环氧树脂混合物、环氧树脂组合物、其固化物和半导体装置制造方法及图纸

技术编号:13593321 阅读:43 留言:0更新日期:2016-08-26 05:48
本发明专利技术的目的在于提供具有适合半导体密封用的流动性且耐热性、耐热分解特性优异的环氧树脂混合物、环氧树脂组合物和其固化物以及使用它们的半导体装置。本发明专利技术的环氧树脂混合物含有软化点(依据ASTM D 3104)为100~120℃的下述式(1)所示的环氧树脂和下述式(2)所示的环氧化合物。(式(1)中,n以平均值计表示5~20的数。)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及提供耐热性且耐热分解特性优异的固化物的环氧树脂混合物、环氧树脂组合物。此外,本专利技术涉及适合作为要求高功能的电气电子材料用途、特别是半导体的密封剂、薄膜基板材料的环氧树脂混合物、环氧树脂组合物和其固化物以及使用它们的半导体装置。
技术介绍
环氧树脂组合物由于操作性及其固化物的优异的电特性、耐热性、胶粘性、耐湿性(耐水性)等而广泛用于电气电子部件、结构用材料、胶粘剂、涂料等领域。然而近年来,在电气电子领域中,随着其发展,要求进一步提高包括树脂组合物的高纯度化在内的耐湿性、粘附性、介电特性、用于使填料(无机或有机填充剂)高度填充的低粘度化、用于缩短成形周期的反应性提升等各特性。此外,作为结构材料,在航空航天材料、休闲/运动器械用途等中要求轻量且机械物性优异的材料。尤其近年来,从节能的观点考虑,对功率器件的关注逐渐增大(非专利文献1)。以往,对于功率器件而言利用硅凝胶的密封为主流,但今后,从生产率、成本的方面以及其强度、可靠性的方面考虑,从今往后想要大幅推进向热固性的树脂的转变。此外,该功率器件的驱动温度有逐年上升的倾向,例如硅类的半导体的情况下,设想150℃以上的驱动温度而进行设计,要求对于大于150℃、至少160℃以上的非常高的温度的耐热性(非专利文献2)。现有技术文献非专利文献非专利文献1:“2008年,STRJ报告,半导体发展规划专门委员会,2008年度报告”(“2008年STRJ報告 半導体ロードマップ専門委員会 平成20年度報告”),第8章,p1-17,[online],2009年3月,JEITA(社团)电子信息技术产业协会半导体发展规划专门委员会,[2012年5月30日检索],网址<http://strj-jeita.elisasp.net/strj/nenjihoukoku-2008.cfm>非专利文献2:高仓信之等,松下电工技术报告车相关器件技术车载用高温工作IC(車関連デバイス技術車載用高温動作IC),第74期,日本,2001年5月31日,35-40页
技术实现思路
专利技术所要解决的问题耐热性高的环氧树脂通常为交联密度高的环氧树脂。而且,交联密度高的环氧树脂的吸水率高、脆、热分解特性差。另外,电特性有变差的倾向。高温驱动的半导体的情况下,不仅热分解特性重要而且电特性也重要,因此不优选使用交联密度高的环氧树脂。降低交联密度时,这些不利的特性得到改善,但耐热性降低、玻璃化转变温度(Tg)下降。驱动温度大于玻璃化转变温度的情况下,由于通常在大于Tg的温度下体积电阻率下降,因此电特性变差。想要改善上述特性的情况下,有时使用通过增大树脂自身的分子量来提高耐热性的方法,但粘度变得非常高,因此在半导体的密封中需要将半导体整体完全地覆盖时,产生空隙等未填充部,不适合作为半导体密封材料。即,本专利技术的目的在于提供具有适合半导体密封用的流动性且耐
热性、耐热分解特性优异的环氧树脂混合物、环氧树脂组合物、其固化物和使用它们的半导体装置。用于解决问题的手段本专利技术人等鉴于上述的实际情况,进行了深入研究,结果完成了本专利技术。即本专利技术涉及下述[1]~[8]。[1]一种环氧树脂混合物,其含有软化点(依据ASTM D 3104)为100~120℃的下述式(1)所示的环氧树脂、和下述式(2)所示的环氧化合物。(式(1)中,n以平均值计表示5~20的数。)[2]如[1]所述的环氧树脂混合物,其中,所述式(2)所示的环氧化合物占由凝胶渗透色谱法(检测器:RI)测定的环氧树脂混合物的谱图的总面积的10~25面积%。[3]如[1]或[2]所述的环氧树脂混合物,其通过将软化点(依据ASTM D 3104)为120~150℃的邻甲酚酚醛清漆树脂与4,4’-联苯二酚混合、并在碱性条件下与表卤醇反应而得到。[4]如[1]~[3]中任一项所述的环氧树脂混合物,其在150℃下的熔融粘度为0.11Pa·s以上且1.0Pa·s以下。[5]一种环氧树脂组合物,其含有[1]~[4]中任一项所述的环氧树脂混合物和固化剂。[6]一种环氧树脂组合物,其含有[1]~[4]中任一项所述的环氧树脂混合物和聚合催化剂。[7]一种固化物,其通过将[5]或[6]所述的环氧树脂组合物固化而得到。[8]一种半导体装置,其为用成形为粒状或片状的[5]或[6]所述的环氧树脂组合物覆盖半导体芯片并在175℃~250℃下进行成形而得到的半导体装置。