TWI755402B - 半導體裝置、半導體裝置的製造方法、半導體密封用環氧樹脂組成物及樹脂組 - Google Patents

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Abstract

一種半導體裝置，其具備：半導體元件(30)；第1密封材(10)，其以覆蓋半導體元件(30)的表面的方式密封半導體元件(30)並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材(20)，其以覆蓋第1密封材(10)的表面的方式密封第1密封材(10)並藉由與第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；第2熱硬化性樹脂組成物為含有環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑及導電填料之環氧樹脂組成物。

Description

半導體裝置、半導體裝置的製造方法、半導體密封用環氧樹脂組成物及樹脂組
本發明係有關一種半導體裝置、半導體裝置的製造方法、半導體密封用環氧樹脂組成物及樹脂組。
近年來，隨著網際網路等資訊通訊技術的發達及普及，不僅個人電腦或行動電話等通訊設備，至今為止未利用電磁波之各種電子設備中亦開始研究電磁波的利用。與此同時，關於利用電磁波之電子設備，為了抑制因從其他電子設備放出之電磁波干擾的影響而產生之該電子設備的誤動作或功能不全、以及故障等各種不良的產生，進行了多種研究。鑑於該種情況，進行各種有關賦予電磁波吸收能之密封材之技術的報導。
作為有關賦予電磁波吸收能之密封材之技術，例如為以下技術。
在專利文獻1中，記載有半導體密封用樹脂組成物，該半導體密封用樹脂組成物為將複合材料粒子摻合於環氧樹脂中而成，該複合材 料粒子係使“由金屬系材料、鐵氧體系材料及碳系材料的至少一種構成之具有電磁波屏蔽功能之粒子”分散於樹脂而成者。又，在相同文獻中，亦記載有有關藉由該種半導體密封用樹脂組成物來直接密封半導體元件而成之半導體裝置之技術。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】：日本特開2008-1757號公報
然而，在專利文獻1等中所記載之具備賦予電磁波吸收能之密封材即以往的半導體裝置，在電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡之觀點上具有改善的餘地。
考慮以上事實，本發明提供一種電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡優異之半導體裝置的製作之技術。
根據本發明，提供一種半導體裝置，其具備：半導體元件；第1密封材，其以覆蓋上述半導體元件的表面的方式密封上述半導體元件，並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材，其以覆蓋上述第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材，並藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成， 上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂，酚醛樹脂硬化劑，硬化促進劑，及導電填料。
另外，根據本發明，提供一種半導體裝置的製造方法，其具有下述步驟：形成第1密封材之步驟，係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述半導體元件而形成第1密封材；及形成第2密封材之步驟，係以覆蓋上述第1密封材的表面的方式藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述第1密封材而形成第2密封材；上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂，酚醛樹脂硬化劑，硬化促進劑，及導電填料。
另外，根據本發明，提供一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於形成下述第2密封材，該第2密封材係以覆蓋第1密封材的表 面的方式密封上述第1密封材而成者，且，上述第1密封材係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成者，該半導體密封用環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂，酚醛樹脂硬化劑，硬化促進劑，及導電填料。
另外，根據本發明，提供一種樹脂組，其由下述2種成形材料群組所組成，即，藉由用於形成上述半導體裝置中的上述第1密封材之上述第1熱硬化性樹脂組成物而構成之成形材料群組；及藉由用於形成上述半導體裝置中的上述第2密封材之上述第2熱硬化性樹脂組成物而構成之成形材料群組。
根據本發明，能夠提供一種電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡優異之半導體裝置的製作之技術。
10‧‧‧第1密封材
20‧‧‧第2密封材
30‧‧‧半導體元件
50‧‧‧基板
60‧‧‧接合線
70‧‧‧電極焊盤
80‧‧‧黏晶材硬化體
100‧‧‧半導體裝置
上述之目的及其他目的、特徵及優點根據以下敘述之較佳之實施形態及隨附於此之以下圖式而更加明確。
圖1係表示本實施形態之半導體裝置的一例之圖。
圖2係表示本實施形態之半導體裝置的一例之圖。
以下利用附圖對實施形態進行說明。再者，於所有圖式中，對相同的構成要件賦予相同的符號並適當省略說明。
<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。另外，關於本實施形態之半導體裝置100，列舉藉由接合線進行電連接之例來進行說明，但該種半導體裝置100並不限定於使用接合線之裝置。
如圖1所示，本實施形態之半導體裝置100具備：半導體元件30；第1密封材10，其以覆蓋半導體元件30的表面的方式密封半導體元件30而成，並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材20，其以覆蓋第1密封材10的表面的方式密封第1密封材10而成，並藉由與第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成。亦即，本實施形態之半導體裝置100亦可稱具備：半導體元件30；第1密封材10，其密封半導體元件30，並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材20，其配置於更靠第1密封材10中的與配置有半導體元件30之一側的面相反側的面之外側，並藉由與第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成。又，本實施形態中，上述第2熱硬化性樹脂組成物係含有環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑及導電填料之環氧樹脂組成物。藉此，能夠實現電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡優異之半導體裝置。
如此，本實施形態之半導體裝置100採用具有如下特徵之結構，上述半導體裝置具備：密封半導體元件30之第1密封材10；及第2密 封材20，其藉由含有導電填料之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成，並密封第1密封材10。換言之，本實施形態之半導體裝置100採用「於半導體元件30的外側以特定的順序配置兩種密封材而成」之結構。另外，具體而言，本實施形態之半導體裝置100採用如下結構，亦即藉由第1密封材10密封半導體元件30，並在該種第1密封材10的外側配置有因含有導電填料而被賦予了電磁波遮蔽特性之第2密封材20。因此，根據本實施形態之半導體裝置100，能夠藉由第1密封材10呈現電絕緣特性，藉由第2密封材20呈現電磁波遮蔽特性。
如圖1所示，本實施形態之半導體裝置100所具備之半導體元件30經由黏晶(die bond)材硬化體80來搭載於基板50上而固定。作為該基板50，可舉出引線框架和有機基板等。又，半導體元件30的電極焊盤(未圖示)與基板50上的電極焊盤70藉由接合線60而電連接。亦即，圖1所示之半導體裝置100中，含有半導體元件30、第1密封材10及第2密封材20之結構體形成於基板50上。
在此，本實施形態之半導體裝置100中，只要以上述配置形成半導體元件30、第1密封材10及第2密封材20，則亦可設為在除了晶片搭載區域以外形成再配線層即所謂Fan-out型(扇出型)。
本實施形態之半導體裝置100為如上述具備第1密封材10及第2密封材20者，但亦可以採用由與這些密封材不同之其它密封材進一步密封而成之結構。
又，本實施形態之半導體裝置100中，將第1密封材10的25℃下的線膨脹係數設為L1，將第2密封材20的25℃下的線膨脹係數設為 L2時，L1-L2的絕對值的上限值為30ppm以下為佳，28ppm以下更佳，進而較佳為26ppm以下，20ppm以下最佳。藉此，能夠抑制在第2密封材20與第1密封材10的界面或者在第2密封材20或第1密封材10與基板50的界面區域產生內部應力。藉此，能夠實現兩種密封材之間的密合性和各密封材10(20)與基板50之間的密合性優異之半導體裝置100。又，藉由L1-L2的絕對值在上述數值範圍內，結果能夠製作耐回流性和長期可靠性優異之半導體裝置100。尤其，上述效果在L1-L2的絕對值的上限值為20ppm以下之情況下具有明顯化之傾向。
又，L1-L2的絕對值的下限值並不限定，例如能夠設為0ppm以上。另外，L1-L2的絕對值為越接近0ppm之值越佳。
又，本實施形態中，從更提高第1密封材10與第2密封材20的密合性和第1密封材10與基板50的密合性的平衡之觀點而言，第1密封材10(第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物)的25℃下的線膨脹係數L1的上限值為例如30ppm以下為佳，20ppm以下更佳。
又，從與上述上限值相同的觀點而言，第1密封材10的25℃下的線膨脹係數L1的下限值為例如1ppm以上為佳，5ppm以上更佳。
又，本實施形態中，從更提高第2密封材20與第1密封材10的密合性和第2密封材20與基板50的密合性的平衡之觀點而言，第2密封材20(第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物)的25℃下的線膨脹係數L2的上限值為50ppm以下為佳，40ppm以下更佳。
又，從與上述上限值相同的觀點而言，第2密封材20的25℃下的線膨脹係數L2的下限值為例如10ppm以上為佳，20ppm以上更佳。
在此，第1密封材10(第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物)的25℃下的線膨脹係數L1與第2密封材20(第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物)的25℃下的線膨脹係數L2例如能夠以如下方式進行測定。首先，使用傳遞成形機以模具溫度175℃、注入壓力9.8MPa、硬化時間3分鐘條件下對目標的熱硬化性樹脂組成物進行注入成形，得到長度15mm×寬度4mm×厚度3mm的試樣。接下來，在175℃、4小時的條件下對得到之試樣進行熱處理而進行後硬化。接下來，對後硬化之後的上述試樣進行使用熱膨脹計之測定。
圖1所示之半導體裝置100中，將配置有半導體元件30之位置設為中心時，與第2密封材20相比，第1密封材10被配置於中心側的位置。本實施形態之半導體裝置100中，關於半導體元件30、第1密封材10及第2密封材20的25℃下的線膨脹係數，較佳為越配置於中心側之構件顯示越小之值。亦即，對圖1的半導體裝置100而言，第1密封材10的25℃下的線膨脹係數L1例如小於第2密封材20的25℃下的線膨脹係數L2為佳。又，在第1密封材10及第2密封材20之中，從配置於上述中心側之第1密封材10的25℃下的線膨脹係數L1、和配置於與第1密封材10相比遠離上述中心之位置之第2密封材20的25℃下的線膨脹係數L2算出之L2-L1的絕對值的上限值為30ppm以下為佳，28ppm以下更佳，進而較佳為26ppm以下，20ppm以下最佳。藉此，能夠緩和半導體元件30及各密封材10(20)與基板50的界面區域中所產生之內部應力對半導體裝置100帶來之影響。從而，能夠實現兩種密封材之間的密合性或各密封材10(20)與基板50之間的密合性優異之半導體裝置100。
又，L2-L1的絕對值的下限值並不限定，能夠設為例如0ppm以上。另外，L1-L2的絕對值為越接近0ppm之值，越佳。
在此，如圖2所示，本實施形態之半導體裝置100亦可以為以第1密封材10的一部暴露的方式藉由第2密封材20覆蓋第1密封材10者。具體而言，本實施形態之半導體裝置100中的第2密封材20亦可以以僅覆蓋第1密封材10的頂面的方式形成。
但，從提高第1密封材10與第2密封材20的密合性，結果會更為呈現電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡之觀點而言，如圖1所示，本實施形態之半導體裝置100以不暴露第1密封材10的整個表面區域之方式藉由第2密封材20覆蓋第1密封材10的整個表面區域者為佳。亦即，本實施形態之半導體裝置100中，第2密封材20亦可以對第1密封材10的表面的其中一部分進行覆蓋，亦可以對整個面進行覆蓋，但從更為呈現電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡之觀點而言，以不暴露第1密封材10的整個表面區域的方式覆蓋該第1密封材10的整個表面區域為佳。
又，本實施形態之半導體裝置100中，第1密封材10亦可以對半導體元件30的表面的其中一部分進行覆蓋，亦可以對整個面進行覆蓋，但從呈現良好的電絕緣特性之觀點而言，以不暴露半導體元件30的整個表面區域的方式覆蓋該半導體元件30的整個表面區域為佳。
接著，對本實施形態之半導體裝置100的製造方法進行說明。
首先，在基板50上搭載半導體元件30。接下來，使基板50與半導體元件30藉由接合線60相互連接。接下來，以覆蓋半導體元件30的表面的 方式，將半導體元件30與接合線60藉由由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體構成之第1密封材10來進行密封。之後，以覆蓋第1密封材10的表面的方式，藉由與第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體密封第1密封材10，而形成第2密封材20。藉此，製造本實施形態之半導體裝置100。
又，作為第1密封材10或第2密封材20的密封成形的方法，例如可舉出傳遞成形法、壓縮成形法、層壓成形法。又，第1密封材10與第2密封材20的密封成形的方法可以採用相同的方法，亦可以為不同之方法。
另外，本實施形態中，密封成形及硬化體的製作例如能夠在以下的條件下進行。首先，作為密封成形的條件，能夠設為例如溫度120℃以上200℃以下、時間為10秒鐘以上10分鐘以下。又，密封成形後，作為利用後硬化(post cure)來製作硬化體之條件，能夠設為例如溫度150℃以上180℃以下、時間2小時以上24小時以下。
又，本實施形態之半導體裝置100亦可以使用在基板50上搭載有半導體晶圓之結構體來製作。該種情況下，本實施形態之半導體裝置100能夠由以下的方法來製作。
首先，在基板50上準備搭載有半導體晶圓之結構體。接下來，從與設有該種結構體的基板50之面相反側的面，沿著半導體晶圓的切割區域，於該半導體晶圓形成複數個特定寬度的切口，藉此製作將該半導體晶圓分片而成之複數個半導體晶片。亦即，從與設置有結構體的基板50之面相反側的面，對該半導體晶圓進行半切割。接下來，由上述方法形成第1密封材10及第2密封材20。藉此，能夠同時製造複數個本實施形態之半導體裝置 100。亦即，若採用上述方法，則能夠同時一次性製作複數個本實施形態之半導體裝置100。
在此，在上述切口的形成時能夠使用切割刀片、雷射等。又，切口的寬度並無特別限定，但50μm以上300μm以下為佳。又，切口等間隔地形成為佳。另外，切口的寬度通常考慮形成該切口之後的半導體晶圓的強度和電路配置等條件來進行設定。因此，在半導體裝置100的設計階段中鑑於上述條件，在上述數值範圍內適當設定切口的寬度即可。
接下來，對用於形成上述本實施形態之半導體裝置100所具備之第1密封材10與第2密封材20之熱硬化性樹脂組成物進行說明。在此，從將第1密封材10與第2密封材20的密合性設為良好者之觀點而言，用於形成第1密封材10與第2密封材20之各熱硬化性樹脂組成物，亦即，第1熱硬化性樹脂組成物與第2熱硬化性樹脂組成物含有共同的樹脂成分為較佳。亦即，第1熱硬化性樹脂組成物及第2熱硬化性樹脂組成物例如均含有例如環氧樹脂為佳。
又，認為用於形成本實施形態之第1密封材10之第1熱硬化性樹脂組成物、和用於形成第2密封材20之第2熱硬化性樹脂組成物能夠以由兩者構成之樹脂組的形態流通於市場。換言之，本實施形態之上述樹脂組係指由下述之2種成形材料群組所組成者，即由藉由用於形成第1密封材10之第1熱硬化性樹脂組成物構成之成形材料群組、和藉由用於形成第2密封材20之第2熱硬化性樹脂組成物構成之成形材料群組所組成者。又，本實施形態中，藉由第1熱硬化性樹脂組成物構成之上述成形材料群組、和藉由第2熱硬化性樹脂組成物構成之上述成形材料群組均係藉由固形狀的樹 脂組成物構成者為佳。
關於本實施形態中第2熱硬化性樹脂組成物，藉由EMMI-1-66法測定之螺旋流動為50cm以上為佳，進而較佳為80cm以上，85cm以上更佳。藉此，能夠抑制製作半導體裝置時，發生密封材的未填充或產生空隙之類的不良狀況。又，上述螺旋流動的上限值例如可以為350cm以下，亦可以為300cm以下，還可以為280cm以下。藉此，能夠使利用第2熱硬化性樹脂組成物的密封材的成形性良好。
另外，藉由上述之EMMI-1-66法測定之螺旋流動例如能夠由以下方法測定。使用低壓傳遞成形機(Kohtaki Precision Machine Co.,Ltd.製“KTS-15”)，在模具溫度175℃、注入壓力6.9MPa、硬化時間120秒的條件下，向按照EMMI-1-66之螺旋流動測定用模具注入樹脂組成物，且測定流動長度來作為螺旋流動。再者，單位為cm。
關於本實施形態中第1熱硬化性樹脂組成物，藉由EMMI-1-66法測定之螺旋流動為80cm以上250cm以下為佳，進而較佳為100cm以上230cm以下，110cm以上200cm以下最佳。藉此，能夠抑制製作半導體裝置時發生密封材的未填充或金線流動之類的不良狀況。另外，關於第2熱硬化性樹脂組成物，藉由上述之EMMI-1-66法測定之螺旋流動可利用與上述之方法相同的方法測定。
又，本實施形態中，第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的260℃下的彎曲強度為0.5MPa以上50MPa以下為佳，1MPa以上30MPa以下更佳，進而較佳為2MPa以上20MPa以下。藉此，能夠抑制半導體裝置中產生翹曲。另外，硬化物的260℃下的彎曲強度能夠在260℃的環境下利用 按照JIS K6911之方法測定。
又，本實施形態中，第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物的260℃下的彎曲強度為5MPa以上100MPa以下為佳，10MPa以上50MPa以下更佳。藉此，能夠提高半導體裝置中密封材與基板之間的密合性。
又，本實施形態中，從提高具備使用該種樹脂組成物製作之密封材之半導體裝置的電磁波遮蔽特性之觀點而言，第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物在頻率1GHz中的電磁波遮蔽性為5dB以上100dB以下為佳，進而較佳為10dB以上70dB以下。又，該種硬化物在頻率1GHz中的電磁波遮蔽性例如能夠由以下方法測定。使用壓縮成形機，在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下，對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形，獲得長度110mm×寬度110mm×厚度1mm的試樣。在175℃、4小時的條件下對得到之試樣進行熱處理並後硬化。接下來，將後硬化之後的上述試樣設置於ADVANTEST CORPORATION製TR17301A中的發送用天線與接收用天線之間，並在測定頻率1GHz的條件下測定該試樣。
另外，關於本實施形態之半導體裝置，從電磁波遮蔽性較高之觀點而言1GHz之高頻率的電磁波時效果較好。1GHz之高頻率的電磁波與小於1GHz之頻率者相比，電能及磁能較大。行動電話、PC等以高密度配置半導體裝置之情況下，由於1GHz之高頻率的電磁波會干擾半導體裝置，而存在引起半導體裝置的誤動作之類的問題。本申請發明的半導體裝置因電磁波遮蔽性較高，即使產生1GHz之高頻率的電磁波，從難以引起半導體裝置的誤動作之類的觀點而言效果較好。
對用於形成第2密封材20之第2熱硬化性樹脂組成物進行 說明。第2熱硬化性樹脂組成物為含有環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、導電填料之環氧樹脂組成物。從作業性的觀點而言，該種第2熱硬化性樹脂組成物的形態較佳為加工成粉粒狀、顆粒狀、錠狀或片狀。亦即，第2熱硬化性樹脂組成物的形態為固形狀為佳。
如上述，第2熱硬化性樹脂組成物含有環氧樹脂。作為該種環氧樹脂，與其分子量、分子結構無關，能夠使用“1分子內具有兩個以上環氧基之單體、寡聚物及聚合物全部”。作為該種環氧樹脂的具體例，包含選自如下所述之材料中一種或兩種以上：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚E型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚M型環氧樹脂(4,4’-(1,3-伸苯基二異亞丙基)雙酚型環氧樹脂)、雙酚P型環氧樹脂(4,4’-(1,4-伸苯基二異亞丙基)雙酚型環氧樹脂)、雙酚Z型環氧樹脂(4,4’-環己二烯雙酚型環氧樹脂)等雙酚型環氧樹脂；苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、溴化苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、四酚基乙烷型酚醛清漆型環氧樹脂、具有縮合環芳香族烴結構之酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂；聯苯型環氧樹脂；苯二甲基型環氧樹脂、含聯苯骨架苯酚芳烷型環氧樹脂等芳烷型環氧樹脂；亞萘基醚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘二酚型環氧樹脂、2官能至4官能環氧型萘樹脂、聯萘型環氧樹脂、萘芳烷型環氧樹脂等具有萘骨架之環氧樹脂；蒽型環氧樹脂；苯氧基型環氧樹脂；二環戊二烯型環氧樹脂；降冰片烯型環氧樹脂；金剛烷型環氧樹脂；茀型環氧樹脂、含磷環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族鏈狀環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、聯二甲酚型環氧樹脂、三羥基苯甲烷型環氧樹脂、四苯酚乙烷型 環氧樹脂、三縮水甘油基異氰脲酸酯等雜環式環氧樹脂；N,N,N’,N’-四縮水甘油基間苯二甲胺、N,N,N’,N’-四縮水甘油基雙胺基甲基環己烷、N,N-二縮水甘油基苯胺等縮水甘油胺類、或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯和具有烯鍵式不飽和雙鍵之化合物的共聚物、具有丁二烯結構之環氧樹脂、雙酚的二縮水甘油醚化物、萘二酚的二縮水甘油醚化物、苯酚類縮水甘油醚化物。這些中，包含三羥基苯甲烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、含聯苯骨架苯酚芳烷型環氧樹脂更佳。藉此，能夠實現半導體裝置中的耐回流性的提高以及翹曲的抑制。
環氧樹脂的含量例如相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量為3質量%以上為佳，5質量%以上更佳。將環氧樹脂的含量設為上述下限值以上，藉此能夠有助於使用第2熱硬化性樹脂組成物形成之第2密封材20與第1密封材10或基板50的密合性的提高。另一方面，環氧樹脂的含量例如相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量為40質量%以下為佳，35質量%以下更佳。將環氧樹脂的含量設為上述上限值以下，藉此能夠實現使用該第2熱硬化性樹脂組成物形成之第2密封材20的耐熱性及耐濕性的提高。
如上述，第2熱硬化性樹脂組成物含有酚醛樹脂硬化劑。作為該種酚醛樹脂硬化劑，為與環氧樹脂進行反應來使其硬化者即可。具體而言，酚醛樹脂硬化劑為一分子內具有兩個以上酚性羥基之單體、寡聚物及聚合物全部，對其分子量、分子結構並無特別限定，但可舉出例如苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型樹脂；三酚基甲烷型酚醛樹脂等多官能型酚醛樹脂；萜烯改質酚醛樹脂、二環戊 二烯改質酚醛樹脂等改質酚醛樹脂；具有伸苯基骨架和/或伸聯苯基骨架之酚醛芳烷樹脂、具有伸苯基骨架和/或伸聯苯基骨架之萘酚芳烷樹脂等芳烷型樹脂；雙酚A、雙酚F等雙酚化合物等。這些中，可以單獨使用一種，亦可以同時使用兩種以上。藉由該種酚醛樹脂硬化劑，將耐燃性、耐濕性、電特性、硬化性、保存穩定性等平衡為良好。尤其，從硬化性此一點而言，羥基當量為90g/eq以上、250g/eq以下者為佳。
又，於本實施形態之第2熱硬化性樹脂組成物中，亦能夠與上述之酚醛樹脂硬化劑同時使用其他硬化劑。作為能夠同時使用之硬化劑，能夠舉出例如複加成型硬化劑、觸媒型硬化劑、縮合型硬化劑等。
作為複加成型硬化劑的具體例，可舉出：二伸乙三胺(DETA)、三伸乙四胺(TETA)、間苯二甲胺(MXDA)等脂肪族聚胺、二胺基二苯甲烷(DDM)、間苯二胺(MPDA)、二胺基二苯碸(DDS)等芳香族聚胺、及二氰二胺(DICY)、有機酸二醯肼等聚胺化合物；包含六氫鄰苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MTHPA)等脂環族酸酐、偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯酮四羧酸(BTDA)等芳香族酸酐等之酸酐；酚醛清漆型酚醛樹脂、聚乙烯苯酚等酚醛樹脂系硬化劑；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；含羧酸的聚酯樹脂等有機酸類等。
作為觸媒型硬化劑的具體例，可舉出：苯甲基二甲胺(BDMA)、2,4,6-三二甲胺基甲基苯酚(DMP-30)等三級胺化合物；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。
作為縮合型硬化劑的具體例，可舉出：可溶酚醛樹脂；含羥甲基的尿素樹脂之類的尿素樹脂；含羥甲基的三聚氰胺樹脂之類的三聚氰胺樹脂等。
同時使用該種其他硬化劑之情況下，作為酚醛樹脂硬化劑的摻合比例的下限值相對於所有硬化劑為20質量%以上較佳，30質量%以上更佳，50質量%以上尤佳。若摻合比例為上述範圍內，則能夠保持耐燃性、耐焊接性的同時，發揮良好的流動性。
硬化劑全部的摻合比例的下限值，相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量較佳為3質量%以上，更佳為5質量%以上。若摻合比例的下限值為上述範圍內，則能夠獲得良好的硬化性。又，關於整個硬化劑的摻合比例的上限值，相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量較佳為30質量%以下，更佳為25質量%以下。若摻合比例的上限值為上述範圍內，則能夠獲得良好的耐焊接性。
如上述，第2熱硬化性樹脂組成物含有硬化促進劑。硬化促進劑只要促進環氧樹脂的環氧基、與酚醛樹脂硬化劑的酚性羥基的交聯反應即可，能夠使用於通常的半導體密封用環氧樹脂組成物中使用者。作為硬化促進劑可舉出例如有機膦、四取代鏻化合物、磷酸甜菜鹼(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磷原子的化合物；例示1,8-二氮雜環〔5．4．0〕十一碳烯-7(1,8-diazabicyclo[5,4,0]undec-7-ene)、苯甲基二甲胺、2-甲基咪唑等之脒或三級胺，進一步舉出上述脒、胺的4級鹽等含氮原子的化合物等，這些中，可以單獨使用一種，還可以同時使用兩種以上。
硬化促進劑的含量相對於第2熱硬化性樹脂組成物全部為0.05質量%以上2質量%以下為佳，進而較佳為0.1質量%以上1．5質量%以下。將硬化促進劑的含量設為上述下限值以上，藉此能夠抑制第2熱硬化性樹脂組成物的硬化性降低。又，將硬化促進劑的含量設為上述上限值以下，藉此能夠抑制第2熱硬化性樹脂組成物的流動性降低。
如上述，第2熱硬化性樹脂組成物含有導電填料。作為該種導電填料，可舉出藉由可帶導電性之材料形成之纖維或粒子等。本實施形態中，纖維係指纖維狀填料。又，粒子係指粒子狀填料。
作為該種纖維，可舉出金屬纖維或碳纖維等。又，作為構成上述之金屬纖維之金屬材料的具體例，可舉出銅、不鏽鋼、鋁、鎳、鈦、鎢、錫、鉛、鐵、銀、鉻、碳或者這些的合金等。其中，從對第2密封材20賦予優異的電磁波遮蔽性之觀點而言，含有碳作為主成分較佳。另外，本實施形態中，含上述之碳作為主成分之導電填料係指例如相對於該導電填料總量含有50質量%以上的碳之填料。作為該種含有碳作為主成分之導電填料，具體而言可舉出黑鉛、碳黑、碳、焦炭、鑽石、石墨、奈米碳管、富勒烯、碳纖維等。
又，導電填料為粒子之情況下，作為該形狀可舉出扁平狀、粒狀、板狀及針狀等。
導電填料的含量例如相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量為35質量%以上65質量%以下為佳，40質量%以上60質量%以下更佳。藉此，關於對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形而獲得之第2密封材20，能夠更有效地提高機械特性和熱特性、電磁波遮蔽性的平衡。
於第2熱硬化性樹脂組成物中，根據必要特性含有縱橫比不同之至少兩種以上的導電填料為佳。第2熱硬化性樹脂組成物含有縱橫比不同之至少兩種以上的導電填料者之情況下，較佳為含有碳材料作為該種導電填料的一種。該種情況下，作為可使用之導電填料的具體組合，可舉出含有以下纖維狀填料和縱橫比低於該種纖維狀填料之其他填料者。具體而言，作為兩種以上的導電填料，至少含有黑鉛及碳纖維為佳。這些導電填料可以由N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基矽烷偶合劑等矽烷偶合劑、鋁酸酯偶合劑、鈦酸酯偶合劑等進行表面處理，亦可以為了提高與樹脂的密合性和操作性進行收斂劑處理。
另外，本實施形態中，縱橫比為導電填料的(長徑)/(短徑)。
導電填料為纖維狀填料之情況下，長徑係指纖維狀填料的長度，短徑係指纖維狀填料的纖維直徑。
粒子狀填料的長徑、短徑能夠藉由基於例如掃描型電子顯微鏡、透射型電子顯微鏡之直接觀察而進行評價。以下，對使用掃描型電子顯微鏡之評價方法進行說明。首先，於SEM的試料台上固定粒子狀填料，提高觀察倍率直至僅一個粒子進入到視野之最大限，觀察形狀，從粒子狀填料的觀察面積最大的面之方向進行觀察。例如，作為石墨的觀察面積的最大的面，相當於劈開面。接下來，使試樣台旋轉，從粒子狀填料的觀察面積最小的面進行觀察。例如，若粒子狀填料為石墨，則相當於石墨的板狀構造的積層剖面。上述觀察中，於粒子狀填料的觀察面積最大的面設定內切之最小圓，並測量該直徑，將其定義為上述粒子的“長徑”。又，關於粒子狀填料的觀察面積最小的面，將以兩根平行線最接近且夾著粒子狀填料之方式 劃線之該平行線的間隔定義為“短徑”。對任意抽取之100個粒子狀填料進行該操作，算出平均值，藉此求出縱橫比。
纖維狀填料形成隔著粒子狀填料之導電通路，從提高電磁波的電損耗之觀點而言，纖維狀填料的縱橫比的上限值為例如60以下為佳，50以下更佳，進而較佳為40以下。
又，從與上述上限值相同的觀點而言，纖維狀填料的縱橫比的下限值為例如5以上為佳，10以上更佳，進而較佳為20以上。
作為導電填料，使用縱橫比不同之兩種以上的填料為佳。在此，作為兩種以上的導電填料，例如含有上述之纖維狀填料及粒子狀填料為佳。作為兩種以上的導電填料，具體而言含有黑鉛的粒子及碳纖維為較佳。藉此，能夠提高半導體裝置的電磁波遮蔽性。這詳細的機制並非明確，但推測出：藉由縱橫比不同之兩種以上的導電填料形成導電通路，因此能夠進一步加大電磁波的電損耗。
另外，作為兩種以上的導電填料含有粒子狀填料及纖維狀填料之情況下，粒子的形狀較佳為例如鱗狀。藉此，能夠適當地形成導電通路。作為具體的粒子狀填料及纖維狀填料組合，含有黑鉛作為粒子狀填料，含有碳纖維作為纖維狀填料為較佳。
作為兩種以上的導電填料，當含有纖維及粒子時，纖維的含量的下限值例如相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量係10質量%以上為佳，15質量%以上更佳。藉此，作為導電填料之纖維在第2熱硬化性樹脂組成物中適當地分散，能夠形成用於提高電磁波遮蔽性的適當的導電通路。
又，作為兩種以上的導電填料，當含有上述之纖維及上述之粒子時，上述之纖維的含量的上限值例如相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量係55質量%以下為佳，50質量%以下更佳。藉此，在能夠適當地維持第2熱硬化性樹脂組成物的螺旋流動這一觀點上效果較好。
作為兩種以上的導電填料，含有纖維及粒子時，粒子的含量的下限值例如相對於第2熱硬化性樹脂組成物中的纖維的含量係20質量%以上為佳，30質量%以上更佳。藉此，藉由在複數個纖維之間填充粒子，隔著粒子複數個纖維能夠更加適當地形成導電通路。
又，作為兩種以上的導電填料，含有纖維及粒子時，粒子的含量的上限值例如相對於第2熱硬化性樹脂組成物中的纖維的含量係150質量%以下為佳，145質量%以下更佳，進而較佳為70質量%以下。藉此，纖維在第2熱硬化性樹脂組成物中適當地分散，能夠形成適於提高電磁波遮蔽性的導電通路。
作為縱橫比低於上述纖維狀填料的其他填料，例如能夠包含選自黑鉛、碳黑、碳、焦炭、鑽石、奈米碳管、石墨烯、富勒烯等碳材料至一種或兩種以上的粉粒體。這些中，從提高機械特性和電磁波遮蔽性的平衡之觀點而言，含有碳材料為佳，含有黑鉛或碳黑中的至少一種更佳。
本實施形態之第2熱硬化性樹脂組成物中可進一步根據需要適當地摻合：碳黑、鐵紅等著色劑；聚矽氧油、矽氧橡膠等低應力劑；巴西棕櫚蠟等天然蠟、甲苯二異氰酸酯改質氧化蠟等合成蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅等高級脂肪酸及其金屬鹽類、或石蠟、二乙醇胺‧二十八酸酯等酯類等離型劑；氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、鉬酸鋅、磷腈等阻燃劑、抗 氧化劑等各種添加劑。
作為上述之第1熱硬化性樹脂組成物，含有環氧樹脂、硬化劑、硬化促進劑、無機填充材料為佳。該種第1熱硬化性樹脂組成物的形態從作業性的觀點而言，加工成粉粒狀、顆粒狀、錠狀或片狀為佳。亦即，第1熱硬化性樹脂組成物的形態係固體狀為較佳。
作為第1熱硬化性樹脂組成物中含有之環氧樹脂，與其分子量、分子結構無關，能夠使用1分子內具有2個以上環氧基之單體、寡聚物、聚合物全部。作為該種環氧樹脂的具體例，可包含選自下述之材料中一種或兩種以上：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚E型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚M型環氧樹脂(4,4'-(1,3-伸苯基二異亞丙基)雙酚型環氧樹脂)、雙酚P型環氧樹脂(4,4'-(1,4-伸苯基二異亞丙基)雙酚型環氧樹脂)、雙酚Z型環氧樹脂(4,4'-環己二烯雙酚型環氧樹脂)等的雙酚型環氧樹脂；苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、溴化苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、四酚基乙烷型酚醛清漆型環氧樹脂、具有縮合環芳香族烴結構之酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂；聯苯型環氧樹脂；苯二甲基型環氧樹脂、含有伸聯苯基骨架之苯酚芳烷型環氧樹脂等芳烷型環氧樹脂；亞萘基醚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘二酚型環氧樹脂、2官能至4官能環氧型萘樹脂、聯萘型環氧樹脂、萘芳烷型環氧樹脂等具有萘骨架之環氧樹脂；蒽型環氧樹脂；苯氧基型環氧樹脂；二環戊二烯型環氧樹脂；降冰片烯型環氧樹脂；金剛烷型環氧樹脂；茀型環氧樹脂、含磷環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族鏈狀環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、聯二甲酚型 環氧樹脂、三羥基苯甲烷型環氧樹脂、四苯酚乙烷型環氧樹脂、三縮水甘油基異氰脲酸酯等雜環式環氧樹脂；N,N,N',N'-四縮水甘油基間苯二甲胺、N,N,N',N'-四縮水甘油基雙胺基甲基環己烷、N,N-二縮水甘油基苯胺等縮水甘油胺類、或縮水甘油基(甲基)丙烯酸與具有烯鍵式不飽和雙鍵之化合物的共聚物、具有丁二烯結構之環氧樹脂、雙酚的二縮水甘油基醚化物、萘二酚的二縮水甘油基醚化物、苯酚類的縮水甘油基醚化物。這些中，芳烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、及四甲基雙酚F型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂、以及芪型環氧樹脂係具有結晶性者為佳。藉此，能夠實現在半導體裝置中提高耐回流性及抑制翹曲。
環氧樹脂的含量相對於第1熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量係3質量%以上為佳，5質量%以上更佳。將環氧樹脂的含量設為上述下限值以上，藉此能夠有助於提高使用第1熱硬化性樹脂組成物來形成之密封材料與半導體元件的密合性。另一方面，環氧樹脂的含量例如相對於第1熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量係20質量%以下為佳，17質量%以下更佳。將環氧樹脂的含量設為上述上限值以下，藉此能夠提高使用該第1熱硬化性樹脂組成物來形成之密封材料的耐熱性及耐濕性。因此，依據環氧樹脂的含量在上述數值範圍內之第1熱硬化性樹脂組成物，能夠提高半導體裝置的耐濕可靠性及耐回流性。
本實施形態之第1熱硬化性樹脂組成物中如上述亦可含有硬化劑。藉此，能夠提高該樹脂組成物的流動性及操作性。
在此，作為本實施形態之硬化劑，例如能夠大致分類為複加成型硬化劑、觸媒型硬化劑、及縮合型硬化劑這三種類型。
作為用於硬化劑之複加成型硬化劑的具體例，可舉出：二伸乙三胺(DETA)、三伸乙四胺(TETA)、間苯二甲胺(MXDA)等脂肪族聚胺、二胺基二苯甲烷(DDM)、間苯二胺(MPDA)、二胺基二苯碸(DDS)等芳香族聚胺及二氰二胺(DICY)、有機酸二醯肼等聚胺化合物；六氫鄰苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MTHPA)等脂環族酸酐、偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯酮四羧酸(BTDA)等含芳香族酸酐等之酸酐、酚醛清漆型酚醛樹脂、聚乙烯基苯酚等酚醛樹脂系硬化劑；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；含羧酸的聚酯樹脂等有機酸類等。
作為觸媒型硬化劑的具體例，可舉出：苯甲基二甲胺(BDMA)、2,4,6-三二甲氨基甲基苯酚(DMP-30)等三級胺化合物；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。
作為縮合型硬化劑的具體例，可舉出：可溶酚醛樹脂；含羥甲基的尿素樹脂之類的尿素樹脂；含羥甲基的三聚氰胺樹脂之類的三聚氰胺樹脂等。
這些中，從提高關於耐燃性、耐濕性、電特性、硬化性及保存穩定性等的平衡之觀點而言，酚醛樹脂硬化劑為較佳。作為酚醛樹脂硬化劑，能夠使用一分子內具有兩個以上酚性羥基之單體、寡聚物、聚合物全部，對其分子量、分子結構並無特別限定。
作為酚醛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、雙酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型樹脂；聚乙烯基酚醛；聯苯芳 烷型酚醛樹脂或三酚基甲烷型酚醛樹脂等多官能型酚醛樹脂；萜烯改質酚醛樹脂、二環戊二烯改質酚醛樹脂等改質酚醛樹脂；具有伸苯基骨架及/或伸聯苯基骨架之酚醛芳烷樹脂、具有伸苯基骨架及/或伸聯苯基骨架之萘酚芳烷樹脂等芳烷型樹脂；雙酚A、雙酚F等雙酚化合物等。這些中，可以單獨使用一種，亦可以同時使用兩種以上。其中，從提高高溫高濕環境條件下的半導體裝置的可靠性之觀點而言，多官能型酚醛樹脂為較佳。
本實施形態之第1熱硬化性樹脂組成物中的硬化劑的含量相對於第1熱硬化性樹脂組成物整體較佳為2質量%以上15質量%以下，進而較佳為3質量%以上13質量%以下，最佳為4質量%以上11質量%以下。將硬化劑的含量設為上述下限值以上，藉此能夠獲得具有充分的流動性之第1熱硬化性樹脂組成物，且能夠實現成形性的提高。又，將硬化劑的含量設為上述上限值以下，藉此能夠提高半導體裝置的耐濕可靠性及耐回流性。
本實施形態之第1熱硬化性樹脂組成物亦可含有填充材料。作為相關填充材料，只要係一般使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，可舉出熔融粉碎二氧化矽、熔融球狀二氧化矽、晶質二氧化矽、二次凝聚二氧化矽等二氧化矽；氧化鋁；鈦白；氫氧化鋁；滑石；黏土；雲母；玻璃纖維等。又，作為相關有機填充材料，可舉出有機聚矽氧粉末、聚乙烯粉末等。這些填充材料中，可以單獨使用一種，亦可以同時使用兩種以上。其中，無機填充材料為佳，使用熔融球狀二氧化矽最佳。
又，作為填充材料的形狀，從抑制第1熱硬化性樹脂組成物的熔融黏 度的上升，且提高填充材料的含量之觀點而言，較佳為盡可能為真球狀，且粒度分佈廣。
又，混合粒子大小相異者，藉此能夠增加無機填充量。填充材料的平均粒徑d50，從半導體元件周邊的填充性的觀點而言，0.01μm以上150μm以下為佳，0.1μm以上100μm以下更佳，進而較佳為0.5μm以上50μm以下。藉此，能夠將樹脂組成物的流動性控制為良好的狀態。又，本實施形態中的填充材料從提高第1熱硬化性樹脂組成物的流動性且提高所製作的半導體裝置的機械強度之觀點而言，併用平均粒徑d50為5μm以下的填充材料及平均粒徑d50為10μm以上的填充材料為佳。
再者，關於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定裝置(HORIBA公司製、LA-500)進行測定。
本實施形態之第1熱硬化性樹脂組成物中的填充材料的含量例如相對於第1熱硬化性樹脂組成物整體，較佳為35質量%以上94質量%以下，進而較佳為50質量%以上93質量%以下，最佳為65質量%以上90質量%以下。將填充材料的含量設為上述下限值以上，藉此能夠提高低吸濕性及低熱膨脹性，且能更有效地提高耐濕可靠性及耐回流性。又，將填充材料的含量設為上述上限值以下，藉此能夠抑制伴隨密封用環氧樹脂組成物的流動性降低而產生之成形性的降低、及由高黏度化引起之接合線流動等。
本實施形態之第1熱硬化性樹脂組成物亦可含有硬化促進劑。
關於硬化促進劑，只要係促進環氧樹脂的環氧基和硬化劑(例如，酚 醛樹脂硬化劑的酚性羥基)的交聯反應者即可，能夠使用“於一般半導體密封用環氧樹脂組成物中使用者”。作為硬化促進劑，可舉出例如有機膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜鹼化合物、膦化合物和醌化合物的加成物、鏻化合物和矽烷化合物的加成物等含磷原子的化合物；例示有1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳烯-7、苯甲基二甲胺、2-甲基咪唑等之脒或三級胺、以進而舉出上述脒、胺的4級鹽等含氮原子的化合物等，這些中，可以單獨使用一種，亦可以同時使用兩種以上。
硬化促進劑的含量相對於第1熱硬化性樹脂組成物整體較佳為0.05質量%以上1質量%以下，進一步較佳為0.1質量%以上0.8質量%以下。將硬化促進劑的含量設為上述下限值以上，藉此能夠抑制第1熱硬化性樹脂組成物的硬性降低。又，將硬化促進劑的含量設為上述上限值以下，藉此能夠抑制第1熱硬化性樹脂組成物的流動性降低。
在第1熱硬化性樹脂組成物中，除上述各成分以外，依據需要可添加選自偶合劑、整平劑、著色劑、離型劑、低應力劑、光敏劑、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中之至少一種或兩種以上添加物。作為偶合劑可舉出例如環氧矽烷偶合劑、陽離子矽烷偶合劑、胺基矽烷偶合劑、3-巰丙基三甲氧基矽烷偶合劑、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷偶合劑、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷偶合劑、巰基矽烷偶合劑、鈦酸酯系偶合劑及聚矽氧油型偶合劑等。作為整平劑，可舉出丙烯酸系共聚物等。作為著色劑，可舉出碳黑等。作為離型劑，可舉出天然蠟、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，可舉出聚矽氧油、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。
再者，本發明並不限定於上述實施形態，能夠達到本發明的目的之範圍內的變形、改良等係包含於本發明者。
以上，參考附圖對本發明的實施形態進行了敘述，但這些為本發明的例示，還能夠採用除上述以外的各種結構。
以下，附註參考形態的例。
1．一種半導體裝置，其具備：半導體元件；第1密封材料，以覆蓋上述半導體元件的表面的方式密封上述半導體元件而成，並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材料，以覆蓋上述第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材而成，並藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成，上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂；酚醛樹脂硬化劑；硬化促進劑；及導電填料。
2．如1所述之半導體裝置，其中，以上述第1密封材料的上述整個表面區域不暴露的方式，上述第1密封材料的上述整個表面區域被上述第2密封材料所覆蓋。
3．如1或2所述之半導體裝置，其中，上述導電填料含有碳作為主成分。
4．如1至3中任一項所述之半導體裝置，其中，上述導電填料的含量相對於上述第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量，為35質量%以上65質量%以下。
5．如1至4中任一項所述之半導體裝置，其中，上述導電填料含有縱橫比不同之至少兩種以上的碳材料。
6．如1至5中任一項所述之半導體裝置，其中，上述導電填料包含黑鉛及碳纖維。
7．如1至6中任一項所述之半導體裝置，其中，將上述第1密封材料的25℃下的線膨脹係數設為L1，將上述第2密封材料的25℃下的線膨脹係數設為L2時，L1-L2的絕對值為30ppm以下。
8．如1至7中任一項所述之半導體裝置，其中，上述第1熱硬化性樹脂組成物含有：環氧樹脂；硬化劑；硬化促進劑；及填充材料。
9．如1至8中任一項所述之半導體裝置，係在基板上形成有含上述半導體元件、上述第1密封材料及上述第2密封材料之結構體者。
10．一種半導體裝置的製造方法，其具有下述步驟：形成第1密封材之步驟，係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由第1 熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述半導體元件，而形成之第1密封材；形成第2密封材之步驟，以覆蓋上述第1密封材的表面的方式藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述第1密封材，而形成第2密封材；上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂；酚醛樹脂硬化劑；硬化促進劑；及導電填料。
11．一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於形成下述第2密封材，該第2密封材係以覆蓋第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材而成者，且，上述第1密封材係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由熱硬化性樹脂組成物的硬化體而形成者，上述半導體密封用環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂；酚醛樹脂硬化劑；硬化促進劑；及導電填料。
12．一種樹脂組，其由下述2種成形材料群組所組成，即，由用於形成1至9中任一項所述之半導體裝置中的上述第1密封材料之上述第1熱硬化性樹脂組成物而構成之成形材料群組；及 由用於形成1至9中任一項所述之半導體裝置中的上述第2密封材之上述第2熱硬化性樹脂組成物而構成之成形材料群組。
【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這些者。
<第1熱硬化性樹脂組成物的製作>
關於實施例1~6、比較例1中分別以如下方式製備密封用樹脂組成物。首先，將按照表1摻合之各原材料在常溫下使用混合器進行混合之後，在70~100℃下進行軋輥混煉。接下來，冷卻所獲得之混煉物之後，將其粉碎，藉此獲得粉粒狀樹脂組成物，以作為第1熱固化性樹脂組成物。表1中的各成分的詳細內容如下述。又，表1中的單位為質量%。
<第2熱硬化性樹脂組成物的製作>
關於實施例1~6及比較例2分別以如下方式製備密封用樹脂組成物。首先，以表1中所記載之摻合量使用偶合劑2，分別準備已預先進行表面處理之導電填料1~導電填料3。接下來，將按照表1摻合之各原材料在常溫下使用混合器進行混合之後，在70~100℃下進行軋輥混煉。接下來，冷卻所獲得之混煉物之後，將其粉碎，藉此獲得粉粒狀樹脂組成物，以作為第2熱硬化性樹脂組成物。表1中的各成分的詳細內容如下述。又，表1中的單位為質量%。
使用導電填料1~導電填料3的偶合劑2之表面處理分別如下進行。
首先，向混合器加入導電填料，開始攪拌。接下來，向混合器內加入 偶合劑2，持續攪拌3分鐘。藉此，獲得導電填料與偶合劑2的混合物。接下來，從混合器取出所獲得之混合物並放置特定時間。如此，製作經偶合劑2表面處理之導電填料1~導電填料3。
(環氧樹脂)
‧環氧樹脂1：聯苯型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製、YX4000K)
‧環氧樹脂2：含伸聯苯基骨架的苯酚芳烷型環氧樹脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製、NC-3000)
‧環氧樹脂3：雙酚A型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical Corporation製、YL6810)
‧環氧樹脂4：含伸聯苯基骨架的苯酚芳烷型環氧樹脂與聯苯型環氧樹脂的混合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製、CER-3000-L)
(填充材料)
‧填充材料1：熔融球狀二氧化矽(Denka Company Limited製、FB-950FC、平均粒徑d50：22μm)
‧填充材料2：熔融球狀二氧化矽(Denka Company Limited製、FB-105FC、平均粒徑d50：12μm)
‧填充材料3：熔融球狀二氧化矽(Denka Company Limited製、FB-35、平均粒徑d50：10μm)
‧填充材料4：熔融球狀二氧化矽(ADMATECHS CO.,LTD.製、SO-25R、平均粒徑d50：0.5μm)
‧填充材料5：熔融球狀二氧化矽(ADMATECHS CO.,LTD.製、SO-32R、 平均粒徑d50：1μm)
(硬化劑)
‧硬化劑1：含伸聯苯基骨架的苯酚芳烷樹脂(Meiwa Plastic Industries,Ltd.製、MEH-7851SS)
‧硬化劑2：酚醛清漆型酚醛樹脂(Sumitomo Bakelite Company Limited製、PR-HF-3)
‧硬化劑3：含伸聯苯基骨架的苯酚芳烷樹脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製、GPH-65)
(硬化促進劑)
‧硬化促進劑1：由下述式(1)所表示之硬化促進劑
Figure 106120664-A0202-12-0033-1
以下顯示硬化促進劑1的製造方法。
首先，對帶有冷卻管及攪拌裝置的可拆式燒瓶添加2,3-二羥基萘12.81g(0.080mol)、四苯基溴化鏻16.77g(0.040mol)及甲醇100ml，均勻地攪拌使其溶解。接下來，將使氫氧化鈉1.60g(0.04ml)溶解於10mL的甲醇中而成之氫氧化鈉溶液慢慢滴加至可拆式燒瓶內。將藉此析出之結晶進行過濾、水洗、真空乾燥，從而獲得了硬化促進劑1。
‧硬化促進劑2：由下述式(2)所表示之硬化促進劑
Figure 106120664-A0202-12-0034-2
以下顯示硬化促進劑2的製造方法。
首先，對帶有冷卻管及攪拌裝置的可拆式燒瓶添加4,4’-雙酚S 37.5g(0.15mol)及甲醇100ml，在室溫下均勻地攪拌使其溶解。接下來，一邊攪拌一邊添加使氫氧化鈉4.0g(0.1mol)預先溶解於50mL的甲醇中而成之溶液。接下來，添加使四苯基溴化鏻41.9g(0.1mol)預先溶解於150mL的甲醇中而成之溶液。之後，暫時繼續攪拌，添加300mL的甲醇之後，一邊攪拌一邊向大量的水中滴加可拆式燒瓶內的溶液，藉此獲得白色沉澱。過濾該沉澱之後進行乾燥，從而獲得白色結晶的硬化促進劑2。
‧硬化促進劑3：由下述式(3)所表示之硬化促進劑
Figure 106120664-A0202-12-0034-3
以下顯示硬化促進劑3的製造方法。
首先，向加入有1800g的甲醇之燒瓶加入249.5g的苯基三甲氧基矽烷和384.0g的2,3-二羥基萘，使各成分溶解。接下來，在室溫條件下向上述燒瓶一邊攪拌一邊滴加28質量%的甲醇鈉-甲醇溶液231.5g。接下來，在室溫條件下一邊攪拌一邊滴加混合使四苯基溴化鏻503.0g預先溶解於甲醇600g而成之溶液，使結晶析出。對如此獲得之結晶進行過濾、水洗、真空乾燥， 從而獲得桃白色結晶的硬化促進劑3。
(導電填料)
‧導電填料1：鱗狀黑鉛(NISHIMURA GRAPHITE Inc,LTD.製、PB-90、平均粒徑15μm)
‧導電填料2：碳纖維(MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.製、DIALEAD K223HM、長徑200μm、短徑5μm)
‧導電填料3：碳纖維(Cytec Engineered Materials Inc製、DKD、長徑200μm、短徑10μm)
另外，可確認到導電填料1~3分別為縱橫比不同者。
(離型劑)
‧離型劑1：硬脂酸(NOF CORPORATION製、SR-Sakura)
‧離型劑2：甲苯二異氰酸酯改質氧化蠟(NIPPON SEIRO CO.,LTD.製、HAD-6548G)
‧離型劑3：二乙醇胺‧二十八酸酯(ITOH OIL CHEMICALS CO.,LTD.製、ITOHWAX TP NC-133)
‧離型劑4：甘油三二十八酸酯(Clariant(Japan)K.K.製、Licolub WE-4)
‧離型劑5：氧化聚乙烯蠟(Clariant(Japan)K.K.製、Licowax PED191)
(其他)
‧阻燃劑：氫氧化鋁(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.製、CL-303)
‧著色劑：碳黑(Mitsubishi Chemical Corporation製、碳# 5)
‧低應力劑：烷基改質聚矽氧油(Momentive Performance Materials Inc.製、XZ-5600)
‧偶合劑1：3-巰基丙基三甲氧基矽烷(CHISSO CORPORATION製、S810)
‧偶合劑2：N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製、KBM-573)
<實施例1~6之半導體裝置的製作>
藉由實施本發明之形態中所敘述之方法，製作了圖1所示之半導體裝置。首先，使用第1熱硬化性樹脂組成物，對搭載於基板上之半導體元件(20mm×20mm)進行密封成形，藉此製作了1次封裝體。由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之第1密封材的成形中，使用壓縮成形機在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下進行。接下來，將所獲得之1次封裝體設為嵌入件，使用第2熱硬化性樹脂組成物對該種嵌入件進行密封成形，藉此製作了2次封裝體。由第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之第2密封材的成形中，使用壓縮成形機在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下進行。之後，對所獲得之2次封裝體在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，藉此獲得圖1所示之半導體裝置。
<比較例1之半導體裝置的製作>
製作如下之比較例1的半導體裝置，即，對相當於實施例1的半導體裝置中的第1密封材10及第2密封材20之結構(密封材)使用第1熱硬化性樹脂組成物來一次成形，除此以外具備與實施例1的半導體裝置相同的結構。
製作比較例1的半導體裝置時，藉由將搭載於基板上之半導體元件 (20mm×20mm)設為嵌入件，使用第1熱硬化性樹脂組成物一進行次成形來製作相當於圖1所示之第1密封材10及第2密封材20之結構(密封材)。亦即，比較例1的半導體裝置中，相當於圖1所示之第1密封材10及第2密封材20之結構(密封材)為藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物一體形成者。又，由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之密封材的成形，係使用壓縮成形機在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下進行之後，在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，藉此獲得了比較例1的半導體裝置。
<比較例2之半導體裝置的製作>
製作如下之比較例2的半導體裝置，即，對相當於實施例1的半導體裝置中的第1密封材10及第2密封材20之結構(密封材)使用第2熱硬化性樹脂組成物來一次成形，除此以外具備與實施例1的半導體裝置相同的結構之比較例2的半導體裝置。亦即，除了使用第2熱硬化性樹脂組成物來代替第1熱硬化性樹脂組成物，使用第2熱硬化性樹脂組成物製作密封材以外，以與比較例1相同的方法製作了比較例2的半導體裝置。
對所獲得之各熱硬化性樹脂組成物及各半導體裝置進行了下述所示之測定及評價。
‧各熱硬化性樹脂組成物的螺旋流動：使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-15)，在模具溫度175℃、注入壓力6.9MPa、保壓時間120秒鐘的條件下，向按照EMMI-1-66之螺旋流動測定用模具分別注入以上述之方法製作之第1熱硬化性樹脂組成物和第2熱硬化性樹脂組成物，測定了流動長度。另外，單位為cm。又，螺旋流動的測定值顯示 越大之值，則表示熱硬化性樹脂組成物的流動性越好。
‧各熱硬化性樹脂組成物的硬化物的150℃下的體積電阻率：利用以下方法對各熱硬化性樹脂組成物的硬化物的體積電阻率進行測定。首先，使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-30)在模具溫度175℃、注入壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下注入成形各熱硬化性樹脂組成物，藉此獲得了直徑100mm、厚度3mm的圓盤狀成形品。接下來，在175℃、4小時的條件下對所獲得之圓盤狀成形品進行後硬化(post cure)，獲得了由各熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之成形體。接下來，在所獲得之成形體上使用碳漿料形成直徑300mm的主電極、直徑32mm的保護電極及直徑45mm的相對電極，藉此獲得了用於測定體積電阻率之試樣。接下來，使用所獲得之試樣，並使用超絕緣計(Kawaguchi Electric Works.製、R-503)，以按照JIS K6911之方法測定了各熱硬化性樹脂組成物的硬化物的體積電阻率。另外，單位為Ω‧cm。又，將測定條件設為：在150℃的環境下施加電壓500V的條件。
‧各熱硬化性樹脂組成物的硬化物的260℃下的彎曲強度：首先，使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-30)，在模具溫度175℃、注入壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下注入成形各熱硬化性樹脂組成物，獲得了長度15mm×寬度10mm×厚度4mm的成形品。接下來，對所獲得之成形品在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，獲得了由各熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之試樣。接下來，在260℃環境下，測定了以按照JIS K6911之方法得到之試樣的彎曲強度。另外，單位為MPa。
‧各熱硬化性樹脂組成物的硬化物的25℃下的線膨脹係數：首先，使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-30)，在模具溫度175℃、注入壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下注入成形各熱硬化性樹脂組成物，獲得了長度15mm×寬度4mm×厚度3mm的成形品。接下來，對所獲得之成形品在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，獲得了由各熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之試樣。接下來，使用熱膨脹計(Seiko Instruments Inc.製、TMA-120)，在升溫速度5℃/分鐘的條件下對得到之試樣進行升溫，測定了硬化物的25℃下的線膨脹係數。另外，單位為ppm。另外，在以下之表1中，將第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物的25℃下的線膨脹係數的值以L1表示，將第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的25℃下的線膨脹係數的值以L2表示。
‧第2熱硬化性樹脂組成物的成形性：關於實施例1~6，由以下方法製作了用於評價第2熱硬化性樹脂組成物的成形性之結構體。首先，使用壓縮成形機，在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第1熱硬化性樹脂組成物進行成形，獲得了1次封裝體(模具尺寸：55mm×50mm、樹脂厚度：0.7mm、半導體元件尺寸：20mm×20mm、半導體元件上的樹脂厚度：0.4mm)。接下來，將所獲得之1次封裝體設為嵌入件，使用壓縮成形機在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形之後，在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，獲得了2次封裝體(模具尺寸：60mm×70mm、樹脂厚度：0.75mm)。接下來，關於由所獲得之2次封裝體中的第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之密封材，使用超音波影像裝置 (Scanning Acoustic Tomograph，Hitachi Power Solutions Co.,Ltd.製、FineSATIII)，確認了未填充或空隙的有無。又，目視確認了上述2次封裝體中的通風口部的毛邊。
