[發明專利]球狀燒結鐵氧體粒子、使用該粒子的半導體封裝用樹脂組合物以及用該樹脂組合物獲得的半導體器件

在審

• 申請號: 200680054891.2
• 申請日: 2006-06-06
• 公開（公告）號: CN101460404A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 山本一美;阿部雅治;山本惠久;西本一志;土手智博;五十嵐一雅;惠藤拓也;多田雅孝;岡山克巳;小林薰
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社;戶田工業株式會社
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00;C08L63/00;H01L23/29;H01L23/31
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 郇春艷;樊衛民

技術領域

本發明涉及具有良好電磁波屏蔽性的球狀燒結鐵氧體粒子；涉及包含該粒子的半導體封裝用樹脂組合物，該組合物是具有良好電磁波屏蔽性和良好電絕緣性的固化體形成材料；以及涉及用該樹脂組合物制造的可靠性高的半導體器件。

背景技術

通常，在制造半導體器件的過程中，連結到基板之后，完成的半導體元件用諸如熱固性樹脂的成型樹脂封裝，以防止其與外界接觸。成型樹脂例如通過在環氧樹脂中混合和分散二氧化硅粉末基無機填料而制備。至于用成型樹脂封裝的方法，例如傳遞模塑成型法已投入實際應用，其包括將連結到基板的半導體元件放入模具中，在壓力下將成型樹脂轉移到該模具中并且在其中固化并模塑成型的樹脂。

迄今，通過用成型樹脂封裝半導體元件而制造的樹脂封裝的半導體器件就其可靠性、可大量生產性以及成本而言是出色的，并且已經與陶瓷封裝的半導體器件一起被普遍用于本領域，該陶瓷封裝的半導體器件包含陶瓷作為其構成材料。

對于電器，電磁兼容性(EMC)的問題已被明確指出。例如，近年的信息通信設備正在向更加小型化和功能先進化的方向發展，并且為了進一步改善用于這類設備中的半導體器件的性能，減小了信號振幅，從而降低了功耗。結果，增加了即使微弱的高頻噪音也可引起半導體器件故障的可能性。因此，促進了電子器件的發展，該電子器件不會釋放任何不必要的電磁波或者能抵抗在其周圍產生的電磁波。

通常，當半導體封裝用樹脂組合物的固化產物吸收電磁波時，接著其將波的能量轉換成熱。能量轉換效率與以復數表示的固化樹脂介電常數的復介電常數虛部″的值，以及以復數表示的該固化樹脂磁導率的復磁導率虛部μ″的值有關。這些值各自分別表示入射電磁波能量的介電損失和磁損失；當這些值較大時，則能量轉換效率較高，并且因此電磁波屏蔽性較高。

提出了一種解決上述電磁干擾問題的方法，其包括將含半導體元件的集成電路裝置構建在包裝盒中，接著將其密封封裝在該盒中，從而使該盒吸收其內部和外部的電磁波(參見專利文獻1)，該盒配有鐵氧體或具有與鐵氧體對應特征的物質的包裝基座和包裝蓋。

還提出了一種樹脂封裝的半導體器件，其包含連結到模具墊上的半導體元件、連接到半導體元件的線、以及導線(lead)，并且其中所述線、半導體元件和部分導線用磁性樹脂封裝(參見專利文獻2)。在這種情況下，半導體器件的表面用分散鐵氧體的磁性樹脂涂覆以形成雙層樹脂封裝結構，或使用鐵氧體代替在成型樹脂中用作填料的二氧化硅粒子，從而形成單層樹脂封裝結構。

還提出了一種用于將半導體元件與其他元件包封到其中的半導體封裝，其半導體封裝體由混合有磁性粉末的塑料樹脂形成(參見專利文獻3)。該塑料樹脂包含在其中混合有諸如鐵氧體或無定形合金的磁性粉末，其中磁性粉末的量優選為約30～60重量％。如果該量小于30重量％，那么該樹脂對于防止電磁噪聲可能是無效的；但即使當大于60重量％時，磁性粉末的作用仍是飽和的。

還提出了一種半導體器件，其包含半導體部件，連結該部件的線金屬基板，以及直接覆蓋該部件和金屬基板必要區域的成型樹脂，其中成型樹脂包含有機樹脂和加入其中的35～95重量％的鐵氧體粉末，?并且該成型樹脂的熱膨脹系數為14～20ppm/℃(參見專利文獻4)。該成型樹脂可包含環氧樹脂，以及由化學式MFe₂O₄或MO·nFe₂O₃(其中M為二價金屬，且n為整數)表示、作為鐵氧體粉末加入其中的物質。

還提出了一種半導體封裝用樹脂組合物，其包含熱固性環氧樹脂、用于環氧樹脂的酚醛樹脂基固化劑、作為環氧樹脂用填料的二氧化硅粉末和磁性粉末，其中二氧化硅粉末的平均粒度小于磁性粉末的平均粒度(參見專利文獻5)。其特征在于磁性粉末為平均粒度為10～50μm并且最大粒度為至多200μm的鐵氧體。

還提出了一種環氧樹脂組合物，包含作為其不可缺少的成分的(A)環氧樹脂、(B)固化劑、(C)磁性粉末以及(d)固化促進劑，其中磁性粉末(C)的相對磁導率為50～3000并且其含量為全部環氧樹脂組合物的30～90體積％(參見專利文獻6)。優選地，磁性粉末(C)的相對磁導率更高；如果其小于50，則該樹脂組合物的復磁導率低并且其電磁波屏蔽性可能不足。對于磁性粉末(C)，優選鐵氧體基粉末；Ni-Zn基鐵氧體或Mn-Zn基鐵氧體可優選以尖晶石形式使用，以及Zr-Mn基鐵氧體或Ti-Mn基鐵氧體可優選以磁鉛石形式使用。

專利文獻1：JP-A-64-41248

專利文獻2：JP-A-3-23654