TW202136355A - 底部填充材料、半導體封裝以及半導體封裝的製造方法 - Google Patents
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Abstract
底部填充材料含有環氧樹脂、芳香族胺硬化劑、無機填充材料、以及具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物或具有三嗪環及一級胺基且熔點為200℃以下的化合物。
Description
本揭示是有關於一種底部填充材料、半導體封裝以及半導體封裝的製造方法。
於電晶體、積體電路(Integrated Circuit,IC)等半導體裝置中所使用的各種半導體元件的密封領域中,就生產性、製造成本等方面而言,利用樹脂的密封成為主流。作為密封用的樹脂,廣泛使用環氧樹脂。其原因在於:環氧樹脂於作業性、成形性、電氣特性、耐濕性、耐熱性、機械特性、與嵌入品的接著性等各種特性方面平衡性優異。
近年來,於半導體裝置的領域中,為了應對封裝的小型化及薄型化,基於將裸晶片直接封裝於配線基板上的所謂的裸晶片封裝所得的半導體裝置成為主流。作為基於裸晶片封裝所得的半導體裝置,例如可列舉板上晶片(Chip on Board,COB)、玻璃上晶片(Chip on Glass,COG)、輸送膠帶封裝(Tape Carrier Package,TCP)等。
於將半導體元件凸塊連接於配線基板上而成的倒裝晶片型半導體裝置中,作為填充於凸塊連接的半導體元件與基板的間隙(gap)中的底部填充材料,使用液狀樹脂組成物。例如,於專利文獻1中記載有使用多官能環氧樹脂、以及包含酚系化合物及酸酐的硬化劑的底部填充材料。底部填充材料起到保護電子零件免受溫濕度及機械外力的影響的作用。
於倒裝晶片型半導體裝置中,先前,於半導體元件與基板的連接中主要使用焊料球。另一方面,隨著由半導體裝置的小型化及高積體化引起的端子數量的增加,採用前端封有焊料的銅柱來代替先前的焊料球的情況逐漸增加。因此,於為了將半導體裝置安裝於主板等上,而使用回焊爐於高溫下(例如260℃)進行連接這一步驟時,會產生底部填充材料自銅柱剝離的不良情況。
作為提高環氧樹脂組成物與銅的接著的方法,例如於專利文獻2~專利文獻6中記載有含有與銅的密接性優異的化合物的環氧樹脂組成物。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-256646號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-2170號公報
[專利文獻3]日本專利特開2012-188629
[專利文獻4]日本專利特開2016-169300號公報
[專利文獻5]日本專利特開2016-34906號公報
[專利文獻6]日本專利特開2017-2289號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,於通常將與銅的密接性優異的化合物應用於底部填充材料中的情況下,大多情況是與環氧樹脂、硬化劑等樹脂成分反應,而使適用期、即室溫下的保管穩定性惡化。進而,迄今為止,底部填充材料於高溫下(例如260℃)的與銅的接著力尚未得到驗證。
鑑於所述情況,本揭示的課題在於提供一種適用期優異且製成硬化物時的相對於銅的高溫接著性優異的底部填充材料、以及包括該底部填充材料的硬化物的半導體封裝及其製造方法。
[解決課題之手段]
用以解決所述課題的手段包含以下實施態樣。
<1> 一種底部填充材料,含有:環氧樹脂、芳香族胺硬化劑、無機填充材料、以及具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物。
<2> 如<1>所述的底部填充材料,其中,所述具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物的熔點為200℃以下。
<3> 如<1>或<2>所述的底部填充材料,其中,所述具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物更具有一級胺基。
<4> 一種底部填充材料,含有:環氧樹脂、芳香族胺硬化劑、無機填充材料、以及具有三嗪環及一級胺基且熔點為200℃以下的化合物。
<5> 一種半導體封裝,包括:基板、配置於所述基板上的半導體元件、以及密封所述半導體元件的如<1>至<4>中任一項所述的底部填充材料的硬化物。
<6> 一種半導體封裝的製造方法,包括:利用如<1>至<5>中任一項所述的底部填充材料填充基板與配置於所述基板上的半導體元件之間的空隙的步驟;以及將所述底部填充材料硬化的步驟。
[發明的效果]
根據本揭示,可提供一種適用期優異且製成硬化物時的相對於銅的高溫接著性優異的底部填充材料、以及包括該底部填充材料的硬化物的半導體封裝及其製造方法。
以下,對本揭示的實施形態進行詳細說明。但是,本揭示的實施形態並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中,其構成要素(亦包括要素步驟等)除特別明示的情況外,並非必須。關於數值及其範圍亦同樣如此,並不限制本揭示的實施形態。
於本揭示中,「步驟」的用語中,除與其他步驟獨立的步驟以外,即便於無法與其他步驟明確區別的情況下,只要達成該步驟的目的,則亦包含該步驟。
於本揭示中,於使用「~」所表示的數值範圍中包含「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值。
於本揭示中階段性記載的數值範圍中,一個數值範圍內所記載的上限值或下限值亦可置換為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,於本揭示中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。
於本揭示中,各成分亦可包含多種相當的物質。於在組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下,只要無特別說明,則各成分的含有率或含量是指組成物中所存在的該多種物質的合計含有率或含量。
於本揭示中,亦可包含多種相當於各成分的粒子。於在組成物中存在多種相當於各成分的粒子的情況下,只要無特別說明,則各成分的粒子徑是指與組成物中所存在的該多種粒子的混合物相關的值。
<<底部填充材料>>
本揭示的第一實施形態的底部填充材料含有環氧樹脂、芳香族胺硬化劑、無機填充材料以及具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物(以下,亦稱為「第一含三嗪環的化合物」)。
本揭示的第二實施形態的底部填充材料含有環氧樹脂、芳香族胺硬化劑、無機填充材料、以及具有三嗪環及一級胺基且熔點為200℃以下的化合物(以下,亦稱為「第二含三嗪環的化合物」)。
以下,有時將第一實施形態的底部填充材料及第二實施形態的底部填充材料統稱為「本揭示的底部填充材料」或簡稱為「底部填充材料」。
本揭示的底部填充材料的適用期優異且製成硬化物時的相對於銅的高溫接著性優異。於本揭示中,所謂高溫接著性,是指260℃下的接著性。本揭示的底部填充材料的適用期及製成硬化物時的相對於銅的高溫接著性優異的詳細理由未必明確,但推測如下。
第一實施形態的底部填充材料含有具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物(第一含三嗪環的化合物)。認為三嗪環中的氮原子有助於相對於銅的高溫接著性。另外,藉由烷氧基矽烷基的存在,第一含三嗪環的化合物與環氧樹脂的相容性優異,並良好地分散於底部填充材料中,因此認為遍及底部填充材料整體高溫接著性良好。進而,於使用第一含三嗪環的化合物並使用芳香族胺化合物作為硬化劑的情況下,由於第一含三嗪環的化合物及芳香族胺化合物相對於環氧基的反應性不太高,因此認為凝膠化的進展相對較緩慢,可獲得優異的適用期。
第二實施形態的底部填充材料含有具有三嗪環及一級胺基且熔點為200℃以下的化合物(第二含三嗪環的化合物)。認為三嗪環中的氮原子及一級胺基有助於與銅的高溫接著性。另外,由於該化合物的熔點為200℃以下,因此認為混練時(例如約25℃~80℃)、向元件與基板的間隙中填充時(例如約100℃~120℃)及底部填充材料的硬化時(例如約80℃~200℃)的於環氧樹脂中的分散性優異,遍及底部填充材料整體高溫接著性良好。進而,於使用第二含三嗪環的化合物並使用芳香族胺化合物作為硬化劑的情況下,由於第二含三嗪環的化合物及芳香族胺化合物相對於環氧樹脂的反應性不太高,因此認為凝膠化的進展相對較緩慢,可獲得優異的適用期。
底部填充材料較佳為於25℃下為液體。於本揭示中,所謂「液體」,是指表現出流動性與黏性且表現出黏性的尺度即黏度為0.0001 Pa·s~100 Pa·s的物質。另外,所謂「液狀」,是指液體的狀態。
於本揭示中,黏度設為使EHD型旋轉黏度計(例如東京計器股份有限公司製造,威斯克(VISCONIC)EHD型(商品名))於25℃下以1分鐘、10轉每分鐘(10 rpm)旋轉時的測定值。所述測定值是針對保持為25±1℃的液體,使用裝有圓錐角度3°、圓錐半徑14 mm的圓錐轉子的EHD型旋轉黏度計而獲得。
底部填充材料的黏度並無特別限制。其中,就高流動性的觀點而言,25℃下的底部填充材料的黏度較佳為0.1 Pa·s~100.0 Pa·s,更佳為0.1 Pa·s~50.0 Pa·s,進而佳為0.1 Pa·s~30.0 Pa·s。
另外,作為於100℃~120℃附近向數十μm~數百μm的狹窄間隙間填充底部填充材料時的填充容易度的指標,底部填充材料於110℃下的黏度較佳為0.20 Pa·s以下,更佳為0.15 Pa·s以下。再者,110℃下的底部填充材料的黏度可藉由流變儀(例如TA儀器(TA Instrument)製造,AR2000,圓錐半徑20 mm、剪切速度32.5/sec)來測定。
底部填充材料的利用以下方法所測定的於25℃下放置24小時後的適用期較佳為100%以下,更佳為90%以下,進而佳為80%以下,特佳為60%以下。適用期的下限並無特別限制,數值越低越佳。
將底部填充材料於25℃下放置24小時,然後使用E型黏度計(例如東京計器股份有限公司製造,威斯克(VISCONIC)EHD型(商品名))(圓錐角度3°、轉速10轉每分鐘(rpm))來測定25℃下的黏度(放置後黏度)。其中,針對因高黏度而無法以轉速10轉每分鐘(rpm)進行測定的試樣,以2.5轉每分鐘(rpm)進行測定。適用期(%)根據下述式而作為放置24小時後的黏度增加率來算出。
適用期(%)={(放置後黏度-初始黏度)/初始黏度}×100
底部填充材料的利用以下方法所測定的相對於銅(Cu)的高溫接著力較佳為0.70 kgf以上,更佳為0.80 kgf以上,進而佳為0.90 kgf以上。高溫接著力越高越佳。
相對於銅的接著力例如可以如下方式進行測定。製作將底部填充材料以直徑3 mm、高度3 mm成形於銅板表面而成的試驗片,使用黏結強度試驗機(bond tester)(例如DAGE製造的DS100型),於頭速度50 μm/sec的條件下施加剪切應力,測定成形品自銅板剝離的強度。具體而言,可藉由實施例中記載的方法來測定。
<環氧樹脂>
環氧樹脂的種類並無特別限制。作為環氧樹脂,較佳為1分子中具有兩個以上的環氧基的環氧樹脂。
環氧樹脂於常溫下可為固體亦可為液狀,亦可併用固體環氧樹脂與液狀環氧樹脂。就底部填充材料的低黏度化的觀點而言,較佳為使用常溫下為液狀的環氧樹脂。就成形時的流動性的觀點而言,相對於環氧樹脂總量,固體環氧樹脂的含有率較佳為設為20質量%以下。
環氧樹脂的種類並無特別限制。作為環氧樹脂,具體而言可列舉:苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂;N,N-二縮水甘油苯胺、N,N-二縮水甘油甲苯胺、二胺基二苯基甲烷型縮水甘油胺、胺基苯酚型縮水甘油胺等縮水甘油胺型環氧樹脂;具有選自由伸苯基骨架及伸聯苯基骨架所組成的群組中的至少一者的苯酚芳烷基型環氧樹脂;具有選自由伸苯基骨架及伸聯苯基骨架所組成的群組中的至少一者的萘酚芳烷基型環氧樹脂等芳烷基型環氧樹脂;對苯二酚型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;二苯乙烯型環氧樹脂;三苯酚甲烷型環氧樹脂;三苯酚丙烷型環氧樹脂;烷基改質三苯酚甲烷型環氧樹脂;含三嗪核的環氧樹脂;二環戊二烯改質苯酚型環氧樹脂;萘酚型環氧樹脂;萘型環氧樹脂;乙烯基環己烯二氧化物、二環戊二烯氧化物、脂環族二環氧-己二酸酯(alicyclic diepoxy-adipate)等脂環式環氧樹脂;烷二醇二縮水甘油醚、聚(烷二醇)二縮水甘油醚、烯二醇二縮水甘油醚等分子內具有兩個環氧基的二官能脂肪族環氧化合物等。環氧樹脂可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於使用兩種以上的環氧樹脂的情況下,可預先混合該兩種以上的環氧樹脂,然後與其他成分混合,亦可不預先混合地與其他成分混合。
環氧樹脂的環氧當量並無特別限制。環氧樹脂的環氧當量可為60 g/eq以上,亦可為70 g/eq以上,還可為90 g/eq以上。環氧樹脂的環氧當量可為500 g/eq以下,亦可為300 g/eq以下,還可為200 g/eq以下。就成形性、耐回焊性、電氣可靠性等各種特性平衡的觀點而言,較佳為60 g/eq~500 g/eq,更佳為70 g/eq~300 g/eq,進而佳為90 g/eq~200 g/eq。環氧樹脂的環氧當量設為利用依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K 7236:2009的方法進行測定所得的值。
環氧樹脂相對於底部填充材料的總質量的含有率並無特別限定。環氧樹脂相對於底部填充材料的總質量的含有率可為0.5質量%以上,亦可為2質量%以上。環氧樹脂相對於底部填充材料的總質量的含有率可為50質量%以下,亦可為40質量%以下,還可為30質量%以下。就黏度、玻璃轉移溫度、耐熱性等觀點而言,相對於底部填充材料的總質量,環氧樹脂的含有率較佳為0.5質量%~50質量%,更佳為2質量%~40質量%,進而佳為5質量%~30質量%。
於一態樣中,就注入性及製成硬化物時的熱膨脹係數的減低的觀點而言,底部填充材料較佳為含有選自由雙酚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂及萘型環氧樹脂所組成的群組中的至少一種。另外,底部填充材料更佳為含有雙酚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂及萘型環氧樹脂的任一種。
雙酚型環氧樹脂的種類並無特別限制,可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂等。雙酚型環氧樹脂可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。就以液狀使用底部填充材料的觀點而言,雙酚型環氧樹脂較佳為於常溫(25℃)下為液狀。就減低黏度的觀點而言,雙酚型環氧樹脂較佳為雙酚F型環氧樹脂。
於底部填充材料含有雙酚型環氧樹脂的情況下,雙酚型環氧樹脂的含量並無特別限制,可根據底部填充材料的所期望的特性來選擇。例如,相對於環氧樹脂的總質量,雙酚F型環氧樹脂的含有率可為20質量%以上,亦可為30質量%以上,還可為40質量%以上。相對於環氧樹脂的總質量,雙酚F型環氧樹脂的含有率可未滿90質量%,亦可為80質量%以下,還可為70質量%以下。相對於環氧樹脂的總質量,雙酚F型環氧樹脂的含有率可為20質量%以上且未滿90質量%,亦可為30質量%~80質量%,還可為40質量%~70質量%。
縮水甘油胺型環氧樹脂的種類並無特別限制。縮水甘油胺型環氧樹脂較佳為二官能以上,就提高硬化後的耐熱性的觀點而言,較佳為三官能以上(即1分子中具有三個以上的環氧基)的縮水甘油胺型環氧樹脂。作為二官能的縮水甘油胺型環氧樹脂,可列舉N,N-二縮水甘油苯胺、N,N-二縮水甘油基-鄰甲苯胺等。作為三官能以上的縮水甘油胺型環氧樹脂,可列舉三縮水甘油基-對胺基苯酚、4,4'-亞甲基雙[N,N-雙(氧雜環丙基甲基)苯胺]等。縮水甘油胺型環氧樹脂可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。其中,就常溫(25℃)下的黏度的觀點而言,較佳為三縮水甘油基-對胺基苯酚。
就減低底部填充材料的黏度的觀點而言,縮水甘油胺型環氧樹脂的分子量較佳為300以下。
於底部填充材料含有縮水甘油胺型環氧樹脂的情況下,縮水甘油胺型環氧樹脂的含量並無特別限制。例如,相對於環氧樹脂的總質量,縮水甘油胺型環氧樹脂的含有率可為10質量%以上,亦可為20質量%以上,還可為25質量%以上。相對於環氧樹脂的總質量,縮水甘油胺型環氧樹脂的含有率可為60質量%以下,亦可為50質量%以下,還可為40質量%以下。相對於環氧樹脂的總質量,縮水甘油胺型環氧樹脂的含有率可為10質量%~60質量%,亦可為20質量%~50質量%,還可為25質量%~40質量%。
萘型環氧樹脂的種類並無特別限制。就減低熱膨脹係數的觀點而言,較佳為1,6-雙(縮水甘油氧基)萘。
於底部填充材料含有萘型環氧樹脂的情況下,萘型環氧樹脂的含量並無特別限制。例如,相對於環氧樹脂的總質量,萘型環氧樹脂的含有率可為10質量%以上,亦可為15質量%以上。相對於環氧樹脂的總質量,萘型環氧樹脂的含有率可為30質量%以下,亦可為25質量%以下。相對於環氧樹脂的總質量,萘型環氧樹脂的含有率可為10質量%~30質量%,亦可為15質量%~25質量%。
<芳香族胺硬化劑>
芳香族胺硬化劑的種類並無特別限制,較佳為1分子中具有兩個以上的選自由一級胺基及二級胺基所組成的群組中的至少一種的芳香族胺化合物,更佳為1分子中具有兩個~四個選自由一級胺基及二級胺基所組成的群組中的至少一種的芳香族胺化合物,進而佳為1分子中具有兩個選自由一級胺基及二級胺基所組成的群組中的至少一種的芳香族胺化合物。芳香族胺硬化劑較佳為於25℃下為液體。
作為芳香族胺硬化劑,可列舉:3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺等二乙基甲苯二胺;1,3,5-三乙基-2,6-二胺基苯等三乙基二胺基苯;3,3'-二乙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,5,3',5'-四甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷等二胺基二苯基甲烷等。芳香族胺硬化劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
其中,就保存穩定性的觀點而言,較佳為選自由二胺基二苯基甲烷及二乙基甲苯二胺所組成的群組中的至少一種,更佳為將該些加以併用。
芳香族胺硬化劑的活性氫當量並無特別限制。芳香族胺硬化劑的活性氫當量可為20 g/eq以上,亦可為30 g/eq以上,還可為40 g/eq以上。芳香族胺硬化劑的活性氫當量可為200 g/eq以下,亦可為100 g/eq以下,還可為80 g/eq以下。就兼顧硬化物的熱應力減低與高玻璃轉移溫度(Tg)的觀點而言,較佳為20 g/eq~200 g/eq,更佳為30 g/eq~100 g/eq,進而佳為40 g/eq~80 g/eq。
底部填充材料除芳香族胺硬化劑以外,亦可含有其他硬化劑。作為芳香族胺硬化劑以外的硬化劑,可列舉:脂肪族胺硬化劑、酚硬化劑、酸酐硬化劑、咪唑化合物、咪唑啉化合物、聚硫醇硬化劑、聚胺基醯胺硬化劑、異氰酸酯硬化劑、嵌段異氰酸酯硬化劑等。
芳香族胺硬化劑相對於硬化劑的總質量的含有率並無特別限制,就使適用期及製成硬化物時的相對於銅的高溫接著性特別良好的觀點而言,較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進而佳為80質量%以上。其中,相對於硬化劑的總質量,選自由二胺基二苯基甲烷及二乙基甲苯二胺所組成的群組中的至少一種的合計含有率較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進而佳為80質量%以上。
環氧樹脂與硬化劑(包含芳香族胺硬化劑)的當量比、即硬化劑中的官能基(於胺硬化劑的情況下為活性氫)數相對於環氧樹脂中的環氧基數的比(硬化劑中的官能基數/環氧樹脂中的環氧基數)並無特別限制。就將各自的未反應成分抑制得少的觀點而言,較佳為設定為0.5~2.0的範圍內,更佳為設定為0.6~1.3的範圍內。就成形性與耐回焊性的觀點而言,進而佳為設定為0.8~1.2的範圍內。
就使底部填充材料於常溫(25℃)下為液體的觀點而言,較佳為以使硬化劑整體於常溫下成為液體的方式選擇硬化劑。即,於僅使用一種硬化劑的情況下,較佳為所述硬化劑於常溫下為液體。於使用兩種以上的硬化劑的組合的情況下,兩種以上的硬化劑於常溫下可均為液狀,亦可使用一部分於常溫下為固體的硬化劑,且於將兩種以上的硬化劑混合時於常溫下成為液體的組合。於使用常溫下為固體的硬化劑作為硬化劑的情況下,就流動性的觀點而言,所述常溫下為固體的硬化劑的含有率較佳為相對於硬化劑的總質量而為20質量%以下。
<無機填充材料>
無機填充材料的種類並無特別限制,例如可列舉:二氧化矽、玻璃、氧化鋁、碳酸鈣、矽酸鋯、矽酸鈣、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、氧化鈹、氧化鋯、鋯石、鎂橄欖石(fosterite)、凍石(steatite)、尖晶石、富鋁紅柱石、二氧化鈦、滑石、黏土、雲母等無機材料。亦可使用具有阻燃效果的無機填充材料。作為具有阻燃效果的無機填充材料,可列舉:氫氧化鋁、氫氧化鎂、鎂與鋅的複合氫氧化物等複合金屬氫氧化物、硼酸鋅等。無機填充材料可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。其中,就減低熱膨脹係數的觀點而言,較佳為二氧化矽,就提高熱傳導性的觀點而言,較佳為氧化鋁。
無機填充材料的含量並無特別限制。相對於底部填充材料的總質量,無機填充材料的含有率可為30質量%以上,亦可為40質量%以上,還可為50質量%以上。相對於底部填充材料的總質量,無機填充材料的含有率可為90質量%以下,亦可為80質量%以下,還可為75質量%以下。就兼顧良好的流動性及由無機填充材料帶來的所期望的效果的觀點而言,相對於底部填充材料的總質量,無機填充材料的含有率較佳為30質量%~90質量%,更佳為40質量%~80質量%,進而佳為50質量%~75質量%。
於無機填充材料為粒子狀的情況下,其平均粒子徑並無特別限制。例如,無機填充材料的體積平均粒子徑可為0.2 μm以上,亦可為0.5 μm以上。無機填充材料的體積平均粒子徑可為20 μm以下,亦可為15 μm以下。無機填充材料的體積平均粒子徑較佳為0.2 μm~20 μm,更佳為0.5 μm~15 μm。若體積平均粒子徑為0.2 μm以上,則有進一步抑制底部填充材料的黏度的上升的傾向。若體積平均粒子徑為20 μm以下,則有進一步提高對於狹小的縫隙的填充性的傾向。無機填充材料的體積平均粒子徑可作為藉由雷射散射繞射法粒度分佈測定裝置而獲得的體積基準的粒度分佈中自小粒徑側起的體積的累計成為50%時的粒子徑(D50)來測定。
<含三嗪環的化合物>
-第一含三嗪環的化合物-
第一含三嗪環的化合物具有三嗪環與烷氧基矽烷基。
三嗪環中的氮的位置並無特別限制。即,作為骨架的三嗪可為1,2,3-三嗪、1,2,4-三嗪及1,3,5-三嗪的任一種。
第一含三嗪環的化合物具有如下結構:三嗪(C3
H3
N3
)上的三個碳原子上所鍵結的氫原子的至少一個經具有烷氧基矽烷基的一價基取代的結構。該一價基的取代位置可為三個碳原子中的任一者。該一價基的取代個數可為一個~三個的任一者,較佳為一個或兩個,更佳為一個。
於第一含三嗪環的化合物中的具有烷氧基矽烷基的一價基的取代個數為1或2的情況下,於三嗪環上的、該具有烷氧基矽烷基的一價基未進行鍵結的碳原子上可鍵結該具有烷氧基矽烷基的一價基以外的取代基,亦可不鍵結取代基。
具有烷氧基矽烷基的一價基可為烷氧基矽烷基自身,亦可為連結基與烷氧基矽烷基的矽原子鍵結而成的一價基。於具有烷氧基矽烷基的一價基是連結基與烷氧基矽烷基的矽原子鍵結而成的一價基的情況下,連結基例如可為烴基,亦可為具有氮原子、氧原子等雜原子的烴基。連結基的長度、即烷氧基矽烷基的矽原子與三嗪環上的碳原子之間所存在的原子鏈上的原子(不含氫原子、分支鏈或取代基)的數量例如可為2~13,亦可為3~11。
烷氧基矽烷基具有-Si(OR)3
所表示的結構。此處,R分別獨立地表示氫原子或烷基,三個R中的至少一個為烷基。三個R中,較佳為兩個以上為烷基,更佳為三個均為烷基。作為R所表示的烷基,分別獨立地較佳為碳數1~4的烷基,更佳為乙基或甲基,進而佳為乙基。
可與三嗪環鍵結的、具有烷氧基矽烷基的一價基以外的取代基並無特別限制,可列舉:鹵素原子、胺基、羥基、芳基胺基、烷基胺基等。其中,較佳為胺基,更佳為一級胺基或二級胺基,進而佳為一級胺基。具有烷氧基矽烷基的一價基以外的取代基的個數並無特別限制,較佳為具有烷氧基矽烷基的一價基的數量與具有烷氧基矽烷基的一價基以外的取代基的數量合計為三。
作為第一含三嗪環的化合物的較佳例,可列舉下述通式(I)所表示的化合物。
於式(I)中,X表示具有烷氧基矽烷基的一價基。X中的具有烷氧基矽烷基的一價基的詳細情況與所述態樣相同。
含三嗪環的化合物的分子量並無特別限制,例如可為100~800,亦可為200~700,還可為300~600。
第一含三嗪環的化合物的熔點並無特別限制,就高溫接著性及適用期的觀點而言,較佳為200℃以下,更佳為175℃以下,進而佳為150℃以下。就操作性及分散性的觀點而言,第一含三嗪環的化合物的熔點較佳為0℃以上,更佳為10℃以上,進而佳為25℃以上。就以上的觀點而言,第一含三嗪環的化合物的熔點較佳為0℃~200℃,更佳為10℃~175℃,進而佳為25℃~150℃。
就良好地兼顧相對於銅的高溫接著力與優異的適用期的觀點而言,第一含三嗪環的化合物相對於底部填充材料的總質量的含有率較佳為0.05質量%以上,更佳為0.10質量%以上,進而佳為0.20質量%以上。
另外,就抑制底部填充材料自身的黏度上升的觀點而言,第一含三嗪環的化合物相對於底部填充材料的總質量的含有率較佳為3.0質量%以下,更佳為2.0質量%以下,進而佳為1.5質量%以下。
就以上的觀點而言,第一含三嗪環的化合物相對於底部填充材料的總質量的含有率較佳為0.05質量%~3.0質量%,更佳為0.10質量%~2.0質量%,進而佳為0.20質量%~1.5質量%。
-第二含三嗪環的化合物-
第二含三嗪環的化合物具有三嗪環及一級胺基且熔點為200℃以下。
就高溫接著性及適用期的觀點而言,第二含三嗪環的化合物的熔點較佳為175℃以下,更佳為150℃以下。就操作性及分散性的觀點而言,第二含三嗪環的化合物的熔點較佳為0℃以上,更佳為10℃以上,進而佳為25℃以上。就以上的觀點而言,第二含三嗪環的化合物的熔點較佳為0℃~200℃,更佳為10℃~175℃,進而佳為25℃~150℃。
含三嗪環的化合物的熔點可藉由熔點測定器等來測定。
三嗪環中的氮的位置並無特別限制。即,作為骨架的三嗪可為1,2,3-三嗪、1,2,4-三嗪及1,3,5-三嗪的任一種。
第二含三嗪環的化合物具有如下結構:三嗪(C3
H3
N3
)上的三個碳原子上所鍵結的氫原子的至少一個經具有一級胺基的一價基取代的結構。該一價基的取代位置可為三個碳原子中的任一者。該一價基的取代個數可為一個~三個的任一者。
於第二含三嗪環的化合物中的具有一級胺基的一價基的取代個數為1或2的情況下,於三嗪環上的、該具有一級胺基的一價基未進行鍵結的碳原子上可鍵結該具有一級胺基的一價基以外的取代基,亦可不鍵結取代基。
具有一級胺基的一價基可為一級胺基自身,亦可為連結基與一級胺基的氮原子鍵結而成的一價基。於具有一級胺基的一價基是連結基與一級胺基的氮原子鍵結而成的一價基的情況下,連結基例如可為烴基,亦可為具有氮原子、氧原子等雜原子的烴基。連結基的長度、即一級胺基的氮原子與三嗪環上的碳原子之間所存在的原子鏈上的原子(不含氫原子、分支鏈或取代基)的數量例如可為1~10,亦可為1~5。具有一級胺基的一價基較佳為一級胺基自身。
可與三嗪環鍵結的、具有一級胺基的一價基以外的取代基並無特別限制,可列舉鹵素原子、胺基、羥基、芳基胺基、烷基胺基、具有烷氧基矽烷基的一價基等,就適用期的觀點而言,較佳為具有烷氧基矽烷基的一價基。具有烷氧基矽烷基的一價基的詳細情況與於第一含三嗪環的化合物中所說明的具有烷氧基矽烷基的一價基相同。具有一級胺基的一價基以外的取代基的個數並無特別限制,較佳為具有一級胺基的一價基的數量與具有一級胺基的一價基以外的取代基的數量合計為三。
作為第二含三嗪環的化合物的較佳例,可列舉所述通式(I)所表示的化合物。
就良好地兼顧相對於銅的高溫接著力與優異的適用期的觀點而言,第二含三嗪環的化合物相對於底部填充材料的總質量的含有率較佳為0.05質量%以上,更佳為0.10質量%以上,進而佳為0.20質量%以上。
另外,就抑制底部填充材料自身的黏度上升的觀點而言,第二含三嗪環的化合物相對於底部填充材料的總質量的含有率較佳為3.0質量%以下,更佳為2.0質量%以下,進而佳為1.5質量%以下。
就以上的觀點而言,第二含三嗪環的化合物相對於底部填充材料的總質量的含有率較佳為0.05質量%~3.0質量%,更佳為0.10質量%~2.0質量%,進而佳為0.20質量%~1.5質量%。
<各種添加劑>
底部填充材料除所述成分以外,亦可含有硬化促進劑、應力緩和劑、偶合劑、離子捕捉劑、滲出抑制劑、著色劑等各種添加劑。底部填充材料除以下例示的添加劑以外,亦可視需要而含有該技術領域中周知的各種添加劑。
(硬化促進劑)
底部填充材料亦可含有硬化促進劑。硬化促進劑的種類並無特別限制,可根據環氧樹脂及硬化劑的種類、底部填充材料的所期望的特性等來選擇。具體而言可列舉:1,8-二氮雜-雙環[5.4.0]十一烯-7、1,5-二氮雜-雙環[4.3.0]壬烯、5,6-二丁基胺基-1,8-二氮雜-雙環[5.4.0]十一烯-7等環脒化合物;對環脒化合物加成馬來酸酐、1,4-苯醌、2,5-甲苯醌、1,4-萘醌、2,3-二甲基苯醌、2,6-二甲基苯醌、2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌、2,3-二甲氧基-1,4-苯醌、苯基-1,4-苯醌等醌化合物、重氮苯基甲烷、酚樹脂等具有π鍵的化合物而成的具有分子內極化的化合物;苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、三(二甲基胺基甲基)苯酚等三級胺化合物;三級胺化合物的衍生物;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑等咪唑化合物;咪唑化合物的衍生物;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、苯基膦等有機膦化合物;對有機膦化合物加成馬來酸酐、所述醌化合物、重氮苯基甲烷、酚樹脂等具有π鍵的化合物而成的具有分子內極化的磷化合物;四苯基鏻四苯基硼酸鹽、三苯基鏻四苯基硼酸鹽、2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸鹽、N-甲基嗎啉四苯基硼酸鹽等四苯基硼酸鹽;四苯基硼酸鹽的衍生物;三苯基膦-三苯基硼烷錯合物、嗎啉-三苯基硼烷錯合物等四苯基硼烷錯合物等。硬化促進劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於底部填充材料含有硬化促進劑的情況下,硬化促進劑的含量並無特別限制,相對於環氧樹脂100質量份,較佳為0.1質量份~15質量份,更佳為0.5質量份~10質量份,進而佳為0.8質量份~5質量份。
(應力緩和劑)
底部填充材料亦可含有應力緩和劑。應力緩和劑的種類並無特別限制,可列舉:熱塑性彈性體、天然橡膠(Natural Rubber,NR)、丙烯腈-丁二烯橡膠(Acrylonitrile Butadiene Rubber,NBR)、丙烯酸橡膠、胺基甲酸酯橡膠、矽酮橡膠等的粒子等。應力緩和劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於底部填充材料含有應力緩和劑的情況下,應力緩和劑的含量並無特別限制,相對於環氧樹脂100質量份,較佳為0.1質量份~30質量份,更佳為1質量份~15質量份。
(偶合劑)
底部填充材料亦可含有偶合劑。偶合劑的種類並無特別限制,可列舉:環氧基矽烷、巰基矽烷、胺基矽烷、烷基矽烷、脲基矽烷、乙烯基矽烷等矽烷化合物;鈦化合物;鋁螯合物化合物;鋁/鋯化合物等。偶合劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於底部填充材料含有偶合劑的情況下,偶合劑的含量並無特別限制,相對於環氧樹脂100質量份,較佳為0.01質量份~5質量份,更佳為0.02質量份~2.5質量份。
(離子捕捉劑)
底部填充材料亦可含有離子捕捉劑。離子捕捉劑的種類並無特別限制,例如可列舉下述通式(VI-1)或下述通式(VI-2)所表示的化合物。
Mg1-a
Ala
(OH)2
(CO3
)a/2
·uH2
O (VI-1)
(通式(VI-1)中,a為0<a≦0.5,u為正數)
BiOb
(OH)c
(NO3
)d
(VI-2)
(通式(VI-2)中,b為0.9≦b≦1.1,c為0.6≦c≦0.8,d為0.2≦d≦0.4)
離子捕捉劑可以市售品的形式獲取。作為通式(VI-1)所表示的化合物,例如,「DHT-4A」(協和化學工業股份有限公司製造,商品名)可以市售品的形式獲取。另外,作為通式(VI-2)所表示的化合物,例如,「IXE500」(東亞合成股份有限公司製造,商品名)可以市售品的形式獲取。
另外,作為所述以外的離子捕捉劑,可列舉選自鎂、鋁、鈦、鋯、銻等中的元素的含水氧化物等。離子捕捉劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於底部填充材料含有離子捕捉劑的情況下,離子捕捉劑的含量並無特別限制,就實現充分的耐濕可靠性的觀點而言,相對於環氧樹脂100質量份,較佳為1質量份以上,更佳為2質量份以上。就充分發揮其他成分的效果的觀點而言,相對於環氧樹脂100質量份,離子捕捉劑的含量較佳為15質量份以下,更佳為10質量份以下,進而佳為5質量份以下。就以上的觀點而言,相對於環氧樹脂100質量份,離子捕捉劑的含量較佳為1質量份~15質量份,更佳為1質量份~10質量份,進而佳為2質量份~5質量份。
另外,離子捕捉劑的平均粒子徑較佳為0.1 μm~3.0 μm,最大粒子徑較佳為10 μm以下。離子捕捉劑的平均粒子徑可與無機填充材料的情況同樣地進行測定。
(滲出抑制劑)
底部填充材料亦可含有滲出抑制劑。滲出抑制劑的種類並無特別限制,可列舉非離子性的界面活性劑、矽酮改質環氧樹脂等。滲出抑制劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
滲出抑制劑的含量並無特別限制,相對於環氧樹脂100質量份,較佳為0.1質量份~5質量份,更佳為0.2質量份~2質量份,進而佳為0.3質量份~1質量份。
(著色劑)
底部填充材料亦可含有著色劑。著色劑的種類並無特別限制,可列舉:碳黑、有機染料、有機顏料、氧化鈦、鉛丹、氧化鐵紅(Bengala)等。著色劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於底部填充材料含有著色劑的情況下,著色劑的含量並無特別限制,相對於底部填充材料總量,較佳為0.001質量份~1質量份,更佳為0.02質量份~0.5質量份。
[底部填充材料的製備方法]
底部填充材料例如可藉由如下方式來獲得:一邊視需要對各成分一併或分別施加加熱處理,一邊進行攪拌、熔融、混合、分散等。用於該些成分的混合、攪拌、分散等的裝置並無特別限定,可列舉:包括攪拌裝置、加熱裝置等的擂潰機、三輥磨機、球磨機、行星式混合機、珠磨機等。使用該些裝置將各成分混合、混練、視需要進行脫泡,藉此可獲得底部填充材料。
[底部填充材料的用途]
底部填充材料可用於各種封裝技術中。特別是,本揭示的底部填充材料可較佳地用作倒裝晶片型封裝技術中使用的底部填充材料,即可較佳地用於填充利用凸塊等而受到接合的半導體元件與基板之間的縫隙的用途。另外,本揭示的底部填充材料可較佳地用作使用了銅柱的倒裝晶片型封裝技術中使用的底部填充材料。
半導體元件與基板的種類並無特別限制,可自半導體封裝的領域中通常使用者中適宜選擇。使用底部填充材料來填充半導體元件與基板之間的縫隙的方法並無特別限制。
<<半導體封裝>>
本揭示的半導體封裝包括:基板、配置於所述基板上的半導體元件、以及密封所述半導體元件的本揭示的底部填充材料的硬化物。
於半導體封裝中,半導體元件與基板的種類並無特別限制,可自半導體封裝的領域中通常使用者中適宜選擇。就本揭示的底部填充材料特別有用的觀點而言,半導體封裝較佳為倒裝晶片封裝型的半導體封裝,更佳為使用銅柱作為連接半導體元件與基板的凸塊的倒裝晶片封裝型的半導體封裝。
<<半導體封裝的製造方法>>
本揭示的半導體封裝的製造方法包括:利用本揭示的底部填充材料填充基板與配置於所述基板上的半導體元件之間的空隙的步驟;以及將所述底部填充材料硬化的步驟。
半導體封裝的詳細情況如上所述。關於使用底部填充材料來填充半導體元件與基板之間的縫隙的方法、及於填充後將底部填充材料硬化的方法,並無特別限制。例如,可列舉:於將半導體元件與基板連接後,利用毛細管現象對半導體元件與基板的間隙賦予底部填充材料,繼而,進行底部填充材料的硬化反應的後加入方式;以及先對半導體元件及基板的至少一者的表面賦予底部填充材料,於進行熱壓接而將半導體元件與基板連接時,一併進行半導體元件及基板的連接與底部填充材料的硬化反應的先塗佈方式。作為底部填充材料的賦予方法,可列舉:注塑方式、分配方式、印刷方式等。
底部填充材料的硬化條件並無特別限定,例如較佳為於80℃~200℃下加熱1分鐘~150分鐘。
[實施例]
以下,藉由實施例來對所述實施形態進行具體說明,但本揭示的實施形態的範圍並不限定於該些實施例。
[底部填充材料的製備]
將表1及表2所示的成分以同表所示的調配量混合而製備底部填充材料。各成分的詳細情況如下所述。表1及表2中,空欄表示未調配成分。
環氧樹脂1···液狀雙酚F型環氧樹脂、環氧當量:160 g/eq、商品名「愛普特托(EPOTOTO)YDF-8170C」、日鐵化學與材料(NIPPON STEEL Chemical& Material)股份有限公司
環氧樹脂2···三縮水甘油基-對胺基苯酚、環氧當量:95 g/eq、商品名「jER 630」、三菱化學股份有限公司
環氧樹脂3···1,6-雙(縮水甘油氧基)萘、環氧當量:143 g/eq、商品名「艾比克隆(EPICLON)HP-4032D」、迪愛生(DIC)股份有限公司
硬化劑1···二乙基甲苯二胺、商品名「jER固化(jER cure)W」、活性氫當量:45 g/eq、三菱化學股份有限公司
硬化劑2···3,3'-二乙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、商品名「卡亞哈德(KAYAHARD)A-A」、活性氫當量:63 g/eq、日本化藥股份有限公司
硬化劑3···3,4-二甲基-6-(2-甲基-1-丙烯基)-4-環己烯-1,2-二羧酸酐、商品名「YH-306」、酸酐當量:234 g/eq、三菱化學股份有限公司
硬化劑4···2-烯丙基苯酚-甲醛縮聚物、商品名「MEH-8000H」、活性氫當量:140 g/eq、明和化成股份有限公司
硬化促進劑1···三苯基膦
硬化促進劑2···2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑
離子捕捉劑···通式(VI-2)所表示的化合物、商品名:「IXE500」、東亞合成股份有限公司
著色劑···碳黑、商品名「MA-100」、三菱化學股份有限公司
無機填充材料···表面經環氧矽烷偶合劑處理的球狀二氧化矽、商品名「SE2200-SEJ」、體積平均粒子徑0.6 μm、亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司
作為試驗化合物,使用可以市售品的形式獲取的以下的化合物。
化合物1···三嗪衍生物(商品名:VD-5,四國化成工業股份有限公司,下述化合物,R為二價連結基)
化合物2···三聚氰胺(下述化合物)
化合物3···6-苯基-1,3,5-三嗪-2,4-二胺(下述化合物)
化合物4···3-胺基-1,2,4-三唑(下述化合物)
化合物5···5-胺基-1H-四唑(下述化合物)
化合物6···1,2,3-苯並三唑(商品名:BT-120,城北化學工業股份有限公司,下述化合物)
化合物7···1-[N,N-雙(2-乙基己基)胺基甲基]苯並三唑(商品名:BT-LX,城北化學工業股份有限公司,下述化合物)
[表1]
| 成分 | 單位 | 實施例 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| 環氧樹脂 | 環氧樹脂1 | 質量份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 40 | 30 |
| 環氧樹脂2 | 質量份 | 30 | 30 | 30 | 30 | 40 | 50 | |
| 環氧樹脂3 | 質量份 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 硬化劑 | 硬化劑1 | 質量比 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 硬化劑2 | 質量比 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | |
| 離子捕捉劑 | 質量份 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | |
| 著色劑 | 質量% | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| 試驗化合物 | 化合物1 | 質量% | 1.0 | 0.50 | 0.25 | 0.10 | 0.25 | 0.25 |
| 無機填充材料 | 質量% | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
[表2]
| 成分 | 單位 | 比較例 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||
| 環氧樹脂 | 環氧樹脂1 | 質量份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 環氧樹脂2 | 質量份 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 環氧樹脂3 | 質量份 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 硬化劑 | 硬化劑1 | 質量比 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | ||
| 硬化劑2 | 質量比 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | |||
| 硬化劑3 | 質量比 | 100 | |||||||||
| 硬化劑4 | 質量比 | 100 | |||||||||
| 硬化促進劑 | 硬化促進劑1 | 質量份 | 1.0 | ||||||||
| 硬化促進劑2 | 質量份 | 1.0 | |||||||||
| 離子捕捉劑 | 質量份 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | |
| 著色劑 | 質量% | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| 試驗化合物 | 化合物1 | 質量% | 1.0 | 1.0 | |||||||
| 化合物2 | 質量% | 1.0 | |||||||||
| 化合物3 | 質量% | 1.0 | |||||||||
| 化合物4 | 質量% | 1.0 | |||||||||
| 化合物5 | 質量% | 1.0 | |||||||||
| 化合物6 | 質量% | 1.0 | |||||||||
| 化合物7 | 質量% | 1.0 | |||||||||
| 無機填充材料 | 質量% | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
表1及表2中,硬化劑的調配量是以將硬化劑的總質量設為100時的質量比來表示。著色劑、無機填充材料及試驗化合物的調配量是以相對於底部填充材料的總質量的含有率(質量%)來表示。硬化促進劑、離子捕捉劑的調配量是以相對於環氧樹脂的合計100質量份的各成分的質量份來表示。
於所述底部填充材料中,硬化劑中的活性氫數相對於環氧樹脂中的環氧基數的比(硬化劑中的活性氫數/環氧樹脂中的環氧基數)為1.0。
[黏度的評價]
底部填充材料於25℃下的黏度(Pa·s)是使用E型黏度計(東京計器股份有限公司製造,威斯克(VISCONIC)EHD型(商品名))(圓錐角度3°、轉速10轉每分鐘(rpm))來測定。
[適用期的評價]
將底部填充材料於25℃下放置24小時,然後使用E型黏度計(東京計器股份有限公司製造,威斯克(VISCONIC)EHD型(商品名))(圓錐角度3°、轉速10轉每分鐘(rpm))來測定25℃下的黏度(放置後黏度)。其中,針對因高黏度而無法以轉速10轉每分鐘(rpm)進行測定的試樣,以2.5轉每分鐘(rpm)進行測定。適用期(%)根據下述式而作為放置24小時後的黏度增加率來算出。
適用期(%)={(放置後黏度-初始黏度)/初始黏度}×100
[25℃或260℃下的接著力的評價]
·相對於銅(Cu)的接著力
製作將底部填充材料以直徑3 mm、高度3 mm成形於銅板表面而成的試驗片,使用黏結強度試驗機(bond tester)DS100型(DAGE製造),於頭速度50 μm/sec、25℃或260℃的條件下施加剪切應力,測定成形品自銅板剝離的強度。
將評價結果示於表3及表4中。表3及表4中,「-」表示不符合。適用期的評價中的「無法測定」表示增黏大而無法測定。
[表3]
| 項目 | 單位 | 實施例 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| 試驗化合物的種類 | - | 化合物1 | 化合物1 | 化合物1 | 化合物1 | 化合物1 | 化合物1 | |
| 試驗化合物的熔點 | ℃ | 89~90 | 89~90 | 89~90 | 89~90 | 89~90 | 89~90 | |
| 試驗化合物的調配量 | 質量% | 1.0 | 0.50 | 0.25 | 0.10 | 0.25 | 0.25 | |
| 黏度(25℃) | Pa·s | 27 | 23 | 22 | 22 | 21 | 17 | |
| 適用期 (25℃/24小時) | % | 53 | 62 | 74 | 70 | 63 | 86 | |
| 銅接著力 | 25℃ | kgf | 7.4 | 7.1 | 7.2 | 6.9 | 8.2 | 8.3 |
| 260℃ | kgf | 0.92 | 0.89 | 0.85 | 0.81 | 1.00 | 0.95 |
[表4]
| 項目 | 單位 | 比較例 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||
| 試驗化合物的種類 | - | - | 化合物2 | 化合物3 | 化合物4 | 化合物5 | 化合物6 | 化合物7 | 化合物1 | 化合物1 | |
| 試驗化合物的熔點 | ℃ | - | 345 | 228 | 150~159 | 207 | 95 | - (25℃下為液體) | 89~90 | 89~90 | |
| 試驗化合物的調配量 | 質量% | - | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| 黏度(25℃) | Pa·s | 23 | 29 | 24 | 27 | 37 | 40 | 23 | 8 | 32 | |
| 適用期 (25℃/24小時) | % | 70 | 68 | 88 | 229 | 無法測定 | 無法測定 | 256 | 118 | 246 | |
| 銅接著力 | 25℃ | kgf | 10.3 | 9.0 | 5.6 | 7.2 | 7.7 | 6.9 | 6.4 | 5.7 | 18.5 |
| 260℃ | kgf | 0.45 | 0.60 | 0.19 | 0.30 | 0.37 | 0.24 | 0.23 | 0.24 | 0.28 |
如表3及表4所示,含有試驗化合物1的實施例1~實施例6的底部填充材料的適用期及260℃下的對於銅的接著力優異。
另一方面,不含有試驗化合物1的比較例1的底部填充材料雖然25℃下的對於銅的接著力稍高,但260℃下的對於銅的接著力差。含有各種試驗化合物的比較例2~比較例7的底部填充材料中,有適用期大幅差者,或260℃下的對於銅的接著力差。另外,雖含有試驗化合物1但將硬化劑置換為硬化劑3或硬化劑4的比較例8或比較例9的底部填充材料的適用期及260℃下的對於銅的接著力亦差。
日本專利申請第2020-009238號的揭示的整體內容藉由參照而併入本說明書中。
關於本說明書中所記載的所有文獻、專利申請及技術規格,與具體且分別記載有藉由參照而併入各文獻、專利申請及技術規格的情況相同程度地,引用且併入本說明書中。
無
無
Claims (6)
- 一種底部填充材料,含有: 環氧樹脂、 芳香族胺硬化劑、 無機填充材料、以及 具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物。
- 如請求項1所述的底部填充材料,其中,所述具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物的熔點為200℃以下。
- 如請求項1或請求項2所述的底部填充材料,其中,所述具有三嗪環與烷氧基矽烷基的化合物更具有一級胺基。
- 一種底部填充材料,含有: 環氧樹脂、 芳香族胺硬化劑、 無機填充材料、以及 具有三嗪環及一級胺基且熔點為200℃以下的化合物。
- 一種半導體封裝,包括:基板、配置於所述基板上的半導體元件、以及密封所述半導體元件的如請求項1至請求項4中任一項所述的底部填充材料的硬化物。
- 一種半導體封裝的製造方法,包括:利用如請求項1至請求項5中任一項所述的底部填充材料填充基板與配置於所述基板上的半導體元件之間的空隙的步驟;以及將所述底部填充材料硬化的步驟。
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