[0040]在上式中,a、b和c是满足下述条件的数值:0≤a≤0.8, 0≤b≤0.8,0.2≤c≤0.9和(a+b+c)=1。在成分(A1)的上述单元式中, a是显示出用式R1 3SiO1/2表示的硅氧烷单元的比例的数值,但当前述成 分仅仅由用式R3SiO3/2表示的硅氧烷单元组成时,则为了改进
[0041]要求成分(A1)在一个分子内含有至少两个含环氧基的单价 有机基团。尽管对在成分(A1)内包含的含环氧基的单价有机基团的用 量没有特别限制,但推荐前述组分的环氧当量数值(即通过前述组分的 质均分子量除以在一个分子内包含的环氧基的数量获得的数值)范围 为100-2000,优选100-1000,和更优选100-700。若前述环氧当量数 值低于推荐下限,则这将导致所得硅氧烷固化体的柔性下降。另一方 面,若环氧当量数值超过推荐上限,则这或者会降低组合物的可固化 性,或者降低硅氧烷固化体的机械强度和粘合特性。成分(A1)可由一 类有机基聚硅氧烷组成,或者可由两类或更多类有机基聚硅氧烷组合 而成。对在25℃下成分(A1)的状态没有特别限制。例如,当成分(A1) 为固态时,它可通过使用
溶剂或者通过加热来
液化以与其他组分均匀 地混合。从与其他组分更好的混溶性以及改进的可处理性的角度考虑, 优选在25℃下成分(A1)为液体形式。此外,对成分(A1)的质均分子量 没有特别限制。然而,推荐提供范围为500-10,000、优选750-3000 的质均分子量。
[0042]前述成分(A1)可例举用下式表示的化合物,其中a、b和c 具有与以上定义相同的含义,但a和b不可能为0。此外,c′和c″是 满足下述条件的数值:0.1[E(CH3)2SiO1/2]a[C6H5SiO3/2]c
[G(CH3)2SiO1/2]a[(CH3)2SiO2/2]b[C6H5SiO3/2]c
[E(CH3)2SiO1/2]a[(CH3)2SiO2/2]b[C6H5SiO3/2]c
[GCH3SiO2/2]b[C6H5SiO3/2]c
[ECH3SiO2/2]b[C6H5SiO3/2]c
[G(CH3)2SiO1/2]a[C6H5SiO3/2]c′[CH3SiO3/2]c″
[E(CH3)2SiO1/2]a[C6H5SiO3/2]c′[CH3SiO3/2]c″
[C6H5SiO3/2]c′[GSiO3/2]c″
[C6H5SiO3/2]c′[ESiO3/2]c″
[0043]对适合于制备成分(A1)的方法没有特别限制。例如,这一方 法可由共
水解和缩合苯基三烷氧基硅烷和具有含环氧基的单价有机基 团的烷氧基硅烷例如3-环氧丙氧基丙基-三甲氧基硅烷或2-(3,4-环 氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷组成。或者,该方法可由脱醇并缩合前 述具有含环氧基的单价有机基团的烷氧基硅烷和具有硅烷醇基的有机 基聚硅氧烷(所述具有硅烷醇基的有机基聚硅氧烷通过水解和缩合苯 基三氯硅烷或苯基三烷氧基硅烷而获得)组成。另一方法可由氢化硅烷 化具有含环氧基的单价有机基团的烯烃和具有与硅键合的氢
原子的有 机基聚硅氧烷(所述具有与硅键合的氢原子的有机基聚硅氧烷通过在 二甲基氯代硅烷或具有与硅键合的氢原子的类似硅烷存在下,共水解 和缩合苯基三氯硅烷或苯基三烷氧基硅烷而获得)组成。下述方法也是 可能的:在
碱性催化剂存在下,在有机基聚硅氧烷(它通过共水解和缩 合苯基三氯硅烷或苯基三烷氧基硅烷制备)和分子两端均用三甲基甲 硅氧基封端的甲基(3-环氧丙氧基丙基)硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚 物或者分子两端均用三甲氧基甲硅烷基封端的甲基{2-(3,4-环氧基环 己基)乙基}硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物之间进行平衡反应;在碱 性催化剂存在下,在由用式C6H5SiO3/2表示的硅氧烷单元组成的有机基 聚硅氧烷和环状甲基(3-环氧丙氧基丙基)硅氧烷或环状甲基{2-(3,4- 环氧基环己基)乙基}硅氧烷之间进行平衡反应;和在碱性或酸性催化 剂存在下,在由用式C6H5SiO3/2表示的硅氧烷单元组成的有机基聚硅氧 烷、环状甲基(3-环氧丙氧基丙基)硅氧烷或环状甲基{2-(3,4-环氧基 环己基)乙基}硅氧烷、和环状二甲基硅氧烷之间进行平衡反应。
[0044]组分(A)也可以用具有下述通式的二有机基聚硅氧烷(A2)表 示:A-R5-(R4 2SiO)mR4 2Si-R5-A
在该式中,R4表示不含脂族不饱和键的任选取代的单价烃基。这一 基团的具体实例是下述:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或类 似烷基;环戊基、环己基、环庚基、或类似环烷基;苯基、甲苯基、 二甲苯基或类似芳基;苄基、苯乙基、苯丙基或类似芳烷基;3-氯丙 基、3,3,3-三氟丙基或类似的卤代烷基。最优选是烷基,特别是甲基。 在上式中,R5表示二价有机基团。这一基团可例举亚乙基、甲基亚乙 基、亚丙基、亚戊基、亚己基或类似的亚烷基;乙烯氧基亚乙基、乙 烯氧基亚丙基、乙烯氧基亚丁基、丙烯氧基亚丙基或类似的链烯氧基 亚烷基。最优选是亚烷基,特别是亚乙基类。在上式中,m是等于或 大于1的整数。这一数值表示构成分子主链的二有机基聚硅氧烷的聚 合度。从所得硅氧烷固化体的改进的挠性来说,推荐m等于或大于10。 尽管对m的上限没有特别限制,但推荐不超过500。
[0045]在上式中,A是用下述平均单元式表示的硅氧烷残基:(XR4 2SiO1/2)d(SiO4/2)e
在该式中,R4表示不含不饱和脂族键的任选取代的单价烃基。这些 基团可例举与以上相同的基团,优选烷基,特别是甲基类。此外,在 上式中,X表示键合到前述R5上的单键、氢原子,用前述R1表示的基 团,含环氧基的单价有机基团,或烷氧基甲硅烷基烷基。用R4表示的 基团可例举与以上给出的相同的基团。例如,含环氧基的有机基团可 由下述代表:2-环氧丙氧基乙基、3-环氧丙氧基丙基、4-环氧丙氧基 丁基或类似的环氧丙氧基烷基;2-(3,4-环氧基环己基)乙基、3-(3,4- 环氧基环己基)丙基或类似的3,4-环氧基环己基烷基;4-环氧乙烷基 丁基、8-环氧乙烷基辛基或类似的环氧乙烷基烷基。烷氧基甲硅烷基 烷基可由下述代表:三甲氧基甲硅烷基乙基、三甲氧基甲硅烷基丙基、 二甲氧基甲基甲硅烷基丙基、甲氧基二甲基甲硅烷基丙基、三乙氧基 甲硅烷基乙基或三丙氧基甲硅烷基丙基。在一个分子中,至少一个X 必须是键合到前述二有机基聚硅氧烷内的R5上的单键。在一个分子内 至少两个X必须是含环氧基的单价有机基团。优选环氧丙氧基烷基, 特别是3-环氧丙氧基丙基。在上式中,d是正数,e是正数,和d/e 是范围为0.2-4的正数。
[0046]对成分(A2)的分子量没有特别限制,但推荐质均分子量范围 为500-1,000,000。此外,对成分(A2)在25℃下的状态没有特别限制。 例如,这一组分可以是粘度范围为50-1,000,000mPa·s的液体。可通 过例如Kokai H06-56999中所述的方法来制备成分(A2)的二有机基聚 硅氧烷。
[0047]本发明的组合物可含有成分(A1)或成分(A2),或成分(A1)和 (A2)的混合物,但使用至少成分(A2)也是可能的。特别地,组分(A)可 包括单独的成分(A2)或其与成分(A1)的混合物。当组分(A)是成分(A1) 和(A2)的混合物时,对成分(A2)没有特别限制,但推荐使用的成分(A2) 用量为0.1-800、优选1-500、和最优选10-200
质量份/100质量份成 分(A1)。若成分(A2)的含量低于上述范围的推荐下限,则这将导致所得 硅氧烷固化体的挠性下降。另一方面,若成分(A2)的含量超过该范围 的推荐上限,则这将增加所得组合物的粘度。
[0048]用于环氧树脂的固化剂(B)是参加与组分(A)中的环氧基反 应且用于固化该组合物的组分。这一组分由优选在一个分子内含有对 环氧基具有
反应性的两个或更多个官能团的化合物代表。前述官能团 的具体实例是下述:伯
氨基、仲氨基、羟基、酚羟基、
羧酸基、酸酐 基、巯基和硅烷醇基,从较好的反应性和寿命的角度考虑,最优选酚 羟基。换句话说,优选的组分(B)是含有酚羟基的化合物。这种化合物 的具体实例是下述:
苯酚清漆树脂、甲酚
醛清漆树脂、双酚A型化合 物或类似的酚树脂;和含有酚羟基的有机基硅氧烷。优选酚羟基数(它 是通过用本发明的该组分的质均分子量除以在一分子内包含的酚羟基 数目获得的数值)不超过1000的化合物。从改进的反应性的角度考虑, 这一数值不应当超过500。
[0049]为了改进所得硅氧烷固化体的挠性,在组分(B)中使用的具 有酚羟基的有机基硅氧烷应当是用下面通式表示的一种:R6 3SiO(R6 2SiO)nSiR6 3
在该式中,R6可以是相同或不同的任选取代的单价烃基或含有酚羟 基的单价有机基团。单价烃基可以与以上定义的相同,其中优选烷基 和芳基,和最优选甲基和苯基。含有酚羟基的有机基团例举以下给出 的基团。在这些基团的式中,R7表示二价有机基团。前述有机基团的 具体实例是下述:亚乙基、甲基亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、 亚己基或类似的亚烷基;乙烯氧基亚乙基、乙烯氧基亚丙基、乙烯氧 基亚丁基、丙烯氧基亚丙基或类似的链烯氧基亚烷基。优选是亚烷基, 最优选亚丙基类。
[0050]
[0051]在有机基硅氧烷的式中,n是整数0-1000,优选0-100、和 最优选0-20的整数。若这一数值低于推荐下限,则这将损害这一组分 的可处理性和它与组分(A)的混容性。
[0052]以下给出了可用作组分(B)的有机基硅氧烷的实例。在下式 中,x是1至20的整数,和y是2至10的整数。
[0053]
[0054]对制备组分(B)的方法没有特别限制。例如,可通过氢化硅 烷化含链烯基的酚化合物和含有与硅键合的氢原子的有机基聚硅氧 烷,来制备这一组分。
[0055]对在25℃下组分(B)的状态没有特别限制,和这一组分可以 是液体或固体。优选液态,因为它有助于处理。当在25℃下组分(B) 为液体时,它的粘度范围应当是1-1000000mPa·s,优选范围为 10-5000mPa·s。若在25℃下组分(B)的粘度低于推荐下限,则这将损 害硅氧烷固化体的机械强度。一方面,若粘度超过推荐上限,则这将 损害所得可固化的硅氧烷组合物的处理状况。
[0056]对组分(B)可在其中使用的用量没有特别限制。然而,组分 (B)在组合物内的优选用量范围可以是0.1-500质量份,优选0.1-200 质量份/100质量份组分(A)。当组分(B)含有酚羟基时,优选组分(B) 内酚羟基与组合物中的所有环氧基的优选摩尔比范围可以是0.2-5, 优选0.3-2.5,和最优选0.8-1.5。若组分(B)内酚羟基与组合物中的 所有环氧基的前述摩尔比低于推荐下限,则这将损害用于固化所得可 固化的硅烷氧组合物的条件。另一方面,若该摩尔比超过推荐上限, 则这将损害所得硅氧烷固化体的机械性能。
[0057]上述组合物可含有(C)
固化促进剂作为任意组分。这一组分 可例举叔胺化合物、有机
铝化合物、有机锆化合物或类似的有机金属 化合物;膦;或类似的有机磷化合物;以及杂环胺化合物;
硼络合物 化合物;有机铵盐;有机锍盐;有机过氧化物;或上述化合物的反应 产物。例如,这一化合物可以是三苯基膦、三丁基膦、三(对甲基苯基) 膦、三(壬基苯基)膦、三苯基膦-硼酸三苯酯、四苯基膦-硼酸四苯酯, 或类似的磷类化合物;三乙胺、苄基二甲基胺、α-甲基苄基二甲基胺、 1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一
碳烯-7,或类似的叔胺化合物;2-甲基咪 唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑或类似的咪唑化合物。为了延长 该化合物的使用寿命,推荐使用包胶形式的前述固化促进剂。包胶的 固化促进剂在商业上以由含有胺类固化促进剂的双酚A型环氧树脂制 备的包胶的胺类固化促进剂形式制得(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产 的HX-3088)。
[0058]对组分(C)可在本发明的组合物内使用的用量没有特别限 制。然而,推荐组分(C)的使用量不超过50质量份、优选0.01-50质 量份、和最优选0.1-5质量份/100质量份组分(A)。
[0059]为了改进硅氧烷组合物的固化体的机械强度,可结合该组 合物与(D)填料。这一填料可由下述代表:玻璃
纤维、氧化铝纤维、由 氧化铝和
二氧化硅制成的陶瓷纤维、硼纤维氧化锆纤维、碳化硅纤维、 金属纤维、或类似的纤维填料;熔融
石英、结晶二氧化硅、沉淀二氧 化硅、
热解法二氧化硅、
烘烤二氧化硅、氧化锌、烧成粘土、
炭黑、 玻璃珠、氧化铝、滑石、碳酸
钙、粘土、氢氧化铝、氢氧化镁、
硫酸 钡、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化镁、氧化
钛、氧化铍、
高岭土、
云母、氧化锆或类似的
无机填料;金、
银、
铜、铝、镍、钯的金属微 粉,以及前述金属的焊剂、
合金、
黄铜、或形状
记忆合金;气相沉积 或借助
金属化沉积于最终粉化的陶瓷、玻璃、石英、有机树脂等的表 面上的金、银、镍、铜或其他金属;可单独或结合两种或更多种使用 上述填料。优选氧化铝、结晶二氧化硅、氮化铝、氮化硼或具有导热 性能的其他粉末、熔融石英、沉淀二氧化硅、热解法二氧化硅、胶态 二氧化硅、或具有增强性能的类似填料粉末。为了赋予所得硅氧烷固 化体导热和
导电性能,推荐使用银粉。此外,为了主要赋予硅氧烷固 化体导热性能,推荐使用氧化铝粉末。粉末颗粒可具有
粉碎的粉末颗 粒形式以及各种形状,例如球形、纤维、柱形、薄片状、鳞状、板状 或线圈状。对颗粒的尺寸没有特别限制;然而,通常最大尺寸不应当 超过200微米,和平均尺寸范围应当为0.001-50微米。
[0060]此外,对组分(D)可在本发明的组合物内使用的用量没有限 制,然而,推荐这一组分的用量不超过5000质量份,优选范围为 10-4000质量份,和最优选范围为50-4000质量份/100质量份组分(A)。 若除了前述金属微粉和导热粉末以外还使用其他填料,则以100质量 份组分(A)计组分(D)的含量不应当超过2000质量份,优选范围应当为 10-2000质量份,和最优选范围为50-1000质量份。当前述填料的颗 粒为板状或鳞状时,可获得在特定方向上固化收缩率下降的硅氧烷固 化体。
[0061]若需要改进所得可固化的硅氧烷组合物的固化性能和可操 作性或者改进通过固化该组合物获得的固化体的粘合性能和弹性模 量,该组合物可另外含有(E)有机环氧化合物。对组分(E)在25℃下的 状态没有特别限制,和这一组分可以是液态或固态,优选液态。前述 组分(E)可例举双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂。 对组分(E)可在其内使用的用量没有特别限制,但推荐这一组分的添加 量不应当超过500质量份、优选为0.1-500质量份/100质量份组分 (A)。
[0062]此外,为了改进组分(D)在组分(A)内的分散性或者改进硅 氧烷固化体对半导体芯片或电路板的粘合性,所述组合物可含有(F)
偶联剂。这一偶联剂可包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等。钛酸酯偶 联剂可例举异丙氧基钛酸酯-三(异
硬脂酸酯)。硅烷偶联剂可例举3- 环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、 2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷或类似的含环氧基的烷氧基 硅烷;N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧 基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷或类似的含氨基的烷氧基硅 烷;和3-巯基丙基三甲氧基硅烷或类似的含巯基的烷氧基硅烷。对组 分(F)可在其内使用的用量没有特别限制,然而,推荐这一组分的添加 量不超过10质量份、优选为0.01-10质量份/100质量份组分(A)。
[0063]视需要,可结合本发明的组合物与其他任意的组分,例如 四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲 氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧 基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基 硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷或类似的烷氧基硅烷。
[0064]通过混合组分(A)和(B),并视需要添加其他组分,制备本 发明的组合物。对混合前述组分所使用的方法没有特别限制,和下述 方法是可能的:(1)同时并一起混合组分(A)和(B),以及视需要的其他 组分;(2)预混组分(A)和(B),然后与所述任意组分混合。对混合各组 分可使用的设备没有特别限制。例如,设备可包括单轴或双轴连续混 合器、双辊
研磨机、Ross混合器、Hobart混合器、齿式混合器、行 星式混合物、捏合机混合器等。
[0065]除了在本发明的方法中所使用的可固化的硅氧烷组合物保 护半导体芯片及其线材避免损坏这一事实以外,该组合物的固化体还 充当半导体芯片和电路板的电绝缘层或者充当前述部件的
缓冲层。对 硅氧烷固化体的形式没有特别限制,和后者可以是
橡胶、硬橡胶,或 树脂形式,优选复合
弹性模量不超过2GPa。
[0066]适合于通过本发明的方法以硅氧烷固化体密封的半导体器 件可包括置于电路板上的半导体芯片,具有与电路板预先电连接的半 导体芯片,或者预先切割成单独的半导体元件的半导体
硅片。图3示 出了半导体器件,其中半导体芯片和电路板,以及具有多根引线的半 导体芯片和电路板被线接合。在图3所示的半导体器件的制备中,半 导体芯片10最初置于由聚酰胺树脂、环氧树脂、BT树脂或陶瓷制成 的印刷电路板12上,然后通过由金或铝制成的接合线,将其线接合到 印刷电路板12上。在其他类型的半导体器件中,可通过焊球或导电凸 起,电连接半导体芯片与电路板。为了增强焊球或导电凸起,它们可 借助底填料(underfill)
试剂密封。这一试剂可包括可固化的环氧树脂 组合物或可固化的硅氧烷组合物。图3所示的半导体器件含有外
电极, 例如焊球,在完成密封操作之后,在支持半导体芯片10的印刷电路板 12的下表面上形成所述外电极。这种做法使得连接半导体器件与其他 电路板。当置于电路板上的所有半导体芯片被同时密封时,可通过割 据或
冲压,将该封装件切割成单独的半导体器件。
[0067]当在本发明的方法中,通过使用以上所述的压塑机,以硅 氧烷的固化体密封半导体器件时,和当可固化的硅氧烷组合物与可具 有可转移到制品表面上的不均匀度的模塑表面直接接触时,推荐通过 以上所述的可剥离膜进行压塑。当使用可剥离膜并按照连续模式进行 密封时,这可延长模具清洁操作之间的时间间隔并因此改进生产效率。
[0068]对在本发明的方法中使用的压塑条件没有特别限制,但为 了降低可能在电路板的材料内和在半导体芯片内可能引起的应力,推 荐在范围为60℃-130℃的温度下进行
热处理。此外,可通过预热模具, 缩短压塑循环时间。可使用不同类型的可固化的硅氧烷组合物,但当 组合物被预先逐滴施加到被下部半模的残留热量加热的电路板上时, 可实现用于控制可固化的硅氧烷组合物的铺展性能的更好条件。
[0069]下述说明涉及本发明的半导体器件。本发明的半导体器件 的特征在于根据以上所述的本发明方法制备。由于这一半导体器件在 密封树脂的材料内不含孔隙,因此该制品不具有外部
缺陷且具有良好 的耐湿性能。此外,由于在精确地控制密封树脂厚度的情况下制备本 发明的半导体器件,因此这种半导体器件适合于在小型和薄的电子器 件中使用。实施例
[0070]参考应
用例和对比例,更详细地描述本发明制备半导体器 件和半导体本身的方法。在这些实施例中,通过凝胶渗透色谱法,使 用甲苯作为溶剂测量质均分子量,并以参照聚苯乙烯作为标准物的数 值形式给出。[参考例1]
[0071]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:31.0质量 份用下式:X-CH2CH2-[(CH3)2SiO]33(CH3)2Si-CH2CH2-X表示的二甲基聚硅 氧烷{其中X是用下述平均单元式表示的硅氧烷残基: [G(CH3)2SiO1/2]9[-(CH3)2SiO1/2]1[SiO4/2]6(其中G是3-环氧丙氧基丙 基)}(其中前述二甲基聚硅氧烷的质均分子量为36,000;粘度为 4720mPa·s;和环氧当量为360);14.0质量份下式的有机基三硅氧烷:
(其中粘度为3800mPa·s,和酚羟基当量基团数为317);10.0质 量份含双酚A环氧树脂与40质量%胺类固化促进剂的混合物的包胶的 胺类固化促进剂(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产的HX-3721);60.0质 量份球形无定形二氧化硅微粉(由Admatechs Co.,Ltd.生产的 Admafine;颗粒的平均直径为1.5微米);和1质量份3-环氧丙氧基 丙基三甲氧基硅烷。检测所得可固化的硅氧烷组合物的粘度,通过固 化前述可固化的硅氧烷组合物获得的硅氧烷固化体的复合弹性模量、 粘合性能和
翘曲。表1中示出了结果。
[粘度]
[0072]借助E型
粘度计(由Tokimec Inc.生产的Digital Viscometer Model DV-U-E,II型),在2.5rpm的旋转速度下,在25 ℃下测量可固化的硅氧烷组合物的粘度。[复合弹性模量]
[0073]在70mmHg下使可固化的树脂组合物消泡之后,将它装入具 有10mm宽、50mm长和2mm深的空腔的模具内,和在150℃与2.5MPa 的条件下完成压力固化60分钟之后,在烘箱内,在180℃下对所得固 化的样品进行二次热处理2小时。使用ARES粘弹性测试仪(通过 Rheometric Scientific Co.,生产的Model RDA 700),测量所得样品 在25℃下的复合弹性模量。在下述条件下进行测量:
扭矩:0.05%;
频率1Hz。[粘合性能]
[0074]将用量为约1cm3的可固化的硅氧烷组合物施加到被粘物 {玻璃板(由Paltec Co.,Ltd.生产的浮法玻璃)};镍板(由Paltec Co.,Ltd.生产的SPCC-SB);铜板(由Paltec Co.,Ltd.生产的C1100P); 铝板(由Paltec Co.Ltd生产的A1050P);和
镀金板(由Nippon Test Panel Co.生产的C2801P)}上。在烘箱内,在125℃下加热该单元2 小时,然后在烘箱内在180℃下加热另外2小时。结果,生产用于评 价粘合性能的样品。通过钽刮刀,分离固化的涂层与样品,并分离条 件如下所述:CF:在涂层材料断裂的情况下分离
TCF:在界面上留下的薄残留层的情况下分离;和
AF:通过界面完全分离。
[翘曲]
[0075]将模具(10mm宽×50mm长×1mm深)的模具置于聚酰胺膜(由 Ube Industries Co.,Ltd.生产的Upilex125s;厚度=125微米)上, 用可固化的硅氧烷组合物填充模具,然后施加片材,并在110 ℃下对该单元进行压力模塑10分钟。之后,从模具中取出与聚酰胺膜 相连的半固化状态下的硅氧烷固化体,并在烘箱内在180℃的热空气 循环下进行后固化2小时。冷却该单元到室温,并通过下述方法测量 聚酰胺膜的翘曲。将聚酰胺膜置于平台上,该矩形板的一条短边固定 到该平台上,和通过卡尺测量该平台距相对边的两个端点的距离。两 次测量的平均值用作评价翘曲的判据。[参考例2]
[0076]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:20.0质量 份用下式:X-CH2CH2-[(CH3)2SiO]85(CH3)2Si-CH2CH2-X表示的二甲基聚硅 氧烷{其中X是用下述平均单元式表示的硅氧烷残基: [G(CH3)2SiO1/2]9[-(CH3)2SiO1/2]1[SiO4/2]6(其中G是3-环氧丙氧基丙 基)}(其中前述二甲基聚硅氧烷的质均分子量为78,000;粘度为 22,000mPa·s;和环氧当量为450);8.0质量份双酚A型液体环氧树 脂(由日本Epoxy Resin Company生产的Epikote 828;环氧当量=190); 23.0质量份下式的有机基三硅氧烷:
(其中粘度为2600mPa·s,和酚羟基当量基团数为330);5.0质量 份含双酚A环氧树脂与35质量%胺类固化促进剂的混合物的包胶的胺 类固化促进剂(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产的HXA-4921HP);4质量 份干燥二氧化硅微粉(初级颗粒的平均直径为7-16纳米);和40.0质 量份无定形二氧化硅微粉(由Admateches Co.,Ltd.生产的Admafine; 颗粒的平均直径为1.5微米)。通过与参考例1相同的方法评价所得可 固化的硅氧烷组合物的性能和由该组合物获得的固化体的特征。表1 中示出了结果。
[参考例3]
[0077]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:8.9质量份 用下式表示的有机基聚硅氧烷:
(质均分子量=1000;粘度=1290mPa·s;环氧当量=267);10.0质 量份用下式X-CH2CH2-[(CH3)2SiO]85(CH3)2Si-CH2CH2-X表示的二甲基聚 硅氧烷{其中X是用下述平均单元式表示的硅氧烷残基: [G(CH3)2SiO1/2]9[-(CH3)2SiO1/2]1[SiO4/2]6(其中G是3-环氧丙氧基丙 基)}(其中前述二甲基聚硅氧烷的质均分子量为78,000;粘度为 22,000mPa·s;和环氧当量为450);19.0质量份下式的有机基三硅氧 烷:
(其中粘度为2600mPa·s,和酚羟基当量基团数为330,和其中该 组分中的酚羟基与组合物中的环氧基的摩尔比等于1.0);0.1份炭黑 (由Denki Kagaku Kogyo Co.生产的Denka Black);1.0质量份含双 酚A环氧树脂与35质量%胺类固化促进剂的混合物的包胶的胺类固化 促进剂(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产的HXA-4921HP);54.0质量份 球形无定形二氧化硅微粉(Denki Kagaku Kogyo Co.的产品;颗粒的平 均直径为3.3微米);6.0质量份球形的无定形二氧化硅微粉(Denki Kagaku Kogyo Co.的产品;颗粒的平均直径为0.3微米);和1质量份 3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。通过与参考例1相同的方法评价所 得可固化的硅氧烷组合物的性能和由该组合物获得的固化体的特征。 表1中示出了结果。
[参考例4]
[0078]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:13.0质量 份用以下平均单元式表示的有机基聚硅氧烷:
(质均分子量=1000;粘度=1290mPa·s;环氧当量=267);6.0质量 份用下式X-CH2CH2-[(CH3)2SiO]85(CH3)2Si-CH2CH2-X表示的二甲基聚硅 氧烷{其中X是用下述平均单元式表示的硅氧烷残基: [G(CH3)2SiO1/2]9[-(CH3)2SiO1/2]1[SiO4/2]6(其中G是3-环氧丙氧基丙 基)}(其中前述二甲基聚硅氧烷的质均分子量为78,000;粘度为 22,000mPa·s;和环氧当量为450);16.0质量份下式的有机基三硅氧 烷:
(其中粘度为2600mPa·s,和酚羟基当量基团数为330);49.0质 量份球形无定形二氧化硅微粉(Denki Kagaku Kogyo Co.,的产品;颗 粒的平均直径为3.3微米);5.0质量份球形无定形二氧化硅微粉末 (Denki Kagaku Kogyo Co.,的产品;颗粒的平均直径为0.3微米); 1.0质量份含双酚A环氧树脂与40质量%胺类固化促进剂的混合物的 包胶的胺类固化促进剂(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产的HX-3721); 和10.0质量份柱形结晶硫酸钡粉末(由Sakai Chemical Industries Co.,Ltd.生产的B-30)。通过与参考例1相同的方法评价所得可固化 的硅氧烷组合物的性能和由该组合物获得的固化体的特征。表1中示 出了结果。
[参考例5]
[0079]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:12.0质量 份用下式X-CH2CH2-[(CH3)2SiO]85(CH3)2Si-CH2CH2-X表示的二甲基聚硅 氧烷{其中X是用下述平均单元式表示的硅氧烷残基: [G(CH3)2SiO1/2]9[-(CH3)2SiO1/2]1[SiO4/2]6(其中G是3-环氧丙氧基丙 基)}(其中前述二甲基聚硅氧烷的质均分子量为78,000;粘度为 22,000mPa·s;和环氧当量为450);1.0质量份3-环氧丙氧基丙基三 甲氧基硅烷;38.0质量份球形无定形二氧化硅微粉(Admatechs Co., Ltd.的产品Admafine;颗粒的平均直径为1.5微米);15.0质量份柱 形结晶硫酸钡粉末(由Sakai Chemical Industries Co.,Ltd.生产的 产品);1.0质量份含双酚A环氧树脂与40质量%胺类固化促进剂的 混合物的包胶的胺类固化促进剂(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产的 HX-3721);8.0质量份鳞状玻璃粉末(Nippon Sheet Glass Co.,Ltd. 的产品,平均粒度=15微米);和15.0质量份下式表示的聚二甲基硅 氧烷:
(其中粘度为80mPa·s,和酚羟基当量基团数为700)。通过与参 考例1相同的方法评价所得可固化的硅氧烷组合物的性能和由该组合 物获得的固化体的特征。表1中示出了结果。
[参考例6]
[0080]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:4.0质量份 用以下平均单元式表示的有机基聚硅氧烷:
(质均分子量=1000;粘度=1290mPa·s;环氧当量=267);5.0质量 份用下式X-CH2CH2-[(CH3)2SiO]85(CH3)2Si-CH2CH2-X表示的二甲基聚硅 氧烷{其中X是用下述平均单元式表示的硅氧烷残基: [G(CH3)2SiO1/2]9[-(CH3)2SiO1/2]1[SiO4/2]6(其中G是3-环氧丙氧基丙 基)}(其中前述二甲基聚硅氧烷的质均分子量为78,000;粘度为 22,000mPa·s;和环氧当量为450);9.0质量份下式的有机基三硅氧 烷:
(其中粘度为2600mPa·s,和酚羟基当量基团数为330);80.0质 量份球形氧化铝粉末(Micron Co.的产品,颗粒的平均直径=8.0微米); 1.5质量份含双酚A环氧树脂与40质量%胺类固化促进剂的混合物的 包胶的胺类固化促进剂(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产的HX-3721)。 通过与参考例1相同的方法评价所得可固化的硅氧烷组合物的性能和 由该组合物获得的固化体的特征。表1中示出了结果。
[参考例7]
[0081]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:27.0质量 份双酚A液体环氧树脂(通过日本Epoxy Resin Co.,Ltd.生产的 Epikote 828;环氧当量=190);11.0质量份液体甲基六氢邻苯二甲酸 酐(Hitachi Kasei Kogyo Co.,Ltd.生产的HN-5500);1.0质量份含 双酚A环氧树脂与40质量%胺类固化促进剂的混合物的包胶的胺类固 化促进剂(由Asahi Kasei Co.,Ltd.生产的HX-3088);60.0质量份球 形的无定形二氧化硅微粉(Admatechs Co.,Ltd.生产的Admafine;颗 粒的平均直径为1.5微米);和1.0质量份3-环氧丙氧基丙基三甲氧 基硅烷。通过与参考例1相同的方法评价所得可固化的硅氧烷组合物 的性能和由该组合物获得的固化体的特征。表1中示出了结果。[参考例8]
[0082]通过混合下述组分制备可固化的硅氧烷组合物:85.3质量 份分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷(粘度 =2000mPa·s);1.3质量份分子两端均用三甲基甲硅烷基封端的甲基 氢聚硅氧烷(粘度=50mPa·s);铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二 硅氧烷的络合物(其中以质量单位计,金属铂的含量等于5ppm);和 12.3质量份干燥的二氧化硅微粉(初级颗粒的平均直径=7-16纳米)。 除了在20rpm的旋转速度下测量可固化的硅氧烷组合物的粘度以外, 通过与参考例1相同的方法评价所得可固化的硅氧烷组合物的其他性 能和由该组合物获得的固化体的特征。表1中示出了结果。
[0083][表1]
(*)在20rpm下测量。
[应用例1]
[0084]根据这一实施例,生产图3所示的半导体器件。更具体地, 通过厚度为35微米的环氧树脂试剂(DIEBOND),将尺寸为10mm×10mm 的半导体芯片附装到尺寸为70mm×160mm的BT树脂电路板上(18微米 厚的铜箔借助17微米厚的
粘合剂环氧树脂层,
层压在200微米厚的 BT树脂膜的一侧上;然后由该铜箔形成电路图案,除去线接合该图案 所需的部分;和用光敏焊剂掩膜(mask)涂布电路板的表面)。之后,通 过接合线,电连接半导体芯片和电路图案的凸起。在一个电路板上形 成在三个区段内构造的27个半导体芯片(每一个区段具有9个半导体 芯片),然后将其线接合到电路图案的各区域上。
[0085]在室温下,用参考例1制备的可固化的硅氧烷组合物涂布 具有半导体芯片的BT树脂电路板的合适区域,并将处理过的电路板置 于压塑机(Apic Yamada Corporation;压塑机,型号MZ-635-01)的下 部半模内。然后闭合压塑机的上部和下部半模(上部半模空腔的尺寸为 40mm×170mm×1mm;为了防止模塑表面污染并有助于分离硅氧烷固化 体与模具,用通过空气抽吸偏向上部半模表面的可剥离的四氟乙烯树 脂膜涂布这一上部半模的内表面)。在半模之间保持电路板被按压,并 因此在35kgf/cm2的压力下,在150℃下压塑3分钟。一旦完成模塑操 作,从模具中取出以硅氧烷的固化体密封的半导体器件,并在烘箱内, 在180℃下热处理1小时。用400微米厚的固化的硅氧烷层密封在所 得半导体器件表面上的半导体芯片。通过以下所述的方法评价所得半 导体器件的外观、翘曲和抗划伤性能。表2中示出了结果。[外观]
[0086]在评价用硅氧烷固化体密封的半导体器件的外观中,在中 心部分和周围部分之间厚度偏差小于5%的这些涂层用符号0表示; 前述偏差范围为5%-10%的涂层用符号Δ表示;和厚度偏差大于10 %的那些涂层用符号X表示。[翘曲]
[0087]在切割产品成单独的片体并测量相对的长边的提升高度之 前,通过固定密封的电路板的长边,测量翘曲。[抗划伤性]
[0088]通过由聚丙烯树脂制成的刮刀划过硅氧烷固化体的表面, 然后在评价抗划伤性中使用下述表示符号:X:在表面上显著的白色划痕;
Δ:在表面上薄的白色划痕;和
0:在表面上没有划痕。
[应用例2]
[0089]通过与应用例1相同的方法制备半导体器件,所不同的是 使用参考例2的可固化的硅氧烷组合物替代在应用例1中使用的参考 例1的可固化的硅氧烷组合物。以与应用例1相同的方式评价所得半 导体的特征。表2中示出了结果。[应用例3]
[0090]通过与应用例1相同的方法制备半导体器件,所不同的是 使用参考例3的可固化的硅氧烷组合物替代在应用例1中使用的参考 例1的可固化的硅氧烷组合物。以与应用例1相同的方式评价所得半 导体的特征。表2中示出了结果。[应用例4]
[0091]通过与应用例1相同的方法制备半导体器件,所不同的是 使用参考例4的可固化的硅氧烷组合物替代在应用例1中使用的参考 例1的可固化的硅氧烷组合物。以与应用例1相同的方式评价所得半 导体的特征。表2中示出了结果。[应用例5]
[0092]通过与应用例1相同的方法制备半导体器件,所不同的是 使用参考例5的可固化的硅氧烷组合物替代在应用例1中使用的参考 例1的可固化的硅氧烷组合物。以与应用例1相同的方式评价所得半 导体的特征。表2中示出了结果。[应用例6]
[0092]通过与应用例1相同的方法制备半导体器件,所不同的是 使用参考例6的可固化的硅氧烷组合物替代在应用例1中使用的参考 例1的可固化的硅氧烷组合物。以与应用例1相同的方式评价所得半 导体的特征。表2中示出了结果。[对比例1]
[0093]通过与应用例1相同的方法制备半导体器件,所不同的是 使用参考例7的可固化的硅氧烷组合物替代在应用例1中使用的参考 例1的可固化的硅氧烷组合物。以与应用例1相同的方式评价所得半 导体的特征。表2中示出了结果。[对比例2]
[0094]通过与应用例1相同的方法制备半导体器件,所不同的是 使用参考例8的可固化的硅氧烷组合物替代在应用例1中使用的参考 例1的可固化的硅氧烷组合物。以与应用例1相同的方式评价所得半 导体的特征。表2中示出了结果。
[0096][表2]
[0097]本发明制备半导体器件的方法提供以不含孔隙的硅氧烷固 化体密封半导体器件,且该产品不具有外部缺陷且具有良好的耐湿性 能。此外,由于在精确地控制密封树脂厚度的情况下制备本发明的半 导体器件,因此基于上述内容,可认为本发明的方法适合于制备小型 和薄的电子器件。