本發(fā)明涉及一種為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而優(yōu)選用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物的固化性組合物及固化性組合物的制造方法。另外,本發(fā)明涉及一種使用了上述固化性組合物的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體裝置的高性能化不斷發(fā)展。隨之,由半導(dǎo)體裝置產(chǎn)生的熱進(jìn)行釋放的需要越來越高。另外,半導(dǎo)體裝置中,半導(dǎo)體元件的電極與例如表面具有電極的其它連接對(duì)象部件中的電極實(shí)現(xiàn)了電連接。
半導(dǎo)體裝置中,例如在半導(dǎo)體元件和其它連接對(duì)象部件之間配置環(huán)氧樹脂組合物,然后,使該環(huán)氧樹脂組合物固化,由此,使半導(dǎo)體元件和其它連接對(duì)象部件粘接及固定。此外,配置于半導(dǎo)體元件和其它連接對(duì)象部件之間的上述環(huán)氧樹脂組合物的固化物與用于保護(hù)半導(dǎo)體元件的表面的材料不同。
另外,在半導(dǎo)體裝置中,為了密封半導(dǎo)體元件,有時(shí)使用環(huán)氧樹脂組合物。
如上所述的環(huán)氧樹脂組合物在例如下述的專利文獻(xiàn)1~4中被公開。
下述的專利文獻(xiàn)1中公開有一種環(huán)氧樹脂組合物:其包含:環(huán)氧樹脂、酚醛類固化劑、作為三(2,6-二甲氧基苯基)膦或三(2,4,6-三甲氧基苯基)膦的固化促進(jìn)劑、氧化鋁。專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例中記載有一種作為粉末的環(huán)氧樹脂組合物。關(guān)于上述環(huán)氧樹脂組合物的用途,專利文獻(xiàn)1中記載了優(yōu)選在IC、LSI、晶體管、晶閘管、及二極管等半導(dǎo)體裝置的密封用、印刷電路板的制造等中使用。
下述的專利文獻(xiàn)2中公開有一種密封用環(huán)氧樹脂組合物,其包含:環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂固化劑、固化促進(jìn)劑、和無機(jī)充填劑。專利文獻(xiàn)2的實(shí)施例中記載有一種作為粉末的密封用環(huán)氧樹脂組合物。關(guān)于上述環(huán)氧樹脂組合物的用途,專利文獻(xiàn)2中記載了可以用作一般成形材料,但優(yōu)選用于半導(dǎo)體裝置的密封材料,特別優(yōu)選用于薄型、多引腳、長(zhǎng)線、狹窄的焊點(diǎn)間距、或在有機(jī)基板或有機(jī)膜等安裝基板上配置有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置的密封材料。
下述的專利文獻(xiàn)3中公開有一種環(huán)氧樹脂組合物,其包含:雙酚F型液態(tài)環(huán)氧樹脂、固化劑和無機(jī)質(zhì)填充劑。專利文獻(xiàn)3的實(shí)施例中記載有一種作為固體的環(huán)氧樹脂組合物(熔融粘度為75℃以上)。關(guān)于上述環(huán)氧樹脂組合物的用途,專利文獻(xiàn)3中記載了:可以作為一般成形材料使用,但優(yōu)選用于半導(dǎo)體裝置、例如TQFP、TSOP、QFP等多引腳薄型封裝,特別優(yōu)選用作使用了矩陣式引線框架(matrix frame)的半導(dǎo)體裝置的密封材料。
下述的專利文獻(xiàn)4中公開有一種半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹脂組合物,其包含:環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂固化劑、高熱傳導(dǎo)性填充劑、無機(jī)質(zhì)填充劑。專利文獻(xiàn)4的實(shí)施例中記載有一種作為粉末的半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹脂組合物。關(guān)于上述半導(dǎo)體密封用環(huán)氧樹脂組合物的用途,專利文獻(xiàn)4中記載了可用作半導(dǎo)體元件等電子零件的密封材料。
另外,下述的專利文獻(xiàn)5中公開有一種二液型環(huán)氧樹脂組合物,其含有:第一制劑,其包含雙酚A型環(huán)氧樹脂和骨架內(nèi)具有撓性的環(huán)氧樹脂;第二制劑,其包含酸酐化合物和固化促進(jìn)劑。專利文獻(xiàn)5中,關(guān)于二液型環(huán)氧樹脂組合物的用途,記載有用作殼體內(nèi)充填材料。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-86169號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-217469號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開平10-176100號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2005-200533號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5:日本特開2014-40538號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
具體而言,專利文獻(xiàn)1~4中公開有一種作為粉末或固體的環(huán)氧樹脂組合物。這種作為粉末或固體的環(huán)氧樹脂組合物的涂布性低,不易精度良好地配置于指定的區(qū)域。
另外,就現(xiàn)有的環(huán)氧樹脂組合物的固化物而言,有時(shí)放熱性低。并且,就現(xiàn)有的環(huán)氧樹脂組合物的固化物而言,有時(shí)柔軟性低。當(dāng)固化物的柔軟性低時(shí),例如由于半導(dǎo)體元件的變形應(yīng)力等,有時(shí)產(chǎn)生固化物的剝離。
另外,專利文獻(xiàn)1~4中,作為環(huán)氧樹脂組合物的具體的用途,主要記載了密封用途。專利文獻(xiàn)5中,作為環(huán)氧樹脂組合物的具體的用途,主要記載了殼體內(nèi)充填材料用途。另一方面,在半導(dǎo)體裝置中,期望即使不密封半導(dǎo)體元件,也充分地保護(hù)半導(dǎo)體元件。另外,專利文獻(xiàn)1~5中記載的環(huán)氧樹脂組合物為了保護(hù)半導(dǎo)體元件,通常不用于在該半導(dǎo)體元件的表面上進(jìn)行涂布。
另外,近年來,從裝置的薄型及外觀設(shè)計(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā),要求減少IC驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)減少IC驅(qū)動(dòng)器時(shí),施加于半導(dǎo)體元件的負(fù)擔(dān)增大,更容易附帶大量的熱。就現(xiàn)有的固化物而言,放熱性低,因此,需要放熱性高的固化物。并且,就現(xiàn)有的固化物而言,由于變形應(yīng)力而容易發(fā)生剝離。另外,為了得到可靠性高的半導(dǎo)體元件,期望固化物的耐濕性高。
本發(fā)明的目的在于,提供一種在半導(dǎo)體裝置中為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而優(yōu)選用于在該半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物的固化性組合物及固化性組合物的制造方法。
并且,本發(fā)明的目的在于,提供一種可以得到涂布性優(yōu)異、且放熱性、柔軟性及耐濕性優(yōu)異的固化物的固化性組合物及固化性組合物的制造方法。另外,本發(fā)明的目的還在于,提供一種使用了上述固化性組合物的半導(dǎo)體裝置。
用于解決課題的技術(shù)方案
在本發(fā)明的寬廣的方面,提供一種固化性組合物,其含有:撓性環(huán)氧化合物、與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物、固化劑、球狀氧化鋁、和分散劑,所述分散劑的胺值為5KOHmg/g以上,且所述分散劑的酸值為5KOHmg/g以上。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述分散劑的胺值為40KOHmg/g以上、95KOHmg/g以下,且所述分散劑的酸值為45KOHmg/g以上、95KOHmg/g以下。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述分散劑的胺值與所述分散劑的酸值之差的絕對(duì)值為10以下。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化性組合物不含溶劑,或者含有低于0.5重量%的溶劑。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述球狀氧化鋁的含量?jī)?yōu)選為60體積%以上,更優(yōu)選70體積%以上。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述球狀氧化鋁包含:平均粒徑為0.1μm以上且低于10μm的球狀氧化鋁、和平均粒子徑為10μm以上且80μm以下的球狀氧化鋁。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化劑為烯丙基酚醛清漆化合物。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,相對(duì)于所述撓性環(huán)氧化合物100重量份,所述與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物的含量為10重量份以上且100重量份以下。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化性組合物含有100℃下的重量減少為10重量%以下的硅烷偶聯(lián)劑、100℃下的重量減少為10重量%以下的鈦酸酯偶聯(lián)劑、或100℃下的重量減少為10重量%以下的鋁酸酯偶聯(lián)劑。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化劑是在23℃下為液態(tài)的固化劑。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化性組合物含有固化促進(jìn)劑。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化性組合物與下述物質(zhì)不同,所述物質(zhì)配置于半導(dǎo)體元件和其它連接對(duì)象部件之間,并形成對(duì)所述半導(dǎo)體元件和所述其它連接對(duì)象部件進(jìn)行粘接及固定從而使它們不會(huì)發(fā)生剝離的固化物。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化性組合物是為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而用于在所述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料。
在本發(fā)明的固化性組合物的某種特定方面,所述固化性組合物是為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而涂布在所述半導(dǎo)體元件的表面上使用的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料。
根據(jù)本發(fā)明的寬廣的方面,是上述的固化性組合物的制造方法,提供所述固化性組合物的制造方法,所述固化性組合物的制造方法包括混合工序:對(duì)所述撓性環(huán)氧化合物、所述與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物、所述固化劑、所述球狀氧化鋁以及所述分散劑進(jìn)行混合,得到固化性組合物。
根據(jù)本發(fā)明的寬廣的方面,提供一種半導(dǎo)體裝置,其具有:半導(dǎo)體元件、和配置于所述半導(dǎo)體元件的第一表面上的固化物,所述固化物為所述的固化性組合物的固化物。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的某種特定方面,所述半導(dǎo)體元件在與所述第一表面?zhèn)认喾吹牡诙砻鎮(zhèn)染哂械谝浑姌O,所述半導(dǎo)體元件的第一電極與表面具有第二電極的連接對(duì)象部件中的所述第二電極進(jìn)行了電連接。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的固化性組合物含有:撓性環(huán)氧化合物、與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物、固化劑、球狀氧化鋁、分散劑,上述分散劑的胺值為5KOHmg/g以上,且上述分散劑的酸值為5KOHmg/g以上,因此,涂布性優(yōu)異。并且,本發(fā)明的固化性組合物的固化物的放熱性、柔軟性及耐濕性優(yōu)異。因此,為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而使本發(fā)明的固化性組合物在上述半導(dǎo)體元件的表面上固化的情況下,可以良好地保護(hù)上述半導(dǎo)體元件。
附圖說明
圖1是示出使用有本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固化性組合物的半導(dǎo)體裝置的局部剖切正面剖面圖。
圖2是示出使用有本發(fā)明的第二實(shí)施方式的固化性組合物的半導(dǎo)體裝置的局部剖切正面剖面圖。
標(biāo)記說明
1、1X…半導(dǎo)體裝置
2…半導(dǎo)體元件
2a…第一表面
2b…第二表面
2A…第一電極
3、3X…固化物
4…連接對(duì)象部件
4a…表面
4A…第二電極
5…其它固化物
6…導(dǎo)電性粒子
7…保護(hù)膜
具體實(shí)施方式
以下,詳細(xì)地說明本發(fā)明。
本發(fā)明的固化性組合物為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而優(yōu)選用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物。本發(fā)明的固化性組合物優(yōu)選為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而涂布于上述半導(dǎo)體元件的表面上使用。本發(fā)明的固化性組合物含有:(A)撓性環(huán)氧化合物、(B)與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物、(C)固化劑、(E)球狀氧化鋁以及(F)分散劑。
本發(fā)明的固化性組合物的制造方法是為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而優(yōu)選用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物的固化性組合物的制造方法。本發(fā)明的固化性組合物的制造方法是為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而優(yōu)選由于在上述半導(dǎo)體元件的表面上進(jìn)行涂布的固化性組合物的制造方法。本發(fā)明的固化性組合物的制造方法包括混合工序:對(duì)(A)撓性環(huán)氧化合物、(B)與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物、(C)固化劑、(E)球狀氧化鋁以及(F)分散劑進(jìn)行混合,得到固化性組合物。此外,在該混合時(shí),(A)、(B)、(C)、(E)、(F)成分(根據(jù)需要添加的(D)固化促進(jìn)劑)可以一次性混合,也可以將一部分成分混合之后再全部混合。另外,在該混合時(shí),(A)、(B)、(C)、(E)、(F)成分(根據(jù)需要添加的(D)固化促進(jìn)劑)中的一部分成分不進(jìn)行混合,獲得該一部分成分混合成的混合物,可以使用該混合物。上述混合工序?yàn)榈玫?A)、(B)、(C)、(E)、(F)成分(根據(jù)需要添加的(D)固化促進(jìn)劑)全部混合成的固化性組合物的工序。
在本發(fā)明的固化性組合物及本發(fā)明的固化性組合物的制造方法中,(F)分散劑的胺值為5KOHmg/g以上、且(F)分散劑的酸值為5KOHmg/g以上。
上述固化性組合物優(yōu)選在23℃下為液態(tài),使其可以涂布在半導(dǎo)體元件的表面上,優(yōu)選在23℃下不是固體。此外,液態(tài)包括粘稠的糊劑。
通過本發(fā)明的固化性組合物及本發(fā)明的固化性組合物的制造方法得到的固化性組合物具備上述的構(gòu)成,因此,涂布性優(yōu)異,可以抑制涂布時(shí)的非目的性的流動(dòng)。上述固化性組合物可以良好地涂布在半導(dǎo)體元件的表面上。例如,可以在半導(dǎo)體元件的要提高放熱性的部位的表面上選擇性地、高精度地涂布上述固化性組合物,從而能夠形成上述固化性組合物的固化物。
并且,本發(fā)明的固化性組合物具備上述的構(gòu)成,因此,固化物的放熱性優(yōu)異。因此,通過在半導(dǎo)體元件的表面上配置固化物,可以從半導(dǎo)體元件的表面經(jīng)由固化物充分地放散熱。因此,可以有效地抑制半導(dǎo)體裝置的熱劣化。
并且,本發(fā)明的固化性組合物的固化物的柔軟性也優(yōu)異。因此,能夠不易產(chǎn)生由于半導(dǎo)體元件的變形應(yīng)力等而造成的半導(dǎo)體元件的損傷,并且固化物不易從半導(dǎo)體元件的表面剝離。
另外,為了得到可靠性高的半導(dǎo)體元件,優(yōu)選固化物的耐濕性高。就本發(fā)明的固化性組合物而言,具備上述的構(gòu)成,因此,可以提高固化物的耐濕性。
因此,為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而使本發(fā)明的固化性組合物在上述半導(dǎo)體元件的表面上固化,由此可以良好地保護(hù)上述半導(dǎo)體元件。另外,為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而將本發(fā)明的固化性組合物涂布在上述半導(dǎo)體元件的表面上并使其固化,由此可以良好地保護(hù)上述半導(dǎo)體元件。
另外,上述固化性組合物的固化物的耐熱性也優(yōu)異,不易產(chǎn)生裂紋。并且,上述固化性組合物的固化物的尺寸穩(wěn)定性也優(yōu)異。
另外,在本發(fā)明中,由于使用特定的(F)分散劑,因此,分散狀態(tài)變得良好,固化性組合物的涂布性變得良好。在本發(fā)明中,由于使用特定的(F)分散劑,因此,可以不使用溶劑(溶劑的含量0重量%(不含有)),即使在使用溶劑的情況下,可以為了得到良好的分散狀態(tài)減少溶劑的含量。例如,即使溶劑的含量低于0.5重量%,也可得到良好的分散狀態(tài)。另外,如果溶劑的含量少,則可抑制固化性組合物的噴出時(shí)及固化物中的空隙的產(chǎn)生。
另外,從提高固化性組合物對(duì)半導(dǎo)體元件表面的潤(rùn)濕性、更進(jìn)一步提高固化物的柔軟性及粘接力、并且更進(jìn)一步提高固化物的耐濕性的觀點(diǎn)出發(fā),上述固化性組合物優(yōu)選含有(G)偶聯(lián)劑。
從使固化良好地進(jìn)行而得到放熱性、柔軟性及耐濕性更進(jìn)一步優(yōu)異的固化物的觀點(diǎn)出發(fā),本發(fā)明的固化性組合物優(yōu)選含有(D)固化促進(jìn)劑。
以下,對(duì)可以在上述固化性組合物中使用的各成分的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。
((A)撓性環(huán)氧化合物)
通過使用(A)撓性環(huán)氧化合物,可以提高固化物的柔軟性及粘接力。(A)撓性環(huán)氧化合物可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
作為(A)撓性環(huán)氧化合物中的撓性的指標(biāo),在用化學(xué)計(jì)算法量的二亞乙基三胺(“DETA”)進(jìn)行固化時(shí),定義為硬度計(jì)ShoreD進(jìn)行的測(cè)定為30以下的環(huán)氧樹脂。
(A)撓性環(huán)氧化合物例如為分子內(nèi)具有撓性部分的環(huán)氧化合物。作為(A)撓性環(huán)氧化合物,沒有特別限定,可舉出例如:聚亞烷基二醇二縮水甘油醚、聚丁二烯二縮水甘油醚、硫化物改性環(huán)氧樹脂、聚環(huán)氧化物改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、脂肪族改性環(huán)氧樹脂、ε-己內(nèi)酯改性環(huán)氧樹脂、橡膠改性環(huán)氧樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、胺改性環(huán)氧樹脂、及二聚酸改性環(huán)氧樹脂等。從有效地提高固化物的柔軟性及粘接力的觀點(diǎn)出發(fā),(A)撓性環(huán)氧化合物優(yōu)選具有2個(gè)以上的環(huán)氧基。從更進(jìn)一步提高固化物的柔軟性及粘接力的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選聚亞烷基二醇二縮水甘油醚。
從更進(jìn)一步提高固化物的柔軟性及粘接力的觀點(diǎn)出發(fā),上述聚亞烷基二醇二縮水甘油醚優(yōu)選具有亞烷基二醇基重復(fù)9個(gè)以上形成的結(jié)構(gòu)單元。亞烷基的重復(fù)數(shù)的上限沒有特別限定。亞烷基的重復(fù)數(shù)可以為30以下。上述亞烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為2以上,優(yōu)選為5以下。
作為上述聚亞烷基二醇二縮水甘油醚,可舉出:聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚及聚四亞甲基二醇二縮水甘油醚等。
上述固化性組合物100重量%中,(A)撓性環(huán)氧化合物的含量?jī)?yōu)選為3重量%以上,更優(yōu)選為5重量%以上,優(yōu)選為10重量%以下,更優(yōu)選為8重量%以下。(A)撓性環(huán)氧化合物的含量為上述下限以上時(shí),固化物的柔軟性及粘接力更進(jìn)一步提高。(A)撓性環(huán)氧化合物的含量為上述上限以下時(shí),固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步提高。
((B)與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物)
(B)與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物不具有撓性。通過(B)環(huán)氧化合物與(A)撓性環(huán)氧化合物一起使用,固化性組合物的固化物的耐濕性變高,可以降低對(duì)保護(hù)膜的貼附性。(B)環(huán)氧化合物可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
作為(B)環(huán)氧化合物,可舉出:具有雙酚骨架的環(huán)氧化合物、具有二環(huán)戊二烯骨架的環(huán)氧化合物、具有萘骨架的環(huán)氧化合物、具有金剛烷骨架的環(huán)氧化合物、具有芴骨架的環(huán)氧化合物、具有聯(lián)苯骨架的環(huán)氧化合物、具有雙(縮水甘油氧基苯基)甲烷骨架的環(huán)氧化合物、具有呫噸骨架的環(huán)氧化合物、具有蒽骨架的環(huán)氧化合物、及具有芘骨架的環(huán)氧化合物等??梢允褂盟鼈兊臍浠锘蚋男晕铩?B)環(huán)氧化合物優(yōu)選不是聚亞烷基二醇二縮水甘油醚。
從本發(fā)明的效果更進(jìn)一步優(yōu)異方面考慮,(B)環(huán)氧化合物優(yōu)選為具有雙酚骨架的環(huán)氧化合物(雙酚型環(huán)氧化合物)。
作為上述具有雙酚骨架的環(huán)氧化合物,可舉出例如:雙酚A型、雙酚F型或雙酚S型的具有雙酚骨架的環(huán)氧單體等。
作為上述具有二環(huán)戊二烯骨架的環(huán)氧化合物,可舉出:二環(huán)戊二烯二氧化物、及具有二環(huán)戊二烯骨架的酚醛清漆環(huán)氧單體等。
作為上述具有萘骨架的環(huán)氧化合物,可舉出:1-縮水甘油基萘、2-縮水甘油基萘、1,2-二縮水甘油基萘、1,5-二縮水甘油基萘、1,6-二縮水甘油基萘、1,7-二縮水甘油基萘、2,7-二縮水甘油基萘、三縮水甘油基萘、及1,2,5,6-四縮水甘油基萘等。
作為上述具有金剛烷骨架的環(huán)氧化合物,可舉出:1,3-雙(4-縮水甘油氧基苯基)金剛烷、及2,2-雙(4-縮水甘油氧基苯基)金剛烷等。
作為上述具有芴骨架的環(huán)氧化合物,可舉出:9,9-雙(4-縮水甘油氧基苯基)芴、9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3-甲基苯基)芴、9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3-氯苯基)芴、9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3-溴苯基)芴、9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3-氟苯基)芴、9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3-甲氧基苯基)芴、9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3,5-二甲基苯基)芴、9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3,5-二氯苯基)芴、及9,9-雙(4-縮水甘油氧基-3,5-二溴苯基)芴等。
作為上述具有聯(lián)苯骨架的環(huán)氧化合物,可舉出:4,4’-二縮水甘油基聯(lián)苯、及4,4’-二縮水甘油基-3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯等。
作為上述具有雙(縮水甘油氧基苯基)甲烷骨架的環(huán)氧化合物,可舉出:1,1’-雙(2,7-縮水甘油氧基萘基)甲烷、1,8’-雙(2,7-縮水甘油氧基萘基)甲烷、1,1’-雙(3,7-縮水甘油氧基萘基)甲烷、1,8’-雙(3,7-縮水甘油氧基萘基)甲烷、1,1’-雙(3,5-縮水甘油氧基萘基)甲烷、1,8’-雙(3,5-縮水甘油氧基萘基)甲烷、1,2’-雙(2,7-縮水甘油氧基萘基)甲烷、1,2’-雙(3,7-縮水甘油氧基萘基)甲烷、及1,2’-雙(3,5-縮水甘油氧基萘基)甲烷等。
作為上述具有呫噸骨架的環(huán)氧化合物,可舉出1,3,4,5,6,8-六甲基-2,7-雙-環(huán)氧乙基甲氧基-9-苯基-9H-呫噸等。
上述固化性組合物100重量%中,(A)撓性環(huán)氧化合物和(B)環(huán)氧化合物的總計(jì)含量?jī)?yōu)選為5重量%以上,更優(yōu)選為8重量%以上,優(yōu)選為15重量%以下,更優(yōu)選為12重量%以下。(A)撓性環(huán)氧化合物和(B)環(huán)氧化合物的總計(jì)的含量為上述下限以上及上述上限以下時(shí),固化性組合物的涂布性、固化物的柔軟性、耐濕性、固化物對(duì)半導(dǎo)體元件的粘接性更進(jìn)一步變得良好,可以更進(jìn)一步抑制對(duì)保護(hù)膜的貼附。
相對(duì)于(A)撓性環(huán)氧化合物100重量份,(B)環(huán)氧化合物的含量?jī)?yōu)選為10重量份以上,更優(yōu)選為20重量份以上,優(yōu)選為100重量份以下,更優(yōu)選為90重量份以下。(B)環(huán)氧化合物的含量為上述下限以上時(shí),固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步提高,固化物對(duì)半導(dǎo)體元件的粘接性更進(jìn)一步提高。(B)環(huán)氧化合物的含量為上述上限以下時(shí),固化物的柔軟性更進(jìn)一步提高。
(固化劑)
從更進(jìn)一步提高固化性組合物的涂布性的觀點(diǎn)出發(fā),(C)固化劑優(yōu)選在23℃下為液態(tài)。另外,通過在23℃下為液態(tài)的固化劑的使用,固化性組合物對(duì)半導(dǎo)體元件表面的潤(rùn)濕性提高。其中,在本發(fā)明中,(C)固化劑可以在23℃下不是液態(tài)。(C)固化劑可以使用單獨(dú)1種,也可以組合使用2種以上。
作為(C)固化劑,可舉出:胺化合物(胺固化劑)、咪唑化合物(咪唑固化劑)、苯酚化合物(苯酚固化劑)及酸酐(酸酐固化劑)等。其中,在使用這些固化劑的情況下,可選擇在23℃下為液態(tài)的固化劑。(C)固化劑可以不是咪唑化合物。
從更進(jìn)一步提高固化物的耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā),(C)固化劑優(yōu)選為苯酚化合物。
從更進(jìn)一步提高固化性組合物的涂布性、更進(jìn)一步提高固化物的耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā),(C)固化劑優(yōu)選具有烯丙基,上述苯酚化合物優(yōu)選具有烯丙基。
作為上述酚醛類化合物,可舉出:酚醛清漆、鄰甲酚酚醛清漆、對(duì)甲酚酚醛清漆、叔丁基酚醛清漆、二環(huán)戊二烯甲酚、聚對(duì)乙烯基苯酚、雙酚A型酚醛清漆、苯二甲改性酚醛清漆、十氫化萘改性酚醛清漆、聚(二-鄰羥基苯基)甲烷、聚(二-間羥基苯基)甲烷、及聚(二-對(duì)羥基苯基)甲烷等。
相對(duì)于(A)撓性環(huán)氧化合物和(B)環(huán)氧化合物的總計(jì)100重量份,(C)固化劑的含量?jī)?yōu)選為10重量份以上,更優(yōu)選為20重量份以上,進(jìn)一步優(yōu)選為30重量份以上,優(yōu)選為100重量份以下,更優(yōu)選為90重量份以下,進(jìn)一步優(yōu)選為80重量份以下。(C)固化劑的含量為上述下限以上時(shí),可以使固化性組合物良好地固化。(C)固化劑的含量為上述上限以下時(shí),固化物中的未參與固化的(C)固化劑的殘留量變少。
((D)固化促進(jìn)劑)
通過(D)固化促進(jìn)劑的使用,可以加快固化速度,并使固化性組合物有效地固化。(D)固化促進(jìn)劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
作為(D)固化促進(jìn)劑,可舉出:咪唑化合物、磷化合物、胺化合物及有機(jī)金屬化合物等。其中,從本發(fā)明的效果更進(jìn)一步優(yōu)異方面考慮,優(yōu)選胺化合物。
作為上述咪唑化合物,可舉出:2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-芐基-2-甲基咪唑、1-芐基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸酯、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪異氰脲酸加成物、2-苯基咪唑異氰脲酸加成物、2-甲基咪唑異氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑及2-苯基-4-甲基-5-二羥基甲基咪唑等。另外,可以使用公知的咪唑類潛伏性固化劑。作為具體例,可舉出:PN23、PN40、PN-H(商品名,均為Ajinomoto Fine-Techno株式會(huì)社制造)。另外,可舉出稱為微膠囊化咪唑的、使胺化合物的環(huán)氧加合物的羥基進(jìn)行了加成反應(yīng)得到的固化促進(jìn)劑,可舉出例如:NOVACURE HX-3088、NOVACURE HX-3941、NOVACURE HX-3742、NOVACURE HX-3722(商品名,均為旭化成E-Material株式會(huì)社制造)等。并且,可以使用咪唑包合物。作為具體例,可舉出TIC-188(商品名,日本曹達(dá)株式會(huì)社制造)。
作為上述磷化合物,可舉出三苯基膦等。
作為上述胺化合物,可舉出:2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、二乙基胺、三乙基胺、二亞乙基四胺、三亞乙基四胺、4,4-二甲基氨基吡啶、及二氮雜雙環(huán)十一烯的辛酸鹽等。
作為上述有機(jī)金屬化合物,可舉出:環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸鈷、辛酸錫、辛酸鈷、雙乙酰丙酮鈷(II)及三乙酰丙酮鈷(III)等。
相對(duì)于(A)撓性環(huán)氧化合物和(B)環(huán)氧化合物的總計(jì)100重量份,(D)固化促進(jìn)劑的含量?jī)?yōu)選為0.1重量份以上,更優(yōu)選為0.5重量份以上,優(yōu)選為10重量份以下,更優(yōu)選為8重量份以下。(D)固化促進(jìn)劑的含量為上述下限以上時(shí),可以使固化性組合物良好地固化。(D)固化促進(jìn)劑的含量為上述上限以下時(shí),固化物中的未參與固化的(D)固化促進(jìn)劑的殘留量變少。
((E)球狀氧化鋁)
通過使用(E)球狀氧化鋁,可以較高地維持固化性組合物的涂布性,并且較高地維持固化物的柔軟性,而且可以提高固化物的放熱性。(E)球狀氧化鋁沒有特別限定。作為(E)球狀氧化鋁,可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用例如平均粒徑不同的2種以上。
(E)球狀氧化鋁為球狀。球狀是指:長(zhǎng)寬比(長(zhǎng)徑/短徑)為1以上、1.3以下。
(E)球狀氧化鋁的平均粒徑優(yōu)選為0.1μm以上,優(yōu)選為150μm以下。(E)球狀氧化鋁的平均粒徑為上述下限以上時(shí),可以容易地使(E)球狀氧化鋁以高密度填充。(E)球狀氧化鋁的平均粒徑為上述上限以下時(shí),固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步提高。
在上述混合工序中,從有效地提高固化性組合物的涂布性及固化物的放熱性的觀點(diǎn)出發(fā),作為(E)球狀氧化鋁,優(yōu)選使用(E1)平均粒徑為0.1μm以上且低于10μm的球狀氧化鋁、和(E2)平均粒徑為10μm以上且80μm以下的球狀氧化鋁。上述固化性組合物優(yōu)選含有(E1)平均粒徑為0.1μm以上且低于10μm的球狀氧化鋁、和(E2)平均粒徑為10μm以上且80μm以下的球狀氧化鋁。
上述“平均粒徑”是指:由利用激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置測(cè)定得到的體積平均值的粒度分布測(cè)定結(jié)果求得的平均粒徑。
上述固化性組合物100體積%中,(E)球狀氧化鋁的含量?jī)?yōu)選為55體積%以上,更優(yōu)選為60體積%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為70體積%以上,優(yōu)選為80體積%以下。(E)球狀氧化鋁的含量為上述下限以上時(shí),固化物的放熱性更進(jìn)一步提高。(E)球狀氧化鋁的含量為上述上限以下時(shí),固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步提高。
相對(duì)于(E1)平均粒徑為0.1μm以上且低于10μm的球狀氧化鋁100體積份,(E2)平均粒徑為10μm以上且80μm以下的球狀氧化鋁的含量?jī)?yōu)選為40體積份以上,更優(yōu)選為50體積份以上,優(yōu)選為70體積份以下,更優(yōu)選為60體積份以下。
((F)分散劑)
(F)分散劑的胺值為5KOHmg/g以上,且(F)分散劑的酸值為5KOHmg/g以上。通過使用這種特定的分散劑,可發(fā)揮本發(fā)明的效果。(F)分散劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。此外,上述分散劑的胺值可以以JIS K7237為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定,上述分散劑的酸值可以以JIS K0070為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。
從使固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步良好的觀點(diǎn)出發(fā),(F)分散劑的胺值優(yōu)選為20KOHmg/g以上,更優(yōu)選為40KOHmg/g以上,優(yōu)選為110KOHmg/g以下,更優(yōu)選為95KOHmg/g以下。
從使固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步良好的觀點(diǎn)出發(fā),(F)分散劑的酸值優(yōu)選為20KOHmg/g以上,更優(yōu)選為45KOHmg/g以上,優(yōu)選為110KOHmg/g以下,更優(yōu)選為95KOHmg/g以下。
從使固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步良好的觀點(diǎn)出發(fā),(F)分散劑的胺值和(F)分散劑的酸值之差的絕對(duì)值優(yōu)選為10KOHmg/g以下,更優(yōu)選為7KOHmg/g以下。(F)分散劑的胺值和(F)分散劑的酸值之差的絕對(duì)值可以為0KOHmg/g(胺值和酸值相同)。
作為(F)分散劑的具體例,可舉出:聚羧酸鹽、烷基銨鹽、烷醇銨鹽、磷酸酯鹽、丙烯酸浪費(fèi)嵌段共聚物及聚合物鹽等。從本發(fā)明的效果更進(jìn)一步優(yōu)異方面考慮,(F)分散劑優(yōu)選為聚羧酸鹽、烷醇銨鹽、或磷酸酯鹽。
上述固化性組合物100重量%中,(F)分散劑的含量?jī)?yōu)選為0.05重量%以上,更優(yōu)選為0.1重量%以上,優(yōu)選為2重量%以下,更優(yōu)選為1重量%以下。(F)分散劑的含量為上述下限以上時(shí),(E)球狀氧化鋁的分散性更進(jìn)一步提高。(F)分散劑的含量為上述上限以下時(shí),固化性組合物的涂布性更進(jìn)一步提高。
((G)偶聯(lián)劑)
上述固化性組合物優(yōu)選含有(G)偶聯(lián)劑。通過(G)偶聯(lián)劑的使用,固化性組合物的固化物的耐濕性及粘接力更進(jìn)一步提高。(G)偶聯(lián)劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
上述固化性組合物100重量%中,(G)偶聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為0.1重量%以上,更優(yōu)選為0.3重量%以上,優(yōu)選為2重量%以下,更優(yōu)選為1重量%以下。(G)偶聯(lián)劑的含量為上述下限以上時(shí),固化性組合物的固化物的耐濕性更進(jìn)一步提高。
上述(G)偶聯(lián)劑優(yōu)選包含:100℃下的重量減少為10重量%以下的硅烷偶聯(lián)劑、100℃下的重量減少為10重量%以下的鈦酸酯偶聯(lián)劑、或100℃下的重量減少為10重量%以下的鋁酸酯偶聯(lián)劑。在使用這些優(yōu)選的硅烷偶聯(lián)劑的情況下,這些硅烷偶聯(lián)劑可以使用單獨(dú)1種,也可以組合使用2種以上。
100℃下的重量減少為10重量%以下時(shí),在固化中可抑制(G)偶聯(lián)劑的揮發(fā),可以抑制空隙的產(chǎn)生量,因此,對(duì)半導(dǎo)體元件的潤(rùn)濕性更進(jìn)一步提高,固化物的放熱性更進(jìn)一步提高。另外,可以使粘性變得良好。
此外,100℃下的重量減少可以如下求得:使用紅外水分計(jì)(株式會(huì)社Kett科學(xué)研究所制造的“FD-720”),以50℃/分鐘的升溫速度升溫到100℃,并測(cè)定10分鐘后的重量減少。
(其它成分)
上述固化性組合物在不含溶劑、或含有溶劑的情況下,優(yōu)選溶劑的含量少。
作為上述溶劑,可舉出水及有機(jī)溶劑等。其中,從更進(jìn)一步提高殘留物的除去性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選有機(jī)溶劑。作為上述有機(jī)溶劑,可舉出:乙醇等醇類、丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮等酮類、甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烴類、溶纖劑、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、卡必醇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、二乙二醇二丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇二乙醚、三丙二醇單甲醚等二醇醚類、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸丁酯、溶纖劑乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、碳酸丙烯酯等酯類、辛烷、癸烷等脂肪族烴類、以及石油醚、石腦油等石油類溶劑等。
在上述固化性組合物含有上述溶劑的情況下,上述固化性組合物100重量%中,上述溶劑的含量?jī)?yōu)選低于0.5重量%,更優(yōu)選低于0.3重量%。
上述固化性組合物可以根據(jù)需要包含:巴西棕櫚蠟等天然蠟、聚乙烯蠟等合成蠟、硬脂酸或硬脂酸鋅等高級(jí)脂肪酸及其金屬鹽類或石蠟等脫模劑;炭黑、氧化鐵紅等著色劑;溴化環(huán)氧樹脂、三氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、鉬酸鋅、磷腈等阻燃劑;氧化鉍水合物等無機(jī)離子交換體;硅油、聚硅氧烷橡膠等低應(yīng)力化成分;抗氧化劑;陰離子交換體、陽離子交換體、兩性離子交換體等離子捕捉劑等各種添加劑。
上述固化性組合物可以根據(jù)需要含有導(dǎo)熱系數(shù)為10W/m·K以上、且為球狀的充填劑,例如可以含有球狀合成菱鎂礦、球狀結(jié)晶性二氧化硅、球狀氮化硼、球狀氮化鋁、球狀氮化硅、球狀碳化硅、球狀氧化鋅或球狀氧化鎂等。
(固化性組合物的其它詳細(xì)及半導(dǎo)體裝置)
上述固化性組合物優(yōu)選為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而涂布在上述半導(dǎo)體元件的表面上使用。上述固化性組合物優(yōu)選為為了保護(hù)半導(dǎo)體元件而涂布在上述半導(dǎo)體元件的表面上使用的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料。上述固化性組合物優(yōu)選為包覆半導(dǎo)體元件表面的包覆材料。上述固化性組合物優(yōu)選不在半導(dǎo)體元件的側(cè)面上進(jìn)行涂布。上述固化性組合物優(yōu)選與用于密封上述半導(dǎo)體元件的材料不同,優(yōu)選不是用于密封上述半導(dǎo)體元件的密封劑。上述固化性組合物優(yōu)選不是底部填充材料。上述半導(dǎo)體元件在第二表面?zhèn)染哂械谝浑姌O,上述固化性組合物優(yōu)選在與上述半導(dǎo)體元件的上述第二表面?zhèn)认喾吹牡谝槐砻嫔线M(jìn)行涂布而使用。上述固化性組合物為了在半導(dǎo)體裝置中保護(hù)半導(dǎo)體元件,優(yōu)選用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物。上述固化性組合物為了在半導(dǎo)體裝置中保護(hù)半導(dǎo)體元件,優(yōu)選為用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料。上述固化性組合物為了保護(hù)半導(dǎo)體元件,優(yōu)選用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物,且在與上述固化物的上述半導(dǎo)體元件側(cè)相反的表面上配置保護(hù)膜,為了得到半導(dǎo)體裝置而優(yōu)選使用。上述固化性組合物優(yōu)選與形成下述的固化物的物質(zhì)不同,所述固化物配置在半導(dǎo)體元件和其它連接對(duì)象部件之間,并對(duì)上述半導(dǎo)體元件和上述其它連接對(duì)象部件進(jìn)行粘接及固定,使上述半導(dǎo)體元件和上述其它連接對(duì)象部件不剝離。
作為涂布上述固化性組合物的方法,可舉出:通過點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行的涂布方法;通過絲網(wǎng)印刷進(jìn)行的涂布方法;及通過噴墨裝置進(jìn)行的涂布方法等。上述固化性組合物優(yōu)選利用點(diǎn)膠機(jī)、絲網(wǎng)印刷、真空絲網(wǎng)印刷或噴墨裝置進(jìn)行的涂布方法進(jìn)行涂布而使用。從涂布容易、且在固化物中更進(jìn)一步不易產(chǎn)生空隙的觀點(diǎn)出發(fā),上述固化性組合物優(yōu)選通過點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行涂布而使用。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具備半導(dǎo)體元件和配置于上述半導(dǎo)體元件的第一表面上的固化物。在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中,上述固化物為上述的固化性組合物的固化物,通過使上述固化性組合物固化而形成。
上述固化性組合物為了保護(hù)半導(dǎo)體元件,優(yōu)選用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物,且在與上述固化物的上述半導(dǎo)體元件側(cè)相反的表面上配置保護(hù)膜,從而得到半導(dǎo)體裝置,或者,為了保護(hù)半導(dǎo)體元件,優(yōu)選用于在上述半導(dǎo)體元件的表面上形成固化物,且使上述固化物的與上述半導(dǎo)體元件側(cè)相反的表面露出,從而得到半導(dǎo)體裝置。
圖1是示出使用有本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固化性組合物的半導(dǎo)體裝置的局部剖切正面剖面圖。
圖1所示的半導(dǎo)體裝置1具備半導(dǎo)體元件2和配置于半導(dǎo)體元件2的第一表面2a上的固化物3。固化物3通過使上述固化性組合物固化而形成。固化物3配置于半導(dǎo)體元件2的第一表面2a上的一部分區(qū)域。本實(shí)施方式中,上述的固化性組合物被用作半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料。
半導(dǎo)體元件2在與第一表面2a側(cè)相反的第二表面2b側(cè)具有第一電極2A。半導(dǎo)體裝置1還具備連接對(duì)象部件4。連接對(duì)象部件4在表面4a上具有第二電極4A。半導(dǎo)體元件2和連接對(duì)象部件4經(jīng)由其它固化物5(連接部)實(shí)現(xiàn)了粘接及固定。半導(dǎo)體元件2的第一電極2A和連接對(duì)象部件4的第二電極4A對(duì)置,且利用導(dǎo)電性粒子6實(shí)現(xiàn)了電連接??梢酝ㄟ^第一電極2A和第二電極4A接觸而實(shí)現(xiàn)了電連接。固化物3配置于與配置有半導(dǎo)體元件2的第一電極2A側(cè)相反一側(cè)的第一表面2a上。
在固化物3的與半導(dǎo)體元件2側(cè)相反的表面上配置有保護(hù)膜7。由此,不僅可以利用固化物3提高放熱性及半導(dǎo)體元件的保護(hù)性,而且還可以利用保護(hù)膜7更進(jìn)一步提高半導(dǎo)體元件的保護(hù)性。固化物3具有上述的組成而得到,因此,可以抑制固化物3相對(duì)于保護(hù)膜7的貼附。
作為上述連接對(duì)象部件,可舉出:玻璃基板、玻璃環(huán)氧基板、撓性印刷基板及聚酰亞胺基板等。
在半導(dǎo)體元件的表面上,固化性組合物的固化物的厚度優(yōu)選為400μm以上,更優(yōu)選為500μm以上,優(yōu)選為2000μm以下,更優(yōu)選為1900μm以下。固化性組合物的固化物的厚度可以比半導(dǎo)體元件的厚度薄。
圖2是示出使用了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的固化性組合物的半導(dǎo)體裝置的局部剖切正面剖面圖。
圖2所示的半導(dǎo)體裝置1X具備半導(dǎo)體元件2和配置于半導(dǎo)體元件2的第一表面2a上的固化物3X。固化物3X通過使上述的固化性組合物固化而形成。固化物3X配置于半導(dǎo)體元件2的第一表面2a上的整體的區(qū)域。在固化物3X的與半導(dǎo)體元件2側(cè)相反的表面上,未配置保護(hù)膜。固化物3X的與半導(dǎo)體元件2側(cè)相反的表面露出。本實(shí)施方式中,上述的固化性組合物被用作半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料。
上述半導(dǎo)體裝置中,優(yōu)選在上述固化物的與上述半導(dǎo)體元件側(cè)相反的表面上配置有保護(hù)膜,或者,上述固化物的與上述半導(dǎo)體元件側(cè)相反的表面露出。
此外,圖1、圖2所示的結(jié)構(gòu)只不過是半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子,固化性組合物的固化物的配置結(jié)構(gòu)等可以適當(dāng)變形。
半導(dǎo)體保護(hù)用材料的固化物的導(dǎo)熱系數(shù)沒有特別限定,優(yōu)選為2.3W/m·K以上。
以下,通過列舉本發(fā)明的具體的實(shí)施例及比較例,理解本發(fā)明。予以說明,本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例。
使用以下的材料。
(A)撓性環(huán)氧化合物
EX-821(n(亞烷基二醇基的數(shù)量)=4)(Nagase Chemtex株式會(huì)社制造、聚乙二醇二縮水甘油醚、環(huán)氧當(dāng)量:185)
EX-830(n=9)(Nagase Chemtex株式會(huì)社制造、聚乙二醇二縮水甘油醚、環(huán)氧當(dāng)量:268)
EX-931(n=11)(Nagase Chemtex株式會(huì)社制造、聚丙二醇二縮水甘油醚、環(huán)氧當(dāng)量:471)
EX-861(n=22)(Nagase Chemtex株式會(huì)社制造、聚乙二醇二縮水甘油醚、環(huán)氧當(dāng)量:551)
(B)與撓性環(huán)氧化合物不同的環(huán)氧化合物
jER828(三菱化學(xué)株式會(huì)社制造、雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧當(dāng)量:188)
jER834(三菱化學(xué)株式會(huì)社制造、雙酚A型環(huán)氧樹脂、軟化點(diǎn):30℃、環(huán)氧當(dāng)量:255)
(C)固化劑
Fujicure 7000(富士化成社制、在23℃下為液態(tài)、胺化合物)
RIKACID MH-700(新日本理化株式會(huì)社制造、在23℃下為液態(tài)、酸酐)
MEH-8005(明和化成株式會(huì)社制造、在23℃下為液態(tài)、烯丙基酚醛清漆化合物)
(D)固化促進(jìn)劑
SA-102(San-Apro株式會(huì)社制造、DBU辛酸鹽)
HX-3742(旭化成E-Material株式會(huì)社制造、微膠囊咪唑)
(E)球狀氧化鋁
AO-802(Admatechs株式會(huì)社制造、平均粒徑0.7μm)
CB-P05(昭和電工株式會(huì)社制造、平均粒徑5μm)
CB-P15(昭和電工株式會(huì)社制造、平均粒徑15μm)
CB-P40(昭和電工株式會(huì)社制造、平均粒徑40μm)
CB-A70(昭和電工株式會(huì)社制造、平均粒徑70μm)
(E’)破碎氧化鋁
AL-13-H(昭和電工株式會(huì)社制造、平均粒徑60μm)
AL-42KT(昭和電工株式會(huì)社制造、平均粒徑4.6μm)
(F)分散劑
ANTI-TERRA-U 100(BYK株式會(huì)社制造、酸值50KOHmg/g、胺值35KOHmg/g)
BYK-9076(BYK株式會(huì)社制造、酸值38KOHmg/g、胺值44KOHmg/g)
DISPERBYK-180(BYK株式會(huì)社制造、酸值94KOHmg/g、胺值94KOHmg/g)
DISPERBYK-142(BYK株式會(huì)社制造、酸值46KOHmg/g、胺值43KOHmg/g)
ANTI-TERRA-204(BYK株式會(huì)社制造、酸值41KOHmg/g、胺值37KOHmg/g)
DISPERBYK-145(BYK株式會(huì)社制造、酸值76KOHmg/g、胺值71KOHmg/g)
(F’)其它的分散劑
DISPERBYK-102(BYK株式會(huì)社制造、酸值101KOHmg/g)
DISPERBYK-109(BYK株式會(huì)社制造、胺值140KOHmg/g)
(G)偶聯(lián)劑
KBM-403(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、100℃下的重量減少:超過10重量%)
A-LINK599(momentive株式會(huì)社制造、3-辛?;蚧?1-丙基三乙氧基硅烷、100℃下的重量減少:10重量%以下)
TOG(IPA cut)(日本曹達(dá)株式會(huì)社制造、異丙氧基鈦辛二醇鹽、100℃下的重量減少:10重量%以下)
AL-M(Ajinomoto Fine-Techno株式會(huì)社制造、乙酰烷氧基鋁二異丙醇鹽、100℃下的重量減少:10重量%以下)
(其它成分)
Kyoward 500PL(協(xié)和化學(xué)株式會(huì)社制造、離子捕捉劑)
(溶劑)
MFDG(日本乳化劑株式會(huì)社制造、沸點(diǎn)187℃)
DBDG(日本乳化劑株式會(huì)社制造、沸點(diǎn)254℃)
(實(shí)施例1)
將5.5重量份EX-821(n=4)、2.5重量份jER828、2重量份Fujicure7000、0.5重量份SA-102、0.5重量份ANTI-TERRA-U100、35重量份CB-P05、35重量份CB-A70及0.1重量份Kyoward 500PL混合,進(jìn)行脫泡,得到半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料(固化性組合物)。
(實(shí)施例2~27及比較例1~7)
如下述的表1~4所示那樣變更配合成分的種類及配合量(單位為重量份),除此之外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料(固化性組合物)。
(評(píng)價(jià))
(1)25℃下的粘度的測(cè)定
使用B型粘度計(jì)(東機(jī)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制造的“TVB-10型”)測(cè)定半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在25℃下的10rpm下的粘度(Pa·s)。按照下述的基準(zhǔn)判定粘度。
[粘度的判定基準(zhǔn)]
○:60Pa·s以上且低于125Pa·s
△:125Pa·s以上且低于150Pa·s
×:150Pa·s以上、或不能測(cè)定
(2)導(dǎo)熱系數(shù)
將得到的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在150℃下加熱2小時(shí),使其固化,得到100mm×100mm×厚度50μm的固化物。將該固化物設(shè)為評(píng)價(jià)樣品。
使用京都電子工業(yè)株式會(huì)社制造的導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)“快速導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀QTM-500”對(duì)得到的評(píng)價(jià)樣品的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測(cè)定。按照下述的基準(zhǔn)判定導(dǎo)熱系數(shù)。
[導(dǎo)熱系數(shù)的判定基準(zhǔn)]
○:導(dǎo)熱系數(shù)為3.0W/m·K以上
△:導(dǎo)熱系數(shù)為2.3W/m·K以上且低于3.0W/m·K
×:導(dǎo)熱系數(shù)低于2.3W/m·K
(3)涂布性
利用點(diǎn)膠機(jī)裝置(武藏Engineering株式會(huì)社制造的“SHOTMASTER-300”)將得到的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料以成為直徑5mm、高度2mm的方式向聚酰亞胺膜直接噴涂,然后,將半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在150℃下加熱2小時(shí)使其固化。根據(jù)固化后的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料的形狀,按照下述的基準(zhǔn)判定涂布性。
[涂布性的判定基準(zhǔn)]
○○:直徑5.45mm以上、高度低于1.75mm(有流動(dòng)性)
○:直徑超過5.3mm、低于5.45mm、且高度超過1.75mm、低于1.8mm(有流動(dòng)性)
△:直徑超過5.15mm、低于5.3mm、且高度超過1.8mm、低于1.9mm(稍微有流動(dòng)性)
△△:直徑超過5mm、低于5.15mm、且高度超過1.9mm、低于2mm(稍微有流動(dòng)性)
×:直徑5mm、且高度仍舊為2mm(沒有流動(dòng)性)、或不能涂布
(4)耐濕性
將得到的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在150℃下加熱2小時(shí),使其固化,得到100mm×100mm×厚度50μm的固化物。將該固化物設(shè)為評(píng)價(jià)樣品。
使用得到的評(píng)價(jià)樣品,且使用DSM-8104(日置電機(jī)株式會(huì)社制造的,數(shù)字超絕緣/微小電流計(jì))、平板試樣用電極:SME-8310(日置電機(jī)株式會(huì)社制造),測(cè)定體積電阻率。
接著,利用高度加速壽命試驗(yàn)裝置EHS-211(ESPEC株式會(huì)社制造)進(jìn)行加壓蒸煮試驗(yàn)(pressure cooker test)。在121℃、濕度100%RH及2atm的條件下放置24小時(shí),接著,在23℃及濕度50%RH的環(huán)境下放置24小時(shí)后,測(cè)定體積電阻率。計(jì)算加壓蒸煮試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率,按照下述的基準(zhǔn)判定耐濕性。
[耐濕性的判定基準(zhǔn)]
○:試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率為10%以下
△:試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率超過10%且20%以下
×:試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率超過20%
(5)空隙的產(chǎn)生量
將得到的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料100g利用點(diǎn)膠機(jī)裝置(武藏Engineering株式會(huì)社制造的“SHOTMASTER-300”)向聚酰亞胺膜噴涂。確認(rèn)在半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料100g的噴涂中有無空隙的產(chǎn)生。按照下述的基準(zhǔn)判定空隙的產(chǎn)生量。此外,將半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在150℃下加熱2小時(shí)使其固化,結(jié)果,在噴出中產(chǎn)生的空隙殘留于固化物中。此外,確認(rèn)到:在產(chǎn)生空隙的情況下,在有空隙的部分,存在固化物的放熱性變低的傾向。另外,有空隙的部分附近成為非目的性的剝離的起點(diǎn)。
[空隙的產(chǎn)生量的判定基準(zhǔn)]
○:沒有產(chǎn)生空隙
△:產(chǎn)生1~2個(gè)空隙
×:產(chǎn)生3個(gè)以上空隙
(6)粘接力(晶片剪切強(qiáng)度(Die Shear Strength))
在聚酰亞胺基板上涂布半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料,使粘接面積成為3mm×3mm,載置1.5mm見方的Si芯片,得到測(cè)試樣品。
將得到的測(cè)試樣品在150℃下加熱2小時(shí),使半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料固化。接著,使用晶片剪切強(qiáng)度檢測(cè)儀(Arctec公司制造的“DAGE4000”),以300μm/秒的速度評(píng)價(jià)25℃下的晶片剪切強(qiáng)度。
[粘接力的判定基準(zhǔn)]
○:晶片剪切強(qiáng)度為10N以上
△:晶片剪切強(qiáng)度為5N以上且低于10N
×:晶片剪切強(qiáng)度低于5N
(7)粘性(保護(hù)膜的貼附性)
將得到的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在150℃下加熱2小時(shí),使其固化,得到100mm×100mm×厚度50μm的固化物。將該固化物設(shè)為評(píng)價(jià)樣品。
將得到的評(píng)價(jià)樣品在23℃及濕度50%RH的氛圍下放置24小時(shí)。放置24小時(shí)后,為了對(duì)待評(píng)價(jià)樣品的表面的粘合性(粘性)進(jìn)行評(píng)價(jià),立刻使用粘性檢測(cè)儀TA-500(UBM株式會(huì)社制造)測(cè)定應(yīng)力。
[粘性的判定基準(zhǔn)]
○:應(yīng)力低于50gf/cm2
△:應(yīng)力為50gf/cm2以上、低于100gf/cm2
×:應(yīng)力為100gf/cm2以上
(8)膜翹曲(柔軟性)
使用點(diǎn)膠裝置(武藏Engineering株式會(huì)社制造的“SHOTMASTER-300”)將得到的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料以成為縱20mm、橫100mm、高度10mm的方式向聚酰亞胺膜直接噴涂,然后,將半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在150℃下加熱2小時(shí)使其固化。固化后,目視確認(rèn)聚酰亞胺膜的翹曲,按照下述的基準(zhǔn)判定膜翹曲。
[膜翹曲的判定基準(zhǔn)]
○:聚酰亞胺膜無翹曲
×:聚酰亞胺膜發(fā)生翹曲
(9)耐熱性
將得到的半導(dǎo)體元件保護(hù)用材料在150℃下加熱2小時(shí),使其固化,得到100mm×100mm×厚度50μm的固化物。將該固化物設(shè)為評(píng)價(jià)樣品。
使用得到的評(píng)價(jià)樣品,且使用DSM-8104(日置電機(jī)株式會(huì)社制造,數(shù)字超絕緣/微小電流計(jì))、平板試樣用電極:SME-8310(日置電機(jī)株式會(huì)社制造),測(cè)定體積電阻率。
接著,將評(píng)價(jià)樣品在180℃下放置100小時(shí),接著,在23℃及濕度50%RH的環(huán)境下放置24小時(shí)后,測(cè)定體積電阻率。計(jì)算耐熱試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率,按照下述的基準(zhǔn)判定耐熱性。
[耐熱性的判定基準(zhǔn)]
○:試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率為10%以下
△:試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率超過10%且為20%以下
×:試驗(yàn)前后的體積電阻率的降低率超過20%
將組成及結(jié)果示于下述的表1~4。