用于密封半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其密封的半导体器件的制作方法

文档序号:16996547发布日期:2019-03-02 01:25阅读:159来源:国知局
用于密封半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其密封的半导体器件的制作方法
本发明涉及用于封装半导体器件的环氧树脂组合物和使用该环氧树脂组合物封装的半导体器件。更具体地,本发明涉及一种用于封装半导体器件的环氧树脂组合物,其允许降低用于封装半导体器件的组合物中的凝胶含量,从而提高半导体封装的可靠性,而不会劣化成形性和其它性能,还涉及使用其封装的半导体器件。
背景技术
:近来,随着电子器件市场转向以智能手机和平板电脑为代表的移动设备,电子器件的技术发展已经集中在更小、更轻和更高性能的移动设备上。因此,开发更薄和高度集成的半导体器件,以便实现高性能、多功能、更纤薄的移动设备。为了实现半导体器件的可靠性的改善以及纤薄和高集成度的趋势,已经进行了各种尝试,通过将纳米颗粒添加到用于封装半导体器件的封装材料中从而在苛刻条件下实现良好的机械性能。然而,目前使用纳米颗粒开发的封装材料由于低成形性而不适合大规模生产,尽管其机械性能良好。为了解决这一问题,本领域提出了各种方法,例如使用表面活性剂、使用偶联剂对纳米颗粒进行表面处理等。然而,使用大量化合物如表面活性剂或偶联剂会导致封装材料的性能劣化。因此,需要开发一种用于封装半导体器件的树脂组合物,该树脂组合物可以在高温/高湿度条件下获得良好的可靠性,同时使其成形性和其固有性能的劣化最小化。在日本专利注册号4618056中公开了本发明的
背景技术
。技术实现要素:技术问题本发明的一个目的是提供一种用于封装半导体器件的树脂组合物,该树脂组合物可以在高温/高湿度条件下获得良好的可靠性,同时使其固有性能的劣化最小化。本发明的另一个目的是提供一种使用该用于封装半导体器件的树脂组合物封装的半导体器件。本发明的另一个目的是提供一种制备用于封装半导体器件的树脂组合物的方法。技术方案本发明的一个方面提供了一种用于封装半导体器件的环氧树脂组合物,其包括:环氧树脂;固化剂;无机填料;和至少一种选自固化促进剂、偶联剂(couplingagent)、脱模剂(releaseagent)和着色剂的添加剂,其凝胶含量为约1ppm或更低。包含在环氧树脂组合物中的凝胶颗粒可具有约1mm或更小的最大尺寸。环氧树脂组合物可包含:按重量计约0.1%(wt%)至约15wt%的环氧树脂;约0.1wt%至约13wt%的固化剂;和约70wt%至约95wt%的无机填料。环氧树脂组合物可具有约30%或更低的空隙产生率(孔隙产生率、孔隙生成率,voidgenerationrate),并且在环氧树脂组合物中产生的空隙可具有约50μm或更小的最大尺寸,如在模塑温度(模制温度)为175℃,固化时间为120秒,传递时间(transfertime)为14秒,传递速度(transferspeed)为1.2mm/sec,夹具压力为40吨(ton),且传递压力(transferpressure)为1吨的条件下模塑后测量的。本发明的另一方面提供了一种使用用于封装半导体器件的环氧树脂组合物封装的半导体器件。本发明的另一方面提供一种制备用于封装半导体器件的环氧树脂组合物的方法,其包括:对通过混合环氧树脂、固化剂和无机填料制备的预混物进行一级分解(初级分解、一次分解、一级碎裂,primarydisintegration);通过将一级分解的预混物与选自固化促进剂、偶联剂、脱模剂和着色剂中的至少一种混合而形成树脂混合物;进行树脂混合物的二级分解(二次分解、二级碎裂,secondarydisintegration);和熔融捏合二级分解的树脂混合物。一级分解和二级分解可以使用喷射磨机(jet-mill)、石磨机(stone-mill)、胶体磨机(colloid-mill)或锤磨机(hammer-mill)进行,并且该方法可以进一步包括冷却和粉碎熔融捏合的树脂混合物。