專利名稱：電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物和使用所述組合物的電子部件裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于封裝半導(dǎo)體元件等的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物以及使用所述組合物的電子部件裝置。
背景技術(shù)：
通常，從保護(hù)半導(dǎo)體元件不受外部環(huán)境影響并使其操作容易的觀點(diǎn)來(lái)看，通過(guò)將各種半導(dǎo)體元件如晶體管、IC和LSI封裝在陶瓷包裝、塑料包裝等中來(lái)制造半導(dǎo)體裝置。前者的陶瓷包裝的優(yōu)點(diǎn)在于，因?yàn)闃?gòu)成材料本身具有耐熱性且還具有優(yōu)異的耐濕性，所以所述包裝即使在高溫高濕氣氛下也是耐久的并且所述包裝具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度且能夠?qū)崿F(xiàn)高度可靠的封裝。
然而，所述陶瓷包裝具有構(gòu)成材料比較貴且其大量生產(chǎn)性差的問(wèn)題。因此，在后者的塑料包裝中的樹(shù)脂封裝目前是主流。對(duì)于塑料包裝中的樹(shù)脂封裝，通過(guò)利用耐熱性優(yōu)異的性質(zhì)而通常使用環(huán)氧樹(shù)脂組合物并實(shí)現(xiàn)了良好結(jié)果。作為這種半導(dǎo)體元件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，一般將包含例如如下的構(gòu)成成分用作在傳遞成型時(shí)具有特別優(yōu)異的封裝加工性等的組合物作為主要部分的環(huán)氧樹(shù)脂、作為固化劑的酚醛樹(shù)脂、作為固化促進(jìn)劑的胺基化合物、以及其它任選的成分如作為彈性賦予劑的橡膠成分和作為無(wú)機(jī)填料的二氧化硅粉末。另一方面，已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了各種絕緣材料如將含烯丙基的酚醛樹(shù)脂用作固化劑的半導(dǎo)體封裝材料，但是這些材料的耐熱性不充分，并且目前還未獲得滿足耐熱性的材料。上述絕緣材料如包含含烯丙基的酚醛樹(shù)脂的半導(dǎo)體封裝材料包括例如旨在提高膠粘性的材料(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)I)，改進(jìn)耐吸濕性的材料(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2和3)，降低熱固性樹(shù)脂組合物的熔融粘度的材料(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)4)，提高激光標(biāo)記性能的材料(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)5)，以及具有低熱膨脹性能的材料(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)6)。這些絕緣材料對(duì)于各自的特性顯示良好的特性，但是對(duì)于耐熱性的提高，沒(méi)有獲得充分的性能。另外，作為在提高耐熱性方面成功的實(shí)例，提出了包含含烯丙基的酚醛樹(shù)脂和雙馬來(lái)酰亞胺化合物的熱固性樹(shù)脂組合物(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)7)。然而，在成型方面，包含雙馬來(lái)酰亞胺化合物的熱固性樹(shù)脂組合物與一般作為封裝材料已知的環(huán)氧樹(shù)脂-酚醛樹(shù)脂體系的固化反應(yīng)相比在反應(yīng)性方面差并且不利地缺乏加工性。另外，已經(jīng)提出了通過(guò)使用包含含烯丙基的酚醛樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的熱固性樹(shù)脂組合物來(lái)增加玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的材料(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)8至11)，但是在所有情況下，后固化溫度都為200°C以下并且因此烯丙基不被固化，從而不能提高耐熱性。即，烯丙基需要高于200°C的溫度以用于其熱固化并且具有非常低的反應(yīng)性，因此，尚未研究通過(guò)積極固化烯丙基來(lái)提高耐熱性。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平8-306828號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平7-145300號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)平7-118367號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)平9-31167號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :日本特開(kāi)平4-249526號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本特開(kāi)平6-263841號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 :日本特開(kāi)平3-237126號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 :日本特開(kāi)2001-11161號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9 :日本特開(kāi)平5-132539號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)10 :日本特開(kāi)平5-320317號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)11 :日本特開(kāi)平6-136093號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
順便提及，用于在大型家電制品或工業(yè)儀器中進(jìn)行大電力控制等的半導(dǎo)體裝置包括，例如，功率裝置如晶體管、二極管和晶閘管。在這種功率裝置中，正在研究通過(guò)用SiC元件或GaN元件來(lái)代替Si元件,從而大大減少在電力轉(zhuǎn)換器中的損失。通過(guò)用SiC元件或GaN元件進(jìn)行代替使得可以增加容量，但是認(rèn)為這使得半導(dǎo)體元件暴露于高電壓并產(chǎn)生200至250°C的非常大的生熱，并且當(dāng)封裝樹(shù)脂的耐熱性差時(shí)，引起所述包裝或半導(dǎo)體元件的損壞或破壞的可能性高。在這些狀況下，可以將在封裝樹(shù)脂組合物中添加硅油或橡膠成分視作用于提高封裝樹(shù)脂的耐熱性的方法，但是這種添加成分可能滲出到引線框和封裝樹(shù)脂之間的界面，從而導(dǎo)致界面處的膠粘力傾向于下降的問(wèn)題。另一方面，作為用于封裝半導(dǎo)體元件的成型方法，存在各種成型方法如使用液態(tài)封裝樹(shù)脂材料的絲網(wǎng)印刷或分配成型、傳遞成型、片材成型和壓縮成型，但是無(wú)論使用哪種成型方法，都要求成為封裝材料的熱固性樹(shù)脂組合物具有流動(dòng)性和固化性。在這些熱固性樹(shù)脂組合物中，一些組合物可具有高耐熱性但是因?yàn)榉磻?yīng)速度低并且出現(xiàn)固化失敗而傾向于顯示差的成型性。另外，一些樹(shù)脂組合物在熱固化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)物如氣體。因此，在將這種樹(shù)脂組合物用于半導(dǎo)體封裝材料應(yīng)用的情況下，在成型期間產(chǎn)生副產(chǎn)物如氣體而在封裝樹(shù)脂中形成空隙等，并且這引起可靠性下降，例如出現(xiàn)裝置故障的問(wèn)題。在這些狀況下作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物以及使用所述組合物的電子部件裝置，所述組合物具有優(yōu)異的成型性如流動(dòng)性和固化性，并且同時(shí)具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，足以在耐熱性方面發(fā)揮優(yōu)異效果。為了獲得上述目的，本發(fā)明涉及如下I至4項(xiàng)。I. 一種電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其包含以下成分(A)至(D)(A)環(huán)氧樹(shù)脂；(B)固化劑包含如下所示結(jié)構(gòu)單元(I)和如下所示結(jié)構(gòu)單元(2)的烯丙基化的酚醛樹(shù)脂，其中所述結(jié)構(gòu)單元(I)對(duì)所述結(jié)構(gòu)單元(I)與所述結(jié)構(gòu)單元(2)的總量的摩爾t匕[結(jié)構(gòu)單元⑴/[結(jié)構(gòu)單元⑴+結(jié)構(gòu)單元⑵]X 100]為40 至 100%
權(quán)利要求
1.一種電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，包含以下成分(A)至(D) (A)環(huán)氧樹(shù)脂； (B)固化劑包含如下所示結(jié)構(gòu)單元(I)和如下所示結(jié)構(gòu)單元(2)的烯丙基化的酚醛樹(shù)脂，其中所述結(jié)構(gòu)單元(I)對(duì)所述結(jié)構(gòu)單元(I)與所述結(jié)構(gòu)單元(2)的總量的摩爾比 [結(jié)構(gòu)單元(I) / [結(jié)構(gòu)單元(I) +結(jié)構(gòu)單元(2) ] X 100]為 40 至 100%
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其中所述成分(A)和成分(B)的混合比設(shè)置成使得相對(duì)于所述成分(B)的每一當(dāng)量酚羥基，所述成分(A)的環(huán)氧當(dāng)量為 O. 5 至 3. O。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其中在作為所述成分(B)的烯丙基化的酚醛樹(shù)脂中，所述結(jié)構(gòu)單元(I)對(duì)所述結(jié)構(gòu)單元(I)與所述結(jié)構(gòu)單元(2)的總量的摩爾比 [結(jié)構(gòu)單元(I) / [結(jié)構(gòu)單元(I) +結(jié)構(gòu)單元(2) ] X 100]為 80 至 100%ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其中在作為所述成分(B)的烯丙基化的酚醛樹(shù)脂中，所述結(jié)構(gòu)單元(I)對(duì)所述結(jié)構(gòu)單元(I)與所述結(jié)構(gòu)單元(2)的總量的摩爾比 [結(jié)構(gòu)單元(I) / [結(jié)構(gòu)單元(I) +結(jié)構(gòu)單元(2) ] X 100]為 80 至 100%ο
5.一種電子部件裝置，其通過(guò)用根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物將電子部件進(jìn)行樹(shù)脂封裝而獲得。
6.一種電子部件裝置，其通過(guò)用根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物將電子部件進(jìn)行樹(shù)脂封裝而獲得。
7.一種電子部件裝置，其通過(guò)用根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物將電子部件進(jìn)行樹(shù)脂封裝而獲得。
8.一種電子部件裝置，其通過(guò)用根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物將電子部件進(jìn)行樹(shù)脂封裝而獲得?！?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及電子部件封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物和使用所述組合物的電子部件裝置。所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物包含以下成分(A)至(D)(A)環(huán)氧樹(shù)脂；(B)固化劑包含如下所示結(jié)構(gòu)單元(1)和如下所示結(jié)構(gòu)單元(2)的烯丙基化的酚醛樹(shù)脂，其中所述結(jié)構(gòu)單元(1)對(duì)所述結(jié)構(gòu)單元(1)與所述結(jié)構(gòu)單元(2)的總量的摩爾比[結(jié)構(gòu)單元(1)/[結(jié)構(gòu)單元(1)+結(jié)構(gòu)單元(2)]×100]為40至100%；(C)固化促進(jìn)劑；和(D)無(wú)機(jī)填料，其中作為成分(B)的所述烯丙基化的酚醛樹(shù)脂通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)測(cè)量具有-5℃至70℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
文檔編號(hào)C08L63/00GK102863743SQ20121023217
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者北川祐矢, 山本瑞木, 小野雄大, 水島彩, 長(zhǎng)谷川輝芳 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社