液体树脂组合物和半导体器件制造技术

本发明专利技术目的在于提供液体树脂组合物，其能够密集地含有填料并能够填充在倒装芯片接合的半导体器件中的窄缝隙，以及使用该液体树脂组合物的高度可靠的半导体器件。本发明专利技术的液体树脂组合物包含：（Ａ）环氧树脂；（Ｂ）环氧树脂固化剂以及（Ｃ）填料，其中所述（Ｃ）填料的含量为液体树脂组合物总重的６０重量％至８０重量％，依据ＪＩＳ　Ｒ３２５７在１１０℃下测量的所述液体树脂组合物的接触角（θ）为３０°以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液体树脂组合物和半导体器件。
技术介绍
倒装芯片接合的半导体器件由通过焊锡凸块彼此电连接的半导体元件和基板构成。在倒装芯片接合的半导体器件中，将称为底填料的液体树脂组合物填充到半导体元件和基板之间，以加固焊锡凸块及其周围，由此提高连接的可靠性。在近来采用低-K芯片和无铅焊锡凸块的趋势下，已更强烈地期望用于此种填充有底填料的倒装芯片封装件的底填料降低热膨胀，目的是防止由于热应力导致的低-K层的损坏或焊锡凸块中的破裂。底填料必需含有大量填料以降低热膨胀，然而填料含量的提高增加粘度，从而降低在半导体元件和基板之间的缝隙中填充底填料的容易性，由此显著降低生产性。例如，虽然可能由于增加填料含量而导致的粘度的提高可通过采用具有大粒径的填料来抑制，但这反过来导致填料的沉降或由于填料堵塞而降低窄缝隙的填充容易性。尽管已提出致力于解决可能由于增加填料含量而导致的填充容易性的降低的许多技术(例如，参见专利文件1和2)，但它们都没有足够充分地解决该问题。因此，已强烈期望能够增加填料的含量而不损害窄缝隙的填充容易性的具有划时代意义的技术。现有技术文件专利文件专利文件1 日本特开2005-119929专利文件2 日本特开2003-137529
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供液体树脂组合物，其能够密集地含有填料并容易填充倒装芯片接合的半导体器件中的窄缝隙，以及使用该液体树脂组合物的高度可靠的半导体器件。所述目的可以通过以下至中描述的本专利技术来实现。液体树脂组合物，其包括(A)环氧树脂、⑶环氧树脂固化剂以及(C)填料，其中所述(C)填料的含量为液体树脂组合物总重的60重量％至80重量％，并且依据 JISR3257在110°C下测量的所述液体树脂组合物的接触角(θ )为30°以下。如所述的液体树脂组合物，其进一步包括(D)路易斯碱或其盐。如所述的液体树脂组合物，其中所述⑶路易斯碱或其盐为1，8_ 二氮杂-双环十一碳-7-烯或1， 5_ 二氮杂-双环壬-5-烯，或这些化合物的盐。如或所述的液体树脂组合物，其中所述(D)路易斯碱或其盐的含量为液体树脂组合物总重的0. 005重量％至0. 3重量％。如至中任一项所述的液体树脂组合物，其进一步包括(E)选自以下的至少一种化合物四取代的鳞化合物、磷酸酯甜菜碱化合物、膦化合物与醌化合物的加成物、鳞化合物与硅烷化合物的加成物。如至中任一项所述的液体树脂组合物，其中所述(C)填料的最大粒径为25 μ m以下，以及平均粒径为0. 1 μ m至10 μ m。如至中任一项所述的液体树脂组合物，其中所述(C)填料的含量为液体树脂组合物总重的70重量％至80重量％。如至中任一项所述的液体树脂组合物，其中所述(D)路易斯碱或其盐的含量相对于所述(C)填料的含量((D)/(C))为0. 00006至0. 005。如至中任一项所述的液体树脂组合物，其中所述(B)环氧树脂固化剂为胺类固化剂或酸酐。如至中任一项所述的液体树脂组合物，其中所述(A)环氧树脂包含具有与缩水甘油基结构或与缩水甘油胺结构结合的芳香环的结构。半导体器件，其通过使用至中任一项所述的液体树脂组合物封装半导体元件和基板而制得。根据本专利技术，可以获得液体树脂组合物，其能够密集地含有填料并容易填充倒装芯片接合的半导体器件中的窄缝隙，以及可以获得使用该液体树脂组合物的高度可靠的半导体器件。具体实施例方式以下将详细介绍本专利技术的液体树脂组合物和半导体器件。本专利技术涉及液体树脂组合物，其用于填充倒装芯片接合的半导体器件中半导体元件和基板之间的缝隙，所述液体树脂组合物包括(A)环氧树脂、⑶环氧树脂固化剂以及(C)填料，其中所述(C)填料的含量为液体树脂组合物总重的60重量％至80重量％，并且依据JISR3257在110°C下测量的所述液体树脂组合物的接触角(Θ)为30°以下。将详细介绍本专利技术的液体树脂组合物的成分。注意，以下说明仅用于示例性目的， 而不用于限制本专利技术。对用于本专利技术的(A)环氧树脂没有特别限定，只要其在单个分子中具有两个以上环氧基团即可。环氧树脂可通过以下示例线型酚醛型环氧树脂，如苯酚线型酚醛型环氧树脂和甲酚线型酚醛型环氧树脂；双酚型环氧树脂，如双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂；芳香族缩水甘油胺型环氧树脂，如N，N- 二缩水甘油基苯胺、N，N- 二缩水甘油基甲苯胺、二氨基二苯基甲烷型缩水甘油胺和氨基苯酚型缩水甘油胺；环氧树脂，如氢醌型环氧树脂、联苯型环氧树脂、芪型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、三苯酚丙烷型环氧树脂、烷基改性的三苯酚甲烷型环氧树脂、含三嗪核的环氧树脂、二环戊二烯改性的苯酚型环氧树脂、 萘酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂(例如含亚苯基和/或亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂以及含亚苯基和/或亚联苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂)；以及脂肪族环氧树脂，例如脂环族环氧树脂，如乙烯基环己烯二氧化物、二环戊二烯氧化物和脂环族二环氧己二酸酯。在本专利技术中，考虑到改善耐热性、机械特性和耐湿性，含有与缩水甘油基结构或与缩水甘油胺结构结合的芳香环的环氧树脂是更优选的，特别是考虑到防止降低粘着性，更优选控制脂肪族或脂环族环氧树脂的用量。它们可以单独使用或以由两种以上构成的组合的方式使用。由于本专利技术的液体树脂组合物在室温下以液体形式存在，因此对于仅将一种(A) 环氧树脂用作(A)环氧树脂的情况，此一种(A)环氧树脂以液体形式存在，而对于含有两种以上(A)环氧树脂的另一种情况，所有两种以上此(A)环氧树脂的混合物在室温下以液体形式存在。因此，对于其中(A)环氧树脂由两种以上(A)环氧树脂的组合构成的情况，此 (A)环氧树脂可以由环氧树脂的组合来构成，其中每一种环氧树脂在室温下都以液体形式存在；或可以由在室温下以液体形式存在的环氧树脂和在室温下以固体形式存在的环氧树脂的组合来构成，只要由于混合使得它们的混合物可以在室温下以液体形式存在即可，即使部分环氧树脂在室温下以固体形式存在。对于其中(A)环氧树脂由两种以上环氧树脂的组合构成的情况，不必总是通过在与其它成分混合之前将要使用的所有环氧树脂混合来制备液体树脂组合物，而是可以分别混合要使用的环氧树脂以便最终制备液体树脂组合物。注意，此处“ (A)环氧树脂在室温下以液体形式存在”表示通过混合所有要用作环氧树脂组分(A)的环氧树脂所获得的混合物能够在室温下以液体形式存在。注意，在本专利技术中室温表示25 °C，且液体形式表示树脂组合物显示流动性。尽管对(A)环氧树脂的含量没有特别限定，但其优选为本专利技术的液体树脂组合物总重的5至30重量％，尤其优选为5至20重量％。通过将该含量调整在上述范围内，液体树脂组合物可以具有组合物的优良的反应性、耐热性和机械强度以及填充过程中的流动特性。对专利技术中使用的(B)环氧树脂固化剂的结构没有特别限定，只要其可以固化所述环氧树脂即可。胺类固化剂或酸酐优选作为(B)环氧树脂固化剂。胺类固化剂可以通过以下示例二乙烯基三胺、三乙烯基四胺、四乙烯基五胺、三甲基六亚甲基二胺、2-甲基戊亚甲基二胺、脂肪族多胺；脂环族多胺，如间苯二甲胺、异佛尔酮二胺、1，3_双(氨基甲基)环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、亚降冰片烷基二胺和1， 2-环己二胺；哌啶型多胺，如N-氨基乙基哌啶本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．液体树脂组合物，其包括：（Ａ）环氧树脂；（Ｂ）环氧树脂固化剂；和（Ｃ）填料，所述（Ｃ）填料的含量为所述液体树脂组合物总重的６０重量％至８０重量％，并且依据ＪＩＳ　Ｒ３２５７在１１０℃下测量的所述液体树脂组合物的接触角（θ）为３０°以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈大祐，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：JP