CN110418822A - 树脂组合物、树脂片、层叠体、以及半导体元件 - Google Patents

树脂组合物、树脂片、层叠体、以及半导体元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种树脂组合物，其含有(A)热塑性成分、(B)热固化性成分及(C)无机填料，该树脂组合物的固化物的5％减重温度(Td5)为440℃以上。

Description

树脂组合物、树脂片、层叠体、以及半导体元件
技术领域
本发明涉及树脂组合物、树脂片、层叠体及半导体元件。
背景技术
目前，已知有在粘接剂层使用树脂组合物的粘接片。
例如，专利文献1中公开了一种粘接膜，其是将聚对苯二甲酸乙二醇酯等支撑体、形成于该支撑体上的树脂组合物层、以及保护该树脂组合物层的聚丙烯膜等保护膜依次层叠而成的。专利文献1中记载的树脂组合物含有多官能环氧树脂、固化剂、苯氧基树脂及无机填充材料。
现有技术文献
专利文献：日本专利第5195454号公报
发明内容
发明想要解决的课题
近年来，粘接片也被应用于功率半导体元件的制造等。功率半导体元件的制作等所使用的树脂组合物要求具有耐热性和粘接性。
本发明的目的在于提供兼顾比现有更高的耐热性和更高的粘接性的树脂组合物、树脂片及层叠体。另外，本发明的目的在于提供使用了该树脂组合物或该树脂片的半导体元件。
用于解决课题的方法
本发明的一个方式的树脂组合物含有：(A)热塑性成分、(B)热固化性成分及(C)无机填料，该树脂组合物的固化物的5％减重温度为440℃以上。
在本发明的一个方式的树脂组合物中，优选所述(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂。
在本发明的一个方式的树脂组合物中，优选所述(B)热固化性成分还包含烯丙基树脂。
在本发明的一个方式的树脂组合物中，优选所述(A)热塑性成分包含苯氧基树脂。
本发明的一个方式的树脂组合物优选为用于半导体元件的安装的树脂组合物。
本发明的一个方式的树脂组合物优选为用于半导体元件的安装的树脂组合物，且所述半导体元件为功率半导体元件。
本发明的一个方式的树脂组合物优选为用于半导体元件的安装的树脂组合物，且所述半导体元件是使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件。
本发明的一个方式的树脂片由上述的本发明的一个方式的树脂组合物形成。
本发明的一个方式的树脂片优选由上述的本发明的一个方式的树脂组合物形成，且在所述树脂组合物中，所述(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂。
本发明的一个方式的树脂片优选由上述的本发明的一个方式的树脂组合物形成，且在所述树脂组合物中，所述(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂。
在本发明的一个方式的树脂片中，优选所述(A)热塑性成分包含苯氧基树脂。
本发明的一个方式的树脂片优选为用于半导体元件的安装的树脂片。
本发明的一个方式的树脂片优选为用于半导体元件的安装的树脂片，且所述半导体元件为功率半导体元件。
本发明的一个方式的树脂片优选为用于半导体元件的安装的树脂片，且所述半导体元件是使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件。
本发明的一个方式的层叠体具有上述的本发明的一个方式的树脂片和剥离材料，其中，所述剥离材料具有由醇酸树脂类剥离剂形成的剥离剂层。
本发明的一个方式的层叠体优选为用于半导体元件的安装的层叠体。
本发明的一个方式的层叠体优选为用于半导体元件的安装的层叠体，且所述半导体元件为功率半导体元件。
本发明的一个方式的层叠体优选为用于半导体元件的安装的层叠体，且所述半导体元件是使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件。
本发明的一个方式的半导体元件使用了上述的本发明的一个方式的树脂组合物。
本发明的一个方式的半导体元件使用了上述的本发明的一个方式的树脂片。
本发明的一个方式的半导体元件使用了上述的本发明的一个方式的树脂组合物、以及碳化硅及氮化镓中的任意1种以上。
本发明的一个方式的半导体元件使用了上述的本发明的一个方式的树脂片、以及碳化硅及氮化镓中的任意1种以上。
根据本发明，可以提供兼顾比现有更高的耐热性和更高的粘接性的树脂组合物、树脂片及层叠体。另外，根据本发明，可以提供使用了该树脂组合物或该树脂片的半导体元件。
附图说明
图1是一个实施方式的层叠体的剖面示意图。
符号说明
1…层叠体、2…第一剥离材料、3…树脂片、4…第二剥离材料
具体实施方式
[树脂组合物]
本实施方式的树脂组合物含有(A)热塑性成分、(B)热固化性成分、以及(C)二氧化硅填料。
((A)热塑性成分)
(A)热塑性成分(以下，有时简称为“(A)成分”)没有特别限定。
