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公開番号2025031246
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023137340
出願日2023-08-25
発明の名称半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/29 20060101AFI20250228BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性の高い半導体装置を実現する樹脂組成物を提供する。
【解決手段】脂環式エポキシ、及び2以上の芳香環を含む脂肪族エポキシから選択される1以上のエポキシ樹脂主剤と、ジアミノジフェニル骨格を有する硬化剤と、無機充填材とを含む半導体封止用樹脂組成物、及び導電性板121、123及び導電性接続部材18に接触して、当該半導体封止用樹脂組成物を含む封止層20を備える半導体装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
脂環式エポキシ及び２以上の芳香環を含む脂肪族エポキシから選択される１以上のエポキシ樹脂主剤と、ジアミノジフェニル骨格を有する硬化剤と、無機充填材とを含む、半導体封止用樹脂組成物。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記ジアミノジフェニル骨格を有する硬化剤が、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、及び４，４’－ジアミノジフェニルスルフォンから選択される、請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項３】
前記脂環式エポキシが、一分子中に２以上の脂環式エポキシ基を有する脂環式エポキシである、請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂主剤が、脂環式エポキシと、２以上の芳香環を含む脂肪族エポキシとを含む、請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項５】
前記脂環式エポキシが、前記エポキシ樹脂主剤の総体積に対し、５０体積％以上含まれる、請求項４に記載の半導体封止用樹脂組成物。
【請求項６】
絶縁基板と導電性板とを備える積層基板上に実装された半導体素子と、
導電性接続部材と、
前記半導体素子及び前記導電性接続部材を封止する封止層と
を備え、
当該封止層が、前記導電性板及び前記導電性接続部材に接触して、請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物を含む半導体装置。
【請求項７】
絶縁基板と導電性板とを備える積層基板上に実装された半導体素子と、
導電性接続部材と、
前記半導体素子及び前記導電性接続部材を封止する封止層と
を備える半導体装置において、前記導電性板及び前記導電性接続部材と、前記封止層との界面における当該封止層の弾性率を低下させ、かつ、密着性を向上させる方法であって、
前記導電性板及び前記導電性接続部材に、請求項１に記載の半導体封止用樹脂組成物を接触させて配置し、硬化させる工程を含む方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置に関する。本発明は、特には、封止層と半導体装置を構成する金属部材との密着性を向上させることが可能な半導体封止用樹脂組成物、及びこれを用いた信頼性の高い半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
パワー半導体モジュールは、効率的な電力変換が求められる分野に広く適用されている。例えば、産業機器、電気自動車、家電製品などのパワーエレクトロニクス分野に適用領域が拡大している。これらのパワー半導体モジュールには、スイッチング素子とダイオードが内蔵されており、素子にはＳｉ（シリコン）半導体やＳｉＣ（シリコンカーバイド）半導体が用いられている。パワー半導体モジュールは、半導体素子からなるチップ並びにチップに接続されるリードフレームなどの導電性接続部材を絶縁性の封止材により封止することにより製造する。
【０００３】
環式エポキシ化合物と、分子内に１個以上のオキシラン環を有するイソシアヌル酸誘導体と、分子内に１個以上のオキセタン環を有するオキセタン化合物とを含むことを特徴とする、光半導体装置の耐久性を向上させる硬化性エポキシ樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
エポキシシクロヘキサン構造を有するエポキシ樹脂、トリシクロデカン構造を有するアルコールを含有する、光学材料に好適な硬化性樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開2019-023316
特開2011-246531
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
封止層として熱硬化性樹脂を用いる場合には、半導体装置を構成する金属部材と熱硬化性樹脂の密着性が、半導体装置の信頼性に大きく影響する。特に絶縁耐圧が高いパワー半導体モジュールにおいて、密着力が低い箇所で熱硬化性樹脂の剥離が生じ、絶縁破壊の起点となって、耐圧の低下を招くことが懸念される。従来技術に開示された方法では、光半導体装置用途の、種々の樹脂組成物が開示されている。耐圧特性により優れ、信頼性のより高い封止機能を有する半導体封止用樹脂組成物が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討の結果、特定のエポキシ樹脂主剤及び硬化剤を構成成分とする樹脂組成物により、金属と熱硬化性樹脂との間に高い密着性を確保することに想到し、かつ、当該組成により、硬化後の樹脂の弾性率を低下させることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は一実施形態によれば、半導体封止用樹脂組成物であって、脂環式エポキシ及び２以上の芳香環を含む脂肪族エポキシから選択される１以上のエポキシ樹脂主剤と、ジアミノジフェニル骨格を有する硬化剤と、無機充填材とを含む、半導体封止用樹脂組成物に関する。
【０００９】
前記半導体封止用樹脂組成物において、前記ジアミノジフェニル骨格を有する硬化剤が、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、及び４，４’－ジアミノジフェニルスルフォンから選択されることが好ましい。
【００１０】
前記半導体封止用樹脂組成物において、前記脂環式エポキシが、一分子中に２以上の脂環式エポキシ基を有する脂環式エポキシであることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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