TWI361204B - Resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device - Google Patents
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Description
1361204 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體密封用樹脂组成物及使用其之半 導體裝置。 【先前技術】
近年在電子機器小型化、輕量化、高性能化的市場動向 中,正逐年朝半導體元件(以下亦稱「晶片」)高集聚化演 進,且亦將促進半導體裝置(以下亦稱「封裝體」)的表面 安裝化,因而對半導體密封用環氧樹脂組成物(以下亦稱 「密封材或密封材料」)的要求便越趨嚴苛。隨半導體裝置 的小型化、薄型化,針對半導體密封用環氧樹脂組成物便 要求更進一層的高流動性、高強度化。此外,特別係在半 導體裝置表面安裝化已為一般性技術的現況下,經吸濕的 半導體裝置在銲錫處理時將暴露於高溫中,將因氣化的水 蒸氣爆炸性應力而導致半導體裝置發生龜裂狀況,或在半 導體元件、引線框架、與環氧樹脂組成.物硬化物間之界面 發生剝離狀況,造成電性可靠度大幅降低的不良狀況發 生。此外,因為不要使用鉛的趨勢,而已逐漸改採融點較 高於習知的無鉛銲錫。因此種無鉛銲錫的使用,安裝溫度 便必須較習知高出約20 °C,因而將發生經安裝後的半導體 裝置可靠度較現況降低的問題。所以,防止如上述的可靠 度降低狀況,即提升耐銲錫性便成為一大課題。另外,就 從環保問題的觀點,亦逐漸要求在不使用Br化合物或氧化 銻等難燃劑的情況下施行難燃化。提升耐銲錫性與耐燃性 312XP/發明說明書(補件)/94-]1/94124853 1361204 的方法,有將無機填充劑進行高填充化,因為對前者而言, 將可達低吸水化,對後者而言,將可減少易燃樹脂成分, 因而屬有效方法。就從此種背景觀之,最近的環氧樹脂組 成物動向,便有強烈趨向於使用更低黏度樹脂,且調配入 更多無機填充劑的傾向。
為能在成形時維持著低黏度且高流動性,已知有使用熔 融黏度較低的樹脂(例如,參照專利文獻1 )。此外,為能 提高無機填充劑的調配量,已知有對無機填充劑利用矽烷 偶合劑施行表面處理的方法(例如,參照專利文獻2)。但 是,僅依賴該等方法,並無法兼顧高流動性及安裝時的耐 銲錫性與難燃化。 所以,本案申請人便提案藉由使用含聯苯骨架之苯酚芳 烷基型環氧樹脂與含聯苯骨架之苯酚芳烷基樹脂,俾獲得 耐銲錫性與耐燃性均優越的環氧樹脂組成物(例如,參照專 利文獻3 )。 然而,因應上述近年的高度化要求,將渴望更加提升耐 銲錫性、对燃性。 另一方面,在電子機器小型化、輕量化、高機能化的市 場動向.中,半導體逐年朝高集聚化演進,且將促進半導體 封裝體的表面安裝化,已有開發出新穎的區域表面安裝之 封裝體,並已從習知構造的封裝體開始移往此技術方向發 展。 區域表面安裝型半導體封裝體係以球柵陣列(以下稱 「B G A」)或追求更小型化的晶片尺寸封裝體(以下稱「C S P」) 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204
為代表,該等技術係因應習知QFP、S0P所代表的表面安裝 封裝體,要求接近極限多針腳化•高速化而所開發者。關 於構造方面,在以雙順丁烯二醯亞胺•三畊(以下稱「B T」) 樹脂/銅箔電路基板所代表的硬質電路基板或以聚醯亞胺 樹脂薄膜/銅箔電路基板所代表的可撓性電路基板單面上, 搭載著半導體元件,並僅對此元件搭載面(即基板單面)利 用樹脂組成物等施行成形•密封。且在基板的元件搭載面 背面上形成二維排列的銲錫球,具有與安裝著封裝體的電 路基板間進行接合的特徵。此外,搭載著元件的基板,除 上述有機電路基板之外,亦可考慮使用引線框架等金屬基 板的構造。 該等區域表面安裝型半導體封裝體的構造係僅對基板 的元件搭載面,利用樹脂組成物施行密封,而銲錫球形成 面側則呈未密封的單面密封形態。但是,因為極少情況在 引線框架等金屬基板等之上,就連銲錫球形成面亦將存在 有數十从m程度的密封樹脂層,而元件搭載面則將形成數 百 至數mm程度的密封樹脂層,因而將形成實質的單面 密封。所以,將受到有機基板及金屬基板、與樹脂組成物 硬化物間之熱膨脹•熱收縮不均衡狀況,或樹脂組成物成 形•硬化時的硬化收縮之影響,使該等封裝體在剛成形後, 便容易發生翹曲狀況。況且,當在安裝著該等封裝體的電 路基板上施行銲錫接合的情況時,經由2 0 0 °C以上的加熱 步驟,此時將發生封裝體翹曲狀況,導致多數銲錫球無法 成平坦狀態,而從安裝著封裝體的電路基板上浮起,亦將 8 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 造成電性連接可靠度降低的問題發生。
在基板上實質僅單面利用樹脂組成物施行密封的封裝 體,在為能降低翹曲狀況方面,已知有減小樹脂组成物硬 化收縮的方法。有機基板將廣泛的使用如BT樹脂或聚醯亞 胺樹脂般之,玻璃轉移溫度(以下亦稱「T g」)較高的樹脂, 該等係具有較樹脂組成物成形溫度的1 7 0 °C附近更高的 Tg。此情況下,在從成形溫度冷卻至室溫的冷卻過程中, 有機基板的線膨脹係數僅在α 1區域中進行收縮。所以, 樹脂組成物的Tg亦較高,且其α 1亦與電路基板相同,甚 至可判斷若硬化收縮為零的話,翹曲狀況亦幾乎呈零狀 態。因而,便有提案藉由三酚曱烷型環氧樹脂與三酚甲烷 型苯酚樹脂的組合,而提高Tg並減小樹脂組成物硬化收縮 的方法(例如,參照專利文獻4 )。 再者,為能減少翹曲狀況,已知有使基板的線膨脹係數 與樹脂組成物硬化物的線膨脹係數相接近的方法。如同上 述,藉由使用熔融黏度較低的樹脂,並提高無機填充劑的 調配量,俾使α 1配合基板的方法(例如,參照專利文獻 5 )。此外,亦有提案使用可降低線膨脹係數的具萘環骨架 樹脂(例如,參照專利文獻6 )。然而,該等樹脂組成物雖 較難發生翹曲狀況,但是因為硬化物的吸水率偏高,因而 在銲錫處理時,將容易發生龜裂狀況。況且,在耐燃性方 面,亦是若未使用難燃劑的話便無法承受實用。就上述而 言,區域表面安裝型半導體封裝體亦渴求不致損及流動性 與硬化性,能滿足低翹曲性、耐銲錫性與耐燃性要求的技 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-11/9412仙53 9 ⑧ 1361204 術。 如上述,在引線框架封裝體 '區域表面安裝型半導體封 裝體二者,均渴望開發出能滿足所要求的高水準耐銲錫 性、对燃性及流動性,且可獲得低勉曲性的密封材。 (專利文獻1)日本專利特開平7- 1 3091 9號公報(第2〜10頁) (專利文獻2)日本專利特開平8-20673號公報(第2〜6頁) (專利文獻3)曰本專利特開平1 1 -1 40277號公報(第2〜11頁) (專利文獻4)曰本專利特開平1 1 -1 47940號公報(第2-7頁)
(專利文獻5)曰本專利特開平11-1541號公報(第2〜5頁) (專利文獻6)日本專利特開2001 -233936號公報(第2~8頁) 【發明内容】 (發明所欲解決之問題) 本發明係有鑑於上述問題而完成的,其主要目的在於提 供一種實現優越耐銲錫性與耐燃性,且具有良好流動性與 硬化性的半導體密封用樹脂組成物及使用其之半導體裝
(解決問題之手段) 本發明的半導體密封用樹脂組成物,係包含有:含有下 述一般式(1 )所示環氧樹脂(a)的環氧樹脂(A );在分子内具 有2個以上笨酚性羥基的化合物(B);無機填充劑(C );以 及硬化促進劑(D )。 (化1 ) 312XP/發明說明書(補件)/9木丨1/94丨24853 ]〇 ⑧ 1361204
(其中,上述一般式(1)中,R1、R2係指氫或碳數4以下的 烴基,且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0 以上' 5以下的正數。)
本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述一般式(1) 所示環氧樹脂(a)係最好具有一般式(1 )中η = 0構造的成 分,佔環氧樹脂(a )整體的8 0 %以上者,藉此將可抑制樹脂 組成物黏度上昇狀況,實現優越的耐銲錫性與耐燃性,且 容易具有良好的流動性與硬化性。 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述一般式(1 ) 所示環氧樹脂(a )的水解性氣量最好在3 0 0 p p m以下,藉此 將可抑制樹脂組成物的耐濕可靠度發生不良狀況,特別容 易具有優越的而才鋅錫性。 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述在分子内具 有2個以上苯酚性羥基的化合物(B )最好含有下述一般式 (2 )所示化合物,藉此特別將實現優越的耐銲錫性與耐燃 性,且具有良好的流動性與硬化性。 (化2)
C—R1—C- H2 \ H2 R3
R3 ⑵ R4 312XP/發明說明書(補件)/94-11/9412耶53 11
1361204 (其中,上述一般式(2)中,R1係指伸苯基、伸聯苯基 (biphenylene)、伸萘基、或經伸苯基;R20H係指笨紛、 α -萘酚、或jS -萘酚。R3、R4分別係指導入於R2、R1中 的基,且氫或碳數10以下的烴基,該等可互為相同亦可互 異。η係平均値,且為1以上、1 0以下的正數。)
本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述在分子内具 有2個以上苯酚性羥基的化合物(Β )最好含有下述一般式 (3 )所示化合物,藉此將實現優越的耐銲錫性與耐燃性,且 具有良好的流動性與硬化性。 (化3)
(3) (其中,上述一般式(3 )中,R1係指伸苯基或伸聯苯基;R 2 係指氫或碳數4以下的烴;η係指平均値,且為1以上、5 以下的正數。) 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述在分子内具 有2個以上苯酚性羥基的化合物(Β )最好含有下述一般式 (4 )所示化合物。此情況下,特別係連區域表面安裝型半導 體封裝體亦可實現低翹曲性,以及優越的耐銲錫性與耐燃 性,且具有良好的流動性與硬化性。 (化4) (S) 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-11/9412佔53 1361204
⑷
(其中,上述一般式(4)中,R1係指伸笨基或伸聯笨基;R2 係指氫或碳數4以下的烴基,且該等可互為相同亦可互 異。η係指平均値,且為1以上、1 0以下的正數。) 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述在分子内具 有2個以上苯酚性羥基的化合物(Β)最好含有下述一般式 (5 )所示化合物。此情況下,特別將可獲得區域表面安裝型 半導體封裝體的低翹曲性。
⑸
(其中,上述一般式(5 )中,R1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0以上、 8以下的正數。) 再者,上述一般式(5)所示化合物中,最好為重量平均 分子量在400〜600,且重量平均分子量(Mw) /數平均分子量 (Μ η )的分散比((M w )八Μ η ))在1 · 4以下,軟化點在6 0〜7 0 °C 的化合物,藉此將可達低黏度且硬化性降低幅度較小,可 兼顧流動性與硬化性。此情況下,特別係在區域表面安裝 型半導體封裝體方面,將可維持低翹曲性與硬化性,更將 達成流動性的提升。 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /94丨24853 13 1361204 本發明的半導體密封用樹脂组成物中,最好更含有從: 下述一般式(6 )所示環氧樹脂(a ’ - 1 )及下述一般式(7 )所示 環氧樹脂(a ’ - 2 )中至少選擇一者的結晶性環氧樹脂(a ’)。 此情況下,可將樹脂組成物形成更低黏度化、高流動化, 藉此即便將無機填充劑進行高填充化,仍可獲得良好的流 動性。當將無機填充劑進行高填充化的情況時,將可提升 財銲錫性與财熱性。
(其中,上述一般式(6 )中,R 1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0以上、 5以下的正數。) (化7)
(7) (其中,上述一般式(7)中,R 1係指反或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0以上、 5以下的正數。) 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述硬化促進劑 (D )最好為從下述一般式(8 )、( 9 )及(1 0 )所示化合物中至少 選擇一者·» (S) 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-〗1/94124853 1361204 (化8) R1 Ί-t I R2—P一R4 I R3 」a
MbH (8) (上述一般式(8 )中,P係指磷原子。R 1、R 2、R 3及R 4係指 取代或非取代的芳香族基、或者取代或非取代的烷基,該 等可互為相同亦可互異。A係指芳香環上至少具有1個選 擇自羥基、羧基、硫醇(thiol)基中之官能基的芳香族有機
酸陰離子。AH係指芳香環上至少具有1個羥基、羧基、硫 醇基中任一者的芳香族有機酸。a、b係指1以上、3以下 的整數,c係指0以上、3以下的整數,且a = b。) (化9)
(9)
(上述一般式(9)中,X係指氫或碳數1以上、3以下的烷基; Y係指氫或羥基。m、η係指1以上、3以下的整數。) (化 1 0 ) R1
(10) (上述一般式(1 0 )中,Ρ係指磷原子。R卜R 3係指取代或非 取代的碳數1 ~ 1 2烷基、或者取代或非取代的碳數6〜1 2芳 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-11/94124853 15 1361204 基,可為全部相同亦可為互異。R4~R6係指氫原子或碳數 1~12的烴基,可為全部相同亦可為互異,亦可R4與R5鍵 結形成環狀構造。) 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,最好更含有:矽 烷偶合劑(E);以及在構成芳香環的2個以上相鄰接碳原子 上,分別鍵結著經基的化合物07 )。
本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述化合物(F ) 最好為在構成芳香環的2個相鄰接碳原子上,分別鍵結著 經基的化合物。 再者,本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述化合 物(F )最好為在構成萘環的2個以上相鄰接碳原子上,分別 鍵結著經基的化合物。 再者,本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述化合 物(F )最好為在構成萘環的2個相鄰接碳原子上,分別鍵結 著經基的化合物。 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述化合物(F ) 最好佔該樹脂組成物整體的0 . 0 1重量%以上。 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述矽烷偶合劑 (E )最好佔該樹脂組成物整體的0. 0 1重量%以上、1重量% 以下 。 本發明的半導體密封用樹脂組成物中,上述無機填充劑 (C )最好佔該樹脂組成物整體的8 0重量%以上、9 2重量%以 下。 本發明的半導體裝置係使用上述本發明的半導體密封 16 312XP/發明說明書(補件)制-11/94124853 1361204 用樹脂組成物,將半導體元件進行密封而成。 (發明效果) 依照本發明的話,將可獲得實現優越耐銲錫性與耐燃 性,且具有良好流動性與硬化性的半導體密封用樹脂組成 物。特別係當使用上述在分子内具有2個以上特定苯酚性 羥基的化合物、上述特定結晶性環氧樹脂的情況時,便可 獲得在區域表面安裝型半導體封裝體中,低翹曲性與流動 性均衡狀況良好的樹脂組成物。
再者,依照本發明的話,將可獲得未含Br化合物與氧 化銻等難燃劑,使用無鉛銲錫,且經考慮環保問題的高可 靠度半導體裝置。 【實施方式】 本發明係藉由含有:含下述一般式Ο)所示環氧樹脂(a) 的環氧樹脂(A )、分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合物 (B )、無機填充劑(C )、以及硬化促進劑(D),而獲得實現優 越耐銲錫性與耐燃性,且具有良好流動性與硬化性的環氧 樹脂組成物。 (化 1 1 )
(其中,上述一般式(1)中,R1、R2係指氫或碳數4以下的 312XP/發明說明書(補件)/94-]]/94124853 17 1361204 烴基,且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0 以上、5以下的正數。) 以下,針對本發明進行詳細說明。
擊
本發明所使用的上述一般式(1 )所示環氧樹脂(a ),係在 環氧基間具有類似疏水性且剛直的蒽之骨架’且在分子構 造方面,芳香族骨架多於脂肪族骨架。此外,因為上述環 氧樹脂(a )的分子量較小,因此將顯示出低黏度樹脂的行 為。所以,藉由在含該環氧樹脂(a )的環氧樹脂(A )中,組 合著:後述在分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合物 (B )、無機填充劑(C)、以及硬化促進劑(D),所獲得的環氧 樹脂組成物便屬於流動性與硬化性均良好,且其硬化物的 吸濕率較低,在超過玻璃轉移溫度(以下稱「T g」)的高溫 區域中,將呈低彈性率狀態,且提升耐銲錫性。又,該環 氧樹脂組成物硬化物的難燃性優越 '交聯密度低之另一面 便是具有高Tg的特徵。另外,在式(1)中,縮合環上所鍵 結的R 1、R 2、及2個氧,亦可鍵結於縮合環中可鍵結的任 何部位處。本發明所使用的一般式(1 )所示環氧樹脂(a )有 如式(1 1 ) ,只要為式(1 )構造的話便可,其餘並無特別的限制。 (化 1 2 )
(Π) 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 18 ⑧ 1361204 (其中,式(1 1 )中,η係指平均値,且為〇以上、5以下的 正數
再者,式(1)所示環氧樹脂(a)中,具有一般式(1)中η = 0 構造的成分,最好佔環氧樹脂(a)整體的8 0 %.以上,尤以8 5 % 以上為佳。具有n = 0構造之成分的比率若在上述範圍内的 話,便可依低分子量成分較少,而抑制樹脂組成物黏度上 昇的狀況。另外,在本發明中,環氧樹脂具有η = 0構造之 成分的比率,係依利用液態層析儀測量所獲得的面積%表 示。此面積%係關聯於重量。液態層析儀測量例如可依如下 述測量條件求得。液態層析儀裝置:Τ 〇 s 〇 h製' S C - 8 0 1 0, 管柱:Tosoh 製 TSK-GEL ODS-120T (4.6*250),管柱溫度:4 0 °C ,U V檢測波長:2 8 0 n m,流 量:1 . 0 m 1 /min,梯度:從水/乙腈= 60/40,歷時60分鐘改變為0/100, 並在0 / 1 0 0狀態下保持2 0分鐘。 再者,環氧樹脂(a )的水解性氣量最好在3 0 0 ppm以下, 尤以1 5 0 p p m以下為佳。若水解性氣量在上述範圍内,便可 抑制樹脂組成物的耐濕可靠度發生不良狀況,特別係將具 有優越的耐銲錫性。另外,本發明中,水解氣量係可根據 J I S K 7 2 3 6求得,使環氧樹脂中的氯在K 0 Η溶液中進行反 應,再將所生成的K C 1利用硝酸銀水溶液進行測量而求得 的濃度。 本發明中,在不致損及因使用一般式(1 )所示環氧樹脂 .(a )所產生效果的範疇内,亦可合併使用其他的環氧樹脂。 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204
可併用的環氧樹脂可舉例如:聯苯型環氧樹脂、雙酚型環氧 樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、笨酚酚醛型環氧樹脂、.甲酚 酚醛型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、含伸笨基骨架苯 酚芳烷基型環氧樹脂、含伸聯笨基骨架苯酚芳烷基型環氧 樹脂、萘酚酚醛型環氧樹脂、含伸苯基骨架萘酚芳烷基型 環氧樹脂、含伸聯苯基骨架萘酚芳烷基型環氧樹脂、烷基 改質三酚甲烷型環氧樹脂、含三畊核環氧樹脂、二環戊二 烯改質苯酚型環氧樹脂等。若考慮半導體密封用環氧樹脂 組成物的封濕可靠度,所併用的環氧樹脂最好盡力減少離 子性不純物的N a離子或C 1離子,就從硬化性的觀點而言, 環氧當量最好為100~500g/eq。 再者,當併用環氧樹脂的情況時,一般式(1 )所示環氧 樹脂(a )的比率,係相對於總環氧樹脂(A ),最好為1 0重量 %以上,尤以3 0重量%以上為佳,特別以5 0重量%以上為佳。 若低於下限値,低吸濕化效果、低黏度化效果恐將較薄弱。 本發明中,與一般式(1 )所示環氧樹脂(a )併用的環氧樹 脂中,最好為從一般式(6 )所示環氧樹脂(a ’ - 1 )與一般式(7 ) 所示環氧樹脂(a ’ - 2 )中至少選擇一者的結晶性環氧樹脂 (a ’)。本發明所使用的一般式(6 )所示環氧樹脂(a ’ - 1 )與(7 ) 所示環氧樹脂(a ’ - 2 )係結晶性環氧樹脂,在常溫時呈固體 狀態,具有處置性優越,且成形時的熔融黏度非常低的特 點。因為該等結晶性環氧樹脂(a ’)的熔融黏度低於一般式 (1 )所示環氧樹脂(a ),故可藉由併用而提高環氧樹脂組成 物的無機填充劑(C )含有量,結果便可更加提升低翹曲性。 20 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 1361204 此外,即便此槿調配,亦具有高流動性,且有半導體裝置 中的金線變形率較低的優勢。 (化 1 3 )
(6)
(其中,上述一般式(6 )中,R 1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0以上、 5以下的正數。) (化 1 4 ) ^ R! OH ^ (7) (其中,上述一般式(7)中,R1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0以上、
以下的正數。) 一般式(6 )所示環氧樹脂(a ’ - 1 )中,最好為作業性、實 用性均衡佳的4 , 4 ’ -二縮水甘油基聯笨或3 , 3 ’,5 , 5 ’ -四曱 基-4,4 ’ -二縮水甘油基聯苯以及此二者的熔融混合物。 一般式(7 )所示環氧樹脂(a ’ - 2 )中,最好為具有η = 0構 造之成分含有9 0 %以上的雙酚型環氧樹脂。此外,融點最 好為35。(:以上、60°C以下,尤以40°C以上、5.0°C以下為佳。 若融點在上述範圍内,便可抑制常溫中因樹脂發生結塊現 象,導致處置作業性變差劣,或抑制樹脂組成物的常溫保 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 21 ⑧ 1361204 存性惡化等現象發生,且可抑制阻礙無機填充劑高填充化 的黏度上昇狀況發生。本發明中所謂環氧樹脂之融點係指 使用微分掃瞄熱量計(Seiko Instruments股份有限公司 製),當從常溫起依昇温速度5 °C /分進行測量時,融解尖 峰頂點的溫度。
當本發明所使用從一般式(6 )所示環氧樹脂(a ’ - 1 )與一 般式(7 )所示環氧樹脂(a 2 )中至少選擇一者的結晶性環 氧樹脂(a ’),以及一般式(1 )所示環氧樹脂(a )併用時,為 能將結晶性環氧樹脂(a ’)的特性發揮最大極限,最好在總 環氧樹脂(A )中,結晶性環氧樹脂(a ’)含有2 0重量%以上、 8 0重量%以下。若結晶性環氧樹脂(a ’)的比率在上述範圍 内,便均衡佳的獲得由結晶性環氧樹脂(a ’)所產生的低黏 度化效果,與由一般式(1 )所示環氧樹脂(a )所產生的高T g 化、耐燃性提升效果。 環氧樹脂(A )的調配量並無特別的限制,例如可設定為 環氧樹脂組成物整體的4 ~ 1 2重量%。 本發明所使用在分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合 物(B ),其分子量、分子構造並無特別的限制,最好含有一 般式(2 )所示化合物。 (化1 5
?H H- ⑵ -f-c——R1——C——R2 —Vh V H2 \ H2 Vn R3 R4 R3 (其中,上述一般式(2)中,R1係指伸苯基、伸聯苯基、伸 萘基、或羥伸苯基;R20H係指苯酚' α-萘酚、或召-萘酚。 22 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-丨1/W124853 1361204 R 3、R 4分別係指經導入於R 2、R1中的基,且氫或碳數1 〇 以下的烴基,該等可互為相同亦可互異。η係指平均値, 且為1以上、10以下的正數。)
一般式(2 )所示化合物中,當R 1為伸苯基、伸聯苯基、 伸萘基的情況時,因為在笨酚性羥基間具有含疏水性伸 苯、伸聯苯' 伸萘基骨架的芳烷基(-ch2-iu-ch2-)’因此 交聯點間之距離將拉長。所以,使用該等的環氧樹脂組成 物之硬化物在高溫下將低彈性率化,且吸濕率將降低。藉 由突顯該等特性,對耐銲錫性提升將具有作用。此外,該 硬化物的難燃性優越、交聯密度低之另一面便是具有高财 熱性的特徵。此外,含伸萘基骨架的化合物中,將因萘環 而具有剛性俾提升T g,且因平面構造而利用分子間相互作 用使線膨脹係數降低,藉此便將提升區域表面安裝型半導 體封裝體的低翹曲性。另外,在一般式(2)所示化合物中, 當R1為羥伸笨基的情況時,因為含有多數個苯酚性羥基, 所以使用其的環氧樹脂組成物硬化物之交聯密度與Tg將 提高,且將可提升低翹曲性。 再者,一般式(2)所示化合物中,含笨酚性羥基的芳香 族基(-R2C0H)-)可為苯酚、α -萘酚、或冷-萘酚中任一者, 特別係當屬於萘酚的情況時,將如同上述含伸萘基骨架化 合物,藉由Tg上昇與線膨脹係數降低,而可獲得提升低翹 曲性的效果,而且因為具有多數個芳香族碳,因而亦將實 現耐燃性提升。 本發明所使用的一般式(2 )所示化合物,有如下式所示 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 ⑧ 1361204 化合物,惟並非特別限定於該等。 例如有下述一般式(3 )所示化合物。下述一般式(3 )所示 化合物有如:含伸苯基骨架的苯酚芳烷基樹脂、含伸聯笨基 骨架的笨酚芳烷基樹脂等,惟並不僅限於該等。若使用下 述一般式(3 )所示化合物,其硬化物的交聯密度較低,且具 有耐熱性較高,耐銲錫性優越,且與半導體元件、有機基 板及金屬基板間的密接性優越,難燃性亦優越的特徵。 (化 16)
—R1—C-2 H2 R2 R2 (其中,上述一般式(3 )中,R 1係指伸笨基或伸聯苯基;R 2 係指氫或碳數4以下的烴基,該等可互為相同亦可互異。η 係指平均値,且為1以上、5以下的正數。)
此外,尚可舉例如下述一般式(4)所示化合物。下述一 般式(4 )所示化合物有如:含伸苯基骨架的萘酚芳烷基樹脂 等,惟並不僅限於該等。若使用下述一般式(4 )所示化合 物,其硬化物將如上述,因萘環而可實現優越的耐銲錫性 與耐燃性,且可實現區域表面安裝型半導體封裝體的低翹 曲性 。 (化 17)
⑷ (其中,上述一般式(.4)中,R 1係指伸苯基或伸聯苯基;R 2 312ΧΡ/發明說明書(補件 V94-] I/94124853 24 ⑧ 1361204 係指氫或碳數4以下的烴基,且該等可互為相同亦可互 異。η係指平均値,且為1以上、1 〇以下的正數) 此外,尚可舉例如下述一般式(5 )所示化合物。下述一 般式(5 )所示化合物有如:苯酚酚醛樹脂或甲酚酚醛樹脂 等,惟並不僅限於該等。若使用下述一般式(5)所示化合 物,其硬化物的交聯密度與Tg均將提高,將實現區域表面 安裝型半導體封裝體的低翹曲性。 (化 1 8 )
(其中,上述一般式(5 )中,R 1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異。η係指平均値,且為0以上、 8以下的正數。)
本發明所使用的上述一般式(5 )所示化合物,最好為重 量平均分子量在400~600,重量平均分子量(Mw) /數平均分 子量(Μη)的分散比((MwV( Μη))在1.4以下,且軟化點為 6 0 ~ 7 0 °C,藉此將呈低黏度狀態,且硬化性降低幅度較小, 將可實現兼顧優越的流動性與硬化性。此種特定一般式(5 ) 所示化合物的製造方法係不同於普通方法,採取在磷酸水 溶液中使笨酚類、曱醛類在懸浮/相分離狀態下進行聚合的 方法。詳細内容如W003/042267、W02004/020492中所揭。 依本方法所製得一般式(5)所示化合物,具有苯酚類單體量 特別小,且高分子量成分亦較少的窄分子量特點,若以軟 312XP/發明說明書(補件)/94-] 1/94] 248« 1361204 化點 分子 致損 平均 4 0 0, 將有 均分 子量
外, 況, 本 生效 醅性 性經 質苯
在 中,. 性與 30重 再 之調 整體 本 為基準,將較普通的苯酚樹脂屬於低黏度。使用此窄 量的一般式(5 )所示化合物之環氧樹脂組成物,將在不 及硬化性的前提下,突顯出優越的流動性特性。重量 分子量尤以4 5 0 ~ 5 5 0維加。若重量平均分子量未滿 將有出現硬化性降低與翹曲狀況,反之,若超越600’ 黏度上昇的情況。此外,若重量平均分子量(Mw)/數平 子量(Μη)的分散比((MwV( Μη))超過1.4,將意味著分 擴大,而有出現黏度特性不均的情況,最好避免。另 若軟化點未滿6 0 °C ,將有出現硬化性降低與翹曲狀 反之,若超越70 °C ,將有黏度上昇的情況。 發明中,在不損及因使用一般式(2 )所示化合物所產 果的範疇内,亦可併用其他在分子内具有2個以上苯 羥基的化合物。可併用的在分子内具有2個以上苯酚 基的化合物,可舉例如:三酚曱烷型笨酚樹脂、萜烯改 酚樹脂、二環戊二烯改質苯酚樹脂等。就硬化性的觀 羥基當量最好為90g/eq以上、250g/eq以下。 分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合物(B )整體 -般式(2)所示化合物的調配比率,就獲得提升财鮮錫 低翹曲性的效果之觀點,最好為1 0重量%以上,尤以 量%以上為佳,更以50重量%以上為佳。 者,在分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合物(B ) 配量並無特別的限制,例如可設定為環氧樹脂組成物 的3~11重量%。 發明所使用的無機填充劑(C ),有如一般使用為密封 3! 2XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 26 ⑧ 1361204
聲
材料用的熔融二氧化矽、球狀二氧化矽 '結晶二氧化矽、 氧化鋁、氮化矽、氮化鋁等,最適於使用的有如:球狀熔融 二氧化矽。無機填充劑粒徑若考慮對模具的填充性,最好 在0. 0 1 A m以上、1 5 0〆m以下。該等無機填充材可單獨使 用,亦可混合使用。此外,無機填充劑(C )的調配量最好為 環氧樹脂組成物整體的8 0重量%以上、9 2重量%以下。若 調配量在上述範圍内,便不致損及環氧樹脂組成物的流動 性,可抑制因吸水量增加而造成強度降低所導致的耐銲錫 性降低狀況發生,或抑制區域表面安裝型半導體封裝體的 魅曲狀況增加。 本發明所使用的硬化促進劑(D )係僅要促進環氧樹脂的 環氧基與苯酚性羥基間之反應的話便可,一般可利用使用 在半導體元件密封材的環氧樹脂組成物中所使用者。具體 例有如:有機膦、四取代鱗化合物、磷酸甜菜鹼化合物、膦 化合物與酿化合物的加成物等含峨原子化合物、1,8 -重氣 雙環(5, 4,0)十一烯-7、苄基二曱胺、2 -曱基咪唑等含氮原 子化合物。該等之中,最好為含磷原子化合物,特別若考 慮流動性的觀點,最好為四取代鐫化合物,且若考慮環氧 樹脂組成物硬化物在高溫下的低彈性率化,則最好為磷酸 甜菜始化合物、鱗化合物與醒化合物的加成物。 有機膦可舉例如:乙膦、苯膦等一級膦;二甲膦、二苯 膦等二級膦;三曱膦、三乙膦、三丁膦、三笨膦等三級膦。 四取代鎮化合物有如一般式(8 )所示化合物。 (化 1 9 ) 27 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94 ] 24853 1361204 Γ R1 Ί-* [a]:Wc (8)
I R2—p—R4 ] L R3 」a
(上述一般式(8 )中,P係指磷原子。R 1、R2、R3及R4係指 取代或非取代的芳香族基、或者取代或非取代的烷基,該 等可互為相同亦可互異。A係指芳香環上至少具有1個選 擇自羥基、羧基、硫醇基中之官能基的芳香族有機酸陰離 子。AH係指芳香環上至少具有1個羥基、羧基、硫醇基中 任一者的芳香族有機酸。a、b係指1以上、3以下的整數’ c係指0以上、3以下的整數,且a = b。) 上述一般式(8 )所示化合物例如可依下述獲得。首先, 將四取代溴化鎮、芳香族有機酸及鹼均勻混合於有機溶劑 中,俾使此溶液系統内產生芳香族有機酸陰離子。接著, 添加水。如此便可沉澱出上述一般式(8 )所示化合物。上述 一般式(8 )所示化合物中,最好磷原子上所鍵結的R 1、R 2、 R 3及R 4係苯基,且A Η係芳香環上具有羥基的化合物,即 為苯酚類,且Α為該笨酚類的陰離子。 磷酸甜菜始化合物有如下述一般式(9 )所示化合物。 (化 20)
Yh (其中,上述一般式(9)中,X係指氫或碳數1以上、3以下 的烷基,Y係指氫或羥基。m、η係指1以上、3以下的整 28 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 數。) 上述一般式(9 )所示化合物係例如可依下述獲得。首 先,使三級膦的三芳香族取代膦、與重氮钂鹽相接觸,再 經由將上述三芳香族取代膦,取代為具有上述重氮鑌鹽的 重氮鑌基的步驟便可獲得。惟並不僅限於此方法。 膦化合物與酿化合物的加成物有如下述一般式(1 0)所 示化合物等。
(10) (其中,上述一般式(1 〇 )中,p係指磷原子。R 1 ~ R 3係指取 代或非取代的碳數1 ~ 1 2烷基、或者取代或非取代的碳數 6~12芳基,可相同亦可互異。R4~R6係指氫原子或碳數1~12 的烴基,可相同亦可互異,亦可R4與R5鍵結形成環狀構
造。) 上述膦化合物與醌化合物之加成物所使用的膦化合 物,最好為如:三苯膦、三(.烷基苯基)膦、三(烷氧基苯基) 膦、三萘膦、三(苄基)膦等,在芳香環上無取代、或存在 有烷基、烷氧基等取代基者;而烷基、烷氧基的有機基則 有如具有1〜6碳數的基。就取得容易的觀點最好為三苯膦。 再者,上述膦化合物與醌化合物的加成物所使用之醌化 合物,有如:〇 -苯醌、P -苯醌、蒽醌類,其中就保存安定性 的觀點而言,最好為P -苯醌。 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 29 ⑤ 1361204 上述膦化合物與醌化合物的加成物之製造方法,係藉由 在有機三級膦與醌化合物二者均可溶解的溶劑中,進行接 觸、混合便可獲得加成物。溶劑則可為如:丙酮或甲乙酮等 酮類,最好屬於對加成物的溶解性較低之溶劑。惟並不僅 限於此。 上述一般式(1 〇)所示化合物中,最好為磷原子上所鍵結 的Rl、R2及R3係笨基,且R4、R5及R6係氫原子的化合 物,亦即,使1 , 4 -苯醌與三笨膦進行加成的化合物。
本發明所使用硬化促進劑(D)的調配量,最好佔總環氧 樹脂組成物中的0. 1重量%以上、1重量%以下。若調配量 在上述範圍内,便可在不致損及流動性的前提下,獲得目 標硬化性。 本發明所使用的矽烷偶合劑(E )並未特別限定於環氧矽 烧、胺基矽烧、脲矽烷、硫醇基(mercapto)矽烷等,僅要 屬於能使環氧樹脂組成物與無機填充劑間產生反應,而提 φ升環氧樹脂組成物與無機填充劑間之界面強度的話便可。 本發明所使用在構成芳香環的2個以上相鄰接碳原子上, 分別鍵結著羥基的化合物(F )(以下亦稱「化合物(F )」), 因為將藉由與矽烷偶合劑(E )的相乘效果,而抑制上述硬化 促進劑(D)保存時的反應,俾提升保存安定性,將明顯的提 升黏度特性與流動特性,因而矽烷偶合劑(E )便屬於為能充 分獲得化合物(F )效果而必要的化合物。藉由石夕炫偶合劑(E ) 與化合物(F )的併用,因為黏度較難上升,而將保持著流動 性,因而將可增加無機填充劑(C )的量,此情況下,將可更 312XP/發明說明書(補件)/94-丨1/94124853 30 1361204 加提升耐銲錫性、耐燃性及低翹曲性。此外,藉由矽烷偶 合劑(E )與化合物(F )的併用,本發明的環氧樹脂組成物在 常溫下仍能具有良好的保存安定性。 另外,該等矽烷偶合劑(E )可單獨使用亦可併用。本發 明所使用的矽烷偶合劑(E)調配量,最好佔總環氧樹脂組成 物中的0. 0 1重量%以上、1重量%以下,尤以0 · 0 5重量%以 上、0 . 8重量%以下為佳,更以0 · 1重量%以上、0 · 6重量% 以下為佳。若矽烷偶合劑(E)調配量在上述範圍内,便可提
升與化合物(F )相乘效果的黏度特性與流動特性,且將可抑 制因環氧樹脂組成物的吸水性變大,而造成半導體封裝體 的耐銲錫性降低狀況發生。 本發明所使用構成芳香環的2個以上相鄰接碳原子上, 分別鍵結著羥基的化合物(F ),亦可具有除羥基以外的取代 基。化合物(F )可使用下述一般式(1 2 )所示單環式化合物或 下述一般式(1 3 )所示多環式化合物。 (化 2 2 )
OH
(其中,上述一般式(12)中,Rl、R5其中一者為羥基,當 其中一者為羥基時,另一者便為氫、羥基或除羥基以外的 取代基。R 2、R 3、R 4係指氫、羥基或除羥基以外的取代基。) (化 2 3 ) 312XP/發明說明書(補件)/94-11/9412牝53 (13) 1361204
R1 R2
R3 R4 (其中,上述一般式(13)中,R1、R7其中一者為羥基, 其中一者為羥基時,另一者便為氫、羥基或除羥基以外 取代基。R 2、R 3、R 4、R 5、R 6係指氫、羥基或除羥基以 的取代基。) 上述一般式(1 2 )所示單環式化合物的具體例,可舉例 笨二酚、五倍子酚、沒食子酸 '沒食子酸酯或該等的衍 物。此外,上述一般式(1 3 )所示多環式化合物的具體例 可舉例如.· 1 , 2 -二羥基萘、2, 3 -二羥基萘及該等的衍生物 該等之中,就從流動性與硬化性的控制容易度觀點,最 為在構成芳香環的2個相鄰接碳原子上,分別鍵結著羥 的化合物。此外,當考慮混練步驟中的揮發狀況時,尤 母核屬於低揮發性且比重安定性高之萘環的化合物為佳 此情況下,便可將化合物(F )具體的形成如I , 2 -二羥基 萘、2, 3 -二羥基萘及其衍生物等具有萘環的化合物。該 化合物(F )亦可併用2種以上。 該化合物(F )的調配量最好佔總環氧樹脂組成物中的 0.01重量%以上、1重量%以下,尤以0.03重量%以上、0 重量%以下為佳,更以0.05重量%以上、0.5重量%以下 佳。若化合物(F )調配量在上述範圍内,便可提升與矽烷 合劑(E )之相乘效果的黏度特性與流動特性,且將抑制環 樹脂組成物的硬化性降低與硬化物物性降低等狀況發生 當 的 外 如: 生 〇 好 基 以 〇 等 為 偶 氧 312XP/發明說明書(補件)/94· 11 /94 ] 24853 32 1361204 本發明的環氧樹脂組成物係以(A ) ~ ( F )成分為主成分, 除此之外,配合需要亦可適當調配入如:棕櫊蠟等天然蠟; 聚乙烯蠟等合成蠟;硬脂酸、硬脂酸鋅等高級脂肪酸及其 金屬鹽類;或者石蠟等脫模劑;碳黑、鐵丹等著色劑;矽 酮油、矽酮橡膠等低應力添加劑;氧化鉍水合物等無機離 子交換體等各種添加劑。
本發明的環氧樹脂組成物係將(A )〜(F )成分及其他添加 劑等,使用攪拌機等在常溫下施行均勻混合後,再利用熱 輥機或捏合機、擠出機等施行熔融混練,經冷卻後再施行 粉碎便可製得。 其次,圖1所示係使用本發明的半導體密封用樹脂組成 物,將半導體元件施行密封而構成半導體裝置一例的截面 構造圖。在晶片焊墊(die pad)102上,隔著片結(die bonding)材硬化體106固定半導體元件101。半導體元件 1 01與引線框架1 0 4之間利用金線1 0 3而連接。半導體元 件1 0 1係利用密封樹脂1 0 5而密封。 再者,圖2所示係使用本發明的半導體密封用樹脂組成 物,將半導體元件施行密封而構成半導體裝置另一例的截 面構造圖。在基板202單面上隔著片結材硬化體207,搭 載著半導體元件201,並實質的僅將此半導體元件201所 搭載基板面側的單面,利用密封樹脂2 0 5施行密封。基板 2 0 2上所設置的配線2 0 4與半導體元件2 0 1之間,係利用 金線203而連接。在基板202的元件搭載面背面,形成將 銲錫球2 0 6排列呈連接於配線2 0 4狀態。 312XP/發明說明書(補件)/94-limi24853 33 (8)
1361204 該等半導體裝置係密封樹脂1 〇 5或2 0 5使 本發明之環氧樹脂组成物,並利用轉移鑄模 射出成形模等習知成形方法施行成形而獲得 (實施例) 以下例示本發明實施例,惟本發明並不僅 配比率係重量份。 〈實施例系列I > <實施例I - 1 > 將下示成分利用攪拌機施行常溫混合,並 °c的熱輥機施行熔融混練,經冷卻後再施行 得環氧樹脂組成物。評估結果如表1所示。 環氧樹脂1 :上述式(Π )的環氧樹脂(a )(環 融點1 0 5 °C ,式(1 1 )中η = 0構造的成分比率·· 水解氯量:l〇Oppm) 笨酚樹脂1 :含伸聯苯基骨架苯酚芳烷基樹脂 或上述式(3 )所示化合物(明和化成製、Μ E Η -當量2 Ο 3,軟化點6 6 °C ,式(2 )中R 1 :伸聯苯 酚、R 3 :氫原子、R 4 :氫原子,式(3 )中R 1 :伸 氫原子) 熔融球狀二氧化矽(平均粒徑3 0 # m) 硬化促進劑1 :三苯膦 偶合劑1 : T -縮水甘油基丙基三甲氧基矽烷 用上述構成的 、壓縮模組、 〇 限於該等。調 利用8 0 ~ 1 0 0 粉碎,便可獲 氧當量180 , 整體的85%, 6. 0重量份 ;上述式(2) 7 8 5 1 S S,羥基 基、R20H:苯 聯苯基、R 2 : 6. 7重量份 8 6. 0重量份 0. 2重量份 0. 6重量份 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94丨24853 34 ⑥ 1361204 0. 05重量份 0. 2重量份 0. 3重量份 2, 3-二羥基萘 椋櫚蠟 ·*炭黑 [評估]
.螺旋流動:使用低壓轉鑄成形機,在根據Ε Μ Μ I - 1 - 6 6的螺 旋流動測量用模具中,將上述環氧樹脂組成物依模具溫度 1 7 5 °C 、注入壓力6 . 9 Μ P a、保壓時間1 2 0秒的條件施行注 入,並測量流動長度。螺旋流動係流動性的參數,數値越 大表示流動性越好。單位:c m。 •硬化扭矩比:使用硬度計(ORIENTEC(股)製,JSR硬度計 I V P S型),依模具溫度1 7 5 °C ,求取開始加熱後經9 0秒及 3 0 0秒後的扭矩,並計算硬化扭矩比:(9 0秒後的扭 矩)/( 3 0 0秒後的扭矩)。硬度計的扭矩係熱剛性的參數, 硬化扭矩比越大表示硬化性越好。單位:%。 .吸水率:使用轉鑄成形機,依模具溫度1 7 5 °C、注入壓力 7 . 4 Μ P a、硬化時間2分鐘的條件,形成直徑5 0 m m、厚度3 m m 的成形品,並依1 7 5 °C、8小時施行後硬化,再將所獲得的 成形品,在8 5 °C 、相對濕度8 5 %的環境下,施行1 6 8小時 的加滿處理,經測量重量變化,求得吸水率。單位:重量%。 .耐燃性:使用轉鑄成形機,依模具溫度1 7 5 °C、注入時間 15sec、硬化時間120sec、注入壓9.8MPa的條件,形成3.2mni 厚的難燃試驗片,並根據ϋ L 9 4 (垂直法)規格施行難燃試 驗。 《評估基準》 35 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 依據下述基準: 1)各試驗片的續燃時間; 2 ) 5根的續燃時間合計; 3 )第2次點火後的各試驗片續燃時間與無焰燃燒時間的合 計; 4 )有無各試驗片續燃或無焰燃燒至夾持具的情況; 5)有無從試驗片產生冒煙粒子、或因掉落物而使綿著火的 情況;
分級為: V - 0 : 1 ) 1 0秒以下、2 ) 5 0秒以下、3 ) 3 0秒以下、4 )無、5 ) 無、 V - 1 : 1 ) 3 0秒以下、2 ) 2 5 0秒以下、3 ) 6 0秒以下' 4 )無、5 ) 無、 V - 2 : 1 ) 3 0秒以下、2 ) 2 5 0秒以下、3 ) 6 0秒以下、4 )無、5 ) 有、 全燒:續燃時間達3 0秒以上的試驗片有2根以上。 •耐銲錫性:使用低壓轉鑄成形機,將在框體尺寸 14xl4xl.4mm 的 100pQFP(Cu 框架)上,黏著 6x6x0.30mm 之 S i晶片的框架,依模具溫度1 7 5 °C 、注入時間1 0 s e c、硬 化時間90sec、注入壓9.8MPa的條件施行成形,再依175 °C、8 h r的條件施行後硬化,然後依8 5 °C、8 5 % ' 4 8 h r的 條件施行加濕處理,再連續3次通過尖峰溫度2 6 0 °C的I R 迴流機(I R - r e f 1 o w ) ( 2 5 5 °C以上且1 〇秒x 3次),然後使用 超音波探傷機測量内部龜裂及有無剝離狀況。依1 0個封裝 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 36 ⑤ 1361204 體中發生晶片剝離及/或内部龜裂的不良封裝體數量進行 判斷。 〈實施例I - 2 ~ I - 1 7、比較例I _ 1 ~ I _ 3 > 根據表1與表2的配方,如同實施例I -1,製造環氧樹 脂組成物,並如同實施例I - 1般的施行評估。評估結果如 表1與表2所示。 相關實施例I -1以外另行使用的成分,如下所示:
環氧樹脂2 :聯苯型環氧樹脂;上述式(6 )所示環氧樹脂 (a ’ - 1 )(日本環氧樹脂(股)製、Y X - 4 0 0 0 Η K,融點1 0 5 °C, 環氧當量1 9 1,式(6 )中R 1係3,3 ’,5,5 ’位為曱基,而其餘 則為氫原子。) 環氧樹脂3 :含伸聯苯基骨架苯酚芳烷基型環氧樹脂(曰 本化藥(股)製、N C - 3 0 0 0,軟化點5 6 . 5 °C ,環氧當量2 7 4 ) 苯酚樹脂2 :含伸苯基骨架苯酚芳烷基樹脂;上述式(2) 或式(3)所示化合物(三井化學(股)製、XLC-4L,軟化點65 °C ,羥基當量165,式(2)中R1:伸苯基、R20H:笨酚、R3: 氫原子、R4··氫原子,式(3)中R1:伸苯基、R2:氫原子) 苯酚樹脂3 :苯酚酚醛樹脂;上述式(2 )或式(5 )所示化合 物(軟化點8 0 °C ,羥基當量1 〇 5,式(2 )中R 1 :羥伸苯基、 R20H:苯酚、R3:氫原子、R4:氫原子,式(5)中R1:氫原子) 硬化促進劑2 : 1 , 8 -重氮雙環(5,4,0 )十一烯-7 (以下簡 稱「DBU」) 硬化促進劑3 :式(1 4 )所示硬化促進劑 (化 24) 37 312XP/發明說明書(補件)/94-丨1 /94124853 (14) 1361204 卜/L ηο""^^"5〇2_<〇·〇η 硬化促進劑4 :式(1 5 )所示硬化促進劑 (化 25)
1 , 2 •二經基蔡 苯二酚 五倍子酚 38 312XP/發明說明書(補件)/94-11 m 12补53 1361204
(Is 實施例(系列I) 卜 〇 cd OO cd Ο CD OO CD CO d oo CD oo o CO CZ5 s CO CO 卜 〇· o ο CO o c〇 卜 tD 86.0 CO C5 CO CD CO cS CNI CD CO czi CO CD F—H £ 卜 ο o <=> L〇 c=> cd OO CD 86.0 03 C3 CO CD (Si CZ3 CO CD CO <zi LO CJ> LO LO 卜 ο c> 〇> 寸 > Η 〇 cd OO CD Ο CD OO CO CD CO O CNI CNI c? CO <=) CO ◦ p .»4 LO LO 卜 t—Η CD o CD CO cr> CD OO CO 86.0 οα c? OO 〇· CNI o* CO CD* CO c=> s CO LO 卜 ο o CD CO ι·Ή cr> cd OO cd <=> cd oo Cvl CO oa <=> Csl cz> CO C=) s CO LO 卜 r-H ο <=> 1 > O r < 1—( LO 卜 LO 88.0 CN1 <=) CO c> oa c6 CNI <〇 CO C5 LO 05 05 LO LO o cz> CD 1 '< 05 卜: 05 oo 82.0 oa CD CO d oa <NI CI> CO C=j LO CD CO LO 0.26 o o cd oo CD 86.0 (N1 d> CO <〇 (NI C3 oa czi CO c=> i 1 oo io 卜 r-H o >· o oo oa 卜·· oo CO 00 01 86.0 CM C> CO CD oa 〇· s CO 〇· LO 05 LO CO CT) F—H CD CO 卜 i H CO CO 卜 cd 〇 cd oo OO c=! CO Q oo c! oo 〇· CO cr> LO CO 1 i CO LTD oo o CD CD co CO CD CN3 cd c=> CD OO oa CD CO oo d oo c=> CO o oa 1 t oo m CD CD <〇 r*H LO cd ΟΪ CD ◦ cd oo <NI d CO CD s cs oa c? CO c6 g LO 卜 d ο o 寸 卜 LO LO CD 186.0 C<i CD 05 C) CM cd CO c> CO CD CV3 ◦ r-H CO LO oo o ο > C5 CO o cd 卜 CD 86.0 <N1 ci c? in CD CNI d CO ci LO σ> LO LO 卜 o ο > C3> oo 〇 CD oo CD 86·』 CNl <〇 CO o' <NI C5 oo <=> CO 〇· g m m 卜 o ο o C3 cd 卜 CD 〇 CD OO <NJ C5 <x> o' s oo C5 CO <r> 0 t'1 < 1 1 LO LO 卜 c£ ◦ o 環氧樹脂1(a) 1_ _____ .里 環氧樹脂2(a’-l) 笨酚樹脂1 苯酚樹脂2 笨驗樹脂3 熔融球狀二氧化矽 硬化促進劑1 硬化促進劑2 硬化促進劑3 硬化促進劑4 偶合劑1 偶合劑2 2, 3-二羥基萘 1,2-二羥基萘 笨二齡 五倍子酚 棕櫊蠟 碳黑 1 螺旋流動 [cm] 硬化扭矩比 [%] 吸水率 [%] 耐燃性 (UL-94) 耐銲錫性 (n/10) 0 g g 6e ε5005ι46/(φ紫 1361204 (表2)
表2 比較例(系列I ) 1 2 3 環氧樹脂3 9.3 8. 0 環氧樹脂2 6.2 (B) 苯酚樹脂1 6. 6 笨酚樹脂2 4. 8 苯酚樹脂3 3. 5 (C) 熔融球狀二氧化矽 86.0 86.0 86.0 (D) 硬化促進劑1 0. 2 0. 2 0.2 (E) 偶合劑1 0.3 0. 3 0. 3 (F) 2, 3 -二經基萘 0.2 0.2 0. 2 棕櫊蠟 0. 2 0. 2 0. 2 碳黑 0.3 0.3 0.3 螺旋流動 [cm] 75 80 135 硬化扭矩比[% ] 60 57 52 吸水率 [% ] 0. 24 0.18 0.22 耐燃性 (U L - 9 4 ) V-1 V-1 全燒 耐銲錫性 (η / 1 0 ) 4 2 6 % 〈實施例系列I I > <實施例I I - 1 > 將下示成分利用攪拌機施行常溫混合,並利用8 0〜1 0 0 °C的熱輥機施行熔融混練,經冷卻後再施行.粉碎,便可獲 Φ得環氧樹脂組成物。評估結果如表3所示。 環氧樹脂1 :上述式(1 1 )的環氧樹脂(a )(環氧當量1 8 0, 融點1 0 5 °C ,式(1 1 )中η = 0構造的成分比率:整體的8 5 %, 水解氣量:100ppm) 8.1重量份 笨酚樹脂1 :上述式(2 )或式(5 )所示化合物(軟化點8 0 °C, 羥基當量105,式(2)中R1:羥伸苯基、R20H:苯酚、R3:氫 原子、R4:氫原子,式(5)中R1:氫原子) 4.7重量份 熔融球狀二氧化矽(平均粒徑3 0 // m) 8 6. 0重量份 40⑤ 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 0. 2重量份 0. 6重量份 0. 0 5重量份 0. 2重量份 0. 3重量份 硬化促進劑1 :三苯膦 偶合劑1: r -縮水甘油基丙基三甲氧基矽烷 2, 3 -二經基备 棕櫊蠟 碳黑 [評估]
相關螺旋流動、硬化扭矩比、吸水率、耐燃性,如同實 施例系列I般的施行評估。相關熱彎曲彈性率、封裝體翹 曲量、财銲錫性,如下述施行評估。 .熱彎曲彈性率:使用轉鑄成形機,依模具溫度1 7 5 °C、注 入壓力9 . 8 Μ P a、硬化時間1 2 0秒的條件,成形出長:8 0 m m、 寬:10mm、厚:4mm的試驗片,經施行後硬化,再依175 °C施 行8小時的加熱處理,然後根據J I S K 6 9 1 1測量熱彎曲彈 性率(2 6 0 °C )。單位:N / m m2。 •封裝體翹曲量:使用轉鑄成形機,依模具溫度180 °C、注 入壓力7 . 4 Μ P a、硬化時間2分鐘的條件,成形出2 2 5 p B G A (基 板:厚度0.36mm,雙順丁烯二醯亞胺•三畊/玻璃纖維布基 板,封裝體尺寸:24x24mm、厚度:1.17mm,矽晶片:尺寸 9x9mm、厚:0.35mm,將晶片與電路基板的輝塾利用直徑 2 5 // m的金線焊接)。然後所施行的後硬化係在1 7 5 °C下施 行8小時的加熱處理。在室溫中從冷卻後的封裝體之閘極 朝對角線方向,使用表面粗度計測量高度方向的位移,並 將位移差最大値視為「起曲量」。單位:// m。 •耐銲錫性:使用轉鑄成形機,依模具溫度1 8 0 °C、注入壓 41 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94〗24853 1361204 力7.4MPa、硬化時間2分鐘的條件,成形出225pBGA(基板: 厚度0.36mm、雙順丁烯二醯亞胺•三畊/玻璃纖維布基 板,封裝體尺寸:24x24mm、厚1. 17mm,石夕晶片:尺寸9x9mm、
