專利名稱：環(huán)氧樹脂組合物和半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂組合物和一種由該組合物密封的環(huán)氧樹脂密封半導(dǎo)體裝置。特別是，本發(fā)明提供了一種用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂，其具有阻燃性，而無需諸如鹵代有機(jī)化合物和銻等阻燃劑，該環(huán)氧樹脂組合物成型性高，因而可以改善生產(chǎn)率。本發(fā)明還提供了一種環(huán)氧樹脂密封的半導(dǎo)體裝置，在焊接時(shí)可以耐熱。
背景技術(shù)：
近年來，電子裝置的小型化、輕量化、高性能化的市場動(dòng)向使得半導(dǎo)體更集成化，促進(jìn)了半導(dǎo)體封裝件的表面裝配。同時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對于全球環(huán)境越來越重視，已經(jīng)有從客戶至上轉(zhuǎn)移到可循環(huán)至上的趨向。因此，可以分離和回收的材料設(shè)計(jì)變得很重要。歐盟的WEEE& RoHS指令規(guī)定了由于鉛的危害，除了特殊需要外，應(yīng)該在2006年以前完全廢除焊料成分中的鉛，還規(guī)定了對于阻燃劑，應(yīng)該分離回收廣泛應(yīng)用的鹵代有機(jī)化合物和銻。
然而，無鉛焊料具有比常規(guī)鉛/錫焊料高的熔點(diǎn)?？梢詫?dǎo)致用紅外回流(infrared reflow)和焊料浸漬(solder immersion)焊接成型時(shí)的溫度較正常水平升高，原來為220-240℃，現(xiàn)在為240-260℃。成型溫度的升高可以增加在成型時(shí)樹脂的裂紋，很難保證半導(dǎo)體裝置的可靠性。另外，對于引線框而言，用鍍有鎳/鈀的引線框代替外焊鍍層(external solder plating)已經(jīng)在對外焊鍍層中除鉛的要求方面進(jìn)行研究。鎳/鈀鍍層對于一般的密封材料的粘結(jié)性差，在成型時(shí)界面容易剝離而且樹脂會(huì)產(chǎn)生裂紋。特別是，由于現(xiàn)在TSOP和LQFP等薄型封裝已經(jīng)成為主流，當(dāng)使用這些新材料時(shí)，確保半導(dǎo)體裝置的可靠性是很重要的問題。
為了解決這些問題，為了改善焊料的耐熱性，已經(jīng)提出使用聯(lián)苯環(huán)氧樹脂和苯酚芳烷基硬化劑得到的高密度填料的低吸水性環(huán)氧樹脂組合物(例如，見專利文件1)。然而這樣的組合物并不滿足上述嚴(yán)格的要求。此外，還提出了一種低吸水性環(huán)氧樹脂組合物，該組合物包括一種苯酚芳烷基或萘酚芳烷基樹脂，其具有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)(例如，見專利文件2、3或4)，并且公開了一種改善焊料耐熱性的方法。然而，這些都不能滿足不含鹵代有機(jī)化合物或銻，阻燃劑也能達(dá)到阻燃的要求。由于使用含鹵代有機(jī)化合物或銻這樣的阻燃劑時(shí)，分離回收是出于環(huán)境考慮的需要，所以為得到合適的阻燃性還有改進(jìn)的空間。
作為具有優(yōu)異阻燃性，且不含鹵代有機(jī)化合物或銻的材料，已公開了一種環(huán)氧樹脂組合物，其是包括聯(lián)苯衍生物和/或萘衍生物的Novolac型酚醛樹脂與包括聯(lián)苯衍生物和/或萘衍生物的Novolac型環(huán)氧樹脂的組合(例如，見專利文件5)。這樣的環(huán)氧樹脂組合物可以有效地改善阻燃性，因?yàn)樗姆肿咏Y(jié)構(gòu)有很多芳香環(huán)，可以促進(jìn)燃燒時(shí)的炭化，而且它的交聯(lián)密度很低，使得燃燒時(shí)熱分解產(chǎn)生的低沸點(diǎn)成分發(fā)泡，形成表面氧阻斷層。此外，由于這樣的環(huán)氧樹脂所固化的產(chǎn)物在焊接時(shí)是完全不吸水的，并且耐熱，因此已經(jīng)上市并且有廣泛應(yīng)用。該環(huán)氧樹脂組合物由于具有低彈性和低吸水性，可以改善焊接時(shí)的耐熱性。然而，其固化后的成型物質(zhì)軟且具有親脂性。因此，不良的成型性可以導(dǎo)致在連續(xù)生產(chǎn)中的生產(chǎn)率下降，這是一個(gè)待解決的問題。
因此，仍需要一種密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，該組合物可以提供良好的生產(chǎn)率，在焊接中具有優(yōu)異的耐熱性，符合環(huán)境要求。
專利文件1特開平6-80763號公報(bào)專利文件2特開平9-3167號公報(bào)專利文件3特開平9-3161號公報(bào)專利文件4特開平9-235353號公報(bào)專利文件5特開平11-140277號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，它不含鹵代有機(jī)化合物和氧化銻等有害物質(zhì)，對環(huán)境安全，而且具有優(yōu)異的阻燃性，焊接時(shí)優(yōu)異的耐熱性，和連續(xù)成型性，還提供了一種用該樹脂組合物密封半導(dǎo)體芯片而制造的半導(dǎo)體裝置。
在制造含有用環(huán)氧樹脂組合物密封的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置的過程中，引起生產(chǎn)率下降的一些原因是在模具上結(jié)垢以及在連續(xù)成型后閃光焊聚集結(jié)垢的模具阻塞了排氣孔(后面稱作排氣孔阻塞)，使得樹脂組合物不完全填充導(dǎo)致連續(xù)成型注射(shot)數(shù)目下降。模具結(jié)垢以及排氣孔阻塞的原因除了脫模劑的氧化以外，還與環(huán)氧樹脂和硬化劑中的低分子量成分有很大關(guān)系。尤其是硬化劑中的低分子量成分會(huì)滲出模具表面，通過其極性基團(tuán)的氫鍵與模具結(jié)合。
本發(fā)明深入研究了用于密封半導(dǎo)體裝置的環(huán)氧樹脂組合物中，特別是硬化劑中的低分子量成分，最終發(fā)現(xiàn)了一種主要包括具有特定結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，包含用GPC分析測定其面積比為0.8％或以下的每個(gè)分子中具有至多3個(gè)芳香環(huán)的一種成分，該成分改善了排氣管阻塞的問題，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
本發(fā)明提供了；(1)一種用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，主要包括(A)由通式(1)表示的環(huán)氧樹脂 (通式(1)中，n為0-10范圍內(nèi)的平均值；G為縮水甘油基；R1和R2獨(dú)立地表示H或C1-8烷基或C1-8芳基，R1和R2可以相同或不同)；和(B)主要包括通式(2)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其中含有GPC(凝膠滲透色譜法)分析測定面積比為0.8％或以下的每個(gè)分子中具有至多3個(gè)芳香環(huán)的一種成分； (通式(2)中，n為0-10范圍內(nèi)的平均值；R1和R2獨(dú)立地表示H或C1-8烷基或C1-8芳基，R1和R2可以相同或不同)；(2)如(1)所述用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其中酚醛樹脂(B)由通式(3)表示的化合物和酚類反應(yīng)制得 (通式(3)中，X為鹵素；R2為H或C1-8烷基或C1-8芳基；每個(gè)R2可以相同或不同)；(3)如上所述用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其中酚醛樹脂(B)的軟化點(diǎn)為60-70℃；(4)一種用任何一種上述樹脂組合物密封半導(dǎo)體芯片制造的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明可以提供用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其具有優(yōu)異的阻燃性和耐焊接熱性質(zhì)，而無需鹵代有機(jī)化合物和氧化銻。而且該環(huán)氧樹脂可以用于密封半導(dǎo)體芯片形成半導(dǎo)體裝置，其中可以減少模具結(jié)垢和排氣孔阻塞，可以長時(shí)間連續(xù)成型。
本發(fā)明用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物可以提供一種具有優(yōu)異可靠性和生產(chǎn)率的環(huán)保半導(dǎo)體裝置，適合用于半導(dǎo)體裝置的工業(yè)生產(chǎn)。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式本發(fā)明涉及一種用于密封半導(dǎo)體裝置的環(huán)氧樹脂組合物，基本包括(A)由通式(1)表示的具有聯(lián)苯撐結(jié)構(gòu)的酚芳烷基環(huán)氧樹脂，和(B)主要包括含有由通式(2)表示的具有聯(lián)苯撐結(jié)構(gòu)的酚芳烷基酚醛樹脂的酚醛樹脂，其包含一種用GPC分析測定其面積比為0.8％或以下且每分子中含至多三個(gè)芳香環(huán)的成分。這樣的樹脂具有阻燃性，無需諸如鹵代有機(jī)化合物和銻等阻燃劑，并且具有可成型性可以得到較高的生產(chǎn)率。該樹脂可以用于密封，以提供具有優(yōu)異耐焊接熱性質(zhì)的環(huán)氧樹脂密封的半導(dǎo)體裝置。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
用于該實(shí)施方式的環(huán)氧樹脂(A)用通式(1)表示
(通式(1)中，n為0-10范圍內(nèi)的平均值，優(yōu)選為0-5范圍內(nèi)的平均值；G為縮水甘油基；R1和R2獨(dú)立地表示H或C1-8烷基或C1-8芳基，R1和R2可以相同或不同)。
在通式中，n表示平均分子鏈長度。例如，n為0，1，2和3的分子鏈分別占10％，30％，50％和10％時(shí)，通式(1)中，平均值n為(0×10+1×30+2×50+3×10)/100＝1.6。
R1或R2為C1-8烷基的例子包括-CH3，-C2H5，-C3H7和-C4H9，尤其是-CH3。
R1或R2為C1-8芳基的例子包括-C6H5和-C6H4-CH3表示的同分異構(gòu)體，尤其是-C6H5。
這樣的環(huán)氧樹脂可以通過用于本實(shí)施方式的酚醛樹脂(B)與表氯醇在堿金屬氧化物存在下反應(yīng)制得。
本實(shí)施方式中所用的環(huán)氧樹脂(A)可以與其他環(huán)氧樹脂聯(lián)合使用。可以聯(lián)用的環(huán)氧樹脂是一個(gè)分子中有兩個(gè)或以上環(huán)氧基的任一種樹脂。例子可以包括聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、對苯二酚型環(huán)氧樹脂、芪型環(huán)氧樹脂、雙酚型環(huán)氧樹脂、苯酚Novolac型環(huán)氧樹脂(phenol Novolac type epoxy resins)、甲酚Novolac型環(huán)氧樹脂(cresol Novolac type epoxy resins)、三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂、烷基修飾的三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂、含三嗪母核的環(huán)氧樹脂以及二環(huán)戊二烯修飾的苯酚型環(huán)氧樹脂。對于聯(lián)用比例，如果聯(lián)用，本實(shí)施方式所用的環(huán)氧樹脂(A)優(yōu)選占環(huán)氧樹脂總重的50wt％或以上，更優(yōu)選70wt％或以上。含有上述范圍內(nèi)的環(huán)氧樹脂(A)可以得到合適的阻燃性。并且，環(huán)氧樹脂中全部酚羥基數(shù)與全部環(huán)氧基數(shù)的比例為0.5-1.5，這樣可最大限度地減小對固化性的損壞。
用于該實(shí)施方式的酚醛樹脂(B)用通式(2)表示的環(huán)氧樹脂
(通式(2)中，n為0-10范圍內(nèi)的平均值，優(yōu)選為0-5范圍內(nèi)的平均值；R1和R2獨(dú)立地表示H或C1-8烷基或C1-8芳基，R1和R2以相同或不同)。
n和R1和R2中的C1-8烷基或C1-8芳基如上所述。