本实施方式的(A)热塑性成分包含热塑性树脂。
热塑性树脂优选为例如选自苯氧基树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酯树脂及氨基甲酸酯树脂中的至少任意一种树脂，更优选为苯氧基树脂。苯氧基树脂对于碱的耐性优异，在将本实施方式的树脂组合物用于半导体元件的安装工序的情况下，即使在该工序伴有利用碱剂进行的处理时，树脂组合物也不会溶解，容易保持形状。热塑性树脂可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为苯氧基树脂，优选为具有选自双酚A骨架(以下，有时将双酚A称为“BisA”)、双酚F骨架(以下，有时将双酚F称为“BisF”)、联苯骨架及萘骨架中1种以上骨架的苯氧基树脂，更优选为具有双酚A骨架及双酚F骨架的苯氧基树脂。
热塑性树脂的重均分子量(Mw)优选为100以上且100万以下，更优选为1000以上且80万以下，特别优选为1万以上且10万以下。本说明书中的重均分子量是通过凝胶渗透色谱(Ge1 Permeation Chromatography；GPC)法测定的换算为标准聚苯乙烯的值。
在本实施方式中，以树脂组合物的固体成分的总量为基准(即，将除溶剂以外的全部固体成分设为100质量％时)计，树脂组合物中的(A)热塑性成分的含量优选为0.1质量％以上且50质量％以下，更优选为1质量％以上且40质量％以下。
((B)热固化性成分)
(B)热固化性成分(以下，有时简称为“(B)成分”)具有受到加热时形成三维网状而牢固地粘接被粘附物的性质。作为本实施方式中的热固化性成分，没有特别限制，可以使用现有公知的各种热固化性成分。
本实施方式的(B)热固化性成分含有热固化性树脂和固化剂。
作为热固化性树脂，只要是具有高耐热性的热固化性树脂即可，可以列举例如：双马来酰亚胺树脂、苯并嗪树脂、氰酸酯树脂及三聚氰胺树脂等。热固化性树脂可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为固化剂，可以列举例如：酚醛树脂、及具有C＝C双键的树脂等树脂类、以及胺、酸酐及甲醛等。作为具有C＝C双键的树脂，可列举烯丙基树脂等。固化剂可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为热固化性树脂与固化剂的组合，可以列举：双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂、苯并嗪树脂及酚醛树脂、氰酸酯树脂及酚醛树脂、氰酸酯树脂及胺、氰酸酯树脂及酸酐、以及三聚氰胺树脂及甲醛等的组合。从具有高耐热性的观点考虑，优选为双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂的组合。
从耐热性的观点考虑，优选(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂。
作为双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂，可以使用现有公知的各种双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂。
从对于溶剂的溶解性的观点考虑，优选本实施方式中的双马来酰亚胺树脂为具有取代基的双马来酰亚胺树脂。作为取代基，可列举烷基等。作为烷基，优选为碳原子数1～6的烷基，更优选为选自甲基及乙基的烷基。
另外，本实施方式中的双马来酰亚胺树脂优选为1个分子中含有2个以上马来酰亚胺基及2个以上亚苯基的马来酰亚胺树脂。从提高对于溶剂的溶解性、增加片形成性的观点考虑，优选在亚苯基上具有取代基。作为取代基，可列举例如：甲基及乙基等烷基、以及亚烷基等。
作为本实施方式中的马来酰亚胺树脂，可列举马来酰亚胺基与亚苯基直接键合而成的马来酰亚胺树脂。
另外，作为本实施方式中的马来酰亚胺树脂，从片形成性的观点考虑，也可列举在马来酰亚胺基与亚苯基之间具有醚键的马来酰亚胺树脂。
本实施方式中的双马来酰亚胺树脂更优选以下述通式(1)表示。
[化学式1]
在上述通式(1)中，R1～R4各自独立地为氢原子或碳原子数1～6的烷基，L1为碳原子数1～6的亚烷基，L2及L3各自独立地为碳原子数1～6的亚烷基或碳原子数6～10的亚芳基，m及n各自独立地为0或1。
具体而言，本实施方式中的上述通式(1)所示的马来酰亚胺树脂例如由下述通式(1A)或下述通式(1B)表示。
[化学式2]
[化学式3]
在上述通式(1A)及(1B)中，L1为碳原子数1～6的亚烷基。
在上述通式(1A)中，R1～R4各自独立地为氢原子或碳原子数1～6的烷基。
优选R1～R4各自独立地为碳原子数1～2的烷基。
优选R1与R2为相互不同的烷基。
优选R3与R4为相互不同的烷基。
更优选R1与R2为相互不同的烷基，且R3与R4为相互不同的烷基。
作为本实施方式中的双马来酰亚胺树脂，具体而言，例如，从得到耐热性高的固化物的观点出发，优选为4,4’-二苯基甲烷二马来酰亚胺、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷、N,N-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、4-甲基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、聚苯基甲烷马来酰亚胺、或2,2-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷，从对于溶剂的溶解性的观点考虑，更优选为双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷。
作为本实施方式中的苯并嗪树脂，可以列举例如：选自分子内具有苯并嗪环的化合物(下面，也记作为“苯并嗪化合物”)及其开环聚合物中的至少任意一种的苯并嗪树脂等。从反应性和交联密度的观点考虑，苯并嗪化合物优选在1个分子内具有2个以上的苯并嗪环。即，作为苯并嗪树脂，优选为双酚A型苯并嗪化合物、双酚F型苯并嗪化合物、硫代二酚型苯并嗪化合物、酚酞型苯并嗪化合物、或二环戊二烯型苯并嗪化合物。它们可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为本实施方式中的氰酸酯树脂，例如，可列举1个分子中具有2个以上异氰酸酯基的化合物等。作为氰酸酯树脂，具体可以列举：酚醛清漆型氰酸酯树脂、双酚A型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂等双酚型氰酸酯树脂、以及它们被部分三嗪化而成的预聚物等。它们可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为本实施方式中的三聚氰胺树脂，具体可以列举：单甲氧基甲基化三聚氰胺树脂、二甲氧基甲基化三聚氰胺树脂、三甲氧基甲基化三聚氰胺树脂、四甲氧基甲基化三聚氰胺树脂、五甲氧基甲基化三聚氰胺树脂、六甲氧基甲基化三聚氰胺树脂、丁基化三聚氰胺树脂、单羟甲基三聚氰胺树脂、二羟甲基三聚氰胺树脂、三羟甲基三聚氰胺树脂、四羟甲基三聚氰胺树脂、五羟甲基三聚氰胺树脂、六羟甲基三聚氰胺树脂、以及含有亚氨基的甲氧基甲基化三聚氰胺树脂等。它们可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
本实施方式中的烯丙基树脂只要是具有烯丙基的树脂即可，没有特别限定。本实施方式中的烯丙基树脂优选为1个分子中含有2个以上烯丙基的烯丙基树脂。
本实施方式中的烯丙基树脂更优选以下述通式(2)表示。
[化学式4]
在上述通式(2)中，R5及R6各自独立地为烷基，优选为碳原子数1～10的烷基，更优选为碳原子数1～4的烷基，进一步优选为选自甲基及乙基的烷基。
作为烯丙基树脂，具体可列举二烯丙基双酚A等。
在本实施方式中，从进一步提高耐热性的观点考虑，(B)热固化性成分优选包含双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷及二烯丙基双酚A。
作为本实施方式中的酚醛树脂，没有特别限定，可以使用公知的酚醛树脂。作为本实施方式中的酚醛树脂，可列举1个分子中具有2个以上酚羟基的单体、低聚物及聚合物等。在本实施方式中，例如，作为酚醛树脂，可以列举：酚醛清漆型酚醛树脂、甲酚酚醛清漆型酚醛树脂、萘酚酚醛清漆型酚醛树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、苯酚苯甲醛型环氧树脂、联苯型酚醛树脂、双酚A型酚醛树脂、双酚F型酚醛树脂、以及二环戊二烯型酚醛树脂等。它们可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为本实施方式中的胺，可以列举例如：乙二胺、1,2-丙二胺、1,6-六亚甲基二胺、哌嗪、2,5-二甲基哌嗪、异佛尔酮二胺、4,4’-二环己基甲烷二胺及1,4-环己烷二胺等二胺类；二亚乙基三胺、二亚丙基三胺及三亚乙基四胺等多胺类；肼、N,N’-二甲基肼及1,6-六亚甲基双肼等肼类；以及琥珀酸二酰肼、己二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、癸二酸二酰肼及间苯二甲酸二酰肼等二酰肼类等。它们可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为本实施方式中的酸酐，可以列举例如：马来酸酐、琥珀酸酐、烯基琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、环戊烷-1,2-二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、4-甲基六氢邻苯二甲酸酐、4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、双环[2,2,1]庚烷-2,3-二甲酸酐、甲基双环[2,2,1]庚烷-2,3-二甲酸酐、甲基-3,6-内型亚甲基-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、2,3-萘二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、2,3-蒽二甲酸酐、苯乙烯-马来酸酐的共聚物、烯烃-马来酸酐的共聚物、甲基乙烯醚-马来酸酐的共聚物等。作为酸二酐，可以列举例如：乙烯四甲酸二酐、均苯四酸酐、1,2,3,4-丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-戊烷四甲酸二酐、4,4-氧双邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’4,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’4,4’-二苯基砜四羧酸二酐、乙二醇双偏苯三酸二酐(ethyleneglycolbistrimellitate dianhydride)、甘油双偏苯三酸二酐单乙酸酯(glycerinbistrimellitate dianhydride monoacetate)、对亚苯基双(偏苯三酸酐)、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-羧酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-环己烯-1,2-羧酸二酐、双环[2,2,1]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、以及1,4,5,8-萘四羧酸二酐等。它们可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
作为本实施方式中的甲醛，可以使用甲醛的缩合物，也可以使用甲醛的水溶液。作为甲醛的缩合物，例如，可列举三烷及多聚甲醛等。作为甲醛的水溶液，可列举福尔马林等。
在本实施方式中，以树脂组合物的固体成分的总量为基准(即，将除溶剂以外的全部固体成分设为100质量％时)计，树脂组合物中的(B)热固化性成分的含量优选为2质量％以上且75质量％以下，更优选为5质量％以上且70质量％以下。
在本实施方式中，在(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂的情况下，以树脂组合物的固体成分的总量为基准(即，将除溶剂以外的全部固体成分设为100质量％时)计，树脂组合物中的双马来酰亚胺树脂的含量优选为2质量％以上且75质量％以下，更优选为5质量％以上且70质量％以下。在双马来酰亚胺树脂的含量为上述范围内时，可以提高树脂组合物的耐热性，且对于溶剂的溶解性也变得良好。
另外，相对于双马来酰亚胺树脂100质量份，作为固化剂的烯丙基树脂的通常以10质量份以上且200质量份以下的比例使用，优选以20质量份以上且150质量份以下的比例使用。在烯丙基树脂的比例为上述范围内时，可以提高剪切强度。
在本实施方式中，(B)热固化性成分可以含有固化促进剂。
作为固化促进剂，例如，可列举咪唑化合物等。作为咪唑化合物，例如，可列举2-乙基-4-甲基咪唑等。
以树脂组合物的固体成分的总量为基准(即，将除溶剂以外的全部固体成分设为100质量％时)计，树脂组合物中固化促进剂的含量优选为0.005质量％以上且12质量％以下，更优选为0.01质量％以上且10质量％以下。
在本实施方式中，也优选(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂，而不包含环氧树脂。
((C)无机填料)
(C)无机填料(以下，有时简称为“(C)成分”)赋予树脂组合物耐热性。
作为(C)无机填料，例如，可列举：二氧化硅填料、氧化铝填料及氮化硼填料等。其中，优选为二氧化硅填料。
作为二氧化硅填料，例如，可列举：熔融二氧化硅及球状二氧化硅等。
(C)无机填料可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
(C)无机填料可以经过表面处理。
(C)无机填料的平均粒径没有特别限制。(C)无机填料的平均粒径是由通常的粒度分布装置求得的值，优选为0.1nm以上且10μm以下。在本说明书中，(C)无机填料的平均粒径是使用粒度分布测定装置(日机装株式会社制、产品名“NanotracWave-UT151”)通过动态光散射法测得的值。
以树脂组合物的固体成分的总量为基准(即，将除溶剂以外的全部固体成分设为100质量％时)下，树脂组合物中的(C)无机填料的含量优选为10质量％以上且90质量％以下，更优选为20质量％以上且80质量％以下。在(C)无机填料的含量为上述范围内时，可以进一步提高树脂组合物的耐热性。
作为本实施方式的树脂组合物一例，可以举出仅含有(A)热塑性成分、(B)热固化性成分及(C)无机填料的树脂组合物。
另外，作为本实施方式的树脂组合物的另一例，可举出如下所述含有(A)热塑性成分、(B)热固化性成分、(C)无机填料、以及除上述(A)～(C)成分以外的成分的树脂组合物。
((D)偶联剂)
在本实施方式中，优选树脂组合物除了(A)～(C)成分以外还进一步包含(D)偶联剂。
偶联剂优选具有与上述(A)热塑性成分所具有的官能团或(B)热固化性成分所具有的官能团发生反应的基团，更优选具有与(B)热固化性成分所具有的官能团发生反应的基团。
可以认为，在树脂组合物的固化反应时，(D)偶联剂中的有机官能团与(B)热固化性成分(优选为马来酰亚胺树脂)发生反应。通过使用(D)偶联剂，能够在不损害固化物的耐热性的前提下提高粘接性及密合性，而且也可以提高耐水性(耐湿热性)。
作为(D)偶联剂，从通用性及成本优点等考虑，优选为硅烷类(硅烷偶联剂)。
另外，相对于(B)热固化性成分100质量份，上述(D)偶联剂通常以0.1质量份以上且20质量份以下的比例配合，优选以0.3质量份以上且15质量份以下的比例配合，更优选以0.5质量份以上10质量份以下的比例配合。
(其它成分)
在本实施方式中，树脂组合物可以进一步包含其它成分。作为该其它成分，可以列举例如选自交联剂、颜料、染料、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂、发泡剂、抗氧剂、阻燃剂及离子捕捉剂中的至少任意一种成分。
例如，为了调节固化前的初始粘接性及凝聚性，树脂组合物可以进一步含有交联剂。
作为交联剂，例如，可列举：有机多异氰酸酯化合物及有机多亚胺化合物等。
作为有机多异氰酸酯化合物，例如，可列举：芳香族多异氰酸酯化合物、脂肪族多异氰酸酯化合物、脂环族多异氰酸酯化合物、及这些多异氰酸酯化合物的三聚物、以及这些多异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应而得到的末端异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物等。
作为有机多异氰酸酯化合物的更具体的例子，例如，可列举：2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、以及赖氨酸异氰酸酯等。
作为有机多亚胺化合物的具体例子，例如，可列举：N,N’-二苯基甲烷-4,4’-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三羟甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羟甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、以及N,N’-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)三亚乙基三聚氰胺等。
相对于上述(A)成分中的热塑性树脂100质量份，上述的交联剂相通常以0.01质量份以上且12质量份以下的比例配合，优选以0.1质量份以上且10质量份以下的比例配合。
作为本实施方式中的树脂组合物，固化物的5％减重温度需要为440℃以上。固化物的5％减重温度是指，在使测定试样升温的同时测定重量减少，是重量减少达到5重量％时的温度。下面，有时称为“Td5”。
Td5优选为445℃以上。
在Td5为440℃以上时，树脂组合物的耐热性提高。
需要说明的是，本说明书中的Td5是使用差热-热重同时测定装置(株式会社岛津制作所制、装置名：DTG-60)，在扫描速度10℃/分、温度范围50℃～600℃下测得的值。
[树脂片]
本实施方式的树脂片由本实施方式的树脂组合物形成。因此，本实施方式的树脂片的Td5也为440℃以下。
通过将本实施方式的树脂组合物制成片，能够得到本实施方式的树脂片。通过使树脂组合物为片状，可以简便地应用于被粘附物，特别是在被粘附物为大面积时能够简便地应用。
在树脂组合物为片状时，相对于封装工序后的形状，在一定程度上预先形成为适当的形状，因此，仅通过对其应用，就能够提供具有一定程度的均匀性的封装材料。而且，在树脂组合物为片状时，由于不具有流动性，因此操作性优异。
作为使树脂组合物成片的方法，可以采用现有公知的成片方法，没有特别限定。本实施方式的树脂片可以是带状的片，也可以以卷取成卷状的状态提供。卷取成卷状的本实施方式的树脂片可以从卷中送出并切断成希望的尺寸等而使用。
本实施方式的树脂片的厚度例如优选为10μm以上，更优选为20μm以上。另外，该厚度优选为500μm以下，更优选为400μm以下，进一步更优选为300μm以下。
本实施方式的树脂片优选一次性用于多个半导体元件。例如，在树脂组合物为片状时，可以用于所谓的面板级封装，所述面板级封装对于在设有多个间隙的框架的各间隙中配置有半导体元件的结构体应用树脂片，并对框架和半导体元件一次性地进行封装。
[层叠体]
本实施方式的树脂片也可以以层叠体的形态使用。作为层叠体的一例，图1中示出了本实施方式的层叠体1的剖面示意图。
本实施方式的层叠体1具有第一剥离材料2、第二剥离材料4、以及设置于第一剥离材料2与第二剥离材料4之间的树脂片3。树脂片3由本实施方式的树脂组合物形成。
第一剥离材料2及第二剥离材料4具有剥离性。第一剥离材料2及第二剥离材料4的材质没有特别限定。优选第一剥离材料2对于树脂片3的剥离力P1与第二剥离材料4对于树脂片3的剥离力P2存在差别。第二剥离材料4的剥离力P2相对于第一剥离材料2的剥离力P1之比(P2/P1)优选为0.02≤P2/P1＜1或1＜P2/P1≤50。
第一剥离材料2及第二剥离材料4例如可以是剥离材料本身具有剥离性的构件、以及实施了剥离处理的构件、或者层叠有剥离剂层的构件等。作为第一剥离材料2及第二剥离材料4的材质，具体可以列举例如：烯烃类树脂、氟树脂、酯类树脂、以及经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。在未对第一剥离材料2及第二剥离材料4实施剥离处理的情况下，作为第一剥离材料2及第二剥离材料4的材质，例如，可列举：烯烃类树脂及氟树脂等。
第一剥离材料2及第二剥离材料4可以是具备剥离基材和剥离剂层的剥离材料，所述剥离剂层是在剥离基材上涂布剥离剂而形成的。通过制成具备剥离基材和剥离剂层的剥离材料，操作变得容易。另外，第一剥离材料2及第二剥离材料4可以仅在剥离基材的一面具备剥离剂层，也可以在剥离基材的两面具备剥离剂层。
作为剥离基材，可以列举例如：纸基材、在该纸基材上层压有聚乙烯等热塑性树脂而成的层压纸、以及塑料膜等。作为纸基材，可以列举例如：玻璃纸、涂料纸及铸涂纸等。作为塑料膜，可以列举例如：聚酯膜(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等)、以及聚烯烃膜(例如，聚丙烯及聚乙烯等)等。在这些塑料膜中，优选使用聚酯膜。
作为剥离剂，例如，可列举：由有机硅树脂构成的有机硅类剥离剂；由聚乙烯基氨基甲酸酯及烷基脲衍生物等含有长链烷基的化合物构成的含长链烷基化合物类剥离剂；由醇酸树脂(例如，非转化性醇酸树脂及转化性醇酸树脂等)构成的醇酸树脂类剥离剂；由烯烃树脂(例如，聚乙烯(例如，高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及直链状低密度聚乙烯等)、具有等规结构或间规结构的丙烯均聚物、及丙烯-α-烯烃共聚物等结晶性聚丙烯树脂等)构成的烯烃树脂类剥离剂；由天然橡胶及合成橡胶(例如，丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶、及丁腈橡胶等)等橡胶构成的橡胶类剥离剂；以及由(甲基)丙烯酸酯类共聚物等丙烯酸树脂构成的丙烯酸树脂类剥离剂等各种剥离剂，这些剥离剂可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。从将第二剥离材料4的剥离力P2相对于第一剥离材料2的剥离力P1之比(P2/P1)调整为上述范围的观点考虑，优选第一剥离材料2所使用的剥离剂的构成与第二剥离材料4所使用的剥离剂的构成不同。在该情况下，例如，在第一剥离材料2及第二剥离材料4中，可以使用相同的有机硅类剥离剂，并且使第一剥离材料2的剥离剂与第二剥离材料4的剥离剂为相互不同的组成、使第一剥离材料2的剥离剂层与第二剥离材料4的剥离剂层为相互不同的厚度。另外，例如，第一剥离材料2的剥离剂与第二剥离材料4的剥离剂也可以使用不同种类的剥离剂。具体可以列举例如：使用醇酸树脂类剥离剂作为第一剥离材料2的剥离剂、且使用有机硅类剥离剂作为第二剥离材料4的剥离剂的情况。另外，在上述的树脂组合物含有苯氧基树脂作为(A)热塑性成分的情况下，剥离膜具有容易剥离的倾向，优选第一剥离材料2及第二剥离材料4中的任一者具有由非有机硅类剥离剂形成的剥离剂层，优选第一剥离材料2具有由非有机硅类剥离剂形成的剥离剂层。作为非有机硅类剥离剂，可以从上述示例出的剥离剂中除有机硅类剥离剂以外的剥离剂中选择。其中，作为非有机硅类剥离剂，优选使用醇酸树脂类剥离剂。
第一剥离材料2及第二剥离材料4的厚度没有特别限定。第一剥离材料2及第二剥离材料4的厚度通常为1μm以上且500μm以下，优选为3μm以上且100μm以下。
剥离剂层的厚度没有特别限定。在涂布包含剥离剂的溶液而形成剥离剂层的情况下，剥离剂层的厚度优选为0.01μm以上且3μm以下，更优选为0.03μm以上且1μm以下。
层叠体1的制造方法没有特别限定。例如，层叠体1经由下述工序而制造。首先，将树脂组合物涂布在第一剥离材料2上，形成涂膜。接着，使该涂膜干燥，形成树脂片3。接着，在常温下将树脂片3与第二剥离材料4贴合，从而得到层叠体1。
本实施方式的树脂组合物、树脂片或层叠体优选用于半导体元件的安装。半导体元件的安装中包括以下的至少任意一种情况：对半导体元件进行封装、使其夹在半导体元件与其它电子部件之间、以及形成半导体元件用的电路。
半导体元件优选为功率半导体。
另外，本实施方式的树脂组合物、树脂片或层叠体优选用于：对使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件进行封装；或者使其夹在使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件与其它电子部件之间。本实施方式的树脂组合物更优选用于使用了碳化硅及氮化镓中至少任意1种的功率半导体元件。
作为其它电子部件，例如，可列举印刷电路板及引线框等。
[半导体装置]
对于本实施方式的半导体装置而言，在半导体元件的安装中使用本实施方式的树脂组合物或树脂片。
使用了本实施方式的树脂片的半导体元件的封装例如可以如下所述进行。放置树脂片使其覆盖半导体元件，通过真空层压法进行压接，由此封装半导体元件。
在使用本实施方式的层叠体1的情况下，在剥离了层叠体1的一个剥离材料后，放置树脂片使其覆盖半导体元件。然后，柔剥离另一个剥离材料。然后，通过真空层压法进行压接，由此封装半导体元件。
使用本实施方式的树脂组合物或树脂片的半导体元件与其它电子部件的接合例如可以如下所述进行。将树脂片放置在其它电子部件上，进一步将半导体元件放置在树脂片上，然后，将树脂片与半导体元件临时压接，对树脂片进行加热使其固化。由此，使树脂组合物夹在半导体元件与其它电子部件之间，将半导体元件与其它电子部件接合。
作为使用了本实施方式的树脂组合物或树脂片的半导体元件用的电路的形成，可以举出利用积层(build-up)法进行的电路形成。电路可以形成于基板，也可以直接形成于半导体元件。
[实施方式的效果]
根据本实施方式的树脂组合物及树脂片，可以提高耐热性和粘接性。通过使用本实施方式的树脂组合物及树脂片，可以通过与现有相比耐热性更高且粘接性更高的封装树脂层来封装半导体元件，可以使半导体元件与封装树脂层的粘接强度提高。
本实施方式的树脂组合物及树脂片可以优选用于半导体元件的安装，更应用于功率半导体元件的安装。
另外，本实施方式的树脂组合物及树脂片可以优选用于使用了碳化硅及氮化镓中至少任意1种的半导体元件的安装。使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件具有与硅半导体不同的特性，因此可以优选用于功率半导体、基站用高输出功率设备、传感器、检波器、及肖特基势垒二极管等用途。在这些用途中，着眼于使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件的耐热性，由于本实施方式的树脂组合物及树脂片的耐热性优异，因此可以优选与使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件组合使用。
[实施方式的变形]
本发明并不限定于上述实施方式，在能够实现本发明目的的范围内进行的变形或改进等也包含在本发明中。
在上述实施方式中，对具有第一剥离材料、第二剥离材料、以及设置于第一剥离材料与第二剥离材料之间的树脂片的层叠体进行了说明，但作为其它实施方式，也可以是仅在树脂片的一面具有剥离材料的层叠体。
另外，在上述半导体装置的实施方式中，对半导体封装用途进行了说明，但本发明的树脂组合物及树脂片除此以外还可以用作电路板用绝缘材料(例如，硬质印刷布线板材料、柔性布线基板用材料、以及积层基板用层间绝缘材料等)、积层用粘接膜、以及粘接剂等。
实施例
以下，列举实施例对本发明进一步详细地进行说明，但本发明并不受这些实施例的任何限定。
·树脂组合物的制备
用于树脂组合物的制备的材料如下所述。
(热塑性成分)
·粘合剂树脂：BisA/BisF混合型苯氧基树脂(新日铁住金化学株式会社制“ZX-1356-2”、重均分子量65,000)
(热固化性成分)
·BMI树脂：双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷
·烯丙基树脂：二烯丙基双酚A
·环氧树脂：联苯型环氧树脂(日本化药株式会社制“NC3000H”)
·酚醛树脂：联苯型苯酚酚醛清漆树脂(明和化成株式会社制“MEH-7851-H”)
·固化促进剂：2-乙基-4-甲基咪唑
(填料)
·二氧化硅填料：熔融二氧化硅(环氧硅烷修饰、平均粒径0.5μm、最大粒径2.0μm)
(其它添加剂)
·偶联剂：3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷
按照表1所示的配合比例(质量％(换算为固体成分的比例))制备了实施例1～4及比较例1的树脂组合物。
·树脂组合物的固化条件
以200℃将制备的树脂组合物加热4小时，得到了树脂固化物。
[树脂片的制作]
用模涂机将树脂清漆(将树脂组合物以固体成分浓度为40质量％溶解于甲乙酮而制成的涂布用溶液)涂布在第一剥离材料(设有由醇酸树脂类剥离剂形成的剥离层的聚对苯二甲酸乙二醇酯、厚度38μm)上，使得干燥后的树脂组合物的厚度为20μm，在100℃下干燥2分钟。从干燥炉取出后立即将干燥后的树脂组合物与第二剥离材料(设有由有机硅类剥离材料形成的剥离层的聚对苯二甲酸乙二醇酯、厚度38μm)在常温下贴合，制成了依次层叠有第一剥离材料、由树脂组合物形成的树脂层(树脂片)、以及第二剥离材料的层叠体。
[Td5]
使用株式会社岛津制作所制造的差热-热重同时测定装置(装置名：DTG-60)，在下述条件下测定了树脂固化物的Td5。
·扫描速度：10℃/分
·温度范围：50～600℃
[粘接强度评价]
以层压温度60℃将树脂片的一面贴合于预先进行了单片化的Si镜面晶片(5mm×5mm、厚度350μm)的抛光面(#2000抛光)，进一步将树脂片的另一面压接于铜板(5mm×350μm、JIS H 3100规格)。压接条件为250g/100℃/3秒。需要说明的是，层叠于树脂片的第一剥离材料及第二剥离材料分别在粘贴于Si镜面晶片及铜板之前进行剥离。然后(树脂片粘贴于Si镜面晶片及铜板之后)，在上述热固化条件(200℃、4小时)下使树脂组合物固化，使用剪切强度测定装置(NordsonAdvanced Technology公司制、装置名：Bondtester Dage4000)测定剪切强度，由此评价了粘接强度。剪切强度的单位为N/5mm□。
需要说明的是，按照下述2个条件进行了评价。
条件1：无湿热
·测定温度：250℃
条件2：有湿热
·测定温度：250℃
·湿热条件：JEDEC Lv1(85℃/85％RH/168小时)
将Td5及剪切强度的测定结果示于表1。
可以确认，与比较例1的树脂组合物相比，实施例1～4的树脂组合物均能够提高Td5及剪切强度，且实施例1～4的树脂组合物的耐热性及粘接性高于比较例1的树脂组合物。

Claims (22)

1.一种树脂组合物，其含有：
(A)热塑性成分、
(B)热固化性成分、以及
(C)无机填料，
该树脂组合物的固化物的5％减重温度为440℃以上。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，
所述(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物，其中，
所述(B)热固化性成分还包含烯丙基树脂。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的树脂组合物，其中，
所述(A)热塑性成分包含苯氧基树脂。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其用于半导体元件的安装。
6.根据权利要求5所述的树脂组合物，其中，
所述半导体元件为功率半导体元件。
7.根据权利要求5或6所述的树脂组合物，其中，
所述半导体元件是使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件。
8.一种树脂片，其由权利要求1所述的树脂组合物形成。
9.一种树脂片，其由权利要求1所述的树脂组合物形成，
在所述树脂组合物中，所述(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂。
10.一种树脂片，其由权利要求1所述的树脂组合物形成，
在所述树脂组合物中，所述(B)热固化性成分包含双马来酰亚胺树脂及烯丙基树脂。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的树脂片，其中，
所述(A)热塑性成分包含苯氧基树脂。
12.根据权利要求8～11中任一项所述的树脂片，其用于半导体元件的安装。
13.根据权利要求12所述的树脂片，其中，
所述半导体元件为功率半导体元件。
14.根据权利要求12或13所述的树脂片，其中，
所述半导体元件是使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件。
15.一种层叠体，其具有权利要求8～11中任一项所述的树脂片和剥离材料，其中，
所述剥离材料具有由醇酸树脂类剥离剂形成的剥离剂层。
16.根据权利要求15所述的层叠体，其用于半导体元件的安装。
17.根据权利要求16所述的层叠体，其中，
所述半导体元件为功率半导体元件。
18.根据权利要求16或17所述的层叠体，其中，
所述半导体元件是使用了碳化硅及氮化镓中任意1种以上的半导体元件。
19.一种半导体元件，其使用了权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物。
20.一种半导体元件，其使用了权利要求8～11中任一项所述的树脂片。
21.一种半导体元件，其使用了权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物、以及碳化硅及氮化镓中的任意1种以上。
22.一种半导体元件，其使用了权利要求8～11中任一项所述的树脂片、以及碳化硅及氮化镓中的任意1种以上。
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