本发明专利技术提供在成型之后和焊接过程中以及在低温过程中（例如温度循环测试）中表现出更小的翘曲、优异的阻燃性、抗焊裂性和流动性的环氧树脂组合物，以及使用上述环氧树脂组合物的半导体器件。在半导体器件中使用的环氧树脂组合物包括选自三官能团和四官能团环氧树脂中至少一种环氧树脂（Ａ），每个分子具有至少两个羟基的固化剂（Ｂ），每个分子具有至少两个氰酸酯基团的化合物（Ｃ），以及无机填料（Ｄ），作为必要组分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及环氧树脂组合物和半导体器件，特别的，涉及适用于面安装(area-mounted)半导体器件的环氧树脂组合物和使用该组合物的半导 体器件。
技术介绍
近来，市场上需要小型化、轻量化的高性能电子装置。随着这个趋势， 半导体器件的组装密度逐年提高。另外一方面，半导体器件的表面安装加速发展。在这样的情况下，面安装半导体器件应运而生，而半导体器件的 结构也由传统结构向这种结构发展。面安装半导体器件由球栅阵列(以下 简称为BGA)和更加小型化的芯片尺寸封装半导体器件(以下简称为 CSP)为代表。这些结构被开发来满足对日益增加的插针数量和高速操 作的要求，而传统的表面安装(surface-mounted)半导体器件如QFP和SOP 等已经不能满足这些要求了。面安装半导体器件具有这样的结构在由双 马来酰亚胺-三嗪(以下简称为BT)树脂/铜箔形成的电路板的一个表面 上设置半导体元件，然后将安装有半导体元件的表面成型/密封，也就是， 基底只有一个表面具有环氧树脂组成物。由于安装了半导体元件的那个表 面上形成的树脂密封层厚度为几百微米到几毫米，因此一个表面是充分密 封的。因此，金属基底和环氧树脂组合物固化产品之间由于热膨胀/热收縮 造成的偏差，或者环氧树脂组合物成型/固化的时候发生的收縮很有可能影 响到有机基底，从而导致半导体器件中使用的有机基底很可能成型之后立 即翘曲。半导体器件在焊接过程中暴露在230。C 260。C的温度下，有时候， 例如在进行温度循环测试的时候，需要暴露在-55。C的低温。此时，当翘 曲程度加剧时，会损坏配线，导致接触不良或者树脂部位出现裂纹。当裂 纹加重时，可以损坏配线。许多研究者都对减少翘曲进行了研究。例如， 成型之后冷却到常温产生的翘曲可以通过使用玻璃化转变温度被设定到 成型温度以上的具有三苯基骨架结构的环氧树脂或者具有萘骨架结构的 多官能环氧树脂来减少(例如，参见日本特开2002-37863号公报)。然而，考虑到接下来要将基底温度升高到回流焊接温度，当基底暴露在260。C的气氛中的时候，翘曲就会加剧。此外，为了保证阻燃性，通常会加入阻燃 剂例如氢氧化铝等，然而，根据阻燃剂类型的不同，阻燃剂的加入可能会特别地增加在260°C下的翘曲。翘曲特别是在260。C下增加显著，这是因为玻璃化转变温度(以下简 称为Tg)低。更具体地解释为，由于树脂的线性膨胀系数(以下简称为 cx2)在Tg温度及以上增加，基底和树脂之间的膨胀系数差增大，使得 半导体器件的翘曲增大。因此，急需要开发一种新型的半导体封装环氧树 脂，它具有更高的Tg，而同时保持低吸水性，在Tg及以上温度具有低a2 值、优异的抗焊裂性，且在保持阻燃性的同时具有流动性，以及在 -55。C 260。C之间表现出更小的翘曲。本专利技术提供在面安装半导体器件中使用的环氧树脂组合物，它在成型 之后和焊接过程以及在低温过程期间，例如温度循环测试中表现出较小的 翘曲，它具有优异的阻燃性，抗焊裂性和流动性，并提供使用上述环氧树 脂组合物的半导体器件。本专利技术进一步提供具有优异固化性能的环氧树脂 组合物以及用其制备的半导体器件。
技术实现思路
为实现上述目的，根据本专利技术的第一个方面，这里提供的环氧树脂组 合物具有这样的特征，它包括选自三官能团和四官能团环氧树脂中的至少 一种环氧树脂(A)，每个分子具有至少两个可以与环氧基反应的基团的 固化剂(B)，每个分子具有至少两个氰酸酯基团的化合物(C)，以及无 机填料(D)，作为必要组分。<formula>formula see original document page 8</formula> 在第一个方面，三官能团环氧树脂可以用下面的结构式(1)表示:其中a表示0~10。在第一个方面，四官能团环氧树脂可以用下面的结构式(2)表示:(2)在第一个方面，每个分子具有至少两个氰酸酯基团的化合物(C)可 以用下面的通用结构式(3)表示<formula>formula see original document page 8</formula>(3)F 8其中，R广R9表示选自氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、羟基、氨 基、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐以及苯基中的一种，它们可以相同也可以 不同，而b表示O至10。在第一个方面，无机填料(D)可以是结晶二氧化硅(crystalline silica)和/或玻璃薄片。在第一个方面，玻璃薄片可以有从10至40的纵横比。在第一个方面，每个分子具有至少两个羟基的固化剂(B)可以用下面的结构式(4) 、 (5)禾口/或(6)表示<formula>formula see original document page 9</formula><formula>formula see original document page 9</formula>(4)其中c是0至10。<formula>formula see original document page 9</formula>5)其中d是1至10。<formula>formula see original document page 9</formula>其中e是1 10。在第一个方面，无机填料(D)可以占到环氧树脂组合物的65重量％ 至85重量％。在第一个方面，还可以进一步包含具有至少两个苯并噁嗪环的化合物 (E)。在第一个方面，具有至少两个苯并噁嗪环的化合物(E)每个分子可 以含有至少两个碳-碳三键。在第一个方面，可以包含钼酸锌和硼酸锌中的至少一种作为阻燃剂 (F)。在第一个方面，无机填料(D)和阻燃剂(F)可以占到环氧树脂组合 物的65重量％至85重量％。在第一个方面，可以进一步包含阻燃剂(F)。在第一个方面，阻燃剂(F)可以是选自钼酸锌和硼酸锌的至少一种 化合物。在第一个方面，无机填料(D)和阻燃剂(F)的含量可以占到环氧树 脂组合物的65%至85% (重量比)。在第一个方面，可以进一步包含由具有酚羟基的化合物、金属络合物 和金属氧化物中的至少一种化合物形成的固化加速剂(H)。在第一个方面，具有酚羟基的化合物可以是双酚A，双酚F或者双酚S。在第一个方面，金属络合物和金属氧化物的金属原子可以是Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Al或Sn。在第一个方面，金属络合物可以是环烷酸(naphthenicacid)络合物、 辛酸络合物、乙酰丙酮络合物或者环戊二烯基络合物。在第一个方面，环氧树脂组合物在玻璃化转变温度或以上的线性膨胀 系数a2的值不能超过玻璃化转变温度以下的线性膨胀系数otl值的两倍。在第一个方面，可以进一步包含由下面结构式(7)表示的固化加速 剂(H):其中P表示磷原子；Rh)、 Ru、 R,2和Ru可以是取代的或者未取代的 芳香基团或者烷基；A,是芳香基团，B,是单键或者选自醚基、砜基、硫基、 和羰基的二价取代基，或者是含有1至13个碳原子的二价取代基；f是0—A厂BrA厂OH HO—A厂B厂Ai-OH0<f<l o为实现上述目的，根据本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
环氧树脂组合物，其特征在于，包括选自三官能团环氧树脂和四官能团环氧树脂中至少一种的环氧树脂（Ａ）、每个分子具有至少两个可以与环氧基反应的基团的固化剂（Ｂ）、每个分子具有至少两个氰酸酯基团的化合物（Ｃ）和无机填料（Ｄ），作为必要组分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-9-30 287981/2005;JP 2005-12-28 379313/20051.环氧树脂组合物，其特征在于，包括选自三官能团环氧树脂和四官能团环氧树脂中至少一种的环氧树脂(A)、每个分子具有至少两个可以与环氧基反应的基团的固化剂(B)、每个分子具有至少两个氰酸酯基团的化合物(C)和无机填料(D)，作为必要组分。2. 根据权利要求1的环氧树脂组合物，其特征在于，所述三官能团 环氧树脂如下式(l)所示其中a表示0 10。3.根据权利要求1的环氧树脂组合物，其特征在于，所述四官能团 环氧树脂如下式(2)所示<formula>formula see original document page 2</formula>4.根据权利要求1的环氧树脂组合物，其特征在于，所述每个分子具有至少两个氰酸酯基团的化合物(C)如下式(3)所示<formula>formula see original document page 3</formula>(3)其中，R1 R9分别表示选自氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、羟基、 氨基、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐以及苯基中的一种，其可以相同或不同； b表示0 10。5. 根据权利要求1的环氧树脂组合物，其特征在于，所述无机填料(D) 是结晶二氧化硅和/或玻璃薄片。6. 根据权利要求5的环氧树脂组合物，其特征在于，所述玻璃薄片 具有纵横比10至40。7. 根据权利要求1的环氧树脂组合物，其特征在于，所述每个分子 具有至少两个羟基的固化剂(B)如下式(4)、 (5)和/或(6)所示<formula>formula see original document page 3</formula>其中d是1 10;<formula>formula see original document page 4</formula>其中e是1 10。8. 根据权利要求1的环氧树脂组合物，其特征在于，所述无机填料(D) 的含量是环氧树脂组合物的65重量％ 85重量％。9. 根据权利要求1的环氧树脂组合物，其特征在于，进一步包括具 有至少两个苯并噁嗪环的化合物(E)。10. 根据权利要求9的环氧树脂组合物，其特征在于，所述具有至少 两...
【专利技术属性】
技术研发人员：广濑浩，笹岛秀明，川口均，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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