[發明專利]半導體封裝用環氧樹脂組合物和使用所述組合物的半導體裝置

有效

• 申請號: 201210260837.0
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102898781A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 巖重朝仁;市川智昭;襖田光昭;杉本直哉
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L61/06;C08L83/04;C08K3/00;H01L23/29;H01L23/31
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種翹曲的產生減少且安裝可靠性和耐焊接性優異的半導體裝置。更具體地，本發明涉及一種半導體封裝用環氧樹脂組合物和使用所述組合物的半導體裝置，所述組合物用作單面封裝型半導體裝置的封裝材料。

背景技術

常規地，通過利用陶瓷包裝等對各種半導體元件如晶體管、IC和LSI進行封裝已經制造了半導體裝置，但從成本和批量生產性考慮，近期占主導的是使用塑料包裝的樹脂封裝。在這種樹脂封裝中，至今已經使用環氧樹脂組合物并取得了良好的結果。

然而，半導體領域中的技術革新使得集成度提高，并同時，推動了元件的大型化和布線的微細化，且包裝也傾向于變得更小且更薄。在這種趨勢下，要求封裝材料的可靠性比以前進一步提高。近年來，為了應付進一步降低尺寸和重量的要求，將包裝模式從QFP(四方扁平包裝)和SOP(小型包裝)轉變為區域安裝的包裝如包括CSP(芯片尺寸包裝)的BGA(球柵陣列)，所述區域安裝的包裝可更容易響應多個插腳并允許更高密度的安裝。

同時，常規包裝具有諸如構成構件之間(主要是封裝樹脂與芯片墊之間)發生剝離的問題，這歸因于在焊料回流步驟中在半導體裝置的構成構件之間產生的熱應力，此外在近來的單面樹脂封裝型包裝中，由于其形式為單面封裝，所以易于發生因焊料回流步驟中的翹曲而引起的變形，從而導致諸如安裝可靠性下降的問題。為了解決歸因于翹曲產生的這種變形問題，在不考慮包裝構造的條件下，非常需要降低因包裝的構成構件如封裝樹脂與襯底之間的線性膨脹系數、模量(modulus，即彈性模量)等之差而產生的熱應力。

產生翹曲的原因包括由于如下原因而產生熱應力：(1)襯底的線性膨脹系數與封裝樹脂的線性膨脹系數之差大(即封裝樹脂的線性膨脹系數大于襯底的線性膨脹系數)或(2)襯底的高溫模量與封裝樹脂的高溫模量之差大(即，封裝樹脂的高溫模量大于襯底的高溫模量)。因此，為了降低各自作為所述熱應力產生原因的線性膨脹系數差和高溫模量差，已經對提高封裝材料中無機填料的含量進行了研究(參見專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開平8-153831號公報

發明內容

通過提高無機填料的含量，可降低封裝樹脂自身的線性膨脹系數(即，使得其接近襯底的線性膨脹系數以降低兩種構件的線性膨脹系數之差)，但封裝樹脂的高溫模量升高(與襯底的高溫模量之差增大)，因此，在抑制翹曲產生方面的效果不足。此外，對其他各種添加劑的共混進行了研究，但是關于翹曲產生的抑制，目前尚未得到滿意的效果。

在這些情況下，完成了本發明，本發明的目的是提供一種半導體封裝用環氧樹脂組合物和使用所述組合物的半導體裝置，所述組合物能夠確保在抑制封裝樹脂的高溫模量提高的同時顯著降低線性膨脹系數。

即，本發明涉及如下項(1)～(7)。

(1)一種半導體封裝用環氧樹脂組合物，其包含如下成分(A)～(D)：

(A)環氧樹脂；

(B)酚醛樹脂；

(C)無機填料；和

(D)含有直接鍵合至硅原子的烷氧基并具有1.10～1.30的比重的聚硅氧烷化合物，所述直接鍵合至硅原子的烷氧基的量基于全部聚硅氧烷化合物為10～45重量%。

(2)如項(1)所述的半導體封裝用環氧樹脂組合物，其中基于全部環氧樹脂組合物，作為成分(D)的所述聚硅氧烷化合物的含量為0.5～5.0重量%。

(3)如項(1)或(2)所述的半導體封裝用環氧樹脂組合物，其中基于全部環氧樹脂組合物，作為成分(C)的所述無機填料的含量為70～92重量%。

(4)如項(1)～(3)中任一項所述的半導體封裝用環氧樹脂組合物，其中在作為成分(D)的所述聚硅氧烷化合物中所述烷氧基至少含有甲氧基。

(5)如項(1)～(4)中任一項所述的半導體封裝用環氧樹脂組合物，其中作為成分(D)的所述聚硅氧烷化合物具有有機取代基，且所述有機取代基含有苯基。

(6)一種半導體裝置，通過利用根據項(1)～(5)中任一項的半導體封裝用環氧樹脂組合物對半導體元件進行樹脂封裝而得到。

(7)如項(6)所述的半導體裝置，所述半導體裝置為單面樹脂封裝型包裝。