用于密封半导体设备的热塑性树脂组合物及使用其密封的半导体设备制造技术

本发明专利技术涉及用于密封半导体设备的热塑性树脂组合物，该组合物包含马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物、化学式4的化合物和无机填料，以及涉及使用该热塑性树脂组合物密封的半导体设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于密封半导体设备的热塑性树脂组合物及使用其密封的半导体设备
本专利技术涉及用于封装半导体设备的热固性树脂组合物和使用该热固性树脂组合物封装的半导体设备。更具体地，本专利技术涉及用于封装半导体设备的热固性树脂组合物，其在固化度、流动性和储存稳定性方面具有良好的性能，以及使用该热固性树脂组合物封装的半导体设备。
技术介绍
近年来，已经研究了将用于功率设备的封装的芯片规格从Si芯片转换为SiC芯片。由于使用SiC芯片的用于功率设备的半导体设备可以在200℃或更高的高温条件下稳定地工作，因此用于封装半导体设备的材料也需要在200℃或更高的温度下具有较高的耐热性。尽管通常将主要由环氧树脂和苯酚固化剂组成的树脂组合物用作半导体设备的典型封装材料，但是该典型封装材料的玻璃化转变温度高达约230℃，并且不能满足当前用于功率设备的封装的耐热性。为了满足用于功率设备的封装的耐热性，已经积极地进行马来酰亚胺化合物和苯并噁嗪化合物的组合或马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物和环氧树脂的组合的研究和商业化。用于封装半导体设备的热固性树脂组合物的固化产物具有多种优点，例如高玻璃化转变温度、高耐热性、良好的电气和阻燃性能、低热分解，低固化收缩率和低热膨胀系数。然而，由于热固性树脂组合物的反应性比环氧树脂和苯酚固化剂的组合慢得多，因此需要热固性树脂组合物即使在短的固化时间内也能充分固化以确保用于半导体设备的封装材料的快速固化特性。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种用于封装半导体设备的热固性树脂组合物，其在固化度、流动性和储存稳定性方面具有良好的性能。本专利技术的另一个目的是提供一种使用上述热固性树脂组合物封装的半导体设备。技术方案根据本专利技术的一个方面，一种用于封装半导体设备的热固性树脂组合物包括：马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物、由式4表示的化合物和无机填料。<式4>(其中R4、R5、R6、R7、W、Z、l、m和n与在详细描述中定义的相同)。根据本专利技术的另一方面，提供了一种使用根据本专利技术的用于封装半导体设备的热固性树脂组合物封装的半导体设备。有益效果本专利技术提供了用于封装半导体设备的热固性树脂组合物，其在固化度、流动性和储存稳定性方面具有良好的性能。本专利技术提供了一种使用上述热固性树脂组合物封装的半导体设备。最佳模式在传递成型方法中，期望用于封装半导体设备的热固性树脂组合物的模具固化时间为100秒或更短。在这种情况下，热固性树脂组合物具有良好的固化特性，并且特别地，通过模制热固性树脂组合物可以容易地获得热固性树脂组合物的固化产物。因此，为了满足这些特性，期望将固化催化剂添加到马来酰亚胺化合物和苯并噁嗪化合物的组合中或添加到马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物和环氧树脂的组合中。例如，固化催化剂可以包含选自咪唑基催化剂、磷基催化剂、硼基催化剂、路易斯酸和酸催化剂中的至少一种。在此，由于热固性树脂组合物具有反应速度非常低的问题，因此目前使用促进快速反应的咪唑基催化剂作为用作用于半导体设备的封装材料的热固性树脂组合物。然而，使用促进快速反应的咪唑基催化剂时在置于室温下时可能导致热固性树脂组合物的储存稳定性和韧性变差。本专利技术的专利技术人证实，包含马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物、无机填料和由式4表示的化合物的热固性树脂组合物在固化度、流动性和储存稳定性方面具有良好的性能，从而完成了本专利技术。接下来，将详细描述根据本专利技术的用于封装半导体设备的热固性树脂组合物的组分。马来酰亚胺化合物马来酰亚胺化合物优选在其中包含至少两个马来酰亚胺基团。在一个实施方案中，马来酰亚胺化合物可包括由式1表示的马来酰亚胺化合物：<式1>(在式1中，n1是0至10的整数；X1各自独立地为C1至C10亚烷基、由式A表示的基团、-SO2-、-CO-、氧原子或单键，<式A>(在式A中，Y是具有芳族环的C6至C30烃基，且n2为0或更大的整数)；R1各自独立地为C1至C6烃基；a各自独立地为0至4的整数，并且b各自独立地为0至3的整数。)X1是C1至C10亚烷基，优选为C1至C7亚烷基，更优选为C1至C3亚烷基，例如直链或支链亚烷基，但不限于此。直链亚烷基的实例可包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等。支链亚烷基的实例可以包括烷基亚甲基，例如-C(CH3)2-(亚异丙基)、-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、和-C(CH2CH3)2-；烷基亚乙基、例如-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、和-C(CH2CH3)2-CH2-等。R1各自独立地为C1至C6脂族烃基、C1或C2脂族烃基，特别是甲基，优选为乙基。a各自独立地为0至4的整数、0至2的整数、更优选为0。另外，b各自独立地为0至3、0或1的整数，更优选为0。n1为0至10的整数、0至6的整数、0至4的整数，特别优选为0至3的整数。更优选地，在由式1表示的马来酰亚胺化合物中，n1为1或更大的整数。在式A中，Y为具有芳族环的C6至C30烃基，且n2为0或更大的整数。具有芳族环的C6至C30烃基可以由芳族环组成，或者除了芳族环之外还可以包含烃基。Y可以包含单个芳族环或至少两个芳族环。当Y包含至少两个芳族环时，这些芳族环可以彼此相同或不同。此外，芳族环可以具有单环结构和多环结构之一。具体地，具有芳族环的C6至C30烃基可以是通过从具有芳族特性的化合物的核中去除两个氢原子而获得的二价基团，例如苯、联苯、萘、蒽、芴、菲、引达省、三联苯、苊烯、亚苯基等。另外，这些芳族烃基可以具有取代基。在本文，具有取代基的芳族烃基是指其中构成芳族烃基的部分或全部氢原子被取代基取代的芳族烃基。取代基可包括例如，烷基。烷基可以是链状的烷基。烷基可具有1至10个碳原子，或1至6个碳原子，特别优选为1至4个碳原子。具体地，烷基可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、仲丁基等。n2是0至10的整数、0至6的整数或0至4的整数，特别优选为0至3的整数。Y可以具有通过从苯或萘去除两个氢原子而获得的基团，并且由式A表示的基团可以是由式A1或式A2表示的基团。<式A1><式A2>(在式A1和式A2中，R4各自独立地为C1至C6烃基，且e各自独立地为0至4的整数)。在一个实施方案中，优选地，在式1的马来酰亚胺化合物中，X1为C1至C3直链或支链亚烷基、R1为C1或C2烃基、a为0至2的整数，b为0或1，并且n1为0至4的整数。式1的马来酰亚胺化合物可以包括由式1-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于封装半导体设备的热固性树脂组合物，其包含：马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物、式4的化合物和无机填料，/n<式4>/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171229 KR 10-2017-01848851.一种用于封装半导体设备的热固性树脂组合物，其包含：马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物、式4的化合物和无机填料，
<式4>



(在式4中R4、R5、R6和R7各自独立地为取代的或未取代的C1至C30脂族烃基、取代的或未取代的C6至C30芳族烃基、含有杂原子的取代的或未取代的C1至C30脂族烃基、或含有杂原子的取代的或未取代的C1至C30芳族烃基；
W和Z各自独立地为取代的或未取代的C1至C30脂族烃基、取代的或未取代的C6至C30芳族烃基、含有杂原子的取代的或未取代的C1至C30脂族烃基、或含有杂原子的取代的或未取代的C1至C30芳族烃基；
l为0至4的整数；
m为1至6的整数；且
n为1至5的整数)。


2.根据权利要求1所述的热固性树脂组合物，其中在所述热固性树脂组合物中，所述式4的组合物以约0.01wt％至约5wt％的量存在。


3.根据权利要求1所述的热固性树脂组合物，其中所述式4的组合物包含由式4-1至4-6表示的化合物中的至少一种：
<式4-1>



<式4-2>



<式4-3>



<式4-4>



<式4-5>



<式4-6>





4.根据权利要求1所述的热固性树脂组合物，其中所述马来酰亚胺化合物包含由式1表示的马来酰亚胺化合物，
<式1>



(在式1中，n1为0至10的整数；
X1各自独立地为C1至C10亚烷基、由式A表示的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩承，金民兼，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR