TW201815954A - 半導體密封用環氧樹脂組成物及半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其為固體半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於在結構體中將半導體元件進行密封，前述結構體處於在基板和搭載於基板上之半導體元件的至少一者或兩者上附著有助焊劑殘渣之狀態，該半導體密封用環氧樹脂組成物含有環氧樹脂及酚樹脂硬化劑，在由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的基於Fedors法之平均溶解度參數SP1、與由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的數量平均分子量Mn1之間，Mn1

Description

半導體密封用環氧樹脂組成物及半導體裝置
本發明係關於一種半導體密封用環氧樹脂組成物及半導體裝置。
在先前的代表性半導體裝置的製造製程中，通常，在進行焊料迴流時使用助焊劑來連接半導體元件與基板後，藉由將殘留於基板上之助焊劑(助焊劑殘渣)用溶劑清洗來去除，然後使用半導體密封用樹脂組成物來將上述半導體元件進行密封(專利文獻1等)。
但是，近年來，為了應對半導體裝置的間距變窄和間隙縮小而存在要求水平不斷提高之傾向，因此要求實現不需要經助焊劑殘渣的清洗去除處理之半導體密封用樹脂組成物。作為該種不需要經助焊劑殘渣的清洗去除處理之半導體密封用樹脂組成物之技術，例如，可舉出以下者。
專利文獻2中，作為不需要經助焊劑殘渣的清洗去除處理之半導體密封用樹脂組成物，記載有含有環氧樹脂、包含助焊劑活性劑之硬化劑及球狀氧化鋁之液態環氧樹脂組成物。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】：日本特開2008-226926號公報
【專利文獻2】：日本特開2008-274083號公報
【非專利文獻】
【非專利文獻1】：Polymer Eng.Sci.,14,No.2,147-154,1974
【非專利文獻2】：塗料的研究，No.152 Oct,41-46,2010
當使用了專利文獻2等中所記載之先前的液態環氧樹脂組成物時，由於會對填充劑的摻合量等這樣的製造條件設限，結果，在焊料迴流時會產生剝離、產生未填充區域，而且伴隨耐濕可靠性下降，結果，具有發生硬化性能受到阻礙、對基板之黏附性下降等這樣的不良狀況之可能性。
因此，本發明提供一種能夠使助焊劑殘渣相容而納入密封材料內之固體半導體密封用環氧樹脂組成物之技術。
依本發明，提供一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其為固體半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於在結構體中將半導體元件進行密封，前述結構體處於在基板和搭載於前述基板上之前述半導體元件的至少一者或兩者上附著有助焊劑殘渣之狀態，該半導體密封用環氧樹脂組成物含有環氧樹脂及酚樹脂硬化劑，在由前述環氧樹脂及前述酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的基於Fedors法之平均溶解度參數SP1、與由前述環氧樹脂及前述酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的數量平均分子 量Mn1之間，Mn1-127×SP1+2074的關係成立。
進而，依本發明，提供一種半導體裝置，其具有：基板、搭載於前述基板上之半導體元件、及將前述半導體元件進行密封之密封材料，前述密封材料包含上述半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物。
依本發明，能夠提供一種可使助焊劑殘渣相容而納入密封材料內之固體半導體密封用環氧樹脂組成物之技術。
上述目的及其他目的、特徵及優點，藉由以下說明之較佳實施形態及其附帶之以下圖式而變得更加明確。
10‧‧‧基板
20‧‧‧半導體元件
30‧‧‧焊料凸塊
50‧‧‧密封材料
100‧‧‧半導體裝置
200‧‧‧助焊劑
300‧‧‧助焊劑殘渣
圖1係表示本實施形態之半導體裝置的一例之圖。
圖2係用於說明本實施形態之半導體裝置的製造方法之圖。
圖3係表示實施例及比較例之半導體密封用環氧樹脂組成物中所含之由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的平均溶解度參數SP1、與該樹脂群的數量平均分子量Mn1的相關性之圖。
以下，利用圖式對實施形態進行說明。此外，在所有圖式中，對相同的構成要件標註相同的符號，並適當地省略說明。
<半導體裝置>
圖1係表示本實施形態之半導體裝置100的一例之圖。
如圖1所示，本實施形態之半導體裝置100係具有基板10、搭載於上述基板10上之半導體元件20及將半導體元件20進行密封之密封材料50者。此外，圖1所示之半導體裝置100係半導體元件20與基板10經由焊料凸塊30而電連接者，但並非限定於此者。
以下，參閱圖2，對本實施形態之半導體裝置100的製造方法進行說明。此外，圖2係用於說明本實施形態之半導體裝置100的製造方法之圖。
首先，如圖2(a)所示，準備具有焊料凸塊30之半導體元件20。此處，作為本實施形態之半導體元件20，例如，可舉出積體電路、大規模積體電路、電晶體、閘流體、二極體、固體攝像元件等。
接著，如圖2(b)所示，將助焊劑200塗佈於設置在半導體元件20之焊料凸塊30上。具體而言，藉由使設置有已準備之半導體元件20中的焊料凸塊30之一側的表面在塗佈有助焊劑200之助焊劑台上接觸，從而使助焊劑200附著於設置在半導體元件20之焊料凸塊30。此外，關於上述助焊劑200的詳細內容將進行後述。
接著，如圖2(c)所示，將處於焊料凸塊30上附著有助焊劑200之狀態之半導體元件20，配置在基板10上的所希望的位置上。具體而言，以在基板10上露出之導體部與焊料凸塊30經由助焊劑200而抵接之方式，將半導體元件20配置在基板10上。
接著，藉由實施焊料迴流處理，獲得圖2(d)所示之結構 體。具體而言，藉由對圖2(c)所示之結構體實施焊料迴流處理，獲得經由焊料凸塊30使半導體元件20與基板10電連接之圖2(d)所示之結構體。此處，在圖2(d)所示之結構體中，通常在焊料凸塊30附近的區域附著有助焊劑殘渣300。具體而言，在圖2(d)所示之結構體中，通常，在基板10、搭載於基板10上之半導體元件20及半導體元件20所具備之焊料凸塊30中的至少一個或全部附著有助焊劑殘渣300。
接著，藉由將圖2(d)所示之結構體中具備之半導體元件20，用後述半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物進行密封，從而形成密封材料50。藉由如此，能夠獲得圖2(e)所示之本實施形態之半導體裝置100。在本實施形態中，能夠將處於附著有助焊劑殘渣300之狀態之圖2(d)所示之結構體，在維持該狀態下用於密封材料50的成形中。亦即，在本實施形態中，無需從圖2(d)所示之結構體去除助焊劑殘渣300而能夠實施密封材料50的成形。
在本實施形態中，作為上述密封材料50的成形方法，可舉出轉注成形法、壓縮成形法、射出成形法等。其中，從將本樹脂組成物的填充性設為良好之觀點考慮，採用轉注成形法或壓縮成形法為較佳。因此，從操作性的觀點考慮，本樹脂組成物的形態較佳為被加工成粉粒狀、顆粒狀、平板狀或片狀者。
接著，對上述助焊劑200的含有成分進行說明。此處，上述助焊劑殘渣300為助焊劑200的殘留物，因此，係含有與助焊劑200相同成分者。
本實施形態之助焊劑200只要係能夠使用於焊料接合者，則 能夠使用公知者。作為上述助焊劑200的具體例，可舉出將分子結構中含有羧基或酚性羥基之化合物作為活性種而包含者。
作為上述分子結構中含有羧基之化合物，可舉出脂肪族酸酐、脂環式酸酐、芳香族酸酐、脂肪族羧酸、芳香族羧酸等。而且，作為上述脂肪族酸酐的具體例，可舉出琥珀酸酐、聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐等。作為上述脂環式酸酐的具體例，可舉出甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐(methyl himic anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基環己烯二羧酸酐等。作為上述芳香族酸酐的具體例，可舉出鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐(trimellitic anhydride)、焦蜜石酸二酐(pyromellitic dianhydride)、二苯甲酮四羧酸酐(benzophenone tetracarboxylic anhydride)、乙二醇雙偏苯三酸酯(ethylene glycol bistrimellitate)、甘油三偏苯三酸酯(glycerol tris trimellitate)等。作為上述脂肪族羧酸的具體例，可舉出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、三甲基乙酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、油酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸等。作為上述芳香族羧酸的具體例，可舉出苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、半蜜臘酸(hemimellitic acid)、偏苯三酸(trimellitic acid)、1,3,5-苯三甲酸(trimesic acid)、1,2,3,5-苯四甲酸(mellophanic acid)、1,2,3,4-苯四甲酸(prehnitic acid)、焦蜜石酸(pyromellitic acid)、蜜臘酸(mellitic acid)、甲苯基酸(tolyl acid)、茬甲酸(xylic acid)、2,3-二甲苯甲酸(hemellitic acid)、均三甲苯酸(mesitylene acid)、2,3,4-三甲苯甲酸(prehnitylic acid)、甲苯甲酸(toluic acid)、桂皮酸、柳酸、2,3-二羥基苯甲酸、2,4-二羥基苯甲 酸、龍膽酸(gentisinic acid)(2,5-二羥基苯甲酸)、2,6-二羥基苯甲酸、3,5-二羥基苯甲酸、沒食子酸(3,4,5-三羥基苯甲酸)、1,4-二羥基-2-萘甲酸、3,5-二羥基-2-萘甲酸等萘甲酸衍生物、酚酞、二酚酸等。該等可以單獨使用一種，亦可以併用兩種以上。
作為上述分子結構中含有酚性羥基之化合物，可舉出酚類。作為該酚類的具體例，可舉出苯酚、鄰甲酚、2,6-二甲酚、對甲酚、間甲酚、鄰乙基苯酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、間乙基苯酚、2,3-二甲酚、2,4,6-三甲酚(mesitol)、3,5-二甲酚、對第三丁基苯酚、兒茶酚、對第三戊基苯酚、間苯二酚、對辛基苯酚、對苯基苯酚、雙酚A、雙酚F、雙酚AF、聯苯酚、二烯丙基雙酚F、二烯丙基雙酚A、三酚、四酚等含有酚性羥基之單體類、苯酚酚醛清漆樹脂、鄰甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚F酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂等。該等可以單獨使用一種，亦可以併用兩種以上。
從確保基板10與半導體元件20的電連接可靠性之觀點考慮，本實施形態之助焊劑200係將選自二羥基苯甲酸、己二酸、反丁烯二酸及戊二酸所構成之群中之一種以上的化合物作為活性種而包含者為較佳。
作為包含上述活性種之助焊劑200的市售品，具體而言，可舉出Senju Metal Industry Co.,Ltd.製造的DELTALUX GTN-68等。
<半導體密封用環氧樹脂組成物>
以下，亦將半導體密封用環氧樹脂組成物稱為本樹脂組成物。
本實施形態之半導體密封用環氧樹脂組成物係假定用於在結構體中將半導體元件20進行密封者，前述結構體處於在基板10和搭載於基板10上 之半導體元件20的至少一者或兩者上附著有助焊劑殘渣300之狀態，並且係含有環氧樹脂及酚樹脂硬化劑之固體樹脂組成物。而且，本樹脂組成物係以滿足以下條件為特徵者。具體而言，本樹脂組成物的特徵為，在由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的基於Fedors法之平均溶解度參數SP1、與上述樹脂群的數量平均分子量Mn1之間，使Mn1-127×SP1+2074的關係成立。藉此，能夠將助焊劑殘渣300相容而納入密封材料50內，且能夠設為成形操作性優異之樹脂組成物。
首先，對上述之由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的基於Fedors法之平均溶解度參數SP1進行說明。此處，由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群係指，在本樹脂組成物中作為必需成分而包含之樹脂成分內，藉由一種以上之環氧樹脂及一種以上之酚樹脂硬化劑所構成之樹脂材料所構成之群。又，基於Fedors法之溶解度參數係指，定量地表示一種物質相對於另一種物質溶解多少這種溶解性之指標，並且係考慮了化合物的分子結構中所含之官能基的種類和數量，依據內聚能密度和莫耳分子體積，並藉由記載於非專利文獻1之Fedors中提出之估算方法來計算者。
上述平均溶解度參數SP1能夠藉由以下式1來計算。
式1：平均溶解度參數SP1=Σ(A(n)×Ca(n))+Σ(B(n)×Cb(n))
