TWI600703B - Semiconductor package resin composition and semiconductor device - Google Patents

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Description

半導體封裝用樹脂組成物及半導體裝置
本發明係關於半導體封裝用樹脂組成物及使用它的半導體裝置。
以往，在已進行樹脂封裝的半導體裝置方面，係使用熱硬化型或UV硬化型的特殊墨作標記(marking)。但是，這種方法，標記或其硬化花費時間，而且墨的處理也不容易。
因此，現在使用YAG雷射或二氧化碳雷射作標記成已為主流。相較於利用墨的標記，使用YAG雷射或二氧化碳雷射的標記係作業性優異、能大幅地縮短作業時間等，優點多。
但是，使用YAG雷射或二氧化碳雷射的標記，已作標記的部分和未作標記的部分的對比度(contrast)不充分，因此標記不鮮明。此外，亦有因封裝樹脂中的酚樹脂硬化劑會因氧化而變黃等，而變得難以讀取的情形。
因此，在這種半導體裝置的封裝所使用的封裝用樹脂組成物方面，為了改善雷射標記性，而進行了各種研究，例如，提出了使用碳黑作為黑色顏料，將其 平均粒徑或添加量控制在特定範圍內等方案(例如，參照專利文獻1~3)。
但是，碳黑具有導電性，因此在應用於近年來半導體裝置的高密度化所伴隨而來的高精細配線的封裝的情況下，有造成漏電不良(短路)的顧慮。為了解決此問題，提出了使用漏電不良(短路)的顧慮少的富勒烯來代替碳黑的方案(例如，參照專利文獻4)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平10-158479號公報
專利文獻2：日本特開2001-123047號公報
專利文獻3：日本特開2005-89645號公報
專利文獻4：日本特開2005-206768號公報
然而，專利文獻4中記載的使用富勒烯的封裝用樹脂組成物，無法得到具備有包含雷射標記性在內的充分特性者。
本發明係有鑑於這種實情而完成者，目的在於提供一種半導體封裝用樹脂組成物、及使用該樹脂組成物的半導體裝置，該半導體封裝用樹脂組成物係可由利用雷射的標記得到充分的對比度，能夠得到鮮明的標記，同時，即使應用於高精細的配線也可減少漏電不良的發生，而作為硬化物的形成材料者。
本發明人等，為了解決上述課題而銳意檢討，結果發現：藉由使用分別以特定的比例包含SP3結構和SP2結構的非晶質碳，使包含該非晶質碳的半導體封裝用樹脂組成物的硬化物顯示良好的著色性和絕緣性，藉此，可由利用雷射的標記得到充分的對比度，能夠得到鮮明的標記，同時，即使應用於高精細的配線也不會發生漏電不良。
本發明係基於這樣的知識而完成者。
即，本發明提供以下的[1]~[6]。
[1]一種半導體封裝用樹脂組成物，其含有(A)環氧樹脂、(B)酚樹脂硬化劑、(C)無機填充劑與(D)非晶質碳，前述(D)成分之非晶質碳包含30原子%以上的SP3結構、55原子%以下的SP2結構。
[2]如上述[1]記載之半導體封裝用樹脂組成物，其中前述(D)成分之非晶質碳之重量平均粒徑為0.01~50μm。
[3]如上述[1]或[2]記載之半導體封裝用樹脂組成物，其中相對於前述半導體封裝用樹脂組成物的總量，前述(C)成分的含量為60~95質量%，前述(D)成分的含量為0.01~5.0質量%。
