利用液體注塑制造電子元件的方法

專利名稱：利用液體注塑制造電子元件的方法
技術領域：
本發明涉及制造電子元件的方法。更特別地，本發明涉及包括液體注塑方法的制造電子元件的方法。液體注塑方法可用于在基底上的半導體小片例如集成電路上提供重疊注塑體。
背景技術：
重疊注塑集成電路的幾種方法包括模版或篩網印刷、阻塞和填充(dam and fill)以及壓鑄。然而，本領域已知的重疊注塑方法具有缺點。例如，模版或篩網印刷方法可能較慢和可產生高的浪費，例如高達70％。阻塞和填充方法是兩步方法和可導致較低的產量。壓鑄方法可具有高的浪費，例如浪費高達50-70％的模塑材料。仍繼續需要具有較高效率、較低溫度和較少浪費產生的制造電子元件的方法。
發明概述 本發明涉及液體注塑方法和利用該液體注塑方法制造電子元件的方法。
發明詳述 所有用量、比例和百分數以重量計，除非另有說明。以下是此處所使用的一系列定義。
定義 “M”是指化學式RSiO3/2的單官能的硅氧烷單元，其中R代表單價基團，例如有機基團、羥基或氫原子。
“D”是指化學式R2SiO2/2的雙官能的硅氧烷單元。
“T”是指化學式R3SiO3/2的三官能的硅氧烷單元。
“Q”是指化學式SiO4/2的四官能的硅氧烷單元。
“硅酮”和“硅氧烷”在此處可互換使用。
“線材偏轉(wire sweep)”是線材移動到所設計形狀例如弧形以外。若線材偏轉太極端，則它可導致線材斷裂或者線材接觸或者這二者。這些中的任何一種將導致缺陷的電子器件。
本發明的方法 本發明涉及制造電子元件的方法。該方法包括在半導體器件上液體注塑可固化的液體，其中可固化的液體固化形成重疊注塑體。可固化的液體填充在半導體器件內的孔隙并在基底上形成氣密封接，從而保護它以免暴露于環境。半導體器件可包括半導體小片將安裝在其上的基底，安裝在基底上的半導體小片，其中半導體小片仍電連接到基底上，或者半導體小片安裝在基底上，其中半導體小片電連接到基底上。當半導體器件包括半導體小片時，半導體小片可通過任何方便的方式通過小片連接粘合劑連接到基底上。
例如，可通過包括下述的方法將半導體小片連接到基底上a)施加小片連接粘合劑組合物到基底上，b)將半導體小片連接到小片連接粘合劑組合物上，和c)固化該小片連接粘合劑組合物，形成小片連接粘合劑。
或者，可通過包括下述的方法將半導體小片連接到基底上a)施加小片連接粘合劑組合物到基底上，b)固化該小片連接粘合劑組合物，形成小片連接粘合劑，c)等離子體處理小片連接粘合劑的表面，d)等離子體處理半導體小片的表面，和e)使半導體小片的等離子體處理表面與小片連接粘合劑的等離子體處理表面接觸。
這些方法可任選地進一步包括在將半導體小片通過小片連接粘合劑連接到基底上之后，電連接半導體小片到基底上的步驟。可例如通過引線接合，將半導體小片電連接到基底上，其中小片連接粘合劑不提供半導體小片與基底之間的電連接。
通過在半導體小片上注塑可固化的液體，重疊注塑半導體小片，其中所述半導體小片可以被引線接合或者可以沒有。
施加小片連接粘合劑組合物 可通過任何方便的方式，例如以篩網印刷和模版印刷為例子的印刷工藝，將小片連接粘合劑組合物施加到基底上。小片連接粘合劑組合物可包括將固化形成硅氧烷的可固化的硅氧烷組合物，將固化形成硅氧烷-有機共聚物的可固化的硅氧烷-有機組合物，或者將固化形成有機小片連接粘合劑的可固化的有機組合物。
小片連接粘合劑 小片連接粘合劑組合物固化形成小片連接粘合劑。固化小片連接粘合劑組合物的模式不是關鍵的，和可包括諸如縮合反應、加成反應、紫外輻射線引發的反應和自由基引發的反應之類的固化機理。固化小片連接粘合劑組合物的方法不是關鍵的，和可包括例如加熱，曝光于輻射線下，或者其結合。
小片連接粘合劑可以是固化的有機物，例如固化的有機樹脂，固化的有機彈性體，固化的有機聚合物，或其結合。合適的固化的有機樹脂包括固化的環氧樹脂。合適的固化的有機彈性體包括聚氨酯。合適的固化的有機聚合物包括環氧、聚酰亞胺、聚酰亞胺共聚物及其結合。或者，小片連接粘合劑可以是硅氧烷-有機共聚物，例如以聚(二有機硅氧烷/酰胺)共聚物和硅雜亞芳基(silarylene)為例子的聚(二有機硅氧烷/有機)嵌段共聚物。
或者，小片連接粘合劑可以是固化的硅氧烷，例如固化的硅氧烷樹脂，固化的硅氧烷彈性體，固化的硅氧烷橡膠，或其結合。合適的固化的硅氧烷樹脂包括T、DT、MT、MQ樹脂及其結合。
可通過任何方便的方式，例如在WO2003/41130中所述的那些，進行等離子體處理小片連接粘合劑的表面。“等離子體處理”是指將基底暴露于通過外部施加的能量形式活化的氣態下，和包括但不限于電暈放電、電介質阻擋放電、火焰、低壓輝光放電和大氣壓輝光放電處理。在等離子體處理中所使用的氣體可以是空氣、氨氣、氬氣、二氧化碳、一氧化碳、氦氣、氫氣、氪氣、氙氣、氮氣、一氧化二氮、氧氣、臭氧、水蒸氣、其結合等。或者，可使用其它反應性更大的氣體或蒸氣，其中所述其它反應性更大的氣體或蒸氣或者在工藝應用壓力下為正常的氣體狀態，或者用合適的裝置從液態被氣化，例如六甲基二硅氧烷、環聚二甲基硅氧烷、環聚氫化甲基硅氧烷、環聚氫化甲基-共-二甲基硅氧烷、反應性硅烷及其結合。
可通過下述進行小片連接a)等離子體處理小片連接粘合劑的表面，b)等離子體處理半導體小片的表面，和c)之后使半導體小片的等離子體處理的表面與小片連接粘合劑的等離子體處理表面接觸。可在等離子體處理之后盡可能切合實際地使小片連接粘合劑與半導體小片接觸。或者，該方法可任選地進一步包括在步驟a)之后和在步驟c)之前儲存小片連接粘合劑，或者在步驟b)之后和步驟c)之前儲存半導體小片，或者這二者。
可同時或者以任何順序按序地進行步驟a)和b)。可在小片連接粘合劑或者半導體或者這二者的所有或一部分表面上進行等離子體處理。
小片連接粘合劑可在等離子體處理之后儲存至少0，或者至少1，或者至少2小時。小片連接粘合劑可在等離子體處理之后儲存最多48，或者最多24，或者最多8，或者最多4小時。可獨立地對小片連接粘合劑和半導體使用相同的儲存條件。
可通過在室溫下進行步驟c)數秒鐘，從而獲得粘合。或者，可在升高的溫度、升高的壓力，或者這二者下進行步驟c)。步驟c)所選的確切條件將取決于各種因素，其中包括該方法的特定應用。然而，在接觸步驟過程中的溫度可以是至少15℃，或者至少20℃，或者至少100℃。在接觸過程中的溫度可以是最多400℃，或者最多220℃。在接觸過程中的壓力可以是最多10兆帕，或者最多1兆帕。在接觸過程中的壓力可以是至少0.1兆帕。接觸時間可以是至少0.1秒，或者至少1秒，或者至少5秒，或者至少20秒。接觸時間可以是最多24小時，或者最多12小時，或者最多30分鐘，或者最多30秒。
可通過任何方便的方式，例如通過使用導電的小片連接粘合劑或者通過引線接合，從而將集成電路電連接到基底上。引線接合方法是本領域已知的，例如，參見Charles A.Harper，Ed.，“PackageAssembly Process”，Electronic Packaging and InterconnectionHandbook，2nd.，pp.6.66-6.77，McGraw-Hill，New York，1997。
液體注塑用組合物 使用液體注塑方法重疊注塑半導體小片。可使用可固化的液體有機組合物，可固化的液體硅氧烷-有機聚合物組合物，或可固化的液體硅氧烷組合物，來重疊注塑半導體小片。所選的可固化的液體組合物的類型取決于各種因素，其中包括所使用的小片連接粘合劑的類型。在不希望受到理論束縛的情況下，認為當小片連接粘合劑含有反應性基團時，可改進粘合，其中制模(moldmaking)所使用的可固化液體與所述反應性基團反應。例如，當使用硅氧烷小片連接粘合劑時，對于液體注塑來說，優選使用可固化的液體硅氧烷-有機共聚物組合物，或者可固化的液體硅氧烷組合物，其具有相同或類似的固化機理，以便對用于液體注塑的可固化的液體具有反應性的基團存在于小片連接粘合劑中。或者，當使用硅氧烷小片連接粘合劑時，對于液體注塑來說，更優選可固化的液體硅氧烷組合物。
合適的可固化的液體有機組合物的實例包括可固化的液體環氧化物，可固化的液體氰酸酯及其結合。合適的可固化的液體硅氧烷-有機共聚物組合物的實例包括固化形成聚(二有機硅氧烷/有機)嵌段共聚物如聚(二有機硅氧烷/酰胺)共聚物的可固化的液體組合物。
合適的可固化的液體硅氧烷組合物包括可縮合反應固化的液體硅氧烷組合物，可加成反應固化的液體硅氧烷組合物，可紫外輻射線引發的固化的液體硅氧烷組合物，和可自由基引發的固化的液體硅氧烷組合物。
可使用可加成反應固化的液體硅氧烷組合物，以便與其它類型的可固化的液體硅氧烷組合物相比，最小化當固化時形成的副產物。可加成反應固化的液體硅氧烷組合物可包括(A)每一分子平均具有至少兩個鏈烯基的有機聚硅氧烷，(B)每一分子平均具有至少兩個與硅原子鍵合的氫原子的有機氫化聚硅氧烷，和(C)氫化硅烷化催化劑。可加成反應固化的液體硅氧烷組合物可進一步包括選自(D)填料，(E)填料處理劑，(F)催化劑抑制劑，(G)溶劑，(H)粘合促進劑，(I)光敏劑，(J)顏料，(K)增韌劑中的一種或多種任選的成分及其結合。
組分(D)是填料。合適的填料包括增強填料，例如氧化硅(例如熱解法二氧化硅，煅制二氧化硅和研磨二氧化硅)，氧化鈦，及其結合。或者，組分(D)可導熱、導電或這二者。或者，組分(D)可包括傳導和非傳導填料的結合。組分(D)可包括DRAM級填料，或DRAM級填料與比DRAM級填料純度低的填料的混合物。組分(K)可包括長鏈α-烯烴，例如具有14或更多個碳原子的烯烴。
可固化的液體可以是單份組合物或多份組合物，例如兩份組合物。當可加成反應固化的液體硅氧烷組合物配制為單份組合物時，可包括氫化硅烷化催化劑抑制劑(F)。當可加成反應固化的液體硅氧烷組合物配制為多份組合物時，可獨立于任何氫化硅烷化催化劑儲存任何含S-H的成分。
配制可固化的液體，以便在液體注塑條件下具有使線材偏轉最小化的粘度。在不希望受到理論束縛的情況下，認為太高的粘度有助于線材偏轉，然而，太低的粘度可能使得可固化液體從模具中泄漏。對于一些可加成反應固化的液體硅氧烷組合物來說，粘度可以是80-3000泊。
可配制可固化的液體，以便在液體注塑條件下具有使線材偏轉最小化的固化速度。在不希望受到理論束縛的情況下，認為太高的固化速度可能有助于線材偏轉，然而，太低的固化速度可能使得該工藝效率低。對于一些可加成反應固化的液體硅氧烷組合物來說，在80-240℃下，固化速度可以是30-120秒，或者在80-180℃下為30-60秒，或者在80-150℃下為30-60秒。
可配制可固化的液體，以固化形成重疊注塑體，所述重疊注塑體的模量和熱膨脹系數(CTE)使得電子器件能通過如JEDECStandard J-STD-020B中所定義的最小Moisture ResistanceTesting，Level 2A。可配制可固化的液體，以固化形成重疊注塑體，所述重疊注塑體的模量和CTE進一步使得該電子器件能通過JEDECStandard JESD22-A，104-B，Condition B中所定義的JEDECTemperature Cycle Test，并在完成制造半導體器件之后提供在引線接合的半導體小片內線材的充分保護。在不希望受到理論束縛的情況下，認為若模量太低，則在完成制造電子元件之后，線材可能不具有充足的保護。對于一些可加成反應固化的液體硅氧烷組合物來說，模量可以是25-1000兆帕。對于一些有機可固化的液體組合物來說，模量可以最多3000兆帕。還認為若CTE太高和模量太低，則在完成制造電子元件之后，線材可能不具有充足的保護。此外，認為若CTE和模量均太高，則在線材上的應力可能太高，從而導致降低的可靠度。對于一些可加成反應固化的液體硅氧烷組合物來說，CTE可以是80-300ppm/℃，或者80-150ppm/℃，或者80-100ppm/℃。對于一些可固化的有機組合物，例如液體環氧化物來說，CTE可以是10-30ppm/℃。
液體注塑方法 本發明的液體注塑方法包括i)在敞模內放置以上所述的半導體器件，ii)封閉模具，形成容納半導體器件的模具空腔，iii)加熱該模具空腔，iv)注塑如上所述的可固化的液體到模具空腔內，以重疊注塑半導體器件，v)打開模具并取出步驟iv)中的產物，和任選地vi)后固化步驟v)的產物。
可通過施加合模力到模具上，從而進行步驟ii)。在不希望受到理論束縛的情況下，認為若合模力太高，則半導體在液體注塑過程中被損壞，然而，若合模力太低，則可固化的液體可能泄漏出模具。對于一些可加成反應固化的液體硅氧烷組合物來說，可通過向模具施加1-80，或者1-27噸，或者10-25噸的合模力，從而進行步驟ii)。可在80-240℃下30-120秒，或者在80-180℃下30-60秒，或者在80-150℃下30-60秒的時間與溫度下進行步驟iii)。
可在足以在模具空腔內提供0.3-7.0MPa的壓力的注塑速度下進行步驟iv)。可使用可商購的液體注塑設備，例如獲自Newington，CT，U.S.A.的Arburg，Inc.的液體注塑裝置，Model No.270S250-60，和獲自Placentia，CA，U.S.A.的Kipe Molds，Inc.，的模具，進行步驟iv)。液體注塑設備的確切結構取決于各種因素，其中包括模具的確切結構和半導體器件。


圖1是在本發明方法中使用的液體注塑工藝設備100的示意圖。該液體注塑工藝設備100包括如上所述的兩份可固化的液體硅氧烷組合物中這兩份的供料體系101。從供料罐102、103中供應這兩份到混合這兩份的靜態混合機104中。所得可固化的液體硅氧烷組合物進入擠出機105并強制進入模具106內，通過入口107到達進料系統(未示出)。模具106可具有如下所述和正如圖2a-4b(其代表沿著橫截面線108拍攝的橫截面視圖)以及圖5-6(其代表沿著橫截面線109拍攝的橫截面視圖)所示的各種結構。
或者，單份可固化的液體可以從供料罐102(繞過靜態混合機104)直接供入到擠出機105內。
圖2a是沿著在圖1的液體注塑工藝設備100中使用的模具106的線108拍攝的橫截面視圖。圖2a示出了處于其敞開位置形式的模具。模具106是三部分模具，其中第一部分201包含入口107和注道210。第二部分202包含流道系統211。第三部分是容納基底204的模具保持器203，其中所述基底204具有在模具空腔206內的連接到基底204表面上的半導體小片205。可固化的液體在半導體小片205的頂部經澆口207進入模具空腔206內。圖2b是在圖2a中以其密封位置形式示出的模具106。在圖2a和2b中的模具106包括用于流道系統211的加熱器(未示出)。
圖3a是沿著在圖1的液體注塑工藝設備100中使用的備用模具106的線108拍攝的橫截面視圖。圖3a示出了處于其敞開位置形式的模具。模具106是兩部分模具，其中第一部分301包含入口107、注道310和流道系統311。第二部分是容納基底304的模具保持器303，其中所述基底304具有在模具空腔306內的連接到基底表面上的半導體小片305。可固化的液體在半導體小片305的頂部經澆口307進入模具空腔306內。圖3b是在圖3a中以其密封位置形式示出的模具106。在圖3a和3b中的模具106包括用于注道310和流道系統311的冷卻器，例如制冷水系統(未示出)。
圖4a是沿著在圖1的液體注塑工藝設備100中使用的備用模具106的線108拍攝的橫截面視圖。圖4a示出了處于其敞開位置形式的模具106。這一模具106是兩部分模具，其中第一部分401包含模具空腔406和流道系統(未示出)。模具保持器403容納基底404，其中所述基底404具有在模具空腔406內的連接到基底404表面上的半導體小片405。模具保持器403包含入口107和注道410。圖4b示出了在圖4a中處于密封位置形式的模具106。
可使用圖1中的模具106，將可固化的液體用門控制(gate)成不同結構。例如，可在圖5所示的芯片側面處或者在圖6所示的芯片頂部之上用門控制可固化的液體。
圖5是沿著圖1的模具106的線109拍攝的橫截面視圖。模具106包括注道410、流道411和澆口407。澆口407將可固化液體在模具空腔406內的每一半導體小片(未示出)的側面拐角處引入到模具空腔406內。
圖6示出了沿著圖1的模具106的線109拍攝的橫截面視圖。模具106包括注道410、流道411和澆口407。澆口407將可固化液體在模具空腔406內的每一半導體小片(未示出)的頂部處引入到模具空腔406內。
在步驟iv)中所使用的模具的確切結構取決于各種因素，其中包括半導體器件的類型和所選的可固化液體。在不希望受到理論束縛的情況下，認為當半導體器件是引線接合到基底上的半導體小片，例如圖7所示的半導體器件時，使用下述模具是合適的，所述模具具有為在模具空腔內的每一半導體器件頂部中間處引入可固化液體到模具空腔內而構造的澆口。在不希望受到理論束縛的情況下，認為當半導體器件是非引線接合到基底上的半導體小片，例如圖8所示的半導體器件時，使用下述模具是合適的，所述模具具有為在模具空腔內的每一半導體器件的側面拐角處引入可固化液體到模具空腔內而構造的澆口。
圖7示出了通過本發明方法制造的電子元件700。該電子元件700包括通過小片連接粘合劑704連接到電路板705表面上的集成電路703。集成電路703通過線材702電連接到電路板705上。使用將固化形成重疊注塑體701的可固化的液體，在集成電路703上進行液體注塑。焊球706連接到與小片連接粘合劑704相對的電路板705的表面上。
圖8示出了通過本發明方法制造的備用電子元件。器件800包括通過小片連接粘合劑804既固定又電連接到電路板805表面上的集成電路803。小片連接粘合劑804含有導電材料802，所述導電材料802將集成電路803電連接到電路板805上。使用固化形成重疊注塑體801的可固化液體，在集成電路803上進行液體注塑。焊球806連接到與小片連接粘合劑803相對的電路板805的表面上。
圖9示出了通過本發明方法制造的備用電子元件900。電子元件900包括通過小片連接粘合劑904固定到電路板905表面上的集成電路903。在圖7所示結構的備用結構中，集成電路903通過線材902電連接到電路板905上。使用將固化形成重疊注塑體901的可固化液體，在集成電路903上進行液體注塑。使用獨立的封裝劑910來保護線材避免損壞。焊球906連接到與小片連接粘合劑904相對的電路板905的表面上。
基底 沒有具體地限制以上所述的方法中所使用的基底。所選基底取決于各種因素，其中包括以上所述的方法中使用的例如待制造的半導體器件類型。基底可以是在制造電子器件或者電子器件的封裝件，例如電路板(例如印刷電路板，PCB或PWB)中使用的任何材料。基底可以是例如在電子器件封裝中常用的陶瓷基底，軟質基底或硬質基底。合適的基底的實例包括陶瓷，金屬，金屬涂布的表面，聚合物及其結合。
金屬和金屬涂層包括鋁、鉻、銅、金、鉛、鎳、鉑、焊劑、不銹鋼、錫、鈦、其合金和含大于一種金屬的組合。
陶瓷包括氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、氧化硅、氧氮化硅及其結合，和其它；或者氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、氧氮化硅及其結合。
聚合物包括苯并環丁烯、雙馬來酰亞胺，氰酸酯、環氧、聚苯并唑、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚、聚偏氯乙烯及其結合。
半導體 沒有具體地限制在以上所述的方法中使用的半導體器件。半導體是本領域已知的和可商購，例如，參見J.Kroschwitz，ed.，“Electronic Materials”，Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，4thed.，vol.9，pp.219-229，John Wiley & Sons，NewYork，1994。常見的半導體包括硅、硅合金和砷化鎵。半導體器件可具有任何方便的形式，例如裸片，芯片例如集成電路(IC)芯片或晶片。
實施例 對于熟練本領域的技術人員來說，這些實施例是用于闡述本發明，和不打算限制權利要求中列出的本發明的范圍。
參考實施例1-注塑設備 可在1至90噸的合模壓力下操作且螺桿直徑為28mm的Engel Silicone Liquid Injection Molding Machine(M/NCC-90)用于注塑。這一設備和相當的設備可商購于ENGEL Machinery Inc.，3740Board Road，Rd.#5，York，Pennsylvania，U.S.A.。
參考實施例2-注塑設備 可在1至27噸的合模壓力下操作且螺桿直徑為18mm的Arburg Silicone Liquid Injection Molding Machine(M/NALLROUNDER 270S 250-60用于注塑。這一設備可商購于ARBURG，Inc.，125 Rockwell Road，Newington，CT 06111，U.S.A.。
參考實施例3-模具 由Kipe Molds，Inc.，340 East Crowther Avenue，Placentia，CA92870，U.S.A.用No.#2號鋼(獲自D-M-E Co.，29111Stephenson Highway，Madison Heights，MI 48071，USA)制造標準模座(產品目錄812A-13-13-2)，以容納1×6陣列包裝件。設計該模具作為熱流道系統。
參考實施例4-1×6BGA條 制造具有1×6陣列條(array strip)和下述尺寸的電子BGA條長度＝187.5mm，寬度＝40.0mm，高度＝0.36mm或0.61mm。
實施例1-3 采用參考實施例2的設備，參考實施例3的模具，和參考實施例4的BGA條，評價樣品1-3。在介于10-27噸的合模壓力下在模具中固化樣品，其中在120℃的溫度下的固化時間為30-240秒。結果在表1中。
表1
樣品1是借助氫化硅烷化固化的樹脂狀硅氧烷基質。一旦固化，它將形成光學透明的材料。樣品1是97重量份樹脂/交聯劑A和3重量份催化劑/抑制劑A的組合。樹脂/交聯劑A是81份乙烯基封端的倍半硅氧烷樹脂、17份1，4-雙(二甲基甲硅烷基)苯、1份羥基封端的二甲基，甲基乙烯基硅氧烷與(環氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷的反應產物，和1份由乙二醇與原硅酸四乙酯反應得到的產物的組合。催化劑/抑制劑A是3.6份二乙烯基四甲基二硅氧烷和三苯基膦鉑絡合物，93.3份甲苯，3.0份三苯基膦和0.1份四甲基二乙烯基二硅氧烷的組合。
樣品2是可商購的可加成反應固化的硅氧烷組合物；DOWCORNING6820Microelectronic Encapsulant(其商購于Dow CorningCorporation of Midland，Michigan，U.S.A.)。
樣品3是40份樣品1的組合物和60份煅制二氧化硅的組合。
樣品1-3表明，不同的液體硅氧烷組合物適合于液體注塑工藝。樣品2表明可獲得粘合。
附圖 圖1是在本發明方法中使用的液體注塑工藝設備的示意圖。
圖2a是沿著在圖1的液體注塑工藝設備100中使用的模具106的線108拍攝的橫截面視圖。圖2a示出了處于其敞開位置形式的模具106。圖2b是以其密封位置形式示出的模具106。
圖3a是沿著在圖1的液體注塑工藝設備100中使用的備用模具106的線108拍攝的橫截面視圖。圖3a示出了處于其敞開位置形式的模具。圖3b是以其密封位置形式示出的模具106。
圖4a是沿著在圖1的液體注塑工藝設備100中使用的備用模具106的線108拍攝的橫截面視圖。圖4a示出了處于其敞開位置形式的模具106。圖4b是以其密封位置形式示出的模具106。
圖5是沿著圖1的模具106的線109拍攝的橫截面視圖。
圖6示出了沿著圖1的模具106的線109拍攝的橫截面視圖。
圖7示出了通過本發明方法制造的電子元件700。
圖8示出了通過本發明方法制造的備用電子元件。
圖9示出了通過本發明方法制造的備用電子元件900。
參考標記100 液體注塑工藝401 第一部分101 供料系統403 模具保持器102 供料罐 404 基底
103 供料罐 405 半導體小片104 靜態混合機 406 模具空腔105 擠出機 407 澆口106 模具410 注道107 入口411 流道108 橫截面線700 電子元件109 橫截面線701 重疊注塑體201 第一部分702 線材202 第二部分703 集成電路203 模具保持器 704 小片連接粘合劑204 基底705 電路板205 半導體小片 706 焊球206 模具空腔800 電子元件210 注道801 重疊注塑體211 流道系統802 導電材料301 第一部分803 集成電路303 模具保持器 804 小片連接粘合劑304 基底805 電路板305 半導體小片 806 焊球306 模具空腔900 電子元件307 澆口901 重疊注塑體310 注道902 線材311 流道系統903 集成電路904 小片連接粘合劑905 電路板906 焊球910 封裝劑
權利要求
1.一種方法，它包括a)施加小片連接粘合劑組合物到基底上，b)固化該小片連接粘合劑組合物，形成小片連接粘合劑，c)等離子體處理小片連接粘合劑的表面，d)等離子體處理半導體小片的表面，和e)使半導體小片的等離子體處理表面與小片連接粘合劑的等離子體處理表面接觸，任選地f)將半導體小片引線接合到基底上，g)在步驟f)的產物上注塑可固化的液體，任選地h)在與小片連接粘合劑相對的基底表面上形成焊球。
2.權利要求1的方法，其中小片連接粘合劑包括硅氧烷小片連接粘合劑。
3.權利要求1的方法，其中可固化的液體包括硅氧烷組合物。
4.權利要求3的方法，其中硅氧烷組合物固化形成模量為25-1000兆帕的重疊注塑體，和其中該硅氧烷組合物的粘度為80-3000泊和固化曲線使得該硅氧烷組合物在80-240℃的溫度下在30-120秒內固化。
5.權利要求4的方法，其中步驟g)包括i)在敞模內放置步驟e)的產物或者步驟f)的產物，ii)封閉模具，形成模具空腔，iii)加熱該模具空腔，iv)注塑可固化的液體到模具空腔內，以在基底上重疊注塑半導體小片，v)打開模具并取出步驟iv)中的產物，和任選地vi)后固化步驟v)的產物。
6.通過權利要求1的方法制備的電子元件。
7.一種方法，它包括i)在敞模內放置半導體器件，ii)封閉模具，形成模具空腔，iii)加熱該模具空腔，iv)注塑可固化的液體到模具空腔內，以重疊注塑半導體器件，v)打開模具并取出步驟iv)中的產物，和任選地vi)后固化步驟v)的產物。
8.權利要求7的方法，其中半導體器件包括基底，小片連接粘合劑和集成電路，其中集成電路通過小片連接粘合劑連接到基底表面上，和其中集成電路引線接合到基底表面上。
9.權利要求7的方法，其中通過施加1-27噸的合模力進行步驟ii)。
10.權利要求7的方法，其中可固化的液體包括硅氧烷組合物。
11.權利要求7的方法，其中在80-180℃的溫度下進行步驟iii)。
12.權利要求7的方法，其中在注入速度足以在模具空腔內提供0.6-2.0MPa的力的壓力下進行步驟iv)。
13.權利要求10的方法，其中硅氧烷組合物的粘度為80-3000泊。
14.權利要求10的方法，其中硅氧烷組合物的固化產物的模量為100-1000兆帕。
15.一種方法，它包括a)施加小片連接粘合劑組合物到基底上，b)將半導體小片連接到小片連接粘合劑組合物上，c)固化該小片連接粘合劑組合物，形成小片連接粘合劑，任選地d)將半導體小片引線接合到基底上，和e)在如步驟c)或步驟d)的產物一樣形成的半導體器件上注塑可固化液體，其中注塑通過包括下述的方法進行i)在敞模內放置半導體器件，ii)封閉模具，形成模具空腔，iii)加熱該模具空腔，iv)注塑可固化的液體到模具空腔內，以重疊注塑半導體器件，v)打開模具并取出步驟iv)中的產物，和任選地vi)后固化步驟v)的產物。
16.一種方法，它包括a)將半導體小片連接到基底上，形成半導體器件，和b)通過包括下述的方法在半導體器件上注塑可固化液體i)在敞模內放置半導體器件，ii)封閉模具，形成模具空腔，iii)加熱該模具空腔，iv)注塑可固化的液體到模具空腔內，以重疊注塑半導體器件，v)打開模具并取出步驟iv)中的產物，和任選地vi)后固化步驟v)的產物。
全文摘要
制造電子元件的方法包括重疊注塑半導體器件的液體注塑方法。該液體注塑方法包括i)在敞模內放置半導體器件，ii)封閉模具，形成模具空腔，iii)加熱該模具空腔，iv)注塑可固化的液體到模具空腔內，以重疊注塑半導體器件，v)打開模具并取出步驟iv)中的產物，和任選地vi)后固化步驟v)的產物。該半導體器件可具有通過小片連接粘合劑連接到基底上的集成電路。
文檔編號H01L21/58GK1846303SQ200480025606
公開日2006年10月11日 申請日期2004年7月29日 優先權日2003年8月8日
發明者T·程, M·多布采勒夫斯基, C·溫戴特, D·索羅門 申請人:陶氏康寧公司