另外，關於比較例1及比較例2，未實施評價。
又，評價結果設為如下。
◎：已製作之2次封裝體中，在由第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之密封材中不存在未填充區域或空隙。
○：已製作之2次封裝體中，在由第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之密封材中存在未填充區域或空隙，但該平均径均為30μm以下。
×：已製作之2次封裝體中，在由第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之密封材中存在平均怪超過30μm之未填充區域或空隙。
‧第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的電磁波遮蔽性：首先，關於比較例1，因不能製作第2熱硬化性樹脂組成物而無法進行評價。又，關於實施例1~6及比較例2，由以下方法對第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的電磁波遮蔽性進行了評價。首先，使用壓縮成形機，在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形，獲得了長度110mm×寬度110mm×厚度1mm的板狀成形品。接下來，對所獲得之板狀成形品在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，獲得了由第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之試樣。接下來，將得到之試樣設置於ADVANTEST CORPORATION製的TR17301A中的發送用天線與接收用天線之間，在測定頻率1GHz的條件下測定了該試樣的電磁波遮蔽性。另外，單位為dB。
‧半導體裝置所具備之密封材的電磁波遮蔽性：利用以下方法製作了用於評價實施例1~6的半導體裝置所具備之密封材的電磁波遮蔽性之試樣。又，以該試樣中的第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物與第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的厚度比成為第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物的厚度：第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的厚度約為14：1的方式製作了試樣。
首先，使用壓縮成形機，在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第1熱硬化性樹脂組成物進行成形，獲得了長度100mm×寬度100mm×厚度0.933mm的板狀成形品1。接下來，將所獲得之板狀成形品設為嵌入件，使用壓縮成形機，在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形，獲得了長度110mm×寬度110mm×厚度1mm的板狀成形品2。接下來，對所獲得之板狀成形品2在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，藉此獲得了第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物與第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的厚度比為第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物的厚度：第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的厚度約為14：1之試樣。
利用以下方法，製作了用於評價比較例1的半導體裝置所具備之密封材的電磁波遮蔽性之試樣。具體而言，對與由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物和第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之實施例1~6的試樣相同尺寸的試樣，使用壓縮成形機在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第1熱硬化性樹脂組成物進行成形之後，在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，藉此獲得了比較例1的試樣。
利用以下方法，製作了用於評價比較例2的半導體裝置所具備之密封材的電磁波遮蔽性之試樣。具體而言，對與由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物和第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之實施例1~6的試樣相同尺寸的試樣，使用壓縮成形機在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形之後，在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，藉此獲得了比較例2的試樣。
接下來，將得到之試樣設置於ADVANTEST CORPORATION製的TR17301A中的發送用天線與接收用天線之間，在測定頻率1GHz的條件下測定了該試樣的電磁波遮蔽性。
評價結果設為如下。
◎：表示15dB以上的值。
○：表示5dB以上且小於15dB的值。
×：表示小於5dB的值。
‧半導體裝置所具備之密封材的150℃下的體積電阻率：為了評價各實施例、各比較例的半導體裝置的電絕緣特性，測定了體積電阻率。利用以下方法製作了用於測定實施例1~6的半導體裝置所具備之密封材的150℃下的體積電阻率之試樣。又，以該試樣中的第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物與第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的厚度比成為與實施例1~6的半導體裝置中的第1密封材與第2密封材的厚度比相同約為14：1的方式製作了試樣。
首先，使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-30)，在模具溫度175℃、注入壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第1熱硬化性 樹脂組成物進行成形，藉此獲得了直徑90mm、厚度2.8mm的圓盤狀成形品1。接下來，將所獲得之圓盤狀成形品1設為嵌入件，使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-30)，在模具溫度175℃、注入壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形，藉此獲得了直徑100mm、厚度3mm的圓盤狀成形品2。接下來，對所獲得之圓盤狀成形品2在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)獲得了試樣。
利用以下方法製作用於測定比較例1的半導體裝置所具備之密封材的150℃下的體積電阻率之試樣。具體而言，使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-30)，在模具溫度175℃、注入壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下使用第1熱硬化性樹脂組成物來進行成形之後，在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，藉此獲得了與實施例1~6的試樣相同的尺寸的試樣。
利用以下方法製作用於評價比較例2的半導體裝置所具備之密封材的電磁波遮蔽性之試樣。具體而言，使用低壓傳遞成形機(KOHTAKI Corporation製、KTS-30)，在模具溫度175℃、注入壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下使用第2熱硬化性樹脂組成物來成形之後，在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，藉此獲得了與實施例1~6的試樣相同的尺寸的試樣。
接下來，對得到之試樣，使用碳漿料來形成直徑30mm的主電極、直徑32mm的保護電極、直徑45mm的相對電極。之後，150℃環境下在直流電壓500V的條件下測定了體積電阻率。單位為Ω‧cm。
‧密封材之間的密合性：使用壓縮成形機，在模具溫度 175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下，對第1熱硬化性樹脂組成物進行成形，獲得了1次封裝體(模具尺寸：55mm×50mm、樹脂厚度：0.7mm、半導體元件尺寸：20mm×20mm、半導體元件上的樹脂厚度：0.4mm)。接下來，將所獲得之1次封裝體設為嵌入件，使用壓縮成形機，在模具溫度175℃、成形壓力8.3MPa、硬化時間2分鐘的條件下對第2熱硬化性樹脂組成物進行成形之後，在175℃、4小時的條件下進行後硬化(post cure)，獲得了2次封裝體(模具尺寸：60mm×70mm、樹脂厚度：0.75mm)。
評價結果設為如下。
○：在第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物與第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的接合界面未產生剝離。
×：在第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物與第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物的接合界面產生了剝離。
‧回流耐熱性試驗之後的半導體裝置中的密封材之間的密合性：為了評價各實施例、各比較例的半導體裝置的耐回流性，利用以下方法對回流耐熱性試驗之後的密封材之間的密合性進行了評價。首先，對實施例1~6的半導體裝置，在30℃、60%RH、192小時的條件下實施了加濕處理。接下來，使該種半導體裝置通過最大溫度260℃的溫度分佈回流3次。之後，關於所獲得之半導體裝置，實施了使用超音波顯微鏡之非破壞的超音波探傷檢查(SAT)，對由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之第1密封材、與由第2熱硬化性樹脂組成物的硬化物構成之第2密封材的接合界面中的剝離狀態進行了調查。
評價結果設為如下。
◎：在接合界面沒有剝離(兩個密封材完整地密合)
○：確認到了若干個剝離，但在實用上沒有問題之程度的水平。
將與上述評價項目相關之評價結果、與各成分的摻合比率一同示於以下的表1中。
Figure 106120664-A0202-12-0046-4
如表1所示，由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化物和第2熱硬化性樹脂組成物構成的硬化物之各實施例的試樣均為電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡優異者。又，各實施例的半導體裝置與比較例1及2的半導體裝置相比，認為均為電磁波遮蔽特性與電絕緣特性的平衡優異者。
本申請主張以2016年7月14日申請之日本申請特願2016-139402號為基礎之優先權，其公開的所有內容併入本說明書中。
10‧‧‧第1密封材
20‧‧‧第2密封材
30‧‧‧半導體元件
50‧‧‧基板
60‧‧‧接合線
70‧‧‧電極焊盤
80‧‧‧黏晶材硬化體
100‧‧‧半導體裝置

Claims (16)

  1. 一種半導體裝置，其具備：半導體元件；第1密封材料，其以覆蓋上述半導體元件的表面的方式密封上述半導體元件，並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材料，其以覆蓋上述第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材，並藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料；上述導電填料相對於該導電填料總量含有50質量%以上之碳。
  2. 一種半導體裝置，其具備：半導體元件；第1密封材料，其以覆蓋上述半導體元件的表面的方式密封上述半導體元件，並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材料，其以覆蓋上述第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材，並藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成； 上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料；上述第2熱硬化性樹脂組成物中的上述導電填料的含量相對於上述第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量，為35質量%以上且65質量%以下。
  3. 一種半導體裝置，其具備：半導體元件；第1密封材料，其以覆蓋上述半導體元件的表面的方式密封上述半導體元件，並藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；及第2密封材料，其以覆蓋上述第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材，並藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來形成；上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料； 作為上述導電填料，包含粒子狀填料及纖維狀填料，上述粒子狀填料為黑鉛，上述纖維狀填料為碳纖維，上述第2熱硬化性樹脂組成物中的上述碳纖維的含量相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量，為10質量%以上且50質量%以下，上述第2熱硬化性樹脂組成物中的上述黑鉛的含量相對於第2熱硬化性樹脂組成物中的纖維的含量，為20質量%以上且150質量%以下。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體裝置，其中，將上述第1密封材的25℃下的線膨脹係數設為L1，將上述第2密封材的25℃下的線膨脹係數設為L2時，L1-L2的絕對值為0ppm以上且30ppm以下。
  5. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中，上述線膨脹係數L1小於上述線膨脹係數L2。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體裝置，其中，上述第1熱硬化性樹脂組成物含有：環氧樹脂、硬化劑、硬化促進劑、及填充材料。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體裝置，其中，以上述第1密封材料的上述整個表面區域不暴露的方式，上述第1密封材料的上述整個表面區域被上述第2密封材料所覆蓋。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之半導體裝置，其係在基板上形成有含上述半導體元件、上述第1密封材及上述第2密封材之結 構體者。
  9. 一種半導體裝置的製造方法，其具有下述步驟：形成第1密封材之步驟，係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述半導體元件，而形成第1密封材；及形成第2密封材之步驟，係以覆蓋上述第1密封材的表面的方式藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述第1密封材，而形成第2密封材；上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料；上述導電填料相對於該導電填料總量含有50質量%以上之碳。
  10. 一種半導體裝置的製造方法，其具有下述步驟：形成第1密封材之步驟，係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述半導體元件，而形成第1密封材；及形成第2密封材之步驟，係以覆蓋上述第1密封材的表面的方式藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述第1密封材，而形成第2密封材； 上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料；上述第2熱硬化性樹脂組成物中的上述導電填料的含量相對於上述第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量，為35質量%以上且65質量%以下。
  11. 一種半導體裝置的製造方法，其具有下述步驟：形成第1密封材之步驟，係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由第1熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述半導體元件，而形成第1密封材；及形成第2密封材之步驟，係以覆蓋上述第1密封材的表面的方式藉由與上述第1熱硬化性樹脂組成物不同之第2熱硬化性樹脂組成物的硬化體來密封上述第1密封材，而形成第2密封材；上述第2熱硬化性樹脂組成物為環氧樹脂組成物，該環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料； 作為上述導電填料，包含粒子狀填料及纖維狀填料，上述粒子狀填料為黑鉛，上述纖維狀填料為碳纖維，上述第2熱硬化性樹脂組成物中的上述碳纖維的含量相對於第2熱硬化性樹脂組成物的固體成分總量，為10質量%以上且50質量%以下，上述第2熱硬化性樹脂組成物中的上述黑鉛的含量相對於第2熱硬化性樹脂組成物中的纖維的含量，為20質量%以上且150質量%以下。
  12. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之半導體裝置的製造方法，其中，於形成上述第2密封材之步驟後，對上述第1密封材及上述第2密封材進行熱處理而加以後硬化。
  13. 一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於形成下述第2密封材，該第2密封材係以覆蓋第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材而成者，且，上述第1密封材係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由熱硬化性樹脂組成物的硬化體而形成者；上述半導體密封用環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料；上述導電填料相對於該導電填料總量含有50質量%以上之碳。
  14. 一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於形成下述第2密封材，該第2密封材係以覆蓋第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材而成者，且，上述第1密封材係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由熱 硬化性樹脂組成物的硬化體而形成者；上述半導體密封用環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料；上述半導體密封用環氧樹脂組成物中的上述導電填料的含量相對於上述半導體密封用環氧樹脂組成物的固體成分總量，為35質量%以上且65質量%以下。
  15. 一種半導體密封用環氧樹脂組成物，其用於形成下述第2密封材，該第2密封材係以覆蓋第1密封材的表面的方式密封上述第1密封材而成者，且，上述第1密封材係以覆蓋半導體元件的表面的方式藉由熱硬化性樹脂組成物的硬化體而形成者；上述半導體密封用環氧樹脂組成物含有：環氧樹脂、酚醛樹脂硬化劑、硬化促進劑、及導電填料；作為上述導電填料，包含粒子狀填料及纖維狀填料，上述粒子狀填料為黑鉛，上述纖維狀填料為碳纖維，上述半導體密封用環氧樹脂組成物中的上述碳纖維的含量相對於半導體密封用環氧樹脂組成物的固體成分總量，為10質量%以上且50 質量%以下，上述半導體密封用環氧樹脂組成物中的上述黑鉛的含量相對於半導體密封用環氧樹脂組成物中的纖維的含量，為20質量%以上且150質量%以下。
  16. 一種樹脂組，其由下述之2種成形材料群組所組成：由用於形成申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體裝置中的上述第1密封材料之上述第1熱硬化性樹脂組成物而構成之成形材料群組；及由用於形成申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體裝置中的上述第2密封材之上述第2熱硬化性樹脂組成物而構成之成形材料群組。
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