[4]如上述[1]至[3]中任一項記載之半導體封裝用樹脂組成物，其中前述(C)成分之無機填充劑的平均粒徑為1~60μm，最大粒徑為200μm以下。
[5]如上述[1]至[4]中任一項記載之半導體封裝用樹脂組成物，其中前述(C)成分之無機填充劑為矽石(silica) 粉末。
[6]一種半導體裝置，其係使用如上述[1]至[5]中任一項記載之半導體封裝用樹脂組成物封裝半導體元件而成。
根據本發明，便能提供一種半導體封裝用樹脂組成物、及使用該樹脂組成物的半導體裝置，該半導體封裝用樹脂組成物係可由利用雷射的標記得到充分的對比度，能夠得到鮮明的標記，同時，即使應用於高精細的配線也不會發生漏電不良，而作為硬化物的形成材料者。
1‧‧‧介電體共振器
2‧‧‧圓柱狀介電體
3‧‧‧支持台
4‧‧‧試料台
5‧‧‧圓筒遮蔽導體
5a、5b‧‧‧圓筒遮蔽導體的側端部
6‧‧‧下部遮蔽導體
7‧‧‧測定試料
[第1圖]第1圖係配置有測定試料的介電體共振器的剖面圖。
[實施發明之形態]
首先，針對本發明的半導體封裝用樹脂組成物(以下，也簡稱為「樹脂組成物」)進行說明。
本發明的半導體封裝用樹脂組成物，係含有(A)環氧樹脂、(B)酚樹脂硬化劑、(C)無機填充劑與(D)非晶質碳，且前述(D)成分之非晶質碳包含30原子%以上的SP3結構、55原子%以下的SP2結構者。
作為本發明使用的(A)成分的環氧樹脂，若為1分子中具有2個以上的環氧基者的話，則分子結構、分 子量等沒有特別的限制，能廣泛地使用一般用於半導體裝置的封裝用者。作為上述環氧樹脂的具體例，可舉出：苯酚酚醛型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、二環戊二烯衍生物等的脂肪族系環氧樹脂、聯苯型、萘型及雙酚型等的芳香族系環氧樹脂等。這些環氧樹脂可以單獨使用1種，也可以混合2種以上使用。
從成形性、可靠性的觀點而言，相對於上述樹脂組成物的總量，(A)成分的含量較佳為5~30質量%，更佳為5~25質量%，再佳為10~20質量%。
作為本發明使用的(B)成分的酚樹脂硬化劑，若為1分子中具有2個以上的酚性羥基者的話，則分子結構、分子量等沒有特別的限制，能廣泛地使用一般用作環氧樹脂的硬化劑者。作為上述酚樹脂硬化劑的具體例，可舉出：苯酚酚醛樹脂、甲酚酚醛樹脂、二環戊二烯衍生物等的脂肪族系酚樹脂、聯苯型、萘型及雙酚型等的芳香族系酚樹脂等。這些酚樹脂硬化劑可以單獨使用1種，也可以混合2種以上使用。
上述(A)成分的環氧樹脂和上述(B)成分的酚樹脂硬化劑，較佳為以使樹脂組成物中(A)成分的環氧樹脂具有的環氧基(a)、和(B)成分的酚樹脂硬化劑具有的酚性羥基(b)的比(a)/(b)(當量比)成為0.1~2.0的範圍的方式來含有，更佳為以使成為0.5~1.5的範圍的方式來含有。藉由將當量比設在上述範圍內，能使樹脂組成物的成形性、硬化物的耐熱性、耐濕性等成為良好。
從成形性、可靠性的觀點而言，相對於上述 樹脂組成物的總量，(B)成分的含量較佳為1~15質量%，更佳為3~15質量%，再佳為5~10質量%。
作為本發明使用的(C)成分的無機填充劑，可舉出：矽石粉末、氧化鋁粉末等的金屬氧化物粉末、氮化矽粉末、氮化鋁粉末等的金屬氮化物粉末、碳化矽粉末等的金屬碳化物粉末、碳酸鈣粉末、矽酮粉、玻璃纖維等。這些無機填充劑可以單獨使用1種，也可以混合2種以上使用。
在本發明中，上述(C)成分的無機填充劑較佳為矽石粉末。作為矽石粉末，具體而言，可舉出：熔融破碎矽石、熔融球狀矽石及結晶矽石，但從線膨脹係數的平衡、作為硬化物時的絕緣可靠性、利用雷射的印字性等的觀點而言，特佳為熔融球狀矽石。
較佳為上述(C)成分的無機填充劑的平均粒徑為1~60μm，最大粒徑為200μm以下。更佳為平均粒徑為5~50μm，最大粒徑為100μm以下，再佳為平均粒徑為10~30μm，最大粒徑為75μm以下。若為平均粒徑1~60μm、及最大粒徑200μm以下的話，便能製成樹脂組成物的成形性、對其硬化物的利用雷射的標記性優異者。
又，對於上述(C)成分的無機填充劑的平均粒徑、及最大粒徑的測定，例如，能使用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置(島津製作所製，裝置名：SALD-3100)。
相對於上述樹脂組成物的總量，上述(C)成分的含量較佳為60~95質量%，更佳為65~93質量%，再佳為70~90質量%。藉由設為60質量%以上，能製成樹脂組 成物的成形性、硬化物的機械特性、耐熱性及耐濕性優異者。此外，能將對該硬化物的利用雷射的標記製成為鮮明者。藉由設為95質量%以下，能使樹脂組成物的流動性、成形性成為良好。
本發明使用的(D)成分之非晶質碳包含30原子%以上的SP3結構、55原子%以下的SP2結構。(D)成分之非晶質碳較佳為包含40原子%以上的SP3結構，更佳為包含46原子%以上的SP3結構，此外，較佳為包含小於70原子%的SP3結構，更佳為包含60原子%以下的SP3結構。(D)成分之非晶質碳較佳為包含20原子%以上的SP2結構，更佳為包含30原子%以上的SP2結構，此外，較佳為包含50原子%以下的SP2結構，更佳為包含40原子%以下的SP2結構。
此外，SP3結構對SP3結構和SP2結構的合計的比率較佳為35%以上，更佳為40~70%，再佳為45~65%。
上述非晶質碳中所包含的SP3結構小於30原子%、SP2結構大於55原子%時，有包含該非晶質碳的樹脂組成物的硬化物的絕緣性降低的顧慮。
此處，SP3結構，係形成有用SP3混成軌域所表示的σ鍵，若SP3結構包含的多則光線的遮蔽率降低，著色性差。SP2結構，係由用SP2混成軌域所表示的σ鍵和π鍵所構成，若SP2結構包含的多則π電子易變得容易移動，因而絕緣性差。
由此，上述(D)成分的非晶質碳係分別以特定的比例 包含SP3結構和SP2結構，從而使包含該非晶質碳的樹脂組成物的硬化物展現良好的著色性和絕緣性，藉此，可由利用雷射的標記得到充分的對比度，能夠得到鮮明的標記，同時，即使應用於高精細的配線也能防止漏電不良。
上述SP2結構及上述SP3結構，能夠藉由使用X線光電子分光的XPS分析，由源自SP2鍵而在1540cm-1到1650cm-1處具有波峰中心的波峰的積分強度、和源自SP3鍵而在1200cm-1到1500cm-1處具有波峰中心的波峰的積分強度的比率求出。
關於上述(D)成分的非晶質碳的製造方法沒有特別的限定，例如，可舉出：使用電阻加熱法、雷射加熱法、電弧放電法、高頻電漿法、電漿噴射法、微波加熱法等的加熱手段，使作為原料的碳源氣化，並使經氣化的碳蒸氣冷卻再凝固的方法；或將合成的球狀碳微粒子加熱的方法。
具體而言，能使用：在真空或者碳的蒸發速度大的氦氣等的非活性氣體環境下，使碳棒的電極間進行電弧放電以使碳蒸氣產生的方法。依此方式所得到的非晶質碳能藉由經過粉碎、分級步驟予以製成適當的粒度。
此外，也能藉由將合成的微細的球狀粒子進行熱處理來得到。
作為微細的球狀粒子的合成方法沒有特別的限定，可舉出：對於使酚類和甲醛在至少含氮系化合物 的存在下進行反應所得到的縮合物，添加親水性高分子化合物，並使其進行反應以製造粒狀或者粉末狀樹脂的方法(日本特公昭53-42077號)；或將使酚和甲醛在鹼性水溶液中進行反應所得到的預聚物、和保護膠質(colloid)混合，在酸性下使其凝固成非活性固體珠狀的方法(日本特公昭51-13491號)等。
另外，也可以藉由利用微波將酚類和醛類加熱的微波加熱法來合成。藉由微波加熱法合成的球狀粒子，可以更均勻地得到微細的球狀粒子，因而特佳。
熱處理溫度較佳為500~1200℃，更佳為500~1000℃。藉由將熱處理溫度設在上述範圍內，所得到的非晶質碳能製成包含30原子%以上的SP3結構、55原子%以下的SP2結構的結構。此外，藉由設為500℃以上，能使硬化物的黑色度、及遮光性成為良好，藉由設為1200℃以下，能使該非晶質碳中所包含的SP2結構成為55原子%以下，能使硬化物的絕緣性成為良好。
此外，在使碳氣化的情況下的氣體環境壓力較佳為20kPa以上，藉由以上述條件進行減壓調整，所得到的非晶質碳會成為包含30原子%以上的SP3結構、55原子%以下的SP2結構的結構，能將該非晶質碳的電性電阻率控制為106Ωcm以上。此外，藉由設為20kPa以上，能使該非晶質碳中所包含的SP3結構成為30原子%以上，能使硬化物的絕緣性成為良好。
上述(D)成分的非晶質碳較佳為重量平均粒徑為50μm以下的粉末，更佳為0.01~50μm的粉末，再佳 為0.05~5μm的粉末。藉由將重量平均粒徑設為50μm以下，可得到良好的分散性，著色性會成為良好，其結果，由於可由標記得到充分的對比度，且能進行鮮明的標記，因此雷射標記後的識別性會成為良好。
又，重量平均粒徑係利用雷射繞射散射式粒度分布測定裝置(島津製作所製，裝置名：SALD-3100)所測定而得的值。
此外，上述(D)成分的非晶質碳較佳為利用氮吸附法(BET法)的比表面積為10~1000m2/g，更佳為12~800m2/g。藉由設為10m2/g以上，能使分散性提升，使著色性成為良好。藉由設為1000m2/g以下，能防止容積密度(bulk density)降低，使樹脂組成物的流動性成為良好。
在本發明中，上述(D)成分的非晶質碳能藉由進行粉碎來製成所期望的粒徑。
關於上述非晶質碳的粉碎方法，沒有特別的限制，能使用切割磨機、球磨機、氣旋磨機、鎚磨機、振動磨機、刀磨機、研磨機、速磨機(speed mill)等的一般的粉碎機。另外，也可以具備利用篩網分級及空氣分級，將由上述粉碎所得到的非晶質碳的粉碎物調整為具有既定的粒度分布的粒子集合體的分級步驟。
此外，可以在將酚樹脂、聚醯亞胺樹脂等的熱硬化性樹脂材料成形為既定的粒度後，將碳粒子進行燒成。例如，已知有：將酚類加入至水、乙醇中以使其溶解後，添加酚類的2倍等量的醛類並加以攪拌，並添加 作為觸媒的10質量%氨水，使其進行反應一段既定時間以得到單分散球狀碳粒子的方法。另外，在前述反應中，能夠藉由調整溶媒的乙醇濃度、氨濃度來控制成所期望的粒子徑。由於藉由在真空或非活性氣體環境下以500℃~1200℃的條件將依此方式所得到的單分散球狀碳粒子進行加熱處理，可得到單分散的非晶質碳，因此較佳。
相對於上述樹脂組成物的總量，上述(D)成分的含量較佳為0.01~5.0質量%，更佳為0.02~4.0質量%，再佳為0.1~3.0質量%。藉由設為0.01質量%以上，利用雷射的標記的可見度會成為良好。藉由設為5.0質量%以下，能使樹脂組成物的流動性成為良好。
上述(D)成分的非晶質碳係被摻合作為黑色的著色劑者，也可以使用：將該非晶質碳氫化、氧化、烷基化、胺基化、鹵素化、環化加成或籠合而成的衍生物、或用偶合劑等將該非晶質碳進行表面處理而成者等。
上述(D)成分的非晶質碳，由於包含30原子%以上的為金剛石結構的特徵的SP3結構，且包含少如55原子%以下的為碳黑或石墨結構的特徵的SP2結構，因此具有可賦予絕緣性的特徵。
另一方面，特殊材料的富勒烯，儘管包含多達60原子%以上的SP2結構，且包含少如30原子%以下的SP3結構，卻仍顯現出絕緣性，是因為藉由將SP2結構作成球狀結構來阻擋電子移動的緣故。上述富勒烯由於係用特殊的控制方法製造，因此生產效率低，且價格非常昂貴。
然而，本發明使用的非晶質碳由於可以用製作碳黑或石墨的一般製程製造，因此生產效率高，且價格低廉。
因此，能夠不摻合富勒烯而得到價格低廉且著色性和可靠性良好的半導體封裝用樹脂組成物。
本發明的半導體封裝用樹脂組成物，在含有上述(D)成分的非晶質碳的同時，也可以含有碳黑或石墨等的(D)成分以外的碳化合物。相對於(D)成分總量100質量份，(D)成分以外的碳化合物的含量較佳為0~200質量份，更佳為0~150質量份，再佳為0~100質量份。
本發明的半導體封裝用樹脂組成物，係以上述說明的(A)環氧樹脂、(B)酚樹脂硬化劑、(C)無機填充劑、(D)包含30原子%以上的SP3結構、55原子%以下的SP2結構的非晶質碳作為必要成分者，但在不妨礙本發明的效果的範圍內，能夠根據需要進一步摻合一般摻合於這種組成物的：硬化促進劑；天然蠟類、合成蠟類、酯類、直鏈脂肪族的金屬鹽、酸醯胺類、石蠟類等的脫模劑；如橡膠系或矽酮系聚合物的低應力賦予劑；作為無機填充劑的處理劑的偶合劑等。此外，鈷藍等的著色劑，在不妨礙本發明的效果的範圍內，也能夠適宜摻合。
作為硬化促進劑，例如，可舉出：三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三苯基膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、甲基二苯基膦、二丁基苯基膦、三環己基膦、雙(二苯基膦)甲烷、1,2-雙(二苯基膦)乙烷、四苯基鏻四苯基硼酸酯、三苯基膦四苯基硼酸酯、三苯基膦三苯基硼等的有機磷系的硬化促進劑；1,8-二氮雜 雙環[5,4,0]十一-7-烯(DBU)、1,5-二氮雜雙環(4,3,0)壬-5-烯等的二氮雜雙環烯化合物系的硬化促進劑；2-十七烷基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、4-甲基咪唑、4-乙基咪唑、2-苯基-4-羥基甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑等的咪唑系的硬化促進劑；2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸酯等的四苯基硼系硬化促進劑等。這些硬化促進劑可以單獨使用1種，也可以混合2種以上使用。
相對於上述樹脂組成物的總量，硬化促進劑的含量較佳為0.01~1.0質量%，更佳為0.1~1.0質量%，再佳為0.1~0.5質量%。
作為偶合劑，可舉出：γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯丙基)三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、咪唑矽烷等的矽烷偶合劑，除此之外，也可以使用鈦偶合劑或鋁醇化物類等。這些偶合劑可以單獨使用1種，也可以混合2 種以上使用。
本發明的半導體封裝用樹脂組成物，係藉由將(A)環氧樹脂、(B)酚樹脂硬化劑、(C)無機填充劑、(D)包含30原子%以上的SP3結構、55原子%以下的SP2結構的非晶質碳、和前述的根據需要所摻合的各種成分利用混合機等混合，再利用熱輥或捏合機等加熱熔融以進行混捏後，進行冷卻固化，接著粉碎成適當的大小，來進行製備。
此外，可以預先將上述(D)成分的非晶質碳與(A)成分的環氧樹脂及/或(B)成分的酚樹脂硬化劑的至少一部分(較佳為全部)混合並加熱熔融以進行混捏而得到的預備混捏物，再將其與其他成分混合。藉由使用這種預備混捏物，能使樹脂組成物的成形性、及硬化物的絕緣可靠性進一步提升。
預備混捏物中，能適宜添加脫模劑、其他的著色劑、偶合劑等。
本發明的半導體裝置係使用上述半導體封裝用樹脂組成物封裝半導體元件而成。
藉由使用上述封裝用樹脂組成物封裝半導體元件，能夠容易地製造該半導體裝置。半導體元件沒有特別的限定，例如，可舉出：積體電路、大型積體電路、電晶體、閘流晶體管、二極體等。此外，作為封裝半導體元件的方法，低壓轉移模製法是最一般常見的，但也可以是利用射出成形、壓縮成形、注模等方法的封裝，能夠根據需要在真空下進行成形，來使對間隙的填充性進一 步提升。在封裝之際，將上述封裝用樹脂組成物加熱以使其硬化，此時的溫度理想的是設為150℃以上。
關於這種半導體裝置，能使用二氧化碳氣體雷射、YVO4雷射、YAG雷射、準分子雷射等來對封裝樹脂部分進行標記。利用各種雷射的標記，係能使用與以往相同的方法來進行，沒有特別的限制。
本發明的半導體裝置係利用如上所述的封裝用樹脂組成物封裝，因此即使使用與以往相同的方法進行標記，也可以得到充分的對比度，能進行鮮明的標記，即使應用於高精細的配線也能防止漏電不良的發生。
[實施例]
接下來，藉由實施例具體說明本發明，但本發明絲毫不限於這些例子。
(合成例1)
利用以下所示的一般的熱CVD法，合成評價樣品。具體而言，在被加熱為1000℃的加熱爐容器內將乙炔、和包含二氧化碳及非活性氣體的原料氣體進行熱處理而合成。在上述原料氣體中，乙炔的分壓為10×102Pa，二氧化碳的分壓為7×103Pa。此外，乙炔和二氧化碳的分壓比(乙炔/二氧化碳)為5。
在上述合成步驟中，進行30分鐘的熱CVD反應合成，合成非晶質碳。使用乾式噴射研磨粉碎機，將合成的非晶質碳進行粉碎2小時，得到重量平均粒徑4μm的非晶質碳粉末。
所得到的非晶質碳的SP3結構為45原子%，SP2結構為 42原子%，該非晶質碳的導電率為0.8S/m。
(合成例2)
利用以下所示的微波加熱法將所得到的球狀微粒子進行熱處理，合成評價樣品。
具體而言，加入3-胺基酚40mmol、氨水23.8mmol、乙醇17ml、純水10ml並攪拌後，加入甲醛93.8mmol，進一步攪拌以得到懸濁液。接下來，照射2.45GHz的微波1小時使其進行反應後，進行離心分離，得到重量平均粒徑0.3μm的球狀酚樹脂微粒子。進一步地，在被加熱為700℃的加熱爐容器內將前述球狀酚樹脂微粒子進行熱處理，得到重量平均粒徑0.25μm的球狀非晶質碳粒子。
所得到的非晶質碳的SP3結構為50原子%，SP2結構為38原子%，該非晶質碳的導電率為0.5S/m。
(實施例1)
以表2所示的比例摻合各成分，使用混合機在常溫(25℃)下進行混合，利用加壓型捏合機(栗本鐵工所公司製，型號：KRC-T-2)在90~95℃的溫度下進行加熱混捏2分鐘，使其冷卻固化後，使用研磨粉碎機(田島化學機械公司製，型號：ND-30)，粉碎為適當的粒度以製造封裝用樹脂組成物。
(實施例2~12、比較例1~3)
與實施例1同樣地操作，以表2所示的比例摻合各成分，得到封裝用樹脂組成物。
在175℃、2分鐘的條件下，將在上述實施例1~12、及比較例1~3所得到的封裝用樹脂組成物進行轉 移模製，再於175℃下進行8小時的後熟化(post-cure)，得到厚度1.0mm的試驗用成形品。此外，在相同的條件下對評價用半導體晶片進行樹脂封裝，製作半導體封裝體[QFP 256針封裝體(28mm×28mm×1.4mm，導線間50μm)]。
實施例及比較例中使用的原材料係如下所述。
(A)成分：環氧樹脂
鄰甲酚酚醛樹脂(住友化學工業(股)製，商品名：EOCN-195XL-70；環氧當量198)
(B)成分：酚樹脂硬化劑
苯酚酚醛樹脂(昭和高分子(股)製，商品名：BRG-557；羥基當量105)
(C)成分：無機填充劑
熔融球狀矽石粉末(電氣化學工業(股)製，商品名：FB-60；平均粒徑23μm，最大粒徑75μm以下)
(D)成分：非晶質碳
合成例1、合成例2所得到的非晶質碳
其他成分
碳黑(三菱化學(股)製，商品名：MA-600；平均粒徑20nm，導電率6.8S/m)
C60富勒烯(Frontier Carbon(股)製，商品名：Nanom purple；重量平均粒徑20μm)
棕櫚蠟(Toyo Petrolite(股)製，商品名：Carnauba wax)
偶合劑(Nippon Unicar(股)製，商品名：A-187)
硬化促進劑(北興化學工業(股)製，商品名：PP-200)
用下述評價方法，測定在合成例1、合成例2所得到的非晶質碳、碳黑及C60富勒烯的SP3結構和SP2結構的比率、及導電率。將結果顯示在表1。
[SP3結構和SP2結構的比率]
將刮勺1勺份的測定用樣品粉末放置在玻璃基板上，測定該粉末。使用顯微雷射拉曼分光裝置(崛場製作所製，LabRam HR-800)，將用顯微拉曼分光法所得到的在1540cm-1到1650cm-1處具有波峰中心的波峰強度當作SP2結構，在1200cm-1到1500cm-1處具有波峰中心的波峰強度當作SP3結構，進行波峰配適(peak fitting)，由此，求出SP2結構和SP3結構的波峰強度比。
[導電率]
第1圖係配置有放入夾鏈塑膠袋的測定試料7的介電體共振器1的剖面圖。測定試料7(高度：4mm)係裝配在介電體共振器1的由低介電率材料所構成的試料台4(相對介電率：2.0，厚度：1mm)。介電體共振器1，係由下述而構成：圓柱狀介電體2(相對介電率：45.2，介電損耗正切：76.5×10-5，直徑：15mm，高度：7.5mm)、和由低介電率材料所構成的支持台3(相對介電率：2.0，介電損耗正切：2×10-4，外徑：20mm，內徑：6mm，高度：10mm)、圓筒遮蔽導體5、下部遮蔽導體6。此外，將試料台4和下部遮蔽導體6的間隔設為24.5mm，將圓筒遮蔽導體5的內徑設為24.5mm。
在圓筒遮蔽導體5的+y方向側端部(5a)及-y方向側端 部(5b)形成貫通孔，從各個貫通孔插入前端形成有線圈天線的半剛性同軸電纜，將各個同軸電纜連接至網路分析儀(製品名：8722ES，安捷倫公司製)，從而使介電體共振器1的TE共振模式進行共振，測量其共振特性。
當介電體共振器1的TE共振模式進行共振時，從試料台4洩露的電磁場也會進入測定試料7的內部，因此測定試料7的導電率對介電體共振器1的共振特性產生影響。由此，係藉由比較介電體共振器1的共振特性(特別是無負荷Q(Qu)的測定值)、和使測定試料7的導電率改變的共振特性(特別是Qu的電磁場模擬結果)，而求出測定試料7的導電率。
針對上述各封裝用樹脂組成物，用以下所示的方法，測定螺旋流動，評價成形性。此外，針對上述各試驗用成形品，評價外觀及雷射標記性，同時，進行光透射率的測定。另外，針對已樹脂封裝的半導體封裝體，用以下所示的方法，評價絕緣可靠性。將這些結果顯示在表2。
[成形性]
使用按照EMMI-1-16的螺旋流動模具，將封裝用樹脂組成物轉移注入已加熱為175℃的螺旋狀流動模具並 使其硬化，測定流動的長度。流動的長度越大，表示流動性越優異。
[外觀]
以目視觀測試驗用成形品的外觀的顏色。外觀的評價係用下述基準進行。
○：良好
△：稍微良好(實用上沒有問題者)
×：不良(實用上有問題者)
[雷射標記性]
使用Keyence(股)製的YAG雷射標記裝置，以輸出14A、頻率5.0kHz、標記速度400mm/s、文字的線寬0.2mm的條件，對試驗用成形品進行標記，用下述基準進行雷射標記性的評價。
○：良好
△：稍微良好(實用上沒有問題者)
×：不良(實用上有問題者)
[光透射率]
使用日本分光(股)製的分光光度計V-570，在波長300~800nm區域，測定厚度1mm的光透射率。
[絕緣可靠性]
進行導通試驗，調查焊墊(pad)間有無漏電。
由表2的結果可知，本發明的半導體封裝用樹脂組成物，其流動的長度為65~115cm，成形品的外觀皆為良好。此外，光透射率皆為0%，遮光性優異，利用雷射的標記性也優異。此外，使用本發明的半導體封裝用樹脂組成物封裝的半導體封裝體，也沒有發生漏電不良，絕緣可靠性優異。
[產業上之可利用性]
本發明的半導體封裝用樹脂組成物的硬化物，其係利用雷射的標記性優異，不會發生漏電不良，絕緣可靠性優異者，可以被應用作為以大型積體電路為代表的各種半導體元件的封裝材料。

Claims (6)

  1. 一種半導體封裝用樹脂組成物，其含有(A)環氧樹脂、(B)酚樹脂硬化劑、(C)無機填充劑與(D)非晶質碳，該(D)成分之非晶質碳包含30原子%以上且小於70原子%的SP3結構、20原子%以上55原子%以下的SP2結構，且SP3結構對SP3結構和SP2結構之合計的比率為40~70%。
  2. 如請求項1之半導體封裝用樹脂組成物，其中該(D)成分之非晶質碳之重量平均粒徑為0.01~50μm。
  3. 如請求項1或2之半導體封裝用樹脂組成物，其中相對於該半導體封裝用樹脂組成物的總量，該(C)成分的含量為60~95質量%，該(D)成分的含量為0.01~5.0質量%。
  4. 如請求項1或2之半導體封裝用樹脂組成物，其中該(C)成分之無機填充劑的平均粒徑為1~60μm，最大粒徑為200μm以下。
  5. 如請求項1或2之半導體封裝用樹脂組成物，其中該(C)成分之無機填充劑為矽石粉末。
  6. 一種半導體裝置，其係使用如請求項1至5中任一項之半導體封裝用樹脂組成物封裝半導體元件而成。
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