TW201941964A - 粒子狀密封用樹脂組成物、半導體裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

粒子狀密封用樹脂組成物含有環氧樹脂及無機填充材料，藉由特定條件獲得之該粒子狀密封用樹脂組成物的硬化物的空隙佔有率為0.10以下。

Description

粒子狀密封用樹脂組成物、半導體裝置及其製造方法
本發明係有關一種粒子狀密封用樹脂組成物、半導體裝置及其製造方法。
作為與用於壓縮成形法之半導體密封樹脂材料有關之技術，有在專利文獻1（日本特開2016－148054號公報）中記載者。在專利文獻1中記載有與壓縮成形用半導體密封樹脂材料相關之技術，該壓縮成形用半導體密封樹脂材料為含有環氧樹脂、硬化劑及填料，填料的含有率及厚度在特定範圍之顆粒狀或片狀的成形體。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2016－148054號公報
近年來，為了對應半導體封裝的小型化，SiP（System inPackage：系統級封裝）等裝載複數個器件、零件之封裝逐漸增加。又，部分器件或零件對樹脂成形時的壓力弱，有時會因成形壓力產生之應力而導致產生誤動作或零件的破壞。
因此，需要在比以往更降低了成形壓力的低壓條件下進行封裝的組裝。
關於這一點，本發明人對上述專利文獻1中記載的技術進行研究之結果，在抑制低壓成形條件下的空隙或未填充等成形不良的方面有改善的空間。
本發明提供一種實現即使在低壓成形條件下亦可抑制空隙或未填充等成形不良之密封樹脂的技術。
若根據本發明，則可提供一種粒子狀密封用樹脂組成物，其含有環氧樹脂及無機填充材料，
藉由以下條件（A）及（B）獲得之該粒子狀密封用樹脂組成物的硬化物的空隙佔有率為0.10以下。
（A）樣品製作條件
在175℃、1MPa、120秒的條件下對前述粒子狀密封用樹脂組成物進行壓縮成形，獲得234mm×71mm、厚度500μm的平板狀樣品。
（B）評價條件
獲取前述樣品的平板面的超音波影像裝置（Scanning Acoustic Tomograph：SAT）圖像，並在以下條件下，對所獲得之圖像進行二值化。
（SAT圖像獲取方法）
利用以下裝置及條件獲得SAT圖像。
裝置：FineSATIII，日立電力解決方案公司製
條件：探針頻率25MHz，反射法
（二值化方法）
（1）啟動Pop Imaging（Digital being kids Ltd.製），打開經掃描的文檔。
（2）以成為580*175的像素尺寸的長方形的方式選擇前述樣品的平板面部分，切下所選擇範圍的圖像。
（3）對在上述（2）中獲得之圖像進行二值化處理。將臨界值顏色設為白黑，將256色階的150設為臨界值，將其以下設為黑。
（4）將二值化後的黑色部位的比例設為前述空隙佔有率。
若根據本發明，則可提供一種利用前述本發明的粒子狀密封用樹脂組成物密封半導體元件而成之半導體裝置。
又，若根據本發明，則可提供一種半導體裝置之製造方法，其包括藉由壓縮成形法，並利用粒子狀密封用樹脂組成物密封半導體元件之步驟，
前述粒子狀密封用樹脂組成物為前述本發明的粒子狀密封用樹脂組成物，
密封半導體元件之前述步驟中的密封壓力超過0MPa但在2MPa以下。
若根據本發明，則能夠實現即使在低壓成形條件下亦可抑制空隙或未填充等成形不良之密封樹脂。
上述之目的及其他目的、特徵以及優點，藉由以下所述之較佳實施形態及所隨附之下述圖式而可更加明白。
以下，使用圖式對實施形態進行說明。另外，在所有圖式中，對相同的構成要素賦予相同的符號，並適當省略說明。又，圖為概略圖，不一定與實際的尺寸比率一致。又，若沒有指明，則數值範圍的“A～B”表示“A以上B以下”。
在本實施形態中，密封用樹脂組成物為粒子狀，並含有環氧樹脂及無機填充材料。
又，藉由以下條件（A）及（B）獲得之粒子狀密封用樹脂組成物的硬化物的空隙佔有率為0.10以下。
（A）樣品製作條件
在175℃、1MPa、120秒的條件下對粒子狀密封用樹脂組成物進行壓縮成形，獲得234mm×71mm、厚度500μm的平板狀樣品。
（B）評價條件
獲取藉由上述（A）獲得之樣品的平板面的超音波影像裝置（Scanning Acoustic Tomograph：SAT）圖像，並在以下條件下，對所獲得之圖像進行二值化。
（SAT圖像獲取方法）
利用以下裝置及條件獲得SAT圖像。
裝置：FineSATIII，日立電力解決方案公司製
條件：探針頻率25MHz，反射法
（二值化方法）
（1）啟動Pop Imaging（Digital being kids Ltd.製），打開經掃描的文檔。
（2）以成為580*175的像素尺寸的長方形的方式選擇藉由上述（A）獲得之樣品的平板面部分，切下所選擇範圍的圖像。
（3）對在上述（2）中獲得之圖像進行二值化處理。將臨界值顏色設為白黑，將256色階的150設為臨界值，將其以下設為黑。
（4）將二值化後的黑色部位的比例設為空隙佔有率。
本發明人新發現了如下事項：關於利用含有環氧樹脂及無機填充材料之粒子狀密封用樹脂組成物並藉由條件（A）獲得之硬化物的樣品，將藉由條件（B）獲得之空隙佔有率設為特定的範圍，藉此即使於欲在低壓成形條件下獲得密封材料的情況下，亦能夠有效抑制空隙或未填充等成形不良。
亦即，由本實施形態的粒子狀密封用樹脂組成物形成之密封材料為在低壓成形下的成形性優異者。
在本實施形態中，從抑制低壓成形時產生不良的觀點考慮，粒子狀密封用樹脂組成物的硬化物的空隙佔有率為0.10以下，較佳為0.08以下，進一步較佳為0.05以下。
又，上述空隙佔有率為0或大於0，例如0.00以上即可，從提高密封材料的製造穩定性的觀點考慮，例如亦可以為0.001以上，或例如0.01以上。
在本實施形態中，空隙佔有率能夠藉由選擇粒子狀密封樹脂組成物所含有的環氧樹脂及其他成分、適當選擇組成物所含有的成分的混煉條件等粒子狀密封樹脂組成物的製造條件、粒子狀密封樹脂組成物的大小等而調整為上述特定範圍內。藉由該等的選擇，能夠使樹脂的熔融性最佳化，並且減少樹脂的分散不均，從而實現即使在低壓成形條件下亦可抑制空隙或未填充等成形不良之密封樹脂。
以下，對本實施形態的粒子狀密封用樹脂組成物及半導體裝置進行詳細說明。此外，以下將“粒子狀密封用樹脂組成物”亦簡單稱為“密封用樹脂組成物”。
（密封用樹脂組成物）
在本實施形態中，密封用樹脂組成物用以形成密封裝載於基材上的半導體元件之密封材料。關於使用密封用樹脂組成物之密封成形，較佳為能夠藉由壓縮成形法進行。
密封用樹脂組成物為粒子狀，具體而言，可舉出粉粒體。在此，密封用樹脂組成物為粉粒體，係指為粉末狀或顆粒狀中的任一種的情況。
基材例如為中介層（Interposer）等配線基板或引線框架。又，半導體元件藉由打線接合或覆晶連接等與基材電連接。
作為藉由使用密封用樹脂組成物之密封成形對半導體元件進行密封而獲得之半導體裝置並不限定，例如可以舉出QFP（四面扁平封裝；Quad Flat Package）、SOP（小型封裝；Small Outline Package）、BGA（球形陣列；Ball Grid Array）、CSP（晶片尺寸封裝；Chip Size Package）、QFN（四邊形無鉛包裝；Quad Flat Non－leaded Package）、SON（小型無鉛包裝；Small Outline Non－leaded Package）、LF－BGA（引線框架球形陣列；Lead Flame BGA）、扇出（Fan－Out）型封裝等。又，半導體裝置亦可以為MEMS中空封裝等中空封裝。
又，作為上述半導體元件，例如可舉出積體電路、大型積體電路、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems：微機電系統）、電晶體、閘流體、二極體、固體攝像元件等，但並不限定於此。另外，在本實施形態中，具體而言，成為密封用樹脂組成物的密封對象之半導體元件，係指除了受光元件及發光元件（發光二極體等）等光半導體元件以外之所謂的不伴有光射入和射出之元件。
在本實施形態中，密封用樹脂組成物含有環氧樹脂及無機填充材料。以下，對密封用樹脂組成物的構成成分進行說明。
（環氧樹脂）
在本實施形態中，作為環氧樹脂，例如能夠包括選自聯苯芳烷基型環氧樹脂；聯苯型環氧樹脂；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；茋型環氧樹脂；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；聯苯酚醛清漆型環氧樹脂；具有伸苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂、具有聯伸苯基骨架之苯酚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、將二羥基萘的二聚體環氧丙基醚化而獲得之環氧樹脂等萘酚型環氧樹脂；三聚異氰酸三環氧丙酯、單烯丙基二聚異氰酸三環氧丙酯等含有三核之環氧樹脂；二環戊二烯改質苯酚型環氧樹脂等橋環狀烴化合物改質苯酚型環氧樹脂；三苯甲烷型環氧樹脂、烷基改質三苯甲烷型環氧樹脂等多官能環氧樹脂中的1種或2種以上。
從提高針對耐燃性、耐湿性、電特性、硬化性及保存穩定性等的平衡之觀點考慮，環氧樹脂較佳為包括選自由聯苯芳烷基型環氧樹脂；三苯甲烷型環氧樹脂；聯苯型環氧樹脂；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及聯苯酚醛清漆型環氧樹脂；具有伸苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂、具有聯伸苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂等芳烷基型環氧樹脂組成的群中的1種或2種以上，更佳包括選自由聯苯芳烷基型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂及三苯甲烷型環氧樹脂組成的群中的1種或2種以上。
從實現成形時充分的流動性來謀求填充性或成形性提高之觀點考慮，將密封用樹脂組成物整體設為100質量%時，密封用樹脂組成物中的環氧樹脂的含量較佳為2質量%以上，更佳為3質量%以上，進一步較佳為4質量%以上。
又，從提高具備使用密封用樹脂組成物所形成之密封材料之半導體裝置的耐濕可靠性或耐回焊性的觀點考慮，將密封用樹脂組成物整體設為100質量%時，密封用樹脂組成物中的環氧樹脂的含量較佳為40質量%以下，更佳為30質量%以下，進一步較佳為15質量%以下。
（無機填充材料）
在本實施形態中，作為無機填充材料，能夠使用通常用於半導體密封用樹脂組成物者。作為無機填充材料的具體例，可以舉出熔融二氧化矽、結晶二氧化矽等二氧化矽；氧化鋁；滑石；氧化鈦；氮化矽；氮化鋁。該等無機填充材料可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。
從通用性優異之觀點考慮，在該等之中較佳為無機填充材料包含二氧化矽，更佳為使用熔融二氧化矽。又，二氧化矽的形狀較佳為球狀。
從提高密封用樹脂組成物的流動性之觀點考慮，二氧化矽的平均粒徑D50 例如為1μm以上，較佳為5μm以上，更佳為10μm以上。又，從提高密封用樹脂組成物的溶解性的觀點考慮，無機填充材料的平均粒徑D50 較佳為75μm以下，更佳為55μm以下，進一步較佳為45μm以下。
其中，此外，無機填充材料的平均粒徑D50 為利用市售的雷射式粒度分佈儀（例如，島津製作所公司製SALD－7000）測量時的平均粒徑（體積平均直徑）。
從提高使用密封用樹脂組成物所形成之密封材料的低吸濕性及低熱膨脹性，並更有效地提高所獲得之半導體裝置的耐濕可靠性或耐回焊性之觀點考慮，將密封用樹脂組成物整體設為100質量%時，密封用樹脂組成物中的無機填充材料的含量較佳為50質量%以上，更佳為70質量%以上，進一步較佳為80質量%以上。
又，從更有效地提高密封用樹脂組成物成形時的流動性或填充性之觀點考慮，將密封用樹脂組成物整體設為100質量%時，密封用樹脂組成物中的無機填充材料整體的含量較佳為95質量%以下，更佳為93質量%以下，進一步較佳為90質量%以下。
在本實施形態中，密封用樹脂組成物可以含有除環氧樹脂及無機填充材料以外的成分。
例如，密封用樹脂組成物可以進一步含有硬化劑或偶合劑，較佳含有該等兩者。
（硬化劑）
硬化劑能夠大致分為例如複加成型硬化劑、觸媒型硬化劑及縮合型硬化劑這3個類型，能夠使用該等中的1種或2種以上。
作為複加成型硬化劑，例如可以舉出如下：除二伸乙三胺（DETA）、三伸乙四胺（TETA）、間伸茬基二胺（MXDA）等脂肪族多胺、二胺基二苯甲烷（DDM）、間伸苯基二胺（MPDA）、二胺基二苯碸（DDS）等芳香族多胺以外，還包含二氰二胺（DICY）、有機酸二醯肼等之多胺化合物；包含六氫酞酸酐（HHPA）、甲基四氫酞酸酐（MTHPA）等脂環族酸酐及苯偏三酸酐（TMA）、焦蜜石酸二酐（PMDA）、二苯基酮四羧酸（BTDA）等芳香族酸酐等之酸酐；酚醛清漆型酚樹脂、聚乙烯苯酚等酚樹脂系硬化劑；多硫化物、硫酯、硫醚等多硫醇化合物；異氰酸酯預聚物、封端化異氰酸酯等異氰酸酯化合物；含有羧酸之聚酯樹脂等有機酸類等。
作為觸媒型硬化劑，例如可以舉出如下：苄基二甲胺（BDMA）、2,4,6－三二甲胺基甲基苯酚（DMP－30）等3級胺化合物；2－甲基咪唑、2－乙基－4－甲基咪唑（EMI24）等咪唑化合物；BF3 錯合物等路易斯酸等。
作為縮合型硬化劑，例如可以舉出如下：酚樹脂；含有羥甲基之脲樹脂之類的脲樹脂；含有羥甲基之三聚氰胺樹脂之類的三聚氰胺樹脂等。
該等中，從提高針對耐燃性、耐濕性、電特性、硬化性及保存穩定性等的平衡之觀點考慮，較佳為酚樹脂系硬化劑。作為酚樹脂系硬化劑，能夠使用所有的在一分子內具有2個以上酚性羥基之單體、寡聚物、聚合物，其分子量、分子結構並不限定。
作為用於硬化劑之酚樹脂系硬化劑，例如可舉出聯苯芳烷基型酚樹脂；苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚酚醛清漆等的酚醛清漆型酚樹脂；聚乙烯酚；苯酚／羥基苯甲醛樹脂、三苯甲烷型酚樹脂、經甲醛改質之三苯甲烷型酚樹脂等改質三苯甲烷型酚樹脂等多官能型酚樹脂；萜烯改質酚樹脂、二環戊二烯改質酚樹脂等改質酚樹脂；具有伸苯基骨架及聯伸苯基骨架中的1種以上之苯酚芳烷基樹脂、具有伸苯基及聯伸苯基骨架中的1種以上之萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚樹脂；雙酚A、雙酚F等雙酚化合物等，該等可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。該等之中，從提高耐熱性及填充性的觀點考慮，更佳為使用苯酚／羥基苯甲醛樹脂等多官能型酚樹脂。又，使用選自由聯苯芳烷基型酚樹脂及經甲醛改質之三苯甲烷型酚樹脂組成的群中之1種以上亦較佳。
在本實施形態中，從成形時實現優異之流動性來謀求填充性或成形性提高之觀點考慮，相對於密封用樹脂組成物整體，密封用樹脂組成物中的硬化劑的含量較佳為1質量%以上，更佳為2質量%以上，進一步較佳為3質量%以上。
又，關於將密封用樹脂組成物的硬化物作為密封材料之半導體裝置，從提高耐濕可靠性或耐回焊性之觀點考慮，相對於密封用樹脂組成物整體，密封用樹脂組成物中的硬化劑的含量較佳為25質量%以下，更佳為15質量%以下，進一步較佳為10質量%以下。
（偶合劑）
偶合劑能夠包含例如選自環氧矽烷、巰基矽烷、苯胺矽烷等胺基矽烷、烷基矽烷、脲基矽烷、乙烯基矽烷、甲基丙烯酸矽烷等各種矽烷系化合物、鈦系化合物、鋁螫合物類、鋁／鋯系化合物等公知的偶合劑中之1種或2種以上。
該等之中，從有效抑制空隙或未填充等成形不良之觀點考慮，偶合劑較佳包含胺基矽烷，更佳包含二級胺基矽烷，進一步較佳包含N－苯基－3－胺基丙基三甲氧基矽烷。又，從相同觀點考慮，偶合劑包含胺基矽烷及巰基矽烷亦較佳。
從有效抑制空隙或未填充等成形不良的觀點考慮，密封用樹脂組成物中的偶合劑的含量相對於密封用樹脂組成物整體，較佳為0.01質量%以上，更佳為0.1質量%以上，又，較佳為2質量%以下，更佳為1質量%以下。
又，密封用樹脂組成物中可以含有除上述成分以外的成分，例如能夠適當摻合硬化促進劑、流動性賦予劑、脫模劑、離子捕捉劑、低應力成分、阻燃劑、著色劑、抗氧化劑等各種添加劑中的1種以上。
該等各成分在密封用樹脂組成物中的含量相對於密封用樹脂組成物整體，分別能夠設為0.01～2質量%左右。
其中，硬化促進劑能夠包含例如選自有機膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜鹼（phosphobetaine）化合物、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有磷原子之化合物；1,8－二吖雙環[5.4.0]十一烯－7、苄基二甲胺、2－甲基咪唑等例示之脒或3級胺、上述脒或胺的4級鹽等含有氮原子之化合物中之1種或2種以上。該等中，從提高硬化性之觀點考慮，更佳包含含磷原子之化合物。又，從提高成形性與硬化性的平衡之觀點考慮，更佳包含四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜鹼化合物、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具有潛伏性者。
作為流動性賦予劑的具體例，可舉出2,3－二羥基萘。
脫模劑能夠包含例如選自棕櫚蠟等天然蠟、褐煤酸酯蠟等合成蠟、硬脂酸鋅等高級脂肪酸及其金屬鹽類、以及石蠟中的1種或2種以上。
作為離子捕捉劑的具體例，可舉出水滑石。
作為低應力成分的具體例，可舉出聚矽氧油、聚矽氧橡膠。
作為阻燃劑的具體例，可舉出氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、鉬酸鋅、磷腈。
作為著色劑的具體例，可舉出碳黑、赤鐵氧化物。
作為抗氧化劑的具體例，可舉出受阻酚（hindered phenol）系化合物、受阻胺系化合物、硫醚系化合物。
（密封用樹脂組成物之製造方法）
接著，對密封用樹脂組成物之製造方法進行說明。
在本實施形態中，密封用樹脂組成物例如能夠藉由如下方法獲得：使用公知的手段混合上述各成分，進而使用輥、捏合機或擠出機等混煉機進行熔融混煉，並在冷卻之後進行粉碎。又，可以針對所獲得之密封用樹脂組成物，適當調整分散度或流動性等。
又，在本實施形態中，藉由調整密封用樹脂組成物中含有的成分、混合條件及密封用樹脂組成物的大小，能夠獲得藉由條件（A）及（B）獲得之硬化物的空隙佔有率在上述特定範圍之密封用樹脂組成物。
具體而言，從使樹脂的熔融性最佳化，並且減少樹脂的分散不均的觀點考慮，例如藉由二軸混煉進行成分的混合，將此時的材料吐出溫度例如設為110℃左右相對較高的溫度，並且將經熔融混煉的樹脂組成物的顆粒尺寸設為相對較小。例如，藉由離心製粉法獲得顆粒狀樹脂組成物時，將篩選尺寸例如設為0.9mm左右相對較小的尺寸。又，進而，使顆粒狀樹脂組成物中之粒徑3μm以下之微粉的含量少亦較佳。
在本實施形態中獲得之密封用樹脂組成物由於硬化物的空隙佔有率在特定範圍，因此藉由使用該密封用樹脂組成物，即使在低壓成形條件下亦能夠抑制空隙或未填充等密封材料的成形不良。
從提高低壓成形條件下的成形性的觀點考慮，在本實施形態中獲得之樹脂組成物的螺旋流較佳為200cm以上，更佳為210cm以上，又，較佳為250cm以下，更佳為230cm以下。關於螺旋流的測量方法，將在實施例項目中敘述。
又，從提高低壓成形條件下的成形性的觀點考慮，在本實施形態中獲得之樹脂組成物的KOKA式黏度較佳為2.0Pa·s以上，更佳為3.0Pa·s以上，又，較佳為5.0Pa·s以下，更佳為4.0Pa·s以下。關於KOKA式黏度的測量方法，將在實施例項目中敘述。
（半導體裝置）
本實施形態的半導體裝置係利用上述之本實施形態的密封用樹脂組成物密封半導體元件而成。
圖1係表示本實施形態的半導體裝置的構成之剖面圖。在圖1中，半導體裝置100為具備基材10、裝載於基材10上之半導體元件20、密封半導體元件20之密封材料30之半導體封裝。圖1例示半導體裝置100為BGA封裝的情況。此時，在基材10中與裝載半導體元件20之表面相反側的背面設置有複數個焊球50。
半導體元件20經由接合導線40而電連接於基材10。另一方面，半導體元件20可覆晶構裝於基材10。作為基材10及半導體元件20，可舉出例如在前述密封用樹脂組成物項目中所敘述者。
在本實施形態中，密封材料30由上述的密封用樹脂組成物的硬化物構成。因此，能夠獲得即使在低壓成形條件下亦可抑制空隙或未填充等不良之半導體裝置。例如，密封材料30藉由利用壓縮成形法等方法對密封用樹脂組成物進行密封成形來形成。
接著，對導體裝置100之製造方法進行說明。
在本實施形態中，半導體裝置100之製造方法例如包括藉由壓縮成形法並利用粒子狀密封用樹脂組成物密封半導體元件之步驟。
此處，粒子狀密封用樹脂組成物為前述本實施形態的粒子狀密封用樹脂組成物。
又，從設為低壓密封的觀點考慮，密封半導體元件之步驟中的密封壓力例如超過0MPa，進一步具體而言，可以為0.1MPa以上，又，例如為3MPa以下，較佳為2MPa以下，更佳為1.5MPa以下，進一步較佳為1.2MPa以下，更進一步較佳為1MPa以下。
接著，對結構體102進行說明。
圖2係表示本實施形態之結構體102的一例之剖面圖。結構體102例如為藉由MAP（Mold Array Package：模封陣列封裝）成形所形成之成形品。因此，藉由將結構體102按每個半導體元件20進行單片化，獲得複數個半導體封裝。
結構體102具備基材10、複數個半導體元件20及密封材料30。複數個半導體元件20排列在基材10上。於圖2中，例示出各半導體元件20經由接合導線40與基材10電連接的情況。然而，並不限於此，各半導體元件20亦可覆晶構裝於基材10。此外，對於基材10及半導體元件20，能夠使用與在半導體裝置100中例示者相同者。
密封材料30密封複數個半導體元件20。密封材料30由上述密封用樹脂組成物的硬化物構成。在本實施形態中，由於即使在低壓成形條件下亦可抑制空隙或未填充等成形不良，因此能夠獲得例如密封材料30的填充特性優異之結構體102及將其單片化而獲得之半導體裝置。密封材料30例如藉由利用壓縮成形法等方法對密封用樹脂組成物進行密封成形來形成。
以上，對本發明的實施形態進行了敘述，但該等為本發明的例示，亦能夠採用除上述以外的各種構成。
［實施例］
以下，參照實施例、比較例對本實施形態進行詳細說明。另外，本實施形態並不受該等實施例記載的任何限定。
（實施例1～5、比較例1～3）
（密封用樹脂組成物的製備）
關於各實施例及比較例，分別以如下方式製備了密封用樹脂組成物。
首先，用混合機混合了表1所示之各成分。接著，利用具有直徑65mm的缸內徑之同方向旋轉雙軸擠出機，以螺旋轉速30rpm、110℃的樹脂溫度對所獲得之混合物進行了熔融混煉。接著，從直徑20cm的轉子的上方以2kg／小時的比例供給經熔融混煉的樹脂組成物，利用使轉子以3000rpm旋轉而獲得之離心力，使其通過加熱至115℃的圓筒狀外周部的複數個小孔（孔徑0.9mm）。之後，藉由冷卻獲得了顆粒狀的密封用環氧樹脂組成物。利用後述方法測量了所獲得之組成物的空隙佔有率。
表1中的各成分的詳細如下述。又，表1中所示的各成分的摻合比例表示相對於樹脂組成物整體的摻合比例（質量份）。
（環氧樹脂）
環氧樹脂1：聯苯芳烷基型環氧樹脂（日本化藥公司製，NC3000L）
環氧樹脂2：聯苯型環氧樹脂（三菱化學公司 製，YX4000K）
環氧樹脂3：三苯甲烷型環氧樹脂與聯苯型環氧樹脂的混合物（三菱化學公司 製，YL6677）
（硬化劑）
硬化劑1：聯苯芳烷基型酚樹脂（日本化藥公司製，GPH－65）
硬化劑2：經甲醛改質之三苯甲烷型酚樹脂（愛沃特公司製，HE910－20）
（無機填充材料）
無機填充材料1：熔融球狀二氧化矽（TATSUMORI LTD.製，MSR－SC3－TS、D50 =17.0±3.0μm）
無機填充材料2：熔融球狀二氧化矽（亞都瑪科技公司製，SC－2500－SQ、D50 =0.5±0.1μm）
無機填充材料3：熔融球狀二氧化矽（亞都瑪科技公司製，SC－5500－SQ、D50 =1.1±0.3μm）
（硬化促進劑）
硬化促進劑1：三苯基膦與對苯醌的加成物（K.I化成公司製，TPP－BQ）
（流動性賦予劑）
流動性賦予劑1：2,3－二羥基萘（愛沃特公司製，2,3－DON）
（偶合劑）
偶合劑1：N－苯基－3－胺基丙基三甲氧基矽烷（道康寧東麗公司製，CF－4083）
偶合劑2：3－巰基丙基三甲氧基矽烷（智索公司製，S810）
（脫模劑）
脫模劑1：褐煤酸酯蠟（Clariant （Japan）K.K.製，Licolub WE 4）
（離子捕捉劑）
離子捕捉劑1：水滑石（協和化學工業公司製，DHT－4H）
（著色劑）
著色劑1：碳黑（三菱化學公司 製，MA－600）
（聚矽氧）
聚矽氧1：將由下述式（8）表示之環氧樹脂（雙酚A型環氧樹脂）[JER製，jER（註冊商標）YL6810，軟化點45℃、環氧當量172]66.1重量份在140℃加溫熔融，添加由下述式（7）表示之有機聚矽氧烷33.1重量份及三苯基膦0.8重量份，熔融混合30分鐘而獲得之熔融反應物
（上述式（7）中，n7的平均值為7.5。）
聚矽氧2：聚醚改質聚矽氧油（道康寧東麗公司製，FZ－3730）
（空隙佔有率）
（A）樣品製作條件
在175℃、1MPa、120秒的條件下對各例的粒子狀密封用樹脂組成物進行壓縮成形，獲得了234mm×71mm、厚度500μm的平板狀樣品。
（B）評價條件
獲取藉由上述（A）獲得之樣品的平板面的超音波影像裝置（Scanning Acoustic Tomograph：SAT）圖像，並在以下條件下，對所獲得之圖像進行了二值化。
（SAT圖像獲取方法）
利用以下裝置及條件獲得了SAT圖像。
裝置：FineSATIII，日立電力解決方案公司製
條件：探針頻率25MHz，反射法
（二值化方法）
（1）啟動Pop Imaging（Digital being kids Ltd.製），打開了經掃描的文檔。
（2）以成為580*175的像素尺寸的長方形的方式選擇樣品的平板面部分，切下了所選擇範圍的圖像。
（3）對在上述（2）中獲得之圖像進行了二值化處理。將臨界值顏色設為白黑，將256色階的150設為臨界值，將其以下設為黑。
（4）將二值化後的黑色部位的比例設為空隙的佔有面積，亦即空隙佔有率。
（評價方法）
（螺旋流）
利用低壓轉注成形機（上瀧精機公司製，“KTS－30”），在模具溫度200℃、注入壓力6.9MPa、保壓時間120秒的條件下，對遵循EMMI－1－66之螺旋流測量用模具注入各例的樹脂組成物，使其硬化，測量了螺旋流。螺旋流的單位為cm。
（KOKA式黏度）
利用KOKA式流量儀（島津製作所公司製，CFT－500C），在溫度175℃、荷重40kgf（活塞面積1cm2 ）、模具孔直徑0.50mm、模具長度1.00mm的試驗條件下測量了KOKA式黏度。此外，KOKA式黏度的單位為Pa·s。
