本发明专利技术的半导体密封用环氧树脂组合物包含环氧树脂、固化剂、无机填充材料和ｐＨ缓冲剂，其中，所述无机填充材料为选自硅酸盐（例如，滑石、煅烧粘土、未煅烧粘土、云母、玻璃等）、氧化物（例如，氧化钛、氧化铝、二氧化硅、熔融二氧化硅等）以及氢氧化物（例如，氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙等）中的一种以上无机填充材料，所述ｐＨ缓冲剂的ｐＨ缓冲区为ｐＨ４～８。此外，本发明专利技术的半导体装置是使用上述半导体密封用环氧树脂组合物的固化物密封半导体元件而成。
【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半导体密封用环氧树脂组合物及半导体装置。
技术介绍
现有技术中，半导体装置中搭载的半导体元件是由环氧树脂组合物密封 的，其中，所述环氧树脂组合物是通过将固化剂(如酚醛树脂)和无机填充 材料(如熔融二氧化硅或结晶二氧化硅)配合在具有优良的耐热性和耐湿可 靠性的环氧树脂中来制备。近年来，伴随着集成电路集成水平的提高，半导体元件向大型化发展，且表面安装型半导体装置，例如TSOP、 TQFP、 BGA等，得到了广泛使用。 因此，对焊锡回流时的热应力比以往更加严格。在表面安装半导体装置中， 由于安装时的热应力容易产生半导体装置的裂纹，且在半导体元件或其他结 构部件与环氧树脂固化物之间的界面容易产生剥离的问题。因此，人们强烈 要求开发具有优良耐热性的环氧树脂组合物。进而，从近年来的环境问题出发，希望能够降低半导体装置安装中使用 的焊锡所包含的铅含量，与此相伴，焊锡回流处理的温度变高，要求必须具 有更高的耐焊锡回流性。为此，采用与以往在这些表面安装型半导体装置的 环氧树脂组合物中使用的邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型树脂 类相比具有更优良的低应力性、低吸湿性的树脂类。然而，在使用此类环氧树脂时，由于其化学结构的原因，环氧树脂组合 物固化物的玻璃化转变温度低以往于使用的环氧树脂，因此在潮湿条件下环 氧树脂组合物中包含的如Cl一等离子杂质容易发生移动，受其影响，加快半 导体电路的腐蚀，在能够使半导体装置保持其功能的耐湿可靠性方面有难度。 为了捕捉成为耐湿可靠性不良原因的、包含在环氧树脂组合物中的离子性杂 质，人们提出了配合包含Bi类无机化合物的离子捕捉剂的方法(例如，参照 专利文献l: JP特开平11-240937号公报的第2 11页)；配合氧化镁、Al类3离子捕捉剂的方法(例如，参照专利文献2: JP特开昭60-42418号公报的第2 4页)；配合锆类离子捕捉剂的方法(例如，参照专利文献3: JP特开2002-371194号公报的第2 6页)，虽然耐湿可靠性有所提高，但未必充分。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够制造出具有优良耐湿可靠性的用于半导体 装置的半导体密封用环氧树脂组合物及使用该环氧树脂组合物的半导体装置。本专利技术的上述目的可通过下文所述(1) (11)实现。(1) 半导体密封用环氧树脂组合物，其特征在于，包含环氧树脂、固化 剂、无机填充材料和pH缓冲剂，其中，所述无机填充材料为选自滑石、煅 烧粘土等硅酸盐及二氧化硅、熔融二氧化硅等氧化物以及氢氧化铝、氢氧化 镁等氢氧化物中的一种以上无机填充材料；所述pH缓冲剂的pH缓冲区为 pH4 8。(2) 如(l)所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，所述pH缓冲剂 含有水滑石。(3) 如(2)所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，所述水滑石含有 半煅烧水滑石。(4) 如(2)或(3)所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，当将通过热 重分析法进行的250'C下的减重率作为A重量％、将20(TC下的减重率作为B 重量％时，所述水滑石满足A-B《5重量％。(5) 如(4)所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，当将通过热重分 析法进行的45(TC下的减重率作为C重量％时，所述水滑石满足C-A > 5重 量％。(6) 如(2) (5)中任意一项所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中， 所述水滑石的层间含水量为5重量°/。以下，且层间碳酸离子含量为5重量％ 以上。(7) 如(2) (6)中任意一项所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中， 所述水滑石的比表面积为30~60 m2/g。(8) 如(2) (7)中任意一项所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，所述水滑石是预先在温度200-400C的条件下实施过30分钟 24小时的热处理的水滑石。(9) 如(1) (8)中任意一项所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，所述pH缓冲剂的含量为所述半导体密封用环氧树脂组合物总量的0.01-3重量％。(10) 如(1) (9)中任意一项所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，所述半导体密封用环氧树脂组合物的固化物的热水提取液pH值为4 9。(11) 半导体装置，其特征在于，使用(1) (10)中任意一项所述的半导体密封用环氧树脂组合物的固化物来密封半导体元件而成。具体实施例方式下面，对本专利技术的半导体密封用环氧树脂组合物和半导体装置进行说明。本专利技术的半导体密封用环氧树脂组合物，其特征在于，包括环氧树脂、固化剂、无机填充材料和pH缓冲剂，其中，所述无机填充材料为选自硅酸盐(例如，滑石、煅烧粘土等)、氧化物(例如，二氧化硅、熔融二氧化硅等)以及氢氧化物(例如氢氧化铝、氢氧化镁等)中的一种以上无机填充材料；所述pH缓冲剂的pH缓冲区为pH4~8。此外，本专利技术半导体装置的特征在于，使用上述半导体密封用环氧树脂组合物的固化物来密封半导体元件而成。首先阐述半导体密封用环氧树脂组合物(下文中称为环氧树脂组合物)。本专利技术的环氧树脂组合物含有环氧树脂。上述环氧树脂是指一分子内具有两个以上环氧基的所有单体、低聚物及聚合物，并没有特别的限制。具体地，环氧树脂的实例可以举出联苯型环氧树脂；芪型环氧树脂；双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等的双酚型环氧树脂；三酚基甲垸型环氧树脂；烷基改性的三酚基甲垸型环氧树脂；二环戊二烯改性的酚型环氧树脂；含三嗪核的环氧树脂；苯酚芳烷基型环氧树脂；萘酚型环氧树脂；苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等的酚醛清漆型环氧树脂等，这些既可以单独使用也可以将两种以上并用。在这些环氧树脂中，特别是当要求具有耐焊锡性时，优选使用联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、芪型环氧树脂等的结晶性环氧树脂，该结晶性环氧树脂在常温下为结晶性固体，但在其融点以上的温度下为具有极低粘度的液体状，能够以高填充量填充无机填充材料。此外，从增加无机填充材料的填充量的观点来看，即使在使用其他环氧树脂的情况下，也优先选择粘度尽可能低的环氧树脂。此外，在要求具有可挠性、低吸湿性的情况下，优选使用在环氧基键合的芳香环之间不具有环氧基、而具有显示疏水性的二环戊二烯骨架的二环戊二烯型环氧树脂。进而，在要求具有高耐焊锡性的情况下，优选使用在环氧基键合的芳香环之间具有兼备疏水性和高耐热性的亚苯基骨架或联亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚芳垸基型环氧树脂等的芳烷基型环氧树脂。考虑到用于半导体密封时的耐湿可靠性，优选作为离子性杂质的Na离子或C1离子尽可能少的环氧树脂。具体而言，优选离子性杂质的含量为上述环氧树脂总量的2重量％以下，特别优选1重量°/。以下。由此，能够得到更优异的耐湿可靠性。对所述环氧树脂的含量没有特别的限定，但优选为上述环氧树脂组合物总量的1~30重量％，特别优选为3~20重量％。若含量在上述范围内，则其流动性、固化性特别优异。上述环氧树脂组合物还含有固化剂。上述固化剂通常可分为三种类型，包括加成聚合型固化剂、催化剂型固化剂和縮合型固化剂。作为加成聚合型固化剂，例如可举出二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、间二甲苯二胺(MXDA)等的脂肪族多胺；二氨基二苯基甲垸(DDM)、间苯二胺(MPDA)、 二氨基二苯基砜(DDS)等的芳香族多胺；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体密封用环氧树脂组合物，其特征在于，包含： 环氧树脂； 固化剂； 选自滑石、煅烧粘土等的硅酸盐，二氧化硅、熔融二氧化硅等的氧化物以及氢氧化铝、氢氧化镁等的氢氧化物中的一种以上的无机填充材料； ｐＨ缓冲区为ｐＨ ４～８的ｐＨ缓冲剂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-10-6 274564/20061. 一种半导体密封用环氧树脂组合物，其特征在于，包含环氧树脂；固化剂；选自滑石、煅烧粘土等的硅酸盐，二氧化硅、熔融二氧化硅等的氧化物以及氢氧化铝、氢氧化镁等的氢氧化物中的一种以上的无机填充材料；pH缓冲区为pH4～8的pH缓冲剂。2. 如权利要求1所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，所述pH缓冲 剂含有水滑石。3. 如权利要求2所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，所述水滑石 含有半煅烧水滑石。4. 如权利要求2所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，将通过热重 分析法测定的250'C下的减重率作为A重量n/。、将20(TC下的减重率作为B重量M 时，所述水滑石满足关系式A-B《5重量％。5. 如权利要求4所述的半导体密封用环氧树脂组合物，其中，将通过热重 分析法测定的45(TC下的减重率作...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤慎吾，
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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