《电子部件封装用环氧树脂组合物和使用其的配备有电子部件的装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子部件封装用环氧树脂组合物和使用其的配备有电子部件的装置.pdf(14页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103146139 A (43)申请公布日 2013.06.12 CN 103146139 A *CN103146139A* (21)申请号 201210342416.2 (22)申请日 2012.09.14 2011-268039 2011.12.07 JP C08L 63/00(2006.01) C08L 63/04(2006.01) C08L 61/06(2006.01) C08L 83/04(2006.01) C08K 3/00(2006.01) C08K 3/36(2006.01) C08G 59/62(2006.01) H01L 23/29(2006.01。
2、) (71)申请人 日东电工株式会社 地址 日本大阪 (72)发明人 北川祐矢 襖田光昭 水岛彩 中村晃规 小野雄大 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 杨海荣 穆德骏 (54) 发明名称 电子部件封装用环氧树脂组合物和使用其的 配备有电子部件的装置 (57) 摘要 本发明涉及电子部件封装用环氧树脂组合物 和使用其的配备有电子部件的装置。本发明涉 及电子部件封装用环氧树脂组合物, 包含如下成 分 (A) 至 (E) : (A) 环氧树脂, 所述环氧树脂具有 0.008 至 0.1Pas 的 ICI 粘 度 和 100 至 200g/ eq 的环氧当量 。
3、; (B) 酚醛树脂, 所述酚醛树脂具有 0.008 至 0.1Pas 的 ICI 粘度和 100 至 200g/eq 的羟基当量 ; (C) 固化促进剂 ; (D) 无机填料 ; 和 (E) 聚硅氧烷化合物 ; 其中, 成分 (D) 的含量为全 体环氧树脂组合物的 82-88 重量 %, 成分 (E) 的含 量为环氧树脂组合物中全体有机成分的 5-15 重 量 %, 且所述环氧树脂组合物具有 15 至 25 秒的胶 凝时间。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书12。
4、页 (10)申请公布号 CN 103146139 A CN 103146139 A *CN103146139A* 1/1 页 2 1. 一种电子部件封装用环氧树脂组合物, 包含如下成分 (A) 至 (E), 其中成分 (D) 的含量为全体环氧树脂组合物的 82-88 重量 %, 成分 (E) 的含量为环氧树脂组合物中全体有机成分的 5-15 重量 %, 且 所述环氧树脂组合物具有 15 至 25 秒的胶凝时间 : (A) 环氧树脂, 所述环氧树脂具有 0.008 至 0.1Pas 的 ICI 粘度和 100 至 200g/eq 的 环氧当量 ; (B) 酚醛树脂, 所述酚醛树脂具有 0.008。
5、 至 0.1Pas 的 ICI 粘度和 100 至 200g/eq 的 羟基当量 ; (C) 固化促进剂 ; (D) 无机填料 ; 和 (E) 聚硅氧烷化合物。 2. 根据权利要求 1 所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 其中作为成分 (E) 的所述 聚硅氧烷化合物是以如下通式 (1) 表示的聚硅氧烷化合物 : 其中每个 R 是单价有机基团且可彼此相同或不同, 条件是一个分子中至少两个 R 为选 自如下的有机基团 : 具有氨基取代基的有机基团、 具有环氧基取代基的有机基团、 具有羟基 取代基的有机基团、 具有乙烯基取代基的有机基团、 具有巯基取代基的有机基团和具有羧 基取代基的有机基团 ; 。
6、且 m 是 0 至 500 的整数。 3. 根据权利要求 1 所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 其中所述成分 (A) 是三苯 基甲烷型环氧树脂和甲酚酚醛清漆型环氧树脂的混合物。 4. 根据权利要求 1 所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 其中所述成分 (B) 是酚醛 清漆型酚醛树脂。 5. 根据权利要求 1 所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 所述环氧树脂组合物是在 配备有电子部件的装置中用于电子模块的封装材料, 所述装置具有双面冷却结构且包含通 过对电子部件进行树脂封装而形成的电子模块、 和形成于所述电子模块两面上的散热器。 6. 一种配备有电子部件的装置, 所述装置包含电子模块, 。
