[发明专利]环氧树脂、树脂组合物、以及树脂封装的半导体器件

说明书

本发明涉及一种双酚，优选地作为粘合剂、涂料、及电工或电子材料如绝缘材料或层板等，特别是作为电子元件的原料或中间体，以及它们的制造方法。

本发明还涉及环氧树脂组合物，用其封装电子元件及树脂封装的半导体器件。

作为封装半导体器如LSI_s、IC_s和晶体管的经济且便利的方法，通常采用环氧树脂组合物转移模塑。

目前，直接将树脂封装的LSI_s浸渍在焊料浴中进行表面封固。在表面封固方法中，将该封装材料暴露于200℃或更高的温度。因而吸收在封装材料中的水膨胀并在半导体器件的封装包装中造成裂纹。

因而需要环氧树脂封装材料具有低吸湿性及改良的耐裂纹性。广泛使用的封装材料包括作为环氧树脂的邻甲酚酚醛清漆的缩水甘油醚和作为固化剂的苯酚酚醛清漆。这种封装材料在防潮包装条件下贮存以防止上述问题。为解决上述问题，特别是得到低吸湿性，已经开发了可含有大量填料的低粘度的环氧树脂，并已实际应用，例如具有四甲基双酚骨架结构的缩水甘油醚环氧树脂。

为了改进封装材料的物理性能，改进固化树脂机械性能的技术是有效的。改进热固树脂的固化物品机械性能的已知方法是固化物品中的分子取向。已有的现有技术涉及含芪骨架结构的环氧树脂。已经报道了具有液晶性性能的环氧化合物以液晶态在存有少量催化剂下聚合可产生保留液晶结构的交联体，以及在特定电场条件聚合产生取向的液晶畴(见＂第三次下一阶段的工业基础技术学术会＂(3rd Next-generation Industrial InfrastructureTechnology Symposium)(1985)会刊第182页)。在该报道中，举例说明了作为具有液晶性能化合物的环氧化的4，4′-二羟基-&A-氰基芪。

在日本专利公开No.昭64-56721和No.平1-85215中提出作为具有优异物理性能的化合物的某些环氧化合物，这些化合物包括碳-碳双键、碳-氮双键、氮-氮双键等的棒状结构，这不同于本发明的结构。

已提出了制备结构部件的方法，其中，通过使用在其分子结构中具有提供液晶性能的组分的化合物，使该结构部件固化而同时又保留了液晶结构，因而改善了机械性能。(美国专利US4,762,901、德国专利NO.3,622,613、日本专利公开No.昭-63-23931)。与其它已知化合物一起，给出了仅作为这类含液晶性能化合物例子的一种双酚缩水甘油醚化合物，该化合物具有非取代或烷基取代的茋骨架结构，或优选地具有对称取代的甲基的茋骨架结构。具有键合到碳-碳双键上的相同芳基取代基的某些茋双酚化合物也已有报道。已公开了例如4，4′-二羟基茋、4，4′-二羟基-3，3′-二甲基茋、4，4′-二羟基-3，3′，5，5′-四甲基茋这些化合物的制备及物理性能(见Non，Rolf H.Sieber，Liebigs Ann.Chem.730，31-46(1969))。制备4，4′-二羟基-&A-甲基茋的方法公开在METHODEN DER ORGANISCHENCHEMIE CHOUBEN-WEYL)BAND IV/IC Phenol Teil 2 P1034。

也已公开了具有液晶性能或棒状结构的用于改善机械性能的环氧树脂(日本专利公开No.平-2-275872)。给出的用于环氧化作用的含羟基化合物的例子是4，4′-二羟基-&A-甲基茋，4，4′-二羟基茋，4，4′-二羟基-3，3′，5，5′-四溴茋和4，4′-二羟基-3，3′，5，5′-四甲基芪。已提出了用于改善物理性能的树脂组合物，该树脂组合物由具有显示液晶性能的官能基或棒状结构的环氧树脂和具有活性氢的化合物组成(见日本专利公开NO.平-4-233933，美国专利US.5,292,831、5,270,405、5,270,404和5,266,660)。在这些专利或专利申请的说明书中，已提出了具有指定环氧化合物的固化物品中分子的取向，以改善该固化物品的物理性能。

用作封装的常规树脂，例如包括邻甲酚酚醛清漆的缩水甘油醚的封装材料，具有基本平衡的耐热性和模塑性，但作为封装剂来说，具有较双酚环氧树脂更差的物理性能。另一方面，双酚环氧树脂作为表面封固的封装材料具有低吸湿性和优异的物理性能，但在高湿度条件下具有不理想的低耐热性并造成包装裂纹。