CN1759131A - 半导体芯片封装用树脂组合物及采用该树脂组合物的半导体装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于封装半导体的环氧树脂组合物，其包括作为主要成分的环氧树脂(A)、酚树脂(B)、无机填充剂(C)和固化促进剂(D)，还包括占环氧树脂组合物总重0.01wt％－1wt％的硅烷偶联剂(E)以及0.01wt％或更多的芳香化合物(F)，该芳香化合物具有两个或两个以上与芳香环上相邻碳原子连接的羟基。该环氧树脂组合物表现出改进的流动性，并对固化性无负面影响。
Description
发明领域
本发明涉及用于封装半导体芯片的树脂组合物以及采用该树脂组合物的半导体装置。
背景技术
近来，由于在生产率、成本和可靠性方面具有良好的综合性质，环氧树脂组合物已被大量用于封装半导体芯片。随着半导体装置的体积和厚度的减小，需要具有低粘度和高强度的封装用环氧树脂组合物。在这种情况下，近来有利用粘度小的树脂以及向环氧树脂组合物中添加较多无机填充剂的趋势。
作为一种新的趋势，更多用的是利用熔点高于常规焊料的无铅焊料来装配半导体装置。应用这种焊料时，装配温度必须比常规安装温度高出约20℃，因而装配的半导体装置的可靠性低于相关技术中的装置。因此，要求通过提供高水平的环氧树脂组合物来改进半导体装置可靠性的这种需求变得越来越强烈，这将进一步促进减小树脂粘度以及增加无机填充剂的含量。
在公知的技术中，通过利用具有较低熔融粘度的树脂(专利文献1)或通过利用硅烷偶联剂对无机填充剂进行表面处理而增加无机填充剂的含量(专利文献2)，可以保持成型时的低粘度和高流动性。
然而，这些方法都只能满足各种需求中的一种，还没有一种方法能用于满足所有需求的各种用途中。因为上述任何一种方法的成型熔融粘度都不够小，因此需要进一步改进的技术，这类技术能满足增加无机填充剂的含量，提高可靠性，并对流动性或固化性没有负面影响。
专利文献1：日本专利申请号1995-130919(第2-5页)
专利文献2：日本专利申请号1996-20673(第2-4页)
发明概述
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种技术，其能改进成型过程中封装半导体芯片的树脂组合物的流动性而对固化性没有负面影响。
本发明提供一种封装半导体芯片的树脂组合物，其包括：环氧树脂(A)、酚树脂(B)、无机填充剂(C)和固化促进剂(D)、硅烷偶联剂(E)以及化合物(F)，该化合物具有多个与芳香环上相邻碳原子相连的两个或两个以上的羟基。
本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物包括的化合物(F)是必要成分，以确保充分的固化性和流动性。
本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物可包括环氧树脂(A)、酚树脂(B)、无机填充剂(C)和固化促进剂(D)作为主要成分。
本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物可包括含量大于或等于0.01wt％的化合物(F)，其可进一步改进成型过程中的流动性而对固化性没有负面影响。
本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物可包括0.01wt％-1wt％的硅烷偶联剂(E)，其可进一步改进成型过程中的固化性和流动性。
在本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物中，环氧树脂(A)可包括50wt％或更多的通式(1)表示的环氧树脂：
在上述通式(1)中，R1表示单键或具有至多3个碳原子的饱和的或不饱和的烃，R2-R9可相同或不同，表示氢或至多4个碳原子的饱和烃，n为平均值大于0至多为5的正数。
本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物可包括占环氧树脂(A)50wt％或更多的通式(1)环氧树脂，还包括化合物(F)作为必要成分，从而可以确保成型过程中具有充分的固化性和流动性。
在本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物中，化合物(F)可包括与芳香环上相邻碳原子分别相连的两个羟基，这可以确保成型过程中具有充分的固化性和流动性。
在本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物中，芳香环可以是萘环，这可进一步改进成型过程中的固化性和流动性。
在本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物中，化合物(F)可包括与萘环的相邻碳原子分别相连的两个羟基，这可以进一步改进成型过程中的固化性和流动性之间的平衡。
本发明用于封装半导体芯片的树脂组合物可包括80wt％-94wt％的无机填充剂(C)，从而确保该树脂组合物的粘度更小、强度更大。
本发明还提供一种半导体装置，其中半导体芯片被上述用于封装半导体芯片的树脂组合物所封装。由于本发明的半导体装置被用于封装半导体芯片的树脂组合物所封装，因此产品的稳定性能得到充分保证。
如上所述，本发明可提供一种用于封装半导体芯片的树脂组合物，由于所采用的环氧树脂组合物包括了一种化合物，该化合物具有与芳香环上相邻碳原子分别相连的两个羟基，该树脂组合物在成型过程中具有良好的流动性并保持了固化性。
附图说明
上述和本发明的目的、特征和优点将参照下述优选实施例以及附图进行详细阐述。
图1是本发明一个实施例的半导体装置的结构实例的横截面图。
发明详述
本发明的树脂组合物包括以下必要成分
环氧树脂(A)、
酚树脂(B)、
无机填充剂(C)、
固化促进剂(D)、
硅烷偶联剂(E)以及
化合物(F)，其具有两个或两个以上与芳香环上相邻碳原子相连的羟基。
本发明的环氧树脂组合物可包括如下的各成分：
(A)：1-40wt％
(B)：1-40wt％
(C)：40-97wt％
(D)：0.001-5wt％
(E)：0.01-1wt％
(F)：0.01-1wt％
以下将对构成本发明用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的各成分进行描述。
环氧树脂的实例(A)包括但不限于：苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、芪型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基(包括亚苯或联苯结构)型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、烷基修饰的三苯酚甲烷型环氧树脂、三嗪结构型环氧树脂以及二环戊二烯修饰的苯酚型环氧树脂，上述环氧树脂可单独或两种或两种以上联合使用。
从封装半导体芯片的环氧树脂组合物的防潮性方面考虑，优选作为离子杂质存在的Na和Cl离子尽可能少。从固化性角度考虑，环氧当量可以例如为100g/eq-500g/eq。
环氧树脂(A)可包括50wt％或更多的通式(1)环氧树脂。通式(1)表示的环氧树脂的实例包括联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂和芪型环氧树脂：
在上述通式(1)中，R1表示单键或具有至多3个碳原子的饱和的或不饱和的烃，R2-R9可相同或不同，表示氢或至多4个碳原子的饱和烃，n为平均值大于0至多为5的正数。
环氧树脂(A)可以与另一种树脂，如苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基(包括亚苯或联苯结构)型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、烷基修饰的三苯酚甲烷型环氧树脂、三嗪结构型环氧树脂以及二环戊二烯修饰的苯酚型环氧树脂联合使用。
由于通式(1)表示的任何一种环氧树脂都具有较低的熔融粘度，因而可以增加无机填充剂的含量。从而，使用于封装半导体芯片的含有通式(1)表示的环氧树脂的树脂组合物改进了半导体装置的可成型性和耐焊接性。
酚树脂(B)的实例包括但不限于：苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、三苯酚甲烷树脂、萜烯修饰的酚树脂、二环戊二烯修饰的酚树脂、苯酚芳烷基树脂(包括亚苯或联苯结构)、萘酚芳烷基树脂(包括亚苯或联苯结构)，这些树脂可单独使用也可两种或两种以上联合使用。从固化性角度考虑，羟基当量可以例如为90g/eq-250g/eq。
无机填充剂(C)的实例通常包括熔融石英、球形二氧化硅、晶体二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝，这些都是封装材料中的常用物质。从填充到模具中的填充性能考虑，无机填充剂的粒度可以为0.01μm-150μm。
无机填充剂(C)的填充量可以例如是占环氧树脂组合物总重的80wt％或更多，优选为86wt％或更多。当所采用的环氧树脂(A)包括50wt％或更多的通式(1)表示的环氧树脂时，无机填充剂(C)的填充量可以例如为占环氧树脂组合物总重的88wt％或更多。如果填充量过低，环氧树脂组合物固化后的产品的吸水性增加，将导致强度劣化而使耐焊接性不足的结果。
另一方面，无机填充剂(C)的填充量例如为占环氧树脂组合物总重的94wt％或小于94wt％。如果过高，流动性变差，将导致可成型性降低。
固化促进剂(D)可以是能促进环氧树脂中的环氧基与酚树脂中的羟基进行反应的任意化合物，其可选自半导体芯片封装树脂中的环氧树脂组合物所通常采用的物质。具体实例包括含磷化合物，如有机膦、四取代的磷鎓盐化合物和phosphobetaine化合物；含氮化合物，如1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7，苄基二甲基胺以及2-甲基咪唑。
有机磷的实例包括伯膦，如乙基膦和苯基膦；仲膦，如二甲基膦和二苯基膦；叔膦，如三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦和三苯基膦。
四取代的磷鎓盐可以是通式(2)表示的化合物：
上述通式(2)中，P为磷；R1、R2、R3和R4为取代的或未取代的芳基或烷基；A为芳香有机酸的阴离子，该有机酸在芳香环上具有的官能团选自羟基、羧基和巯基；AH为芳香有机酸，其中芳香环上具有至少一个选自羟基、羧基和巯基的基团；a和b为1-3的整数；c为0-3的整数，条件是a＝b。
通式(2)表示的化合物可以按照下述方法制备。首先，溴化四取代的磷鎓盐、芳香有机酸和碱在有机溶剂中混合，搅拌均匀，得到芳香有机酸阴离子溶液。然后，加入水，则沉淀出通式(2)表示的化合物。
通式(2)表示的优选化合物是与磷连接的R1、R2、R3和R4为苯基；AH为芳香环上具有羟基的化合物，即为酚；且A优选为苯酚的阴离子的化合物。
Phosphobetaine化合物可以是通式(3)表示的化合物：
上述通式(3)中，X为氢或具有1-3个碳原子的烷基；Y为氢或羟基；m和n为1-3的整数。
通式(3)表示的化合物可以按照下述方法制备。首先，碘代苯酚和三芳香取代的膦在有机溶剂中均匀混合，用镍作为催化剂，沉淀出产物碘鎓盐。碘鎓盐和碱可在有机溶剂中均匀混合，如果需要，可加入水，使通式(3)表示的化合物沉淀出来。通式(3)表示的化合物可以选自，但不限于：其中X为氢或甲基，Y为氢或羟基的化合物，这些化合物可单独或两个或两个以上联合使用。
固化促进剂(D)的含量可以是占环氧树脂组合物总重的0.1wt％-1wt％，优选为0.1wt％-0.6wt％。如果固化促进剂含量过低，所需要的固化性就不能达到，如果过高，流动性就会劣化。
硅烷偶联剂(E)可以选自环氧硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷和巯基硅烷。但，其可以是在环氧树脂组合物与无机填充剂之间进行反应的而改进环氧树脂组合物和无机填充剂之间的表面强度的不加限制的任意一种化合物。
具有与芳香环的相邻碳原子分别结合的两个或两个以上羟基的化合物(F)(下面指“化合物(F)”)由于硅烷偶联剂(E)的协同效应而显著地改进了粘度和流动性能。硅烷偶联剂(E)是使化合物(F)达到足够效果的必要组成。
这些硅烷偶联剂(E)可以单独使用或两种或两种以上联合使用。硅烷偶联剂(E)的含量是占环氧树脂组合物总重的0.01wt％-1wt％，优选为0.05wt％-0.8wt％，更优选为0.1wt％-0.6wt％。如果含量过低，化合物(F)的作用将可能不充分，则可能会劣化半导体封装件的耐焊接性。如果过高，环氧树脂组合物的吸水性增大，以致半导体封装件的耐焊接性仍会劣化。
包含与芳香环上相邻碳原子分别相连的两个或两个以上羟基的化合物(F)可任选包括除羟基以外的取代基。化合物(F)可以是由通式(4)表示的单环化合物，或由通式(5)表示的多环化合物：
在上述通式(4)中，R1和R5之一为羟基，当一个为羟基时，另一个为氢、羟基或非羟基的取代基；R2、R3和R4为氢、羟基或非羟基的取代基；或多环化合物：
在上述通式(5)中，R1和R7之一为羟基，当一个为羟基时，另一个为氢、羟基或非羟基的取代基；R2、R3、R4、R5和R6为氢、羟基或非羟基的取代基。
通式(4)表示的单环化合物的实例包括儿茶酚、焦棓酚、末食子酸、末食子酸酯及它们的衍生物。通式(5)表示的多环化合物的实例包括1，2-二羟基萘、2，3-二羟基萘等。
尤其是，从流动性和易于控制固化性的角度考虑，上述化合物优选具有与芳香环上的各相邻碳原子分别相连的两个羟基。从捏合过程中的挥发性考虑，核心环可以优选为萘环，其对低挥发性和重量稳定性是有利的。
化合物(F)可以例如是含萘环的化合物，如1，2-二羟基萘、2，3-二羟基萘以及它们的衍生物。这样的化合物可以被用于进一步改进处理环氧树脂组合物的可控性和降低环氧树脂组合物的挥发性。
用作化合物(F)的这些化合物可两种或两种以上联合使用。
化合物(F)的含量可以是占环氧树脂组合物总重的0.01wt％-1wt％，优选为0.03wt％-0.8wt％，更优选为0.05wt％-0.5wt％。当使用通式(1)表示的环氧树脂(A)的含量为50wt％或更多时，化合物(F)的含量可以是占环氧树脂组合物总重的0.01wt％-0.3wt％。如果化合物(F)的含量过低，则可能不能获得与硅烷偶联剂(E)的协同效应带来的期望中的粘度或流动性能；但如果过高，环氧树脂组合物的固化性可能受到抑制，导致固化后的产品的物理性能劣化，因此用于封装半导体芯片的树脂的性能劣化。
尽管本发明的环氧树脂组合物包括上述必要成分(A)至(F)，如果需要，该组合物可以进一步包括添加剂，如阻燃剂(如溴化的环氧树脂和三氧化锑)；脱模剂；着色剂(如炭黑)；低应力添加剂(如硅油和硅橡胶)；以及无机离子交换剂等。
本发明的环氧树脂组合物的制备方法可以为：将成分(A)至(F)均匀混合，并在常温下添加其他添加剂，然后利用合适的设备如热辊、捏合机或挤出机进行熔融捏合，冷却，然后碾磨。
为采用本发明的环氧树脂组合物封装半导体芯片制备半导体装置，可以通过合适的成型步骤，如传递模塑、压缩模塑压缩模塑和注塑成型使组合物成型和固化。
本发明的环氧树脂组合物可适用于封装各种半导体芯片。例如，其可用作表面装配型半导体装置，如QFP(方形扁平封装件)和TSOP(薄型小尺寸封装件)的封装树脂。图1为利用本发明的环氧树脂组合物制得的半导体装置的结构实例的横切面图。半导体芯片1通过固化的冲模粘结材料6被固定在冲模垫2上。金线3将半导体芯片1与引线框4相连。半导体芯片被封装树脂5所封装。
如图1所示的半导体装置可以通过合适的方法，如传递模塑、压缩模塑和注塑成型使上述作为封装树脂5的环氧树脂组合物成型和固化，然后封装半导体芯片1而制得。
由于图1所示的半导体装置是通过包含化合物(F)的封装树脂组合物所封装，化合物(F)包含两个或更多连接在芳香环上相邻碳原子上的羟基，因而封装树脂组合物可获得合适的粘度和流动性能。因此，半导体装置具有良好的可成型性。
利用包含通式(1)环氧树脂的环氧树脂组合物封装半导体芯片，使半导体装置进一步具有优秀的可成型性和耐焊接性。
本发明将参照实施例进行更具体描述，但本发明并不限于实施例。其中，混合比率以重量份表示。
实施例1
联苯型环氧树脂(日本环氧树脂公司，YX4000，环氧当量：195，通式(1)中的“n”平均值为0(零)，熔点：105℃)：6.9重量份；
苯酚芳烷型树脂(Mitsui Chemical Inc.，XLC-LL，羟基当量：174，软化点：79℃)：6.05重量份；
球形熔融石英(平均粒度：30μm)：86.0重量份；
γ-缩水甘油基丙基-三甲氧硅烷：0.6重量份；
三苯基膦：0.2重量份；
2，3-二羟基萘(试剂级)：0.05重量份；
巴西棕榈蜡：0.2重量份；以及
炭黑：0.3重量份
将上述物质在室温下与搅拌机中混合，然后用加热辊在80-100℃进行熔融捏合，冷却，然后碾磨，得到环氧树脂组合物。按照下列方法评价所得环氧树脂组合物。评价结果见表1。
螺旋流动度：利用低压传递塑膜机使环氧树脂组合物成型，成型条件为：温度：175℃下；成型压力：6.9MPa；保持压力的时间：120秒，模具符合EMMI-1-66，然后测定螺旋流动度。螺旋流动度是评判流动性的参数。该参数值越大，流动性越好。单位为“cm”。
固化扭矩比：利用curastometer(orientec Inc.，JSR curastometer TypeIVPS)在成型温度为175℃时开始加热的90秒和300秒后测定扭矩，计算出固化扭矩比(固化扭矩比＝90秒后的扭矩/300秒后的扭矩)。Curastometer测定的扭矩是热硬化参数。固化扭矩比值越大，可固化性越好。单位为“％”。
粘结强度：用在引线框上成型的，体积为2cm×2cm×2cm的样片为测试样，传递模塑的成型条件为：温度175℃，注塑压力：9.8MPa，固化时间：120秒。引线框是镀银的铜框。然后，用自动剪切强度计(DAGE Inc.，PC2400)测定环氧树脂组合物的固化产品与框的剪切强度。单位为“N/mm2”。
实施例2-10和比较实施例1-13
根据表1和表2所示的混合比率，制备环氧树脂组合物，并如实施例1所述方法进行评价。评价结果如表1和表2所示。
实施例11-23和比较实施例14-23
根据表3和表4所示的混合比率，制备环氧树脂组合物，并如实施例1所述的方法进行评价。评价结果如表3和表4所示。
螺旋流动度：按照实施例1的方法测定。
固化扭矩比：按照实施例1的方法测定。
耐焊接-回流裂痕性：采用低压传递模塑机，使其上粘结7cm×7cm×0.5cm硅芯片的14cm×20cm×2.7cm80大小的pQFP引线框(铜)成型，成型条件：温度175℃，注塑时间：10秒，固化时间：90秒，注塑压力：9.8MPa。175℃下固化8个小时后，在85℃和湿度为85％的条件下湿化168个小时，然后通过IR回流，最高温度为260℃，连续通过三次(三次，每次在255℃或更高温度下进行10秒)。然后，利用超声缺陷检测器检测内部裂痕和分层情况。依据10个封装件中芯片分层数和内部裂痕数进行评价。
阻燃性：利用低压传递模塑机制备用于测试阻燃性的，厚度为3.2mm的测试样，制备条件为：模塑温度为175℃，注塑时间：15秒，固化时间：120秒，注塑压力：9.8MPa。依据UL94的说明检测阻燃性。
除实施例1的成分以外的其它成分如下：
双酚A型环氧树脂(日本环氧树脂公司，环氧当量：172，通式(1)中的“n”平均值为0(零)，25℃的熔融粘度：45mPa·sec)；
甲酚酚醛型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.，Ltd.，EOCN 1020-55，环氧当量：198，软化点：55℃)；
苯酚酚醛树脂(羟基当量：104；软化点80℃)；
苯酚联苯芳烷基树脂(Meiwa Kasei Co.，Ltd.，MEH-7851SS，羟基当量：203；软化点65℃)；
γ-巯丙基三甲氧硅烷；
1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7(此后称为“DBU”)；
通式(6)表示的固化促进剂；
通式(7)表示的固化促进剂；
1，2-二羟基萘(试剂级)；
儿茶酚(试剂级)；
焦棓酚(试剂级)；
1，6-二羟基萘(试剂级)；以及
间苯二酚(试剂级)。
表1
| 实施例 | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 联苯型环氧树脂 | 6.9 | 7.0 | 7.2 | 7.0 | 7.0 | 7.1 | 7.2 | 7.0 | 7.1 | 7.0 |
| 苯酚芳烷基树脂 | 6.05 | 5.8 | 5.3 | 5.8 | 5.8 | 5.7 | 5.6 | 5.8 | 5.6 | 5.8 |
| 球形熔融石英 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 |
| γ-缩水甘油基丙基三甲氧硅烷 | 0.6 | 0.3 | 0.1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| γ-巯基丙基三甲氧硅烷 | 0.3 | |||||||||
| 三苯基膦 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |||
| DBU | 0.2 | |||||||||
| 式(6)的固化促进剂 | 0.3 | |||||||||
| 式(7)的固化促进剂 | 0.2 | |||||||||
| 2，3-二羟基萘 | 0.05 | 0.2 | 0.5 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |||
| 1，2-二羟基萘 | 0.2 | |||||||||
| 儿茶酚 | 0.2 | |||||||||
| 焦棓酚 | 0.2 | |||||||||
| 1，6-二羟基萘 | ||||||||||
| 间苯二酚 | ||||||||||
| 巴西棕榈蜡 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 炭黑 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 螺旋流动度 (cm) | 133 | 126 | 120 | 130 | 124 | 105 | 127 | 121 | 132 | 128 |
| 固化扭矩比 (％) | 63 | 65 | 63 | 65 | 66 | 66 | 61 | 65 | 89 | 89 |
| 粘结强度 (N/mm2) | 7.2 | 8.3 | 7.9 | 9.4 | 8.0 | 7.9 | 8.2 | 8.1 | 8.4 | 8.1 |
表2
| 比较实施例 | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 联苯型环氧树脂 | 6.7 | 6.9 | 7.0 | 6.9 | 6.9 | 7.7 | 6.9 | 7.0 | 7.0 | 7.1 | 6.9 | 6.9 |
| 苯酚芳烷基树脂 | 6.0 | 6.1 | 6.2 | 6.1 | 6.1 | 4.0 | 6.1 | 5.8 | 5.8 | 5.7 | 6.1 | 6.0 |
| 球形熔融石英 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 | 86.0 |
| γ-缩水甘油基丙基三甲氧硅烷 | 0.6 | 0.3 | 0.1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |||
| γ-巯基丙基三甲氧硅烷 | 0.3 | |||||||||||
| 三苯基膦 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | ||
| DBU | 0.2 | |||||||||||
| 式(6)的固化促进剂 | 0.3 | |||||||||||
| 式(7)的固化促进剂 | ||||||||||||
| 2，3-二羟基萘 | 0.008 | 1.3 | 0.2 | |||||||||
| 1，2-二羟基萘 | ||||||||||||
| 儿茶酚 | ||||||||||||
| 焦棓酚 | ||||||||||||
| 1，6-二羟基萘 | 0.2 | |||||||||||
| 间苯二酚 | 0.2 | |||||||||||
