[發明專利]可用作半導體封裝材料的環氧樹脂組合物

有效

• 申請號: 200910054956.9
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101955629A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 舒海波;龔敏;齊順增;曾增佑;張秀蓉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;義典科技股份有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L63/02;C08L61/06;C08K13/02;C08K5/12;H01L23/29
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本申請涉及環氧樹脂組合物，尤其涉及可用作半導體封裝材料的環氧樹脂組合物。

背景技術

半導體封裝一般使用樹脂作為封裝材料，將二極管、晶體管、集成電路、大規模集成電路及超大規模集成電路等半導體器件與外界環境隔離，以保護半導體器件免于外力或環境因素導致的損壞。由于環氧樹脂與其他熱固性樹脂相比能提供優秀的可塑性、附著力、絕緣特性、機械特性及防水特性，所以環氧樹脂作為半導體器件的封裝材料得到廣泛的應用。例如美國專利第6342309號公開了一種環氧樹脂組合物，該組合物包括線性酚醛型環氧樹脂、溴化酚醛型環氧樹脂和酚醛樹脂。該組合物的流動性指標和反應硬化性指標能較好的符合一般的半導體封裝需求。

而在在進行TSOP?50L/54L/66L產品封裝時，主要是以單排為主，如果封裝設計采用雙排或三排，則會以使封裝材料走流道(runner)的方式進行設計。但采用單排設計時，產能低，而若設計成雙排或三排，則會造成封裝材料的有效使用率降低。所以既要具有高產能，又要能保證封裝材料的有效使用率，采用through?gate(直通門)雙排設計是最佳的選擇，但是泛用的封裝材料使用于through?gate雙排設計的模具時，會在模穴進膠口處產生明顯的流痕，造成產品外觀不良，并在第2排模穴很容易產生過大的金線變彎(wire?sweep)與氣孔(void)，所以目前采用through?gate雙排設計的TSOP?50L/54L/66L模具無法實際應用于封裝產業。

因此，目前業界迫切需要一種改進的環氧樹脂封裝材料，它在用于雙排TSOP?50L/54L/66L模具時，有優異的流痕抑制性。并且用其封裝的產品在金線變彎和氣孔抑制性及可靠性上也有良好的表現。

發明內容

本發明的目的在于提供這樣一種環氧樹脂，用其構成的半導體器件封裝材料在用雙排TSOP?50L/54L/66L模具進行封裝時其流動痕跡、金線變彎和氣孔得到抑制。

為達到上述目的，本發明提供這樣一種適于作為半導體器件封裝材料的環氧樹脂組合物，它包含100重量份的每個分子中含有二至6個環氧官能團的環氧樹脂，以及30至100重量份的每分子含有二至6個羥基官能團的酚醛樹脂，所述環氧樹脂中包含間苯二甲酸二-1-[3，4，-氧化環己基]乙酯。所述環氧樹脂組合物在以國際半導體設備與材料組織(SEMI)的G11-88標準記載的條件下測得的螺線流動度為20至45英寸，在175℃、荷重15kgf的條件下測得的最低粘度為10至30帕·秒。175℃時的凝膠化時間為10秒至30秒。

在本發明中，使用的環氧樹脂只要其分子中含有2至6個環氧基團即可，無特別限定，這樣的所述環氧樹脂的例子包括分子中含有2至6個環氧基的線性酚醛型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、多環芳族型環氧樹脂。這些環氧樹脂可單獨使用，也可根據需要，將二種以上合用。

在本發明中，所述酚醛樹脂的例子包括線性酚醛樹脂、芳烷型酚醛樹脂、雙茂型酚醛樹脂、萜烯改性酚醛樹脂、聯苯型酚醛樹脂、三苯基甲烷型酚醛樹脂。這些酚醛樹脂可單獨使用，也可二種以上合用。

在本發明的環氧樹脂組合物中，還可包括0.1至10重量份的催化劑、0.1至10重量份的離模劑、0.1至10重量份的著色劑、10至50重量份的阻燃劑和1000至2000重量份的填充劑。

所述催化劑的例子包括環氨酯類化合物、醌類化合物、叔氨或其衍生物、咪唑或其衍生物、磷化氫類化合物、四苯硼鹽或其衍生物。這些催化劑可單獨使用，也可二種以上合用。

所述離模劑的例子包括棕櫚蠟、固體石蠟、聚乙烯蠟、單硬脂酸甘油酯、金屬硬脂酸鹽、硅脂蠟。這些離模劑可單獨使用，也可二種以上合用。

本發明還提供用上述環氧樹脂組合物制成的半導體器件封裝材料。所述半導體器件封裝材料用在雙排TSOP?50L/54L/66L模具時，可以有效抑制流動痕跡、金線變彎和氣孔。

具體實施方式

下面就本發明的可用作半導體封裝材料的環氧樹脂組合物作詳細說明。

本發明者發現，在環氧樹脂組合物中加入適量的間苯二甲酸二-1-[3，4，-氧化環己基]乙酯，可以獲得合適的凝膠化時間、螺線流動度和最小粘度等較好的組合物流動性能和反應固化性能指標，用該環氧樹脂組合物作為半導體封裝材料應用于雙排TSOP?50L/54L/66L模具時，可以有效抑制流動痕跡、金線變彎和氣孔。本發明是在該基礎上完成的。