酚醛樹脂(B)的軟化點(diǎn)可以為70℃或更低，說明在流動(dòng)性上具有低粘度，從生產(chǎn)環(huán)氧樹脂組合物的操作性上考慮，優(yōu)選軟化點(diǎn)為60-70℃。
這樣的酚醛樹脂可以通過，但不僅限于通過將通式(3)表示的化合物與酚類(或苯酚化合物)在酸催化劑存在下縮合而制備 (通式(3)中，X為鹵素；R2為H或C1-8烷基或C1-8芳基；各R2可以相同或不同)；作為C1-8烷基或C1-8芳基的R2如上所述。
與通式(3)表示的化合物反應(yīng)的苯酚化合物的例子包括苯酚和取代的苯酚，例如甲酚(cresol)、甲基苯酚(methylphenol)、n-丙基苯酚、二甲苯酚、甲基丁基苯酚，包括o-，m-和p-異構(gòu)體、環(huán)戊基苯酚和環(huán)己基苯酚。這些酚類可以單獨(dú)使用或是兩個(gè)或更多聯(lián)合使用。
通過將通式(3)表示的化合物和酚類縮合反應(yīng)制得的酚醛樹脂含有通式(2)表示的酚醛樹脂成分為主要成分，其進(jìn)一步包含一個(gè)分子中有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分，成為混合物。混合物中具有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分通常在排氣孔中擠出，在成型過程中引起排氣孔結(jié)垢。因此，這樣的具有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分往往減小排氣孔中閃光焊的脫膜性(releasability offlashes)，導(dǎo)致其殘留在排氣孔中。在這個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)分子中具有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分在酚醛樹脂(B)中的比例被調(diào)整到用GPC分析測定面積比為0.8％或以下，以降低由于對應(yīng)于排氣孔的模具部分中殘留的閃光焊而導(dǎo)致的不完全填充。
一個(gè)分子中具有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分的例子包括由通式(4)至(7)表示的化合物。
在通式(4)至(7)中，R1為H、C1-8烷基或C1-8芳基或酚，各R1可以相同或不同；R2為H、C1-8烷基或C1-8芳基，各R2可以相同或不同；R3為H、C1-8烷基或芳基或醛。
作為C1-8烷基或C1-8芳基的R1、R2和R3如上所述。
本實(shí)施方式中所用的酚醛樹脂(B)可以與其他酚醛樹脂聯(lián)用。可聯(lián)用的酚醛樹脂可以是一個(gè)分子中含兩個(gè)或以上酚羥基的任何酚醛樹脂，其包括苯酚Novolac樹脂、甲酚Novolac樹脂、二環(huán)戊二烯修飾的酚醛樹脂、亞二甲苯基修飾的酚醛樹脂、萜烯修飾的酚醛樹脂和三苯酚甲烷型Novolac樹脂。對于聯(lián)用比例，如果聯(lián)用，本實(shí)施方式所用的酚醛樹脂(B)優(yōu)選占酚醛樹脂總量的30wt％或以上，更優(yōu)選占70wt％或以上。含有上述范圍內(nèi)的酚醛樹脂(B)可以得到合適的阻燃性。
在這個(gè)實(shí)施方式中，組合物包括，作為必要成分的(A)由通式(1)表示的環(huán)氧樹脂和(B)包括通式(2)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其中含有用GPC分析測定面積比為0.8％或以下的每分子中含至多三個(gè)芳香環(huán)的成分。組合物可以進(jìn)一步包括(C)固化促進(jìn)劑和(D)無機(jī)填料。
任選用于這個(gè)實(shí)施方式中的固化促進(jìn)劑(C)涉及一種可以在環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂交聯(lián)反應(yīng)中作為催化劑的化合物，包括但不僅限于，三丁基胺等胺類；三苯基膦和四苯基膦鎓四苯基硼酸鹽等有機(jī)膦化合物；和2-甲基咪唑等咪唑類。這些固化促進(jìn)劑可以單獨(dú)使用或兩個(gè)或以上聯(lián)合使用。
任選用于這個(gè)實(shí)施方式中的無機(jī)填料(D)可以是片狀或球狀。出于增加熔融石英粉的含量和抑制樹脂組合物熔融粘度增加的考慮，主要用球狀石英。另外，為了增加球狀石英的含量，球狀石英的大小分布可以調(diào)節(jié)得相對寬一些；例如為82-92wt％。在此范圍內(nèi)的球狀石英可以降低樹脂的含量，降低吸水性，抑制耐焊接熱性質(zhì)的損壞，同時(shí)抑制樹脂組合物流動(dòng)性的損壞。
除了上述(A)至(D)成分，如果需要，這個(gè)實(shí)施方式的樹脂組合物可以包括各種添加劑，包括γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷等偶聯(lián)劑；硅油和硅橡膠等低應(yīng)力成分；碳黑等著色劑；天然或合成蠟、高級脂肪酸及其金屬鹽和石蠟等脫模劑；以及抗氧化劑。
這些成分可以混合成混合物，然后用熱捏合機(jī)或熱軋輥捏合，冷卻粉碎得到需要的樹脂組合物。
為了通過密封電子芯片制造樹脂密封的半導(dǎo)體裝置，例如使用這個(gè)實(shí)施方式的樹脂組合物所得的半導(dǎo)體，該組合物可以通過已知方法成型，例如傳遞成型、壓縮成型和注入成型。這樣的樹脂組合物可以用于包覆、絕緣或密封電氣部件、晶體管等電子部件、集成電路等。
這個(gè)實(shí)施方式可以提供一種用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其具有阻燃性，而無需諸如鹵代有機(jī)化合物和銻等阻燃劑，并且該組合物改善了成型性，可以提供較高生產(chǎn)率，本發(fā)明還提供了耐焊接熱性得到改進(jìn)的環(huán)氧樹脂密封的半導(dǎo)體裝置。因此，本發(fā)明適用于表面裝配型半導(dǎo)體裝置，例如QFP(四側(cè)引腳扁平封裝)和LQFP(低形四方扁平封裝)。
實(shí)施方式1下面將通過參考實(shí)施例更詳細(xì)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于由下述實(shí)驗(yàn)例組成的實(shí)施例在下面實(shí)施例中所用的環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂E-1通式(8)表示的環(huán)氧樹脂(Nippon Kayaku Co.，Ltd.，NC-3000P，環(huán)氧當(dāng)量274，軟化點(diǎn)62℃)
(其中，G為縮水甘油基。)E-2鄰甲酚Novolac型環(huán)氧樹脂(Nippon Kayaku Co.，Ltd.，EOCN-1020，軟化點(diǎn)62℃，環(huán)氧當(dāng)量200)。
E-3聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂(Japan Epoxy Resins Co.，Ltd.，YX-4000H，熔點(diǎn)105℃，環(huán)氧當(dāng)量195)。
H-1含有主要成分為通式(9)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其包含通過GPC(凝膠滲透色譜)分析測定其面積比為0.1％的每分子中有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分(羥基當(dāng)量202，軟化點(diǎn)65℃)。
H-2含有主要成分為通式(9)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其包含通過GPC(凝膠滲透色譜)分析測定其面積比為0.4％的每分子中有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分(羥基當(dāng)量203，軟化點(diǎn)67℃)。
H-3含有主要成分為通式(9)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其包含通過GPC(凝膠滲透色譜)分析測定其面積比為0.7％的每分子中有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分(羥基當(dāng)量202，軟化點(diǎn)65℃)。
H-4含有主要成分為通式(9)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其包含通過GPC(凝膠滲透色譜)分析測定其面積比為1.0％的每分子中有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分(羥基當(dāng)量202，軟化點(diǎn)67℃)。
H-5含有主要成分為通式(9)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其包含通過GPC(凝膠滲透色譜)分析測定其面積比為2.0％的每分子中有至多3個(gè)芳香環(huán)的成分(羥基當(dāng)量203，軟化點(diǎn)67℃)。
H-6對-亞二甲苯基修飾的酚醛樹脂(Mitsui Chemicals，Inc.，XLC-3L，軟化點(diǎn)71℃，羥基當(dāng)量175)。
H-7苯酚Novolac型樹脂(軟化點(diǎn)80℃，羥基當(dāng)量104)。
實(shí)驗(yàn)例1環(huán)氧樹脂E-1 76.2重量份酚醛樹脂H-1 51.0重量份三苯基膦1.8重量份球狀熔融石英粉(平均粒徑16.0μm，最大粒徑75μm) 860.0重量份γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 4.0重量份巴西棕櫚蠟 4.0重量份碳黑3.0重量份將所有成分在攪拌器中混合，將混合物用表面溫度90℃和45℃的兩個(gè)輥捏合30分鐘得到捏合的產(chǎn)物板。冷卻該捏合的產(chǎn)物板，然后粉碎得到樹脂組合物。通過如下方法測試該樹脂組合物的性能。表1顯示測得的結(jié)果。
(評價(jià)和分析)GPC分析器液體進(jìn)料泵L-6000(Hitachi，Ltd.)UV檢測器L-4000(Hitachi，Ltd.)檢測254nm處的吸光度色譜柱KF-803(一個(gè))+KF-802.5(兩個(gè))+KF-802(一個(gè))溶劑四氫呋喃(THF)旋流按照EMMI-1-66，用模具測量旋流，測定成型溫度為175℃，傳遞壓力為6.9MPa，固化時(shí)間為2分鐘。
耐焊接熱性質(zhì)將160pLQFP(封裝尺寸24×24×1.4(厚度)mm，框架Cu，焊接點(diǎn)大小(pad size)8×8mm)，安裝的芯片大小7×7×0.35(厚度)mm，鈍化膜PI)在成型溫度180℃，傳遞壓力9.8MPa，傳遞時(shí)間7秒，固化時(shí)間120秒的條件下傳遞成型，進(jìn)一步在180℃下固化4小時(shí)，制備用于評價(jià)耐焊接熱性質(zhì)的封裝件。將這樣制備的12個(gè)封裝件在85℃，相對濕度85％的環(huán)境下加濕168小時(shí)，然后進(jìn)行IR回流處(260℃，與JEDEC Level 1的條件一致)。用超聲波斷層掃描攝影裝置觀察每個(gè)封裝件，內(nèi)部裂紋的數(shù)目以(有裂紋的封裝件數(shù)目/封裝件總數(shù)目)的百分?jǐn)?shù)來表示。
阻燃性用低壓傳遞模壓機(jī)，在成型溫度175℃，傳遞壓力9.8MPa，固化時(shí)間120秒的條件下制備長5英寸，寬1/2英寸，厚1/8英寸的測試塊。在175℃下加熱8小時(shí)進(jìn)行后固化，將測試塊在23℃，相對濕度50％的環(huán)境下放置48小時(shí)，然后按照UL-94 vertical test進(jìn)行測試。
阻燃性的等級測定阻燃性(V-0)Fmax10秒或以下∑F50秒或以下第二次接觸火焰后熄滅30秒或以下滴下物遇棉燃燒否測定阻燃性(V-1)Fmax30秒或以下∑F250秒或以下第二次接觸火焰后熄滅60秒或以下滴下物遇棉燃燒否測定阻燃性(-)沒有滿足上述條件。
其中，∑F是燃燒總時(shí)間(秒)，F(xiàn)max是最大燃燒時(shí)間(秒)。
連續(xù)成型性質(zhì)處理用于密封80pQFP(14×20×2.0mm)半導(dǎo)體的模具使之具有脫模性。用環(huán)氧樹脂組合物連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行成型操作，成型條件是成型溫度175℃，傳遞壓力7.3MPa，傳遞時(shí)間8秒，固化時(shí)間60秒。檢查每次注射(shot)的成型是否不完全填充，當(dāng)不完全填充時(shí)，檢查模具排氣孔是否阻塞。然后，通過直到出現(xiàn)排氣孔阻塞而引起不完全填充的注射數(shù)目來評價(jià)模具。當(dāng)沒有發(fā)現(xiàn)不完全填充時(shí)，連續(xù)進(jìn)行500次注射。
實(shí)驗(yàn)例2-13用如實(shí)驗(yàn)例1的方法，按照表1所示的配方制備成型材料。用如實(shí)驗(yàn)例1的方法測定這些成型材料。測試結(jié)果如表1所示。
表1

實(shí)驗(yàn)例1-7顯示優(yōu)異的流動(dòng)性，耐焊接熱性質(zhì)，阻燃性和連續(xù)成型性。實(shí)驗(yàn)例8，9和11使用含有通式(2)所示的酚醛樹脂成分作為主要成分的酚醛樹脂，該酚醛樹脂含有用GPC分析測定面積比為大于0.8％的每個(gè)分子中有至多三個(gè)芳香環(huán)的成分，在早期發(fā)生由于排氣孔阻塞引起的樹脂不完全填充，使得連續(xù)成型性不令人滿意。實(shí)驗(yàn)例10和11沒有使用通式(1)所示的環(huán)氧樹脂，實(shí)驗(yàn)例12和13沒有使用通式(2)所示的酚醛樹脂，它們的阻燃性都不理想。實(shí)驗(yàn)例10和13的耐焊接熱性質(zhì)不令人滿意。
權(quán)利要求
1.一種用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其基本上包括(A)由通式(1)表示的環(huán)氧樹脂 通式(1)中，n為0-10范圍內(nèi)的平均值；G為縮水甘油基；R1和R2獨(dú)立地表示H或C1-8烷基或C1-8芳基，R1和R2可以相同或不同；和(B)主要包括通式(2)表示的酚醛樹脂成分的酚醛樹脂，其中含有GPC分析測定面積比為0.8％或以下的每個(gè)分子中具有至多3個(gè)芳香環(huán)的一種成分； 通式(2)中，n為0-10范圍內(nèi)的平均值；R1和R2獨(dú)立地表示H或C1-8烷基或C1-8芳基，R1和R2可以相同或不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其中酚醛樹脂(B)由通式(3)表示的化合物和酚類反應(yīng)制得 通式(3)中，X為鹵素；R2為H或C1-8烷基或C1-8芳基；各R2可以相同或不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其中酚醛樹脂(B)的軟化點(diǎn)為60-70℃。
4.一種通過權(quán)利要求1、2或3任一項(xiàng)所述的用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物密封半導(dǎo)體芯片而制得的半導(dǎo)體裝置。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，其不含有對環(huán)境有害的物質(zhì)，并且有優(yōu)異的耐焊接熱性質(zhì)和較高的生產(chǎn)率，還提供了一種由前述樹脂密封的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明涉及一種用于密封半導(dǎo)體的環(huán)氧樹脂組合物，它的基本成分是(A)具有特定結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂和(B)含有具有特定結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂成分為主要成分的酚醛樹脂，其包含通過GPC分析面積比為0.8％或以下的每分子中含至多三個(gè)芳香環(huán)的一種成分。本發(fā)明還涉及一種用該樹脂組合物密封半導(dǎo)體芯片而制造的半導(dǎo)體裝置。
文檔編號H01L23/31GK1934157SQ200580008460
公開日2007年3月21日 申請日期2005年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月16日
發(fā)明者二階堂廣基, 黑田洋史 申請人:住友電木株式會(huì)社