7、所述电子模块包含利用根据 权利要求 1 所述的电子部件封装用环氧树脂组合物封装的电子部件。 7. 根据权利要求 6 所述的配备有电子部件的装置, 所述装置具有双面冷却结构的包装 形式, 其中在所述电子模块的两面上具有散热器。 权 利 要 求 书 CN 103146139 A 2 1/12 页 3 电子部件封装用环氧树脂组合物和使用其的配备有电子部 件的装置 技术领域 0001 本发明涉及确保优异的低收缩性的电子部件封装用环氧树脂组合物 ; 本发明还涉 及使用所述环氧树脂组合物的配备有电子部件的装置。 背景技术 0002 迄今为止, 作为将功率器件如绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 或金属氧化物。
8、半导体 场效应晶体管 (MOSFET) 与驱动电路和自保护功能集成入其中而得到的功率模块的包装形 式, 使用硅胶的箱型 (case-type) 包装已成为主流。能够通过使用简便的封装方法, 以小投 资制造这种箱型包装, 而且, 所述箱型包装已具有高可靠度和许多市场业绩。 0003 然而, 该箱型包装具有以下问题 : 构成材料的数量大、 包装尺寸大、 生产性差和制 造成本相对高。因此, 通过树脂封装的塑料包装近来也已在功率模块领域中受到关注。对 于用于塑料包装的树脂封装, 从环氧树脂组合物在生产性和产品可靠性方面优异的观点, 已使用了环氧树脂组合物, 且环氧树脂组合物在用于分立半导体的包装的领域。
9、中已获得了 良好的业绩。 0004 此外, 功率器件由于使用大电流而大量放热, 因此, 要求功率模块的包装自身具有 高度散热的性能。尽管该包装的先前主要结构为在各包装的一面上具有散热器的结构, 但 是通过对进一步提高散热性能的需求, 近年来已开发了双面冷却结构的半导体装置, 所述 双面冷却结构在各装置的包装的两面上都具有散热器(参见专利文献1)。 这种双面冷却结 构的半导体装置各自具有以下特性 : 由于在两面上具有散热器, 所以其包装可抵抗翘曲, 由 此难以释放由各构件的线性膨胀系数之差而引起的应力。 结果, 发生以下问题 : 在特别是封 装了电子部件的封装树脂 ( 固化体 ) 和各构成构件之。
10、间的界面处倾向于相应地发生剥离。 0005 另一方面, 作为降低封装树脂的线性膨胀系数和减少包装翘曲的发生的技术, 在 单面封装型包装如球栅阵列 (BGA) 的情况下提出了建议, 该建议在于, 通过升高封装树脂 的玻璃化转变温度以使得这种包装的线性膨胀系数接近于衬底的线性膨胀系数, 从而减少 翘曲(参见专利文献2)。 或者, 已经对以下方法进行了研究 : 通过向封装材料中添加聚硅氧 烷化合物以降低包装的线性膨胀系数, 从而减少在包装中引起的翘曲 ( 参见专利文献 3)。 0006 专利文献 1 : 日本特开 2007-235060 号公报 0007 专利文献 2 : 日本特开 2001-181。
11、479 号公报 0008 专利文献 3 : 日本特开平 8-92352 号公报 发明内容 0009 基于该情况, 在与单面封装型包装相关的情况下, 通过降低包装的线性膨胀系数, 在一定程度上抑制了在包装中发生的翘曲。然而, 在与上述双面冷却结构的包装相关的情 况下, 如上所述, 难以释放由各构件的线性膨胀系数之差而引起的应力, 由此在封装树脂和 各构成构件之间的界面处倾向于发生剥离。 为了抑制由上述剥离的发生而引起的可靠性下 说 明 书 CN 103146139 A 3 2/12 页 4 降, 要求双面冷却结构的包装在其线性膨胀系数方面有更高水平的降低。 0010 考虑到这种情况而完成了本发明。
12、, 且本发明的目的在于提供一种电子部件封装 用环氧树脂组合物, 所述环氧树脂组合物确保了优异的低收缩性, 并且在具有高散热能力 并且包含各种配备有电子部件的装置、 特别是大量放热的功率模块的双面冷却结构的包装 中, 可以防止在包装内部的界面处的剥离等并可实现装置可靠性的提高 ; 本发明的另一目 的在于提供使用这种环氧树脂组合物的配备有电子部件的装置。 0011 即, 本发明涉及以下 1 至 7 项 : 0012 1. 一种电子部件封装用环氧树脂组合物, 包含如下成分 (A) 至 (E), 0013 其中成分 (D) 的含量为全体环氧树脂组合物的 82-88 重量 %, 0014 成分 (E) 。
13、的含量为环氧树脂组合物中全体有机成分的 5-15 重量 %, 且 0015 所述环氧树脂组合物具有 15 至 25 秒的胶凝时间 : 0016 (A) 环氧树脂, 所述环氧树脂具有 0.008 至 0.1Pas 的 ICI 粘度和 100 至 200g/ eq 的环氧当量 ; 0017 (B) 酚醛树脂, 所述酚醛树脂具有 0.008 至 0.1Pas 的 ICI 粘度和 100 至 200g/ eq 的羟基当量 ; 0018 (C) 固化促进剂 ; 0019 (D) 无机填料 ; 和 0020 (E) 聚硅氧烷化合物。 0021 2. 根据项 1 所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 其中作。
14、为成分 (E) 的所述聚 硅氧烷化合物是以如下通式 (1) 表示的聚硅氧烷化合物 : 0022 0023 其中每个 R 是单价有机基团且可彼此相同或不同, 条件是一个分子中至少两个 R 为选自如下的有机基团 : 具有氨基取代基的有机基团、 具有环氧基取代基的有机基团、 具有 羟基取代基的有机基团、 具有乙烯基取代基的有机基团、 具有巯基取代基的有机基团和具 有羧基取代基的有机基团 ; 且 0024 m 是 0 至 500 的整数。 0025 3. 根据项 1 或 2 所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 其中所述成分 (A) 是三 苯基甲烷型环氧树脂和甲酚酚醛清漆型环氧树脂的混合物。 0026。
15、 4. 根据项 1 至 3 中任一项所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 其中所述成分 (B) 是酚醛清漆型酚醛树脂。 0027 5. 根据项 1 至 4 中任一项所述的电子部件封装用环氧树脂组合物, 所述环氧树脂 组合物是在配备有电子部件的装置中用于电子模块的封装材料, 所述装置具有双面冷却结 说 明 书 CN 103146139 A 4 3/12 页 5 构且包含通过对电子部件进行树脂封装而形成的电子模块、 和形成于所述电子模块两面上 的散热器。 0028 6. 一种配备有电子部件的装置, 该装置包含电子模块, 所述电子模块包含利用根 据项 1 至 5 中任一项所述的电子部件封装用环氧树脂。
16、组合物封装的电子部件。 0029 7. 根据项 6 所述的配备有电子部件的装置, 所述装置具有双面冷却结构的包装形 式, 其中在所述电子模块的两面上具有散热器。 0030 为了获得具有优异的低收缩性的封装材料, 本发明人重复进行了大量的研究。结 果, 本发明人发现, 当通过如下制备封装材料时, 可得到一种电子部件封装用环氧树脂组合 物, 所述环氧树脂组合物确保了低收缩性, 即使在双面冷却结构包装的情况下也不引起包 装内部的界面剥离等, 并可赋予作为装置的高可靠性, 从而实现本发明 : 组合使用具有上述 特定范围的 ICI 粘度和上述特定范围的环氧当量的环氧树脂 成分 (A)、 具有上述特定范 。
17、围的 ICI 粘度和上述特定范围的羟基当量的酚醛树脂 成分 (B)、 与聚硅氧烷化合物 成 分 (E), 进一步使用无机填料 成分 (D) 以具有上述特定范围内的高填料含量, 此外调节 聚硅氧烷化合物 成分 (E) 相对于作为封装材料的环氧树脂组合物中的全部有机成分的 百分比以使其落入上述特定范围内, 此外将环氧树脂组合物设计为具有短的胶凝时间。 0031 如上所述, 本发明的例示性实施方式是一种电子部件封装用环氧树脂组合物, 其 中组合使用分别具有特定范围的 ICI 粘度和特定范围的环氧当量的环氧树脂 成分 (A) 以及分别具有特定范围的 ICI 粘度和特定范围的羟基当量的酚醛树脂 成分 (。
18、B)、 与固化 促进剂 成分 (C)、 无机填料 成分 (D) 和聚硅氧烷化合物 成分 (E), 进一步使无机填 料 成分 (D) 处于含量落入上述特定范围内的高填充状态, 此外, 将聚硅氧烷化合物的含 量 成分 (E) 的含量 相对于作为封装材料的环氧树脂组合物中的全体有机成分的含量的 比例调节为落入上述特定范围内。此外, 将环氧树脂组合物控制为具有上述特定范围的胶 凝时间。 由此, 封装材料可以具有优异的低收缩性, 特别地即使是双面冷却结构的包装也可 以避免造成包装内部的界面剥离等, 并可赋予作为装置的高可靠性。 0032 当聚硅氧烷化合物成分(E)是由特定结构式表示的聚硅氧烷化合物时, 。
19、该环氧 树脂组合物在改进包装外观和环氧树脂组合物的流动性方面更有效。 具体实施方式 0033 下面对本发明的实施方式进行说明。 0034 本发明的电子部件封装用环氧树脂组合物 ( 在下文在某些情况下缩写为 “环氧树 脂组合物” ) 是通过使用特定的环氧树脂 成分 (A)、 特定的酚醛树脂 成分 (B)、 固化促 进剂 成分 (C)、 无机填料 成分 (D) 和聚硅氧烷化合物 成分 (E) 而得到的组合物, 并 且所述环氧树脂组合物通常是粉末状或通过对粉末压片而获得的片状。 0035 0036 所述特定的环氧树脂 成分 (A) 是具有 0.008 至 0.1Pa s 的 ICI 粘度和 100 。
20、至 200g/eq 的环氧当量的环氧树脂, 特别优选是具有 0.02 至 0.1Pas 的 ICI 粘度和 150 至 200g/eq 的环氧当量的环氧树脂。换言之, 当环氧树脂具有过高的 ICI 粘度时, 所得环氧树 脂组合物的流动性差, 由此使得包装成型时的填充性下降 ; 而 ICI 粘度过低的环氧树脂难 以获得, 因此在现实中是缺乏的。此外, 过高的环氧当量会导致所得环氧树脂组合物的固 说 明 书 CN 103146139 A 5 4/12 页 6 化体的线性膨胀系数增加, 因此, 不能获得本发明的具有低收缩性的封装材料。环氧当量 过低的环氧树脂难以获得, 因此在现实中是缺乏的。这种特定。
21、的环氧树脂的例子包括苯酚 酚醛清漆型环氧树脂、 甲酚酚醛清漆型环氧树脂、 三苯基甲烷型环氧树脂和萘二酚芳烷基 (naphthalenediol aralkyl) 型环氧树脂。可以单独使用或组合使用这些树脂。在这些环 氧树脂中, 从耐热性的观点来看, 三苯基甲烷型环氧树脂和甲酚酚醛清漆型环氧树脂更加 适合使用。特别优选的是三苯基甲烷型环氧树脂和甲酚酚醛清漆型环氧树脂的混合物。 0037 可以将所述特定的环氧树脂 成分 (A) 与所述特定的环氧树脂 成分 (A) 之外 的各种环氧树脂组合使用。在这种情况下, 合适的是, 所述特定的环氧树脂 成分 (A) 构 成一起使用的所有环氧树脂的 70 重量 。
22、% 以上。 0038 顺便提及, 所述 ICI 粘度例如如下测定。具体地, 在设定在 150下的加热平板上 安装测定试样, 并降低用于粘度测定的椎体 (cone) 直至试样夹在椎体和加热平板之间。测 定椎体旋转下的粘性阻力, 并将该测定值定义为 ICI 粘度。顺便提及, 对 ICI 粘度计的说明 可见于例如 ASTM D4287(2010) 中。 0039 0040 与所述特定的环氧树脂 成分 (A) 组合使用的特定的酚醛树脂 成分 (B) 是具 有固化所述环氧树脂成分(A)的功能的酚醛树脂。 并且该特定的酚醛树脂是具有0.008 至 0.1Pa s 的 ICI 粘度和 100 至 200g/。
23、eq 的羟基当量的酚醛树脂, 特别优选是具有 0.05 至 0.08Pa s 的 ICI 粘度和 100 至 160g/eq 的羟基当量的酚醛树脂。换言之, 当酚醛树脂具有 过高的 ICI 粘度时, 所得环氧树脂组合物的流动性差, 由此使得包装成型时的填充性下降 ; 而 ICI 粘度过低的酚醛树脂难以获得, 因此在现实中是缺乏的。此外, 过高的羟基当量会导 致所得环氧树脂组合物的固化体的线性膨胀系数增加, 因此, 不能获得本发明的具有低收 缩性的封装材料。羟基当量过低的酚醛树脂难以获得, 因此在现实中是缺乏的。这种特定 的酚醛树脂的例子包括酚醛清漆型酚醛树脂、 甲酚酚醛清漆树脂、 三苯基甲烷型。
24、酚醛树脂 和酚醛芳烷基 (phenol aralkyl) 树脂。可以单独使用或组合使用这些树脂。在这些酚醛 树脂中, 从耐热性的观点来看, 最适合使用的是三苯基甲烷型酚醛树脂和酚醛清漆型酚醛 树脂, 特别是酚醛清漆型酚醛树脂。在本发明中, 可以将所述特定的酚醛树脂 成分 (B) 与所述特定的酚醛树脂 成分 (B) 之外的各种酚醛树脂组合使用。在这种情况下, 适当的 是, 所述特定的酚醛树脂 成分 (B) 构成一起使用的所有酚醛树脂的 70 重量 % 以上。 0041 此外, 与所述特定的环氧树脂 成分 (A) 的情况下相同, 在所述特定的酚醛树脂 成分 (B) 的情况下的 ICI 粘度例如如下。
25、测定。具体地, 在设定在 150下的加热平板上 安装测定试样, 并降低用于粘度测定的椎体直至试样夹在椎体和加热平板之间。测定椎体 旋转下的粘性阻力, 并将该测定值定义为 ICI 粘度。顺便提及, ICI 粘度计的说明可见于例 如 ASTM D4287(2010) 中。 0042 关于所述成分(A)和所述成分(B)之间的混合比, 从它们的反应性的观点来看, 相 对于成分(B)的1当量酚羟基, 将成分(A)的环氧当量调节为0.6至1.2, 优选为0.7至1.1 是合适的。 0043 0044 与所述成分 (A) 和所述成分 (B) 组合使用的固化促进剂 成分 (C) 的例子包括 胺型固化促进剂、 。
26、咪唑型固化促进剂、 有机磷型固化促进剂和磷 - 硼型固化促进剂。更具体 说 明 书 CN 103146139 A 6 5/12 页 7 地, 固化促进剂成分(C)的例子包括有机磷型固化促进剂如四苯基硼酸四苯基和三苯 基膦, 咪唑型固化促进剂如 2- 苯基 -4- 甲基 -5- 羟基甲基咪唑和苯基咪唑, 以及叔胺型固 化促进剂如l,8-二氮杂双环5.4.0十一碳-7-烯和1,5-二氮杂双环4.3.0壬-5-烯。 可以单独使用这些固化促进剂, 或可以组合使用它们的至少任意两种。 其中, 从市场上的通 用性和成本的观点来看, 咪唑型固化促进剂和有机磷型固化促进剂比其它更适合使用。 0045 关于固化。
27、促进剂 ( 成分 (C) 的含量, 基于所述特定的酚醛树脂 成分 (B) 的总 含量, 在例如咪唑型固化促进剂的情况下, 优选的是, 将固化促进剂的含量调节至落入 5 重 量 % 至 15 重量 %, 优选 7 至 13 重量 % 的范围内。换言之, 这是因为, 当固化促进剂的含量过 低时, 倾向于使所得环氧树脂组合物的固化性恶化 ; 当固化促进剂的含量过高时, 使得所得 环氧树脂组合物的流动性下降, 并倾向于使其在包装成型时的填充性下降。 0046 0047 与成分 (A) 至 (C) 组合使用的无机填料 成分 (D) 的例子包括石英玻璃、 滑石和 各种粉末, 如二氧化硅粉末 ( 熔融二氧化。
28、硅粉末、 结晶二氧化硅粉末等 )、 氧化铝粉末、 氮化 铝粉末和氮化硅粉末。这些无机填料可以以任何形式如压碎状、 球状或经磨碎处理的形式 使用。这些无机填料以单独形式使用或以其两种以上的混合物使用。在这些无机填料中, 从以下观点来看, 二氧化硅粉末比其它无机填料更加适合使用 : 可降低获得的环氧树脂组 合物的固化体的热线性膨胀系数, 从而可控制内应力, 因此可抑制封装后的衬底翘曲。 关于 所述二氧化硅粉末, 从高填充性和高流动性的观点来看, 特别优选熔融二氧化硅粉末。 所述 熔融二氧化硅粉末包括球状熔融二氧化硅粉末和压碎状熔融二氧化硅粉末, 且考虑到流动 性, 优选采用球状熔融二氧化硅粉末。 。
29、0048 此外, 合适的是, 无机填料 成分 (D) 具有 1m 至 30m 范围内、 特别优选 2m 至 20m 范围内的平均粒度。无机填料 成分 (D) 的平均粒径可通过例如如下测定 : 从母 群中选择随机的测定试样, 并使用市售的激光衍射 / 散射粒度分布分析仪测定其粒径。 0049 此外, 要求将所述无机填料 ( 成分 (D) 的含量调节至全体环氧树脂组合物的 82 重量 % 至 88 重量 %、 特别优选 84 重量 % 至 86 重量 %。换言之, 这是因为, 当无机填料 ( 成 分 (D) 的含量过低时, 所得环氧树脂组合物的固化体的线性膨胀系数变高, 由此不能获得 降低收缩性的。
30、这种特性效果 ; 而当无机填料 ( 成分 (D) 的含量过高时, 所得环氧树脂组合 物的流动性下降, 从而使得包装成型时的填充性下降。 0050 0051 作为与成分 (A) 至 (D) 组合使用的聚硅氧烷化合物 成分 (E), 从包装外观和所 得环氧树脂组合物的流动性的观点来看, 以如下通式 (1) 表示的任何聚硅氧烷化合物都适 合使用。 0052 说 明 书 CN 103146139 A 7 6/12 页 8 0053 在式(1)中, 每个R是单价有机基团且可彼此相同或不同, 条件是一个分子中至少 两个 R 为选自如下的有机基团 : 具有氨基取代基的有机基团、 具有环氧基取代基的有机基 团。
31、、 具有羟基取代基的有机基团、 具有乙烯基取代基的有机基团、 具有巯基取代基的有机基 团和具有羧基取代基的有机基团。且 m 是 0 至 500 的整数。 0054 优选其中所有R均为具有环氧取代基的有机基团的以通式(1)表示的聚硅氧烷化 合物。 0055 作为这种聚硅氧烷化合物的市售产品的例子包括由东丽道康宁株式会社 (Dow Corning Toray Co.,Ltd.) 制造的 SF8421EG( 环氧当量 : 9,000 ; 粘度 : 3,000mm2/s), 由东 丽道康宁株式会社制造的 FZ-3730( 环氧当量 : 5,000 ; 粘度 : 2,500mm2/s), 由东丽道康宁 。
32、株式会社制造的 BY16-869( 环氧当量 : 7,000 ; 粘度 : 800mm2/s), 由东丽道康宁株式会社制 造的 BY16-870( 环氧当量 : 1,500 ; 粘度 : 600mm2/s), 由信越化学工业株式会社 (Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) 制造的 X-22-4741( 环氧当量 : 2,500 ; 粘度 : 350mm2/s), 由信越化学 工业株式会社制造的 KF-1002( 环氧当量 : 4,300 ; 粘度 : 4,500mm2/s) 和由信越化学工业株 式会社制造的 X-22-343( 环氧当量 : 500to 550 ; 粘度 :。
33、 25mm2/s)。作为上述聚硅氧烷化合 物, 可以使用能够作为工业制品或试剂购买的化合物, 或者可以通过公知的方法合成的化 合物。 0056 要求所述聚硅氧烷化合物 ( 成分 (E) 的含量为环氧树脂组合物中全体有机成分 的 5 至 15 重量 %、 特别优选为 8 至 12 重量 %。换言之, 这是因为, 聚硅氧烷化合物 ( 成分 (E) 的含量过低导致所得环氧树脂组合物的固化体的线性膨胀系数增加, 而聚硅氧烷化合 物的含量过高导致所得环氧树脂组合物的固化体的强度下降。 0057 0058 除了含有所述成分(A)至(E)之外, 如果需要, 本发明的环氧树脂组合物还可以以 不损害环氧树脂组合。
34、物功能的量包含各种添加剂。这样的添加剂的例子包括胶粘性赋予 剂、 用于抗静电措施的导电性赋予剂、 阻燃剂、 离子捕捉剂、 抗氧化剂、 应力降低剂、 脱模剂、 流动性赋予剂、 吸湿剂和颜料。 0059 关于所述脱模剂, 脱模剂的例子包括化合物如高级脂肪酸、 高级脂肪酸酯和高级 脂肪酸的钙盐, 更具体地, 可以使用巴西棕榈蜡、 氧化聚乙烯蜡等。可单独使用或组合使用 这些化合物。 0060 所述阻燃剂的例子包括有机磷化合物、 氧化锑和金属氢氧化物如氢氧化铝和氢氧 化镁。可单独使用或组合使用这些化合物。 0061 作为所述颜料, 可以使用具有除去静电的效果的炭黑等。 0062 除了各种添加剂之外, 可。
35、酌情使用包括 - 巯基丙基三甲氧基硅烷等的各种偶联 说 明 书 CN 103146139 A 8 7/12 页 9 剂。 0063 0064 根据本发明的半导体封装用环氧树脂组合物可以例如如下制造。 适当地混合所述 成分 (A) 至 (E) 和如果必要的一种或多种其它添加剂, 并在捏合机如混合辊中在加热下将 所得混合物熔融捏合。 将经捏合的混合物冷却至室温以得到固体。 通过常规手段粉碎固体。 如果必要, 将粉末压缩成片。由此, 通过一系列步骤, 可以制造期望的环氧树脂组合物。 0065 要求由此获得的环氧树脂组合物具有 15 至 25 秒的胶凝时间。换言之, 这是因为, 当其胶凝时间过长时, 。
36、使得环氧树脂组合物的线性膨胀系数增加, 并导致发生显著翘曲 ; 而 当其胶凝时间过短时, 环氧树脂组合物在封装时的填充性下降。通过由此规定作为所得环 氧树脂组合物的物理性质之一的胶凝时间, 可以良好地控制翘曲的发生并赋予令人满意的 填充性。用于调节环氧树脂组合物的胶凝时间的方法的实例包括 : 控制固化促进剂 成分 (C) 相对于特定的酚醛树脂 成分 (B) 的添加总量的配合比的方法 ; 和控制捏合条件的 方法。 0066 顺便提及, 例如如下测定胶凝时间。将约 0.1 至 0.5g 实施例和比较例中获得的各 环氧树脂组合物放在175的加热平板上, 并利用具有1.5mm直径的玻璃棒进行搅拌。 将。
37、直 至观察不到树脂拉丝 (cobwebbing) 的时间看作胶凝时间 ( 秒 )。 0067 0068 通过固化反应从本发明的环氧树脂组合物得到的固化材料在耐热性方面是突出 的, 因此除了用作包括半导体在内的各种电子部件的封装用材料之外, 其非常适合应用于 电子材料如用于印刷线路板的层压板、 印刷线路板和配备有半导体的模块。利用以上述方 式获得的环氧树脂组合物封装电子部件的方法没有特别限制, 且可根据常规已知的成型方 法如通常的传递成型法, 实施利用树脂的电子部件的封装。 0069 作为包含本发明环氧树脂组合物的配备有电子部件的装置的一个例子, 可列举其 中通过电子部件的树脂封装形成的电子模块。
38、在两面上具有散热器的双面冷却结构的包装。 更具体地, 这种包装是配备有电子部件的装置, 其中, 内部具有电子部件如半导体元件的电 子模块在其两面上具有以使得电子模块夹在其间的方式放置的一对绝缘构件, 并且在各绝 缘构件的外周面上还具有以使得所述一对绝缘构件夹在其间的方式放置的一对冷却构件。 本发明的环氧树脂组合物可用作用于通过电子部件的树脂封装形成的电子模块的树脂封 装部分 ( 固化体 ) 的形成材料 ( 封装材料 )。 0070 实施例 0071 下面通过参考实施例和比较例来描述本发明, 但本发明不应被理解为受限于这些 实施例。 0072 在制备环氧树脂组合物之前, 准备以下成分。 0073。
39、 环氧树脂 a1 0074 三苯基甲烷型环氧树脂 ( 环氧当量 : 170g/eq ; ICI 粘度 : 0.1Pas ; 由日本化药株 式会社 (NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.) 制造的 EPPN-501HY) 0075 环氧树脂 a2 0076 邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(环氧当量 : 198g/eq ; ICI粘度 : 0.02Pa s ; 由日本化 药株式会社制造的 EOCN-1020) 说 明 书 CN 103146139 A 9 8/12 页 10 0077 环氧树脂 a3 0078 联苯芳烷基 (biphenyl aralkyl) 型环氧树脂 ( 环氧当量 : 284。
40、g/eq ; ICI 粘度 : 0.07Pas ; 由日本化药株式会社制造的 NC-3000) 0079 酚醛树脂 b1 0080 酚醛清漆型酚醛树脂(羟基当量 : 105g/eq ; ICI粘度 : 0.06Pa s ; 由明和化成株式 会社 (MEIWA PLASTIC INDUSTRIES,LTD.) 制造的 H-4) 0081 酚醛树脂 b2 0082 苯酚联苯撑型酚醛树脂(羟基当量 : 210g/eq ; ICI粘度 : 0.26Pa s ; 由明和化成株 式会社制造的 MEH-7851M) 0083 无机填料 0084 球状熔融二氧化硅粉末 ( 平均粒度 : 20m) 0085 固。
41、化促进剂 0086 2- 苯基 -4- 甲基 -5- 羟基甲基咪唑 ( 由四国化成株式会社 (SHIKOKUCHEMICALS CORPORATION) 制造的 2P4MHZ) 0087 脱模剂 0088 氧化聚乙烯蜡 ( 酸值 : 17 ; 由科莱恩公司 (Clariant) 制造的 PED521) 0089 硅烷偶联剂 0090 - 巯基丙基三甲氧基硅烷 ( 由信越化学工业株式会社制造的 KBM-803) 0091 聚硅氧烷化合物 0092 含亚烷基的有机聚硅氧烷 ( 环氧当量 : 9000g/eq ; 粘度 : 3000mm2/s ; 由东丽道康宁 株式会社制造的 SF8421EG) 0。
42、093 阻燃剂 0094 氢氧化铝 ( 由昭和电工株式会社 (Showa Denko K.K.) 制造的 HP-360) 0095 离子捕捉剂 0096 锆化合物 ( 由东亚合成株式会社 (TOAGOSEI CO.,LTD.) 制造的 IXE-100) 0097 颜料 0098 炭 黑 ( 由 三 菱 化 学 株 式 会 社 (Mitsubishi Chemical Corporation) 制 造 的 #3030B) 0099 实施例 1 至 6 和比较例 1 至 9 0100 在室温下将下表 1 和 2 中各自列出的各成分以表中所示的其各自比例混合在一 起, 并在加热至 80至 120温度。
43、的辊式捏合机中将混合物熔融捏合 5 分钟。以这种方式, 获得熔融的混合物。 在将该熔融混合物冷却之后, 将由此获得的固化物质研磨成粉末, 从而 制得期望的环氧树脂组合物。 0101 根据下述方法, 对作为实施例和比较例的由此获得的环氧树脂组合物中的每一种 进行特性的测定和评价。将获得的结果也显示在下表 1 和 2 中。 0102 线性膨胀率 0103 通过传递成型法 (175, 2 分钟 ), 从获得的各环氧树脂组合物制备作为试片的 固化材料 ( 测得直径 80mm, 厚度 8mm)。通过使用测微计 ( 由三丰株式会社 (Mitutoyo Corporation) 制造的防冷却剂的测微计 ) 。
44、从所述试片测定成型收缩率 (X), 并根据下式确 说 明 书 CN 103146139 A 10 9/12 页 11 定成型后在将试片冷却至室温 (25 ) 的条件下的线性膨胀率 (Y)。 0104 Y=X/( 成型温度 - 成型收缩率的测定温度 ) 0105 基于下列标准, 对各固化材料在完成冷却至室温和完成成型之间的期间内由此确 定的线性膨胀率 (Y) 进行评价。 0106 合格 : 线性膨胀率低于 25.0ppm/K。 0107 不合格 : 线性膨胀率为 25.0ppm/K 以上。 0108 胶凝时间 0109 将约 0.5g 获得的各环氧树脂组合物放置在 175的加热平板上, 并利用具。
45、有 1.5mm 直径的玻璃棒进行搅拌。将直至观察不到树脂拉丝的时间看作胶凝时间 ( 秒 ), 并测 定直至发生这种胶凝所经过的时间。基于下列标准, 对由此获得的胶凝时间的测定结果进 行评价。 0110 合格 : 胶凝时间为 15 至 25 秒。 0111 不合格 : 胶凝时间在上述范围之外。 0112 螺旋流 0113 根据 EMMI 1-66 的方法, 在 1755、 120 秒和 70kg/cm2的条件下使用用于螺旋 流测定的模具测定螺旋流(SF)值(cm)。 根据该测定结果, 基于下列标准来对各组合物进行 评价。 0114 合格 : SF 值为 50cm 以上。 0115 不合格 : S。
46、F 值低于 50cm。 0116 弯曲强度 0117 从以上述方式获得的各环氧树脂组合物, 通过传递成型制得固化材料 (175, 2 分钟 )( 根据 JIS K6911(2006)。通过 AutoGraph( 弯曲试验机 AG-500, 由岛津制作所株式 会社 (Shimadzu Corporation) 制造 ) 对所述固化材料进行弯曲强度测定。根据该测定结 果, 基于下列标准来评价各固化材料。 0118 合格 : 弯曲强度为 100MPa 以上。 0119 不合格 : 弯曲强度低于 100MPa。 0120 表 1 0121 ( 重量份 ) 0122 说 明 书 CN 103146139。
47、 A 11 10/12 页 12 0123 *1 : 相对于全体环氧树脂组合物的百分比 ( 重量 %) 0124 *2 : 相对于环氧树脂组合物中的全体有机成分的百分比 ( 重量 %) 0125 表 2 0126 ( 重量份 ) 0127 说 明 书 CN 103146139 A 12 11/12 页 13 0128 *1 : 相对于全体环氧树脂组合物的百分比 ( 重量 %) 0129 *2 : 相对于环氧树脂组合物中的全体有机成分的百分比 ( 重量 %) 0130 从上面示出的结果可以看出, 所有根据实施例的制品都确保了低于 25.0ppm/K 的 低线性膨胀率, 并成功地降低了它们的线性膨。
48、胀系数。而且, 显然, 它们的胶凝时间在适当 的范围内, 它们的螺旋流值为 50cm 以上 ; 或者等价地说, 它们显示了良好的流动性, 且它们 确保了高的弯曲强度的测定值, 或在强度方面优异。 0131 另一方面, 其中以使得无机填料的含量低于规定范围的少量混合无机填料的根据 比较例 1 的制品和其中未混合聚硅氧烷化合物的根据比较例 2 的制品具有 25.0ppm/K 以上 的线性膨胀率, 因此不能确认线性膨胀系数的降低。 此外, 其中以使得聚硅氧烷化合物的含 量超出规定范围的大量混合各聚硅氧烷化合物的根据比较例 3 和 6 的制品的弯曲强度差。 具有超出规定范围的长胶凝时间的根据比较例 4 的组合物当然可以说是固化性有问题的 说 明 书 CN 103146139 A 13 12/12 页 14 封装材料。此外, 其中未混合聚硅氧烷化合物的根据比较例 5 的制品和其中以使得无机填 料的含量超出规定范围的大量混合无。