CN1854186A - 半导体密封用环氧树脂组合物及半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环氧树脂组合物，其特征在于，其含有：(A)用下述通式(1)表示的萘型环氧树脂，(m、n表示0或1、R表示氢原子、碳原子数1～4的烷基或苯基、G表示含缩水甘油基的有机基团，但上述通式(1)100质量份中，含m＝0、n＝0的化合物为35～85质量份、m＝1、n＝1的化合物为1～35质量份)；(B)一分子中至少具有1个取代或未取代的萘环的酚醛树脂固化剂；(C)无机质填充剂及(D)选自稀土类氧化物或水滑石化合物中的至少一种化合物。本发明的环氧树脂组合物的流动性良好，同时线膨张系数小、具有高玻璃化转变温度，并显示低吸湿性，无铅焊锡裂缝性也优良的固化物。

Description

半导体密封用环氧树脂组合物及半导体装置
技术领域
本发明涉及流动性良好，同时线膨张系数小、具有高玻璃化转变温度，并显示低吸湿性，无铅焊锡开裂性、耐热可靠性、耐湿可靠性也优良的半导体密封用环氧树脂组合物及采用该树脂组合物的固化物进行密封的半导体装置。
背景技术
此前，半导体器件以树脂密封型二极管、晶体三极管、IC、LSI、超LSI为主流，环氧树脂与其它热固化性树脂相比，由于成型性、粘接性、电学特性、机械特性、耐湿性等优良，故一般用环氧树脂组合物来密封半导体装置。然而，近几年来，伴随着电子仪器向小型化、轻量化、高性能化的市场发展，半导体元件的高集成化更加进展，在促进半导体装置的安装技术中，对作为半导体密封材料使用的环氧树脂的无铅化要求更加严格。
例如，高密度安装性优良的球网格阵列(BGA)或QFN等，近年变成了IC及LSI主流，由于仅在该包装物的一个面密封，故成型后翘曲成为大的问题。此前，作为改善翘曲的方法之一，可以举出加大树脂的交联密度、提高玻璃化转变温度的方法，但由于无铅化引起的焊锡温度上升，在高温的弹性模量高，吸湿性也升高，故在焊锡再流平(リフロ一)后，在环氧树脂固化物与基板的界面产生剥离、半导体元件与半导体树脂膏的界面产生剥离的问题。另一方面，通过采用交联密度低的树脂，高密度填充无机填充剂，低吸水性、低膨胀率、高温的低弹性模量化得到改善，可有效期待耐再流平性，但由于变成高粘度化，成型时的流动性受损。另外，由于玻璃化转变温度低，高温下的可靠性产生问题。
特许第3137202号公报(专利文献1)公开了一种环氧树脂组合物，其特征在于，在含有环氧树脂和固化剂的环氧树脂组合物中，作为环氧树脂，采用1，1-双(2，7-二缩水甘油氧基-1-萘基)链烷。该环氧树脂的固化物，具有极好的耐热性，并且，耐湿性也很优良，可以克服一般的高耐热环氧树脂固化物具有的硬而脆的缺点。
另外，特开2005-15689号公报(专利文献2)公开了一种环氧树脂组合物，其特征在于，以含有1，1-双(2，7-二缩水甘油氧基-1-萘基)链烷(a1)及1-(2，7-二缩水甘油氧基-1-萘基)-1-(2-缩水甘油氧基-1-萘基)链烷(a2)与1，1-双(2-缩水甘油氧基-1-萘基)链烷(a3)的环氧树脂(A)与固化剂(B)作为必须成分，在上述(a1)与上述(a2)与上述(a3)的合计100重量份中，含(a3)40～95重量份。即，阐述了因流动性、固化性降低，故上述通式(i)中，m＝0，n＝0的化合物达到含40质量份～95质量份是优选的。
[化3]
Figure A20061007489000051
(m、n表示0或1，R表示氢原子、碳原子数为1～4的烷基、或苯基，G表示含有缩水甘油基的有机基团)
【专利文献1】特许第3137202号公报
【专利文献2】特开2005-15689号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供流动性良好，同时线膨张系数小、具有高玻璃化转变温度，并显示低吸湿性，无铅焊锡开裂性、耐热可靠性、耐湿可靠性也优良的半导体密封用环氧树脂组合物及采用该树脂组合物的固化物进行密封的半导体装置。
本发明者等，为了达到上述目的进行悉心探讨的结果发现，组合使用下述通式(1)的特定的环氧树脂及特定的酚醛树脂、特别是通式(2)，可以得到流动性良好的，同时线膨胀系数小的、具有高的玻璃化转变温度、并显示低吸湿性，另外，通过使用选自稀土类氧化物或水滑石化合物的至少1种或1种以上的化合物，在高温下长期保管时离子性杂质降低，能够得到耐热可靠、耐湿可靠性优良的固化物的半导体密封用环氧树脂组合物，从而完成本发明。
因此，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物、及采用该固化物密封的半导体装置，优选的是，在树脂基板及金属基板的一个面上安装半导体元件，实质上仅将安装了该半导体元件的树脂基板面及金属基板面侧的单面进行密封的半导体装置，其特征在于，该半导体密封用环氧树脂组合物含有：
(A)以下列通式(1)表示的萘型环氧树脂：
【化4】
(m、n表示0或1，R表示氢原子、碳原子数为1～4的烷基或苯基、G表示含有缩水甘油基的有机基团，其中，在100质量份的上述通式(1)中，含有35～85质量份的m＝0、n＝0的萘型环氧树脂、1～35质量份的m＝1、n＝1的萘型环氧树脂)。
(B)一分子中至少具有1个取代或未取代的萘环的酚醛树脂；
(C)无机质填充剂；
(D)选自稀土类氧化物或水滑石化合物的至少1种化合物。
优选的是含有以下列通式(2)表示的酚醛树脂(B)固化剂的上述记载的环氧树脂组合物：
【化5】
Figure A20061007489000062
(R1，R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基，或苯基，p为0～10的整数)。
本发明的半导体密封用环氧树脂组合物，流动性良好，同时线膨张系数小、具有高玻璃化转变温度，并显示低吸湿性、优良的耐断裂性，由于高温下长期保管时离子性杂质降低，故给出耐热可靠性、耐湿可靠性也良好的固化物。因此，采用本发明的半导体密封用环氧树脂组合物的固化物进行密封的半导体装置在产业上特别有用。
附图说明
图1表示用于耐再流平性测定的IR再流平条件。
具体实施方案
下面对本发明作更详细地说明。
[(A)环氧树脂]
本发明中使用的环氧树脂(A)含有上述通式(1)的萘型环氧树脂，在100质量份的通式(1)中，含有35～85质量份的m＝0、n＝0萘型环氧树脂、含有1～35质量份的m＝1、n＝1的萘型环氧树脂是必要的。
通式(1)的合计100质量份中，当m＝0、n＝0的化合物含量低于35质量份时，树脂组合物的粘度升高，流动性降低，当超过85质量份时，因树脂组合物的交联密度极度降低而固化性低下，另外，玻璃化转变温度也降低，故不是优选的。而且，当m＝1、n＝1的化合物超过35质量份时，交联密度上升，玻璃化转变温度上升，高温下的弹性模量也变高，是不理想的。另外，从得到的环氧树脂组合物的固化性、耐热性、高温弹性模量优良的方面考虑，m＝0、n＝0的化合物含量为45～70质量份、m＝1、n＝1的化合物含量为5～30质量份是优选的。
特开2005-15689中指出，因流动性、固化性的降低，m＝0，n＝0的化合物为40～95重量份是优选的。然而，本发明使用的环氧树脂(A)也具有上述那样的萘结构，通过定义通式(1)表示的m＝1、n＝1的化合物的含量，则呈现流动性良好，同时线膨张系数小，具有高玻璃化转变温度，并显示低吸湿性，耐焊锡裂缝性优良。
作为这种环氧树脂，具体的可以举出如下：
【化6】
Figure A20061007489000081
【化7】
Figure A20061007489000082
【化8】
Figure A20061007489000083
(式中，R、G的含义同上)。
作为R，具体的可以举出氢原子、甲基、乙基、丙基等烷基、或苯基，G作为含有缩水甘油基的有机基团，具体的可以举出用下式表示的基团等。
【化9】
还有，在本发明中，作为环氧树脂成分，除上述特定的环氧化合物(A)以外，也可与其它环氧树脂合用。作为其它环氧树脂，没有特别的限定，可以举出，原来公知的环氧树脂，例如，苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、三苯酚丙烷型环氧树脂等三苯酚链烷型环氧树脂、联苯基型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、联苯基芳烷基型环氧树脂、杂环型环氧树脂、上述以外的含萘环的环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等双酚型环氧树脂、芪型环氧树脂、卤化环氧树脂等，可以使用这些中的1种、2种或2种以上。
此时，上述特定的环氧树脂(A)的配合量相对于环氧树脂(上述特定的环氧树脂(A)+其它的环氧树脂)为50～100质量％、70～100质量％是特别优选的。上述萘型环氧树脂的配合量低于50质量％时，有时得不到充分的耐热性、再流平性、吸湿特性等。
[(B)固化剂]
本发明的环氧树脂组合物的(B)成分的酚醛树脂，用作(A)成分的环氧树脂的固化剂，本发明中，使用一分子中至少具有1个或1个以上的取代的或未取代的萘环的酚醛树脂。优选的是用下列通式(2)表示的酚醛树脂。
【化10】
Figure A20061007489000091
(R1，R2分别独立地表示氢原子、碳原子数为1～4的烷基、或苯基，p为0～10的整数)。
R1，R2为氢原子、甲基、乙基、丙基等烷基、或苯基。
通过使用具有这种萘环的酚醛树脂固化剂，可以得到线膨张系数小、玻璃化转变温度高、在玻璃化转变温度或该温度以上的温度区域的弹性模量低的，低吸水性的固化物，故将本发明的环氧树脂组合物作为半导体装置的密封材料使用时，热冲击时的耐断裂性改善，另外，包装物(パツケ一ジ)的翘曲也得到改善。用通式(2)表示的具有萘环的酚醛树脂的具体例，可以举出下列化合物(3)～(6)。
【化11】
【化12】
Figure A20061007489000101
【化13】
【化14】
还有，本发明的环氧树脂组合物的(B)成分的酚醛树脂，除上记特定的苯酚化合物以外，也可与其它的酚醛树脂合用。作为其它的酚醛树脂，没有特别的限定，可以举出，原来公知的酚醛树脂，例如，苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂等的酚醛清漆型酚醛树脂、苯酚芳烷基型酚醛树脂、联苯基芳烷基型酚醛树脂、联苯基型酚醛树脂、三苯酚甲烷型酚醛树脂、三苯酚丙烷型酚醛树脂等三苯酚链烷型酚醛树脂、脂环式酚醛树脂、杂环型酚醛树脂、双酚A型酚醛树脂、双酚F型酚醛树脂等双酚型酚醛树脂等，可以使用这些中的1种或2种或2种以上。
此时，上述式(2)的特定的酚醛树脂(B)的配合量相对于酚醛树脂(上述式(2)的特定的酚醛树脂(B)+其它的酚醛树脂)为25～100质量％，特别优选40～80质量％。当上述萘型环氧树脂的配合量低于25质量％时，往往得不到充分的耐热性、吸湿特性、翘曲特性等。
在本发明中，对(A)成分环氧树脂、(B)成分酚醛树脂的配合比例没有特别的限定，但相对于环氧树脂中所含的环氧基1摩尔，固化剂中所含的酚性羟基的摩尔比优选0.5～1.5、特别优选0.8～1.2的范围。
[(C)无机填充剂]
作为本发明的环氧树脂组合物中配合的(C)成分的无机填充剂，通常可配合在环氧树脂组合物中使用。例如，可以举出熔融二氧化硅、结晶性二氧化硅等二氧化硅类、氧化铝、氮化硅、氮化铝、硼氮化物、氧化钛、玻璃纤维、三氧化锑等。这些无机填充剂的平均粒径或形状及无机填充剂的填充量没有特别的限定，但为了无铅，并提高耐焊锡裂缝性及阻燃性，在环氧树脂组合物中，在不损伤成型性的范围内尽可能多量填充是优选的。
此时，作为无机填充剂的平均粒径、形状，平均粒径为3～30μm、特别是5～25μm的球状熔融二氧化硅是特别优选的。在这里，平均粒径可以用例如采用激光衍射法等的粒度分布测定装置等，作为重量平均值(或中径值)等求出。还有，上述无机填充剂，为了增强树脂与无机填充剂的结合强度，用硅烷偶合剂、钛酸盐偶合剂等偶合剂预先进行表面处理后进行配合是优选的。
作为该硅烷偶合剂，优选使用γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等环氧硅烷类；N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、等氨基硅烷类；γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等巯基硅烷类；咪唑化合物与γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的反应物等硅烷偶合剂。这些既可单独用1种，也可2种或2种以上组合使用。
另外，对表面处理中所用的偶合剂的配合量及表面处理方法，没有特别的限定。
无机填充剂的填充量，相对于上述(A)环氧树脂与(B)固化剂(酚醛树脂)的总量100质量份优选200～1100质量份，特别是500～800质量份是优选的，当填充量低于200质量份时，膨张系数变大，包装物的翘曲增大，施加在半导体元件上的应力增加，有时引起包装物特性劣化，另外，由于树脂量相对于全体组合物的量增多，因此吸湿性显着降低，耐开裂性也下降。另一方面，当超过1100质量份时，成型时的粘度变高，有时成型性变差。另外，该无机填充剂为全体组合物的75～91质量％、特别是78～89质量％的含量是优选的，83～87质量％的含量是特别优选的。
[(D)稀土类氧化物或水滑石化合物]
本发明中使用的选自(D)稀土类氧化物或水滑石化合物的至少1种化合物，是为了捕捉离子性杂质及中和固化物的酸度而使用的。
水滑石可以使用原来公知的。具体的可以是特许第2501820号、第2519277号、第2712898号、第3167853号、特公平06-051826、特开平09-118810、特开平10-158360、特开平11-240937、特开平11-310766、特开2000-159520、特开2000-230110、特开2002-080566等中记载的任何1种，已经确认这些可以提高耐湿可靠性、耐热特性。
特别是下述通式(7)表示的化合物，作为半导体密封材料的捕捉离子材料，可以举出优选的多种使用例。
MgxAly(OH)2x+3y+2z(CO3)2·mH2O            (7)
(x，y，z分别具有0＜y/x≤1，0≤z/y＜1.5的关系，m表示整数)。
稀土类氧化物对磷酸离子、有机酸离子等的捕捉能力优良，并且即使在高温、高湿下，金属离子也不溶出。然而，对环氧树脂组合物的硬化性也无影响。
作为稀土类氧化物，可以举出氧化镧、氧化钆、氧化钐、氧化铥、氧化铕、氧化钕、氧化铒、氧化铽、氧化镨、氧化镝、氧化钇、氧化镱、氧化钬等。
本发明中，从上述水滑石化合物及稀土类氧化物中选择至少1种，优选2种或2种以上来使用。作为添加量，未作特别限定，但优选对(A)、(B)成分的合计量100质量份为2～20质量份，特别优选3～10质量份。当添加量少于2质量份时，有时得不到充分的离子捕捉效果，而当大于20质量份时，有时引起流动性下降。
[其他配合成分]
在本发明的密封树脂组合物中，还可根据需要进一步配合各种添加剂。例如，可添加配合咪唑化合物、叔胺化合物、磷类化合物等固化催化剂、负载钼酸锌的氧化锌、负载钼酸锌的滑石、磷腈化合物、氢氧化镁、氢氧化铝等阻燃剂、热塑性树脂、热塑性弹性体、有机合成橡胶、硅酮类等低应力剂、巴西棕榈(カルナバ)蜡、氧化聚乙烯、褐煤酸酯等蜡类、炭黑、ketjen黑等着色剂等。
另外，在本发明中，为了促进环氧树脂与固化剂的固化反应，采用固化促进剂是优选的。该固化促进剂只要是能促进固化反应的物质即可而没有特别的限定，例如可以使用三苯基膦、三丁基膦、三(对甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、三苯基膦·三苯基硼烷、四苯基膦·四苯基硼酸酯、三苯基膦-苯醌加成物等磷类化合物、三乙胺、苄基二甲胺、α-甲基苄基二甲胺、1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一碳烯-7等叔胺化合物、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑化合物等。
固化促进剂的配合量为有效量，上述磷类化合物、叔胺化合物、咪唑化合物等用于促进环氧树脂和固化剂(酚醛树脂)的固化反应的固化促进剂，相对于环氧树脂与固化剂的总量100质量份优选0.1～3质量份，特别优选0.5～2质量份。
作为脱模剂成分，没有特别的限定，可全部使用公知的脱模剂。例如巴西棕榈蜡、米蜡、聚乙烯、氧化聚乙烯、褐煤酸、作为褐煤酸与饱和醇、2-(2-羟乙基氨基)-乙醇、乙二醇、丙三醇等的酯化合物的褐煤酸蜡；硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、乙烯与醋酸乙烯的共聚物等，这些既可1种单独使用，也可2种或2种以上组合使用。
作为脱模剂的配合比例，相对于(A)及(B)成分的总量100质量份为0.1～5质量份、更优选的是0.3～4质量份。
[环氧树脂组合物的配制等]
作为将本发明的密封树脂组合物配制为成型材料的一般方法，可以按规定的组合比例配合环氧树脂、固化剂、无机质填充剂、其它添加物，将其用混合器等充分混合均匀后，用热辊、捏合机、挤出机等，进行熔融混合处理，然后使冷却固化，粉碎至适当大小，作为成型材料。
还有，组合物用混合机等进行充分混合均匀时，为得到更好的保存稳定性，或用硅烷偶合剂等预先进行表面处理等作为润湿是优选的
这里，作为硅烷偶合剂，可以举出γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对-苯乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧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、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基丙基)四硫化物、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。在这里，关于表面处理中使用的硅烷偶合剂量及表面处理方法没有特别的限定。
这样得到的本发明的半导体密封用树脂组合物，可有效用于各种半导体装置的密封，此时，作为最一般的密封方法，可以举出低压传递模塑成型法。还有，本发明的密封用树脂组合物的成型温度在150～185℃下为30～180秒，后固化优选在150～185℃进行2～20小时。
此时，本发明的环氧树脂组合物在树脂基板或金属基板的一面搭载了半导体元件的半导体装置中，可以有效地使用于仅仅密封搭载了该半导体元件的树脂基板面或金属基板面一侧的单面，因此，合适地使用于球格阵列(ボ一ルグリツドアレイ)或QFN等包装物的密封。
实施例
下面示出实施例及比较例，对本发明进行具体地说明，但本发明不受下列实施例的限制。还有，以下的例子中，“份”均为质量份。
「实施例1～6、比较例1～4」
把表2所示的成分用热双辊机熔融混合至均匀、冷却、粉碎，得到半导体密封用环氧树脂组合物。使用的原材料如下所示。
(环氧树脂)
在上式(1)中的环氧树脂中，对m、n值不同的下列结构环氧树脂(i)～(iii)，按照其配合比率，可以使用表1的环氧树脂(一)～(四)、及(五)联苯基芳烷基型环氧树脂(NC3000：日本化药(株)制商品名)。
【化15】
G用 表示。
环氧树脂(i)(m＝0、n＝0)
【化16】
Figure A20061007489000151
环氧树脂(ii)(m＝1且n＝0、m＝0且n＝1)
【化17】
环氧树脂(iii)(m＝1、n＝1)
【化18】
Figure A20061007489000153
表1
        环氧树脂配合比例
  (i)   (ii)   (iii)
  环氧树脂(一)   60   30   10
  环氧树脂(二)   50   35   15
  环氧树脂(三)   100   0   0
  环氧树脂(四)   50   0   50
(酚醛树脂)
酚醛树脂(六)：用下式表示的酚醛树脂
【化19】
                 q＝0～10的混合物
酚醛树脂(七)：用下式表示的酚醛树脂
【化20】
                 r＝0～10的混合物
酚醛清漆型酚醛树脂(八)：TD-2131(大日本インキ化学工业(株)制商品名)
(无机填充剂)
球状熔融二氧化硅((株)龙森制造，商品名)
(离子捕集材料)
离子捕集材料(九)：水滑石化合物DHT-4A-2(协和化学(株)制造，商品名)
离子捕集材料(十)：氧化镧(III)(信越化学工业(株)制造，商品名)
离子捕集材料(十一)：氧化钇(III)(信越化学工业(株)制造，商品名)
离子捕集材料(十二)：铋类化合物IXE-500(东亚合成(株)制造，商品名)
(其他添加剂)
固化促进剂：三苯基膦(北兴化学(株)制)
脱模剂：巴西棕榈蜡(日兴フアインプロダクツ(株)制)
硅烷偶合剂：KBM-403、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制)
对这些组合物测定以下诸特性。结果示于表2。
(a)旋流值
使用以EMMI标准为基准的模具，在175℃、6.9N/mm2、成型时间120秒的条件下进行测定。
(b)熔融粘度
采用高化式流动实验仪，在10kgf/cm2的加压下，用直径1mm的喷嘴，于温度175℃测定粘度。
(c)玻璃化转变温度、线膨张系数
使用以EMMI标准为基准的模具，在175℃、6.9N/mm2、成型时间120秒的条件下进行测定。
(d)吸水率
175℃、6.9N/mm2、成型时间2分的条件下成型直径50×3mm的圆盘，于180℃进行4小时后固化，将其在85℃/85％RH的恒温恒湿器中放置168小时，测定吸水率。