有益效果根据本发明的用于封装半导体器件的环氧树脂组合物是通过双重分解方法制备,并且环氧树脂组合物中的细凝胶含量被调节至约1ppm或更低,从而防止了在模制封装材料时由于凝胶而损坏半导体器件的组件(如导线),同时抑制诸如空隙的缺陷产生,由此提高了在高温/高湿度条件下半导体封装的可靠性。此外,根据本发明的用于封装半导体器件的环氧树脂组合物具有非常少量的分布在其中的细凝胶,从而有效防止了由于颗粒聚集所致的成形性(成型性,formability)劣化。附图说明图1是实施例1的环氧树脂组合物的扫描电子显微镜(sem)图像。图2是实施例2的环氧树脂组合物的sem图像。图3是实施例3的环氧树脂组合物的sem图像。图4是实施例4的环氧树脂组合物的sem图像。图5是比较例1的环氧树脂组合物的sem图像。图6是比较例2的环氧树脂组合物的sem图像。具体实施方式最佳方式在下文,将详细描述本发明的实施方案。将省略对可能不必要地模糊本发明主题的已知功能和结构的详细描述。如本文所用,术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含(including)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组群的存在,但并不排除其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组群的存在或添加。此外,单数形式“一个(a)”,“一种(an)”和“该(所述,the)”旨在还包括复数形式,除非上下文另有明确指示。除非另有说明,否则在分析组分时应考虑误差边缘(容许误差,marginoferror)。此外,如本文所用,为了表示某些值的范围,“x至y”表示“大于或等于x且小于或等于y”。由于深入研究开发用于封装半导体器件的环氧树脂组合物,其可以在苛刻条件下确保良好的可靠性,本发明人基于以下发现开发了本发明,即:当通过双重分解法制备的环氧树脂组合物中的凝胶含量调节为在特定范围内时,可以实现上述和其他目的。具体地,根据本发明的用于封装半导体器件的环氧树脂组合物包括环氧树脂、固化剂、无机填料和添加剂,并且具有约1ppm或更低的凝胶含量,优选为约0.9ppm或更低,更优选为约0.8ppm或更低,例如0.8ppm、0.7ppm、0.6ppm、0.5ppm、0.4ppm、0.3ppm、0.2ppm或0.1ppm。此外,根据本发明的环氧树脂组合物中包含的凝胶颗粒可具有约1mm或更小的最大尺寸,优选为约0.8mm或更小,更优选为约0.6mm或更小,例如0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm。在本文,凝胶含量是基于在30℃下将200g的环氧树脂组合物置于200ml的丙酮中,然后在100至200rpm下搅拌10分钟以溶解其中的环氧树脂组合物之后,通过150目过滤器在常压下过滤获得的凝胶颗粒的重量计算的。此外,通过高倍显微镜确认经过滤的凝胶颗粒中的最大颗粒,测量凝胶颗粒的最大尺寸。根据本发明人的研究,当环氧树脂组合物中的凝胶含量满足上述范围时,可以降低封装材料模塑后的空隙产生率和空隙的大小(尺寸),并且即使在苛刻条件下也可以有效地抑制水分渗透,例如高温/高湿度条件,从而确保良好的可靠性。此外,当凝胶颗粒的最大尺寸为1mm或更小时,环氧树脂组合物可以更有效地抑制诸如空隙的缺陷的产生。更具体地,根据本发明的环氧树脂组合物可具有约30%或更低的空隙产生率,优选为约20%或更低,例如20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%或1%,如在模塑温度为175℃,固化时间为120秒,传递时间为14秒,传递速度为1.2mm/sec,夹具压力为40吨且传递压力为1吨的条件下模塑后测量的,并且在环氧树脂组合物中产生的空隙可具有约50μm或更小的最大尺寸,优选为约30μm或更小,例如,1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm或30μm。在本文,空隙产生率是当形成24个单元时,通过将在其中具有空隙的单元的数量除以24并将该除得的数(得数,dividednumber)乘以100而获得的值。根据本发明的用于封装半导体器件的环氧树脂组合物包括:环氧树脂、固化剂、无机填料和选自固化促进剂、偶联剂、脱模剂和着色剂中的至少一种。在下文,将详细描述根据本发明的环氧树脂组合物的各个组分。环氧树脂环氧树脂可包括通常用于封装半导体器件的任何合适的环氧树脂,但不限于特定的树脂。具体地,环氧树脂可以是每分子具有至少两个环氧基的环氧化合物。环氧树脂的实例可包括通过苯酚或烷基酚和羟基苯甲醛、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、多官能环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚a/双酚f/双酚ad的酚醛清漆型环氧树脂、双酚a/双酚f/双酚ad的缩水甘油醚、双羟基联苯环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂等的缩合物的环氧化获得的环氧树脂。更具体地,环氧树脂可包括甲酚酚醛清漆型环氧树脂、多官能环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂和联苯型环氧树脂中的至少一种。例如,多官能环氧树脂可以是由式1表示的环氧树脂。[式1]其中r1、r2、r3、r4和r5各自独立地为氢原子或c1至c4烷基,r6和r7各自独立地为氢原子、甲基或乙基,且a为0至6的整数。具体地,r1、r2、r3、r4和r5可各自独立地为氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基或己基,且r6和r7可以是氢,但不限于此。由式1表示的多官能环氧树脂可以减少包装变形并且在快速固化性、潜伏性(latency)和储存稳定性方面具有良好的性能,同时表现出良好的后固化强度(固化后强度,post-curingstrength)和后固化粘附性(固化后粘附性)。更具体地,多官能环氧树脂可以是三酚烷烃型环氧树脂,例如三酚甲烷型环氧树脂、三酚丙烷型环氧树脂等。苯酚芳烷基型环氧树脂环氧树脂可以是,例如,具有包含联苯衍生物的酚醛清漆结构的苯酚芳烷基型环氧树脂,如式2所示。[式2]其中b的平均值为1至7。有利地,由式2表示的苯酚芳烷基型环氧树脂在苯酚骨架中具有联苯基单元,因此表现出良好的吸湿性、韧性、抗氧化性和抗裂性。此外,苯酚芳烷基型环氧树脂具有低交联密度,因此在高温下燃烧时形成碳层(炭),从而确保一定程度的阻燃性。联苯型环氧树脂可以是例如,由式3表示的联苯型环氧树脂。[式3]其中r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14和r15各自独立地为c1至c4烷基,且c的平均范围为0至7。有利地,由式3表示的联苯型环氧树脂可提高树脂组合物的流动性和可靠性。这些环氧树脂可以单独使用或以其组合使用。此外,环氧树脂可以加合物的形式使用,例如熔融母料,其通过上述环氧树脂与其它组分如固化剂、固化促进剂、脱模剂、偶联剂和应力释放剂(stressreliefagent)的预反应获得。此外,为了提高防潮可靠性,环氧树脂优选为含有少量氯离子、钠离子和其它离子杂质的环氧树脂。环氧树脂可以约0.1wt%至约15wt%,具体地为约3wt%至约15wt%,更具体地为约3wt%至约12wt%,例如3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%或12wt%的量存在于环氧树脂组合物中。在该范围内,环氧树脂组合物在后固化粘附性和后固化强度方面可以表现出良好的性能。固化剂固化剂可包括通常用于封装半导体器件的任何合适的固化剂,优选为具有至少两个官能团的固化剂。具体地,固化剂可包括酚类化合物,例如苯酚芳烷基型酚醛树脂、苯酚酚醛清漆型酚醛树脂、xylok型酚醛树脂,甲酚酚醛清漆型酚醛树脂、萘酚型酚醛树脂、萜烯型酚醛树脂、多官能酚醛树脂、二环戊二烯酚醛树脂、由双酚a和甲阶酚醛树脂、三(羟基苯基)甲烷和二羟基联苯、诸如马来酸酐和邻苯二甲酸酐的酸酐,以及诸如间苯二胺、二氨基二苯基甲烷和二氨基二苯砜的芳香胺制备的酚醛清漆型酚醛树脂,但不限于此。例如,固化剂可包括苯酚酚醛清漆型酚醛树脂、xylok型酚醛树脂、苯酚芳烷基型酚醛树脂和多官能酚醛树脂中的至少一种。苯酚酚醛清漆型酚醛树脂可以是,例如,由式4表示的苯酚酚醛清漆型酚醛树脂。[式4]其中d的范围为1至7。由式4表示的苯酚酚醛清漆型酚醛树脂具有以短间隔隔开的交联点,因此在与环氧树脂反应时表现出高交联密度。结果,其固化产物可表现出提高的玻璃化转变温度并因此降低线性膨胀系数,从而抑制半导体器件封装的翘曲。苯酚芳烷基型酚醛树脂可以是,例如,含有联苯衍生物的酚醛清漆结构的苯酚芳烷基型酚醛树脂,如式5所示。[式5]其中e的平均值为1至7。由式5表示的苯酚芳烷基型酚醛树脂与环氧树脂反应以形成在周围环境中阻挡热和氧气的碳层(炭),从而提供阻燃性。xylok型酚醛树脂可以是例如,由式6表示的xylok型酚醛树脂。[式6]其中f的平均值为0至7。由式6表示的xylok型酚醛树脂可有利地提高树脂组合物的流动性和可靠性。多官能酚醛树脂可以是,例如,含有由式7表示的重复单元的多官能酚醛树脂。[式7]其中g的平均值为1至7。含有由式7表示的重复单元的多官能酚醛树脂可有利地增强环氧树脂组合物在高温下的弯曲性能(挠曲性能)。这些固化剂可以单独使用或以其组合使用。此外,固化剂可以加合物的形式使用,例如通过使上述固化剂与其它组分如环氧树脂、固化促进剂、脱模剂、偶联剂和应力释放剂预反应获得的熔融母料。固化剂可以约0.1wt%至约13wt%,具体地为约0.1wt%至约10wt%,更具体地为约0.1wt%至约8wt%的量存在于环氧树脂组合物中。在该范围内,环氧树脂组合物在固化程度和后固化强度方面可表现出良好的性能。可以根据半导体器件封装所需的机械性能和防潮可靠性来调节环氧树脂与固化剂的混合比。例如,环氧树脂与固化剂的化学当量比可为约0.95至约3,具体地为约1至约2,更具体地为1至约1.75,例如1、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、1.65、1.7或1.75。在该范围内,环氧树脂组合物可以表现出良好的后固化强度(固化后强度)。无机填料无机填料用于改善环氧树脂组合物的机械性能,同时确保其低应力。无机填料可包括通常用于半导体密封剂(semiconductorencapsulant)中的任何合适的无机填料,但不限于此。例如,无机填料可包括熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、氧化镁、粘土、滑石、硅酸钙、氧化钛、氧化锑和玻璃纤维。这些可以单独使用或以其组合使用。优选地,具有低线性膨胀系数的熔融二氧化硅用于降低应力。熔融二氧化硅是指具有约2.3或更低的真比重的无定形二氧化硅,并且可以通过熔化结晶二氧化硅来制备,或者可以包括由各种材料制备的无定形二氧化硅。尽管熔融二氧化硅的形状和粒径没有特别限制,但理想的是约50wt%至约99wt%的平均粒径为约5μm至约30μm的球形熔融二氧化硅和约1wt%至约50wt%的平均粒径为约0.001μm至约1μm的球形熔融二氧化硅的混合物以基于无机填料的总量为约40wt%至约100wt%的量存在。此外,根据树脂组合物的期望用途,熔融二氧化硅的最大粒径可以调节至约45μm、约55μm和约75μm中的任何一个。尽管球形熔融二氧化硅可在其表面上包含导电碳作为外来物质,但重要的是选择其中具有较少极性外来物质的材料。无机填料的量根据期望的性质而变化,例如可模塑性、低应力和高温强度。在一个实施方案中,无机填料可以约70wt%至约95wt%,例如约80wt%至约90wt%或约83wt%至约97wt%,例如,83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、90wt%、91wt%、92wt%、93wt%、94wt%、95wt%、96wt%或97wt%的量存在于环氧树脂组合物中。在该无机填料范围内,环氧树脂组合物可以确保阻燃性、流动性和可靠性。添加剂:根据本发明的环氧树脂组合物还可包含选自由固化促进剂、偶联剂、脱模剂和着色剂中的至少一种。固化促进剂固化促进剂用于促进环氧树脂和固化剂之间的反应。固化促进剂的实例可包括叔胺、有机金属化合物、有机磷化合物、咪唑化合物、硼化合物等。叔胺的实例可包括苄基二甲基胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、二乙基氨基乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚、2-2-(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二氨基甲基)苯酚和三-2-乙基己酸盐。有机金属化合物的实例可包括乙酰丙酮铬、乙酰丙酮锌和乙酰丙酮镍。有机磷化合物的实例可包括三(4-甲氧基)膦、四丁基溴化鏻、四苯基溴化鏻、苯基膦、二苯基膦、三苯基膦、三苯基膦三苯基硼烷和三苯基膦-1,4-苯醌加合物。咪唑化合物的实例可包括2-苯基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-氨基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和2-十七烷基咪唑,但不限于此。硼化合物的实例可包括四苯基鏻-四苯基硼酸盐、三苯基膦四苯基硼酸盐、四苯基硼盐,三氟硼烷-正己胺、三氟硼烷单乙胺、四氟硼烷三乙胺和四氟硼烷胺。此外,可以使用1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(dbn)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)和苯酚酚醛清漆树脂盐,但不限于此。更具体地,这些有机磷化合物、硼化合物、胺化合物或咪唑化合物可以单独使用或以其组合使用,作为固化促进剂。固化促进剂可以通过使这些化合物与环氧树脂或固化剂预反应获得的加合物的形式使用。基于环氧树脂组合物的总重量,固化促进剂可以约0.01wt%至约2wt%,具体地为约0.02wt%至约1.5wt%,更具体地为约0.05wt%至约1wt%,例如0.05wt%、0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1.0wt%的量存在。在该范围内,固化促进剂可以促进环氧树脂组合物的固化,同时确保良好的固化程度。偶联剂偶联剂用于改善环氧树脂和无机填料之间的界面强度,并且可包括例如硅烷偶联剂。硅烷偶联剂可以选自本领域中使用的任何硅烷偶联剂,只要硅烷偶联剂可以在环氧树脂和无机填料之间反应以改善其之间的界面强度。硅烷偶联剂的实例包括环氧硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷和巯基硅烷。这些偶联剂可以单独使用或以其组合使用。基于环氧树脂组合物的总量,偶联剂可以约0.01wt%至约5wt%,具体地为约0.05wt%至约3wt%,更具体地为约0.1wt%至约2wt%,例如0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1.0wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%或2.0wt%的量存在。在该范围内,偶联剂提高了由环氧树脂组合物形成的固化产物的强度。脱模剂脱模剂可包括选自石蜡、酯蜡、高级脂肪酸、高级脂肪酸金属盐、天然脂肪酸和天然脂肪酸金属盐中的至少一种。脱模剂可以约0.1wt%至约1wt%,例如,0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1.0wt%的量存在于环氧树脂组合物中。着色剂提供着色剂用于激光标记半导体器件的封装材料,并且可以选自相关领域中使用的典型着色剂。例如,着色剂可包括炭黑、钛黑、氮化钛、碱式磷酸铜(dicopperhydroxidephosphate)、铁氧化物(ironoxide)和云母中的至少一种。基于环氧树脂组合物的总量,着色剂可以约0.01wt%至约5wt%,优选为约0.05wt%至约3wt%,更优选为约0.1wt%至约2wt%,例如0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1.0wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%或2.0wt%的量存在。此外,环氧树脂组合物还可包含应力释放剂,例如改性硅油、有机硅粉(siliconepowder)和硅树脂(siliconeresin);抗氧化剂,如四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等,以便根据需要对本发明的目的不产生不利影响。制备环氧树脂组合物的方法接下来,将描述制备根据本发明的环氧树脂组合物的方法。制备根据本发明的环氧树脂组合物的方法包括:进行通过混合环氧树脂、固化剂和无机填料制备的预混物的一级分解;通过将一级分解的预混物与选自固化促进剂、偶联剂、脱模剂和着色剂中的至少一种混合形成树脂混合物;进行树脂混合物的二级分解;和熔融捏合二级分解的树脂混合物。首先,通过混合环氧树脂、固化剂和无机填料制备预混物,然后将其分解(一级分解)。此处,混合环氧树脂、固化剂和无机填料的方法可以使用例如亨舍尔混合机或混合机通过本领域技术人员熟知的典型混合方法进行,但不限于此。一级分解可以通过本领域通常使用的各种研磨方法,使用喷射磨机、石磨机、胶体磨机或锤磨机,优选为喷射磨机进行。有利地,喷射磨机可以促进连续过程的应用,并且其它研磨方法可以使分解过程中的重量损失最小化。喷射磨机中的一级分解可以在约0.3mpa至约1.0mpa的条件下进行。在一级分解完成后,将至少一种选自固化促进剂、偶联剂、脱模剂和着色剂的添加剂加入到一级分解的混合物中以形成树脂混合物。此处,将一级分解的混合物与添加剂混合的方法可以使用例如亨舍尔混合机或混合机通过本领域技术人员熟知的典型混合方法进行,但不限于此。此后,将树脂混合物分解(二级分解)。与一级分解一样,二级分解可以通过本领域通常使用的各种研磨方法,使用喷射磨机、石磨机、胶体磨机或锤磨机,优选为喷射磨机进行。有利地,喷射磨机可以促进连续过程的应用,并且其它研磨方法可以使分解过程中的重量损失最小化。喷射磨机中的一级分解可以在约0.3mpa至约1.0mpa的条件下进行。之后,将二级分解的树脂混合物熔融捏合。此处,熔融捏合可以使用辊磨机或捏合机进行,但不限于此。在熔融捏合之后,该方法可以进一步包括冷却和粉碎熔融捏合的树脂混合物。通过如在根据本发明的制备方法中的两种分解方法,可以制备凝胶含量为约1ppm或更低的环氧树脂组合物。作为用环氧树脂组合物封装半导体器件的方法,可以使用低压传递模塑。可替换地,注塑或浇铸也可用于模塑环氧树脂组合物。发明方式接下来,将参照一些实施例更详细地描述本发明。应当理解,仅为了说明目的提供这些实施例,而不以任何方式解释为限制本发明。为清楚起见,将省略对本领域技术人员显而易见的细节的描述。实施例实施例和比较例中使用的组分的细节如下。(a)环氧树脂(a1)苯酚芳烷基型环氧树脂:使用nc-3000(nipponkayakuco.,ltd.)(a2)联苯型环氧树脂:使用yx-4000(japanepoxyresinco.,ltd.)。(b)固化剂(b1)使用xyloc型酚醛树脂(kph-f3065,kolonindustriesinc.)。(b2)使用苯酚芳烷基型酚醛树脂(meh-7851,meiwaco.,ltd.)。(c)固化促进剂(c1)使用tpp-k(三苯基膦,hokkochemicalco.,ltd.)。(c2)使用1,4-苯醌(aldrichgmbh)。(d)无机填料:使用平均粒径为20μm的球形熔融二氧化硅和平均粒径为0.5μm的球形熔融二氧化硅(重量比为9:1)的混合物。(e)偶联剂(e1)使用巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(kbm-803,shin-etsuchemicalco.,ltd.)。(e2)使用甲基三甲氧基硅烷偶联剂(sz-6070,dow-corningco.,ltd.)。(e3)使用n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(kbm-573,shin-etsuchemicalco.,ltd.)。(f)着色剂:使用炭黑(ma-600b,mitsubishichemicalco.,ltd.)。实施例1至4将环氧树脂(a)、固化剂(b)和无机填料(d)如表1中所列进行称重,并使用亨舍尔混合机(ksm-22,keumsungmachineryco.ltd.)在25℃至30℃下均匀混合30分钟以制备预混物,然后使用喷射磨机一级分解预混物。然后,将固化促进剂(c)、偶联剂(e)和着色剂(f)以表1中列出的量加入到一级分解的预混物中,然后在25℃至30℃下使用亨舍尔混合机(ksm-22,keumsungmachineryco.ltd.)与其均匀混合30分钟以制备树脂组合物,然后使用喷射磨机二级分解树脂组合物。然后,将二级分解的树脂组合物在捏合机中在110℃(最大值)下熔融捏合30分钟,然后冷却至10℃至15℃并粉碎,从而制备用于封装半导体器件的环氧树脂组合物。比较例1和2将环氧树脂(a)、固化剂(b)、固化促进剂(c)、无机填料(d)、偶联剂(e)和着色剂(f)如表1中列出的称重,并在25℃至30℃下使用亨舍尔混合机(ksm-22,keumsungmachineryco.,ltd.)均匀混合30分钟,并使用连续捏合机在110℃(最大值)下熔融捏合30分钟,然后冷却至10℃至15℃并粉碎,从而制备用于封装半导体器件的环氧树脂组合物。表1实施例1实施例2实施例3实施例4比较例1比较例2(a)(a1)7.06.54.03.08.06.5(a)(a2)2.62.11.71.43.02.1(b)(b1)1.51.00.70.41.81.5(b)(b2)2.41.91.10.72.72.4(c)(c1)0.20.10.20.10.20.1(c)(c2)-0.1-0.1-0.1(d)858791938386(e)(e1)0.20.20.20.20.20.2(e)(e2)0.30.30.30.30.30.3(e)(e3)0.30.30.30.30.30.3(f)0.50.50.50.50.50.5[单位:重量份]对实施例和比较例中制备的环氧树脂组合物评价以下性质。评价结果如图1至图6和表2所示。性能评价(1)分散的评价在使用扫描电子显微镜(sem)拍摄实施例和比较例的环氧树脂组合物之后,比较分散度。使用sem-3010(jeol,us),并将获得的图片在图1至图6中示出。(2)凝胶含量(%)和凝胶颗粒的最大粒度(mm)将实施例和比较例中制备的200g的各个环氧树脂组合物从每批次中取出5次,在30℃下在200ml的丙酮(纯度:99.9%)中以100至200rpm进行熔融捏合10分钟,并在常压下通过150目过滤器过滤。然后,测量过滤的凝胶颗粒的重量。凝胶含量定义为通过将测量的重量除以200g并将除得的重量乘以100而获得的值。此外,凝胶颗粒的最大粒度(mm)通过使用高倍率显微镜确认经过滤的凝胶颗粒中的最大凝胶颗粒的直径来测量。(3)空隙产生率(%)和空隙尺寸(μm)通过计数使用ngf(窄间隙填充)模具模塑环氧树脂组合物获得的模塑产品的单元(总数:24)中具有空隙的单元数来评估空隙产生率,并且通过使用高倍显微镜测量最大空隙的直径来评估空隙的尺寸。另一方面,环氧树脂组合物的模塑在模塑温度为175℃,固化时间为120秒,传递时间为14秒,传递速度为1.2mm/sec,夹具压力为40吨,且传递压力为1吨的条件下进行。(4)可靠性评估(数量,%)通过使用实施例和比较例中制备的环氧树脂组合物封装半导体器件制造的200个半导体封装在130℃和85%rh的条件下暴露168小时,然后在260℃下重复ir回流30秒三次。此后,测量遭受分层的半导体封装的数量。通过非破坏性c-sam(扫描声学显微术)和光学显微术评估分层的产生。表2从表2可以看出,与比较例1和2的环氧树脂组合物相比,实施例1至4的环氧树脂组合物具有更好的可靠性,更低的空隙产生率和更低的最大空隙尺寸。此外,从图1至图6中可以看出,实施例1至4的环氧树脂组合物相比于比较例1和2的环氧树脂组合物,允许更少的颗粒聚集。当前第1页12
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