（填充性）
將12個利用銀漿在由耐熱性等級為FR－4的貼附玻璃基材環氧樹脂銅之積層板構成的厚度0.1mm、寬度77.5mm、長度240mm的電路基板上接著厚度0.15mm、4mm見方的半導體元件而成者，以裝載有半導體元件之面朝下的方式，藉由基板固定機構固定在上模。接著，在將由各例的樹脂組成物構成的樹脂粒狀體供給至下模腔內之後，一邊對腔內進行減壓，一邊藉由壓縮成形機（TOWA CORPORATION製）對192個半導體元件進行面板成形而獲得了成形品。此時的成形條件係以模具溫度175℃、成形壓力2.0MPa、硬化時間120秒進行。不對所獲得之成形品進行單片化，而直接利用超音波探傷裝置（日立電力解決方案公司製，FineSATIII）評價了填充性。測量在模擬元件的周邊發生未填充、空隙、剝離等填充不良之面積，依據發生填充不良的面積相對於積層板的總面積的比例算出了填充不良面積（%）。
[表1]
如表1所示，在實施例1～5中，均實現了空隙佔有率充分小，且抑制了低壓成形條件下發生填充不良之密封樹脂。
本申請案主張基於2018年3月29日申請的日本申請特願2018－064866號之優先權，並將其揭示內容全部引用於此。
10‧‧‧基材
20‧‧‧半導體元件
30‧‧‧密封材料
40‧‧‧接合導線
50‧‧‧焊球
100‧‧‧半導體裝置
102‧‧‧結構體
圖1係表示本實施形態的半導體裝置的構成之剖面圖。
圖2係表示本實施形態的結構體的構成之剖面圖。

Claims (6)

  1. 一種粒子狀密封用樹脂組成物，其含有環氧樹脂及無機填充材料， 藉由以下條件（A）及（B）獲得之該粒子狀密封用樹脂組成物的硬化物的空隙佔有率為0.10以下， （A）樣品製作條件 在175℃、1MPa、120秒的條件下對該粒子狀密封用樹脂組成物進行壓縮成形，獲得234mm×71mm、厚度500μm的平板狀樣品， （B）評價條件 獲取該樣品的平板面的超音波影像裝置（Scanning Acoustic Tomograph：SAT）圖像，並在以下條件下，對所獲得之圖像進行二值化， （SAT圖像獲取方法） 利用以下裝置及條件獲得SAT圖像， 裝置：FineSATIII，日立電力解決方案公司製 條件：探針頻率25MHz，反射法 （二值化方法） （1）啟動Pop Imaging（Digital being kids Ltd.製），打開經掃描的文檔， （2）以成為580*175的像素尺寸的長方形的方式選擇該樣品的平板面部分，切下所選擇範圍的圖像， （3）對在該（2）中獲得之圖像進行二值化處理，將臨界值顏色設為白黑，將256色階的150設為臨界值，將其以下設為黑， （4）將二值化後的黑色部位的比例設為該空隙佔有率。
  2. 如請求項1所述之粒子狀密封用樹脂組成物，其中，該環氧樹脂包含選自由聯苯芳烷基型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂及三苯甲烷型環氧樹脂組成的群中之1種或2種以上。
  3. 如請求項1所述之粒子狀密封用樹脂組成物，其中，該無機填充材料含有二氧化矽。
  4. 如請求項3所述之粒子狀密封用樹脂組成物，其中，該二氧化矽的平均粒徑D50 為5μm以上75μm以下。
  5. 一種半導體裝置，係利用請求項1至4中任一項所述之粒子狀密封用樹脂組成物密封半導體元件而成。
  6. 一種半導體裝置之製造方法，其包括藉由壓縮成形法，並利用粒子狀密封用樹脂組成物密封半導體元件之步驟， 該粒子狀密封用樹脂組成物為請求項1至4中任一項所述之粒子狀密封用樹脂組成物， 密封半導體元件之該步驟中的密封壓力超過0MPa但在2MPa以下。
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