CN101116184A - 半导体装置、缓冲层用树脂组合物、芯片键合用树脂组合物以及封装用树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体装置，该半导体装置是通过使用芯片键合用树脂组合物的固化产品将涂覆了缓冲层用树脂组合物的固化产品的半导体元件安装在引线框上，然后用封装用树脂组合物的固化产品封装该半导体元件而制得。该半导体装置的特征在于缓冲层用树脂组合物的固化产品在25℃时的弹性模量不低于0.5GPa并不高于2.0GPa；芯片键合用树脂组合物的固化产品在260℃时的弹性模量不低于1MPa并不高于120MPa；封装用树脂组合物的固化产品在260℃时的弹性模量不低于400MPa并不高于1200MPa，在260℃时的热膨胀系数不低于20ppm并不高于50ppm。该半导体装置的进一步的特征在于封装用树脂组合物的固化产品在260℃时的弹性模量和封装用树脂组合物的固化产品在260℃时的热膨胀系数的乘积不小于8000并不大于45000。

Description

半导体装置、缓冲层用树脂组合物、芯片键合用树脂组合物以及封装用树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种半导体装置(以下任选地称为“封装件”)，该半导体装置具有优异的耐抗焊接回流性(anti-solder reflow resistance)；本发明还涉及工艺中使用的缓冲层用树脂组合物(以下有时称为“缓冲层材料”)、芯片键合用树脂组合物(以下有时称为“芯片键合材料”)以及封装用树脂组合物(以下有时称为“封装材料”)。
背景技术
从环境因素考虑，在线路板上安装半导体装置中越来越多地使用无铅焊料。通常，无铅焊料的熔点较常规的锡铅共晶焊料(eutectic solder)高，因此在安装半导体装置时，需要在高出20-30℃的温度下进行安装。该升高了安装温度使在构成半导体装置的元件之间产生异常大的热应力，并且由于封装用树脂组合物中的水分快速蒸发而使蒸汽压升高，从而导致产生瑕疵，例如元件之间的分层和封装件出现裂纹等。另外，大多数高级半导体中使用的低介电常数有机绝缘介层由于其强度差且易碎，经常受到封装时的热应力的破坏。因此，越来越需要改善每个元件的可靠性，从而使半导体装置具有优异的耐抗焊接回流性。
满足该需要的最有效方法是使封装用树脂组合物的吸水性最小化。目前已提出多种方法，例如应用低吸水树脂和填充密度高的无机填料(见，例如日本专利申请No.2002-145995，pp.2-6)。然而，使封装用树脂组合物的吸水性最小化并不能满意地符合高可靠性的要求。
另一有效方法可以是减少构成半导体装置的元件之间的各个界面的热应力。特别是，可通过平衡元件的热扩散系数或者通过减少各元件的弹性模量来减少元件之间的热扩散系数的差异而产生的应力。然而，在含有大量元件的半导体装置中，单独地使热应力部分减少是不足够的，有时局部的热应力减少可导致在其它界面的更严重的缺陷。因此，有必要调整众多元件的物理特性，从而减少元件间各界面的热应力。[专利文件1]日本特开2002-145995(P2-P6)。
发明内容
本发明的目的是提供在使用无铅焊料进行表面安装时表现出优异的耐抗焊接回流性和可靠性的半导体装置，并提供缓冲层用树脂组合物、芯片键合用树脂组合物以及半导体封装用树脂组合物。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种半导体装置，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中
缓冲层用固化树脂组合物在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值；
芯片键合用固化树脂组合物在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值；以及
封装用固化树脂组合物在260℃时的弹性模量为400MPa至1200MPa，包括两个端点值；在260℃时的热扩散系数为20ppm至50ppm，包括两个端点值，且封装用树脂组合物的固化产品的弹性模量和封装用的树脂组合物的固化产品的热膨胀系数的乘积为8000至45000，包括两个端点值。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于半导体装置的缓冲层用固化树脂组合物，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，
缓冲层用固化树脂组合物在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值。
根据本发明的进一步方面，本发明提供了一种用于半导体装置的芯片键合用固化树脂组合物，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，
芯片键合用固化树脂组合物在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值。
根据本发明的再进一步方面，本发明提供了一种用于半导体装置的芯片封装用树脂组合物，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，
封装用固化树脂组合物在260℃时的弹性模量为400MPa至1200MPa，包括两个端点值，且在260℃时的热扩散系数为20ppm至50ppm，包括两个端点值；封装用的树脂组合物的固化产品的弹性模量和封装用的树脂组合物的固化产品的热膨胀系数的乘积为8000至45000，包括两个端点值。
具有如上所述组成的缓冲层用树脂组合物、芯片键合用树脂组合物和封装用树脂组合物能够为固化材料提供例如弹性模量在上述范围内的物理特性。
本发明可提供在使用无铅焊料进行表面安装时表现出优异的耐抗焊接回流性和可靠性的半导体装置，还提供在工艺中使用的缓冲层用树脂组合物、芯片键合用树脂组合物以及封装用树脂组合物。
附图说明
图1是本发明的半导体装置的横截面示意图。
发明详述
本发明的半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物(缓冲层膜)的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物(固化芯片键合材料)安装在引线框的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物(固化的封装材料)封装引线框内垫片上的半导体芯片而制成的。以下将根据图示对本发明的半导体装置进行描述，但本发明的半导体装置并不限于图1所示的结构。
如图1横截面示意图所示，半导体装置10具有，例如，通过固化芯片键合材料16安装在引线框12内的垫片14上的半导体芯片18。在半导体芯片18中，形成了一个多层集成电路。另外，在半导体芯片18的元件成形表面上，形成了一个钝化膜24和缓冲层膜26。在半导体芯片18的表面形成开孔。开孔用于与焊线22连接，开孔底部的焊垫20是暴露的。通过固化芯片键合材料16将半导体芯片18安装在引线框12内的垫片14上。然后，拉紧在引线框12和半导体芯片18之间的焊线22以使它们电连接。最后，通过固化封装材料28进行封装而形成半导体装置10。
在具有此种结构的半导体装置10中，固化芯片键合材料16与例如垫片13和半导体芯片18的背面相接触。缓冲层膜26与例如固化封装材料28和钝化膜24相接触。固化封装材料28与例如缓冲层膜26、钝化膜24、半导体芯片18和引线框12相接触。本发明中，芯片键合材料16、缓冲层膜26和固化封装材料28具有例如弹性模量在给定的范围内的物理特性，从而减少由各元件之间的热膨胀系数的差异而产生的应力，即使在使用无铅焊料进行安装的情况下，仍然能够提供高度可靠的半导体装置。
以下将详细描述用于上述缓冲层膜26、固化芯片键合材料16和固化封装材料28的树脂组合物。
缓冲层用树脂组合物
本发明使用的缓冲层用树脂组合物不受特别的限制，只要由树脂组合物形成的固化材料在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值。可根据JIS K-6760方法测量抗张强度，以及从得到的SS曲线计算25℃时的杨氏(Young’s)弹性模量测定固化材料的弹性模量。
缓冲层用树脂组合物包含，例如，含环氧基的环烯烃树脂、光酸产生剂，如有需要还包含溶剂、增敏剂、酸猝灭剂、流平剂、抗氧化剂、阻燃剂，增塑剂和硅烷偶联剂。
缓冲层用树脂组合物中使用的含环氧基的环烯烃树脂可以是含有衍生自通式(1)表示的降冰片烯型单体的结构单元的加成(共)聚合物：
其中，X独立地表示O、CH2、或(CH2)2，如果有多个X，它们可相同或不同；n为0～5的整数；且R1～R4独立地表示氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基或者含酯的有机基团、含酮的有机基团、含醚的有机基团或含环氧基的有机基团，且在多个结构单元中，R1～R4可相同或不同，条件是在全部结构单元中，R1～R4的至少一个为含环氧基的有机基团。
优选的含环氧基的有机基团是缩水甘油醚基。
(共)聚合物中以通式(1)表示的结构单元的含量需使曝光能引发交联反应，以得到耐受显影液的交联密度。通常聚合物中以通式(1)表示的结构单元的含量为5mol％-95mol％，包括两个端点值，优选为20mol％-80mol％，包括两个端点值，更优选为30mol％-70mol％，包括两个端点值。
