封裝用樹脂組合物和使用其的電子裝置製造方法
2023-04-27 06:03:41 2
封裝用樹脂組合物和使用其的電子裝置製造方法
【專利摘要】根據本發明能夠提供：一種電子部件封裝用的樹脂組合物，其含有酚醛樹脂固化劑和環氧樹脂，上述酚醛樹脂固化劑和上述環氧樹脂中的任一個具有聯苯基結構；一種電子部件封裝用樹脂組合物，其含有酚醛樹脂固化劑和環氧樹脂，固化物的玻璃化轉變溫度為200℃以上，重量減少率為0.3％以下；以及一種具有使用上述樹脂組合物封裝的電子部件的電子裝置。
【專利說明】封裝用樹脂組合物和使用其的電子裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及封裝用樹脂組合物和使用其的電子裝置。更詳細而言，涉及一種用於 封裝例如半導體這樣的電子部件的樹脂組合物和具有使用這樣的樹脂組合物封裝的電子 部件的裝置。
【背景技術】
[0002] 近些年，從有效利用電能等觀點出發，搭載了使用SiC(碳化矽）、GaN(氮化鎵）的 元件的SiC/GaN功率半導體裝置備受矚目（例如參照專利文獻1)。
[0003] 這樣的元件相比於以往的使用Si的元件，不僅其電力損失大幅度降低，而且可以 在更高電壓或大電流、200°C以上的高溫下進行工作。因此，在現有的Si功率半導體裝置中 難以適用的用途的開發被寄以厚望。
[0004] 由此，以使用SiC/GaN的元件（半導體元件）為代表的、可以在嚴苛環境下工作的 元件，對為了保護這些元件而設置在半導體裝置中的半導體封裝材料，要求現有以上的耐 熱性。
[0005] 其中，現有的Si功率半導體裝置中，從粘接性、電穩定性等觀點出發，作為半導體 封裝材料，使用了含有環氧樹脂類樹脂組合物的固化物作為主要材料的樹脂組合物。
[0006] 作為表示這樣的樹脂組合物固化物的耐熱性的指標，通常使用玻璃化轉變溫度 (Tg)。這是因為在Tg以上的溫度區域內，封裝用樹脂組合物（固化物）成為橡膠狀，其強 度或粘接強度由此而降低。因此，作為提高Tg的方法，可以採用通過降低樹脂組合物中含 有的環氧樹脂的環氧基當量或固化劑（酚醛樹脂固化劑）的羥基當量來提高交聯密度，或 者使連接這些官能團（環氧基和羥基）之間的結構成為剛性結構等的方法。
[0007] 另外，除了 Tg以外，作為表示樹脂組合物的耐熱性的指標，也可以使用由熱分解 導致的重量減少率。樹脂組合物的重量減少起因於結合能較低的環氧樹脂和固化劑的連結 部分的熱分解。因此，在官能團密度高的半導體封裝材料中，謀圖降低重量減少率是不利 的。所以，謀圖降低材料重量減少率的方針與得到上述高的Tg的方針，其目的相反。
[0008] 因此，為了提高樹脂組合物的耐熱性，希望實現以最適當的條件設計由環氧樹脂 和固化劑形成的樹脂骨架和官能團密度，並且以具有高的Tg且具有低的重量減少率的方 式而設計的樹脂組合物。
[0009] 另外，在半導體、電子部件的領域，近年來對生產性產生極大影響的、連續成型性 的提高也成為當務之急，從這樣的觀點出發，除了上述特性以外，還希望改善起因於連續成 型時的模具汙染和毛邊殘存所導致的堵塞氣孔等的、半導體封裝材料中產生的未填充。
[0010] 現有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1 :日本特開2005-167035號公報
【發明內容】
[0013] 發明所要解決的課題
[0014] 本發明鑑於以上的技術背景，提供平衡性良好地具有粘接性、電穩定性、阻燃性、 成型性和耐熱性的、能夠形成半導體封裝材料的樹脂組合物。本發明特別是提供一種在耐 熱性方面能夠兼具高Tg和重量減少率的降低化的樹脂組合物。另外，本發明還提供使用這 樣的樹脂組合物封裝電子部件而得到的電子裝置。
[0015] 用於解決課題的技術方案
[0016] 本發明提供一種封裝用樹脂組合物，其含有酚醛樹脂固化劑和環氧樹脂，上述酚 醛樹脂固化劑為式（1A)所示的酚醛樹脂固化劑，或者上述環氧樹脂為式（2A)所示的環氧 樹脂。
[0017]
【權利要求】
1. 一種封裝用樹脂組合物，其特徵在於： 含有酚醛樹脂固化劑和環氧樹脂， 所述酚醛樹脂固化劑為式（1A)所示的酚醛樹脂固化劑，或者所述環氧樹脂為式（2A) 所示的環氧樹脂，
式（1A)中，2個Y分別相互獨立，表示式（1B)或式（1C)所示的羥基苯基，X表示式（1D) 或式（1E)所示的羥基亞苯基，η表示0以上的數，η為2以上時，2個以上的X分別相互獨 立，可以相同也可以不同，
式（1Β)?式（1Ε)中，R1和R2分別相互獨立，表示碳原子數1?5的烴基，a表示0? 4的整數，b表示0?3的整數，c表示0?3的整數，d表示0?2的整數，
式（2A)中，2個Y分別相互獨立，表示式（2B)或式（2C)所示的縮水甘油化苯基，X表 示式（2D)或式（2E)所示的縮水甘油化亞苯基,η表示0以上的數,η為2以上時,2個以上 的X分別相互獨立，可以相同也可以不同，
式（2Β)?式（2Ε)中，R1、R2、R3和R4分別相互獨立，表示碳原子數1?5的烴基，a表 示0?4的整數，b表示0?3的整數，C表示0?3的整數，d表示0?2的整數，e、g分 別相互獨立，表示0或1的整數，f、h分別相互獨立，表示0?2的整數。
2. 如權利要求1所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於： 所述酚醛樹脂固化劑為所述式（1A)所示的酚醛樹脂固化劑，所述酚醛樹脂固化劑的 羥基當量為90g/eq以上190g/eq。
3. 如權利要求1所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於： 所述環氧樹脂為所述式（2A)所示的環氧樹脂，所述環氧樹脂的環氧當量為160g/eq以 上290g/eq以下。
4. 如權利要求1?3中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：所述環氧樹脂 為所述式（2A)所示的環氧樹脂，將所述環氧樹脂具有的縮水甘油醚基的總數設為M，將所 述環氧樹脂具有的羥基的總數設為N時，ΜΛΜ+Ν)的值為0. 50以上0. 97以下。
5. 如權利要求1?4中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：所述酚醛樹脂 固化劑為所述式（1A)所示的酚醛樹脂固化劑，所述環氧樹脂為所述式（2A)所示的環氧樹 脂。
6. 如權利要求1?5中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：將所述酚醛樹 脂固化劑在所述樹脂組合物中的含量設為A1 (質量％ )，將所述環氧樹脂在所述樹脂組合 物中的含量設為A2(質量％)時，Α1ΛΑ1+Α2)的值為0. 2以上0. 9以下。
7. -種封裝用樹脂組合物，其特徵在於： 含有酚醛樹脂固化劑和環氧樹脂， 所述封裝用樹脂組合物的固化物的玻璃化轉變溫度（Tg)為200°C以上，所述固化物在 大氣氣氛下、以200°C加熱1000小時後的重量減少率為0. 3%以下。
8. 如權利要求7所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於： 所述酚醛樹脂固化劑為式（1A)所示的酚醛樹脂固化劑，或者所述環氧樹脂為式（2A) 所示的環氧樹脂，
式（1A)中，2個Y分別相互獨立，表示式（1B)或式（1C)所示的羥基苯基，X表示式（1D) 或式（1E)所示的羥基亞苯基，η表示0以上的數，η為2以上時，2個以上的X分別相互獨 立，可以相同也可以不同，
式（1B)?式（1E)中，R1和R2分別相互獨立，表示碳原子數1?5的烴基，a表示0? 4的整數，b表示0?3的整數，c表示0?3的整數，d表示0?2的整數，
式（2A)中，2個Y分別相互獨立，表示式（2B)或式（2C)所示的縮水甘油化苯基，X表 示式（2D)或式（2E)所示的縮水甘油化亞苯基,η表示0以上的數,η為2以上時,2個以上 的X分別相互獨立，可以相同也可以不同，
式（2Β)?式（2Ε)中，R1、R2、R3和R4分別相互獨立，表示碳原子數1?5的烴基，a表 示0?4的整數，b表示0?3的整數，c表示0?3的整數，d表示0?2的整數，e、g分 別相互獨立，表示0或1的整數，f、h分別相互獨立，表示0?2的整數。
9. 如權利要求7或8所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於： 所述酚醛樹脂固化劑為所述式（1A)所示的酚醛樹脂固化劑，所述酚醛樹脂固化劑的 輕基當量為90g/eq以上190g/eq以下。
10. 如權利要求7?9中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：所述環氧樹脂 為所述式（2A)所示的環氧樹脂，所述環氧樹脂的環氧當量為160g/eq以上290g/eq以下。
11. 如權利要求7?10中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：所述環氧樹 脂為所述式（2A)所示的環氧樹脂，將所述環氧樹脂具有的縮水甘油醚基的總數設為M，將 所述環氧樹脂具有的羥基的總數設為N時，ΜΛΜ+Ν)的值為0. 50以上0. 97以下。
12. 如權利要求7?11中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：所述酚醛樹 脂固化劑為所述式（1A)所示的酚醛樹脂固化劑，所述環氧樹脂為所述式（2A)所示的環氧 樹脂。
13. 如權利要求7?12中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：將所述酚醛 樹脂固化劑在所述樹脂組合物中的含量設為Α1 (質量％ )，將所述環氧樹脂在所述樹脂組 合物中的含量設為Α2(質量％ )時，Α1ΛΑ1+Α2)的值為0. 2以上0.9以下。
14. 如權利要求1?13中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：具有IPa · s 以上14Pa · s以下的高化式粘度。
15. 如權利要求1?14中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：所述封裝用 樹脂組合物的固化物在260°C具有1500N/mm 2以上2500N/mm2以下的彎曲彈性模量。
16. 如權利要求1?15中任一項所述的封裝用樹脂組合物，其特徵在於：具有0. 1 %以 上0. 35%以下的吸水率。
17. -種電子裝置，其特徵在於： 具有使用權利要求1?16中任一項所述的封裝用樹脂組合物封裝的電子部件。
【文檔編號】C08L63/00GK104114639SQ201380009456
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月26日 優先權日:2012年3月16日
【發明者】吉田顯二, 鵜川健, 田中祐介 申請人:住友電木株式會社