(上述式1中，A(n)係指，與本樹脂組成物中所含之n種環氧樹脂各自相關之基於Fedors法算出之溶解度參數。Ca(n)係指，本樹脂組成物中的相對於總環氧樹脂與總酚樹脂硬化劑的合計含量之n種環氧樹脂各自的含量。B(n)係指，與本樹脂組成物中所含之n種酚樹脂硬化劑各自相關之基 於Fedors法算出之溶解度參數。Cb(n)係指，本樹脂組成物中的相對於總環氧樹脂與總酚樹脂硬化劑的合計含量之n種酚樹脂硬化劑各自的含量。此外，上述n為1以上的整數。)
亦即，當本樹脂組成物中所含之上述樹脂群由相互不同之兩種環氧樹脂和相互不同之兩種酚樹脂硬化劑構成時，上述平均溶解度參數SP1藉由以下式2來計算。以下，將相互不同之兩種環氧樹脂稱為第1環氧樹脂、第2環氧樹脂。又，將相互不同之兩種酚樹脂硬化劑稱為第1硬化劑、第2硬化劑。
此外，下述式2中，A1係指，與第1環氧樹脂相關之基於Fedors法算出之溶解度參數的值。A2係指，與第2環氧樹脂相關之基於Fedors法算出之溶解度參數的值。B1係指，與第1硬化劑相關之基於Fedors法算出之溶解度參數的值。B2係指，與第2硬化劑相關之基於Fedors法算出之溶解度參數的值。Ca1係指，相對於樹脂群總量之第1環氧樹脂的含量。Ca2係指，相對於樹脂群總量之第2環氧樹脂的含量。Cb1係指，相對於樹脂群總量之第1硬化劑的含量。Cb2係指，相對於樹脂群總量之第2硬化劑的含量。
式2：平均溶解度參數SP1=A1×Ca1+A2×Ca2+B1×Cb1+B2×Cb2
接著，對上述之由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的數量平均分子量Mn1的計算方法進行說明。具體而言，樹脂群的數量平均分子量Mn1的計算方法能夠藉由以下式3來計算。
式3：樹脂群的數量平均分子量Mn1=Σ(a(n)×Ca(n))+Σ(b(n)×Cb(n))
(上述式3中，a(n)係指，與本樹脂組成物中所含之n種環氧樹脂各自相關之數量平均分子量的值。Ca(n)係指，本樹脂組成物中的相對於總環氧 樹脂與總酚樹脂硬化劑的合計含量之n種環氧樹脂各自的含量。b(n)係指，與本樹脂組成物中所含之n種酚樹脂硬化劑各自相關之數量平均分子量的值。Cb(n)係指，本樹脂組成物中的相對於總環氧樹脂與總酚樹脂硬化劑的合計含量之n種酚樹脂硬化劑各自的含量。此外，上述n為1以上的整數。)
亦即，當本樹脂組成物中所含之上述樹脂群由相互不同之兩種環氧樹脂和相互不同之兩種酚樹脂硬化劑構成時，上述樹脂群的數量平均分子量Mn1藉由以下式4來計算。以下，將相互不同之兩種環氧樹脂稱為第1環氧樹脂、第2環氧樹脂。又，將相互不同之兩種酚樹脂硬化劑稱為第1硬化劑、第2硬化劑。
此外，下述式4中，a1係指，第1環氧樹脂的數量平均分子量。a2係指，第2環氧樹脂的數量平均分子量。b1係指，第1硬化劑的數量平均分子量。b2係指，第2硬化劑的數量平均分子量。Ca1係指，相對於樹脂群總量之第1環氧樹脂的含量。Ca2係指，相對於樹脂群總量之第2環氧樹脂的含量。Cb1係指，相對於樹脂群總量之第1硬化劑的含量。Cb2係指，相對於樹脂群總量之第2硬化劑的含量。
式4：平均溶解度參數SP1=a1×Ca1+a2×Ca2+b1×Cb1+b2×Cb2
又，基於Fedors法之本實施形態之環氧樹脂固有的溶解度參數的值、和基於Fedors法之本實施形態之酚樹脂硬化劑固有的溶解度參數的值，例如能夠依據成為對象之環氧樹脂和酚樹脂硬化劑的分子結構資訊，藉由非專利文獻2中所記載之方法來計算。又，實用中，亦能夠使用“新版塑膠摻合劑-基礎與應用-(TAISEI-SHUPPAN CO.,LTD.發行)”等公知的文獻中所記載之值。
在本實施形態中，上述平均溶解度參數SP1的下限值，例如較佳為10[(cal/cm3)0.5]以上，更佳為11.5[(cal/cm3)0.5]以上，進而較佳為12.0[(cal/cm3)0.5]以上。藉由如此，在助焊劑殘渣300中所含之活性種與環氧樹脂和酚樹脂硬化劑的分子結構中所含之官能基之間產生之相互作用得到促進，結果，能夠提高密封材料50與助焊劑殘渣300之相容性。具體而言，藉由SP1的值成為上述下限值以上，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈彼此之間的相互作用增大，成為與助焊劑殘渣300的分子的相互作用相同的程度，因此被認為兩者的相互作用增強，相容性提高。
又，上述平均溶解度參數SP1的上限值，例如較佳為17.5[(cal/cm3)0.5]以下，更佳為15.0[(cal/cm3)0.5]以下，進而較佳為13.5[(cal/cm3)0.5]以下。藉由如此，在助焊劑殘渣300中所含之活性種與環氧樹脂和酚樹脂硬化劑的分子結構中所含之官能基之間產生之相互作用得到促進，結果，能夠提高密封材料50與助焊劑殘渣300之相容性。具體而言，藉由SP1的值成為上述上限值以下，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈彼此之間的相互作用減小，成為與助焊劑殘渣300的分子彼此之間的相互作用相同的程度，因此被認為兩者的相互作用增強，相容性提高。
如上，當以上述平均溶解度參數SP1的值成為上述數值範圍內之方式進行了控制時，藉由與助焊劑殘渣300之間的相容性，能夠形成更進一步優異之密封材料50。
此外，上述相互作用具體地可舉出氫鍵結、分散力、偶極相互作用等。此處，包含上述活性種之助焊劑200例如被認為具有相同程度的SP值。
在本實施形態中，上述數量平均分子量Mn1的下限值，例 如較佳為200以上，更佳為300以上，進而較佳為410以上。藉由如此，在助焊劑殘渣300中所含之活性種與構成環氧樹脂和酚樹脂硬化劑的分子結構之主鏈之間產生之相互作用得到促進，結果，能夠提高密封材料50與助焊劑殘渣300之相容性。具體而言，藉由數量平均分子量Mn1成為上述下限值以上，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈彼此之間的纏結(entanglement)增加。藉此，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈彼此之間的移動性受到限制。因此，被認為助焊劑殘渣容易與環氧樹脂及酚樹脂硬化劑進行相互作用，從而能夠提高相容性。
又，上述數量平均分子量Mn1的上限值，例如較佳為650以下，更佳為550以下，進而較佳為520以下。藉由如此，在助焊劑殘渣300中所含之活性種與構成環氧樹脂和酚樹脂硬化劑的分子結構之主鏈之間產生之相互作用得到促進，結果，能夠提高密封材料50與助焊劑殘渣300之相容性。
具體而言，當數量平均分子量Mn1為上述上限值以下時，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈彼此之間的纏結就變得適當，被認為藉由助焊劑的分子鏈的侵入而表現適宜的物理性質。如上，藉由數量平均分子量Mn1為上述上限值以下，被認為助焊劑殘渣容易與環氧樹脂及酚樹脂硬化劑進行相互作用，從而能夠提高相容性。
如上，當以上述數量平均分子量Mn1的值成為上述數值範圍內之方式進行了控制時，藉由與助焊劑殘渣300之間的相容性，能夠形成更進一步優異之密封材料50。
又，在本實施形態中，較佳為在上述平均溶解度參數SP1與上述數量平均分子量Mn1之間，-127×SP1+2224Mn1-127×SP1+2074的 關係成立。在助焊劑殘渣300中所含之活性種與構成環氧樹脂和酚樹脂硬化劑的分子結構之主鏈之間、及在助焊劑殘渣300中所含之活性種與環氧樹脂和酚樹脂硬化劑的分子結構中所含之官能基之間產生之相互作用得到促進，結果，能夠提高密封材料50與助焊劑殘渣300之相容性。因此，當以上述數量平均分子量Mn1的值成為上述數值範圍內之方式進行了控制時，藉由與助焊劑殘渣300之間的相容性，能夠形成更進一步優異之密封材料50。
本發明人等為了獲得能夠使助焊劑殘渣相容而納入密封材料內之半導體密封用環氧樹脂組成物，對半導體密封用環氧樹脂組成物中的環氧樹脂與酚樹脂硬化劑的組合進行了研究。其結果，發現藉由作為氫鍵結、分散力、偶極相互作用這樣的分子鏈的化學相容性之SP1、與作為分子鏈的形狀這樣的物理相容性之Mn1分別成為特定的數值以上，能夠使半導體密封用環氧樹脂組成物與助焊劑殘渣相容。具體而言，較佳為Mn1-127×SP1+2074的關係成立。如圖3所示，這表示，當以Mn1-SP1繪圖時，在Mn1=-127×SP1+2074的直線上、或者Mn1或SP1比前述直線增大。
詳細的機理尚不明確，但能夠使半導體密封用環氧樹脂組成物與助焊劑殘渣相容之理由被推測如下。
首先，被推測為藉由Mn1的值增大，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈的纏結得到適當地控制。藉此，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈容易捕獲助焊劑殘渣300中所含之活性種的分子鏈。
又，被推測為藉由SP1的值增大，能夠提高環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈與助焊劑殘渣300的分子鏈之間的相互作用。先前的半導體密封 用環氧樹脂組成物中，助焊劑殘渣300的分子鏈彼此之間的相互作用，比環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈與助焊劑殘渣300的分子鏈之間的相互作用大得多。然而，藉由使環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈與助焊劑殘渣300的分子鏈之間的相互作用增強，環氧樹脂及酚樹脂硬化劑的分子鏈變得容易捕獲助焊劑殘渣300中所含之分子鏈。
如上，被推測為藉由Mn1及SP1均成為適當的數值範圍，能夠使半導體密封用環氧樹脂組成物與助焊劑殘渣相容。
此外，基本上SP1及Mn1越大，越能提高半導體密封用環氧樹脂組成物與助焊劑殘渣300之間的相容性。作為SP1及Mn1的上限值，例如能夠設為-127×SP1+2224Mn1。如圖3所示，這表示，當以Mn1-SP1繪圖時，在Mn1=-127×SP1+2224的直線上、或者Mn1或SP1比前述直線減小。此外，作為SP1及Mn1的上限值，例如可以設為-127×SP1+2224Mn1，亦可以設為-127×SP1+2149Mn1。
接著，對本樹脂組成物的摻合組成進行說明。此外，以下說明中，省略符號而進行說明。
如上所述，本樹脂組成物係含有環氧樹脂及酚樹脂硬化劑作為必需成分之固體樹脂組成物。這樣，由於本樹脂組成物為固態，因此，與使用液態形態之先前的樹脂組成物時相比，能夠提高所希望的半導體裝置中的密封材料的製造效率。而且，如上所述，從操作性的觀點考慮，本樹脂組成物的形態係被加工成粉粒狀、顆粒狀、平板狀或片狀者為較佳。
此處，為了獲得本樹脂組成物，例如分別適當地調整以下兩個條件是重要的。
(1)所使用之環氧樹脂的種類與所使用之酚樹脂硬化劑的種類的組合
(2)所使用之環氧樹脂自身的摻合量比與所使用之酚樹脂硬化劑自身的摻合量比之間的平衡
具體而言，藉由實施例進行後述。
(環氧樹脂)
作為本實施形態之環氧樹脂，能夠使用在一分子內具有兩個以上環氧基之單體、低聚物、聚合物全體，其分子量和分子結構並無特別限定。在本實施形態中，環氧樹脂例如包含選自由以下環氧樹脂所構成之群中的一種或二種以上：聯苯基型環氧樹脂；雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、四甲基雙酚F型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂；二苯乙烯型環氧樹脂；苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂；三酚甲烷型環氧樹脂、烷基改質三酚甲烷型環氧樹脂等中所例示之三酚型環氧樹脂等多官能環氧樹脂；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酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂等芳烷基型環氧樹脂；二羥基萘型環氧樹脂、將二羥基萘的二聚物進行縮水甘油醚化而得之環氧樹脂等萘酚型環氧樹脂；三聚異氰酸三縮水甘油酯、三聚異氰酸單烯丙基二縮水甘油酯等含三核之環氧樹脂；二環戊二烯改質酚型環氧樹脂等橋環烴化合物改質酚型環氧樹脂。該等之中，聯苯基型環氧樹脂、芳烷基型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂及四甲基雙酚F型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂、以及二苯乙烯型環氧樹脂，係具有結晶性者為較佳。
在本實施形態中，從提高成形性和耐熱性等觀點考慮，包含芳烷基型 環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂或三酚型環氧樹脂等多官能環氧樹脂為更佳。
又，從提高與助焊劑殘渣之間的相容性之觀點考慮，單獨包含聯苯芳烷基型環氧樹脂、或一同包含聯苯芳烷基型環氧樹脂及三酚甲烷型環氧樹脂為較佳。
環氧樹脂的含量例如相對於本樹脂組成物總量，較佳為7質量%以上，更佳為9質量%以上。藉由將環氧樹脂的含量設為上述下限值以上，能夠有助於提高使用本樹脂組成物形成之密封材料與半導體元件之間的黏附性。另一方面，環氧樹脂的含量例如相對於本樹脂組成物總量，較佳為19質量%以下，更佳為18.5質量%以下。藉由將環氧樹脂的含量設為上述上限值以下，能夠提高使用本樹脂組成物形成之密封材料的耐熱性和耐濕性。
(酚樹脂硬化劑)
如上所述，本樹脂組成物中，酚樹脂硬化劑作為必需成分而被包含。藉此，能夠提高該樹脂組成物的流動性及處理性。該酚樹脂硬化劑係在一個分子內具有兩個以上酚性羥基之全部單體、低聚物、聚合物，其分子量、分子結構並無特別限定。作為該種酚樹脂硬化劑的具體例，可舉出苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、三酚甲烷型苯酚酚醛清漆樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型樹脂；三酚甲烷型酚樹脂等多官能型酚樹脂；萜烯改質酚樹脂、以甲醛改質之三苯基甲烷型酚樹脂、二環戊二烯改質酚樹脂等改質酚樹脂；具有伸苯基骨架及/或伸聯苯基骨架之苯酚芳烷基樹脂、具有伸苯基骨架及/或伸聯苯基骨架之萘酚芳烷基樹脂、苯基芳烷基型酚樹脂、聯苯芳烷基型酚樹脂等芳烷基型樹脂；雙酚A、雙酚F等雙酚化合物 等。該等可以單獨使用一種，亦可以併用兩種以上。藉由摻合該種酚樹脂硬化劑，能夠設為耐燃性、耐濕性、電氣特性、硬化性、保存穩定性等的平衡良好者。尤其，從硬化性方面考慮，酚樹脂硬化劑的羥基當量為90g/eq以上且250g/eq以下為較佳。
又，在本實施形態中，只要是與環氧樹脂發生反應而硬化之硬化劑，則亦能夠併用酚樹脂硬化劑與後述聚加成型硬化劑、觸媒型硬化劑、縮合型硬化劑等硬化劑。
作為上述聚加成型硬化劑的具體例，可舉出除了二乙三胺、三乙四胺、間二甲苯二胺等脂肪族聚胺、二胺基二苯基甲烷、間苯二胺、二胺基二苯碸等芳香族聚胺以外，還包含二氰二胺、有機酸二醯肼等之聚胺化合物；六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐等脂環族酸酐、偏苯三酸酐、焦蜜石酸二酐、二苯甲酮四羧酸等包含芳香族酸酐等之酸酐；酚醛清漆型酚樹脂、苯酚聚合物等多酚化合物；聚硫化物、硫酯、硫醚等聚硫醇化合物；異氰酸酯預聚合物、封端異氰酸酯等異氰酸酯化合物；含羧酸之聚酯樹脂等有機酸類等。
作為上述觸媒型硬化劑的具體例，可舉出二甲苄胺、2,4,6-三二甲胺基甲基苯酚等三級胺化合物；2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑化合物；BF3錯合物等路易斯酸；等。
作為上述縮合型硬化劑的具體例，可舉出含羥甲基之尿素樹脂這樣的尿素樹脂；含羥甲基之三聚氰胺樹脂這樣的三聚氰胺樹脂等。
當本樹脂組成物中併用酚樹脂硬化劑與上述其他硬化劑時，酚樹脂硬化劑的含量相對於與所有硬化劑相關之合計含量，較佳為20 質量%以上且95質量%以下，進一步較佳為30質量%以上且95質量%以下，更佳為50質量%以上且95質量%以下。藉由如此，能夠保持耐燃性、耐焊料性，並且能夠表現良好的流動性。
又，樹脂組成物的酚樹脂硬化劑的含量相對於本樹脂組成物總量的下限值，例如較佳為2.5質量%以上，更佳為3質量%以上。藉由如此，能夠獲得硬化特性與耐焊料性的平衡優異之樹脂組成物。又，能夠適當地控制Mn1及SP1。
而且，樹脂組成物的酚樹脂硬化劑的含量相對於本樹脂組成物總量的上限值，例如較佳為10.5質量%以下，更佳為10質量%以下。藉由如此，能夠獲得硬化特性與耐焊料性的平衡優異之樹脂組成物。又，能夠適當地控制Mn1及SP1。
本樹脂組成物亦可以包含填充材料。作為該填充材料，只要為一般被用於半導體密封材料之無機填充材料或有機填充材料即可。具體而言，作為上述無機填充材料，可舉出熔融破碎矽石、球狀熔融矽石、晶矽石、二次凝聚矽石等矽石；氧化鋁；鈦白；氫氧化鋁；滑石；黏土；雲母；玻璃纖維等。又，作為該有機填充材料，可舉出有機聚矽氧粉末、聚乙烯粉末等。該等填充材料可以單獨使用一種，亦可以併用兩種以上。其中，較佳為無機填充材料，特佳為使用球狀熔融矽石。
又，作為填充材料的形狀，從抑制本樹脂組成物的熔融黏度上升，且增加填充材料的含量之觀點考慮，較佳為盡可能為真球狀，且粒度分佈寬。
又，藉由混合粒子大小不同者，能夠增加填充材料的填充量。
填充材料的平均粒徑d50的下限值，例如較佳為0.01μm以上，更佳為 0.1μm以上，進而較佳為0.2μm以上。藉此，能夠抑制由於平均粒徑大的填充材料阻塞而導致的填充性降低。
又，填充材料的平均粒徑d50的上限值，例如較佳為150μm以下，更佳為100μm以下，進而較佳為50μm以下。藉此，能夠抑制藉由填充材料的比表面積變得過大從而組成物的黏度過度增加。因此，能夠控制成，樹脂組成物的流動性成為良好的狀態。
又，從提高本樹脂組成物的流動性並且提高所製作之半導體裝置的機械強度之觀點考慮，本實施形態中的填充材料較佳為併用平均粒徑d50為5μm以下填充材料與平均粒徑d50為10μm以上的填充材料。
此外，無機填充材料的平均粒徑d50，例如能夠使用雷射繞射式粒度分佈測量裝置(HORIBA公司製造，LA-500)來測量。
填充材料的含量相對於本樹脂組成物總量的下限值，例如較佳為35質量%以上，更佳為50質量%以上，進而較佳為65質量%以上。藉由將填充材料的含量設為上述下限值以上，能夠改善低吸濕性及低熱膨脹性，從而更有效地提高耐濕可靠性和耐迴流性。
又，填充材料的含量相對於本樹脂組成物總量的上限值，例如較佳為95質量%以下，更佳為93質量%以下，進而較佳為90質量%以下。藉由將填充材料的含量設為上述上限值以下，能夠抑制伴隨本樹脂組成物的流動性的下降而導致的成形性下降等。
又，本樹脂組成物亦可以包含硬化促進劑。
硬化促進劑只要為促進環氧樹脂的環氧基與酚樹脂硬化劑的酚性羥基的交聯反應者即可，能夠使用於一般的半導體密封用環氧樹脂組成物中使 用者。作為該硬化促進劑的具體例，可舉出有機膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜鹼(phosphobetaine)化合物、三苯基膦等膦化合物與醌化合物的加成物、鏻化合物與矽烷化合物的加成物等含磷原子之化合物；1,8-二吖雙環[5.4.0]十一碳烯-7、二甲苄胺、2-甲基咪唑等被例示之脒和三級胺、以及前述脒、胺的四級鹽等含氮原子化合物等。該等可以單獨使用一種，亦可以併用兩種以上。
硬化促進劑的含量相對於本樹脂組成物總量的下限值，例如較佳為0.05質量%以上，更佳為0.1質量%以上。藉由將硬化促進劑的含量設為上述下限值以上，能夠抑制本樹脂組成物的硬化性下降。
硬化促進劑的含量相對於本樹脂組成物總量的上限值，例如較佳為1質量%以下，更佳為0.8質量%以下。藉由將硬化促進劑的含量設為上述上限值以下，能夠抑制本樹脂組成物的流動性下降。
又，從提高由該樹脂組成物的硬化物構成之密封材料與作為密封對象物之半導體元件和基板之間的黏附性之觀點考慮，本樹脂組成物較佳進而含有偶合劑。
作為本實施形態之偶合劑，能夠使用環氧基矽烷、巰基矽烷、胺基矽烷、烷基矽烷、脲基矽烷、乙烯基矽烷等各種矽烷系化合物、鈦系化合物、鋁螯合物類、鋁/鋯系化合物等公知的偶合劑。若將該等例示，則可舉出乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-甲 基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-苯胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-[雙(β-羥基乙基)]胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(β-胺基乙基)胺基丙基二甲氧基甲基矽烷、N-(三甲氧基矽基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基矽基異丙基)乙二胺、甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、N-β-(N-乙烯基苄基胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、六甲基二矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-巰丙基甲基二甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-伸丁基)丙基胺的水解物等矽烷系偶合劑、異丙基三異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酯)鈦酸酯、異丙基三(N-胺基乙基-胺基乙基)鈦酸酯、四辛基雙(二(十三烷基)亞磷酸酯)鈦酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)雙(二(十三烷基))亞磷酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)伸乙基鈦酸酯、異丙基三辛醯基鈦酸酯、異丙基二甲基丙烯酸基異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基十三烷基苯磺醯基鈦酸酯、異丙基異硬脂醯基二丙烯酸鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酯)鈦酸酯、異丙基三枯基苯基鈦酸酯、四異丙基雙(二辛基亞磷酸酯)鈦酸酯等鈦酸酯系偶合劑。該等可以單獨使用一種，亦可以組合使用兩種以上。該等之中，更佳為環氧基矽烷、巰基矽烷、胺基矽烷、烷基矽烷、脲基矽 烷或乙烯基矽烷之矽烷系化合物。又，從更有效地提高填充性和成形性之觀點考慮，特佳為使用N-苯基γ-胺基丙基三甲氧基矽烷所代表之二級胺基矽烷。
偶合劑的含量相對於本樹脂組成物總量的下限值，例如較佳為0.1質量%以上，更佳為0.15質量%以上。藉由如此，能夠提高密封成形時的本樹脂組成物的流動性，從而提高填充性和成形性。
偶合劑的含量相對於本樹脂組成物總量的上限值，例如較佳為1.0質量%以下，更佳為0.5質量%以下。
除上述各成分以外，本樹脂組成物中還可以依需要而添加選自均染劑、著色劑、脫模劑、低應力劑、感光劑、消泡劑、紫外線吸收劑、發泡劑、抗氧化劑、阻燃劑及離子捕捉劑等之一種或二種以上的添加物。作為均染劑，可舉出丙烯酸系共聚合物等。作為著色劑，可舉出碳黑等。作為脫模劑，可舉出棕櫚蠟等天然蠟、二十八酸酯等合成蠟、高級脂肪酸或其金屬鹽類、石蠟、氧化聚乙烯等。作為低應力劑，可舉出矽油、聚矽氧橡膠等。作為離子捕捉劑，可舉出水滑石等。作為阻燃劑，可舉出氫氧化鋁等。
此外，本發明並非限定於前述實施形態者，能夠實現本發明的目的之範圍內的變形、改良等亦係包含於本發明者。
以上，參閱圖式對本發明的實施形態進行了說明，但該等係本發明的例示，亦能夠採用上述以外的各種構成。
以下，附記參考形態之一例。
1．一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其為固體半導體密封用環氧樹 脂組成物，其用於在結構體中將半導體元件進行密封，前述結構體處於在基板和搭載於前述基板上之前述半導體元件的至少一者或兩者上附著有助焊劑殘渣之狀態，該半導體密封用環氧樹脂組成物含有環氧樹脂及酚樹脂硬化劑，在由前述環氧樹脂及前述酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的基於Fedors法之平均溶解度參數SP1、與由前述環氧樹脂及前述酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的數量平均分子量Mn1之間，Mn1-127×SP1+2074的關係成立。
2．如1所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述平均溶解度參數SP1為10[(cal/cm3)0.5]以上且17.5[(cal/cm3)0.5]以下。
3．如1或2所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述數量平均分子量Mn1為300以上且550以下。
4．如1至3中任一項所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，在前述平均溶解度參數SP1與前述數量平均分子量Mn1之間，-127×SP1+2224Mn1-127×SP1+2074的關係成立。
5．如1至4中任一項所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述環氧樹脂的含量相對於該半導體密封用環氧樹脂組成物總量，為7質量%以上且19質量%以下。
6．如1至5中任一項所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述酚樹脂硬化劑的含量相對於該半導體密封用環氧樹脂組成物總量，為2.5質量%以上且10.5質量%以下。
7．如1至6中任一項所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述環氧樹脂包含多官能環氧樹脂。
8．如1至7中任一項所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其進而含有偶合劑。
9．如8所述之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述偶合劑為N-苯基γ-胺基丙基三甲氧基矽烷。
10．一種半導體裝置，其具有：基板、搭載於前述基板上之半導體元件、及將前述半導體元件進行密封之密封材料，前述密封材料含有1至9中任一項所述之半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物。
【實施例】
以下，藉由實施例及比較例對本發明進行說明，但本發明並非係限定於該等者。
(半導體密封用環氧樹脂組成物的製作)
對於實施例1~8及比較例1~8中的每一個，藉由以下方法製備了半導體密封用環氧樹脂組成物。
首先，將按照表1摻合之各原材料，於常溫使用混合器進行混合之後，於70~100℃進行了軋輥混煉。接著，將所得之混煉物冷卻後，對其進行粉碎，從而獲得了粉粒狀樹脂組成物作為所希望的半導體密封用環氧樹脂組成物。表1中的各成分的詳細內容係如後述。又，表1中的單位為質量%。
又，所得之實施例及比較例之半導體密封用環氧樹脂組成物中所含之由環氧樹脂及酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的平均溶解度參數SP1、與該樹脂群的數量平均分子量Mn1的相關性，係如圖3所示。
(環氧樹脂)
