半导体封装体和环氧树脂组合物制造技术

公开了半导体封装体和环氧树脂组合物。用于半导体包封剂的组合物包含环氧树脂、固化剂、填料和聚轮烷，其中所述聚轮烷包含线型聚合物A、端基B和被线型聚合物穿过的环状分子C。环状分子C具有选自由环氧基、氧杂环丁烷基和烷氧基甲硅烷基组成的组中的至少一种官能团，或者具有能够与所述至少一种官能团反应的官能团。

Semiconductor package and epoxy resin composition

【技术实现步骤摘要】
半导体封装体和环氧树脂组合物相关申请的交叉引用本申请要求2018年10月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2018-0129799的优先权，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
本专利技术构思涉及用于半导体包封剂的组合物，其具有高韧性和减少翘曲特性。
技术介绍
环氧树脂由于高强度和在粘合强度、热特性、耐化学性、可加工性等方面的出色性质而通常用作半导体包封剂；但是，环氧树脂可能由于高脆性而易于受到外部撞击的影响。特别地，当重复地暴露于大的温差时，如在温度循环测试(TCT)中，环氧树脂可能由于热机械负荷而遭受破裂。为了解决此问题，一般将橡胶添加剂或弹性体加入到环氧树脂中以引起应力松弛。常规使用的弹性体具有线型结构，所述线型结构具有结合于其末端或侧链的能够与环氧树脂或与固化剂形成交联的官能团或者其他官能团。特别地，当所包含的这类能够与环氧树脂或与固化剂形成交联的官能团不足时，组合物中的弹性体组分可能与树脂组合物分离并且通过与模具形成的间隙渗出到半导体封装体的表面，由此在高温过程如回流过程期间导致外观缺陷。另一方面，当过量地包含这类官能团时，可以与环氧树脂形成足够的交联，由此不会导致渗出到半导体封装体表面的问题；但是，由此形成的固定交联可能降低弹性体的应力松弛效果，并且可能不利地影响后续工序中的层形成和其他材料的润湿。
技术实现思路
本专利技术构思的一个方面提供一种用于半导体包封剂的组合物，其通过在固化环氧树脂后允许交联位点自由移动，而能够在不造成外观缺陷的情况下改善韧性和减少翘曲。根据某些示例实施方案，本公开涉及一种半导体封装体，所述半导体封装体包括：衬底；在所述衬底上的至少一个半导体芯片；和覆盖所述至少一个半导体芯片的半导体包封剂，其中所述半导体包封剂包含：环氧树脂；固化剂；填料；和聚轮烷，其中所述聚轮烷包括线型聚合物A、端基B和被所述线型聚合物A穿过的环状分子C，并且其中所述环状分子C具有选自由环氧基、氧杂环丁烷基和烷氧基甲硅烷基组成的组中的至少一种官能团，或者具有能够与所述至少一种官能团反应的官能团。根据某些示例实施方案，本公开涉及一种环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物包含：环氧树脂；固化剂；填料；和聚轮烷，其中所述聚轮烷包括线型聚合物A、端基B和被所述线型聚合物A穿过的环状分子C，并且其中所述环状分子C具有选自由环氧基、氧杂环丁烷基和烷氧基甲硅烷基组成的组中的至少一种官能团，或者具有能够与所述至少一种官能团反应的官能团。根据某些示例实施方案，本公开涉及一种环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物包含：环氧树脂；固化剂；填料；和聚轮烷，其中所述聚轮烷包括线型聚合物A、端基B和被所述线型聚合物A穿过的环状分子C，其中所述线型聚合物A为聚硅氧烷、聚乙二醇、聚丁二烯或其组合，其中所述端基B为选自由以下各项组成的组中的至少一种：金刚烷基、硅倍半氧烷基、苯基、取代或未取代的苄基、环糊精基和硅烷基，并且其中所述环状分子C具有选自由环氧基、氧杂环丁烷基和烷氧基甲硅烷基组成的组中的至少一种官能团，或者具有能够与所述至少一种官能团反应的官能团。附图说明通过以下结合附图的详细描述将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和优点，在所述附图中：图1示出了根据本专利技术构思的一个示例实施方案的聚轮烷的行为以及由聚轮烷形成的交联；图2示出了根据本专利技术构思的一个示例实施方案的不同类型的聚轮烷；图3是示出根据本专利技术构思的一个示例实施方案和比较例的包封剂的应力-膨胀率的图；图4是示出根据本专利技术构思的一个示例实施方案，基于用于包封剂的组合物的杨氏模量和热膨胀系数预测的半导体包封剂的翘曲程度的图；图5是根据本专利技术构思的一个示例实施方案，可以结合包封剂使用的半导体封装体的结构的横截面图；以及图6是根据本专利技术构思的一个示例实施方案，包括可以结合包封剂使用的半导体封装体的集成电路装置的横截面图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术构思的示例实施方案。根据一个示例实施方案，用于半导体包封剂的组合物可以包含环氧树脂、固化剂、填料和交联剂，并且还可以包含用于缩短用于半导体包封剂的组合物的固化时间的固化促进剂，并且甚至还可以包含用于改善半导体包封剂的性质的添加剂。在根据示例实施方案的用于半导体包封剂的组合物中，可以包含环氧树脂以进行固化和粘合，并且环氧树脂可以是每分子含有至少一个环氧基的化合物，并且可以与结合于作为交联剂使用的聚轮烷的环状分子C的羟基、氨基和酐基反应，以形成交联。例如，对于环氧树脂来说，可以使用液态环氧树脂、固态环氧树脂或其混合物。例如，液态环氧树脂可以包括选自由以下各项组成的组中的一种或两种以上的混合物：双酚A液态环氧树脂、双酚F液态环氧树脂、三官能以上的液态环氧树脂、橡胶改性的液态环氧树脂、氨基甲酸酯改性的液态环氧树脂、丙烯酸改性的液态环氧树脂和光敏液态环氧树脂。更优选地，液态环氧树脂可以包括双酚A液态环氧树脂。对于固态环氧树脂来说，可以使用在室温为固态或接近固态、同时具有一个或多个官能团、并且优选地具有30至100℃的软化点的环氧树脂。例如，固态环氧树脂可以包括选自由以下各项组成的组中的一种或两种以上的混合物：基于双酚的环氧树脂、基于苯酚酚醛清漆的环氧树脂、基于邻甲酚酚醛清漆的环氧树脂、多官能环氧树脂、基于胺的环氧树脂、含杂环的环氧树脂、多环芳烃环氧树脂、取代的环氧树脂、基于萘酚的环氧树脂、基于二环戊二烯的环氧树脂、非酚类环氧树脂及它们的衍生物。可商购的这类固态环氧类树脂可以包括以下环氧树脂。基于双酚的固态环氧树脂的实例可以包括：YD-017H、D-020、YD020-L、YD-014、YD-014ER、YD-013K、YD-019K、YD-019、YD-017R、YD-017、YD-012、YD-011H、YD-011S、YD-011、YDF-2004、YDF-2001(KukdoChemical)等。基于酚类酚醛清漆的树脂的实例可以包括：Epikote152和Epikote154(YukaShellEpoxyCo.LTD.)；EPPN-201(NipponKayakuCo.,LTD.)；DN-483(DowChemical)；以及YDPN-641、YDPN-638A80、YDPN-638、YDPN-637、YDPN-644、YDPN-631(KukdoChemical)等。基于邻甲酚酚醛清漆的树脂的实例可以包括：YDCN-500-1P、YDCN-500-2P、YDCN-500-4P、YDCN-500-5P、YDCN-500-7P、YDCN-500-8P、YDCN-500-10P、YDCN-500-80P、YDCN-500-80PCA60、YDCN-500-80PBC60、YDCN-500-90P、YDCN-500-90PA75(KukdoChemical)等；EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装体，所述半导体封装体包括：/n衬底；/n在所述衬底上的至少一个半导体芯片；和/n覆盖所述至少一个半导体芯片的半导体包封剂，/n其中所述半导体包封剂包含：/n环氧树脂；/n固化剂；/n填料；和/n聚轮烷，/n其中所述聚轮烷包括线型聚合物A、端基B和被所述线型聚合物A穿过的环状分子C，并且/n其中所述环状分子C具有选自由环氧基、氧杂环丁烷基和烷氧基甲硅烷基组成的组中的至少一种官能团，或者具有能够与所述至少一种官能团反应的官能团。/n

【技术特征摘要】
20181029 KR 10-2018-01297991.一种半导体封装体，所述半导体封装体包括：
衬底；
在所述衬底上的至少一个半导体芯片；和
覆盖所述至少一个半导体芯片的半导体包封剂，
其中所述半导体包封剂包含：
环氧树脂；
固化剂；
填料；和
聚轮烷，
其中所述聚轮烷包括线型聚合物A、端基B和被所述线型聚合物A穿过的环状分子C，并且
其中所述环状分子C具有选自由环氧基、氧杂环丁烷基和烷氧基甲硅烷基组成的组中的至少一种官能团，或者具有能够与所述至少一种官能团反应的官能团。


2.权利要求1所述的半导体封装体，其中所述线型聚合物A为聚硅氧烷、聚乙二醇、聚丁二烯或其组合。


3.权利要求1所述的半导体封装体，其中所述端基B为选自由以下各项组成的组中的至少一种：金刚烷基、硅倍半氧烷基、苯基、取代或未取代的苄基、环糊精基和硅烷基。


4.权利要求1所述的半导体封装体，其中所述聚轮烷具有以下结构：其中所述端基B存在于所述线型聚合物A的两端的结构；其中所述端基B存在于所述线型聚合物A的侧链的一端，所述侧链的另一端被所述线型聚合物A的主链封端的结构；或其中所述端基B存在于所述线型聚合物A的一端，所述线型聚合物A的另一端被另一环状分子C封端的结构。


5.权利要求1所述的半导体封装体，其中所述环状分子C存在于所述线型聚合物A的主链或侧链上。


6.权利要求1所述的半导体封装体，其中能够与所述环状分子C的选自由环氧基、氧杂环丁烷基和烷氧基甲硅烷基组成的组中的至少一种官能团反应的官能团为选自由羟基、氨基和酐基组成的组中的至少一种。


7.权利要求1所述的半导体封装体，其中所述至少一种官能团或者所述能够与所述至少一种官能团反应的官能团存在于所述环状分子C的主链、侧链或接枝链上。


8.权利要求1所述的半导体封装体，其中在每个线型聚合物A中包含两个以上环状分子C。


9.权利要求1所述的半导体封装体，其中所述填料具有选自由羟基、氨基和酐基组成的组中的至少一种官能团。


10.权利要求1所述的半导体封装体，其中相对于所述半导体包封剂的总重量，所述半导体包封剂包含1重量％至30重量％的所述环氧树脂、1重量％至30重量％的所述固化剂、68重量％至92重量％的所述填料和0.01重量％至7重量％的所述聚轮烷。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜恩实，李政泌，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR