CN110922741B - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供能够获得翘曲抑制及脆化抑制优异的固化物的树脂组合物。本发明的解决手段是一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂及(B)固化剂的树脂组合物,其中,使上述树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的透氧系数为3cc・mm/(atm・m2・day)以下,上述固化物的线热膨胀系数为4~15ppm/℃。
Description
技术领域
本发明涉及:包含环氧树脂及固化剂的树脂组合物;包含上述树脂组合物的树脂油墨;由上述树脂油墨形成的树脂油墨层;具有包含上述树脂组合物的树脂组合物层的树脂片材;及包含上述树脂组合物的固化物的半导体芯片封装。
背景技术
近年来,智能手机、平板电脑型设备这样的小型高功能电子设备的需求增大,与之相伴,对于这些小型电子设备中使用的半导体封装用绝缘材料也追求更高功能化。关于此种绝缘层,已知将树脂组合物固化而形成的绝缘层等(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-008312号公报。
发明内容
发明要解决的课题
对于半导体芯片封装用绝缘材料,要求即使为了提高可靠性而遭受高温处理也不易受到不良影响,但在以后的对于小型化、薄膜化的越来越高的要求中,对于以往的绝缘材料大多仍然具有改良的余地。尤其是根据小型化、薄膜化的要求,为了提高微细布线形成或芯片安装时的稳定性及成品率而对封装的翘曲抑制的要求变高,但是如果为了提高翘曲抑制而欲提高固化物的柔软性,则在遭受高温处理时会导致机械特性变差,使固化物变脆。因此,已知难以兼顾该翘曲抑制和脆化抑制。
本发明的课题在于提供能够得到翘曲抑制及脆化抑制优异的固化物的树脂组合物。
解决课题用的手段
为了达成本发明的课题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过将树脂组合物的固化物的透过系数及线热膨胀系数调整至所定的范围内,可以得到翘曲抑制及脆化抑制优异的固化物,从而完成了本发明。
即本发明包含以下内容,
[1] 一种树脂组合物,其是包含(A)环氧树脂及(B)固化剂的树脂组合物,其中,使上述树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的透氧系数为3cc/(atm・m2・day・mm)以下,上述固化物的线热膨胀系数为4~15ppm/℃;
[2] 根据[1]所述的树脂组合物,其中,进一步含有(C)无机填充材料;
[3] 根据[2]所述的树脂组合物,其中,将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83质量%以上;
[4] 根据[2]或[3]所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为2.5μm以上;
[5] 根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含固态环氧树脂;
[6] 根据[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含液态环氧树脂,并且将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,液态环氧树脂的含量为70质量%以下;
[7] 根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,所包含的作为(A)成分的环氧树脂的环氧当量为400g/eq.以下;
[8] 根据[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,(B)成分包含酚系固化剂或酸酐系固化剂;
[9] 根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,其中,进一步含有(D)弹性体;
[10] 根据[9]所述的树脂组合物,其中,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(D)成分的含量为30质量%以下;
[11] 根据[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其中,使树脂组合物于180℃热固化24小时而得的固化物的依据JIS K7127测定的23℃时的伸长率相对于使树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的依据JIS K7127测定的23℃时的伸长率之比为0.7以上;
[12] 根据[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物用于密封半导体芯片封装的半导体芯片;
[13] 一种树脂油墨,其中,包含[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物;
[14] 一种树脂油墨层,其由[13]所述的树脂油墨形成且厚度为100μm以上;
[15] 一种树脂片材,其中,具有:支承体、以及设置于上述支承体上的包含[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层;
[16] 根据[15]所述的树脂片材,其中,上述树脂组合物层的厚度为100μm以上;
[17] 半导体芯片封装,其中,包含[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物的固化物。
发明的效果
根据本发明,可以提供:能够得到翘曲抑制及脆化抑制优异的固化物的树脂组合物;包含上述树脂组合物的树脂油墨;由上述树脂油墨形成的树脂油墨层;具有包含上述树脂组合物的树脂组合物层的树脂片材;及包含上述树脂组合物的固化物的半导体芯片封装。
具体实施方式
以下结合其优选的实施方式来详细地说明本发明。然而,本发明不受下述实施方式及示例物的限定,在不脱离本发明权利要求书及其均等范围的范围内可以任意进行变更而实施。
<树脂组合物>
本发明的树脂组合物包含(A)环氧树脂及(B)固化剂。使本发明树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的透过系数为3cc/(atm・m2・day・mm)以下,且固化物的线热膨胀系数为4~15ppm/℃。
通过使用此种树脂组合物,从而可以实现能得到翘曲抑制及脆化抑制优异的固化物这样的本发明所期望的效果。
本发明的树脂组合物中,除了包含(A)环氧树脂及(B)固化剂之外,还可以进一步包含任意的成分。作为任意的成分,可列举例如:(C)无机填充材料、(D)弹性体、(E)橡胶粒子、(F)固化促进剂、(G)有机溶剂、及(H)其他添加剂。以下对树脂组合物所含的各成分进行详细说明。
<(A)环氧树脂>
本发明的树脂组合物含有(A)环氧树脂。
作为(A)环氧树脂,可列举例如: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(naphthol novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛(phenol novolac)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(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。
树脂组合物中,较好是作为(A)环氧树脂包含1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,相对于(A)环氧树脂的不挥发成分100质量%,1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂的比例较好是50质量%以上,更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上。
环氧树脂包括温度20℃时呈液态的环氧树脂(以下也称“液态环氧树脂”)和温度20℃时呈固态的环氧树脂(以下也称“固态环氧树脂”)。在一个实施方式中,本发明的树脂组合物包含液态环氧树脂作为环氧树脂。在一个实施方式中,本发明的树脂组合物包含固态环氧树脂作为环氧树脂。本发明的树脂组合物中,作为环氧树脂,可仅包含液态环氧树脂,或者可仅包含固态环氧树脂,较好是组合包含液态环氧树脂和固态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,较好是在1分子中具有2个以上环氧基的液态环氧树脂。
作为液态环氧树脂,较好是双酚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,更好是缩水甘油胺型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、及双酚F型环氧树脂。
作为液态环氧树脂的具体例,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”、“EPIKOTE828EL”(双酚A型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂);三菱化学公司制的“jER152”(苯酚酚醛型环氧树脂);三菱化学公司制的“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“Celloxide 2021P”(具有酯骨架的脂环族环氧树脂);大赛璐公司制的“PB-3600”、日本曹达公司制的“JP-100”、“JP-200”(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)等。它们可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为固态环氧树脂,较好是1分子中具有3个以上的环氧基的固态环氧树脂,更好是1分子中具有3个以上的环氧基的芳族系的固态环氧树脂。
作为固态环氧树脂,较好是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。
作为固态环氧树脂的具体例,可列举:DIC公司制的“HP4032H”(萘型环氧树脂);DIC公司制的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂);DIC公司制的“N-690”(甲酚酚醛型环氧树脂);DIC公司制的“N-695”(甲酚酚醛型环氧树脂);DIC公司制的“HP-7200”(二环戊二烯型环氧树脂);DIC公司制的“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);日本化药公司制的“NC7000L”(萘酚酚醛型环氧树脂);日本化药公司制的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3100”(联苯型环氧树脂);新日铁住金化学公司制的“ESN475V”(萘酚型环氧树脂);新日铁住金化学公司制的“ESN485”(萘酚酚醛型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX4000H”、“YX4000”、“YL6121”(联苯型环氧树脂);三菱化学公司制的“YX4000HK”(联二甲酚型环氧树脂);三菱化学公司制的“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);三菱化学公司制的“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);三菱化学公司制的“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂)等。它们可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为(A)环氧树脂,组合使用液态环氧树脂和固态环氧树脂的情况下,它们的量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)以质量比计较好是20:1~1:20,更好是10:1~1:10,特别好是5:1~1:5。通过使液态环氧树脂与固态环氧树脂的量比在所述范围内,可显著获得本发明所期望的效果。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(A)环氧树脂的环氧当量较好是50g/eq.以上,更好是70g/eq.以上。另一方面,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,环氧当量较好是5000g/eq.以下,更好是2000g/eq.以下,进一步好是1000g/eq.以下,进一步更好是500g/eq.以下,更进一步好是400g/eq.以下,特别好是350g/eq.以下。环氧当量是包含1当量环氧基的环氧树脂的质量。该环氧当量可依据JIS K7236测定。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(A)环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100~5000,更好是250~3000,进一步好是400~1500。树脂的重均分子量可通过凝胶渗透色谱(GPC)法,作为聚苯乙烯换算的值进行测定。
(A)环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,较好是20质量%以上,更好是30质量%以上,进一步好是40质量%以上,特别好是45质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,其上限较好是90质量%以下,更好是80质量%以下,进一步好是70质量%以下,特别好是60质量%以下。
应予说明,本说明书中“树脂成分”是指构成树脂组合物的不挥发成分中除后述的(C)无机填充材料以外的成分。
含有液态环氧树脂时,液态环氧树脂的含量没有特别限定,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,较好是10质量%以上,更好是20质量%以上,进一步好是25质量%以上,特别好是30质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,其上限较好是90质量%以下,更好是80质量%以下,进一步好是70质量%以下,特别好是60质量%以下。
含有固态环氧树脂时,固态环氧树脂的含量没有特别限定,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,较好是1质量%以上,更好是5质量%以上,进一步好是10质量%以上,特别好是15质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,其上限较好是40质量%以下,更好是30质量%以下,进一步好是25质量%以下,特别好是20质量%以下。
<(B)固化剂>
本发明的树脂组合物含有(B)固化剂。
作为(B)固化剂,只要具有使环氧树脂固化的功能则没有特别限定,可列举例如:酚系固化剂(苯酚系固化剂)、萘酚系固化剂、酸酐系固化剂、活性酯系固化剂、苯并噁嗪系固化剂、氰酸酯系固化剂及碳二亚胺系固化剂。固化剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,本发明的树脂组合物的(B)固化剂较好是包含酚系固化剂或者酸酐系固化剂。
作为酚系固化剂及萘酚系固化剂,从耐热性及耐水性的观点考虑,较好是具有酚醛(novolac,线型酚醛)结构的酚系固化剂、或者具有酚醛结构的萘酚系固化剂。此外,从对被粘物的密合性的观点考虑,较好是含氮酚系固化剂或含氮萘酚系固化剂,更好是含有三嗪骨架的酚系固化剂或含有三嗪骨架的萘酚系固化剂。其中,从高度满足耐热性、耐水性及密合性的观点考虑,较好是含有三嗪骨架的苯酚酚醛树脂。作为酚系固化剂及萘酚系固化剂的具体例,可列举例如:明和化成公司制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、日本化药公司制的“NHN”、“CBN”、“GPH”、新日铁住金化学公司制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-375”、“SN-395”、DIC公司制的“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-3018”、“LA-3018-50P”、“LA-1356”、“TD2090”等。
作为酸酐系固化剂,可列举1分子内具有1个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐系固化剂的具体例,可列举例如:邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯酮四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧双邻苯二甲酸酐、3,3'-4,4'-二苯砜四甲酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇双(偏苯三酸酐)、苯乙烯与马来酸共聚而得的苯乙烯-马来酸树脂等聚合物型的酸酐等。作为酸酐系固化剂的市售品,可列举新日本理化公司制的“HNA-100”、“MH-700”等。
作为活性酯系固化剂,没有特别限制,通常较好是使用酚酯类、硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等在1分子中具有2个以上反应活性高的酯基的化合物。该活性酯系固化剂较好是通过羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物与羟基化合物及/或硫醇化合物的缩合反应而得到。尤其是,从提高耐热性的观点考虑,较好是由羧酸化合物和羟基化合物得到的活性酯系固化剂,更好是由羧酸化合物和苯酚化合物及/或萘酚化合物得到的活性酯系固化剂。作为羧酸化合物,可列举例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯四甲酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,可列举例如对苯二酚、间苯二酚、双酚A、双酚F、双酚S、酚酞啉、甲基化双酚A、甲基化双酚F、甲基化双酚S、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻苯二酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯甲酮、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮、间苯三酚、苯三酚、二环戊二烯型二苯酚化合物、苯酚酚醛树脂等。此处所谓的“二环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子二环戊二烯与2分子苯酚缩合而得到的二苯酚化合物。
具体而言,较好是包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物、包含萘结构的活性酯化合物、包含苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物、包含苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,其中,更好是包含萘结构的活性酯化合物、包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物。所谓的“二环戊二烯型二苯酚结构”表示由亚苯基-二亚环戊基-亚苯基形成的二价结构单元。
关于活性酯系固化剂的市售品,包含二环戊二烯型二苯酚结构的活性酯化合物,可列举“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000”、“HPC-8000H”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H-65TM”、“EXB-8000L”、“EXB-8000L-65TM”(DIC公司制);包含萘结构的活性酯化合物,可列举“EXB9416-70BK”、“EXB-8150-65T”(DIC公司制);包含苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯化合物,可列举“DC808”(三菱化学公司制);包含苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯化合物,可列举“YLH1026”(三菱化学公司制);作为苯酚酚醛树脂的乙酰化物的活性酯系固化剂,可列举“DC808”(三菱化学公司制);作为苯酚酚醛树脂的苯甲酰化物的活性酯系固化剂,可列举“YLH1026”(三菱化学公司制)、“YLH1030”(三菱化学公司制)、“YLH1048”(三菱化学公司制);等。
作为苯并噁嗪系固化剂的具体例,可列举:JFE化工公司制的“JBZ-OP100D”、“ODA-BOZ”;昭和高分子公司制的“HFB2006M”、四国化成工业公司制的“P-d”、“F-a”等。
作为氰酸酯系固化剂,可列举例如:双酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(低聚(3-亚甲基-1,5-亚苯基氰酸酯))、4,4’-亚甲基双(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亚乙基二苯基二氰酸酯、六氟双酚A二氰酸酯、2,2-双(4-氰酸酯基)苯基丙烷、1,1-双(4-氰酸酯基苯基甲烷)、双(4-氰酸酯基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-双(4-氰酸酯基苯基-1-(甲基亚乙基))苯、双(4-氰酸酯基苯基)硫醚、及双(4-氰酸酯基苯基)醚等二官能氰酸酯树脂、由苯酚酚醛树脂及甲酚酚醛树脂等衍生的多官能氰酸酯树脂、这些氰酸酯树脂进行一部分三嗪化而得到的预聚物等。作为氰酸酯系固化剂的具体例,可列举Lonza Japan公司制的“PT30”及“PT60”(均为苯酚酚醛型多官能氰酸酯树脂)、“BA230”、“BA230S75”(双酚A二氰酸酯的一部分或全部进行三嗪化而形成了三聚体的预聚物)等。
作为碳二亚胺系固化剂的具体例,可列举日清纺化学公司制的“V-03”、“V-07”等。
包含固化剂时,环氧树脂与固化剂的量比以[环氧树脂的环氧基的合计数]:[固化剂的反应基团的合计数]的比例计较好是在1:0.2~1:2的范围内,更好是在1:0.3~1:1.5的范围内,进一步更好是在1:0.4~1:1.2的范围内。在此,固化剂的反应基团是活性羟基、活性酯基等,根据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环氧树脂将各环氧树脂的不挥发成分质量除以环氧当量而得的值进行合计所得的值;固化剂的反应基团的合计数是指对于全部固化剂将各固化剂的不挥发成分质量除以反应基团当量而得的值进行合计所得的值。通过使环氧树脂与固化剂的量比在上述范围内,可以进一步提高所得固化物的耐热性。
(B)固化剂的含量没有特别限定,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,较好是10质量%以上,更好是15质量%以上,进一步好是20质量%以上,特别好是25质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,其上限较好是50质量%以下,更好是45质量%以下,进一步好是40质量%以下,特别好是35质量%以下。
<(C)无机填充材料>
本发明的树脂组合物中,作为任意的成分,可以进一步含有(C)无机填充材料。
(C)无机填充材料的材料没有特别限定,可列举例如:二氧化硅、氧化铝、玻璃、堇青石、硅氧化物、硫酸钡、碳酸钡、滑石、粘土、云母粉、氧化锌、水滑石、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化锰、硼酸铝、碳酸锶、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸锆酸钡、锆酸钡、锆酸钙、磷酸锆、和磷酸钨酸锆等。其中,特别优选二氧化硅。作为二氧化硅,可列举例如无定形二氧化硅、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等。此外,作为二氧化硅,较好是球状二氧化硅。无机填充材料可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为(C)无机填充材料的市售品,可列举例如:电化化学工业公司制的“UFP-30”;新日铁住金材料公司制的“SP60-05”、“SP507-05”;雅都玛(Admatechs)公司制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”;Denka公司制的“UFP-30”;德山(Tokuyama)公司制的“Silfil(シルフィル) NSS-3N”、“Silfil NSS-4N”、“Silfil NSS-5N”;雅都玛公司制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”;等。
从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(C)无机填充材料的平均粒径较好是30μm以下,更好是20μm以下,进一步好是15μm以下,进一步更好是12μm以下,特别好是10μm以下。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,无机填充材料的平均粒径的下限较好是0.1μm以上,更好是1μm以上,进一步好是2μm以上,特别好是2.5μm以上。尤其是用于树脂片材的形态的情况下,优选为2.5μm以上。无机填充材料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进行测定。具体来说,可通过激光衍射散射式粒径分布测定装置,以体积基准制成无机填充材料的粒径分布,将其中值粒径作为平均粒径来进行测定。测定样品可使用将无机填充材料100mg、甲基乙基酮10g称量至管瓶中并通过超声波分散10分钟而得的样品。对于测定样品,使用激光衍射式粒径分布测定装置,所用光源波长采用蓝色和红色,以流动池(flow cell)方式测定无机填充材料的体积基准的粒径分布,根据所得的粒径分布作为中值粒径算出平均粒径。作为激光衍射式粒径分布测定装置,可列举例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
从提高耐湿性及分散性的观点考虑,(C)无机填充材料较好是用选自氨基硅烷系偶联剂、环氧硅烷系偶联剂、巯基硅烷系偶联剂、烷氧基硅烷化合物、有机硅氮烷化合物、钛酸酯系偶联剂等中的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,可列举例如: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-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业公司制“KBM573”(N-苯基-3-氨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”(长链环氧型硅烷偶联剂)、信越化学工业公司制“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。
从无机填充材料的分散性提高的观点考虑,利用表面处理剂进行的表面处理的程度较好是在规定的范围内。具体来说,100质量份无机填充材料较好是用0.2质量份~5质量份的表面处理剂进行表面处理,更好是用0.2质量份~3质量份的表面处理剂进行表面处理,进一步更好是用0.3质量份~2质量份的表面处理剂进行表面处理。
利用表面处理剂进行的表面处理的程度,可通过无机填充材料的每单位表面积的碳量进行评价。从无机填充材料的分散性提高的观点考虑,无机填充材料的每单位表面积的碳量较好是0.02mg/m2以上,更好是0.1mg/m2以上,进一步更好是0.2mg/m2以上。另一方面,从抑制树脂清漆的熔融粘度和片材形态下的熔融粘度的上升的观点考虑,较好是1mg/m2以下,更好是0.8mg/m2以下,进一步更好是0.5mg/m2以下。
(C)无机填充材料的每单位表面积的碳量,可在将表面处理后的无机填充材料通过溶剂(例如甲基乙基酮(MEK))进行清洗处理后进行测定。具体来说,向通过表面处理剂进行了表面处理的无机填充材料中作为溶剂加入足量的MEK,在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无机填充材料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。
从进一步提高本发明效果的观点考虑,(C)无机填充材料的比表面积较好是1m2/g以上,更好是1.5m2/g以上,特别好是2m2/g以上。上限没有特别的限制,较好是50m2/g以下,45m2/g以下或40m2/g以下。无机填充材料的比表面积可如下获得:依据BET法,使用比表面积测定装置(Mountech公司制Macsorb HM-1210)使氮气吸附于试样表面,使用BET多点法算出比表面积。
在含有(C)无机填充材料的情况下,(C)无机填充材料的含量没有特别限定,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的不挥发成分设为100质量%时,较好是70质量%以上,更好是80质量%以上,进一步好是83质量%以上,特别好是85质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,其上限较好是95质量%以下,更好是90质量%以下,进一步好是88质量%以下。
<(D)弹性体>
本发明的树脂组合物中,作为任意的成分,可以进一步含有(D)弹性体。
本发明中,(D)弹性体是指具有柔软性的树脂,是溶解于有机溶剂的不定形的树脂成分,较好是与具有橡胶弹性的树脂或其他成分聚合而显示橡胶弹性的树脂。可列举下述树脂:作为橡胶弹性,例如,按照日本工业标准(JIS K7161),在温度为25℃、湿度为40%RH的条件下进行拉伸试验时,显示1GPa以下的弹性模量的树脂。
在一个实施方式中,(D)成分较好是在分子内具有选自聚丁二烯结构、聚硅氧烷结构、聚(甲基)丙烯酸酯结构、聚亚烷基结构、聚亚烷基氧基结构、聚异戊二烯结构、聚异丁烯结构、及聚碳酸酯结构中的1种以上结构的树脂,从进一步发挥本发明所期望的效果的观点考虑,更好是具有选自聚丁二烯结构和聚碳酸酯结构中的1种以上结构的树脂。应予说明,“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯。
另外,在另一个实施方式中,(D)成分较好是选自玻璃化转变温度(Tg)为25℃以下的树脂和在25℃以下呈液态的树脂中的1种以上。玻璃化转变温度(Tg)为25℃以下的树脂的玻璃化转变温度较好是20℃以下,更好是15℃以下。对于玻璃化转变温度的下限而言,没有特别限制,通常可以是-15℃以上。另外,作为在25℃呈液态的树脂,较好是在20℃以下呈液态的树脂,更好是在15℃以下呈液态的树脂。
作为更优选的一个实施方式,(D)成分优选为选自玻璃化转变温度为25℃以下及在25℃呈液态的树脂中的1种以上、并且在分子内具有选自聚丁二烯结构、聚硅氧烷结构、聚(甲基)丙烯酸酯结构、聚亚烷基结构、聚亚烷基氧基结构、聚异戊二烯结构、聚异丁烯结构、及聚碳酸酯结构中的1种以上的结构的树脂。
聚丁二烯结构不仅包括将丁二烯聚合而形成的结构,还包括在该结构中进行氢化而形成的结构。另外,对于丁二烯结构而言,可以是仅其一部分被氢化,也可以是其全部被氢化。此外,(D)成分中,可以在主链中包含聚丁二烯结构,也可以在侧链中包含聚丁二烯结构。
作为聚丁二烯树脂的优选例,可列举:含有氢化聚丁二烯骨架的树脂、含有羟基的聚丁二烯树脂、含有酚式羟基的聚丁二烯树脂、含有羧基的聚丁二烯树脂、含有酸酐基的聚丁二烯树脂、含有环氧基的聚丁二烯树脂、含有异氰酸酯基的聚丁二烯树脂、含有氨基甲酸酯基的聚丁二烯树脂等。其中,进一步好是含有酚式羟基的聚丁二烯树脂。此处所谓的“含有氢化聚丁二烯骨架的树脂”,是指聚丁二烯骨架的至少一部分被氢化的树脂,并非必须是聚丁二烯骨架完全被氢化的树脂。作为含有氢化聚丁二烯骨架的树脂,可列举例如含有氢化聚丁二烯骨架的环氧树脂等。另外,作为含有酚式羟基的聚丁二烯树脂,可列举具有聚丁二烯结构且具有酚式羟基的树脂等。
关于在分子内具有聚丁二烯结构的树脂即聚丁二烯树脂的具体例,可列举:CrayValley公司制的“Ricon 657”(含有环氧基的聚丁二烯)、“Ricon 130MA8”、“Ricon130MA13”、“Ricon 130MA20”、“Ricon 131MA5”、“Ricon 131MA10”、“Ricon 131MA17”、“Ricon 131MA20”、“Ricon 184MA6”(含有酸酐基的聚丁二烯)、“GQ-1000”(导入了羟基、羧基的聚丁二烯)、“G-1000”、“G-2000”、“G-3000”(两末端羟基聚丁二烯)、“GI-1000”、“GI-2000”、“GI-3000”(两末端羟基氢化聚丁二烯)、大赛璐公司制的“PB3600”、“PB4700”(聚丁二烯骨架环氧化合物)、“EPOFRIEND A1005”、“EPOFRIEND A1010”、“EPOFRIEND A1020”(苯乙烯与丁二烯与苯乙烯嵌段共聚物的环氧化合物)、Nagase ChemteX公司制的“FCA-061L”(氢化聚丁二烯骨架环氧化合物)、“R-45EPT”(聚丁二烯骨架环氧化合物)等。
另外,作为优选的聚丁二烯树脂的例子,还可列举以羟基末端聚丁二烯、二异氰酸酯化合物及多元酸或其酸酐为原料的线形聚酰亚胺(日本特开2006-37083号公报、国际公开第2008/153208号中记载的聚酰亚胺)。该聚酰亚胺树脂的聚丁二烯结构的含有率较好是60质量%~95质量%,更好是75质量%~85质量%。该聚酰亚胺树脂的详细情况可以参考日本特开2006-37083号公报、国际公开第2008/153208号的记载,将其内容并入本说明书中。
从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,羟基末端聚丁二烯的数均分子量较好是500~5,000,更好是1,000~3,000。从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,羟基末端聚丁二烯的羟基当量较好是250~1,250。
作为二异氰酸酯化合物,可列举例如:甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等芳族二异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯等脂环族二异氰酸酯。其中较好是芳族二异氰酸酯,更好是甲苯-2,4-二异氰酸酯。
作为多元酸或其酸酐,可列举例如:乙二醇双偏苯三酸、均苯四酸、二苯甲酮四甲酸、联苯四甲酸、萘四甲酸、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-环己烯-1,2-二羧酸、3,3’-4,4’-二苯基砜四甲酸等四元酸及它们的酸酐、偏苯三酸、环己烷三羧酸等三元酸及它们的酸酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并(1,2-C)呋喃-1,3-二酮等。
聚硅氧烷结构是包含硅氧烷键的结构,例如被包含在硅橡胶中。(D)成分中,可以在主链中包含聚硅氧烷结构,也可以在侧链中包含聚硅氧烷结构。
关于在分子内具有聚硅氧烷结构的树脂即聚硅氧烷树脂的具体例,可列举:信越有机硅(Shin-Etsu Silicone)公司制的“SMP-2006”、“SMP-2003PGMEA”、“SMP-5005PGMEA”、以胺基末端聚硅氧烷、四元酸酐为原料的线形聚酰亚胺(国际公开第2010/053185号)等。
聚(甲基)丙烯酸酯结构是将丙烯酸或丙烯酸酯聚合而形成的结构,还包含将甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯聚合而形成的结构。(D)成分中,可以在主链中包含(甲基)丙烯酸酯结构,也可以在侧链中包含(甲基)丙烯酸酯结构。
关于在分子内具有聚(甲基)丙烯酸酯结构的树脂即聚(甲基)丙烯酸酯树脂的优选例,可列举:含有羟基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂、含有酚式羟基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂、含有羧基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂、含有酸酐基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂、含有环氧基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂、含有异氰酸酯基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂、含有氨基甲酸酯基的聚(甲基)丙烯酸酯树脂等。
作为聚(甲基)丙烯酸酯树脂的具体例,可列举:Nagase ChemteX公司制的TEISANRESIN “SG-70L”、“SG-708-6”、“WS-023”、“SG-700AS”、“SG-280TEA”(含有羧基的丙烯酸酯共聚物树脂,酸值为5~34mgKOH/g,重均分子量为40万~90万,Tg为-30℃~5℃)、“SG-80H”、“SG-80H-3”、“SG-P3”(含有环氧基的丙烯酸酯共聚物树脂,环氧当量为4761~14285g/eq,重均分子量为35万~85万,Tg为11℃~12℃)、“SG-600TEA”、“SG-790”(含有羟基的丙烯酸酯共聚物树脂,羟值为20~40mgKOH/g,重均分子量为50万~120万,Tg为-37℃~-32℃)、根上工业公司制的“ME-2000”、“W-116.3”(含有羧基的丙烯酸酯共聚物树脂)、“W-197C”(含有羟基的丙烯酸酯共聚物树脂)、“KG-25”、“KG-3000”(含有环氧基的丙烯酸酯共聚物树脂)等。
聚亚烷基结构较好是具有规定的碳原子数。聚亚烷基结构的具体碳原子数较好是2以上,更好是3以上,特别好是5以上,较好是15以下,更好是10以下,特别好是6以下。另外,(D)成分中,可以在主链中包含聚亚烷基结构,也可以在侧链中包含聚亚烷基结构。
聚亚烷基氧基结构较好是具有规定的碳原子数。聚亚烷基氧基结构的具体碳原子数较好是2以上,较好是3以上,更好是5以上,较好是15以下,更好是10以下,特别好是6以下。(D)成分中,可以在主链中包含聚亚烷基氧基结构,也可以在侧链中包含聚亚烷基氧基结构。
关于在分子内具有聚亚烷基结构的树脂即聚亚烷基树脂及在分子内具有聚亚烷基氧基结构的树脂即聚亚烷基氧基树脂的具体例,可列举:旭化成纤维公司制的“PTXG-1000”、“PTXG-1800”、三菱化学公司制的“YX-7180”(包含具有醚键的亚烷基结构的树脂)、DIC公司制的“EXA-4850-150”、“EXA-4816”、“EXA-4822”、ADEKA公司制的“EP-4000”、“EP-4003”、“EP-4010”、“EP-4011”、新日本理化公司制的“BEO-60E”、“BPO-20E”、三菱化学公司制的“YL7175”、“YL7410”等。
(D)成分中,可以在主链中包含聚异戊二烯结构,也可以在侧链中包含聚异戊二烯结构。关于在分子内具有聚异戊二烯结构的树脂即聚异戊二烯树脂的具体例,可列举可乐丽公司制的“KL-610”、“KL-613”等。
(D)成分中,可以在主链中包含聚异丁烯结构,也可以在侧链中包含聚异丁烯结构。关于在分子内具有聚异丁烯结构的树脂即聚异丁烯树脂的具体例,可列举:KANEKA公司制的“SIBSTAR-073T”(苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物)、“SIBSTAR-042D”(苯乙烯-异丁烯二嵌段共聚物)等。
(D)成分中,可以在主链中包含聚碳酸酯结构,也可以在侧链中包含聚碳酸酯结构。
关于在分子内具有聚碳酸酯结构的树脂即聚碳酸酯树脂的优选例,可列举:含有羟基的聚碳酸酯树脂、含有酚式羟基的聚碳酸酯树脂、含有羧基的聚碳酸酯树脂、含有酸酐基的聚碳酸酯树脂、含有环氧基的聚碳酸酯树脂、含有异氰酸酯基的聚碳酸酯树脂、含有氨基甲酸酯基的聚碳酸酯树脂等。
作为聚碳酸酯树脂的具体例,可列举旭化成化学公司制的“T6002”、“T6001”(聚碳酸酯二醇)、可乐丽公司制的“C-1090”、“C-2090”、“C-3090”(聚碳酸酯二醇)等。
此外,作为优选的聚碳酸酯树脂的例子,还可列举以羟基末端聚碳酸酯、二异氰酸酯化合物及多元酸或其酸酐为原料的线形聚酰亚胺。该线形聚酰亚胺具有氨基甲酸酯结构及聚碳酸酯结构。该聚酰亚胺树脂的聚碳酸酯结构的含有率较好是60质量%~95质量%,更好是75质量%~85质量%。该聚酰亚胺树脂的详细情况可参考国际公开第2016/129541号的记载,将其内容并入本说明书中。
从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,羟基末端聚碳酸酯的数均分子量较好是500~5,000,更好是1,000~3,000。从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,羟基末端聚碳酸酯的羟基当量较好是250~1,250。
(D)成分较好是进一步具有酰亚胺结构。通过具有酰亚胺结构,能提高(D)成分的耐热性,能有效地提高耐裂性。
(D)成分可以是直链状、支链状及环状中的任意结构,从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,较好是直链状。
(D)成分较好是还具有能与(A)成分反应的官能团。该官能团中也可包含通过加热而出现的反应基团。通过使(D)成分具有官能团,能提高树脂组合物的固化物的机械强度。
作为官能团,可列举:羧基、羟基、酸酐基、酚式羟基、环氧基、异氰酸酯基、及氨基甲酸酯基等。其中,从显著得到本发明的效果的观点考虑,作为官能团,较好是具有选自羟基、酸酐基、酚式羟基、环氧基、异氰酸酯基及氨基甲酸酯基中的1种以上的官能团,特别好是酚式羟基。
(D)成分可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
从发挥本发明所期望的效果的观点考虑,(D)成分较好是高分子量。(D)成分的具体数均分子量Mn较好是4000以上,更好是4500以上,进一步好是5000以上,特别好是5500以上,较好是100000以下,更好是95000以下,特别好是90000以下。通过使(D)成分的数均分子量Mn在前述范围内,能显著得到本发明所期望的效果。(D)成分的数均分子量Mn是利用GPC(凝胶渗透色谱法)测定的按照聚苯乙烯换算的数均分子量。
另外,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,(D)成分的具体重均分子量较好是5500~100000,更好是10000~90000,进一步好是15000~80000。(D)成分的重均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的按照聚苯乙烯换算的重均分子量。
(D)成分具有官能团时,(D)成分的官能团当量较好是100以上,更好是200以上,进一步好是1000以上,特别好是2500以上,较好是50000以下,更好是30000以下,进一步好是10000以下,特别好是5000以下。官能团当量是包含1克当量的官能团的树脂的克数。例如,环氧当量可按照JIS K7236测定。另外,例如,羟基当量可通过KOH的分子量除以按照JISK1557-1测得的羟值而算出。
含有(D)弹性体时,(D)弹性体的含量没有特别限定,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,较好是2质量%以上,更好是5质量%以上,进一步好是8质量%以上,特别好是9质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,其上限较好是40质量%以下,更好是35质量%以下,进一步好是30质量%以下,特别好是25质量%以下。
<(E)橡胶粒子>
本发明的树脂组合物中,作为任意的成分,可进一步含有(E)橡胶粒子。
树脂组合物包含(E)橡胶粒子。本发明中的(E)橡胶粒子可通过将橡胶成分的分子量增大至不溶于有机溶剂及树脂成分的水平并形成粒子状来制造。因此,橡胶粒子不溶于有机溶剂,与环氧树脂或固化剂等其他成分也不相容,因此可在树脂清漆中及树脂组合物中以分散状态存在。通常作为具有橡胶弹性的有机填充材料起作用。通过含有该(E)橡胶粒子,可以改善树脂组合物的固化物在低温时的密合性。此外,通过在树脂组合物中包含(E)成分,可以减小粘性,可以提高树脂组合物的固化物的操作性。进而,利用(E)成分,通常可以降低绝缘层的弹性模量、或者提高针对伸长的耐性。
如果列举(E)橡胶粒子的例子,可列举:核壳型橡胶粒子、交联丙烯腈丁二烯橡胶粒子、交联苯乙烯丁二烯橡胶粒子、丙烯酸系橡胶粒子等。其中,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,较好是核壳型橡胶粒子。
核壳型橡胶粒子是包含位于该粒子的表面的壳层、和位于该壳层的内部的核层的橡胶粒子。可列举例如包含由具有相对较高玻璃化转变温度的聚合物形成的壳层、及由具有相对较低玻璃化转变温度的聚合物形成的核层的核壳型橡胶粒子。其中较好是壳层由玻璃状聚合物形成、核层由橡胶状聚合物形成的核壳型橡胶粒子。此种核壳型橡胶粒子,利用壳层可抑制橡胶粒子的凝集或者提高橡胶粒子在树脂成分中的分散性,并且利用核层可发挥优异的橡胶弹性。核壳型橡胶粒子例如可通过如下方式制造:将对应于各层的1种或2种以上的单体分多个阶段进行种子聚合。
核壳型橡胶粒子可以具有仅包含壳层及核层的2层结构,亦可以具有进一步包含任意层的3层以上的结构。例如,核壳型橡胶粒子可以在壳层与核层之间包含任意层,亦可以在核层的内部包含任意层。若列举具体例,核壳型橡胶粒子可以具有如下3层结构,该3层结构包含:由玻璃状聚合物形成的壳层、由橡胶状聚合物形成的核层、及在核层的内部由玻璃状聚合物形成的任意层。
前述核壳型橡胶粒子中,作为玻璃状聚合物,可列举:聚甲基丙烯酸甲基酯等丙烯酸系聚合物;聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲基酯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物等苯乙烯系聚合物;等。其中,较好是丙烯酸系聚合物,特别好是聚甲基丙烯酸甲基酯。另一方面,作为橡胶状聚合物,可列举:丙烯酸丁基酯等丙烯酸系单体的均聚物或共聚物等丙烯酸系橡胶;聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物等丁二烯橡胶;异戊二烯橡胶;丁基橡胶;等。其中,较好是丙烯酸系橡胶及丁二烯橡胶,特别好是丙烯酸系橡胶。在此,前述术语“丙烯酸系单体”包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及它们的组合。
作为核壳型橡胶粒子的具体例,可列举:AICA 工业公司制的STAPHYLOID“AC3832”、“AC3816N”、“IM401-改7-17”;三菱化学公司制的“METABLEN KW-4426”;陶氏化学日本公司制的PARALOID“EXL-2655”等。
作为交联丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)粒子的具体例,可列举JSR公司制“XER-91”(平均粒径0.5μm);等。作为交联苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)粒子的具体例,可列举JSR公司制“XSK-500”(平均粒径0.5μm);等。作为丙烯酸系橡胶粒子的具体例,可列举三菱化学公司制的METABLEN “W300A”(平均粒径0.1μm)、“W450A”(平均粒径0.2μm);等。
(E)橡胶粒子可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
(E)橡胶粒子通常具有提高树脂组合物的固化物的韧性的作用。因此,由包含(E)橡胶粒子的树脂组合物的固化物形成的绝缘层,机械强度更加优异。此外,(E)橡胶粒子通常具有应力松弛作用。因此,由包含(E)橡胶粒子的树脂组合物的固化物形成的绝缘层,在其形成时所产生的内部应力因(E)橡胶粒子而松弛。因此,可以减小绝缘层的残余应力,故由此可进一步提高绝缘层的机械强度,能进一步抑制脆化。因此,即使是低温也能抑制绝缘层的剥离(分层)。
(E)橡胶粒子的平均粒径较好是0.005μm以上,更好是0.01μm以上,较好是1μm以下,更好是0.6μm以下。(E)橡胶粒子的平均粒径可使用动态光散射法测定。具体而言,采用超声波等方法使橡胶粒子均匀地分散于适当的有机溶剂中,使用浓厚系粒径分析仪(大塚电子公司制“FPAR-1000”),以质量基准制作橡胶粒子的粒径分布,将其中值粒径作为平均粒径进行测定。
含有(E)橡胶粒子时,(E)橡胶粒子的含量没有特别限定,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,较好是40质量%以下,更好是30质量%以下,进一步好是20质量%以下。
<(F)固化促进剂>
本发明的树脂组合物中,作为任意的成分,可进一步含有(F)固化促进剂。
作为(F)固化促进剂,可列举例如磷系固化促进剂、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。其中,较好是磷系固化促进剂、胺系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、金属系固化促进剂,更好是磷系固化促进剂、咪唑系固化促进剂。固化促进剂可单独使用一种,也可组合使用两种以上。
作为磷系固化促进剂,可列举例如:三苯基膦、鏻硼酸盐化合物、四苯基鏻四苯基硼酸盐、丁基鏻四苯基硼酸盐、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、甲基三丁基鏻二甲基磷酸盐等。
作为胺系固化促进剂,可列举例如:三乙胺、三丁胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯等。
作为咪唑系固化促进剂,可列举例如: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-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-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、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪、2,4-二氨基-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-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物与环氧树脂的加合物。
作为咪唑系固化促进剂,可使用市售品,可列举例如三菱化学公司制的“P200-H50”等。
作为胍系固化促进剂,可列举例如:双氰胺、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。
作为金属系固化促进剂,可列举例如钴、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,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,可列举例如辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
含有(F)固化促进剂时,(F)固化促进剂的含量没有特别限定,从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,较好是0.001质量%以上,更好是0.01质量%以上,进一步好是0.1质量%以上,特别好是0.4质量%以上。从显著获得本发明所期望的效果的观点考虑,其上限较好是10质量%以下,更好是5质量%以下,进一步好是2质量%以下,特别好是1质量%以下。
<(G)有机溶剂>
本发明的树脂组合物中,作为任意的成分,可以进一步含有(G)有机溶剂。
作为有机溶剂,可列举例如:丙酮、甲基乙基酮和环己酮等酮系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯等酯系溶剂;溶纤剂和丁基卡必醇等卡必醇溶剂;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等芳烃系溶剂;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶剂等。有机溶剂可单独使用一种,亦可以任意比率组合使用两种以上。
含有(G)有机溶剂时,(G)有机溶剂的含量没有特别限定,从获得本发明所期望的效果的观点考虑,将树脂组合物整体设为100质量%时,较好是50质量%以下,更好是40质量%以下,进一步好是30质量%以下,特别好是20质量%以下。其下限没有特别限定。
<(H)其他添加剂>
树脂组合物中,除包含上述成分以外,可作为任意的成分进一步包含其他添加剂。作为这样的添加剂,可列举例如热塑性树脂、粘合剂、阻燃剂、增稠剂、消泡剂、均平剂、有机金属化合物、着色剂、密合性赋予剂等树脂添加剂;聚合引发剂等。这些添加剂可单独使用一种,也可组合使用两种以上。若为本领域技术人员则可以适当设定各自的含量。
<树脂组合物的制造方法>
本发明的树脂组合物可通过如下方式制造:例如使用旋转式混合机等搅拌装置对配合成分进行搅拌,使其均匀地分散。
<树脂组合物的特性>
本发明的树脂组合物具有如下特征:使其于180℃热固化90分钟而得的固化物的透氧系数为3cc/(atm・m2・day・mm)。关于透氧系数,通过测定使本发明的树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的透氧率,并用其值除以固化物的厚度而算出。作为透氧率的测定方法及透氧系数的计算方法,具体可采用实施例中记载的方法。于180℃热固化90分钟而得的固化物的透氧系数较好是2.5cc/(atm・m2・day・mm)以下,更好是2.0cc/(atm・m2・day・mm)以下,进一步好是1.5cc/(atm・m2・day・mm)以下。下限没有特别限制,通常较好是0.01cc/(atm・m2・day・mm)以上,更好是0.2cc/(atm・m2・day・mm)以上。
本发明的树脂组合物具有如下特征:使其于180℃热固化90分钟而得的固化物的线热膨胀系数为4~15ppm/℃。作为测定方法,具体可采用实施例中记载的方法。使本发明的树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的线热膨胀系数较好是12ppm/℃以下,更好是10ppm/℃以下,进一步好是8.5ppm/℃以下。下限较好是3.5ppm/℃以上,更好是4.5ppm/℃以上,进一步好是5.5ppm/℃以上。
本领域技术人员已知线热膨胀系数及透氧系数各自通常可通过树脂组合物中可包含的各成分的种类或配合量来调节。
关于本发明的树脂组合物,通过使透氧系数及线热膨胀系数处于上述的所定范围内,可以获得脆化被抑制及翘曲被抑制的固化物。此处,关于脆化,将高温下的伸长率降低作为指标。
具体而言,根据本发明的树脂组合物,使用该树脂组合物,基于实施例中记载的方法,于12英寸硅片上形成树脂组合物的固化物,制作试样基板,将试样基板以35℃、260℃及35℃的顺序进行加热及冷却时,可使以实施例中记载的方法测定的翘曲量较好是低于2.0mm,更好是低于1.5mm,进一步好是低于1.0mm。
此外,根据本发明的树脂组合物,可使“使其于180℃热固化24小时而得的固化物的依据JIS K7127测定的23℃时的伸长率”相对于“使其于180℃热固化90分钟而得的固化物的依据JIS K7127测定的23℃时的伸长率”之比较好是0.70以上,更好是0.73以上,进一步好是0.75以上。
<树脂组合物的用途>
本发明的树脂组合物的固化物由于具有上述的优点而可用于半导体的密封层及绝缘层。因此,该树脂组合物可用作半导体密封用或绝缘层用的树脂组合物。
例如本发明的树脂组合物可合适地用作:用以形成半导体芯片封装的绝缘层的树脂组合物(半导体芯片封装的绝缘层用的树脂组合物)、以及用以形成电路基板(包含印刷布线板)的绝缘层的树脂组合物(电路基板的绝缘层用的树脂组合物)。
此外,例如本发明的树脂组合物可合适地用作:用以密封半导体芯片封装的半导体芯片的树脂组合物(半导体芯片密封用的树脂组合物)。
作为可应用由本发明的树脂组合物的固化物形成的密封层或绝缘层的半导体芯片封装,可列举例如:FC-CSP、MIS-BGA封装、ETS-BGA封装、Fan-out型WLP(Wafer LevelPackage,晶圆级封装)、Fan-in型WLP、Fan-out型PLP(Panel Level Package,面板级封装)、Fan-in型PLP。
此外,本发明的树脂组合物可以用作底部填充材料,例如可用作:将半导体芯片与基板连接后所用的MUF(Molding Under Filling,模塑底部填充)的材料。
进而,本发明的树脂组合物可用于如下的可使用树脂组合物的广泛用途:树脂片材、预浸料等片状叠层材料、供阻焊剂等使用的树脂油墨等液态材料、芯片键合材料、填孔树脂、部件埋入树脂等。
<树脂油墨(树脂清漆)>
本发明的树脂油墨包含树脂组合物。通过使树脂组合物的成分中含有有机溶剂,可以调节粘度,提高涂布性。
本发明的树脂油墨,例如可以作为阻焊油墨涂布于印刷布线板等的电路基板而使用。在涂布时,可使用口模式涂布机(die coater)等涂布装置。涂布所形成的树脂油墨层的厚度较好是600μm以下,更好是500μm以下。树脂油墨层厚度的下限较好是1μm以上、5μm以上,更好是10μm以上,进一步好是50μm以上,特别好可以是100μm以上。
此外,本发明的树脂油墨可用以获得较好是1μm以上、5μm以上,更好是10μm以上,进一步好是50μm以上,特别好是100μm以上的厚度的固化物。
<树脂片材>
本发明的树脂片材具有支承体以及设置于该支承体上的树脂组合物层。树脂组合物层是包含本发明的树脂组合物的层,通常由树脂组合物形成。
从薄型化的观点考虑,树脂组合物层的厚度较好是600μm以下,更好是500μm以下。树脂组合物层厚度的下限可以较好是1μm以上、5μm以上,更好是10μm以上,进一步好是50μm以上,特别好是100μm以上。
此外,使树脂组合物层固化而得的固化物的厚度可以较好是1μm以上、5μm以上,更好是10μm以上,进一步好是50μm以上,特别好是100μm以上。
作为支承体,可列举例如由塑料材料形成的膜、金属箔、脱模纸,较好是由塑料材料形成的膜、金属箔。
使用由塑料材料形成的膜作为支承体的情况下,作为塑料材料,可列举例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下有时简称为“PEN”)等聚酯;聚碳酸酯(以下有时简称为“PC”);聚甲基丙烯酸甲酯(以下有时简称为“PMMA”)等丙烯酸系聚合物;环状聚烯烃;三乙酰纤维素(以下有时简称为“TAC”);聚醚硫化物(以下有时简称为“PES”);聚醚酮;聚酰亚胺等。其中,较好是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,特别好是廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
使用金属箔作为支承体的情况下,作为金属箔,可列举例如铜箔、铝箔等。其中较好是铜箔。作为铜箔,可使用由铜的单种金属形成的箔,也可使用由铜与其他金属(例如锡、铬、银、镁、镍、锆、硅、钛等)的合金形成的箔。
对于支承体而言,可以对与树脂组合物层接合的面实施哑光处理、电晕处理、防静电处理等处理。
此外,作为支承体,可使用在与树脂组合物层接合的面具有脱模层的带脱模层的支承体。作为用于带脱模层的支承体的脱模层的脱模剂,可列举例如选自醇酸树脂、聚烯烃树脂、聚氨酯树脂和有机硅树脂中的1种以上的脱模剂。作为脱模剂的市售品,可列举例如:作为醇酸树脂系脱模剂的琳得科公司制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”等。此外,作为带脱模层的支承体,可列举例如:东丽公司制的“LUMIRROR T60”、帝人公司制的“Purex”、UNITIKA公司制的“Unipeel”等。
支承体的厚度较好是5μm~75μm的范围,更好是10μm~60μm的范围。应予说明,使用带脱模层的支承体的情况下,较好是带脱模层的支承体整体的厚度为上述范围。
树脂片材例如可如下制造:使用口模式涂布机等涂布装置将树脂组合物涂布于支承体上。此外,根据需要,可将树脂组合物溶解于有机溶剂来制备树脂清漆,涂布该树脂清漆来制造树脂片材。通过使用溶剂,可调节粘度,提高涂布性。使用树脂清漆的情况下,通常在涂布后使树脂清漆干燥,形成树脂组合物层。
干燥可通过加热、热风吹拂等公知的方法实施。关于干燥条件,以树脂组合物层中的有机溶剂的含量通常在10质量%以下、较好是5质量%以下的条件进行干燥。根据树脂清漆中的有机溶剂的沸点而不同,例如使用含30质量%~60质量%的有机溶剂的树脂清漆的情况下,可通过在50℃~150℃干燥3分钟~10分钟来形成树脂组合物层。
树脂片材根据需要可包含除支承体及树脂组合物层以外的任意层。例如,在树脂片材中,可以在树脂组合物层的未与支承体接合的面(即,与支承体相反的一侧的面)上设置按照支承体选用的保护膜。保护膜的厚度例如为1μm~40μm。利用保护膜,能抑制灰尘等附着于树脂组合物层的表面或在树脂组合物层的表面上产生损伤。树脂片材具有保护膜时,可通过将保护膜剥离来使用树脂片材。此外,可将树脂片材卷绕成卷状来进行保存。
树脂片材可合适地用于:在半导体芯片封装的制造中用来形成绝缘层(半导体芯片封装的绝缘用树脂片材)。例如,树脂片材可用以形成电路基板的绝缘层(电路基板的绝缘层用树脂片材)。作为使用了此种基板的封装的例子,可列举FC-CSP、MIS-BGA封装、ETS-BGA封装。
此外,树脂片材可合适地用以密封半导体芯片(半导体芯片密封用树脂片材)。作为可适用的半导体芯片封装,可列举例如:Fan-out型WLP、Fan-in型WLP、Fan-out型PLP、Fan-in型PLP等。
此外,可将树脂片材用于在半导体芯片与基板连接后所用的MUF的材料。
进而,树脂片材可用于要求高绝缘可靠性的其他广泛用途。例如,树脂片材可合适地用以形成印刷布线板等的电路基板的绝缘层。
<电路基板>
本发明的电路基板包含由本发明的树脂组合物的固化物形成的绝缘层。该电路基板例如可通过包括下述的工序(1)及工序(2)的制造方法来制造,
(1)在基材上形成树脂组合物层的工序;
(2)将树脂组合物层热固化而形成绝缘层的工序。
工序(1)中,准备基材。作为基材,可列举例如玻璃环氧基板、金属基板(不锈钢、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。另外,对于基材而言,作为该基材的一部分,可以在表面上具有铜箔等金属层。例如,亦可使用在两个表面上具有可剥离的第一金属层及第二金属层的基材。使用此种基材时,通常,作为能作为电路布线发挥功能的布线层的导体层可在第二金属层的与第一金属层相反的一侧的面上形成。作为具有此种金属层的基材,可列举例如三井金属矿业公司制的带有载体铜箔的超薄铜箔“Micro Thin”。
另外,可在基材的一个或两个表面上形成导体层。在以下的说明中,有时将包含基材和在该基材表面上形成的导体层的构件称为“带布线层的基材”。作为导体层中包含的导体材料,可列举例如包含选自由金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡及铟组成的组中的1种以上金属的材料。作为导体材料,可以是单独的金属,也可以是合金。作为合金,可列举例如选自上述的组中的2种以上的金属的合金(例如,镍-铬合金、铜-镍合金及铜-钛合金)。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案形成的容易性等观点考虑,较好是作为单独的金属的铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜;及作为合金的镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金的合金。其中,更好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单独的金属;及镍-铬合金;特别好是铜的单独的金属。
对于导体层而言,例如,为了作为布线层发挥功能,可以进行图案加工。此时,导体层的线宽(电路宽度)/线距(电路间的宽度)比没有特别限制,较好是20/20μm以下(即间距为40μm以下),更好是10/10μm以下,进一步好是5/5μm以下,更进一步好是1/1μm以下,特别好是0.5/0.5μm以上。间距不需要在导体层的整体中相同。导体层的最小间距例如可以是40μm以下、36μm以下、或30μm以下。
导体层的厚度取决于电路基板的设计,较好是3μm~35μm,更好是5μm~30μm,进一步好是10μm~20μm,特别好是15μm~20μm。
导体层例如可通过包括下述工序的方法来形成:在基材上叠层干膜(感光性抗蚀剂膜)的工序;使用光掩模在规定的条件下对干膜进行曝光及显影而形成图案,从而得到图案干膜的工序;将已显影的图案干膜作为镀覆掩模,利用电解镀覆法等镀覆方法形成导体层的工序;以及,将图案干膜剥离的工序。作为干膜,可使用由光致抗蚀剂组合物形成的感光性干膜,例如可使用由酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂等树脂形成的干膜。基材与干膜的叠层条件可与后述的基材与树脂片材的叠层条件相同。干膜的剥离例如可通过使用氢氧化钠溶液等碱性剥离液来实施。
准备基材后,在基材上形成树脂组合物层。在基材的表面上形成了导体层的情况下,树脂组合物层的形成优选以在树脂组合物层中埋入导体层的方式进行。
树脂组合物层的形成例如通过将树脂片材与基材叠层来进行。该叠层例如可通过以下方式进行:从支承体侧将树脂片材加热压接于基材,由此将树脂组合物层贴合于基材。作为将树脂片材加热压接于基材的构件(以下有时简称为“加热压接构件”),可列举例如经加热的金属板(SUS镶板等)或金属辊(SUS辊等)等。应予说明,较好的是,并非直接将加热压接构件向树脂片材压制,而是为了使树脂片材充分追随基材的表面凹凸,隔着耐热橡胶等弹性材料进行压制。
基材与树脂片材的叠层例如可利用真空层压法实施。真空层压法中,加热压接温度较好是60℃~160℃,更好是80℃~140℃的范围。加热压接压力较好是0.098MPa~1.77MPa,更好是0.29MPa~1.47MPa的范围。加热压接时间较好是20秒~400秒,更好是30秒~300秒的范围。叠层较好是在压力13hPa以下的减压条件下实施。
在叠层之后,可以在常压下(大气压下),例如,将加热压接构件从支承体侧进行压制,由此进行已叠层的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可设定为与上述叠层的加热压接条件同样的条件。应予说明,叠层与平滑化处理可使用真空层压机连续地进行。
此外,树脂组合物层的形成例如可通过圧缩成形法进行。成形条件可采用与后述的形成半导体芯片封装的密封层的工序中的树脂组合物层的形成方法相同的条件。
在基材上形成树脂组合物层后,将树脂组合物层热固化,形成绝缘层。虽然树脂组合物层的热固化条件也随着树脂组合物的种类的不同而不同,但固化温度通常为120℃~240℃的范围(较好是150℃~220℃的范围,更好是170℃~200℃的范围),固化时间为5分钟~120分钟的范围(较好是10分钟~100分钟,更好是15分钟~90分钟)。
可以在使树脂组合物层热固化之前,对树脂组合物层实施在低于固化温度的温度下进行加热的预加热处理。例如,可以在使树脂组合物层热固化之前,通常于50℃以上且低于120℃(较好是60℃以上且110℃以下,更好是70℃以上且100℃以下)的温度,对树脂组合物层进行通常5分钟以上(较好是5分钟~150分钟,更好是15分钟~120分钟)预加热。
如上所述地操作,能制造具有绝缘层的电路基板。另外,电路基板的制造方法还可包含任意的工序。例如,在使用树脂片材来制造电路基板时,电路基板的制造方法可包含将树脂片材的支承体剥离的工序。可以在树脂组合物层热固化之前将支承体剥离,也可以在树脂组合物层热固化之后将支承体剥离。
电路基板的制造方法例如可包含在形成绝缘层后对该绝缘层的表面进行研磨的工序。研磨方法没有特别限制。例如,可使用平面磨削盘对绝缘层的表面进行研磨。
电路基板的制造方法例如可包含对导体层进行层间连接的工序(3)、所谓的在绝缘层上开孔的工序。由此,能在绝缘层上形成通孔、透孔等孔。作为通孔的形成方法,可列举例如激光照射、蚀刻、机械钻孔等。通孔的尺寸、形状可根据电路基板的设计来适当确定。应予说明,对于工序(3)而言,可通过绝缘层的研磨或磨削来进行层间连接。
在形成通孔后,优选进行除去通孔内的胶渣(smear)的工序。该工序有时被称为除胶渣工序。例如,在通过镀覆工序进行导体层在绝缘层上的形成的情况下,可以对通孔进行湿式除胶渣处理。另外,在通过溅射工序进行导体层在绝缘层上的形成的情况下,可以进行等离子体处理工序等干式除胶渣工序。进而,亦可通过除胶渣工序对绝缘层实施粗糙化处理。
另外,可以在于绝缘层上形成导体层之前,对绝缘层进行粗糙化处理。通过该粗糙化处理,通常,可将包含通孔内部在内的绝缘层的表面粗糙化。作为粗糙化处理,可进行干式及湿式中的任意粗糙化处理。作为干式粗糙化处理的例子,可列举等离子体处理等。另外,作为湿式粗糙化处理的例子,可列举依次进行利用膨胀液的膨胀处理、利用氧化剂的粗糙化处理、及利用中和液的中和处理的方法。
形成通孔后,在绝缘层上形成导体层。通过在形成了通孔的位置形成导体层,从而使新形成的导体层与基材表面的导体层导通,进行层间连接。关于导体层的形成方法,可列举例如镀覆法、溅射法、蒸镀法等,其中较好是镀覆法。在优选的实施方式中,利用半加成法、全加成法等适当的方法,在绝缘层的表面上进行镀覆,形成具有所期望的布线图案的导体层。另外,树脂片材中的支承体为金属箔时,可利用减成法,形成具有所期望的布线图案的导体层。所形成的导体层的材料可以是单独的金属,也可以是合金。另外,该导体层可以具有单层结构,也可具有包含2层以上不同种类材料的层的多层结构。
此处,详细说明在绝缘层上形成导体层的实施方式的例子。通过无电解镀覆,在绝缘层的表面上形成镀覆籽晶层。接下来,对应所期望的布线图案,在形成的镀覆籽晶层上,形成使镀覆籽晶层的一部分露出的掩模图案。通过电解镀覆,在露出的镀覆籽晶层上形成电解镀覆层,然后将掩模图案除去。然后,通过蚀刻等处理将不需要的镀覆籽晶层除去,能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,掩模图案的形成中所用的干膜与上述干膜相同。
电路基板的制造方法可包含除去基材的工序(4)。通过除去基材,可得到具有绝缘层、和被埋入至该绝缘层中的导体层的电路基板。例如,在使用了具有可剥离的金属层的基材的情况下,可进行该工序(4)。
<半导体芯片封装>
本发明的第一实施方式涉及的半导体芯片封装包含上述的电路基板、和搭载于该电路基板的半导体芯片。该半导体芯片封装可通过将半导体芯片接合于电路基板来制造。
关于电路基板与半导体芯片的接合条件,可采用半导体芯片的端子电极与电路基板的电路布线能进行导体连接的任意条件。例如,可采用在半导体芯片的倒装芯片安装中使用的条件。另外,例如,在半导体芯片与电路基板之间,可经由绝缘性的粘接剂进行接合。
作为接合方法的例子,可列举将半导体芯片压接于电路基板的方法。作为压接条件,压接温度通常为120℃~240℃的范围(较好是130℃~200℃的范围,更好是140℃~180℃的范围),压接时间通常为1秒~60秒的范围(较好是5秒~30秒)。
另外,作为接合方法的其他例子,可列举将半导体芯片通过回流焊而接合于电路基板的方法。回流焊条件可以是120℃~300℃的范围。
在将半导体芯片接合于电路基板后,可用模塑底部填充材料填充半导体芯片。作为该模塑底部填充材料,可使用上述的树脂组合物,而且可使用上述的树脂片材。
本发明的第二实施方式涉及的半导体芯片封装包含半导体芯片、和将该半导体芯片密封的前述树脂组合物的固化物。在此种半导体芯片封装中,通常树脂组合物的固化物作为密封层起作用。作为第二实施方式涉及的半导体芯片封装,可列举例如Fan-out型WLP。
此种半导体芯片封装的制造方法包括下述工序:
(A)在基材上叠层临时固定膜的工序,
(B)将半导体芯片临时固定于临时固定膜上的工序,
(C)在半导体芯片上形成密封层的工序,
(D)将基材及临时固定膜从半导体芯片剥离的工序,
(E)在半导体芯片的剥离了基材及临时固定膜的面上,形成作为绝缘层的再布线形成层的工序,
(F)在再布线形成层上,形成作为导体层的再布线层的工序,以及,
(G)在再布线层上形成阻焊层的工序;
另外,前述的半导体芯片封装的制造方法可包括下述工序:
(H)将多个半导体芯片封装切割成一个一个的半导体芯片封装,进行单片化的工序。
<工序(A)>
工序(A)是将临时固定膜叠层于基材的工序。基材与临时固定膜的叠层条件与电路基板的制造方法中的基材与树脂片材的叠层条件相同。
作为基材,可列举例如:硅片;玻璃晶片;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形成的基板等。
对于临时固定膜而言,可以使用能从半导体芯片剥离、并且能将半导体芯片临时固定的任意材料。作为市售品,可列举日东电工公司制的“REVALPHA”等。
<工序(B)>
工序(B)是将半导体芯片临时固定于临时固定膜上的工序。半导体芯片的临时固定可使用倒装焊接器(flip chip bonder)、芯片焊接器(die bonder)等装置进行。半导体芯片的配置的布局(layout)及配置数可根据临时固定膜的形状、大小、目标半导体芯片封装的生产数等而适当设定,例如,可将半导体芯片排列成多行且多列的矩阵状来进行临时固定。
<工序(C)>
工序(C)是在半导体芯片上形成密封层的工序。密封层由上述树脂组合物的固化物形成。密封层通常以包含下述工序的方法形成:在半导体芯片上形成树脂组合物层的工序;以及,使该树脂组合物层热固化而形成密封层的工序。
有效地利用树脂组合物的优异的压缩成型性,树脂组合物层的形成优选利用压缩成型法进行。对于压缩成型法而言,通常,将半导体芯片及树脂组合物配置在模具中,在该模具内,向树脂组合物施加压力并且根据需要进行加热,形成覆盖半导体芯片的树脂组合物层。