．環氧樹脂1：聯苯芳烷基型環氧樹脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造，NC-3000，數量平均分子量Mn：462)
．環氧樹脂2：聯苯基型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造，YL6677，數量平均分子量Mn：248)
．環氧樹脂3：三酚甲烷型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造，E-1032H60，數量平均分子量Mn：419)
．環氧樹脂4：聯苯基型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造，YX4000H，數量平均分子量Mn：202)
．環氧樹脂5：雙酚A型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製造，YL6810，數量平均分子量Mn：225)
．環氧樹脂6：聯苯芳烷基型環氧樹脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造，NC-2000L，數量平均分子量Mn：535)
與上述環氧樹脂1~6各自相關之基於Fedors法之溶解度參數的值(SP值)係分別如下。此外，以下所示之溶解度參數的值(SP值)均係依據各種環氧樹脂的分子結構資訊，藉由非專利文獻2中所記載之方法來算出者。
．環氧樹脂1的溶解度參數：12.0[(cal/cm3)0.5]
．環氧樹脂2的溶解度參數：12.4[(cal/cm3)0.5]
．環氧樹脂3的溶解度參數：12.6[(cal/cm3)0.5]
．環氧樹脂4的溶解度參數：11.0[(cal/cm3)0.5]
．環氧樹脂5的溶解度參數：10.9[(cal/cm3)0.5]
．環氧樹脂6的溶解度參數：12.0[(cal/cm3)0.5]
(酚樹脂硬化劑)
．酚樹脂硬化劑1：聯苯芳烷基型酚樹脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造，GPH-65，數量平均分子量Mn：454)
．酚樹脂硬化劑2：以甲醛改質之三苯基甲烷型酚樹脂(AIR WATER INC.製造，HE910-20，數量平均分子量Mn：310)
．酚樹脂硬化劑3：聯苯芳烷基型酚樹脂(Meiwa Plastic Industries,Ltd.製造，MEH-7851H，數量平均分子量Mn：643)
．酚樹脂硬化劑4：苯基芳烷基型酚樹脂(Mitsui Chemicals,Inc.製造，XLC-4L，數量平均分子量Mn：488)
．酚樹脂硬化劑5：苯酚酚醛清漆樹脂(Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.製造，PR-HF3，數量平均分子量Mn：392)
．酚樹脂硬化劑6：三酚甲烷型苯酚酚醛清漆樹脂(Meiwa Plastic Industries,Ltd.製造，MEH-7500，數量平均分子量Mn：299)
與上述酚樹脂硬化劑1~6各自相關之基於Fedors法之溶解度參數的值(SP值)係分別如下。此外，以下所示之溶解度參數的值(SP值)均係依據各種酚樹脂硬化劑的分子結構資訊，藉由非專利文獻2中所記載之方法來算出者。
．酚樹脂硬化劑1的溶解度參數：13.4[(cal/cm3)0.5]
．酚樹脂硬化劑2的溶解度參數：16.7[(cal/cm3)0.5]
．酚樹脂硬化劑3的溶解度參數：13.4[(cal/cm3)0.5]
．酚樹脂硬化劑4的溶解度參數：13.9[(cal/cm3)0.5]
．酚樹脂硬化劑5的溶解度參數：16.4[(cal/cm3)0.5]
．酚樹脂硬化劑6的溶解度參數：17.0[(cal/cm3)0.5]
(其他成分)
．硬化促進劑：三苯基膦(HOKKO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造，TPP)
．無機填充材料：球狀熔融矽石(Denka Company Limited製造，FB-950FC，平均粒徑d50：24μm，超過粒徑75μm之粗大粒子的含量：0.5重量%以下)
．著色劑：碳黑(Mitsubishi Chemical Corporation製造，MA-600)
．偶合劑：N-苯基γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造，KBM-573)
．脫模劑：棕櫚蠟(Nikko Fine Products Co.,Ltd.製造，Nikko Carnauba)
(後述評價試驗中所用之試驗結構體的製作)
首先，以塗膜的厚度成為30μm之方式，將助焊劑(Senju Metal Industry Co.,Ltd.製造，DELTALUX GTN-68)塗佈於助焊劑台上，從而在助焊劑台上形成了由助焊劑所構成之樹脂層。接著，準備了設置有凸塊尺寸100μm、凸塊間隔200μm的焊料凸塊之15mm見方(凸塊數：3872個)的半導體元件。接著，使設置有已準備之半導體元件中的焊料凸塊之一側的表面，與藉由上述方法形成的由助焊劑所構成之樹脂層接觸，從而使助焊劑附著於 設置於半導體元件之焊料凸塊上。
之後，將處於助焊劑附著於焊料凸塊上之狀態之半導體元件按壓到42合金基板上，從而使助焊劑附著於42合金基板上。藉由在附著有助焊劑之42合金基板上以300℃加熱10秒鐘，從而使助焊劑殘渣形成於42合金基板上。
接著，在形成有藉由上述方法製作之助焊劑殘渣之42合金基板上，進行半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物的成形，從而獲得了所希望的試驗結構體。使用壓縮成形機，於模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下，進行了硬化物的成形。
(後述評價試驗中所用之半導體裝置的製作)
使用藉由上述方法製作之各實施例及各比較例之半導體密封用環氧樹脂組成物，利用參閱圖2而在實施形態中進行的說明步驟，製作了圖1所示之半導體裝置。
首先，以塗膜的厚度成為30μm之方式，將助焊劑(Senju Metal Industry Co.,Ltd.製造，DELTALUX GTN-68)塗佈於助焊劑台上，從而在助焊劑台上形成了由助焊劑所構成之樹脂層。接著，準備了設置有凸塊尺寸100μm、凸塊間隔200μm的焊料凸塊之15mm見方(凸塊數：3872個)的半導體元件。接著，使設置有已準備之半導體元件中的焊料凸塊之一側的表面，與藉由上述方法形成的由助焊劑所構成之樹脂層接觸，從而使助焊劑附著於設置於半導體元件之焊料凸塊上。
之後，將處於助焊劑附著於焊料凸塊上之狀態之半導體元件配置在基板上的所希望的位置之後，於300℃加熱10秒鐘，從而使焊料凸塊與基板 熔融接合。又，此時確認到，在基板與半導體元件的接合界面附近附著有助焊劑殘渣。
