CN106349461A - 鏻化合物、包括其的环氧树脂组成物以及使用其制备的半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由说明书中所描述的式1表示的鏻化合物、包括其的环氧树脂组成物以及使用其封装的半导体装置。所述鏻化合物用作潜在固化催化剂可以添加到包含环氧树脂、固化剂和无机填充剂中的至少一个的组成物中。由于鏻化合物可仅在所要固化温度下催化固化，而在偏离所要固化温度范围的温度下无任何固化活性，故可将环氧树脂组成物储存较长时间且无粘度改变。

Description

鏻化合物、包括其的环氧树脂组成物以及使用其制备的半导 体装置
相关申请案的交叉引用
本发明主张2015年7月15日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请案第10-2015-0100672号的优先权和权益，其全部公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种鏻化合物、包括其的环氧树脂组成物以及使用其制备的半导体装置。
背景技术
传递模塑由于其低成本和适用于大批量生产的优势而被广泛用作用环氧树脂组成物包装例如集成电路(integrated circuit，简称：IC)和大规模集成(large scaleintegration，简称：LSI)芯片的半导体装置以获得半导体装置的方法。在传递模塑中，作为固化剂的环氧树脂或酚树脂的改性可以改进半导体装置的特征和可靠性。
所述环氧树脂组成物包含环氧树脂、固化剂、固化催化剂等。作为固化催化剂，通常采用咪唑催化剂、胺催化剂以及膦催化剂。
在朝向紧凑、轻质并且高性能电子装置的趋势下，半导体装置的高度集成已经逐年加快。随着对半导体装置的表面安装的需求递增，出现了常规环氧树脂组成物未解决的问题。半导体装置的包装材料的其它要求是快速可固化性以提高生产力和储存稳定性以提高分配和储存期间的处置性能。
日本专利公开案第2007-262238号公开一种使用硅酸鏻化合物的环氧树脂固化催化剂。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种用作固化催化剂的化合物，其能够加速固化环氧树脂，具有良好的模塑时流动性和高固化强度，并且能够快速固化。
本发明的另一个方面是提供一种用作固化催化剂的化合物，其能够在低温下加速固化环氧树脂。
本发明的另一个方面是提供一种用作固化催化剂的化合物，其具有高储存稳定性，可仅在所要固化温度下催化固化，但在偏离所要固化温度的温度下不显示任何固化活性。
本发明的另一个方面是提供一种用环氧树脂组成物封装的半导体装置。
根据本发明的一个方面，鏻化合物可由式1表示：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和M如具体实施方式中所定义。
在所述鏻化合物中，R1、R2、R3和R4可以是C6到C30芳基。
当R1、R2、R3和R4是C6到C30芳基时，R1、R2、R3和R4中的至少一个可以经羟基取代。
在所述鏻化合物中，M可为钠(Na)或钾(K)。
所述鏻化合物可以是由式1a到式1h表示的化合物中的任一个：
[式1a]
[式1b]
[式1c]
[式1d]
[式1e]
[式1f]
[式1g]
[式1h]
所述鏻化合物用作潜在固化催化剂可以添加到包含环氧树脂、固化剂和无机填充剂中的至少一个的组成物中。由于鏻化合物可仅在所要固化温度下催化固化，而在偏离所要固化温度范围的温度下无任何固化活性，故可将环氧树脂组成物储存较长时间且无粘度改变。
根据本发明的另一个态样，环氧树脂组成物包含：环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及固化催化剂，其中所述固化催化剂可包含如上文所述的鏻化合物。
环氧树脂可以包含以下各个中的至少一个：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、叔丁基儿茶酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、环脂肪族环氧树脂、杂环环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂以及卤化环氧树脂。
固化剂可以包含酚树脂。
固化剂可以包含以下各个中的至少一个：苯酚芳烷基型酚树脂、苯酚酚醛清漆型酚树脂、扎洛克(xyloc)型酚树脂、甲酚酚醛清漆型酚树脂、萘酚型酚树脂、萜烯型酚树脂、多官能酚树脂、二环戊二烯类酚树脂、从双酚A和间苯二酚(resorcinol)合成的酚醛清漆型酚树脂、多羟基酚化合物(包含三(羟基苯基)甲烷和二羟基联苯)、酸酐(包含顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐)、间苯二胺、二氨基二苯基甲烷以及二氨基二苯砜。
固化催化剂可以按约0.01重量％到约5重量％的量存在于环氧树脂组成物中。
鏻化合物可以按约10重量％到约100重量％的量存在于固化催化剂中。
如根据方程式1所计算，环氧树脂组成物可以具有小于约0.34％的固化收缩率，所述方程式1：
固化收缩率＝(|C-D|/C)×100
(其中C是通过环氧树脂组成物在175℃下在70千克力/平方厘米的负载下的传递模塑所获得的样本的长度，并且D是在170℃到180℃下后固化所述样本4小时并且冷却之后，所述样本的长度)。
如根据方程式2所计算，环氧树脂组成物可以具有约80％或大于80％的储存稳定性，所述方程式2：
储存稳定性＝(F1/F0)×100
(其中F1是在25℃/50％RH下储存所述组成物72小时之后，使用传递模塑压床(transfer molding press)，在175℃和70千克力/平方厘米下，根据EMMI-1-66测量的所述环氧树脂组成物的流动长度(英寸)，并且F0是所述环氧树脂组成物的初始流动长度(英寸))。
根据本发明的另一个方面，半导体装置可如上所述用所述环氧树脂组成物封装。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的半导体装置的截面视图。
图2是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。
图3是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。
图4是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。
图5是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。
具体实施方式
如本文所用，在“经取代或未经取代”中的术语“经取代”意指对应的官能团中的至少一个氢原子经以下各个取代：羟基、卤素原子、氨基、硝基、氰基、C1到C20烷基、C1到C20卤烷基、C6到C30芳基、C3到C30杂芳基、C3到C10环烷基、C3到C10杂环烷基、C7到C30芳烷基或C1到C30杂烷基。术语“卤基”意指氟、氯、碘或溴。
如本文所用，术语“芳基”是指如下取代基，其中环状取代基中的所有元素具有p轨道并且p轨道形成共轭系统。芳基包含单官能团或稠合官能团(即，环中的碳原子共享相邻电子对)。术语“未经取代的芳基”是指单环或稠合多环C6到C30芳基。未经取代的芳基的实例包含苯基、联苯基、萘基、萘酚基以及蒽基，但不限于这些。
如本文所用，术语“杂芳基”意指如下C6到C30芳基，其中环包括碳原子和1个到3个由氮、氧、硫和磷中选出的杂原子。杂芳基的实例包含(但不限于)吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、吖啶基、喹唑啉基、噌啉基、酞嗪基、噻唑基、苯并噻唑基、异噁唑基、苯并异噁唑基、噁唑基、苯并噁唑基、吡唑基、吲唑基、咪唑基、苯并咪唑基、嘌呤基、噻吩基、苯并噻吩基、呋喃基、苯并呋喃基以及异苯并呋喃基。
如本文所用，术语“杂”是指由氮、氧、硫或磷中选出的原子。
根据本发明的一个方面，鏻化合物包含鏻阳离子和同时具有硅(Si)和碱金属的阴离子，并且可由式1表示：
其中R1、R2、R3和R4各自独立地是经取代或未经取代的C1到C30脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基或具有杂原子的经取代或未经取代的C1到C30烃基；R5、R6和R7各自独立地是氢、经取代或未经取代的C1到C30脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基或具有杂原子的经取代或未经取代的C1到C30烃基；并且M为碱金属。
在式1中，R1、R2、R3和R4可以是C6到C30芳基。
在式1中，R1、R2、R3和R4中的至少一个可以经羟基取代。
在式1中，M可为例如钠(Na)或钾(K)。
鏻化合物可以是由式1a到式1h表示的化合物中的任一个。
[式1a]
[式1b]
[式1c]
[式1d]
[式1e]
[式1f]
[式1g]
[式1h]
所述鏻化合物可以添加到包含环氧树脂、固化剂和无机填允剂中的至少一个的组成物中以便用作潜在固化催化剂。
鏻化合物可以提供如下环氧树脂组成物，所述环氧树脂组成物能够加速固化环氧树脂和固化剂并且能够确保低温可固化性和高储存稳定性，同时使包含环氧树脂、固化剂等的混合物的粘度改变在所要时间和温度范围内降到最低。一般来说，固化反应的进行在环氧树脂组成物是液体时会导致粘度增加和流动性劣化，并且在环氧树脂组成物是固体时可以展现粘度。由于鏻化合物可仅在所要固化温度下催化固化，而在偏离所要固化温度范围的温度下无任何固化活性，故可将环氧树脂组成物储存较长时间且无粘度改变。
根据本发明的另一个方面，环氧树脂组成物可包含环氧树脂、固化剂、无机填充剂和固化催化剂中的至少一种。
环氧树脂
环氧树脂可以每分子具有两个或超过两个环氧基。环氧树脂的实例包含双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、叔丁基儿茶酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、环脂肪族环氧树脂、杂环环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂以及卤化环氧树脂，但不限于这些。这些环氧树脂可单独使用或以其组合形式使用。举例来说，环氧树脂可以每分子具有两个或超过两个环氧基和一个或多个羟基。环氧树脂可以包含固相环氧树脂和液相环氧树脂中的至少一个。优选地使用固相环氧树脂。
在一个实施例中，环氧树脂可以是由式2表示的联苯型环氧树脂或由式3表示的苯酚芳烷基型环氧树脂。
[式2]
(其中R是C1到C4烷基，并且n平均介于0到7的范围内)
[式3]
(其中n平均介于1到7的范围内)。
就固体含量来说，所述组成物中环氧树脂的存在量可以是约2重量％到约17重量％，例如约3重量％到约15重量％，例如约3重量％到约12重量％。在此范围内，所述组成物可以确保可固化性。
固化剂
固化剂可以包含苯酚芳烷基型酚树脂、苯酚酚醛清漆型酚树脂、扎洛克型酚树脂、甲酚酚醛清漆型酚树脂、萘酚型酚树脂、萜烯型酚树脂、多官能酚树脂、二环戊二烯类酚树脂、从双酚A和甲阶酚醛树脂(resol)合成的酚醛清漆型酚树脂、多羟基酚化合物(包含三(羟基苯基)甲烷和二羟基联苯)、酸酐(包含顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐)以及芳香族胺(包含间苯二胺)、二氨基二苯基甲烷和二氨基二苯砜等。优选地，固化剂可以是具有一个或多个羟基的酚树脂。
在一个实施例中，固化剂可以是由式4表示的扎洛克型酚树脂和由式5表示的苯酚芳烷基型酚树脂。
[式4]
(其中n平均在0到7的范围内。)
[式5]
(其中n介于1到7的范围内)。
所述环氧树脂组成物中固化剂的存在量可以是约0.5重量％到约13重量％，例如约1重量％到约10重量％，例如约2重量％到约8重量％。在此范围内，所述组成物可以确保可固化性。
无机填充剂
环氧树脂组成物可以还包含无机填充剂。无机填充剂用于改进环环氧树脂组成物的机械特性，同时降低环氧树脂组成物的应力。无机填充剂的实例包含以下各个中的至少一个：熔融硅石、结晶硅石、碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、氧化镁、粘土、滑石、硅酸钙、氧化钛、氧化锑以及玻璃纤维。
就降低应力来说，具有低线性膨胀系数的熔融硅石是优选的。熔融硅石是指比重为2.3或小于2.3的无定形硅石。熔融硅石可以通过熔融结晶硅石制备或可以包含从各种原材料合成的无定形硅石产物。不过熔融硅石的形状和粒子直径不受特定限制，无机填充剂优选地包含以无机填充剂的总重量计约40重量％到约100重量％的熔融硅石混合物，其中熔融硅石混合物包含约50重量％到约99重量％的平均粒子直径为约5微米到约30微米的球形熔融硅石和约1重量％到约50重量％的平均粒子直径为约0.001微米到约1微米的球形熔融硅石。取决于环氧树脂组成物的应用，无机填充剂还可以调整到约45微米、约55微米或约75微米的最大粒子直径。虽然球形熔融硅石可以在硅石表面上包含导电碳作为外来物质，但球形熔融硅石必须并入较少量的极性外来物质。
取决于环氧树脂组成物的所要物理特性，例如可模塑性、低应力特性以及高温强度，无机填充剂可以按恰当量存在。具体来说，无机填充剂可以约70重量％到约95重量％、例如约75％到约92重量％的量存在于环氧树脂组成物中。在此范围内，环氧树脂组成物可以确保良好的阻燃性、流动性和可靠性。
固化催化剂
环氧树脂组成物可以包含固化催化剂，所述固化催化剂包含由式1表示的鏻化合物。鏻化合物可以按约0.01重量％到约5重量％、例如约0.02重量％到约1.5重量％、例如约0.05重量％到约1.5重量％的量存在于环氧树脂组成物中。在此范围内，环氧树脂组成物可以确保流动性，而不延长固化反应时间。
环氧树脂组成物可以还包含不含鏻的非鏻固化催化剂。非鏻固化催化剂的实例可以包含叔胺、有机金属化合物、有机磷化合物、咪唑、硼化合物等。叔胺的实例可以包含苯甲基二甲胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、二乙基氨基乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚、2，2-(二甲基氨基甲基)苯酚、2，4，6-三(二氨基甲基)苯酚、己酸三-2-乙酯等。有机金属化合物的实例包含乙酰丙酮酸铬、乙酰丙酮酸锌、乙酰丙酮酸镍等。有机磷化合物的实例可以包含三-4-甲氧基膦、三苯基膦、三苯基膦三苯基硼烷、三苯基膦-1，4-苯醌加合物等。咪唑的实例可以包含2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-氨基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑等。硼化合物的实例可以包含硼酸三苯基膦四苯酯、硼酸四苯酯、三氟硼烷正己胺、三氟硼烷单乙胺、四氟硼烷三乙胺、四氟硼烷胺等。另外，有可能使用1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)和苯酚酚醛清漆树脂盐。确切地说，有机磷化合物、硼化合物以及胺或咪唑固化促进剂可以单独使用或以组合形式使用。
通过使环氧树脂或固化剂预反应获得的加合物(adduct)可以用作固化催化剂。
根据本发明的鏻化合物可以约10重量％到约100重量％、例如约60重量％到约100重量％的量存在于固化催化剂中。在此范围内，环氧树脂组成物可以确保流动性，而不延长固化反应时间。
固化催化剂可以按约0.01重量％到约5重量％、例如约0.02重量％到约1.5重量％、例如约0.05重量％到约1.5重量％的量存在于环氧树脂组成物中。在此范围内，环氧树脂组成物可以确保流动性，而不延长固化反应时间。
根据本发明的组成物可以还包含典型的添加剂。在一些实施例中，所述添加剂可以包含以下各个中的至少一个：偶合剂、脱模剂、应力释放剂、交联强化剂、流平剂以及着色剂。
偶合剂可以包含选自由环氧硅烷、氨基硅烷、巯基硅烷、烷基硅烷以及烷氧基硅烷组成的群组中的至少一个，但不限于这些。偶合剂可以按约0.1重量％到约1重量％的量存在于环氧树脂组成物中。
脱模剂可以包含选自由石蜡、酯蜡、高级脂肪酸、高级脂肪酸的金属盐、天然脂肪酸以及天然脂肪酸金属盐组成的群组中的至少一个。脱模剂可以按约0.1重量％到约1重量％的量存在于环氧树脂组成物中。
应力释放剂可以包含选自由改性硅酮油、硅酮弹性体、硅酮粉末以及硅酮树脂组成的群组中的至少一个，但不限于这些。应力释放剂可以任选地按约6.5重量％或小于6.5重量％、例如约1重量％或小于1重量％、例如约0.1重量％到约1重量％的量存在于环氧树脂组成物中。关于改性硅酮油，可以使用具有良好耐热性的任何硅酮聚合物。改性硅酮油可以包含以环氧树脂组成物的总重量计约0.05重量％到约1.5重量％的硅酮油混合物，其中所述混合物包含选自由以下各个所组成的群组中的至少一个：具有环氧基官能团的硅酮油、具有胺官能团的硅酮油、具有羧基官能团的硅酮油以及其组合。然而，如果硅酮油的量大于1.5重量％，那么容易发生表面污染并且会遭遇长树脂溢出(lengthy resin bleed)。如果硅酮油的量小于0.05重量％，那么会存在如下问题：无法获得足够低的弹性模量。另外，中值粒子直径为约15微米或小于15微米的硅酮粉末是尤其优选的，因为所述粉末不会降低可模塑性。硅酮粉末可以任选地按以环氧树脂组成物的总重量计约5重量％或小于5重量％、例如约0.1重量％到约5重量％的量存在。
添加剂可以按约0.1重量％到约10重量％、例如约0.1重量％到约3重量％的量存在于环氧树脂组成物中。
环氧树脂组成物可在低温下固化。举例来说，固化引发温度可以介于约90℃到约120℃范围内。在此范围内，环氧树脂组成物可以在低温下充分固化，从而确保在低温下固化。
如使用传递模塑压床，在175℃下，在70千克力/平方厘米的负载下，根据EMMI-1-66所测量，环氧树脂组成物可以具有约59英寸到约80英寸，例如约70英寸到约78英寸的流动长度。在此范围内，环氧树脂组成物可以用于所要应用。
如根据方程式1所计算，环氧树脂组成物可以具有小于约0.34％、例如约0.01％到约0.32％的固化收缩率。在此范围内，固化收缩率较低，并且环氧树脂组成物因此可以用于需要此类环氧树脂组成物的广泛应用中，用于封装半导体装置、粘性膜、绝缘树脂片(例如预浸材料等)、电路基板、阻焊剂、底层填料、芯片块焊接材料以及组分补充树脂。
＜方程式1＞
固化收缩率＝(|C-D|/C)×100
(其中C是通过环氧树脂组成物在175℃下，在70千克力/平方厘米的负载下的传递模塑获得的样本的长度，并且D是在170℃到180℃下后固化所述样本4小时并且冷却之后，所述样本的长度。)
如根据方程式2所计算，环氧树脂组成物可以具有约85％或大于85％的储存稳定性。
＜方程式2＞
储存稳定性＝(F1/F0)×100
(其中FI是在25℃/50％RH下储存所述组成物72小时之后，使用传递模塑压床，在175℃和70千克力/平方厘米下，根据EMMI-1-66测量的所述环氧树脂组成物的流动长度(英寸)，并且F0是所述环氧树脂组成物的初始流动长度(英寸)。)
在环氧树脂组成物中，环氧树脂可以单独使用或以通过使环氧树脂与添加剂预反应获得的加合物，例如熔融母料形式使用，所述添加剂例如固化剂、固化催化剂、脱模剂、偶合剂和应力释放剂。虽然关于根据本发明的环氧树脂组成物的制备方法不存在特定限制，但是环氧树脂组成物可以通过如下制备：使用合适的混合器(例如亨舍尔混合器(Henschelmixer)或罗迪格混合器(mixer))均匀地混合树脂组成物的所有组分，紧接着在辊筒研磨机或捏合机中，在约90℃到约120℃下熔融捏合，冷却并且粉碎。
根据本发明的环氧树脂组成物可以用于需要此类环氧树脂组成物的广泛应用中，用于封装半导体装置、粘性膜、绝缘树脂片(例如预浸材料等)、电路板、阻焊剂、底层填料、芯片块焊接材料以及组分补充树脂，但不限于这些。
半导体装置
本发明的另一方面涉及用如上文所述的环氧树脂组成物封装的半导体装置。
半导体装置可包含四面扁平封装(quad flat package，简称：QFP)、四面扁平无引线封装(quad flat no-lead package，简称：QFN)、小外形封装(small outline package，简称：SOP)、小外形无引线封装(small outline no-lead package，简称：SON)、芯片尺寸封装(chip size package，简称：CSP)和球形网格阵列(ball grid array，简称：BGA)，但不限于这些。
根据本发明的半导体装置可以用环氧树脂组成物封装。
图1是根据本发明的一个实施例的半导体装置的截面视图。参看图1，根据这一实施例的半导体装置100包含接线板10、形成于接线板10上的凸块30以及形成于凸块30上的半导体芯片20，其中接线板10与半导体芯片20之间的间隙用环氧树脂组成物40封装，并且环氧树脂组成物可以是根据本发明实施例的环氧树脂组成物。
图2是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。参看图2，根据这一实施例的半导体装置200包含接线板10、形成于接线板10上的凸块30以及形成于凸块30上的半导体芯片20，其中接线板10与半导体芯片20之间的间隙和半导体芯片20的整个顶表面用环氧树脂组成物40封装，并且环氧树脂组成物可以是根据本发明实施例的环氧树脂组成物。
图3是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。参看图3，根据这一实施例的半导体装置300包含接线板10、形成于接线板10上的凸块30以及形成于凸块30上的半导体芯片20，其中接线板10与半导体芯片20之间的间隙和半导体芯片20中除了半导体芯片20的顶表面的整个侧表面用环氧树脂组成物40封装，并且环氧树脂组成物可以是根据本发明实施例的环氧树脂组成物。
图4是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。参看图4，在根据这一实施例的半导体装置400中，半导体芯片20经由固化的芯片块焊接材料60焊接于芯片块垫50的上表面，以便经由接线70连接于引线框80。半导体芯片20、芯片块垫50和固化的芯片块焊接材料60中的所有可用环氧树脂组成物40封装，并且环氧树脂组成物可为根据本发明的实施例的环氧树脂组成物。
图5是根据本发明的另一个实施例的半导体装置的截面视图。参看图5，在根据这一实施例的半导体装置500中，半导体芯片20经由固化的芯片块焊接材料60固定到接线板10的上表面。半导体芯片20经由接线70连接于接线板10。凸块30可形成于接线板10的下表面上。仅上面安装半导体芯片20的接线板10的界面可用环氧树脂组成物40封装，并且环氧树脂组成物可为根据本发明的实施例的环氧树脂组成物。
在图1到图5中，接线板、芯片块垫、凸块以及半导体芯片中的每一个的大小、固化的芯片块焊接材料的层厚度、凸块的数量、接线和引线框的长度为任选的并且可以修改。
半导体装置最常见可以通过低压传递模塑，用环氧树脂组成物封装。然而，半导体装置还可以通过注塑、浇铸等模塑。
接下来，将参考一些实例更详细描述本发明。应了解，这些实例只是为了说明而提供的，并且不应以任何方式理解为限制本发明。
实例
制备实例1：制备由式1a表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加48.1g2，3-二羟基萘，紧接着添加21.6g25％甲醇钠溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加41g溴化四苯基鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得78g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1a表示的化合物(产率：95％)。
[式1a]
1H NMR(300 MHz，DMSO)δ8.01-7.91(m，4H)，7.84-7.69(m，16H)，7.33(dd，J＝6.0，3.3Hz，6H)，6.92(dd，J＝6.0，3.3Hz，6H)，6.48(s，6H)。
制备实例2：制备由式1b表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加48.1g2，3-二羟基萘，紧接着添加28.1g 25％甲醇钾溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加43g溴化四苯基鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得79g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1b表示的化合物(产率：89％)。
[式1b]
1H NMR(300MHz，DMSO)δ8.04-7.96(m，4H)，7.82-7.73(m，16H)，7.39(dd，J＝6.1，3.3Hz，6H)，6.99(dd，J＝6.1，3.3Hz，6H)，6.53(s，6H)。
制备实例3：制备由式1c表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加48.1g2，3-二羟基萘，紧接着添加21.6g25％甲醇钠溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加43g溴化三苯基(4-羟苯基)鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得80g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1c表示的化合物(产率：91％)。
[式1c]
1H NMR(300MHz，DMSO)δδ7.95-7.91(m，3H)，7.82-7.65(m，12H)，7.48(dd，J＝12.3，8.8Hz，6H)，7.30(dd，J＝6.0，3.3Hz，2H)，7.14(dd，J＝8.8，2.9Hz，6H)，6.89(dd，J＝6.0，3.3Hz，2H)，6.44(s，6H)。
制备实例4：制备由式1d表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加48.1g 2，3-二羟基萘，紧接着添加21.6g 25％甲醇钾溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加43g溴化三苯基(4-羟苯基)鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得77g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1d表示的化合物(产率：88％)。
[式1d]
1H NMR(300 MHz，DMSO)δδ7.91-7.85(m，3H)，7.73-7.60(m，12H)，7.41(dd，J＝12.1，8.7Hz，6H)，7.27(dd，J＝6.0，3.3Hz，2H)，7.10(dd，J＝8.7，3.1Hz，6H)，6.83(dd，J＝6.0，3.3Hz，2H)，6.40(s，6H)。
制备实例5：制备由式1e表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加33.0g邻苯二酚，紧接着添加21.6g25％甲醇钠溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加41 g溴化四苯基鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得60g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1e表示的化合物(产率：84％)。
[式1e]
1H NMR(300 MHz，DMSO)δ8.02-7.91(m，4H)，7.89-7.67(m，16H)，6.17(s，12H)。
制备实例6：制备由式1f表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加33.0g邻苯二酚，紧接着添加28.1g 25％甲醇钾溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加41g溴化四苯基鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得57g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1e表示的化合物(产率：80％)。
[式1f]
1H NMR(300 MHz，DMSO)δ8.12-7.99(m，4H)，7.88-7.63(m，16H)，6.23(s，12H)。
制备实例7：制各由式1g表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加37.2g 4-甲基儿茶酚，紧接着添加21.6g 25％甲醇钠溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加41g溴化四苯基鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得59g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1g表示的化合物(产率：78％)。
[式1g]
1H NMR(300MHz，DMSO)δ8.03-7.91(m，4H)，7.86-7.70(m，16H)，6.06-5.91(m，3H），2.04(s，3H)。
制备实例8：制备由式1h表示的鏻化合物
向50g乙醇(EtOH)中添加37.2g 4-甲基儿茶酚，紧接着添加28.1g 25％甲醇钾溶液，其继而完全溶解同时在室温下反应30分钟。接着，添加20.8g原硅酸四乙酯，紧接着在室温下反应10分钟。向所述溶液中缓慢添加41g溴化四苯基鏻预先溶解于50g乙醇(EtOH)中的溶液，并且使混合物再反应30分钟。过滤所得灰色固体以在低压下移除溶液的溶剂组分，从而获得56g化合物。所述化合物基于NMR数据鉴别为由式1g表示的化合物(产率：74％)。
[式1h]
1H NMR(300MHz，DMSO)δ8.11-7.98(m，4H)，7.96-7.81(m，16H)，6.03-5.94(m，3H)，2.14(s，3H)。
实例和比较例中所用组分的详情如下。
(A)环氧树脂
使用NC-3000(由日本化药(Nippon Kayaku)制造)，一种联苯型环氧树脂。
(B)固化剂
使用HE100C-10(由爰沃特(Air Water)制造)，一种扎洛克型酚树脂。
(C)固化催化剂
在制备实例1到制备实例8中制备的化合物分别用作(C1)到(C8)。
(C9)使用由式6表示的鏻化合物。
[式6]
(C10)三苯基膦
(C11)三苯基膦和1，4-苯醌的加合物
(D)无机填充剂：使用平均粒子直径为18微米的球形熔融硅石和平均粒子直径为0.5微米的球形熔融硅石(重量比9∶1)的混合物。
(E)偶合剂
使用(e1)巯基丙基三甲氧基硅烷KBM-803(由信越株式会社(Shinetsu Co.，Ltd.)制造)和(e2)甲基三甲氧基硅烷SZ-6070(由道康宁化学公司(Dow Corning Chemical Co.，Ltd.)制造)的混合物。
(F)添加剂
使用(f1)巴西棕榈蜡作为脱模剂并且使用(f2)碳黑MA-600(由松下化学株式会社(Matsushita Chemical Co.，Ltd.)制造)作为着色剂。
实例和比较例
对组分进行称重，如表1中所列(单位：重量份)并且使用亨舍尔混合器均匀地混合，从而制备第一粉末组成物。然后，通过连续式捏合机，在95℃下，熔融捏合所述组成物中的每一个，将其冷却并且粉碎，从而制备用于封装半导体装置的环氧树脂组成物。
表1
借助于以下测量方法评估实例和比较例中制备的环氧树脂组成物和其中使用相应环氧树脂组成物的封装的表2中列出的物理特性。
(1)流动性(英寸)：使用传递模塑压床，在试验模具中，在175℃在70千克力/平方厘米的负载下，根据EMMI-1-66测量环氧树脂组成物中的每一个的流动长度。所测得的值越高，表示流动性越好。
(2)固化收缩率(％)：使用传递模塑压床，在用于挠曲强度样本构造的ASTM模具中，在175℃和70千克力/平方厘米下，模塑每一个环氧树脂组成物，从而获得模塑样本(125毫米×12.6毫米×6.4毫米)。使所述样本在烘箱中，在170℃到180℃下，经历模塑后固化(post-molding cure，简称：PMC)4小时。在冷却之后，使用卡尺测量样本长度。根据方程式1计算环氧树脂组成物的固化收缩率，方程式1：
固化收缩率＝(|C-D|/C)×100
其中C是通过环氧树脂组成物在175℃下在70千克力/平方厘米的负载下的传递模塑所获得的样本的长度，并且D是在170℃到180℃下后固化所述样本4小时并且冷却之后，所述样本的长度。
(3)玻璃转化温度(℃)：在实例和比较例中制备的环氧树脂组成物中的每一个的玻璃转化温度使用热机械分析仪(thermomechanical analyzer，简称：TMA)测量。这里，TMA设定为以10℃/min的速率将树脂组成物从25℃加热到300℃。
(4)吸湿率(％)：在170℃到180℃的模具温度、70千克/平方厘米的夹持压力(clamp pressure)、1,000磅/平方英寸的转移压力以及0.5厘米/秒到1厘米/秒的转移速度下，对在实例和比较例中制备的树脂组成物中的每一个进行模塑，持续120秒固化时间，从而获得呈直径为50毫米并且厚度为1.0毫米的圆盘形式的固化样本。使所述样本在烘箱中，在170℃到180℃下，经历模塑后固化(PMC)4小时，并且在85℃和85％RH下静置168小时。测量样本在吸湿之前和之后的重量。根据方程式3计算树脂组成物的吸湿率，方程式3：
吸湿率(％)＝[(样本在吸湿之后的重量-样本在吸湿之前的重量)÷(样本在吸湿之前的重量)]×100。
(5)粘合强度(千克力)：以试验片形式制备大小适应模具的铜金属元件用于粘合强度测量。在试验片上，在170℃到180℃的模具温度、70千克力/平方厘米的夹持压力、1,000磅/平方英寸的转移压力以及0.5厘米/秒到1厘米/秒的转移速度下，对在实例和比较例中制备的树脂组成物中的每一个进行模塑，持续120秒固化时间，从而获得固化样本。使所述样本在烘箱中，在170℃到180℃下，经历模塑后固化(PMC)4小时。与所述样本接触的环氧树脂组成物的面积是40±1平方毫米。使用万能试验机(universal testing machine，简称：UTM)测量环氧树脂组成物的粘合强度。每个组成物产生12个样本。在重复测量程序之后，对所测得的粘合强度值取平均。
(6)固化度(肖氏D(Shore-D))：使用配备有模具的多活塞系统(multi plungersystem，简称：MPS)，在175℃下固化环氧树脂组成物中的每一个，持续50秒、60秒、70秒、80秒以及90秒，从而构造出暴露的薄型四面扁平封装(exposed thin quad flat package，简称：eTQFP)，各自包含宽度为24毫米、长度为24毫米并且厚度为1毫米的铜金属元件。使用肖氏D硬度计直接测量根据固化时间在模具上的封装中的经固化产物的硬度值。硬度值越高，表示固化度越好。
(7)储存稳定性(％)：在将环氧树脂组成物在设定成在25℃/50％RH下的恒温恒湿器(thermo-hygrostat)中储存3天且每24小时测量的同时，根据(1)中所述的方法测量所述组成物中的每一个的流动长度(英寸)。计算储存后的流动长度相比于紧接在组成物制备后的流动长度的百分比(％)。值越高，表示储存稳定性越好。根据方程式2计算环氧树脂组成物在72小时之后的储存稳定性，方程式2：
储存稳定性＝(F1/F0)×100
(其中F1是在25℃/50％RH下储存所述组成物72小时之后，使用传递模塑压床，在175℃和70千克力/平方厘米下，根据EMMI-1-66测量的所述环氧树脂组成物的流动长度(英寸)，并且F0是所述环氧树脂组成物的初始流动长度(英寸))。
(8)可靠性：用于评估挠曲特性的eTQFP封装中的每一个在125℃下干燥24小时。在5个循环的热冲击测试(1个循环是指封装的一连串暴露，-65℃持续10分钟，25℃持续10分钟，以及150℃持续10分钟)之后，使封装在85℃和60％RH下静置168小时且通过在260℃下持续30秒IR回焊三次来处理(预处理)。在预处理之后，使用光学显微镜观察封装中出现的外部裂痕，且在环氧树脂组成物与引线框之间出现的剥离通过扫描声学显微镜(C-SAM)作为非破坏性测试方法评估。包装的外部裂痕或环氧树脂组成物与引线框架之间的剥离意指包装的可靠性无法保证。
表2
可见，实例1到实例8中制备的环氧树脂组成物具有高流动性和低固化收缩率。另外，可见，考虑到各固化时间段的可固化性，实例1到实例8的环氧树脂组成物甚至在较短固化时间段内也具有较高固化程度。关于储存稳定性，显而易见，实例1到实例8的环氧树脂组成物显示，在72小时储存后流动性改变更小。另外，可见，实例1到实例8的环氧树脂组成物不遭受开裂，且因此具有优异的抗裂性，且不遭受剥离，且因此具有优异的耐湿可靠性。
相反地，比较例1到比较例3中制备的不包含本发明的鏻化合物的组成物具有低流动性和高固化收缩率，当用于封装时具有各固化时间段的低可固化性和低储存稳定性。因此，可见，比较例1到比较例3的组成物不能确保本发明的作用。
本发明可提供一种用作固化催化剂的化合物，其能够加速环氧树脂的固化和环氧树脂在低温下的固化，同时使包含所述化合物、环氧树脂、固化剂等的混合物甚至在所要时间和温度范围内的粘度改变减到最少，从而确保在高温下固化后获得的环氧树脂组成物不会在模制产品的可模制性、机械、电气和化学特性方面因流动性降低而展现任何劣化，且具有高储存稳定性；一种包含所述化合物的环氧树脂组成物；以及一种用所述环氧树脂组成物封装的半导体装置。
尽管本文中已经描述了一些实施例，但本领域的普通技术人员将显而易知，这些实施例仅以说明方式给出，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改、改变、更改以及等效实施例。本发明的范围应仅受所附权利要求书和其等效物限制。

Claims (14)

1.一种鏻化合物，其特征在于，由式1表示：
其中R1、R2、R3以及R4各自独立地是经取代或未经取代的C1到C30脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基或具有杂原子的经取代或未经取代的C1到C30烃基；R5、R6以及R7各自独立地是氢、经取代或未经取代的C1到C30脂肪族烃基、经取代或未经取代的C6到C30芳香族烃基或具有杂原子的经取代或未经取代的C1到C30烃基；以及M为碱金属。
2.根据权利要求1所述的鏻化合物，其特征在于，R1、R2、R3以及R4是C6到C30芳基。
3.根据权利要求2所述的鏻化合物，其特征在于，R1、R2、R3以及R4中的至少一个经羟基取代。
4.根据权利要求1所述的鏻化合物，其特征在于，M是钠或钾。
5.根据权利要求1所述的鏻化合物，其特征在于，所述鏻化合物是由式1a到式1h表示的化合物中的任一个：
[式1a]
[式1b]
[式1c]
[式1d]
[式1e]
[式1f]
[式1g]
[式1h]
6.一种环氧树脂组成物，其特征在于，包括：环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及固化催化剂，其中所述固化催化剂包括权利要求1到5中任一项所述的鏻化合物。
7.根据权利要求6所述的环氧树脂组成物，其特征在于，所述环氧树脂包括以下各个中的至少一个：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、叔丁基儿茶酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、环脂肪族环氧树脂、杂环环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂以及卤化环氧树脂。
8.根据权利要求6所述的环氧树脂组成物，其特征在于，所述固化剂包括酚树脂。
9.根据权利要求6所述的环氧树脂组成物，其特征在于，所述固化剂包括以下各个中的至少一个：苯酚芳烷基型酚树脂、苯酚酚醛清漆型酚树脂、扎洛克型酚树脂、甲酚酚醛清漆型酚树脂、萘酚型酚树脂、萜烯型酚树脂、多官能酚树脂、二环戊二烯类酚树脂、从双酚A以及间苯二酚合成的酚醛清漆型酚树脂、包含三(羟基苯基)甲烷以及二羟基联苯的多羟基酚化合物、包含顺丁烯二酸酐以及邻苯二甲酸酐的酸酐、间苯二胺、二氨基二苯基甲烷以及二氨基二苯砜。
10.根据权利要求6所述的环氧树脂组成物，其特征在于，所述固化催化剂以0.01重量％到5重量％的量存在于所述环氧树脂组成物中。
11.根据权利要求6所述的环氧树脂组成物，其特征在于，所述鏻化合物以10重量％到100重量％的量存在于所述固化催化剂中。
12.根据权利要求6所述的环氧树脂组成物，其特征在于，根据方程式1所计算，所述环氧树脂组成物具有小于0.34％的固化收缩率，所述方程式1：
固化收缩率＝(|C-D|/C)×100
其中C是通过在175℃下，在70千克力/平方厘米的负载下，通过所述环氧树脂组成物的传递模塑所获得的样本的长度，以及D是在170℃到180℃下后固化所述样本4小时以及冷却之后，所述样本的长度。
13.根据权利要求6所述的环氧树脂组成物，其中根据方程式2所计算，所述环氧树脂组成物具有85％或大于85％的储存稳定性，所述方程式2：
储存稳定性＝(F1/F0)×100
其中F1是在25℃/50％RH下储存所述组成物72小时之后，使用传递模塑压床，在175℃以及70千克力/平方厘米下，根据EMMI-1-66测量的所述环氧树脂组成物的以英寸为单位的流动长度，以及F0是所述环氧树脂组成物的以英寸为单位的初始流动长度。
14.一种半导体装置，用权利要求6所述的环氧树脂组成物封装。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113130438A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 奥特斯(中国)有限公司 部件承载件及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005048110A (ja) * 2003-07-30 2005-02-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置
JP2007262238A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂用硬化剤組成物及びそれを用いたエポキシ樹脂組成物並びに半導体装置
CN100425650C (zh) * 2003-08-29 2008-10-15 住友电木株式会社 用于环氧树脂的潜伏性催化剂、环氧树脂组合物及半导体装置
JP2009298975A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 一液型エポキシ樹脂組成物
JP2014070035A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Tottori Univ イオン液体およびそれを用いたリチウム二次電池用電解質並びにリチウム二次電池用電解液

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090234080A1 (en) * 2005-09-27 2009-09-17 Sumitomo Dakelite Co., Ltd. Process for producing latent catalyst and epoxy resin composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005048110A (ja) * 2003-07-30 2005-02-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置
CN100425650C (zh) * 2003-08-29 2008-10-15 住友电木株式会社 用于环氧树脂的潜伏性催化剂、环氧树脂组合物及半导体装置
JP2007262238A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂用硬化剤組成物及びそれを用いたエポキシ樹脂組成物並びに半導体装置
JP2009298975A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 一液型エポキシ樹脂組成物
JP2014070035A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Tottori Univ イオン液体およびそれを用いたリチウム二次電池用電解質並びにリチウム二次電池用電解液

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113130438A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 奥特斯(中国)有限公司 部件承载件及其制造方法
CN113130438B (zh) * 2019-12-31 2022-12-06 奥特斯(中国)有限公司 部件承载件及其制造方法
US11688668B2 (en) 2019-12-31 2023-06-27 At&S (China) Co. Ltd. Component carrier with low shrinkage dielectric material

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