压缩成型法的具体操作例如可按照下述方式进行。作为压缩成型用的模具,准备上模(上型)及下模(下型)。另外,向如上所述在临时固定膜上临时固定的半导体芯片涂布树脂组合物。将涂布了树脂组合物的半导体芯片与基材及临时固定膜一起安装于下模。然后,将上模与下模合模,向树脂组合物施加热及压力,进行压缩成型。
另外,压缩成型法的具体操作例如可按照下述方式进行。作为压缩成型用的模具,准备上模及下模。在下模中放置树脂组合物。另外,将半导体芯片与基材及临时固定膜一同安装于上模。然后,以在下模中放置的树脂组合物与在上模中安装的半导体芯片接触的方式将上模与下模合模,施加热及压力,进行压缩成型。
成型条件根据树脂组合物的组成而不同,为了达成良好的密封,可采用适当的条件。例如,成型时的模具的温度较好是树脂组合物能发挥优异的压缩成型性的温度,较好是80℃以上,更好是100℃以上,特别好是120℃以上,较好是200℃以下,更好是170℃以下,特别好是150℃以下。另外,成型时施加的压力较好是1MPa以上,更好是3MPa以上,特别好是5MPa以上,较好是50MPa以下,更好是30MPa以下,特别好是20MPa以下。固化时间较好是1分钟以上,更好是2分钟以上,特别好是5分钟以上,较好是60分钟以下,更好是30分钟以下,特别好是20分钟以下。通常,形成树脂组合物层后,将模具卸下。模具的卸下可在树脂组合物层的热固化前进行,也可在热固化后进行。
树脂组合物层的形成可通过将树脂片材与半导体芯片叠层来进行。例如,通过将树脂片材的树脂组合物层与半导体芯片加热压接,从而能在半导体芯片上形成树脂组合物层。对于树脂片材与半导体芯片的叠层而言,通常,可使用半导体芯片代替基材,与电路基板的制造方法中的树脂片材与基材的叠层同样地进行。
在半导体芯片上形成树脂组合物层后,使该树脂组合物层热固化,得到覆盖半导体芯片的密封层。由此,利用树脂组合物的固化物进行了半导体芯片的密封。树脂组合物层的热固化条件可采用与电路基板的制造方法中的树脂组合物层的热固化条件相同的条件。进而,可以在使树脂组合物层热固化之前,对树脂组合物层实施在低于固化温度的温度下进行加热的预加热处理。该预加热处理的处理条件可采用与电路基板的制造方法中的预加热处理相同的条件。
<工序(D)>
工序(D)是将基材及临时固定膜从半导体芯片剥离的工序。剥离方法最好是采用根据临时固定膜的材质而适当选用的方法。作为剥离方法,可列举例如将临时固定膜加热、使其发泡或膨胀而进行剥离的方法。另外,作为剥离方法,可列举例如透过基材向临时固定膜照射紫外线、使临时固定膜的粘接力下降而进行剥离的方法。
在将临时固定膜加热、使其发泡或膨胀而进行剥离的方法中,加热条件通常为在100℃~250℃下加热1秒~90秒或5分钟~15分钟。另外,照射紫外线、使临时固定膜的粘接力下降而进行剥离的方法中,紫外线的照射量通常为10mJ/cm2~1000mJ/cm2。
<工序(E)>
工序(E)是在半导体芯片的剥离了基材及临时固定膜的面上,形成作为绝缘层的再布线形成层的工序。
再布线形成层的材料可使用具有绝缘性的任意材料。其中,从半导体芯片封装的制造容易性的观点考虑,较好是感光性树脂及热固性树脂。另外,作为该热固性树脂,可使用本发明的树脂组合物。
在形成了再布线形成层后,为了使半导体芯片与再布线层进行层间连接,可在再布线形成层上形成通孔。
在再布线形成层的材料为感光性树脂时的通孔的形成方法中,通常,透过掩模图案,向再布线形成层的表面照射活性能量射线,使照射部的再布线形成层进行光固化。作为活性能量射线,可列举例如紫外线、可见光线、电子束、X射线等,特别好是紫外线。紫外线的照射量及照射时间可根据感光性树脂而适当设定。作为曝光方法,可列举例如使掩模图案密合于(紧贴)再布线形成层并进行曝光的接触曝光法、不使掩模图案密合于再布线形成层而使用平行光线进行曝光的非接触曝光法等。
在使再布线形成层进行光固化后,将再布线形成层显影,除去未曝光部,形成通孔。关于显影,可进行湿式显影、干式显影中的任一种。作为显影的方式,可列举例如浸渍方式、旋覆浸没(puddle)方式、喷雾方式、刷涂方式、刮涂(scraping)方式等,从分辨率的观点考虑,优选旋覆浸没方式。
作为再布线形成层的材料为热固性树脂时的通孔的形成方法,可列举例如激光照射、蚀刻、机械钻孔等。其中较好是激光照射。激光照射可利用使用了二氧化碳激光、UV-YAG激光、准分子激光等光源的适当的激光加工机来进行。
通孔的形状没有特别限制,通常可采用圆形(大致圆形)。通孔的顶部直径较好是50μm以下,更好是30μm以下,进一步好是20μm以下,较好是3μm以上、较好是10μm以上,更好是15μm以上。此处,通孔的顶部直径是指再布线形成层表面处的通孔的开口直径。
<工序(F)>
工序(F)是在再布线形成层上形成作为导体层的再布线层的工序。在再布线形成层上形成再布线层的方法可与电路基板的制造方法中的导体层在绝缘层上的形成方法相同。另外,也可反复进行工序(E)和工序(F),交替地堆积(堆叠)再布线层和再布线形成层。
<工序(G)>
工序(G)是在再布线层上形成阻焊层的工序。关于阻焊层的材料,可使用具有绝缘性的任意材料。其中,从半导体芯片封装的制造容易性的观点考虑,较好是感光性树脂及热固性树脂。另外,作为热固性树脂,可使用本发明的树脂组合物。
另外,工序(G)中,根据需要,可进行形成凸块的凸块加工。凸块加工可利用焊料球、焊料镀覆(solder plating)等方法进行。另外,凸块加工中的通孔形成可与工序(E)同样地进行。
<工序(H)>
对于半导体芯片封装的制造方法而言,除了包含工序(A)~(G)以外,还可包含工序(H)。工序(H)是将多个半导体芯片封装切割成一个一个的半导体芯片封装而进行单片化的工序。将半导体芯片封装切割成一个一个的半导体芯片封装的方法没有特别限制。
<半导体装置>
半导体装置具备半导体芯片封装。作为半导体装置,可列举例如供于电气制品(例如计算机、移动电话、智能手机、平板电脑型设备、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。
[实施例]
以下,通过实施例具体地说明本发明。本发明不受这些实施例的限制。应予说明,在以下的记载中,只要没有另行明确说明,表示量的“份”及“%”分别指“质量份”及“质量%”。
<合成例1:弹性体的合成>
向安装有搅拌装置、温度计及冷凝器的烧瓶中,装入作为溶剂的二乙二醇单乙基醚醋酸酯368.41g、SOLVESSO 150 (注册商标)(芳族系溶剂,埃克森美孚公司制)368.41g,进而装入二苯基甲烷二异氰酸酯100.1g(0.4摩尔)及聚碳酸酯二醇(数均分子量:约2000,羟基当量:1000,不挥发成分:100%,可乐丽株式会社制“C-2015N”) 400g (0.2摩尔),于70℃下进行4小时反应。接着,装入壬基苯酚酚醛树脂(羟基当量229.4g/eq,平均4.27官能,平均计算分子量979.5g/摩尔) 195.9g (0.2摩尔)及1,2-亚乙基二[1,3-二氢-1,3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯](ethylene glycol bisanhydrotrimellitate,乙二醇双偏苯三酸酐)41.0g (0.1摩尔),经2小时升温至150℃,进行12小时反应。通过FT-IR对2250cm-1的NCO峰的消失进行了确认。将确认到NCO峰消失时视为反应的终点,将反应物降温至室温,然后用100目的滤布进行过滤,得到具有聚碳酸酯结构的树脂(不挥发成分50质量%)。所得树脂(弹性体)的数均分子量为6100。
<实施例1>
将合成例1中合成的弹性体(不挥发成分50质量%)4份、橡胶粒子(陶氏化学公司制“PARALOID EXL-2655”)2份、萘型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ESN-475V”,环氧当量约332g/eq.)3份、液态环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ZX1059”,双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的1:1混合品(质量比),环氧当量169g/eq.)6份、含有三嗪骨架的苯酚酚醛系固化剂(DIC株式会社制“LA-7054”,羟基当量125,不挥发成分60%的MEK溶液)8.3份、二氧化硅A(平均粒径3μm,比表面积4m2/g,以KBM573进行了表面处理)125份、固化促进剂(2-苯基-4-甲基咪唑,四国化成工业株式会社制“2P4MZ”)0.1份、甲基乙基酮(MEK)10份、环己酮8份混合,用高速旋转式混合机均匀地分散,制备树脂清漆1。
<实施例2>
将合成例1中合成的弹性体(不挥发成分50质量%)8份、萘型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ESN-475V”,环氧当量约332g/eq.)3份、液态环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ZX1059”,双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的1:1混合品(质量比),环氧当量169g/eq.)6份、含有三嗪骨架的苯酚酚醛系固化剂(DIC株式会社制“LA-7054”,羟基当量125,不挥发成分60%的MEK溶液)8.3份、二氧化硅A(平均粒径3μm,比表面积4m2/g,以KBM573进行了表面处理)125份、固化促进剂(2-苯基-4-甲基咪唑,四国化成工业株式会社制“2P4MZ”)0.1份、甲基乙基酮(MEK)10份、环己酮8份混合,用高速旋转式混合机均匀地分散,制备树脂清漆2。
<实施例3>
将合成例1中合成的弹性体(不挥发成分50质量%)4份、液态环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ZX1059”,双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的1:1混合品(质量比),环氧当量169g/eq.)6份、缩水甘油胺型环氧树脂(三菱化学公司制“630”,环氧当量90~105g/eq.)6份、酸酐系固化剂(新日本理化公司制“MH-700”,4-甲基六氢邻苯二甲酸酐/六氢邻苯二甲酸酐=70/30)7份、二氧化硅B(平均粒径9μm,比表面积5m2/g,以KBM573进行了表面处理)140份、固化促进剂(甲基三叔丁基鏻二甲基磷酸酯,日本化学工业公司制“HISHICOLINPX-4MP”)0.1份、甲基乙基酮(MEK)10份、环己酮8份混合,用高速旋转式混合机均匀地分散,制备树脂清漆3。
<比较例1>
将合成例1中合成的弹性体(不挥发成分50质量%)14份、橡胶粒子(陶氏化学公司制“PARALOID EXL-2655”)2份、萘型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ESN-475V”,环氧当量约332g/eq.)2份、液态环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ZX1059”,双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的1:1混合品(质量比),环氧当量169g/eq.)4份、含有三嗪骨架的苯酚酚醛系固化剂(DIC株式会社制“LA-7054”,羟基当量125,不挥发成分60%的MEK溶液)5份、二氧化硅A(平均粒径3μm,比表面积4m2/g,以KBM573进行了表面处理)125份、固化促进剂(2-苯基-4-甲基咪唑,四国化成工业株式会社制“2P4MZ”)0.1份、甲基乙基酮(MEK)10份、环己酮8份混合,用高速旋转式混合机均匀地分散,制备树脂清漆4。
<比较例2>
将合成例1中合成的弹性体(不挥发成分50质量%)4份、橡胶粒子(陶氏化学公司制“PARALOID EXL-2655”)2份、液态环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ZX1059”,双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的1:1混合品(质量比),环氧当量169g/eq.)6份、作为在分子内具有聚亚烷基氧基结构的树脂的聚亚烷基氧基树脂(DIC公司制“EXA-4816”,环氧当量403g/eq.)3份、含有三嗪骨架的苯酚酚醛系固化剂(DIC株式会社制“LA-7054”,羟基当量125,不挥发成分60%的MEK溶液)8.3份、二氧化硅A(平均粒径3μm,比表面积4m2/g,以KBM573进行了表面处理)125份、固化促进剂(2-苯基-4-甲基咪唑,四国化成工业株式会社制“2P4MZ”)0.1份、甲基乙基酮(MEK)10份、环己酮8份混合,用高速旋转式混合机均匀地分散,制备树脂清漆5。