(e)包装物翘曲量
采用0.40mm厚的BT树脂基板的包装物尺寸为32×32mm、厚为1.2mm、在其上安装10×10×0.3mm的硅晶片，以175℃、6.9N/mm2、固化时间2分的传递模塑条件进行成型，然后，在175℃进行5小时后固化，制作尺寸为32×32mm，厚度为1.2mm的包装物，将其用激光三维测定机测定包装物对角线方向的高度位移，把位移差的最大值作为弯曲量。
(f)耐再流平性
把包装物翘曲量测定中使用的包装物于85℃/60％RH的恒温恒湿器中放置168小时使吸湿后，用IR再流平装置，在下列图1的IR再流平条件下3次通过后，用超声波探测装置，观察内部的开裂发生状况与剥离发生状况。
(g)长时间高温保管后的萃取水离子性杂质浓度
于175℃、6.9N/mm2、成型时间2分钟的条件下成型直径50×3mm的圆盘5块，于180℃进行4小时后固化的样品，于175℃保管1000小时。然后，用圆盘磨碎机进行粉碎，过75μm目筛，向通过150μm的粉碎物10g中添加离子交换水50g，在耐压容器内于125℃进行20小时萃取。用离子色谱法、原子吸光法等测定过滤液的电导率、pH、各种杂质浓度。
(i)耐热可靠性
把形成了5μm宽、5μm间隔的铝布线的6×6mm大小的硅芯片，与14pin-DIP框架(42合金)粘接，再把芯片表面的铝电极与导线框架用25μmφ的金属线进行金属丝连接后，在其中把环氧树脂组合物在成型条件175℃、6.9N/mm2、成型时间120秒进行成型，于180℃进行4小时后固化。对20个该包装物在175℃的氛围气中施加-10V的直流偏压，放置1000小时后，调查电阻值的平均值。
(i)耐湿可靠性
把形成了5μm宽、5μm间隔的铝布线的6×6mm大小的硅芯片，与14pin-DIP框架(42合金)粘接，再把芯片表面的铝电极与导线框架用25μmφ的金属线进行金属丝连接后，在其中把环氧树脂组合物在成型条件175℃、6.9N/mm2、成型时间120秒进行成型，于180℃进行4小时后固化。将20个该包装物在130℃/85％RH的氛围气中施加-20V的直流偏压，放置500小时后，调查发生铝腐蚀的包装物数。
[表2]
                             实施例                      比较例
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
  (A)环氧树脂   (一)   59   59   48   62   63   65
  (二)   59
  (三)   60
  (四)   57
  (五)   12   66
  (B)酚醛树脂   (六)   41   40   19   11   41.0   40   43   34
  (七)   4.1
  (八)   19   26   3.5
  (C)无机填充材料   600   600   600   600   600   600   600   600   600   600
(D)离子捕集材料   (九)   6   3   3   10
  (十)   6   3   5
  (十一)   3   10   3
  (十二)   5
  其他添加剂   固化促进剂   1.5   1.5   15   1.5   1.5   1.5   1.5   1.5   1.5   1.5
  脱模剂   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1
  硅烷偶合剂   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1
  旋流   cm   130   140   128   129   125   126   145   105   120   120
  熔融粘度   Pa·s   7   6   8   8   8   8   5   12   11   10
  玻璃化转变温度   ℃   153   150   144   147   142   155   133   160   132   140
  线膨胀系数   ppm   8   7   8   8   8   7   9   7   11   12
  吸水率   ％   0.15   0.16   0.16   0.16   0.19   0.17   0.18   0.2   0.18   0.27
  元件翘曲量   um   28   35   38   45   56   22   120   20   250   230
  耐再流平性   开裂   不良数   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   4/20   0/20   8/20
  剥离   不良数   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   9/20   0/20   15/20
  长期高温保管后   电导率   mS/m   10   6   5   5   4   6   18   20   14   10
  pH   6.4   6.2   6.5   6   64   6.6   4.6   4.9   6.4   45.5
  Na离子   ppm   2   2   ＜1   ＜1   ＜1   ＜1   5   3   2   2
  Cl离子   ppm   11   7   8   8   5   7   22   8   7   5
  硝酸离子   ppm   ＜1   ＜1   ＜1   ＜1   ＜1   ＜1   2   2   ＜1   50
  甲酸离子   ppm   60   40   35   38   25   37   85   90   70   65
  耐热可靠性   Ω   30   25   22   25   20   20   70   30   80   ∞(断线)
  耐湿可靠性   不良数   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   0/20   20/20   10/20   11/20   5/20

Claims (7)

1.一种环氧树脂组合物，其特征在于，含有：(A)用下列通式(1)表示的萘型环氧树脂：
【化1】
Figure A2006100748900002C1
(m、n表示0或1，R为氢原子、碳原子数1～4的烷基或苯基，G表示含缩水甘油基的有机基团，其中，在100质量份的上述通式(1)中，含有35～85质量份的m＝0以及n＝0的萘型环氧树脂、含有1～35质量份的m＝1以及n＝1的萘型环氧树脂)；
(B)一分子中至少含有1个取代或未取代的萘环的酚醛树脂固化剂；
(C)无机质填充剂；
(D)选自稀土类氧化物或水滑石化合物中的至少1种化合物。
2.按照权利要求1中所述的环氧树脂组合物，其中，酚醛树脂(B)含有用通式(2)表示的酚醛树脂：
【化2】
Figure A2006100748900002C2
(R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基、或苯基，p为0～10的整数)。
3.按照权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其特征在于，全部酚醛树脂100质量份中含有25～100质量份的通式(2)的酚醛树脂。
4.按照权利要求1～3的任何一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，(D)成分是用下述通式(7)表示的化合物：
MgxAly(OH)2x+3y+2z(CO3)2·mH2O    (7)
(x、y、z分别具有0＜y/x≤1，0≤z/y＜1.5的关系，m为整数)。
5.按照权利要求1～3的任何一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，(D)成分为选自氧化镧、氧化钆、氧化钐、氧化铥、氧化铕、氧化钕、氧化铒、氧化铽、氧化镨、氧化镝、氧化钇、氧化镱、氧化钬的稀土类氧化物。
6.一种半导体装置，其采用权利要求1～5中任何一项所述的环氧树脂组合物的固化物进行密封。
7.按照权利要求6中所述的半导体装置，其特征在于，在树脂基板及金属基板的单面上安装半导体元件，安装了该半导体元件的树脂基板及金属基板面侧实质上仅在单面上进行密封。
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