厚0.35mni,將晶片與電路基板的銲墊利用直徑25ym的金 線施行焊接)。後硬化係在1 7 5 °C下施行8小時的加熱處 理,將8個經施行過後硬化處理的封裝體,在8 5 °C、相對 濕度6 0 %中,施行1 6 8小時的加濕處理後,施行I R迴流處 理(依照26(TC、JEDEC . Leve 1 2條件)。利用超音波探傷機 觀察處理後的内部有無剝離及龜裂狀況,並計數不良封裝 體的個數。不良封裝體個數為η個時便記為n/8。 〈實施例 11_2~11-16、比較例 11_1~11_6〉 依照表3、表4及表5的配方,如同實施例I I -1般的製 造環氧樹脂組成物,並如同實施例I I - 1般的施行評估。評 估結果如表3、表4及表5所示。 相關除實施例I I - 1以外另行使用的成分,說明如下: 環氧樹脂2 :聯苯型環氧樹脂;上述式(6)所示環氧樹脂 (a ’ - 1 )(日本環氧樹脂(股)製、Y X - 4 0 0 0 Η K、融點1 0 5 °C 、 環氧當量1 9 1,式(6 )中R 1係3,3 ’,5,5 ’位為曱基,其餘則 為氫原子。) 環氧樹脂3 :三酚甲烷型環氧樹脂(曰本環氧樹脂(股) 製、E - 1 0 3 2 Η 6 0、軟化點6 0 · 0 °C 、環氧當量1 7 1 ) 苯酚樹脂2 :含伸聯苯基骨架苯酚芳烷基樹脂;上述式(2 ) 或上述式(3 )所示化合物(明和化成製、MEH - 7 8 5〗S S '羥基 當量2 0 3、軟化點6 6 °C ,式(2 )中R 1 :伸聯苯基、R 2 Ο Η :苯 42 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 酚 ' R 3 : I 氫原子) % 苯紛樹 MEH-7500 硬化促 稱「 DBUj 硬化促 (化 26) 原子、R 4 :氫原子,式(3 )中R 1 :伸聯笨基、R 2 : 脂3 :三酚曱烷型苯醅樹脂(明和化成(股)製、 、軟化點1 1 0 . 0 °C 、羥基當量9 7 ) 進劑2 : 1,8 _重氮雙環(5 , 4 , 0 )十一烯-7 (以下簡 ) 進劑3 :式(1 4 )所示硬化促進劑
[Ph/]2 Ό
OH -1 (14) 硬化促 (化 27)
偶合劑 1 , 2 _ 二 苯二盼 五倍子 進劑4 :式(1 5 )所示硬化促進劑 (15) 2:7 _硫醇基丙基三曱氧基石夕烧 羥基萘 酚 43 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 (表3) 表3 實施例(系列I I ) 1 2 3 4 5 6 7 8 (A) 環氧樹脂1 ( a ) 8. 1 8. 1 8. 0 7.7 8.2 4.1 7. 3 8. 1 環氧樹脂 2(a’ -1 ) 4.1 (B) 苯酚樹脂】 4. 7 4.7 4.7 4.5 4.8 4. 6 2.8 4. 7 苯酚樹脂2 2. 8 苯酚樹脂3 (C) 熔融球狀二氧化 矽 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 (D) 硬化促進劑1 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0. 2 0. 2 (E) 偶合劑1 0.6 0. 3 0. 1 0.9 0.3 0.3 0.3 偶合劑2 0. 3 (F) 2,3 -二羥基萘 0. 05 0.2 0.5 0.2 0.02 0.2 0 . 2 0.2 棕櫚蠟 0. 2 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0 . 2 0. 2 碳黑 0.3 0 . 3 0. 3 0.3 0 . 3 0. 3 0. 3 0.3 螺旋流動[c m ] 10 0 98 93 102 95 10 6 1 05 100 孟化扭矩m 63 65 66 61 66 62 58 64 吸水率 [%〕 0.22 0. 22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.20 0.22 耐燃性 (UL-94) V- 0 V-0 V-0 V-0 V-0 V- 1 V-0 V-0 III [N/mm2] 1140 1160 1170 1170 1180 1120 800 1160 ίί t It 「^ 翹曲量L 」 52 53 52 53 53 63 63 53 耐銲錫性(n / 8 ) 0 0 0 0 0 2 0 0 44 312XP/發明說明書(補件)/9‘ 11/9412牝53 1361204
(表4) 實施例(系列I I ) 9 10 11 12 13 14 15 16 (A) 環氧樹脂1(a) 10.6 6.8 8.1 8. 1 8. 1 8.1 8. 0 8. 1 (B) 苯酚樹脂1 6.2 4. 0 4.7 4. 7 4. 7 4. 7 4. 7 4. 7 (C) 熔融球狀二氧化矽 82.0 88. 0 86.0 86.0 86. 0 86.0 86.0 86.0 (D) 硬化促進劑1 0.2 0. 2 0. 2 0.2 0. 2 硬化促進劑2 0.2 硬化促進劑3 0.3 硬化促進劑4 0. 2 (E) 偶合劑1 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0.3 0.3 (F) 2, 3-二羥基萘 0.2 0. 2 0.2 0. 2 0. 2 1, 2 -二經基蔡 0.2 苯二酚 0.2 五倍子酷 0. 2 棕櫚蠟 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0.2 0. 2 0. 2 碳黑 0.3 0. 3 0.3 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 螺旋流動 [cm] 158 78 100 100 10 1 93 110 98 硬化扭矩比 [% ] 54 70 65 64 64 67 63 65 吸水率 [%] 0.26 0.18 0.22 0. 22 0.22 0.21 0.22 0.22 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 曲彈性[Ν/πιπιΊ 1040 1480 1160 1150 1160 1170 1170 1100 馨裝體翹曲[ym] 65 44 54 53 53 53 55 54 耐銲錫性 (n/8) 0 0 0 0 0 0 0 0 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 45 1361204 (表5) 表5 比較 例(系列 II) 1 2 3 4 環 氧 樹 脂 2(a’ -1) 8.5 8.3 環 氧 樹 脂 3 8. 2 7. 9 (B) 苯 酚 樹 脂 1 4.9 4.5 苯 酚 樹 脂 3 4. 6 4.3 (C) 熔 融 球 狀 二 氧 化矽 86.0 86.0 86.0 86.0 (D) 硬 化 促 進 劑 1 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 (E) 偶 合 劑 1 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 (F) 2, 3- 冒一- 基 萘 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 標 橺 蠟 0.2 0.2 0. 2 0.2 碳 黑 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 螺 旋 流 動 [cm ] 80 85 98 1 05 硬 化 扭 矩 比 [%] 75 72 65 61 吸 水 率 [%] 0. 28 0.26 0.25 0. 24 耐 燃 性 (UL-94) 全燒 全燒 全燒 全燒 熱 彎 曲 彈 性 率 [N / m m2 ] 5 0 0 0 4 5 0 0 1800 1600 封 裝 體 翹 曲 量 [^ m ] 38 45 92 98 耐 銲 錫 性 (η / 8 ) 8 8 6 6
〈實施例系列I I I > 實施例與比較例所使用的苯酚樹脂A ~ E均為式(5 )所示 苯酌·樹脂,其特性如表6所示。
表6 苯酚樹脂 A B C D E 重量平均分子量 500 600 350 650 1500 Mw/Mn 1. 2 1.3 1. 3 2. 2 3.6 軟化點(°C ) 65 68 58 68 90. 0 羥基當量(g/eq) 104 1 04 104 104 105 46 312XP/發明說明書(補件)m-11/9412^53
1361204 〈實施例I I I - 1 > 將下示成分利用攪拌機施行常溫混合,並利用8 0 °C的熱輥機施行熔融混練,經冷卻後再施行粉碎,4 得環氧樹脂組成物。評估結果如表7所示。 環氧樹脂1 :上述式(1 1 )的環氧樹脂(a )(環氧當量 融 點 1 0 5°C,式(1 1 )中 η = 0 構造的成 分比率 :整體 的 水 解 氯 量 :10 Oppm ) 8. 1 重 苯 酚 樹 脂 A 4. 7 ,重 熔 融 球 狀 二氧化矽(平均粒徑 30 μ m) 86. 0 3 硬 化 促 進 劑1 :三苯膦 0. 2 :重 偶 合 劑 1 : : 7 -縮水甘油基丙基 三曱氧基矽 烧 0. 6 丨重 2, 3- 二 羥 基萘 0.05 1 棕 櫚 蠟 0. 2 :重 碳 里 0. 3 丨重 [評估] 相關螺旋流動、硬化扭矩比、吸水率、耐燃性,女 施例系列I般的施行評估。此外,相關熱彎曲彈性4 裝體翹曲量、耐銲錫性,如同實施例系列I I般的施行 〈實施例 III_2~ 111-17、比較例 III-1~III-12> 依照表7、表8及表9的配方,如同實施例I I I -1 製造環氧樹脂組成物,並如同實施例I I I - 1般的施f 估。評估結果如表7、表8及表9所示。 相關除實施例I I I -1以外另行使用的成分,說明 環氧樹脂2 :聯苯型環氧樹脂;上述式(6 )所示環氧 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 -100 ί可獲 180 ' 85% > 量份 量份 ί量份 量份 量份 i量份 量份 量份 同實 i、封 評估。 般的 ί·評 下: 樹脂 47 1361204 (a ’ - 1 )(日本環氧樹脂(股)製、Y X - 4 0 0 0 Η K、融點1 0 5 °C、 環氧當量1 9 1,式(6 )中R 1係3 , 3 ’,5,5 ’位為甲基,其餘則 為氫原子。) 環氧樹脂3 :三酚曱烷型環氧樹脂(日本環氧樹脂(股) 製、E - 1 0 3 2 Η 6 0、軟化點6 0 . 0 °C 、環氧當量1 7 1 )
苯酚樹脂1:含伸聯苯基骨架苯酚芳烷基樹脂;上述式(2) 或上述式(3 )所示化合物(明和化成製、Μ E Η - 7 8 5 1 S S、羥基 當量2 0 3、軟化點6 6 °C ,式(2 )中R 1 :伸聯苯基、R 2 0 Η :苯 酚' R3:氫原子、R4:氫原子,式(3)中R1:伸聯苯基、R2: 氫原子) 苯酚樹脂2 :三酚曱烷型苯酚樹脂(明和化成(股)製、 Μ Ε Η - 7 5 0 0、軟化點1 1 0 . 0 °C 、羥基當量9 7 ) 硬化促進劑2 : 1,8 -重氮雙環(5,4,0 )十一烯-7 (以下簡 稱「DBU」) 硬化促進劑3 :式(1 4 )所示硬化促進劑 (化2 9 (ph/]2 (14) 硬化促進劑4 :式(1 5 )所示硬化促進劑 (化 30)
偶合劑2 : 7 -硫醇基丙基三甲氧基矽烷 1,2 -二經基萘 48 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 苯二酚 五倍子酚 (表7) 表 實施例 (系列11 ] ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (A) 環氧樹脂1(a) 8. 1 8. 1 8. 0 7. 7 8. 2 8. 1 4. 1 7. 3 8. 1 環氧樹脂2(a’ -1) 4. 1 (B) 苯酚樹脂A 4. 7 4. 7 4. 7 4. 5 4. 8 4. 6 2. 8 4. 7 苯酚樹脂B 4. 7 苯酷樹脂1 2. 8 (C) 熔融球狀二氧化矽 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 (D) 硬化促進劑1 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 (E) 偶合劑1 0. 6 0. 3 0. 1 0. 9 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 偶合劑2 0. 3 (F) 2,3 -二經基萘 0. 05 0. 2 0. 5 0. 2 0. 02 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 掠櫚蠟 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 『炭黑 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 螺旋流動 [cm ] 120 116 113 124 112 110 135 112 121 k化扭矩比 i%] 58 59 57 57 58 60 55 56 58 吸水率 [幻 0. 23 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 0. 23 0. 24 0. 20 0. 23 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-1 V-0 V-0 熱彎曲彈性率 [N/mm2] 1090 1110 1120 1120 1130 1150 1070 750 1110 封裝體麵曲量 [//m] 55 53 55 55 52 51 66 65 55 耐銲錫性 (n/8) 0 0 0 0 0 0 2 0 0 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 49 ⑤ 1361204 (表8)
表 實施例(系列 II) 10 11 12 13 14 15 16 17 (A) 環氧樹脂1(a) 10. 6 6. 8 8.1 8. 1 8. 1 8. 1 8. 0 8. 1 (B) 苯酚樹脂A 6. 2 4. 0 4. 7 4. 7 4. 7 4. 7 4. 7 4. 7 (C) 熔融球狀二氧化矽 82. 0 88. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 (D) 硬化促進劑1 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 硬化促進劑2 0. 2 硬化促進劑3 0. 3 硬化促進劑4 0. 2 (E) 偶合劑1 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0· 3 0. 3 0. 3 0. 3 (F) 2, 3-二羥基萘 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 1,2-二羥基萘 0. 2 苯二酚 0.2 五倍子酚 0. 2 棕櫊蠟 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 碳黑 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 螺旋流動 [cm] 178 99 121 120 121 113 122 118 硬化扭矩比 [%] 49 65 59 59 58 58 58 58 吸水率 [%] 0. 26 0. 18 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 熱彎曲彈性率[N/mm2] 990 1430 1110 1100 1110 1120 1120 1050 封裝體翹曲量[β m ] 68 46 56 56 55 55 57 55 耐銲錫性 (n/8) 0 0 0 0 0 0 0 0 312XP/發明說明書(補件)/9(11/94〗24853 50⑤ 1361204 (表9) 表 比較例(系列11 I ) 1 2 3 4 5 6 7 8 環氧樹脂2(a’ -1) 8. 5 8. 3 8. 3 8. 3 環氧樹脂3 8.2 7.9 7. 9 7.9 (B) 苯酚樹脂C 4. 9 4. 5 苯酚樹脂D 4. 9 4.5 苯酚樹脂E 4. 9 4.5 苯紛樹脂2 4. 6 4.3 (C) 熔融球狀二氧化矽 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 (D) 硬化促進劑1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0. 2 0.2 0. 2 (E) 偶合劑1 0.3 0. 3 0.3 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 (F) 2,3 -二經基萘 0. 2 0.2 0. 2 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 棕櫊蠟 0. 2 0.2 0. 2 0.2 0. 2 0.2 0. 2 0.2 卜炭黑 0.3 0.3 0. 3 0.3 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 螺旋流動 [cm] 80 118 95 81 98 155 135 99 硬化扭矩比 [% ] 75 58 60 74 65 48 51 68 吸水率 [%〕 0.2 8 0. 2 7 0. 2 8 0. 2 8 0.2 5 0. 2 4 0.2 5 0. 2 5 耐燃性 (UL-94) 全 燒 全 燒 全 燒 全 燒 全 燒 全 燒 全 燒 全 燒 熱彎曲彈性率 [N/mm2] 500 0 370 0 400 0 480 0 180 0 150 0 170 0 230 0 封裝體麵曲量[//m] 38 68 65 42 92 102 92 93 耐銲錫性 (η / 8) 8 6 6 7 6 6 6 7
〈實施例系列I V > <實施例I V - 1 > 將下示成分利用攪拌機施行常溫混合,並利用8 0〜1 0 0 °C的熱輥機施行熔融混練,經冷卻後再施行粉碎,·便可獲 得環氧樹脂組成物。評估結果如表1 0所示。 環氧樹脂1 :式(1 1 )的環氧樹脂(a )(環氧當量1 8 0、融點 1 0 5 °C ,式(1 1 )中η = 0構造的成分比率:整體的8 5 %,水解 氣量:100ppm) 5.8重量份 笨酚樹脂1 :含伸苯基骨架萘酚芳烷基樹脂;式(1 6 )所示 笨酚樹脂(軟化點8 5 °C 、羥基當量2 1 0 ) 6 . 8重量份 51 312XP/發明說明書(補件)/94-1〗/94124853 1361204 化31
γ03^η ⑽ 炫融球狀二氧化妙(平均粒徑3 0 v m: 硬化促進劑1 :三苯膦 8 6. 0重量份 0. 2重量份 偶合劑1:7-縮水甘油基丙基三甲氧基石夕烧 0.6重量份 2, 3-二羥基萘 棕櫚蠟 0. 05重量份 0. 2重量份 0. 3重量份 碳黑 [評估] 相關螺旋流動、硬化扭矩比、吸水率、耐燃性,如同實 施例系列I般的施行評估。此外,相關熱彎曲彈性率、封 裝體翹曲量、耐銲錫性,如同實施例系列I I般的施行評估。 〈實施例 I V - 2 ~ I V - 1 6、比較例 I V - 1 ~ I V - 6 > 依照表1 0、表1 1及表1 2的配方,如同實施例IV -1般 的製造環氧樹脂組成物,並如同實施例I V - 1般的施行評 估。評估結果如表10、表1 1及表12所示。 除實施例IV - 1以外另行使用的成分,說明如下: 環氧樹脂2 :聯苯型環氧樹脂;上述式(6 )所示環氧樹脂 (曰本環氧樹脂(股)製、YX-4 0 0 0 HK、融點105°C、環氧當 量1 9 1,式(6 )中R 1係3,3 ’,5, 5 ’位為甲基,其餘則為氫原 子。) 環氧樹脂3 :三酚甲烷型環氧樹脂(日本環氧樹脂(股) 製、E - 1 0 3 2 Η 6 0、軟化點6 0 · 0 °C 、環氧當量1 7 1 ) 52 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 苯酚樹脂2:含伸聯苯基骨架苯酚芳烷基樹脂;上述式(2) 或上述式(3)所示化合物(明和化成製、MEH-7851SS、羥基 ' 當量2 0 3、軟化點66°C ,式(2)中R1 :伸聯苯基、R20H:笨 酚、R3:氫原子、R4:氫原子,式(3)中R1:伸聯笨基、R2: 氫原子) 苯酚樹脂3 :三酚甲烷型苯酚樹脂(明和化成(股)製、 Μ E Η - 7 5 0 0、軟化點1 1 0 . 0 °C 、羥基當量9 7 ) 硬化促進劑2 : 1 , 8 -重氮雙環(5 , 4 , 0 )十一烯-7 (以下簡 •稱「DBU」) ' 硬化促進劑3 :式(1 4 )所示硬化促進劑 1 (化 3 2 ) (14) 硬化促進劑4 :式(1 5 )所示硬化促進劑
{15) 偶合劑2:7-硫醇基丙基三曱氧基矽烷 1, 2-二羥基萘 苯二酚 五倍子酚 (表 10) 53 312XP/發明說明書(補件)m-l 1/94124853 1361204 表ίο 實施例(系列IV ) 1 2 3 4 5 6 7 8 (A) 環氧樹脂1 (a) 5.8 5. 9 5. 9 5.6 6.0 3. 0 6.0 5.9 環氧樹脂2(a’ -1) 3. 0 (B) 笨酚樹脂1 6. 8 6.9 6. 8 6. 6 7.0 6.8 3. 4 6.9 苯酚樹脂2 3. 4 (C) 熔融球狀二氧化矽 86. 0 86. 0 86.0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 (D) 硬化促進劑1 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0.2 0.2 0. 2 ⑴ 偶合劑1 0.6 0. 3 0.1 0. 9 0. 3 0. 3 0.3 偶合劑2 0. 3 (F) 2, 3-二羥基萘 0.05 0.2 0. 5 0. 2 0. 02 0. 2 0. 2 0.2 棕櫊蠟 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0.2 0.2 0. 2 碳黑 0. 3 0.3 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0.3 螺旋流動 [cm] 93 88 85 96 83 96 94 92 硬化扭矩比 i % ] 52 55 56 51 57 50 50 54 吸水率 [% ] 0.16 0.16 0. 16 0. 1 6 0.16 0.16 0. 15 0. 16 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-1 V-0 V-0 熱彎曲彈性率[N/mm2] 720 720 740 750 760 650 600 730 封裝體勉曲量[//m] 39 38 37 43 38 42 43 38 耐銲錫性 (n/8) 0 0 0 0 0 1 0 0 54 3 ] 2XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 1361204 (表 1 1 ) 表11 實施例(系列 [V) 9 10 11 12 13 14 15 16 (A) 環氧樹脂1(a) 7.8 5. 0 5. 9 5.9 5. 9 5.9 5.9 5. 9 (B) 苯酚樹脂1 9. 0 5. 8 6. 9 6.9 6. 9 6. 9 6. 8 6. 9 (C) 熔融球狀二氧化矽 82. 0 88. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 (D) 硬化促進劑1 0.2 0. 2 0.2 0.2 0. 2 硬化促進劑2 0. 2 硬化促進劑3 0.3 硬化促進劑4 0.2 (E) 偶合劑1 0. 3 0.3 0. 3 0. 3 0.3 0.3 0.3 0.3 (F) 2, 3-二羥基萘 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 12-二羥基萘 0. 2 苯二酚 0. 2 五倍子酚 0.2 棕櫚蠟 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0. 2 0.2 0. 2 碳黑 0. 3 0.3 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0.3 0. 3 螺旋流動 [cm] 148 74 90 90 91 84 100 88 硬化扭矩比 [% ] 49 60 55 54 55 56 53 55 吸水率 [% ] 0. 2 0. 13 0. 1 6 0. 16 0.16 0. 15 0. 16 0. 16 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 熱彎曲彈性率[N/mmz] 620 980 710 720 720 730 740 700 封裝體翹曲量[Aim] 50 30 39 39 38 38 40 39 而才銲錫性 (η / 8 ^ 0 0 0 0 0 0 0 0 55 φι 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 1361204 (表 12)
表12 比較例(系列I V) 1 2 3 4 環氧樹脂2 (a ’ -】) 8. 5 6. 1 環氧樹脂3 8. 2 5. 8 (B) 苯酚樹脂1 7. 1 6.7 苯酚樹脂3 4. 6 4.3 (C) 熔融球狀二氧化矽 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 (D) 硬化促進劑1 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 (E) 偶合劑1 0. 3 0. 3 0.3 0. 3 (F) 2,3 -二經基萘 0.2 0. 2 0. 2 0.2 棕櫚蠟 0. 2 0. 2 0.2 0. 2 碳黑 0. 3 0. 3 0. 3 0.3 螺旋流動 [cm ] 80 82 98 115 硬化扭矩比 [% ] 75 68 65 62 吸水率 [% ] 0. 28 0. 24 0. 25 0.. 2 3 耐燃性 〖UL-94) 全燒 全燒 全燒 全燒 熱彎曲彈性率[N/mm2] 5000 3500 1800 1400 封裝體麵曲量[Aim] 38 45 92 98 对鲜錫性 (n/8) 8 8 6 6 〈實施例系歹|J V> v U引線框架用密封材之評估](表13-15) 〈’實:施例V - 1 > 將下示成分利用攪拌機施行常溫混合,並利用8 0 °C以 φ上、1 0 0 °C以下的熱輥機施行熔融混練,經冷卻後再施行粉 碎,便獲得環氧樹脂組成物。評估結果如.表1 3所示。 環氧樹脂1 :上述式(1 1 )所示環氧樹脂(a)(環氧當量 1 8 0、融點1 0 5 °C ,式(1 1 )中η = 0構造的成分比率:整體的 8 5 %、水解氯量:1 0 0 ppm ) 1. 8重量份 環氧樹脂2 :聯苯型環氧樹脂:上述式(6 )所示環氧樹脂 (a ’ - 1 )(日本環氧樹脂製、Y X 4 0 0 0 Η K、環氧當量1 9 1、融點 1 0 5 °C ,式(6 )中R 1係3 , 3 ’,5,5 ’位為甲基,其餘則為氫原 子) 4 · 3重量份 56 312XP/發明說明書(補件)m-l 1/94124853 1361204 苯酚樹脂1:含伸聯笨基骨架笨酚芳烷基樹脂;上述式(2) 或上述式(3)所示化合物(明和化成製、MEH-7851SS、羥基 當量203、軟化點66°C ,式(2)中R1:伸聯苯基、R20H:苯 酚、R3:氫原子、R4:氫原子,式(3)中R1:伸聯苯基、R2: 6. 7重量份 8 6 . 0重量份 0 . 2重量份 0 . 3重量份 0 . 2重量份 0. 2重量份 0. 3重量份 氫原子) 熔融球狀二氧化矽(平均粒徑3 0 // m ) 硬化促進劑1 :三苯膦 偶合劑1 : T -缩水甘油基丙基三曱氧基矽烷 2 , 3 -二經基萘 棕櫚蠟 碳黑 [評估] 相關螺旋流動、硬化扭矩比、吸水率、耐燃性,如同實 則施行如同 施例系列I般的施行評估"相關耐銲錫性 實施例系列I之耐銲錫性般的評估。此外,相關金線變形 1,則依如下述施行評估。 •金線變形1:使用低壓轉鑄成形機,將框體尺寸 28x28x3. 2mm 的 208pQFP(Cu 框架上黏著 10x10x0. 35mm 的 S i晶片,並施行金線焊接搭線的框架。平均金線長:4 m m ), 依模具溫度1 7 5 °C、注入時間1 〇 s e c、硬化時間9 0 s e c、注 入壓9. 8MPa之條件,成形出封裝體,再將此封裝體利用軟 X線透視裝置進行觀察,並將金線301的變形率如圖3所 示,依[金線朝垂直方向的最大位移量(X)]/ [金線長 (Ι)]χ100表示。單位:%。 312XP/發明說明書(補件)m-11 /9412财53 57 ⑧ 1361204 〈實施例V - 2 - V - 2 0、比較例V - 1〜V - 3 > 如同實施例V -1,依照表1 3、表14、表1 5的配方製造 出環氧樹脂组成物,並如同實施例V - 1般的施行評估。評 估結果如表1 3、表14、表1 5所示。 除實施例V - 1以外另行使用的成分,說明如下: 環氧樹脂3 :上述式(7 )所示環氧樹脂(a ’ - 2 )(曰本環氧 樹脂製、Y L 6 8 1 0、環氧當量1 7 2、融點4 5 °C ,式(7 )中R 1 : 曱基、n = 0構造的成分比率:整體的99%以上)
環氧樹脂4 :含伸聯苯基骨架苯酚芳烷基型環氧樹脂(曰 本化藥(股)製、NC- 3 0 0 0 '軟化點56. 5它、環氧當量2 7 4 ) 苯酚樹脂3 :上述式(2 )或式(3 )所示化合物(三井化學 (股)製、XLC-4L、軟化點65°C 、羥基當量165,式(2)中 R1:伸苯基、R20H:笨酚、R3:氫原子、R4:氫原子,式(3) 中R1:伸苯基、R2:氫原子) 苯酚樹脂4 :苯酚酚醛樹脂;上述式(2 )或式(5 )所示化合 物(SUMITOMO BAKELITE (股)製、PR-HF-3、軟化點 8 0 °C、 羥基當量105,式(2)中R1:羥伸苯基、R20H:笨酚、R3:氫 原子、R4:氫原子,式(5)中R1:氫原子) 硬化促進劑2:1, 8 -重氮雙環(5,4, 0)十一烯-7 硬化促進劑3 :式(1 4 )所示硬化促進劑 (化 34)
OH -1 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /94124853 ⑤ (14) 1361204 硬化促進劑4 :式(1 5 )所示硬化促進劑 (化 35)
偶合劑2 : 7 -硫醇基丙基三曱氧基矽烷 1 , 2 -二經基蔡 苯二酚
(表 13)
表13 實施例(系列V) 1 2 3 4 5 6 7 8 (A) 環氧樹脂1(a) 1.8 4. 2 3. 0 3. 0 3. 0 2. 9 3. 1 2. 9 環氧樹脂2(a’ -1) 4. 3 1.8 3. 0 3. 0 3. 0 2. 9 3. 1 環氧樹脂3(a’ -2) 2. 9 (B) 苯酚樹脂1 6. 7 6. 9 6. 7 6. 8 6. 7 6. 5 6. 9 6. 9 (C) 熔融球狀二氧化矽 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 (D) 硬化促進劑1 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 (E) 偶合劑1 0. 3 0. 3 0. 6 0. 3 0. 1 0. 9 0. 3 0. 3 (F) 2,3 -二經基萘 0. 2 0. 2 0. 1 0. 2 0. 5 0. 2 0. 0 0.2 棕櫚蠟 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 碳黑 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 03 0. 3 0. 3 0.3 螺旋流動 [cm ] 135 100 128 120 110 130 115 131 硬化扭矩比[%] 42 52 45 48 50 44 50 43 吸水率 [%] 0. 19 0. 18 0. 18 0. 18 0. 18 0. 18 0. 18 0. 19 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 金線變形1 [%] 1.8 2. 1 1. 9 1.9 2. 0 1.8 1. 9 1.8 耐銲錫性1 (n/10) 1 0 0 0 0 0 0 1 312XP/發明說明書(補件)/94-11 /9412邶53 ⑤ 1361204 (表 14) 表14 實施例(系列1 /) 9 10 11 12 13 14 15 16 (A) 環氧樹脂1 3. 3 2. 1 3. 6 3. 0 3. 9 2. 5 3. 0 3. 0 環氧樹脂2 3. 3 2. 1 3. 6 3. 0 3.9 2.5 3. 0 3. 0 環氧樹脂4 2. 1 (B) 苯酚樹脂1 6. 4 2. 8 6. 8 8. 9 5. 7 6. 8 6. 8 苯酚樹脂3 6. 1 苯酚樹脂4 2. 8 (C) 熔融球狀二氡化矽 86.0 86.0 86.0 86.0 82.0 88. 0 86.0 86.0 (D) 硬化促進劑1 0. 2 0.2 0.2 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0.2 (E) 偶合劑1 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 偶合劑2 0. 3 (F) 2, 3-二羥基萘 0.2 0.2 0.2 0. 2 0.2 0.2 1,2-二經基萘 0. 2 苯二酚 0. 2 棕櫊蠟 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 02 碳黑 0. 3 0. 3 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0.3 0. 3 螺旋流動 [cm ] 108 107 101 128 188 92 122 123 硬化扭矩比[%] 51 51 56 46 33 55 48 48 吸水率 ί%ί 0. 18 0. 17 0. 20 0. 18 0. 21 0. 15 0. 18 0. 18 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 金線變形1 [%] 2.0 2.0 2. 1 1.8 1. 2 2. 2 1.9 1. 9 耐銲錫性1 (n/10) 0 0 1 0 0 0 0 0
60 (S) 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 (表 15) 表15 ,施例(系列V) 比較例(系列V) 17 18 19 20 1 2 (A) 環氧樹脂1 3. 0 3.0 3.0 3.0 環氧樹脂2 3. 0 3.0 3.0 3. 0 6.2 環氧樹脂3 5.9 (B) 苯酚樹脂1 6.8 6.8 6.7 6.8 6. 6 6.9 (C) 熔融球狀二氡化矽 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86.0 (D) 硬化促進劑1 0.2 0.2 0.2 硬化促進劑2 0. 2 硬化促進劑3 0.3 硬化促進劑4 0.2 (E) 偶合劑1 0. 3 0.3 0.3 0.3 0. 3 0.3 (F) 2, 3-二羥基萘 0.2 0.2 0.2 0. 2 0.2 五倍子酚 0.2 棕櫚蠟 0. 2 0. 2 0.2 0. 2 0.2 0.2 碳黑 0.3 0. 3 0.3 0.3 0.3 0.3 螺旋流動 [cm ] 122 116 131 121 165 175 硬化扭矩比 i%] 48 49 46 48 35 33 吸水率 [%] 0. 18 0. 18 0. 18 0. 18 0.22 0. 24 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-2 V-2 金線變形1 [%] 1.9 1.9 1.8 1.9 1.7 1.5 耐銲錫性1 (n/10) 0 0 0 0 4 7 < BGA用密封材之評估 > (表16~17)
<實施例V - 2 1 > 將下示成分利用攪拌機施行常溫混合,並利用8 0 °C以 φ上、1 0 0 °C以下的熱輥機施行熔融混練,經冷卻後再施行粉 碎,便獲得環氧樹脂組成物。評估結果如表1 6所示。 環氧樹脂1 :上述式(1 1 )所示環氧樹脂(環氧當量1 8 0、 融點1 0 5 °C ,式(1 1 )中η = 0構造的成分比率:整體的8 5 %, 水解氣量:100ppm) 1.8重量份 環氧樹脂2 :聯苯型環氧樹脂;上述式(6 )所示環氧樹脂 (日本環氧樹脂製Y X 4 0 0 0 Η K、環氧當量1 9 1、融點1 0 5 °C , 式(6 )中R 1係3,3 ’,5, 5 ’位為曱基,而其餘則為氫原子) 61 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 重量份 苯酚樹脂2:上述式(2)或上述式(4)所示化合物(新曰鐵 化學製' S N - 4 8 5、羥基當量2 1 0、軟化點8 5 °C ,式(2 )中 R1:伸笨基、R20H:yS -萘酚、R3:氫原子、R4:氫原子,式(4) 中R1 :伸笨基、R2:氫原子) 6.7重量份 熔融球狀二氧化*夕(平均粒徑3 0 μ m ) 86. 0重量份 硬化促進劑1 :三苯膦 偶合劑1 : 7 -縮水甘油基丙基三曱氧基矽烷 2, 3-二羥基萘 棕櫚蠟 碳黑 0.0. 0. 0.0. 重量份 重量份 重量份 重量份 重量份 [評估]
相關螺旋流動、硬化扭矩比 '吸水率、耐燃性,如同實 施例系列I般的施行評估。此外,相關熱彎曲彈性率、封 裝體翹曲量,如同實施例系列I I般的施行評估。相關对銲 錫性2,則如同實施例系列I I中的耐銲錫性般施行評估。 另外,相關金線變形2則依如下述施行評估。 .金線變形2 :使用低壓轉鑄成形機,依模具溫度1 8 0 °C、 注入壓力7. 4 MPa、硬化時間2分的條件,成形出2 2 5pBGA (基 板為厚度0.36mm、雙順丁烯二醯亞胺.三畊/玻璃纖維布 基板,封裝體尺寸係2 4 X 2 4 m m、厚:1. 1 7 m m,矽晶片係尺寸 9x9mm、厚:0.35mm,將晶片與電路基板的銲墊利用直徑 2 5 // m的金線施行焊接。平均金線長5 m m)的封裝體,再將 該封裝體利用軟X線透視裝置進行觀察,並將金線3 0 1的 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94】24853 62 1361204 變形率如圖3所示,依[金線朝垂直方向的最大位移量 (X)]/[金線長(Ι)]χ100表示。單位:%。 <實施例V - 2 2〜V - 4 0、比較例V - 4〜V - 6〉 如同實施例V - 2 1,依照表1 6、表1 7、表1 8的配方,製 造出環氧樹脂組成物,並如同實施例V - 2 1般的施行評估。 評估結果如表1 6、表1 7、表1 8所示。 (表 16) 表16 % 1施例(系列V) 21 22 23 24 25 26 27 28 (A) 環氧樹脂1 1.8 4. 1 2. 9 3. 0 2. 9 2. 8 3. 0 2. 9 環氧樹脂2 4.2 1.8 2. 9 3.0 2. 9 2. 8 3. 0 環氧樹脂3 2. 9 (B) 笨酚樹脂2 6.8 7. 0 6. 8 6. 9 6. 8 6. 6 7. 0 7. 1 (C) 熔融球狀二氧化矽 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 86.0 86. 0 86.0 86.0 (D) 硬化促進劑1 0.2 0. 2 0.2 0.2 0.2 0.2 0. 2 0. 2 (E) 偶合劑1 0.3 0. 3 0. 6 0. 3 0. 1 0. 9 0. 3 0. 3 (F) 2, 3-二羥基萘 0. 2 0. 2 0. 05 0. 2 0. 5 0. 2 0. 02 0. 2 棕搁蠟 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 碳黑 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 丨 螺旋流動 [cm] 110 90 98 96 93 102 92 108 硬化扭矩比 [%] 45 54 48 50 51 48 51 45 吸水率 i%] 0. 18 0. 16 0. 16 0. 16 0. 16 0. 16 0. 16 0. 17 而子燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 熱彎曲彈性率 [N/^mz] 600 720 650 650 660 660 690 610 封裝體翹曲量 [;/m] 48 38 43 42 41 46 42 46 金線變形2 [%] 2.0 2. 2 2. 1 2. 1 2. 2 2. 0 2.2 2. 0 耐銲錫性2 (n/8) 1 0 0 0 0 0 0 1
63 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94124853 1361204 (表 17)
表17 實施例(系列V) 29 30 31 32 33 34 35 36 (A) 環氧樹脂1 3. 3 2. 1 3.6 3. 0 3. 9 2. 5 3. 0 3. 0 環氧樹脂2 3. 3 2. 1 3. 6 3.0 3. 9 2. 5 3. 0 3. 0 環氧樹脂4 2. 1 (B) 苯酚樹脂2 6. 5 2.8 6.9 9. 0 5.8 6.9 6. 9 苯紛樹脂3 6. 1 笨紛樹脂4 2.8 (C) 熔融球狀二氧化矽 86. 0 86. 0 86. 0 86. 0 82. 0 88. 0 86. 0 86. 0 ⑼ 硬化促進劑1 0. 2 0. 2 0. 2 0.2 0. 2 02 0. 2 0. 2 (E) 偶合劑1 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 偶合劑2 0. 3 (F) 2, 3-二羥基萘 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 1,2-二羥基萘 0. 2 苯二酚 0. 2 棕櫊蠟 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 碳黑 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 螺旋流動 [cm] 90 92 88 98 156 84 99 98 硬化扭矩比 [%] 53 51 53 50 42 55 50 50 吸水率 [%] 0. 16 0. 16 0.18 0. 18 0. 20 0. 14 0. 16 0. 16 耐燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 熱彎曲彈性率[N/mm2] 700 620 740 660 580 800 640 640 封裝體翹曲量[/zm] 46 47 44 42 55 30 42 43 金線變形2 [%] 2. 2 2.2 2.2 2. 1 1.8 2. 2 2. 0 2. 0 耐銲錫性2 (n/8) 0 0 1 0 0 0 0 0 312XP/發明說明書(補件)/94-11/94丨24853 64 ⑧ 1361204 (表 18) 表18 1 f施例(系列V) 比較例(系列V) 37 38 39 40 4 5 (A) 環氧樹脂1 3. 0 3. 0 2. 9 3. 0 環氧樹脂2 3. 0 3. 0 2. 9 3. 0 6. 1 環氧樹脂3 5. 8 ⑻ 苯酚樹脂2 6. 9 6. 9 6. 8 6. 9 6. 7 7. 0 (C) 熔融球狀二氡化矽 86. 0 86. 0 86.0 86. 0 86. 0 86.0 (D) 硬化促進劑1 0. 2 0.2 0. 2 硬化促進劑2 0. 2 硬化促進劑3 0. 3 硬化促進劑4 0.2 (E) 偶合劑1 0.3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 (F) 2, 3-二羥基萘 0.2 0.2 0. 2 0.2 0. 2 五倍子酚 0.2 棕櫚蠟 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0. 2 碳黑 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 0. 3 螺旋流動 [cm ] 98 91 106 95 140 151 硬化扭矩比 [%] 50 51 48 50 43 42 吸水率 0. 16 0.16 0. 16 0.16 0. 17 0. 19 对燃性 (UL-94) V-0 V-0 V-0 V-0 全燒 全燒 熱時曲彈性率[N/mm2] 650 660 660 640 590 550 封裝體翹曲量[//m] 42 41 43 41 60 65 金線變形2 [%] 2. 0 2. 1 1.9 2. 1 1.8 1. 8 耐銲錫性2 (n/8) 0 0 0 0 4 6
(產業上之可利用性) 依照本發明,便可獲得具有優越的耐銲錫性,即便未使 用難燃劑,仍可具有優越的耐燃性,且具有良好流動性與 硬化性的半導體密封用樹脂組成物。特別係當將上述在分 子内具有2個以上特定笨酚性羥基的化合物與上述特定結 晶性環氧樹脂組合使用的情況時,便可獲得在區域表面安 裝型半導體封裝中具有低翹曲性與流動性均衡佳的樹脂組 成物。所以,本發明的樹脂組成物頗適於引線框架表面安 裝型及區域表面安裝型的半導體裝置封裝體用。 【圖式簡單說明】 65 312XP/發明說明書(補件)/94-11/9412补53 1361204 圖1為使用本發明之環氧樹脂组成物的半導體裝置一例 之截面構造圖。 圖2為使用本發明之環氧樹脂組成物的半導體裝置另一 例之截面構造圖。 圖3為本發明的金線變形率之說明圖。 【主要元件符號說明】
10 1 半 導 體 元 件 1 02 晶 片 焊 墊 1 03 金 線 1 04 引 線 框 架 10 5 密 封 樹 脂 10 6 片 結 材 硬 化 體 20 1 半 導 體 元 件 202 基 板 203 金 線 204 S己 線 20 5 密 封 樹 脂 2 0 6 銲 錫 球 207 片 結 材 硬 化 體 30 1 金 線 312XP/發明說明書(補件)/94-1丨/94!24853 66
Claims (1)
1361204 公告本 十、申請專利範圍: NOV 2 5 2011 (〇(;年/1月4曰修正+ 替換本 1. 一種半導體密封用樹脂組成物,係包含有:含有下述 一般式(1)所示環氧樹脂(a)的環氧樹脂(A);在分子内具有 2個以上苯酚性羥基的化合物(B );無機填充劑(C);以及 硬化促進劑(D );
(其中,上述一般式(1)中,R1、R2係指氫或碳數4以下的 烴基,且該等可互為相同亦可互異;η係指平均値,且為0 以上、5以下的正數); 上述在分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合物(Β)係 含有下述一般式(2 )所示化合物;
(其中,上述一般式(2 )中,R 1係指伸笨基、伸聯笨基 (biphenylene)、伸萘基或經伸苯基;R20H係指笨紛、α -萘酚、或;S -萘酚;R3、R4分別係指導入於R2、R1中的基, 且為氫或碳數10以下的烴基,該等可互為相同亦可互異; η係平均値,且為1以上、1 0以下的正數); 上述無機填充劑(C)係從熔融二氧化矽、球狀二氧化 矽、結晶二氧化矽、氧化鋁、氮化矽及氮化鋁中選擇之至 少一者; 67 94124853 1361204 上述硬化促進劑(D)係從有機膦、四取代鎮化合物、磷 酸甜菜礆化合物、膦化合物與醌化合物的加成物、1,8 -重 氮雙環(5, 4,0)十一烯-7、苄基二甲胺及2 -曱基咪唑中選 擇之至少一者; 上述環氧樹脂(A )係佔總環氧樹脂組成物中的4〜1 2重量 % ; 上述在分子内具有2個以上苯紛性經基的化合物(B )係 佔總環氧樹脂組成物中的3〜1 1重量% ;
上述無機填充劑(C )係佔總環氧樹脂組成物中的8 0 ~ 9 2 重量% ; 上述硬化促進劑(D)係佔總環氧樹脂組成物中的0 . 1 ~ 1 重量%。 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,上述一般式(1 )所示環氧樹脂(a )係含有佔環氧樹脂 (a)整體的80 %以上之具一般式(1)中n = 0之構造的成分者;
(其中,上述一般式(1)中,R1、R2係指氫或碳數4以下的 烴基,且該等可互為相同亦可互異;η係指平均値,且為0 以上、5以下的正數)。 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,上述一般式(1 )所示環氧樹脂(a )的水解性氣量係在 68 94124853 1361204 300ppm 以下。 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,上述在分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合物(B) 係含有下述一般式(3 )所示化合物;
(其中,上述一般式(3 )中,R 1係指伸苯基或伸聯苯基;R 2 係指氫或碳數4以下的烴,且該等可互為相同亦可互異;η 係指平均値,且為1以上、5以下的正數)。 5.如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組成物, 其中,上述在分子内具有2個以上苯酚性羥基的化合物(Β) 係含有下述一般式(4 )所示化合物;
(其中,上述一般式(4 )中,R 1係指伸苯基或伸聯苯基;R 2 係指氫或碳數4以下的烴基,且該等可互為相同亦可互 異;η係指平均値,且為1以上、1 0以下的數)。 6.如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組成物, 其中,上述在分子内具有2個以上笨酚性羥基的化合物(Β) 係含有下述一般式(5 )所示化合物;
69 94124853 1361204 (其中,上述一般式(5)中,R1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異;η係指平均値,且為0以上、 8以下的正數)。 7.如申請專利範圍第6項之半導體密封用樹脂組成物, 其中,上述一般式(5)所示化合物係重量平均分子量在 400〜600,且重量平均分子量(Mw) /數平均分子量(Μη)的分 散比((M w ) / ( Μ η ))在1. 4以下,軟化點為6 0〜7 0 °C ;
(其中,上述一般式(5)中,R1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異;η係指平均値,且為0以上、 8以下的正數)。
8.如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組成物, 其中,進一步含有.·從下述一般式(6 )所示環氧樹脂(a ’ _ i ) 及下述一般式(7)所示環氧樹脂(a’-2)中選擇之至少一者 的結晶性環氧樹脂(a ’),且在總環氧樹脂(A)中,結晶性環 氧樹脂(a ’)含有2 0重量%以上、8 0重量%以下;
且該等可互為相同亦可互異;η係指平均値,且為0以上、 5以下的正數); 70 94124853 (7) 1361204
(其中,上述一般式(7)中,R1係指氫或碳數4以下的烴基, 且該等可互為相同亦可互異;η係指平均値,且為0以上、 5以下的正數)。
9.如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組成物, 其中,上述硬化促進劑(D)係從下述一般式(8)、(9)及(10) 所示化合物中選擇之至少一者; R1 "}·· ΜΗ (8) I R2— ρ一R4 I R3 」a (上述一般式(8 )中,P係指磷原子;R 1、R 2、R 3及R 4係指 取代或非取代的芳香族基,或者取代或非取代的烷基,該 等可互為相同亦可互異;A係指芳香環上至少具有1個選 擇自羥基、羧基、硫醇(thiol)基之官能基中任一者的芳香 族有機酸之陰離子;AH係指芳香環上至少具有1個羥基、 羧基、硫醇基中任一者的芳香族有機酸;a及b係指1以 上、3以下的整數,c係指 0以上、3以下的整數,且a = b);
(上述一般式(9 )中,X係指氫或碳數1以上、3以下的烷基; Y係指氫或羥基;m、η係指1以上、3以下的整數); 71 94124853 (10) 1361204 R1 r\
(上述一般式(1 0 )中,P係指磷原子;R卜R 3係指取+ 取代的碳數1〜12烷基,或者取代或非取代的碳數6-基,可為全部相同亦可為互異;R4〜R6係指氫原子或 1〜12的烴基,可為全部相同亦可為互異,亦可R4與 結形成環狀構造)。 1 0.如申請專利範圍第1項之半導體密封用樹脂組 物,其中,進一步含有:矽烷偶合劑(E);以及在構居 環的2個以上相鄰接碳原子上分別鍵結著羥基的化名 (F); 上述矽烷偶合劑(E )係從環氧矽烷、胺基矽烷、脲;e 硫醇基矽烷中選擇之至少一者; 上述在構成芳香環的2個以上相鄰接碳原子上分另( 著羥基的化合物(F )係下述一般式(1 2 )所示單環式化 或下述一般式(1 3 )所示多環式化合物; t或非 -12芳 碳數 R5鍵 成 〔芳香 ,物 夕烷、 丨鍵結 合物 0H
(其中,上述一般式(12)中,R1、R5其中一者為羥基 當其中一者為羥基時,另一者為氫、羥基或羥基以外 代基;R2、R3、R4係氫、羥基或羥基以外的取代基) 94124853 ,而 的取 72 (13) 1361204 R1 R2
R3 R4 (其中,上述一般式(13)中,Rl、R7其中一者為羥基,而 當其中一者為羥基時,另一者為氫、羥基或羥基以外的取 代基;R2、R3、R4、R5、R6係氫、羥基或羥基以外的取代 基); 上述矽烷偶合劑(E )係佔總環氧樹脂組成物中的0 . 0卜1 重量% ; 上述化合物(F )係佔總環氧樹脂組成物中的0 . 0卜1重量 % 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之半導體密封用樹脂組成 物,其中,上述化合物(F)係在構成芳香環的2個相鄰接碳 原子上,分別鍵結著羥基的化合物。
1 2 .如申請專利範圍第1 0項之半導體密封用樹脂組成 物,其中,上述化合物(F )係在構成萘環的2個以上相鄰接 碳原子上,分別鍵結著羥基的化合物。 1 3 .如申請專利範圍第1 0項之半導體密封用樹脂組成 物,其中,上述化合物(F)係在構成萘環的2個相鄰接碳原 子上,分別鍵結著羥基的化合物。 1 4. 一種半導體裝置,係使用申請專利範圍第1項之半 導體密封用樹脂組成物,將半導體元件進行密封而成。 73 94124853
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