<比较例3>
将萘型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ESN-475V”,环氧当量约332g/eq.)2份、液态环氧树脂(日本曹达公司制“JP-100”,环氧当量190~210g/eq.)7份、液态环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制“ZX1059”,双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的1:1混合品(质量比),环氧当量169g/eq.)8份、含有三嗪骨架的苯酚酚醛系固化剂(DIC株式会社制“LA-7054”,羟基当量125,不挥发成分60%的MEK溶液)5份、二氧化硅A(平均粒径3μm,比表面积4m2/g,以KBM573进行了表面处理)125份、固化促进剂(2-苯基-4-甲基咪唑,四国化成工业株式会社制“2P4MZ”)0.1份、甲基乙基酮(MEK)10份、环己酮8份混合,用高速旋转式混合机均匀地分散,制备树脂清漆6。
<试验例1:透氧率>
针对各实施例及比较例中制造的树脂清漆,通过形成树脂组合物层的工序、及经180℃下90分钟的加热而使该树脂组合物层热固化的工序,准备用以测定透氧率的固化片材A或B。具体如下所述。
(树脂片材A的制作)
作为支承体,准备用醇酸树脂系脱模剂(琳得科公司制“AL-5”)进行了脱模处理的PET膜(东丽公司制“LUMIRROR R80”,厚度38μm,软化点130℃,“脱模PET”)。
使用口模式涂布机将实施例1和2以及比较例1~3中制造的树脂清漆1、2及4~6分别均匀地涂布于脱模PET上,以使干燥后的树脂组合物层的厚度成为150μm,在70℃至95℃下干燥2分钟,由此得到在脱模PET上具备树脂组合物层的片材。接着,在该片材的未与支承体接合的面上,以作为保护膜的聚丙烯膜(Oji F-Tex公司制“ALPHAN MA-411”,厚度15μm)的粗糙面与树脂组合物层接合的方式进行叠层。由此得到依序包括脱模PET(支承体)、树脂组合物层及保护膜的5种树脂片材A。
(固化片材A的制作)
从5种树脂片材A分别剥离保护膜,使用间歇式真空加压层压机(Nikko-Materials公司制,2级堆叠层压机,CVP700),以树脂组合物层相接的方式将2片树脂片材A层压。层压通过以下方式实施:进行30秒减压,将气压调节至13hPa以下,在温度为130℃、压力为0.74MPa的条件下进行45秒压接。然后,剥离一面的脱模PET,以180℃、90分钟的固化条件使树脂组合物层固化后,剥离另一面的脱模PET,制作5种固化片材A。
(固化片材B的制作)
使用压塑装置(模具温度:130℃,压力:6MPa,固化时间:10分钟),在对表面实施了脱模处理的SUS板上,将实施例3中制造的树脂清漆3压缩成型,形成厚度300μm的树脂组合物层。剥离SUS板,经180℃下90分钟的加热而使树脂组合物层热固化,得到树脂组合物的固化片材B。
(透氧率的测定及透氧系数的计算)
使用透氧率测定装置(MOCON公司制,OX-TRAN2/21),按照JIS-K7126(等压法),在23℃、0%RH的氛围下测定5种固化片材A及固化片材B各自的透氧率。应予说明,RH表示相对湿度。此外,针对5种固化片材A及固化片材B,分别基于所得的透氧率,通过除以厚度而算出各自的透氧系数(cc/(atm・m2・day・mm))。结果示于下述表1。
<试验例2:线热膨胀系数(CTE)>
针对各实施例及比较例中制造的树脂清漆,通过形成树脂组合物层的工序、及经180℃下90分钟的加热而使该树脂组合物层热固化的工序,准备用以测定线热膨胀系数的评价用固化物A或B。具体如下所述。
(评价用固化物A的制作)
使用压模装置(模具温度:130℃,压力:6MPa,固化时间:10分钟),在对表面实施了脱模处理的SUS板上,将实施例3中制造的树脂清漆3压缩成型,形成厚度300μm的树脂组合物层。将SUS板剥离,经180℃下90分钟的加热而使树脂组合物层热固化,得到树脂组合物的评价用固化物A。
(树脂片材B的作制)
在经脱模剂处理的PET膜(琳得科公司制“501010”,厚度38μm,240mm见方)的脱模剂未处理面上,重叠玻璃布基材环氧树脂两面覆铜叠层板(松下公司制“R5715ES”,厚度0.7mm,255mm见方)并将四边用聚酰亚胺胶带(宽10mm)固定(以下有时称为“固定PET膜”)。
使用口模式涂布机,将实施例1和2以及比较例1~3中制造的树脂清漆1、2及4~6分别涂布于上述“固定PET膜”的脱模处理面上,以使干燥后的树脂组合物层的厚度成为100μm,于80℃~120℃(平均100℃)干燥10分钟,得到5种树脂片材B。
(评价用固化物B的制作)
将5种树脂片材B分别投入180℃的烘箱后以90分钟的固化条件使树脂组合物层热固化。
热固化后,剥离聚酰亚胺胶带,将固化物从玻璃布基材环氧树脂两面覆铜叠层板取下,进而还剥离PET膜(琳得科公司制“501010”),得到5种片状的评价用固化物B。
(线热膨胀系数的测定)
将评价用固化物A及5种评价用固化物B分别切割成宽5mm、长15mm,得到试片。对于该试片,使用热机械分析装置(Rigaku公司制“Thermo Plus TMA8310”),用拉伸载荷法进行热机械分析。详细而言,将试片安装于前述热机械分析装置后,以负荷1g、升温速度5℃/分钟的测定条件,连续进行两次测定。然后,在第二次测定中,算出在25℃至150℃的范围内的平面方向的线热膨胀系数(ppm/℃)。结果示于下述表1。
<试验例3:翘曲评价>
针对各实施例及比较例中制造的树脂清漆,通过在硅片上形成树脂组合物层的工序、及经180℃下90分钟的加热而使该树脂组合物层热固化的工序,准备用以评价翘曲的试样基板A或B。具体如下所述。
(试样基板A的制作)
使用间歇式真空加压层压机(株式会社名机制作所制“MVLP-500”),将试验例1中制作的5种树脂片材A分别以树脂组合物层的第一主面与12英寸硅片(厚度775μm)接合的方式叠层于12英寸硅片上。叠层通过以下方式实施:进行30秒减压,使气压为13hPa以下后,在100℃、压力0.74MPa的条件下进行30秒压接。实施两次叠层,形成厚度300μm的树脂组合物层。然后,于180℃下加热90分钟,使树脂组合物层热固化。由此得到包含硅片和树脂组合物层的固化物的5种试样基板A。
(试样基板B的制作)
关于实施例3,使用压塑装置(模具温度:130℃,压力:6MPa,固化时间:10分钟)将树脂清漆3在12英寸硅片(厚度775μm)上压缩成型。然后,于180℃加热90分钟使树脂组合物层热固化。由此得到包含硅片和树脂组合物层(300μm)的固化物的试样基板B。
(翘曲评价)
将5种试样基板A及试样基板B分别按照35℃、260℃、35℃的顺序进行加热及冷却,使用影像云纹(shadow moire)测定装置(Akorometrix公司制“ThermoireAXP”)测定由此产生的翘曲量。按照电子信息技术产业协会标准JEITA EDX-7311-24进行测定。具体而言,将对于测定区域的试样基板面的全部数据采用最小二乗法求出的拟合平面作为基准面,求出从该基准面起垂直方向的最小值与最大值之差作为翘曲量。翘曲量低于2mm则为“○”,翘曲量为2mm以上则为“×”,由此评价“翘曲”。
<试验例4:伸长率评价>
针对各实施例及比较例中制造的树脂清漆,通过形成树脂组合物层的工序、经180℃下90分钟的加热而使该树脂组合物层热固化的工序、及将热固化所得的固化物层切出的工序,准备用以评价伸长率的试片A或B。具体如下所述。
(试片A的制作)
使用压塑装置(模具温度:130℃,压力:6MPa,固化时间:10分钟),在对表面实施了脱模处理的SUS板上,将实施例3中制造的树脂清漆3压缩成型,形成厚度100μm的树脂组合物层。剥离SUS板,通过在大气中180℃下90分钟或者180℃下24小时的加热而使树脂组合物层热固化,得到树脂组合物的固化物层。将该固化物层切出成哑铃状1号形,对于1种树脂组合物得到2种(固化条件:180℃下90分钟及180℃下24小时)试片A。
(试片B的制作)
将试验例2中得到的树脂片材B投入180℃的烘箱后以90分钟或24小时的固化条件使树脂组合物层热固化。
热固化后,剥离聚酰亚胺胶带,将固化物从玻璃布基材环氧树脂两面覆铜叠层板取下,进而还剥离PET膜(琳得科公司制“501010”),得到片状的固化物。将所得固化物切出成哑铃状1号形,对于1种树脂片材B得到2种(固化条件:180℃下90分钟及180℃下24小时)的试片B。
(伸长率评价)
对于试片A及B各2种(固化条件:180℃下90分钟及180℃下24小时)分别使用Orientec公司制拉伸试验机“RTC-1250A”进行伸长率测定,求出23℃时的伸长率。按照JISK7127实施测定。进行该操作3次,算出伸长率的平均值(%)。
进而,由所得伸长率的值算出180℃下24小时固化后的伸长率相对于180℃下90分钟固化后的伸长率之比。进而,所得伸长率之比低于0.70的情况为“×”,所得伸长率之比为0.70以上的情况为“〇”,由此评价“脆性”。所得伸长率之比的值越高则意味着脆化越被抑制。结果示于下述表1。
[表1]
。
由以上结果可知,如果是下述的树脂组合物,则可以获得本发明所期望的效果;所述树脂组合物是包含(A)环氧树脂及(B)固化剂的树脂组合物,其中,使树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的透氧系数为3cc/(atm・m2・day・mm)以下,固化物的线热膨胀系数为4~15ppm/℃。
Claims (13)
1.一种树脂组合物,其是含有(A)环氧树脂、(B)固化剂、(C)无机填充材料、及(D)弹性体的树脂组合物,
其中,(A)成分包含液态环氧树脂,并且将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,液态环氧树脂的含量为20~70质量%,
将树脂组合物中的树脂成分设为100质量%时,(D)成分的含量为2~25质量%,
使所述树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的透氧系数为3cc/(atm·m2·day·mm)以下,所述固化物的线热膨胀系数为4~15ppm/℃,
所述(A)环氧树脂中不包括(D)成分。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,将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83质量%以上。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,(C)成分的平均粒径为2.5μm以上。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A)成分包含固态环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,所包含的作为(A)成分的环氧树脂的环氧当量为400g/eq.以下。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(B)成分包含酚系固化剂或酸酐系固化剂。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,使树脂组合物于180℃热固化24小时而得的固化物的依据JISK7127测定的23℃时的伸长率相对于使树脂组合物于180℃热固化90分钟而得的固化物的依据JISK7127测定的23℃时的伸长率之比为0.7以上。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,该树脂组合物用于密封半导体芯片封装的半导体芯片。
9.一种树脂油墨,其中,包含权利要求1所述的树脂组合物。
10.一种树脂油墨层,其由权利要求9所述的树脂油墨形成且厚度为100μm以上。
11.一种树脂片材,其中,具有:
支承体、以及
设置于所述支承体上的包含权利要求1所述的树脂组合物的树脂组合物层。
12.根据权利要求11所述的树脂片材,其中,所述树脂组合物层的厚度为100μm以上。
13.一种半导体芯片封装制品,其中,包含权利要求1所述的树脂组合物的固化物。
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