密封组合物及半导体装置制造方法及图纸

技术编号:20122315 阅读:32 留言:0更新日期:2019-01-16 12:51
第一密封组合物包含环氧树脂、固化剂、无机填充材料、和Mg离子与Al离子的摩尔比(Mg/Al)为2.4以上的未烧成水滑石化合物。第二密封组合物含有环氧树脂、固化剂、通式(1):Mg1-xAlx(OH)2(CO3)x/2·mH2O(式中,x及m各自独立地为正数)所示的水滑石化合物、和与上述水滑石化合物不同的含镁化合物。第三密封组合物含有环氧树脂、固化剂、上述通式(1)所示的水滑石化合物和氧化镁,上述氧化镁的含量相对于上述环氧树脂100质量份为1质量份~50质量份。

Sealing Composition and Semiconductor Device

The first sealing composition comprises an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filling material, and an unfired hydrotalcite compound with a molar ratio of Mg/Al over 2.4. The second sealing composition comprises a hydrotalcite compound shown by epoxy resin, curing agent, general formula (1): Mg1-xAlx (OH) 2 (CO3) x/2.mH2O (in formula, X and m are independently positive), and a magnesium-containing compound different from the above hydrotalcite compound. The third sealing composition contains epoxy resin, curing agent, hydrotalcite compound and magnesium oxide as shown in general formula (1). The content of the magnesium oxide is 1 to 50 parts in mass relative to the 100 parts of the epoxy resin.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封组合物及半导体装置
本专利技术涉及密封组合物及半导体装置。
技术介绍
迄今为止,半导体封装体的主流为使用金作为引线材料的封装体,近年来,因金价格的高涨等,从而使用铜作为引线材料的情况增加。另一方面,作为将半导体封装体密封的密封组合物,广泛使用包含环氧树脂的密封组合物。但是,环氧树脂大多情况下使用表氯醇来合成,在这样的包含环氧树脂的密封组合物中,存在来自环氧树脂的碱残渣以引线腐蚀性的杂质的形式残留的倾向。与金相比,铜更富于化学反应性,因此容易促进基于碱的腐蚀。因此,为了提高使用铜引线的半导体封装体的可靠性,尝试了使密封组合物中含有水滑石化合物作为捕获杂质离子的离子捕获剂(例如参照专利文献1及专利文献2)。此外,近年来,对于半导体封装体而言,伴随着小型化及高集成化,担心封装内部的发热。因发热而存在具有半导体封装体的电气部件或电子部件的性能发生降低的风险,因此,对于使用半导体封装体的构件要求高导热性。因此,以往使散热器附属于要求高导热性的半导体封装体的做法成为主流。然而,近年来,由于散热器所使用的金属构件的价格高涨、轻质化及成型加工的困难化,而要求对半导体封装体的密封材料进行高热传导化来代替散热器的附属。因此,为了实现密封材料的高热传导化,尝试了通过在树脂内形成各向异性结构体来实现高热传导化(例如参照专利文献3)。在专利文献3中,通过在树脂内形成各向异性结构体来实现高热传导化,利用介晶骨架形成各向异性结构体的环氧树脂固化物的导热率基于平板比较法(稳态法)为0.68W/(m·K)~1.05W/(m·K)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-1902号公报专利文献2:日本特开2009-29919号公报专利文献3:国际公开02/094905号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题根据本专利技术人等的研究可知:对于使用专利文献1及专利文献2记载的半烧成(日文:焼成)水滑石及烧成水滑石而制造的半导体装置而言,施加了偏压的状态下的耐湿可靠性存在提高的余地。本专利技术的第一课题在于:鉴于上述情况,提供能够制造施加了偏压的状态下的耐湿可靠性优异的半导体装置的密封组合物、以及使用该密封组合物的半导体装置。另外,专利文献3中记载的利用介晶骨架形成了各向异性结构体的环氧树脂固化物的导热率存在进一步改善的余地。因此,本专利技术的第二课题在于:鉴于上述情况,提供能够制造在制成固化物时的导热性、和施加了偏压的状态下的耐湿可靠性优异的半导体装置的密封组合物、以及使用该密封组合物的半导体装置。用于解决课题的手段用于实现上述第一课题的手段包含以下的实施方式。<1>一种密封组合物,其包含环氧树脂、固化剂、无机填充材料、和Mg离子与Al离子的摩尔比(Mg/Al)为2.4以上的未烧成水滑石化合物。<2>根据<1>所述的密封组合物,其中,上述未烧成水滑石化合物的含量相对于上述环氧树脂100质量份为1质量份~15质量份。<3>根据<1>或<2>所述的密封组合物,其中,上述无机填充材料包含氧化镁。<4>根据<3>所述的密封组合物,其中,上述氧化镁的含量相对于上述环氧树脂100质量份为1质量份~30质量份。<5>根据<1>~<4>中任一项所述的密封组合物,其中,上述无机填充材料的含有率为密封组合物全体的75质量%~97质量%。用于实现上述第二课题的手段包含以下的实施方式。<6>一种密封组合物,其含有环氧树脂、固化剂、下述通式(1)所示的水滑石化合物、和与上述水滑石化合物不同的含镁化合物。Mg1-xAlx(OH)2(CO3)x/2·mH2O通式(1)〔式(1)中,x及m各自独立地为正数。〕<7>根据<6>所述的密封组合物,其中,上述含镁化合物的含量相对于上述环氧树脂100质量份为1质量份~30质量份。此外,用于实现上述第二课题的手段包含以下的实施方式。<8>一种密封组合物,其含有环氧树脂、固化剂、下述通式(1)所示的水滑石化合物、和氧化镁,上述氧化镁的含量相对于上述环氧树脂100质量份为1质量份~50质量份。Mg1-xAlx(OH)2(CO3)x/2·mH2O通式(1)〔式(1)中,x及m各自独立地为正数。〕<9>根据<8>所述的密封组合物,其还包含无机填充材料,上述氧化镁与上述无机填充材料的合计含有率相对于上述密封组合物全体为75质量%~97质量%。<10>根据<6>~<9>中任一项所述的密封组合物,其中,上述水滑石化合物的含量相对于上述环氧树脂100质量份为1质量份~15质量份。用于实现上述第一课题~第二课题的手段还包含以下的实施方式。<11>根据<1>~<10>中任一项所述的密封组合物,其还含有固化促进剂。<12>一种半导体装置,其包含半导体元件、和密封上述半导体元件而成的<1>~<10>中任一项所述的密封组合物的固化物。专利技术效果根据本专利技术,可以提供能够制造施加了偏压的状态下的耐湿可靠性优异的半导体装置的密封组合物、以及使用该密封组合物的半导体装置。另外,根据本专利技术,可以提供制成固化物时的导热性、和施加了偏压的状态下的耐湿可靠性优异的密封组合物、以及半导体装置。具体实施方式以下,对本专利技术的具体实施方式进行详细地说明。但是本专利技术并不受以下实施方式的限定。在以下的实施方式中,其构成要素(也包括要素步骤等)除特别明示的情况下以外是非必须的。数值及其范围也同样,并不用于限制本专利技术。就在本专利技术中“工序”这一术语而言,除了从其他工序独立的工序外,即使在无法与其他工序明确区别的情况下,只要达成该工序的目的,则也包括该工序。本专利技术中使用“~”所示的数值范围包括在“~”的前后记载的数值分别作为最小值及最大值。在本专利技术中也可以包含多种属于各成分的物质。当在组合物中存在多种属于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则各成分的含有率或含量是指在组合物中存在的该多种物质的合计的含有率或含量。在本专利技术中可以包含多种属于各成分的粒子。当在组合物中存在多种属于各成分的粒子的情况下,只要没有特别说明,则各成分的粒径是指与存在于组合物中的该多种粒子的混合物相关的值。在本专利技术中就“层”这一术语而言,在观察存在该层的区域时,除形成于该区域全体的情况外,还包括仅形成于该区域的一部分的情况。<密封组合物>(第一实施方式)第一实施方式的密封组合物包含环氧树脂、固化剂、无机填充材料、和Mg离子与Al离子的摩尔比(Mg/Al、以下也称作Mg/Al比)为2.4以上的未烧成水滑石化合物(以下,也称作第一水滑石化合物)。第一实施方式的密封组合物可以包含固化促进剂等其他成分。使用第一实施方式的密封组合物而制造的半导体装置,其施加了偏压的状态下的耐湿可靠性优异。其理由尚不明确,但是认为其原因在于:第一实施方式的密封组合物所含的第一水滑石化合物的Mg/Al比为2.4以上、且未烧成,由此充分地维持水滑石化合物中的氢氧化物片材的层结构,因此得到充分的离子捕获效果。以下,对第一实施方式的密封组合物所含的成分进行说明。(环氧树脂)第一实施方式的密封组合物含有环氧树脂。环氧树脂的种类并无特别限定,可以使用公知的环氧树脂。具体而言,可列举例如:使选自酚化合物(例如苯酚、甲酚、二甲苯酚、间苯二酚、儿茶酚、双酚A及双酚F)及萘酚化合物(例如α-萘酚、β-萘酚及二羟基萘)中的至少1种、与醛化合物(例如甲醛、乙醛、丙醛本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种密封组合物,其包含环氧树脂、固化剂、无机填充材料、和Mg离子与Al离子的摩尔比Mg/Al为2.4以上的未烧成水滑石化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.30 JP 2016-107024;2016.05.30 JP 2016-107021.一种密封组合物,其包含环氧树脂、固化剂、无机填充材料、和Mg离子与Al离子的摩尔比Mg/Al为2.4以上的未烧成水滑石化合物。2.根据权利要求1所述的密封组合物,其中,所述未烧成水滑石化合物的含量相对于所述环氧树脂100质量份为1质量份~15质量份。3.根据权利要求1或2所述的密封组合物,其中,所述无机填充材料包含氧化镁。4.根据权利要求3所述的密封组合物,其中,所述氧化镁的含量相对于所述环氧树脂100质量份为1质量份~30质量份。5.根据权利要求1~4中任一项所述的密封组合物,其中,所述无机填充材料的含有率为密封组合物全体的75质量%~97质量%。6.一种密封组合物,其含有环氧树脂、固化剂、下述通式(1)所示的水滑石化合物、和与所述水滑石化合物不同的含镁化合物,Mg1-xAlx(OH)2(C...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜东哲堀江隆宏石桥健太生井直树关口和秀堀慧地
申请(专利权)人:日立化成株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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