CN110352219A - 糊状树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种糊状树脂组合物,其中,含有:(A)环氧树脂、(B)液态固化剂、(C)导热性填料以及(D)分散剂。
Description
技术领域
本发明涉及糊状树脂组合物。进一步涉及使用糊状树脂组合物的电路基板、半导体芯片封装及电子构件。
背景技术
近年来,电子设备的小型化及高功能化有所进展,印刷布线板中的半导体元件的安装密度有变高的倾向。与所安装的半导体元件的高功能化相配合,要求将半导体元件所产生的热有效地散热的技术。
例如,专利文献1中揭示了通过在电路基板中使用使含有树脂及满足特定要件的氧化铝的树脂组合物固化而得的绝缘层来进行散热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-77123号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明人等为了使半导体元件所产生的热更有效地散热而进行了研究。其结果发现,例如若在树脂组合物中含有碳化硅,则可使绝缘层的热导率变高,但树脂组合物的粘度会升高,可能无法将树脂组合物涂布于电路基板等。
本发明鉴于上述情况而完成,其提供:可得到热导率高的固化物的粘度低的糊状树脂组合物;使用该糊状树脂组合物的电路基板、半导体芯片封装,及电子构件。
解决课题用的手段
本发明人等为了达成本发明的课题,进行了深入研究,结果发现,通过含有(A)环氧树脂、(B)液态固化剂、(C)导热性填料及(D)分散剂,可提供能得到热导率高的固化物的粘度低的糊状树脂组合物,从而完成了本发明。
即,本发明包含以下内容;
[1] 一种糊状树脂组合物,其中,含有:
(A)环氧树脂、
(B)液态固化剂、
(C)导热性填料、及
(D)分散剂;
[2] 根据[1]所述的糊状树脂组合物,其中,相对于糊状树脂组合物的总质量,糊状树脂组合物中所含的有机溶剂的含量低于1.0质量%;
[3] 根据[1]或[2]所述的糊状树脂组合物,其中,糊状树脂组合物的固化物的热导率为2.0W/mK以上;
[4] 根据[1]~[3]中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(D)成分包含:含氧化烯(oxyalkylene)的磷酸酯;
[5] 根据[1]~[4]中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(C)成分包含选自碳化硅、氮化硼、氮化铝及氧化铝中的1种以上;
[6] 根据[1]~[5]中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(C)成分包含碳化硅;
[7] 根据[6]所述的糊状树脂组合物,其中,碳化硅的平均粒径为1μm以上且30μm以下;
[8] 根据[6]或[7]所述的糊状树脂组合物,其中,(C)成分进一步包含选自氮化硼、氮化铝及氧化铝中的1种以上;
[9] 根据[1]~[8]中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量为60质量%以上且95质量%以下;
[10] 根据[1]~[9]中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(B)成分包含选自多硫醇化合物及液态酚醛树脂(フェノール樹脂)中的1种以上;
[11] 根据[1]~[10]中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(B)成分包含选自下述的多硫醇化合物及下述的液态酚醛树脂中的1种以上,
所述多硫醇化合物为选自三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、三-[(3-巯基丙酰氧基)-乙基]异氰脲酸酯、三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯、巯基乙酸辛基酯、乙二醇双巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、季戊四醇四巯基乙酸酯、3-巯基丙酸、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)、1,3,4,6-四(2-巯基乙基)甘脲、4,4'-异亚丙基双[(3-巯基丙氧基)苯]中的1种以上,
所述液态酚醛树脂选自含烯基的线型酚醛树脂(ノボラック型フェノール樹脂);
[12] 根据[1]~[11]中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,糊状树脂组合物在25℃下的粘度为350Pa・s以下;
[13] 一种电路基板,其中,包含由[1]~[12]中任一项所述的糊状树脂组合物的固化物形成的绝缘层;
[14] 一种半导体芯片封装,其中,包含:[13]所述的电路基板及搭载于该电路基板上的半导体芯片;
[15] 一种半导体芯片封装,其中,包含利用[1]~[12]中任一项所述的糊状树脂组合物密封的半导体芯片;
[16] 一种电子构件,其中,具有:散热器、设置于该散热器上的[1]~[12]中任一项所述的糊状树脂组合物的固化物、以及安装于该固化物上的电子部件。
发明的效果
依照本发明,可提供:能得到热导率高的固化物的粘度低的糊状树脂组合物;使用该糊状树脂组合物的电路基板、半导体芯片封装,及电子构件。
附图说明
图1为显示本发明的半导体芯片封装(Fan-out型WLP)的一例的示意性剖面图。
具体实施方式
以下详细说明本发明的糊状树脂组合物、电路基板、半导体芯片封装及电子构件。
[糊状树脂组合物]
糊状树脂组合物含有(A)环氧树脂、(B)液态固化剂、(C)导热性填料及(D)分散剂。通过含有(A)~(D)成分,可降低糊状树脂组合物的粘度,提高其固化物的热导率。此外,由于糊状树脂组合物为糊状,因此其固化物与电路基板等电子构件的密合性提高。糊状树脂组合物的固化物的热导率高、且密合性提高,因此可提高该电子构件的散热效率。糊状树脂组合物于25℃为糊状。所谓糊状表示具有可涂布于电路基板等电子构件的粘度的糊状性状。
糊状树脂组合物中除了包含(A)成分~(D)成分以外,还可根据需要进一步包含(E)固化促进剂、(F)阻燃剂及(G)任意的添加剂。以下详细说明糊状树脂组合物中所含的各成分。
<(A)环氧树脂>
糊状树脂组合物含有(A)环氧树脂。通过含有(A)成分,可提高绝缘可靠性。
作为(A)成分,例如可列举:联二甲酚(bixylenol)型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆(naphthol novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛清漆(phenolnovolac)型环氧树脂、叔丁基儿茶酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、三羟甲基型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂等。环氧树脂可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
(A)成分优选含有1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。将环氧树脂的不挥发成分设为100质量%时,优选至少50质量%以上为1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。树脂组合物优选含有于温度20℃为液态的环氧树脂(以下称为“液态环氧树脂”),更优选组合含有液态环氧树脂与于温度20℃为固态的环氧树脂(亦称为“固态环氧树脂”)。作为液态环氧树脂,优选为1分子中具有2个以上的环氧基的液态环氧树脂,更优选为1分子中具有2个以上的环氧基的芳族系液态环氧树脂。作为固态环氧树脂,优选为1分子中具有3个以上的环氧基的固态环氧树脂,更优选为1分子中具有3个以上的环氧基的芳族系固态环氧树脂。本发明中,芳族系的环氧树脂意指其分子内具有芳环的环氧树脂。
作为液态环氧树脂,优选为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、萘型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、具有酯骨架的脂环族环氧树脂、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂,及具有丁二烯结构的环氧树脂;更优选为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂及环己烷型环氧树脂。作为液态环氧树脂的具体例子,可列举:DIC公司制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂)、三菱化学公司制的“828US”、“jER828EL”、“825”、“Epikote 828EL”(双酚A型环氧树脂)、“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂)、“jER152”(苯酚酚醛清漆型环氧树脂)、“630”、“630LSD”(缩水甘油胺型环氧树脂)、新日铁住金化学公司制的“ZX1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品)、Nagase ChemteX公司制的“EX-721”(缩水甘油酯型环氧树脂)、大赛璐公司制的“Celloxide2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂)、“PB-3600”(具有丁二烯结构的环氧树脂)、新日铁住金化学公司制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液态1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)、三菱化学公司制的“630LSD”(缩水甘油胺型环氧树脂)等。