TW201120128A - Semiconductor-encapsulating resin composition and semiconductor device - Google Patents

Semiconductor-encapsulating resin composition and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
TW201120128A
TW201120128A TW099120222A TW99120222A TW201120128A TW 201120128 A TW201120128 A TW 201120128A TW 099120222 A TW099120222 A TW 099120222A TW 99120222 A TW99120222 A TW 99120222A TW 201120128 A TW201120128 A TW 201120128A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
resin
compound
resin composition
semiconductor
group
Prior art date
Application number
TW099120222A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI477551B (zh
Inventor
Masahiro Wada
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co filed Critical Sumitomo Bakelite Co
Publication of TW201120128A publication Critical patent/TW201120128A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI477551B publication Critical patent/TWI477551B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/62Alcohols or phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/24Di-epoxy compounds carbocyclic
    • C08G59/245Di-epoxy compounds carbocyclic aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/3218Carbocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/62Alcohols or phenols
    • C08G59/621Phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H01L23/3128Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation the substrate having spherical bumps for external connection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/34Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/342Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3424Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms non-conjugated, e.g. paracyclophanes or xylenes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/4501Shape
    • H01L2224/45012Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015Cross-sectional shape being circular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01012Magnesium [Mg]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01019Potassium [K]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301Thyristor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/156Material
    • H01L2924/157Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2924/15738Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950 C and less than 1550 C
    • H01L2924/15747Copper [Cu] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

201120128 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本=明係關於半導體密封用樹脂組成物及半導體裝置。 【先前技術】 半導體裝置係基於半導體元件之保護、電絕緣性之確保、 操作性之容易化等目的,而進行贿,由於生產性或成本、 可靠性等優越,故藉環氧樹脂組成物進行之轉移成形成為主 流。為^應電子機器之小型化、輕量化、高性能之市場要 求’不僅是半導體元件之高積體化、半導體裝置之小型•高 密度化,如表面安裝般之新穎的接合技術亦開始開發、實用 :此種軸動向錢及至半導體軸關脂組成物 ,要求 性月b正逐年高度化、多樣化。 :列:’關曰於表面安裂所使用之焊錫’係在環境問題之背景 下朝無鉛焊錫的轉換進 者”、、釔知錫的融點係較習知之鉛 /錫知錫向,迴焊安田 24〇 26〇〇r w皿度由白知的220〜240t變高為 240〜260 C,而有容易 離、以習知之密封用抖 縣置内之樹脂裂痕或剝 另外,習知 成物則耐谭性不足的情形。 °之岔封用樹脂組成物中, 下’係使用含漠環氧樹㈣氧1^難燃性之目的 環境保護1全邮 〜_ ’但近年來由 硯點而言,廢降 高漲。 此·#化合物的聲勢 再者,近汽車—“料_為前提的 099120222 電 3 201120128 制!1益I及’在此等用途上,要求於較習知個人電腦或家電 西更嚴苛之^^下的動作可靠性。尤其在車載用途上,係 高溫保管特性作為必要W。(:之 向溫下半導體裝置必須能維持其動作、機能。 ^為白知技術’雖提案有組合具有萘骨架之環氧樹脂、具 有:丁、月木之盼剔日硬化劑,以提高高溫保管特性與财焊性的 手(專利文獻1 2)’或藉由調配含碌酸化合物,以提高高 溫保管特性_祕的料(專散獻3、4),但此等均有对 燃性、連續成形性、耐焊性之均衡難以稱得上充分的情形。 如上述’在車載用電子機器之小型化與普及時,係要求均衡 佳地滿足了 _性、耐焊性、高溫保管雜、連續成形性的 密封用樹脂組成物。 專利文獻1 :日本專利特開號公報 專利文獻2 :曰本專利特開平〇6_21628〇號公報 專利文獻3 :日本專利特開2〇〇3_292731號公報 專利文獻4:日本專利特開2〇〇4_43613號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題) 本發明係提供一種耐燃性、耐焊性、高溫保管特性及連續 成形性之均衡優越的半導體密封用樹脂組成物,以及使用該 半導體密封用樹脂組成物的半導體裝置。 (解決問題之手段) 099120222 201120128 此種目的係藉由下述[1]〜[6]記載之本發明所達成。 [1]一種半導體密封用樹脂組成物,其特徵為含有:含有下 述一般式(1)所示之成分之酚樹脂(A); 環氧樹脂(B);與 _ 無機填充劑(C)。 [化1] (RDe. (OH〉2, r λ於,_0_01_CH2— (OH) 2 (1) V. (一般式(1)中,鍵結於同一萘基上之2個羥基係鍵結於萘環 上之不同碳原子,R1彼此獨立為碳數1〜60之烴基,a彼此 獨立為0〜5之整數,b彼此獨立為0〜4之整數。η為1〜10 之整數。) [2]如[1]之半導體密封用樹脂組成物,其中,上述酚樹脂(Α) 係含有上述一般式(1)中之R1為下述一般式(2)所示之基的 成分。 [化2]
V R2 I \—71" R3 (R4)c m
-H ⑵ (一般式(2)中,R2及R3彼此獨立為氳原子、碳數1〜3之烴 基,R4彼此獨立為碳數1〜3之烴基,c彼此獨立為0〜4之 整數,m為1〜5之整數。) 099120222 5 201120128 [3] 如[1]或[2]之半導體密封用樹脂組成物,其中,上述酚樹 脂(A)係於總酚樹脂(A)中,含有上述一般式(1)中n=0〜2之 成分50質量%以上且100質量%以下。 [4] 如[1]至[3]中任一項之半導體密封用樹脂組成物,其中, 上述酚樹脂(A)係於總酚樹脂(A)中,含有上述一般式(1)中 n=0之成分25質量%以上且70質量%以下。 [5] 如[2]至[4]中任一項之半導體密封用樹脂組成物,其中, 上述酚樹脂(A)係於凝膠滲透層析(G P C)測定方法之面積換 算法中,於總酚樹脂(A)中,含有R1為上述一般式(2)所示 之基之成分20面積%以上且80面積%以下。 [6] —種半導體裝置,其係使用[1]至[5]中任一項之半導體密 封用樹脂組成物,對半導體元件進行密封而成。 (發明效果) 根據本發明,可提供耐燃性、耐焊性、高溫保管特性及連 續成形性之均衡優越的半導體密封用樹脂組成物,以及使用 該半導體密封用樹脂組成物的半導體裝置。 【實施方式】 上述目的及其他目的、特徵及優點係可根據下述較佳的實 施形態及隨附圖式而進一步了解。 使用圖式,針對本發明之半導體密封用樹脂組成物及半導 體裝置的較佳實施形態進行詳細說明。又,圖式說明中係對 同一元件標示同一符號,並省略重複的說明。 099120222 6 201120128 本發明之半導體密封用樹脂組成物的特徵在於含有.下述 一般式(1)所示之酚樹脂(A);環氧樹脂(B);與無機填充劑 (C)〇 [化3]
上述一般式⑴中,鍵結於同-萘基上之2個_鍵結 於萘環上之不同碳原子,R1彼此獨立為碳數丨〜的之炉美, a彼此獨立為〇〜5之整數,b彼此獨立為〇〜4之整數。打為 1〜10之整數。本發明之酚樹脂(Α)係含有上述一般式(1)中η 為1〜10之整數的第1成分與上述一般式(1)中〇之整數 的第2成分。 本發明係使用一般式(1)所示之酚樹脂(A)(以下有時稱為 「酚樹脂(A)j )。該酚樹脂係於分子中含有萘骨架與伸聯笨 基骨架。藉此,提升耐燃性,並使硬化物彈性係數維持為車— 低,並提升疏水性,藉此亦使耐焊性提升。此認為係因芳香 族構造之每重複單位的含有率變高所致。 另外,酚樹脂(A)由於在構造中之萘環上具有2個酚性羥 基,故該羥基與環氧樹脂之環氧基反應,交聯點間距離局= 性地變短’故半導體密封⑽脂組成物之硬化物的破璃轉移 溫度變高,表現優越的硬化性特性。 099120222 7 201120128 白 向向溫保管與 具有英骨力…“ 手法’可舉例如組合 〆、丁 八展氣樹脂斑具有萃骨牟夕必4士丄 配含磷酸之化、東 之盼樹脂硬化劑’或調 輝化㈣Λ 文獻3、4)’但有此等樹脂組成物的 更降低、連續成形性降低的情形。 另一方面’該使用了 _m(A)之半導體密封用樹脂組成 物’係藉由於㈣m(A)之構造巾含有伸韓基芳烧基骨架 與萘二醇”,而使由使職_m(A)之铸難封用樹 脂組成物所形成的硬化物具有具備高耐焊性與耐燃性,且兼 具高溫保管性與連續成形性的特徵。 本發明之上述盼樹脂(A)係於半導體密封用樹脂組成物 中,上述—⑷之重複單錄η若為〇〜1G職特別限 定。更佳係η為〇〜5。若為此範園,則在將半導體密封用樹 脂組成物進行加熱熔融混合或混練時,可良好地進行混練。 特佳係η=0-2。若為此範圍,則可得到流動性亦優越的半導 體密封用樹脂組成物。 酚樹脂(Α)之η=0〜2之成分的含量並無特別限定,較佳係 於總酚樹脂(Α)中含有η=〇〜2之成分50〜1〇〇質量以下, 在未特別明系之下’「〜」表示包括上限值與下限值卜再者, 酚樹脂(Α)中之η=0〜2之成分的含量,係相對於總酚樹脂 (Α),較佳為質量%以上、更佳70%以上。藉由將酚樹脂 (Α)中之η=0〜2之成分的含量設為上述範圍内,則可得到节 動性優越的半導體也、封用樹脂組成物。 099120222 8 201120128 (八)之n==〇之成分的含有比例的上限值並無特別限 十於够樹脂(A)總量’較佳為70質量%以下、更住6 質量%以下一 , 6〇 右n=0成分之含有比例為上述上限值内,則可 付到耐燃性及耐焊性優越的半導體密封用樹脂組成物。齡樹 ()n 0成分之含有比例的下限值並無特別限定,較佳 為25質量% °从上、更佳35質量%以上。若η=〇成分之含有 比例為上述下限值内,則不易發生酚樹脂單獨的黏連,且使 〇知(八)之半導體密封用樹脂組成物可表現優越的流 動特f生耐固點性及低吸水性。為了使㈣成分之含有比例 S為上述較佳範圍’可藉後述方法進行調整。 尚且’如奉利文獻1所記載般組合習知之具有萘骨架的環 氧樹脂與具有萘骨架之酚樹脂硬化劑,以提高高溫保管特性 〃 t焊〖生的手法中,在黏度高而流動性降低、或黏度減低的 隋況則有於成型裝置内(25°C〜30°C)待機中樹脂組成物彼 此固黏m送不良的問題。 相對於此,本發明之使用了酚樹脂(A)的半導體密封用樹 脂組成物,係流動性與耐S)黏性之均衡優越。 一身又式(1)所示之驗樹脂(A)中的R1為碳數1〜60之烴基, 彼此可為相同或相異。藉由將碳數設為⑼以下,則可使半 導體密封用樹脂組絲之㈣減變低、提升流動性。a表 示鍵、、,。於㈤奈環上之取代基幻的數,a彼此獨立為 之1數。更佳係3為〇〜3表示鍵結於苯環上之取代基幻 099120222 201120128 的數,b彼此獨爻為〇〜4之整數。更佳係b為〇〜 一般式(1)中之R1若為碳數1〜6 0則無特別限制 …&刮。可舉例 二丁基、正戊基、 如甲基、乙基、兩基、正丁基、異丁基、第三 2-甲基丁基、3-f基丁基、第三戊基、正己基、丨_甲基戊美、 2-曱基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2,2_二甲^丁 2,3-二甲基丁基、2,4_二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、3,4_二 甲基丁基、4,4->甲基丁基、2-乙基丁基、丨_乙基丁基、環 己基、苯基、苄基、曱基苄基、乙基苄基、萘基、聯苯基等, 可為此等羥基之重複鍵結者,或2種以上之羥基鍵結者。較 佳係具有苯基、爷基、曱基苄基、乙基苄基、萘基、聯苯基 等之芳香族環構造,更佳係相當於下述一般式(2)所示之基 的苄基、f基节基、乙基节基。在將取代基R1設為具有芳 香族環構造的情況’由提升半導體密封用樹脂組成物之耐濕 性的觀點而言為奴佳,進而在將取代基R1設為一般式(2)
定性的觀,點而言屬較佳。
099120222 10 201120128 次(2)中’ R2及R3彼此獨立為氫原子或碳數1〜3之 ' 破此獨立為鍵結於苯壞上任·一位置之碳數1〜3的 烴基,
Q ^ Q φ之整數 > 重複單位數m為1〜5之整數。更佳係c 為0〜3之康 t數。又,更佳係m為1〜3之整數。於此,上述 中之一般式(2)之m合計數,較佳為1〜5之整數、 更佳1〜3 5 ^ <整數。 酸樹脂f Λ、 、Α)中之屬於一般式(2)所示之基的成分的含有比 例並無 算去中 ^限疋,於後述凝膠滲透層析(GPC)測定的面積換 相對於酚樹脂(A)總量,含有比例之上限值較佳為 80面積% i ρ /θ 乂下、更佳65面積%以下。若為上述上限值内, 二到與環氧樹脂之反應性、流動性優越的半導體用樹脂 組成物。> 若為上、,、值較佳為20面積%以上、更佳40面積%以上。 ··、、丈卞限值範圍内,則耐濕性與保存性優越。 脂⑷總量’屬於R1為一般式(2)所示之基的 成/刀的比例,例如可如下述般算出。 進行紛樹脂⑷之凝膠渗透層析(Gpc)測定,藉由聚苯乙稀 換异求得對應於所檢測出之波峰的各成分分子量,由所檢測 出之波峰面積之比算出對應於所檢測出之波峰的各成分含 有比例。 尚且,由GPC測定所得之圖表的錢峰構造,可分離為 各分餾物後藉由NMR分析或pD_Ms分析予以確認。 099120222 11 201120128 本發明之凝膠滲透層析(GPC)測定係如下述般進行。Gpc 裝置係由泵、注射器、保護管柱、管柱及檢測器所構成。測 定時,使用四氫呋喃(THF)作為溶媒。泵之流速為〇 5ml/分 鐘。保護管柱係市售之保護管柱(例如,東曹(股)製TSK guardC0lumn HHR_L:徑 6 0mm、管長 4〇mm),管柱係 市售之聚苯乙烯凝膠管柱(東曹(股)製 TSK-GELGMHHR_L ··徑 7·δηπη、管長 30mm)複數根直列連 接。檢測器使用示差折射率計(RI檢測器。例如WATERS公 司製示差折射率(RI)檢測器W2414)。於測定前,使保護管 柱、管柱及檢測器内部穩定於40ΐ。試料係準備調整為濃 度3〜4mg/ml之酚樹脂的THF溶液,將其藉注射器注入約 50〜150μ1進行測定。在試料解析時,使用藉單分散聚笨乙 烯(以下稱為PS)標準試料所作成的標準曲線。標準曲線係繪 出PS分子量之對數值與PS波峰測出時間(保持時間),使^ 回歸3次式者。作為標準曲線作成用之標準pg試料,係使 用昭和電工(股)製Shodex Stander SL-105系列之型號 S-1.0(波峰分子量1〇6〇)、S-1.3(波峰分子量丨31〇)、S 2 〇(波 峰分子量1990)、S-3.0(波蜂分子量2970)、S_4 5(波峰分子 量4490)、S-5.0(波峰分子量5030)、s_6 9(波峰分子量693〇)、 S-11(波峰分子量10700)、S-20(波峰分子量W900卜 本發明之半導體密封用樹脂組成物所使用的酚樹脂(A), 例如可藉由將下述一般式(3)所示之伸聯苯化合物與下述— 099120222 12 201120128 般式(4)所示之萘二醇化合物,於酸性觸媒下進行反應而獲 得。在R1為具有一般式(2)所示構造的情況,係於盼樹脂之 反應中、或酚樹脂之反應後,將下述一般式(5)或下述一般 式(6)所示之节基化合物使用酸性觸媒而導入取代基。 [化5] xch2
CH2X (R1)b (R1)
b 式中之X表示羥基、鹵原子、碳數1〜4之烷氧基。R1彼 此獨立為碳數1〜60之烴基,b彼此獨立為0〜4之整數。於 此,一般式(3)之Rl、b係與上述一般式(1)相同。 [化6] (R1)a (4) (OH)2 式中鍵結於同一萘基之2個羥基係鍵結於萘環上之不同 碳原子,R1彼此獨立為碳數1〜60之烴基,a彼此獨立為0〜5 之整數。於此,一般式(4)之IU、a係與上述一般式(1)相同。 [化7] Y—十一0 ⑸ R3 式中之Y若為可與萘環反應之取代基則無特別限定。例 如表示羥基、鹵原子、碳數1〜4之烷氧基。R2、R3彼此獨 立為氫原子、碳數1〜3之羥基,R4彼此獨立為碳數1〜3之 099120222 13 201120128 經基,C彼此獨立為〇〜4 敕* 馬u〜4之整數。於此’—般式(5)之R2 R3、R4、c係與上述一般式⑺相同。 [化8] (R4)c
