用于包封半导体装置的环氧树脂组成物及使用其包封的半导体装置制造方法及图纸

一种用于包封半导体装置的环氧树脂组成物及一种使用其包封的半导体装置。所述环氧树脂组成物包含环氧树脂；固化剂；填料；及固化加速剂，其中所述填料包括金刚石纳米颗粒与氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者的混合物，且所述金刚石纳米颗粒可具有1纳米至100纳米的平均粒径(D50)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包封半导体装置的环氧树脂组成物及使用其包封的半导体装置
本专利技术涉及一种用于包封半导体装置的环氧树脂组成物及一种使用其包封的半导体装置。更具体而言，本专利技术涉及一种具有高热导率以确保良好的散热的用于包封半导体装置的环氧树脂组成物及一种使用其包封的半导体装置。
技术介绍
随着对应于集成电路的集成密度提高的芯片尺寸的增大，现有的表面安装封装已逐渐替换为薄型扁平封装，例如双列直插式封装(dualin-linepackage，DIP)、小轮廓封装(smalloutlinepackage，SOP)、小轮廓J形引线封装(smalloutlineJ-leadpackage，SOJ封装)、塑胶带引线芯片载体(plasticleadedchipcarrier，PLCC)，特别是方形扁平封装(quad-flatpackage，QFP)。当前，更多集成封装(例如球栅阵列(ballgridarray，BGA)、芯片级封装(chipsizepackage，CSP)、覆晶(flipchip，FC)、大规模集成电路(LargeScaleIntegratedcircuit，LSI)封装等)在此项技术中备受关注。当前集成电路(integratedcircuit，IC)不仅需要减小封装大小对芯片大小的比率，且亦需要高的输出，以提供更快的操作速度或更高的接面温度(junctiontemperature)。此类要求可进一步增大装置故障率。一般而言，尽管使用额外的散热材料、散热块(heat-slug)或散热器(heatspreader)来满足此类要求，然而需要额外的用于系统改变的成本。具有高散热能力的热增强型模制化合物(thermallyenhancedmoldcompound，TEMC)是满足此类要求的有用的替代物。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种具有高热导率以确保良好的散热的用于包封半导体装置的环氧树脂组成物。本专利技术的另一目的是提供一种使用如上所述用于包封半导体装置的环氧树脂组成物包封的半导体装置。技术方案根据本专利技术的一个实施例，一种用于包封半导体装置的环氧树脂组成物包含：环氧树脂；固化剂；填料；及固化加速剂，其中填料包括金刚石纳米颗粒与氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者的混合物，且金刚石纳米颗粒可具有1纳米(nm)至100纳米的平均粒径(D50)。在一个实施例中，在环氧树脂组成物中，可存在0.01重量％(wt％)至5重量％的量的金刚石纳米颗粒。在一个实施例中，氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者可具有较金刚石纳米颗粒大的平均粒径(D50)。在一个实施例中，氧化铝可具有1微米(μm)至10微米的平均粒径(D50)，硝酸铝可具有1微米至10微米的平均粒径(D50)，且硝酸硼可具有5微米至20微米的平均粒径(D50)。在一个实施例中，在环氧树脂组成物中，可存在50重量％至95重量％的量的氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者。在一个实施例中，环氧树脂组成物可包含0.5重量％至20重量％的环氧树脂、0.1重量％至13重量％的固化剂、70重量％至95重量％的填料以及0.01重量％至2重量％的固化加速剂。根据本专利技术的另一实施例，提供一种由如上所述的环氧树脂组成物包封的半导体装置。有利功效本专利技术提供了具有高热导率以确保良好的散热效果的用于包封半导体装置的环氧树脂组成物。本专利技术提供了一种使用上述用于包封半导体装置的环氧树脂组成物包封的半导体装置。具体实施方式以下将详细阐述本专利技术的实施例。本文中将省略可能不必要地使本专利技术的标的模糊不清的已知功能及构造的说明。此外，通过考量本专利技术的功能而对本文中所使用的用语进行定义，且所述用语可根据使用者或操作者的习惯或意图而变化。因此，应根据本文中所述的整体公开内容而对所述用语进行定义。用于包封半导体装置的环氧树脂组成物本专利技术的一个实施例是有关于一种用于包封半导体装置的环氧树脂组成物。为了将高热导率赋予用于包封半导体装置的环氧树脂组成物，需要相对大量的填料。