[发明专利]环氧树脂组合物、密封材、其固化物和酚醛树脂

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂组合物、其固化物、使用了该环氧树脂组合物的半导体密封材以及能够适合用于上述环氧树脂组合物的酚醛树脂。

背景技术

作为使用了集成电路的半导体装置的密封材，优选使用配合了环氧树脂、酚醛树脂和熔融二氧化硅、晶体二氧化硅等无机填充材的环氧树脂组合物。无机填充材可起到下述作用：提高机械强度和耐热性，减小密封材的热膨胀率从而降低翘曲量，进而通过降低会对吸水性和阻燃性产生不良影响的树脂成分的比例，而实现低吸水率和高阻燃性。可是，如果以高的比例配合无机填充材，则环氧树脂组合物的熔融粘度变高，流动性下降，因此成型性会产生问题，进而很可能成为引线框和金属线的变形、界面剥离、空隙等的原因，所以是有限度的。

近年来，随着以智能手机和平板电脑终端等为代表的电子设备的高性能化、小型化、薄型化，半导体装置的高集成化、小型化、薄型化加速发展。因此，半导体装置的安装方法也是在电路基板上直接搭载半导体元件的BGA(Ball Grid Array，球栅阵列封装)等表面安装方式成为了主流。另外，焊锡的无铅化也在发展。

在制造半导体装置时的回流工序中，由于是无铅焊锡的原因，要从室温升至比以往高约20℃的约260℃的回流温度，然后再冷却，因此会发生翘曲，对于表面安装方式来说，由于密封材料被模压在基板的一面，所以翘曲的变化量变得更大。而且，翘曲的变化量如果大的话，则后工序中的处理变得困难，容易发生焊锡球脱落等品质上的不良状况。另外，在回流工序中，密封材上吸湿的水分膨胀而容易发生裂纹。

有关表面安装方式的半导体装置中的密封材，在专利文献1中，作为提高成型性和耐回流性等的对策，提出了使用平均粒径为13μm以下的无机填 充材的技术。另外，在专利文献2和3中，作为抑制封装的翘曲和改善耐回流性的对策，提出了使用具有蒽环或萘环的缩水甘油醚型环氧树脂、或具有萘环的酚醛树脂的技术。可是，对于成型性、翘曲的抑制、耐回流性的改善等来说，依然存在改善的余地。

在专利文献4中，公开了通过对使用了特定的原料的酚醛树脂的分子量分布进行控制来抑制耐热性或软化点的下降并实现低粘度化的内容。可是，特别是对于作为密封材料使用的、含有无机填充材的环氧树脂组合物时的流动性、成型性和诸特性的改良，并未进行详细的研究。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－274041号公报

专利文献2：US2007/207322A1

专利文献3：日本特开2013－10903公报

专利文献4：日本特开昭63－275620号公报

发明内容

从上述的半导体装置的状况来看，需要有能够以高的比例配合无机填充材、流动性、成型性优良、具有耐热性、低吸水性、低弹性模量(特别是高温低弹性模量)和阻燃性的、在表面安装方式的半导体装置中能够适合用作半导体密封材的环氧树脂组合物。

此外，要求低弹性模量(特别是高温低弹性模量)是因为：考虑到为了使包含回流工序的各工序中的热循环所产生的应力适当地松弛，从而降低翘曲量，抑制裂纹的发生，低弹性模量(特别是高温低弹性模量)是有效的缘故。

即，本发明提出了能够以高的比例配合无机填充材、流动性和成型性优良、具有耐热性、低吸水性、低弹性模量(特别是高温低弹性模量)和阻燃性的、在表面安装方式的半导体装置中能够适合用作半导体密封材的环氧树脂组合物、其固化物、使用了该环氧树脂组合物的半导体密封材、以及能够适合用于该环氧树脂组合物的酚醛树脂。

即，本发明涉及以下的事项。

1、一种环氧树脂组合物，其特征在于，其至少含有环氧树脂和由下述化学式(1)表示的酚醛树脂。

在化学式(1)中，R1和R2分别独立地为氢原子、碳数为1～6的烷基、烯丙基或芳基中的任一者，R3和R4分别独立地为氢原子、羟基、碳数为1～6的烷基、烯丙基或芳基中的任一者，n为0或正整数，相对于所述酚醛树脂整体，以凝胶渗透色谱分析的面积比计，n＝1的成分的比例为30％以上，n＝0的成分为25％以下。

此外，n优选实质上(全部成分中的90％以上)为0～8的整数，另外，n＝1的成分优选为占全部成分中的最大比例的主成分。

另外，也可以是R2为氢原子的形态，各R1为碳数为1～6的烷基、烯丙基或芳基中的任一者，各R3为氢原子、碳数为1～6的烷基、烯丙基或芳基中的任一者，也可以是各R2和各R4为氢原子的形态。