專利名稱:封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及使用該組合物的電子組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及使用該環(huán)氧樹(shù)脂組合物的電子組件。
背景技術(shù):
在用于電子元件如晶體管或IC的元件封裝的領(lǐng)域中,就生產(chǎn)率或生產(chǎn)制造成本而言,迄今樹(shù)脂封裝已成為主要趨勢(shì)。在封裝用樹(shù)脂組合物中,環(huán)氧樹(shù)脂組合物已被廣泛使用。這種封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物的阻燃性主要是通過(guò)溴化物樹(shù)脂如四溴一雙酚A二縮水甘油醚與氧化銻的組合而予以實(shí)現(xiàn)。
由環(huán)保的觀點(diǎn)來(lái)看,近年來(lái)以十溴二苯醚為代表的鹵化物樹(shù)脂及銻化合物的使用漸受到管制。對(duì)于封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,也要求使用未經(jīng)鹵化(未經(jīng)溴化)及不含銻的化合物。此外,因?yàn)橐话阋阎寤衔飳?duì)塑料封裝IC的高溫儲(chǔ)存性會(huì)產(chǎn)生不利的影響,所以也需要減少溴化樹(shù)脂的使用。至于為了達(dá)到阻燃性標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)需使用溴化樹(shù)脂及氧化銻的方法,曾有人嘗試若干種方法,包括使用鹵化物及銻化合物以外的阻燃劑,例如紅磷、磷酸酯化合物、磷氮烯(phosphazene)化合物、金屬氫氧化物、金屬氧化物及有機(jī)金屬化合物的方法、增加填料含量的方法等。此外,也有使用復(fù)合金屬氫氧化物的方法(國(guó)際申請(qǐng)公開(kāi)WO 98/47968、日本未審查專利公開(kāi)案第2000-53875號(hào))。
發(fā)明內(nèi)容
就本發(fā)明人所知,屬于未經(jīng)鹵化及不含銻的化合物的各阻燃劑尚未達(dá)到相當(dāng)于含有溴化樹(shù)脂及氧化銻二者的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物所具有的模塑性及可靠度。例如,于下列情形下存在著多種問(wèn)題使用紅磷時(shí),會(huì)造成耐潮濕性的降低;使用磷酸酯化合物或磷氮烯化合物時(shí),會(huì)由于塑化效率而造成模塑性及耐潮濕性的降低;使用金屬氫氧化物時(shí),會(huì)造成流動(dòng)性或脫模性的降低;使用金屬氧化物或增加填料量時(shí),會(huì)造成流動(dòng)性的降低;以及使用有機(jī)金屬化合物(例如乙酰丙銅酸銅)時(shí),會(huì)造成硬化反應(yīng)受阻,且模塑性的降低。
此外,隨著對(duì)金屬氫氧化物的使用研究的進(jìn)展,本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用金屬氫氧化物降低剪切之下的脫模性,而使用復(fù)合金屬氫氧化物同樣地也降低剪切下的脫模性。
因此,本發(fā)明的目的是在不降低VLSI封裝時(shí)的適當(dāng)模塑性及可靠性,如抗回焊性、耐潮濕性,及高溫貯存性的情況下,提供一種非鹵化及非銻的、且具有良好的脫模性及阻燃性的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物的。
本發(fā)明的另一目的是提供包含以封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物封裝的元件的電子組件。
依據(jù)本發(fā)明的第一方面,是提供一種含有環(huán)氧樹(shù)脂(A)、固化劑(B),及復(fù)合金屬氫氧化物(C),且于10次注料模塑后在剪切下具有小于或等于200KPa的脫模力的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物。
依據(jù)本發(fā)明的第二方面,是提供一種依據(jù)本發(fā)明的用于封裝具有至少一種下述特點(diǎn)的半導(dǎo)體器件的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物(a)半導(dǎo)體芯片上側(cè)的封裝材料與半導(dǎo)體芯片下側(cè)的封裝材料的至少一者具有小于或等于0.7mm的厚度;(b)引線數(shù)(pin count)大于或等于80;(c)導(dǎo)線長(zhǎng)度大于或等于2mm;(d)半導(dǎo)體芯片上的焊墊間距小于或等于90μm;
(e)在配裝基材上配置有半導(dǎo)體芯片的封裝件的厚度小于或等于2mm;以及(f)半導(dǎo)體芯片的面積大于或等于25mm2。
依據(jù)本發(fā)明的第三方面,是提供一種包括用本發(fā)明的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物予以封裝的元件的電子組件。
圖1A至1C顯示半導(dǎo)體器件的一實(shí)例(QFP)。圖1A為剖面圖,圖1B為透視的局部俯視圖,圖1C為焊墊(bonding pads)部分的放大圖。
圖2A至2C顯示半導(dǎo)體器件(球柵陣列,BGA(ball grid array))的實(shí)例。圖2A為剖面圖,圖2B為透視的局部俯視圖,及圖2C為焊墊部分的放大圖。
圖3A及3B是模塊陣列型BGA元件實(shí)例的示意圖。
圖4及圖5是顯示導(dǎo)線偏移率(wire sweep rate)測(cè)定方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式
依據(jù)本發(fā)明的第一方面,是提供一種封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物(后文,簡(jiǎn)稱為樹(shù)脂組合物),該組合物含有環(huán)氧樹(shù)脂(A)、固化劑(B)及復(fù)合金屬氫氧化物(C),且于10次注料模塑后在剪切下具有小于或等于200KPa的脫模力。也即,樹(shù)脂組合物的脫模性質(zhì)為在10次注料模塑內(nèi)在剪切下的脫模力變成小于或等于200KPa。
此處,在剪切下的脫模力是顯示當(dāng)樹(shù)脂組合物用于模塑半導(dǎo)體器件時(shí)自模具剝除模塑對(duì)象的程度的指針。上述的測(cè)定是如下進(jìn)行。在180℃的模具溫度,6.9MPa的模塑壓力,及90秒固化時(shí)間的條件下,在50mm×35mm×0.4mm的鍍鉻不銹鋼板上模塑具有20mm直徑的圓盤。在模塑后立刻拉出不銹鋼板并測(cè)量最大的拉伸力。所測(cè)得的最大拉伸力即表示在剪切下的脫摸力。在相同條件下,持續(xù)重復(fù)10次(10次注料)或更多次,較佳為大約20次(20次注料)的模塑而且在每次模塑后立刻測(cè)量在剪切下的脫模力。由模塑性的觀點(diǎn)來(lái)看,在10次模塑內(nèi)在剪切下的脫模力需變成小于或等于200KPa(也即,在10次注料模塑后在剪切下的脫模力小于或等于200KPa),較佳為小于或等于150KPa,更佳為小于或等于100KPa,又更佳為小于或等于50KPa。
在10次注料模塑后在剪切下具有小于或等于200KPa的脫模力的樹(shù)脂組合物顯示良好的脫模性質(zhì),能夠減少脫模時(shí)的缺陷如澆注道的斷裂(gate break)(澆口中的封裝材料的殘留物)及在半導(dǎo)體器件制造中黏附于模具。因此,此樹(shù)脂組合物能夠減少產(chǎn)生不完美的模塑如澆注道的斷裂,黏附于模具,因此即使在用于薄型、多引線數(shù)、長(zhǎng)導(dǎo)線且窄焊墊間距的半導(dǎo)體器件時(shí)也可提升可靠性。尤其以使用此樹(shù)脂組合物作為本發(fā)明第二方面的半導(dǎo)體器件用的封裝材料為較佳。
此樹(shù)脂組合物含有環(huán)氧樹(shù)脂(A)、固化劑(B),及復(fù)合金屬氫氧化物(C)。
作為成分(A)的環(huán)氧樹(shù)脂,可使用已知的一般用于環(huán)氧樹(shù)脂組合物的環(huán)氧樹(shù)脂,對(duì)此沒(méi)有限制。
非限制性的特定實(shí)例包含經(jīng)由酚醛清漆型樹(shù)脂的環(huán)氧化作用而獲得的酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂(酚-酚醛清漆環(huán)氧樹(shù)脂、原甲酚-酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂等),其中該酚醛清漆型樹(shù)脂是經(jīng)由例如苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、兒茶酚、雙酚A及雙酚F的酚類(酚系)及/或例如α-萘酚、β-萘酚及二羥基萘的萘酚類(萘酚系),與例如甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛及水楊醛的具有醛基的化合物在酸性催化劑的存在下進(jìn)行縮合或共縮合反映而制得的產(chǎn)物;雙酚A、雙酚F、雙酚S等的縮水甘油醚類(雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂類);未經(jīng)取代或經(jīng)烷基取代的雙酚的縮水甘油醚類(聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂類);均二苯代乙烯型環(huán)氧樹(shù)脂;氫醌型環(huán)氧樹(shù)脂;經(jīng)由例如酞酸及二聚酸的多元酸與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而制得的縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂;經(jīng)由例如二胺基二苯基甲烷及異氰尿酸的聚胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而制得的縮水甘油胺型環(huán)氧樹(shù)脂;二環(huán)戊二烯與酚類的共縮聚的聚合物的環(huán)氧化產(chǎn)物(二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂);具有萘環(huán)的環(huán)氧樹(shù)脂(萘型環(huán)氧樹(shù)脂);例如酚-芳烷基樹(shù)脂及萘酚-芳烷基樹(shù)脂的芳烷基型酚樹(shù)脂的環(huán)氧化產(chǎn)物;三羥甲基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂,萜烯改性的環(huán)氧樹(shù)脂;以例如過(guò)乙酸的過(guò)酸來(lái)氧化烯烴鍵而制得的線型脂族環(huán)氧樹(shù)脂;脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂;含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂;以及三苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂。這些樹(shù)脂可單獨(dú)使用或組合使用。
其中,就耐回焊性而言,以聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、均二苯代乙烯型環(huán)氧樹(shù)脂及含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂為優(yōu)選,就硬化性質(zhì)而言,以酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂為優(yōu)選,就低潮吸收性著眼,以二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂為優(yōu)選,而就耐熱性及低翹曲性而言,以萘型環(huán)氧樹(shù)脂及三苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂為優(yōu)選。
于上述八種優(yōu)選的環(huán)氧樹(shù)脂中,包含聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧數(shù)值、均二苯代乙烯型環(huán)氧樹(shù)脂、含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂,二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂、萘型環(huán)氧樹(shù)脂、以及三苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂,可使用上述各環(huán)氧型環(huán)氧樹(shù)脂或多種上述環(huán)氧樹(shù)脂的組合。這些環(huán)氧樹(shù)脂的混合量以環(huán)氧樹(shù)脂的總量計(jì),優(yōu)選為大于或等于50重量%,更優(yōu)選為大于或等于60重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為大于或等于80重量%。
聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包含下述通式(IV)所示的環(huán)氧樹(shù)脂,雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包含下述通式(V)所示的環(huán)氧樹(shù)脂,均二苯代乙烯型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包含下述通式(VI)所示的環(huán)氧樹(shù)脂,含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括在主鏈中含有硫化鍵或砜鍵者、或在側(cè)鏈中包含含有硫原子的官能基(例如硫基及磺酸基)者,這些樹(shù)脂可單獨(dú)使用或組合使用。上述環(huán)氧樹(shù)脂中,以上述通式(III)所示的化合物為較佳。此四種環(huán)氧樹(shù)脂可單獨(dú)使用或組合使用,其混合量以環(huán)氧樹(shù)脂的總量計(jì),較佳為大于或等于20重量%,更佳為大于或等于30重量%,最佳為大于或等于50重量%,以獲得環(huán)氧樹(shù)脂的效能。
(在式(IV)中,R1至R8彼此可相同或不同,各選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,n為0至3的整數(shù)。) (式(V)中,R1至R8可彼此相同或不同,且各選自氫原子,具有1至10個(gè)碳原子的烷基,具有1至10個(gè)碳原子的烷氧基,具有6至10個(gè)碳原子的芳基及具有6至10個(gè)碳原子的芳烷基,以及n為0至3的整數(shù)。) (式(VI)中,R1至R8可彼此相同或不同,且各選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,以及n為0至3的整數(shù)。) (式(III)中,R1至R8可彼此相同或不同,且各選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,以及n為0至3的整數(shù)。)上式(IV)所示的聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括包含4,4′-雙(2,3-環(huán)氧丙氧基)聯(lián)苯或4,4’-雙(2,3-環(huán)氧丙氧基)-3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯為主要成分的環(huán)氧樹(shù)脂、及由環(huán)氧氯丙烷與4,4’-雙酚或4,4’-(3,3’,5,5’-四甲基)聯(lián)苯二酚反應(yīng)而制得的環(huán)氧樹(shù)脂。上述環(huán)氧樹(shù)脂中,以包含4,4′-雙(2,3-環(huán)氧丙氧基)-3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯為主要成分的環(huán)氧樹(shù)脂為較佳。
上述通式(V)所示的雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括市售品YSLV-80XY(商品名,Nippon Steel化學(xué)股份有限公司制;目前為Tohto Kasei股份有限公司的商品名)。YSLV-80XY的主要成分包含R1、R3、R6及R8為甲基,R2、R4、R5為氫,且n為0。
通式(VI)所示的均二苯代乙烯型環(huán)氧樹(shù)脂可經(jīng)由而苯乙烯型酚與環(huán)氧氯丙烷于堿性物質(zhì)的存在下反應(yīng)而制得。均二苯代乙烯型酚的非限制性實(shí)例包含3-叔丁基-4,4′-二羥基-3’,5,5’-三甲基均二苯代乙烯、3-叔丁基-4,4’-二羥基-3’,5,6-三甲基均二苯代乙烯、4,4’-二羥基-3,3’,5,5’-四甲基均二苯代乙烯、及4,4’-二羥基-3,3’-二叔丁基-5,5’-二甲基均二苯代乙烯、4,4’-二羥基-3,3’-二叔丁基-6,6’-二甲基均二苯代乙烯。這些均二苯代乙烯型酚可單獨(dú)使用或組合使用。上述均二苯代乙烯型酚中,以3-叔丁基-4,4′-二羥基-3’,5,5’-三甲基均二苯代乙烯及4,4’-二羥基-3,3’,5,5’-四甲基均二苯代乙烯為較佳。
通式(III)所示的含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂中,以具有選自氫原子及含1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基的R1至R8的環(huán)氧樹(shù)脂為較佳。此外,以R2、R3、R6及R7為氫,R1、R4與R8為烷基的環(huán)氧樹(shù)脂為更佳。又以R2、R3、R6及R7為氫,R1與R8為叔丁基以及R4與R5為甲基的環(huán)氧樹(shù)脂為最佳。至于上述樹(shù)脂,例如YSLV-120TE(商品名,Nippon Steel化學(xué)股份有限公司制;目前為Tohto Kasei股份有限公司的商品名)為市售品。
至于成分(A),除含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂以外,還可使用本文所列舉的一種或多種環(huán)氧樹(shù)脂。于此情形下,不含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂的混合量以環(huán)氧樹(shù)脂的總量記,較佳為小于或等于50重量%。當(dāng)其量超過(guò)50重量%時(shí),含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)法展現(xiàn)出其優(yōu)異的特性。
酚醛清漆環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包含下述通式(VII)所示的環(huán)氧樹(shù)脂。
(在式(VII)中,R是選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,n為0至10的整數(shù)。)上述通式(VII)所示的酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂可僅經(jīng)由酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而制得。具體而言,至于通式(VII)中的R,以具有1至10個(gè)碳原子的烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基及異丁氧基以及具有1至10個(gè)碳原子的烷氧基,如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基為較佳,而以氫及甲基為更佳。n較佳為0至3的整數(shù)。通式(VII)所示的酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂中,以原甲酚-酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂為較佳。
當(dāng)使用酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂時(shí),該環(huán)氧樹(shù)脂的混合量以環(huán)氧樹(shù)脂的總量計(jì),較佳為大于或等于20重量%,更佳為大于或等于30重量%,以展現(xiàn)出其特性。
二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包含下述通式(VIII)所示的環(huán)氧樹(shù)脂。
(在式(VIII)中,R1及R2是獨(dú)立選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,n為0至10的整數(shù),且m為0至6的整數(shù))。
上述通式(VIII)中的R1的非限制性實(shí)例包含氫原子;如甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基及叔丁基的烷基;如乙烯基、烯丙基及丁烯基的鏈烯基;經(jīng)胺基取代的烷基;如經(jīng)巰基取代的烷基的具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基。如上所述中,以具有1至5個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基為較佳。以例如甲基及乙基的烷基及氫原子為更佳,且以甲基及氫為最佳。R2的非限制性實(shí)例包含氫原子;具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,這些烴基包含例如甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基及叔丁基的烷基;例如乙烯基、烯丙基及丁烯基的鏈烯基;以及經(jīng)胺基取代的烷基和經(jīng)巰基取代的烷基。具體而言,如上所述中,以具有1至5個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基為較佳,且以氫原子為更佳。
當(dāng)使用二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂時(shí),該環(huán)氧樹(shù)脂的混合量以環(huán)氧樹(shù)脂的總量計(jì),較佳為大于或等于20重量%,更佳為大于或等于30重量%,以展現(xiàn)出其特性。
萘型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包含下述通式(IX)所示的環(huán)氧樹(shù)脂,且三苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包含通式(X)所示的環(huán)氧樹(shù)脂。
(在式(IX)中,R1至R3可彼此相同或不同,是選自氫原子及具有1至12個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基。p為1或0,h及m分別為0至11的整數(shù),(h+m)的總和為1至11的整數(shù),(h+p)的總和為1至12的整數(shù),而h,m及p各需符合上述條件。i為0至3的整數(shù),j為0至2的整數(shù),且k為0至4的整數(shù)。) (在式(X)中,R是選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,n為1至10的整數(shù)。)上述通式(IX)所示的萘型環(huán)氧樹(shù)脂的非限制性實(shí)例包括無(wú)規(guī)地包含h個(gè)構(gòu)成單元及m個(gè)構(gòu)成單元的無(wú)規(guī)共聚物、交替地包含兩種構(gòu)成單元的交替共聚物、以規(guī)則方式包含兩種構(gòu)成單元的共聚物、及嵌段包含兩種構(gòu)成單元的嵌段共聚物。這些樹(shù)脂可單獨(dú)使用或組合使用。
萘型環(huán)氧樹(shù)脂及三苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂可單獨(dú)使用或組合使用,且其混合量以環(huán)氧樹(shù)脂的總量計(jì),較佳為大于或等于20重量%,更佳為大于或等于30重量%,最佳為大于或等于50重量%,以展現(xiàn)出環(huán)氧樹(shù)脂的效能。
至于成分(B)固化劑,可使用一般用于已知環(huán)氧樹(shù)脂組合物而無(wú)特殊限制。該固化劑的非限制實(shí)例包含酚醛清漆型酚樹(shù)脂,其是經(jīng)由例如酚、甲酚、間苯二酚、兒茶酚、雙酚A、雙酚F、苯酚及胺基酚的酚類(酚系)和/或例如α-萘酚、β-萘酚及二烴基萘的萘酚類(萘酚系),與例如甲醛、苯甲醛及水楊醛的具有醛基的化合物在酸性催化劑的存在下進(jìn)行縮合或共縮合反應(yīng)而制得;例如酚-芳烷基樹(shù)脂及萘酚-芳烷基樹(shù)脂的芳烷基型酚樹(shù)脂,其是經(jīng)由酚和/或萘酚與二甲氧基對(duì)二甲苯或雙(甲氧基甲基)聯(lián)苯合成而得;例如二環(huán)戊二烯型酚-酚醛清漆樹(shù)脂及二環(huán)戊二烯型萘酚-酚醛清漆樹(shù)脂的二環(huán)戊二烯型酚樹(shù)脂,其是經(jīng)由酚類及/或萘酚類與二環(huán)戊二烯進(jìn)行共聚合而制得(二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂);萜烯改性的環(huán)氧樹(shù)脂;聯(lián)苯型酚樹(shù)脂;以及三苯基甲烷型酚樹(shù)脂。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)使用或組合使用。
如上所述中,就阻燃性而言,以聯(lián)苯型酚樹(shù)脂為較佳,就耐回焊性及硬化性而言,以芳烷基型酚樹(shù)脂為較佳,就低潮濕吸收性而言,以二環(huán)戊二烯型酚樹(shù)脂為較佳,就耐熱性、低膨脹系數(shù)及低翹曲性而言,以三苯基甲烷性酚樹(shù)脂為較佳,而就硬化性而言,以酚醛清漆酚樹(shù)脂為較佳。因此,較佳包含上述至少一種酚樹(shù)脂。
至于聯(lián)苯型酚樹(shù)脂,列舉下述通式(XI)所示的酚樹(shù)脂,例如 于上式(XI)中,R1至R9可各彼此相同或不同,各選自氫原子、例如甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基及異丁基的具有1至10個(gè)碳原子的烷基以及例如為甲氧基、乙氧基、丙氧基及丁氧基的具有1至10個(gè)碳原子的烷氧基、例如苯基、甲苯基及二甲苯基的具有6至10個(gè)碳原子的芳基、及例如苯甲基及苯乙基的具有6至10個(gè)碳原子的芳烷基。其中,以氫及甲基為較佳,n為1至10的整數(shù)。
上述通式(XI)所示的聯(lián)苯型酚樹(shù)脂的非限制性實(shí)例包括含有R1至R8全為氫的化合物,其中,就熔融黏度而言,以含有大于或等于50重量%的n大于或等于1的縮合反應(yīng)產(chǎn)物的混合物為較佳。如MEH-7851(商品名,明和化學(xué)塑膠工業(yè)股份有限公司制)化合物為市售品。
當(dāng)使用聯(lián)苯型酚樹(shù)脂時(shí),該樹(shù)脂的混合量以固化劑的總量計(jì),較佳為大于或等于30重量%,更佳為大于或等于50重量%,及最佳為大于或等于60重量%,以展現(xiàn)出其效能。
芳烷基型酚樹(shù)脂的非限制性實(shí)例包括酚-芳烷基樹(shù)脂及萘酚-芳烷基樹(shù)脂。以下述通式(XII)所示的酚-芳烷基樹(shù)脂為較佳,且以通式(XII)中的R為氫及n的平均值為0至8的酚-芳烷基樹(shù)脂為更佳。
(式(XII)中,R是還自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,以及n為0至10的整數(shù)。)其特定實(shí)例包含對(duì)-二甲苯撐型酚-芳烷基樹(shù)脂,及間-二甲苯撐型酚-芳烷基樹(shù)脂。當(dāng)使用芳烷基型酚醛樹(shù)脂時(shí),為了獲得其效果,相對(duì)于固化劑的總量,欲予混合的用量較佳為大于或等于30wt%,更佳為大于或等于50wt%。
至于二環(huán)戊二烯型酚醛樹(shù)脂,可列舉下述一般式(XIII)所示的酚醛樹(shù)脂。
(在式(XIII)中,R1及R2是獨(dú)立選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未取代的單價(jià)烴基,n及m分別為0至10及0至6的整數(shù)。
當(dāng)使用二環(huán)戊二烯型酚樹(shù)脂時(shí),該樹(shù)脂的混合量以固化劑的總量計(jì),較佳為大于或等于30重量%,更佳為大于或等于50重量%,以展現(xiàn)出其效能。
至于三苯基甲烷型酚樹(shù)脂的實(shí)例包含下述通式(XIV)所示的酚樹(shù)脂
(在式(XIV)中,R是選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,n為1至10的整數(shù)。)當(dāng)使用三苯基甲烷型酚樹(shù)脂時(shí),該樹(shù)脂的混合量以固化劑的總量計(jì),較佳為大于或等于30重量%,及更佳為大于或等于50重量%,以展現(xiàn)出其效能。
酚醛清漆型酚樹(shù)脂的實(shí)例包含酚-酚醛清漆樹(shù)脂、甲酚-酚醛清漆樹(shù)脂、及萘酚-酚醛清漆樹(shù)脂。其中以酚-酚醛清漆樹(shù)脂為較佳。當(dāng)使用酚醛清漆型酚樹(shù)脂時(shí),該樹(shù)脂的混合量以固化劑的總量計(jì),較佳為大于或等于30重量%,及更佳為大于或等于50重量%,以展現(xiàn)出其效能。
包含聯(lián)苯型酚樹(shù)脂、芳烷基型酚樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯型酚樹(shù)脂、三苯基甲烷型酚樹(shù)脂、及酚醛清漆型酚樹(shù)脂的上述樹(shù)脂可單獨(dú)使用或組合使用。當(dāng)使用上述一種樹(shù)脂時(shí),該樹(shù)脂的混合量以固化劑(B)的總量計(jì),較佳為大于或等于30重量%,更佳為大于或等于50重量%,及最佳為大于或等于60重量%,以展現(xiàn)出其效能。當(dāng)混合任何兩種或多種樹(shù)脂時(shí),該等樹(shù)脂的混合量以固化劑的總量計(jì),較佳為大于或等于60重量%,及更佳為大于或等于80重量%。
環(huán)氧樹(shù)脂(A)與固化劑(B)的當(dāng)量比,亦即,固化劑(B)中的羥基對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂(A)中的環(huán)氧基的比例(即,固化劑中的羥基數(shù)目除以環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基數(shù)目)并無(wú)特殊限制。然而較佳將該比例設(shè)定在0.5至2的范圍內(nèi),及更佳在0.6至1.3的范圍內(nèi),以減少未反應(yīng)成分。就增進(jìn)模塑性及耐回焊性而言,該比例在0.8至1.2的范圍內(nèi)為更佳。
成分(C)復(fù)合金屬氫氧化物是作為阻燃劑,而該復(fù)合金屬氫氧化物是由多種金屬的氫氧化物,即兩種或更多種的金屬氫氧化物的固體溶液或其混合物所組成。就增進(jìn)模塑性及減少模塑缺陷(例如孔隙)而言,該復(fù)合金屬氫氧化物較佳是在室溫至配裝期間所處的溫度下穩(wěn)定。當(dāng)復(fù)合金屬氫氧化物是作為阻燃劑時(shí),較佳為在該溫度范圍內(nèi)成分(A)及(B)會(huì)引起脫水反應(yīng),而在該溫度范圍內(nèi)成分(A)及(B)會(huì)分解??衫萌魏我阎獜?fù)合金屬氫氧化物的制造方法。例如,復(fù)合金屬氫氧化物可利用將溶解于良好溶劑中的金屬鹽逐漸滴滴入堿性水溶液的沉淀法而制得。
雖然只要可展現(xiàn)出本發(fā)明的效能即可并無(wú)特殊限制,但以下述化學(xué)組成式(C-I)所示的化合物作為成分(C)為較佳。
p(M1aOb)·q(M2cOd)·r(M3cOd)·mH2O (C-I)(在式(C-I)中,M1、M2及M3彼此為不同的金屬元素,而a、b、c、d、p、q及m為正數(shù),r為0或正數(shù)。)上述中,以上述式(C-I)中的r為0的化合物,亦即下述化學(xué)組成式(C-II)所示的化合物為較佳。
M(M1aOb)·n(M2cOd)·h(H2O) (C-II)(在式(C-II)中,M1及M2代表彼此不同的金屬元素,而a、b、c、d、m、n及h為正數(shù)。)于上述化學(xué)組成式(C-I)中的M1及M2彼此為不同的金屬元素,且對(duì)該等金屬元素并無(wú)特殊限制。就較佳的阻燃性而言,雖然避免為M1及M2選擇相同的金屬,但M1較佳是選自屬于第三周期的金屬元素、IIA族堿土金屬元素及屬于IVB、IIB、VIII、IB、IIIA及IVA族的金屬元素所成組群,而M2較佳是選自IIIB至IIB族的過(guò)渡金屬元素。金屬M(fèi)1更佳是選自鎂、鈣、鋁、錫、鈦、鐵、鈷、鎳、銅及鋅所成組群,而M2更佳是選自鐵、鈷、鎳、銅及鋅所成組群。就流動(dòng)性而言,M1較佳為鎂,而M2較佳為鋅或鎳,且以M1為鎂,而M2為鋅的情形為更佳。本文金屬元素包含所謂的半金屬元素,亦即金屬元素代表非金屬元素以外的所有元素。金屬元素的分類根據(jù)周期律表的長(zhǎng)形式,其中典型元素屬于A族,過(guò)渡元素屬于B族,該分類來(lái)源為The Encyclopedia Chimica,第4冊(cè),第30縮印版,1987年2月15日,Kyoritsu Shuppan股份有限公司出版。
雖然上述化學(xué)組成式(C-I)中的p、q與r的摩爾比并無(wú)特殊限制,r較佳為0,而p與q的摩爾比例(p/q)較佳為99/1至50/50。換言之,上述化學(xué)組成式(C-II)中的m與n的摩爾比例(m/n)較佳為99/1至50/50。
就商品化的復(fù)合金屬氫氧化物而言,成分(C)有例如市售品EchomagZ-20(商品名,Tateho化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)。
復(fù)合金屬氫氧化物的形狀并無(wú)特殊限制,然而就流動(dòng)性而言,適當(dāng)厚度的多面體形狀較扁平形狀為更佳。與金屬氫氧化物相比,較易獲得復(fù)合金屬氫氧化物的多面體晶體。雖然欲混合的復(fù)合金屬氫氧化物的量對(duì)樹(shù)脂組合物的量并無(wú)特殊限制,但就阻燃性而言,以大于或等于0.5重量%為較佳,就流動(dòng)性及耐回焊性而言,以小于或等于20重量%為較佳,以0.7至15重量%的范圍為更佳,及以1.4至12重量%的范圍為最佳。
于第一較佳具體實(shí)施例中,為了降低潮濕吸收性及線膨脹系數(shù)且提升熱傳導(dǎo)度及強(qiáng)度,可混合無(wú)機(jī)填料(D)。無(wú)機(jī)填料的非限制性實(shí)例包含熔融氧化硅、結(jié)晶氧化硅、氧化鋁、鋯石、硅酸鈣、碳酸鈣、鈦酸鉀、碳化硅、氮化硅、氮化鋁、氮化硼、氧化鈹、氧化鋯、鎂橄欖石、塊滑石、尖晶石、多鋁紅柱石、及氧化鈦等的粉體或球形的珠粒及玻纖等。這些無(wú)機(jī)填料可單獨(dú)使用或組合使用。其中,就降低線膨脹系數(shù)而言,以熔融氧化硅為較佳,就較佳熱傳導(dǎo)度而言,以氧化鋁為較佳,就模塑時(shí)的流動(dòng)性與模具耐磨損性而言,填料形狀以球形為較佳。
就耐回焊性、流動(dòng)性、阻燃性、模塑性、降低潮濕吸收性與線膨脹系數(shù)、及提升強(qiáng)度而言,該成分(D)的混合量以樹(shù)脂組合物的總量計(jì),較佳為大于或等于60重量%,更佳為大于或等于75重量%,最佳為大于或等于80重量%,進(jìn)一步最佳為大于或等于88重量%。另一方面,該成分(D)的混合量,較佳為小于或等于95重量%,及更佳為小于或等于92重量%。亦即,較佳范圍在70至95重量%的間,更佳范圍在75至92重量%的間。或者視所欲的用途等而定,較佳范圍在80至95重量%的間,且更佳范圍在88至92重量%的間。當(dāng)混合量少于60重量%時(shí),阻燃性及耐回焊性變差,而當(dāng)混合量超過(guò)95重量%時(shí),流動(dòng)性變得不足。
于第二較佳具體實(shí)例中,視需要可使用硬化加速劑(E)以加速環(huán)氧樹(shù)脂(A)與固化劑(B)的間的反應(yīng)。雖然成分(E)的混合量并無(wú)特殊限制,只要其量足以加速反應(yīng)即可,但以樹(shù)脂組合物的總量計(jì),較佳為0.005至2重量%,更佳為0.01至0.5重量%。當(dāng)硬化加速劑的量低于0.005重量%時(shí),則短時(shí)間內(nèi)硬化性會(huì)變差,而當(dāng)其量高于2重量%時(shí),則硬化速率過(guò)快而難以制得良好的模塑品。
至于硬化加速劑,一般可利用使用于已知環(huán)氧樹(shù)脂組合物中的,并無(wú)特殊限制。硬化加速劑的非限制性實(shí)施例包含環(huán)脒化合物,例如1,8-二氮雜-二環(huán)(5,4,0)十一烯-7,1,5-二氮雜-二環(huán)(4,3,0)壬烯及5,6-二丁基胺基-1,8-二氮雜-二環(huán)(5,4,0)十一烯-7);籍由添加上述環(huán)脒化合物與例如馬來(lái)酐或醌化合物,例如1,4-苯醌、2,5-甲苯醌、1,4-萘醌、2,3-二甲苯醌、2,6-甲苯醌、2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌、2,3-二甲氧基-1,4-苯醌及苯基-1,4-苯醌、重氮苯基甲烷、及酚樹(shù)脂等分子中具π鍵的化合物而制得的具有分子內(nèi)極性的化合物;三級(jí)胺類,例如苯甲基二甲胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、三(二甲胺基甲基)酚)及其衍生物;咪唑,例如2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑)及其衍生物;膦化合物,例如三丁基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、三(4-甲基苯基)膦、二苯基膦、及苯基膦;籍由添加上述膦化合物與分子中具π鍵的化合物,例如上述馬來(lái)酐、醌化合物、重氮苯基甲烷、及酚樹(shù)脂等,而制得的具有分子內(nèi)極性的磷化合物;四苯基硼酸鹽,例如四苯基硼酸四苯基磷、四苯基硼酸三苯基膦、四苯基硼酸2-乙基-4-甲基咪唑、四苯基硼酸N-甲基嗎啉及其衍生物。這些硬化加速劑可單獨(dú)使用或組合使用。
就硬化性而言,成分(E)較佳含有膦化合物。于此情況下,該樹(shù)脂組合物較佳進(jìn)一步含有醌化合物。就硬化性及流動(dòng)性而言,成分(E)較佳含有膦化合物及醌化合物的加成物。
作為膦化合物,以三級(jí)膦化合物為較佳。膦化合物的非限定性實(shí)例也包含烷基和/或芳基的三級(jí)膦化合物,例如三環(huán)己基膦、三丁基膦、二丁基苯基膦、丁基二苯基膦、乙基二苯基膦、三苯基膦、三(4-甲基苯基)膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-乙基苯基)膦、三-(4-丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(異丙基苯基)膦、三(叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基膦)、三(2,6-甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦及三(4-乙氧基苯基)膦。其中,選自三苯基膦、三對(duì)甲苯基膦及三丁基膦所成組群的膦化合物為特佳。
醌化合物的非限制性實(shí)例包含鄰苯醌、對(duì)苯醌、二酚醌、1,4-萘醌、及蒽醌。其中,就耐潮濕性及儲(chǔ)藏穩(wěn)定性而言,以對(duì)苯醌(1,4-苯醌)為較佳。此外,以通式(XX)所示的三級(jí)膦化合物與對(duì)苯醌的加成物為較佳。
式(IA)中的R選自氫原子、具有1至12個(gè)碳原子的烴基、及具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基,而各R可彼此相同或不同。上述烴基或烷氧基可經(jīng)取代。上述各R較佳的是獨(dú)立地選自氫原子、具有1至4個(gè)碳原子的烷基、及具有1至4個(gè)碳原子的烷基氧。就脫模性而言,于此情形下,m等于1,三個(gè)R中的一者或一者以上較佳為烷基或烷氧基,及各R更佳為烷基或烷氧基。更具體地,就脫模性而言,三苯基膦、三(4-甲基苯基)膦、或三丁基膦與對(duì)苯醌的加成物為更佳。
就儲(chǔ)藏穩(wěn)定性而言,硬化加速劑(E)較佳包含環(huán)脒化合物及酚樹(shù)脂的加成物,而更特別是以二氮雜二環(huán)十一烯的酚-酚醛清漆樹(shù)脂鹽為更佳。
由改良脫模性質(zhì)及可靠性等的觀點(diǎn)來(lái)看,樹(shù)脂組合物包合下述任一種硬化加速劑作為成分(E)。
(1)包含上述通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物的加成物的硬化加速劑;(2)包含上述通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物二者的硬化加速劑;(3)包含具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合及醌化合物的加成物的硬化加速劑;(4)包含具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物及醌化合物二者的硬化加速劑;例如,硬化加速劑可含有通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物的加成物、以及具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物及醌哈的加成物二者。硬化加速劑亦可含有通式(IA)所示的膦化合物、具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物、及醌化合物。
上述中,由于分子間作用力作用所形成的加成物是指由加成膦化合物與醌化合物所制得的化合物或絡(luò)合物,加成物的非限制性實(shí)例包括加成反應(yīng)產(chǎn)物、及由兩種彼此具有不同π電子密度的化合物通過(guò)分子間力所組成的化合物。在上述(2)及(4)中,膦化合物與醌化合物的摩爾比較佳在1/1至1/1.5之間。
至于具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物,以下述通式(IB)所示的膦化合物為較佳。
通式(IB)中的R1是指具有1至12個(gè)碳原子的烷基,而R2與R3為氫原子或具有1至12個(gè)碳原子的烴基,R1、R2及R3可彼此相同或不同。上述烷基與烴基可經(jīng)取代。R1、R2及R3較佳是獨(dú)立選自具有1至12個(gè)碳原子的烷基。就較佳脫模性而言,R1至R3中的一者或一者以上較佳為環(huán)己基、丁基或辛基。
通式(IA)所示的膦化合物的非限制性實(shí)例包含三苯基膦、二苯基對(duì)甲苯基膦、二苯基(對(duì)甲氧基苯基)膦、二對(duì)甲苯基苯基膦、雙(對(duì)甲氧基)苯基、三對(duì)甲苯基膦、三鄰甲苯基膦、三間甲苯基膦、三(對(duì)乙基苯基)膦、三(對(duì)正丁基苯基)膦、三(對(duì)甲氧基苯基)膦、三(鄰甲氧基苯基)膦、以及三(間甲氧基苯基)膦。特別是,就優(yōu)異的硬化性而言,較佳實(shí)施例包含苯基雙(對(duì)烷基苯基)膦、苯基雙(對(duì)烷氧基苯基)膦、三(對(duì)烷基苯基)膦、三(鄰?fù)榛交?膦、三(間烷基苯基)膦、以及三(對(duì)烷氧基苯基)膦,所有膦化合物皆具有兩個(gè)或更多個(gè)電子給予取代基,例如引入對(duì)、間或鄰位的烷基或烷氧基,例如苯基二對(duì)甲苯基膦、苯基雙(對(duì)甲氧基苯基)膦、三對(duì)甲苯基膦、三鄰甲苯基膦、三間甲苯基膦、三(對(duì)乙基苯基)膦、三(對(duì)正丁基苯基)膦及參(對(duì)甲氧基苯基)膦。一種或多種通式(IA)所示的膦化合物可適當(dāng)?shù)剡x擇以醌化合物的加成產(chǎn)物的形式、或與醌化合物混合的形式予以使用。就流動(dòng)性而言,以醌化合物的加成物的形式為最佳。
通式(IB)所示的膦化合物的非限制性實(shí)例包含三烷基膦,例如三丁基膦、三環(huán)己基膦、及三辛基膦;芳基二烷基膦,例如苯基二丁基膦、及苯基二環(huán)己基膦;以及二芳基烷基膦,例如二苯基丁基膦、及二苯基環(huán)己基膦。上述化合物中,就硬化性而言,以三烷基膦,例如三丁基膦、三環(huán)己基膦、及三辛基膦為較佳。就耐回焊性而言,以芳基二烷基膦,例如二苯基丁基膦、及二苯基環(huán)己基膦為較佳。通式(IB)所示的膦化合物可單獨(dú)使用或組合使用??梢耘c醌化合物形成的加成物的形式、或與醌化合物一起予以使用。就流動(dòng)性而言,以加成物為較佳。
以與膦化合物形成的加成物的形式或與膦化合物一起含于樹(shù)脂組合物中的醌化合物列舉有苯醌、萘醌、及蒽醌。其中以對(duì)醌類為較佳。對(duì)醌類的非限制性實(shí)例包含1,4-苯醌、甲基-1,4-苯醌、甲氧基-1,4-苯醌、叔丁基-1,4-苯醌、苯基-1,4-苯醌、2,3-二甲基-1,4-苯醌、2,5-二甲基-1,4-苯醌、2,3-二甲氧基-1,4-苯醌、2,5-二甲氧基-1,4-苯醌、2,5-二叔丁基-1,4-萘醌、及9,10-蒽醌。其中,就與膦化合物有較佳的反應(yīng)性而言,以1,4-苯醌及甲基對(duì)苯醌為更佳。至于醌化合物,可適當(dāng)?shù)剡x擇一種或多種醌化合物來(lái)使用。
就通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物的加成物而言,雖然對(duì)其并無(wú)特殊限制,但就硬化性而言,以醌化合物與包括兩個(gè)或更多個(gè)具有電子給予取代基的芳基的膦化合物所形成的加成物為較佳。加成物的非限制性實(shí)例包含三(對(duì)甲氧基苯基)膦與1,4-苯醌的加成物、三(對(duì)甲氧基苯基)膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、三(對(duì)甲氧基苯基)膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、三對(duì)甲苯基膦與1,4-苯醌的加成物、三對(duì)甲苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、三對(duì)甲苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、三鄰甲苯基膦與1,4-苯醌的加成物、三鄰甲苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、三鄰甲苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、三間甲苯基膦與1,4-苯醌的加成物、三間甲苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、三間甲苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、雙(對(duì)甲氧基苯基)苯基膦與1,4-苯醌的反應(yīng)產(chǎn)物、雙(對(duì)甲氧基苯基)苯基膦與甲基-1,4-苯醌的反應(yīng)產(chǎn)物、雙(對(duì)甲氧苯基)苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的反應(yīng)產(chǎn)物、二對(duì)甲苯基苯基膦與1,4-苯醌的反應(yīng)產(chǎn)物、二對(duì)甲苯基苯基膦與甲基-1,4-苯醌的反應(yīng)產(chǎn)物、以及二對(duì)甲苯基苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的反應(yīng)產(chǎn)物。
就耐回焊性而言,以包括兩個(gè)以下的具有電子給予取代基的芳基的膦化合物與醌化合物的加成物為較佳。加成物的非限制性實(shí)例包含二苯基(對(duì)甲氧基苯基)膦與1,4-苯醌的加成物、二苯基(對(duì)甲氧基苯基)膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、二苯基(對(duì)甲氧基苯基)膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、二苯基對(duì)甲苯基膦與1,4-苯醌的加成物、二苯基對(duì)甲苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、二苯基對(duì)甲苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、三苯基膦與1,4-苯醌的加成物、三苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、以及三苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物。
至于通式(IB)所示的膦化合物與醌化合物的加成物,雖然對(duì)其并無(wú)特殊限制,但就硬化性而言,以下述化合物為較佳。非限制性實(shí)例包含三烷基膦與醌化合物的加成物,例如三環(huán)己基膦與1,4-苯醌的加成物、三環(huán)己基膦與甲基-1,4-苯錕的加成物、三環(huán)己基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、三丁基膦與1,4-苯醌的加成物、三丁基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、三丁基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、三辛基膦與1,4-苯醌的加成物、三辛基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、以及三辛基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物。
就耐回焊性而言,以烷基二芳基膦或而烷基芳基膦與醌化合物的加成物為較佳。上述加成物的非限制性實(shí)例包含環(huán)己基二苯基膦與1,4-苯醌的加成物、環(huán)己基二苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、環(huán)己基二苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、丁基二苯基膦與1,4-苯醌的加成物、丁基二苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、丁基二苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、二環(huán)己基苯基膦與1,4-苯醌的加成物、二環(huán)己基苯基膦與甲基-1,4-苯醌的加成物、二環(huán)己基苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物、二丁基苯基膦與1,4-苯醌的加成物、二丁基苯基膦與甲基-1,4,-苯醌的加成物、二丁基苯基膦與叔丁基-1,4-苯醌的加成物。上述加成物中,以烷基二苯基膦與1,40苯醌的加成物,例如環(huán)己基二苯基膦與1,4-苯醌的加成物、丁基二苯基膦與1,4-苯醌的加成物、以及辛基而苯基膦與1,4-苯醌的加成物為更佳。
更具體而言,作為膦化合物與醌化合物的加成物的下式(XV)所示的化合物列舉如下
(式(XV)中,R、R’、R”、R及R1至R3是選自氫原子及具有1至18個(gè)碳原子的烴基,R、R’、R”、R及R1至R3可各彼此相同或不同。R2及R3可經(jīng)由連結(jié)彼此而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。)
可利用1H-NMR及31P-NMR來(lái)鑒定上式所式的加成物而不會(huì)有困難。在31P-NMR中,屬于膦化合物的31P的峰向低磁場(chǎng)移位,而此即顯示磷原子已變?yōu)殛?yáng)離子。就1H-NMR而言,由醌導(dǎo)出的1H變?yōu)榱u基可由1H的消失而得以證明。此外,可觀察到1H及31P間的偶合。根據(jù)這些事實(shí),可確定醌化合物與膦的加成產(chǎn)物的形成。
對(duì)通式(XX)所示的膦化合物與醌化合物的加成物,及包含與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物和醌化合物的加成物的制造方法并無(wú)特殊限制。例如,一種方法包含在可溶解膦化合物與醌化合物的原料,接著可將產(chǎn)物分離出來(lái)的有機(jī)溶劑中膦化合物與醌化合物進(jìn)行加成反應(yīng)、另一方法包含在上述成分(B)固化劑中使膦化合物和醌化合物進(jìn)行加成反應(yīng)的。于后一方法中,可使用所獲得的溶解于固化劑中的產(chǎn)物而無(wú)需分離,以作為樹(shù)脂組合物的成分。
作為通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物,上述各加成物可單獨(dú)使用或?qū)煞N或更多種的上述加成物組合使用。至于包含與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的膦原子的膦化合物和醌化合物的加成物,上述各加成物可單獨(dú)使用或兩種或更多種的上述加成物組合使用。此外,如上所述,一種或多種的通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物的加成物以及一種或多種的包含與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物和醌化合物的加成物亦可組合使用。
若需要,可進(jìn)一步包含例如磷化合物、三級(jí)胺化合物、及咪唑化合物的硬化加速劑,并與上述的硬化加速劑(1)至(4)中任一者組合使用,而作為成分(E)。在此情形下,以硬化加速劑的總量計(jì),該硬化加速劑的混合量較佳小于或等于95重量%。
于第三較佳實(shí)施方式中,具有大于或等于4,000的重均分子量的直鏈型氧化聚乙烯,作為成分(F),且作為成分(G),包含酯化合物。酯化合物是通過(guò)共聚合產(chǎn)物的酯化反應(yīng)所獲得,其是由具有5至30個(gè)碳原子的α-烯烴和順丁烯二酸酐,與具有5至25個(gè)碳原子的單價(jià)醇所制成。上述成分(F)及(G)是作為脫模劑。成分(G)與成分(F)的直鏈型氧化聚乙烯以及成分(A)的環(huán)氧樹(shù)脂具有高度可混溶性,因此,成分(G)能有效地防止在模具及封裝件上形成污物并減少黏著性。
此處,直鏈型聚乙烯定義為其側(cè)鏈的碳原子數(shù)大約為小于或等于其主鏈的碳原子數(shù)的10%的聚乙烯,且通常在分類上屬于顯示出小于或等2的穿透率的聚乙烯。又,氧化聚乙烯被定義為具有酸值的聚乙烯。
由脫模性質(zhì)的觀點(diǎn)來(lái)看,成分(F)的重均分子量是大于或等于4,000,由黏著性及防止模具和封裝上的污物的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為小于或等于30,000,更佳為5,000至20,000,更佳為7,000至15,000。此處的重均分子量是指使用高溫GPC(凝膠滲透層析術(shù))所測(cè)得的值。成分(F)的酸值并無(wú)特別限制,但由脫模性質(zhì)的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為2至50mg/KOH,更佳為10至35mg/KOH。
雖然相對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂(A)的用量,成分(F)的混合的用量并無(wú)特別限制,但由脫模性質(zhì)的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為大于或等于0.5wt%,由改良黏著性及避免模具和封裝上的污物的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為小于或等于10wt%的用量,更佳為1至5wt%。
使用于上述成分(G)中的具有5至30個(gè)碳原子的α-烯烴并無(wú)特別限制,其非限制性實(shí)例包含直鏈型-α-烯烴,如1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、1-二十二碳烯、1-二十三碳烯、1-二十四碳烯、1-二十五碳烯、1-二十六碳烯、及1-二十七碳烯;以及支鏈型α-烯烴,如3-甲基-1-丁烯、3,4-二甲基戊烯、3-甲基-1-壬烯、3,4-二甲基-1-辛烯、3-乙基-1-十二碳烯、4-甲基-5-乙基-1-十八碳烯、及3,4,5-三乙基-1-二十碳烯。其可單獨(dú)或合并使用。上述中,較佳為具有10至25個(gè)碳原子的直鏈型α-烯烴,更佳為具有15至25個(gè)碳原子的直鏈型α-烯烴,如1-二十碳烯、1-二十二碳烯及1-二十三碳烯。
用于成分(G)的具有5至25個(gè)碳原子的單價(jià)醇并無(wú)特別限制。其非限制性實(shí)例包含直鍵或支鍵型脂肪族飽和醇如戊醇、異戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、十九烷醇、及二十烷醇;直鏈或支鏈型脂肪族不飽和醇如己烯醇、2-己烯-1-醇、1-己烯-3-醇、戊醇、及2-甲基-1-戊醇;脂環(huán)族醇如環(huán)戊醇、及環(huán)己醇;芳香族醇如苯甲醇、及肉桂醇;以及雜環(huán)醇如糠醇。其可單獨(dú)或合并使用。上述中,較佳為具有10至20個(gè)碳原子的直鏈型醇,更佳為具有15至20個(gè)碳原子的直鏈型脂肪族飽和醇。
成分(G)中的具有5至30個(gè)碳原子的α-稀烴與順丁烯二酸酐間的共聚合產(chǎn)物并無(wú)特別限制。非限制性實(shí)例包含下述-般式(XVI)所示的化合物,及下述-般式(XVII)所示的化合物??刹捎妹麨镹issan ElectorWPB-1(NOF公司出品的產(chǎn)品名)的市售產(chǎn)品,其原料為1-二十碳烯、1-二十二碳烯及1-二十三碳烯。
(這些式(XVI)及(XVII)中,R是選自具有3至28個(gè)碳原子的單價(jià)脂肪族烴基,n為大于或等于1的整數(shù),及m為正數(shù)值。)上述一般式(XVI)及(XVII)中的字母m是表示與每摩爾的順丁烯二酸酐共聚合的α-烯烴的摩爾數(shù)。雖然其上并無(wú)特定限制,但m較佳為0.5至10,更佳為0.9至1.1。
對(duì)于成分(G)的共聚合產(chǎn)物的制造方法并無(wú)設(shè)置特定限制,可使用-般的聚合方法。在反應(yīng)中可使用能溶解α-烯烴及順丁烯二酸酐的有機(jī)溶劑。雖然對(duì)于溶劑并無(wú)特定限制,但較佳為甲苯,也可使用其它溶劑如醇系列溶劑、醚系列溶劑、及胺系列溶劑。反應(yīng)溫度,雖然視所使用的溶劑而變,但由反應(yīng)性及生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看。較佳設(shè)定于50至200℃,更佳為80至120℃。反應(yīng)時(shí)間,其并無(wú)特別限制只要可獲得共聚合產(chǎn)物即可,而由生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為1至30小時(shí),更佳為2至15小時(shí),又更佳為4至10小時(shí)。在反應(yīng)完成后,若有需要,可在例如加熱及減壓的條件下移除未反應(yīng)的材料或溶劑。至于其條件,溫度較佳為100至220℃,更佳為120至180℃,壓力較佳為小于或等于13.3×103Pa,更佳為小于或等于8×103Pa,時(shí)間較佳為0.5至10小時(shí)。此外,需要時(shí)可添加反應(yīng)催化劑如胺系列催化劑或酸催化劑等。反應(yīng)系統(tǒng)的pH值較佳保持在大約1至10。
至于使用具有5至25個(gè)碳原子的單價(jià)醇的上述共聚合產(chǎn)物的酯化方法并無(wú)特定限制,可使用一般方法如共聚合產(chǎn)物與單價(jià)醇的加成反應(yīng)。共聚合產(chǎn)物與單價(jià)醇間的反應(yīng)的摩爾比率并無(wú)特定限制,而可任意地設(shè)定。由于產(chǎn)物的親水性可通過(guò)調(diào)整反應(yīng)的摩爾比率而予以控制,故摩爾比率較佳依據(jù)標(biāo)的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物的特性予以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定??扇芙夤簿酆袭a(chǎn)物的有機(jī)溶劑等可使用于此反應(yīng)中。至于有機(jī)溶劑,雖然沒(méi)有限制,但較佳為甲苯。也可使用醇系列溶劑、醚系列溶劑、胺系列溶劑等。反應(yīng)溫度,雖然依據(jù)所使用的有機(jī)溶劑的種類而變,但由反應(yīng)性及生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為50至200℃,更佳為80至120℃。反應(yīng)時(shí)間,雖無(wú)設(shè)置特定限制,但由生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為1至30小時(shí),更佳為2至15小時(shí),又更佳為4至10小時(shí)。在反應(yīng)完成后,若有需要,可在例如,加熱及減壓條件下移除未反應(yīng)的物質(zhì)、溶劑等。至于反應(yīng)條件,溫度較佳為100至220℃,更佳為120至180℃,壓力較佳為小于或等于13.3×103Pa,更佳為小于或等于8×103Pa,時(shí)間較佳設(shè)定于0.5至10小時(shí)。需要時(shí)可添加反應(yīng)催化劑如胺系列催化劑或酸催化劑等。反應(yīng)系統(tǒng)的pH值較佳保持在大約1至10。
至于通過(guò)如上述的由α-烯烴與順丁烯二算酐所制成的共聚合產(chǎn)物與單價(jià)醇的酯化反應(yīng)所獲得的化合物,例如,可示例在其構(gòu)成上具有選自由下述式(a)或(b)所示的二酯及下述式(c)至(f)所示的單酯所組成組群的一個(gè)或多個(gè)重復(fù)單元的化合物。此化合物可含有式(g)或(h)所示的非酯類。此化合物的非限制性實(shí)例包含(1)具有選自式(a)至(f)的單一種主鏈骨架的化合物,(2)具有無(wú)規(guī)地,周期地或以嵌段的形式含有選自式(a)至(f)的大于或等于2種主鏈骨架的化合物,以及(3)具有無(wú)規(guī)地,周期地或以嵌段的形式含有一種或者大于或等于2種式(a)至(f)以及至少一種式(g)及(h)的主鏈骨架的化合物。該些化合物可單獨(dú)或合并使用。
此外,可包含(4)及(5)的任一者或兩者;(4)具有無(wú)規(guī)地,周期地或以嵌段的形式含有式(g)及(h)的主鏈骨架的化合物;及(5)具有式(g)或(h)的單一種主鍵骨架的化合物。
(上式(a)至(h)中,R1為具有3至28個(gè)碳原子的單價(jià)脂肪族烴基,R2為具有5至25個(gè)碳原子的單價(jià)烴基,及m為正整數(shù)。)式(a)至(h)中的字母m是指與一摩爾順丁烯二酸酐共聚合反應(yīng)的α-烯烴的摩爾單元量。雖然對(duì)m并無(wú)特定限制,但m的范圍較佳為0.5至10,更佳為0.9至1.1。
可視與成分(F)的組合而適合地選擇成分(G)的單酯化比率。然而,由脫模性質(zhì)的觀點(diǎn)來(lái)看,其比率較佳為大于或等于20%。至于成分(G),較佳使用含有大于或等于式(c)至(f)所示的一種或多種單酯的總和量的20mol%,更佳為大于或等于30mol%。
又,由防止在模具和封裝上形成污物及模塑性的觀點(diǎn)來(lái)看,成分(G)的重均分子量較佳為5,000至100,000,更佳為10,000至70,000,又更佳為15,000至50,000。小于5,00的重均分子量?jī)A向于不足以防止模具和封裝上的污物,但另一方面,高于100,000的重均分子量由于化合物的較高軟化點(diǎn)而傾向于使混練性質(zhì)劣化。此處,重均分子量是指通過(guò)GPC所測(cè)得的值。
雖然相對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂(A)用量,成分(G)的混合用量并無(wú)特別限制,但由脫模性質(zhì)的觀點(diǎn)來(lái)看,用量較佳為大于或等于0.5wt%,由抗回焊性的觀點(diǎn)來(lái)看,用量較佳為小于或等于10wt%,更佳為1至5wt%。
當(dāng)制備環(huán)氧樹(shù)脂組合物時(shí),由抗回焊性及模具和封裝上的污物的觀點(diǎn)來(lái)看,成分(F)及(G)(兩者皆為脫模劑)的至少任一種較佳與部分或全部的成分(A)環(huán)氧樹(shù)能預(yù)先混合。當(dāng)成分(F)及(G)的至少一者與成分(A)預(yù)先混合時(shí),可改良在基礎(chǔ)樹(shù)脂中的分散性,結(jié)果預(yù)先混合可有效防止抗回焊性降低及模具和封裝上的污物。
預(yù)先混合方法并無(wú)特別限制,而可使用任何方法只要成分(F)及(G)的至少一者分散于成分(A)中即可。例如,較佳為在室溫至220℃的溫度下攪拌0.5至20小時(shí)的方法。由分散性及生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看,溫度較佳為100至200℃,更佳為150至170℃,且攪拌時(shí)間較佳為1至10小時(shí),更佳為3至6小時(shí)。
欲予預(yù)先混合的成分(F)及(G)的至少一者可與全部的成分(A)或部分的成分(A)預(yù)先混合。即使與部分的成分(A)預(yù)先混合也能提供足夠的效果。在此情形下,欲予預(yù)先混合的成分(A)的用量較佳為相對(duì)于成分(A)總量的10至50wt%。
再者,雖然可通過(guò)預(yù)先混合成分(F)及(G)的任一者與成分(A)而得到改良分散性的效果,但為了更佳的效果,更佳為預(yù)先混合成分(F)及(G)兩者與成分(A)。至于預(yù)先混合時(shí)三種成分的添加次序并無(wú)特定限制,可使用三者同時(shí)添加并予以混合以及添加成分(F)及(G)的一者與成分(A)混合,接著添加其余成分混合。
在第四較佳實(shí)施方式中,為了改良阻燃性,另外添加含磷原子的化合物(H)。至于成分(H),較佳使用選自由紅磷、磷酸酯、及含有磷和氮的化合物(其中具有磷-氮鍵的化合物)所組成組群的一種或多種化合物。
當(dāng)使用紅磷時(shí),簡(jiǎn)單基材及表面的一涂覆著有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物者皆可使用??衫萌魏我曅枰囊阎椒▽⒓t磷涂覆于表面上且亦對(duì)涂覆的順序并無(wú)限制。于涂覆程序中可同時(shí)使用兩種或更多種的金屬氫氧化物、復(fù)合金屬氫氧化物、金屬氧化物及熱固性樹(shù)脂。制造經(jīng)涂覆的紅磷的非限制性實(shí)例如下。將水溶金屬鹽的水溶液添加至含紅磷的懸浮水溶液中,然后金屬氫氧化物被吸收于紅磷上并予以分開(kāi),經(jīng)由金屬鹽與氫氧化納或氫氧化鉀、或碳酸氫銨的復(fù)分解反應(yīng)而涂覆于紅磷表面上?;蛘?,進(jìn)一步將上述獲得的涂覆有金屬氫氧化物的紅磷加熱而將金屬氫氧化物轉(zhuǎn)換成金屬氧化物,然后將獲得的涂覆有金屬氧化物的紅磷再懸浮于水中,接著經(jīng)涂覆的紅磷的顆粒籍由使熱固性樹(shù)脂的單體于這些顆粒的表面上進(jìn)行聚合而將熱固性樹(shù)脂涂覆于其上。
熱固性樹(shù)脂的非限制性實(shí)例包含已知環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、氰酸鹽樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、脲甲醛樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、苯胺甲醛樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂和聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂。亦可使用上述樹(shù)脂的單體或寡聚合物,使用單體或寡聚合物時(shí),聚合反應(yīng)及涂覆同時(shí)發(fā)生,而形成上述的熱固性樹(shù)脂作為涂層。紅磷的混合量相對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂總量較佳在0.5至30重量%的范圍內(nèi)。
就流動(dòng)性而言,較佳使用磷酸酯作為成分(H)。因?yàn)榱姿狨ナ亲鳛樗芑瘎┘白枞紕?,使用磷酸酯可減少成分(C)的混合量。
磷酸酯是由磷酸與醇類化合物或酚類化合物所制得的酯化合物,對(duì)其并無(wú)特殊限制。磷酸酯的非限制性實(shí)例包含磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸(二甲苯)二苯酯、磷酸三(2,6-二甲苯基)酯及芳族縮合磷酸酯。特別是,就耐水解性而言,以下述通式(XVIII)所示的芳族縮合磷酸酯為較佳。
(式(XVIII)中,R表示具有1至4個(gè)碳原子的烷基,其全部可彼此相同或不同,Ar表示芳香族基。)作為上述一般式(XVIII)所述的磷酸酯,可示例下述結(jié)構(gòu)式(XIX)所述的磷酸酯。
由阻燃性效果的觀點(diǎn)來(lái)看,相對(duì)于排除填充劑以外的所有成分的總量中的磷原子的量,添加的磷酸酯的用量較佳為大于或等于0.2wt%,而由模塑性,耐潮濕性及外觀的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為小于或等于3.0wt%。若用量超過(guò)3.0wt%。則磷酸酯有時(shí)可能在模塑時(shí)滲出,損及外觀。尤其,作為依據(jù)后述第二方面的樹(shù)脂組合物,當(dāng)應(yīng)用于薄型,國(guó)引線數(shù),長(zhǎng)導(dǎo)線且窄焊墊間距型的半導(dǎo)體器件時(shí),磷酸酯添加量較佳為大于或等于0.2重量%,以避免由降低圓盤流動(dòng)性所造成的有瑕疵的模塑(例如導(dǎo)線偏移及孔隙)。
至于含磷及氮的化合物,可列舉日本未審查專利公開(kāi)案第平8(1996)-225714號(hào)中所揭示的環(huán)磷氮烯化合物。特定的實(shí)例包含在骨架主鏈中具有下式(XXa)及/或(XXb)的重復(fù)單元的環(huán)狀磷氮烯化合物,及具有下式(XXc)及/或(XXd)所示的環(huán)狀磷氮烯化合物,在其含有的重復(fù)單元中在相對(duì)于磷原子的不同位置磷氮烯環(huán)被取代。
此處,式(Xxa)及(XXc)中,m為1至10的整數(shù),R1至R4是選自經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基及具有1至12個(gè)碳原子的烷基。R1至R4全部可彼此相同或不同,但其至少一個(gè)具有羥基。字母A是指具有1至4個(gè)碳原子的烷撐基或芳撐基。式(XXb)及(XXd)中,字母n為1至10的整數(shù),R5至R8是選自經(jīng)取代或未經(jīng)取代的具有1至12個(gè)碳原子的烷基及芳基,R5至R8全部可彼此相同或不同,且字母A是指具有1至4個(gè)碳原子的烷撐基或芳撐基。此外,m個(gè)重復(fù)單元中的R1、R2、R3及R4可彼此完全相同或不同,且n個(gè)重復(fù)單元中的R5、R6、R7及R8可彼此完全相同或不同。
式(Xxa)至(XXd)中,R1至R8所示的具有1至12個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基或芳基的非限制性實(shí)例包含烷基如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、及叔丁基;芳基如苯基、1-萘基、及2-萘基;經(jīng)烷基取代的芳基如鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、2,3-二甲苯基、2,4-二甲苯基、鄰枯烯基、間枯烯基、對(duì)枯烯基、及三甲苯基;以及經(jīng)芳基取代的烷基如苯甲基、及苯乙基。就可進(jìn)一步取代上述所列基團(tuán)的取代基而言,可示例出烷基、烷氧基、芳基、羥基、氨基、環(huán)氧基、乙烯基、羥烷基、及烷胺基。
上述中,就樹(shù)脂組合物的耐熱性及耐潮濕性而言,以芳基為較佳,而以苯基及羥苯基為更佳。特別是,R1至R4中的至少一者較佳為羥苯基,而更佳為R1至R4中的任一者為羥苯基。R1至R8皆可為羥苯基,但固化后的樹(shù)脂組合物可能變得易脆。若R1至R8皆為苯基,固化樹(shù)脂組合物的耐熱性變低,這是由于該化合物并未并入環(huán)氧樹(shù)脂的交聯(lián)結(jié)構(gòu)中。
上述式(XXa)至(XXd)中的A所示的具有1至4個(gè)碳原子烷撐基及芳撐基的非限制性實(shí)例包含甲撐基、乙撐基、丙撐基、異丙撐基、丁撐基、異丁撐基、苯撐基、甲苯撐基、甲苯撐基、及萘撐基。由樹(shù)脂組合物的耐熱性及耐潮濕性的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為芳撐基,更佳為苯撐基。
環(huán)狀磷氮烯化合物為上式(Xxa)至(XXd)任一者的聚合物,式(Xxa)與(XXb)的共聚物或式(XXc)與(XXd)的共聚物。共聚物可為無(wú)規(guī)共聚物,嵌段共聚物或交替共聚物。共聚物的摩爾比率m/n雖無(wú)設(shè)置限制,但由改良經(jīng)固化的樹(shù)脂組合物的耐熱性及強(qiáng)度的觀點(diǎn)來(lái)看,較佳為1/0至1/4,更佳為1/0至1/1.5。聚合度m+n較佳為1至20,更佳為2至8,又更佳為3至6。
環(huán)狀磷氮烯化合物的較佳實(shí)例包含下式(XXI)所示的聚合物及下式(XXII)所示的共聚物。
式(XXI)中,m為0至9的整數(shù),R1至R4是各自選自氫原子及羥基。式(XXII)中,字母m及n為0至9的整數(shù),R1至R4是各自選自氫原子及羥基,且其至少一者為羥基。R5至R8是各自選自氫原子及羥基。又,式(XXII)所示的環(huán)狀磷氮烯化合物可為交替地,嵌段地或無(wú)規(guī)地含有如下式(XXII)中所示的m個(gè)重復(fù)單元(a)及n個(gè)的另一重復(fù)單元(b)的化合物。上述中,較佳為無(wú)規(guī)地含有兩種單元的化合物。
上述所列的化合物中,較佳的化合物為具有其中式(XXI)中的R1至R4的任一者為羥基且m為3至6的聚合物作為主要成分,以及具有其中式(XXII_中的R1至R4的任一者為羥基,R5至R8全部為氫或R5至R8的一者為羥基,m/n為1/2至1/3且m+n為3至6的共聚物作為主要成分的化合物。至于市售的磷氮烯化合物,可采用SPE-100(Ots uka化學(xué)公司出品的產(chǎn)品名)。
在第五較佳實(shí)施方式中,由流動(dòng)性及脫模性質(zhì)的觀點(diǎn)來(lái)看,在樹(shù)脂組合物中混合分子內(nèi)具有二級(jí)胺基的硅烷偶合劑。尤其,更佳為下述一般式(II)所示的胺基硅烷偶合劑。
式(II)中,R1是選自氫原子、具有1至6個(gè)碳原子的烷基及具有1或2個(gè)碳原子的烷氧基所成組群,R2是選自具有1至6個(gè)碳原子的烷基及苯基,R3代表甲基或乙基,而n為1至6的整數(shù),m為1至3的整數(shù)。
上述通式(I)所示的胺基硅烷偶合劑的非限制性實(shí)例包含γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-本胺基甲基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基甲基三乙氧基硅烷、γ-苯胺基甲基甲基二甲氧基硅烷、γ-笨胺基甲基甲基二乙氧基硅烷、γ-苯胺基甲基乙基二乙氧基硅烷、γ-苯胺基甲基乙基二甲氧基硅烷、N-(對(duì)甲氧基苯基)-γ-胺基餅基三甲氧基硅烷、N-(對(duì)甲氧基苯基)-γ-胺基丙基三乙氧基硅烷、N-(對(duì)甲氧苯基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(對(duì)甲氧基苯基)-γ-胺基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(對(duì)甲氧基苯基)-γ-胺基丙基乙基二乙氧基硅烷、及N-(對(duì)甲氧基苯基)-γ-胺基丙基乙基二甲氧基硅烷。以使用γ-胺基丙基三甲氧基硅烷為特佳。
上述通式(I)所示的胺基硅烷偶合劑以外的成分(E)的非限制性實(shí)例包含γ-(N-甲基)胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-乙基)胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-丁基)胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-苯甲基)胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-甲基)胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-乙基)胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-丁基)胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-苯甲基)胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-甲基)胺基丙基二機(jī)氧硅烷、γ-(N-乙基)胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N-苯甲基)胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(β-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基硅烷、及N-β-(N-乙烯基苯甲胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基硅烷。
當(dāng)將成分(J)混合于樹(shù)脂組合物中時(shí),可增進(jìn)必要成分與視需要成分(例如填料)的間的黏著性,結(jié)果可適當(dāng)?shù)卣宫F(xiàn)必要成分與視需要成分的功能及效果。特別是視需要成分中,就適當(dāng)?shù)卣宫F(xiàn)成分(D)的功能及效果而言,較佳將成分(J)與(D)組合使用。
就模塑性及對(duì)導(dǎo)線架的黏著性而言,成分(J)的混合量以樹(shù)脂組合物的總量計(jì),較佳在0.037至4.75重量%的范圍,及更佳在0.088至2.3重量%的范圍。在添加成分(D)無(wú)機(jī)填料的情形下,就模塑性及對(duì)導(dǎo)線架的黏著性而言,成分(J)的混合量以無(wú)機(jī)填料的用量計(jì),較佳在0.05至5重量%的范圍,及更佳在0.1至2.5重量%的范圍。在除上述偶合劑以外還使用其他種類的偶合劑的情形下,成分(J)的混合量以偶合劑的總量計(jì),較佳為大于或等于30重量%,及更佳為大于或等于50重量%,以展現(xiàn)出偶合劑的效能。
在剪切下的脫模力可利用成分的不同組合及控制其混合的用量而予以調(diào)整,例如,使用成分(C)的復(fù)合金屬氫氧化物,使用另一種非鹵化且非銻的阻燃劑如成分(H)的含磷原子的化合物而減少成分(C)的用量,使用脫模劑,使用增加用量的脫模劑,特別是同時(shí)使用成分(F)與(G)等。
在第六較佳實(shí)施方式中,樹(shù)脂組合物為使自每10ml水含有1g由樹(shù)脂組合物制的模塑品的壓碎片的混合物中萃取離子所獲得的萃取水具有0至3ppm的鈉離子濃度,0至3ppm的氯離子濃度,小于或等于100μS/cm的電導(dǎo)系數(shù),以及5.0至9.0的pH值的樹(shù)脂組合物。
迄今已熟思了各種使用未經(jīng)鹵化及不含銻的阻燃劑的改進(jìn)方法。然而使用個(gè)別成分以獲得所需的耐潮濕性的標(biāo)準(zhǔn)迄今未明,例如,當(dāng)以樹(shù)脂或無(wú)機(jī)化合物涂覆紅磷表面時(shí),涂覆材料及涂層厚度的標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)紅磷與磷酸酯化合物和磷氮烯化合物一起使用時(shí),離子捕捉劑用量的標(biāo)準(zhǔn);以及當(dāng)使用紅磷時(shí),金屬氫氧化物阻燃劑的混合量的標(biāo)準(zhǔn)。由于此,除非使用實(shí)際的樹(shù)脂組合物來(lái)進(jìn)行需要例如數(shù)百至數(shù)千小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間的可靠度評(píng)估,否則不可能評(píng)估耐潮濕性。因此,評(píng)估上的問(wèn)題會(huì)妨礙產(chǎn)品的發(fā)展。因此,第六較佳實(shí)施方式可提供評(píng)估耐潮濕性的可行指標(biāo)。
本文中,可獲得萃取水溶液如下。將由樹(shù)脂組合物制的模塑品壓碎,并將壓碎片以每10ml水含有1g的壓碎片的量置入水中。然后在121℃及2大氣壓的條件下進(jìn)行水萃取,以自壓碎片中萃取離子直至所萃取的離子濃度到達(dá)飽和值。如此,制得萃取水。至于壓碎方法,可利用球磨機(jī)、衛(wèi)星式研磨機(jī)(satellite mill)、切碎機(jī)/石磨機(jī)及自動(dòng)研磨機(jī)等任何眾所周知的方法。上述中,因?yàn)榍蚰C(jī)及衛(wèi)星式研磨機(jī)容易操作且可降低該萃取水中外來(lái)物質(zhì)的污染程度,所以球磨機(jī)及衛(wèi)星式研磨機(jī)為較佳。就壓碎片而言,為了維持固定的萃取有效條件,較佳使用篩網(wǎng)將直徑超過(guò)一定值的顆粒移除。
雖然可使用任何眾所周知的方法,重要的是萃取期間樣品或水不會(huì)散出并受到損失??墒褂萌魏稳萜?,只要其能承受121℃及2大氣壓的條件。較佳為容器是壓力艙式且內(nèi)部以惰性物質(zhì)襯里,這是因?yàn)榭蓪?lái)自容器的雜質(zhì)污染程度降至最低。就符合上述條件的襯里而言,例如使用氟碳樹(shù)脂的制程。
萃取離子的量會(huì)隨著萃取時(shí)間而增加,但萃取量的增加速度會(huì)逐漸地降低。在一定時(shí)間后,萃取量不會(huì)再增加。此種狀態(tài)可定義為飽和量。達(dá)到飽和量所需時(shí)間則依壓碎騙的顆粒大小而有某些程度上的不同,亦即半徑較大顆粒的含量越多,則達(dá)到飽和量所需時(shí)間越長(zhǎng)。至于使用100網(wǎng)目篩網(wǎng)所分出的樣品,萃取濃度于12小時(shí)內(nèi)即達(dá)到飽和量。
需要使用高純度水進(jìn)行萃取。因?yàn)檩腿‰x子濃度為數(shù)十至數(shù)百ppm,水的純度必須至少為使得氯離子(Cl-)、鈉離子(Na+、正磷酸根離子(PO43-)、亞磷酸根離子(HPO32-)、及次磷酸根離子(H2PO2-)在10-1ppm或更小的量級(jí),且電導(dǎo)系數(shù)在數(shù)個(gè)μS/cm或更小的量級(jí)。至于上述純水的制備方法,可利用例如離子交換法及蒸餾法的眾所周知方法,但建議需小心操作,才不致混入雜質(zhì)。
就定量測(cè)定萃取水中所含的離子濃度而言,可利用眾所周知的方法,包含使欲測(cè)定離子反應(yīng)以產(chǎn)生不溶性鹽的沉淀物并稱該沉淀物的重量的方法;使用指示劑的滴定方法;以及比較離子色譜(ion chromatogramspectrum)的樣品面積與參比材料面積的方法。
若上述于萃取水中的鈉離子(Na+)及氯離子(Cl-)濃度超過(guò)3ppm,模塑品的耐潮濕性會(huì)變低,而耐潮濕性降低易造成由于IC導(dǎo)線的腐蝕所引致的遷移問(wèn)題。萃取水中的氯離子濃度在0至3ppm,較佳在0至2ppm的范圍內(nèi)。若氯離子濃度超過(guò)3ppm,則模塑品會(huì)吸收濕氣,而IC導(dǎo)線的腐蝕會(huì)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,而造成實(shí)用上的困難。萃取水中的鈉離子濃度在0至3ppm,較佳在0至2ppm的范圍內(nèi)。萃取水的電導(dǎo)系數(shù)在0至100ppμS/cm,較佳在0至50μS/cm范圍內(nèi)。若電導(dǎo)系數(shù)超過(guò)100μS/cm,或若鈉離子濃度超過(guò)3ppm,則由于漏電流的增加而造成雜訊、串音、或電壓失調(diào)的發(fā)生,而對(duì)電路運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利的影響。
萃取水的pH值在5.0至9.0的范圍內(nèi)。若pH值低于此范圍,則IC金屬導(dǎo)線特別是鋁導(dǎo)線等的腐蝕現(xiàn)象可變得相當(dāng)顯著。另一方面,若pH值高于此范圍,則于導(dǎo)線架的鍍覆程序中封裝件的表面會(huì)變白,而造成不佳的外觀、或易造成IC導(dǎo)線的腐蝕。pH值較佳在6.0至8.0之間。在第六較佳實(shí)施方式中,至于阻燃性,較佳的是在樹(shù)脂組合物中含有成分(F)含磷原子的化合物。于此情形下,萃取水中的正磷酸根離子(PO43-)、亞磷酸根離子(HPO32-)、及次磷酸根離子(H2PO2-)的總濃度(后文稱為“磷酸根離子總濃度”)較佳在0至30ppm,更佳在0至20ppm的范圍內(nèi)。為了使樹(shù)脂組合物適合應(yīng)用在置于無(wú)濕度控制場(chǎng)所的裝置,例如用于室外的電子裝置及運(yùn)載設(shè)備,磷酸根離子的濃度較佳低于或等于20ppm。若磷酸根離子的總濃度超過(guò)30ppm,則樹(shù)脂組合物制的模塑品會(huì)吸收濕氣,如此IC導(dǎo)線的腐蝕可在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行,此外,當(dāng)對(duì)電路施加電壓時(shí),電極反應(yīng)可發(fā)生,而產(chǎn)生例如腐蝕及金屬沉淀的缺點(diǎn)。因?yàn)槌穗娏κ褂弥?,電壓通常以直流電的形式施加于半?dǎo)體電路上,所以上述電極反應(yīng)會(huì)造成金屬在同一處上持續(xù)沉淀,最后造成電極間的短路,而使電路功能受損。
使用經(jīng)涂覆的紅磷作為成分(H),無(wú)論涂覆材料為有機(jī)或無(wú)機(jī)材料,涂覆程序較佳的是以一種或多種選自金屬氫氧化物、金屬氧化物、復(fù)合金屬氫氧化物及熱固性樹(shù)脂所成組群的材料進(jìn)行,這是因?yàn)樵谏鲜龇秶鷥?nèi)易于控制萃取水的電導(dǎo)系數(shù)及pH值與萃取水中的磷酸根離子總濃度。紅磷的混合量以環(huán)氧樹(shù)脂的總量計(jì)較佳在0.5至30重量%的范圍內(nèi)。若混合量少于0.5重量%,則難以達(dá)到所需的阻燃性程度。若混合量超過(guò)30重量%,則難以將電導(dǎo)系數(shù)、pH值及磷酸根離子總濃度控制在所需的范圍內(nèi)。
當(dāng)使用磷酸酯作為成分(H)時(shí),可接受其任何化學(xué)結(jié)構(gòu)。例如,可使用上述的磷酸酯。其中,為了易于將電導(dǎo)系數(shù)、pH值與磷酸根離子總濃度控制在上述范圍內(nèi),較佳的是使用芳族磷酸酯。此外,較佳的是使用上述含磷-氮鍵的化合物。
可同時(shí)使用屬于成分(H)的含磷原子化合物的含磷原子的硬化加速劑(E)及不含磷原子的硬化加速劑(E)二者。較佳的是至少包含膦化合物及醌化合物的加成物、與二氮雜二環(huán)十一烯酚-酚醛清漆樹(shù)脂鹽中的一者。
在第六實(shí)施方式中,混合成分(C)的目的為除賦予阻燃性外,還可通過(guò)抑制分離及溶解的離子自元件中洗提出來(lái)、或通過(guò)吸收單離及溶解的離子來(lái)防止內(nèi)部金屬導(dǎo)線腐蝕,并增進(jìn)耐潮濕性。雖然對(duì)成分(C)并無(wú)限制,但以上述組合物式(C-I)所示的化合物為較佳。將成分(C)的混合量調(diào)整至可維持萃取水中的離子濃度在上述范圍內(nèi)。一般而言,混合量以100重量份的環(huán)氧樹(shù)脂計(jì),就耐潮濕性而言,較佳為大于或等于0.5重量份,而就流動(dòng)性、硬度及生產(chǎn)力而言,較佳為小于或等于500重量份。
當(dāng)為了賦予阻燃性而使用成分(C)復(fù)合金屬氫氧化物時(shí),單獨(dú)使用時(shí)的成分(C)的混合量以100重量份的環(huán)氧樹(shù)脂計(jì)通常在10至500重量份的間。與紅磷一起使用時(shí)的成分(C)的混合量以100重量份的環(huán)氧樹(shù)脂計(jì)通常在0.5至200重量份的間。當(dāng)與磷酸酯或含磷-氮鍵的化合物一起使用時(shí),成分(C)的混合量以100重量份的環(huán)氧樹(shù)脂計(jì)通常在1至300重量份的間。
于第七較佳實(shí)施方式中,特比是當(dāng)將樹(shù)脂組合物,例如根據(jù)后述第二方面的樹(shù)脂組合物,應(yīng)用在薄型、多引線數(shù)目、長(zhǎng)導(dǎo)線及窄焊墊間距型的半導(dǎo)體器件上時(shí),就流動(dòng)性而言成分(A)環(huán)氧樹(shù)脂的熔融黏度于150℃時(shí)較佳小于或等于2泊,更佳小于或等于1泊,而又更佳為小于或等于0.5泊。本文中,熔融黏度是指利用ICI錐板式黏度計(jì)所測(cè)得的黏度(后文稱為ICI黏度)。此外,就流動(dòng)性而言,成分(B)固化劑的熔融黏度于150℃時(shí)較佳為小于或等于2泊,更佳為小于或等于1泊。
在較佳實(shí)施方式中,除上述成分以外,本發(fā)明樹(shù)脂組合物還可視需要包含下述成分。
(1)阻燃劑除上述成分(C)復(fù)合金屬氫氧化物以外,為了增進(jìn)阻燃性,視需要可混合已知的未經(jīng)鹵化及不含銻的成分的阻燃劑。非限制性實(shí)例包含上述成分(H)的化合物;含氮的化合物(例如三聚氰胺、三聚氰胺衍生物、三聚氰胺改性的酚樹(shù)脂、含三嗪環(huán)的化合物、氰尿酸衍生物及異氰尿酸衍生物);以及含金屬元素的化合物(例如氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋅、錫酸鋅、硼酸鋅、氧化亞鐵/氧化鐵、氧化鉬、鉬酸鋅及二聚環(huán)戊二烯亞鐵/二聚環(huán)戊二烯鐵)。上述化合物可單獨(dú)使用或組合使用。
上述中,無(wú)機(jī)阻燃劑較佳可具有有機(jī)材料制的涂層以增進(jìn)其于樹(shù)脂組合物中的分散性,并防止無(wú)機(jī)阻燃劑由于吸收濕氣所引致分解作用,且增進(jìn)其硬化性等。
(2)離子捕捉劑(陰離子交換劑)就增進(jìn)例如IC的半導(dǎo)體器件的耐潮濕性及高溫儲(chǔ)藏穩(wěn)定性而言,離子捕捉劑(陰離子交換劑)可視需要混合于其中。可使用所有眾所周知的離子捕捉劑而無(wú)特殊限制。非限制性實(shí)例包含水滑石及選自鎂、鋁、鈦、鋯及鉍的元素的氫氧化物。其可單獨(dú)使用或組合使用。上述中,以下述化學(xué)組合物式(C-III)所示的水滑石為較佳。
Mg1-xAlx(OH)2(CO3)x/2·mH2O (C-III)(式(C-III)中,0<x≤0.5,而m為正數(shù))雖然離子捕捉劑的混合量并無(wú)特殊限制,只要離子捕捉劑的量足以捕捉到例如鹵離子的陰離子即可,以成分(A)環(huán)氧樹(shù)脂用量計(jì),該混合量較佳為0.1至30重量%,更佳為0.5至10重量%,最佳為1至5重量%。
(3)偶合劑為了增進(jìn)樹(shù)脂成分與無(wú)機(jī)填料間的黏著性,若需要,上述成分(J)以外的偶合劑可與成分(J)一起使用或單獨(dú)使用。該偶合劑的實(shí)例包含不同種類的硅烷化合物,例如環(huán)氧硅烷、巰基硅烷、氨基硅烷、烷基硅烷、脲基硅烷與乙烯基硅烷、鈦化合物、鋁螯合物、以及鋁/鋯化合物??墒褂煤患?jí)及/或三級(jí)胺基的硅烷化合物。在含無(wú)機(jī)填料與不含無(wú)機(jī)填料二者的情形下,該偶合劑的較佳混合量與上述成分(J)相同。
上述偶合劑的非限制性實(shí)例包含硅烷系偶合劑,例如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯基氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-[雙(β-羥乙基)]胺基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(β-胺乙基)胺基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-(三甲氧基硅烷基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基硅烷基異丙基)乙二胺、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苯甲基胺乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及γ-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷;鈦酸酯系偶合劑,例如異丙基三異硬脂酰鈦酸酯、異丙基參(二辛基焦磷酸酯)鈦酸酯、異丙基三(N-胺乙基-胺乙基)鈦酸酯、四辛基雙(二個(gè)十三烷基亞磷酸酯)鈦酸酯、四(2,2-二烯丙基氧基甲基-1-丁基)雙(二個(gè)十三烷基)亞磷酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)氧基乙酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)乙烯鈦酸酯異丙基三辛?;佀狨?、異丙基二甲基丙烯酰異硬脂酰基鈦酸酯、異丙基三個(gè)十二烷基苯磺?;佀狨ァ惐愑仓;佀狨?、異丙基三(二辛基磷酸酯)鈦酸酯、異丙基三枯烯基苯基鈦酸酯、以及四異丙基雙(二辛基亞磷酸酯)鈦酸酯。該等偶合劑可單獨(dú)使用或組合使用。
(4)其他添加劑視需要可混合其他添加劑,例如脫模劑,如高級(jí)脂肪酸、高級(jí)脂肪酸的金屬鹽、酯系蠟、聚烯烴系蠟、聚乙烯、以及氧化聚乙烯;著色劑,如碳黑;以及應(yīng)力松弛劑,如硅酮油由及硅酮橡塑粉。
本發(fā)明樹(shù)脂組合物可利用任何方法制得,只要各原料可均勻分散混合即可。至于一般方法,例如將預(yù)定量的原料以混合機(jī)等充分混合后,以混合輥?zhàn)?、押出機(jī)等熔融混練,接著冷卻并壓碎成粉末的方法。為了易于處理,較佳依模塑條件來(lái)制備適當(dāng)大小及重量的綻片。
根據(jù)本發(fā)明第三方面,系提供包括依據(jù)本發(fā)明以樹(shù)脂組合物封裝的元件的電子組件。
電子組件的非限制性實(shí)例包含在支承部件(例如導(dǎo)線架(島、焊片)、已配線的卷帶式載板、線路基材、玻璃及硅晶圓)或配裝基材上搭載有例如主動(dòng)元件(例如半導(dǎo)體景片、電晶體、二極官及閘流晶體管)及被動(dòng)元件(例如電容器、電阻及線圈)等元件,而其必要組件以本發(fā)明樹(shù)脂組合物封裝。對(duì)配裝基材并無(wú)限制,非限制性實(shí)例包含例如有機(jī)基材、有機(jī)薄膜、陶瓷基材及玻璃基材、用于LCD、MCM(多晶片模組)基材的玻璃基材、以及混合IC基材。
至于使用樹(shù)脂組合物的封裝法,最普遍的是低壓轉(zhuǎn)注模塑法。然而也可使用射出模塑法或熱壓模塑法。
具體而言,本發(fā)明電子組件的非限制性實(shí)例包含一般樹(shù)脂封裝型IC,例如有雙列直插式封裝(DIP)、塑料導(dǎo)線晶片載板(PLCC)、四面平整封裝(QFP)、小外形封裝(SOP)、小外形插腳封裝(SQJ)、薄型小外形封裝(TSOP)、以及薄型四面平整封裝(TQFP),其中,先將元件固定于導(dǎo)線架上,且使元件的端部(例如焊墊)與導(dǎo)線經(jīng)由引線接合(wire bonding)或凸塊(bump)連接,然后再利用轉(zhuǎn)注模塑法以本發(fā)明樹(shù)脂組合物封裝這些元件;卷帶式封裝(TCP)中,半導(dǎo)體芯片以凸塊與卷帶載板連接,并以本發(fā)明樹(shù)脂組合物予以封裝;板上連接式晶片(COB)模組包括主動(dòng)元件(例如半導(dǎo)體芯片、晶體管、二極官及閘流晶體管)和/或被動(dòng)元件(例如電容器、電阻及線圈),其中,該板上連接式晶片模組與形成與線路基材或玻璃板上的導(dǎo)線以例如引線接合、覆晶接合(flip chip bonding)及焊錫連接,并以本發(fā)明樹(shù)脂組合物予以封裝;玻璃上連接式晶片(COG)模組;混合IC;多晶片模組(MCM);球柵陣列(BGA),該球柵陣列包括配裝于有機(jī)基材表面上的元件,而該有機(jī)基材包括基材反測(cè)上的配線用端部,這些端部與形成于有機(jī)基材上的導(dǎo)線以凸塊或引線接合連接,并以本發(fā)明樹(shù)脂組成能夠物予以封裝;晶片尺寸封裝(CSP);以及多晶片封裝(MCP)。此外,亦可將該樹(shù)脂組合物有效地用于印刷線路基材。
電子組件較佳為半導(dǎo)體器件,而該半導(dǎo)體器件包含下述(a)至(f)中的一至多個(gè)特征。此外,該半導(dǎo)體器件可為堆疊型封裝,其中,2個(gè)或2個(gè)以上的元件堆疊于配裝基材上;或模塑型封裝(mold array package),其中,2個(gè)或2個(gè)以上的元件同時(shí)以樹(shù)脂組合物封裝。
近年來(lái)正在發(fā)展將電子組件以高密度配裝到印刷互連基材上。隨著此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體器件已由引腳插入型封裝(pin insertion packages)轉(zhuǎn)移至以表面貼裝型封裝(surface mount packages)為主流。就屬于表面貼裝型封裝的IC、LSI等而言,封裝件已變得更薄及更小。相對(duì)于封裝件而言,元件所占的容積比例變得更大,且封裝件厚度變得更薄,以提高配裝密度并降低配裝高度。此外,隨著多引線數(shù)目與大容量的發(fā)展,晶片面積已擴(kuò)大且引線數(shù)目已增加。此外,通過(guò)縮短焊墊間距及焊墊大小,使焊墊(電極)的數(shù)目逐漸增加,亦即,使焊墊間距變窄。
此外,為了符合更小、更輕的封裝件需求,封裝件形式已自四面平整封裝(QFP)、小外形封裝(SOP)等轉(zhuǎn)移至易于滿足多引線數(shù)目及高密度需求的晶片尺寸封裝(CSP)及球柵陣列(BGA)。為了達(dá)成加速及多功能的目的,已發(fā)展出具有新結(jié)構(gòu)(例如倒置型、堆疊型、覆晶型及晶圓級(jí)型)的封裝件。上述中,堆疊型封裝件由于具有在該封裝件內(nèi)包含多個(gè)經(jīng)由引線接合而彼此連接的堆疊晶片的結(jié)構(gòu),因此,多個(gè)具有不同功能的晶片可配裝于單一封裝件中以執(zhí)行多種功能。
此外,關(guān)于制備CSP與BGA的制程,已發(fā)展出以多個(gè)芯片置于一個(gè)模穴的封裝法來(lái)取代一個(gè)芯片置于一個(gè)模穴的已有封裝的所謂模塑型封裝法。因此,已達(dá)到生產(chǎn)力增進(jìn)及成本降低的目的。另一方面,當(dāng)將半導(dǎo)體器件表面貼裝至印刷線路基材上時(shí),封裝材料須要滿足耐回焊性的日益需求,且就貼裝后的可靠度而言,也需要耐溫度循環(huán)性。因此,為了賦予其低的濕氣吸收性及低的膨脹性,通過(guò)降低樹(shù)脂黏度,以增加填料含量來(lái)達(dá)到。然而,當(dāng)使用傳統(tǒng)的封裝材料時(shí),經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生有瑕疵的模塑(例如導(dǎo)線偏移及孔隙)。因此,難以制造出滿足較薄的封裝、較大的晶片面積,較多的引線數(shù)目、及較窄的焊墊間距的需求的半導(dǎo)體器件。
在封裝材料上已嘗試數(shù)種改良以滿足上述的要求,但尚未達(dá)成適當(dāng)結(jié)果。又,針對(duì)半導(dǎo)體器件如其中應(yīng)用長(zhǎng)導(dǎo)線的堆疊型CSP,及具有較大模穴容積的模塊陣列封裝型元件而言,封裝材料需具有更佳的脫模性質(zhì)。
含有成分(A)至(C)且具有小于或等于200KPa的于10次注料模塑后在剪切下的脫模力的本發(fā)明的樹(shù)脂組成物可滿足該要求且較佳應(yīng)用于密封薄型,多引線數(shù),長(zhǎng)導(dǎo)線且窄焊墊間距型的半導(dǎo)體元件,或用來(lái)密封配裝基材(例如有機(jī)基材及有機(jī)膜)上配置有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件。
因此,依據(jù)本發(fā)明的第二方面,是提供一種依據(jù)本發(fā)明的用于封裝具有包含下述至少一種特征的半導(dǎo)體器件的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物(a)半導(dǎo)體芯片上側(cè)的封裝材料與半導(dǎo)體芯片下側(cè)的封裝材料的至少一者具有小于或等于0.7mm的厚度;(b)引線數(shù)大于或等于80;(c)導(dǎo)線長(zhǎng)度大于或等于2mm;(d)半導(dǎo)體芯片上的焊墊間距小于或等于90μm;(e)在配裝基材上配置有半導(dǎo)體芯片的封裝件的厚度小于或等于2mm;以及(f)半導(dǎo)體芯片的面積大于或等于25mm2。
上述半導(dǎo)體器件較佳具有下述(1)或(2)的特征(1)(a)或(e)(2)(a)及選自(b)至(f)的至少一種特征。
半導(dǎo)體器件更佳具有下述(1)至(3)組合中任一者的特征(1)(b)及(c);(2)(b)及(d);以及(3)(b),(c)及(d)。
半導(dǎo)體器件又更佳具有下述(1)至(9)組合中任一者的特征(1)(a)及(b);(2)(a)及(c);(3)(a)及(d);(4)(a)及(f);(5)(c)及(e);(6)(a)、(b)及(d);(7)(c)、(e)及(f);(8)(a)、(b)、(d)及(f);以及(9)(a)、(b)、(c)及(d)。
亦即,就確保較少孔隙及增進(jìn)脫模性而言,較佳將該樹(shù)脂組合物用于具有一個(gè)或多個(gè)選自(a)、(c)、(d)、(e)與(f)的特征且更佳具有(a)或(e)特征的半導(dǎo)體器件。就避免脫模應(yīng)力所引致的可靠度降低而言,更佳將該樹(shù)脂組合物用于具有(a)及(b)至(f)中一個(gè)或多個(gè)的特征的半導(dǎo)體器件。
就降低導(dǎo)線偏移及增進(jìn)脫模性而言,較佳將該樹(shù)脂組合物用于具有(b)及(c)、或(d),更佳具有(b),又更佳具有(b)及(c)、或(b)及(d),及再更佳具有(b)、(c)及(d)的特征的半導(dǎo)體器件。
就確保較少孔隙、降低導(dǎo)線偏移及增進(jìn)脫模性而言,較佳將該樹(shù)脂組合物用于具有(a)及(d)、(a)及(c)、(a)及(d)、(a)及(f)、或(c)及(e),更佳具有(a)、(b)及(d)、或(c)、(e)及(f),及又更佳具有(a)、(b)、(d)及(f)、或(a)、(b)、(c)及(d)的特征的半導(dǎo)體器件。
至于上述半導(dǎo)體器件,以例舉如根據(jù)本發(fā)明第三方面的實(shí)例者為較佳。半導(dǎo)體器件可為堆疊型或模塑型。
后文中,將參照顯示非限制性實(shí)例的圖式,對(duì)半導(dǎo)體器件的構(gòu)造予以詳細(xì)說(shuō)明。相同元件符號(hào)將分別用來(lái)指定具有相同功能的元件,而將省略各圖式中的說(shuō)明。
圖1A至1C顯示以樹(shù)脂組合物6(封裝材料)封裝的QFP10。詳言之,以芯片接合劑2將半導(dǎo)體芯片3固定于島(焊片)1上。以導(dǎo)線5連接(經(jīng)由引線接合)半導(dǎo)體芯片3的端部(焊墊,bonding pads)7與導(dǎo)腳4后,以封裝材料6封裝上述構(gòu)件。圖1A為半導(dǎo)體芯片3的剖面圖、圖1B為半導(dǎo)體芯片3的俯視圖(部分透視圖)及圖1C為半導(dǎo)體芯片3的端部7的放大的俯視圖(部分透視圖)。
就半導(dǎo)體器件10而言,芯片3上側(cè)的封裝材料“a”及芯片3下側(cè)的封裝材料“b”中的至少一者的厚度較佳為小于或等于0.7毫米,更佳為小于或等于0.5毫米,又更佳為小于或等于0.3毫米,而最佳為小于或等于0.2毫米。
封裝件的厚度“c”(半導(dǎo)體器件10的總厚度)較佳為小于或等于2.0毫米,更佳為小于或等于1.5毫米,又更佳為小于或等于1.0毫米,而最佳為小于或等于0.5毫米。
芯片3的面積“d”較佳為大于或等于25平方毫米,更佳為大于或等于30平方毫米,又更佳為大于或等于50平方毫米,而最佳為大于或等于80平方毫米。
此外,半導(dǎo)體器件10較佳為具有大于或等于80根插腳的多引線數(shù)目型半導(dǎo)體器件,所以導(dǎo)腳4較佳為100或更多根插腳,甚至更佳為180或更多根插腳,又更佳為200或更多根插腳,而最佳為250或更多根插腳。
連接半導(dǎo)體芯片3與導(dǎo)腳4的導(dǎo)線5長(zhǎng)度較佳為大于或等于2毫米,更佳為3毫米或更大,再更佳為4毫米或更大,又更佳為5毫米或更大,而最佳為6毫米或更大。
半導(dǎo)體芯片3上的焊墊7之間的焊墊間距“e”較佳為小于或等于90微米,更佳為80微米或更小,再更佳為70微米或更小,又更佳為60微米或更小,而最佳為50微米或更小。
圖2A至2C顯示以樹(shù)脂組合物6(封裝材料)封裝的球柵陣列20(BGA(ballgrid array))。詳言之,以芯片接合劑2將半導(dǎo)體芯片3固定于絕緣基材8上。在以導(dǎo)線5連接半導(dǎo)體芯片3的端部7與基材8的端部后,以封裝材料6封裝上述的構(gòu)件。圖2A為剖面圖,圖2B為俯視圖(局部透視圖),及圖2C為焊墊部分的放大圖。在圖2A及下述圖3B中,元件符號(hào)9表示焊球。
圖3A及3B顯示塑模封裝型的堆疊型BGA。圖3A為俯視圖(局部透視圖),及圖3B為部分放大的剖面圖。同時(shí),在圖2A至2C所示的半導(dǎo)體器件20中及在圖3A與3B所示的半導(dǎo)體器件30中,封裝件的厚度“c”、半導(dǎo)體芯片3的面積“d”、導(dǎo)線5的長(zhǎng)度、以及焊墊間距“e”的較佳值各與圖1A至1C中的相同。
本發(fā)明的樹(shù)脂組合物可達(dá)到在未經(jīng)鹵化及不含銻的條件下的阻燃性。當(dāng)使用該樹(shù)脂組合物以密封例如IC與LSI的電子組件時(shí),可以良好的流動(dòng)性及模塑性來(lái)密封電子組件,因而獲得具優(yōu)異的例如耐回焊性、耐潮濕性及高溫儲(chǔ)藏性的可靠度的電子組件的產(chǎn)物。因此,該樹(shù)脂組合物具有大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
以本發(fā)明樹(shù)脂組成封裝電子組件,甚至當(dāng)用于具有上述封裝材料厚度的薄形半導(dǎo)體器件、具有上述封裝材料厚度級(jí)芯片面積的半導(dǎo)體器件、及具有上述引線數(shù)目、導(dǎo)線長(zhǎng)度及焊墊間距的半導(dǎo)體器件時(shí),也均可降低例如導(dǎo)線偏移及孔隙的有瑕疵模塑的發(fā)生率。
以下,將以實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明的范圍并不局限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例混合成分、評(píng)估項(xiàng)目及所使用的評(píng)估方法將說(shuō)明如下。在下述實(shí)施例中,在180℃模塑溫度、6.9MPa模塑壓力、及90秒固化時(shí)間的條件下,利用轉(zhuǎn)移模塑機(jī)進(jìn)行樹(shù)脂組合物的模塑。然后在180℃下進(jìn)行后固化5小時(shí)。
環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂(1)具有192的環(huán)氧當(dāng)量及105℃的熔點(diǎn)的聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂(商品名為Epicoat YX-4000H,油化殼牌環(huán)氧樹(shù)脂股份有限公司制)。
環(huán)氧樹(shù)脂(2)具有210的環(huán)氧當(dāng)量及130℃的軟化點(diǎn)的均二苯代乙烯型環(huán)氧樹(shù)脂(商品名為ESLV-210,住友化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)。
環(huán)氧樹(shù)脂(3)具有195的環(huán)氧當(dāng)量及65℃的軟化點(diǎn)的鄰甲酚-酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂(商品名為ESCN-190,住友化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)。
環(huán)氧樹(shù)脂(4)具有244的環(huán)氧當(dāng)量及118℃的熔點(diǎn)的含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂(商品名為YSLV-120TE,Nippon Steel化學(xué)股份有限公司制)。
環(huán)氧樹(shù)脂(5)具有375的環(huán)氧當(dāng)量、80℃的軟化點(diǎn)及48重量%的溴含量的雙酚A型溴化環(huán)氧樹(shù)脂(商品名為ESB-400T,住友化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)。
環(huán)氧樹(shù)脂(6)具有186的環(huán)氧當(dāng)量及75℃的熔點(diǎn)的雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂(商品名為YSLV-80XY,Nippon Steel化學(xué)股份有限公司制)。
固化劑固化劑(1)具有172的羥基當(dāng)量及70℃的軟化點(diǎn)的酚-芳烷基樹(shù)脂(商品名為Milex XL-225,三井化學(xué)股份有限公司制)。
固化劑(2)具有199的羥基當(dāng)量及80℃的軟化點(diǎn)的聯(lián)苯型酚樹(shù)脂(商品名為MEH-7851,明和化成塑膠工業(yè)股份有限公司制)。
固化劑(3)具有106的羥基當(dāng)量及80℃的軟化點(diǎn)的酚-酚醛清漆樹(shù)脂(商品名為H-1,明和化成塑膠工業(yè)股份有限公司制)。
硬化加速劑硬化加速劑(1)三苯基膦與1,4-苯醌的加成物。
硬化加速劑(2)三苯基膦與1,4-苯醌的混合物(三苯基膦/1,4-苯醌的摩爾比為1/1.2)。
硬化加速劑(3)三(4-甲基苯基)膦與對(duì)苯醌的加成物。
硬化加速劑(4)三苯基膦。
硬化加速劑(5)三-對(duì)甲苯基膦與1,4-苯醌的加成物。
硬化加速劑(6)三-對(duì)甲苯基膦與1,4-苯醌的混合物。
(三-對(duì)甲苯基膦/1,4-苯醌的摩爾比率等于1/1.2)硬化加速劑(7)三丁基膦與1,4-苯醌的加成物。
硬化加速劑(8)二氮雜二環(huán)十一烯酚-酚醛清漆樹(shù)脂鹽。
無(wú)機(jī)填充劑熔融氧化硅具有17.5微米的平均粒徑及3.8平方米/克的比表面積的球形熔融氧化硅。
阻燃劑復(fù)合金屬氫氧化物氫氧化鎂及氫氧化鋅的固體溶液,在上述化學(xué)組合物式(C-II)中,M1為鎂,M2為鋅,m為7,n為3,h為10,以及a、b、c及d皆為1;(商品名為Echomag Z10,Tateho化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)紅磷(商品名為Nova Excel 140,Rinkagaku Kogyo股份有限公司制)三氧化銻上述式(XIXa)所示的縮合磷酸酯(商品名為PX-200,Daihachi化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)三苯基磷酸酯氫氧化鎂(商品名為Kisuma 5A,Kyowa化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)。
脫模劑脫模劑(1)具有8,800的重均分子量,1的穿透率,及30mg/KOH的酸值的直鏈型氧化聚乙烯(Clariant日本公司出品產(chǎn)品名為PED 153)脫模劑(2)具有3,600的重均分子量,1的穿透率,及15mg/KOH的酸值的直鏈型氧化聚乙烯(Clariant日本公司出品產(chǎn)品名為PED 121)脫模劑(3)具有3,100的重均分子量,5的穿透率,及25mg/KOH的酸值的支鏈型氧化聚乙烯(Clariant日本公司出品產(chǎn)品名為PED 522)脫模劑(4)具有12,000的重均分子量,及1的穿透率的直鏈型非氧化聚乙烯(Clariant日本公司出品產(chǎn)品名為PED 190)褐煤酸酯(Clariant日本公司出品產(chǎn)品名為Hoechst-Wax E)上述脫模劑(1)至(4)的重均分子量是使用鄰二氯苯溶劑于140℃的溫度下由高溫GPC所測(cè)得的值。
離子清除劑水滑石(Kyowa化學(xué)工業(yè)公司出品產(chǎn)品名為DHT-4a)偶合劑偶合劑苯胺基硅烷γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷環(huán)氧硅烷γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(商品名為KBM403,Shin-Etsu化學(xué)股份有限公司制)其他添加劑巴西棕櫚蠟(Clariant Japan K.K商品)碳黑(商品名為MA-100,三菱化學(xué)股份有限公司制)[評(píng)估項(xiàng)目與評(píng)估方法]阻燃性利用制備1/16英寸厚的試片用的金屬模具將樹(shù)脂組合物于上述相同條件下進(jìn)行模塑并進(jìn)行后固化,然后根據(jù)UL-94測(cè)試方法評(píng)估該經(jīng)后固化的樹(shù)脂組合物的阻燃性。
固化階段時(shí)的硬度在上述相同條件下將樹(shù)脂組合物模塑成50毫米直徑及3毫米厚的圓盤后,立即利用肖氏硬度測(cè)試計(jì)型D(Shore hardness tester type D)量測(cè)模具內(nèi)的模塑圓盤的硬度。
剪切作用下的脫模力將尺寸為50毫米長(zhǎng)、35毫米寬及0.4毫米厚的鍍鉻不銹鋼插入模塑20毫米半徑圓盤用的模具中。于該不銹鋼板上,使樹(shù)脂組合物于上述條件下模塑。模塑后,立即將不銹鋼板抽出,并量測(cè)最大抽出力。持續(xù)重復(fù)10次相同實(shí)驗(yàn),并計(jì)算從第二次至第十次的平均測(cè)量值。評(píng)估所得平均值作為剪切作用下的脫模力(平均值)。評(píng)估第十次實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的抽出力作為剪切作用下的脫模力(10次注料模塑后)。
螺旋流動(dòng)性根據(jù)EMMI-1-66使用測(cè)定螺旋流動(dòng)性用的模具,使樹(shù)脂組合物于上述相同條件下模塑,并測(cè)得流動(dòng)距離(cm)。
圓盤流動(dòng)性使用具有200毫米(寬)×200毫米(深)×25毫米(高)的上模及200毫米(寬)×200毫米(深)×15毫米(高)的下模的一組圓盤流動(dòng)性量測(cè)用的平板模具。將精稱的5克樣品(各樹(shù)脂組合物)置于經(jīng)加熱并維持在180℃的下模中心部上。5秒后,以加熱至180℃的上模閉合模具。在荷重78牛頓,固化時(shí)間90秒的條件下壓模后,由以游標(biāo)尺測(cè)得的模塑品的長(zhǎng)徑(毫米)及短徑(毫米)來(lái)計(jì)算平均直徑(毫米)作為圓盤流動(dòng)性。
耐回焊性在上述相同條件下以樹(shù)脂組合物模塑其上配裝有8毫米×10毫米×0.4毫米硅芯片的20毫米×14毫米×2毫米外形尺寸的四面平整封裝件(QFP),接著進(jìn)行后固化步驟。在85℃及85%相對(duì)濕度下潤(rùn)濕后,每隔一段預(yù)定時(shí)間于240℃的加熱條件下進(jìn)行回焊處理10秒。根據(jù)觀察到的裂痕出現(xiàn),評(píng)估出現(xiàn)裂痕的封裝件數(shù)對(duì)5件測(cè)試封裝的比例。
耐潮濕性將具有以鋁(10微米線寬及1微米厚)線接的6毫米×6毫米×0.4毫米尺寸的測(cè)試硅芯片的20毫米×14毫米×2.7毫米外型尺寸的80根插腳的四面平整封裝件配裝于5微米厚的氧化膜上,并以環(huán)氧樹(shù)脂組合物予以模塑,且于上述相同條件下進(jìn)行后固化步驟。預(yù)處理及潤(rùn)濕的后,每隔一段預(yù)定時(shí)間量測(cè)由導(dǎo)線腐蝕所造成的導(dǎo)線斷裂數(shù)目。根據(jù)有缺陷的封裝件數(shù)目對(duì)10件測(cè)試封裝件的比例,進(jìn)行評(píng)估。
進(jìn)行上述的預(yù)處理步驟如下。平整封裝件于85℃及85%相對(duì)濕度下潤(rùn)濕72小時(shí)后,接著于215℃下進(jìn)行氣相回焊處理90秒。于0.2MPa壓力及121℃下進(jìn)行后續(xù)的潤(rùn)濕步驟。
高溫儲(chǔ)存性將置于5微米厚的氧化膜上且以鋁(1微米厚及10微米線寬)線接的5毫米×9毫米×0.4毫米尺寸測(cè)試硅芯片以銀膠配裝于由42合金且部分以銀鍍覆所制的導(dǎo)線架上。以樹(shù)脂組合物模塑利用熱電子(thermonic)型引線機(jī)以金導(dǎo)線連接晶片焊墊與內(nèi)部導(dǎo)線的16根插腳型DIP(雙列直插封裝;Dual Inline Package),且于前述條件下進(jìn)行后固化步驟。將測(cè)試樣品儲(chǔ)存于維持200℃下的烤箱中,每隔一段預(yù)定時(shí)間取樣且作持續(xù)性測(cè)試。比較有持續(xù)性缺陷的封裝件數(shù)對(duì)10件測(cè)試封裝件的比例,進(jìn)行高溫儲(chǔ)存性評(píng)估。
澆注道的斷裂性(脫模性指標(biāo))以樹(shù)脂組合物于上述相同條件下模塑有8毫米×10毫米×0.4毫米的硅晶片配裝于導(dǎo)線架上的20毫米×14毫米×2毫米外型尺寸的80根插腳的平整封裝件。模塑后,觀察澆注道部分以評(píng)估相對(duì)于澆注道數(shù)目(2)的澆注道斷裂數(shù)目(被模塑品阻塞的澆注道數(shù)目)。
導(dǎo)線偏移率(導(dǎo)線偏移指標(biāo))
利用軟X射線測(cè)量裝置(PRO-TEST 100型,SOFTEX社制),對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行熒光觀測(cè)以測(cè)定于100V電壓與1.5mA電流的條件下的導(dǎo)線偏移率以評(píng)估導(dǎo)線偏移。如圖4與圖5所示,從相對(duì)于導(dǎo)線架表面的垂直方向進(jìn)行觀測(cè)。量測(cè)引線接合的最短距離“L”(連接半導(dǎo)體芯片3的端部7與導(dǎo)線插腳4、或與基材的接合部分(印刷線路基材的端部10)的線長(zhǎng))及導(dǎo)線5的最大位移“X”。X/L×100指導(dǎo)線偏移率(%)。
孔隙產(chǎn)生量依與上述量測(cè)導(dǎo)線偏移的相同方式進(jìn)行半導(dǎo)體器件的熒光觀測(cè)。觀測(cè)存在或不存在直徑大于或等于0.1毫米的孔隙,然后由存在有孔隙的半導(dǎo)體器件數(shù)目/測(cè)試半導(dǎo)體器件的數(shù)目評(píng)估產(chǎn)生的孔隙。
萃取水的性質(zhì)利用轉(zhuǎn)移模塑法制得20毫米×120毫米×1毫米的模塑品。固化后,利用剪刀將所得的產(chǎn)品切成1毫米×1毫米,然后利用小的震動(dòng)式研磨機(jī)(NB-O型,Nittoh Kagaku股份有限公司制)予以壓碎。在使用100網(wǎng)目的篩網(wǎng)將大顆粒自壓碎顆粒中移除的程序后,將5克樣品與50克蒸餾水一起轉(zhuǎn)移至內(nèi)部涂覆有氟碳樹(shù)脂的壓力艙式容器中,并包封起來(lái)且于121℃下處理20小時(shí)。處理完成后,將內(nèi)容物冷卻至室溫,然后從容器中取出。然后利用離心分離器將懸浮材料沉淀下來(lái),取出水相作為萃取水。萃取水中的離子濃度利用離子層析圖量測(cè)(Shodex柱ICSI90 4E及ICY-521,Showa Denko K.K.制)。
(1)實(shí)施例L[實(shí)施例L1至L10,比較例L1至L6]混合表L1所示的以重量份計(jì)的各成分,再于80℃軋輥捏煉10分鐘,以制備及評(píng)估實(shí)施例L1至L10及比較例L1至L6的樹(shù)脂組合物。結(jié)果示于表L2。
表L1 (單位重量份)
*相對(duì)于樹(shù)脂組合物的用量(wt%)
表L2
*標(biāo)準(zhǔn)以下**于10次注料模塑比較例L4至L6沒(méi)有包含成分(C),復(fù)合金屬氫氧化物。因此,比較例L5的阻燃性劣化且沒(méi)有達(dá)到UL-94 V-O,包含磷酸酯的比較例L4的耐潮濕性劣化,包含溴化物環(huán)氧樹(shù)脂及銻化合物的比較例L6的高溫貯存性質(zhì)劣化。具有大于200KPa的在10次注料模塑后的在剪切下的脫模力的比較例L1至L3呈現(xiàn)較大數(shù)目的澆注道的斷裂,其顯示不良的脫模性質(zhì)。
另一方面,實(shí)施例L1至L10具有優(yōu)異的阻燃性,極少的澆注道的斷裂,且具有良好的脫模性質(zhì),因此具有優(yōu)異的可靠性。
(2)實(shí)施例M樹(shù)脂組合物的制備混合表MI所示的以重量份計(jì)的各成分,再于80℃軋輥捏煉10分鐘以制備及評(píng)估樹(shù)脂組合物C1至C14。結(jié)果示于表M2。
表M1 (單位重量份)
*相對(duì)于樹(shù)脂組合物的用量(wt%)
表M2
*于10次注料模塑后半導(dǎo)體器件(LQFP及QFP)的制備使用樹(shù)脂組合物C1至C14,如下形成相對(duì)應(yīng)于實(shí)施例M1至M10及比較例M1至M18的半導(dǎo)體器件。
使用樹(shù)脂組合物C1至C10,如下形成實(shí)施例1至10的相對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體器件(100-引線LQFP)。將具有100mm2面積及80μm焊墊間距的10mm×10mm×0.4mm的測(cè)試用硅芯片配裝在導(dǎo)線構(gòu)架上,然后通過(guò)最大各具有18μm直徑及3mm長(zhǎng)度的金引線將芯片與導(dǎo)線構(gòu)架予以引線接合,此整體再以相對(duì)應(yīng)的樹(shù)脂組合物予以封裝以分別形成半導(dǎo)體器件。所獲得的裝置的外部尺寸為20mm×20mm,芯片上側(cè)的封裝材料的厚度為0.5mm,芯片下側(cè)封裝材料的厚度為0.5mm,且裝置的總厚度為1.5mm。
以與實(shí)施例M1至M10相同的方式形成比較例M1至M4的半導(dǎo)體器件(100-引線LQFP),但使用樹(shù)脂組合物C11至C14。
使用樹(shù)脂組合物C1至C10,如下形成比較例M5至M14的半導(dǎo)體器件(64-引線QFP-1H)。將具有16mm2面積及100μm焊墊間距的4mm×4mm×0.4mm的測(cè)試用硅芯片配裝在導(dǎo)線構(gòu)架上,然后最大各具有18μm直徑及1.5mm長(zhǎng)度的金引線將芯片與導(dǎo)線構(gòu)架予以引線接合,此整體再以相對(duì)應(yīng)的樹(shù)脂組合物予以封裝以分別形成半導(dǎo)體器件。所獲得的裝置的外部尺寸為20mm×20mm,芯片上側(cè)的封裝材料的厚度為1.1mm,芯片下側(cè)的封裝材料的厚度為1.1mm,且裝置的總厚度為2.7mm。
以與比較例M5至M14相同的方式形成比較例M15至M18的半導(dǎo)體器件(64-引線QFP-1H),但使用樹(shù)脂組合物C11至C14。
半導(dǎo)體器件(OMPAC型BGA)的制備使用樹(shù)脂組合物C1至C14,如下形成實(shí)施例M11至M20及比較例M19至M36的半導(dǎo)體器件。
在具有26.2mm×26.2mm×0.6mm外部尺寸的半導(dǎo)體芯片配裝用的絕緣基板(玻璃纖維織布強(qiáng)化的環(huán)氧樹(shù)脂層合物,日立化成公司出品,產(chǎn)品名為“E-679”)上形成精細(xì)引線圖樣。然后,以焊料保護(hù)劑(“PSR4000AUS5”,Taiyo InkMfg.公司的產(chǎn)品名)涂覆此基板的前表面與后表面(排除正面上的鍍金終端及反面上的外部連接終端),再于120℃干燥2小時(shí)。通過(guò)涂覆接著劑(“EN-X50,日立化成公司的產(chǎn)品名)而將具有81mm2面積及80μm焊墊間距的9mm×9mm×0.51mm的半導(dǎo)體芯片配裝在干燥基板上,再于干凈烘箱中以恒定的上升速度由室溫至180℃加熱1小時(shí),接著于180℃另外加熱1小時(shí)。通過(guò)最大各具有30μm直徑及5mm長(zhǎng)度的金引線將引線接合部分與芯片予以引線接合,在上述條件下通過(guò)轉(zhuǎn)移模塑法以各樹(shù)脂組合物C1至C10封裝其上配裝著芯片的基板的前(上)側(cè)以形成實(shí)施例M11至M20的26.2mm×26.2mm×0.9mm的相對(duì)應(yīng)BGA裝置(1.5mm厚的BGA裝置)。
以與實(shí)施例M11至M20相同的方式形成比較例M19至M22的相對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體器件(1.5mm厚的BGA裝置),但使用樹(shù)脂組合物C11至C14。
以與實(shí)施例M11至M20相同的方式,配裝具有16mm2面積及100u m焊墊間距的4mm×4mm×0.51mm的半導(dǎo)體芯片再通過(guò)最大各具有30μm直徑及1.5mm長(zhǎng)度的金引線將引線接合部分與芯片予以引線接合。在上述條件下通過(guò)轉(zhuǎn)移模塑法以各樹(shù)脂組合物C1至C10封裝其上配裝芯片的基板的前側(cè)以形成比較例M23至M32的26.2mm×26.2mm×1.9mm的相對(duì)應(yīng)BGA裝置(2.5mm厚的BGA裝置)。
以與比較例M23至M32相同的方式形成比較例M33至M36的BGA裝置,但使用樹(shù)脂組合物C11至C14。
半導(dǎo)體器件(模塊陣列封裝型的堆疊型BGA)的制備使用樹(shù)脂組合物C1至C14,如下形成實(shí)施例M21至M30及比較例M37至M54的半導(dǎo)體器件。
將各具有9.7mm×6.0mm×0.4mm尺寸,58mm2面積,及80μm焊墊間距,且包括黏附在其反面上的日立化成公司出品的模具黏合膜材“DF-400”的兩片半導(dǎo)體芯片彼此層疊在48mm×171mm×0.15mm的聚酰亞胺基板上,再如圖3A所示般設(shè)置56組層疊芯片。在200gf負(fù)載下于200℃黏合芯片10秒,接著于180℃烘烤1小時(shí)。之后通過(guò)最大各具有30μm直徑及5mm長(zhǎng)度的金引線將引線接合部分與芯片予以引線接合。其次,在上述條件下通過(guò)轉(zhuǎn)移模塑法以各樹(shù)脂組合物C1至C10封裝其上配裝著芯片的基板的前側(cè)以形成實(shí)施例M21至M30的40mm×83mm×0.8mm的相對(duì)應(yīng)BGA裝置(0.95mm厚的BGA裝置),如圖3B所示。
以與實(shí)施例M21至M30相同的方式形成比較例M37至M40的BGA裝置(0.95mm厚的BGA裝置),但使用樹(shù)脂組合物C11至C14。
以與實(shí)施例M21至M30相同的方式,但配裝具有16mm2面積及100μm焊墊間距的5.1mm×3.1mm×0.4mm的非層疊的單一半導(dǎo)體芯片,再通過(guò)最大各具有30μm直徑及1.5mm長(zhǎng)度的金引線將引線接合部分與芯片予以引線接合,在上述條件下通過(guò)轉(zhuǎn)移模塑法以各樹(shù)脂組合物C1至C10封裝其上配裝著芯片的基板的前側(cè)以形成比較例M41至M50的40mm×83mm×2.5mm的相對(duì)應(yīng)BGA裝置(2.65mm厚的BGA裝置)。
以與比較例M41至M50相同的方式形成比較例M51至M54的BGA裝置,但使用樹(shù)脂組合物C11至C14。
通過(guò)各測(cè)試評(píng)估實(shí)施例M1至M30及比較例M1至M54所獲得的半導(dǎo)體器件。結(jié)果示于表M31至M8。
表M3
表M4
表M5
表M6
表M7
表M8
使用樹(shù)脂組合物C1至C14并進(jìn)行關(guān)于可靠性的各種評(píng)估。結(jié)果示于表M9。
表M9
關(guān)于比較例M2、M16、M20、M34、M8及M52的半導(dǎo)體器件,是以非鹵化而具有氫氧化鎂的樹(shù)脂組合物C12予以封裝,發(fā)生引線偏移(大引線偏移)或孔隙的不完美模塑。非鹵化而具有磷酸酯的樹(shù)脂組合物C11在固化階段的硬度劣化,而以樹(shù)脂組合物C11予以封裝的比較例M55的半導(dǎo)體器件的耐潮濕性劣化。以使用溴化物阻燃劑及銻化合物的樹(shù)脂組合物C13及C14予以封裝的比較例M57及M58的半導(dǎo)體器件的高溫貯存性質(zhì)劣化。
另一方面,樹(shù)脂組合物C1至C10具有優(yōu)異的流動(dòng)性,而且以這些樹(shù)脂組合物予以封裝的實(shí)施例M1至M30的半導(dǎo)體器件,沒(méi)有觀察到引線偏移(極小的引線偏移),沒(méi)有發(fā)生孔隙,且模塑性優(yōu)異。此外,實(shí)施例M31至M39的半導(dǎo)體器件具有優(yōu)異的抗回焊性。
關(guān)于不具有(a)至(f)特征的比較例M5至M18,M23至M36及M41至M54的半導(dǎo)體器件,沒(méi)有觀察到引線偏移(極小的引線偏移),而且沒(méi)有產(chǎn)生孔隙。
(3)實(shí)施例N[實(shí)施例N1至N8,比較例N1至N6混合如表N1所示的以重量份計(jì)的各成分,再于80℃軋輥捏煉10分鐘,以制備及評(píng)估實(shí)施例N1至N8及比較例N1至N6的樹(shù)脂組合物。結(jié)果示于表N2。
表N1 (單位重量份)
表N2
*于10次注料模塑后萃取水中的離子濃度超過(guò)設(shè)定量的比較例N1至N4及使用非復(fù)合型的金屬氫氧化物的比較例N5的耐潮濕性劣化。包含溴化物環(huán)氧樹(shù)脂及銻化合物作為阻燃劑的比較例N6的高溫貯存性質(zhì)劣化。
另一方面,實(shí)施例N1至N8的流動(dòng)性,在固化階段的硬度、抗回焊性、耐潮濕性和高溫貯存性質(zhì),以及阻燃性的任一者均優(yōu)異。
(4)實(shí)施例P[實(shí)施例P1及P2,比較例P1至P4]混合表P1所示的以重量份計(jì)的各成分,再于80℃軋輥捏煉10分鐘以制備及評(píng)估實(shí)施例P1和P2及比較例P1至P4的樹(shù)脂組合物。結(jié)果示于表P2。
表P1 (單位重量份)
*相對(duì)于樹(shù)脂組合物的用量(wt%)
表P2
*于10次注料模塑后如表P2所示,不含含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂及復(fù)合金屬氫氧化物(C)的一者或兩者的比較例P1至P3的抗再流動(dòng)性、耐潮濕性、或高溫貯存性質(zhì)劣化。使用溴化物環(huán)氧樹(shù)脂及銻化合物的比較例M4的高溫貯存性質(zhì)劣化。
另一方面,實(shí)施例M1及M2中,抗回焊性、耐潮濕性及高溫貯存性質(zhì)皆良好,并且達(dá)到UL-94測(cè)試的V-0,顯示出良好的阻燃性。
(5)實(shí)施例Q[實(shí)施例Q1至Q6,比較例Q1至Q6]混合表Q1所示的以重量份計(jì)的各成分,再于80℃軋輥捏煉10分鐘以制備及評(píng)估實(shí)施例Q1至Q6及比較例Q1至Q6所制備的環(huán)氧樹(shù)脂組合物。結(jié)果示于表Q2。
表Q1 (單位重量份)
*相對(duì)于樹(shù)脂組合物的用量(wt%)
表Q2
如表Q2所示,含有磷化合物但不含醌化合物的比較例Q1、Q5及Q6的流動(dòng)性及抗回焊性劣化。不含復(fù)合金屬氫氧化物(C)的比較例Q2至Q4的阻燃性、耐潮濕性及高溫貯存性質(zhì)的任一者均劣化。尤其,使用溴化物環(huán)氧樹(shù)脂及銻化合物作為阻燃劑的比較例Q4的高溫貯存性質(zhì)更加劣化。
另一方面,實(shí)施例Q1至Q6具有優(yōu)異的抗回焊性、耐潮濕性及高溫貯存性質(zhì)。隨著UL-94測(cè)試達(dá)到V-0,也證明優(yōu)異的阻燃性。尤其,使用其中一般式(IA)中的R為烷基的實(shí)施例Q1及Q2以及使用一般式(IB)所示的膦化合物與醌化合物的加成物的實(shí)施例Q4也顯示出良好的在剪切下的脫模性質(zhì)。
(6)實(shí)施例R脫模劑的合成將作為α烯烴和順丁烯二酸酐間的共聚合產(chǎn)物的1-二十碳烯、1-二十二碳烯和1-二十三碳稀的混合物與順丁烯二酸酐的共聚合產(chǎn)物(產(chǎn)品名Nissan Electol WPB-1,NOF公司出品)與作為醇的十八烷醇溶解于甲苯中,再于100℃反應(yīng)8小時(shí)。在逐步增加溫度至160℃下加熱上述反應(yīng)系統(tǒng)以移除甲苯,然后在減壓下于160℃迫使反應(yīng)持續(xù)6小時(shí)以移除未反應(yīng)的成分。獲得酯化產(chǎn)物,成分(G)其具有34,000重均分子量及70摩爾%的單酯化率的脫模劑(5)。
使用與上述相同的方法獲得另一酯化產(chǎn)物,其具有23,000重均分子量及70摩爾%單酯化率的脫模劑(6),但使用丙烯與順丁烯二酸酐間的共聚合產(chǎn)物(共聚合比率1/1)作為α-烯烴與順丁烯二酸酐間的共聚合產(chǎn)物。此外,以與上述相同的方法但使用丙醇作為單價(jià)醇,獲得酯化化合物,其是具有20,000重均分子量及30摩爾%單酯化率的脫模劑(7)。此處的重均分子量是使用THF(四氫呋喃)作為溶劑以GPC所測(cè)得的值。
混合表R1所示的以重量份計(jì)的各成分,再于80℃軋輥捏煉10分鐘以制備及評(píng)估實(shí)施例R1至R4及比較例R1至R10的樹(shù)脂組合物。此處,在軋輥捏煉前,環(huán)氧樹(shù)脂與各脫模劑在170℃預(yù)先混合6小時(shí)。結(jié)果示于表R2。
表R1(單位重量份)
*相對(duì)于樹(shù)脂組合物的用量(wt%)
表R2
如表R2所示,不合成分(C)、(F)及(G)任一者的比較例R1至R9的在剪切下的脫模性質(zhì)劣化。又,包含溴化物環(huán)氧樹(shù)脂及銻化合物作為阻燃劑的比較例R10的耐潮濕性及高溫貯存性質(zhì)劣化。
另一方面,實(shí)施例R1至R4的在剪切下的脫模性質(zhì)耐潮濕性及高溫貯存性質(zhì)皆良好,而且UL-94測(cè)試達(dá)到V-0,顯示良好的阻燃性。又,也無(wú)螺旋流動(dòng),在固化階段的硬度或抗回焊性的問(wèn)題。
值得注意的是,本發(fā)明除上述以外,在不背離本發(fā)明新穎的及有利的特征的情形下,上述實(shí)施例還可作各種的更動(dòng)與改變。因此,所有的這些更動(dòng)與改變皆包含于下述權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其含有環(huán)氧樹(shù)脂(A),固化劑(B),及復(fù)合金屬氫氧化物(C),且于10次注料模塑后在剪切下具有小于或等于200KPa的脫模力。
2.如權(quán)利要求1所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其進(jìn)一步含有無(wú)機(jī)填充劑(D)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其進(jìn)一步含有硬化加速劑(E)。
4.如權(quán)利要求3所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,成分(E)是包括選自下述組群的至少一者含有通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物的硬化加速劑、含有具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物及醌化合物的硬化加速劑、含有通式(IA)所示的膦化合物與醌化合物的加成物的硬化加速劑、及含有具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物與醌化合物的加成物的硬化加速劑, 式(IA)中,R是選自由氫原子,具有1至12個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烴基,及具有1至12個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基所組成的組群,且各R可彼此相同或不同。
5.如權(quán)利要求4所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中具有與至少一個(gè)烷基鍵結(jié)的磷原子的膦化合物是以通式(IB)所示的化合物 式(IB)中,R1示具有1至12個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基,R2及R3是各自選自由氫原子及具有1至12個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烴基所組成的組群,R1、R2及R3可彼此相同或不同。
6.如權(quán)利要求4或5所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中醌化合物為對(duì)苯醌。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中通式(IA)所示的膦化合物是選自由三苯基膦,三-對(duì)甲苯基膦,及三丁基膦所組成的組群。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其進(jìn)一步含有具有大于或等于4,000的重均分子量的直鏈型氧化聚乙烯(F),及由具有5至30個(gè)碳原子的α-烯烴和順丁烯二酸酐的共聚物與具有5至25個(gè)碳原子的單價(jià)醇的酯化反應(yīng)所獲得的酯化合物(G)。
9.如權(quán)利要求8所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中的成分(F)與成分(G)的至少一者是以與部分或全部成分(A)形成預(yù)先混合物的形式含有。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中成分(C)含有組成式(C-1)所示的化合物p(M1aOb)·q(M2cOd)·r(M3cOd)·mH2O(C-I)式(C-I)中,M1,M2及M3為彼此不同的金屬元素,a,b,c,d,p,q和m為正數(shù),及r為0或正數(shù))。
11.如權(quán)利要求10所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中M1是選自由屬于第三周期的金屬元素,IIA族的堿土金屬元素及屬于IVB,IIB,VIII,IB,IIIA和IVA族的金屬元素所組成的組群,M2是選自IIIB至IIB族的過(guò)渡金屬元素。
12.如權(quán)利要求11所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中M1是選自由鎂,鈣,鋁,錫,鈦,鐵,鈷,鎳,銅及鋅所組成的組群,M2是選自由鐵,鈷,鎳、銅及鋅所組成的組群。
13.如權(quán)利要求12所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中M1為鎂,且M2是選自由鋅及鎳所組成的組群。
14.如權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中r為0,且摩爾比率p/q為99/1至50/50。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中自每10ml水含有1g由樹(shù)脂組合物制的模塑品的壓碎片的混合物中萃取離子所獲得的萃取水具有0至3ppm的鈉離子濃度,0至3ppm的氯離子濃度,小于或等于100μS/cm的電導(dǎo)系數(shù),以及5.0至9.0的pH值。
16.如權(quán)利要求15所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其進(jìn)一步含有含磷原子的化合物(H)。
17.如權(quán)利要求16所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中成分(H)是含有選自由紅磷,磷酸酯,及含磷和氮的化合物所組成組群的至少一者。
18.如權(quán)利要求16或17所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中萃取水中的正磷酸根離子(PO43-),亞磷酸根離子(HPO32-)及次磷酸根離子(H2PO2-)的總濃度為0至30ppm。
19.如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其進(jìn)一步含有具有二級(jí)胺基的硅烷偶合劑(J)。
20.如權(quán)利要求19所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中成分(J)含有通式(II)所示的化合物 式(II)中,R1是選自由氫原子,具有1至6個(gè)碳原子的烷基及具有1或2個(gè)碳原子的烷氧基所組成的組群,R2是選自具有1至6個(gè)碳原子的烷基及苯基,R3表示甲基或乙基,n為1至6的整數(shù),m為1至3的整數(shù)。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中成分(A)是含有選自由聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂,雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂,均二苯代乙烯型環(huán)氧樹(shù)脂,含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂,酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂,二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂,萘型環(huán)氧樹(shù)脂,及三苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂所組成組群的至少一者。
22.如權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中成分(A)含有含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂。
23.如權(quán)利要求22所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中含硫原子的環(huán)氧樹(shù)脂含有通式(III)所示的化合物 式(III)中,R1至R8各可彼此相同或不同,且是選自氫原子及具有1至10個(gè)碳原子的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的單價(jià)烴基,n為0至3的整數(shù)。
24.如權(quán)利要求22或23所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中成分(E)含有環(huán)脒化合物與酚樹(shù)脂的加成物。
25.如權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中成分(B)含有選自由聯(lián)苯型酚樹(shù)脂、芳烷基型酚樹(shù)脂,二環(huán)戊二烯型酚樹(shù)脂,三苯基甲烷型酚樹(shù)脂,及酚醛清漆型酚樹(shù)脂所組成組群的至少一者。
26.如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其用于封裝具有至少一種下述特點(diǎn)的半導(dǎo)體器件(a)半導(dǎo)體芯片上側(cè)的封裝材料與半導(dǎo)體芯片下側(cè)的封裝材料的至少一者具有小于或等于0.7mm的厚度;(b)引線數(shù)大于或等于80;(c)導(dǎo)線長(zhǎng)度大于或等于2mm;(d)半導(dǎo)體芯片上的焊墊間距小于或等于90μm;(e)在配裝基材上配置有半導(dǎo)體芯片的封裝件的厚度小于或等于2mm;以及(f)半導(dǎo)體芯片的面積大于或等于25mm2。
27.如權(quán)利要求26所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,該半導(dǎo)體器件的特征為下述(1)至(2)中的任一者(1)(a)或(e);以及(2)(a)及選自(b)至(f)的至少一種特點(diǎn)。
28.如權(quán)利要求26所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,該半導(dǎo)體器件的特征為下述(1)至(3)中的任一者(1)(b)及(C)(2)(b)及(d);以及(3)(b),(C)及(d)。
29.如權(quán)利要求26所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,該半導(dǎo)體器件的特征為下述(1)至(9)中的任一者(1)(a)及(b);(2)(a)及(c);(3)(a)及(d);(4)(a)及(f);(5)(c)或(e);(6)(a),(b)及(d)(7)(c),(e)及(f);(8)(a),(b),(d)及(f);以及(9)(a),(b),(c)及(d)。
30.如權(quán)利要求26至29中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,該半導(dǎo)體器件為堆疊型封裝件。
31.如權(quán)利要求26至30中任一項(xiàng)所述的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,該半導(dǎo)體器件為模塊陣列型封裝件。
32.一種電子組件,是以權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物封裝的組件。
33.如權(quán)利要求32所述的電子組件,該電子組件為具有下述至少一種特點(diǎn)的半導(dǎo)體器件(a)半導(dǎo)體芯片上側(cè)的封裝材料與半導(dǎo)體芯片下側(cè)的封裝材料的至少一者具有小于或等于0.7mm的厚度;(b)引線數(shù)大于或等于80;(c)導(dǎo)線長(zhǎng)度大于或等于2mm;(d)半導(dǎo)體芯片上的焊墊間距小于或等于90μm;(e)在配裝基材上配置有半導(dǎo)體芯片的封裝件的厚度小于或等于2mm;以及(f)半導(dǎo)體芯片的面積大于或等于25mm2。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物,該組合物包含環(huán)氧樹(shù)脂(A)、固化劑(B)以及復(fù)合金屬氫氧化物(C),且于10次注料模塑后在剪切下具有小于或等于200KPa的脫模力。該樹(shù)脂組合物較佳是用于封裝具有下列至少一項(xiàng)特征的半導(dǎo)體器件,這些特征包含(a)半導(dǎo)體芯片上側(cè)的封裝材料及半導(dǎo)體芯片下側(cè)的封裝材料中的至少一者的厚度小于或等于0.7mm;(b)引線數(shù)大于或等于80;(c)導(dǎo)線長(zhǎng)度大于或等于2mm;(d)半導(dǎo)體芯片上的焊墊間距小于或等于90μm;(e)在配裝基材上配置有半導(dǎo)體芯片的封裝件的厚度小于或等于2mm;以及(f)半導(dǎo)體芯片的面積大于或等于25mm
文檔編號(hào)C08G65/26GK1639258SQ0380484
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月27日
發(fā)明者池澤良一, 秋元孝幸, 高橋佳弘, 片寄光雄, 渡邊尚紀(jì), 中村真也 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社