专利技术的效果根据本专利技术,可以提供具有适合半导体密封用的流动性且耐热性、耐热分解特性优异的环氧树脂混合物、环氧树脂组合物和其固化物以及使用它们的半导体装置。本专利技术的环氧树脂组合物在半导体的密封、特别是功率器件用半导体元件的密封中极为有用。附图说明图1是示出实施例的评价结果的图表。具体实施方式本专利技术的环氧树脂混合物含有邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂和4,4’-二环氧丙氧基联苯。需要说明的是,以下,软化点如果没有特别说明则是依据ASTM D 3104的值。本专利技术的环氧树脂混合物以邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂作为主要成分。另一方面,在环氧树脂混合物中优选包含10~25面积%(由用凝胶渗透色谱法(检测器:RI)得到的谱图算出)的4,4’-二环氧丙氧基联苯,更优选为10~23面积%,特别优选为15~20面积%。4,4’-二环氧丙氧基联苯与邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂的优选的比例以GPC谱图的面积%比计为9:1~3:1(邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂:4,4’-二环氧丙氧基联苯),特别优选的比例为9:1~4:1。通过包含10面积%以上的4,4’-二环氧丙氧基联苯,由此有利于提高流动性,通过为25面积%以下,在耐热分解特性、耐水特性的保持的方面有效。本专利技术中,如上所述,以邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂作为主要成分的情况下,这样的邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂为下述式(1)所示的环氧树脂。(式(1)中,n以平均值计表示5~20的数。)本专利技术的环氧树脂混合物中的邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂的n以平均值计为5~20、优选为5~10。另外,这样的邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂在利用凝胶渗透色谱法(GPC)的测定中,数均分子量优选为100~10000,更优选为1000~5000。另外,本专利技术的环氧树脂混合物中的邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂的软化点为100~120℃,优选为100~115℃。为软化点小于100℃的树脂时,所得到的环氧树脂组合物的耐热性、耐热分解特性下降,在超过120℃的环氧树脂的情况下,即使形成与联苯二酚的环氧树脂的组合物,其熔融粘度也不能充分下降,在半导体密封用途等用途中在流动性方面存在问题,从而成为空隙的产生原因。作为本专利技术的环氧树脂混合物的形状,在进行了均质混合的情况下,优选具有带结晶性的固态树脂形状,软化点(依据ASTM D 3104)从操作性和固化时的成形性的问题考虑优选为98~120℃、更优选为98~110℃。通常的树脂在室温下操作时容易产生发粘,优选至少在比软化点低50℃的温度下使用。尤其关于电子材料,考虑到在东南亚的生产,因此设想室内超过40℃,因而通过使软化点大于98℃,不仅在室温下的操作变得非常简便,而且粉碎、混炼性优异。然而,软化点过高的情况下,不仅存在在混炼时不能完全熔融这样的问题,而且在想要使其熔融而过度施加温度时,在混炼时本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种环氧树脂混合物,其含有软化点(依据ASTM D 3104)为100~120℃的下述式(1)所示的环氧树脂、和下述式(2)所示的环氧化合物,式(1)中,n以平均值计表示5~20的数,

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 JP 2014-0218791.一种环氧树脂混合物,其含有软化点(依据ASTM D 3104)为100~120℃的下述式(1)所示的环氧树脂、和下述式(2)所示的环氧化合物,式(1)中,n以平均值计表示5~20的数,2.如权利要求1所述的环氧树脂混合物,其中,所述式(2)所示的环氧化合物占由凝胶渗透色谱法(检测器:RI)测定的环氧树脂混合物的谱图的总面积的10~25面积%。3.如权利要求1或2所述的环氧树脂混合物,其通过将软化点(依据ASTM D 3104)为120~150℃的邻甲酚酚醛清...

【专利技术属性】
技术研发人员:中西政隆松浦一贵长谷川笃彦
申请(专利权)人:日本化药株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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