缓冲层用树脂组合物中使用的光酸产生剂可以是任何已知的光酸产生剂。光酸产生剂通过环氧基引发交联，并通过其后的固化提高与衬底的粘附性。
优选的光酸产生剂的实例包括，例如鎓盐、卤素化合物、硫酸盐(酯)及其混合物。例如，鎓盐的阳离子部分可以选自重氮鎓、铵、碘鎓、锍、鏻、鉮和氧鎓阳离子。阳离子的抗衡阴离子未作限定，其可以是任何能与鎓阳离子生成盐的化合物。抗衡阴离子的实例包括，但不限于硼酸、胂酸、磷酸、锑酸、硫酸盐、羧酸及其氯化物。
作为光酸产生剂的鎓盐的实例包括四氟硼酸三苯基锍(triphenylsulfoniumtetrafluoroborate)、六氟硼酸三苯基锍、四氟砷酸三苯基锍(triphenylsulfoniumtetrafluoroarsenate)、四氟磷酸三苯基锍、四氟硫酸三苯基锍、四氟硼酸4-硫代苯氧基二苯基锍(4-thiophenoxydiphenylsulfonium tetrafluoroborate)、四氟锑酸4-硫代苯氧基二苯基锍、四氟砷酸4-硫代苯氧基二苯基锍、四氟磷酸4-硫代苯氧基二苯基锍、四氟磺酸4-硫代苯氧基二苯基锍、四氟硼酸4-叔丁基苯基二苯基锍(4-t-butylphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate)、四氟磺酸4-叔丁基苯基二苯基锍、四氟锑酸4-叔丁基苯基二苯基锍、三氟磷酸4-叔丁基苯基二苯基锍、三氟磺酸4-叔丁基苯基二苯基锍、三氟硼酸三(4-甲基苯基)锍、四氟硼酸三(4-甲基苯基)锍、六氟砷酸三(4-甲基苯基)锍、六氟磷酸三(4-甲基苯基)锍、六氟磺酸三(4-甲基苯基)锍、四氟硼酸三(4-甲氧基苯基)锍、六氟锑酸三(4-甲基苯基)锍、六氟磷酸三(4-甲基苯基)锍、三氟磺酸三(4-甲基苯基)锍、四氟硼酸三苯基碘鎓、六氟锑酸三苯基碘鎓、六氟砷酸三苯基碘鎓、六氟磷酸三苯基碘鎓、三氟磺酸三苯基碘鎓、四氟硼酸3，3-二硝基二苯基碘鎓(3，3-dinitrodiphenyliodonium tetrafluoroborate)、六氟锑酸3，3-二硝基二苯基碘鎓、六氟砷酸3，3-二硝基二苯基碘鎓、三氟磺酸3，3-二硝基二苯基碘鎓、四氟硼酸4，4-二硝基二苯基碘鎓、六氟锑酸4，4-二硝基二苯基碘鎓、六氟砷酸4，4-二硝基二苯基碘鎓、三氟磺酸4，4-二硝基二苯基碘鎓，它们既可单独使用，也可联合使用。
作为光酸产生剂的卤素化合物的实例包括，但不限于2，4，6-三(三氯甲基)三嗪、2-烯丙基-4，6-双(三氯甲基)三嗪、α，β，α-三溴甲基苯基砜、α，α-2，3，5，6-六氯二甲苯、2，2-双(3，5-二溴-4-羟基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟二甲苯、1，1，1-三(3，5-二溴-4-羟基苯基)乙烷及它们的混合物。
作为光酸产生剂的硫酸盐(酯)的实例包括，但不限于2-硝基苄基甲苯磺酸盐(酯)、2，6-二硝基苄基甲苯磺酸盐(酯)、2，4-二硝基苄基甲苯磺酸盐(酯)、2-硝基苄基甲基磺酸盐(酯)、2-硝基苄基乙酸盐(酯)、9，10-二甲氧基蒽-2-磺酸盐(酯)、1，2，3-三(甲磺酰氧基)苯、1，2，3-三(乙磺酰氧基)苯、1，2，3-三(丙磺酰氧基)苯。
光酸产生剂优选选自三氟甲基磺酸4，4’-二叔丁基苯基碘鎓(4，4’-di-t-butylphenyliodonium triflate)、三氟甲基磺酸4，4’，4”-三(叔丁基苯基)锍、四(五氟苯基)硼酸二苯基碘鎓、四(五氟苯基)硼酸三苯基锍二苯基碘鎓、四(五氟苯基)硼酸4，4’-二叔丁基苯基碘鎓、四(五氟苯基)硼酸三(叔丁基苯基)锍、四(五氟苯基)硼酸(4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓以及它们的混合物。
从例如固化材料的交联密度和对衬底的粘附性的角度而言，相对于100重量份的环烯烃树脂，本发明的缓冲层用树脂组合物中的光酸产生剂的混合比为0.1～100重量份，包括两个端点值，更优选为0.1～10重量份，包括两个端点值。
如有需要，本发明的缓冲层用树脂组合物可包含能够提高光敏性的增敏剂。
增敏剂可添加至能够扩大可使光酸产生剂活化的波长(range)，同时不直接影响聚合物的交联反应的范围。最佳的增敏剂是在所使用的光源附近具有最大吸光系数，且能够将所吸收的能量有效地转移到光酸产生剂上的化合物。
光酸产生剂的增敏剂的实例包括例如蒽、芘、聚对亚苯基二甲基(parylene)的环状芳香族化合物。具有蒽部分的化合物的实例包括2-异丙基-9H-噻吨-9-烯(2-isopropyl-9H-thioxanthen-9-ene)、4-异丙基-9H-噻吨-9-酮、1-氯-4-丙氧基噻吨、吩噻嗪及它们的混合物。从增敏剂扩大波长范围使活化光酸产生剂而不直接影响聚合物的交联反应的能力而言，相对于100重量份的环烯烃树脂，本发明的缓冲层用树脂组合物中的增敏剂的混合比为0.1～10重量份，包括两个端点值，更优选为0.2～5重量份，包括两个端点值。当光源为例如g线(436nm)与i线(365nm)的长波长线时，增敏剂可有效活化光酸产生剂。
本发明的缓冲层用树脂组合物中可根据需要添加少量的除酸剂来提高分辨率。在光化学反应期间，除酸剂吸收向未曝光区域扩散的酸。除酸剂的实例包括，但不限于例如比啶、二甲基比啶、吩噻嗪、三正丙胺与三乙胺的仲胺和叔胺。从吸收向未曝光区域扩散的酸且改善分辨率的角度而言，相对于100重量份的环烯烃树脂，除酸剂的混合比为0.10～0.5重量份。
如有需要，本发明的缓冲层用树脂组合物可进一步含有例如流平剂、抗氧化剂、阻燃剂、增塑剂和硅烷偶联剂的添加剂。
本发明的缓冲层用树脂组合物是通过将这些组分溶解在溶剂中而制成清漆。溶剂可以是有非反应性溶剂或反应性溶剂。非反应性溶剂具有作为聚合物或添加剂的载体的作用，并在涂覆或固化过程中除去。反应性溶剂含有与添加至树脂组合物中的固化剂相容的反应基团。
非反应性溶剂可以是烃类化合物或芳香族化合物。烃类溶剂的例子包括但不限于烷烃或环烷烃，如戊烷、己烷、庚烷、环己烷和十氢化萘(decahydronaphthalene)。芳香族溶剂的例子包括苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯。其它可用溶剂包括二乙醚、四氢呋喃、苯甲醚、乙酸酯、酯、内酯、酮或酰胺。
反应性溶剂的例子包括例如环己烯氧化物和α-蒎烯氧化物的环醚；例如[亚甲基-双(4，1-亚苯氧基亚甲基)]双环氧乙烷的芳香族环醚；例如1，4-环己烷二甲醇二乙烯基醚的环状脂肪族乙烯基醚；和例如双(4-乙烯基苯基)甲烷的芳香族化合物，它们既可以单独使用也可以联合使用。优选为均三甲苯或十氢化萘。这些最适合用于在硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅的衬底上涂覆树脂。
本发明的缓冲层用树脂组合物优选包含含环氧基的环烯烃树脂、光酸产生剂、增敏剂和除酸剂。
具体而言，当含环氧基的环烯烃树脂的量为100重量份，
光酸产生剂的含量为0.1重量份至100重量份，包括两个端点值，优选为0.1重量份至10重量份，包括两个端点值，
增敏剂的含量为0.1重量份至10重量份，包括两个端点值；优选为0.2重量份至5重量份，包括两个端点值，和
除酸剂的含量为0.01重量份至0.5重量份，包括两个端点值。这些范围可根据需要进行组合。
具有如上所述组成的缓冲层用树脂组合物能提供在25℃时弹性模量为0.5GPa至2.0GPa(包括两个端点值)的固化材料。
用于本发明的缓冲层用树脂组合物的树脂固体含量为5wt％～60wt％，包括两个端点值，更优选为30wt％～55wt％，包括两个端点值，进一步优选为35wt％～45wt％。溶液粘度为10cP～25,000cP，包括两个端点值，优选为100cP～3,000cP，包括两个端点值。
用于本发明的缓冲层用树脂组合物可通过简单地混合含环氧基的环状烯烃树脂与光酸产生剂、以及在需要时含有的溶剂、增敏剂、除酸剂、流平剂、抗氧化剂、阻燃剂、增塑剂、硅烷偶联剂等而得到。但并不限于上述方法。
为使本发明中使用的缓冲层用固化树脂组合物在25℃时的弹性模量控制0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值，最好是使用聚降冰片烯。
芯片键合用树脂组合物
本发明使用的芯片键合用树脂组合物给出在260℃时弹性模量为1MPa至120MPa(包括两个端点值)的固化材料。提供的键合用树脂组合物可以是树脂糊(resin paste)和树脂膜的形式。但并不仅限于这些形式。
<树脂糊>
用于本发明芯片键合用树脂组合物的树脂糊的特点在于其包括热固性树脂和填料作为主要组分，并给出在260℃时弹性模量为1MPa至120MPa(包括两个端点值)的固化材料。固化材料的弹性模量可通过使用动态粘弹性能测量仪在温度范围为-100℃至330℃，升温速率为5℃/分钟，频率为10HZ的条件下，测定其弹性模量，并计算其在260℃时的储存弹性模量。
树脂糊包括热固性树脂、固化剂、固化促进剂等。由于是制备树脂糊的材料，这些物质最好在室温下呈液态。但并不仅限于这种状态。
用于上述树脂糊的热固性树脂的例子包括具有游离基可聚合官能团的化合物，如液态氰酸酯树脂、液态环氧树脂、各种丙烯酸树脂、马来酰亚胺树脂、含芳基的三芳基异氰脲酸酯，它们可以单独使用或者两个或以上的联合使用。液态环氧树脂的例子包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂和缩水甘油基胺(glycidylamine)型液态环氧树脂。
本发明中，在室温下为固态的热固性树脂可作为热固性树脂添加在树脂糊中，所添加的量不会对性能产生负面影响。在室温下为固态并且能联合使用的热固性树脂的例子包括，但并不限于例如双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、线型酚醛环氧树脂，甲酚酚醛(cresol novolac)与表氯醇反应制得的聚缩水甘油醚环氧树脂、联苯型环氧树脂、芪型环氧树脂、氢醌型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基型(具有亚苯基或者二亚苯基部分)环氧树脂、具有萘部分的环氧树脂和二环戊二烯型环氧树脂。也可以使用单环氧基树脂，其包括正丁基缩水甘油醚、叔碳酸(versatic acid)缩水甘油酯、氧化苯乙烯、乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚和丁基苯基缩水甘油醚。马来酰亚胺树脂的例子包括双马来酰亚胺树脂，如N，N’-(4，4’-二苯基甲烷)双马来酰亚胺、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2，2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷。
当在树脂糊中使用氰酸酯树脂作为热固性树脂时，固化催化剂的例子包括金属络合物，如铜-乙酰丙酮化物和锌-乙酰丙酮化物。当使用环氧树脂作为热固性树脂时，固化剂的例子包括酚醛树脂(phenol resins)、脂肪族胺、芳香族胺、双氰胺、二羧酸二酰肼和羧酸酐。当使用具有游离基可聚合官能团的化合物作为热固性树脂时，引发剂可以是任何在游离基聚合中常用的催化剂；例如，如有机过氧化物的热游离基聚合引发剂。
当在树脂糊中使用环氧树脂作为热固性树脂时，可同时作为固化促进剂和固化剂的物质的例子可以选自常规的咪唑类，其包括各种咪唑，如2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑和2-C11H23-咪唑；通过三嗪或异氰脲酸的加成反应制备的2，4-二氨基-6-{2-甲基咪唑-(1)}-乙基-S-三嗪；以及它们的异氰酸酯加成物，其可单独使用也可两种或以上的联合使用。
用于树脂糊中的填料可以是无机填料或有机填料。无机填料的例子包括金属粉末，如金粉末、银粉末、铜粉末和铝粉末；熔融石英、结晶二氧化硅(crystal silica)、矾土、氮化铝和云母。有机填料的例子包括硅树脂，如聚四氟乙烯的氟树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸树脂，以及苯代三聚氰胺或三聚氰胺与甲醛的交联产物。其中，金属粉末可赋予树脂糊导电性和/或导热性。特别优选的是银粉末，这是由于无论是从粒径方面还是形状方面而言，各种类型的银粉末都易于获得。
在树脂糊中使用的填料中，离子杂质如卤离子和碱金属离子的含量优选为10ppm或更小，其形状可以是片状、鳞状、树枝状和球形。所选用的粒径随树脂糊所需粘度而改变，但优选的填料的平均粒径为0.3μm至20μm，包括两个端点值，且最大粒径为约50μm或更小。当平均粒径在上述范围内时，可避免使用期间或固化期间粘度的增加或由于树脂的溢出所导致的渗出(bleeding)。在上述范围内的最大粒径的填料可防止在使用树脂糊时针孔的堵塞。因此，所述针可被连续使用。或者，可使用较粗糙的填料与较细微的填料的组合，且各种填料都可根据类型和形状适当地混合使用。
为了使树脂糊具有所需性能，可添加适宜的填料，包括粒径为约1nm至100nm(包括两个端点值)的纳米级填料、石英和丙烯酸化合物的复合物(composite)、以及有机材料与无机材料的复合型填料(complex filler)，如表面涂覆了金属的无机填料。
用于树脂糊的填料可以是表面经过例如硅烷偶联剂初步处理的填料，所述硅烷偶联剂例如为烷氧基硅烷、烯丙基氧硅烷、硅氮烷和有机氨基硅烷。
只要该用途的所需的性能不受到破坏，当需要时用于本发明的芯片键合用树脂糊还可包括一些添加剂，如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、低应力添加剂、颜料、染料、消泡剂、表面活性剂和溶剂。
用于本发明的芯片键合用树脂糊优选包括环氧树脂、固化剂和无机填料。
具体而言，相对于1当量的固化剂，所包含的环氧树脂的含量为1当量至10当量，包括两个端点值，优选为1当量至6当量，包括两个端点值。树脂糊中无机填料的含量为70wt％至90wt％，包括两个端点值；优选为70wt％至85wt％，包括两个端点值。这些范围可以适当组合。
具有上述组成的芯片键合用树脂糊可给出在260℃时弹性模量为1MPa至120MPa(包括两个端点值)的固化材料。
本发明的芯片键合用树脂糊可以通过将各组分预混合，然后利用合适工具如三辊机和湿法碾磨机(wet bead mill)捏合该预混合物得到树脂糊，然后使其在真空中进行消泡。树脂糊的制备方法并不仅限于此。
为了获得可用于本发明的芯片键合用树脂糊的固化材料，所述固化材料在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值，进一步优选热固性树脂可以是：液体环氧树脂，如氢化双酚-A型环氧树脂、1，4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和1，6-己二醇二缩水甘油醚；
固体环氧树脂，如二环戊二烯型环氧树脂；
化合物，如聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氧化烯、脂肪族聚酯和聚降冰片烯，其分子内具有游离基可聚合官能基(丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰胺、马来酰亚胺、乙烯酯、乙烯醚等)。
因此，很多非芳香部分如脂肪链(烃链)和脂环部分可以被引入到树脂结构中，得到弹性模量在上述范围内的固化材料。还可以有效地使用低应力的添加剂，如以羧基为端基的丁二烯-丙烯腈共聚物和邻苯二甲酸酯。
树脂膜
可用作本发明的芯片键合用树脂组合物的树脂膜的特征在于该树脂膜包含热固性树脂和热塑性树脂作为主要组分，且其固化材料在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值。固化材料的弹性模量可以用上述用于树脂糊中的方法进行测定。
芯片键合用的树脂膜中使用的热塑性树脂的例子包括聚酰亚胺树脂如聚酰亚胺树脂和聚醚亚胺树脂；聚酰胺树脂，如聚酰胺树脂、聚酰胺亚胺树脂；和丙烯酸树脂。其中，聚酰亚胺树脂是优选的。因此，起始粘结性和耐热性都可获得。本文所述的“起始粘结性”是指当半导体芯片通过芯片键合用树脂粘附在支撑元件时的起始阶段中的粘结性，即对芯片键合用树脂膜进行固化前的粘结性。
聚酰亚胺树脂可以通过四羧酸二酐、通式(2)表示的二氨基聚硅氧烷和芳香族二胺或脂肪族二胺的缩聚反应制备。
Figure A20068000397000161
通式(2)中，R1和R2独立地表示具有1-4个碳原子的脂肪族烃基或芳香烃；且R3、R4、R5和R6独立地表示具有1-4个碳原子的脂肪族烃基或芳香烃。
作为上述聚酰亚胺树脂的起始原料的四羧酸二酐的例子包括3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、3，3’，4，4’-苯甲酮四羧酸二酐、均苯四酸二酐、4，4’-氧二邻苯二甲酸二酐和乙二醇双三苯六甲酸二酐。其中，从粘结性角度考虑，优选4，4’-氧二邻苯二甲酸二酐。这些四羧酸二酐可以单独使用也可两种或以上的联合地使用。
作为上述聚酰亚胺树脂的起始原料，且由通式(2)表示的二氨基聚硅氧烷的例子包括ω，ω’-双(2-氨基乙基)聚二甲基硅氧烷、ω，ω’-双(4-氨基苯基)聚二甲基硅氧烷和α，ω’-双(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷。从粘结性考虑，尤其优选的是通式(2)中k值为1-25的二氨基聚硅氧烷，更优选k值为1-10的二氨基聚硅氧烷。为了改善粘结性，如果需要，这些物质可以两种或以上的联合地使用。
作为上述聚酰亚胺树脂的起始原料的二胺的例子包括3，3’-二甲基-4，4’-二氨基联苯、4，6-二甲基-间苯二胺、2，5-二甲基-对苯二胺、2，4-二氨基均三甲苯、4，4’-亚甲基二邻甲苯胺、4，4’-亚甲基二胺-2，6-二甲代苯胺、4，4’-亚甲基-2，6-二乙基苯胺、2，4-甲苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、4，4’-二氨基二苯基丙烷、3，3’-二氨基二苯基丙烷、4，4’-二氨基二苯基乙烷、3，3’-二氨基二苯基乙烷、4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基硫化物、3，3’-二氨基二苯基硫化物、4，4’-二氨基二苯基砜、3，3’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯基醚、3，3’-二氨基二苯基醚、对二氨基联苯、3，3’-二氨基联苯、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基联苯、3，3’-二甲氧基对二氨基联苯、双(对氨基环己基)甲烷、双(对-β-氨基叔丁基苯基)醚、双(对-β-甲基-δ-氨基戊基)苯、对-双(2-甲基-4-氨基戊基)苯、1，5-二氨基萘、2，6-二氨基萘、2，4-双(β-氨基叔丁基)甲苯、2，4-二氨基甲苯、间二甲苯-2，5-二胺、对二甲苯-2，5-二胺、间亚二甲苯基二胺、  对亚二甲苯基二胺、2，6-二氨基比啶、2，5-二氨基比啶、2，5-二氨基-1，3，4-恶二唑、1，4-二氨基环己烷、哌嗪、亚甲基二胺、乙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、2，5-二甲基六亚甲基二胺、3-甲氧基六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、2，5-二甲基七亚甲基二胺、3-甲基七亚甲基二胺、4，4’-二甲基七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、双-4-(4-氨基苯氧基)苯基砜和双-4-(3-氨基苯氧基)苯基砜。其中，从粘结性角度考虑，优选2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和1，3-双(3-氨基苯氧基)苯。这些二胺可以单独使用也可两种或以上的联合使用。
在形成聚酰亚胺树脂的缩聚反应中，酸组分/胺组分的当量比是决定所获得的聚酰亚胺树脂分子量的一个重要因素。而且，众所周知，所获得的聚合物的分子量和物理性能之间，尤其是数均分子量和机械性能之间具有相关性。数均分子量越大，性能越好。因此，为了获得实际上令人满意的强度，有必要获得较高的分子量。
本发明中，从机械强度和耐热性考虑，优选聚酰亚胺树脂中的酸组分/胺组分的当量比“r”在如下范围：0.900≤r≤1.06，尤其是0.975≤r≤1.025，其中r＝[酸组分的总当量数]/[胺组分的总当量数]。
当r在上述范围内时，可以获得良好的粘结性，而不会出现诸如产生气体和起泡的问题。此外，可以加入二羧酸酐或单胺以控制聚酰亚胺树脂的分子量，条件是上述酸/胺的摩尔比“r”在上述范围内。
四羧酸二酐与二胺的反应是在非质子极性溶剂中通过已知的步骤进行。非质子极性溶剂的例子包括N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基-2-比咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、二甘醇二甲醚、环己酮和1，4-二氧杂环乙烷(1，4-DO)，其可以单独使用也可以两种或以上的联合地使用。
此处也可加入与上述非质子极性溶剂相容的非极性溶剂。常用的这类溶剂的例子包括芳香烃，如甲苯、二甲苯和溶剂石脑油。由于非极性溶剂可能不具备足够的溶解能力，因此其在混合溶剂中的含量优选为30wt％或更小，当非极性溶剂的含量大于30wt％，则会导致产生聚酰胺酸沉淀。
芳香族四羧酸二酐与二胺的反应是通过以下步骤进行，将充分干燥的二胺组分溶解在上述的干燥且纯净的反应溶剂中，然后在溶液中加入充分干燥、环闭合率为98％或更高，更优选为99％或更高的四羧酸二酐。
在有机溶剂中加热如上制备的聚酰胺酸溶液来引发脱水，即通过环闭合的酰亚胺化而得到聚酰亚胺树脂。酰亚胺化反应产生的水会干扰环闭合反应，因而通过在体系中加入与水不相溶的有机溶剂，然后利用合适的仪器如Dean-Stark分水器通过共沸将水从体系中除去。众所周知，与水不相容的有机溶剂有二氯苯，然而其会使电子设备受到含氯材料的污染。因此，优选使用上述芳香烃中的一种。酰亚胺化反应的催化剂可以选自乙酸酐、β-甲基比啶和比啶。
在本发明中，更优选上述聚酰亚胺树脂具有较高的酰亚胺化率。由于使用中的热会导致酰亚胺化，从而导致水的生成，因此低酰亚胺化率是不宜的。因此，理想的情况是获得95％或更高，优选98％或更高的酰亚胺化率。
用于芯片键合的上述树脂膜中的可固化树脂包括热固性树脂、UUV-固化树脂和电子束固化树脂。可固化的树脂可以包括其具有如下所述的作为固化剂之用的树脂。
上述可固化的树脂优选包括热固性树脂，以显著改善耐热性(尤其是260℃时的耐抗焊接回流性)。
上述热固性树脂的例子包括线型酚醛(novolac)型酚醛树脂，如线型酚醛树脂、甲酚酚醛树脂和双酚A线型酚醛树脂；酚醛树脂，如甲阶酚醛树脂(resole phenol resin)；双酚型环氧树脂，如双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂；线型酚醛型环氧树脂，如线型酚醛环氧树脂和甲酚酚醛环氧树脂；环氧树脂，如联苯型环氧树脂、芪型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、烷基修饰的三苯酚甲烷型环氧树脂、含三嗪母核的环氧树脂和双环戊二烯修饰的酚醛型环氧树脂；脲树脂；含三嗪环的树脂，如三聚氰胺树脂；不饱和聚酯树脂；双马来酰亚胺树脂；聚氨酯树脂；邻苯二甲酸二烯丙酯树脂；硅树脂；含苯并恶嗪环的树脂；以及氰酸酯树脂；它们可以单独使用也可联合使用。其中，尤其优选的是环氧树脂。因此，耐热性和粘结性都可以进一步得到改善。
对于上述环氧树脂没有特别限定，只要其具有至少两个分子内环氧基，并与热塑性树脂(如本文的聚酰亚胺树脂)相容，但优选的是能够溶解在制备聚酰亚胺树脂所使用的溶剂中。这样的环氧树脂的例子包括甲酚酚醛型环氧化合物、酚醛线型酚醛型环氧化合物、双酚A型二缩水甘油醚、双酚F型二缩水甘油醚、双酚A表氯醇型环氧化合物、二苯醚型环氧化合物、联苯型环氧化合物和氢化双酚A型环氧化合物。
环氧树脂的熔点优选，但不限制为50℃-150℃，包括两个端点值，尤其优选为60℃-140℃，包括两个端点值。当熔点在上述范围内时，低温粘结性可以尤其得到改善。
可以利用如差示扫描量热仪测量当温度以5℃/分钟的速率从室温升温时晶体熔融的内热峰的最高温度得到熔点。
上述热固性树脂的含量相对于100重量份的热塑性树脂优选为1重量份至100重量份，包括两个端点值，尤其是5重量份至50重量份，包括两个端点值。当含量在上述范围内时，树脂膜的耐热性和韧性可以得到改善。
当上述可固化的树脂是环氧树脂时，树脂膜优选包含固化剂(尤其是苯酚固化剂)。
固化剂的例子包括胺固化剂，其包括脂肪族多胺，如二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)和间亚二甲苯基二胺(MXDA)；芳香族多胺，如二氨基二苯基甲烷(DDM)、间苯二胺(MPDA)和二氨基二苯基砜(DDS)，以及多酰胺，如双氰胺(DICY)和有机酸双酰肼；酸酐固化剂，其包括脂环酸酐(液体酸酐)，如六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)和甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)；和芳香酸酐，如偏苯三酸酐(TMA)、piromellitic anhydride(PMDA)和苯甲酮四羧酸(BTDA)；以及苯酚固化剂，如酚醛树脂。其中，优选的是苯酚固化剂；特别是双酚，例如双(4-羟基-3，5-二甲基苯基)甲烷(通常称作四甲基双酚F)、4，4’-磺酰基二苯酚、4，4’-异亚丙基联苯酚(通常称作双酚A)、双(4-羟基苯基)甲烷、双(2-羟基苯基)甲烷、(2-羟基苯基)(4-羟基苯基)甲烷、以及双(4-羟基苯基)甲烷、双(2-羟基苯基)甲烷和(2-羟基苯基)(4-羟基苯基)甲烷的三组分混合物(例如双酚F-D，Honshu Chemical Industry Co.，Ltd.)；二羟基苯，如1，2-苯二醇、1，3-苯二醇和1，4-苯二醇；三羟基苯，如1，2，4-苯三醇；二羟基萘的各种异构体，如1，6-二羟基萘；和如2，2’-双苯酚和4，4’-双苯酚的双苯酚的各种异构体。
环氧树脂中的固化剂(尤其是苯酚固化剂)的含量相对于1当量的环氧树脂优选为0.5当量至1.5当量，包括两个端点值，尤其是0.7当量至1.3当量，包括两个端点值；但不特别限于此。当含量在上述范围内时，耐热性可以得到改善，也可避免贮藏期内的变质。
优选地，但不是必需的，用于芯片键合的树脂膜还可额外地包含硅烷偶联剂，用以进一步改善粘结性。
上述硅烷偶联剂优选选自与热塑性树脂(如本文中的聚酰亚胺树脂)和环氧化合物相容，且充份地溶解在制备聚酰亚胺树脂时所用的溶剂中的那些。这样的偶联剂的例子包括乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基-三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基-三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基-二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷、和N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。从粘结性考虑，优选的是N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。
硅烷偶联剂的含量相对于100重量份的热塑性树脂优选为0.01重量份至20重量份，包括两个端点值，更优选为1重量份至10重量份，包括两个端点值。当含量在上述范围内时，可得到良好的粘结性。
优选地，但不是必需的，用于芯片键合的树脂膜还可额外地包含填料以进一步改善耐热性。
填料的例子包括无机填料，如银、氧化钛、石英和云母；以及微细颗粒有机填料，如硅橡胶和聚酰亚胺。其中，优选的是无机填料，尤其是石英。由此，可进一步改善耐热性。
填料(尤其是无机填料)的含量相对于100重量份的热塑性树脂优选为1重量份至100重量份，包括两个端点值，尤其是10重量份至50重量份，包括两个端点值；但不仅局限于此。当含量在上述范围内时，耐热性和粘结性都可以得到改善。
填料(尤其是无机填料)的平均粒径优选为0.1μm至25μm，包括两个端点值，尤其是0.5μm至20μm，包括两个端点值；但不仅限于此。当平均粒径在上述范围内时，用于芯片键合的树脂膜的耐热性可以得到改善，且可避免粘结性变差。
用于芯片键合的树脂膜优选包括热塑性树脂、可固化树脂和硅烷偶联剂，以及需要时添加的填料。
具体而言，当热塑性树脂的含量为100重量份时，可固化树脂的含量为1重量份至100重量份，包括两个端点值，优选为5重量份至50重量份，包括两个端点值，和
硅烷偶联剂的含量为0.01重量份至20重量份，包括两个端点值；优选为1重量份至10重量份，包括两个端点值。而且，可根据需要包含相对于100重量份的热塑性树脂，含量为1重量份至100重量份(包括两个端点值)的填料(尤其是无机填料)，优选为10重量份至50重量份，包括两个端点值。这些范围可以根据需要进行适当组合。
利用如此组成的芯片键合用树脂膜，可以得到25℃时弹性模量为1MPa至120MPa(包括两个端点值)的固化材料。
本发明的芯片键合用树脂膜可以例如通过如下方法制备：将含有热塑性树脂和可固化树脂为主组分和适当地包含的上述附加组分的树脂组合物溶解在如甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基-2-比咯烷酮的溶剂中，得到清漆，然后利用适当工具如comma涂覆机、模头涂覆机和凹版涂覆机将该清漆涂在脱模板上，干燥该板，然后移走该板。
用于芯片键合的树脂的厚度优选为3μm至100μm，包括两个端点值；尤其是5μm至75μm，包括两个端点值；但不仅限于此。当厚度在上述范围内时，厚度精度可以得到方便地控制。
为了能使用于本发明的芯片键合用固化树脂膜的弹性模量在260℃时为1MPa至120MPa，理想的是将表现出优异的粘结性和在高温时表现出良好低弹性的热塑性树脂(尤其是聚酰亚胺树脂)和具有良好耐热性和粘结性的热固性树脂(尤其是环氧树脂)组合是有利的。组合的配比可以依据热塑性树脂和热固性树脂的类型进行适当调整，以降低由于高温时的低弹性而导致的应力，而不会破坏高温耐热性和粘结性。
封装用树脂组合物
本发明中的封装用树脂组合物包括环氧树脂、酚醛树脂固化剂、固化促进剂和无机填料作为主组分。而且，其特征在于由该树脂组合物获得的固化材料的弹性模量在260℃时为400MPa至1200MPa，包括两个端点值，且260℃时的热膨胀系数为20ppm至50ppm，包括两个端点值，且固化材料在260℃时的弹性模量和固化材料在260℃时的热膨胀系数的的乘积为8000至45000，包括两个端点值。
固化材料的弹性模量是根据JISK6911确定为弯曲弹性常数。固化材料的热膨胀系数是通过TMA(热机分析仪)在5℃/分钟的升温速率下测得，具体说可以由在260℃时获得的的TMA曲线确定热膨胀系数。
本发明的封装用树脂组合物中的环氧树脂选自一般的含环氧基的单体、低聚物和聚合物；例如双酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、芪型环氧树脂、氢醌型环氧树脂、邻甲酚酚醛型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基型(含有亚苯基或二亚苯基部分)环氧树脂、含萘环氧树脂和二环戊二烯型环氧树脂，它们可以单独使用也可联合使用。为了获得高温时的较低弹性，优选具有弹性结构的树脂，如双环戊二烯型环氧树脂，但这种高温时具有低弹性的树脂在高温时也具有高热膨胀性，会导致抗裂性的降低。因此，还需要通过增加填料来降低热膨胀系数，并降低环氧树脂的粘度。为了获得高温时的低弹性和低热膨胀系数，优选使用在高温时弹性和流动性具有良好平衡的环氧树脂，如联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂和苯酚芳烷基型环氧树脂。可以将多种而不是一种环氧树脂混合而取得弹性和流动性之间的良好平衡。
本发明的封装用树脂组合物中的酚醛树脂固化剂选自具有至少两个酚羟基的常用单体、低聚物和聚合物，其能与上述环氧树脂反应形成交联结构；这样的酚醛树脂固化剂例如为线型酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、苯酚芳烷基(含有亚苯基或二亚苯基部分)树脂、萘酚芳烷基树脂、三苯酚甲烷树脂和二环戊二烯型酚醛树脂；它们可以单独使用也可组合使用。如同环氧树脂，为了获得高温时的低弹性和低热膨胀系数，优选使用在高温时弹性和流动性具有良好平衡的酚醛树脂，如苯酚芳烷基树脂和萘酚芳烷基树脂。可以将多种而不是一种酚醛树脂混合而取得弹性和流动性之间的良好平衡。
对于本发明的封装用树脂组合物中的环氧树脂和酚醛树脂，总环氧树脂中的环氧基数目与总酚醛树脂中的酚羟基数目的当量比优选为0.5至2，包括两个端点值，尤其是0.7至1.5，包括两个端点值。在上述范围内时，可避免抗湿性或固化性变差。
本发明的封装用树脂组合物中的固化促进剂是可以在环氧树脂和酚醛树脂之间的交联反应中作为催化剂的化合物，例如但不限于胺化合物，如1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一-7-烯和三丁胺；有机磷化合物，如三苯基膦和四苯基硼酸四苯基鏻；咪唑化合物如2-甲基咪唑；它们可以单独使用也可联合使用。
对于本发明的封装用树脂组合物中的无机填料的类型没有特别限制，可以使用通常用作封装材料的材料，例如熔融石英、结晶二氧化硅、次生凝聚石英(secondary condensed silica)、矾土、钛白、氢氧化铝、云母、粘土和玻璃纤维，其可以单独使用或两种或多种联合使用。尤其优选的是熔融石英。磨碎的熔融石英和球形熔融石英都可使用，但优选主要使用球形石英以增加混合比率，并使环氧树脂组合物的熔融粘度的增加最小化。为了提高球形石英的混合比率，球形石英的颗粒粒径分布较宽是有利的。从成形性和可靠性之间的平衡的角度考虑，总无机填料的混合比率优选为80wt％至95wt％，包括两个端点值。在上述范围内的混合比率可避免由于高温时的热膨胀系数的增加而导致的抗裂性或流动性变差。填料的增加会增大高温时的弹性模量而降低高温时的热膨胀系数。为了通过改善了的抗裂性而获得较低的弹性和较高的热膨胀系数，因此，重要的是能够适当地组合填料的量、环氧树脂和苯酚固化剂，以实现两种性能的良好平衡。
需要时，用作本发明的封装用树脂组合物的环氧树脂组合物可适当地包含环氧树脂以外的酚醛树脂固化剂、固化促进剂和无机填料、各种添加剂包括阻燃剂，如溴化的环氧树脂、锑氧化物和磷化合物；无机离子交换剂，如氧化铋水合物、偶联剂，如γ-环氧丙氧基丙基-三甲氧基硅烷；着色剂，如炭黑和铁丹；低应力组分，如硅油和硅橡胶；脱模剂，如天然蜡、合成蜡、高级脂肪酸及其金属盐，和石蜡；和氧化剂。此外，如有需要，可以用偶联剂、环氧树脂或酚醛树脂对无机填料进行预处理。这样的预处理可以通过例如将各组分溶解在溶剂中，然后去除溶剂而完成；或者通过将组分直接添加至无机填料中，然后用混合机处理混合物而完成。在上述添加剂中，低应力组分如硅油和硅橡胶的加入会减少高温时的弹性模量并增加高温时的热膨胀系数。因此，可适当地调节混合比率以改善抗裂性，其中填料量、环氧树脂和酚醛树脂固化剂的组合必须能获得很好的平衡性。
封装用树脂组合物中包含环氧树脂和酚醛树脂，其中总环氧树脂中的环氧基数目与总酚醛树脂中的酚羟基数目的当量比为0.5至2，包括两个端点值，优选为0.7至1.5，包括两个端点值；树脂组合物中还含有无机填料，其含量为80wt％至95wt％，包括两个端点值。这些范围可适当进行组合。
具有上述组成的封装用树脂组合物可提供在260℃时弹性模量为400MPa至1200MPa(包括两个端点值)以及在260℃时热膨胀系数为20ppm至50ppm(包括两个端点值)的固化材料(固化封装材料)，且该弹性模量和热膨胀系数的乘积为8000至45000，包括两个端点值。
本发明的固化封装用材料的性能可以由“具有该260℃时的弹性模量和该260℃时的热膨胀系数的产品”所提供。如下说明其理由。
硅芯片和引线框在安装温度(260℃)时的热膨胀系数小于固化封装材料的热膨胀系数。因此，由于安装中热膨胀的差异而导致所产生的应力使得固化封装材料和硅芯片或引线框之间(以下可称为“元件之间”)产生分层。本发明人利用应力分析步骤如FEM(有限元法)积极研究了固化封装材料的特性与分层的产生的相关性。结果发现需要降低上述应力来抑制材料间的分层，即
(i)减小元件之间的热膨胀系数的差异，
(ii)减小各元件的弹性模量。通过本发明人的进一步研究，结果发现尽管上述(i)或(ii)之一的数值很小，但如果另一个数值很大时，则不能减小上述的应力，因而难以抑制分层的产生。换句话说，只有当上述(i)和(ii)的条件都能满足时才能抑制元件之间分层的产生。
元件之间产生的应力和上述(i)和(ii)的相关性能够通过将本发明的固化材料的性能表示为“具有该260℃时的弹性模量和该260℃时的热膨胀系数的产品”而得到简单的描述。此外，通过将产品的数值控制在特定范围内，使硅芯片或引线框和固化封装材料之间的热膨胀系数的差异足够低，且各元件的弹性模量也足够小，可充分地降低应力。因此，可以有效地抑制分层。另外，由于弹性模量优选较高，因而其下限为8,000或更高，从而使封装材料可获得较高机械性能。另外，对于固化封装材料，需要超过某数值的机械强度使能够进行封装/成形。从这个角度考虑，与机械强度具有高相关性的弹性模量的下限值需要是8,000或更高。
为了获得260℃时的弹性模量为400MPa至1200MPa(包括两个端点值)以及260℃时的热膨胀系数为20ppm至50ppm(包括两个端点值)的固化材料，且该弹性模量和热膨胀系数的乘积为8000至45000(包括两个端点值)，优选使用高温时弹性和流动性之间具有良好平衡性的环氧树脂，如联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂和苯酚芳烷基型环氧树脂，和/或高温时弹性和流动性之间具有良好平衡性的酚醛树脂，如苯酚芳烷基树脂和萘酚芳烷基树脂。另外，优选使用颗粒粒径分布较宽的球形石英来增加总无机填料在总环氧树脂组合物中的含量，使其高达80wt％至95wt％，包括两个端点值。或者，只要260℃时的线性膨胀系数低于上限值，还可添加低应力组分如硅油和硅橡胶，以降低260℃时的弹性模量。
本发明的封装用树脂组合物是通过如下方法制得：在室温下将环氧树脂、酚醛树脂固化剂、固化促进剂、无机填料以及其他添加剂进行混合，然后利用包括如辊和捏合机的挤出机的捏合工具进行熔融捏合，冷却后，将混合物碾磨。
制造半导体装置的方法
以下将对使用上述树脂组合物制造半导体装置的方法进行描述，但本发明并不限于下述方法。
首先，制备表面上涂覆了缓冲层膜26的半导体芯片18。
具体地，将缓冲层用树脂组合物涂在合适的基底如硅片、陶瓷衬底和铝衬底上。在基底的表面，任选形成多个焊垫20和填充焊垫20之间空隙的钝化膜24。可以通过以下工艺涂覆组合物，例如使用旋涂器进行旋涂、使用喷涂器进行喷涂、浸渍、印刷或辊涂。
通过在90℃至140℃下预烘烤经过涂覆的膜，使其烘干后，通过常规的曝光方法形成所需图案。曝光方法中照射用的光化射线为X-射线、电子束、UV射线或可见光，优选波长为200nm至700nm的光。
曝光后，将膜烘焙。此步骤可增加环氧基交联的反应速度。烘焙的温度条件为50℃至200℃，优选80℃至150℃，更优选90℃至130℃。
接下来，将未曝光部分溶解在洗涤剂(stripper)中使去除未曝光部分，得到具有凹凸图案的缓冲层膜26，其中焊垫20具有开孔，开孔的底部是暴露的。洗涤剂的例子包括烃，其包括烷烃和环烷烃，例如戊烷、己烷、庚烷和环己烷；和芳香烃，例如甲苯、均三甲苯和二甲苯。其也可以是萜，如柠檬烯、二戊烯、蒎烯和mecline；或酮，如环戊酮、环己酮和2-庚酮。优选含有上述溶剂和适量表面活性剂的有机溶剂。
可通过合适的方法进行显影，例如可采用溅射、搅拌、浸渍、超声(sonication)的方法。接着，清洗通过显影形成的凹凸图案。清洗剂可以是醇。接着，在50℃～200℃下加热该图案，除去残留的显影液和清洗剂，得到高度耐热的最终图案，其中环氧基被进一步固化。然后，将图案化的硅片切成小片，得到表面涂覆了缓冲层膜26的半导体芯片18。缓冲层膜26的膜厚度可以为约5μm。
然后，将半导体芯片18通过芯片键合用树脂组合物粘附在引线框12内的垫片13上。
首先，将说明使用作为芯片键合用树脂组合物的树脂糊粘附半导体芯片18的方法。
具体地，通过例如点涂(利用多点针或单点针)、线涂(利用单点针)、丝网印刷或压印将芯片键合用树脂糊涂覆在引线框12内的垫片13上。然后，将表面上涂覆了缓冲层膜26的半导体芯片18安装在垫片13上。接着，按照已知方法，通过在例如烘箱、加热板或流水线(in-line)固化设备中加热来固化树脂糊，使粘附半导体芯片18。
另一方面，以下是利用芯片键合用树脂膜使粘附半导体芯片18的方法。
具体地，将半导体芯片18通过芯片键合用树脂膜置于引线框12内的垫片13上。然后，在80℃至200℃施压0.1秒至30秒，再在烘箱中于180℃下加热60分钟进行固化。
在本发明中，优选将表面涂覆了缓冲层膜26的半导体芯片18置于引线框12内的垫片13上，并固化，然后对缓冲层膜26的表面进行等离子处理。等离子处理的优点在于其能够使缓冲层膜26的表面粗糙化，且当使用含氧气的等离子体时，将由于具有亲水性而导致与环氧基封装树脂有很好的粘结性。
然后，如通地将半导体芯片18中的焊垫20通过焊线22与引线框12连接。
接着，用固化封装材料28封装如半导体芯片的电子部件，得到半导体装置10。具体地，利用封装用树脂组合物，可以通过常规成形方法，如传递模塑、压缩模塑和注射模塑使其得以固化/成形。
在由上述制造方法获得的半导体装置10中，缓冲层膜26在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值，优选为0.5GPa至1.0GPa，包括两个端点值，；
固化芯片键合材料16在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值，优选为5MPa至100MPa，包括两个端点值；
固化封装材料28在260℃时的弹性模量为400MPa至1200MPa，包括两个端点值，优选为400MPa至800MPa，包括两个端点值；在260℃时的固化材料的热膨胀系数为20ppm至50ppm，包括两个端点值，优选为20ppm至40ppm，包括两个端点值，且固化封装材料28的弹性模量和固化封装材料28的热膨胀系数的乘积为8000至45000，包括两个端点值。这些范围可以适当组合。
在本发明的半导体装置中，缓冲层膜26、固化芯片键合材料16和固化封装材料28的弹性模量都在上述范围之内，因此利用无铅焊料进行安装可获得优良的耐抗焊接回流性，从而获得较高的可靠性。
优选实施方式
实施例
参照实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限于实施例，其中所有混合比都用重量份表示。
(1)缓冲层用树脂组合物的制备
《缓冲层用树脂组合物的制备(A-1)》
癸基降冰片烯/缩水甘油基甲醚降冰片烯＝70/30的共聚物，共聚物(A-1)制备如下：
在完全干燥的反应瓶中放置乙酸乙酯(917g)、环己烷(917g)、癸基降冰片烯(192g、0.82mol)和缩水甘油基甲醚降冰片烯(62g、0.35mol)，在干燥氮气中使反应体系脱气30分钟。向反应瓶加入溶解了9.36g(19.5mol)镍催化剂(双甲苯-双全氟苯基-镍)的15ml甲苯溶液，且在20℃下搅拌混合物达5小时，完成反应。然后，加入过乙酸溶液(975mmol)。搅拌18小时后，分离/萃取水层与有机溶剂层。用蒸馏水清洗有机溶剂层三次，并分离/萃取。然后，在有机溶剂层中加入甲醇，沉淀出不溶于甲醇的环烯烃树脂。收集沉淀物，并用水清洗，在真空下干燥，获得243g(收率96％)环烯烃树脂。用GPC进行测定，结果显示所得到的环烯烃树脂的分子量Mw＝115,366、Mn＝47,000、Mw/Mn＝2.43。根据1H-NMR可知环烯烃树脂的组成是，癸基降冰片烯为70mol％，环氧基降冰片烯为30mol％。
向混有342g十氢化萘和如上制备的228g环烯烃树脂的溶液加入四(五氟苯基)硼酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓(0.2757g、2.71×10-4mol)、1-氯-4-丙氧基-9H-噻吨(0.826g、2.71×10-4mol)、吩噻嗪(0.054g、2.71×10-4mol)和3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯(0.1378g、2.60×10-4mol)，用0.2μm氟树脂过滤器过滤所得溶液，获得缓冲层用树脂组合物(A-1)。
《缓冲层用树脂组合物(A-2)》
采用CRC-6061(产品名，Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.)作为缓冲层用树脂组合物(A-2)。
《缓冲层用树脂组合物的制备(A-3)》
采用制备(A-1)的方法得到缓冲层用树脂组合物(A-3)，不同的是癸基降冰片烯/缩水甘油基甲醚降冰片烯的比率＝90/10。
《缓冲层膜弹性模量的评价》
用旋涂机将上述所得的缓冲层用树脂组合物涂覆在硅晶片上，然后用加热板在120℃下干燥5分钟，得到膜厚约为10μm的涂膜。固化后，将硅片切割成宽度为100mm的小片，将条状试验片浸入2％氢氟酸溶液以溶解硅片基底。将其清洗和干燥，获得膜状试验片。根据JIS K-6760的Tenshiron方法测定所获得的试验片的抗张强度，得到SS曲线，从得到的SS曲线计算25℃时的杨氏(Young’s)弹性模量。由上述缓冲层用树脂组合物(A-1)形成的固化材料(缓冲层用膜)的弹性模量为0.5GPa。由上述缓冲层用树脂组合物(A-2)形成的缓冲层膜的弹性模量为3.5GPa。由上述缓冲层用树脂组合物(A-3)形成的缓冲层膜的弹性模量为0.2GPa。另外，没有对封装件进行评价，因为缓冲层用树脂组合物(A-3)在曝光上存在问题。
(2)树脂糊(芯片键合用树脂组合物)的制备
将表1中的组分和填料混合，在室温下使用三辊(辊距50μm/30μm)捏合五次，制备树脂糊(B-1)和(B-2)。树脂糊在2mmHg的真空腔室中消泡30分钟，然后如下所示的评价高温下的弹性模量。表1给出混合比和评价结果。在此表中，混合比用重量份表示。
