[发明专利]环氧树脂组合物及半导体装置

说明书

本申请是申请日为2005年11月1日、申请号为200580034698.8、发明名称为“环氧树脂组合物及半导体装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体密封用环氧树脂组合物、及采用该环氧树脂组合物的半导体装置。

背景技术

以往，二极管、晶体管、IC(集成电路)等电子部件，主要采用环氧树脂组合物进行密封。特别是集成电路，已采用了环氧树脂、酚醛树脂、及配合了熔融二氧化硅、结晶二氧化硅等无机填充剂的耐热性、耐湿性优良的环氧树脂组合物。然而，近年来，在电子仪器小型化、轻量化、高性能化的市场动向中，半导体元件的高集成化在不断发展，而且半导体装置的表面安装化也在不断地被促进，因此对半导体元件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表面安装已被常用的现状中，吸湿的半导体装置在焊锡反流处理时暴露在高温下。另外，作为废除环境负荷物质的一环，在推进用不含铅的焊锡代替含铅焊锡工作，由于该无铅焊锡与原来的焊锡相比熔点高，故表面安装时的反流温度，比原来的高20℃左右，必需在260℃进行处理。因此，半导体装置要暴露在比以往的温度高的温度下，容易发生半导体元件或引线框与环氧树脂组合物的固化物的界面剥离、或半导体装置产生裂缝等半导体装置的可靠性大大受损的不良情况。

另外，从脱铅的观点考虑，对于引线框来说，采用预先用Ni或Ni-Pd、Ni-Pd-Au等实施电镀的预电镀框代替外层覆盖焊锡电镀的半导体装置也在增加。这些电镀具有与环氧树脂组合物固化物的附着性显著恶化、表面安装时产生在界面发生剥离等的问题的缺点，为防止这些不良现象，要求提高耐焊锡反流性。

另一方面，近年来，从环境保护方面考虑，有限制使用原来在半导体密封材料中作为阻燃剂使用的含溴有机化合物等的卤类阻燃剂、及三氧化二锑、四氧化二锑等的锑化合物的倾向，而要求有代替它们进行阻燃的方法。作为半导体密封材料的替代阻燃方法，提出了使用环境污染少的氢氧化铝、氢氧化镁等金属氢氧化物的方法，但当不大量配合它们时，不能呈现出所期待的阻燃效果，并且，当配合量增加到可得到充分的阻燃性的程度时，环氧树脂组合物成型时的流动性、固化性及固化物的机械强度降低，处于上述无铅焊锡安装温度区域的耐焊锡反流性降低。

对于伴随着安装温度的上升耐焊锡反流性降低的问题，可通过采用低吸水性的环氧树脂或固化剂(例如，参见专利文献1、2、3)得到解决。然而，采用这些环氧树脂组合物时，由于耐燃性不足而必须添加阻燃剂，另外，对上述预电镀框的附着性也降低，使用这些框的封装件存在可靠性特别差的问题。

另外，由于这些环氧树脂组合物的交联密度低，刚刚固化后的成型物柔软，因此，在连续成型时，有树脂在模具上粘连等成型性不良情况发生，使生产性降低的问题。

作为提高生产性的方法，提出了添加氧化聚乙烯的方法(例如，参见专利文献4、5)，但由于仅采用氧化聚乙烯，为得到充分的脱模性，需要多的配合量，而此时则会引起附着性降低。另外，为了提高氧化聚乙烯的分散性，提出了并用以二甲基硅氧烷结构作主链的环氧聚醚硅氧烷的方法(例如，参见专利文献6)，但是虽然具有聚醚链的硅油生产性非常好，但存在由于聚醚链的作用而吸湿性升高导致耐焊锡反流性降低的问题。

另外，提出了采用具有除低吸水性外，还具有可挠性、阻燃性的树脂，提高耐焊锡反流性的方法(例如，参见专利文献1、2或3)，但是当为了也能应对采用无铅焊锡的情形而更高的填充无机填充剂时，则产生流动性不足的问题，而难以实现。

从以上状况可知，期望开发出具有不使用阻燃性赋予剂而具有高耐燃性，并且不损伤流动性，并可应用于无铅焊锡的高耐焊锡反流性的半导体密封用树脂组合物。

【专利文献1】特开平1-275618号公报(第1～5页)

【专利文献2】特开平5-097965号公报(第2～6页)

【专利文献3】特开平5-097967号公报(第2～7页)

【专利文献4】特开平8-258077号公报(第2～9页)

【专利文献5】特开平11-152393号公报(第2～5页)

【专利文献6】特开平5-315472号公报(第2～7页)

发明内容

发明要解决的课题

针对上述问题点而作出了本发明，本发明的第一目的是提供一种不使用阻燃性赋予剂的具有高耐燃性，并且耐焊锡反流性优良，且可适用于无铅焊锡的半导体密封用环氧树脂组合物、及采用该环氧树脂组合物密封半导体元件所构成的半导体装置。