然而，使用大量填料会增加环氧树脂组成物的粘性同时降低其可流动性，因而造成封装的可模制性问题。另外，由于包含于环氧模制产品中的树脂具有为0.2W/m·K的低热导率，因此包含所述树脂的混合物很难具有为6W/m·K或大于6W/m·K的高热导率。通过开发能够显著增大热导率以确保高的散热并具有良好的可流动性以减少热膨胀及水分吸收的用于包封半导体装置的环氧树脂组成物的各种研究，本专利技术的专利技术人发现了可使用平均粒径(D50)为1纳米至100纳米的金刚石纳米颗粒与氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者的混合物作为填料来达成以上目的，并且完成了本专利技术。根据本专利技术的环氧树脂组成物包含环氧树脂、固化剂、填料及固化加速剂，其中所述填料包括金刚石纳米颗粒与氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者的混合物，且所述金刚石纳米颗粒可具有1纳米至100纳米的平均粒径(D50)。本文中，“平均粒径(D50)”意指以颗粒的直径计在以重量单位分布的颗粒中50重量％的颗粒的粒径，且可通过熟习此项技术者已知的典型方法来测量。环氧树脂组成物可具有6W/m·K或大于6W/m·K、较佳地6W/m·K至20W/m·K的热导率。接下来，将详细地阐述根据本专利技术的环氧树脂组成物的组分。环氧树脂根据本专利技术，环氧树脂可选自用于包封半导体装置的任何环氧树脂，而不限于特定环氧树脂。具体而言，环氧树脂可为具有二或更多个环氧基的环氧化合物。环氧树脂的实例可包括通过对酚或烷基酚与羟基苯甲醛的缩合物进行环氧化而获得的环氧树脂、酚芳烷基型环氧树脂、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的酚醛清漆型环氧树脂、双酚A/双酚F/双酚AD的缩水甘油醚、双羟基联苯环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、联苯型环氧树脂等。更具体而言，环氧树脂可包括联苯型环氧树脂、酚芳烷基型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂及多官能环氧树脂中的至少一者。较佳地，环氧树脂包括联苯型环氧树脂及酚芳烷基型环氧树脂中的至少一者。具体而言，联苯型环氧树脂可由式1表示，但并非仅限于此。<式1>(其中在上式1中，R为具有1至4个碳原子的烷基，且平均而言，n为0至7的整数)。虑及环氧树脂组成物的可固化性，环氧树脂可具有100克/当量(g/eq)至500克/当量的环氧当量重量。在此范围内，环氧树脂可提高环氧树脂组成物的固化程度。环氧树脂可单独使用或以其混合物形式使用。可使用通过使环氧树脂与其他组分(例如固化剂、固化加速剂、脱模剂、偶合剂、应力消除剂等)预反应而获得的加成物，例如熔融母料(meltmasterbadge)。在一个实施例中，在用于包封半导体装置的环氧树脂组成物中，可存在0.5重量％至20重量％、具体而言3重量％至15重量％的量的环氧树脂。在此范围内，环氧树脂组成物不会遭遇可固化性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧树脂组成物，用于包封半导体装置，包含：/n环氧树脂；固化剂；填料；及固化加速剂，/n其中所述填料包括金刚石纳米颗粒与氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者的混合物，/n所述金刚石纳米颗粒具有1纳米至100纳米的平均粒径(D50)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171212 KR 10-2017-01707941.一种环氧树脂组成物，用于包封半导体装置，包含：
环氧树脂；固化剂；填料；及固化加速剂，
其中所述填料包括金刚石纳米颗粒与氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的至少一者的混合物，
所述金刚石纳米颗粒具有1纳米至100纳米的平均粒径(D50)。


2.根据权利要求1所述的环氧树脂组成物，其中在所述环氧树脂组成物中存在0.01重量％至5重量％的量的所述金刚石纳米颗粒。


3.根据权利要求1所述的环氧树脂组成物，其中氧化铝、硝酸铝及硝酸硼中的所述至少一者具有较所述金刚石纳米颗粒大的平均粒径(D50)。


4.根据权利要求3所述的环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵庆彻，朴容叶，金贞和，尹祉儿，金相均，李东桓，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR