CN108291052B - 用于密封半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其密封的半导体器件 - Google Patents

用于密封半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其密封的半导体器件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于密封半导体器件的环氧树脂组合物，该组合物含有环氧树脂、固化剂、无机填料和由化学式1表示的阻燃剂，并且涉及一种通过该环氧树脂组合物密封的半导体器件。在化学式1中，R是氢或C1‑C20烃基团。

Description

用于密封半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其密封的半 导体器件
技术领域
本发明涉及一种用于封装半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其封装的半导体器件。更具体地，本发明涉及一种用于封装半导体器件的环氧树脂组合物，其包括具有特定结构的磷类阻燃剂以最小化由于阻燃剂的添加导致的环氧树脂组合物的收缩率、固化强度和连续可加工性的劣化，同时确保良好的阻燃性，并且涉及使用其封装的半导体器件。
背景技术
用于封装半导体器件的环氧树脂组合物通常要求具有阻燃性，特别是半导体行业的UL94V-0级阻燃性。为了确保这个级别的阻燃性，在相关技术中，已将卤素类阻燃剂添加到环氧树脂组合物中。然而，卤素类阻燃剂的问题在于，它在焚烧或点燃时产生有毒的致癌物质，诸如二恶烷和二呋喃，并且在燃烧时产生对人体有毒的酸性气体，诸如溴化氢和氯化氢，并且腐蚀半导体器件的组件，诸如半导体芯片、导线和引线框。
为了解决此类问题，已经进行了各种尝试来开发无卤素类有机和无机阻燃剂。作为有机阻燃剂，已经研究了磷类阻燃剂，诸如磷腈或磷酸酯或含氮树脂。然而，含氮树脂具有阻燃性不足的问题，并且磷类阻燃剂也具有问题，因为即使使用少量的磷类阻燃剂也会导致环氧树脂组合物的收缩率增加，并且磷类阻燃剂在树脂组合物固化后会降低玻璃化转变温度。
近来，随着小型和薄型数字设备的分布，安装在其中的半导体封装也需要具有轻量、薄且小的结构。因此，如果用作封装材料的环氧树脂具有高收缩率，则半导体封装可能遭受翘曲。当半导体封装遭受翘曲时，会发生焊接故障，从而导致电气故障。出于这些原因，导致环氧树脂组合物收缩增加的磷类阻燃剂的使用受到限制。
另一方面，尽管诸如氢氧化镁或硼酸锌等材料已被研究作为无机阻燃剂，但是这些无机阻燃剂被过量使用以确保足够的阻燃性，从而导致用于封装的环氧树脂组合物的固化性能或连续成型性的劣化。
因此，需要开发用于封装半导体器件的环氧树脂组合物，其能够使得该环氧树脂组合物的收缩率、固化强度和连续可加工性的劣化最小化，同时确保良好的阻燃性。
在韩国专利公开号No.2012-0110267A中公开了本发明的背景技术。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种用于封装半导体器件的环氧树脂组合物，其能够最小化由阻燃剂的添加引起的环氧树脂组合物的性质，诸如固化强度、可加工性和收缩的劣化，同时确保良好的阻燃性。
本发明的另一个目的是提供一种由上述环氧树脂组合物封装的半导体器件。
技术方案
本发明的一个方面提供一种用于封装半导体器件的环氧树脂组合物，其包括：环氧树脂；固化剂；无机填料；和由化学式1表示的阻燃剂。
[化学式1]
Figure BDA0001673458940000031
在化学式1中，R是氢或C1-C20烃基团。优选地，R是氢、C1-C20烷基、C1-C20烯基、C1-C20烷氧基或C6-C20芳基。更优选地，R是苯基、联苯基或萘基。
在一个实施方式中，所述阻燃剂可以包括由化学式2或化学式3表示的化合物。
[化学式2]
Figure BDA0001673458940000032
[化学式3]
Figure BDA0001673458940000041
所述阻燃剂在所述环氧树脂组合物中的存在量可以为约0.01wt％至约3wt％。
所述环氧树脂组合物可以包括：约0.1wt％至约15wt％的环氧树脂、约0.1wt％至约13wt％的固化剂、约70wt％至约95wt％的无机填料和约0.01wt％至约3wt％由化学式1表示的阻燃剂。
本发明的另一方面提供一种由根据本发明所述的环氧树脂组合物封装的半导体器件。
有益效果
根据本发明所述的环氧树脂组合物包含具有特定结构的磷类阻燃剂，由此使得由于阻燃剂的添加引起的环氧树脂组合物的收缩、固化强度和连续可加工性的劣化最小化，同时确保良好的阻燃性。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的实施方式。
将省略可能不必要地模糊本发明主题的已知功能和结构的详细描述。
如本文所使用的，术语“包含”和/或“包括”确定特征、整数、步骤、操作、元件、组份和/或其组合的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。此外，单数形式的“一”、“该”和“所述”也意图包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
除非另有说明，否则组分分析中考虑了误差幅度。
另外，如本文中用来表示一定数值的范围“X至Y”是指“大于或等于X且小于或等于Y”。
环氧树脂组合物
首先，将描述根据本发明所述的环氧树脂组合物。
根据本发明所述的用于封装半导体器件的环氧树脂组合物包括环氧树脂、固化剂、无机填料和阻燃剂。
所述阻燃剂可以由化学式1表示。
[化学式1]
Figure BDA0001673458940000051
在化学式1中，R可以是氢原子或C1-C20烃基团，优选氢、C1-C20烷基、C1-C20烯基、C1-C20烷氧基或C6-C20芳基。更优选地，R是苯基、联苯基或萘基。
基于对能够实现充分阻燃性而不劣化其现有性能的环氧树脂组合物的开发的持续研究，发明人发现包括由化学式1表示的阻燃剂的环氧树脂组合物可以实现充分的阻燃性，并且不会劣化固化收缩、固化后强度、可加工性等，从而完成了本发明。
具体地，由化学式1表示的阻燃剂可以包括由化学式2或化学式3表示的化合物。
[化学式2]
Figure BDA0001673458940000061
[化学式3]
Figure BDA0001673458940000062
根据本发明，由化学式1表示的阻燃剂在所述环氧树脂组合物中存在的量可以为约0.01wt％至约3wt％，优选约0.05wt％至约1wt％。在阻燃剂的该含量范围内，树脂组合物可以实现良好的阻燃性而不会劣化它的其它性能。
环氧树脂可以选自任何典型的环氧树脂，只要该环氧树脂可用于封装半导体器件即可。例如，环氧树脂可以包括含有至少两个环氧基团的环氧化合物。此种环氧树脂的例子可以包括通过将苯酚或烷基酚与羟基苯甲醛的缩合物进行环氧化得到的环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、多官能环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A/双酚F/双酚AD的酚醛清漆型环氧树脂、双酚A/双酚F/双酚AD的缩水甘油醚、双羟基联苯环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂等。更具体地，所述环氧树脂可以包括甲酚酚醛清漆型环氧树脂、多官能环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂和联苯型环氧树脂中的至少一种。
多官能环氧树脂可以是例如由化学式4表示的环氧树脂。
[化学式4]
Figure BDA0001673458940000071
在[化学式4]中，R1、R2、R3、R4和R5各自独立地为氢原子或C1-C10烷基；R6和R7各自独立地为氢原子、甲基或乙基；并且a是0到6的整数。优选地，R1、R2、R3、R4和R5各自独立地为氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基或己基，并且R6和R7是氢，但不限于此。
[化学式4]的多官能环氧树脂可以抑制半导体封装的变形，并且可以改善快速固化、等待时间(latency)和维护，同时确保良好的固化后强度和粘附力。
更具体地，多官能环氧树脂组合物可以包括三苯酚烷烃型环氧树脂，诸如三苯酚甲烷型环氧树脂、三苯酚丙烷型环氧树脂等。
苯酚芳烷基型环氧树脂可以是例如由化学式5表示的含有联苯衍生物的酚醛清漆结构的苯酚芳烷基型环氧树脂。
[化学式5]
Figure BDA0001673458940000081
在[化学式5]中，b平均为1至7。
由[化学式5]表示的苯酚芳烷基型环氧树脂由于其基于酚骨架的联苯结构而在吸湿性、韧性、抗氧化性和抗裂性方面表现出良好的性质，并且具有低交联密度以在高温下燃烧时形成碳层(烧焦)，由此确保一定程度的阻燃性。
联苯型环氧树脂可以是例如由化学式6表示的联苯型环氧树脂。
[化学式6]
Figure BDA0001673458940000082
在[化学式6]中，R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15各自独立地为C1-C4烷基且c平均为0至7。
[化学式6]的联苯型环氧树脂优选用于改善树脂组合物的流动性和可靠性。
这些环氧树脂可以单独使用或组合使用。此外，这些环氧树脂可以以通过使环氧树脂与其它添加剂，诸如固化剂、固化促进剂、脱模剂、偶联剂和应力消除剂预反应获得的加合物的形式使用，诸如熔融母料。具体地，为了改善耐湿性，可以使用含有少量氯离子、钠离子和其它离子杂质的环氧树脂。
在所述环氧树脂组合物中，所述环氧树脂的存在量可以为约0.1wt％至约15wt％，特别是约0.1wt％至约12wt％，更特别是约3wt％至约12wt％。在环氧树脂的这种含量范围内，环氧树脂组合物在固化后可以实现良好的粘合力和强度。
其次，固化剂可以是通常用于半导体器件封装的任何典型固化剂。固化剂优选为含有至少两个反应性基团的固化剂。
固化剂的例子可以包括多元酚化合物，诸如苯酚芳烷基型酚树脂、苯酚酚醛清漆型酚树脂、Xylok型酚树脂、甲酚酚醛清漆型酚树脂、萘酚型酚树脂、萜型酚树脂、多官能酚树脂和双环戊二烯酚树脂、由双酚A与甲阶酚醛树脂、三(羟基苯基)甲烷和二羟基联苯制备的酚醛清漆型酚树脂；酸酐，诸如马来酸酐和邻苯二甲酸酐；芳族胺，诸如间苯二胺、二氨基二苯基甲烷和二氨基二苯砜，但不限于此。
例如，固化剂可以包括苯酚酚醛清漆型酚树脂、Xylok型酚树脂、苯酚芳烷基型酚树脂和多官能酚树脂中的至少一种。苯酚酚醛清漆型酚树脂可以是例如由[化学式7]表示的苯酚酚醛清漆型酚树脂，并且苯酚芳烷基型酚树脂可以是例如由[化学式8]表示的含有联苯衍生物的酚醛清漆结构的苯酚芳烷基型酚树脂。此外，Xylok型酚树脂可以是例如由[化学式9]表示的Xylok型酚树脂，并且多官能酚树脂可以是例如含有由[化学式10]表示的重复单元的多官能酚树脂。
[化学式7]
Figure BDA0001673458940000101
在[化学式7]中，d是1至7。
[化学式8]
Figure BDA0001673458940000102
在[化学式8]中，e平均为1至7。
[化学式9]
Figure BDA0001673458940000103
在[化学式9]中，f平均为0至7。
[化学式10]
Figure BDA0001673458940000111
在[化学式10]中，g平均为1至7。
这些固化剂可以单独使用或组合使用。例如，固化剂可以以通过使上述固化剂与其它组分，诸如环氧树脂、固化促进剂、脱模剂、偶联剂和应力消除剂预反应获得的加合物的形式使用，诸如熔融母料。
在所述环氧树脂组合物中，固化剂的存在量可以为约0.1wt％至约13wt％，优选约0.1wt％至约10wt％，更优选约0.1wt％至约8wt％。在固化剂的这一含量范围内，环氧树脂组合物可以在固化度和固化产物强度方面表现出良好性能。
可以根据半导体封装的机械性能和耐湿性调节环氧树脂与固化剂的组成比。例如，环氧树脂与固化剂的化学当量比可以为约0.95至约3，具体地约1至约2，更具体地约1至约1.75。在此范围内，环氧树脂组合物可以为封装提供优异的机械强度和耐湿性。
无机填料可以选自任何无机填料，只要无机填料可用于封装半导体器件就不受限制。无机填料的例子可以包括熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、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、玻璃纤维等。这些无机填料可以单独使用或组合使用。
优选地，使用具有低线性膨胀系数的熔融二氧化硅来减小应力。熔融二氧化硅是指具有约2.3或更小的真比重的无定形二氧化硅，并且可以通过熔化结晶二氧化硅来生产或者可以包括由各种材料制备的无定形二氧化硅。尽管熔融二氧化硅的形状和粒径没有特别的限制，但无机填料可以包括熔融二氧化硅混合物，该混合物包括约50wt％至约99wt％平均粒径为约5μm至约30μm的球形熔融二氧化硅和约1wt％至约50wt％平均粒径为约0.001μm至约1μm的球形熔融二氧化硅。基于无机填料的总重量，该熔融二氧化硅混合物的存在量优选为约40wt％至约100wt％。此外，取决于树脂组合物的所需用途，熔融二氧化硅的最大粒径可以被调整到约45μm、约55μm和约75μm中的任一者。尽管球形熔融二氧化硅可以在其表面上包含导电碳作为外来物质，但重要的是选择具有侵入其中的极性较小的外来物质的材料。
无机填料的量根据所需的性能诸如高温下的成型性、应力和强度而变化。在一个实施方式中，无机填料在所述环氧树脂组合物中的存在量可以为约70wt％至约95wt％，具体地约80wt％至约90wt％或约83wt％至约97wt％。在无机填料的这一范围内，环氧树脂组合物可以确保阻燃性、流动性和可靠性。
根据本发明所述的环氧树脂组合物可以进一步包含固化促进剂。
固化促进剂用于促进环氧树脂与固化剂之间的反应。固化促进剂的例子可以包括叔胺、有机金属化合物、有机磷化合物、咪唑化合物、硼化合物等。叔胺的例子可以包括苄基二甲胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、二甲氨基乙醇、三(二甲氨基甲基)苯酚、2,2-(二甲氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二氨基甲基)苯酚以及三-2-乙基己酸的盐。
有机金属化合物的例子可以包括乙酰丙酮铬、乙酰丙酮锌和乙酰丙酮镍。有机磷化合物的例子可以包括三(4-甲氧基)膦、四丁基溴化鏻、四苯基溴化鏻、苯基膦、二苯基膦、三苯基膦、三苯基膦三苯基硼烷和三苯基膦-1,4-苯醌加合物。咪唑化合物的例子可以包括2-苯基-4-甲基咪唑、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-甲基咪唑和2-十七烷基咪唑，但不限于此。硼化合物的例子可以包括四苯基鏻四苯基硼酸盐、三苯基膦四苯基硼酸盐、四苯基硼盐、三氟硼烷-正己胺、三氟硼烷单乙胺、四氟硼烷三乙胺和四氟硼烷胺。此外，可以使用1,5-二氮杂双环[4,3,0]壬-5-烯(DBN)、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)和苯酚酚醛清漆树脂盐，但不限于此。
更具体地，作为固化促进剂、有机磷化合物、硼化合物、胺化合物和咪唑化合物可以单独使用或组合使用。固化促进剂可以以通过使这些化合物与环氧树脂或固化剂预反应获得的加合物的形式使用。
基于环氧树脂组合物的总重量，固化促进剂存在的量可以为约0.01wt％至约2wt％，具体地约0.02wt％至约1.5wt％，更具体地约0.05wt％至约1wt％。在此范围内，固化促进剂可促进环氧树脂组合物的固化，同时确保良好的固化度。
根据本发明所述的环氧树脂组合物可以进一步包括典型的添加剂。在一个实施方式中，所述添加剂可以包括偶联剂、脱模剂、应力消除剂、交联促进剂、流平剂和着色剂中的至少一种。
偶联剂可以包括从由环氧硅烷、氨基硅烷、巯基硅烷、烷基硅烷和烷氧基硅烷组成的组中选择的至少一种，但不限于此。所述偶联剂在环氧树脂组合物中存在的量可以为约0.1wt％至约1wt％。
脱模剂可包括从由石蜡、酯蜡、高级脂肪酸、高级脂肪酸金属盐、天然脂肪酸和天然脂肪酸金属盐组成的组中选择的至少一种。所述脱模剂在环氧树脂组合物中存在的量可以为约0.1wt％至约1wt％。
应力消除剂可以包括从由改性硅油、硅酮弹性体、硅酮粉末和硅酮树脂组成的组中选择的至少一种，但不限于此。在所述环氧树脂组合物中，应力消除剂可以任选地以约6.5wt％或更少的量存在，例如约0.1wt％至约1wt％，并且可以单独使用或组合使用。作为改性硅油，可以使用具有良好耐热性的任何硅酮聚合物。基于环氧树脂组合物的总重量，改性硅油可以包括约0.05wt％至约1.5wt％的硅油混合物，其中所述混合物包括从由具有环氧官能团的硅油、具有胺官能团的硅油、具有羧基官能团的硅油及其组合组成的组中选择的至少一种。但是，如果硅油的量大于约1.5wt％，可能容易发生表面污染并且会面对长时间的树脂渗出。如果硅油的量少于约0.05wt％，可能存在不能获得足够低的弹性模量的问题。此外，特别优选中值粒径为约15μm或更小的硅酮粉末，因为该粉末不会使成型性劣化。基于环氧树脂组合物的总重量，硅酮粉末可以任选地以约0wt％至约5wt％或更少的量存在，例如约0.1wt％至约5wt％。
提供着色剂用于半导体器件的封装材料的激光标记，并且可以选自相关技术领域中使用的典型着色剂。例如，着色剂可以包括炭黑、氮化钛、钛黑、碱式磷酸铜、氧化铁、云母及其组合。着色剂在所述环氧树脂组合物中存在的量为约0.05wt％至约4.0wt％。在这一含量范围内，所述着色剂可以防止环氧树脂组合物的标识不全、标记时由于烟灰形成而导致的标记性能劣化以及树脂组合物的电绝缘劣化。
在所述环氧树脂组合物中，所述添加剂存在的量可以为约0.1wt％至约10wt％，例如约0.1wt％至约3wt％。
在使用上述组分制备环氧树脂组合物的一般方法中，使用Henschel混合机或
Figure BDA0001673458940000141
混合机将预定量的组分均匀混合，随后使用辊磨机或捏合机进行熔融捏合，然后冷却并粉碎，从而获得最终的粉末产品。
作为使用所述环氧树脂组合物封装半导体器件的方法，通常可以使用低压传递成型。替代地，也可以使用注射成型或铸造来成型所述环氧树脂组合物。
通过这些方法，将所述环氧树脂组合物应用于铜引线框架(例如镀银的铜引线框架)、镍合金引线框架、通过在引线框架上预镀包括镍和钯的材料并且再在其上电镀银(Ag)和金(Au)中至少一种获得的引线框架、PCB等，以封装半导体器件，由此制造其中半导体器件被环氧树脂组合物封装的半导体封装。
发明的实施方式
随后，将参考一些实施例来更详细地描述本发明。应当理解的是，提供这些实施例仅用于说明，并且不应以任何方式解释为限制本发明。
为了清楚起见，将省略对本领域技术人员显而易见的细节的描述。
实施例
实施例和比较例中使用的组分的细节如下。
(A)环氧树脂
(a1)使用联苯芳烷基型环氧树脂(NC-3000,Nippon Kayaku Co.,Ltd.)。
(a2)使用多官能环氧树脂(EPPN-501HY,Nippon Kayaku Co.,Ltd.)。
(B)固化剂：使用多官能酚树脂(MEH-7500,Meiwa Co.,Ltd.)。
(C)固化催化剂：使用由Hokko Chemical Co.,Ltd.生产的三苯基膦。
(D)无机填料：使用平均粒径为18μm的球形熔融二氧化硅和平均粒径为0.5μm的球形熔融二氧化硅的混合物(重量比为9:1)。
(E)偶联剂：
使用(e1)巯基丙基三甲氧基硅烷(KBM-803,ShinEtsu Co.,Ltd.)和(e2)甲基三甲氧基硅烷(SZ-6070,Dow Corning Chemical Co.,Ltd.)的混合物。
(F)添加剂：
(f1)巴西棕榈蜡用作脱模剂且(f2)炭黑(MA-600,Matsushita Chemical Co.,Ltd.)用作着色剂。
(G)阻燃剂
(g1)使用由以下方法制备的4-羟基苯基三苯基鏻3-羟基2-萘甲酰胺(4-hydroxyphenyltriphenylphosphonium 3-hydroxy 2-naphthanalide)。
将100g三苯基膦、60g 4-溴苯酚和3.7g NiBr2置于1L圆底烧瓶中，向该烧瓶中加入130g乙二醇，随后在180℃下反应6小时，由此制备具有化学式11的结构的四苯基溴化鏻。
[化学式11]
Figure BDA0001673458940000161
将27g 3-羟基-2-萘甲酰胺(3-hydroxy-2-naphthanalide)加入到50g MeOH中，随后加入21.6g 25％的甲醇钠溶液，在室温下反应30分钟的同时其完全溶解。然后，向所述混合物中缓慢地加入43.5g事先溶解于50g乙醇中的具有化学式11结构的苯酚取代的溴化鏻盐的溶液，进而进一步反应1小时。过滤所得白色固体，由此得到47g白色化合物。基于NMR数据，该化合物被鉴定为化学式2所示的化合物。
[化学式2]
Figure BDA0001673458940000171
(g2)使用通过以下方法制备的4-羟基苯基三苯基鏻3-羟基N-(1-
萘基)2-萘甲酰胺。
将32.2g 3-羟基-N-(1-萘基)-2-萘甲酰胺加入到50g MeOH中，随后添加21.6g25％的甲醇钠溶液，在室温下反应30分钟的同时其完全溶解。然后，向所述混合物中缓慢地加入43.5g事先溶解于50g甲醇中的具有化学式11结构的苯酚取代的溴化鏻盐的溶液，再将其进一步反应1小时。过滤所得白色固体，由此得到47g白色化合物。基于NMR数据，该化合物被鉴定为由化学式3表示的化合物。
[化学式3]
Figure BDA0001673458940000172
(g3)使用试剂级磷酸三苯酯(Sigma-Aldrich)。
(g4)使用三苯基膦氧化物(Hokko Chemical Co.,Ltd.)。
(g5)使用氢氧化镁锌(ECOMAG Z-10,Tateho Magu)。
(g6)使用氢氧化铝CL-310(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.)。
实施例1至3和比较例1至2
如表1所示称量组分，并使用Henschel混合机(KEUM SUNG MACHINERY CO.LTD(KSM-22))将其均匀混合以制备第一粉末组合物。然后，使用连续捏合机在95℃下熔融捏合每种组合物，然后冷却并粉碎，由此制备用于封装半导体器件的环氧树脂组合物。
[表1]
Figure BDA0001673458940000181
通过下列方法评估了实施例1至3和比较例1至5中制备的环氧树脂组合物的流动性、固化度、固化收缩、玻璃化转变温度、脱模力、连续可加工性和阻燃性。测量结果如表2所示。
性能测量方法
(1)流动性(英寸)：根据EMMI-1-66，使用传递模压机在测试模具中在175℃在70kgf/cm2的负荷下测量每种环氧树脂组合物的流动长度。数值越高表示流动性越好。
(2)固化度：硬度(邵氏D硬度)：使用配置有模具的多柱塞系统(MPS)在175℃下将每种制备的环氧树脂组合物固化40秒、50秒、60秒、70秒和80秒，以形成暴露的薄型四方扁平封装(eTQFPs)，每个包括铜金属器件并且具有24mm的宽度、24mm的长度和1mm的厚度。使用邵氏D硬度测试仪直接测量模具上封装中的每个固化产品根据固化时间的硬度。硬度值越高表示固化度越好。
(3)固化收缩(％)：使用传递模压机，在175℃在70kgf/cm2的负荷下在用于形成弯曲强度样本的ASTM模具中将每种制备的环氧树脂组合物模制成型，以形成模制样本(125×12.6×6.4mm)。在烘箱中在170℃至180℃下将样本进行模制后固化(PMC)4小时，随后将所述样本冷却。然后，使用游标卡尺测量样本的长度。根据等式1计算环氧树脂组合物的固化收缩。
<等式1>
固化收缩＝(C-D)/C×100
(其中C是通过在175℃在70kgf/cm2的负荷下传递模制环氧树脂组合物获得的样本的长度，并且D是在170℃至180℃下固化4小时并且冷却后的样本的长度)。
(4)玻璃化转变温度(℃)：使用热机械分析仪(TMA)测量每种制备的环氧树脂组合物的玻璃化转变温度。此处，设置TMA以10℃/min的速率将树脂组合物从25℃加热到300℃。
(5)脱模力：通过使用三聚氰胺树脂在175℃下模制300秒三次对用于测试脱模力的测试模具进行清洁后，通过在175℃下模制300秒两次将片蜡沉积在该测试模具上。用每种制备的环氧树脂组合物在175℃下模制120秒后，测量模制产品与所述模具的脱模力。使用拉力计测量脱模力50次。
(6)连续可加工性：使用传递模塑机，在模具温度175℃、注射压力9.0MPa和固化时间60秒的条件下，连续模制208个LQFPs(28×28×1.4mm(厚度))。测量直到发生成型失败(例如浇口堵塞、排气口堵塞、模具中的包装粘附和卷曲粘附)之前的注射次数，以确定脱模失败。数值越高表示连续可加工性越好。
(7)阻燃性：根据UL 94在1/8英寸样本上测量阻燃性。
[表2]
Figure BDA0001673458940000201
如[表2]所示，可以看出，使用化学式1的阻燃剂制备的实施例1至3的环氧树脂组合物全部在固化度、固化收缩、玻璃化转变温度、脱模力和连续成型性方面表现出良好的性能。相反，未使用阻燃剂制备的比较例1的环氧树脂组合物没有确保阻燃性，并且使用有机磷类阻燃剂制备的比较例2和3的环氧树脂组合物表现出固化收缩和玻璃化转变温度的下降。此外，使用无机阻燃剂制备的比较例4和5的环氧树脂组合物表现出连续成型性的显著劣化和表明可加工性较差的低脱模力。

Claims (6)

1.一种用于封装半导体器件的环氧树脂组合物，包含：
环氧树脂；固化剂；无机填料；和由化学式1表示的阻燃剂，
[化学式1]
Figure FDA0002393935720000011
其中R是C6-C20芳基，且R不是苯基。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中R是联苯基或萘基。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中所述阻燃剂包含由化学式3表示的化合物，
[化学式3]
Figure FDA0002393935720000012
4.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中所述阻燃剂在所述环氧树脂组合物中的存在量为0.01wt％至3wt％。
5.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，包含：0.1wt％至15wt％的所述环氧树脂；0.1wt％至13wt％的所述固化剂；70wt％至95wt％的所述无机填料；和0.01wt％至3wt％所述由化学式1表示的阻燃剂。
6.一种通过根据权利要求1至5中任一项所述的环氧树脂组合物封装的半导体器件。
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