这些树脂可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为固态环氧树脂,优选为联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型四官能环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、蒽型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂;更优选为联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂及亚萘基醚型环氧树脂。作为固态环氧树脂的具体例子,可列举:DIC公司制的“HP4032H”(萘型环氧树脂)、“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂)、“N-690”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂)、“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂)、“HP-7200”(二环戊二烯型环氧树脂)、“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”(亚萘基醚型环氧树脂)、日本化药公司制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂)、“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂)、“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂)、新日铁住金化学公司制的“ESN475V”(萘型环氧树脂)、“ESN485”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂)、三菱化学公司制的“YX4000H”、“YX4000”、“YL6121”(联苯型环氧树脂)、“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂)、“YX8800”(蒽型环氧树脂)、大阪燃气化学公司制的“PG-100”、“CG-500”、三菱化学公司制的“YL7760”(双酚AF型环氧树脂)、“YL7800”(芴型环氧树脂)、三菱化学公司制的“jER1010”(固态双酚A型环氧树脂)、“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)等。这些树脂可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为(A)成分并用液态环氧树脂与固态环氧树脂时,它们的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂),以质量比计,优选为1:0.01~1:5的范围。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比在上述范围内,可得到能获得具有充分的断裂强度的固化物等的效果。从上述效果的观点来看,液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂),以质量比计,更优选为1:0.05~1:1的范围、进一步优选为1:0.1~1:0.5的范围。
从得到显示良好的机械强度、绝缘可靠性的绝缘层的观点来看,将糊状树脂组合物中的不挥发成分全体设为100质量%时,(A)成分的含量优选为1质量%以上、更优选为3质量%以上、进一步优选为5质量%以上。环氧树脂的含量的上限,只要会发挥本发明的效果则无特殊限定,优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进一步优选为20质量%以下。
(A)成分的环氧当量优选为50~5000、更优选为50~3000、进一步优选为80~2000、进一步更优选为110~1000。通过在该范围内,固化物的交联密度变得充分,可带来表面粗糙度小的绝缘层。应予说明,环氧当量可按照JIS K7236测定,是含有1当量的环氧基的树脂的质量。
(A)成分的重均分子量优选为100~5000、更优选为250~3000、进一步优选为400~1500。此处,环氧树脂的重均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定的以聚苯乙烯换算的重均分子量。
<(B)液态固化剂>
糊状树脂组合物含有(B)液态固化剂。通过组合含有(B)成分与后述(D)分散剂,可降低糊状树脂组合物的粘度。作为(B)成分,只要是具有使(A)成分固化的功能且于温度20℃为液态的固化剂,则无特殊限定,例如可列举多硫醇化合物、液态酚醛树脂、酸酐、咪唑等。(B)成分可单独使用一种,也可并用两种以上。
从可使糊状树脂组合物于低温度区域固化,进而还大大有助于糊状树脂组合物的低粘度化的观点来看,作为(B)成分优选包含选自多硫醇化合物及液态酚醛树脂中的1种以上;优选包含多硫醇化合物及液态酚醛树脂的任一方。
关于多硫醇化合物,只要是使环氧基交联或聚合的化合物,则无特殊限定,优选1分子中的硫醇基数为2~6(2官能~6官能),更优选为3~6(三官能~6官能)。作为此种多硫醇化合物,例如可列举:三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(简称:TMTP)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(简称:PEMP)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)(简称:DPMP)、三-[(3-巯基丙酰氧基)-乙基]异氰脲酸酯(简称:TEMPIC)、三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯(简称:TMPIC)、巯基乙酸辛基酯(简称:OTG)、乙二醇双巯基乙酸酯(简称:EGTG)、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯(简称:TMTG)、季戊四醇四巯基乙酸酯(简称:PETG)、3-巯基丙酸(简称:3-MPA)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)(简称:TPMB)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)(简称:TEMB)、1,3,4,6-四(2-巯基乙基)甘脲、4,4’-异亚丙基双[(3-巯基丙氧基)苯]等。此等化合物可通过公知方法合成,例如,三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯(简称:TMPIC)或4,4’-异亚丙基双[(3-巯基丙氧基)苯],例如可采用日本特开2012-153794号公报或国际公开第2001/00698号中记载的方法合成。
多硫醇化合物可使用市售品,作为市售品,例如可列举:“PEMP”(SC有机化学公司制)、“OTG”、“EGTG”、“TMTG”、“PETG”、“3-MPA”、“TMTP”、“PETP”(淀化学公司制)、“TEMP”、“PEMP”、“TEMPIC”、“DPMP”(堺化学工业公司制)、“PE-1”(季戊四醇四(3-巯基丁酸酯))、“BD-1”(1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷)、“NR-1”(1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮)、“TPMB”、“TEMB”(昭和电工公司制)、“TS-G”(巯基乙基二醇)(四国化成工业公司制)等。多硫醇化合物可使用一种或组合使用两种以上。
多硫醇化合物的硫醇基当量优选为50~500g/eq、更优选为75~300g/eq、进一步优选为100~200g/eq。“硫醇基当量”是指含有1克当量的硫醇基的树脂的克数(g/eq),可通过公知的方法,例如使用淀粉作为指示剂的碘溶液滴定法来测定。
作为液态酚醛树脂,只要是含有酚式羟基且于温度20℃为液态的树脂,则无特殊限定。作为含有酚式羟基且于温度20℃为液态的树脂,可列举甲酚树脂、线型酚醛树脂(苯酚酚醛清漆(phenol novolac)树脂、甲酚酚醛清漆(cresol novolac)树脂,及它们的改性物等)、液态的含有烯基的酚醛树脂等,优选为液态的含有烯基的酚醛树脂。烯基的碳原子数优选为2~10、更优选为2~6、进一步优选为2~4、特别优选为3。其中作为烯基,优选为2-丙烯基(烯丙基)。
作为液态的含有烯基的酚醛树脂,可列举含有烯基的线型酚醛树脂,优选为下述式(1)表示的酚醛树脂;
[式中,R1、R2、R3、R4及R5分别独立地表示氢原子或烯基,R7及R8分别独立地表示氢原子或烷基,j表示0~5的整数。其中,R1、R2、R3、R4及R5的至少1者为烯基]。
式(1)中,R1、R2、R3、R4及R5分别独立地表示氢原子或烯基。其中,式(1)中,R1、R2、R3、R4及R5的至少1者为烯基。烯基的碳原子数优选为2~10、更优选为2~6、进一步优选为2~4、特别优选为3。其中作为烯基,优选为2-丙烯基(烯丙基)。
式(1)中,烯基的个数只要是1以上则无特殊限定,优选为每1个苯环为1个或2个烯基、更优选为每1个苯环为1个烯基。
式(1)中,多个R1可互为相同或不同。关于R2、R3、R4及R5也同样。
式(1)中,R7及R8分别独立地表示氢原子或烷基。烷基的碳原子数优选为1~10、更优选为1~6、进一步优选为1~4、1~3或1。
式(1)中,R7存在多个时,它们可相同或不同。关于R8也同样。
式(1)中,j为0~5的整数,优选为0~3的整数、更优选为0或1、进一步优选为0。
R1~R8可不具有取代基、亦可具有取代基。作为取代基并无特殊限制,例如可列举:卤素原子、-OH、-O-C1-6烷基、-N(C1-6烷基)2、C1-6烷基、C6-10芳基、-NH2、-CN、-C(O)O-C1-6烷基、-COOH、-C(O)H、-NO2等。此处,“Cp-q”(p及q为正整数,且满足p<q)的术语,表示紧接该术语之后记载的有机基团的碳原子数为p~q。例如,“C1-6烷基”的表述表示碳原子数1~6的烷基。上述取代基亦可进一步具有取代基(以下有时称为“二次取代基”)。作为二次取代基,只要无特殊记载,可使用与上述取代基相同的基团。
液态酚醛树脂可使用市售品。作为液态酚醛树脂的市售品,例如可列举明和化成公司制“MEH-8000H”、“MEH-8005”等。
液态酚醛树脂的酚式羟基当量优选为50~500g/eq、更优选为75~300g/eq、进一步优选为100~200g/eq。酚式羟基当量可依照JIS K0070测定,是包含1当量的酚式羟基的树脂的质量。
环氧树脂与液态固化剂的量比,以[环氧树脂的环氧基的合计数]:[液态固化剂的反应基团的合计数]的比率计,优选为1:0.1~1:10的范围、更优选为1:0.5~1:5、进一步优选为1:0.5~1:3。此处,液态固化剂的反应基团是指硫醇基、酚式羟基等,根据液态固化剂的种类而不同。此外,环氧树脂的环氧基的合计数,是指对于全部的环氧树脂,将各环氧树脂的固体成分质量除以环氧当量而得的值进行合计所得的值;液态固化剂的反应基团的合计数,是指对于全部的液态固化剂,将各液态固化剂的固体成分质量除以反应基团当量而得的值进行合计所得的值。通过使环氧树脂与液态固化剂的量比处于上述范围,糊状树脂组合物的固化物的耐热性会更加提高。
从糊状树脂组合物的低粘度化的观点来看,将糊状树脂组合物中的不挥发成分全体设为100质量%时,(B)成分的含量优选为1质量%以上、更优选为2质量%以上、进一步优选为3质量%以上。上限优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下、进一步优选为10质量%以下。
从糊状树脂组合物的低粘度化及提高绝缘可靠性的观点来看,将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(A)成分与(B)成分的合计含量优选为2质量%以上、更优选为5质量%以上、进一步优选为8质量%以上。该合计含量的上限并无特殊限定,优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为30质量%以下。
<(C)导热性填料>
糊状树脂组合物含有(C)导热性填料。通过含有(C)成分,可得到热导率高的固化物(绝缘层)。
(C)成分的材料例如可列举碳化硅、氮化硼、氮化铝、氧化铝(alumina)等。(C)成分可单独使用一种,也可组合使用两种以上。此外,亦可组合使用两种以上的同一材料。其中,从得到热导率高的固化物的观点来看,(C)成分优选含有碳化硅。此外,从得到热导率高的固化物,并且降低粘度的观点来看,(C)成分优选为含有选自碳化硅、氮化硼、氮化铝及氧化铝中的1种以上;更优选为含有选自碳化硅、氮化硼、氮化铝及氧化铝中的2种以上;进一步优选为含有碳化硅,同时含有选自氮化硼、氮化铝及氧化铝中的1种以上。
从得到热导率高的固化物的观点来看,导热性填料的热导率优选为30W/m・K以上、更优选为170W/m・K以上、进一步优选为270W/m・K以上。上限并无特殊限定,可为1000W/m・K以下等。
从得到热导率高的固化物的观点来看,碳化硅的平均粒径优选为45μm以下、更优选为40μm以下、进一步优选为35μm以下。平均粒径的下限优选为0.1μm以上、更优选为0.5μm以上、进一步优选为1μm以上。
从得到热导率高的固化物,并且降低糊状树脂组合物的粘度的观点来看,除碳化硅以外的(C)成分的平均粒径优选为2.5μm以下、更优选为2μm以下、进一步优选为1.5μm以下。平均粒径的下限优选为0.01μm以上、更优选为0.05μm以上、进一步优选为0.08μm以上。
(C)成分的平均粒径可通过基于米氏(Mie)散射理论的激光衍射散射法测定。具体而言,可通过激光衍射散射式粒度分布测定装置,以体积基准制作无机填充材料的粒度分布,将其中值粒径作为平均粒径来测定。测定样品可优选使用通过超声波使(C)成分分散于水中而得的样品。作为激光衍射散射式粒度分布测定装置,可使用株式会社堀场制作所制“LA-500”、 株式会社岛津制作所制“SALD2200”等。
从得到热导率优良的固化物的观点来看,(C)成分的比表面积优选为0.01m2/g以上、更优选为0.025m2/g以上、进一步优选为0.05m2/g以上。上限优选为30m2/g以下、更优选为25m2/g以下、进一步优选为20m2/g以下。(C)成分的比表面积可通过氮BET法测定。具体而言可使用自动比表面积测定装置来测定,作为自动比表面积测定装置,可使用MOUNTECH公司制“Macsorb HM-1210”等。
(C)成分的长宽比优选为8以下、更优选为5以下、进一步优选为3以下、2以下或1.5以下。下限可为1.0以上等。通过于糊状树脂组合物中含有具有上述范围内的长宽比的(C)成分,可不使粘度上升地得到热导率优良的固化物。长宽比是指(C)成分的粉体的长边长度除以短边长度而得的值。
(C)成分可使用市售品。作为市售品,例如可列举:Denka公司制“DAW-0525”、“ASFP-20”、信浓电气制炼公司制“SSC-A01”、“SSC-A15”、“SSC-A30”、Tokuyama 公司制“HF-01”、三井化学公司制“MBN-010T”等。
从提高耐湿性及分散性的观点来看,(C)成分可用胺基硅烷系偶联剂、环氧基硅烷系偶联剂、巯基硅烷系偶联剂、硅烷系偶联剂、烷氧基硅烷化合物、有机硅氮烷化合物、钛酸酯系偶联剂等的1种以上的表面处理剂进行了处理。作为表面处理剂的市售品,例如可列举:信越化学工业公司制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBE903”(3-胺基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM573”(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业公司制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM-4803”(长链环氧基型硅烷偶联剂)等。
关于用表面处理剂进行表面处理的程度,从提高(C)成分的分散性的观点来看,相对于(C)成分100质量份,优选用0.2质量份~5质量份的表面处理剂进行了表面处理,更优选用0.2质量份~3质量份的表面处理剂进行了表面处理,进一步优选用0.3质量份~2质量份的表面处理剂进行了表面处理。
用表面处理剂进行表面处理的程度,可通过(C)成分的每单位表面积的碳量来评价。从提高(C)成分的分散性的观点来看,(C)成分的每单位表面积的碳量优选为0.02mg/m2以上、更优选为0.1mg/m2以上、进一步优选为0.2mg/m2以上。另一方面,从抑制熔融粘度的上升的观点来看,优选为1mg/m2以下、更优选为0.8mg/m2以下、进一步优选为0.5mg/m2以下。
(C)成分的每单位表面积的碳量,可于将表面处理后的(C)成分以溶剂(例如甲基乙基酮(MEK))清洗处理后测定。具体而言,向用表面处理剂进行了表面处理的(C)成分中添加作为溶剂的充分的量的MEK,于25℃超声波清洗5分钟。除去上清液,使固体成分干燥后,可使用碳分析仪测定(C)成分的每单位表面积的碳量。作为碳分析仪,可使用株式会社堀场制作所制“EMIA-320V”等。
(C)成分优选为组合使用平均粒径不同的两种的同一材料。通过采用此种构成,可得到热导率更高的固化物,并且更加降低糊状树脂组合物的粘度。两种的同一材料中,将平均粒径小的(C)成分记为C1、并将平均粒径大的(C)成分记为C2时,作为其质量比(C1/C2),优选为0.1以上、更优选为0.2以上、进一步优选为0.3以上。上限优选为1以下、更优选为0.9以下、进一步优选为0.8以下。
从得到热导率优良的固化物,且降低糊状树脂组合物的粘度的观点来看,将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量优选为60质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为80质量%以上。上限优选为95质量%以下、更优选为93质量%以下、进一步优选为90质量%以下。
从得到热导率优良的固化物,且降低糊状树脂组合物的粘度的观点来看,将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100体积%时,(C)成分的含量优选为30体积%以上、更优选为40体积%以上、进一步优选为50体积%以上或55体积%以上。上限优选为90体积%以下、更优选为85体积%以下、进一步优选为80体积%以下或75体积%以下。
<(D)分散剂>
糊状树脂组合物含有(D)分散剂。通过在含有(B)成分同时一并含有(D)成分,糊状树脂组合物的流动性提高,其结果可降低糊状树脂组合物的粘度。作为(D)成分,只要可降低糊状树脂组合物的粘度则无特殊限定,例如可列举含氧化烯的磷酸酯、钛酸酯系偶联剂、聚丙烯酸、聚羧酸系分散剂等,优选为含氧化烯的磷酸酯、钛酸酯系偶联剂。(D)成分可单独使用一种,也可并用两种以上。
作为含氧化烯的磷酸酯,例如可列举聚氧化烯烷基醚磷酸酯、聚氧化烯烷基苯基醚磷酸酯等,优选为聚氧化烯烷基醚磷酸酯。
聚氧化烯烷基醚磷酸酯具有于磷酸盐的磷原子上键合有1~3个烷基-氧基-聚(亚烷基氧基)基的形态。
作为烷基-氧基-聚(亚烷基氧基)基中的聚(亚烷基氧基)部位的亚烷基氧基的重复单元数,并无特殊限制,例如优选为2~30、更优选为3~20。
作为聚(亚烷基氧基)部位中的亚烷基,优选为碳原子数2~4的亚烷基。作为此种亚烷基,例如可列举亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、异丁基等。
作为烷基-氧基-聚(亚烷基氧基)基中的烷基,优选为碳原子数6~30的烷基、更优选为碳原子数8~20的烷基。作为此种烷基,例如可列举癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等。
应予说明,聚氧化烯烷基醚磷酸酯具有多个烷基-氧基-聚(亚烷基氧基)基时,多个烷基及聚(亚烷基氧基)部位中的亚烷基,可不同或相同。应予说明,含氧化烯的磷酸酯可为与胺等的混合物。
含氧化烯的磷酸酯的酸值优选为10以上、更优选为15以上,此外,优选为200以下、更优选为150以下。酸值可通过中和滴定法等来测定。
含氧化烯的磷酸酯可使用市售品,作为市售品,例如可列举:楠本化成公司的HIPLAAD系列(例如“ED152”、“ED153”、“ED154”、“ED118”、“ED174”、“ED251”等)等。
作为钛酸酯系偶联剂,例如可列举:异丙基三硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、四异丙基双(二辛基焦亚磷酸酰氧基)钛酸酯、四辛基双(双十三烷基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、四异丙基双(双十三烷基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(双十三烷基)亚磷酸酰氧基钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基)氧基乙酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基十三烷基苯磺酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯酰基钛酸酯、异丙基三异丙苯基苯基钛酸酯、二异丙苯基苯氧基乙酸酯钛酸酯、二异硬脂酰基乙撑钛酸酯等,优选为四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(双十三烷基)亚磷酸酰氧基钛酸酯。
钛酸酯系偶联剂可使用市售品,作为市售品,例如可列举味之素Fine-Techno公司制的“Plenact 55”、“Plenact TTS”、“Plenact 46B”等。
从糊状树脂组合物的低粘度化的观点来看,将糊状树脂组合物中的不挥发成分全体设为100质量%时,(D)成分的含量优选为0.1质量%以上、更优选为0.3质量%以上、进一步优选为0.5质量%以上。上限优选为10质量%以下、更优选为8质量%以下、进一步优选为5质量%以下。
<(E)固化促进剂>
在一个实施方式中,糊状树脂组合物可含有(E)固化促进剂。作为固化促进剂,例如可列举:磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、胍系固化促进剂、金属系固化促进剂等,优选为磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂,从降低糊状树脂组合物的粘度,提高糊状树脂组合物的固化物的密合性的观点来看,优选为磷系固化促进剂。
作为磷系固化促进剂,例如可列举:三苯基膦、鏻硼酸盐化合物、四苯基鏻四苯基硼酸盐、正丁基鏻四苯基硼酸盐、四丁基鏻癸酸、四丁基鏻癸酸盐、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸盐、四苯基鏻硫氰酸盐、丁基三苯基鏻硫氰酸盐等,优选为三苯基膦、四丁基鏻癸酸及其盐。
作为胺系固化促进剂,例如可列举:三乙胺、三丁胺等三烷基胺;4-二甲基胺基吡啶、苯甲基二甲胺、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一烯等,优选为4-二甲基胺基吡啶、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一烯。
作为咪唑系固化促进剂,例如可列举:2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苯甲基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等的咪唑化合物及咪唑化合物与环氧树脂的加合物,优选为2-乙基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑。
作为咪唑系固化促进剂,可使用市售品,例如可列举三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为胍系固化促进剂,例如可列举:二氰二胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-环己基胍、1-苯基胍、1-(邻甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基双胍、1-乙基双胍、1-正丁基双胍、1-正十八烷基双胍、1,1-二甲基双胍、1,1-二乙基双胍、1-环己基双胍、1-烯丙基双胍、1-苯基双胍、1-(邻甲苯基)双胍等,优选为二氰二胺、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯。
作为金属系固化促进剂,例如可列举:钴、铜、锌、铁、镍、锰、锡等金属的有机金属络合物或有机金属盐。作为有机金属络合物的具体例子,可列举:乙酰丙酮钴(II)、乙酰丙酮钴(III)等有机钴络合物、乙酰丙酮铜(II)等有机铜络合物、乙酰丙酮锌(II)等有机锌络合物、乙酰丙酮铁(III)等有机铁络合物、乙酰丙酮镍(II)等有机镍络合物、乙酰丙酮锰(II)等有机锰络合物等。作为有机金属盐,例如可列举:辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
糊状树脂组合物含有固化促进剂时,将糊状树脂组合物中的不挥发成分全体设为100质量%时,固化促进剂的含量优选为0.01质量%以上、更优选为0.05质量%以上、进一步优选为0.1质量%以上。上限优选为3质量%以下、更优选为2质量%以下、进一步优选为1质量%以下。通过使固化促进剂的含量处于上述范围内,可降低粘度,亦可提高固化物的密合性。
<(F)阻燃剂>
在一个实施方式中,糊状树脂组合物可含有(F)阻燃剂。作为阻燃剂,例如可列举:有机磷系阻燃剂、有机系含氮的磷化合物、氮化合物、有机硅系阻燃剂、金属氢氧化物等。阻燃剂可单独使用一种,或可并用两种以上。
作为阻燃剂可使用市售品,例如可列举:三光公司制的“HCA-HQ”、大八化学工业公司制的“PX-200”等。作为阻燃剂,优选为不易水解者,例如优选为10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等。
糊状树脂组合物含有阻燃剂时,阻燃剂的含量并无特殊限定,将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,优选为0.5质量%~20质量%、更优选为0.5质量%~15质量%、进一步优选为0.5质量%~10质量%。
<(G)任意的添加剂>
树脂组合物可进一步根据需要含有其他添加剂,作为该其他添加剂,例如可列举:热塑性树脂、无机填充材料(其中,相当于(C)成分者除外)、有机填充材料、有机铜化合物、有机锌化合物及有机钴化合物等有机金属化合物;以及粘合剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、密合性赋予剂及着色剂等树脂添加剂等。
<糊状树脂组合物的物性、用途>
糊状树脂组合物中所含的有机溶剂的含量,相对于糊状树脂组合物的总质量,优选低于1.0质量%、更优选为0.8质量%以下、进一步优选为0.5质量%以下、0.1质量%以下。下限并无特殊限制,为0.001质量%以上,或不含。本发明的糊状树脂组合物,即使不含有机溶剂,亦可降低其粘度。如此地通过使有机溶剂的量少,可抑制因有机溶剂的挥发所致的孔隙产生,因此可使与电路基板等电子构件的密合性良好,其结果可提高该电子构件的散热效率。此处,有机溶剂是指不具有使(A)成分固化的功能,且于25℃为液体的成分。
糊状树脂组合物在25℃下的粘度优选为350Pa・s以下、更优选为330Pa・s以下、进一步优选为310Pa・s以下。下限并无特殊限制,可为1Pa・s以上、10Pa・s以上等。粘度可依照后述[粘度的测定]的记载来测定。通过使糊状树脂组合物的粘度处于上述范围内,糊状树脂组合物的流动性变高,此外,密合性亦提高。
糊状树脂组合物的固化物(例如,使糊状树脂组合物于150℃热固化60分钟所得的固化物;使糊状树脂组合物于120℃热固化60分钟所得的固化物;或使糊状树脂组合物于150℃热固化60分钟后,进一步于180℃热固化60分钟所得的固化物)显示优良的热导率。即可获得热导率高的绝缘层。作为热导率,为1.0W/m・K以上、优选为2.0W/m・K以上、更优选为3.0W/m・K以上、进一步优选为5.0W/m・K以上。热导率的上限并无特殊限定,可为10W/m・K以下等。热导率的评价可依照后述[热导率的测定]中记载的方法来测定。
使糊状树脂组合物于150℃热固化60分钟所得的固化物显示优良的密合性。即可获得密合性优良的绝缘层。作为该固化物的芯片剪切强度(Die Shear Strength),优选为10N以上、更优选为20N以上。上限并无特殊限定,可为200N以下等。密合性的评价可依照后述[密合性的评价]中记载的方法来测定。由于该固化物显示优良的密合性并且显示优良的热导率,故可提高对与固化物接触的电子构件等的散热效率。
糊状树脂组合物由于为流动性高的糊状,故可例如将糊状树脂组合物以注射器注入,按压糊状树脂组合物以成为均匀厚度的方式扩展而形成树脂组合物层。因此,不需如日本特开2012-77123号公报所记载那样,使用有机溶剂制作树脂清漆,使树脂清漆干燥以除去有机溶剂,而成形为薄膜状(形成树脂组合物层)。糊状树脂组合物不需使用有机溶剂来制作树脂清漆,因此无需担心因有机溶剂存在而使电子构件的散热效率降低。
本发明的糊状树脂组合物可获得热导率及密合性高的绝缘层。因此,本发明的糊状树脂组合物可适合地用作:用以粘接散热器与电子部件的糊状树脂组合物(散热器的粘接用糊状树脂组合物)、用以形成半导体芯片封装的绝缘层的糊状树脂组合物(半导体芯片封装的绝缘层用糊状树脂组合物)、用以形成电路基板(包含印刷布线板)的绝缘层的糊状树脂组合物(电路基板的绝缘层用糊状树脂组合物);可更适合地用作:用以形成利用镀覆而于其上形成导体层的层间绝缘层的糊状树脂组合物(利用镀覆形成导体层的电路基板的层间绝缘层用糊状树脂组合物)。此外,还可适合地用作:用以密封半导体芯片的糊状树脂组合物(半导体芯片密封用糊状树脂组合物)、用以在半导体芯片形成布线的糊状树脂组合物(半导体芯片布线形成用糊状树脂组合物)。
[电路基板]
本发明的电路基板包含由本发明的糊状树脂组合物的固化物形成的绝缘层。本发明的电路基板的制造方法包含:
(1)准备具有基材及设置于该基材的至少一面的布线层的带布线层的基材的步骤、
(2)以埋入布线层的方式,将糊状树脂组合物涂布于带布线层的基材上,使其热固化而形成绝缘层的步骤、
(3)将布线层层间连接的步骤;
此外,电路基板的制造方法还可包含(4)将基材除去的步骤。
步骤(3)只要可将布线层层间连接则无特殊限定,优选为“在绝缘层形成通孔,并形成布线层的步骤”以及“将绝缘层研磨或磨削,使布线层露出的步骤”中的至少任一步骤。
<步骤(1)>
步骤(1)为准备具有基材及设置于该基材的至少一面的布线层的带布线层的基材的步骤。通常,带布线层的基材在基材两面分别具有作为基材的一部分的第一金属层、第二金属层,在第二金属层的与基材侧的面相反一侧的面具有布线层。详细而言,在基材上叠层干膜(感光性抗蚀剂膜),使用光掩模以特定条件曝光、显影而形成图案干膜。将经显影的图案干膜作为镀覆掩模,通过电解镀覆法形成布线层后,剥离图案干膜。
作为基材,例如可列举:玻璃环氧基板、金属基板(不锈钢或冷轧钢板(SPCC)等)、聚酯基板、聚酰亚胺基板、BT树脂基板、热固化型聚苯醚基板等基板,可于基板表面形成铜箔等金属层。此外,可于表面形成可剥离的第一金属层及第二金属层(例如三井金属矿业公司制的带载体铜箔的极薄铜箔,商品名“Micro Thin”)等金属层。
作为干膜,只要是由光致抗蚀剂组合物形成的感光性的干膜则无特殊限定,例如可使用酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂等干膜。干膜可使用市售品。
基材与干膜的叠层可通过真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度优选为60℃~160℃、更优选为80℃~140℃的范围,加热压接压力优选为0.098 MPa~1.77MPa、更优选为0.29MPa~1.47MPa的范围,加热压接时间优选为20秒~400秒、更优选为30秒~300秒的范围。叠层优选于压力13hPa以下的减压条件下实施。
将干膜叠层于基材上后,为了对干膜形成所期望的图案,使用光掩模以特定条件进行曝光、显影。
布线层的线宽(电路宽度)/线距(电路间的宽度)比并无特殊限制,优选为20/20μm以下(即间距为40μm以下)、更优选为10/10μm以下、进一步优选为5/5μm以下、进一步更优选为1/1μm以下、特别优选为0.5/0.5μm以上。就布线层整体而言间距不需相同。布线层的最小间距可为40μm以下、36μm以下或30μm以下。
形成干膜的图案后,形成布线层,将干膜剥离。此处,布线层的形成,可使用形成有所期望的图案的干膜作为镀覆掩模,通过镀覆法来实施。
布线层中使用的导体材料并无特殊限定。在适宜的实施方式中,布线层含有选自由金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡及铟组成的组中的1种以上的金属。布线层可为单金属层亦可为合金层,作为合金层,例如可列举由选自上述组中的两种以上的金属的合金(例如镍/铬合金、铜/镍合金及铜/钛合金)所形成的合金层。其中,从布线层形成的通用性、成本、图案化的容易性等观点来看,优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层,或镍/铬合金、铜/镍合金、铜/钛合金的合金层;更优选铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属层,或镍/铬合金的合金层;进一步优选铜的单金属层。
布线层的厚度取决于所期望的布线板的设计,优选为3μm~35μm、更优选为5μm~30μm、进一步优选为10~20μm、或15~20μm。步骤(3)中采用将绝缘层研磨或磨削、使布线层露出而将布线层层间连接的步骤时,层间连接的布线与未连接的布线的厚度优选为不同。布线层的厚度可通过重复前述的图案形成来调整。各布线层中,厚度最厚的布线层(导电性柱)的厚度取决于所期望的布线板的设计,优选为2μm以上且100μm以下。此外,层间连接的布线可成为凸型。
形成布线层后,将干膜剥离。干膜的剥离,例如可使用氢氧化钠溶液等碱性的剥离液来实施。亦可根据需要将不要的布线图案通过蚀刻等除去,而形成所期望的布线图案。关于所形成的布线层的间距,如前所述。
<步骤(2)>
步骤(2)为以埋入布线层的方式,将糊状树脂组合物涂布于带布线层的基材上,使其热固化而形成绝缘层的步骤。详细而言,在前述步骤(1)中得到的带布线层的基材的布线层上,涂布糊状树脂组合物,使糊状树脂组合物热固化而形成绝缘层。
布线层与糊状树脂组合物的涂布,例如可通过将糊状树脂组合物以注射器注入,按压糊状树脂组合物形成均匀厚度的树脂组合物层来进行。
以埋入布线层的方式将糊状树脂组合物涂布于带布线层的基材上后,将树脂组合物层热固化而形成绝缘层。树脂组合物层的热固化条件根据糊状树脂组合物的种类等而不同,例如固化温度可为120℃~240℃的范围,固化时间可为5分钟~120分钟的范围。可在将树脂组合物层热固化之前,将树脂组合物层在低于固化温度的温度下进行预加热。
可在将树脂组合物层热固化而形成绝缘层后,对绝缘层表面进行研磨。研磨方法并无特殊限定,只要以公知方法研磨即可,例如可使用平面磨削盘对绝缘层表面进行研磨。
<步骤(3)>
步骤(3)为将布线层层间连接的步骤。详细而言是在绝缘层形成通孔,形成导体层而将布线层层间连接的步骤。或者是将绝缘层研磨或磨削,使布线层露出而将布线层层间连接的步骤。
采用在绝缘层形成通孔,形成导体层而将布线层层间连接的步骤时,通孔的形成并无特殊限定,可列举激光照射、蚀刻、机械钻孔等,优选为通过激光照射来进行。该激光照射,可利用使用二氧化碳激光、YAG激光、准分子激光等作为光源的任意适宜的激光加工机来进行。
激光照射的条件并无特殊限定,激光照射可通过按照与所选手段相符的常规方法的任意适宜的步骤来实施。
通孔的形状,即沿延伸方向观察时的开口轮廓的形状并无特殊限定,一般而言为圆形(大致圆形)。
通孔形成后,可进行通孔内的胶渣除去步骤,即所谓的除胶渣步骤。通过镀覆步骤来进行后述的导体层的形成时,可对通孔进行例如湿式的除胶渣处理,通过溅镀步骤来进行导体层的形成时,例如可进行等离子体处理步骤等干式除胶渣步骤。此外,除胶渣步骤亦可兼为粗糙化处理步骤。
形成导体层之前,可对通孔及绝缘层进行粗糙化处理。粗糙化处理可采用通常进行的公知顺序、条件。作为干式的粗糙化处理的例子,可列举等离子体处理等;作为湿式的粗糙化处理的例子,可列举依序进行采用膨润液的膨润处理、采用氧化剂的粗糙化处理及采用中和液的中和处理的方法。
作为粗糙化处理后的绝缘层表面的表面粗糙度(Ra),优选为350nm以上、更优选为400nm以上、进一步优选为450nm以上。上限优选为700nm以下、更优选为650nm以下、进一步优选为600nm以下。表面粗糙度(Ra)例如可使用非接触型表面粗糙度计测定。
形成通孔后,形成导体层。构成导体层的导体材料并无特殊限定,导体层可通过镀覆、溅镀、蒸镀等以往公知的任意适宜的方法来形成,优选通过镀覆来形成。在一个适宜的实施方式中,例如可通过半加成法、全加成法等以往公知的技术镀覆于绝缘层的表面,形成具有所期望的布线图案的导体层。导体层可为单层结构、亦可为由不同种类的金属或合金所形成的单金属层或合金层叠层有2层以上而得的多层结构。
详细而言,在绝缘层的表面,通过无电解镀覆而形成镀覆籽晶层。接着,在所形成的镀覆籽晶层上,对应于所期望的布线图案,形成使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆籽晶层上,通过电解镀覆而形成电解镀覆层。此时,可在形成电解镀覆层的同时,利用电解镀覆将通孔埋入而形成填充孔(filled via)。在形成电解镀覆层后,将掩模图案除去。然后,通过蚀刻等将不要的镀覆籽晶层除去,可形成具有所期望的布线图案的导体层。应予说明,形成导体层时,用于掩模图案的形成的干膜,与上述干膜相同。
导体层可不仅包括线型的布线,还包括例如可搭载外部端子的电极衬垫(land,焊盘)等。另外,导体层可仅由电极衬垫构成。
此外,导体层也可通过以下方式形成:在形成镀覆籽晶层后,以不使用掩模图案的方式形成电解镀覆层及填充孔,然后采用蚀刻进行图案化。
采用将绝缘层研磨或磨削,使布线层露出,将布线层层间连接的步骤时,作为绝缘层的研磨方法或磨削方法,只要可使布线层露出,且研磨或磨削面为水平,则无特殊限定,可应用以往公知的研磨方法或磨削方法,例如可列举:采用化学机械研磨装置的化学机械研磨方法、抛光(buff)等机械研磨方法、利用磨石旋转的平面磨削方法等。与在绝缘层形成通孔,形成导体层而将布线层层间连接的步骤同样地,可进行胶渣除去步骤、实施粗糙化处理的步骤,亦可形成导体层。此外,不需使全部的布线层露出,可使布线层的一部分露出。
<步骤(4)>
步骤(4)为将基材除去,形成本发明的电路基板的步骤。基材的除去方法并无特殊限定。在一个适宜的实施方式中,在第一金属层及第二金属层的界面自电路基板剥离基材,将第二金属层例如以氯化铜水溶液等蚀刻除去。根据需要,可在将导体层以保护膜保护的状态下将基材剥离。
[半导体芯片封装]
本发明的半导体芯片封装的第一形态是在上述电路基板上搭载有半导体芯片的半导体芯片封装。可通过将半导体芯片接合于上述电路基板来制造半导体芯片封装。
只要半导体芯片的端子电极与电路基板的电路布线进行导体连接,则接合条件并无特殊限定,可使用半导体芯片的倒装芯片安装中所使用的公知条件。此外,半导体芯片与电路基板间可经由绝缘性的粘接剂接合。
在一个适宜的实施方式中,将半导体芯片压接于电路基板。作为压接条件,例如压接温度可为120℃~240℃的范围(优选为130℃~200℃的范围、更优选为140℃~180℃的范围)、压接时间可为1秒~60秒的范围(优选为5秒~30秒)。
此外,在另一适宜的实施方式中,进行回流焊而将半导体芯片接合于电路基板。作为回流焊条件,例如可为120℃~300℃的范围。
在将半导体芯片接合于电路基板后,例如,亦可通过用模塑底部填充材料将半导体芯片填充,从而得到半导体芯片封装。关于用模塑底部填充材料进行填充的方法,可利用公知的方法实施。模塑底部填充材料可使用糊状树脂组合物。
本发明的半导体芯片封装的第二形态,例如为如图1显示一例那样的半导体芯片封装(Fan-out型WLP)。如图1显示一例那样的半导体芯片封装(Fan-out型WLP)100是用本发明的糊状树脂组合物制造密封层120而得的半导体芯片封装。半导体芯片封装100具备:半导体芯片110、以包覆半导体芯片110的周围的方式形成的密封层120、位于半导体芯片110的与被密封层包覆这侧相反一侧的面的再布线形成层(绝缘层)130、导体层(再布线层)140、阻焊剂层150及凸块160。此种半导体芯片封装的制造方法包含:
(A)将临时固定膜叠层于基材的步骤、
(B)将半导体芯片临时固定于临时固定膜上的步骤、
(C)将本发明的糊状树脂组合物涂布于半导体芯片上,使其热固化而形成密封层的步骤、
(D)将基材及临时固定膜自半导体芯片剥离的步骤、
(E)在半导体芯片的剥离了基材及临时固定膜的面形成再布线形成层(绝缘层)的步骤、
(F)在再布线形成层(绝缘层)上形成导体层(再布线层)的步骤,及
(G)在导体层上形成阻焊剂层的步骤;
此外,半导体芯片封装的制造方法可包含:(H)将多个半导体芯片封装切割为一个一个的半导体芯片封装,进行单片化的步骤。
<步骤(A)>
步骤(A)为将临时固定膜叠层于基材的步骤。基材与临时固定膜的叠层条件,与前述步骤(1)中的基材与干膜的叠层条件相同,优选的范围亦相同。
用于基材的材料并无特殊限定。作为基材,可列举:硅晶圆;玻璃晶圆;玻璃基板;铜、钛、不锈钢、冷轧钢板(SPCC)等金属基板;FR-4基板等使环氧树脂等渗透至玻璃纤维中并进行热固化处理而得到的基板;由BT树脂等双马来酰亚胺三嗪树脂所形成的基板等。
临时固定膜只要在后述步骤(D)中可自半导体芯片剥离,并且可将半导体芯片临时固定,则材料并无特殊限定。临时固定膜可使用市售品。作为市售品,可列举日东电工公司制的Revalpha等。
<步骤(B)>
步骤(B)为将半导体芯片临时固定于临时固定膜上的步骤。半导体芯片的临时固定,可使用倒装芯片焊接器(flip chip bonder)、芯片焊接器(die bonder)等公知的装置来进行。半导体芯片的配置的布局及配置数,可依临时固定膜的形状、大小、作为目标的半导体封装的生产数等来适当设定,例如可排列为多行且多列的矩阵状来临时固定。
<步骤(C)>
步骤(C)为将本发明的糊状树脂组合物涂布于半导体芯片上,使其热固化而形成密封层的步骤。
糊状树脂组合物的涂布、热固化条件,与前述电路基板的制造方法中的步骤(2)的糊状树脂组合物的涂布方法、热固化条件相同。
<步骤(D)>
步骤(D)为将基材及临时固定膜自半导体芯片剥离的步骤。剥离的方法可依临时固定膜的材质等而适当变更,例如可列举:使临时固定膜加热、发泡(或膨胀)而剥离的方法;及自基材侧照射紫外线,降低临时固定膜的粘接力而剥离的方法等。
使临时固定膜加热、发泡(或膨胀)而剥离的方法中,加热条件通常为100℃~250℃下1秒~90秒或5分钟~15分钟。此外,自基材侧照射紫外线,降低临时固定膜的粘接力而剥离的方法中,紫外线的照射量通常为10 mJ/cm2~1000mJ/cm2。
<步骤(E)>
步骤(E)为在半导体芯片的剥离了基材及临时固定膜的面形成再布线形成层(绝缘层)的步骤。
形成再布线形成层(绝缘层)的材料,只要在再布线形成层(绝缘层)形成时具有绝缘性则无特殊限定,从半导体芯片封装的制造容易性的观点来看,优选为感光性树脂、热固性树脂。
形成再布线形成层(绝缘层)后,为了将半导体芯片与后述的导体层层间连接,可在再布线形成层(绝缘层)形成通孔。
形成通孔时,在形成再布线形成层(绝缘层)的材料为感光性树脂的情况下,首先,通过掩模图案对再布线形成层(绝缘层)的表面照射活性能量射线,使照射部的再布线层光固化。
作为活性能量射线,例如可列举紫外线、可见光线、电子束、X射线等,特别优选为紫外线。紫外线的照射量、照射时间,可依感光性树脂而适当变更。作为曝光方法,可使用使掩模图案密合于再布线形成层(绝缘层)来进行曝光的接触曝光法;及不使掩模图案密合于再布线形成层(绝缘层)、使用平行光线来曝光的非接触曝光法中的任一者。
接着,将再布线形成层(绝缘层)显影,除去未曝光部,由此形成通孔。关于显影,湿式显影、干式显影均合适。湿式显影中使用的显影液可使用公知的显影液。
作为显影的方式,例如可列举浸渍方式、旋覆浸没(puddle)方式、喷雾方式、刷涂方式、刮涂(scraping)方式等,从分辨率的观点来看,优选旋覆浸没方式。
在形成再布线形成层(绝缘层)的材料为热固性树脂的情况下,通孔的形成并无特殊限定,可列举激光照射、蚀刻、机械钻孔等,优选为通过激光照射进行。激光照射可使用利用二氧化碳激光、UV-YAG激光、准分子激光等作为光源的任意适宜的激光加工机来进行。
激光照射的条件并无特殊限定,激光照射可通过按照与所选手段相符的常规方法的任意适宜的步骤来实施。
通孔的形状,即沿延伸方向观察时的开口轮廓的形状并无特殊限定,一般而言为圆形(大致圆形)。通孔的顶径(再布线形成层(绝缘层)表面的开口的直径)优选为50μm以下、更优选为30μm以下、进一步优选为20μm以下。下限并无特殊限定,优选为10μm以上、更优选为15μm以上、进一步优选为20μm以上。
<步骤(F)>
步骤(F)为在再布线形成层(绝缘层)上形成导体层(再布线层)的步骤。在再布线形成层(绝缘层)上形成导体层的方法,与电路基板的制造方法中的步骤(3)的在绝缘层形成通孔后的形成导体层的方法相同,优选的范围亦相同。应予说明,可重复进行步骤(E)及步骤(F),将导体层(再布线层)及再布线形成层(绝缘层)交互地堆积(增层)。
<步骤(G)>
步骤(G)为在导体层上形成阻焊剂层的步骤。
形成阻焊剂层的材料只要在阻焊剂层形成时具有绝缘性则无特殊限定,从半导体芯片封装的制造容易性的观点来看,优选为感光性树脂、热固性树脂。
此外,步骤(G)中可根据需要进行形成凸块的凸块化(bumping)加工。凸块化加工可通过焊料球、焊料镀覆(solder plating)等公知方法进行。此外,凸块化加工中的通孔的形成可与步骤(E)同样地进行。
<步骤(H)>
半导体芯片封装的制造方法,于步骤(A)~(G)以外,还可包含步骤(H)。步骤(H)为将多个半导体芯片封装切割为一个一个的半导体芯片封装,进行单片化的步骤。
将半导体芯片封装切割为一个一个的半导体芯片封装的方法并无特殊限定,可使用公知的方法。
本发明的半导体芯片封装的第三形态,例如为用本发明的糊状树脂组合物制造如图1显示一例那样的半导体芯片封装(Fan-out型WLP)中的再布线形成层(绝缘层)130、阻焊剂层150的半导体芯片封装。
[半导体装置]
作为安装本发明的半导体芯片封装的半导体装置,可列举供于电气制品(例如计算机、移动电话、智能手机、平板型设备、可穿戴设备、数码相机、医疗设备及电视机等)及交通工具(例如摩托车、汽车、电车、船舶及飞机等)等的各种半导体装置。
[电子构件]
本发明的电子构件具有:散热器、设置于该散热器上的本发明的糊状树脂组合物的固化物、及安装于该固化物上的电子部件。糊状树脂组合物的固化物由于热导率及密合性优良,故例如将糊状树脂组合物的固化物以粘接于散热器的方式设置于散热器上,并于该固化物上安装电子部件,从而电子部件向散热器的散热效率变高。固化物的形成方法,可通过与前述步骤(C)相同的方法进行。
作为电子部件,例如可列举半导体芯片、功率半导体、LED-PKG等。作为电子构件,例如可列举电路基板、半导体芯片封装、半导体装置等。
实施例
以下,通过实施例具体说明本发明,但本发明不限定于此等实施例。应予说明,以下的记载中,表示量的“份”及“%”,只要无另外指明,则分别意指“质量份”及“质量%”。
[糊状树脂组合物的制备]
<实施例1>
向双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169g/eq,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)17份中添加液态分散剂(楠本化成公司制“ED152”,含氧化烯的磷酸酯)1份,使用Thinky公司制自转公转真空搅拌机(あわとり錬太郎)均匀搅拌而得到环氧树脂组合物。接着,在所得的环氧树脂组合物中添加液态固化剂(淀化学工业公司制“TMTP”,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),分子量398,三官能)14份、及固化促进剂(北兴化学工业公司制“TBP-DA”,四丁基鏻癸酸)0.14份并搅拌,制备基体树脂组合物;
在基体树脂组合物中添加导热性填料(球状氧化铝粉末,Denka公司制“DAW-0525”,平均粒径5.3μm,比表面积:0.4m2/g,长宽比1.0)69份并搅拌(混炼)而得到糊状树脂组合物1。相对于糊状树脂组合物1的总质量,糊状树脂组合物1的有机溶剂含量为0质量%。
<实施例2>
实施例1中,将导热性填料(球状氧化铝粉末,Denka公司制“DAW-0525”,平均粒径5.3μm,比表面积:0.4m2/g,长宽比1.0)69份变更为导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A01”,平均粒径1.4μm,比表面积:5.0m2/g,长宽比1.25)64份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作而得到糊状树脂组合物2。
<实施例3>
实施例1中,将导热性填料(球状氧化铝粉末,Denka公司制“DAW-0525”,平均粒径5.3μm,比表面积:0.4m2/g,长宽比1.0)69份变更为导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A15”,平均粒径18.6μm,比表面积:0.3m2/g,长宽比1.25)64份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作而得到糊状树脂组合物3。
<实施例4>
实施例1中,将导热性填料(球状氧化铝粉末,Denka公司制“DAW-0525”,平均粒径5.3μm,比表面积:0.4m2/g,长宽比1.0)69份变更为导热性填料(将Tokuyama公司制“HF-01”的球状氮化铝粉末用Admatechs公司的苯基胺基硅烷进行了表面处理而得的填料,平均粒径0.9μm~1.4μm,比表面积:2.3m2/g~2.9m2/g,长宽比1.0~1.1) 65份。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作而得到糊状树脂组合物4。
<实施例5>
将双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169g/eq,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)3份、及1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制,“ZX1658GS”,环氧当量130-140g/eq)3份称量(计量)于金属容器中,在其中称量四甲基联苯酚型固态环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量187-197g/eq)1份。然后,使用IH加热器溶解。冷却后,添加分散剂(楠本化成公司制“ED152”,含氧化烯的磷酸酯)4份,均匀搅拌而得到环氧树脂组合物;
接着,向所得的环氧树脂组合物中添加液态固化剂(淀化学工业公司制“TMTP”,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),分子量398,三官能)6份、及固化促进剂(北兴化学工业公司制“TBP-DA”,四丁基鏻癸酸)0.14份并搅拌,制备基体树脂组合物;
向基体树脂组合物中添加导热性填料(氧化铝粉末,Denka公司制“ASFP-20”,平均粒径0.2μm~0.5μm,比表面积:12m2/g~18m2/g,长宽比1.0)13份、导热性填料(氧化铝粉末,Denka公司制“DAW-0525”,平均粒径5.3μm,比表面积:0.4m2/g,长宽比1.0)19份、导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A01”,平均粒径1.4μm,比表面积:5.0m2/g,长宽比1.25)13份、及导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A15”,平均粒径18.6μm,比表面积:0.3m2/g,长宽比1.25)38份并搅拌而得到糊状树脂组合物5。
<实施例6>
实施例5中,
1)将双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169g/eq,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)的量由3份变更为4份,
2)将四甲基联苯酚型固态环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量187-197g/eq)的量由1份变更为2份,
3)将液态固化剂(淀化学工业公司制“TMTP”,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),分子量398,三官能)6份变更为液态固化剂(明和化成公司制“MEH-8000H”,2-烯丙基苯酚/甲醛缩聚物,OH当量139-143g/eq)8份,
4)将分散剂(楠本化成公司制“ED152”,含氧化烯的磷酸酯)的量由4份变更为1份;
除了以上的事项以外,与实施例5同样地操作而得到糊状树脂组合物6。
<实施例7>
实施例5中,将分散剂(楠本化成公司制“ED152”,含氧化烯的磷酸酯)4份变更为分散剂(味之素Fine-Techno公司制“Plenact 55”,钛酸酯系偶联剂,(四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(双十三烷基)亚磷酸酰氧基钛酸酯))4份。除了以上的事项以外,与实施例5同样地操作而得到糊状树脂组合物7。
<实施例8>
实施例5中,将导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A01”,平均粒径1.4μm,比表面积:5.0m2/g,长宽比1.25)13份变更为导热性填料(将Tokuyama 公司制“HF-01”的球状氮化铝粉末用Admatechs公司的苯基胺基硅烷进行了表面处理而得的填料,平均粒径0.9μm~1.4μm,比表面积:2.3m2/g~2.9m2/g,长宽比1.0~1.1)13份。除了以上的事项以外,与实施例5同样地操作而得到糊状树脂组合物8。
<实施例9>
实施例5中,将导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A01”,平均粒径1.4μm,比表面积:5.0m2/g,长宽比1.25)13份变更为导热性填料(氮化硼粉末,三井化学公司制“MBN-010T”,平均粒径0.9μm~1.0μm,比表面积:13.0m2/g,长宽比5.0)13份。除了以上的事项以外,与实施例5同样地操作而得到糊状树脂组合物9。
<实施例10>
将双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169g/eq,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)2份、及1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制,“ZX1658GS”,环氧当量130-140g/eq)2份称量于金属容器中,在其中称量四甲基联苯酚型固态环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量187-197g/eq)1份。然后,使用IH加热器溶解。冷却后,添加分散剂(楠本化成公司制“ED152”,含氧化烯的磷酸酯)3份,均匀搅拌而得到环氧树脂组合物;
接着,向所得的环氧树脂组合物中添加液态固化剂(淀化学工业公司制“TMTP”,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),分子量398,三官能)4份、及固化促进剂(北兴化学工业公司制“TBP-DA”,四丁基鏻癸酸)0.09份并搅拌,制备基体树脂组合物;
向基体树脂组合物中添加导热性填料(氧化铝粉末,Denka公司制“ASFP-20”,平均粒径0.2μm~0.5μm,比表面积:12m2/g~18m2/g,长宽比1.0)14份、导热性填料(氧化铝粉末,Denka公司制“DAW-0525”,平均粒径5.3μm,比表面积:0.4m2/g,长宽比1.0)19份、导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A01”,平均粒径1.4μm,比表面积:5.0m2/g,长宽比1.25)14份、及导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A15”,平均粒径18.6μm,比表面积:0.3m2/g,长宽比1.25)41份并搅拌而得到糊状树脂组合物10。
<实施例11>
实施例10中,将导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A15”,平均粒径18.6μm,比表面积:0.3m2/g,长宽比1.25)41份变更为导热性填料(球状碳化硅粉末,信浓电气制炼公司制“SSC-A30”,平均粒径34.4μm,比表面积:0.1m2/g,长宽比1.25)41份。除了以上的事项以外,与实施例10同样地操作而得到糊状树脂组合物11。
<实施例12>
实施例11中,将液态固化剂(淀化学工业公司制“TMTP”,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),分子量398,三官能)4份变更为液态固化剂(昭和电工公司制“PE-1”,季戊四醇四(3-巯基丁酸酯))4份。除了以上的事项以外,与实施例11同样地操作而得到糊状树脂组合物12。
<实施例13>
实施例12中,将液态固化剂(昭和电工公司制“PE-1”,季戊四醇四(3-巯基丁酸酯))的量由4份变更为3份,进一步添加液态固化剂(明和化成公司制“MEH-8000H”,2-烯丙基苯酚/甲醛缩聚物,OH当量139-143g/eq)1份。除了以上的事项以外,与实施例12同样地操作而得到糊状树脂组合物13。
<比较例1>
实施例5中,
1)将双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169g/eq,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)的量由3份变更为4份,
2)将液态固化剂(淀化学工业公司制“TMTP”,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),分子量398,三官能)6份变更为固态固化剂(苯酚酚醛清漆树脂,Aica SDK Phenol公司制“BRG-557”,OH当量103-107g/eq)5份,
3)将固化促进剂(北兴化学工业公司制“TBP-DA”,四丁基鏻癸酸)的量由0.14份变更为0.16份;
除了以上的事项以外,与实施例5同样地操作而得到糊状树脂组合物11。
<比较例2>
实施例5中,
1)将双酚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制“ZX1059”,环氧当量约169g/eq,双酚A型与双酚F型的1:1混合品)的量由3份变更为4份,
2)将1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚型环氧树脂(新日铁住金化学公司制,“ZX1658GS”,环氧当量130-140 g/eq)的量由3份变更为4份,
3)将四甲基联苯酚型固态环氧树脂(三菱化学公司制“YX4000HK”,环氧当量187-197g/eq)的量由1份变更为2份,
4)将液态固化剂(淀化学工业公司制“TMTP”,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),分子量398,三官能)的量由6份变更为8份,
5)将固化促进剂(北兴化学工业公司制“TBP-DA”,四丁基鏻癸酸)的量由0.14份变更为0.19份,
6)不添加分散剂(楠本化成公司制“ED152”,含氧化烯的磷酸酯);
除了以上的事项以外,与实施例5同样地操作而得到糊状树脂组合物12。
[粘度的测定]
将各实施例及各比较例的糊状树脂组合物的温度保持于25±2℃,使用E型粘度计(东机产业公司制“RE-80U”,1˚34’×R24锥体,转速1rpm)来测定。
[热导率的测定]
将实施例1~4的各糊状树脂组合物放入特定容器中,于热循环烘箱中120℃下热固化60分钟,制作厚度10mm×直径φ36mm的圆筒状固化物。将所得的圆筒状固化物于测定温度25℃,40%RH的恒温环境下,使用京都电子工业公司制“TPS-2500”,通过热盘(Hot Disk)法测定热导率;
关于实施例5、7~10及比较例2的各糊状树脂组合物,将于热循环烘箱中热固化的条件由120℃下60分钟变更为150℃下60分钟。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作来测定热导率;
关于实施例6及比较例1的各糊状树脂组合物,将于热循环烘箱中热固化的条件由120℃下60分钟变更为150℃下60分钟热固化后、进而于180℃下60分钟。除了以上的事项以外,与实施例1同样地操作来测定热导率。
[密合性的测定]
在镀镍基板上涂布糊状树脂组合物,在其上载置电容器芯片。以电容器芯片的粘接面积成为1.2mm×2.0mm的方式,将自电容器芯片突出(溢出)的糊状树脂组合物除去,得到试片;
接着,使所得试片的糊状树脂组合物固化。实施例1~4的固化条件为120℃下60分钟,实施例5、7~10及比较例2的固化条件为150℃下60分钟,实施例6及比较例1的固化条件为150℃下热固化60分钟后、进一步于180℃下60分钟;
使用DAGE公司制系列4000,于25℃的环境下,以200μm/s的速度,对固化后的糊状树脂组合物上的电容器芯片进行刮擦,由此测定固化后的糊状树脂组合物的芯片剪切强度。进行该操作3次,求得其平均值。此外,由以下的基准评价密合力;
◎:芯片剪切强度为20N以上
○:芯片剪切强度为10N以上且低于20N
△:芯片剪切强度低于10N。
糊状树脂组合物1~12的制备中所用的成分与其掺合量(不挥发成分的质量份)示于下述表。应予说明,下述表中的缩写等如下所述;
(C)成分的含量(质量%):将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时的(C)成分的含量
(C)成分的含量(体积%):将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100体积%时的(C)成分的含量。
[表1]
。
[表2]
。
可知实施例1~13中粘度低、热导率高。此外,还可知各实施例中由于芯片剪切强度高,故密合性优良;
另一方面,不含(B)成分的比较例1、及不含(D)成分的比较例2中,粘度超过1000Pa・s,无法涂布于铜箔或铝箔等金属箔,并非可作为糊状树脂组合物使用的物质。
实施例1~13中,确认到即使在不含(E)成分的情况下,虽有程度上的差异但仍归结为与上述实施例同样的结果。
Claims (16)
1.一种糊状树脂组合物,其中,含有:
(A)环氧树脂、
(B)液态固化剂、
(C)导热性填料、以及
(D)分散剂。
2.根据权利要求1所述的糊状树脂组合物,其中,相对于糊状树脂组合物的总质量,糊状树脂组合物中所含的有机溶剂的含量低于1.0质量%。
3.根据权利要求1或2所述的糊状树脂组合物,其中,糊状树脂组合物的固化物的热导率为2.0W/mK以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(D)成分包含:含氧化烯的磷酸酯。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(C)成分包含选自碳化硅、氮化硼、氮化铝及氧化铝中的1种以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(C)成分包含碳化硅。
7.根据权利要求6所述的糊状树脂组合物,其中,碳化硅的平均粒径为1μm以上且30μm以下。
8.根据权利要求6或7所述的糊状树脂组合物,其中,(C)成分进一步包含选自氮化硼、氮化铝及氧化铝中的1种以上。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,将糊状树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,(C)成分的含量为60质量%以上且95质量%以下。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(B)成分包含选自多硫醇化合物及液态酚醛树脂中的1种以上。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,(B)成分包含选自下述的多硫醇化合物及下述的液态酚醛树脂中的1种以上,
所述多硫醇化合物为选自三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、三-[(3-巯基丙酰氧基)-乙基]-异氰脲酸酯、三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯、巯基乙酸辛基酯、乙二醇双巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、季戊四醇四巯基乙酸酯、3-巯基丙酸、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)、1,3,4,6-四(2-巯基乙基)甘脲、4,4'-异亚丙基双[(3-巯基丙氧基)苯]中的1种以上,
所述液态酚醛树脂选自含烯基的线型酚醛树脂。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的糊状树脂组合物,其中,糊状树脂组合物在25℃下的粘度为350Pa・s以下。
13.一种电路基板,其中,包含由权利要求1~12中任一项所述的糊状树脂组合物的固化物形成的绝缘层。
14.一种半导体芯片封装,其中,包含:
权利要求13所述的电路基板、以及
搭载于该电路基板上的半导体芯片。
15.一种半导体芯片封装,其中,包含利用权利要求1~12中任一项所述的糊状树脂组合物密封的半导体芯片。
16.一种电子构件,其中,具有:
散热器、
设置于该散热器上的权利要求1~12中任一项所述的糊状树脂组合物的固化物、以及
安装于该固化物上的电子部件。
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