接著，使用藉由上述方法製作之半導體密封用環氧樹脂組成物，進行搭載於基板上之半導體元件的密封成形，從而獲得了圖1所示之半導體裝置。藉由以下方式來實施半導體元件的密封成形：使用壓縮成形機，於模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下進行之後，將所得之二次封裝體，於175℃、4小時的條件下進行後硬化(後硬化(post cure))。
使用藉由上述方法獲得之試驗結構體及半導體裝置，實施了以下評價。
．半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物與助焊劑殘渣之間的相容性試驗：關於藉由上述方法獲得之試驗結構體，藉由從42合金基板上剝離半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物，從而使兩者分離。對於這樣獲得之半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物的與42合金基板黏附之一側的表面及42合金基板的表面，利用以下基準評價了其外觀。
○：確認到，在半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物的表面及42合金基板的表面不存在助焊劑殘渣，於成形前所附著之助焊劑殘渣被納入半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物中。
×：確認到，在半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物的表面及42合金基板的表面存在助焊劑殘渣，於成形前所附著之助焊劑殘渣未被納入半導體密封用環氧樹脂組成物的硬化物中而殘留。
．填充性：對藉由上述方法製作之半導體裝置所具備之密封 材料，使用超音波影像裝置(Hitachi kenki FineTech Co.,Ltd.製造，Fine SAT FS300)確認該密封材料中有無空隙(未填充部分)。
評價結果設為如下。
○：確認到，在半導體裝置所具備之密封材料中不存在空隙，在進行該密封材料的成形時不產生未填充部分，能夠將半導體密封用環氧樹脂組成物完全填充於所希望的區域。
×：確認到，在半導體裝置所具備之密封材料中存在空隙，在進行該密封材料的成形時產生未填充部分，無法將半導體密封用環氧樹脂組成物充分地填充於所希望的區域。
．半導體裝置的黏附性：首先，將藉由上述方法製作之半導體裝置於溫度60℃、濕度60%RH的條件下靜置40小時之後，於溫度260℃的條件下對該半導體裝置實施了焊料迴流處理。對這樣獲得之焊料迴流處理後的半導體裝置，使用超音波影像裝置(Hitachi kenki FineTech Co.,Ltd.製造，Fine SAT FS300)確認在該半導體裝置所具備之密封材料中有無剝離。
評價結果設為如下。
○：在半導體裝置所具備之密封材料中未發生剝離。
×：在半導體裝置所具備之密封材料與基板及半導體元件的接合界面區域發生了剝離。
將關於上述評價項目之評價結果與各成分的摻合比率一同示於以下表1中。
【表1】
從表1亦可知，實施例的半導體密封用環氧樹脂組成物係均能夠使助焊劑殘渣相容而納入密封材料內者。
該申請主張以2016年7月29日所申請之日本申請特願2016-150431號為基礎之優先權，其揭示的所有內容納入本說明書中。

Claims (14)

  1. 一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其為固體半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於在結構體中將半導體元件進行密封，前述結構體處於在基板和搭載於前述基板上之前述半導體元件的至少一者或兩者上附著有助焊劑殘渣之狀態，該半導體密封用環氧樹脂組成物含有環氧樹脂及酚樹脂硬化劑，在由前述環氧樹脂及前述酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的基於Fedors法之平均溶解度參數SP1、與由前述環氧樹脂及前述酚樹脂硬化劑所構成之樹脂群的數量平均分子量Mn1之間，Mn1 -127×SP1+2074的關係成立。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述平均溶解度參數SP1為10[(cal/cm 3) 0.5]以上且17.5[(cal/cm 3) 0.5]以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述數量平均分子量Mn1為300以上且550以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，在前述平均溶解度參數SP1與前述數量平均分子量Mn1之間，-127×SP1+2224 Mn1 -127×SP1+2074的關係成立。
  5. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述環氧樹脂的含量相對於該半導體密封用環氧樹脂組成物總量，為7質量%以上且19質量%以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，該半 導體密封用環氧樹脂組成物中的前述酚樹脂硬化劑的含量相對於該半導體密封用環氧樹脂組成物總量，為2.5質量%以上且10.5質量%以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述環氧樹脂包含多官能環氧樹脂。
  8. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其進而含有填充材料。
  9. 如申請專利範圍第8項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述填充材料的平均粒徑d50為0.01μm以上且150μm以下。
  10. 如申請專利範圍第8項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，該半導體密封用環氧樹脂組成物中的前述填充材料的含量相對於該半導體密封用環氧樹脂組成物總量，為35質量%以上且95質量%以下。
  11. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述助焊劑殘渣為含有羧基或酚性羥基之化合物。
  12. 如申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，該密封用環氧樹脂組成物進而含有偶合劑。
  13. 如申請專利範圍第12項之半導體密封用環氧樹脂組成物，其中，前述偶合劑為N-苯基γ-胺基丙基三甲氧基矽烷。
  14. 一種半導體裝置，其具有：基板、搭載於前述基板上之半導體元件、及將前述半導體元件進行密封之密封材料；前述密封材料包含申請專利範圍第1項之半導體密封用環氧樹脂 組成物的硬化物。
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