CN102627832B - 环氧树脂组合物及半导体器件 - Google Patents

环氧树脂组合物及半导体器件 Download PDF

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Abstract

一种用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其包含：(A)晶体环氧树脂，(B)由通式(1)表示的酚醛树脂：其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基，且两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0‑4的整数；b是0‑4的整数；c是0‑3的整数；n是平均值，且为0‑10的数值，(C)含有丁二烯衍生的结构单元的(共)聚合物或其衍生物，和(D)无机填料，其在整个环氧树脂组合物中的含量为80wt％‑95wt％，包括两个端点值。

Description

环氧树脂组合物及半导体器件
本申请为以下申请的分案申请：申请日为2005年11月25日，申请号为200580041037.8，其发明名称为环氧树脂组合物及半导体器件。
技术领域
本发明涉及一种用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物及半导体器件。具体而言，本发明适用于表面安装型半导体器件(area mounting type semiconductor device)，其中半导体芯片在印刷线路板或金属引线框的一面进行安装，且基本上仅在其经过安装的一面以树脂封装。
背景技术
近来趋向于缩减尺寸、减轻重量和提高性能的电子器件市场，使通向集成度更高的半导体。由于半导体器件的表面安装技术的急速发展，使最近开发出一种表面安装型半导体器件，并且其已取替了具有传统结构的半导体器件。
半导体器件尺寸的缩减及其厚度的薄化的趋向使出现大幅度降低用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的粘度以及大幅度增加其强度的需求。此外，基于环境因素，用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物需要具有更高的阻燃性而又不含例如含溴化合物和锑氧化物的阻燃剂。由于这些因素，近来的环氧树脂组合物趋向于包含粘度更低的树脂和大量的无机填料。
作为新的趋势，熔点高于常规使用的焊料的无铅焊料于安装半导体器件的应用正不断增多。当使用该焊料时，安装温度必须比传统工艺所用的温度高约20℃，与常规器件相比，有时会使经过安装的半导体器件的可靠性明显降低。鉴于这种形势，越来越需要通过改进环氧树脂组合物的性能而改进半导体器件的可靠性。为了满足这个要求，人们对减小树脂粘度和添加大量无机填料进行了研究。
表面安装型半导体器件的典型例子包括尺寸更紧密的BGA(球栅阵列器)和CSP(芯片尺寸封装)，以及诸如安装面积比传统QFP或SOP小的QFN和SON封装。已开发诸如QFN和SON封装以满足高引出数和高速的需求。这些需求接近由常规的QFP、SOP等表示的表面安装型半导体器件的极限。
BGA和CSP仅在硬线路板或弹性印刷线路板上安装了半导体芯片的那一面通过环氧树脂组合物进行封装，硬线路板的代表性例子为由BT树脂/铜箔(双马来酰亚胺三嗪树脂/玻璃纤维衬底)构成的线路板，弹性印刷线路板的代表性例子为由聚酰亚胺树脂膜/铜箔构成的线路板。而且，在衬底安装了半导体芯片的那一面的对面上，二维并排地形成焊球，并通过焊接使其在线路板上进行安装。
如上所述，BGA或CSP的结构是单面封装结构，其中仅在衬底上安装了半导体芯片的那一面以环氧树脂组合物进行封装(衬底上形成焊球的那一面不被封装)。因此，该半导体器件易于在成形(molding)后迅即变曲(wraped)，这是由有机衬底或金属衬底与固化后的环氧树脂组合物之间的热膨胀和热收缩的不一致，或在成形固化(molding curing)期间环氧树脂组合物的固化收缩所导致的。而且，半导体器件的翘曲使焊球的连接点不能水平定位。因此，在封装这些半导体器件期间，通过线路板上的焊点，半导体器件会从线路板上翘起，而导致电连接的可靠性的衰减。
相反，已制造出与常规QFP或SOP的设计相同的QFN或SON。然而，近来已通过以下方法制造出封装：在金属衬底(例如，铜引线框的层压板、与聚酰亚胺膜层叠的镍-钯+金镀层的引线框)的一面上安装半导体芯片的矩阵(matrix)，使用用于封装的环氧树脂组合物进行成批封装，然后将衬底切成所需尺寸的小格，从而得到单独的封装(以下称为MAP-QFN和MAP-SON)(例如参见专利文件1)。
正如BGA或CSP，MAP-QFN或者MAP-SON是单面封装的结构，其中仅在衬底上安装了半导体芯片的那一面以环氧树脂组合物进行封装。在此，MAP-QFN或MAP-SON的封装面积比普通的封装成形品(common package molding)大，并且仅其单面被封装。因此，这样的半导体器件易于在成形后迅即变曲，这是由于金属衬底与固化后的环氧树脂组合物之间的热膨胀和热收缩的不一致，或在成形固化期间环氧树脂组合物的固化收缩所导致的。
半导体器件的翘曲使半导体器件从其安装的线路板上翘起，导致电连接的可靠性的衰减。
为了减少基本上仅在有机衬底或金属衬底的一面通过环氧树脂组合物进行封装的表面安装型半导体器件的翘曲，重要的是使衬底的热膨胀系数与固化的环氧树脂组合物的热膨胀系数相近，并减少在成形固化期间环氧树脂组合物的固化收缩。
为了达到这个目的，已提出如下技术：将多功能环氧树脂和多功能酚醛树脂进行组合从而增加环氧树脂组合物的Tg，并调整无机填料的含量使其与α1配合。然而，多功能环氧树脂和多功能酚醛树脂的组合会降低流动性，从而引起诸如未填充孔隙(unfilledvoids)等问题。
当通过如红外再流、气相焊接和浸焊等焊接工艺进行焊接时，半导体器件中存在的水分在高温下快速被蒸发，该水分是由于固化的环氧树脂组合物(成形品)吸湿而成的。在焊接过程中产生的压力会导致在半导体器件中产生裂纹，或者导致在金属衬底中安装了半导体芯片的表面与固化的环氧树脂之间的的界面剥离。因此，需要通过增加无机填料的含量减少半导体器件的翘曲。需要通过减少成形品的吸湿性来减少压力。另外，需要改善成形品的耐热性和提高固化材料和金属衬底之间的粘结性。
已开发了在成形过程时，使环氧树脂组合物保持高流动性的技术，该环氧树脂组合物应用在例如传统的QFP和SOP的表面安装型半导体器件。例如，已公开了：采用低熔融粘度的树脂(例如，参见专利文件2)，和采用有硅烷偶联剂，对无机填料进行表面处理以提高无机填料的含量(例如，参见专利文件3)。任何这些技术仅能满足所需的多种特性中的其中一项。
如上所述，需要添加高浓度无机填料，以改善固化材料的特性，如减少翘曲、减少成形品的应力，该成形品是由用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物形成的。并且，为了改善用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的填充特性，必须改善其流动性。然而，当填充高浓度的无机填料时，用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的流动性就会降低。因此，在用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的流动性和成形品的固化材料特性之间存在一个折衷关系。
仍然存在对于流动性和成形品的固化材料特性表现都优良的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的需求以及使用该组合物制成的半导体器件的需求。
专利文件1：日本专利特开2003-109983
专利文件2：日本专利特开1995-130919
专利文件3：日本专利特开1996-20673
发明内容
本发明的一个目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种在流动性和成形品中固化材料的特性中均表现优良、用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，以及使用该组合物制造的半导体器件。
根据本发明，提供如下内容。
装
半导体芯片的环氧树脂组合物，其包括：
(A)晶体环氧树脂，
(B)由通式(1)表示的酚醛树脂：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基，两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-4的整数；b是0-4的整数；c是0-3的整数；n是平均值，且为0-10的数值。
(C)含有丁二烯衍生的结构单元的(共)聚合物或其衍生物，和
(D)无机填料，其在整个环氧树脂组合物中的含量为80wt％-95wt％，包括两个端点值。
(2)、如(1)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述酚醛树脂(B)由通式(2)表示：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基，两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-4的整数；b是0-4的整数；c是0-3的整数；n是平均值，且为0-10的数值。
所述(共)聚合物或其衍生物(C)是环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)；且
所述无机填料(D)在整个环氧树脂组合物中的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值。
(3)、如(2)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)的数均分子量为500-4000，包含两个端点值。
(4)、如(2)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其进一步包括固化促进剂(E)。
(5)、半导体器件，其中半导体芯片是采用(2)-(4)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物封装的。
(6)、用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物，该组合物为(2)-(4)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其用于封装表面安装型半导体器件，
其中半导体芯片安装在衬底的一面，且基本上仅在衬底安装了半导体芯片的的一面被封装。
(7)、表面安装型半导体器件，其中半导体芯片是由如(6)所述的用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物所封装。
(8)、如(1)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述酚醛树脂(B)由通式(2)表示：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基，两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-4的整数；b是0-4的整数；c是0-3的整数；n是平均值，且为0-10的数值。
其中所述(共)聚合物或其衍生物(C)是丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)。
(9)、如(8)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)是羧基封端的丁二烯-丙烯腈共聚物，其由通式(3)表示：
其中，Bu表示丁二烯衍生的结构单元ACN表示丙烯腈衍生的结构单元；x是小于1的正数；y是小于1的正数；x+y＝1；且z是50-80的整数。
(10)、如(8)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)在整个环氧树脂组合物中的含量为0.05wt％-0.5wt％，包括两个端点值。
(11)、如(8)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述无机填料(D)在整个环氧树脂组合物中的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值。
(12)、如(8)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其进一步包括固化促进剂(E)。
(13)、半导体器件，其中半导体芯片是由(8)-(12)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物所封装的。
(14)、用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物，该组合物为(8)-(12)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其用于封装表面安装型半导体器件，
其中半导体芯片安装在衬底的一面，且基本上仅在衬底安装了半导体芯片的一面被封装。
(15)、表面安装型半导体器件，其中半导体芯片是由如(14)所述的用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物封装的。
(16)、如(1)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述晶体环氧树脂(A)由通式(4)表示：
其中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R2可相同或不同，
所述酚醛树脂(B)由通式(5)表示：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数，
所述(共)聚合物或其衍生物(C)是具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)，其环氧乙烷中的氧含量为3％-10％，包括其两端数值，和
所述无机填料(D)在整个环氧树脂组合物中的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值；以及
进一步包括由通式(6)表示的环氧树脂(F)：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
(17)、如(16)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)在温度为25℃的粘度为20Pa·s-700Pa·s，包括两端值。
(18)、如(16)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其进一步包括固化促进剂(E)。
(19)、半导体器件，其中半导体芯片是由(16)-(18)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物封装的。
(20)、用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物，该组合物为(16)-(18)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其用于封装表面安装型半导体器件，
其中半导体芯片安装在衬底的一面，且基本上仅在衬底安装了半导体芯片的一面被封装。
(21)、表面安装型半导体器件，其中半导体芯片是由如(20)所述的用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物封装的。
(22)、如(1)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述晶体环氧树脂(A)由通式(4)表示：
其中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R2可相同或不同，
所述酚醛树脂(B)由通式(5)表示：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数，
所述(共)聚合物或其衍生物(C)是环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)，所述无机填料(D)在整个环氧树脂组合物中的含量为80wt％-94wt％，包括两个端点值；以及进一步包括由通式(6)表示的环氧树脂(F)：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数；且
其中所述环氧树脂(F)与所述由通式(4)表示的晶体环氧树脂(A)的重量比[(F)/(A)]为10/90至90/10，包括两个端点值。
(23)、如(22)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)的数均分子量为500-4000，包括两个端点值。
(24)、如(22)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其进一步包括固化促进剂(E)。
(25)、半导体器件，其中半导体芯片是由(22)-(24)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物封装的。
(26)、用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物，该组合物为(22)-(24)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其用于封装表面安装型半导体器件，
其中半导体芯片安装在衬底的一面，且基本上仅在安装了半导体芯片的一面被封装。
(27)、表面安装型半导体器件，其中半导体芯片是由如(26)所述的用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物封装的。
(28)、如(1)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述晶体环氧树脂(A)由通式(4)表示：
其中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R2可相同或不同，
所述酚醛树脂(B)由通式(5)表示：
其中，R1和R2独立地氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数，
所述(共)聚合物或其衍生物(C)是丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)；且
进一步包括由通式(6)表示的环氧树脂(F)：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
(29)、如(28)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)是羧基封端的丁二烯-丙烯腈共聚物，其由通式(3)表示：
其中，Bu表示丁二烯衍生的结构单元；ACN表示丙烯腈衍生的结构单元；x是小于1的正数；y是小于1的正数；x+y＝1；z是50-80的整数。
(30)、如(28)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)在整个环氧树脂组合物中的含量为0.05wt％-0.5wt％，包括两个端点值。
(31)、如(28)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述环氧树脂(F)与所述由通式(4)表示的晶体环氧树脂(A)的重量比[(F)/(A)]为10/90至90/10，包括两个端点值。
(32)、如(28)所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其进一步包括固化促进剂(E)。
(33)、半导体器件，其中半导体芯片是由(28)-(32)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物封装的。
(34)、用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物，该组合物为(28)-(32)中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其用于封装表面安装型半导体器件，
其中半导体芯片安装在衬底的一面，且基本上仅在安装了半导体芯片的一面被封装。
(35)、表面安装型半导体器件，其中半导体芯片是由如(34)所述的用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物封装的。
与现有技术相比，本发明的用于封装半导体芯片的环氧化树脂组合物可提高无机填料的填充率以及提高组合物的流动性。本发明的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物因此可表现出良好的固化材料特性，如成形品中的翘曲减少、应力减小、良好的填充性。因此，尤其适合作为用于封装半导体芯片和半导体器件的表面安装型环氧树脂组合物。
本发明的最佳实施方式
本发明的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物包含以下组分(A)-(D)：
(A)晶体环氧树脂，
(B)由通式(1)表示的酚醛树脂：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基，两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-4的整数；b是0-4的整数；c是0-3的整数；n是平均值，且为0-10的数值，
(C)含有丁二烯衍生的结构单元的(共)聚合物或其衍生物，和
(D)无机填料。
所述无机填料(D)在整个环氧树脂组合物中的含量为80wt％-95wt％，包括两个端点值。
具有这种组合物的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可通过高含量的无机填料(D)使热膨胀率降低，且通过添加具有丁二烯衍生的结构单元的(共)聚合物或其衍生物(C)使弹性降低。因此，用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物表现出经过改进的流动性、固化材料中翘曲的减少以及耐焊接性，这些性能都是表面安装型半导体器件所需要的。因此，可以得到更可靠的半导体器件。
以下将对本发明的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物作详细说明。
晶体环氧树脂(A)
用于本发明的晶体环氧树脂(A)的例子包括氢醌的缩水甘油醚、双酚-F型环氧树脂、由通式(7)表示的联苯型环氧树脂、由通式(8)表示的芪型环氧树脂以及由通式(4)表示的环氧树脂。
其中，R3-R10是氢或具有至多4个碳原子的烷基，且可相同或不同。
其中，R11-R20是氢或具有至多4个碳原子的烷基，且可相同或不同。
其中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基，且两个或多个R2可相同或不同。
酚醛树脂(B)
用于本发明的酚醛树脂(B)由通式(1)表示：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基，两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-4的整数；b是0-4的整数；c是0-3的整数；n是平均值，且为0-10的数值。
具有丁二烯衍生的结构单元的(共)聚合物或其衍生物(C)
用于本发明的具有丁二烯衍生的结构单元的(共)聚合物或其衍生物(C)(以下有时只简称为“(共)聚合物或其衍生物(C)”)是由作为单体的丁二烯所制备的(共)聚合物或其衍生物(C)。
(共)聚合物或其衍生物(C)可以是环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)、丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)或具有环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)。这些化合物将在以下作描述。
无机填料(D)
用于本发明的无机填料(D)可选自通常用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物中的那些无机填料。
这些无机填料可包括熔融石英、结晶二氧化硅、次生集结石英、矾土、钛白、氢氧化铝、滑石粉、粘土和玻璃纤维，这些无机填料可以单独使用也可两种或多种联合使用。熔融石英是尤其优选的。熔融石英的形式可以是磨碎的颗粒或球体。更优选，球形石英可用于提高其含量，并使环氧树脂组合物的熔融粘度的增加降至最低。为了提高球形石英的含量，理想的是调节球形石英的粒径分布，使其分布更宽。
如果需要，可以用偶联剂、环氧树脂或酚醛树脂对无机填料进行表面处理。表面处理可以采用合适的工艺，如在溶剂中进行混合后再去除溶剂、直接将添加剂添加至无机填料中得到混合物，然后用搅拌机对该混合物进行处理。
本发明的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物除包含上述组分(A)-(D)之外，还包含固化促进剂(E)、环氧树脂(F)和硅烷偶联剂(G)。
固化促进剂(E)
没有对固化促进剂(E)作任何特别限制，其可选自能促进环氧基与酚羟基基团的反应的那些固化促进剂，其包括二氮杂双环烯烃及其衍生物，如1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7；有机膦及其衍生物，如三苯基膦和甲基二苯基膦；和四取代鏻-四取代硼酸盐，如四苯基硼四苯基鏻、四苯甲酸硼四苯基鏻-(tetraphenylphosphonium.tetrabenzoic acidborate)、四萘酸硼四苯基鏻(tetraphenylphosphonium.tetranaphthoic acid borate)、四萘酰氧硼四苯基鏻/(tetraphenylphosphonium.tetranaphthoyloxy borate)和四萘氧硼四苯基鏻(tetraphenylphosphonium.tetranaphthyloxy borate)。这些固化促进剂可单独使用或两种或多种联合使用。
环氧树脂(F)
环氧树脂(F)可以是由通式(6)表示的环氧树脂：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
硅烷偶联剂(G)
硅烷偶联剂(G)可以是由通式(9)表示的化合物：
R3-NH-R4-Si(OR)nR63-n (9)
其中，R3是具有1至12个碳原子的有机基团；R4、R5和R6是具有1至12个碳原子的烃；R3至R6相同或不同；n是1-3的整数。
其它组分
需要时，除上述组分(A)至(G)以外，本发明的环氧树脂组合物还可适当地包含各种添加剂，所述添加剂包括：
天然蜡，如巴西棕榈蜡；
合成蜡，如聚乙烯蜡；
高级脂肪酸或其金属盐，如硬脂酸和硬脂酸锌；
脱模剂，如石蜡；
着色剂，如炭黑和红赭石；
阻燃剂，如溴化环氧树脂、三氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、锌钼氧化物、膦腈和磷化合物；
无机离子交换剂，如铋氧化物水合物；和
低应力组分，如硅油和橡胶；以及
抗氧化剂。
本发明的环氧树脂组合物可以由以下所制备：在室温下利用例如搅拌机将组分(A)-(G)和其它添加剂进行混合，于加热时利用捏合工具如滚筒碾粉机、捏合机和挤压机等捏合该混合物，然后冷却、碾磨该混合物。
在使用本发明的环氧树脂组合物封装电子部件如半导体芯片制造半导体器件时，可通过常规成形工艺如传递模塑、压模和注模进行固化成形。其它涉及制造半导体器件的方法可选自已知的方法。尤其是，本发明的环氧树脂组合物最适合用于表面安装型半导体器件。
将在以下说明本发明的优选实施方式。
实施方式1：
实施方式1的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物包括以下组分(A)-(E)：
(A)晶体环氧树脂，
(B)由通式(2)表示的酚醛树脂，
(C-1)环氧化聚丁二烯化合物，
(D)无机填料，其在整个环氧树脂组合物中的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值。
(E)固化促进剂。
环氧化聚丁二烯化合物(C-1)在整个环氧树脂组合物中的含量为0.05wt％-5wt％，包括两个端点值。
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基，两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-4的整数；b是0-4的整数；c是0-3的整数；n是平均值，且为0-10的数值。
这种用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可通过高含量的无机填料(D)使热膨胀率降低，又可通过添加环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)使弹性降低。因此，
以下将对本发明的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物作详细说明。
用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的流动性高，并因此具有经过改进的填充性能。另外，该用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可提供固化材料性能优异的成形品，所述性能包括得以减少的翘曲性以及具有耐焊接性等。该组合物因此可显著有效地制成高可靠性的半导体器件。如上所述，本实施方式的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可适用于表面安装型半导体器件。
对实施方式1作具体说明。
晶体环氧树脂(A)
用于实施方式1的晶体环氧树脂(A)的例子包括氢醌的缩水甘油醚、双酚-F型环氧树脂、由通式(7)表示的联苯型环氧树脂和由通式(8)表示的芪型环氧树脂。
其中，R3-R10是氢或具有至多4个碳原子的烷基，且可相同或不同。
其中，R11-R20是氢或至多为4个碳原子的烷基，可相同或不同。
这些环氧树脂在室温下是固体，因此具有良好的可操作性，且在成形期间具有低熔融粘度。低熔融粘度可改善用于封装半导体芯片的环氧树脂的流动性，且容许得可用于填充高浓度的无机填料。因此，可改进抗潮湿性，且减少线性膨胀系数的差异，从而改进成形品的性能。
由通式(7)表示的联苯型环氧树脂的优选实例包括4，4’-二缩水甘油基联苯、3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二缩水甘油基联苯及这些化合物的熔融混合物，它们在可操作性和实用性方面可取得良好的平衡。
由通式(8)表示的芪型环氧树脂的优选实例包括5-叔丁基-4，4’-二缩水甘油基-2，3’，5’-三甲基芪、4，4’-二缩水甘油基-3，3’，5，5’-四甲基芪及这些化合物的熔融混合物，它们在可操作性和实用性方面可取得良好的平衡。
这些晶体环氧树脂(A)可与其它环氧树脂联合使用。
当其在联合使用时，晶体环氧树脂(A)的含量优选为环氧树脂总量的至少10wt％，更优选为30wt％或以上，进一步优选为50wt％或以上。可添加上述含量范围内的晶体环氧树脂(A)，从而改进用于封装半导体芯片的环氧树脂的流动性。
可被联合使用的环氧树脂的实例包括但不限于线型酚醛环氧树脂、甲酚醛型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、亚萘基型环氧树脂、烷基改性的三苯酚甲烷型环氧树脂、含有三嗪母核的环氧树脂和二环戊二烯改性的酚醛型环氧树脂。理想地，所联合使用的环氧树脂具有尽可能低的粘度以避免使环氧树脂晶体的有益性能，亦即在成形期间的较低熔融粘度被恶化。
酚醛树脂(B)
本实施方式中使用的酚醛树脂(B)可以是由通式(2)表示的酚醛树脂。
由通式(2)表示的酚醛树脂在酚羟基之间具有疏水性和刚性的亚联苯基部分。因此，具有亚联苯基部分的酚醛树脂(B)可被用于减少用于封装半导体芯片的环氧树脂的固化产品(成形品)的翘曲。此外，减少了该成形品的吸湿率，降低了在高于Tg的高温范围内的弹性模量，且对半导体芯片、有机衬底和金属衬底表现出良好的粘结性。此外，即使其交联密度低，酚醛树脂还具有高阻燃性、高耐热性的特征。
鉴于固化性能，由通式(2)表示的酚醛树脂优选是由通式(10)表示的酚醛树脂。
其中，n是平均值，且为0-10的数值。
在通式(2)和(10)中，当n在上述范围内，树脂组合物的流动性在固化过程中可得到改善，使得增加无机填料的含量，这有助于降低吸湿性，并减少翘曲。
用于实施方式1的由通式(2)表示的酚醛树脂可与其它酚醛树脂联合使用。当联合使用时，由通式(2)表示的酚醛树脂(B)的含量优选为酚醛树脂总量的至少10wt％，更优选为30wt％或以上，进一步优选为50wt％或以上。可添加上述含量范围内的酚醛树脂(B)，从而使得到的环氧树脂组合物在高温下表现出低弹性、低吸湿性，以及良好的粘结性和阻燃性。
可被联合使用的酚醛树脂的实例包括但不限于线型酚醛树脂(phenol novolacresins)、甲酚醛型树脂(cresol novolac resins)、萘酚芳烷基树脂、三苯酚甲烷树脂、萜改性的酚醛树脂、二环戊二烯改性的酚醛树脂和具有亚苯基部分的苯酚芳烷基树脂。这些酚醛树脂可单独使用或者两种或多种联合使用。为了提高无机填料的含量，与环氧树脂一样，优选具有低粘度。
实施方式1所用的整个环氧树脂中的环氧基团数目与整个酚醛树脂中的酚羟基数目的当量比优选为0.5-2，包括两个端点值；尤其优选为0.7-1.5，包括两个端点值。当当量比处于上述范围时，可得到用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，该组合物可提供表现出良好抗潮湿性和固化特性的成形品。
环氧化聚丁二烯化合物(C-1)
实施方式1中使用的环氧化聚丁二烯化合物(C-1)可以是由通式(11)表示的化合物，但不限于此。
其中，k、l、m和n是1至50的整数；R21具有CpHq表示的结构；p是0至10的整数；q是1至21的整数。
在整个环氧树脂组合物中，环氧化聚丁二烯化合物(C-1)的含量优选为0.05wt％-5wt％，包括两个端点值；特别优选为0.1wt％-2wt％，包括两个端点值。上述范围内的含量可导致环氧树脂组合物的弹性模量的减少，并进一步降低其粘度。
此外，用于本实施方式的环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)的数均分子量优选为500至4000，包括两个端点值。上述范围内的数均分子量可导致环氧树脂组合物的弹性模量的减少，并得到预期的粘度。
无机填料(D)
用于实施方式1的无机填料(D)可以是上述的无机填料。在整个环氧树脂组合物中，用于本实施方式的无机填料的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值；优选为87wt％-93wt％，包括两个端点值。当无机填料(D)的含量在上述范围内时，所制备的成形品的吸湿性和热膨胀性将充分地减少，使得半导体器件具有良好的耐焊接性，并使翘曲减少。并且，用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的流动性可得到改善，由此，其可在成形过程中可靠地填充，因此可以避免诸如金线变形等问题。
固化促进剂(E)
用于实施方式1的固化促进剂(E)可以是上述化合物。
其它组分
本实施方式中的环氧树脂组合物还可包括除上述组分(A)、(B)、(C-1)、(D)和(E)之外，的其它组分。此外，如果需要，组合物可适当地包含各种任意的添加剂，所述添加剂包括如环氧硅烷、巯基硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷和乙烯基硅烷等硅烷偶联剂，以及如钛酸酯偶联剂、铝偶联剂和铝/锆偶联剂等偶联剂。
本实施方式1中的环氧树脂组合物可以由以下所制备：在室温下利用例如搅拌机将组分(A)至(E)和其它添加剂进行混合，接着于加热时利用捏合工具如滚筒碾粉机、捏合机和挤压机等捏合该混合物，然后冷却、碾磨该混合物。
在使用本发明的环氧树脂组合物封装电子部件如半导体芯片来制造半导体器件时，可通过常规成形工艺如传递模塑、压模和注模进行固化成形。其它涉及制造半导体器件的方法可选自已知的方法。尤其是，本发明的环氧树脂组合物是最适用于表面安装型半导体器件。
实施方式2
实施方式2中用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物包括以下组分(A)-(C-2)：
(A)晶体环氧树脂，
(B)由通式(2)表示的酚醛树脂，
(C-2)丁二烯-丙烯腈共聚物。
其中，R1和R2独立地氢或具有1至4个碳原子的烷基，两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-4的整数；b是0-4的整数；c是0-3的整数；n是平均值，且为0-10的数值。
这种环氧树脂组合物可同时满足高含量无机填料和高流动性的条件。此外，该用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可以提供固化材料性能优异的成形品，所述优异性能包括得以减少的翘曲性以及具有耐焊接性等。因此，该组合物可显著有效地制成高可靠性的半导体器件。如上所述，本实施方式的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可适用于表面安装型半导体器件。
对于实施方式2将作具体说明。
晶体环氧树脂(A)
实施方式2中所用的晶体环氧树脂(A)可以是如实施方式1中所说明的。
本实施方式中的晶体环氧树脂(A)可以与实施方式1中描述的其它环氧树脂联合使用。当联合使用时，晶体环氧树脂(A)的含量优选为环氧树脂总量的至少10wt％，更优选为30wt％或以上，进一步优选为50wt％或以上。可添加上述范围内的晶体环氧树脂(A)，从而改善环氧树脂组合物的流动性。
酚醛树脂(B)
实施方式2中使用的酚醛树脂(B)可以是如实施方式1中所描述的通式(2)表示的化合物。
实施方式2中的酚醛树脂(B)可以与实施方式1中所描述的其它酚醛树脂联合使用。当联合使用时，酚醛树脂(B)的含量优选为酚醛树脂总量的至少10wt％，更优选为30wt％或以上，进一步优选为50wt％或以上。上述范围内的酚醛树脂(B)可添加至用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物中，从而提供在高温下表现出低弹性、低吸湿性，还具有良好的粘结性和阻燃性的形成品。
本实施方式所用的整个环氧树脂中的环氧基团数目与整个酚醛树脂中的酚羟基数目的当量比优选为0.5-2，包括两个端点值；尤其优选为0.7-1.5，包括两个端点值。当当量比处于上述范围时，可得到用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，该组合物可提供表现出良好抗潮湿性和固化特性的成形品。
丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)
实施方案2中使用的丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)可以是由通式(3)表示的化合物，但不限于此，这些化合物的两个末端都有一个羧基。
其中，Bu表示丁二烯衍生的结构单元；ACN表示丙烯腈衍生的结构单元；x是小于1的正数；y是小于1的正数；x+y＝1；z是50-80的整数。
丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)中的羧基可将作为用于封装的环氧树脂组合物的原料的无机填料和环氧树脂，与作为半导体器件组件的半导体芯片和有机衬底相结合。
在整个环氧树脂组合物中，本实施方式中所用的丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)的含量优选为0.05wt％-5wt％，包括两个端点值；更优选为0.1wt％-0.3wt％，包括两个端点值。
上述范围内的含量可以改善耐焊接性，因为其可使用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的固化产品和衬底之间具有良好的粘结性。而且，环氧树脂组合物的流动性可变得充分，使该组合物在成形过程中可靠地填充，从而避免半导体器件中的金线变形。
本实施方案中的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物除上述的组分(A)-(C-2)之外，还包括无机填料(D)和/或固化促进剂(E)。
无机填料(D)
实施方式2中的无机填料(D)可以是实施方式1中说明的填料。用于本实施方式中的无机填料的含量是环氧树脂组合物总量的85wt％-95wt％，包括两个端点值；优选为87wt％-93wt％，包括两个端点值。当无机填料(D)的含量在上述范围内，所制备的成形品的吸湿性和热膨胀性将充分地减小，使得半导体器件具有良好的耐焊接性，并使翘曲减少。另外，用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的流动性也可得到改善，由此，其可在成形过程中可靠地填充，因此可以避免诸如金线变形等问题。
固化促进剂(E)
实施方式2中使用的固化促进剂(E)可以是实施方式1中所述的化合物。
其它组分
实施方式2中的环氧树脂组合物可选自实施方式1中所述的环氧树脂组合物或其它。
实施方式2中的环氧树脂组合物可以如实施方式1中所述进行制备。而且，该环氧树脂组合物可用于封装电子元件如半导体芯片，以制备，如实施方式1中所述的半导体器件。
实施方式3
实施方式3中用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物包括以下组分(A)-(G)：
(A)通式4表示的晶体环氧树脂，
(B)通式(5)表示的酚醛树脂，
(C-3)具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)，
(D)固化促进剂，
(E)无机填料，其在整个环氧树脂组合物中的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值，
(F)通式(6)表示的环氧树脂，和
(G)通式(9)表示的硅烷偶联剂。
聚丁二烯(C-3)中的环氧乙烷的氧含量为3％-10％，包括两个端点值。
其中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R2可相同或不同。
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
R3-NH-R4-Si(OR5)nR63-n (9)
其中，R3是具有1至12个碳原子的有机基团；R4、R5和R6是具有1至12个碳原子的烃；R3至R6相同或不同；n是1-3的整数。
这种环氧树脂组合物可以同时满足高含量无机填料和高流动性的条件。此外，该用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可提供固化材料性能优异的成形品，所述优异的性能例如为得以减少的翘曲性以及具有耐焊接性等。因此，该组合物可显著有效地制成高可靠性的半导体器件。如上所述，本实施方式中的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物可适用于表面安装型半导体器件。
将对实施方式3将作具体说明。
晶体环氧树脂(A)
实施方式3中所用的晶体环氧树脂(A)可以是由通式(4)表示的晶体环氧树脂。由通式(4)表示的晶体环氧树脂(A)在室温下是固体，在其熔点以上的温度下则变成粘度极低的液体，由此可添加更高浓度的无机填料。含有这种环氧树脂组合物的树脂因此表现出优异的耐焊接性。
由通式(4)表示的晶体环氧树脂(A)，例如可以是双酚A型环氧树脂，但对其没有特别的限制，只要它具有通式(4)的结构。
如果联合使用，联合使用的其它环氧树脂的含量优选为使环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的量达到环氧树脂总量的70wt％-100wt％，包括两个端点值。当环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的总含量在上述范围内时，固化产品可具有低的吸湿率，并具有优异的抗裂性。
可被联合使用的环氧树脂可以是具有分子内环氧基团的单体、低聚物或聚合物。可被联合使用的环氧树脂的实例包括线型酚醛环氧树脂、邻甲酚醛型环氧树脂、萘酚醛型环氧树脂、具有亚苯基部分的苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂(具有例如亚苯基或联苯基部分)、二环戊二烯改性的苯酚型环氧树脂、芪型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、烷基改性的三苯酚甲烷型环氧树脂和含有三嗪母核的环氧树脂。可被联合使用的这些环氧树脂可单独使用或者两种或多种联合使用。
酚醛树脂(B)
实施方式3中使用的酚醛树脂(B)可以是由通式(5)表示的酚醛树脂。
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
由通式(5)表示的酚醛树脂在酚羟基之间具有疏水和刚性的亚联苯基部分。由含酚醛树脂的环氧树脂组合物制备的固化产品在高于Tg的高温范围内表现出得到减少的吸湿率和弹性模量。且对半导体芯片、有机衬底和金属衬底表现出良好的粘结性。即使其交联密度低，仍然具有高阻燃性。因此，用含酚醛树脂的树脂组合物封装的半导体器件具有优良的抗裂性。
在通式(5)中，n是平均值，其为1-5的正数，优选为1-3的整数。当n的值在上述范围内时，环氧树脂组合物表现出良好的固化特性和改进的流动性。由通式(5)表示的酚醛树脂可以单独使用，或者与两个或以上联合使用。
由通式(5)表示的酚醛树脂可以，例如是苯酚联苯基芳烷基树脂，但并没有特别的限制，只要它具有通式(5)的结构。
在本实施方式中，可联合使用其它酚醛树脂，只要该酚醛树脂不会使利用通式(5)表示的酚醛树脂而获得的特性变差。联合使用的附加的酚醛树脂的含量优选为使酚醛树脂(B)的含量为酚醛树脂总量的70wt％-100wt％，包括两个端点值。当酚醛树脂(B)的含量在上述范围内时，固化产品吸湿率降低。而且，固化产品表现出与基材之间良好的粘结性和焊接后的耐焊性。
附加的酚醛树脂可以是具有分子内酚羟基的单体、低聚物或聚合物，其理想为具有尽可能低的粘度。实例包括线型酚醛树脂、甲酚醛型树脂、苯酚芳烷基树脂(具有亚苯基部分)、萘酚芳烷基树脂、三苯酚甲烷树脂、萜改性的酚醛树脂和二环戊二烯改性的酚醛树脂。这些树脂可单独使用或者两种或多种联合使用。鉴于作为用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物需要抗潮湿性的可靠性，优选树脂包含应尽可能少的钠离子或氯离子的离子杂质。
整个环氧树脂中的环氧基团数目与酚醛树脂中的酚羟基数目的当量比，即环氧基数目/酚羟基数目，优选为0.7-1.5，包括两个端点值。当当量比处于上述范围时，用于封装半导体芯片的环氧树脂表现出良好的固化特性。而且，固化产品的玻璃转化温度升高，且抗潮湿性的可靠性也提高。当环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)与酚醛树脂(B)联合使用时，在抗裂性和翘曲以及吸湿后的焊接性方面可获得最佳的效果。
具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)
本实施方式使用的聚丁二烯(C-3)具有分子内环氧乙烷结构。环氧乙烷的氧含量影响粘结性。根据用于分析油脂、油和相关物质(环氧乙烷的氧)的标准方法进行的测定得知，环氧乙烷的氧含量为3％-10％，包括两个端点值；优选为5％-8％，包括两个端点值。当环氧乙烷的氧含量在上述范围内时，固化产品与衬底之间的粘结性得到改进。而且，环氧树脂组合物的流动性可得到改进，从而得到可靠的填充。
具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)的粘度影响用于封装半导体芯片的树脂组合物的粘度。根据JIS z-8803，用于封装半导体芯片的含有聚丁二烯(C-3)的环氧树脂组合物，在25℃的温度下测定的粘度为20Pa·s至700Pa·s，包括两个端点值；更优选为50Pa·s至500Pa·s，包括两个端点值。当粘度在上述范围内时，用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物表现出改进的流动性。而且，固化产品表现出与衬底之间良好的粘结性，且半导体器件的翘曲也被减至最少。
具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)可以是由通式(11)表示的化合物。在本实施方式中，聚丁二烯(C-3)是必要的。
聚丁二烯(C-3)可改善环氧树脂组合物与金属衬底(例如镍-钯或镍-钯-金镀层)之间的粘结性，从而导致高耐再流热力。
只要使用聚丁二烯(C-3)的效果不受损害，可联合使用其它的应力降低剂。可被联合使用的应力降低剂的实例包括如有机聚硅氧烷等的硅油和如硅酮橡胶和丙烯腈橡胶等的橡胶，橡胶在室温下为固体。
其含量为0.05wt％-1.5wt％，包括两个端点值；优选为0.1wt％-1wt％，包括两个端点值。当含量处于上述范围时，固化产品表现出与衬底之间良好的粘结性。而且，环氧树脂组合物的流动性也可得到改善，从而得到更可靠的填充。
无机填料(D)
实施方式3使用的无机填料(D)可以是如实施方式1中所述的填料。在整个环氧树脂组合物中，无机填料(D)的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值；优选为87wt％-93wt％，包括两个端点值。当无机填料(D)的含量处于上述范围内时，所制得的成形品的吸湿性和热膨胀性可被充分地减少，使得半导体器件具有良好的耐焊接性，并使翘曲减少。并且，用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的流动性可得到改善，使其在成形过程中可被可靠地填充，因此可以避免诸如金线变形等问题。
固化促进剂(E)
实施方式3使用的固化促进剂(E)可以是如实施方式1所述的化合物。
环氧树脂(F)
环氧树脂(F)可以是由通式(6)表示的环氧树脂。
如通式(6)所示，环氧树脂(F)在环氧基之间具有疏水和刚性的亚联苯基部分。因此，由含有环氧树脂(F)的环氧树脂组合物制备得的固化产品的吸湿率降低，且在高于玻璃转化温度(以下称为Tg)的高温范围内的弹性模量也降低。此外，还表现出与半导体芯片、有机衬底和金属衬底的良好粘结性。而且，即使其交联密度低，环氧树脂(F)仍表现出较高的耐热性。
环氧树脂(F)可以是，例如苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂，但并不作特别限制，只要其具有通式(6)的结构。
在通式(6)中，当n处于上述范围内时，环氧树脂组合物表现出改进的固化特性和流动性。
硅烷偶联剂(G)
实施方式3中使用的硅烷偶联剂(G)可以是由通式(9)表示的化合物。在该实施方式中，硅烷偶联剂(G)是基本的。
R3-NH-R4-Si(OR5)nR63-n (9)
其中，R3是具有1至12个碳原子的有机基团R4、R5和R6是具有1至12个碳原子的烃；R3至R6相同或不同；n是1-3的整数。
使用由通式(9)表示的硅烷偶联剂(G)，可降低环氧树脂组合物的粘度，并因此使其流动性得到改进。在整个环氧树脂组合物中，硅烷偶联剂(G)的含量为0.05wt％-1wt％，包括两个端点值；优选为0.1wt％-0.8wt％，包括两个端点值；但不仅限于上述范围。当硅烷偶联剂(G)的含量介于上述范围时，固化产品表现出与衬底之间良好的粘结性。此外，环氧树脂组合物在流动性和固化特性方面表现优异。由通式(9)表示的硅烷偶联剂(G)可单独使用或两种或多种联合使用。
只要不会导致所使用的由通式(9)表示的硅烷偶联剂(G)的效果变差，也可联合使用其它偶联剂。可联合使用的偶联剂的实例包括如环氧硅烷、巯基硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷和乙烯基硅烷等硅烷偶联剂，以及钛酸酯偶联剂、铝偶联剂和铝/锆偶联剂等偶联剂。
其它组分
实施方式3的环氧树脂组合物还可包括除组分(A)-(G)之外的上述其它组分。
实施方式3的环氧树脂组合物可如实施方案1中所述进行制备。并且，环氧树脂组合物可以用于封装电子部件如半导体芯片以制备半导体器件，如实施方案1中所述。
实施方案4：
实施方案4中的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物包括以下组分(A)-(F)：
(A)由通式(4)表示的晶体环氧树脂，
(B)由通式(5)表示的酚醛树脂，
(C-1)环氧化聚丁二烯化合物，
(D)无机填料，
(E)固化促进剂，和
(F)由通式(6)表示的环氧树脂。
组分(F)与组分(A)的重量比[(F)/(A)]为10/90至90/10，包括两个端点值。组分(D)在整个环氧树脂组合物中的含量为80wt％至94wt％，包括两个端点值。且，环氧化聚丁二烯化合物(C-1)在整个环氧树脂组合物中的含量为0.05wt％-5wt％，包括两个端点值。
其中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R2可相同或不同。
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
这种环氧树脂组合物可减少半导体器件的翘曲，并使其具有优异的抗焊裂性。因此，该环氧树脂组合物特别适用于封装表面安装型半导体器件。
将对实施方式4作具体说明。
晶体环氧树脂(A)
实施方式4中所用的晶体环氧树脂(A)可以是如实施方案3中所述的环氧树脂晶体。
在实施方式4中，环氧树脂(F)与晶体环氧树脂(A)的重量比[(F)/(A)]为10/90至90/10，包括两个端点值；优选为20/80至70/30，包括两个端点值；特别优选为30/70至50/50，包括两个端点值。当重量比[(F)/(A)]在上述范围内时，由环氧树脂组合物制备的固化产品具有低的吸湿率。且，环氧树脂组合物中可以含有高含量的无机填料。因此，固化产品可具有低吸湿率和高强度。
在实施方式4中，只要不会使由于环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的使用而获得的特性变差，可添加如实施方式3中所述的附加环氧树脂。如果添加了附加的环氧树脂，附加的环氧树脂的含量优选为使环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的含量为环氧树脂总量的70wt％至100wt％，包括两个端点值。当环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的总量介于上述范围时，固化产品表现出得到减少的吸湿率和进一步改善的抗裂性。
酚醛树脂(B)
实施方式4中使用的酚醛树脂(B)可以是如实施方式3中所述的由通式(5)表示的酚醛树脂。
只要不会使在本实施方式中使用由通式(5)表示的环氧树脂(B)而获得的特性变差，可联合使用上述附加的酚醛树脂。用于实施方式1的由通式(2)表示的酚醛树脂可与其它酚醛树脂联合使用。如果添加了其它酚醛树脂，其它酚醛树脂的含量优选为使酚醛树脂(B)的含量为酚醛树脂总量的70wt％至100wt％，包括两个端点值。当酚醛树脂(B)的含量处于上述范围内时，固化产品具有降低了的吸湿率，并表现出与基材料的良好粘结性，以及焊接后的耐焊接性。
整个环氧树脂中的环氧基团数目与整个酚醛树脂中的酚羟基数目的当量比，即环氧基数目/酚羟基数目，优选为0.7-1.5，包括两个端点值。当当量比处于上述范围内时，树脂组分表现出优异的固化特性。而且，固化产品的玻璃转化温度得以提高，抗潮性方面的可靠性也得以改进。当由通式(6)表示的环氧树脂(F)和由通式(4)表示的晶体环氧树脂(A)与由通式(5)表示的酚醛树脂(B)联合使用时，可在抗裂性和翘曲以及吸潮后的焊接性方面获得最佳效果。
环氧化聚丁二烯化合物(C-1)
本实施方式中使用的环氧化的聚丁二烯化合物(C-1)可以是实施方案1中所述的化合物。其含量优选为环氧树脂组合物总重的0.05wt％-5wt％，包括两个端点值；特别优选为0.1wt％-2wt％，包括两个端点值。当其含量处于上述范围时，可导致环氧树脂组合物的弹性模量和粘度降低。
本实施方式中的环氧化聚丁二烯化合物(C-1)的数均分子量优选为500至4000，包括两个端点值。当数均分子量在上述范围内时，固化产品表现出优异的耐焊接性，且可避免环氧树脂组合物的粘度增加。
无机填料(D)
用于实施方式4中的无机填料(D)可以是实施方式1中所述的填料。在平衡可塑性和可靠性时，无机填料的总含量优选为环氧树脂组合物总重的80wt％-94wt％，包括两个端点值。上述范围的含量可避免在成形/固化期间的固化收缩以及从成形温度至室温所引起的热收缩，因而使翘曲得以减少。而且，降低了固化产品的吸湿率，因此使抗焊接裂性得以改善。此外，流动性也得以改进，从而得到良好的成形性。
固化促进剂(E)
实施方案4中所用的固化促进剂(E)可以是如实施方式1中所述的化合物。
环氧树脂(F)
实施方式4中的环氧树脂(F)可以是如实施方式3中所述的环氧树脂。
其它组分
实施方式4中所用的环氧树脂组合物除包括上述组分(A)-(F)之外还可包括附加的组分。并且，如果需要，组合物可适当地包括任意各种的添加剂，所述添加剂包括如硅烷偶联剂等的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的偶联剂。
本实施方式中所用的环氧树脂组合物可由如下制备：将组分(A)至(F)和其它添加剂在室温下通过搅拌机进行混合，接着利用如滚筒碾粉机、捏合机和挤出机等捏合工具捏合该混合物，然后冷却、以及碾磨该混合物。
实施方式4的环氧树脂组合物可以如实施方式1中所述的制造。且，该环氧树脂组合物可用于封装电子部件如半导体芯片以制造半导体器件，如实施方案1中所述。
实施方式5
实施方式5的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物包括以下组分(A)-(C-2)和(F)：
(A)由通式(4)表示的晶体环氧树脂，
(B)由通式(5)表示的酚醛树脂，
(C-2)丁二烯-丙烯腈共聚物，和
(F)由通式(6)表示的环氧树脂。
在通式(4)中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R2可相同或不同。
在通式(5)中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
在通式(6)中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
这种环氧树脂组合物可同时满足高含量无机填料和高流动性的条件。因此，该组合物可显著有效地减少表面安装型半导体器件的翘曲，还可提高可靠性，如使耐焊接性得到改进。
将对实施方式5作具体说明。
晶体环氧树脂(A)
实施方式5中所用的晶体环氧树脂(A)可以是如实施方式3中所述的由通式(4)表示的环氧树脂。
在实施方式5中，环氧树脂(F)与晶体环氧树脂(A)的重量比[(F)/(A)]为10/90至90/10，包括两个端点值；优选为20/80至70/30，包括两个端点值；特别优选为30/70至50/50，包括两个端点值。当重量比[(F)/(A)]在上述范围内时，由环氧树脂组合物制成的固化产品可表现出较低的吸湿率，且可添加高含量的无机填料而不会损害成形期间的环氧树脂组合物的流动性，从而获得优良的耐焊接性。
在实施方式5中，只要不会使由于环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的使用而获得的特性变差，可添加如实施方式3中所述的附加的环氧树脂。如果添加了附加的环氧树脂，附加的环氧树脂的含量优选为致使环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的含量为环氧树脂总量的70wt％至100wt％，包括两个端点值。当环氧树脂(F)和晶体环氧树脂(A)的总量在上述范围内时，可获得令人满意的低吸湿性和足够的耐焊接性。
酚醛树脂(B)
实施方式5中使用的酚醛树脂(B)可以是由通式(5)表示的酚醛树脂。
在本实式方案中，只要不会导致使用酚醛树脂(B)而获得的特性变差，可以与实施方案3中所描述的其它酚醛树脂联合使用。当联合使用时，附加的酚醛树脂的含量优选为导致酚醛树脂(B)的含量为酚醛树脂总量的40wt％至100wt％，包括两个端点值。当酚醛树脂(B)在上述范围内时，可获得令人满意的低吸湿性和足够的耐焊接性。
丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)
实施方式5中使用的丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)可以是如实施方式2中所述的由通式(3)表示的化合物，但并不仅限于此。丁二烯-丙烯腈共聚物(C-2)的含量优选为环氧树脂组合物总重的0.05wt％-5wt％，包括两个端点值；特别优选为0.1wt％-0.3wt％，包括两个端点值。上述范围的含量可以改善固化产品与基材之间的粘结性。而且，改进了环氧树脂组合物的流动性，使其可在成形过程中被可靠地填充。此外，由于环氧树脂组合物的粘度变小，因而可避免例如半导体器件中的金线变形。
环氧树脂(F)
实施方式5中的环氧树脂(F)可以是如实施方式3中所述的由通式(6)表示的环氧树脂。
本实施方式中的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物除了包括组分(A)-(C-2)和(F)以外，还可包括无机填料(D)和/或固化促进剂(E)。
无机填料(D)
实施方式5中使用的无机填料(D)可以是实施方式1中描述的填料。无机填料的含量是环氧树脂组合物总量的80wt％-95wt％，包括两个端点值；优选为86wt％-93wt％，包括两个端点值。上述范围内的含量可防止由于吸湿率和热膨胀系数的增加而导致的耐焊接性变差。此外，还可防止固化产品的翘曲。并且，改进了环氧树脂组合物的流动性，使其可在成形过程中被可靠地填充。还可进一步使粘度降低，从而可防止半导体器件内产生诸如金线变形等问题。
固化促进剂(E)
实施方式5中使用的固化促进剂(E)可以是实施方式3中所述的化合物。
除了组分(A)-(F)以外，本实施方式的环氧树脂还可包括上述的附加组分。并且，如果需要，组合物可适当地包括任何各种添加剂，所述添加剂包括如环氧硅烷、巯基硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷和乙烯基硅烷等硅烷偶联剂，以及钛酸酯偶联剂、铝偶联剂和铝/锆偶联剂等偶联剂。
实施方式5中的环氧树脂组合物可以如实施方式1中所述进行制备。而且，如上所述，该环氧树脂组合物可用于封装电子元件如半导体芯片以制备半导体器件。
实施例
本发明将参照实施例进行说明，但本发明并不限于实施例。在此，任何含量都以wt％表示。
试验例A
试验例a-1
环氧树脂1：联苯型环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co.，Ltd.，YX4000K，熔点：105℃，环氧基当量：185)：4.13wt％
酚醛树脂1：具有亚联苯基部分的苯酚芳烷基树脂(Meiwa Plastic Industries，Ltd.，MEH7851SS，软化点：65℃，羟基当量：203)：4.54wt％
三苯基膦：0.13wt％
球形熔融石英(平均粒径：30μm)：90.00wt％
环氧化聚丁二烯化合物1(Nippon Petrochemicals Company，E-1800-6.5，数均分子量：1800，粘度(25℃)：350Pa·s)：0.50wt％
γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷：0.20wt％
巴西棕榈蜡：0.20wt％
炭黑：0.30wt％
用搅拌机将这些组分混合。然后用双辊捏合该混合物，双辊的表面温度为90℃和45℃。冷却后，碾磨该混合物得到环氧树脂组合物。通过以下方法评价所得的环氧树脂组合物。结果示于表1中。
评价方法
旋流：测量模具的温度为175℃，注射压力为6.9MPa，固化时间为2分钟，按照EMMI-1-66测量旋流。其表示单位为厘米。
封装的翘曲：用传递模塑机在以下条件下形成352-pin BGA封装：
成形温度：175℃，注压：6.9MPa，固化时间：2分钟；
其中衬底是双马来酰亚胺-三嗪树脂/玻璃纤维衬底，其厚度为0.56mm；半导体器件的尺寸为30mm×30mm(厚度为1.17mm)；半导体芯片的尺寸为10mm×10mm(厚度为0.35mm)；半导体芯片通过直径为25μm的金线与线路板内的接合焊盘连接。在175℃下进行2小时后固化，得到样品。使由此制得的一套十件半导体器件冷却至室温。然后，利用表面粗糙度测试仪，从封装的门(gate)的对角方向测量沿高度方向的位移。测定的最大位移差值为翘曲度，其单位是微米(μm)。
金线变形率：通过软X射线透视仪观察用于评价封装的翘曲而形成的352-pin BGA封装，以流量/金线长度比率表示金线变形率，其单位为％。
耐焊接性：使如所述方法形成的352-pin BGA封装在175℃的温度下进行2小时后固化处理，得到用于评价封装翘曲的样品。所得的一套十件封装，在60℃的温度、相对湿度为60％的大气下处理168个小时；在85℃的温度、相对湿度为60％的大气下处理168个小时；然后在85℃的温度、相对湿度为85％的大气下进行处理72个小时。之后，在260℃的峰值温度(在255℃或更高的温度下处理10秒钟)下使封装经受IR再流处理。处理之后，通过超声探伤仪对内部剥离或裂纹的存在进行观察，并计算半导体器件的次品数。当半导体器件的次品数为n，次品率表示为n/10。
试验例a-2至a-11以及b-1至b-7
根据表1和表2中的组成，制备环氧树脂组合物，并按照试验例a-1对其进行评价。评价结果示于表1和表2中。
以下为试验例a-1中使用的组分以外的组分：
环氧树脂2：邻甲酚醛型环氧树脂(环氧基当量：196，软化点：55℃)
酚醛树脂2：具有亚苯基部分的苯酚芳烷基树脂(Mitsui Chemicais Inc.，XLC-LL，软化点：75℃，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)
1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7(以下称为“DBU”)
环氧化聚丁二烯化合物2(数均分子量：700，粘度(25℃)：10Pa·s)环氧化聚丁二烯化合物3(数均分子量：2000，粘度(25℃)：550Pa·s)。
表1
表2
试验例B
试验例a-1
环氧树脂1：联苯型环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co.，Ltd.，YX4000K，熔点：105℃，环氧基当量：185)：4.29重量份
酚醛树脂1：具有亚联苯基部分的苯酚芳烷基树脂(Meiwa Plastic Industries，Ltd.，MEH7851SS，软化点：65℃，羟基当量：203)：4.71重量份
丁二烯-丙烯腈共聚物(Ube Industries，Ltd.，HYCAR CTBN 1008-SP，x＝0.82，y＝0.18，z＝62(平均值))：0.15重量份
三苯基膦：0.15重量份
熔融球形石英(平均粒径：30μm)：90.00重量份
γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷：0.20重量份
巴西棕榈蜡：0.20重量份
炭黑：0.30重量份
用搅拌机将这些组分混合。然后用双辊捏合该混合物，双辊的表面温度为90℃和45℃。冷却后，碾磨该混合物，得到环氧树脂组合物。通过以下方法评价所得的环氧树脂组合物。结果示于表3中。
评价方法
旋流：在如试验例A中所述的条件下进行测量。旋流低于100cm的样品为不合格品。
封装的翘曲：在如试验例A中所述的条件下进行测量。测得向下凸出60μm或以上的样品被评定为次品。
金线变形率：在如试验例A中所述的条件下进行测量。测量值为3％或以上的样品被评定为次品。
耐焊接性：使如所述方法形成的352-pin BGA封装在175℃的温度下进行2小时后固化处理，得到用于评价封装翘曲的样品。所得的一套10件封装，在60℃的温度、相对湿度为60％的大气下处理168个小时；在85℃的温度、相对湿度为60％的大气下处理168个小时。之后，在260℃的峰值温度(在255℃或更高的温度下处理10秒钟)下使封装经受IR再流处理。处理之后，通过超声探伤仪对内部剥离或裂纹的存在进行观察，并计算半导体器件的次品数。当半导体器件的次品数为n，次品率表示为n/10。
试验例a-2至a-10以及b-1至b-4
根据表3、4和5中的组成，制备环氧树脂组合物，并如试验例a-1所述对其进行评价。评价结果示于表3、4和5中。
以下为试验例a-1中使用的组分以外的组分：
环氧树脂2：三苯酚甲烷型环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.，E-1032H60，软化点：59℃，环氧基当量：169)
酚醛树脂2：具有亚苯基部分的苯酚芳烷基树脂(Mitsui Chemicals Inc.，XLC-LL，软化点：75℃，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)
1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7(以下称为“DBU”)
γ-巯基丙基三甲氧基硅烷
表3
表4
表5
试验例C
试验例a-1
环氧树脂1：苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.Ltd.，NC3000P，环氧基当量：274，软化点：58℃，)：1.47重量份
环氧树脂2：双酚A型晶体环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.，YL6810，环氧基当量：171，熔点：45℃)：3.41重量份
酚醛树脂1：苯酚联苯基芳烷基树脂(Meiwa Plastic Industries，Ltd.，MEH-7851SS，羟基当量：203，软化点：65℃，)：5.12重量份
三苯基膦：0.15重量份
球形熔融石英(平均粒径：30μm)：88.85重量份
聚丁二烯1(在25℃时的粘度：350Pa·s，环氧乙烷中的氧含量：6.5％)：0.30重量份
N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷：0.20重量份
巴西棕榈蜡：0.20重量份
炭黑：0.30重量份
用搅拌机在室温下将这些组分混合。在70℃至120℃下，用双辊捏合该混合物。冷却后，碾磨该混合物，得到环氧树脂组合物。通过以下方法评价所得的环氧树脂组合物。所得结果示于表6中。
评价方法
旋流：在如试验例A中所述的条件下进行测量。
MAP成形品(未填充孔隙)：在以下条件下，利用传递模塑机使MAP-QFN(金属衬底：具有镍-钯-金镀层的铜框，封装面尺寸：45mm×62mm，厚度：0.65mm，半导体器件(QFN-16L)片尺寸：4.0mm×4.0mm，半导体元件尺寸：1.5mm×1.5mm，厚度：0.2mm，钝化类型：SiN)成形：
成形温度：175℃，注压：6.9MPa，成形时间：90秒。
计算未填充孔隙数目。
封装的翘曲：对于用于评价MAP成形品而形成的MAP-QFN(未填充孔隙)，利用表面粗糙度测试仪，沿纵向方向测定沿高度方向的位移。测定的最大位移差值为封装的翘曲，其单位是微米(μm)。
耐焊接性：形成上述MAP-QFN，使其在175℃的温度下，进行4小时后固化处理。然后将其切成单独小片，得到半导体器件(QFN-16L)样品。将制得的一套二十件样品分别在以下条件下处理：在60℃的温度、相对湿度为60％的条件下进行处理120个小时，然后在85℃的温度、相对湿度为60％的条件下进行处理168个小时。之后，使样品经受IR再流处理(260℃)10秒钟。通过超声探伤仪对样品的各种界面分离的存在进行观察。当出现界面分离时的封装次品数为n，次品率表示为n/20。
试验例a-2至a-12以及b-1至b-9
根据表6和表7中的组成，制备环氧树脂组合物，并如试验例a-1所述对其进行评价。评价结果示于表6和表7中。以下为试验例a-1中所用的组分以外的组分：
环氧树脂3：联苯型环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.，YX4000K，软化点：105℃，环氧基当量：185)
酚醛树脂2：苯酚芳烷基树脂(Mitsui Chemicals Inc.，XLC-LL，软化点：75℃，羟基当量：175)
γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷
聚丁二烯2-6
聚丁二烯的环氧乙烷中的氧含量和在25℃下的粘度示于表8中。
表6
表7
注释：*1；由于未填充，没有获得评价样品。
表8
试验例D
试验例a-1
环氧树脂1：苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.Ltd.，NC3000P，环氧基当量：274，软化点：58℃)：1.90重量份
环氧树脂2：双酚A型晶体环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.，YL6810，环氧基当量：171，熔点：45℃)：2.85重量份
酚醛树脂1：苯酚联苯基芳烷基树脂(Meiwa Plastic Industries，Ltd.，MEH-7851SS，羟基当量：203，软化点：65℃)：4.65重量份
三苯基膦：0.20重量份
球形熔融石英(平均粒径：30μm)：89.00重量份
环氧化的聚丁二烯化合物1：Nippon Petrochemicals Company，E-1800-6.5，数均分子量：1800，粘度(25℃)：350Pa·s：0.50重量份
γ-巯基丙基三甲氧基硅烷：0.40重量份
巴西棕榈蜡：0.20重量份
炭黑：0.30重量份
用搅拌机在室温下将这些组分混合。在70℃至120℃下，用双辊捏合该混合物。冷却后，碾磨该混合物，得到环氧树脂组合物。通过以下方法评价所得的环氧树脂组合物。所得结果示于表9中。
评价方法
旋流：在如试验例A中所述的条件下进行测量。当旋流小于90cm时，由于流动性太低，可导致在封装成形期间出现诸如未填充的缺陷。
封装的翘曲：使用传递模塑机在以下条件下形成352p BGA封装：
成形温度：175℃，注压：6.9MPa，固化时间：2分钟；
其中衬底是双马来酰亚胺-三嗪树脂/玻璃纤维衬底，其厚度为0.56mm；半导体器件尺寸为30mm×30mm(厚度为1.17mm)；半导体芯片的尺寸为15mm×15mm(厚度为0.35mm)。在175℃下，进行2小时后固化处理，冷却至室温后，利用表面粗糙度测试仪，从封装的门的对角方向测量沿高度方向的位移。测定的最大位移差值为封装的翘曲，其单位是为微米(μm)。当封装的翘曲为70μm或以上时，则该组合物不适用作用于封装单面的封装材料。
金线变形率：在如试验例A中所述的条件下进行测量。当金线变形率为4％或以上时，由于金线之间的接触会使发生短路。
耐焊接性：将如所述方法形成的用于评价封装翘曲的352pBGA在175℃的温度下进行2小时后固化处理以得到样品。然后在以下条件下，使一套十件的样品分别进行浸湿处理：60℃的温度、相对湿度60％，处理168个小时；85℃的温度、相对湿度60％，处理168个小时。之后，通过超声探伤仪对样品的内部裂纹和各种界面剥离的存在进行观察，当封装次品数为n，次品率表示为n/10。当封装次品数为3或更少时，则样品通过耐焊接性评价的测试。
试验例a-2至a-26
根据表9、10和11中的组成，制备环氧树脂组合物，并如试验例a-1对其所述进行评价。评价结果示于表9、10和11中。以下为试验例a-1中所用的组分以外的组分：
环氧树脂3：邻甲酚醛型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.Ltd.，EOCN-1020-55，环氧基当量：196，软化点：55℃)
酚醛树脂2：苯酚苯基芳烷基树脂(Mitsui Chemicals Inc.，XLC-LL，软化点：75℃，羟基当量：175)
1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7(以下称为“DBU”)
环氧化聚丁二烯化合物2：由通式(4)表示的化合物，其中，k、l、m和n为1至3的整数R1具有由CpHq表示的结构p为0至3的整数；q为1至8的整数，数均分子量：400，粘度(25℃)：150Pa·s
环氧化聚丁二烯化合物3：由通式(4)表示的化合物，其中，k、l、m和n为1至100的整数；R1具有由CpHq表示的结构；p为0至10的整数；q为1至21的整数，数均分子量：4500，粘度(25℃)：800Pa·s
表9
表10
表11
试验例E
试验例a-1
环氧树脂1：苯酚联苯芳烷基型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.，Ltd.，NC3000，环氧基当量：274，软化点：58℃)：2.55重量份
环氧树脂2：双酚A型晶体环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.，YL6810，环氧基当量：171，熔点：45℃)：2.56重量份
酚醛树脂1：苯酚联苯基芳烷基树脂(Meiwa Plastic Industries，Ltd.，MEH-7851SS，羟基当量：203，软化点：65℃)：4.89重量份
丁二烯-丙烯腈共聚物1(Ube Industries，Ltd.，HYCAR CTBN 1008-SP；在通式(3)中，x＝0.82，y＝0.18，z＝62(平均值))：0.15重量份
三苯基膦：0.15重量份
熔融球形石英(平均粒径：30μm)：89.00重量份
γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷：0.20重量份
巴西棕榈蜡：0.20重量份
炭黑：0.30重量份
用搅拌机将这些组分混合。然后用双辊捏合该混合物，双辊的表面温度为90℃和45℃。冷却后，碾磨该混合物得到环氧树脂组合物。通过以下方法评价所述环氧树脂组合物。所得结果示于表12中。
评价方法
旋流：在如试验例A中所述的条件下进行测量。剔出旋流小于90cm的样品是不合格品。
封装的翘曲：在如试验例A中所述的条件下进行测量。翘曲为60μm或以上的样品为次品。
金线变形率：在如试验例A中所述的条件下进行测量。金线变形率为3％或以上的样品为次品。
耐焊接性：使如所述方法形成的352-pin BGA封装在175℃的温度下进行2小时后固化处理得到用于评价封装翘曲的样品。所得的一套十件封装，在60℃的温度、相对湿度为60％的大气下处理168个小时或在85℃的温度、相对湿度为60％的条件下处理168个小时。之后，在260℃的峰值温度(在255℃或或更高的温度下处理10秒钟)下使封装经受IR再流处理。处理之后，通过超声探伤仪对内部剥离或裂纹的存在进行观察，并计算半导体器件的次品数。当半导体器件的次品数为n时，次品率表示为n/10。
试验例a-2至a-22
根据表12、13和14中的组成，制备环氧树脂组合物，并按照试验例a-1对其进行评价。评价结果示于表12、13和14中。
以下为试验例a-1中所用的组分以外的组分：
环氧树脂3：邻甲酚醛型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.Ltd.，EOCN-1020-55，环氧基当量：196，软化点：55℃)
酚醛树脂2：由通式(12)表示的酚醛树脂(Tohto Kasei Co.，Ltd.，SN-485，软化点：87℃，羟基当量：210)
酚醛树脂3：具有亚苯基部分的苯酚芳烷基树脂(Mitsui Chemicals Inc.，XLC-LL，软化点：75℃，羟基当量：175)
酚醛树脂4：线型酚醛树脂(软化点：80℃，羟基当量：105)
丁二烯-丙烯腈共聚物2(Ube Industries，Ltd.，HYCAR CTBN 1300X13；在通式(3)中，x＝0.74，y＝0.26，z＝54(平均值))：
1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7(以下称为“DBU”)
γ-巯基丙基三甲氧基硅烷
表12
表13
表14

Claims (7)

1.用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其包括：
(A)由通式(4)表示的晶体环氧树脂：
其中，X是选自单键、-O-、-S-和-C(R2)2-的基团；R1是具有1至6个碳原子的烷基；两个或更多个R1可相同或不同；m是0-4的整数；R2是氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或更多个R2可相同或不同；
(B)由通式(5)表示的酚醛树脂：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或多个R1或两个或多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数；
(C-3)具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯，其环氧乙烷中的氧含量为5％-8％，包括两个端点值，其在整个环氧树脂组合物中的含量为0.05wt％-1.5wt％，包括两个端点值；和
(D)无机填料，其在整个环氧树脂组合物中的含量为85wt％-95wt％，包括两个端点值。
2.如权利要求1所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，进一步包括由通式(6)表示的环氧树脂(F)：
其中，R1和R2独立为氢或具有1至4个碳原子的烷基；两个或更多个R1或两个或更多个R2可相同或不同；a是0-3的整数；b是0-4的整数；n是平均值，且为1-5的正数。
3.如权利要求2所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其中所述具有分子内环氧乙烷结构的聚丁二烯(C-3)在25℃下的粘度为20Pa·s-700Pa·s，包括两个端点值。
4.如权利要求2所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其进一步包括固化促进剂(E)。
5.半导体器件，其中半导体芯片是由权利要求2-4中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物封装的。
6.用于封装半导体芯片的面安装型环氧树脂组合物，该组合物为权利要求2-4中任意之一所述的用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物，其用于封装表面安装型半导体器件，
其中半导体芯片安装在衬底的一面，且基本上仅在衬底安装了半导体芯片的一面被封装。
7.表面安装型半导体器件，其中半导体芯片是由权利要求6所述的用于封装半导体芯片的表面安装型环氧树脂组合物封装的。
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