半導體密封用樹脂組合物及具有其硬化物的半導體裝置與半導體裝置的制造方法【專利摘要】本發明提供一種半導體密封用樹脂組合物及具有其硬化物的半導體裝置與半導體裝置的制造方法。本發明的目的是提供一種樹脂組合物，其可以形成即便在200℃以上的高溫下、例如200℃～250℃的高溫下長期放置而熱分解(重量減少)也少、且與CuLF或鍍Ag的密接性優異、且在高溫下具有良好的機械強度、且可靠性優異的硬化物。本發明提供一種組合物，含有：(A)1分子中具有2個以上氰氧基的氰酸酯化合物、(B)通式(2)所示的酚化合物、及(C)無機填充劑，(B)酚化合物中的酚性羥基相對于(A)氰酸酯化合物中的氰氧基的摩爾比為0.1～0.4。【專利說明】半導體密封用樹脂組合物及具有其硬化物的半導體裝置與半導體裝置的制造方法【
技術領域：
】[0001]本發明涉及一種半導體密封用樹脂組合物。詳細來說，涉及一種可以形成在高溫下具有長期優異的熱穩定性、且在高溫下具有與銅（Cu)引線框架（LeadFrame，LF)或鍍銀(Ag)的優異的密接性及良好的機械強度的硬化物的樹脂組合物、及具有所述組合物的硬化物的半導體裝置。[0002]另外，本發明涉及一種提供在高溫下具有長期優異的熱穩定性，Cu引線框架(LF)、鍍Ag、或Cu線的腐蝕或遷移少，可靠性優異的半導體裝置的樹脂組合物、及具有所述組合物的硬化物的半導體裝置。[0003]而且，本發明涉及一種可以提供在高溫下具有長期優異的熱穩定性、且具有與Cu引線框架（LF)或鍍Ag的優異的密接性、可靠性優異的硬化物，并且轉注（transfer)成形性優異的組合物、及具有所述組合物的硬化物的半導體裝置。【
背景技術：
】[0004]近年來，半導體裝置迎來醒目的技術革新。智能手機（smartphone)、平板電腦(tablet)等便攜信息終端、通信終端中使用娃通路（throughsiliconvia,TSV)技術，以便能高速地處理大容量信息。在所述技術中，首先將半導體元件進行多層連接，并在8英寸或12英寸的娃中介層（siliconinterposer)中進行倒裝芯片（flipchip)連接。然后，連同搭載有多個經多層連接的半導體元件的中介層，藉由熱硬化樹脂進行密封。將半導體元件上的不需要的硬化樹脂進行研磨后，進行分離而可以獲得薄型、小型、多功能且可以高速處理的半導體裝置。然而，在8英寸或12英寸的薄硅中介層上的整個面涂布熱硬化樹脂進行密封時，由于硅與熱硬化性樹脂的熱膨脹系數的差異，而產生大的翹曲。若翹曲大，則無法應用于其后的研磨步驟或分離步驟，而成為大的技術課題。[0005]另外，近年來，作為地球暖化對策，來自化石燃料的能量轉換等地球水平的環境對策取得進展。因此，混合動力車或電動汽車的生產臺數增加。另外，中國或印度等新興國家的家用電氣設備中，作為節能對策而搭載變頻馬達（invertermotor)的機種也在增加。[0006]混合動力車或電動汽車、變頻馬達中，發揮出將交流轉變為直流、將直流轉變為交流、或將電壓進行變壓的作用的功率半導體變得重要。然而，長年用作半導體的硅（Si)接近性能極限，難以期待飛躍性的性能提高。因此，使用碳化硅（SiC)、氮化鎵（GaN)、金剛石等材料的下一代型功率半導體受到關注。例如，為了減少電力轉換時的損失，而要求功率金屬氧化物半導體場效晶體管（Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor，M0SFET)的低電阻化。但在當前主流的Si-MOSFET中，難以實現大幅的低電阻化。因此，使用作為帶隙寬（寬帶隙）的半導體的SiC的低損失功率MOSFET的開發取得進展。[0007]SiC或GaN具有帶隙為Si的約3倍、破壞電場強度為10倍以上的優異的特性。另夕卜，也有高溫工作（在SiC中存在650°C工作的報告）、高的導熱率（SiC與Cu并列）、大的飽和電子漂移速度等特征。其結果是，若使用SiC或GaN，則可以降低功率半導體的接通電阻，并大幅削減電力轉換電路的電力損失。[0008]功率半導體通常藉由利用環氧樹脂的轉注成形（transfermolding)、利用娃酮凝膠的灌注密封進行保護。最近，從小型、輕量化的觀點（特別是汽車用途）來看，利用環氧樹脂的轉注成形逐漸成為主流。但是，環氧樹脂是關于成形性、與基材的密接性、機械強度取得了優異的平衡的熱硬化樹脂，但在超過200°C的溫度下，會進行交聯點的熱分解，而擔心在對SiC、GaN所期待的高溫的工作環境下，發揮不了作為密封材料的作用（非專利文獻1)。[0009]因此，作為耐熱特性優異的材料而一直在研究包含氰酸酯樹脂的熱硬化性樹脂組合物。例如，專利文獻1中記載有包含氰酸酯化合物、環氧樹脂、硬化催化劑的硬化性樹脂組合物，并記載硬化物的硬化收縮性、耐熱性、電氣特性優異。專利文獻2中記載有含有氰酸酯化合物，選自酚化合物、三聚氰胺化合物及環氧樹脂的至少1種，以及無機填充劑的電子零件密封用樹脂組合物。專利文獻2中記載有所述組合物的玻璃轉移溫度高、且可以抑制電子零件裝置的翹曲。另外，專利文獻3中記載有包含具有特定結構的氰酸酯化合物、酚化合物、及無機填充劑的熱硬化性樹脂組合物。專利文獻3中記載有所述樹脂組合物的耐熱性優異，并具有高的機械強度。[0010][現有技術文獻][0011][專利文獻][0012][專利文獻1]日本專利特開平8-283409號公報[0013][專利文獻2]日本專利特開2011-184650號公報[0014][專利文獻3]日本專利特開2013-53218號公報[0015][非專利文獻][0016][非專利文獻1]《工業材料》2011年11月號（vol59No.11)【
發明內容】[0017][發明所要解決的問題][0018]但是，現有的含有氰酸酯的樹脂組合物的耐熱性不充分，若在200°C以上的高溫下、例如200°C?250°C的高溫下長期放置，則存在以下問題：產生熱分解、或硬化物對CuLF或鍍Ag的密接性降低而產生裂紋等。因此，本發明鑒于所述情況，目的是提供一種樹脂組合物，其可以形成即便在200°C以上的高溫下、例如200°C?250°C的高溫下長期放置而熱分解（重量減少）也少、且與CuLF或鍍Ag的密接性優異、且在高溫下具有良好的機械強度、可靠性優異的硬化物。[0019]而且，本發明鑒于所述情況，目的是提供一種樹脂組合物，其可以形成即便在200°C以上、例如200°C?250°C的高溫下長期放置而熱分解（重量減少）也少、且與CuLF或鍍Ag的密接性優異的硬化物，且轉注成形性優異。[0020][解決問題的手段][0021]本【發明者】等人為了解決所述課題而努力研究，結果發現，藉由在含有氰酸酯化合物及無機填充劑的組合物中，調配具有特定結構的酚化合物，且將酚化合物相對于氰酸酯化合物的調配量設為特定的范圍內，而所得的硬化物可以具有優異的熱穩定性，且即便長時間暴露于高溫的工作環境下，也具有良好的機械強度，且可以維持與CuLF或鍍Ag的優異的密接性，從而完成了本發明。[0022]S卩，本發明的第一發明是一種組合物，含有：[0023](A)1分子中具有2個以上氰氧基的氰酸酯化合物；[0024](B)下述通式⑵所示的酚化合物，[0025][化1][0026]【權利要求】1.一種半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，含有：(A)1分子中具有2個W上氯氧基的氯酸醋化合物；炬）下述通式（2)所示的酷化合物，[化1]式（2)中，R5及R6相互獨立地為氨原子或碳數1?4的焼基，R7相互獨立地為下述任一種，[化2]R4相互獨立地為氨原子或甲基，m為0?10的整數；W及(C)無機填充劑；并且炬）酷化合物中的酷性輕基相對于（A)氯酸醋化合物中的氯氧基的摩爾比為0.1?0.4。2.根據權利要求1所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，（A)成分為下述通式(1)所示的化合物，[化3]式（1)中，Ri及R2相互獨立地為氨原子或碳數1?4的焼基，R3相互獨立地為下述任一種，[化4]R4相互獨立地為氨原子或甲基，n為0?10的整數。3.根據權利要求1所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，炬）成分具有111W上的酷性輕基當量。4.一種半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，包含：(A)1分子中具有2個W上氯氧基的氯酸醋化合物；炬）下述通式（2)所示的酷化合物，[化引式（2)中，R5及R6相互獨立地為氨原子或碳數1?4的焼基，R7相互獨立地為下述任一種，[化6]R4相互獨立地為氨原子或甲基，m為0?10的整數；(C)無機填充劑；值）下述通式（3)所示的化合物，[化7]R8d(R9〇)(3_d)Si-C3He-SH(3)式（3)中，R8及R9相互獨立地為碳數1?3的焼基，d為0?2的整數；巧）在無機載體上載持鋼酸金屬鹽而成的物質；w及(巧類水滑石化合物及/或類水滑石化合物的鍛燒物；并且炬）酷化合物中的酷性輕基相對于（A)氯酸醋化合物中的氯氧基的摩爾比為0.1?0.4。5.根據權利要求4所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，巧）成分為在選自二氧化娃、滑石、及氧化鋒的無機載體上載持鋼酸金屬鹽而成的物質。6.根據權利要求4所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，鋼酸金屬鹽為鋼酸鋒。7.根據權利要求4所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，（巧成分為下述通式(4)所示的化合物及/或所述化合物的鍛燒物，MgaAlb(〇HhC〇3'nH2〇(4)式（4)中，a、b、及C為滿足2a+3b-c=2的大于0的數，n為滿足0《n《4的數。8.根據權利要求4所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，（A)成分為下述通式(1)所示的化合物，[化引式（1)中，Ri及R2相互獨立地為氨原子或碳數1?4的焼基，R3相互獨立地為下述任一種，[化9]R4相互獨立地為氨原子或甲基，n為0?10的整數。9.一種半導體裝置，其特征在于，具有如權利要求1至8中任一項所述的半導體密封用樹脂組合物的硬化物。10.根據權利要求9所述的半導體裝置，其特征在于，搭載包含碳化娃或氮化嫁的半導體元件。11.一種半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，包含：(A)1分子中具有2個W上氯氧基的氯酸醋化合物；炬）下述通式（2)所示的酷化合物，[化10]式（2)中，R5及R6相互獨立地為氨原子或碳數1?4的焼基，R7相互獨立地為下述任一種，[化山R4相互獨立地為氨原子或甲基，m為0?10的整數；(C)無機填充劑；W及佑）酸值為30W下、且皂化值為150W下的脫模劑，其中，酸值小于5時皂化值為80W上、150W下，皂化值小于5時酸值為20W上、30W下；并且炬）酷化合物中的酷性輕基相對于（A)氯酸醋化合物中的氯氧基的摩爾比為0.1?0.4。12.根據權利要求11所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，佑）成分為選自脂肪酸醋及氧化聚己帰的至少1種。13.根據權利要求11所述的半導體密封用樹脂組合物，其特征在于，（A)成分為下述通式（1)所示的化合物，[化切式（1)中，Ri及R2相互獨立地為氨原子或碳數1?4的焼基，R3相互獨立地為下述任一種，[化切R4相互獨立地為氨原子或甲基，n為0?10的整數。14.一種半導體裝置，其特征在于，具有如權利要求11至13中任一項所述的半導體密封用樹脂組合物的硬化物。15.根據權利要求14所述的半導體裝置，其特征在于，搭載包含碳化娃或氮化嫁的半導體元件。16.-種如權利要求14或15所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括：藉由轉注成形將如權利要求11至13中任一項所述的半導體密封用樹脂組合物成形的步驟。【文檔編號】C08K3/36GK104419122SQ201410427706【公開日】2015年3月18日申請日期:2014年8月27日優先權日:2013年8月28日【發明者】長田將一,萩原健司,橫田竜平申請人:信越化學工業株式會社