[发明专利]半导体装置、缓冲层用树脂组合物、芯片键合用树脂组合物以及封装用树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置(以下任选地称为“封装件”)，该半导体装置具有优异的耐抗焊接回流性(anti-solder reflow resistance)；本发明还涉及工艺中使用的缓冲层用树脂组合物(以下有时称为“缓冲层材料”)、芯片键合用树脂组合物(以下有时称为“芯片键合材料”)以及封装用树脂组合物(以下有时称为“封装材料”)。

背景技术

从环境因素考虑，在线路板上安装半导体装置中越来越多地使用无铅焊料。通常，无铅焊料的熔点较常规的锡铅共晶焊料(eutectic solder)高，因此在安装半导体装置时，需要在高出20-30℃的温度下进行安装。该升高了安装温度使在构成半导体装置的元件之间产生异常大的热应力，并且由于封装用树脂组合物中的水分快速蒸发而使蒸汽压升高，从而导致产生瑕疵，例如元件之间的分层和封装件出现裂纹等。另外，大多数高级半导体中使用的低介电常数有机绝缘介层由于其强度差且易碎，经常受到封装时的热应力的破坏。因此，越来越需要改善每个元件的可靠性，从而使半导体装置具有优异的耐抗焊接回流性。

满足该需要的最有效方法是使封装用树脂组合物的吸水性最小化。目前已提出多种方法，例如应用低吸水树脂和填充密度高的无机填料(见，例如日本专利申请No.2002-145995，pp.2-6)。然而，使封装用树脂组合物的吸水性最小化并不能满意地符合高可靠性的要求。

另一有效方法可以是减少构成半导体装置的元件之间的各个界面的热应力。特别是，可通过平衡元件的热扩散系数或者通过减少各元件的弹性模量来减少元件之间的热扩散系数的差异而产生的应力。然而，在含有大量元件的半导体装置中，单独地使热应力部分减少是不足够的，有时局部的热应力减少可导致在其它界面的更严重的缺陷。因此，有必要调整众多元件的物理特性，从而减少元件间各界面的热应力。[专利文件1]日本特开2002-145995(P2-P6)。

发明内容

本发明的目的是提供在使用无铅焊料进行表面安装时表现出优异的耐抗焊接回流性和可靠性的半导体装置，并提供缓冲层用树脂组合物、芯片键合用树脂组合物以及半导体封装用树脂组合物。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种半导体装置，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中

缓冲层用固化树脂组合物在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值；

芯片键合用固化树脂组合物在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值；以及

封装用固化树脂组合物在260℃时的弹性模量为400MPa至1200MPa，包括两个端点值；在260℃时的热扩散系数为20ppm至50ppm，包括两个端点值，且封装用树脂组合物的固化产品的弹性模量和封装用的树脂组合物的固化产品的热膨胀系数的乘积为8000至45000，包括两个端点值。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于半导体装置的缓冲层用固化树脂组合物，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，

缓冲层用固化树脂组合物在25℃时的弹性模量为0.5GPa至2.0GPa，包括两个端点值。

根据本发明的进一步方面，本发明提供了一种用于半导体装置的芯片键合用固化树脂组合物，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，

芯片键合用固化树脂组合物在260℃时的弹性模量为1MPa至120MPa，包括两个端点值。

根据本发明的再进一步方面，本发明提供了一种用于半导体装置的芯片封装用树脂组合物，该半导体装置是通过将表面涂覆了缓冲层用固化树脂组合物的半导体芯片通过芯片键合用固化树脂组合物置于引线框内的垫片上，并通过封装用固化树脂组合物封装引线框内垫片上的半导体芯片而形成，其中，