[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

本发明涉及半导体密封用环氧树脂组合物及采用它的半导体装置。

背景技术

作为IC、LSI等的半导体元件的密封方法，很久以来一直采用适于低成本、大量生产的环氧树脂组合物的传递模塑法，即使从可靠性这点考虑，通过对环氧树脂或作为固化剂的酚醛树脂的改性，也可以谋求特性的提高。然而，在近年来的电子仪器的小型化、轻量化、高性能化的市场动向中，半导体的高集成化也在不断发展，而且半导体装置的表面安装化也不断地被促进，由此对半导体密封用环氧树脂组合物的要求愈加严格。因此，也产生了用以往的环氧树脂组合物无法解决的问题。

以往，主要采用环氧树脂组合物密封的半导体装置的组成中，含有作为着色剂的炭黑。这是由于为了屏蔽半导体元件以及在半导体装置上的打印品名或批号等时，由于背景黑暗，可以得到明显的印字的缘故。另外，也是由于最近采用操作容易的VAG激光打标的电子部件制造商不断增加的缘故。关于提高VAG激光打标性的方法，特开平2-127449号公报公开了一种碳含量为99.5重量％以上、氢含量为0.3重量％以下的炭黑，具有能够达到同样目的的效果，另外，还进行了其他各种研究。

然而，伴随着最近的半导体装置的精细化，当采用作为导电性着色剂的含炭黑的半导体密封材料时，若炭黑凝聚物等作为粗大粒子存在于内部导线之间、金属线之间，则产生布线短路不良及漏电不良等电特性缺陷的问题。另外，由于炭黑的凝聚物等粗大粒子夹在狭窄的金属线之间，金属线承受应力，这也成为电特性缺陷的原因。为避免这些电特性缺陷，特开2004-263091号公报提出了一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中含有对氮吸附比表面积为135m²/g、DBP吸收量为56m³/100g的炭黑进行氧化处理的着色剂。但是，采用以往的含氧化处理后的着色剂的半导体密封用环氧树脂组合物，当金属线之间距离为80μm时不发生布线短路不良，但当金属线之间距离狭窄到40μm时，有时产生布线短路不良，至今仍未得到十分优异的半导体密封用环氧树脂组合物。

因此，本发明的目的是提供一种，即使金属线之间距离狭窄到40μm时，也不会发生布线短路、漏电不良等电缺陷或金属线变形等，并且具有优良的激光打标性的半导体密封用环氧树脂组合物以及采用它的半导体装置。

发明内容

鉴于上述情况，本发明人等进行悉心探讨的结果发现，含有对炭黑中的DBP吸收量为100cm³/100g以上的炭黑进行表面处理后的物质、或对碳含量为90重量％以上的碳前驱体进行表面处理后的物质的半导体密封用环氧树脂组合物，即使金属线之间距离狭窄到40μm时，也不引起布线短路、漏电不良等电缺陷或金属线变形等，并且具有优良的激光打标性，从而完成了本发明。

即，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其含有(A)环氧树脂、(B)酚醛树脂、(C)无机填充材料、(D)固化促进剂以及(E)表而处理后的着色剂，其中，该表面处理前的着色剂是碳含量为90重量％以上的碳前驱体或DBP吸收量为100cm³/100g以上的炭黑。

另外，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中，上述表面处理为氧化处理；另外，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中，上述表面处理后的着色剂(E)的水萃取液的pH值为2以上、5以下；另外，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中，上述表面处理为采用选自过二硫酸盐、过氧化氢水溶液、硫酸、硝酸、次氯酸盐、氯酸、亚氯酸及高锰酸盐中的1种或2种以上酸溶液而进行的氧化处理；另外，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中，上述炭黑的一次粒径为40nm以上、90nm以下；另外，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中，上述炭黑的氮吸附比表面积为20m²/g以上、100m²/g以下；另外，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中，上述炭黑前驱体的电阻值为1×10²Ω·cm以上、1×10⁷Ω·cm以下；另外，本发明提供一种半导体密封用环氧树脂组合物，其中，上述表面处理后的着色剂(E)通过网孔为25μm的筛时的不通过成分为0重量％；另外，本发明提供一种半导体装置，其采用上述半导体密封用环氧树脂组合物密封半导体元件而成。

发明的效果