压缩成型用液状树脂组合物及电子部件装置

文档序号:1509895 发布日期:2020-02-07 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 压缩成型用液状树脂组合物及电子部件装置 (Liquid resin composition for compression molding and electronic component device ) 是由 井上英俊 松崎隆行 高桥寿登 上村刚 吉井东之 于 2018-05-31 设计创作,主要内容包括:一种压缩成型用液状树脂组合物,其包含(A)脂肪族环氧化合物、(B)分子中具有芳香环的环氧化合物、(C)含氮杂环化合物和(D)无机填充剂。(A liquid resin composition for compression molding, which comprises (A) an aliphatic epoxy compound, (B) an epoxy compound having an aromatic ring in the molecule, (C) a nitrogen-containing heterocyclic compound, and (D) an inorganic filler.)

压缩成型用液状树脂组合物及电子部件装置

技术领域

本发明涉及压缩成型用液状树脂组合物及电子部件装置。

背景技术

近年来,为了谋求电子部件装置的低成本化、小型化、薄型化、轻质化、高性能化和高功能化,正在通过元件的布线的微细化、多层化、多引脚化和封装体的小型薄型化来推进高密度安装。与此相伴地,广泛使用与IC(Integrated Circuit,集成电路)等元件几乎为相同尺寸的电子部件装置,即CSP(Chip Size Package,芯片尺寸封装)。

其中,在晶圆阶段进行树脂密封的晶圆级芯片尺寸封装受到关注。该晶圆级芯片尺寸封装中,在晶圆阶段,通过使用了固态的环氧树脂组合物的压塑成形(压缩成型)或使用了液状的环氧树脂组合物的印刷成型将多个元件一并密封,进行单片化。因此,与将元件单片化后进行密封的方法相比,能够大幅提高生产率。但是,密封后的硅晶圆容易翘曲,该翘曲在此后的输送、磨削、检查和单片化的各工序中会成为问题,在某些器件的情况下,有时会引起元件特性产生变化的问题。

另一方面,一直以来,在电子部件装置的元件密封的领域中,树脂密封由于生产率、成本等而成为主流,广泛使用环氧树脂组合物。作为其理由,是因为环氧树脂在电特性、耐湿性、耐热性、机械特性、与嵌入物的粘接性等各特性方面取得了平衡。一般认为,硅晶圆的翘曲源于因该环氧树脂组合物的固化收缩、硅晶圆与环氧树脂组合物的热膨胀系数的不匹配等而产生的应力。硅晶圆的翘曲有使封装体的可靠性下降之虞。因此,对用于这类用途的环氧树脂组合物要求低应力化。为了使环氧树脂组合物低应力化,有效的是高填充无机填充剂而减小热膨胀系数,并且使用挠性化剂或挠性树脂等而减小弹性模量。

例如,专利文献1中记载了一种密封用液状环氧树脂组合物,其含有液状双酚型环氧树脂、硅橡胶微粒、硅酮改性环氧树脂、芳香族胺固化剂、无机填充剂和有机溶剂。

另外,专利文献2中记载了一种密封用液状环氧树脂组合物,其含有液状环氧树脂、芳香族胺固化剂、包含固态硅酮聚合物核和有机聚合物壳的核壳硅酮聚合物微粒、无机填充剂和有机溶剂。

如此,现有技术中,作为用于降低密后的硅晶圆的翘曲的压缩成型用液状树脂组合物,公开了至少包含液状环氧树脂、固化剂、橡胶微粒和无机填充剂的液状环氧树脂组合物。

另外,专利文献3中,公开了一种包含环氧树脂、酸酐固化剂和无机填料的液状塑模剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007-23272号公报

专利文献2:日本特开2008-150555号公报

专利文献3:日本特开2014-152314号公报

发明内容

发明要解决的课题

在使用硅橡胶微粒和硅酮改性环氧树脂的专利文献1、或使用核壳硅酮聚合物微粒的专利文献2的情况下,可以降低环氧树脂固化物的弹性模量,实现低应力化。但是有时会产生不能充分减小更薄的硅晶圆或者12英寸尺寸或更大型的硅晶圆的翘曲的问题。另外,在使用了酸酐固化剂的专利文献3的情况下,可以将组合物的粘度抑制得较低,通过大量填充无机填料而可以降低环氧树脂固化物的线膨胀系数。但是,环氧树脂固化物的弹性模量高,有时不能充分减小大型硅晶圆的翘曲。为了进一步降低成本和实现封装体的薄型化,硅晶圆将来有日益增大、厚度减薄的倾向,需要减小这些硅晶圆的翘曲。

我们认为:硅晶圆的翘曲问题是在SiC(碳化硅)晶圆、蓝宝石晶圆、GaAs(砷化镓)晶圆等化合物半导体晶圆之类的半导体晶圆中都可能发生的问题。

本发明的一方式是鉴于所述情况作出的,其目的在于,提供能够抑制半导体晶圆的翘曲的发生的压缩成型用液状树脂组合物、和使用其的电子部件装置。

用于解决课题的方案

本发明的一方式涉及以下内容。

<1>一种压缩成型用液状树脂组合物,其包含(A)脂肪族环氧化合物、(B)分子中具有芳香环的环氧化合物、(C)含氮杂环化合物和(D)无机填充剂。

<2>根据<1>所述的压缩成型用液状树脂组合物,其中,所述(A)脂肪族环氧化合物包含下述通式(I)所示的化合物。

[化1]

Figure BDA0002296066590000031

[式中,n为1~15的整数。]

<3>根据<1>或<2>所述的压缩成型用液状树脂组合物,其中,所述(A)脂肪族环氧化合物的数均分子量为200~10000。

<4>根据<1>~<3>中任一项所述的压缩成型用液状树脂组合物,其中,所述(B)分子中具有芳香环的环氧化合物包含N,N-二缩水甘油基邻甲苯胺和N,N-双(2,3-环氧丙基)-4-(2,3-环氧丙氧基)苯胺中的至少一者。

<5>根据<1>~<4>中任一项所述的压缩成型用液状树脂组合物,其包含(E)偶联剂。

<6>一种电子部件装置,其具备利用<1>~<5>中任一项所述的压缩成型用液状树脂组合物而密封的元件。

发明效果

根据本发明的一方式,可以提供能够抑制半导体晶圆的翘曲的发生的压缩成型用液状树脂组合物、和使用其的电子部件装置。

具体实施方式

以下对用于实施本发明的方式进行详细说明。但是,本发明不受以下实施方式限定。在以下的实施方式中,其构成要素(也包括要素步骤等)除了特别明示时以外均非必需。数值和其范围也同样,并非对本发明进行限制。

在本公开中,使用“~”示出的数值范围包含记载在“~”的前后的数值分别作为最小值和最大值。

在本公开中,在分阶段记载的数值范围中,记载在一个数值范围中的上限值或下限值可以替换成其它分阶段记载的数值范围的上限值或下限值。另外,在本公开中所记载的数值范围中,其数值范围的上限值或下限值可以替换成实施例所示的值。

在本公开中,各成分可以包含两种以上与其相符的物质。当组合物中存在两种以上与各成分相符的物质时,只要没有特别声明,则各成分的含有率或含量是指存在于组合物中的该两种以上物质的合计的含有率或含量。

在本公开中,可以包含两种以上与各成分相符的粒子。当组合物中存在两种以上与各成分相符的粒子时,只要没有特别声明,则各成分的粒径是指与存在于组合物中的该两种以上粒子的混合物相关的值。

在本公开中,“层”或“膜”这一术语不仅包括对存在该层或膜的区域进行观察时,形成在该区域整体的情况,还包含仅在该区域的一部分形成的情况。

<压缩成型用液状树脂组合物>

本公开的压缩成型用液状树脂组合物包含(A)脂肪族环氧化合物、(B)分子中具有芳香环的环氧化合物、(C)含氮杂环化合物及(D)无机填充剂。本公开的压缩成型用液状树脂组合物可以根据需要包含上述成分以外的其它成分。根据本公开的压缩成型用液状树脂组合物,能够抑制半导体晶圆的翘曲的发生。

以下对构成压缩成型用液状树脂组合物的各成分进行说明。

-(A)脂肪族环氧化合物-

压缩成型用液状树脂组合物包含(A)脂肪族环氧化合物。

在本公开中,(A)脂肪族环氧化合物是指:分子内具有至少1个环氧基、并且分子中不具有环氧基以外的环状结构的脂肪族化合物。通过使压缩成型用液状树脂组合物包含(A)脂肪族环氧化合物,从而有如下倾向:即使以将压缩成型用液状树脂组合物涂布于半导体晶圆并使其固化的样式来使用,也可更有效地抑制半导体晶圆的翘曲的发生。

作为(A)脂肪族环氧化合物,可以使用公知或惯用的脂肪族环氧化合物,没有特别限定。

作为(A)脂肪族环氧化合物的具体例,可列举:烷基醇缩水甘油醚[丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚等]、烯基醇缩水甘油醚[乙烯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等]等分子内具有1个环氧基的单官能脂肪族环氧化合物;亚烷基二醇二缩水甘油醚、聚(亚烷基二醇)二缩水甘油醚、亚烯基二醇二缩水甘油醚等分子内具有2个环氧基的二官能脂肪族环氧化合物;三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等三官能以上的醇的多缩水甘油醚[三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇(三或四)缩水甘油醚、二季戊四醇(三、四、五或六)缩水甘油醚等]等分子内具有3个以上环氧基的多官能脂肪族环氧化合物等。

其中,作为(A)脂肪族环氧化合物,从进一步有效地抑制在半导体晶圆上形成固化物时的半导体晶圆的翘曲的角度出发,优选二官能脂肪族环氧化合物。

作为二官能脂肪族环氧化合物,更具体而言,可列举:乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、1,3-丙二醇二缩水甘油醚、2-甲基-1,3-丙二醇二缩水甘油醚、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚(四亚甲基二醇二缩水甘油醚)、新戊二醇二缩水甘油醚、3-甲基-2,4-戊二醇二缩水甘油醚、2,4-戊二醇二缩水甘油醚、1,5-戊二醇二缩水甘油醚(五亚甲基二醇二缩水甘油醚)、3-甲基-1,5-戊二醇二缩水甘油醚、2-甲基-2,4-戊二醇二缩水甘油醚、2,4-二乙基-1,5-戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚(六亚甲基二醇二缩水甘油醚)、1,7-庚二醇二缩水甘油醚、3,5-庚二醇二缩水甘油醚、1,8-辛二醇二缩水甘油醚、2-甲基-1,8-辛二醇二缩水甘油醚、1,9-壬二醇二缩水甘油醚等亚烷基二醇二缩水甘油醚(烷二醇二缩水甘油醚);二乙二醇二缩水甘油醚、三乙二醇二缩水甘油醚、四乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚(乙二醇/丙二醇)二缩水甘油醚、二(四亚甲基二醇)二缩水甘油醚、三(四亚甲基二醇)二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚、二(五亚甲基二醇)二缩水甘油醚、三(五亚甲基二醇)二缩水甘油醚、聚五亚甲基二醇二缩水甘油醚、二(六亚甲基二醇)二缩水甘油醚、三(六亚甲基二醇)二缩水甘油醚、聚六亚甲基二醇二缩水甘油醚等聚亚烷基二醇二缩水甘油醚(也包括低聚亚烷基二醇二缩水甘油醚)等。

特别地,从高度抑制半导体晶圆的翘曲的角度出发,在某一方式中优选聚亚烷基二醇二缩水甘油醚,更优选亚烷基二醇(亚烷基氧基)单元的数量为1~20的聚亚烷基二醇二缩水甘油醚(特别是亚烷基二醇单元的数量为1~20、且亚烷基二醇单元中的碳原子的个数为2~4的亚烷基二醇二缩水甘油醚)。

另外,作为另外的方式,可以是亚烷基二醇(亚烷基氧基)单元的数量为2~20的聚亚烷基二醇二缩水甘油醚(特别是亚烷基二醇单元的数量为2~20、且亚烷基二醇单元中的碳原子的个数为2~4的亚烷基二醇二缩水甘油醚)。

(A)脂肪族环氧化合物的分子量(在聚合物的情况下,为利用洗脱溶剂使用四氢呋喃的凝胶渗透色谱法(GPC)得到的标准聚苯乙烯换算的数均分子量)没有特别限定,优选为200~10000,更优选为200~1200,进一步优选为200~1000,特别优选为300~900。通过将(A)脂肪族环氧化合物的分子量(或数均分子量)设为上述范围,从而有更有效地抑制半导体晶圆的翘曲的倾向。

更具体而言,作为(A)脂肪族环氧化合物,优选例示下述通式(I)所示的化合物(四亚甲基二醇的二缩水甘油醚或聚四亚甲基二醇的二缩水甘油醚)。通过使用这样的化合物,从而有更有效地抑制半导体晶圆的翘曲的倾向。

[化2]

Figure BDA0002296066590000071

式中,n为1~15的整数。

在压缩成型用液状树脂组合物中,可以单独使用一种(A)脂肪族环氧化合物,也可以将两种以上组合使用。

需要说明的是,作为通式(I)所示的化合物,还可以使用商品名“EPOGOSE PT(普通级)”(四日市合成株式会社、聚四亚甲基二醇的二缩水甘油醚、数均分子量700~800)等市售品。

压缩成型用液状树脂组合物中所含的(A)脂肪族环氧化合物的含有率没有特别限定,相对于压缩成型用液状树脂组合物中所含的具有环氧基的化合物的总量(总环氧化合物;100质量%)优选为3质量%~40质量%,更优选为5质量%~35质量%,进一步优选为10质量%~30质量%。通过将(A)脂肪族环氧化合物的含量设为3质量%以上,有进一步抑制半导体晶圆的翘曲的倾向。另一方面,通过将(A)脂肪族环氧化合物的含量设为40质量%以下,有压缩成型用液状树脂组合物的固化性进一步提高、固化物的耐热性进一步提高的倾向。

-(B)分子中具有芳香环的环氧化合物-

压缩成型用液状树脂组合物包含(B)分子中具有芳香环的环氧化合物。

作为(B)分子中具有芳香环的环氧化合物,可以使用公知或惯用的芳香族环氧化合物,没有特别限定。

作为(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的具体例,可列举:双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S、邻苯二酚、间苯二酚等酚类的缩水甘油醚、对羟基苯甲酸等羟基羧酸的缩水甘油醚酯、苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸等羧酸的单缩水甘油酯或多缩水甘油酯、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基甲苯胺、三缩水甘油基-对氨基苯酚、四缩水甘油基-间苯二甲胺等缩水甘油基胺型环氧化合物、萘酚的缩水甘油酯、β-羟基萘甲酸等的缩水甘油醚酯等具有萘骨架的环氧化合物等。另外,也可以使用将苯酚、邻苯二酚、间苯二酚等酚类酚醛化而得的酚醛化合物。

这些中,优选缩水甘油基胺型环氧化合物。

作为压缩成型用液状树脂组合物中所含的(B)分子中具有芳香环的环氧化合物,优选在25℃下显示30mPa·s~5000mPa·s的粘度的环氧化合物,更优选显示30mPa·s~1000mPa·s的粘度的环氧化合物。若(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的粘度为该范围,则即使在将(D)无机填充剂大量配合于压缩成型用液状树脂组合物的情况下,也可以得到适合于压缩成型的组合物。

在本公开中,25℃下的粘度是指:使用安装有锥板(直径48mm、锥角1°)的旋转式的剪切粘度计以10转/分钟的剪切速度测得的值。

更具体而言,作为(B)分子中具有芳香环的环氧化合物,优选例示N,N-双(2,3-环氧丙基)-4-(2,3-环氧丙氧基)苯胺和N,N-二缩水甘油基邻甲苯胺。通过使用这样的环氧化合物,有压缩成型用液状树脂组合物的固化性进一步提高、固化物的耐热性进一步提高的倾向。

在组合使用N,N-双(2,3-环氧丙基)-4-(2,3-环氧丙氧基)苯胺和N,N-二缩水甘油基邻甲苯胺作为(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的情况下,作为N,N-双(2,3-环氧丙基)-4-(2,3-环氧丙氧基)苯胺与N,N-二缩水甘油基邻甲苯胺的质量基准的含有比率(N,N-双(2,3-环氧丙基)-4-(2,3-环氧丙氧基)苯胺/N,N-二缩水甘油基邻甲苯胺),优选为0.5~13.0,更优选为0.7~8.0,进一步优选为1.0~3.5。

压缩成型用液状树脂组合物中所含的(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的含有率没有特别限定,相对于压缩成型用液状树脂组合物中所含的具有环氧基的化合物的总量(总环氧化合物;100质量%)优选为45质量%~95质量%,更优选为55质量%~90质量%,进一步优选为65质量%~85质量%。通过将(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的含量设为45质量%以上,有固化性提高的倾向。另一方面,通过将(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的含量设为95质量%以下,有半导体晶圆的翘曲得到抑制的倾向。

作为压缩成型用液状树脂组合物中所含的(A)脂肪族环氧化合物与(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的质量基准的含有比率((A)脂肪族环氧化合物/(B)分子中具有芳香环的环氧化合物),优选为0.05~1.22,更优选为0.11~0.82,进一步优选为0.17~0.54。

-(C)含氮杂环化合物-

压缩成型用液状树脂组合物包含(C)含氮杂环化合物。

作为(C)含氮杂环化合物,只要是使(A)脂肪族环氧化合物和(B)分子中具有芳香环的环氧化合物的聚合进行的物质,则可以使用公知或惯用的含氮杂环化合物,没有特别限定。

作为(C)含氮杂环化合物的具体例,可列举: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、2,4-二氨基-6-〔2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基均三嗪、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑等咪唑类、二氮杂双环十一烯(DBU)、DBU-苯酚盐、DBU-辛酸盐、DBU-对甲苯磺酸盐、DBU-甲酸盐、DBU-邻苯二甲酸盐、DBU-苯酚酚醛树脂盐、DBU系四苯基硼酸盐、二氮杂双环壬烯(DBN)、DBN-苯酚酚醛树脂树脂盐、二氮杂双环辛烷、吡唑、噁唑、噻唑、咪唑啉、吡嗪、吗啉、噻嗪、吲哚、异吲哚、苯并咪唑、嘌呤、喹啉、异喹啉、喹喔啉、噌啉、蝶啶等。(C)含氮杂环化合物可以使用与环氧树脂或异氰酸酯树脂加合物化或微胶囊化而得者。这些中,从反应性和保存稳定性的观点出发,优选2-苯基-4-甲基咪唑。

关于(C)含氮杂环化合物的配合量,相对于(A)脂肪族环氧化合物、(B)分子中具有芳香环的环氧化合物和根据需要使用的其它环氧化合物的合计100质量份优选为2质量份~20质量份,更优选为3质量份~12质量份。若(C)含氮杂环化合物的配合量为2质量份以上,则有压缩成型用液状树脂组合物的固化时间不会过度变长、电子部件装置的生产率提高的倾向。若(C)含氮杂环化合物的配合量为20质量份以下,则有压缩成型用液状树脂组合物的保存稳定性提高的倾向。

此外,可以在不损害本发明的效果的范围内根据需要组合使用液状酸酐、液状酚、芳香族胺等固化剂。这种情况下,相对于压缩成型用液状树脂组合物中的环氧化合物1当量,(C)含氮杂环化合物以外的固化剂优选为小于0.1当量。

-(D)无机填充剂-

压缩成型用液状树脂组合物包含(D)无机填充剂。

作为(D)无机填充剂,可以使用公知或惯用的无机填充剂,没有特别限定。

作为(D)无机填充剂,可列举:熔融二氧化硅、结晶二氧化硅等二氧化硅、碳酸钙、粘土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、氮化硼、硅酸钙、钛酸钾、氮化铝、氧化铍、氧化锆、锆石、镁橄榄石、冻石、尖晶石、富铝红柱石、二氧化钛等的粉体、将这些球状化而得的珠、玻璃纤维等。此外,作为具有阻燃效果的无机填充剂,可列举:氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、钼酸锌等。这些(D)无机填充剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。其中,从降低线膨胀系数的观点出发,优选熔融二氧化硅;从高热传导性的观点出发,优选氧化铝。从(D)无机填充剂的高填充化以及压缩成型用液状树脂组合物向微细间隙的流动性和渗透性的观点出发,(D)无机填充剂的形状优选为球状。

关于(D)无机填充剂的平均粒径,特别是在球状二氧化硅的情况下,优选为1μm~20μm,更优选为1.5μm~15μm,进一步优选为2μm~10μm。这里,平均粒径是指使用激光衍射法测定的体积累积粒度分布达到50%的粒径。若(D)无机填充剂的平均粒径为1μm以上,则有容易使(D)无机填充剂以高浓度向压缩成型用液状树脂组合物分散的倾向。若(D)无机填充剂的平均粒径为20μm以下,则有(D)无机填充剂的粗粒成分变少,压缩成型用液状树脂组合物向微细间隙的填充不足或印刷时的条纹状不良得到抑制,表面平滑性提高的倾向。

(D)无机填充剂的含有率相对于压缩成型用液状树脂组合物的合计量优选设为73质量%~93质量%的范围,更优选设为78质量%~91质量%的范围。若(D)无机填充剂的含有率为73质量%以上,则有获得压缩成型用液状树脂组合物的固化物的热膨胀系数的降低效果、翘曲变小的倾向。若(D)无机填充剂的含有率为93质量%以下,则有可以抑制压缩成型用液状树脂组合物的粘度的上升、涂布作业性变得良好的倾向。

-(E)偶联剂-

为了强化树脂与无机填充剂或树脂与电子部件的构成构件的粘接性,压缩成型用液状树脂组合物可以根据需要包含(E)偶联剂。作为(E)偶联剂,可以使用公知或惯用的(E)偶联剂,没有特别限定。

作为(E)偶联剂,可列举:具有选自伯氨基、仲氨基和叔氨基中的至少一者的硅烷化合物、环氧硅烷、巯基硅烷、烷基硅烷、脲硅烷、乙烯基硅烷等各种硅烷系化合物、钛系化合物、铝螯合物类、铝/锆系化合物等。

若例示(E)偶联剂,可列举:乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二甲基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N,N-二乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N,N-二丁基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N,N-二甲基)氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二丁基)氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二甲基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N,N-二乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N,N-二丁基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基甲硅烷基异丙基)乙二胺、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷等硅烷系偶联剂、三异硬脂酰基钛酸异丙酯、三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸异丙酯、异丙基三(N-氨基乙基-氨基乙基)钛酸酯、四辛基双(双十三烷基亚磷酰氧基)钛酸酯、四(2,2-二烯丙基氧基甲基-1-丁基)双(双十三烷基亚磷酰氧基)钛酸酯、双(二辛基焦磷酰氧基)氧基乙酰氧基钛酸酯(日文:ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート)、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(十二烷基)苯磺酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯、四异丙基双(二辛基亚磷酰氧基)钛酸酯等钛酸酯系偶联剂等。这些(E)偶联剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

在压缩成型用液状树脂组合物包含(E)偶联剂的情况下,(E)偶联剂的含有率相对于(D)无机填充剂和(E)偶联剂的合计量优选为0.1质量%~2.0质量%,更优选为0.2质量%~1.5质量%。若(E)偶联剂的含有率为0.1质量%以上,有容易得到由(E)偶联剂带来的提高(D)无机填充剂的分散性的效果的倾向。若(E)偶联剂的含有率为2.0质量%以下,有压缩成型用液状树脂组合物的固化物中不易产生孔隙的倾向。

-(F)有机溶剂-

压缩成型用液状树脂组合物可以根据需要包含(F)有机溶剂。作为(F)有机溶剂,可以使用公知或惯用的(F)有机溶剂,没有特别限定。

在压缩成型用液状树脂组合物包含(F)有机溶剂的情况下,(F)有机溶剂的含有率相对于(A)成分~(F)成分的合计量优选为小于5质量%。若(F)有机溶剂的含有率为小于5质量%,则有固化后的膜减量(日文:膜減り)的发生得到抑制的倾向。

-其它成分-

压缩成型用液状树脂组合物可以根据需要包含(A)成分~(F)成分以外的其它成分。

压缩成型用液状树脂组合物中可以包含(A)脂肪族环氧化合物和(B)分子中具有芳香环的环氧化合物之外的其它环氧化合物。作为其它环氧化合物,可以使用(A)脂肪族环氧化合物和(B)分子中具有芳香环的环氧化合物之外的公知或惯用的环氧化合物,没有特别限定。在压缩成型用液状树脂组合物包含其它环氧化合物的情况下,其它环氧化合物的含有率相对于压缩成型用液状树脂组合物中所含的具有环氧基的化合物的总量(总环氧化合物;100质量%)优选为超过0质量%且40质量%以下,更优选为超过0质量%且30质量%以下,进一步优选为超过0质量%且20质量%以下。

从提高IC等半导体元件的耐迁移性、耐湿性和高温放置特性的观点出发,压缩成型用液状树脂组合物优选包含作为其它成分的离子捕获剂。作为离子捕获剂,没有特别限制,可以使用公知或惯用的离子捕获剂。作为离子捕获剂,可列举水滑石类、镁、铝、钛、锆、铋等元素的含水氧化物等。这些离子捕获剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。具体而言,可列举DHT-4A(协和化学工业株式会社、商品名)、IXE500(东亚合成株式会社、商品名)等。关于压缩成型用液状树脂组合物中的离子捕获剂的含有率,只要为可以捕捉卤素离子等阴离子和钠等阳离子的充分量就没有特别限制,相对于环氧化合物总量优选为1质量%~10质量%。

作为其它成分,压缩成型用液状树脂组合物优选根据需要包含:固化促进剂;染料、颜料、炭黑等着色剂;硅油;表面活性剂;抗氧化剂;磷酸酯;三聚氰胺、三聚氰胺衍生物、具有三嗪环的化合物、氰脲酸衍生物、异氰脲酸衍生物等含氮化合物;环膦腈等含氮含磷化合物;氧化锌、氧化铁、氧化钼、二茂铁等金属化合物;三氧化锑、四氧化锑、五氧化锑等氧化锑、溴化环氧树脂等现有公知的阻燃剂等。

只要可以将上述各种成分分散、混合均匀,就可以使用任意方法来制备压缩成型用液状树脂组合物。作为用于制备压缩成型用液状树脂组合物的常规方法,可列举下述方法:称量规定配合量的成分,用三辊机、擂溃机、行星式混合机、高粘度混合机(日文:ハードミキサー)、均质混合机等进行分散、混炼。另外,从均匀分散性和流动性的角度出发,优选为使用使各配合成分预分散和预加热而成的母料的方法。

本公开的压缩成型用液状树脂组合物的固化条件没有特别限定。作为热处理的温度,优选为120℃~200℃,更优选为130℃~180℃,进一步优选为140℃~170℃。作为热处理时间,优选为15分钟~3小时,更优选为30分钟~2小时。

本公开的压缩成型用液状树脂组合物的固化物的、利用DMA法测定的玻璃化转变温度优选为125℃以上,更优选为150℃以上。

本公开的压缩成型用液状树脂组合物的固化物的、比利用DMA法测定的玻璃化转变温度更低的温度下的弹性模量优选为20GPa以下,更优选为16GPa以下。

本公开的压缩成型用液状树脂组合物的固化物的、比玻璃化转变温度更低的温度下的线膨胀系数优选为15ppm/℃以下,更优选为12ppm/℃以下。

本公开的压缩成型用液状树脂组合物的25℃下的粘度优选为小于1000Pa·s,更优选为800Pa·s以下,进一步优选为500Pa·s以下。

<电子部件装置>

本公开的电子部件装置具备利用本公开的压缩成型用液状树脂组合物进行了密封的元件。

作为电子部件装置,可列举如下电子部件装置:在引线框、布线后的带载体、布线板、玻璃、硅晶圆等支撑构件上搭载半导体芯片、晶体管、二极管、闸流晶体管等有源元件、电容器、电阻器、电阻器阵列、线圈、开关等无源元件等电子部件,将必要的部分用本公开的压缩成型用液状树脂组合物密封而得到的电子部件装置。

其中,本公开的压缩成型用液状树脂组合物对于要求低翘曲性和高可靠性的电子部件装置有效,特别适合于晶圆级芯片尺寸封装。作为使用本公开的压缩成型用液状树脂组合物对元件进行密封的方法,可列举涂布方式、注塑方式、印刷方式等,特别优选印刷方式。

实施例

利用实施例来说明本发明,但本发明不受下述实施例限定。需要说明的是,在以下的实施例中,份和%除另有说明外表示质量份和质量%。

(实施例1、2及比较例1)

将表1所示的各材料用行星式混合机混合2小时,再用高粘度混合机在真空度80Pa~90Pa下搅拌1小时而脱泡,从而制造压缩成型用液状树脂组合物。表1中的(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分分别是指(A)脂肪族环氧化合物、(B)分子中具有芳香环的环氧化合物、(C)含氮杂环化合物和(D)无机填充剂。另外,表1中记载的各成分的组成单位为质量份。

利用以下各试验对所制造的压缩成型用液状树脂组合物进行评价。将得到的结果汇总示于表1。

(粘度及触变指数)

使用Brookfield公司的HB型粘度计,对于所制造的压缩成型用液状树脂组合物在25℃、10转/分钟的条件下测定粘度。若25℃下的粘度小于1000Pa·s,则可以使用常规的压塑模具装置得到高生产率。另外,将在25℃、1转/分钟的条件下对压缩成型用液状树脂组合物测定而得的粘度的测定值除以在25℃、10转/分钟的条件下对压缩成型用液状树脂组合物测定而得的粘度的测定值所得到的值作为触变指数。

(线膨張系数)

对于使压缩成型用液状树脂组合物在150℃、60分钟的条件下加热固化而得的固化物,使用Bruker ASX公司的TMA4000SA系列利用TMA(Thermomechanical Analysis、热机械分析)法在50℃~70℃和180℃~200℃下分别测定线膨胀系数。若低于Tg的温度下的线膨胀系数为12ppm/℃以下,则可以充分减小半导体晶圆的翘曲。

(玻璃化温度(Tg)及弹性模量)

对于使压缩成型用液状树脂组合物在150℃、60分钟的条件下加热固化而得的固化物,使用SII公司的DMS6100利用DMA(Dynamic Mechanical Analysis、动态粘弹性测定)法测定玻璃化转变温度和弹性模量。若玻璃化转变温度为140℃以上,则可以得到可靠性高的半导体装置。另外,若低于Tg的温度下的弹性模量为20GPa以下,则适合于得到翘曲小的半导体晶圆。

(翘曲)

在直径300mm、厚300μm的硅晶圆上,使用模具形成直径292mm、厚300μm的压缩成型用液状树脂组合物层,在150℃下加热固化60分钟而制成试样。固化后,使用尺子测定硅晶圆中心部与端部的高度差来作为翘曲。

[表1]

Figure BDA0002296066590000161

表1中,(1)~(12)的各材料的详情如下。另外,表1中,“-”表示未使用相应的材料。

(1)四日市合成株式会社、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚(品名:EPOGOSE PT(普通级)、环氧当量440g/eq、平均分子量880)

(2)三菱化学株式会社、氨基苯酚型环氧化合物(品名:jER 630、环氧当量95g/eq、平均分子量285、25℃的粘度:700mPa·s、化合物名:N,N-双(2,3-环氧丙基)-4-(2,3-环氧丙氧基)苯胺)

(3)株式会社ADEKA、甲苯胺型环氧化合物(品名:EP3980S、环氧当量135g/eq、平均分子量270、25℃的粘度:50mPa·s、化合物名:N,N-二缩水甘油基邻甲苯胺)

(4)DIC株式会社、萘型环氧化合物(品名:HP4032D、环氧当量140g/eq、平均分子量280)

(5)四国化成株式会社、咪唑化合物(品名:Curezol 2P4MZ)

(6)日立化成株式会社、甲基六氢邻苯二甲酸酐(品名:HN2200)

(7)新日铁住金材料株式会社、球状二氧化硅(品名:STW7010-20、平均粒径10μm)

(8)株式会社ADMATECHS、球状二氧化硅(品名:SE2300、平均粒径0.6μm)

(9)株式会社ADMATECHS、球状二氧化硅(品名:2umSM-E4、平均粒径2μm)

(10)信越化学工业株式会社、硅烷偶联剂(品名:KBM403、化合物名:γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)

(11)Orion Engineered Carbons株式会社、炭黑(品名:Special Black4)

(12)东丽·道康宁株式会社、硅油(品名:SF8421)

需要说明的是,实施例2和比较例1中所含的全部二氧化硅填料的平均粒径为8μm。

由表1可知,实施例1和2中,粘度、玻璃化转变温度、线膨胀系数和弹性模量为可实用的范围且硅晶圆的翘曲为0mm。与此相对,以往的使用酸酐固化剂的比较例1中,翘曲大至8mm。

如上所述,通过使用本公开的压缩成型用液状树脂组合物,从而即便对于更薄的硅晶圆、或者12英寸尺寸或比这更大型的硅晶圆,也能将多个元件一并密封。而且,对SiC(碳化硅)晶圆、蓝宝石晶圆、GaAs(砷化镓)晶圆等化合物半导体晶圆等应用本公开的压缩成型用液状树脂组合物时,也能抑制半导体晶圆的翘曲的发生。

2017年5月31日提出申请的日本专利申请2017-108716号的公开整体通过参照而引入本说明书中。

另外,就本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准而言,各个文献、专利申请及技术标准通过参照而引入的做法与具体且分别记载的情形为同等程度,进而通过参照被引入本说明书中。

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