TWI787295B - 密封用樹脂組成物、半導體封裝及半導體封裝的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種密封用樹脂組成物,其包含環氧樹脂、硬化劑及填充材,所述環氧樹脂包含雙酚型環氧樹脂與1,6-雙(縮水甘油氧基)萘,1,6-雙(縮水甘油氧基)萘在所述環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~30質量%。
Description
本發明是有關於一種密封用樹脂組成物、半導體封裝及半導體封裝的製造方法。
先前,倒裝晶片型的半導體安裝技術中所使用的液狀密封材(填底膠材)的主要的性能改善的方向性是如何滿足以高水準維持半導體封裝的可靠性且應對對於配線圖案的窄間距(fine pitch)化(注入性的提高)等諸多要求。例如,專利文獻1中記載了一種液狀密封材,其藉由於雙酚型環氧樹脂中調配特定量的胺基苯酚環氧樹脂而達成良好的注入性與密封後的焊縫裂紋(fillet crack)的抑制。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2016/093148號
近年來,隨著半導體封裝的大型化,存在密封面積亦增大的傾向。伴隨於此,在封裝內部在密封部與基板之間產生的應力的增大對封裝的可靠性造成影響的可能性提高。因此,認為就抑制封裝內部產生的應力的觀點而言的密封材的設計今後重要性增加。
本發明鑒於所述情況,課題在於提供一種注入性優異且封裝內部所產生的應力的抑制效果優異的密封用樹脂組成物、以及使用該密封用樹脂組成物而獲得的半導體封裝及其製造方法。
用以解決所述課題的手段中包含以下的實施態樣。
<1>一種密封用樹脂組成物,其包含環氧樹脂、硬化劑及填充材,所述環氧樹脂包含雙酚型環氧樹脂與1,6-雙(縮水甘油氧基)萘,所述1,6-雙(縮水甘油氧基)萘在所述環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~30質量%。
<2>如<1>所述的密封用樹脂組成物,其中所述雙酚型環氧樹脂包含雙酚F型環氧樹脂。
<3>如<1>或<2>所述的密封用樹脂組成物,其中所述雙酚型環氧樹脂在所述環氧樹脂整體中所佔的比例為20質量%~90質量%。
<4>如<1>~<3>中任一項所述的密封用樹脂組成物,其中所述環氧樹脂進一步包含縮水甘油胺型環氧樹脂。
<5>如<4>所述的密封用樹脂組成物,其中所述縮水甘油胺型環氧樹脂包含三官能以上的縮水甘油胺型環氧樹脂。
<6>如<4>或<5>所述的密封用樹脂組成物,其中所述縮水甘油胺型環氧樹脂在所述環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~60質量%。
<7>一種半導體封裝,其具有:支持體、配置於所述支持體上的半導體元件、以及將所述半導體元件密封的如<1>~<6>中任一項所述的密封用樹脂組成物的硬化物。
<8>一種半導體封裝的製造方法,其包括:利用如<1>~<6>中任一項所述的密封用樹脂組成物填充支持體與配置於所述支持體上的半導體元件之間的空隙的步驟;以及將所述密封用樹脂組成物硬化的步驟。
根據本發明,可提供一種注入性優異且封裝內部所產生的應力的抑制效果優異的密封用樹脂組成物、以及使用該密封用樹脂組成物而獲得的半導體封裝及其製造方法。
以下,對用以實施本發明的形態進行詳細說明。其中,本發明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)除特別明示的情況以外,並非必需。
關於數值及其範圍亦同樣,並不限制本發明。
於本揭示中,「步驟」的用語中,除了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,使用「~」來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,亦可包含多種相當於各成分的物質。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,則各成分的粒徑是指關於組成物中所存在的該多種粒子的混合物的值。
<密封用樹脂組成物>
本實施形態的密封用樹脂組成物包含環氧樹脂、硬化劑及填充材,所述環氧樹脂包含雙酚型環氧樹脂與1,6-雙(縮水甘油氧基)萘(下述式(1)所表示的環氧樹脂;以下,亦稱為特定萘型環氧
樹脂),特定萘型環氧樹脂在環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~30質量%。
本發明者等人進行了研究,結果可知如下密封用樹脂組成物的注入性優異且硬化狀態下的熱膨脹率低,且彈性係數低,所述密封用樹脂組成物包含雙酚型環氧樹脂與特定萘型環氧樹脂作為環氧樹脂,特定萘型環氧樹脂在環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~30質量%。
認為若密封用樹脂組成物的硬化狀態下的熱膨脹率低,則硬化物與支持體之間的熱膨脹率的差變小而可獲得減少所產生的應力的效果。另外,認為若密封用樹脂組成物的硬化狀態下的彈性係數低,則可獲得緩和所產生的應力的效果。
進而,本實施形態的密封用樹脂組成物中,與填充材的
增量、撓性劑的添加等方法相比,可抑制硬化前的黏度上升且降低硬化後的熱膨脹率與彈性係數,因此認為可使良好的注入性與應力的減少或緩和效果併存。
具有所述構成的密封用樹脂組成物在硬化狀態下的熱膨脹率低且彈性係數低的原因雖不明確,但推測原因在於:藉由包含特定萘型環氧樹脂作為環氧樹脂而熱膨脹率減少,進而藉由將特定萘型環氧樹脂的量抑制為一定的比例以下且併用雙酚型環氧樹脂而將彈性係數維持地低。
密封用樹脂組成物較佳為於使用時為液狀。更具體而言,較佳為25℃下的黏度(10轉/分鐘下的黏度)為25Pa.s以下。另外,較佳為110℃下的黏度為0.12Pa.s以下。密封用樹脂組成物的黏度是利用後述實施例中記載的方法測定而得的值。
[環氧樹脂]
特定萘型環氧樹脂於常溫(25℃)下為液狀的環氧樹脂,亦可作為市售品而獲取。作為市售品,例如可列舉DIC股份有限公司的商品名「艾比克隆(EPICLON)HP-4032D」。
就熱膨脹率減少的觀點而言,特定萘型環氧樹脂在環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%以上,較佳為15質量%以上。就良好地維持注入性的觀點而言,特定萘型環氧樹脂在環氧樹脂整體中所佔的比例為30質量%以下,較佳為25質量%以下。
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。密封
用樹脂組成物中所含的雙酚型環氧樹脂可僅為一種,亦可為兩種以上。就以液狀使用密封用樹脂組成物的觀點而言,雙酚型環氧樹脂較佳為於常溫(25℃)下為液狀。就黏度減少的觀點而言,雙酚型環氧樹脂較佳為雙酚F型環氧樹脂。
雙酚型環氧樹脂在環氧樹脂整體中所佔的比例並無特別限制,可根據密封用樹脂組成物的所需的特性選擇。例如,可自20質量%以上且未滿90質量%的範圍內選擇,亦可自30質量%~80質量%的範圍內選擇。
密封用樹脂組成物亦可包含特定萘型環氧樹脂及雙酚型環氧樹脂以外的環氧樹脂。
特定萘型環氧樹脂及雙酚型環氧樹脂以外的環氧樹脂的種類並無特別限制,可根據密封用樹脂組成物的所需的特性等選擇。
具體而言,可列舉:使選自由苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、鄰苯二酚等酚化合物及α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚化合物所組成的群粗中的至少一種酚性化合物與甲醛、乙醛、丙醛等脂肪族醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得酚醛清漆樹脂並將該酚醛清漆樹脂進行環氧化而獲得的酚醛清漆型環氧樹脂(苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等);使所述酚性化合物與苯甲醛、水楊醛等芳香族醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得三苯基甲烷型酚樹脂並將該三苯基甲烷型酚樹脂進行環氧化而獲得的三苯基甲烷型環氧樹脂;使所述酚化合物及萘酚化合物與醛化合物在酸性觸媒下共縮合而獲得酚醛清漆樹
脂並將該酚醛清漆樹脂進行環氧化而獲得的共聚型環氧樹脂;作為烷基取代或未經取代的聯苯酚的二縮水甘油醚的聯苯型環氧樹脂;作為芪系酚化合物的二縮水甘油醚的芪型環氧樹脂;作為雙酚S等的二縮水甘油醚的含硫原子的環氧樹脂;作為丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇類的縮水甘油醚的環氧樹脂;作為鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸等多元羧酸化合物的縮水甘油酯的縮水甘油酯型環氧樹脂;將苯胺、二胺基二苯基甲烷、異三聚氰酸等的鍵結於氮原子的活性氫以縮水甘油基取代而獲得的縮水甘油胺型環氧樹脂;將二環戊二烯與酚化合物的共縮合樹脂進行環氧化而獲得的二環戊二烯型環氧樹脂;將分子內的烯烴鍵進行環氧化而獲得的二環氧化乙烯基環己烯、3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧基)環己基-5,5-螺環(3,4-環氧基)環己烷-間二噁烷等脂環型環氧樹脂;作為對二甲苯改質酚樹脂的縮水甘油醚的對二甲苯改質環氧樹脂;作為間二甲苯改質酚樹脂的縮水甘油醚的間二甲苯改質環氧樹脂;作為萜烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的萜烯改質環氧樹脂;作為二環戊二烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的二環戊二烯改質環氧樹脂;作為環戊二烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的環戊二烯改質環氧樹脂;作為多環芳香環改質酚樹脂的縮水甘油醚的多環芳香環改質環氧樹脂;作為含萘環的酚樹脂的縮水甘油醚的萘型環氧樹脂;鹵化酚酚醛清漆型環氧樹脂;對苯二酚型環氧樹脂;三羥甲基丙烷型環氧樹脂;利用過乙酸等過酸將烯烴鍵氧化而獲得的線狀脂肪族環氧樹脂;將苯酚
芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚樹脂進行環氧化而獲得的芳烷基型環氧樹脂等。該些環氧樹脂可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於密封用樹脂組成物包含雙酚型環氧樹脂與其以外的環氧樹脂作為特定萘型環氧樹脂以外的環氧樹脂的情況下,雙酚型環氧樹脂與其以外的環氧樹脂的質量比(雙酚型環氧樹脂/其以外的環氧樹脂)並無特別限制。例如,可自1/5~5/1的範圍內選擇。
於密封用樹脂組成物包含雙酚型環氧樹脂與其以外的環氧樹脂作為特定萘型環氧樹脂以外的環氧樹脂的情況下,就以液狀使用密封用樹脂組成物的觀點而言,較佳為包含在常溫(25℃)下為液狀的環氧樹脂,更佳為包含縮水甘油胺型環氧樹脂。
就密封用樹脂組成物的黏度減少的觀點而言,縮水甘油胺型環氧樹脂的分子量較佳為300以下。
縮水甘油胺型環氧樹脂可為二官能亦可為三官能以上。就硬化後的耐熱性提高的觀點而言,較佳為三官能以上(一分子中具有三個以上的環氧基)的縮水甘油胺型環氧樹脂。作為二官能以上的縮水甘油胺型環氧樹脂,可列舉N,N-二縮水甘油基苯胺、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(環氧乙烷基甲基)苯胺]等。該些中,就常溫(25℃)黏度的觀點而言,較佳為三縮水甘油基-對胺基苯酚。
於密封用樹脂組成物包含縮水甘油胺型環氧樹脂作為環氧樹脂的情況下,縮水甘油胺型環氧樹脂的比例並無特別限制。例如,較佳為在環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~60質量%。
[硬化劑]
硬化劑的種類並無特別限制,可根據密封用樹脂組成物的所需的特性等選擇。例如,可列舉:胺硬化劑、酚硬化劑、酸酐硬化劑、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。硬化劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
就以液狀使用密封用樹脂組成物的觀點而言,硬化劑較佳為胺硬化劑。作為胺硬化劑,可列舉:二乙三胺、三乙四胺、正丙基胺、2-羥基乙基胺基丙基胺、環己基胺、4,4'-二胺基-二環己基甲烷等脂肪族胺化合物、4,4'-二胺基二苯基甲烷、2-甲基苯胺等芳香族胺化合物、咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-異丙基咪唑等咪唑化合物、咪唑啉、2-甲基咪唑啉、2-乙基咪唑啉等咪唑啉化合物等。
環氧樹脂與硬化劑的當量比、即硬化劑中的官能基(胺硬化劑的情況下為活性氫)的數量相對於環氧樹脂中的官能基數的比(硬化劑中的官能基數/環氧樹脂中的官能基數)並無特別限制。就將各自的未反應成分抑制地少的觀點而言,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。
[填充材]
填充材的種類並無特別限制。具體而言,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、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填充材。作為具有阻燃效果的填充材,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。
所述填充材中,就熱膨脹率減少的觀點而言,較佳為二氧化矽,就熱傳導性提高的觀點而言,較佳為氧化鋁。填充材可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
密封用樹脂組成物中所含的填充材的含有率並無特別限制。就使良好的流動性與含有填充材的硬化性併存的觀點而言,填充材的含有率較佳為密封用樹脂組成物整體的30質量%~90質量%,更佳為50質量%~75質量%。
於填充材為粒子狀的情況下,其平均粒徑並無特別限制。例如,體積平均粒徑較佳為0.2μm~20μm,更佳為0.5μm~15μm。若體積平均粒徑為0.2μm以上,則存在密封用樹脂組成物的黏度的上升得到進一步抑制的傾向。若體積平均粒徑為20μm以下,則存在對狹小的縫隙的填充性進一步提高的傾向。填充材的體積平均粒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%時的粒徑(D50)而進行測定。
[各種添加劑]
密封用樹脂組成物除了所述成分以外,亦可包含硬化促進劑、應力緩和劑、偶合劑、脫模劑、著色劑等各種添加劑。密封用樹脂組成物除了以下例示的添加劑以外,亦可視需要包含在本技術領域中周知的各種添加劑。
(硬化促進劑)
密封用樹脂組成物亦可包含硬化促進劑。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、密封用樹脂組成物的所需的特性等選擇。
於密封用樹脂組成物包含硬化促進劑的情況下,硬化促進劑的量較佳為相對於硬化性樹脂成分(環氧樹脂與硬化劑的合計)100質量份而為0.1質量份~30質量份,更佳為1質量份~15質量份。
(應力緩和劑)
密封用樹脂組成物亦可包含應力緩和劑。作為應力緩和劑,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。
於密封用樹脂組成物包含應力緩和劑的情況下,應力緩
和劑的量較佳為相對於硬化性樹脂成分(環氧樹脂與硬化劑的合計)100質量份而為0.1質量份~30質量份,更佳為1質量份~15質量份。
(偶合劑)
密封用樹脂組成物亦可包含偶合劑。作為偶合劑,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、鋁/鋯化合物等。其中,就流動性的觀點而言,較佳為矽烷化合物。偶合劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於密封用樹脂組成物包含偶合劑的情況下,偶合劑的量較佳為相對於填充材100質量份而為0.05質量份~5質量份,更佳為0.1質量份~2.5質量份。
(著色劑)
密封用樹脂組成物亦可包含著色劑。作為著色劑,可列舉:碳黑、有機染料、有機顏料、氧化鈦、鉛丹、氧化鐵等。著色劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於密封用樹脂組成物包含著色劑的情況下,著色劑的量較佳為相對於硬化性樹脂成分(環氧樹脂與硬化劑的合計)100質量份而為0.01質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份。
(密封用樹脂組成物的用途)
密封用樹脂組成物可用於各種安裝技術中。尤其,可較佳地
用作倒裝晶片型安裝技術中使用的填底膠材。例如,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支持體之間的縫隙的用途。
半導體元件與支持體的種類並無特別限制,可自於半導體封裝的領域中通常所使用者中選擇。使用密封用樹脂組成物來填充半導體元件與支持體之間的縫隙的方法並無特別限制。例如可使用分配器等並藉由公知的方法來進行。
<半導體封裝>
本實施形態的半導體封裝具有:支持體、配置於所述支持體上的半導體元件、以及將所述半導體元件密封的所述密封用樹脂組成物的硬化物。
所述半導體封裝中,半導體元件與支持體的種類並無特別限制,可自於半導體封裝的領域中通常所使用者中選擇。關於所述半導體封裝,密封用樹脂組成物的硬化物的熱膨脹率低且彈性係數低。因此,於在密封用樹脂組成物的硬化物與支持體之間產生應力的情況下,抑制該應力的效果優異。
<半導體封裝的製造方法>
本實施形態的半導體封裝的製造方法包括:利用所述密封用樹脂組成物填充支持體與配置於所述支持體上的半導體元件之間的空隙的步驟;以及將所述密封用樹脂組成物硬化的步驟。
所述方法中,半導體元件與支持體的種類並無特別限制,可自於半導體封裝的領域中通常所使用者中選擇。使用密封
用樹脂組成物來填充半導體元件與支持體之間的縫隙的方法、以及於填充後將密封用樹脂組成物硬化的方法並無特別限制,可利用公知的方法進行。
[實施例]
以下,藉由實施例對所述實施形態進行具體說明,但所述實施形態的範圍並不限定於該些實施例。
(密封用樹脂組成物的製備)
以表1所示的量混合表1所示的成分,而製備密封用樹脂組成物。各成分的詳細情況如下所述。表1中的「eq」表示硬化劑的當量基準的比例(硬化劑1與硬化劑2的合計為1)。填充材的「質量%」表示相對於密封用樹脂組成物整體的比例。
環氧樹脂1…液狀雙酚F型環氧樹脂、商品名「YDF-8170C」、新日鐵住金化學股份有限公司
環氧樹脂2…三縮水甘油基-對胺基苯酚、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、商品名「艾比克隆(EPICLON)HP-4032D」、DIC股份有限公司
硬化劑1‥包含二乙基甲苯二胺的液狀硬化劑、商品名「jER Cure W」、三菱化學股份有限公司
硬化劑2…包含3,3'-二乙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷的液狀硬化劑、商品名「卡亞哈德(KAVAHARD)AA」、日本化藥股份有限公司
填充材…高純度合成球狀二氧化矽、商品名「SE2200-SEJ」、平均粒徑:0.5μm、亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司
偶合劑…3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、商品名「KBM-403」、信越化學工業股份有限公司
(流動特性的評價)
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/分鐘),測定密封用樹脂組成物於25℃下的黏度(Pa.s)。將結果示於表1中。
使用AR2000(TA儀器(TA Instrument)公司),在40mm平行板、剪切速度32.5(l/s)的條件下測定密封用樹脂組成物於110℃下的黏度(Pa.s)。將結果示於表1中。
(注入性的評價)
於玻璃基板上設置25μm的間隙,並製備固定有玻璃板(20mm×20mm)來代替半導體元件的試驗片。其次,將所述試驗片放置於設定為110℃的加熱板上,於玻璃板的一端側塗佈密封用樹脂組成物,測定直至間隙被密封用樹脂組成物填滿為止的時間(秒/sec)。將結果示於表1中。
(硬化物特性的評價)
分別利用下述方法測定將密封用樹脂組成物硬化而獲得的硬化物的熱膨脹率(ppm/℃)、彈性係數(GPa)、玻璃轉移溫度(℃)。將結果示於表1中。
(熱膨脹率的測定方法)
使用熱機械分析裝置(TMA2940、TA儀器(TA Instrument)公司),將進行了硬化的密封用樹脂組成物切成直徑8mm、長度20mm的大小,利用壓縮法以5℃/min自0℃起升溫至300℃為止
進行測定,將10℃~30℃下的切線的傾斜率設為熱膨脹率(ppm/℃)。將結果示於表1中。
(彈性係數的測定方法)
使用黏彈性測定裝置(RSA III、TA儀器(TA Instrument)公司),將進行了硬化的密封用樹脂組成物切成50mm×10mm×3mm的大小,於跨距間距離40mm、頻率1Hz的條件下利用三點彎曲法以5℃/min自20℃起升溫至300℃為止,測定25℃下的貯存彈性係數(GPa)的值。將結果示於表1中。
(玻璃轉移溫度的測定方法)
利用與所述熱膨脹率相同的裝置、條件進行測定,將對應於50℃與150℃的切線的交點的溫度設為玻璃轉移溫度(℃)。將結果示於表1中。
如表1所示,關於包含雙酚型環氧樹脂與特定萘型環氧樹脂作為環氧樹脂且特定萘型環氧樹脂在環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~30質量%的實施例的密封用樹脂組成物,與不滿足所述條件的比較例的密封用樹脂組成物相比,注入性優異且熱膨脹率與彈性係數均低。據此,揭示了即便於密封用樹脂組成物的硬化物與支持體之間產生應力,減少或緩和該應力的效果亦優異。
日本專利申請第2017-127581號的揭示藉由參照而將其整體併入本說明書中。
關於本說明書中所記載的所有文獻、專利申請及技術規格,
與具體且各個地記載有藉由參照而併入各個文獻、專利申請及技術規格的情況同等程度地,引用且併入至本說明書中。
Claims (8)
- 一種密封用樹脂組成物,其於使用時為液狀,且包含環氧樹脂、硬化劑及填充材,所述環氧樹脂包含雙酚型環氧樹脂、1,6-雙(縮水甘油氧基)萘與三官能的縮水甘油胺型環氧樹脂,所述1,6-雙(縮水甘油氧基)萘在所述環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~30質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述的密封用樹脂組成物,其中所述雙酚型環氧樹脂包含雙酚F型環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的密封用樹脂組成物,其中所述雙酚型環氧樹脂在所述環氧樹脂整體中所佔的比例為20質量%以上且未滿90質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述的密封用樹脂組成物,其中所述三官能的縮水甘油胺型環氧樹脂為三縮水甘油基-對胺基苯酚。
- 如申請專利範圍第4項所述的密封用樹脂組成物,其中所述三官能的縮水甘油胺型環氧樹脂在所述環氧樹脂整體中所佔的比例為10質量%~60質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述的密封用樹脂組成物,其中所述硬化劑包含胺硬化劑。
- 一種半導體封裝,其具有:支持體、配置於所述支持體上的半導體元件、以及將所述半導體元件密封的如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的密封用樹脂組成物的硬化物。
- 一種半導體封裝的製造方法,其包括:利用如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的密封用樹脂組成物填充支持體與配置於所述支持體上的半導體元件之間的空隙的步驟;以及將所述密封用樹脂組成物硬化的步驟。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08240809A (ja) * | 1995-03-02 | 1996-09-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 液晶表示素子用シール材組成物及びそれを用いた液晶表示素子 |
| JPH1129624A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Toshiba Corp | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013028659A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | アンダーフィル用エポキシ樹脂液状封止材及びこれを用いた電子部品装置 |
| JP5862176B2 (ja) * | 2011-10-06 | 2016-02-16 | 日立化成株式会社 | 液状エポキシ樹脂組成物の選択方法及び製造方法、並びに電子部品装置の製造方法 |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08240809A (ja) * | 1995-03-02 | 1996-09-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 液晶表示素子用シール材組成物及びそれを用いた液晶表示素子 |
| JPH1129624A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Toshiba Corp | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
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