(R4)c ⑹ 式中之R2及R3彼此獨立為氫原子、碳數Η之煙基, R4彼此獨立為碳數1〜3之烴基,C彼此獨立為0〜4之Ζ。 於此,-般式⑹之❿们心〜係與上述一般式⑺相同。 齡樹脂(A)之原料所使用的伸聯苯基化合物,若為一般式 (3)所示之化學構造則無特別限定。可舉例如Μ,·雙氯甲基 聯苯、4,4’-雙溴曱基聯苯、4,4、雙碘甲基聯苯、4,4,·雙羥曱 基聯苯、4,4、雙甲氧基甲基聯苯、3,3,,5,5、四甲基_4,4,_雙 氯甲基聯苯、3,3’,5,5’-四甲基·4,4,-雙漠甲基聯苯、3,3,,5,5,_ 四甲基4,4 -雙磺甲基聯苯、3,3,,5,5,_四甲基雙經甲基 聯苯、3,3’,5,5’-四甲基_4,4,_雙〒氧基甲基聯苯等。此等可 單獨使用1種’亦可併用2種以上。 此等之中,由取得容易性的觀點而言,較佳為4,4,-雙甲 氧基甲基聯苯’由可削減聚合觸媒、可減少雜質之觀點而 言,較佳為4,4,-雙氣甲基聯苯。 尚且,在Χ為鹵原子的情況,由於反應時所副產生之鹵 化虱發揮作為酸性觸媒的作用,故無需於反應系中添加酸性 觸媒’可#由添加少量水而使反應迅速開始。 099120222 201120128 紛樹脂(A)原料所使用之沒基萘化合物,若為一般式(4)所 示之化學構造則無特別限定。較佳係2個羥基之鍵結位置位 於萘骨架上不鄰接之位置上的二羥基萘化合物。在經基鍵結 位置不鄰接時,半導體用樹脂組成物可表現良好的硬化性與 強度。作為經基鍵結位置不鄰接之二羥基萘化合物的具體 例’可舉例如2,7-二經基萘、1,5-二經基萘、^二經基蔡、 2,6-二羥基萘、丨,6-二羥基萘等。此等可單獨使用丨種,亦 可併用2種以上。 此專之中,由所知盼树月曰之軟化點較低、容易與環氧樹脂 熔融混練之觀點而言,較佳為1,6_二經基蔡。 酚樹脂(A)製造中使用之一般式(5)所示之化合物並無特 別限定,可舉例如苄基醇、节基氣化物、节基濞化物、苄基 曱基醚、苄基乙基醚、曱基苄基氣化物、乙基苄基氯化物、 異丙基f基氣化物、2·苯基_2_氣丙m基乙基氯化物。 此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。 此等之中,由可不併用酸性觸媒的觀點而言,較佳為苄基 氯化物、节基漠化物。 製造酚樹脂(A)時所使用的一般式(6)所示之化合物並無 特別限定,可舉例如二苄基醚、二(甲基苄基)醚、二(乙基苄 基)醚、二(異丙基苄基)醚等。此等可單獨使用丨種,亦可併 用2種以上,亦可併用上述一般式(5)所示之化合物。 在使一般式(3)所示之伸聯苯基化合物、一般式(4)所示之 099120222 15 201120128 萘二醇化合物進行反應時所使用的酸性觸媒並無特別限 定,可舉例如甲酸、草酸、對曱苯磺酸、鹽酸、硫酸、磷酸、 醋酸、路易斯酸等。 本發明所使用之酚樹脂(A)的合成方法並無特別限定,例 如可相對於上述二經基蔡化合物i莫耳,將伸聯苯基化合物 類合計(M〜0.8莫耳、节基化合物〇〜2料、酸性觸媒 請〜⑽莫耳,於80〜170t之溫度下,一邊藉氮氣流將發 生之氣體及水分排出至系統外,—邊進行反應卜加小時, 反應結束後對殘留之未反應單體(例如节基化合物或二羥基 萘化合物)、反應副產物(例如S化氫、水分、甲醇)、觸媒藉 減壓瘵餾、水蒸氣蒸餾等方法予以餾除而獲得。 另外,亦可藉由對事先合成之紛樹月旨中加入节基化合物與 上述酸性觸媒’-邊藉氮氣流將發生之氣體及水份排出至系 統外,一邊於80〜17(TC之溫度進行反應丨〜加小時後,對殘 留之未反應單體(例如节基化合物或二羥基萘化合物)、反應 副產物(例如_化氫、水分、曱醇)、觸媒藉減壓蒸德、水蒸 氣蒸餾等方法予以餾除而獲得。 另外,在伸聯苯基化合物中之X或节基化合物之¥為_ 原子時,係藉由對反應系中加入若干水分,而即使不使用酸 觸媒亦可將所發生的酸性氣體使用作為觸媒,藉此可得到^ 樹脂(A)。 控制盼樹脂⑷中之n=0《分之含量的合成方法並無特別 099120222 16 201120128 限定,例如可於上述合成方法中,藉由調整酸觸媒之調配 量、改變二羥基萘化合物/伸聯苯基化合物之填裝比率、調 整反應溫度、於反應中逐次添加二羥基萘化合物等方法而予 以控制。 具體而言,在使S分樹脂(A)中之n=0成分之成分比率增高 時,可舉例如減少酸觸媒調配量、增加二羥基萘化合物/伸 聯苯基化合物之填裝比率、降低反應溫度、或於反應中逐次 添加二羥基萘化合物等方法。或可於反應後之酚樹脂中添加 二輕基萘化合物、或在樹脂組成物之混合的時點調配二經基 萘化合物。此時’二經基萘化合物可成為紛樹脂(A)之n=:() 體成分。 控制紛樹脂(A)中所含之具有一般式(2)構造之酚樹脂⑷ 比例的方法,並無特別限定,例如可藉由改變使酚樹脂與苄 基化合物反應之上述酸性觸媒的調配量、調整酚樹脂/苯基 化合物之填裝比率、或改變反應溫度等方法,調整具有式(2) 所示構造單位之酚樹脂(A)的比例。 具體而言,作為使酚樹脂(A)中所含之具有一般式(2)構造 之酚樹脂(A)比例增高的方法,可藉由增加酸觸媒調配量、 降低盼化合物/¥基化合物之填裝比率、提高反應溫度等方 法’而增高具有式(2)所示構造單位之㈣脂(A)的比例。 尚且’藉由採取此方法,有時亦同時使關脂㈧in之 平均值降低。作為將η之平均值維持為—定值的方法並無特 099120222 17 201120128 別限定’可舉例如在盼樹脂(A)之合成反應的中盤至快結束 前,於系統内逐次添加节基化合物的方法。 本發明之半導體密封用樹脂組成物係在不損及使用上述 酚樹脂(A)所得效果的範圍内,可併用其他硬化劑。 作為可併用之硬化劑並無特別限定,可舉例如聚加成型之 硬化劑、觸媒型之硬化劑、縮合型之硬化劑等。 作為聚加成型之硬化劑,可舉例如包括二乙三胺、三乙四 月安、甲基茗二胺等之脂肪族多胺,二胺基二苯基甲烧、間苯 一胺、一胺基二苯基砜等之芳香族多胺,二氰二醯胺、有機 酉夂-肼等之夕胺化合物;包括六氫酜g請、?基四氫酞酸酐 等之月a fb&gf、偏苯三甲酸酐、苯均四酸、三苯基嗣四缓 酸等之芳香族酸酐等的酸酐;_清漆型_脂、紛聚合物 等之聚酚化口物,多硫化物、硫酯、硫醚等之多巯化合物; 異氰㈣預聚物、嵌段化異氰酸酯等之異驗g旨化合物;含 有羧酸之聚酯樹脂等之有機酸類等。 作為觸媒51_之硬化劑,可舉例如$基二甲基胺⑽)、 2,d甲基胺基甲基紛等之3級胺化合物;甲基味吐、 2_乙基_4甲基·等之♦坐化合物;阳錯合物等之路易斯 酸等。 作為縮& 5L之硬化劑,可舉例如盼酸清漆型紛樹脂、可溶 祕__等杨樹脂系硬化劑;含”基之尿素樹脂般 之尿素树月曰’ 3羥甲基之二聚氰胺樹脂般之三聚氰胺樹脂 099120222 18 201120128 等。 此等之中’由耐燃性、耐濕性 定性等之均衡的觀點而言’較佳為硬化性、保存穩 系硬化劑補-分子料有2個Μ脂系硬化劑•紛樹脂 物、聚合物錢量::切㈣紅單體、寡聚 刀子構造並無特別限定,可舉 例如紛祕清漆則旨、甲___脂、㈣祕清漆 樹脂等之祕清漆型樹脂;三齡甲燒型紛樹脂等之多官能型 賴脂’㈣改㈣樹脂、二環戊二婦改質_脂等之改質 :樹=!伸苯基骨架及/或伸聯苯基骨架之w元基樹 ^有h基及/或伸聯苯基骨架之萘料烧基樹脂等之 方烧基型樹月旨’·雙紛A、雙❹等之伽化合物,·此等可單 獨使用^或並用2種以上1等之中,由硬化性之觀點而 ,’羥基虽量較佳為9〇g/eq以上、,叫以下。 在併用此種其他硬化劑的情況,作為紛樹脂⑷之調配比 例之下限值,係相對於總硬化劑,較佳為15質量%以上、 更佳25質量%以上、特佳35質量%以上。另-方面,紛樹 脂(A)之調配比例之上限值係相對於總硬化劑,較佳為⑽ 夤里/°以下、更佳100質量〇/°以下、特佳100質量%以下。 若調配比例為上述範圍内,則可保持良好之流動性與硬化 性,並可彳于到提升耐燃性、财焊性的效果。 關於硬化劑整體之調配比例的下限值並無特別限定,於總 半導體密封用樹脂組成物中,較佳為〇 8質量%以 丄、更佳 099120222 19 201120128 1.5質量%以上。若調配比例之下限值為上述範圍内,則可 %到充刀的流動性。又,關於硬化劑整體之調配比例之上限 值亦無特職定,於總半導體密封㈣罐組成物中,較佳為 1〇質量%以下、更佳8質量%以下。若調配比例之上限值為 上述範圍内’可得到良好的耐焊性。 作為本發明之半導體密封賴脂組成物所使用的環氧樹 脂’可舉例如聯苯型環氧樹脂、雙盼型環氧樹脂、篆型環氧 樹月曰等之結晶性_氧樹脂;祕紛搭清漆型環㈣脂、甲紛 紛醒/月4型環氧;^脂等之盼酸清漆型環氧樹脂;三苯盼甲燒 型環氧樹脂、絲改質三苯盼甲烧型環氧樹脂等之多官能環 氧樹脂;具有伸苯基骨架之絲找基型環氧劃旨、具有伸 聯苯基骨架之祕芳絲型環氧樹脂等之Μ基型環氧樹 月曰,一羥基奈型環氧樹脂、將二羥基萘之2聚物進行環氧丙 基醚化而得的環氧樹脂等之萘酚型環氧樹脂;三環氧丙基三 水異氰酸酯、單烯丙基二環氧丙基三聚異氰酸酯等之含三畊 核之環氧樹脂;二環戊二烯改質苯酚型環氧樹脂等之有橋環 狀烴化合物改質酚型環氧樹脂;但並不限定於此等。由耐焊 性、耐燃性及連續成形性之均衡優良之觀點而言,較佳為具 有伸苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂、具有伸聯苯基骨架 之苯盼芳烷基型環氧樹脂等之芳烷基型環氧樹脂等之環氧 樹脂;再者’由流動性優越的觀點而言,較佳為結晶性環氧 樹脂。又’由所得之半導體密封用樹脂組成物之耐濕可靠性 099120222 20 201120128 的觀點而言,較佳係此等環氧樹脂最好儘量不含屬於離子性 雜質之Na離子或α料’由半導韻脂喊物之硬化性 的觀點而言,環氧樹脂之環氧當量較佳為⑽㈣以上、 500g/eq 以下。 半導體密封用樹脂組成物中之環氧樹脂的調配量,係相對 於半導體密封用樹驗成物之總質量,較佳為2質量%以 上、更佳4質量%以上。^下限值為上述範圍内,則所得之 樹脂喊物具有良好的流動性。又,半導體密封用樹脂組成 物中之環氧樹脂的量,係相對於半導體密封用樹脂組成物之 總質量,較佳為15質量%以下、更佳13質量%以下。若上 限值為上述範圍内,則所得之樹脂組成物具有良好 性。 向且 -对脂與環氧韻較麵依總環氧樹紅環氧基數 ㈣、與總_脂之雜誠數_的當量比(Ep)/(〇H)為 r,rvu町之料崎她。若當纽為上述範圍 作為太形所得之樹脂組成物時,可得到充分的硬化特性。 充劑並^月之半導體β封用樹脂組成物所使用的無機填 充無特別限定,可使用該領 可舉例如㈣二氧化物、球狀二氧^使用的無機填充劑。 化铭、氮切、氮化料。 、結晶二乳切、氧 無機填充劑之粒徑 :由對金屬模具腔之填充性的觀點 最好為0.0lAm以上且15〇辦以下 099120222 201120128 無機填充劑的含有量並無特別限定,較佳係相對於半導體 密封用樹脂組成物之總質量,較佳為80質量%以上、更佳 83質量%以上、再更佳80質量%以上。若下限值為上述範 圍内,則可抑制所得半導體密封用樹脂組成物之硬化物的吸 濕里、或減少強度的降低,因而可得到具有良好耐焊裂性之 硬化物。又,半導體密封用樹脂組成物中之無機填充劑量之 上限值,係相對於半導體密封用樹脂組成物之總質量,較佳 為93質量%以下、更佳91質量%以下、再更佳⑽質量%以 下。若上限值為上述範圍内,則所得樹脂組成物具有良好流 動性,並具備良好成形性。 尚且,在使用後述之氫氧化紹、氫氧化鎂等之金屬氮氧化 物、或餐鋅、減鋅、三氧化録等之無機系難燃劑的情況, 最好將此等無機系難燃劑與上述無機填充劑之合計量設為 上述範圍内。 本發明之半導體密封用樹脂組成物亦 丄 ^、、 J進一步使用選自 由四取代鱗化合物、填甜菜验化合物、膦化人物與醌化A物 之加成物、鱗化合物與矽烷化合物之加成 ^ > 口 一插取物所組成群的至少 :=_)。化合物⑼除了具有促進她 知’J間之父%反應的作用以外,亦可抑制半 ^ n . 導體费封用樹脂組 成物硬化時之流動性與硬化性的均衡, ,,.,,, 文質硬化物之硬 化特性。作為化合物(D)之具體例,可舉 ^ ax- yv ^ 丨如有機膦、四取 代龢化合物、磷甜菜鹼化合物、膦化合物邀 ‘化合物之加成 099120222 22 201120128 物、鱗化合物與矽烷化合物之加成物等的含磷原子硬化促進 劑;1,8-二氮雜聯環(5,4,〇)十二烯_7、苄基二曱基胺、厶甲 基咪唑等之化合物等;此等之中,含磷原子硬化促進劑可得 到較佳的硬化性。由流動性與硬化性之均衡的觀點而言,更 佳為四取代鳞化合物、磷甜菜鹼化合物、膦化合物與醌化合 物之加成物、鐫化合物與矽烷化合物之加成物等之具有潛伏 性的含磷原子硬化促進劑。在重視流動性觀點的情況,特佳 為四取代鱗化合物;在重視半導體密封用樹脂組成物之硬化 物熱時低彈性係數的觀點時,特佳為磷甜菜验化合物、膦化 合物與醌化合物之加成物;又,在重視潛伏硬化性的觀點 時’特佳為鱗化合物與矽烷化合物之加成物。 作為本發明之半導體密封用樹脂組成物中可使用的有機 膦,可舉例如:乙基膦、苯基膦等之丨級膦;二甲基膦、二 笨基膦等之2級膦;三曱基膦、三乙基膦、三丁基膦、三苯 基膦等之3級膦。 作為本發明之半導體密封用樹脂組成物中可使用的四取 代鱗化合物,可舉例如下述一般式(7)所示之化合物等。 [化9] R5 I R6—P—R8 I R7
(7) (其中’上述一般式⑺中’ P表示磷原子。R5、R6、R7及 R8表示芳香族基或烷基。A表示於芳香環上具有至少i個 099120222 23 201120128 選自羥基、羧基、硫醇基之任一官能基的芳香族有機酸的陰 離子。AH表示於芳香環上具有至少1個選自羥基、羧基、 硫醇基之任一官能基的芳香族有機酸。x、y為1〜3之整數, z為0〜3之整數,且x=y。) 一般式(7)所示之化合物,例如可如以下般進行而獲得, 但並不限定於此。首先,將四取代氣化鱗與芳香族有機酸與 鹼,混合於有機溶劑並均勻地混合,使該溶液系統内發生芳 香族有機酸陰離子。其次,加入水時,可使一般式(7)所示 之化合物沉殿。於一般式(7)所示之化合物中,鍵結於填原 子上之R6、R6、R7及R8為苯基,且AH係於芳香環上具 有羥基之化合物、亦即酚類,且A較佳為該酚類之陰離子。 作為本發明之半導體密封用樹脂組成物中可使用的磷甜 菜狯化合物,可舉例如以下述一般式(8)所示之化合物等。 [化 10]
(其中,上述一般式(8)中,XI表示碳數1〜3之烷基;Y1表 示經基;f為〇〜5之整數,g為0〜4之整數。) 一般式(8)所示之化合物,例如可如以下般進行而獲得。 首先,使三級膦之三芳香族取代膦與重氮鹽接觸,經由使三 芳香族取代膦與重氮鹽所具有之重氮基進行取代的步驟而 099120222 24 201120128 獲得。然而,並不限定於此。 作為本發明之半導體在、封用樹脂組成物中可使用的膦化 合物與酿化合物之加成物’可舉例如下述一般式(9)所示之 化合物等。 [化 11]
(其中,上述一般式(9)中,P表示磷原子。R9、R1〇及 為碳數1〜12之烧基或碳數6〜12之芳基,彼此可為相同或 相異。Rl2、R13及R14為氫原子或碳數丨〜]^之烴基,彼 此可為相同或相異;R12與R13彼此亦可鍵結成為環狀構 作為於膦化合物與醌化合物之加成物中所使用之膦化合 物’較佳係三笨基膦、參(烷基苯基)膦、參(烷氧基笨基)膦、 一I基鱗或參(苄基)膦等之於芳香環為未取代或存在燒 …氧基等取代基者’作為烷基、炫氧基等取代基,可舉
099120222 25 201120128 穩定性之觀點而言,較佳為對笨醌。 作為膦化合物與合物之加成物的製造方法,可舉例 如:於可溶解有機三級膦與苯醌類兩者之溶媒中,使該等接 =混:’藉此得到加成物的方法。作為溶媒,可為丙酮或 :土乙』等_員般之對加成物的溶解性較低者。但並不限 定於此%。 一般式(9)所示之化合物,係鍵結_原子 為笨基,且R12、R13及R14為氫 :==與三苯基膦加成之化合物由“使:導體 佳。n物之硬化物熱時雜鱗轉雜低,故較 作為本發明之半導體密封用樹脂組成物 物與矽烷化合物< 了使用的鱗化合 化合物等。加成物可舉例如下逃1式⑽所示之 [化 12] R16 _ | + 21 η R15-P-R17 j /Y2 —Si—γ4 R18 Χ2\γ/\5 一 Χ3 (10) w、T丄4 —般式(1〇)中,p表示磷原子 R15 > R1 6 > Ρ η 1表示石夕原- 及R18分別為具有芳香環戈雜s 或脂肪族基,彼此可為姻或相異。式中^雜展之有" 結之有機基。式中X3為與基 為與基 __ 及竹鍵結之有機 26 201120128 Y2及Y3表示使質子供給性取代基釋出質子而成之基,同 -分子内之基Υ2及Υ3與㈣子鍵結形成嵌合構造。?4及 Υ5表示使質子供給錄代基㈣f子而成之基,同一分子 内之基Y4及Y5與石夕原子鍵結形成嵌合構造。及幻彼 此可為相同或相異’ Υ2、Υ3、γ4及γ5彼此可為相同或相 異° Z1為具有㈣環或雜環之有機基或脂肪族基。) 一般式(10)中’作為R15、R16、Rn及R1S可舉例如苯 基、甲基苯基、甲氧絲基、M絲基、萘基、歸蔡基、 节基、曱基、乙基、正丁基、正辛基及環己基等。料之中, 較佳為苯基、f基苯基、τ氧絲基、減綠、歸蔡基 等之具有取代基之芳香絲,或未取代之芳香族基。 另外,一般式⑽中,Χ2為與基Υ2ΑΥ3^結之有機基。 同樣地’Χ3為與基Υ4及Υ5鍵結之有機基。Υ2ΑΥ3為使 質子供給性取代基釋出質子而成之基,同-分子内之基Υ2 及Υ3與梦原子鍵結形成嵌合構造。同樣地,γ4及為使 質子供給性取代基釋«子而成之基,同-分子内之基γ4 及Υ5與石夕原子鍵結形絲合構造。基χ2及l彼此可為 相同或相異’基Υ2、Υ3、Υ4及γ5彼此可為相同或相異。 此種-般式⑽中之_Υ2_Χ2_Υ3|Υ4_χ3_γ5所示之基,係 由使f子供給體釋出2㈣Μ成之基成,作為質子供 給體,可舉例如:鄰苯二紛、五倍子m錄蔡、2,3_ 二羥基萘、2,2’-聯苯、丨,丨,-聯_2•萘酚、柳酸、丨,基_2-蔡 099120222 27 201120128 甲W桃、單寧酸、:羥基,基醇、 ,-衣己二醇、u-丙二醇及甘油等。此等之 苯二酚'2-二經基萘、2,3_二羥基萃。 為一 又 般式(10)中之zi表示具有芳香環或雜 或脂肪族基。作為此等之具體例,可舉例如·/、= ^基 ^ «· 1 迅 c* 基、 土、丁基、己基及辛基等之脂肪族烴基;苯基、苄基、萘 基及聯笨基等之芳㈣烴基;環氧丙基氧基丙基、疏基: 基胺基丙基及乙烯基等之反應性取代基等;此等之中,由 提升-般式(10)之熱穩^性的觀點而言,更佳為曱基、乙 基、笨基、萘基及聯笨基。 ‘化合物與魏化合物之加成物的製造方法,可如以下般 進f而獲得:於放人了甲醇之燒瓶中,加人苯基三曱氧基石$ 烧等之㈣化合物、2,3·二經基萘等之質子供給體並使其溶 解’其次於室溫攪拌下滴下甲氧化納·甲雜f進而於其 中將事先準備之使四苯基漠化鱗等之四取代鹵化鱗溶解於 曱^的/谷液’於室溫齡下進行滴下,使結晶析出。將析出 之、、、。日曰錢、水洗,進行真空錢,得_化合物與魏化 合物之加成物。然而’並不限定於此。 X月之半導體选封用樹脂組成物中可使用之化合物(D) 。-比例較佳係總樹脂組成物中之οι質量%以上且1 貝里%以下。若化合物(D)之調配量為上述範圍内,則可得 到充分之硬化性、流動性。 099120222 28 201120128 本發明之半導體密封用樹脂組成物中,可進一步使用在構 成芳香環之2個以上鄰接之碳原子上分別鍵結了經基的化 合物(E)(以下有時亦簡稱為「化合物(E)」)。藉由使用化合 物(E)則即使在使用不具潛伏性之含填原子硬化促進劑作 為促進酚樹脂(A)與環氧樹脂間之交聯反應的化合物(D),仍 可抑制樹脂調配物於熔融混練中的反應,可穩定得到半導體 密封用樹脂組成物。 又’化合物(E)亦具有使半導體密封用樹脂組成物之熔融 黏度下降、提升流動性的效果。作為化合物(E),可使用下 述般式(11)所示之單環式化合物、或下述一般式(12)所示 之夕%式化合物等,此等化合物亦可具有羥基以外之取代 基。 [化 13]
OH
R19 R20 (11) (其中,上述一般式(11)中,R19及R23之任一者為羥基, 在者為經基日T ’另-者為氫原子、經基或經基以外之取代 基R20、R21及R22為氫原子、羥基或羥基以外之取代基。) [化 14] 099120222 29 (12) (12)201120128
(其中,上述一般式(12)中,R24及R30之任一者為經基, 在一者為經基時’另一者為氫原子、羥基或羥基以外之取代 基。R25、R26、R27、R28及R29為氫原子、羥基或經基以 外之取代基。) 作為一般式(11)所示之單環式化合物的具體例,可舉例如 鄰苯二酚、五倍子酚、沒食子酸、沒食子酸酯或此等之衍生 物。又’作為一般式(12)所示之多環式化合物的具體例,可 舉例如1,2-二羥基萘、2,3-二羥基萘及此等之衍生物。此等 之中’由流動性與硬化性之控制容易度而言,較佳係於構成 芳香環之2個鄰接之碳原子上分別鍵結了羥基的化合物。 又,在考慮到混練步驟時之揮發的情況,更佳係母核呈低揮 發性且秤量穩定性高之屬於萘環的化合物。此時,可將化人 物(E)具體設為例如1,2-二經基萘、2,3-二經基萘及此等衍生 物等的具有萘環之化合物。此等化合物(E)可單獨使用丨種 或並用2種以上。 化合物(E)之調配量較佳係於總樹脂組成物中為〇〇1質量 %以上且1質量%以下、更佳〇.03質量%以上且〇 8質量〇/〇 以下、特佳0.05質量%以上且〇.5質量%以下。若化合物(E) 之調配量之下限值為上述範圍内,則可得到半導體密封用樹 099120222 30 201120128 脂組成物之充分低純化與㈣性提升效果。又,若化人物 ⑻之調配量的上限值為上述範圍内,則發生半導體密㈣ 樹脂組成物之硬錄或連續絲性之降低或於焊錫迴焊溫 度發生裂痕的虞慮較少》 尚且’化合物⑻之—部分有時相當於上述-般式⑴所示 之盼樹脂(A)。 此時,化合物⑹中,相當於齡樹脂(A)之化合物⑹係包括 於酚樹脂(A)中,視為酚樹脂(A)的調配量。 本發明之半導體密封用樹脂細成物中,為了提升環氧樹脂 ⑻與無機填充劑(C)的密黏性,可添加雜偶合劑等之密黏 助劑。 作為其例並無特別限定,可舉例如環氧基我、胺基石夕 烧脲魏跳基石夕燒等,若為在環氧樹脂與無機填充劑之 間進灯反應、g升%氧樹脂與無機填充劑之界面強度者即 可。又,藉由併时燒偶合劑與上述之化合物⑹, 則亦可 之炼融黏度降低、提升流動性 提高化合物(E)之樹脂組成物 的效果。 >環氧丙氧基丙基三乙氧基矽 作為環氧基矽烷,可舉例如 院、T·環氧丙氧基丙基三甲夤| T乳基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基曱
基二曱氧基矽烷、/3-(3,4-3^ ti A 孔基%己基)乙基三甲氧基矽烷 又’作為胺基梦烧,可舉例如. 7-胺基丙基三乙氧基矽烷、 099120222 201120128 7-胺基丙基三曱氧基料、抑(胺基乙脚胺基丙基三甲氧 基石夕烧、N-/3(胺基乙基)γ_胺基丙基甲基二甲氧基石夕烷、N_ 苯基7-胺基丙基三乙氧基㈣、N•苯基γ•胺基丙基三甲氧 基石夕烧、Ν-’基乙基)γ_胺基丙基三乙氧基石夕烧、Ν_6_(胺 基己基)3_胺基丙基三甲氧基石夕烷、叫3_(三曱氧基矽烷基丙 基)-1,3-苯二曱烧等。又,作為脲矽烷,可舉例如γ脲丙基 三乙氧基矽烷、六甲基二矽氮等。 另外,作為Μ基矽烷,可舉例如V毓基丙基三甲氧基矽烷 等。此等之矽烷偶合劑可單獨使用丨種,亦可併用2種以上。 作為本發明之半導體密封用樹脂組成物中可使用之偶合 劑之調配比例的下限值,係於總半導體密封用樹脂組成物 中,較佳為0.01質量。/。以上,更佳為0 05質量%以上,特 佳為0,1質量%以上。若偶合劑之調配比例的下限值為上述 範圍内,則環氧樹脂與無機填充劑間之界面強度不致降低, 可得到半導體裝置之良好耐焊裂性。又,作為偶合劑之調配 比例的上限值,較佳為總半導體密封用樹脂組成物中之1 質量%以下、更佳〇·8質量%以下、特佳〇 6質量%以下。若 偶合劑之調配比例之上限值為上述範圍内,則環氧樹脂與無 機填充劑間之界面強度不致降低,可得到半導體裝置之良好 耐焊裂性。又,若偶合劑之調配比例為上述範圍内,則樹脂 組成物之硬化物吸水性不增大,可得到半導體裝置之良好耐 焊裂性。 099120222 32 201120128 本發明之半導體密封用樹脂組成、 夕卜,亦可適者%邴.。 ’、矛、了上述成分以 力J w田5周配·石厌黑、鐵丹、 螬篝之夭麸祕, 軋匕鈦4之者色劑;棕櫊 '一 …、良、水乙烯蠟等之合成蠟,硬脂酸或硬脂酸鋅等 之而級脂肪酸或其金屬鹽,或石€等之離型劑;聚石夕氧油、 I石夕氧橡膝等之低應力添加劑;氧化錢水合物等之無機離子 交換體;氫氣化銘、氫氧化鎮等之金屬氫氧化物,或蝴酸辞、 銦酸鋅、鱗腈、三氧化錦等之難燃劑等添加劑。 本發明之半導體密封用樹脂組成物,係藉由將酚樹脂 ⑷、環氧樹脂⑼及無機填充劑(c)、以及上述之其他成分 等,例如使用混合機等於常溫下均勻混合。 刀 其後,視需要使用加熱輥、捏合機或擠出機等之混練機進 行炼融奶、、東,接著視需要進行冷卻、粉碎,藉此可調整為所 需之分散度或流動性等。 其次’針對本發明之半導體裝置進行說明。 作為使用本發明之半導體密封用樹脂組成物製造半導體 裝置的方法,可舉例如將搭载了半導體元件之引線框架或電 路基板等設置於金屬模具腔内後,將半導體密封用樹脂組成 物以轉移模製、壓縮模製、噴射模製等之成形方法進行成 形、硬化,藉此對該半導體裝置進行密封的方法。 作為所密封的半導體元件,可舉例如集成電路、大規模集 成電路、電極體、閘流體、二極體、固體攝影元件等,但並 不限定於此等。 099120222 33 201120128 作為所得之半導體裝置之形態,並無特職定,可舉例 如.雙排型封裝(DIP)、塑料引線晶粒承载封裝(pLcc)、四 面扁平封裝(QFP)、微型四邊平面封裝(LQFp)、小外型封裝 (S〇P)、小外型J引線封裝(S〇J)、薄型小外型封裝(丁S0P)、 薄型四邊平坦封裝(Tqfp)、捲帶式封裝(TCp)、閘球陣列 (BGA)、晶片尺寸封裝(csp)等,但並不限定於此等。 藉由半導體密封用樹脂組成物之轉移㈣等成形方法密 封了半導體元件的半導體裝置,係直接、或於8叱至2⑻。C 左右的溫度下,歷時1G分鐘至1(H、時左右的時間使該樹脂 、、且成物①全硬化後’搭載於電子機器等上。 圖1為針對使用本發明之半導體密封用樹脂組成物之半 導體裝置的一例,表示其剖面構造的圖。於晶粒座3上,透 過黏晶材硬化體2 Μ半導體元件卜半導體元件丨之電極 -、引線杧木5之間係藉由金屬線4所連接。半導體元件1 係藉由密封用樹月旨組成物之硬化體6而密封。 °為針對使用本發明之半導體用樹脂 面密封型半導❹Saa ^ _ 衣置的一例,表示其剖面構造的圖。於基板 2面上,經由形成有阻焊劑7層之積層體的阻焊劑7上經 由黏晶材硬化I# g 2固定半導體元件卜 ^ 4 了判半導體元件1與基板8間之導通,而將電 極熱上之阻焊劑7 盯电 lL 错顯衫法予以去除,使電極墊露出。因
此,圖2之半導體 U 099120222 歧置係設計成使半導體元件1之電極墊鱼 34 201120128 基板8上之電極墊之間藉由金屬線4所連接。 藉密封用樹脂組成物對半導體裝置進行密封,形成硬化體 6,藉由可得到僅對基板8之搭載了半導體元件i的單面側 進行了_的半導體裝置。紐8上之電極祕與基板8 上之非密封面側之焊球9於内部接合著。 (實施例) 以下,使用實施例詳細說明本發明,但本發明並不限定於 此等實施例之記載。以下記載之各成分的調配量在未特別記 載之下均設為質量份。 酚樹脂(A)係使用以下之酚樹脂1〜3。 紛樹脂1:於分離燒瓶中科量1,6-萘二醇(東京化成工業股 份有限公司製’融點136°C,分子量160.2,純度99.5%)100 質量份、4,4’-雙氣曱基聯苯(和光純藥工業(股)製,純度 97.5%,分子量251)31.5質量份、純水0.6質量份,於氮置 換下進行加熱,於熔融開始時一併開始擾拌。將系統内溫度 維持在150°C至160°C之範圍並反應2小時。在上述反應期 間,將系統内因反應而發生的鹽酸藉氣氣流排出至系統外。 反應結束後,依150°C、2mmHg之減壓條件將殘留的鹽酸 與水分餾除,得到下式(13)所示之酚樹脂1(羥基當量102, 軟化點75°C,150〇C下之ICI黏度1.15dPa · s,GPC面積法 所算出之n=0含有比例51%,n=0〜2含有比例95% ’ η平均 值0.72)。將其GPC圖表示於圖3、FD-MS圖表示於圖4。 099120222 35 201120128 酚樹脂2 :於酚樹脂1之合成中,將ι,6-萘二醇設為115 質量份並進行與紛樹脂1相同的操作,得到下式(13)所示之 紛樹脂2(經基當量98 ’軟化點84°C,150°C下之ICI黏度 0.9dPa · s’GPC面積法所鼻出之n=0含有比例55%,n=0〜2 含有比例95%,η平均值0.65)。將其GPC圖表示於圖5。 酚樹脂3:於分離燒瓶中秤量1,6-萘二醇(東京化成工業股 份有限公司製,融點136°C,分子量160.2,純度99.5%)1〇〇 質量份、4,4’-雙氯曱基聯苯(和光純藥工業(股)製,雙氯曱基 聯苯’純度96%,分子量251)35.4質量份、純水〇.6質量份, 於氮置換下進行加熱,於熔融開始時一併開始授拌。將系統 内溫度維持在150°C至160°C之範圍並反應15分鐘後,於反 應系内滴下苄基氣化物(關東化學(股)製特級試藥,沸點 179°C ’分子量126.6,純度99.5%)40質量份、純水〇.6質 量份,再反應2小時。在上述反應期間,將系統内因反應而 發生的鹽酸藉氮氣流排出至系統外。反應結束後,依 150°C、2mmHg之減壓條件將殘留的鹽酸與水分餾除,得到 下式(14)所示之構造、hi〜h4之和最大為3的酚樹脂3(羥基 當量 129,軟化點 67°C,15(TC 下之 ICI 黏度 1.8dPa · s,GPC 面積法所算出之n=〇含有比例52% ’ n=0〜2含有比例93%, η平均值0.70,酚樹脂.3.中之具有苄基之成分的含有比例於 GPC面積法中為50面積%)。將其GPC圖表示於圖6、FD-MS 圖表示於圖7。 099120222 36 (13) 201120128 [化 15]
~〇—〇~〇Η2
[化 16]
(14) 作為紛樹脂(A)以外之驗樹脂,使用盼樹脂4〜7。 酚樹脂4 :下式(15)所示之具有萘骨架之萘二醇芳院基樹 脂(新日鐵化學(股)製,SN-375。羥基當量99,軟化點70°C, 150°C 下之 ICI 黏度 0.7dPa · s。) 酚樹脂5 :具有伸聯苯基骨架之酚芳烷基樹脂(明和化成 (股)製,MEH-7851SS。羥基當量 203,軟化點 67。(:,150°C 下之 ICI 黏度 0.7dPa · s。) 酚樹脂6 :三苯基曱烧型酚樹脂(明和化成(股)製, MEH-7500。羥基當量97,軟化點ll〇°C,150°C下之ICI黏 度 5.8dPa · s。) 酚樹脂7 :苯酚酚醛清漆樹脂(住友BAKELITE(股)製, PR-HF-3。羥基當量104,軟化點80°C,15(TC下之ICI黏度 5.8dPa · s ° ) 099120222 37 201120128
Rb 17]
盼樹脂1之GPC測定係如下述條件進行。於酚樹脂1之 試料20mg中添加溶劑四氫呋喃(THF)6ml使其充分溶解並 供於GPC測定。GPC系統係使用將東曹(股)製tSK GUARDCOLUMN HHR-L(徑 6.0mm、管長 40mm,保護管 柱)、東曹(股)製 TSK-GEL GMHHR-L(徑 7.8mm、管長 30mm ’聚苯乙烯凝膠管柱;)2根、WATERS公司製示差折射 率(RI)檢測器W2414直列連接者。泵之流速為〇.5mi/分鐘, 管柱及示差折射率計内溫度設為4〇°C,將測定溶液藉注射 器注入ΙΟΟμΙ進行測定。 酚樹脂1之FD-MS測定係依下述條件進行。於酚樹脂i 之試料10mg中加入溶劑二甲基亞砜lg並使其充分溶解 後,在塗佈至FD發射體上後,供於測定。F]>MS系統係將 離子化部之日本電子(股)製MS_FD15A、檢測器之日本電子 (股)製MS_700(機種名:二重收束型質量分析裝置)連接使 用’依檢測質量範圍(m/z)5〇〜2000進行測定。 環氧樹脂係使用以下環氧樹脂1〜9。 環氧樹脂1:具有伸聯笨基骨架之酚芳烷基型環氧樹脂(日 本化藥(股)製,NC3000。環氧當量276,軟化點58它,i5〇£>c 099120222 38 201120128 下之 ICI 黏度 l.lldPa · s) 環氧樹脂2:具有伸苯基骨架之酚芳烷基型環氧樹脂(日 本化藥(股)製,NC2000。環氧當量238,軟化點52°C,150°C 下之ICI黏度1.2dPa · s) 環氧樹脂3:改質鄰曱酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC(股) 製,HP-5000。環氧當量251,軟化點58〇C,150°C下之ICI 黏度 0.85dPa · s) 環氧樹脂4 :二環戊二烯型環氧樹脂(DIC(股)製, HP-7200L。環氧當量244,軟化點56°C,150°C下之ICI黏 度 0.24dPa · s) 環氧樹脂5 :鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC(股)製, N660。環氧當量210,軟化點62t:,150〇C下之ICI黏度 2.34dPa · s) 環氧樹脂6 :雙酚F型環氧樹脂(東都化成(股)製, YSLV-80XY。環氧當量 190,軟化點 8〇。(:,150〇C 下之 ICI 黏度 0.03dPa · s) 環氧樹月曰7 .雙盼A型環氧樹脂(japan Epoxy Resin(股) 製’ YL6810。環氧當量172 ’軟化點45°C,軟化點107°C, 150°C 下之 ICI 黏度 〇.〇3dPa · s) 環氧树月a 8 .聯本型環氧樹脂(japan Ep0Xy Resin (股)製,
YX4000K。環氧當量185,軟化點i〇7°C,150°C下之ICI 黏度 O.ldPa · s) 099120222 39 201120128 環氧樹脂9 :三苯基曱烧型環氧樹脂(Japan Epoxy Resin (股)製,1032H-60。環氧當量17卜軟化點60°C,150°C下 之 ICI 黏度 1.3dPa · s) 作為無機填充劑’係使用電氣化學工業(股)製熔融球狀二 氧化矽FBS60(平均粒徑30μιη)100質量份、Admatechs公司 製合成球狀二氧化矽S0_C2(平均粒徑〇5/|m)65質量份、 Admatechs公司製合成球狀二氧化矽s〇_c5(平均粒徑 30/xm)7.5質量份的摻合物。 化合物(D)係使用以下4種。 化合物(D1广下式(16)所示之化合物(D) [化 18] 'Ph4P®' Η〇γγΝ -1 Η。人人J 1 化合物(D2):下式(17)所示之化合物(D) [化 19]
Θ Ph4P
(16) (17) 化合物〇)3):下式(18)所示之化合物(D) [化 20] 099120222 40 (18) 201120128 〇Θ
OH 化合物(D4):下式(19)所示之化合物(D) [化 21]
(19) 使用三苯基膦作為其他磷化合物。 化合物E係使用下式(20)所示之化合物(東京化成工業(股) 製,2,3-萘二醇,純度98%)。 [化 22]
(20) 矽烷偶合劑係使用以下之矽烷偶合劑1〜3。 矽烷偶合劑1 : γ-巯基丙基三曱氧基矽烷(信越化學工業 (股)製,ΚΒΜ-803) 石夕烧偶合劑2 : γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基石夕烧(信越化學 工業(股)製,ΚΒΜ-403) 石夕烧偶合劑3 : Ν-苯基-3-胺基丙基三曱氧基;δ夕烧(信越化 學工業(股)製,ΚΒΜ-573) 099120222 41 201120128 金屬氫氧化物係使用以下之金屬氫氧化物1及2。 金屬氫氧化物-1 :氫氧化鎂·氫氧化鋅固溶物複合金屬氫 氧化物(TATEHO化學工業(股)製,ECOMAGZ-10) 金屬氫氧化物-2 :氫氧化鋁(住友化學(股)製,CL310) 碌腈化合物:環破腈(大塚化學(股)製,SPE-100)。 著色劑係使用二菱化學(股)製之破黑(MA6〇〇)。 離型劑係使用曰興FINE(股)製之棕櫚蠟(Nikk〇 Carnauba,融點 83。〇 ° (實施例1) 將以下成分以混合機; 之加熱輥進行炫融混練 用樹脂組成物。 於常溫下進行混合,以80°C〜lOOt: ’冷卻後進行粉碎,得到半導體密封 酚樹脂1 環氧樹脂1 無機填充劑 硬化促進劑1(D1) 石夕烧偶合劑1 矽烷偶合劑2 矽烷偶合劑3 著色劑 離型劑 對所得之半導體密_ 3·25質量份 9·25質量份 86·5〇質量份 〇·4〇質量份 αΐ〇質量份 〇·〇5質量份 〇.〇5質量份 〇·3〇質量份 〇·1〇質量份 用樹脂組成物針對以下項目進行評 099120222 42 201120128 "ί貝。將§f·價結果示於表1。 螺旋流動:使用低壓轉移成形機(KOHTAKI精機股份有阳 公司製,KTS-15),於根據EMMI-1-66的螺旋流動測定用之 金屬模具中’依175°C、注入壓力6.9MPa、保壓時間12〇 秒的條件注入半導體密封用樹脂組成物,測定流動長度。螺 旋流動係流動性之參數,數值較大者為流動性良好。單位為 cm ° 耐燃性:使用低壓轉移成形機(KOHTAKI精機股份有限公 司製,KTS-30),依金屬模具溫度175〇c、注入時間15秒、 硬化時間120秒、注入壓力9.8MPa之條件,注入樹脂組成 物而製作3.2mm厚之耐燃試驗片,並於175ΐ下加熱處理4 小時。針對所得之試驗片,依UL94垂直法之規格進行耐燃 試驗。於表中表示Fmax、SF及判定後之耐燃等級。上述所 得之半導體密封用樹脂組成物係顯示Fniax : 7秒、^;F . ? • ^ τ 秒、耐燃等級:V-0的良好耐燃性。 連續成形性:將上述所得之半導體密封用樹脂組成物以旋 轉式打錠機填裝至重量7.5g、尺寸0l6mm之打錠模具中, 以打鍵壓力600Pa進行打錠而得到錠。將錠填充至錢供給匿 並安裝於成形裝置内部。使用低壓轉移自動成形機 (SCINEX(股)製,SY-COMP),依金屬模具溫度175ΐ、注入 壓力9.8MPa、硬化時間60秒之條件,藉半導體密封用行^ 組成物之錠將矽晶片等密封而得到208引腳QFP(Cu製引線 099120222 43 201120128 框架,封裝外尺寸:28mmx28mmx3.2mm厚,塾尺寸: 15.5mmxl5_5mm,晶片尺寸 15.Ommxl5.Ommxo.35mm 厚) 之半導體裝置的成形,連續進行此成形直到3〇〇次射出為 止。此時,每25次射出確認半導體裝置之成形狀態(有無未 填充)’於表中記載最初確認到未填充之射出數。上述所得 之半導體密封用樹脂組成物係顯示300次射出以上的良好 的連續成形性。 耐固黏性:將上述錠15個依成為垂直重疊之狀態安裝於 匣中,在25°C及30°C之恒溫槽内靜置,8小時後確認錠之 固黏狀態。在上述14處的疑接觸面中,點數化為:固黏且 無法以手予以分離的接觸面1、雖固黏但可輕易分離之接觸 面0.5、未固黏之接觸面〇 ;將其合計得點記載於表*中而于 固黏性的項目中。於一般之連續成形步驟中,鍵係處於在成 形裝置之自動搬送單位内之匣内垂直重疊為最大2〇〜4〇cm 高度的狀態,並在被成型為止前的期間,處於表面溫度約 20〜30 C、最大8〜12小時左右的待機狀態。成形裝置内之 錠的供給搬送,係藉由從匣最下部使突出銷上升,而使最上 段的鍵:從匣上部擠出,由機械式臂提起,搬送至轉移成型用 罐。此時’在匣内待機中的键若發生上下固黏,則發生搬送 不良、損及生產性。 煮沸吸水率:使用低壓轉移成形機(KOHTAKI精機股份有 限公司製,KTS-30),依175°C、注入壓力9.8MPa、硬化時 099120222 44 201120128 間120秒成形出直徑50mm、厚3mm之圓盤狀試驗片,以 175 C進行加熱處理4小時。測定試驗片之吸濕處理前、與 於純水中24小時煮沸處理後的重量變化,依百分比表示試 驗片的吸水率。單位為%。上述所得之半導體密封用樹脂組 成物顯示0.27%以下之低吸水性(參考例u。 财焊性試驗1 :使用低壓轉移模形機(第一精工(股)製, GP-ELF),依金屬模具溫度18〇°c、注入壓力7 4MPa、硬化 時間120秒之條件’注入半導體密封用樹脂組成物將搭載了 半導體元件(矽晶片)之引線框架等進行密封成形,製作 80pQFP(Quad Flat Package,Cu 製引線框架,尺寸為 14x20mmx厚度2.〇mm、半導體元件為7x7mmx厚〇.35mm, 半導體元件與引線框架之内部引線部係以25μιη徑之金屬線 進行焊接)的半導體裝置。將經於175°C加熱處理4小時之6 個半導體裝置’於60°C、相對濕度60%進行處理120小時 後,進行IR迴焊處理(260°C,依照JEDEC · Level2條件)。 以超音波探傷機(日立建機FineTech製,mi-scope 10)觀察此 等半導體裝置内部有無剝離及裂痕,將發生了剝離或裂痕之 任一者視為不良。不良半導體裝置之個數為n個時,以n/6 表示。上述所得之半導體密封用樹脂組成物顯示〇/6的良好 可靠性。 耐焊性試驗2 :除了將上述耐焊性試驗1之經!75°C加熱 處理4小時的6個半導體裝置,改為於85°C、相對濕度60% 099120222 45 201120128 處理168小時外,其餘實施與财焊性試驗^相同的試驗。以 上述所彳寸之半導體密封用樹脂組成物所製作的半導體裝置 係顯不0/6的良好可靠性。 高溫保管特性試驗:使用低壓轉移成形機(第一精工(股) 製,GP-ELF) ’依金屬模具溫度18(rc、注入壓力 6.9±0_17MPa、9G秒之條件,注人半導體料用樹脂組成物 將搭載了半導體元件(矽晶片)之引線框架等進行密封成 形’製作16引腳型DIP(Dual Inline package,42合金製引 線框架’尺寸為7mmxll.5mmx厚度1.8mm、半導體元件為 5x9mmx厚〇.35mm,半導體元件係於表面上形成厚之 氧化層,再於其上形成線/間距之銘佈線圖案者,元 件上之鋁佈線墊與引線框架墊部係以2 5 μηι徑之金屬線進行 焊接)的半導體裝置。對經後熟化之於丨乃^加熱處理4小 時之10個半導體裝置測定初期電阻值,並於185。^進行古 溫保管處理1〇〇〇小時。於高溫處理後測定半導體裝置之電 阻值,將成為初期電阻值之130%的半導體襞置視為不〶 不良半導體裝置之個數為η個時,以n/l〇表示。 上連所得 之半導體密封用樹脂組成物顯示〇/1〇的良好可靠性。 (實施例2〜11、比較例1〜4) 依照表1〜表3之調配,如同實施例1般製造半導體密封 用樹脂組成物,並如實施例1般進行評價。評價結果示於表 1〜表3。 099120222 46 201120128
【II 實施例6 9.01 3.59 86.50 0.30 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 Η vr> V-0 300 !§ 〇 0/10 實施例5 8.46 4.14 86.50 0.30 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 r-H (Ν V-0 300 Ό 〇 VO 〇 0/10 實施例4 8.96 3.51 86.50 0.43 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 124 CN τ-Η 寸 V-0 300 〇 〇 0/10 實施例3 8.65 3.85 86.50 0.40 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 114 V-0 300 〇 0/10 實施例2 9.34 3.16 86.50 0.40 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 <Ν CN V-0 300 〇 〇 0/10 實施例1 9.25 3.25 86.50 0.40 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 〇 r—i 1-Η cn V-0 300 〇 Ό 〇 0/10 環氧樹脂1 環氧樹脂2 環氧樹脂3 環氧樹脂4 紛樹脂1 酚樹脂2 無機填充劑1 β Q ¥ a 龚 a 矽烷偶合劑1 矽烷偶合劑2 矽烷偶合劑3 著色劑 離型劑 Γ^Ί 〇ι 1 1 W Μ % ϋ τ » Β (¾ 龠 % ±1 t 而i燃性試驗等級 連續成型性試驗 耐焊性試驗l(n=6中之不良數) S VO h CS 龠 Si 〇 h S % 5 ζ-0π660 201120128 【(Nd 實施例11 7.65 2.43 2.43 86.50 0.40 1 o.io 1 0.05 1 0.05 0.30 o.io 1 〇\ 〇\ V-0 300 VO 〇 Ό 〇 0/10 實施例10 8.31 4.19 86.50 0.40 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 g 00 CN Ό V-0 300 〇 〇 0/10 實施例9 7.99 4.51 85.50 1 0.40 0.10 0.05 0.05 1.00 0.30 0.10 ο ϊ-Η 口 V-0 300 VO 〇 ο 0/10 實施例8 7.59 4.91 85.50 ί 0.40 0.10 0.05 0.05 1.00 0.30 0.10 g r-H 00 Ό V-0 〇 〇 VO ο 0/10 實施例7 8.76 3.89 86.50 0.20 0.05 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 104 00 m V-0 300 ο 〇 ο 0/10 [環氡樹脂5 環氧樹脂6 環氧樹脂7 環氧樹脂8 環氧樹脂9 酚樹脂1 齡樹脂2 ί酚樹脂3 無機填充劑1 β [三笨基膦 s Jj 矽烷偶合劑1 矽烷偶合劑2 矽烷偶合劑3 金屬氫氧化物-1 金屬氫氧化物-2 [著色劑 離型劑 1日1 ι〇ι 礙 耐燃性試驗EFi秒」 Ϊ 螽 % ίφ ±! 連續成型性試驗 耐焊性試驗l(n=6中之不良數) κ- •θ- β CN 鉬 * δ κ· -θ- o τ-Η JL, 0°寸 33S-660 201120128 【£<】 寸 8.14 4.36 85.50 0.40 0.10 0.05 .0.05 1.00 0.30 0.10 m V-0 150 〇 0/10 比較例3 9.37 3.13 86.50 0.40 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 Ο t—Η V-l 300 ΓΟ ίδ 0/10 比較例2 7.35 5.15 85.50 0.40 0.10 0.05 0.05 1.00 0.30 0.10 On (N cn V-0 175 〇 VO ο 8/10 比較例1 9.32 3.18 86.50 0.40 0.10 0.05 0.05 0.30 0.10 S 寸 cn 卜 V-0 250 VO a νο CN 1/10 環氧樹脂1 環氧樹脂8 酚樹脂4 酚樹脂5 盼樹脂6 酚樹脂7 無機填充劑1 Q ¥ 矽烷偶合劑1 石夕烧偶合劑2 石夕烧偶合劑3 金屬氫氧化物-1 1磷腈化合物 著色劑 離型劑 Ο· i 耐燃性試驗EF [秒] ϊ B PL, i 耐燃性試驗等級 連續成型性試驗 S' 夺 \〇 β i% U -S- Μ3 β Μ s κ- w ο |L ¥ 純: 6 寸 3S-660 201120128 。。實施例KU係含有具有—般式⑴及—般式⑺所示構造 單位之_脂⑷、環氧樹脂⑻與無機填充劑(c)的樹脂組 成物;雖屬變更了酚樹脂(A)之構造單位之比例者、變更了 環氧樹脂(B)種類者、變更了化合物(D)種類者、含有:合物 (E)者或Μ更了難燃劑者’但任一者均得到流動性(螺旋流. 動)、耐燃性、連續成形性、耐焊性、高溫保管特性之均衡· 優越的結果。 另一方面,於硬化劑中使用了具有伸苯基骨架之萘二醇芳 烷基樹脂的比較例丨,被認為由於羥基密度高而容易吸濕, 結果係耐焊性不足,再者,由於與具有伸聯苯基骨架之苯酚 芳烷基型環氧樹脂間的相溶性不足,故連續成型性為不足之 結果。於硬化劑中使用具有伸聯苯基骨架之苯紛芳烧基樹脂 的比較例2,由於低硬化性且南親油性,故於連續成型時樹 脂成分谷易蓄積於金屬模具表面上,結果連續成型性不足, 再者,由於玻璃轉移點溫度較低,故高溫保管特性亦不足。 於硬化劑中使用了三苯基甲烷型苯酚樹脂的比較例3,由於 · 交聯密度高而於燃燒時樹脂表面發生裂痕,耐燃性不足,並 由於羥基密度與交聯密度高,故吸水性高且焊锡迴焊溫度下 之熱應力亦較高,故耐焊性不足。 如上述結果,僅有在利用使用了本案發明之酚樹脂(Α)的 樹脂組成物的情況,可得到流動性(螺旋流動)、耐燃性、連 續成形性、耐焊性及高溫保管特性之均衡優越的結果,成為 099120222 50 201120128 超過可預期範疇的顯著效果。 尚且,以下表示作為參考例而使用實施例1至3之樹脂組 成物所進行的固黏性及吸水性的評價結果。 如參考例1及2所闡明般,使用實施例1及2之樹脂組成 物者除了上述特性優越均衡以外,亦具有耐固黏性優越的結 果。 另一方面,示於參考例3之實施例3所使用的樹脂組成 物,由於低吸水性優越,故可期待在更加嚴酷條件下的对焊 性亦優越。 因此,推判可適合應用於要求更高可靠性的半導體密封材 料上。 [表4] 參考例1 參考例2 參考例3 環氧樹脂1 9.25 9.34 8.65 酚樹脂1 3.25 盼樹脂2 3.16 酚樹脂3 3.85 無機填充劑1 86.50 86.50 86.50 化合物(D1) 0.40 0.40 0.40 矽烷偶合劑1 0.10 0.10 0.10 石夕烧偶合劑2 0.05 0.05 0.05 矽烷偶合劑3 0.05 0.05 0.05 著色劑 0.30 0.30 0.30 離型劑 0.10 0.10 0.10 單位 对固黏性評價 (25°〇 (點) 0 2.5 0 耐固黏性評價 (30°〇 (點) 3.5 6.5 0.5 煮沸吸水率 (%) 0.27 0.27 0.24 099120222 51 201120128 依照本發明,由於可得到具有流動性(螺旋流動)、耐燃 性、耐焊性且連續成形性與高溫保管特性優越的半導體密封 用樹脂組成物,故適合作為半導體裝置密封用。 尚且’上述實施形態及複數之變形例,當然可在不達反其 内容的範圍内進行組合。又,上述實施形態及變形例中,雖 具體說明了各部構造等’但該構造等可於滿足本案發明之範 圍内進行各種變更。 此申請案係以平成21年6月22日申請之曰本專利申請案 特願2009-148048為基礎並主張其優先權,其揭示内容全部 引用至此。 【圖式簡單說明】 圖1係針對使用了本發明之半導體密封用樹脂組成物的 半導體裝置的一例,表示剖面構造的圖。 圖2係針對使用了本發明之半導體密封用樹脂組成物的 單面密封型半導體裝置的一例’表示剖面構造的圖。 圖3係實施例、比較例所使用之酚樹脂1的GPC圖表。 圖4係實施例、比較例所使用之酚樹脂1的FD-MS圖表。 圖5係實施例、比較例所使用之酚樹脂2的GPC圖表。 圖6係實施例、比較例所使用之酚樹脂3的GPC圖表。 圖7係實施例、比較例所使用之紛樹脂3的FD-MS圖表。 【主要元件符號說明】 1 半導體元件 099120222 52 201120128 2 黏晶材硬化 3 晶粒座 4 金線 5 引線框架 _ 6 硬化體 - 7 阻焊劑 8 基板 9 焊球 099120222 53

Claims (1)

  1. 201120128 七、申請專利範圍: 1. 一種半導體密封用樹脂組成物,其特徵為含有: 含有下述一般式(1)所示之成分之酚樹脂(A); 環氧樹脂(B);與 無機填充劑(C); Η匕1] r 、 A/(R1)b (Rl)a、A A -ch2-Q1_j3^ch2———H (1) (〇H)2 V J X\ (一般式(1)中,鍵結於同一萘基上之2個羥基係鍵結於萘環 上之不同碳原子,R1彼此獨立為碳數1〜60之烴基,a彼此 獨立為0〜5之整數,b彼此獨立為0〜4之整數;η為1〜10 之整數)。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組成物,其 中,上述酚樹脂(Α)係含有上述一般式(1)中之R1為下述一 般式(2)所示之基的成分;[化2] r R2 --C- I R3 V (一般式(2)中,R2及R3彼此獨立為氫原子、碳數1〜3之烴 基,R4彼此獨立為碳數1〜3之烴基,c彼此獨立為0〜4之 整數,m為1〜5之整數)。 (R1); (OH) 2 I (R4)c -Η (2) 099120222 54 201120128 3. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組成物,其 中,上述酚樹脂(A)係於總酚樹脂(A)中,含有50質量%以 上且100質量%以下的n=0〜2之成分。 4. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組成物,其 中,上述酚樹脂(A)係於總酚樹脂(A)中,含有25質量%以 上且70質量%以下的n=0之成分。 5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之半導體密封用樹 脂組成物,其中,上述酚樹脂(A)係於凝膠滲透層析(GPC) 測定方法之面積換算法中,於總酚樹脂(A)中,含有20面積 %以上且80面積%以下的R1為上述一般式(2)所示之基之成 分。 6. —種半導體裝置,其係使用申請專利範圍第1至5項中 任一項之半導體密封用樹脂組成物,對半導體元件進行密封 而成。 099120222 55
TW099120222A 2009-06-22 2010-06-22 半導體密封用樹脂組成物及半導體裝置 TWI477551B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009148048 2009-06-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201120128A true TW201120128A (en) 2011-06-16
TWI477551B TWI477551B (zh) 2015-03-21

Family

ID=43386275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099120222A TWI477551B (zh) 2009-06-22 2010-06-22 半導體密封用樹脂組成物及半導體裝置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8502399B2 (zh)
JP (1) JP5692070B2 (zh)
KR (1) KR20120040183A (zh)
CN (1) CN102459397B (zh)
MY (1) MY155689A (zh)
SG (1) SG176825A1 (zh)
TW (1) TWI477551B (zh)
WO (1) WO2010150487A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI614292B (zh) * 2013-03-28 2018-02-11 Nitto Denko Corp 電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011052157A1 (ja) * 2009-10-26 2013-03-14 住友ベークライト株式会社 半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置
EP2762511B1 (en) * 2011-09-29 2016-11-16 Hitachi Chemical Co., Ltd. Epoxy resin composition and electronic component device
WO2013080654A1 (ja) * 2011-11-29 2013-06-06 住友ベークライト株式会社 固定用樹脂組成物、ロータ、自動車、及びロータの製造方法
CN102633990A (zh) * 2012-04-05 2012-08-15 广东生益科技股份有限公司 环氧树脂组合物及使用其制作的半固化片与覆铜箔层压板
WO2014109208A1 (ja) * 2013-01-11 2014-07-17 三菱電機株式会社 半導体装置
KR102264524B1 (ko) * 2015-03-23 2021-06-15 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 봉지용 수지 조성물, 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
JP6980986B2 (ja) * 2016-04-22 2021-12-15 住友ベークライト株式会社 半導体封止用樹脂組成物および半導体装置
JP7230421B2 (ja) * 2018-10-18 2023-03-01 味の素株式会社 樹脂組成物
JPWO2020129248A1 (ja) * 2018-12-21 2021-12-02 昭和電工マテリアルズ株式会社 封止用樹脂組成物及び電子部品装置
WO2022118749A1 (ja) * 2020-12-03 2022-06-09 住友ベークライト株式会社 封止用樹脂組成物および半導体装置
JP6989044B1 (ja) * 2021-03-31 2022-01-05 住友ベークライト株式会社 封止構造体の製造方法およびタブレット

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06216280A (ja) 1993-01-21 1994-08-05 Mitsubishi Electric Corp 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
JPH11255688A (ja) 1998-03-10 1999-09-21 Nippon Steel Chem Co Ltd 新規多価ヒドロキシ化合物、新規エポキシ樹脂、それらの製造方法、それらを用いたエポキシ樹脂組成物及びその硬化物
CN1175044C (zh) 2001-04-23 2004-11-10 住友电木株式会社 环氧树脂组合物和半导体设备
JP2003292731A (ja) 2002-03-29 2003-10-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2004043613A (ja) 2002-07-11 2004-02-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP4188022B2 (ja) 2002-07-30 2008-11-26 新日鐵化学株式会社 多価ヒドロキシ樹脂、エポキシ樹脂、それらの製造法、それらを用いたエポキシ樹脂組成物及び硬化物
JP2004123859A (ja) 2002-10-01 2004-04-22 Nippon Steel Chem Co Ltd 多価ヒドロキシ樹脂、エポキシ樹脂、それらの製造法、それらを用いたエポキシ樹脂組成物及び硬化物
JP4844733B2 (ja) 2005-06-24 2011-12-28 信越化学工業株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
TWI415911B (zh) * 2005-07-13 2013-11-21 Ube Industries 伸聯苯交聯酚醛清漆樹脂及其用途
EP1956648A4 (en) * 2006-09-13 2011-09-21 Sumitomo Bakelite Co SEMICONDUCTOR DEVICE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI614292B (zh) * 2013-03-28 2018-02-11 Nitto Denko Corp 電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8502399B2 (en) 2013-08-06
US20120080809A1 (en) 2012-04-05
JP5692070B2 (ja) 2015-04-01
MY155689A (en) 2015-11-13
JPWO2010150487A1 (ja) 2012-12-06
SG176825A1 (en) 2012-01-30
KR20120040183A (ko) 2012-04-26
CN102459397B (zh) 2014-05-07
WO2010150487A1 (ja) 2010-12-29
CN102459397A (zh) 2012-05-16
TWI477551B (zh) 2015-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201120128A (en) Semiconductor-encapsulating resin composition and semiconductor device
TWI422637B (zh) 半導體密封用樹脂組成物及使用其之半導體裝置
TWI589617B (zh) 密封用環氧樹脂組成物及電子零件裝置
TW201105732A (en) Semiconductor-encapsulating resin composition and semiconductor device
WO2011052157A1 (ja) 半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置
TW201139495A (en) Resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
TW200530324A (en) Epoxy resin molding material for sealing and electronic component
JP6008107B2 (ja) 樹脂組成物および電子部品装置
JP7400473B2 (ja) ボールグリッドアレイパッケージ封止用エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び電子部品装置
JP3824065B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP5651968B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP5672947B2 (ja) 封止用樹脂組成物及び電子部品装置
JP2011094106A (ja) 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP4622030B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2009242719A (ja) フェノールノボラック樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物、並びに半導体装置
JP3824064B2 (ja) 半導体封止用難燃性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2011094105A (ja) 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP4788034B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JPH0931160A (ja) エポキシ樹脂系組成物及び樹脂封止型半導体装置
JP5488394B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP5488393B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2001122943A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003089719A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
JP2011236367A (ja) 封止用樹脂組成物及び電子部品装置
JP2001234035A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees