一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料及其生产工艺的制作方法

本发明属于半导体领域，尤其涉及一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料及其生产工艺。

背景技术：

国家一直大力提倡减少挥发性有机物vocs的排放。传统平板压接式硅芯片的屏蔽保护工艺一般采用80#真空封蜡作为屏蔽保护材料，真空封蜡熔点为80℃，保护熔点低，对芯片的制作工艺上存在着温度和操作制约，高温后真空封蜡难以去除彻底；使用中必须用二甲苯、丙酮等有机溶剂进行溶解涂覆和去除，存在着vocs排放量增大的环保隐患；近年来行业实施的旋转腐蚀机工艺虽然免保护，但存在着台面上阴极镀膜层边缘浅腐蚀的问题，造成镀膜电极层周边部位偏薄，厚度不均匀的现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术和环保存在的以上问题，提供一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料及其生产工艺，能够耐温耐酸耐碱，对平板压接式硅芯片进行有效的腐蚀屏蔽保护且去除便捷无残留。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料，所述保护材料由甲组分和乙组分按照10:1的重量比混合制成；

甲组分由以下重量份数比的成分组成：

三乙胺6-10份、马来酸酐2-12份、聚氯乙烯2-8份、纳米氧化铝4-12份、纳米氧化铝7-11份、丁基锡酸9-15份、聚丙烯0.5-3.5份、硅微粉1-5份、过氧化二乙酰2-4份、硅胶11-17份、聚酰亚胺0.5-1.5份、环氧树脂1.5-4.5份、乙醇1-3份、丙烯酸丁酯3-7份、丙烯酸1-9份、环戊烯0.5-1.5份、偶氮二异丁腈1-3份、丙烯酸树脂3-7份、石蜡1-5份、聚四氟乙烯1-3份；

乙组分由以下重量份数比的成分组成：

引发剂11-23份、抗氧化剂9-15份、聚合物增塑剂7-22份、颜料15-21份、单体增塑剂1-9份、阻燃剂6-12份、热稳定剂3-11份、防老剂1-5份、增粘剂2-6份、润湿剂5-15份。

进一步地，所述保护材料由甲组分和乙组分按照10:1的重量比混合制成；甲组分由以下重量份数比的成分组成：三乙胺8份、马来酸酐7份、聚氯乙烯5份、纳米氧化铝8份、纳米氧化铝9份、丁基锡酸12份、聚丙烯2份、硅微粉3份、过氧化二乙酰3份、硅胶14份、聚酰亚胺1份、环氧树脂3份、乙醇2份、丙烯酸丁酯5份、丙烯酸5份、环戊烯1份、偶氮二异丁腈2份、丙烯酸树脂5份、石蜡3份、聚四氟乙烯2份；乙组分由以下重量份数比的成分组成：引发剂17份、抗氧化剂12份、聚合物增塑剂15份、颜料18份、单体增塑剂5份、阻燃剂9份、热稳定剂7份、防老剂3份、增粘剂4份、润湿剂10份。

本发明还提供一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：

步骤s1：将屏蔽保护胶带膜卷通过覆膜机构同时压沾在芯片的阴阳两极；

步骤s2：用刀具沿芯片边缘割除多余的屏蔽保护胶带膜；

步骤s3：将芯片放入自动磨角机，直接用金刚砂磨去台面上的屏蔽保护胶带膜并同时进行台面磨角造型，得到既裸露出需腐蚀的台面又双面保护的芯片在制品；

步骤s4：将保护好的芯片放置自动旋转腐蚀机，调整底水保护芯片侧面，依次进行腐蚀、冲洗、脱水环节，然后进行涂覆台面保护胶；

步骤s5：中间测试时，将阳极放在芯片侧面，阴极测试表笔斜向轻轻插入屏蔽保护胶带膜进行测试，需再次腐蚀时，取小块胶带膜补粘测试孔；

步骤s6：芯片进入150℃烘箱进行台面保护胶固化；

步骤s7：固化后直接撕除芯片两面屏蔽保护胶带膜，表面无残留，完成整个芯片保护腐蚀过程。

进一步地，所述步骤s1中的覆膜机构包括左右对称分布的两个支撑安装座，两个支撑安装座之间水平安装有第一橡胶棍，支撑安装座顶部竖直安装有调节支架，调节支架内部安装有调节滑块，两个调节滑块之间水平安装有第二橡胶棍，调节滑块顶部中央安装有压紧件，调节支架顶部中央竖直安装有调节件，调节件底部与压紧件相连；第一橡胶棍一端连接有转动座；支撑安装座两侧顶端水平安装有支撑面板，支撑安装座两侧中间水平固定有支撑块；

所述支撑安装座顶部中间对称设有两个限位卡槽，限位卡槽中间水平设有定位穿孔，支撑安装座顶部两端对称设有两个限位螺孔，限位螺孔中安装有限位螺杆，支撑安装座中间水平设有第一转动连接孔，支撑安装座底部中央设有凹槽；支撑面板内侧设有限位凸台，限位凸台两端对称设有与限位螺孔相配合的限位穿孔，限位螺杆内端穿过限位螺孔与限位穿孔转动连接；

所述第一橡胶棍一端设有与第一转动连接孔相配合的第一转动连接轴，第一橡胶棍另一端设有与第一转动连接孔相配合的第二转动连接轴，第二转动连接轴周侧均布有转动卡槽；转动座包括转动圆板以及垂直设置在转动圆板外表面边缘的转动把手，转动圆板中央设有与第二转动连接轴相配合的固定连接孔，固定连接孔内侧均布有与转动卡槽相配合的转动凸起；

所述调节支架包括调节顶板，调节顶板两端对称设有与限位卡槽相配合的限位立板，限位立板内表面竖直设有滑动卡槽，限位立板底端水平设有与定位穿孔相对应的定位螺孔，定位螺孔中安装有定位顶丝，调节顶板中央竖直设有调节螺孔；调节滑块两侧面对称设有与滑动卡槽相配合的滑动凸起，调节滑块中央水平设有第二转动连接孔；压紧件包括压垫以及设置在压垫顶部的连接块，连接块顶面设有导向连接孔；调节件包括调节螺杆以及设置在调节螺杆顶部的调节块，调节螺杆底端穿过调节螺孔与导向连接孔相连；第二橡胶棍两端对称设有与第二转动连接孔相配合的第三转动连接轴。

进一步地，所述屏蔽保护胶带膜卷的制备工艺包括以下步骤：

步骤一：按照配比对甲组分和乙组分的各成分进行称取；

步骤二：依次将三乙胺、马来酸酐、聚氯乙烯、丁基锡酸、聚丙烯、过氧化二乙酰、硅胶、聚酰亚胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸、环戊烯、偶氮二异丁腈、丙烯酸树脂、聚四氟乙烯和蒸馏水加入到反应釜中，在150-200℃的环境下进行混合超声波搅拌，搅拌速度为150-250r/min，得到初级混合物；

步骤三：然后将纳米氧化铝、纳米氧化铝、硅微粉、乙醇、石蜡、环氧树脂依次加入到初级混合物中，在氮气保护下升温至350-400℃，并在200-300r/min的搅拌速度下混合搅拌3-5h，形成中间混合物；

步骤四：将引发剂、抗氧化剂、聚合物增塑剂、颜料、单体增塑剂、阻燃剂、热稳定剂、防老剂、增粘剂、润湿剂按照比例依次加入到中间混合物中，温度控制在400-450℃，并在150-200r/min的搅拌速度下混合搅拌1-3h，形成初级处理液；

步骤五：采用0.5-1.5mm的过筛网对初级处理液进行过滤，然后对其上层粘稠液体收集，得到混合胶液；

步骤六：预先将pi膜装入涂布机中，然后将混合胶液加入到涂布机中，调整预定涂布厚度，并设定涂布温度为200-250℃，得到半成品膜卷；

步骤七：将半成品膜卷放入到熟化室中，设置好温度和时间，得到熟化成品膜；

步骤八：将熟化成品膜分切后通风静置3-5h，然后依次进行包装、检验、入库。

进一步地，所述步骤七中温度为100-150℃，时间为1-3h。

进一步地，所述步骤八中包装之前进行耐腐蚀性能测试和耐酸碱性能测试。

本发明的有益效果是：

本发明通过科学合理的配方和工艺设计，替代了传统的平板压接式硅芯片真空封蜡屏蔽保护工艺，能够快速对芯片进行表面屏蔽保护，耐温150℃，耐酸耐碱腐蚀，可直接粘贴屏蔽保护部位，去除时直接撕除，使用便捷且无残留，杜绝了二甲苯、丙酮等有机溶剂的使用，减少了vocs挥发性有机物的排放，节能高效环保，具有良好的实用与推广价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构爆炸图；

图3是本发明的局部结构爆炸图；

图4是本发明的局部结构爆炸图；

图5是本发明的局部结构爆炸图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料，所述保护材料为甲组分和乙组分按照10:1的重量比混合制成的耐高温耐酸碱屏蔽保护胶带膜卷；甲组分由以下重量份数比的成分组成：三乙胺6份、马来酸酐12份、聚氯乙烯2份、纳米氧化铝12份、纳米氧化铝7份、丁基锡酸15份、聚丙烯0.5份、硅微粉5份、过氧化二乙酰2份、硅胶17份、聚酰亚胺0.5份、环氧树脂4.5份、乙醇1份、丙烯酸丁酯7份、丙烯酸1份、环戊烯1.5份、偶氮二异丁腈1份、丙烯酸树脂7份、石蜡1份、聚四氟乙烯3份；乙组分由以下重量份数比的成分组成：引发剂11份、抗氧化剂15份、聚合物增塑剂7份、颜料21份、单体增塑剂1份、阻燃剂12份、热稳定剂3份、防老剂5份、增粘剂2份、润湿剂15份。

实施例2：

一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料，所述保护材料为甲组分和乙组分按照10:1的重量比混合制成的耐高温耐酸碱屏蔽保护胶带膜卷；甲组分由以下重量份数比的成分组成：三乙胺10份、马来酸酐2份、聚氯乙烯8份、纳米氧化铝4份、纳米氧化铝11份、丁基锡酸9份、聚丙烯3.5份、硅微粉1份、过氧化二乙酰4份、硅胶11份、聚酰亚胺1.5份、环氧树脂1.5份、乙醇3份、丙烯酸丁酯3份、丙烯酸9份、环戊烯0.5份、偶氮二异丁腈3份、丙烯酸树脂3份、石蜡5份、聚四氟乙烯1份；乙组分由以下重量份数比的成分组成：引发剂23份、抗氧化剂9份、聚合物增塑剂22份、颜料15份、单体增塑剂1份、阻燃剂12份、热稳定剂3份、防老剂5份、增粘剂2份、润湿5份。

实施例3：

一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料，该保护材料为甲组分和乙组分按照10:1的重量比混合制成的耐高温耐酸碱屏蔽保护胶带膜卷；甲组分由以下重量份数比的成分组成：三乙胺8份、马来酸酐7份、聚氯乙烯5份、纳米氧化铝8份、纳米氧化铝9份、丁基锡酸12份、聚丙烯2份、硅微粉3份、过氧化二乙酰3份、硅胶14份、聚酰亚胺1份、环氧树脂3份、乙醇2份、丙烯酸丁酯5份、丙烯酸5份、环戊烯1份、偶氮二异丁腈2份、丙烯酸树脂5份、石蜡3份、聚四氟乙烯2份；乙组分由以下重量份数比的成分组成：引发剂17份、抗氧化剂12份、聚合物增塑剂15份、颜料18份、单体增塑剂5份、阻燃剂9份、热稳定剂7份、防老剂3份、增粘剂4份、润湿剂10份。

实施例4：

本发明还提供一种环保型压接式硅芯片腐蚀屏蔽保护材料的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：

步骤s1：将屏蔽保护胶带膜卷通过覆膜机构同时压沾在芯片的阴阳两极；

步骤s2：用刀具沿芯片边缘割除多余的屏蔽保护胶带膜；

步骤s3：将芯片放入自动磨角机，直接用金刚砂磨去台面上的屏蔽保护胶带膜并同时进行台面磨角造型，得到既裸露出需腐蚀的台面又双面保护的芯片在制品；

步骤s4：将保护好的芯片放置自动旋转腐蚀机，调整底水保护芯片侧面，依次进行腐蚀、冲洗、脱水环节，然后进行涂覆台面保护胶；

步骤s5：中间测试时，将阳极放在芯片侧面，阴极测试表笔斜向轻轻插入屏蔽保护胶带膜进行测试，需再次腐蚀时，取小块胶带膜补粘测试孔；

步骤s6：芯片进入150℃烘箱进行台面保护胶固化；

步骤s7：固化后直接撕除芯片两面屏蔽保护胶带膜，表面无残留，完成整个芯片保护腐蚀过程。

如图1和图2，步骤s1中的覆膜机构包括左右对称分布的两个支撑安装座1，两个支撑安装座1之间水平安装有第一橡胶棍2，支撑安装座1顶部竖直安装有调节支架3，调节支架3内部安装有调节滑块4，两个调节滑块4之间水平安装有第二橡胶棍5，调节滑块4顶部中央安装有压紧件6，调节支架3顶部中央竖直安装有调节件7，调节件7底部与压紧件6相连；第一橡胶棍2一端连接有转动座9；支撑安装座1两侧顶端水平安装有支撑面板8，支撑安装座1两侧中间水平固定有支撑块10；

如图3所示，支撑安装座1顶部中间对称设有两个限位卡槽11，限位卡槽11中间水平设有定位穿孔12，支撑安装座1顶部两端对称设有两个限位螺孔13，限位螺孔13中安装有限位螺杆16，支撑安装座1中间水平设有第一转动连接孔14，支撑安装座1底部中央设有凹槽15；支撑面板8内侧设有限位凸台81，限位凸台81两端对称设有与限位螺孔13相配合的限位穿孔82，限位螺杆16内端穿过限位螺孔13与限位穿孔82转动连接；

如图4所示，第一橡胶棍2一端设有与第一转动连接孔14相配合的第一转动连接轴21，第一橡胶棍2另一端设有与第一转动连接孔14相配合的第二转动连接轴22，第二转动连接轴22周侧均布有转动卡槽23；转动座9包括转动圆板91以及垂直设置在转动圆板91外表面边缘的转动把手92，转动圆板91中央设有与第二转动连接轴22相配合的固定连接孔93，固定连接孔93内侧均布有与转动卡槽23相配合的转动凸起94；

如图5所示，调节支架3包括调节顶板31，调节顶板31两端对称设有与限位卡槽11相配合的限位立板32，限位立板32内表面竖直设有滑动卡槽33，限位立板32底端水平设有与定位穿孔12相对应的定位螺孔34，定位螺孔34中安装有定位顶丝，调节顶板31中央竖直设有调节螺孔35；调节滑块4两侧面对称设有与滑动卡槽33相配合的滑动凸起42，调节滑块4中央水平设有第二转动连接孔41；压紧件6包括压垫62以及设置在压垫62顶部的连接块61，连接块61顶面设有导向连接孔63；调节件7包括调节螺杆71以及设置在调节螺杆71顶部的调节块72，调节螺杆71底端穿过调节螺孔35与导向连接孔63相连；第二橡胶棍5两端对称设有与第二转动连接孔41相配合的第三转动连接轴51。

屏蔽保护胶带膜卷的制备工艺包括以下步骤：

步骤一：按照配比对甲组分和乙组分的各成分进行称取；

步骤二：依次将三乙胺、马来酸酐、聚氯乙烯、丁基锡酸、聚丙烯、过氧化二乙酰、硅胶、聚酰亚胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸、环戊烯、偶氮二异丁腈、丙烯酸树脂、聚四氟乙烯和蒸馏水加入到反应釜中，在150-200℃的环境下进行混合超声波搅拌，搅拌速度为150-250r/min，得到初级混合物；

步骤三：然后将纳米氧化铝、纳米氧化铝、硅微粉、乙醇、石蜡、环氧树脂依次加入到初级混合物中，在氮气保护下升温至350-400℃，并在200-300r/min的搅拌速度下混合搅拌3-5h，形成中间混合物；

步骤四：将引发剂、抗氧化剂、聚合物增塑剂、颜料、单体增塑剂、阻燃剂、热稳定剂、防老剂、增粘剂、润湿剂按照比例依次加入到中间混合物中，温度控制在400-450℃，并在150-200r/min的搅拌速度下混合搅拌1-3h，形成初级处理液；

步骤五：采用0.5-1.5mm的过筛网对初级处理液进行过滤，然后对其上层粘稠液体收集，得到混合胶液；

步骤六：预先将pi膜装入涂布机中，然后将混合胶液加入到涂布机中，调整预定涂布厚度，并设定涂布温度为200-250℃，得到半成品膜卷；

步骤七：将半成品膜卷放入到熟化室中，设置温度为100-150℃，时间为1-3h，得到熟化成品膜；

步骤八：将熟化成品膜分切后通风静置3-5h，然后依次进行包装、检验、入库，包装之前进行耐腐蚀性能测试和耐酸碱性能测试。

vocs是挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds)的英文缩写。根据who定义，挥发性有机化合物(voc)是指在常温下，沸点50℃—260℃的各种有机化合物。voc按其化学结构，可以进一步分为：烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已鉴定出的有300多种。最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(tdi)、二异氰甲苯酯等。

本发明特点是耐温150℃，直接粘贴，保护致密，耐酸碱腐蚀，可直接撕除，无残留，操作使用简单便捷，节能高效环保，符合国家环保政策要求，杜绝了二甲苯、丙酮等有机化学溶剂的使用，减少vocs排放，解决了80#真空封蜡屏蔽保护工艺中的工艺繁琐，温度操作要求高，芯片台面沾污、温度偏高时难以去除彻底，气味重，影响操作工身体健康等问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。