4分鐘之后，進一步在烘箱中在120℃下熱處理產(chǎn)品1小時。表4示出了所得半導(dǎo)體器件的特征。
*表示在液體(A)內(nèi)的金屬鉑的含量(重量單位)**表示在硅橡膠組合物內(nèi)的含量(重量單位)[對比例3] 以與實踐實施例1相同的方式，通過用400微米厚的固化的環(huán)氧樹脂體密封半導(dǎo)體芯片，來制備半導(dǎo)體器件，所不同的是使用具有表3所示特征的液體環(huán)氧樹脂組合物(Hitachi Chemical Co.，Ltd.的CEL-C-7400)，而不是硅橡膠組合物(I)，且在170℃和50kgf/cm2的負載下壓塑5分鐘之后，進一步在烘箱中，在150℃下熱處理產(chǎn)品1小時。表4中示出了所得半導(dǎo)體器件的特征。
[表3]
采用BS-型旋轉(zhuǎn)粘度計(Tokimec Co.，的產(chǎn)品，轉(zhuǎn)子No.7，旋轉(zhuǎn)頻率10rpm)，測量在25℃下液體可固化硅氧烷組合物的粘度。
通過在50kgf/cm2的負載和170℃的溫度下對液體可固化的環(huán)氧樹脂組合物進行壓塑5分鐘，然后在烘箱中在150℃下熱處理產(chǎn)品1小時，從而形成環(huán)氧樹脂固化體。根據(jù)JIS K 6253，通過A型硬度計測量硬度。采用測量粘彈性的儀器(剪切頻率1Hz，應(yīng)變率0.5％)測量在25℃下的復(fù)合彈性模量。通過熱機械分析儀(TMA)，在從室溫到90℃的溫度范圍內(nèi)測量熱膨脹系數(shù)。
[表4]
本發(fā)明的方法提供有效地制造密封的半導(dǎo)體器件，防止在密封材料內(nèi)形成孔隙，允許精確控制密封該器件的固化的硅氧烷體的厚度，保護接合線避免斷開和非所需的接觸，且降低半導(dǎo)體芯片和印刷電路板的翹曲。特別地，本發(fā)明提供這種制造密封的半導(dǎo)體器件的方法，該方法使得可在降低半導(dǎo)體芯片和印刷電路板翹曲所要求的相對低溫下壓塑可固化的硅氧烷組合物。因此，本發(fā)明的方法適合于小型化和變薄電子儀器。
權(quán)利要求
1.一種制造密封在固化的硅氧烷體內(nèi)的半導(dǎo)體器件的方法，包括將半導(dǎo)體器件置于模具內(nèi)，并對填充所述模具和所述半導(dǎo)體器件之間的空間的可固化的硅氧烷組合物進行壓塑，其中所述可固化的硅氧烷組合物包含下述組分(A)每一分子具有至少兩個鏈烯基的有機聚硅氧烷；(B)每一分子具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷；(C)鉑類催化劑；和(D)填料，其中或者所述組分(A)含有式RSiO3/2的硅氧烷單元(其中R是單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，或者所述組分(B)含有式R′SiO3/2的硅氧烷單元(其中R′是氫原子或不含脂族不飽和碳-碳鍵的單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，或者組分(A)和(B)中的任何一種含有所述硅氧烷單元。
2.權(quán)利要求1的方法，其中或者所述組分(A)含有式RSiO3/2的硅氧烷單元(其中R是單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，且當(dāng)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準聚苯乙烯時的重均分子量等于或超過1500，或者組分(B)含有式R′SiO3/2的硅氧烷單元(其中R′是氫原子或不含脂族不飽和碳-碳鍵的單價烴基)和/或式SiO4/2的硅氧烷單元，且當(dāng)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準聚苯乙烯時的重均分子量等于或超過1500，或者組分(A)和(B)中的任何一種含有所述硅氧烷單元，且當(dāng)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準聚苯乙烯時的重均分子量等于或超過1500。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述組分(D)在可固化的硅氧烷組合物內(nèi)的含量等于或超過60wt％。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述可固化的硅氧烷組合物是由含組分(A)、(C)、(D)作為主要組分但不含組分(B)的組合物和含組分(B)、(D)作為主要組分但不含組分(C)的組合物組成的兩種液體類型組合物。
5.權(quán)利要求1的方法，其中在將半導(dǎo)體器件置入下部模具內(nèi)并將可固化的硅氧烷組合物喂入到上部模具與半導(dǎo)體器件之間的空間內(nèi)之后，在所述上部模具與所述下部模具之間緊固半導(dǎo)體器件，并對所述可固化的硅氧烷組合物進行壓塑。
6.權(quán)利要求1的方法，其中固化的硅氧烷體的復(fù)合彈性模量為等于或小于1GPa。
7.權(quán)利要求1的方法，其中密封至少兩個半導(dǎo)體器件，然后將所得密封的組件切割成獨立密封的半導(dǎo)體器件。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述未密封的半導(dǎo)體器件包括在通過接合線電連接的印刷電路板上的半導(dǎo)體芯片。
9.權(quán)利要求8的方法，其中將所述可固化的硅氧烷組合物施加到印刷電路板上的半導(dǎo)體芯片上，并用固化的硅氧烷體密封在半導(dǎo)體芯片和接合線之間的連接。
10.權(quán)利要求1的方法，其中用附著的剝離膜覆蓋模具的內(nèi)表面。
11.權(quán)利要求10的方法，其中通過空氣抽吸將剝離膜附著在模具的內(nèi)表面上。
12.通過權(quán)利要求1-11任何一項的方法生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件。
全文摘要
通過將半導(dǎo)體器件置于模具內(nèi)，并對填充所述模具和所述半導(dǎo)體器件之間的空間的可固化的硅氧烷組合物進行壓塑，從而制造在固化的硅氧烷體內(nèi)密封的半導(dǎo)體器件的方法，其中該可固化的硅氧烷組合物包含下述組組分(A)每一分子具有至少兩個鏈烯基的有機聚硅氧烷；(B)每一分子具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷；(C)鉑類催化劑；和(D)填料，其中組分(A)和(B)中的任何一種含有T單元硅氧烷和/或Q單元硅氧烷。通過利用這一方法，密封的半導(dǎo)體器件在密封材料內(nèi)不含孔隙，且可控制固化的硅氧烷體的厚度。
文檔編號C08L83/04GK1898786SQ20048003851
公開日2007年1月17日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者森田好次, 峰勝利, 中西淳二, 江南博司 申請人:陶氏康寧東麗株式會社