CN1957013A - 用于封装半导体的树脂组合物及半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于封装半导体的环氧树脂组合物，该组合物具有优异的流动性和成形性，而没有损失抗裂性和阻燃性。该树脂组合物包括具有所述结构的环氧树脂(A)、具有所述结构的酚醛树脂(B)、无机填充剂(C)、硬化促进剂(D)、硅烷偶联剂(E)和其中羟基与构成芳香环的两个或多个相邻碳原子相连的化合物(F)。

Description

用于封装半导体的树脂组合物及半导体装置
技术领域
本发明涉及一种用于封装半导体芯片的树脂组合物及使用该树脂组合物的半导体装置。
背景技术
近年来，由于环氧树脂组合物在生产性、成本和可靠性之间能很好地得到平衡，因而被广泛用于封装半导体芯片。随着半导体装置的大小和厚度不断减小，要求用于封装的环氧树脂组合物粘度降低，强度增加。而且，从环境的角度而言，也日益需要不含如溴化合物和锑氧化物的阻燃剂的具有阻燃性的装置。鉴于这种情况，近来有明显的趋势是使用粘度低的树脂，且在环氧树脂组合物中添加更多的无机填充剂。一个新的趋势是更多的半导体装置是用焊料熔点高于常规焊料的无铅焊料进行安装。使用这种焊料，安装温度必定比常规温度高出约20℃，因此安装的半导体装置的可靠性显著低于现有技术中的装置。因此，通过高级别的环氧树脂组合物改进半导体装置的可靠性的需求也更强烈了，这进一步促使减小树脂的粘度，增加无机填充剂的含量。
可利用低熔融粘度的树脂(参见专利文献1)或通过硅烷偶联剂表面处理无机填充剂增加无机填充剂的含量(参见专利文献2)来维持成形时的低粘度和高流动性是熟知的技术。然而，这些方法都不能同时满足焊接期间中的抗裂性(crack resistance)、高流动性和阻燃性的要求。
因此，专利受让人Sumitomo Bakelite Co.Ltd.提出了包括苯酚芳烷基型环氧树脂和苯酚芳烷基型硬化剂的环氧树脂组合物，其中苯酚芳烷基型环氧树脂含有联苯结构，苯酚芳烷基型硬化剂也含有联苯结构，该组合物具有优异的焊接过程中的抗裂性和阻燃性(专利文献3)。因为这种环氧树脂组合物每分子结构中含有较多芳香环，燃烧环氧树脂组合物时会在模制品表面形成碳化层，从而使进一步的燃烧受到限制，因而该环氧树脂组合物呈现了优异的阻燃性。此外，由于含有芳香环结构使疏水性提高，因而在焊接期间抗裂性也得到改进，并且由于交联点距离的增加而使高温下的弹性模数降低。
专利文献1：日本专利公开号1995-130919
专利文献2：日本专利公开号1996-20673
专利文献3：日本专利公开号1999-140277
发明内容
然而，对于不含阻燃剂并且半导体装置的可靠性提高有很高的需求，还进一步对焊接期间的抗裂性及阻燃性的改进有很高的需求。为实现该目的，考虑到可以使用大量的无机填充剂。然而，由于含有联苯结构的环氧树脂和硬化剂的熔融粘度较高，因此混入大量无机填充剂后会导致流动性和固化性降低。因此，需要找到能满足流动性和固化性二者要求的技术。
根据本发明的一个方面，本发明的一个目的是提供一种用于封装半导体芯片的树脂组合物，其具有优异的焊接期间的抗裂性、阻燃性、流动性和固化性，还提供了使用该树脂组合物的半导体装置。
本发明因此提供了：
(1)用于封装半导体芯片的树脂组合物，其包括：
由通式(1)表示的环氧树脂(A)：
其中，各R可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基；n是平均数，其为1至5的正数；
由通式(2)表示的酚醛树脂(B)：
其中，R1表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基；R2与羟基共同形成苯酚、α-萘酚或β-萘酚结构；R3和R4是分别引入R2和R1中的基团，分别表示氢或具有10个或10个以下的碳原子的烃基，R3和R4可相同或不同；n是平均数，其为1至10的正数；
无机填充剂(C)；
固化促进剂(D)；
硅烷偶联剂(E)；以及
化合物(F)，其含有芳香环，在芳香环上至少两个相邻环碳原子分别与羟基相连；
(2)根据(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)的含量不低于0.01重量％；
(3)根据(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述硅烷偶联剂(E)的含量不低于0.01重量％，并不高于1重量％；
(4)根据(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)含有芳香环，在芳香环上两个相邻环碳原子分别与羟基相连；
(5)根据(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)的芳香环为萘环；
(6)根据(5)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)含有萘环，该萘环上两个相邻环碳原子分别与羟基相连；
(7)根据(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述无机填充剂(C)的含量不低于80重量％且不高于92重量％；以及
(8)一种半导体装置，其中半导体芯片被(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物所封装。
进一步，由通式(2)表示的化合物包括以下由通式(2’)表示的化合物：
其中，R5表示亚苯基或亚联苯基；各R6可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基；n是平均数，其为1至5的正数；
如上所述，本发明提供了用于封装半导体芯片的树脂组合物，其具有优异的成形时的流动性和成形性，而没有损失焊接期间的抗裂性和阻燃性，这是常规技术所难以实现的，因此提供了适用于封装在表面安装的半导体芯片的环氧树脂组合物。
具体实施方式
本发明的用于封装半导体芯片的树脂组合物将通过以下实施方式进行说明。本领域技术人员会认识到采用本发明的教导可以实施很多替代方式，本发明并不仅限于用于说明目的的所述实施方式。
用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的实施方式中的环氧树脂组合物包括由以下通式(1)表示的环氧树脂(A)、由以下通式(2)表示的酚醛树脂(B)、无机填充剂(C)、固化促进剂(D)、硅烷偶联剂(E)和含有芳香环且其中至少两个相邻环碳原子分别与羟基相连的化合物(F)。因此提供了用于封装半导体芯片的树脂组合物，其具有优异的焊接期间的抗裂性、阻燃性、流动性和固化性。
以下对上述各组分进行描述。
可用于本实施方式的环氧树脂(A)包含了以下通式(1)的结构：
Figure A20058001700100072
在通式(1)中，各R可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基，如甲基、乙基和叔丁基；n是每分子链所含亚苯基和亚苯氧基(oxyphenylene)结构单元数目的平均数，表示1至5的正数，优选为1至3的正数。
与常规使用的含有亚苯基结构的组合物相比，使用环氧树脂(A)的用于封装半导体芯片的树脂组合物含有较少量的芳香环。尽管实施方式中的树脂组合物显示阻燃性略有下降，但由于其具有较小的分子结构而呈现了低粘度、高固化性、高玻璃转化温度Tg和加热期间的弯曲强度优异的性质。此外，由于该组合物具有低粘度，因而可包含大量的无机填充剂，从而弥补树脂本身的略微减弱的阻燃性；由于低吸水性从而实现了焊接期间的优异抗裂性。且，该组合物还呈现了高玻璃转化温度Tg，从而使高温维持性—半导体装置可靠性之一的性能得到了提高。
由通式(1)表示的环氧树脂(A)的具体实例如式(3)所示，但环氧树脂(A)不仅限于该实例：
Figure A20058001700100081
其中，n为平均数，其表示1至5的正数。
只要不会使通式(1)表示的环氧树脂的效果变差，通式(1)表示的环氧树脂可与其它环氧树脂共同使用。所述其它环氧树脂包括含有环氧基的单体、低聚物和聚合物，例如苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂；晶体型环氧树脂，如联苯基型环氧树脂、芪型环氧树脂、对苯二酚环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚A环氧树脂；邻-甲酚酚醛清漆环氧树脂、双环戊二烯修饰的苯酚环氧树脂、以及萘酚环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用或两种或多种联合使用。
考虑到用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的抗潮可靠性，优选环氧树脂(A)中的离子杂质如钠离子和氯离子要尽可能地少。从固化性角度考虑，环氧树脂(A)的环氧当量优选不低于100g/eq，不高于500g/eq。
可用于本发明的酚醛树脂(B)包括以下通式(2)的结构。
Figure A20058001700100091
式(2)中，R1表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基；各R2与羟基共同形成苯酚、α-萘酚或β-萘酚结构。R2之间可相同或不同。R3和R4是分别引入R2和R1中的基团，R3和R4可相同或不同，分别表示氢或具有10个或10个以下的碳原子的烃基，如甲基、乙基和叔丁基；n是每个分子链中含有亚苯基或亚萘基结构部分和亚苯氧基或亚萘氧基结构部分的单元数目的平均值，是1至10，优选为1至5的正数。
如上所述的酚醛树脂(B)在亚苯氧基结构和/或亚萘氧基结构之间含有疏水性亚苯基结构或疏水性和刚性的亚苯基结构或亚萘基结构。因此，与采用酚醛清漆树脂的环氧树脂组合物相比，采用酚醛树脂(B)的环氧树脂组合物的固化产品的交联点之间的距离较长，因而高温时的弹性模量较低，从而与半导体芯片、有机衬底和金属衬底的粘结性好。芳香结构是疏水性的，且其只含有少量的酚羟基，因而能实现环氧树脂组合物的低吸水性。使环氧树脂组合物的抗焊性(solder resistance)得到提高是可能的。而且，在含有亚萘基结构的化合物中，由于受亚萘环导致的刚性影响的玻璃转化温度Tg的提高以及受平面结构导致的分子之间的作用影响的线性膨胀系数的降低，使表面面安装(area-surface-mount)型半导体封装件的低热变形性得到改进成为可能。含有酚羟基(-R2(OH)-)的芳香基可以是苯酚、α-萘酚或β-萘酚。尤其是当使用萘酚时，其与含有上述亚萘基结构的化合物类似，由于玻璃转化温度Tg的提高和线性膨胀系数的降低而获得热变形性降低的改进效果，还由于分子中含有大量的芳香碳，使阻燃性也得到了改进。
由通式(2)表示的酚醛树脂(B)包括含有亚苯基结构的苯酚芳烷基型树脂、含有亚联苯基结构的苯酚芳烷基型树脂以及含有亚苯基结构的萘酚芳烷基结构树脂。然而，只要含有由通式(2)表示的结构就可以，而对上述树脂没有限制。
由通式(2)表示的酚醛树脂(B)也可与其它酚醛树脂共同使用，只要所述其它酚醛树脂不会损害通式(2)表示的酚醛树脂(B)的作用效果。
所述其它酚醛树脂可包括酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、三苯酚甲烷型酚醛树脂、萜修饰的酚醛树脂、二环戊二烯修饰的酚醛树脂。这些联合使用的酚醛树脂从固化性角度考虑优选羟基当量数为90-250g/eq。
可用于本实施方式的无机填充剂(C)包括熔融石英、球形石英、晶体石英、氧化铝、氮化硅和氮化铝，这些都是用于封装材料的常用材料。从填入模具中的性能考虑，无机填充剂的粒径可不小于0.01μm且不大于150μm。无机填充剂(C)的添加量可以是，例如不低于环氧树脂组合物总量的80重量％且不高于92重量％。当填充量过低时，环氧树脂的固化产品的热变形性和吸水性就会增加，导致强度变差，从而使抗焊性不足。当填充量过高时，环氧树脂组合物的流动性会变差，导致成形性变差。因此，无机填充剂(C)的含量被设置在上述范围内，以使环氧树脂组合物各方面性能有良好的平衡。
可用于本实施方式的固化促进剂(D)可以是能促进环氧树脂的环氧基与酚醛树脂的羟基之间的反应的任何化合物，可以选自常用于作为半导体芯片封装材料的环氧树脂组合物中的固化促进剂。具体实例包括含磷化合物，如有机膦、四取代的鏻化合物和磷甜菜碱(phosphobetaine)化合物；以及含氮化合物，如1，8-二氮双环(5，4，0)-十一烯-7、苄基二甲基胺和2-甲基咪唑。
有机膦的实例包括一级膦，如乙基膦和苯基膦；二级膦，如二甲基膦和二苯基膦；三级膦，如三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦和三苯基膦。
四取代的鏻化合物包括由通式(4)表示的化合物：
Figure A20058001700100101
在通式(4)中，P为磷；R7、R8、R9和R10是取代或未被取代的芳基，如单甲基取代的苯基、单乙基取代的苯基，或烷基，如乙基、丁基、己基；A是芳香有机酸的阴离子，该芳香有机酸的芳香环上至少有一个选自羟基、羧基和巯基的官能基；AH是芳香有机酸，该芳香有机酸的芳香环上至少有一个选自羟基、羧基和巯基的官能基；a和b是不小于1且不大于3的整数；c是不小于0且不大于3的整数，条件是a＝b。
由通式(4)表示的化合物可以如下制备得到。首先，四取代的溴化鏻、芳香有机酸和碱混合在有机溶剂中，均匀混合得到溶液体系中的芳香有机酸阴离子。然后，加入水得到由通式(4)表示的化合物的沉淀。由通式(4)表示的化合物优选为其中与磷相连的R7、R8、R9和R10是苯基；AH是芳香环上具有羟基的化合物，即苯酚；A优选为苯酚阴离子的化合物。
磷甜菜碱化合物包括由通式(5)表示的化合物：
在通式(5)中，X是氢或具有1至3个碳原子的烷基；Y是氢或羟基；m和n是1至3的整数。
由通式(5)表示的化合物可以如下制得。首先，作为三级膦的三芳基取代的膦和重氮盐相互混合。然后三芳基取代的膦和重氮盐的重氮基发生重氮化反应得到目标化合物。然而并不仅限于上述方法。
可用于本实施方式的固化促进剂(D)的含量可以不小于环氧树脂组合物总量的0.1重量％，也不大于总重的1重量％。当固化促进剂(D)的量过小时，环氧树脂组合物就不能获得理想的固化程度。当其含量过大时，环氧树脂组合物的流动性就会变差。因此，固化促进剂(D)的含量设置在上述范围内，以使环氧树脂组合物各方面的性能有良好的平衡。
可用于本实施方式中的硅烷偶联剂(E)可以选自环氧硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷和巯基硅烷。然而，不做任何限定，其可为任何能在环氧树脂组合物和无机填充剂之间反应而改进环氧树脂组合物和无机填充剂之间界面强度的物质。后面提到的化合物(F)与硅烷偶联剂通过协同作用显著改进粘度和流动性。为了使化合物(F)能够获得足够的效果，硅烷偶联剂(E)是必要的。硅烷偶联剂(E)可单独使用或者两种或者多种联合使用。本实施方式的硅烷偶联剂(E)的含量针对环氧树脂组合物总重而言可不小于0.01重量％且不大于1重量％，优选不小于0.05重量％且不大于0.8重量％，更优选不小于0.1重量％且不大于0.6重量％。当硅烷偶联剂(E)含量过低时，其与化合物(F)的协同作用就不够。当硅烷偶联剂(E)含量过高时，环氧树脂组合物吸水性就增强。在上述两种情况下，用环氧树脂组合物封装半导体芯片时的抗焊性变差。因此，硅烷偶联剂(E)的含量被设置在上述范围内以使环氧树脂组合物在封装半导体芯片中具有优良的抗焊性。
含有芳香环且其中至少两个相邻环碳原子与羟基相连的化合物(F)(以下称化合物(F))可任选包含非羟基的取代基。化合物(F)可以是由通式(6)表示的单环化合物或由通式(7)表示的多环化合物。
Figure A20058001700100121
在通式(6)中，R11和R15之一是羟基，也就是说，一个是羟基而另一个是氢、羟基或非羟基的取代基，如烷基R12、R13和R14是氢、羟基或非羟基的取代基。
Figure A20058001700100122
在通式(7)中，R16和R12之一是羟基，也就是说，一个是羟基而另一个是氢、羟基或非羟基的取代基，如烷基；R17、R18、R19、R20和R21是氢、羟基或非羟基的取代基。
由通式(6)表示的单环化合物的实例包括儿茶酚、焦棓酚、末食子酸、末食子酸酯及其衍生物。由通式(7)表示的多环化合物的实例包括1，2-二羟基萘、2，3-二羟基萘及其衍生物。尤其是，从易于控制流动性和固化性角度而言，优选利用含有芳香环且其中两个相邻环碳原子分别与羟基相连的化合物。从捏合步骤期间的挥发性的角度考虑优选利用母环为萘环的化合物，萘环可利于降低挥发性和提高重量稳定性。综上所述，化合物(F)可以是例如1，2-二羟基萘、2，3-二羟基萘及其衍生物等的含有萘环的化合物。化合物(F)可以两种或多种联合使用。
化合物(F)的含量针对环氧树脂组合物总重而言可不小于0.01重量％，优选不小于0.01重量％且不大于1重量％，更优选不小于0.03重量％且不大于0.8重量％，尤其是不小于0.05重量％且不大于0.5重量％。当化合物(F)含量过低时，其与硅烷偶联剂(E)的协同可能得不到期望的粘度或者流动性能。当化合物(F)含量过高时，环氧树脂组合物的固化反应会受到抑制导致所得固化产品物理性能变差，以致作为用于封装半导体芯片的树脂组合物的性能变差。因此，化合物(F)的含量被设置在上述范围内以使环氧树脂组合物在上述性质方面具有良好平衡。
尽管本实施方式的环氧树脂组合物包括上述组分(A)至(F)为必要组分，如果需要该组合物可进一步包含包括脱模剂、着色剂、低应力添加剂、无机离子交换剂等各种添加剂，所述脱模剂，例如为如巴西棕榈蜡等的天然蜡、如聚乙烯蜡等的合成蜡、如硬脂酸、硬脂酸锌等的高级脂肪酸及其金属盐或石蜡等；所述着色剂，例如为炭黑和红色氧化铁等；所述低应力添加剂，例如为硅油和硅橡胶等；所述无机离子交换剂，例如为氧化铋水合物等。
本实施方式的环氧树脂组合物可如下制得：在室温下，将组分(A)至(F)和其它添加剂在混合器中混合，然后用如热辊、捏合机或者挤出机的适宜设备进行熔融捏合，冷却，粉碎。
用如上所述的本实施方式的环氧树脂组合物封装半导体芯片得到半导体装置时，可将该组合物通过适宜的模制方法模制和固化，所述模制方法如为传递模塑、压缩模塑和注射模塑。
实施例1
通过以下实验例对本发明进行说明，但本发明并不仅限于这些实施例。化合物比例是指重量比。
实验例1
将下述原料于室温下在混合器中混合，然后在80-100℃下用热辊熔融捏合，冷却，粉碎，得到环氧树脂组合物：
苯酚苯基芳烷基型环氧树脂(环氧当量为235；式(1)中的“n”为3.0；熔点为52℃)：6.8重量份；
苯酚联苯基芳烷基型树脂(MEH-7851SS；Meiwa Kasei Co.，Ltd.，羟基当量为203；式(2)中的“n”为1.5；软化点为66℃；R1是亚联苯基；R2(OH)是苯酚，R3是氢，R4是氢)：5.9重量份；
球形熔融石英(平均粒径为30μm)：86.0重量份；
三苯基膦：0.2重量份；
γ-缩水甘油基丙基-三甲氧基硅烷：0.6重量份；
2，3-二羟基萘：0.05重量份；
巴西棕榈蜡：0.2重量份；以及
碳黑：0.3重量份。
所得环氧树脂组合物如下进行评价，评价结果见表1。
旋流；在如下条件下对实验例1中的环氧树脂组合物进行低压传递模塑：温度为175℃，模塑压力为6.9MPa，压力保持时间为120秒，采用符合EMMI-1-66的模具。然后测量旋流。旋流是表示流动性的参数。旋流值越大，流动性越好。所得数值的单位是“cm”。
固化扭矩比：利用curastometer(JSR Curastometer Type IVPS，Orientec Inc.)，在模具温度为175℃下开始加热，90秒和300秒后测定扭矩。然后，计算固化扭矩比，固化扭矩比＝(90秒后的扭矩)/(300秒后的扭矩)。curastometer所测的扭矩是热刚性的参数。固化扭矩比越大，固化性越好。所得数值的单位是“％”。
吸水系数：用传递模塑机，在如下条件下制备直径为50mm、厚度为3mm的模塑产品：模塑温度为175℃，注射压力为7.4Mpa，固化时间为2分钟，然后在175℃下后固化8个小时。所得模制产品在温度为85℃，相对湿度为85％的条件下湿化168个小时。通过测量湿化后重量的变化得到吸水系数。所得数值单位为“重量％”。
阻燃性：厚度为3.2mm的用于测定阻燃性的测试片是在如下条件下制得：模塑温度为175℃，注射时间为15秒，固化时间为120秒，注射压力为9.8MPa，按照UL94的说明测试阻燃性。
焊接期间的抗裂性：用低压传递模塑机模制100pQFP框(铜框)，该铜框尺寸为14×14×1.4mm，其上粘附着尺寸为6×6×0.30mm的硅芯片，模制条件为：模塑温度为175℃，注射时间为10秒，固化时间为90秒，注射压力为9.8MPa。然后在175℃下后固化8个小时。所得模制产品在温度为85℃，相对湿度为85％的条件下湿化48个小时，然后经过连续三次峰值温度为260℃的IR回流(每次在255℃或更高的温度下进行10秒)。然后利用扫描式超声波显微镜检查内部裂纹和分层情况。基于10个封装件的芯片和封装树脂之间的分层以及内部裂纹进行评价。
实验例2-29
根据表1和表2中的混合比例，如实验例1所述制备、评价环氧树脂组合物，进行评价。评价结果示于表1和表2。
所采用的不同于实验例1的组分如下所示。
联苯基型环氧树脂(YX4000H，Japan Epoxy Resin Inc.，熔点为105℃；环氧当量为191)；
苯酚苯基芳烷基型树脂(XLC-4L，Mitsui Chemical Inc.，软化点为65℃；羟基当量为165；式(2)中的“n”为3.4；R1是亚苯基；R2(OH)是苯酚，R3是氢，R4是氢)；
萘酚苯基芳烷基型树脂(SN-485，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd.；软化点为85℃；羟基当量为210；式(2)中的“n”为1.6；R1是亚苯基；R2(OH)是β-萘酚，R3是氢，R4是氢)；
酚醛清漆树脂(PR-HF-3，Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.；软化点为80℃；羟基当量为105)；
γ-巯基丙基三甲氧基硅烷；
1，8-二氮双环(5，4，0)-十一-7-烯(以下都称为“DBU”)；
由通式(8)表示的固化促进剂：
Figure A20058001700100151
由通式(9)表示的固化促进剂：
1，2-二羟基萘；
儿茶酚；
焦棓酚；
1，6-二羟基萘；和
间苯二酚。
表1
  实验例
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17
  苯酚苯基芳烷基型环氧树脂   6.8   6.9   6.8   6.6   7.0   7.5   6.8   3.3   6.9   9.0   5.8   6.9   6.9   6.9   6.9   6.8   6.9
  联苯基型环氧树脂   3.3
