半导体封装用热固性树脂组合物和半导体装置制造方法及图纸

技术编号:23393254 阅读:31 留言:0更新日期:2020-02-22 07:14
本发明专利技术提供一种可得到成型性优异、即使在高温条件下也为低弹性模量且不降低玻璃化转变温度、并且耐回流性和耐热性良好的固化物的树脂组合物和用该固化物封装的半导体装置。所述半导体封装用热固性树脂组合物包含下述的(A)成分、(B)成分、(C)成分以及(D)成分,其中,(A)成分为在25℃下为固体的环氧树脂;(B)成分为有机聚硅氧烷,其在一个分子中具有至少一个环状酰亚胺基和至少一个硅氧烷键;(C)成分为无机填充材料;(D)成分为阴离子类固化促进剂。

Thermosetting resin composition and semiconductor device for semiconductor packaging

【技术实现步骤摘要】
半导体封装用热固性树脂组合物和半导体装置
本专利技术涉及半导体封装用热固性树脂组合物以及使用该组合物的半导体装置。
技术介绍
作为电子设备中使用的电子部件,有将半导体元件用树脂进行密封而得到的半导体封装。以往,该半导体封装一般通过平板状的环氧树脂组合物的传递模塑法而制造。而且,近年来,随着电子设备的小型化、轻量化,呈现着要求电子部件向配线基板的高密度封装的趋势,即使在半导体封装中也被推进着小型化、薄型化以及轻量化。因此,对半导体封装材料的要求也越愈加严格。特别是在被表面封装的半导体装置中,由于在半导体装置的回流焊接时处于高温下,在半导体元件、引线框与为封装树脂的环氧树脂组合物的固化物的界面产生剥离,如果在半导体装置中产生裂纹,则会发生加大损害半导体装置可靠性的不良情况。针对这些问题,人们探讨着通过使密封树脂低弹性化,在回流焊接时降低在半导体元件、引线框与环氧树脂组合物的固化物的界面所产生的应力,或通过减少由封装树脂低吸水化而排出的水分来抑制界面剥离的方法。在专利文献1中公开了含有联苯型环氧树脂的环氧树脂和作为固化剂而含有酚醛树脂的树脂组合物。但是,这样的材料交联密度低,难以得到高玻璃化转变温度(Tg),进而大多缺乏长期耐热性等的耐热性。另一方面,环氧树脂组合物、特别是非联苯型的环氧树脂和含有酚醛固化剂的环氧树脂组合物,通过提高交联密度,成为高Tg的固化物。但如果交联密度过高,则通常固化物为刚性的结构体,存在高弹性模量化的倾向,而且大量形成羟基,进而吸水率增高。这样,在环氧树脂组合物中,难以兼顾多种特性。为了解决这些问题,人们对环氧树脂和马来酰亚胺化合物的并用系统进行了探讨。在专利文献2和专利文献3中,通过将环氧树脂和刚性马来酰亚胺化合物进行组合,虽实现了高Tg、高耐湿性,但该组合物在高温时存在着为高弹性模量、且耐回流性差的问题。另一方面,在专利文献4中,虽通过将环氧树脂和在主链具有脂肪族烃基的双马来酰亚胺化合物进行组合,进而实现了高耐回流性,但是,存在着在长期试验中、主链的脂肪族烃基分解显著的问题。而且,实际上,根据环氧树脂的种类,环氧树脂与马来酰亚胺化合物容易分离,适用范围的幅度窄,尚需进一步改善。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平7-216054号公报专利文献2:日本特开2003-138103号公报专利文献3:日本特开2006-299246号公报专利文献4:日本特开2018-24747号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题因此,本专利技术的目的在于,提供一种可得到成型性优异、即使在高温条件下也为低弹性模量且不降低玻璃化转变温度、并且耐回流性和耐热性良好的固化物的树脂组合物和用该固化物封装的半导体装置。解决问题的方法为解决上述问题,本专利技术人们反复进行了深入研究的结果发现,下述热固性树脂组合物能够达到上述目的,进而完成了本专利技术。即,本专利技术为提供下述半导体用热固性树脂组合物、所述组合物的固化物以及用所述固化物封装的半导体装置的专利技术。<1>一种半导体封装用热固性树脂组合物,其包含下述(A)成分、(B)成分、(C)成分以及(D)成分,其中,(A)成分为在25℃下为固体的环氧树脂;(B)成分为有机聚硅氧烷,其在一个分子中具有至少一个环状酰亚胺基和至少一个硅氧烷键;(C)成分为无机填充材料;(D)成分为阴离子类固化促进剂。<2>根据<1>所述的半导体封装用热固性树脂组合物,其中,所述(B)成分为选自下述(B-1)和(B-2)中的至少一种,(B-1)以下述平均组成式(1)表示的具有环状酰亚胺基的有机聚硅氧烷在平均组成式(1)中,R1独立地为碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基、或以下述通式(2)或通式(3)表示的基团,且R1中的至少一个为以下述通式(2)或通式(3)表示的基团,a为2以上的整数,b为0以上的整数,c为0以上的整数,d为0以上的整数,且2≤a+b+c+d≤1000,在通式(2)以及通式(3)中,R2~R7独立地为氢原子或碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基,R3和R4任选键合形成环,R6和R7任选键合形成环,m和n分别为0~3的整数,X和Y分别为任选夹杂有杂原子的碳原子数1~10的非取代或取代的二价烃基,虚线表示与平均组成式(1)中的硅原子键合的部位;(B-2)以下述平均组成式(1’)表示的具有环状酰亚胺基的有机聚硅氧烷在平均组成式(1’)中,R11独立地为碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基、或以下述通式(2)、通式(3)或通式(4)表示的基团,且R11中的至少一个为以下述通式(2)、通式(3)或通式(4)表示的基团,2个R11任选键合形成以下述通式(4)表示的结构,a’为2以上的整数,b’为0以上的整数,c’为0以上的整数,d’为0以上的整数,且2≤a’+b’+c’+d’≤1000,在通式(2)、通式(3)中,R2~R7独立地为氢原子或碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基,R3和R4任选键合形成环,R6和R7任选键合形成环,m和n分别为0~3的整数,X和Y分别为任选夹杂有杂原子的碳原子数1~10的非取代或取代的二价烃基,虚线表示与平均组成式(1’)中的硅原子键合的部位,在通式(4)中,A表示含有芳香族环或脂肪族环的四价有机基团,Z为任选夹杂有杂基的碳原子数1~10的非取代或取代的二价烃基。<3>根据<2>所述的半导体封装用热固性树脂组合物,其特征在于,在所述(B)成分的通式(4)中,A以下述的结构中的任一种表示,其中,所述结构式中的未与取代基键合的键为与在所述通式(4)中形成环状酰亚胺结构的羰基碳键合的键。<4>根据<2>或<3>所述的半导体封装用热固性树脂组合物,其特征在于,所述(B-1)成分的平均组成式(1)中的R1与所述(B-2)成分的平均组成式(1’)中的R11中的至少一个为以下述通式(3’)表示的具有马来酰亚胺结构的有机基团,在通式(3’)中,R6和R7分别为氢原子或碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基,R6和R7任选键合形成环,Y为任选夹杂有杂原子的碳原子数1~10的非取代或取代的二价烃基,虚线表示与平均组成式(1)或平均组成式(1’)中的硅原子键合的部位。<5>根据<1>~<4>中任一项所述的半导体封装用热固性树脂组合物,其进一步含有固化剂作为(E)成分。<6>根据<5>所述的半导体封装用热固性树脂组合物,其特征在于,所述(E)成分的固化剂为酚醛固化剂和/或苯并嗪固化剂。<7>一种半导体装置,其用<1>~<6>中任一项所述的半导体封装用热固性树脂组合物的固化物封装。专利技术的效果本专利技术的热固性树脂组合物的成型性优异,其固化物即使在高温条件下也为低弹性模量,且不降低玻璃化转变温度,并且耐回流性和耐热性良好。因此,本专利技术的热固本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体封装用热固性树脂组合物,其包含下述(A)成分、(B)成分、(C)成分以及(D)成分,其中,/n(A)成分为在25℃下为固体的环氧树脂;/n(B)成分为有机聚硅氧烷,其在一个分子中具有至少一个环状酰亚胺基和至少一个硅氧烷键;/n(C)成分为无机填充材料;/n(D)成分为阴离子类固化促进剂。/n

【技术特征摘要】
20180810 JP 2018-1510091.一种半导体封装用热固性树脂组合物,其包含下述(A)成分、(B)成分、(C)成分以及(D)成分,其中,
(A)成分为在25℃下为固体的环氧树脂;
(B)成分为有机聚硅氧烷,其在一个分子中具有至少一个环状酰亚胺基和至少一个硅氧烷键;
(C)成分为无机填充材料;
(D)成分为阴离子类固化促进剂。


2.根据权利要求1所述的半导体封装用热固性树脂组合物,其中,所述(B)成分为选自下述(B-1)和(B-2)中的至少一种,
(B-1)以下述平均组成式(1)表示的具有环状酰亚胺基的有机聚硅氧烷



在平均组成式(1)中,R1独立地为碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基、或以下述通式(2)或通式(3)表示的基团,且R1中的至少一个为以下述通式(2)或通式(3)表示的基团,a为2以上的整数,b为0以上的整数,c为0以上的整数,d为0以上的整数,且2≤a+b+c+d≤1000,



在通式(2)以及通式(3)中,R2~R7独立地为氢原子或碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基,R3和R4任选键合形成环,R6和R7任选键合形成环,m和n分别为0~3的整数,X和Y分别为任选夹杂有杂原子的碳原子数为1~10的非取代或取代的二价烃基,虚线表示与平均组成式(1)中的硅原子键合的部位;
(B-2)以下述平均组成式(1’)表示的具有环状酰亚胺基的有机聚硅氧烷



在平均组成式(1’)中,R11独立地为碳原子数1~10的非取代或取代的一价烃基、或以下述通式(2)、通式(3)或通式(4)表示的基团,且R11中的至少一个为以下述通式(2)、通式(3)或通式(4)表示的基团,2个R11任选键合形成以下述通式(4)表示的结构,a’为2以上的整数,b’为0以上的整数,c’为0以上的整数,d’为0以上的整数,且2≤a’+b’+c’+d’≤1000,



在通式(2)以及通式(3)中,R2~R7独立地为氢原子或碳原子数1~10...

【专利技术属性】
技术研发人员:堤吉弘串原直行工藤雄贵川村训史浜本佳英
申请(专利权)人:信越化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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