[发明专利]半导体封装用环氧树脂组合物和使用所述组合物的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种翘曲的产生减少且安装可靠性和耐焊接性优异的半导体装置。更具体地，本发明涉及一种半导体封装用环氧树脂组合物和使用所述组合物的半导体装置，所述组合物用作单面封装型半导体装置的封装材料。

背景技术

常规地，通过利用陶瓷包装等对各种半导体元件如晶体管、IC和LSI进行封装已经制造了半导体装置，但从成本和批量生产性考虑，近期占主导的是使用塑料包装的树脂封装。在这种树脂封装中，至今已经使用环氧树脂组合物并取得了良好的结果。

然而，半导体领域中的技术革新使得集成度提高，并同时，推动了元件的大型化和布线的微细化，且包装也倾向于变得更小且更薄。在这种趋势下，要求封装材料的可靠性比以前进一步提高。近年来，为了应付进一步降低尺寸和重量的要求，将包装模式从QFP(四方扁平包装)和SOP(小型包装)转变为区域安装的包装如包括CSP(芯片尺寸包装)的BGA(球栅阵列)，所述区域安装的包装可更容易响应多个插脚并允许更高密度的安装。

同时，常规包装具有诸如构成构件之间(主要是封装树脂与芯片垫之间)发生剥离的问题，这归因于在焊料回流步骤中在半导体装置的构成构件之间产生的热应力，此外在近来的单面树脂封装型包装中，由于其形式为单面封装，所以易于发生因焊料回流步骤中的翘曲而引起的变形，从而导致诸如安装可靠性下降的问题。为了解决归因于翘曲产生的这种变形问题，在不考虑包装构造的条件下，非常需要降低因包装的构成构件如封装树脂与衬底之间的线性膨胀系数、模量(modulus，即弹性模量)等之差而产生的热应力。

产生翘曲的原因包括由于如下原因而产生热应力：(1)衬底的线性膨胀系数与封装树脂的线性膨胀系数之差大(即封装树脂的线性膨胀系数大于衬底的线性膨胀系数)或(2)衬底的高温模量与封装树脂的高温模量之差大(即，封装树脂的高温模量大于衬底的高温模量)。因此，为了降低各自作为所述热应力产生原因的线性膨胀系数差和高温模量差，已经对提高封装材料中无机填料的含量进行了研究(参见专利文献1)。

专利文献1：日本特开平8-153831号公报

发明内容

通过提高无机填料的含量，可降低封装树脂自身的线性膨胀系数(即，使得其接近衬底的线性膨胀系数以降低两种构件的线性膨胀系数之差)，但封装树脂的高温模量升高(与衬底的高温模量之差增大)，因此，在抑制翘曲产生方面的效果不足。此外，对其他各种添加剂的共混进行了研究，但是关于翘曲产生的抑制，目前尚未得到满意的效果。

在这些情况下，完成了本发明，本发明的目的是提供一种半导体封装用环氧树脂组合物和使用所述组合物的半导体装置，所述组合物能够确保在抑制封装树脂的高温模量提高的同时显著降低线性膨胀系数。

即，本发明涉及如下项(1)～(7)。

(1)一种半导体封装用环氧树脂组合物，其包含如下成分(A)～(D)：

(A)环氧树脂；

(B)酚醛树脂；

(C)无机填料；和

(D)含有直接键合至硅原子的烷氧基并具有1.10～1.30的比重的聚硅氧烷化合物，所述直接键合至硅原子的烷氧基的量基于全部聚硅氧烷化合物为10～45重量%。

(2)如项(1)所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中基于全部环氧树脂组合物，作为成分(D)的所述聚硅氧烷化合物的含量为0.5～5.0重量%。

(3)如项(1)或(2)所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中基于全部环氧树脂组合物，作为成分(C)的所述无机填料的含量为70～92重量%。

(4)如项(1)～(3)中任一项所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中在作为成分(D)的所述聚硅氧烷化合物中所述烷氧基至少含有甲氧基。

(5)如项(1)～(4)中任一项所述的半导体封装用环氧树脂组合物，其中作为成分(D)的所述聚硅氧烷化合物具有有机取代基，且所述有机取代基含有苯基。

(6)一种半导体装置，通过利用根据项(1)～(5)中任一项的半导体封装用环氧树脂组合物对半导体元件进行树脂封装而得到。

(7)如项(6)所述的半导体装置，所述半导体装置为单面树脂封装型包装。