[发明专利]半导体密封用环氧树脂组合物及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体密封用环氧树脂组合物以及使用它的半导体 装置，特别是，涉及一种流动性、固化性、成型性、耐焊锡回流性优异 的半导体密封用环氧树脂组合物。

背景技术

近年来，在电子仪器的高性能化、轻薄短小化的要求中，半导体元 件的高集成化、表面安装化也在不断地被促进。伴随这些，对半导体密 封用的环氧树脂组合物的要求变得日益严格。特别是，在半导体装置的 薄型化的过程中，伴随着半导体密封成型时由于模具和环氧树脂组合物 的固化物之间脱模不足而产生的应力，引起半导体装置内部的半导体元 件自身中产生裂纹，或者固化物和半导体元件的界面附着性降低等问题。 另外，在半导体装置的表面安装中，伴随着引起环境问题的有铅焊锡进 展到无铅焊锡，焊锡处理时的温度变高，能够耐于包含在半导体装置中 的水份的气化而产生的瞬间应力从而不引起裂纹的耐焊锡回流性，比以 往更成为问题。再加上，对于引线框，从无铅的观点考虑，采用在事先 实施了镀镍、镍/钯合金上实施了镀金的预电镀引线框来代替外侧焊锡电 镀引线框的半导体装置逐渐增多。这些电镀具有与环氧树脂组合物的固 化物的附着性特别差的缺点，引起表面安装时在界面上产生剥离等问题， 因此要求提高耐焊锡回流性。

为了改善由于焊锡处理引起的可靠性降低或由于使用了采用预电镀 引线框的半导体装置而引起的可靠性的降低，有通过增加环氧树脂组合 物中的无机类填充材料的量由此实现低吸水性、高强度化、低热膨胀化， 提高耐焊锡回流性，并采用低熔融粘度的树脂，从而在成型时使粘度低 而维持高流动性的方法(例如，参见专利文献1)。通过采用该方法，能 够改善耐焊锡回流性(也称之为耐裂纹性)，但在无机填充材料的填充 比例增加的同时损伤了流动性，存在着易在封装件内产生缝隙的缺点。 因此，提出了同时使用平均粒径不同的填充材料由此维持流动性的方法 (例如，参见专利文献2)，但未得到能够兼顾流动性和耐焊锡回流性(也 称之为耐裂缝性)的半导体密封用环氧树脂组合物。

【专利文献1】特开昭64—65116号公报(2～7页)

【专利文献2】特开平8—20673号公报(2～6页)

发明的公开

发明要解决的课题

本发明是为了解决以往的如上所述的问题而提出的，其目的在于， 提供一种流动性、成型性优异的半导体密封用环氧树脂组合物以及耐焊 锡回流性优异的半导体装置。

用于解决课题的方法

解决上述课题的本发明的半导体密封用环氧树脂组合物，其作为必 要成分而含有(A)环氧树脂、(B)酚醛树脂、(C)固化促进剂、以及(D)无 机填充材料，其特征在于，作为上述(D)无机填充材料含有球状熔融石英 (d1)，上述球状熔融石英(d1)通过将包括Si以外的金属或半金属及/或具 有Si以外的金属或半金属的无机化合物的石英进行熔融而成。

本发明中，通过使球状熔融石英中包括Si以外的金属或半金属及/ 或具有Si以外的金属或半金属的无机化合物，改变球状熔融石英的化学 结构及性质，由此能够得到具有优异的流动性·耐焊锡回流性等特性的 半导体树脂组合物。

(第一实施方式)

本发明的第一实施方式的上述半导体密封用环氧树脂组合物，其特 征在于，上述球状熔融石英(d1)的水萃取液的pH值为3以上、5以下。

而且，第一实施方式的上述半导体密封用环氧树脂组合物中，优选 上述Si以外的金属或半金属及/或具有Si以外的金属或半金属的无机化 合物中的金属离子或半金属离子的化合价为3价以下。

另外，第一实施方式的上述半导体密封用环氧树脂组合物中，优选 上述球状熔融石英(d1)是通过将包括具有Si以外的金属或半金属的无机 化合物的石英进行熔融而成。

另外，第一实施方式的上述半导体密封用环氧树脂组合物中，优选 上述具有Si以外的金属或半金属的无机化合物为由Si以外的金属或半金 属的氧化物形成的无机金属氧化物。

另外，第一实施方式的上述半导体密封用环氧树脂组合物中，相对 于该环氧树脂组合物总量，优选上述球状熔融石英(d1)的含量为40重量 ％以上、94重量％以下。

另外，第一实施方式的上述半导体密封用环氧树脂组合物中，相对 于该环氧树脂组合物总量，优选上述(D)无机填充材料总体的含量为 78重量％以上、94重量％以下。