半导体密封用树脂组合物、半导体装置和结构体制造方法及图纸

本发明专利技术的半导体密封用树脂组合物含有(A)环氧树脂、(B)固化剂和(C)无机填充材料，上述(C)无机填充材料包含方英石，对该半导体密封用树脂组合物以175℃、3分钟进行热处理后，以175℃、4小时进行热处理而获得的固化物在玻璃化转变温度以上时的线膨胀系数α

Resin composition for semiconductor sealing, semiconductor device and structure

The semiconductor sealing resin composition containing (A) epoxy resin, curing agent (B) and (C) inorganic filler material, the inorganic filler (C) contains cristobalite, the semiconductor sealing resin composition for heat treatment to 175 degrees, 3 minutes, 4 hours to 175 degrees heat treatment curing material obtained in the glass transition temperature above the line expansion coefficient

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体密封用树脂组合物、半导体装置和结构体
本专利技术涉及一种半导体密封用树脂组合物、半导体装置和结构体。
技术介绍
半导体装置例如通过使用密封用树脂组合物将搭载在基板上的半导体元件密封成型而形成。作为关于密封这种半导体装置的树脂组合物的技术，已知使密封用树脂组合物中包含方英石的技术(参考专利文献1、2)。即，专利文献1中，为了赋予作为固化后的密封树脂的导热性和低吸水性的目的，并且，专利文献2中，为了赋予作为固化后的密封树脂的耐痕迹性或耐湿特性的目的，在树脂组合物中配合方英石。专利文献1、2中，作为将方英石应用于密封用树脂组合物的理由，可以如下考虑。即，方英石因其特异的结晶结构，尤其在加热时发挥显著的膨胀特性。因此，可以认为在热固化时，该方英石显著地膨胀，使固化物具有刚性，可以实现上述特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-302506号公报专利文献2：日本特开2013-112710号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，本专利技术的专利技术人深入研究，其结果得知以下情况。即，近年来，半导体装置的薄型化的要求逐渐提高，但在对这种薄型的半导体装置应用如上述专利文献1、2所记载的包含方英石的密封用树脂组合物时，有密封树脂过度带有刚性而加热时的线膨胀系数变低的倾向。结果得知，产生与基板的热膨胀系数的差，作为半导体装置整体有可能产生翘曲。因此，本专利技术的课题在于提供一种半导体密封用树脂组合物，其即便包含方英石，也可以抑制作为所获得的半导体装置的翘曲。用于解决课题的方法根据本专利技术，提供一种半导体密封用树脂组合物，其含有(A)环氧树脂、(B)固化剂和(C)无机填充材料，其中，上述(C)无机填充材料包含方英石，以175℃、3分钟对上述半导体密封用树脂组合物进行热处理后，以175℃、4小时进行热处理而获得的固化物在玻璃化转变温度以上时的线膨胀系数α2为70ppm/K以上200ppm/K以下，上述固化物的玻璃化转变温度为100℃以上260℃以下。并且，根据本专利技术，提供一种半导体装置，其具备：基材；半导体元件，其搭载于上述基材的一表面上；和密封树脂，其由上述半导体密封用树脂组合物的固化物构成且将上述半导体元件和上述基材中的上述一表面密封。并且，根据本专利技术，提供一种结构体，其具备：基材；多个半导体元件，其搭载在上述基材的一表面上；和密封树脂，其由上述半导体密封用树脂组合物的固化物构成且将上述半导体元件和上述基材中的上述一表面密封。专利技术效果根据本专利技术的半导体密封用树脂组合物，能够抑制作为所获得的半导体装置的翘曲。附图说明上述目的及其他目的、特征和优点通过以下所述的优选的实施方式、及其所附带的以下附图而变得进一步明确。图1为表示半导体装置的一例的剖视图。图2为表示结构体的一例的剖视图。具体实施方式以下，使用适当附图对实施方式进行说明。另外，所有附图中，对相同构成要件附加相同符号，并适当省略说明。[半导体密封用树脂组合物]首先，对半导体密封用树脂组合物进行说明。本实施方式的半导体密封用树脂组合物用于形成将搭载在基材上的半导体元件密封的密封树脂。使用半导体密封用树脂组合物的密封成型并无特别限定，例如可以通过转移成型法或压缩成型法而进行。基材是例如内插板(interposer)等有机基板。并且，半导体元件通过引线接合或倒装芯片连接等与基材电连接。作为通过使用半导体密封用树脂组合物的密封成型将半导体元件密封而获得的半导体装置，并无特别限定，例如可以列举：QFP(QuadFlatPackage：四方扁平封装)、SOP(SmallOutlinePackage：小外形封装)、BGA(BallGridArray：球栅阵列)、CSP(ChipSizePackage：芯片规模封装)、QFN(QuadFlatNon-leadedPackage：方形扁平无引脚封装)、SON(SmallOutlineNon-leadedPackage：超小型无引脚封装)、LF-BGA(LeadFlameBGA：引线框架BGA)。并且，关于BGA或CSP，也可以为半导体元件的上表面从密封树脂露出的暴露(exposed)型的封装。并且，本实施方式所涉及的半导体密封用树脂组合物也与通过近年来大量应用于它们的封装的成型的MAP(MoldArrayPackage：模塑阵列封装)成型而形成的结构体有关。此时，通过使用半导体密封用树脂组合物将搭载在基材上的多个半导体元件一并密封，而获得上述结构体。另外，抑制本实施方式中半导体装置的翘曲的效果，在BGA或CSP中，在密封树脂厚度薄于基板厚度的类型的BGA或CSP、半导体元件的上表面从密封树脂露出的暴露型的BGA或CSP等的抑制密封树脂因基板的膨胀收缩而导致变形的力未充分达到的封装中，也尤其显著。本实施方式的半导体密封用树脂组合物例如可以用作模具底部填充(moldunderfill)材料。模具底部填充材料为一并进行配置在基板上的半导体元件的密封和基板与半导体元件之间的间隙的填充的材料。由此，能够实现减少制造半导体装置的工时。并且，本实施方式所涉及的半导体密封用树脂组合物也可以填充在基板与半导体元件之间，故也可以更有效地抑制半导体装置的翘曲。本实施方式中，作为使用半导体密封用树脂组合物所形成的半导体装置的一例，可以列举在有机基板的一表面上搭载半导体元件的半导体封装。此时，有机基板中的上述一表面和半导体元件被半导体密封用树脂组合物密封。即，成为单面密封型的封装。并且，在有机基板的与上述一表面相反的另一表面，例如形成多个焊球作为外部连接端子。另外，这种半导体封装中，半导体元件的上表面可以由密封树脂密封，也可以从密封树脂露出。这种半导体封装中，例如将密封树脂的厚度优选设为0.4mm以下，更优选设为0.3mm以下。由此，能够实现半导体封装的薄型化。并且，即便为这种薄型的半导体封装，通过使用本实施方式所涉及的半导体密封用树脂组合物，也可以抑制封装翘曲的产生。在此，密封树脂的厚度是指有机基板的上述一表面的法线方向上将上述一表面作为基准的密封树脂的厚度。并且，本实施方式中，例如可以将密封树脂的厚度设为有机基板的厚度以下。由此，可以更有效地薄型化半导体封装。本实施方式的半导体密封用树脂组合物例如为粉粒体或锭(Tablet)状。由此，可以使用转移成型法或压缩成型法等进行密封成型。半导体密封用树脂组合物为粉粒体是指为粉末状或颗粒状的任一种的情况。并且，半导体密封用树脂组合物为锭状是指使半导体密封用树脂组合物的粉碎物成型为锭形状的情况。在此，半导体密封用树脂组合物可以设为例如经B阶段的锭状。本实施方式的半导体密封用树脂组合物具备以下特性。即，将本实施方式的半导体密封用树脂组合物以175℃、3分钟进行热处理后，以175℃、4小时进行热处理而获得的固化物在玻璃化转变温度以上时的线膨胀系数α2为70ppm/K以上200ppm/K以下。如上所述，近来尤其关于薄型的半导体装置，对抑制翘曲产生的要求逐渐提高。并且，从扩大半导体装置的应用范围的观点考虑，抑制加热时的翘曲的要求也高。对这种要求，本专利技术的专利技术人深入研究的结果发现：关于半导体密封用树脂组合物的固化物，通过将上述线膨胀系数α2调整为上述特定的范围，能够缓和与搭载半导体元件的基板的热膨胀系数的差，抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体密封用树脂组合物，其特征在于：含有(A)环氧树脂、(B)固化剂和(C)无机填充材料，其中，所述(C)无机填充材料包含方英石，对该半导体密封用树脂组合物以175℃、3分钟进行热处理后，以175℃、4小时进行热处理而获得的固化物在玻璃化转变温度以上时的线膨胀系数α

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.24 JP 2014-1939421.一种半导体密封用树脂组合物，其特征在于：含有(A)环氧树脂、(B)固化剂和(C)无机填充材料，其中，所述(C)无机填充材料包含方英石，对该半导体密封用树脂组合物以175℃、3分钟进行热处理后，以175℃、4小时进行热处理而获得的固化物在玻璃化转变温度以上时的线膨胀系数α2为70ppm/K以上200ppm/K以下，所述固化物的玻璃化转变温度为100℃以上260℃以下。2.如权利要求1所述的半导体密封用树脂组合物，其特征在于：所述(C)无机填充材料相对于树脂组合物整体的含有比率为30重量％以上85重量％以下。3.如权利要求1或2所述的半导体密封用树脂组合物，其特征在于：所述固化物在260℃时的弯曲弹性模量E(260)为100MPa以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的半导体密封用树脂组合物，其特征在于：所述方英石的平均粒径为20μm以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的半导体密封用树脂组合物，其特征在于：所述(C)无机填充材料还包含二氧化硅。6.如权利要求5所述的半导体密封用树脂组合物，其特征在于：所述二氧化硅并用两种以上不同平均粒径的球状二氧化硅。7.如权利要求5或6所述的半导体密封用树脂组合物，其特征在于：所述二氧化硅包含平均粒径1μm以下的微粉二氧化硅。8.如权利要求1～7中任一项所述的半导体密封用树脂组合物，其特征在于：该半导体密封用树脂组合物还包含(D)固化促进剂，所述(D)固化促进剂为选自下述通式(6)～(9)所表示的化合物中的一种以上，所述通式(6)中，P表示磷原子；R4、R5、R6和R7表示芳香族基团或烷基；A表示在芳香环上具有至少一个选自羟基、羧基、硫醇基中的任一官能团的芳香族有机酸的阴离子；AH表示在芳香环上具有至少一个选自羟基、羧基、硫醇基中的任一官能团的芳香族有机酸；x、y为1～3的数，z为0～3的数，且x＝y；所述通式(7)中，P表...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中祐介，嶽出和彦，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP