用于集成电路封装模具清洗材料的研究 .pdfVIP

用于集成电路封装模具清洗材料的研究

周心其;曹有名;谢飞;田俊玲

【摘要】以乙丙橡胶(EPDM)和顺丁橡胶(BR)为主要材料,通过共混复合的方法,制

备出用于集成电路封装模具清洗的橡胶复合材料.对其力学性能进行了测试,清洗效

果用红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)进行分析.结果表明,随着过氧化二异丙苯(DCP)

的增加,复合材料的撕裂强度急剧下降而拉伸强度变化不大.不同清洗成分具有不同

的清洗效果;通过IR和SEM证实,采用混合胺类清洗成分的橡胶复合材料,清洗效果

优良.

【期刊名称】《材料研究与应用》

【年(卷),期】2010(004)004

【总页数】4页(P351-354)

【关键词】乙丙橡胶;顺丁橡胶;封装清洗材料

【作者】周心其;曹有名;谢飞;田俊玲

【作者单位】广东工业大学材料与能源学院,广东,广州,51006;广东工业大学材料与

能源学院,广东,广州,51006;广东工业大学材料与能源学院,广东,广州,51006;广东工

业大学材料与能源学院,广东,广州,51006

【正文语种】中文

【中图分类】TQ330.6

环氧树脂及其复合物由于具有优异的粘结性能、耐腐蚀性及电性能而被大量应用在

集成电路封装中，在晶体管、大规模集成电路和超大规模集成电路中也有应用[1]．

在集成电路的封装过程中，封装模具由于反复使用环氧树脂及其复合物，长时间使

用后，使得模腔内表面粘附有封装物，影响产品质量，所以对封装模具的清洗是十

分必要．

模具的清洗方法主要有物理法和化学法．目前国内使用较为普遍的物理法主要有手

工打磨法、喷砂法、干冰法以及激光和超声波[2]；化学法一般采用橡胶材料为主

体，复合一些清模成分，当橡胶硫化时，清洗成分通过渗透等作用，与残留的封装

物形成化学结合，随着橡胶硫化的进行，残留封装物与橡胶材料形成一个整体，使

得残留封装物从模具的内表面剥离，从而达到清洗模具的目的．

本研究采用化学法，以未硫化的乙丙橡胶（EPDM）和顺丁橡胶（BR）为原料，

研究硫化剂DCP的用量对胺类清洗成分清洗效果的影响．目前，国内使用的清模

材料以进口为主[3]，国内外这一方面的研究报道很少．

EPDM，牌号3850；BR，牌号9000，广东信力特征橡胶制品有限公司生产．二

乙烯三胺，上海晶纯试剂有限公司生产；三乙醇胺，天津百世试剂有限公司生产；

2－（甲胺基）乙醇，上海晶纯试剂有限公司生产；硫化促进剂，实验室合成；99%

的N－（2－羟乙基）乙二醇，上海晶纯试剂有限公司生产．

XSK－160型开炼机和QLB－D400×400电热平板硫化机，上海第一橡胶机械厂

产品；XL－100型拉力试验机，广州广材实验仪器有限公司产品；百分侧厚仪，

上海六菱仪器厂产品．

对国外清模材料专利的分析发现[4]，清模材料还含有二氧化钛（加入量1～10phr）

和二氧化硅（加入量40～50phr）．本研究所用的配方列于表1．

在橡胶开炼机上，先加入EPDM/BR塑炼一段时间后，再加入二氧化硅，二氧化

钛以及胺类清洗剂，在开炼机上炼至橡胶以完全吃粉后最后加入硫化剂和促进剂，

待橡胶吃完硫化剂后，薄通打三角包，放宽辊距至3mm，出片．

在电热平板硫化仪上硫化，硫化条件为175℃/10MPa×6min．

硫化胶拉伸性能按GB/T528－1998测试，哑铃状试样；撕裂强度按GB/T529－

1999测试，直角型试样．通过机械性能测试，选用性能较好的橡胶配方去工厂现

场实验．

分别选用环氧树脂及其复合物、清模作业后的硫化橡胶和未清模作业的硫化橡胶的

三个样品，其中环氧树脂及其复合物和清模作业橡后的硫化橡胶样品处理成为粉末

状，与NaBr一起研磨后压片；未进行清模作业橡胶样品用四氢呋喃溶解，分别送

入红外测试仪中进行测试．

硫化剂DCP的用量对清洗材料的拉伸强度和撕裂强度的影响如图1所示．由图1

可知，DCP用量对拉伸强度的影响不大，而对撕裂强度的影响较大，随着DCP用

量的增加，撕裂强度呈明显的下降趋势．当DCP用量在2．0phr以下时，硫化

橡胶虽然具有较大的撕裂强度，但容易粘在模具上，不易脱模，且清洗能力较

差．当DCP用量大于3．0phr时，橡胶在高温、高压下容易过硫化，撕裂强度

过低，硫化橡胶较脆，不容易从模具中取出．因此，DCP的最佳用量为2．0～

3．0p