  苯酚联苯基芳烷基型树脂   5.9   5.9   5.9   5.7   6.0   6.3   5.9   7.8   5.0   5.9   5.9   5.9   5.9   5.9   5.9
  苯酚苯基芳烷基型树脂   5.3
  萘酚苯基芳烷基型树脂   6.1
  球形熔融石英   86.0   86.0   86.0   86.0   86.0   86.0   86.0   86.0   86.0   82.0   88.0   86.0   86.0   86.0   86.0   86.0   86.0
  三苯基膦   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
  DBU   0.2
  式(8)的固化促进剂   0.3
  式(9)的固化促进剂   0.2
  γ-缩水甘油基丙基-三甲氧基硅烷   0.6   0.3   0.1   0.9   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  γ-巯基丙基三甲氧基硅烷   0.3
  2，3-二羟基萘   0.05   0.2   0.5   0.2   0.02   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   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
  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   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
  碳黑   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  旋流(cm)   95   90   85   92   95   98   92   123   98   155   80   90   91   92   86   93   91
  固化扭矩比(％)   63   62   61   63   62   69   88   61   64   59   67   62   63   62   62   87   82
  吸水系数(％)   0.16   0.16   0.16   0.17   0.16   0.18   0.15   0.20   0.16   0.25   0.14   0.16   0.16   0.16   0.16   0.16   0.16
  阻燃性UL-94   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0
  焊接期间的抗裂性n/10   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
表2
  实验例
  18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29
  苯酚苯基芳烷基型环氧树脂   7.0   8.9   7.0   7.1   7.0   6.9   6.9   7.0   6.9   7.0
  联苯基型环氧树脂   6.2   8.3
  苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂   6.0   6.6   6.0   6.2   6.1   5.9   5.9   6.0   6.0   6.0
  酚醛清漆树脂   4.0   4.5
  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
  三苯基膦   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
  DBU   0.2
  式(8)的固化促进剂   0.3
  式(9)的固化促进剂   0.2
  γ-缩水甘油基丙基-三甲氧基硅烷   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  2，3-二羟基萘   0.2   0.2   0.2   0.008   0.2
  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
  碳黑   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3   0.3
  旋流(cm)   59   140   78   102   65   74   92   77   78   62   73   69
  固化扭矩比(％)   69   55   73   64   64   68   62   62   63   69   82   80
  吸水系数(％)   0.16   0.19   0.24   0.27   0.16   0.15   0.16   0.16   0.16   0.16   0.17   0.15
  阻燃性UL-94   v-0   v-1   v-1   Burnt   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0   v-0
  焊接期间的抗裂性n/10   0   5   6   8   0   3   3   0   0   0   0   0
实验例1-17的所有环氧树脂组合物都显示了优异的流动性、固化性、低吸水性、阻燃性和焊接期间的抗裂性。没有使用通式(1)表示的环氧树脂的实验例19，其流动性很好，但固化性低，阻燃性不够好。实验例19的环氧树脂组合物的吸水性好，因而导致抗焊性差。没有使用通式(2)表示的酚醛树脂(B)的实验例20，其环氧树脂组合物的固化性好，但流动性和阻燃性差。实验例20的环氧树脂组合物的吸水性好，因而导致抗焊性差。既没有使用通式(1)表示的环氧树脂(A)，也没有使用通式(2)表示的酚醛树脂(B)的实验例21，其环氧树脂组合物在低吸水性、阻燃性和焊接期间的抗裂性方面表现得更不好。没有使用硅烷偶联剂(E)的实验例23和24，其环氧树脂组合物与有机衬底和金属衬底的粘结性不好，以致该环氧树脂组合物在焊接期间的抗裂性差。没有使用或使用不足含有芳香环且其中至少两个相邻环碳原子分别连有羟基的化合物(F)的实验例18、22、23、25、26、27、28和29中的环氧树脂组合物的流动性差，导致在封装半导体芯片中会引起问题，如线变形、填充不良等。如上所述，使用本发明的环氧树脂组合物可提供流动性、固化性、阻燃性和焊接期间的抗裂性各方面平衡很好的半导体装置部件。
显然，本发明并不局限于上述实施方式，没有背离本发明范围和精神的任何修饰和变化都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.用于封装半导体芯片的树脂组合物，其包括：
由通式(1)表示的环氧树脂(A)：
其中，各R可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基；n是平均数，其为1至5的正数；
由通式(2)表示的酚醛树脂(B)：
Figure A2005800170010002C2
其中，R1表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基；R2与羟基共同形成苯酚、α-萘酚或β-萘酚结构；R3和R4是分别引入R2和R1中的基团，分别表示氢或具有10个或10个以下的碳原子的烃基，R3和R4可相同或不同；n是平均数，其为1至10的正数；
无机填充剂(C)；
固化促进剂(D)；
硅烷偶联剂(E)；以及
化合物(F)，其含有芳香环，在芳香环上至少两个相邻环碳原子分别连有羟基。
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，其中所述化合物(F)的含量不低于0.01重量％。
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，其中所述硅烷偶联剂(E)的含量不低于0.01重量％且不高于1重量％。
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，其中所述化合物(F)含有芳香环且在芳香环上至少两个相邻环碳原子分别连有羟基。
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)的芳香环为萘环。
6.根据权利要求5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)含有萘环且该萘环上两个相邻环碳原子分别连有羟基。
7.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，其中所述无机填充剂(C)的含量不低于80重量％且不高于92重量％。
8.一种半导体装置，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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