TWI543999B - 液狀半導體密封劑、其硬化物及半導體裝置 - Google Patents

液狀半導體密封劑、其硬化物及半導體裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI543999B
TWI543999B TW101139198A TW101139198A TWI543999B TW I543999 B TWI543999 B TW I543999B TW 101139198 A TW101139198 A TW 101139198A TW 101139198 A TW101139198 A TW 101139198A TW I543999 B TWI543999 B TW I543999B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
component
resin composition
liquid
mass
group
Prior art date
Application number
TW101139198A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201323474A (zh
Inventor
增子努
栁沼宗憲
明道太樹
本間洋希
Original Assignee
納美仕有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 納美仕有限公司 filed Critical 納美仕有限公司
Publication of TW201323474A publication Critical patent/TW201323474A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI543999B publication Critical patent/TWI543999B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/4007—Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4284—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof together with other curing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1545—Six-membered rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563—Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
    • H01L2224/9212—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
    • H01L2224/92125—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

液狀半導體密封劑、其硬化物及半導體裝置
本發明係關於一種樹脂組成物，特別是關於一種適合倒裝晶片型半導體元件之密封的樹脂組成物。
一般而言，半導體裝置係具備基板與基板上所搭載之半導體元件，其製造方式係將半導體元件與基板間以凸塊或連接導線等電性連接之後，再以樹脂組成物密封。
近年來為了因應液晶驅動器IC等半導體元件的高密度化、高輸出化之需求，而展開了搭載半導體元件之基板的配線圖案的微間距化。因該微間距化、以及伴隨著高輸出化之高電壓化，而在配線圖案間有遷移的疑慮。遷移係配線圖案之金屬經過電化學反應而溶出，導致電阻值降低的現象。此處，配線圖案在半導體裝置作動時係作為電極。第1圖係表示說明當電極為Cu時之遷移的示意圖。遷移，首先在陽極2中藉由反應式：Cu+(OH-)→Cu(OH)而溶出Cu，在基板1上Cu(OH)往實線箭頭的方向，亦即陰極3的方向移動，而在陰極3中，在基板1上藉由反應式：CuOH+H3O+→Cu+2H2O，而Cu往虛線箭頭方向，亦即陽極2的方向析出。通常配線圖案係受到由環氧樹脂系的樹脂組 成物所構成之半導體密封劑而密封，但因源自被環氧樹脂吸收之H2O之OH-或H3O+而會發生遷移。此外，當氛圍中有Cl-離子時，遷移會大幅地加速。該Cl-離子通常係作為環氧樹脂的雜質而存在。當發生遷移時配線圖案的陽極-陰極間的電阻值會降低，而當遷移加劇時會導致陽極與陰極的短路。另外，Cu(OH)正確來講有Cu(OH)2的情形與Cu(OH)+的情形，在Cu(OH)2的情形會因其濃度差而往陰極側移動，而在Cu(OH)+的情形會有電性移動。
為了防止該遷移，已有報告指出一種作為離子結合劑之樹脂組成物，其含有選自苯并***類、三類、及該等之異三聚氰酸類之至少1種可能物(專利文獻1)。
然而，若苯并***類等分散於環氧樹脂中，則在室溫會進行環氧樹脂與苯并***類的硬化反應，使黏度顯著增加。此外，苯并***類雖有防止遷移的效果，但卻有無法防止電極部分的銅的腐蝕之問題。
先行技術文獻
專利文獻1：日本專利特開2008-98646號公報
本發明之課題在於防止硬化後樹脂組成物中的遷移，並且抑制樹脂組成物於保存中的硬化反應，具體而言係抑制當樹脂組成物以液狀使用時於保存中的黏性增加。因此，其目的在於提供一種保存特性優異、硬化後耐遷移性優異之高可靠性的樹脂組成物。
本發明係關於一種具有以下構成而解決上述問題的樹脂組成物。
〔1〕一種樹脂組成物，其特徵在於含有：(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、以及(C)成分；該(C)成分係選自通式(1)所示之化合物、及通式(2)所示之化合物所構成之群中之至少1種；
(式中，R1、R2、R3及R4為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基，m表示1至5之整數)；
(式中，R5、R6、R7及R8為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基；n表示1至5之整數)。
〔2〕如上述〔1〕所述之樹脂組成物，其中(C)成分為選自5,7,8-三甲基母育酚、5,8-二甲基母育酚、7,8-二甲基 母育酚、8-甲基母育酚、5,7,8-三甲基生育三烯酚、5,8-二甲基生育三烯酚、7,8-二甲基生育三烯酚、及8-甲基生育三烯酚所構成之群中之至少1種。
〔3〕如上述〔1〕所述之樹脂組成物，其中進一步含有(D)偶合劑。
〔4〕如上述〔1〕所述之樹脂組成物，其中進一步含有(E)填料。
〔5〕如上述〔1〕至〔4〕中任一項所述之樹脂組成物，其中進一步含有(F)橡膠成分。
〔6〕一種上述〔1〕至〔5〕中任一項所述之樹脂組成物之硬化物，其中，相對於樹脂組成物100質量份，(C)成分為0.01至10質量份。
〔7〕一種半導體密封劑，其含有上述〔1〕至〔6〕中任一項所述之樹脂組成物。
〔8〕一種半導體裝置，其具有使用上述〔7〕所述之半導體密封劑而密封之倒裝晶片型半導體元件。
藉由本發明〔1〕，可提供一種保存特性優異，具體而言係當樹脂組成物以液狀使用時於保存中的黏性增加被抑制，且硬化後耐遷移性優異的樹脂組成物。
藉由本發明〔7〕，可簡單地提供一種耐遷移性優異之高可靠性的半導體裝置。
1‧‧‧基板
2‧‧‧陽極
3‧‧‧陰極
10、11‧‧‧樹脂組成物
20‧‧‧基板
30‧‧‧玻璃板
40‧‧‧間隙
第1圖係說明當電極為Cu時之遷移的示意圖。
第2圖(A)至(C)係說明樹脂組成物注入性之評價方法的示意圖。
第3圖係使用實施例4之樹脂組成物並經過耐遷移性評價後的照片。
第4圖係使用比較例2之樹脂組成物並經過耐遷移性評價後的照片。
本發明之樹脂組成物，其特徵在於含有：(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、以及(C)成分；該(C)成分係選自通式(1)所示之化合物、及通式(2)所示之化合物所構成之群中之至少1種；
(式中，R1、R2、R3及R4為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基，m表示1至5之整數)；
(式中，R5、R6、R7及R8為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基；n表示1至5之整數)。
當樹脂組成物使用作為底部填充材時，(A)成分較佳為液狀環氧樹脂，可列舉液狀雙酚A型環氧樹脂、液狀雙酚F型環氧樹脂、液狀萘型環氧樹脂、液狀胺酚型環氧樹脂、液狀加氫雙酚型環氧樹脂、液狀脂環式環氧樹脂、液狀醇醚型環氧樹脂、液狀環狀脂肪族型環氧樹脂、液狀茀型環氧樹脂、液狀矽氧烷系環氧樹脂等，而從硬化性、耐熱性、接著性、耐久性的觀點而言，較佳為液狀雙酚A型環氧樹脂、液狀雙酚F型環氧樹脂、液狀胺酚型環氧樹脂、液狀矽氧烷系環氧樹脂。另外，當樹脂組成物以膜狀等固體使用時，(A)成分較佳為固體環氧樹脂，固體環氧樹脂可舉出液狀環氧樹脂所列舉者之固體，從膜成型性的觀點而言較佳為苯氧樹脂。此外，從黏度調整的觀點而言，環氧當量較佳為80至250g/eq。市售品可列舉新日鐵化學製雙酚F型環氧樹脂(商品名：YDF8170)、新日鐵化學製雙酚F型環氧樹脂(商品名：YDF870GS)、三菱化學製胺酚型環氧樹脂(等級：JER630、JER630LSD)、DIC製萘型環氧樹脂(商品名：HP-4032D)、Momentive Performance製矽氧烷系環氧樹脂(商品名：TSL9906)、新日鐵化學有限公司製1,4-環己烷二甲醇二環氧丙醚(商品名：ZX1658GS)等。(A)成分可單獨使用亦可合併使用2種以上。
(B)成分可列舉酸酐、胺系硬化劑、酚系硬化劑。酸酐可列舉四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫 鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐(methyl Nadic anhydride)、氫化甲基納迪克酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基環己烯四羧酸二酐、鄰苯二甲酸酐、苯偏三酸酐、焦蜜石酸酐、二苯基酮四羧酸二酐、乙二醇雙苯偏三酸酐酯、丙三醇雙(苯偏三酸酐酯)單乙酸酯、十二烯琥珀酸酐、脂肪族二元酸聚酐、氯橋酸酐、甲基丁烯四氫鄰苯二甲酸酐、烷基化四氫鄰苯二甲酸酐、甲基哈米克酸酐(methyl Himic anhydride)、經烯基取代之琥珀酸酐、戊二酸酐等，其中較佳為甲基丁烯四氫鄰苯二甲酸酐。胺系硬化劑可列舉鏈狀脂肪族胺、環狀脂肪族胺、脂肪芳香族胺、芳香族胺等，其中較佳為芳香族胺。酚系硬化劑可列舉酚酚醛清漆、甲基酚醛清漆等，其中較佳為酚酚醛清漆。市售品可列舉三菱化學製酸酐(等級：YH306、YH307)、日本化藥製胺硬化劑(商品名：KAYAHARD A-A)、明和化成製酚硬化劑(商品名：MEH8005)等。(B)成分可單獨使用亦可合併使用2種以上。
(C)成分通常為液體，其抑制樹脂組成物於保存時的硬化反應，具體而言係抑制當樹脂組成物以液狀使用時於保存時的黏性增加，且提升硬化後的耐遷移性。(C)成分使硬化之樹脂組成物的耐遷移性提升的理由被認為在於，(C)成分中的氧雜環(四氫吡喃環)與金屬銅或Cu(OH)等Cu離子進行配位鍵結。其中，氧雜環因不具有強的電子提供性，與例如含有含偶氮基或疊氮基之環狀構造之化合物不同，可抑制樹脂組成物保存中的硬化反應所致的黏性增加。此 外，與氧雜環鍵結之烴(通式(1)或通式(2)的括號內)被認為有助於(C)成分的液體化。
此外，由於(C)成分為液體，故可於(A)成分中含有所需的量。詳細而言，一般製造樹脂組成物時，係將(A)成分與(C)成分混合之後，再混合(B)成分。此處，當在(A)成分混合固體粉體材料時，若無預先將(A)成分與粉體材料混合製作母粒(masterbatch)，則難以獲得均勻的樹脂組成物，因此需要母粒製作步驟，且獲得均勻母粒的(A)成分與粉體材料間的比率係有所限定。相對於此，由於(C)成分為液體故不需製作母粒，可於(A)成分中含有所求的量。
(C)成分係選自通式(1)所示之化合物、及通式(2)所示之化合物所構成之群中之至少1種，若為母育酚(tocol)類或生育三烯酚類則較佳。
(式中，R1、R2、R3及R4為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基，較佳為氫或碳數1之烷基；m表示1至5之整數，較佳為3)
(式中，R5、R6、R7及R8為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基，較佳為氫或碳數1之烷基；n表示1至5之整數，較佳為3)
從樹脂組成物的保存特性或硬化後之樹脂組成物的耐遷移性的觀點而言，母育酚類較佳為5,7,8-三甲基母育酚(α-生育酚)、5,8-二甲基母育酚(β-生育酚)、7,8-二甲基母育酚(γ-生育酚)、8-甲基母育酚(δ-生育酚)；生育三烯酚類較佳為5,7,8-三甲基生育三烯酚(α-生育三烯酚)、5,8-二甲基生育三烯酚(β-生育三烯酚)、7,8-二甲基生育三烯酚(γ-生育三烯酚)、8-甲基生育三烯酚(δ-生育三烯酚)。(C)成分可使用例如和光純藥工業所市售之試藥。(C)成分可單獨使用亦可合併使用2種以上。
樹脂組成物從良好的反應性、可靠性的觀點而言，相對於(A)成分之環氧當量1，(B)成分之酸酐當量較佳為0.6至1.2，更佳為0.65至1.1。若為0.6以上，則反應性、硬化後之樹脂組成物於PCT試驗之耐濕可靠性、耐遷移性良好；另一方面，若為1.2以下，則增黏倍率不會變得過高，空隙的產生會被抑制。
相對於樹脂組成物100質量份，(C)成分較佳為含有 0.01至10質量份，更佳為含有0.01至5質量份。若為0.01質量份以上，則耐導線腐蝕性良好；若為10質量份以下，則可抑制樹脂組成物增黏率的上升。
此外，相對於樹脂組成物之硬化物100質量份，若(C)成分較佳為含有0.01至10質量份，更佳為含有0.01至5質量份。此處，由於樹脂組成物在硬化時的質量減少為約1至2質量%，算少量，(C)成分的揮發量非常地小，因此硬化物中較佳的(C)成分之含量係與樹脂組成物中之含量相同。此處，(C)成分的定量分析係以質量分析法來進行。
樹脂組成物若進一步含有(D)成分之偶合劑，則從密合性的觀點而言較佳，(D)成分可列舉3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、四硫化雙(三乙氧基矽基丙基)、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等，從密合性的觀點而言，較佳為3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷。市售品可列舉信越化學工業製KBM403、KBE903、KBE9103等。(D)成分可單獨使用亦可合併使用2種以上。
樹脂組成物若進一步含有(E)成分之填料則較佳。(E)成分可列舉膠體二氧化矽、疏水性二氧化矽、微細二氧化矽、奈米二氧化矽等二氧化矽、丙烯酸珠、玻璃珠、胺甲酸乙酯珠、膨土、乙炔碳黑、導電碳黑(ketjen black)等。 此外，(E)成分之填料的平均粒徑(非粒狀時為其平均最大徑)並無特別限定，但0.01至50μm可使填料均勻分散於樹脂組成物中而較佳，此外，由於樹脂組成物使用作為底部填充材時的注入性優異等理由而較佳。若未達0.01μm，則樹脂組成物的黏度會上升，使用作為底部填充材時的注入性會有惡化之虞。若超過50μm，則會有難以將填料均勻分散於樹脂組成物中之虞。(E)成分之填料的平均粒徑較佳為0.05至30μm，此外填料的平均粒徑更佳為0.1至10μm。市售品可列舉扶桑化學工業製非晶二氧化矽(製品名：SP03B，平均粒徑：200nm)、日本AEROSIL製疏水性煙霧二氧化矽(製品名：R805，平均粒徑：20nm)等。此處，填料的平均粒徑係藉由動態光散射式Nanotrac粒度分析計測定。(E)成分可單獨使用亦可合併使用2種以上。
樹脂組成物若進一步含有(F)成分之橡膠成分，則從樹脂組成物之硬化物之應力緩和的觀點而言較佳，(F)成分可列舉丙烯酸系橡膠、胺甲酸乙酯橡膠、聚矽氧橡膠、丁二烯橡膠。(F)成分可使用固體者。形態並無特別限定，可使用例如粒子狀、粉末狀、小粒狀者，當為粒子狀時，例如平均粒徑為10至750nm，較佳為30至500nm，更佳為50至300nm。(F)成分亦可使用於常溫為液狀者，可列舉例如平均分子量比較低的聚丁二烯、丁二烯．丙烯腈共聚物、聚異戊二烯、聚環氧丙烷、聚二有機矽氧烷。此外，(F)成分可使用於末端具有可與環氧基反應之基者，該等可為固體、液狀任一形態。市售品可列舉宇部興產製 ATBN1300-16、CTBN1008-SP等。(F)成分可單獨使用亦可合併使用2種以上。
樹脂組成物若進一步含有(G)成分之硬化促進劑，則可獲得適當的硬化性，故較佳，硬化促進劑只要為環氧樹脂之硬化促進劑則無特別限定，可使用公知者。例如可列舉胺系硬化促進劑、磷系硬化促進劑等。
胺系硬化促進劑可列舉2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑化合物；2,4-二胺基-6-〔2’-甲基咪唑基-(1’)〕乙基-s-三等三化合物；1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一烯-7(DBU)、三伸乙二胺、苯甲基二甲胺、三乙醇胺等三級胺化合物。其中又以2,4-二胺基-6-〔2’-甲基咪唑基-(1’)〕乙基-s-三、2-苯基-4-甲基咪唑較佳。此外，磷系硬化促進劑可列舉三苯膦、三丁膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬苯基)膦等。硬化促進劑可單獨使用亦可合併使用2種以上。此外，當(B)成分使用酸酐系硬化劑時，從硬化性、保存安定性的觀點而言，較佳為使用胺系硬化促進劑。
(G)成分可為經環氧樹脂等加成之加成型，亦可為微膠囊型。微膠囊型之市售品可舉出旭化成電子材料製微膠囊化潛伏性硬化劑(製品名：HX3088)等。
(D)成分相對於樹脂組成物100質量份較佳為含有0.01至15質量份，更佳為0.05至10質量份，又更佳為0.1至5質量份。若為0.05質量份以上，則密合性會提升，PCT 試驗之耐濕可靠性會更為良好；若為15質量份以下，則樹脂組成物的發泡會被抑制。
(E)成分相對於樹脂組成物100質量份較佳為含有0.1至90質量份，更佳為0.5至60質量份。若為0.5至60質量份，則可降低線膨脹係數，且可避免注入性的惡化。
(F)成分相對於樹脂組成物100質量份較佳為含有0.1至30質量份，更佳為0.5至20質量份，又更佳為1至10質量份。若為0.1質量份以上，則會緩和樹脂組成物之硬化物的應力；若為30質量份以下，則耐濕可靠性不會降低。
(G)成分相對於樹脂組成物100質量份較佳為含有大於0.1質量份且低於5質量份，更佳為0.2至4質量份，又更佳為0.3至3.0質量份。若為0.1質量份以上，則反應性良好；若為5質量份以下，則耐濕可靠性良好，更使增黏倍率安定。
本發明之樹脂組成物於不損及本發明之目的的範圍內，可視需要進一步摻配碳黑等顏料、染料、消泡劑、抗氧化劑、應力緩和劑、其他添加劑等。
本發明之樹脂組成物，例如可藉由同時或各別地將(A)成分至(C)成分及其他添加劑等視需要一邊加熱處理，一邊攪拌、熔融、混合、分而獲得。該等混合、攪拌、分散等裝置並無特別限定，可使用具備攪拌、加熱裝置之磨碎機、3輥磨機、球磨機、行星式混合機、珠磨機等。此外，亦可適當組合該等裝置使用。
本發明之樹脂組成物若在溫度25℃時之黏度為50至 2000mPa．s，則從注入性的觀點而言較佳。此處，黏度係以東機產業公司製E型黏度計(型號：TVE-22H)測定。
本發明之樹脂組成物係以分注器、印刷等而形成、塗佈於基板上所求位置。此處，樹脂組成物係形成於可撓性配線基板等基板與半導體元件之間，並其至少一部分接觸在基板的配線上。
本發明之樹脂組成物的硬化較佳為於80至300℃進行，此外若於200秒以內使之硬化，則從用作半導體密封劑時之提升生產性的觀點而言較佳。
此外，半導體元件、基板可使用所求者，但較佳為連接倒裝晶片之半導體元件與COF封裝體用基板之組合。
如上所述，本發明之樹脂組成物非常適合作為半導體密封劑，使用該半導體密封劑而密封之具有倒裝晶片型半導體元件之半導體裝置其耐遷移性及耐導線腐蝕性優異，且具有高可靠性。
實施例
本發明藉由實施例進行說明，但本發明並無限定於此。另外，以下實施例中之份、%若無特別說明則表示質量份、質量%。
〔實施例1至20、比較例1、2〕
利用表1、表2所示之配方製作樹脂組成物。製作之樹脂組成物皆為液狀。(C)成分係使用和光純藥工業製α-生育酚或β-生育酚、α-生育三烯酚。此外，實施例1至20、比較例1、2中，相對於(A)成分之環氧當量1，(B) 成分之酸酐當量、胺當量或酚當量皆為0.8。
〔黏度的評價〕
將剛製作後的樹脂組成物的黏度(初期黏度，單位：mPa．s)利用東機產業公司製E型黏度計(型號：TVE-22H)進行測定。初期黏度的測定結果示於表3、表4(表中記載為黏度)。此外，測定樹脂組成物經過24小時或48小時、25℃、相對濕度50%之條件保存後的黏度，將(24或48小時後的黏度)/(初期黏度)作為黏度上升率(單位：%)。結果示於表3、表4。
〔吸水率的評價〕
將所製作之樹脂組成物經過150℃、60分鐘之條件硬化之試料的初期重量作為W0(g)，且將於PCT試驗槽(121℃±2℃/濕度100%/2atm之槽)中放置20小時後，冷卻至室溫所得之試驗片的重量作為W1(g)，再利用下述式求出吸水率(單位：%)。
吸水率=(W1-W0)/W0×100(%)
吸水率的評價結果示於表3、表4。
〔彎曲彈性率的評價〕
將製作之樹脂組成物挾設於塗佈有離型劑之玻璃板與玻璃板之間，以150℃、60分鐘的條件使其硬化成350μm的片狀，並使用萬能試驗機(島津製作所股份有限公司製AG-I)求出室溫的彎曲彈性率。另外，以n=3進行測定並取平均值。此外，試驗片的膜厚及寬度係測定5點並以平均值作為計算值。彎曲彈性率較佳為1.0至10.0GPa、更佳 為2.0至8.0GPa。彎曲彈性率的評價結果示於表3、表4。
〔萃取Cl離子量的評價〕
所製作之樹脂組成物以150℃、60分鐘的條件使其硬化，然後將所得之試料粉碎成大約5mm之方形。於硬化塗膜2.5g上添加離子交換水25cm3，於PCT試驗槽(121℃±2℃/濕度100%/2atm之槽)中放置20小時後，再冷卻至室溫，所得之萃取液作為試驗液。將上述步驟所得之萃取液的Cl離子濃度以離子色層分析進行測定。萃取Cl離子量的評價結果示於表3、表4。
〔注入性的評價〕
第2圖表示用以說明樹脂組成物的注入性之評價方法的示意圖。首先，如第2圖(A)所示，基板20上設置20μm的間隙40，並製作出固定有取代半導體元件之玻璃板30的試驗片。其中，基板20係使用玻璃基板來取代可撓性基板。接著，將該試驗片置於設定於110℃之加熱板上，並如第2圖(B)所示，於玻璃板30的一端側塗佈所製作之樹脂組成物10，然後如第2圖(C)所示，測定間隙40被樹脂組成物11填滿的時間，將90秒以下填滿的情形視為「良」。注入性的評價結果示於表3、表4。
〔耐遷移性的評價〕
為了評價樹脂組成物的耐離子遷移性，實施高溫高濕偏壓試驗(THB試驗)。試驗方法係如以下所述。於具有鍍錫(0.2±0.05μm)之銅配線(圖案寬10μm，線間寬15μm，圖案間距25μm)之聚醯亞胺條帶之基材上，塗佈所製作之 樹脂組成物厚度20μm，以150℃處理30分鐘，使密封劑硬化而製作出試驗片。該試驗片使用離子遷移評價系統(ESPEC公司製)，於110℃/濕度85%的條件下，測定施加DC60V之電壓時電阻值的變化，以電阻值低於1.00×107Ω的時間點作為閾值，藉此評價銅配線的遷移(單位：小時)。電阻值未低於閾值者，係以超過1000小時的時間點結束試驗。耐遷移性的評價結果示於表3、表4。第3圖、第4圖表示耐遷移性評價後的照片。照片上雖未附比例尺，但如上所述其為圖案寬10μm、線間寬15μm的銅配線。第3圖為實施例4的照片，第4圖為比較例2的照片。
〔耐導線腐蝕性的評價〕
將經過上述耐遷移性的評價的試驗片使用光學顯微鏡Olympus製(型號：STM6)，以50倍的物鏡進行觀察。將配線的腐蝕未達配線寬度的1/3者視為「○」，達1/3以上者視為「×」。
由表3、表4可知，實施例1至20所有皆黏度上升率低、注入性良好、吸水率低、耐遷移性及耐導線腐蝕性優異，且彎曲彈性率為所求值。此外，促進遷移之氯含量亦為離子色層分析的檢測限界以下。相對於此，不含(C)成分之比較例1，其耐導線腐蝕性不佳。含有苯并***來取代(C)成分之比較例2，其黏度上升率高、耐導線腐蝕性亦不佳。實施例4之第3圖與比較例2之第4圖相比，第4圖中導線有進行腐蝕。
如上所述，本發明之樹脂組成物係抑制樹脂組成物於保存中的硬化反應，具體而言係抑制當樹脂組成物以液狀使用時於保存時的黏性增加，且可防止硬化後樹脂組成物中的遷移，特別是適用於倒裝晶片型半導體元件。
本案第1、2圖為實施例敍述的參考圖；第3、4圖為實驗照片，皆非本案的代表圖。故本案無指定代表圖。

Claims (7)

  1. 一種液狀半導體密封劑，其特徵在於含有：(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、以及(C)成分；該(C)成分係選自通式(1)所示之化合物、及通式(2)所示之化合物所構成之群中之至少1種； (式中，R1、R2、R3及R4為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基，m表示1至5之整數)； (式中，R5、R6、R7及R8為各自獨立，表示氫或碳數1至3之烷基；n表示1至5之整數)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液狀半導體密封劑，其中(C)成分為選自5,7,8-三甲基母育酚、5,8-二甲基母育酚、7,8-二甲基母育酚、8-甲基母育酚、5,7,8-三甲基生育三烯酚、5,8-二甲基生育三烯酚、7,8-二甲基生育三 烯酚、及8-甲基生育三烯酚所構成之群中之至少1種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液狀半導體密封劑，其中進一步含有(D)偶合劑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液狀半導體密封劑，其中進一步含有(E)填料。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之液狀半導體密封劑，其中進一步含有(F)橡膠成分。
  6. 一種申請專利範圍第1至5項中任一項所述之液狀半導體密封劑之硬化物，其中，相對於液狀半導體密封劑100質量份，(C)成分為0.01至10質量份。
  7. 一種半導體裝置，其具有使用申請專利範圍第1項所述之液狀半導體密封劑而密封之倒裝晶片型半導體元件。
TW101139198A 2011-11-03 2012-10-24 液狀半導體密封劑、其硬化物及半導體裝置 TWI543999B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011241766A JP5788765B2 (ja) 2011-11-03 2011-11-03 樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201323474A TW201323474A (zh) 2013-06-16
TWI543999B true TWI543999B (zh) 2016-08-01

Family

ID=48191791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101139198A TWI543999B (zh) 2011-11-03 2012-10-24 液狀半導體密封劑、其硬化物及半導體裝置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5788765B2 (zh)
KR (1) KR101927567B1 (zh)
CN (1) CN103814056B (zh)
TW (1) TWI543999B (zh)
WO (1) WO2013065433A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6103641B2 (ja) * 2013-07-25 2017-03-29 エステー産業株式会社 インクカートリッジ及びチップ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2756149B2 (ja) * 1989-07-12 1998-05-25 三井化学株式会社 食品包装用ポリオレフィン組成物
JP2000226542A (ja) 1999-02-08 2000-08-15 Dainippon Ink & Chem Inc 缶被覆用水性樹脂組成物
JP4691761B2 (ja) * 2000-08-09 2011-06-01 旭硝子株式会社 耐候性に優れた硬化性組成物
NZ526811A (en) * 2000-12-21 2004-11-26 Aarhus United As A process for preparing vegetable oil fractions rich in non-tocolic, high-melting, unsaponifiable matter
JP2002240848A (ja) * 2001-02-13 2002-08-28 Ci Sanplus Kk 食品包装用ラップフィルム
JP4463030B2 (ja) * 2004-07-13 2010-05-12 日東電工株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
WO2011092278A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Hempel A/S Epoxy-based primer compositions

Also Published As

Publication number Publication date
KR101927567B1 (ko) 2018-12-10
CN103814056A (zh) 2014-05-21
WO2013065433A1 (ja) 2013-05-10
CN103814056B (zh) 2019-03-15
JP2013095883A (ja) 2013-05-20
JP5788765B2 (ja) 2015-10-07
TW201323474A (zh) 2013-06-16
KR20140099440A (ko) 2014-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6656792B2 (ja) 電子部品用液状樹脂組成物及び電子部品装置
JP6789495B2 (ja) アンダーフィル用樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
TW201607985A (zh) 電子構件用液狀樹脂組成物及其製造方法以及電子構件裝置
JP6816426B2 (ja) アンダーフィル材及びそれを用いた電子部品装置
TWI512035B (zh) 液狀環氧樹脂組成物
WO2018198992A1 (ja) 液状封止樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
TWI543999B (zh) 液狀半導體密封劑、其硬化物及半導體裝置
JP2005105243A (ja) フリップチップ実装用サイドフィル材及び半導体装置
JP2005036069A (ja) フリップチップ実装用サイドフィル材及び半導体装置
JPWO2019146617A1 (ja) 封止用樹脂組成物
JP5886051B2 (ja) 樹脂組成物
JP7454906B2 (ja) アンダーフィル材、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP6388228B2 (ja) 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物とそれを用いた半導体装置
JP6071612B2 (ja) 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法
JP2021050357A (ja) アンダーフィル材及びそれを用いた電子部品装置
TWI512033B (zh) 液狀樹脂組成物
TWI664230B (zh) 液狀環氧樹脂組成物
JP2013118276A (ja) 半導体装置
JP7455017B2 (ja) アンダーフィル材、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
KR20230044982A (ko) 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물
JP2021014588A (ja) アンダーフィル用樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法