[发明专利]树脂组合物及采用该树脂组合物制作的半导体装置

说明书

本申请是申请日为2005年3月16日、申请号为200580008199.1、发明名称为“树脂组合物及采用该树脂组合物制作的半导体装置”的申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物及采用该树脂组合物制作的半导体装置。 

背景技术

在半导体制造工序中的半导体元件粘接、即所谓的芯片焊接工序中，为了提高生产效率，采用在同一生产线上配置芯片焊接机、引线接合器等的在线固化方式，而且今后有越发增加的倾向。因此，与以往的采用间歇式的芯片粘接粘合剂的固化条件相比，固化所需时间明显受限，例如，在以往的采用烘箱固化方式的情况下，于150～200℃下进行60～90分钟的固化，而在在线固化方式中，要求于150～200℃下进行15～90秒钟的短时间固化(例如，参照JP特开2000-63452号公报)。 

另外，伴随着半导体装置处理速度的高速化，芯片表面层的机械强度普遍弱，但为了降低芯片表面的应力，要求基于半导体元件与铜框架的热膨胀系数差的半导体元件的弯曲量最小化及为了防止铜框架的氧化，要求进行低温固化。 

与上述缩短固化时间及低温固化的要求有关，但与其不同的是，还要求进行热管理。即，伴随着半导体制品的大容量化、高速处理化及配线微细化，在半导体制品的工作中产生的热成为显著的问题，从半导体制品散热的所谓热管理逐渐成为重要的课题。因此，在半导体制品中一般采用安装散热器、散热片等散热部件的方法等，对粘接散热部件的材料本身也要求具有高导热率。 

另一方面，根据半导体制品的形态，或者将半导体元件本身与金属制散 热器粘接，或者在粘接了半导体元件的引线框架的芯片垫片部粘接散热器，或者也可以使芯片垫片部露出组件表面，兼作散热板的情况，另外，也有将半导体元件粘接在具有散热孔等放热装置的有机基板上等。在这种情况下，同样要求粘接半导体元件的材料具有高导热率。如此，要求芯片粘接材料或散热部件粘接用材料具有高导热率，同时，还要求必须具有在将半导体制品搭载到基板上时的耐回流处理特性，进一步，由于多数要求大面积的粘接，故为了抑制因构成部件间的热膨胀系数的不同而引起的弯曲等的发生，还需要同时具有低应力性。 

然而，高导热性粘合剂，存在下述几个问题(例如，参照JP特开平11-43587号公报)。通常，在高导热性粘合剂中，把银粉、铜粉这样的金属填料及氮化铝、氮化硼等陶瓷类填料等导热性微粒以高含量添加至有机粘合剂中，但由于可含有的量有限，有时得不到高导热率。另外，虽然含大量溶剂的高导热性粘合剂，其固化物单体的导热率良好，但在用于半导体制品的状态下，溶剂残留在固化物中，或挥发后变成空隙，使导热率有时不稳定。另外，即使粘合剂中含有大量导热性微粒，由于导热性微粒含量高，故有时达不到充分的低应力性。 

另一方面，作为环境保护的一个环节，由于使用无铅焊锡作为基板安装时的焊锡，与使用锡-铅焊锡的场合相比，需要更高的回流温度。由于使用这种无铅焊锡，基于回流温度高温化的应力增加，故在回流工序中的半导体制品中产生剥离，甚至容易发生裂缝，因此对半导体制品的构成材料，要求具有比以往更高的耐回流性(高回流可靠性)。 

另外，目前，作为环境保护的一个环节，正在从事于半导体制品的铅废弃的研究开发，从半导体制品的外装电镀的脱铅目的考虑，引线框架的电镀变更为Ni-Pd电镀的情况逐渐在增加。在这里，为了提高Ni-Pd电镀的表面Pd层的稳定性，进一步在Pd层上进行薄的镀金(gold flash)，但由于Ni-Pd电镀本身的平滑性及表面金的存在，与通常的镀银的铜框架等相比，表面的粘合力降低。因此，为了提高粘合力，有时采用对Ni-Pd电镀框架表面进行化学、物理的粗化的方法，在这样粗糙化的表面，时常发生芯片粘接粘合剂的树脂溢出，成为组件可靠性下降等的深刻问题的原因。 

在上述诸问题的关系中，现在作为主流的环氧树脂类的芯片粘接粘合 剂，例如，通过采用胺类固化剂等，可用60秒钟左右进行固化，但还不能对应于15～30秒钟的超短时间的固化。