用于囊封半导体封装的环氧树脂组合物以及使用其所囊封的半导体封装制造技术

本发明专利技术公开了一种用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物和使用其所囊封的半导体封装。环氧树脂组合物包括环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及着色剂，其中着色剂包括水合物。该环氧树脂组合物能够实现优良可标记性。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参照本申请要求2014年11月17日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0160319号韩国专利申请的优先权和权益，所述申请的整个公开内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及一种用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物和使用其所囊封的半导体封装。
技术介绍
为了保护半导体装置以免例如潮气、机械冲击等外部环境的影响，在商业上已使用环氧树脂组合物对半导体装置进行囊封。另外，对成型环氧树脂囊封材料进行表面打标，以便在半导体装置封装上记录信息，例如制造商、产品名称、制造商序号等。常规打标方法的一个实例包含用打标墨水(例如紫外线可固化墨水)对成型环氧树脂囊封材料表面进行打标的方法。然而，这种方法由于不可避免的固化和清洁工艺而耗时并且成本高。为了解决所述问题，已提出一种使用激光束对半导体封装的囊封材料表面进行打标的方法。有利的是，这种方法实现了快速加工、半永久性打标和低成本，并且由此在所属领域中得到愈来愈多的使用。就典型的激光打标而言，已研发出并且使用碳黑，碳黑是有效的着色剂。然而，当为了降低打标工艺的成本而减小激光功率时，标记对比度降低。另外，在图谱类型(map type)的分段成型衬底封装(例如细间距球栅阵列(fine pitch ball grid array，FBGA)、芯片板(board on chip，BOC)等)中，标记对比度也由于封装的挠曲特性而降低。由于所述问题无法简单地通过控制碳黑的数量和粒度(grain size)分布来克服，因此无法获得所要的对比度。举例
来说，当加入树脂组合物中的碳黑量不足时，组合物不能充分吸收在打标期间所产生的热能，由此导致标记不完全。相反，当碳黑使用过量时，树脂组合物的电绝缘作用降低并且遭受打标期间产生的烟尘增加，由此导致标记位点被污染并且使鉴别所标字符变得困难。因此，需要一种用于囊封半导体装置的树脂组合物，其具有优良的激光可标记性，由此增强标记清晰性。在相关
中，第2008-0069264号韩国专利公开案公开了一种用于囊封半导体装置的环氧树脂成型材料，所述材料含有环氧树脂、固化剂，以及通过将树脂与电阻率为1×105欧姆·厘米或高于1×105欧姆·厘米的着色剂预混合而获得的着色剂/树脂混合物。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种用于囊封半导体装置、能够实现优良可标记性的环氧树脂组合物，和使用其所囊封的半导体封装。本专利技术的一个方面涉及一种用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物。用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物包括环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及着色剂，其中着色剂包括水合物(hydrate)。水合物可由式1表示：(其中x是1或2，y在1至10范围内，并且M是金属元素)。在一个实施例中，金属元素可以包括碱金属、碱土金属、XIII族元素、XIV族元素、XI族元素、XII族元素、III族元素、IV族元素、V族元素、VI族元素、VII族元素、VIII族元素、IX族元素、X族元素以及锕系元素中的至少一者。在一个实施例中，水合物存在于环氧树脂组合物中的含量可以是0.05％重量％至15重量％。在一个实施例中，着色剂还可以包括碳黑。在一个实施例中，就固体含量来说，碳黑存在于组合物中的含量可以小于0.2重量％。在一个实施例中，就固体含量来说，碳黑存在于组合物中的含量可以是0.1重量％或小于0.1重量％。在一个实施例中，环氧树脂组合物可以包括2重量％到17重量％的环氧树脂、0.5重量％到13重量％的固化剂、70重量％到95重量％的无机填充剂以及0.05重量％到15重量％的着色剂。在一个实施例中，组合物还可以包括固化促进剂和偶联剂中的至少一者。本专利技术的另一方面涉及一种半导体封装。在一个实施例中，半导体封装可以使用如上文所述用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物囊封。半导体封装如使用钇铝石榴石(YAG)激光器打标机(波长：1060纳米，脉冲宽度：120微秒)在1.3焦耳/脉冲下进行激光打标之后使用激光扫描显微镜所测量，可以具有10微米到20微米的标记深度，并且如使用钇铝石榴石激光器打标机在0.3焦耳/脉冲下进行激光打标之后使用激光扫描显微镜所测量，具有5微米到10微米的标记深度。半导体封装如使用纤维激光器打标机(波长：1060纳米)在40瓦下进行激光打标之后使用激光扫描显微镜所测量，可以具有10微米到20微米的标记深度。附图说明图1为示出根据一实施例的半导体封装的横截面示意图。具体实施方式本文中，表述“具有优良的低深度可标记性”意指当标记深度小于20微米时，某一种组合物具有优良的可标记性。用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物包括环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及着色剂，其中着色剂包括水合物。环氧树脂环氧树脂不受特定限制，只要环氧树脂大体上用于囊封半导体装置。在一个实施例中，环氧树脂可以包括含有至少两个环氧基团的环氧化合物。所述环氧树脂的实例可以包括通过酚类(或烷基酚类)与羟基苯甲醛之缩合物
发生环氧化所得的环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、多官能环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A/双酚F/双酚AD之酚醛清漆型环氧树脂、双酚A/双酚F/双酚AD之缩水甘油基醚、双羟基联苯环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂等。具体来说，环氧树脂可以包括邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂及苯酚芳烷基型环氧树脂。举例来说，苯酚芳烷基型环氧树脂可以是含有如式2所示之联苯衍生物的苯酚芳烷基型环氧树脂，并且联苯型环氧树脂可以是式3所示的联苯型环氧树脂。[式2](其中n平均而言在1到7范围内。)[式3](其中每个R独立地是氢或C1到C4烷基，并且n平均而言在0到7范围内。)具体来说，R可以是甲基或乙基，更具体来说，可以是甲基。有利的是，式2所示的苯酚芳烷基型环氧树脂由于基于苯酚骨架的联苯结构而展现优良的潮气吸收性、韧性、抗氧化性以及抗裂性，并且具有低交联密度，并由此在高温下燃烧时能形成碳层(炭(char))，从而保持一定程度的阻燃性。另外，式3所示的联苯型环氧树脂能有利地增强树脂组合物的流动性和可靠性。这些环氧树脂可以单独使用或以其组合形式使用。另外，环氧树脂可以加成物形式使用，例如熔融母料(melt master batch)，其通过上述环氧树脂与其他添加剂(例如固化剂、固化促进剂、脱模剂、偶联剂以及应力缓解剂)
之预反应获得。具体来说，为了提高防潮性，可以使用含有少量氯离子、钠离子以及其他离子杂质的环氧树脂。环氧树脂存在于环氧树脂组合物中的含量可以是2重量％到17重量％，具体来说，3重量％到15重量％，更具体来说，3重量％到12重量％。在所述范围内，树脂组合物能展现优良的流动性和固化特性。固化剂固化剂可以是典型地用于囊封半导体装置的固化剂并且不受特定限制，只要固化剂含有至少两个反应性基团。固化剂实例可以包括苯酚芳烷基型酚醛树脂；苯酚酚醛清漆型酚醛树脂；新酚树脂型(Xylok type)酚醛树脂；甲酚酚醛清漆型酚醛树脂；萘酚型酚醛树脂；萜型(terpene type)酚醛树脂；多官能酚醛树脂；二环戊二烯酚醛树脂；由双酚A和甲阶酚醛树脂(resol)制备的酚醛清漆型酚醛树脂；三(羟苯基)甲烷；含有二羟基联苯的多价苯酚化合物；酸酐，例如顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征在于，所述环氧树脂组合物包括环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及着色剂，其中所述着色剂包括水合物。

【技术特征摘要】
2014.11.17 KR 10-2014-01603191.一种用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征在于，所述环氧树脂组合物包括环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及着色剂，其中所述着色剂包括水合物。2.根据权利要求1所述的用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征在于，所述水合物由式1表示：其中x是1或2，y在1至10范围内，并且M是金属元素。3.根据权利要求2所述的用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征在于，所述金属元素包括碱金属、碱土金属、XIII族元素、XIV族元素、XI族元素、XII族元素、III族元素、IV族元素、V族元素、VI族元素、VII族元素、VIII族元素、IX族元素、X族元素以及锕系元素中的至少一者。4.根据权利要求1所述的用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征在于，所述水合物存在于所述环氧树脂组合物中的含量是0.05重量％至15重量％。5.根据权利要求1所述的用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征在于，所述着色剂还包括碳黑。6.根据权利要求5所述的用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征在于，就固体含量来说，所述碳黑存在于所述环氧树脂组合物中含量小于0.2重量％。7.根据权利要求5所述的用于囊封半导体装置的环氧树脂组合物，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：严泰信，梁承龙，李殷祯，任首美，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR