專(zhuān)利名稱(chēng)：環(huán)氧樹(shù)脂組合物及半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，在電子設(shè)備的小型化、輕質(zhì)化、高性能化的市場(chǎng)動(dòng)向中，半導(dǎo)體的高集成化在逐年不斷發(fā)展，并且，促進(jìn)了半導(dǎo)體組件的表面安裝技術(shù)的發(fā)展。另外，企業(yè)活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境的影響也受到重視，作為有害物質(zhì)的鉛，要求在2006年前除特定用途之外要求全部廢除。由于無(wú)鉛焊錫的熔點(diǎn)比原來(lái)的鉛/錫焊錫高，所以，紅外線回流、焊錫浸漬等焊錫安裝時(shí)的溫度，今后也從以往的220～240℃升高到240～260℃。由于該安裝溫度的上升，安裝時(shí)在半導(dǎo)體裝置的樹(shù)脂部產(chǎn)生裂紋，產(chǎn)生不能保證半導(dǎo)體裝置的可靠性的問(wèn)題。進(jìn)一步，對(duì)于引線框架，從無(wú)鉛的觀點(diǎn)看，代替外裝焊錫電鍍，向適用事先實(shí)施了鍍鎳·鈀的引線框架的方向發(fā)展。由于鎳·鈀電鍍與環(huán)氧樹(shù)脂組合物的粘合性低，安裝時(shí)在界面上產(chǎn)生剝離，樹(shù)脂部也容易產(chǎn)生裂紋。
針對(duì)該課題，可通過(guò)采用低吸水性及低彈性系數(shù)的環(huán)氧樹(shù)脂組合物或固化劑(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2、3)，來(lái)應(yīng)對(duì)安裝溫度的上升。但另一方面，顯示這種低吸水性及低彈性系數(shù)的環(huán)氧樹(shù)脂組合物，由于交聯(lián)密度低，剛固化后的成型制品柔軟。其結(jié)果是，在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，樹(shù)脂粘在模具上等，對(duì)成型性產(chǎn)生不良影響，產(chǎn)生生產(chǎn)效率下降的問(wèn)題。
另外，作為提高生產(chǎn)效率的方法，有人提出采用脫模效果高的脫模劑(例如，參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。然而，脫模效果高的脫模劑必然容易在成型制品表面浮出，當(dāng)連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，存著在成型制品的外觀受到顯著污染的缺點(diǎn)。有人提出作為對(duì)成型制品外觀優(yōu)良的環(huán)氧樹(shù)脂組合物添加具有特定結(jié)構(gòu)的硅化合物的方法等(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)5、6)。然而，該環(huán)氧樹(shù)脂組合物因脫模性不充分，在連續(xù)成型時(shí)，樹(shù)脂堵塞氣孔部分，發(fā)生模具中未填充樹(shù)脂等成型不良的情況等，引起生產(chǎn)效率下降的問(wèn)題。如上所述，要求一種可以解決焊錫耐熱性、脫模型、連續(xù)成型性、成型制品外觀、模具污染等全部課題的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平9-3161號(hào)公報(bào)(第2～5頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)平9-235353號(hào)公報(bào)(第2～7頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)3特開(kāi)平11-140277號(hào)公報(bào)(第2～11頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)4特開(kāi)2002-80695號(hào)公報(bào)(第2～5頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)5特開(kāi)2002-97344號(hào)公報(bào)(第2～10頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)6特開(kāi)2001-310930號(hào)公報(bào)(第2～8頁(yè))發(fā)明的公開(kāi)發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題點(diǎn)而研制的，其目的是提供一種焊錫耐熱性良好，并且，針對(duì)脫模型、連續(xù)成型性、成型制品外觀、模具污染等全部課題的，生產(chǎn)效率優(yōu)良的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及半導(dǎo)體裝置。
解決問(wèn)題的手段上述目的是通過(guò)下述[1]～[7]中記載的本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
一種半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，將(A)環(huán)氧樹(shù)脂；(B)酚醛樹(shù)脂；(C)(C-1)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷及/或(C-2)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物；以及(D)丙三醇三脂肪酸酯作為必要成分。
按照上述第[1]項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(C)中具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷是以通式(1)表示的有機(jī)聚硅氧烷 (式中，R為有機(jī)基，其中至少一個(gè)以上的有機(jī)基是含有羧基的碳原子數(shù)為1～40的有機(jī)基，其余的基團(tuán)為選自氫、苯基或甲基的基團(tuán)，其相互之間既可以相同也可以相異。n為平均值，且為1～50的正數(shù))。
按照上述第[1]或[2]項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(D)丙三醇三脂肪酸酯為丙三醇與碳原子數(shù)為24～36的飽和脂肪酸的三酯。
按照上述第[1]、[2]或[3]項(xiàng)中的任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(C)成分與上述(D)成分的重量比(C)/(D)為3/1～1/5。
按照上述第[1]～[4]項(xiàng)中的任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(A)環(huán)氧樹(shù)脂為以通式(2)表示的環(huán)氧樹(shù)脂 (式中，n為平均值，且為1～10的正數(shù))。
按照上述第[1]～[5]項(xiàng)中的任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(B)酚醛樹(shù)脂為以通式(3)表示的酚醛樹(shù)脂 (式中，n為平均值，且為1～10的正數(shù))。
一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，其采用上述第[1]～[6]項(xiàng)中的任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物來(lái)密封半導(dǎo)體元件而制成的。
發(fā)明的效果按照本發(fā)明，可得到一種生產(chǎn)效率優(yōu)良的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及半導(dǎo)體裝置，其在半導(dǎo)體裝置安裝時(shí)，顯示出優(yōu)良的焊錫耐熱性，同時(shí)在半導(dǎo)體元件的密封成型時(shí)，可解決作為以往缺陷的脫模性、連續(xù)成型性、成型制品外觀、模具污染等課題。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是采用本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹(shù)脂組合物的半導(dǎo)體裝置之一例的剖面結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明101半導(dǎo)體元件102芯片墊片103金屬線104引線框架105密封樹(shù)脂106芯片焊接材料固化體實(shí)施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明通過(guò)配合作為必要成分的、具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷及丙三醇三脂肪酸酯，可以得到在半導(dǎo)體元件密封成型時(shí)脫模性、連續(xù)成型性、成型制品外觀良好，模具污染也難以發(fā)生且顯示出優(yōu)良的生產(chǎn)效率的同時(shí)在半導(dǎo)體裝置安裝時(shí)的焊錫耐熱性優(yōu)良的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物。
下面，對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明。
作為本發(fā)明中使用的(A)環(huán)氧樹(shù)脂，意指一分子內(nèi)具有兩個(gè)以上環(huán)氧基的全部的單體、低聚物、聚合物，對(duì)其分子量、分子結(jié)構(gòu)未作特別限定。例如，可以舉出聯(lián)苯基型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂、茋型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、三酚基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂、烷基改性三酚基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂、含三嗪核的環(huán)氧樹(shù)脂、雙環(huán)戊二烯改性酚型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚芳烷基型環(huán)氧樹(shù)脂(具有亞苯基骨架、聯(lián)亞苯基骨架等)、萘酚型環(huán)氧樹(shù)脂等。這些既可以單獨(dú)使用也可混合使用。
從提高耐焊錫裂紋性考慮，其中，優(yōu)選為苯酚芳烷基型環(huán)氧樹(shù)脂，更優(yōu)選為具有聯(lián)亞苯基骨架等的苯酚芳烷基型環(huán)氧樹(shù)脂，特別優(yōu)選為以用通式(2)表示的環(huán)氧樹(shù)脂
(式中，n為平均值，且為1～10的正數(shù))作為本發(fā)明中使用的(B)酚醛樹(shù)脂，意指一分子內(nèi)具有兩個(gè)以上酚性羥基的全部的單體、低聚物、聚合物，對(duì)其分子量、分子結(jié)構(gòu)未作特別限定。例如，可以舉出苯酚酚醛清漆樹(shù)脂、甲酚酚醛清漆樹(shù)脂、雙環(huán)戊二烯改性酚醛樹(shù)脂、萜烯改性酚醛樹(shù)脂、三酚基甲烷型樹(shù)脂、苯酚芳烷基樹(shù)脂(具有亞苯基骨架、聯(lián)亞苯基骨架等)、萘酚型芳烷基樹(shù)脂等。這些既可以單獨(dú)使用也可混合使用。
從提高耐焊錫裂紋性考慮，其中，優(yōu)選為苯酚芳烷基樹(shù)脂，更優(yōu)選為具有聯(lián)亞苯基骨架等的苯酚芳烷基樹(shù)脂，特別優(yōu)選為以通式(3)表示的酚醛樹(shù)脂。另外，作為酚醛樹(shù)脂的配合量，優(yōu)選全部環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基數(shù)與全部酚醛樹(shù)脂的酚性羥基數(shù)之比為0.8～1.3。
(式中，n為平均值，且為1～10的正數(shù))本發(fā)明中使用的(C)成分，是(C-1)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷及/或(C-2)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物。
本發(fā)明的(C)成分中使用的具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷，是一分子中具有一個(gè)以上的羧基的有機(jī)聚硅氧烷，且必須與丙三醇三脂肪酸酯并用。當(dāng)單獨(dú)使用具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷時(shí)，脫模性不充分，連續(xù)成型性降低。當(dāng)單獨(dú)使用丙三醇三脂肪酸酯時(shí)，成型制品的外觀差。通過(guò)并用具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷與丙三醇三脂肪酸酯，可以使丙三醇三脂肪酸酯相溶化，成型制品的外觀與脫模性可達(dá)到兩全其美，使連續(xù)成型良好。本發(fā)明的(C)成分與丙三醇三脂肪酸酯(D)的并用配合比例(C)/(D)優(yōu)選為按重量比3/1～1/5，在該范圍內(nèi)效果最好。
作為(C)成分中使用的具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷，優(yōu)選為以通式(1)表示的有機(jī)聚硅氧烷。通式(1)中的R為有機(jī)基，在全部有機(jī)基中，至少一個(gè)以上的有機(jī)基是含有羧基的碳原子數(shù)為1～40的有機(jī)基，其余的有機(jī)基為選自氫、苯基、或甲基的基團(tuán)，它們相互既可以相同也可以相異。當(dāng)具有羧基的有機(jī)基的碳原子數(shù)超過(guò)上限時(shí)，與樹(shù)脂的相溶性差，有惡化成型制品的外觀之慮。還有，所謂通式(1)表示的有機(jī)聚硅氧烷的具有羧基的有機(jī)基的碳原子數(shù)，意指有機(jī)基中的烴基與羧基的碳原子數(shù)的總數(shù)。
(式中，R為至少具有一個(gè)以上羧基的碳原子數(shù)為1～40的有機(jī)基，其余的基為選自氫、苯基、或甲基的基團(tuán)，它們相互既可以相同也可以相異。n為平均值，且為1～50的整數(shù))。
另外，R中，作為具有羧基的碳原子數(shù)為1～40的有機(jī)基，未作特別限定，只要是具有羧基，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)也可具有其他取代基，還可以是羧基本身。作為具有羧基的碳原子數(shù)為1～40的有機(jī)基，可以舉出烴基中的氫被羧基取代的有機(jī)基。上述烴基，包括直鏈狀、支鏈狀及環(huán)狀烴，還包括飽和及不飽和的烴。另外，環(huán)狀烴包括芳香族烴與脂環(huán)式烴。其中，優(yōu)選為直鏈狀飽和烴基中的氫被羧基取代的烴基。更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～30的直鏈狀飽和烴基中的氫被羧基取代的烴基。
另外，通式(1)中的n為平均值，且為1～50的正數(shù)。作為具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷，優(yōu)選為油狀。當(dāng)n值超過(guò)上限值時(shí)，有機(jī)聚硅氧烷單體的粘度升高，有流動(dòng)性惡化之慮。當(dāng)使用以通式(1)表示的有機(jī)聚硅氧烷時(shí)，不會(huì)引起流動(dòng)性的降低，成型制品的外觀變得特別優(yōu)良。
作為本發(fā)明的(C)成分，也可采用(C-2)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物。此時(shí)，優(yōu)選通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂與固化促進(jìn)劑使具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷進(jìn)行預(yù)熔、反應(yīng)。當(dāng)采用此方法時(shí)，難以發(fā)生連續(xù)成型后的模具污染，使連續(xù)成型性變得極好。這里所說(shuō)的固化促進(jìn)劑，只要能促進(jìn)羧基與環(huán)氧基的固化反應(yīng)即可，可以采用與能促進(jìn)下述環(huán)氧基與酚性羥基的固化反應(yīng)的固化促進(jìn)劑同樣的材料。
優(yōu)選具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷的配合量為全部環(huán)氧樹(shù)脂組合物中的0.01～3重量％。當(dāng)?shù)陀谙孪迺r(shí)，效果不充分，有不能抑制由于脫模劑引起的成型制品外觀污染之慮，當(dāng)超過(guò)上限時(shí)，則存在由于有機(jī)聚硅氧烷本身使成型制品外觀受污染之慮。
另外，在不損害本發(fā)明中使用的具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷的添加效果的范圍內(nèi)，也可以合用其它的有機(jī)聚硅氧烷。
本發(fā)明中使用的丙三醇三脂肪酸酯，是從丙三醇與飽和脂肪酸得到的三酯，也可以是三縮水甘油酯，其脫模性非常優(yōu)良。采用一酯、二酯時(shí)，由于殘留羥基的影響，環(huán)氧樹(shù)脂的固化物的耐濕性下降，其結(jié)果是對(duì)焊錫耐熱性有不良影響，故為不優(yōu)選。作為本發(fā)明中使用的丙三醇三脂肪酸酯，具體可以舉出丙三醇三己酸酯、丙三醇三辛酸酯、丙三醇三癸酸酯、丙三醇三月桂酸酯、丙三醇三肉豆蒄酸酯、丙三醇三棕櫚酸酯、丙三醇三硬脂酸酯、丙三醇三花生酸酯、丙三醇三山崳酸酯、丙三醇三木焦油酸酯、丙三醇三蠟酸酯、丙三醇三褐煤酸酯等。本發(fā)明中使用的丙三醇三脂肪酸酯，既可以是一分子中的脂肪酸基為相同的單一甘油酯，也可以是一分子中含兩種或三種脂肪酸基的混合甘油酯。另外，也可以將兩種以上的丙三醇三脂肪酸酯混合使用。其中，從脫模性與成型制品的外觀考慮，優(yōu)選為與碳原子數(shù)為24～36的飽和脂肪酸的丙三醇三脂肪酸酯。還有，所謂本發(fā)明中的飽和脂肪酸的碳原子數(shù)，意指飽和脂肪酸中的烷基與羧基的碳原子數(shù)的總數(shù)。
在不損害本發(fā)明中使用的對(duì)丙三醇與飽和脂肪酸進(jìn)行酯化而成的丙三醇三脂肪酸酯的添加效果的范圍內(nèi)，也可以并用其他脫模劑。例如，可以舉出巴西棕櫚蠟(carnauba wax)等天然蠟、聚酯蠟等合成蠟、硬脂酸鋅等高級(jí)脂肪酸的金屬鹽類(lèi)。
另外，作為丙三醇三脂肪酸酯的配合量，優(yōu)選為全部環(huán)氧樹(shù)脂組合物中達(dá)到0.02～1重量％。當(dāng)?shù)陀谙孪迺r(shí)，得不到充分的脫模性，而當(dāng)超過(guò)上限時(shí)，有引起成型制品的外觀污染及粘合性降低之慮。
在本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂組合物中，將環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚固化劑、具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷以及丙三醇三脂肪酸酯作為必要成分，但也可以配合其它作為主要構(gòu)成成分的固化促進(jìn)劑、無(wú)機(jī)填料等。
作為本發(fā)明中使用的固化促進(jìn)劑，只要能促進(jìn)環(huán)氧基與酚性羥基的固化反應(yīng)即可，可以使用密封材料中通常使用的固化促進(jìn)劑。例如，可以舉出1，8-二氮雜雙環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7等二氮雜雙環(huán)鏈烯烴及其衍生物、三苯基膦、甲基二苯基膦等有機(jī)膦類(lèi)；2-甲基咪唑等咪唑化合物、四苯基鏻鎓·四苯基硼酸酯等四取代鏻鎓·四取代硼酸酯等，這些既可單獨(dú)使用，也可混合使用。作為固化促進(jìn)劑的配合量，優(yōu)選為全部環(huán)氧樹(shù)脂組合物中達(dá)到0.05～0.8重量％。
作為本發(fā)明中使用的無(wú)機(jī)填料，可以使用半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物中通常使用的無(wú)機(jī)填料。例如，熔融二氧化硅、結(jié)晶二氧化硅、滑石、氧化鋁、氮化硅等，作為最優(yōu)選使用的無(wú)機(jī)填料為球狀熔融二氧化硅。這些無(wú)機(jī)填料，既可單獨(dú)使用，也可混合使用。另外，也可對(duì)這些無(wú)機(jī)填料用偶合劑進(jìn)行表面處理。作為無(wú)機(jī)填料的形狀，為了改善流動(dòng)性，盡可能采用真球狀，并且粒度分布寬者為優(yōu)選。優(yōu)選無(wú)機(jī)填料的配合量，在全部環(huán)氧樹(shù)脂組合物中達(dá)到78～93重量％。當(dāng)?shù)陀谙孪迺r(shí)，得不到充分的耐焊錫性，而當(dāng)超過(guò)上限時(shí)，有得不到充分的流動(dòng)性之慮。
本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂組合物是由環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚固化劑、具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷、丙三醇三脂肪酸酯、固化促進(jìn)劑及無(wú)機(jī)填料構(gòu)成，除此以外，還可根據(jù)需要適當(dāng)配合環(huán)氧硅烷、巰基硅烷、氨基硅烷、烷基硅烷、脲基硅烷、乙烯基硅烷等的硅烷偶合劑；鈦酸酯偶合劑、鋁偶合劑、鋁/鋯偶合劑等的偶合劑；炭黑等的著色劑；硅油、橡膠等的低應(yīng)力添加劑；溴化環(huán)氧樹(shù)脂及三氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、鉬酸鋅、磷腈等的阻燃劑等添加劑。
另外，本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂組合物是用混合機(jī)把原料充分混合均勻后，再用熱輥或捏合機(jī)等進(jìn)行熔融混煉，冷卻后進(jìn)行粉碎而得到。
其次，圖1是采用本發(fā)明涉及的環(huán)氧樹(shù)脂組合物來(lái)密封半導(dǎo)體元件而得到的半導(dǎo)體裝置之一例的剖面結(jié)構(gòu)圖。在芯片墊片102上，通過(guò)芯片焊接材料固化體106，固定半導(dǎo)體元件101。半導(dǎo)體元件101與引線框架104之間通過(guò)金屬線103連接。半導(dǎo)體元件101被密封樹(shù)脂105所密封。該半導(dǎo)體裝置是采用上述組成的本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂組合物作為密封樹(shù)脂105，采用傳遞模塑、壓縮模、注射模等以往的成型方法進(jìn)行成型而得到的。
實(shí)施例下面示出本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限定。配合比例為重量份。
<實(shí)施例1>
將下列組分進(jìn)行混合，用熱輥于95℃下混煉8分鐘，冷卻后進(jìn)行粉碎，得到環(huán)氧樹(shù)脂組合物。將得到的環(huán)氧樹(shù)脂組合物，用下面的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1中。
E-1用式(2)表示的環(huán)氧樹(shù)脂(日本化藥(株)制造，NC3000P，軟化點(diǎn)58℃，環(huán)氧當(dāng)量274)8.13重量份 H-1用式(3)表示的環(huán)氧樹(shù)脂(明和化成(株)制造，MEH-7851SS，軟化點(diǎn)107℃，羥基當(dāng)量203)5.47重量份 有機(jī)聚硅氧烷1用式(4)表示的有機(jī)聚硅氧烷0.20重量份
丙三醇三硬脂酸酯；0.20重量份1，8-二氮雜雙環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7(一下稱(chēng)作DBU)0.20重量份熔融球狀二氧化硅(平均粒徑21μm)85.00重量份偶合劑(γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)0.40重量份炭黑0.40重量份。
(1)螺旋流動(dòng)采用低壓傳遞模塑成型機(jī)，向EMMI-1-66為基準(zhǔn)的螺旋流動(dòng)測(cè)定用模具中，于模具溫度175℃、注入壓力6.9MPa、固化時(shí)間120秒的條件下，注入環(huán)氧樹(shù)脂組合物，測(cè)定流動(dòng)長(zhǎng)度。單位為cm。判斷標(biāo)準(zhǔn)是低于70cm為不合格(×)，70cm以上為合格(○)。
(2)連續(xù)成型性采用低壓傳遞模塑自動(dòng)成型機(jī)，采用模具溫度175℃、注入壓力9.6MPa、固化時(shí)間70秒，對(duì)80pQFP(CuL/F，組件外尺寸14mm×20mm×2mm厚、墊片尺寸6.5mm×6.5mm，芯片尺寸6.0mm×6.0mm)進(jìn)行連續(xù)成型至700射出。判斷標(biāo)準(zhǔn)是完全未發(fā)生末填充等問(wèn)題的700射出連續(xù)成型的為◎，完全未發(fā)生末填充等問(wèn)題的500射出連續(xù)成型的為○，其他為×。
(3)成型制品外觀及模具污染在上述連續(xù)成型中，對(duì)經(jīng)過(guò)500射出及700射出后的組件及模具，肉眼觀察污染狀況。組件外觀判斷及模具污染標(biāo)準(zhǔn)是，達(dá)到700射出未污染的為◎，達(dá)到500射出未污染的為○，污染的為×。
(4)焊錫耐熱性將采用上述連續(xù)成型法成型的組件，于175℃下固化8小時(shí)后，將所得到的組件于85℃、相對(duì)濕度85％下加濕處理168小時(shí)后，分別于240℃與260℃的焊錫槽中，把各10個(gè)組件浸漬10秒中。用顯微鏡觀察組件，算出裂紋發(fā)生率[(裂紋發(fā)生率)＝(外部裂紋發(fā)生組件數(shù))/(全部組件數(shù))×100](單位為％)。評(píng)價(jià)的組件數(shù)為20個(gè)。另外，用超聲波探傷裝置觀察半導(dǎo)體元件與環(huán)氧樹(shù)脂組合物界面的粘合狀態(tài)，評(píng)價(jià)是否發(fā)生剝離。評(píng)價(jià)的組件數(shù)為20個(gè)。耐焊錫裂紋性判斷標(biāo)準(zhǔn)是于240℃及260℃的裂紋發(fā)生率為0％且無(wú)剝離的為◎，240℃的裂縫發(fā)生率為0且無(wú)剝離的為○，發(fā)生裂縫或剝離的為×。
<實(shí)施例2～11、比較例1～6>
按照表1、表2的配比，與實(shí)施例1同樣，得到環(huán)氧樹(shù)脂組合物，并與實(shí)施例1同樣進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1、表2。
除實(shí)施例1中使用的原材料以外，在該實(shí)施例及比較例中采用的原材料示于如下。
E-2聯(lián)苯基型環(huán)氧樹(shù)脂(日本環(huán)氧樹(shù)脂(株)制造，YX-4000，環(huán)氧當(dāng)量190g/eq，熔點(diǎn)105℃)E-3正甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂(日本化藥(株)制造，EOCN-1020 62，環(huán)氧當(dāng)量200g/eq，軟化點(diǎn)62℃)H-2對(duì)二甲苯改性酚醛清漆型酚醛樹(shù)脂(三井化學(xué)(株)制造，XLC-4L，環(huán)氧當(dāng)量168g/eq，軟化點(diǎn)62℃)有機(jī)聚硅氧烷2用式(5)表示的有機(jī)聚硅氧烷 有機(jī)聚硅氧烷3用式(6)表示的有機(jī)聚硅氧烷 有機(jī)聚硅氧烷4用式(7)表示的有機(jī)聚硅氧烷
熔融反應(yīng)物A將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(日本環(huán)氧樹(shù)脂(株)制造，YL-6810，環(huán)氧當(dāng)量170g/eq，熔點(diǎn)47℃)66.1重量份于140℃下加熱熔融，添加33.1重量份的有機(jī)聚硅氧烷3(用式(6)表示的有機(jī)聚硅氧烷)及0.8重量份的三苯基膦，熔融混合30分鐘，得到相當(dāng)于(C-2)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物的熔融反應(yīng)物A。
丙三醇三褐煤酸酯丙三醇二褐煤酸酯巴西棕櫚蠟[表1]


產(chǎn)業(yè)上的可利用性按照本發(fā)明，在半導(dǎo)體裝置安裝時(shí)，顯示出優(yōu)良的焊錫耐熱性的同時(shí)，可以解決半導(dǎo)體元件密封成型時(shí)的作為以往缺陷的脫模性、連續(xù)成型性、成型制品外觀，模具污染等問(wèn)題，因此，可適用于工業(yè)上樹(shù)脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造，特別是適用于表面安裝用的樹(shù)脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，含有(A)環(huán)氧樹(shù)脂、(B)酚醛樹(shù)脂、(C)(C-1)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷及/或(C-2)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物、以及(D)丙三醇三脂肪酸酯。
2.按照權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(C)中具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷是以通式(1)表示的有機(jī)聚硅氧烷； 式中，R為有機(jī)基，其中，至少一個(gè)以上的有機(jī)基是含有羧基的碳原子數(shù)為1～40的有機(jī)基，其余的基團(tuán)為選自氫、苯基或甲基的基團(tuán)，它們相互相同或者相異；n為平均值，且為1～50的正數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1或2中所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(D)丙三醇三脂肪酸酯為丙三醇與碳原子數(shù)為24～36的飽和脂肪酸的三酯。
4.按照權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(C)成分與上述(D)成分的重量比(C)/(D)為3/1～1/5。
5.按照權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(A)環(huán)氧樹(shù)脂為以通式(2)表示的環(huán)氧樹(shù)脂； 式中，n為平均值，且為1～10的正數(shù)
6.按照權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其特征在于，上述(B)酚醛樹(shù)脂為以通式(3)表示的酚醛樹(shù)脂； 式中，n為平均值，且為1～10的正數(shù)。
7.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，其采用權(quán)利要求1～6中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物來(lái)密封半導(dǎo)體元件而制成的。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種焊錫耐熱性良好，且生產(chǎn)效率優(yōu)良的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明通過(guò)采用含有(A)環(huán)氧樹(shù)脂、(B)酚醛樹(shù)脂、(C)(C－1)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷及/或(C－2)具有羧基的有機(jī)聚硅氧烷與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物、以及(D)丙三醇三脂肪酸酯的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，達(dá)到上述目的。
文檔編號(hào)C08K5/103GK1934156SQ200580008459
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月16日
發(fā)明者二階堂廣基 申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社