半导体封装用环氧树脂组合物和使用该组合物的半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种半导体封装用环氧树脂组合物和使用该组合物的半导体装置，所述环氧树脂组合物包含如下成分(A)至(F)：(A)环氧树脂；(B)酚醛树脂；(C)固化促进剂；(D)无机填料；(E)水滑石化合物；和(F)含羧基的蜡，该蜡具有10至100mg?KOH/g的酸值。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装用环氧树脂组合物和使用该组合物的半导体装置
本专利技术涉及半导体封装用环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物具有优异的连续成型性与在高温高湿度条件下的优异可靠性，该专利技术还涉及使用该环氧树脂组合物的半导体装置。
技术介绍
迄今为止，从保护半导体元件免受外部环境因素影响并可操作半导体元件的角度，已通过应用塑料包装如可热固化的环氧树脂组合物来封装各种半导体元件以制造半导体装置如晶体管、IC和LSI。对半导体封装用环氧树脂组合物的重要要求之一是在高温高湿度条件下的可靠性。也就是说，高温或高湿度为环氧树脂组合物中所含的离子杂质如氯离子易于起作用提供了良好的环境。由于该原因，半导体元件上的布线易于被腐蚀，半导体封装用的常规环氧树脂组合物在高温高湿度条件下的可靠性差。该环氧树脂组合物中所含的、引起在高温高湿度条件下可靠性差的离子杂质如氯离子，是在环氧树脂生产过程中因表卤代醇而导致酚类的缩水甘油基醚化而形成的。例如，常规的甲酚酚醛清漆型环氧树脂在溶剂中的溶解度高，因此可通过水洗进行纯化。这使得可获得具有更低氯含量(即更高的纯度)的环氧树脂。相反，用于无机填料的高度填充的低粘度结晶环氧树脂在溶剂中的溶解度低，因此难以获得高纯度的环氧树脂(见专利文献1)。因此，为了捕获引起高温高湿度条件下可靠性差的、含于环氧树脂组合物中的该离子杂质，已建议采用离子清除剂如水滑石化合物、氧化铋和氧化钇(例如，见专利文献2、3和4)。专利文献1：JP-A-2-187420专利文献2：JP-A-11-240937专利文献3：JP-A-9-157497专利文献4：JP-A-9-169830专利
技术实现思路
然而，在使用上述离子清除剂的情况下，该离子清除剂的使用引起了新的问题，即对连续成型性具有不利影响，例如发生作为封装材料的该环氧树脂组合物粘连至模具或者在形成的包装的表面上出现玷污。鉴于该情况作出了本专利技术，本专利技术的目的是提供半导体封装用环氧树脂组合物以及使用该环氧树脂组合物的半导体装置，该环氧树脂组合物不仅具有在高温高湿度条件下的优异可靠性，而且也具有优异的连续成型性。也就是说，本专利技术涉及如下的项1至项7。1.一种半导体封装用环氧树脂组合物，包含如下成分(A)至(F)：(A)环氧树脂；(B)酚醛树脂；(C)固化促进剂；(D)无机填料；(E)水滑石化合物；和(F)含羧基的蜡，该蜡具有10至100mgKOH/g的酸值。2.根据项1所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中作为成分(A)的该环氧树脂是具有联苯基的环氧树脂。3.根据项1或项2所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中作为成分(E)的所述水滑石化合物是以如下通式(1)表示的化合物：[L2+1-xQ3+x(OH)2]x+[(An-)x/n·mH2O]x-(1)其中L是二价金属离子，Q是三价金属离子，An-是n价阴离子，x满足0.2≤x≤0.33，且m满足0≤m≤3.5。4.根据项1至项3中任一项所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中作为成分(F)的该蜡是氧化聚乙烯和长链脂族酸的混合物。5.根据项1至项4中任一项所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中成分(E)的含量是全体环氧树脂组合物的0.02至2.0重量%。6.根据项1至项5中任一项所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中成分(F)的含量是全体环氧树脂组合物的0.02至2.0重量%。7.一种半导体装置，包含利用根据项1至项6中任一项所述的半导体封装用环氧树脂组合物封装的半导体元件。为获得具有在高温高湿度条件下的优异可靠性之外还具有优异连续成型性的半导体封装用材料，本专利技术人已进行了深入研究。在研究过程中，本专利技术人就连续成型性下降的原因进行了深入研究。其结果，本专利技术人已确认，用作离子清除剂的水滑石化合物与作为脱模剂掺入的蜡发生反应从而形成反应产物，该反应产物导致发生封装材料对模具的粘连或者在包装的表面上出现玷污。基于该发现，开展了进一步研究。结果发现，当将水滑石化合物(成分(E))用作离子清除剂，并且组合使用具有特定范围内酸值的含羧基蜡作为脱模剂，则由于该蜡的酸值在该特定范围内，上述蜡不与所述水滑石化合物反应，结果不仅实现了在高温高湿度条件下的优异可靠性，而且减少了封装材料对模具的粘连或者减少了在包装表面上出现的玷污，从而在连续成型性方面也表现出优异的性能，由此完成了本专利技术。如上所述，本专利技术提供半导体封装用环氧树脂组合物以及使用该组合物封装的半导体装置，该环氧树脂组合物含有与环氧树脂(成分(A))、酚醛树脂(成分(B))、固化促进剂(成分(C))和无机填料(成分(D))组合使用的水滑石化合物(成分(E))和特定的蜡(成分(F))。为此，该环氧树脂组合物不仅具有在高温高湿度条件下的优异可靠性，也具有优异的连续成型性。因此，使用本专利技术的半导体封装用环氧树脂组合物，可以以高生产率生产具有高可靠性的半导体装置。此外，当将具有联苯基的环氧树脂用作该环氧树脂(成分(A))时，获得提高成型性和可靠性的更优异效果。而且，当将氧化聚乙烯和长链脂族酸的混合物用作该特定的蜡(成分(F))时，对封装用树脂(固化体)外观的劣化的抑制作用、即对包装表面上出现玷污的抑制作用变得更加有效。具体实施方式下面将描述用于实施本专利技术的实施方式。本专利技术的半导体封装用环氧树脂组合物(在下文中也缩写为“环氧树脂组合物”)包含环氧树脂(成分(A))、酚醛树脂(成分(B))、固化促进剂(成分(C))、无机填料(成分(D))、水滑石化合物(成分(E))和特定的蜡(成分(F))，且一般具有粉末形态、颗粒形态或通过粉末压片获得的片状形态。<A：环氧树脂>可将各种环氧树脂用作该环氧树脂(成分(A))。该环氧树脂的例子包括双酚A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、联苯型环氧树脂和三苯基甲烷型环氧树脂。这些环氧树脂可单独使用，或者以两种以上组合使用。其中，从可靠性和成型性的观点来看，优选使用联苯型环氧树脂或者其中将低级烷基加成至苯基环所得的低吸湿型环氧树脂。作为这样的环氧树脂，优选具有150至250的环氧当量和50至130℃的软化点或熔点的环氧树脂。<B：酚醛树脂>与环氧树脂(成分(A))组合使用的该酚醛树脂(成分(B))起到该环氧树脂(成分(A))的固化剂的作用，并且是指一个分子中具有两个以上酚类羟基的所有单体、低聚物和聚合物。该酚醛树脂的例子包括苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、联苯型酚醛清漆树脂、三苯基甲烷型酚醛树脂、萘酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂(phenolaralkylresins)和联苯芳烷基树脂(biphenylaralkylresins)。这些酚醛树脂可单独使用，或者以两种以上组合使用。优选以足以固化该环氧树脂(成分(A))的比例将该环氧树脂(成分(A))与该酚醛树脂(成分(B))共混。具体地，所述比例使得相对于该环氧树脂(成分(A))中1当量的环氧基团，该酚醛树脂(成分(B))中全部羟基的当量为0.6至1.2、更优选为0.7至1.0。<C：固化促进剂>可将具有固化促进作用的各种化合物用作与该环氧树脂(成分(A))和该酚醛树脂(成分(B))组合使用的该固化促进剂(成分(C))，该固化促进剂的例子包括磷化合物、基于胺的固化促进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装用环氧树脂组合物，包含如下成分(A)至(F)：(A)环氧树脂；(B)酚醛树脂；(C)固化促进剂；(D)无机填料；(E)水滑石化合物；和(F)含羧基的蜡，所述蜡具有10至100mg?KOH/g的酸值。

【技术特征摘要】
2011.11.18 JP 2011-2528471.一种半导体封装用环氧树脂组合物，包含如下成分(A)至(F)：(A)环氧树脂；(B)酚醛树脂；(C)固化促进剂；(D)无机填料；(E)水滑石化合物；和(F)含羧基的蜡，所述蜡具有10至100mgKOH/g的酸值，其中作为成分(F)的所述蜡是氧化聚乙烯和长链脂族酸的混合物，且所述成分(F)的滴点为100～140℃。2.根据权利要求1所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中作为成分(A)的所述环氧树脂是具有联苯基的环氧树脂。3.根据权利要求1所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉本直哉，市川智昭，岩重朝仁，矢野里美，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：