| 巴西棕榈蜡 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 炭黑 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 螺旋流动度 (cm) | 102 | 85 | 79 | 91 | 86 | 158 | 85 | 86 | 86 | 87 | 81 | 96 |
| 固化扭矩比 (％) | 63 | 66 | 66 | 66 | 66 | 35 | 63 | 62 | 66 | 65 | 65 | 89 |
| 粘结强度 (N/mm2) | 7.0 | 5.5 | 5.7 | 6.3 | 7.2 | 6.6 | 3.1 | 4.6 | 5.4 | 5.5 | 5.2 | 5.7 |
表3
| 实施例 | ||||||||||||||
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | ||
| 联苯型环氧树脂 | 4.75 | 2.45 | 5.45 | 4.78 | 4.45 | 4.75 | 4.75 | 4.75 | 4.75 | 4.75 | 4.73 | 4.73 | ||
| 双酚A型环氧树脂 | 3.40 | |||||||||||||
| 甲酚酚醛型环氧树脂 | 2.44 | |||||||||||||
| 苯酚芳烷基树脂 | 4.25 | 4.17 | 4.22 | 3.98 | 4.25 | 4.25 | 4.25 | 4.25 | 4.25 | 4.22 | 4.22 | |||
| 苯酚酚醛树脂 | 1.96 | |||||||||||||
| 苯酚联苯芳烷基树脂 | 5.55 | |||||||||||||
| 球形熔融石英 | 9O.00 | 90.00 | 93.50 | 88.00 | 90.00 | 9000 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | |
| γ-缩水甘油基丙基三甲氧硅烷 | 0.30 | o.30 | 0.50 | 0.20 | 0.05 | 0.85 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | ||
| γ-巯基丙基三甲氧硅烷 | 0.30 | |||||||||||||
| 三苯基膦 | 0.15 | 0.10 | 0.12 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | ||||
| DBU | 0.15 | |||||||||||||
| 式(6)的固化促进剂 | 0.20 | |||||||||||||
| 式(7)的固化促进剂 | 0.20 | |||||||||||||
| 2，3-二羟基萘 | 0.05 | 0.04 | 0.02 | 0.10 | 0.25 | 0.02 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | ||||
| 1，2-二羟基萘 | 0.05 | |||||||||||||
| 儿茶酚 | 0.05 | |||||||||||||
| 焦棓酚 | 0.05 | |||||||||||||
| 1，6-二羟基萘 | ||||||||||||||
| 间苯二酚 | ||||||||||||||
| 巴西棕榈蜡 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | |
| 炭黑 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| 螺旋流动度(cm) | 100 | 98 | 73 | 102 | 110 | 95 | 102 | 82 | 115 | 105 | 98 | 121 | 105 | |
| 固化扭矩比(％) | 63 | 61 | 65 | 58 | 60 | 65 | 61 | 60 | 59 | 62 | 58 | 94 | 88 | |
| 耐焊接—裂痕性 | 芯片分层 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 内部裂痕 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 阻燃性 | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | |
表4
| 比较实施例 | |||||||||||
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | ||
| 联苯型环氧树脂 | 4.78 | 4.78 | 4.82 | 4.77 | 4.90 | 4.75 | 4.75 | 4.78 | 4.75 | 4.75 | |
| 双酚A型环氧树脂 | |||||||||||
| 甲酚酚醛型环氧树脂 | |||||||||||
| 苯酚芳烷基树脂 | 4.27 | 4.27 | 4.30 | 4.27 | 4.40 | 4.25 | 4.25 | 4.27 | 4.25 | 4.25 | |
| 苯酚酚醛树脂 | |||||||||||
| 苯酚联苯芳烷基树脂 | |||||||||||
| 球形熔融石英 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | 90.00 | |
| γ-缩水甘油基丙基三甲氧硅烷 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |||
| γ-巯基丙基三甲氧硅烷 | 0.30 | ||||||||||
| 三苯基膦 | 0.15 | 0.15 | 0.08 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | ||||
| DBU | 0.15 | ||||||||||
| 式(6)的固化促进剂 | 0.20 | ||||||||||
| 式(7)的固化促进剂 | 0.20 | ||||||||||
| 2，3-二羟基萘 | 0.008 | 0.05 | |||||||||
| 1，2-二羟基萘 | |||||||||||
| 儿茶酚 | |||||||||||
| 焦棓酚 | |||||||||||
| 1，6-二羟基萘 | 0.05 | ||||||||||
| 间苯二酚 | 0.05 | ||||||||||
| 巴西棕榈蜡 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | |
| 炭黑 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | |
| 螺旋流动度 (cm) | 65 | 68 | 120 | 69 | 66 | 67 | 66 | 68 | 79 | 82 | |
| 固化扭矩比 (％) | 65 | 64 | 10 | 65 | 59 | 65 | 64 | 58 | 95 | 88 | |
| 耐焊接—裂痕性 | 芯片分层 | 3 | 2 | Poorreleasing | 2 | 8 | 4 | 3 | 3 | 2 | 4 |
| 内部裂痕 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 阻燃性 | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | V-O | ||
Claims (9)
1.一种用于封装半导体芯片的树脂组合物，其包括：
环氧树脂(A)、
酚树脂(B)、
无机填充剂(C)、
固化促进剂(D)、
硅烷偶联剂(E)以及
化合物(F)，其具有两个或两个以上与芳香环上相邻碳原子相连的羟基。
2.根据权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中，所述树脂组合物包括大于或等于0.01wt％的化合物(F)。
3.根据权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中，所述树脂组合物包括0.01-1wt％的硅烷偶联剂(E)。
4.根据权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中，所述环氧树脂(A)包括50wt％或更多的通式(1)环氧树脂，
在上述通式(1)中，R1表示单键或具有至多3个碳原子的饱和的或不饱和的烃，R2-R9可相同或不同，表示氢或至多4个碳原子的饱和烃，n为平均值大于0且小于等于5的正数。
5.根据权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中，所述化合物(F)包含与所述芳香环上各相邻碳原子分别相连的两个羟基。
6.根据权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中，所述的芳香环为萘环。
7.根据权利要求6所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中，所述化合物(F)包含与所述萘环上各相邻碳原子分别相连的两个羟基。
8.根据权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中，所述树脂组合物包括80wt％-94wt％的无机填充剂(C)。
9.一种半导体装置，其中，半导体芯片被权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物所封装。
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