《起始原料》
所用起始原料如下所示。
双酚A型环氧树脂(Yuka Shell Epoxy Co.，Ltd.，EPICOAT 828，环氧当量：190；以下称为“BPA”)，
甲酚基缩水甘油醚(Nippon Kayaku Co.，Ltd.，SBT-H，环氧当量：206；以下称为“m，p-CGE”)，
双氰胺(以下称为“DDA”)，
双酚F型固化剂(Dainippon Ink And Chemicals，Incorporated，DOC-BPF，环氧当量：156，以下称为“BPF”)，
2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑(shikoku Chemicals Corporation，Curesol2P4MHZ；以下称为“咪唑”)，
含环氧基的聚丁二烯(Nippon Oil Corporation，E-1800；以下称为“E/1800”)，和
银粉末：片状银粉末，其平均粒径为3μm，最大粒径为30μm。
《固化树脂糊弹性模量(固化芯片键合材料)的评价方法》
在Teflon板上涂覆成宽度为4mm，长度约为50mm，厚度为200μm的的树脂糊，在175℃的烘箱中干燥30分钟。然后，将固化材料从Teflon板上移走，并加工成长度为20mm的试验片。采用频率为10Hz动态粘弹性测量仪(商品名：DMS6100(Seiko Instruments Inc))检测试验片，以5℃/分钟的升温速度从-100℃升高到330℃，计算在260℃下的储存弹性模量。结果显示在表1中。
(3)树脂膜的制备
《芯片键合用树脂膜树脂清漆的制备》
含有43％树脂固体的树脂清漆(B-3)的制备如下：通过在N-甲基-2-比咯烷酮(NMP)中溶解87.0重量份的作为热塑性树脂的聚酰亚胺树脂PIA(聚酰亚胺树脂的制备：将43.85g(0.15mol)1，3-双(3-氨基苯氧基)苯(Mitsui Chemicals，Inc.，APB)与125.55g(0.15mol)作为二胺组分的α，ω-双(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷(平均分子量为837)(Fuso ChemicalCo.Ltd.，G9)与93.07g(0.30mol)作为酸组分的4，4’-氧二邻苯二甲酸二酐(MANAC Incorporated，ODPA-M)发生反应而制备)；以下称为“PIA”；Tg：70℃，重均分子量：30,000)；8.7重量份的作为可固化树脂的环氧树脂(EOCN-1020-80(邻甲酚酚醛型环氧树脂)，环氧当量：200g/eq.，NipponKayaku Co.，Ltd.，软化点：80℃；以下称为“EOCN”)和4.3重量份的硅烷偶联剂(KBM573，Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.)而制得。
含有40％树脂固体的树脂清漆(B-4)通过在N-甲基-2-比咯烷酮(NMP)中溶解聚酰亚胺树脂PIA而制得(聚酰亚胺树脂的制备是通过将43.85 g(0.15mol)1，3-双(3-氨基苯氧基)苯(Mitsui Chemicals，Inc.，APB)与125.55g(0.15mol)作为二胺组分的α，ω-双(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷(平均分子量为837)(Fuso Chemical Co.Ltd.，G9)与93.07g(0.30mol)作为酸组分的4，4’-氧-二邻苯二甲酸二酐(MANAC Incorporated，ODPA-M)反应而制得)；以下称为“PIA”；Tg：70℃，重均分子量：30,000)。
《芯片键合用树脂膜的制备》
用comma涂覆机将上述树脂清漆作为保护膜涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Mitsubishi Polyester Film corporation，产品号：MRX50，厚度：50μm)上，并在180℃干燥10分钟，然后将作为保护膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜剥离，得到厚度为25μm的芯片键合用树脂膜。
《固化树脂膜的弹性模量(固化芯片键合材料)的评价方法》
将芯片键合用树脂膜在175℃的烘箱中固化60分钟。采用频率为10Hz的动态粘弹性测量仪检测测试长度为20mm的固化材料，以5℃/分钟的升温速度将温度从-100℃升高到330℃，然后计算在260℃下的储存弹性模量。混合比和结果显示在表1中。
表1
 B-1  B-2 B-3  B-4
 BPA  13.0  13.0
 BPF  6.7  4.1
 PIA 87.0  100
 m，p-CGE  8.3  7.5
 DDA  0.2  0.2
 EOCN 8.7
 咪唑  0.2  0.2
 E-1800  1.6
 硅烷偶联剂 4.3
 银粉末  70.0  75.0
 弹性模量(260℃)[MPa]  50  150 6  ＜1
(4)封装用树脂组合物的制备
在室温下通过混合器混合各组分，在70℃至120℃下双辊捏合，冷却之后碾磨成粉，得到封装用环氧树脂组合物。将对所使用的主要原料组分和所获得树脂组合物的特性评价方法进行说明。
《封装用环氧树脂组合物使用的原料》
-环氧树脂1：具有亚联苯基部分的苯酚芳烷基型环氧树脂(NipponKayaku Co.，Ltd.，NC3000p，软化点：58℃，环氧当量：274)，
-环氧树脂2：邻甲酚酚醛型环氧树脂(Sumitomo Chemical Co.，Ltd.，ESCN195LA，软化点：55℃，环氧当量：199)，
-环氧树脂3：苯酚苯基芳烷基型环氧树脂(Mitsui Chemicals，Inc.，E-XLC-3L，软化点：53℃，羟基当量：236)，
-酚醛树脂1：具有亚联苯基部分的苯酚芳烷基树脂(Meiwa PlasticIndustries，Ltd.，MEH-7851SS，软化点：65℃，羟基当量：203)，
-酚醛树脂2：苯酚苯基芳烷基树脂(Mitsui Chemicals，Inc.，XLC-4L，软化点：65℃，羟基当量：175)，
-酚醛树脂3：线型酚醛树脂(软化点：80℃，羟基当量：105)，
-球形熔融石英：平均粒径：20μm，
-三苯基膦，
-偶联剂：γ-缩水甘油基丙基-三甲氧基硅烷，
-炭黑，
-巴西棕榈蜡，和
-低应力改性剂：平均粒径：5μm，NBR粉末和云母的混合物。
《固化封装用树脂组合物(固化封装材料)物理特性的评价方法》
-TMA(α1、α2、Tg)：在成形温度为175℃，注射压力为6.9MPa，固化时间为90秒的条件下，使用传递模塑机成形规格为10mm×4mm×4mm的固化材料。固化材料在175℃下后固化2小时，在5℃/分钟的升温速率下进行TMA测量。在TMA曲线上得到的60℃和260℃时的热膨胀系数分别是α1和α2，通过60℃和260℃切线交叉点的温度得到玻璃转化温度(Tg)。
弯曲弹性模量(260℃)：根据JIS K 6911进行测定。在成形温度为175℃，注射压力为6.9MPa，固化时间为90秒的条件下，使用传递模塑机成形尺寸为80mm×10mm×4mm的固化材料。固化材料在175℃下后固化2小时，并测量260℃时的弯曲弹性模量。表2示出混合比和测量结果。在表中，混合比以重量份表示。
表2
C-1  C-2  C-3  C-4
环氧树脂1 7.3  7.5
环氧树脂2  1.0  12.1
环氧树脂3  6.0
酚醛树脂1 4.2  1.1  4.0
酚醛树脂2  3.3
酚醛树脂3  4.8
球形熔融石英 87.5  86.0  89.0  80.0
三苯基膦 0.2  0.3  0.2  0.3
偶联剂 0.3  0.3  0.3  0.3
炭黑 0.3  0.3  0.3  0.3
巴西棕榈蜡 0.2  0.2  0.2  0.2
低应力改性剂  2.0
α1[ppm/℃] 9  11  8  14
α2[ppm/℃] 38  40  31  55
Tg[℃] 130  125  135  150
弹性模量E(260℃)[MPa] 800  1100  1500  1000
α2×E 30400  44000  46500  55000
封装件的评价方法
实施例1-4和比较实施例1-7
将说明组装封装件的方法和评价方法。结果显示在表3中。
《将缓冲层用树脂组合物用于半导体芯片》
使用旋涂机将制备的缓冲层用树脂组合物涂覆在形成电路的硅晶片上，在120℃的加热板上干燥5分钟，得到膜厚约为10μm的涂膜。使用i射线步进曝光机NSR-4425i(i-ray stepper exposing machine NSR-4425i，Nikon Corporation)穿过十字线在300mJ/cm2下将涂膜曝光。然后，在100℃的加热板上将膜加热4分钟，以促进曝光区域内的交联反应。
然后在柠檬烯中浸渍30秒，溶解/去除未曝光部分，然后用异丙醇清洗20秒，随后观察到所形成的图案。
使用等离子体机(OPM-EM1000，Tokyo Ohka Kogyo Co.Ltd.)输出为400W，时间为10分钟，氧气流速为200sccm的条件下通过氧气等离子体处理环烯烃树脂膜。
《使用树脂糊安装半导体芯片的方法》
在160引脚(160-pin)LQFP(低剖面四方扁平封装)上通过芯片键合用树脂糊安装涂覆了缓冲层的半导体芯片(半导体芯片的尺寸为7mm×7mm，半导体芯片的厚度为0.35mm)，在烘箱中进行固化，固化条件为：利用30分钟的时间将温度从室温升高至175℃，然后在175℃保持30分钟。固化树脂糊的厚度约为20αm。
《使用树脂膜安装半导体芯片的方法》
粘合膜的一面与厚度为0.35mm的晶片背面在150℃下连接，形成带有粘合膜的晶片。然后，将切割膜(dicing film)连接在粘合膜的表面。用主轴频率为30,000rpm和切割速率50mm/分钟的切割机切割带有粘合膜的半导体晶片，形成尺寸为7mm×7mm带有粘合膜和切割膜的半导体芯片。从背面对切割片施加压力将切割膜从粘合膜上剥离。在200℃，压力为5N的条件下，通过使带有粘合膜的半导体芯片压向160引脚(160-pin)LQFP进行芯片键合，然后，在烘箱中进行固化，固化条件为：利用30分钟的时间将温度从室温升高至180℃，然后在180℃保持60分钟。
《用封装用树脂组合物使封装件成形的方法》
使用传递模塑机在成形温度为175℃，注射压力为6.9MPa，固化时间为90秒的条件下，将带有半导体芯片的160引脚LQFP用树脂糊或树脂膜进行封装/成形，然后在175℃下后固化2小时，得到样品。
《耐抗焊接回流性的评价方法》
将16个样品中的每一个在温度为85℃、相对湿度为60％的条件下处理168小时，以及在温度为85℃、相对湿度为85％的条件下处理168小时，然后用IR回流(260℃)处理10秒。通过超声测试仪器观察样品内部裂纹和各种的界面分层现象。当超声测试仪器观察到界面分层的位置时，则对该位置进行横截面观察。带有内部裂纹的封装件或者至少出现一个界面分层现象都被视为次品。当次品封装件的数量为“n”时，则表示为“n/16”。
表3
  实施例   比较实施例
  1   2   3   4   1   2   3   4   5   6   7
  缓冲层材料   A-1   ○   ○   ○   ○   无   无   ○   ○   ○   ○
  A-2   ○
  芯片键合材料   B-1   ○   ○   ○   ○
  B-2   ○
  B-3   ○   ○   ○   ○   ○
  B-4   ○
  密封剂   C-1   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○
  C-2   ○   ○
  C-3   ○
  C-4   ○
  耐抗焊接回流性(85℃/60％RH/168hrs)   芯片顶部分层   0/16   0/16   0/16   0/16   16/16(*)   16/16(*)   16/16(*)   0/16   16/16   0/16   0/16
芯片连接层分层   0/16   0/16   0/16   0/16   0/16   0/16   0/16   0/16   16/16   16/16   16/16
芯片垫片分层   0/16   0/16   0/16   0/16   0/16   0/16   0/16   16/16   16/16   0/16   16/16
  耐抗焊接回流性(85℃/85％RH/168hrs)   芯片顶部分层   0/16   0/16   0/16   0/16   16/16(*)   16/16(*)   16/16(*)   16/16   16/16   0/16   0/16
  芯片连接层分层   0/16   0/16   0/16   0/16   16/16   0/16   16/16   16/16   16/16   16/16   16/16
  芯片垫片分层   0/16   0/16   8/16   2/16   16/16   6/16   16/16   16/16   16/16   16/16   16/16
*表示半导体芯片电路遭到破坏。
根据本发明制造的半导体装置在使用无铅焊料安装时表现出优良的耐抗焊接回流性和较高的可靠性，这是由于使用了具有某些性能如弹性模量的固化缓冲层用树脂组合物、固化芯片键合用树脂组合物以及固化封装用树脂组合物。

Claims (8)

1.半导体装置，其通过固化芯片键合用树脂组合物将表面涂覆了固化缓冲层用树脂组合物的半导体芯片置于引线框内的垫片上，然后用固化封装用树脂组合物封装该引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，固化缓冲层用树脂组合物在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值；
固化芯片键合用树脂组合物在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值；
固化封装用树脂组合物在260℃时的弹性模量为400MPa至1200MPa，包括两个端点值，在260℃时的热膨胀系数为20ppm至50ppm，包括两个端点值，且固化封装用树脂组合物的弹性模量和固化封装用树脂组合物的热膨胀系数的乘积为8000至45000，包括两个端点值。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述缓冲层用树脂组合物包括含有衍生自由通式(1)表示的降冰片烯型单体的结构单元的加成(共)聚合物：
Figure A2006800039700002C1
其中，X独立地表示O、CH2、或(CH2)2，如果有多个X，它们可相同或不同；n为0～5的整数；R1～R4独立地表示氢、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳基、芳烷基或者含酯的有机基团、含酮的有机基团、含醚的有机基团或含环氧基的有机基团，且在多个结构单元中，R1～R4可相同或不同，条件是在全部结构单元中，R1～R4的至少一个为含环氧基的有机基团。
3.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述芯片键合用树脂组合物包括一种或多种热固性树脂，其选自由氢化双酚-A型环氧树脂、1，4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、二环戊二烯型环氧树脂和分子内具有游离基可聚合官能团的化合物组成的组。
4.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述芯片键合用树脂组合物包括聚酰亚胺树脂和一种或多种环氧树脂；所述聚酰亚胺树脂是通过四羧酸二酐和通式(2)表示的二氨基聚硅氧烷以及芳香族二胺或脂肪族二胺的缩聚反应而制得：
Figure A2006800039700003C1
其中，R1和R2独立地表示具有1-4个碳原子的脂肪族烃基或芳香烃；且R3、R4、R5和R6独立地表示具有1-4个碳原子的脂肪族烃基或芳香烃，且
所述环氧树脂选自由甲酚酚醛型环氧化合物、线型酚醛型环氧化合物、双酚A型二缩水甘油醚、双酚F型二缩水甘油醚、双酚A表氯醇型环氧化合物、二苯醚型环氧化合物、联苯型环氧化合物和氢化双酚A型环氧化合物组成的组。
5.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述封装用树脂组合物包括，
一种或多种树脂和树脂组合物中所含有的包括两个端点值的80wt％至95wt％的无机填料，所述树脂选自由联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、苯酚芳烷基树脂和萘酚芳烷基树脂组成的组。
6.用于半导体装置的缓冲层用树脂组合物，所述半导体装置是通过固化芯片键合用树脂组合物将表面涂覆了固化缓冲层用树脂组合物的半导体芯片置于引线框内的垫片上，然后用固化封装用树脂组合物封装该引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，
所述固化缓冲层用树脂组合物在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值。
7.用于半导体装置的芯片键合用树脂组合物，所述半导体装置是通过固化芯片键合用树脂组合物将表面涂覆了固化缓冲层用树脂组合物的半导体芯片置于引线框内的垫片上，然后用固化封装用树脂组合物封装该引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，所述固化芯片键合用树脂组合物在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值。
8.用于半导体装置的封装用树脂组合物，所述半导体装置是通过固化芯片键合用树脂组合物将表面涂覆了固化缓冲层用树脂组合物的半导体芯片置于引线框内的垫片上，然后用固化封装用树脂组合物封装该引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，
所述固化封装用树脂组合物在260℃时的弹性模量为400MPa至1200MPa，包括两个端点值，在260℃时的热膨胀系数为20ppm至50ppm，包括两个端点值；且固化封装用树脂组合物的弹性模量和固化封装用树脂组合物的热膨胀系数的乘积为8000至45000，包括两个端点值。
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