本发明专利技术提供一种用于封装半导体的环氧树脂组合物，该组合物具有优异的流动性和成形性，而没有损失抗裂性和阻燃性。该树脂组合物包括具有所述结构的环氧树脂（Ａ）、具有所述结构的酚醛树脂（Ｂ）、无机填充剂（Ｃ）、硬化促进剂（Ｄ）、硅烷偶联剂（Ｅ）和其中羟基与构成芳香环的两个或多个相邻碳原子相连的化合物（Ｆ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于封装半导体芯片的树脂组合物及使用该树脂组合物的半导体装置。
技术介绍
近年来，由于环氧树脂组合物在生产性、成本和可靠性之间能很好地得到平衡，因而被广泛用于封装半导体芯片。随着半导体装置的大小和厚度不断减小，要求用于封装的环氧树脂组合物粘度降低，强度增加。而且，从环境的角度而言，也日益需要不含如溴化合物和锑氧化物的阻燃剂的具有阻燃性的装置。鉴于这种情况，近来有明显的趋势是使用粘度低的树脂，且在环氧树脂组合物中添加更多的无机填充剂。一个新的趋势是更多的半导体装置是用焊料熔点高于常规焊料的无铅焊料进行安装。使用这种焊料，安装温度必定比常规温度高出约20℃，因此安装的半导体装置的可靠性显著低于现有技术中的装置。因此，通过高级别的环氧树脂组合物改进半导体装置的可靠性的需求也更强烈了，这进一步促使减小树脂的粘度，增加无机填充剂的含量。可利用低熔融粘度的树脂(参见专利文献1)或通过硅烷偶联剂表面处理无机填充剂增加无机填充剂的含量(参见专利文献2)来维持成形时的低粘度和高流动性是熟知的技术。然而，这些方法都不能同时满足焊接期间中的抗裂性(crack resistance)、高流动性和阻燃性的要求。因此，专利受让人Sumitomo Bakelite Co.Ltd.提出了包括苯酚芳烷基型环氧树脂和苯酚芳烷基型硬化剂的环氧树脂组合物，其中苯酚芳烷基型环氧树脂含有联苯结构，苯酚芳烷基型硬化剂也含有联苯结构，该组合物具有优异的焊接过程中的抗裂性和阻燃性(专利文献3)。因为这种环氧树脂组合物每分子结构中含有较多芳香环，燃烧环氧树脂组合物时会在模制品表面形成碳化层，从而使进一步的燃烧受到限制，因而该环氧树脂组合物呈现了优异的阻燃性。此外，由于含有芳香环结构使疏水性提高，因而在焊接期间抗裂性也得到改进，并且由于交联点距离的增加而使高温下的弹性模数降低。专利文献1日本专利公开号1995-130919专利文献2日本专利公开号1996-20673专利文献3日本专利公开号1999-140277
技术实现思路
然而，对于不含阻燃剂并且半导体装置的可靠性提高有很高的需求，还进一步对焊接期间的抗裂性及阻燃性的改进有很高的需求。为实现该目的，考虑到可以使用大量的无机填充剂。然而，由于含有联苯结构的环氧树脂和硬化剂的熔融粘度较高，因此混入大量无机填充剂后会导致流动性和固化性降低。因此，需要找到能满足流动性和固化性二者要求的技术。根据本专利技术的一个方面，本专利技术的一个目的是提供一种用于封装半导体芯片的树脂组合物，其具有优异的焊接期间的抗裂性、阻燃性、流动性和固化性，还提供了使用该树脂组合物的半导体装置。本专利技术因此提供了(1)用于封装半导体芯片的树脂组合物，其包括由通式(1)表示的环氧树脂(A) 其中，各R可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基；n是平均数，其为1至5的正数；由通式(2)表示的酚醛树脂(B) 其中，R1表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基；R2与羟基共同形成苯酚、α-萘酚或β-萘酚结构；R3和R4是分别引入R2和R1中的基团，分别表示氢或具有10个或10个以下的碳原子的烃基，R3和R4可相同或不同；n是平均数，其为1至10的正数；无机填充剂(C)；固化促进剂(D)；硅烷偶联剂(E)；以及化合物(F)，其含有芳香环，在芳香环上至少两个相邻环碳原子分别与羟基相连；(2)根据(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述化合物(F)的含量不低于0.01重量％；(3)根据(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述硅烷偶联剂(E)的含量不低于0.01重量％，并不高于1重量％；(4)根据(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述化合物(F)含有芳香环，在芳香环上两个相邻环碳原子分别与羟基相连；(5)根据(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述化合物(F)的芳香环为萘环；(6)根据(5)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述化合物(F)含有萘环，该萘环上两个相邻环碳原子分别与羟基相连；(7)根据(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中所述无机填充剂(C)的含量不低于80重量％且不高于92重量％；以及(8)一种半导体装置，其中半导体芯片被(1)所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物所封装。进一步，由通式(2)表示的化合物包括以下由通式(2’)表示的化合物 其中，R5表示亚苯基或亚联苯基；各R6可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基；n是平均数，其为1至5的正数；如上所述，本专利技术提供了用于封装半导体芯片的树脂组合物，其具有优异的成形时的流动性和成形性，而没有损失焊接期间的抗裂性和阻燃性，这是常规技术所难以实现的，因此提供了适用于封装在表面安装的半导体芯片的环氧树脂组合物。具体实施例方式本专利技术的用于封装半导体芯片的树脂组合物将通过以下实施方式进行说明。本领域技术人员会认识到采用本专利技术的教导可以实施很多替代方式，本专利技术并不仅限于用于说明目的的所述实施方式。用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的实施方式中的环氧树脂组合物包括由以下通式(1)表示的环氧树脂(A)、由以下通式(2)表示的酚醛树脂(B)、无机填充剂(C)、固化促进剂(D)、硅烷偶联剂(E)和含有芳香环且其中至少两个相邻环碳原子分别与羟基相连的化合物(F)。因此提供了用于封装半导体芯片的树脂组合物，其具有优异的焊接期间的抗裂性、阻燃性、流动性和固化性。以下对上述各组分进行描述。可用于本实施方式的环氧树脂(A)包含了以下通式(1)的结构 在通式(1)中，各R可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基，如甲基、乙基和叔丁基；n是每分子链所含亚苯基和亚苯氧基(oxyphenylene)结构单元数目的平均数，表示1至5的正数，优选为1至3的正数。与常规使用的含有亚苯基结构的组合物相比，使用环氧树脂(A)的用于封装半导体芯片的树脂组合物含有较少量的芳香环。尽管实施方式中的树脂组合物显示阻燃性略有下降，但由于其具有较小的分子结构而呈现了低粘度、高固化性、高玻璃转化温度Tg和加热期间的弯曲强度优异的性质。此外，由于该组合物具有低粘度，因而可包含大量的无机填充剂，从而弥补树脂本身的略微减弱的阻燃性；由于低吸水性从而实现了焊接期间的优异抗裂性。且，该组合物还呈现了高玻璃转化温度Tg，从而使高温维持性—半导体装置可靠性之一的性能得到了提高。由通式(1)表示的环氧树脂(A)的具体实例如式(3)所示，但环氧树脂(A)不仅限于该实例 其中，n为平均数，其表示1至5的正数。只要不会使通式(1)表示的环氧树脂的效果变差，通式(1)表示的环氧树脂可与其它环氧树脂共同使用。所述其它环氧树脂包括含有环氧基的单体、低聚物和聚合物，例如苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂；晶体型环氧树脂，如联苯基型环氧树脂、芪型环氧树脂、对苯二酚环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚A环氧树脂；邻-甲酚酚醛清漆环氧树脂、双环戊二烯修饰的苯酚环氧树脂、以及萘酚环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用或两种或多种联合使用。考虑到用于封装半导体芯片的环氧树脂组合物的抗潮可靠性，优选环氧树脂(A)中的离子杂质如钠离子和氯离子要尽可能地少。从固化性角度考虑，环氧树脂(本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于封装半导体芯片的树脂组合物，其包括： 由通式（１）表示的环氧树脂（Ａ）： ＊＊＊ （１） 其中，各Ｒ可相同或不同，表示氢或具有４个或４个以下的碳原子的烃基；ｎ是平均数，其为１至５的正数； 由通式（２）表示的酚醛树脂（Ｂ）： ＊＊＊ （２） 其中，Ｒ１表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基；Ｒ２与羟基共同形成苯酚、α－萘酚或β－萘酚结构；Ｒ３和Ｒ４是分别引入Ｒ２和Ｒ１中的基团，分别表示氢或具有１０个或１０个以下的碳原子的烃基，Ｒ３和Ｒ４可相同或不同；ｎ是平均数，其为１至１０的正数； 无机填充剂（Ｃ）； 固化促进剂（Ｄ）； 硅烷偶联剂（Ｅ）；以及 化合物（Ｆ），其含有芳香环，在芳香环上至少两个相邻环碳原子分别连有羟基。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-5-27 158372/20041.用于封装半导体芯片的树脂组合物，其包括由通式(1)表示的环氧树脂(A) 其中，各R可相同或不同，表示氢或具有4个或4个以下的碳原子的烃基；n是平均数，其为1至5的正数；由通式(2)表示的酚醛树脂(B) 其中，R1表示亚苯基、亚联苯基或亚萘基；R2与羟基共同形成苯酚、α-萘酚或β-萘酚结构；R3和R4是分别引入R2和R1中的基团，分别表示氢或具有10个或10个以下的碳原子的烃基，R3和R4可相同或不同；n是平均数，其为1至10的正数；无机填充剂(C)；固化促进剂(D)；硅烷偶联剂(E)；以及化合物(F)，其含有芳香环，在芳香环上至少两个相邻环碳原子分别连有羟基。2.根据权利要求1所述的用于封装半导体芯片的树脂组合物，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：黑田洋史，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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