CN115926540A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种树脂组合物,其中,包含(A)环氧树脂、(B)无机填充材料及(C)弹性体,(A)环氧树脂包含:(A‑1)含有环氧基及具有螯合物形成能力的结构的环氧树脂。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物以及使用该树脂组合物的固化物、树脂片材、电路基板、半导体芯片封装和半导体装置。
背景技术
近年来,智能手机、平板型装置等小型高功能电子设备的需求增大,随之对这些小型电子设备所用的半导体芯片封装用密封材料也要求进一步的高功能化。作为这样的密封材料,已知有使树脂组合物固化而形成的密封材料。另一方面,作为与密封材料不同的用途的技术,有专利文献1和2的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-80221号公报
专利文献2:日本特许第5491276号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了绝缘性和密封性的提高等目的,用于密封材料的树脂组合物一般包含无机填充材料。像这样包含无机填充材料的树脂组合物的固化物存在产生较大的翘曲的倾向。
假如是固化物像预浸料那样包含纤维基材的情况下,可通过纤维基材的作用来提高固化物整体的刚性,或者减小热膨胀,所以认为可抑制翘曲。但是,密封材料通常不含纤维基材,所以难以抑制翘曲。
于是,本发明人尝试了通过降低树脂组合物的固化物的弹性模量来抑制翘曲。具体来说,尝试了通过采用包含弹性体的树脂组合物,降低其固化物的弹性模量,抑制翘曲。其结果是,可以实现翘曲的抑制。但是,包含弹性体的树脂组合物的固化物与导体层的密合性变差。
于是,本发明人进一步进行探讨,尝试了通过与弹性体组合使用密合性赋予剂来改善密合性。但是,如果使用密合性赋予剂,虽然密合性提高,但翘曲增大。因此,现有的密封材料难以同时实现翘曲的抑制和密合性的提高。
本发明鉴于上述的课题而提出,其目的在于提供可获得翘曲抑制和与导体层的密合性优异的固化物的树脂组合物、该树脂组合物的固化物、以及使用该树脂组合物的树脂片材、电路基板、半导体芯片封装和半导体装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人为了解决上述的课题而进行了认真研究。其结果是,本发明人发现如果采用包含(A)环氧树脂、(B)无机填充材料及(C)弹性体、且(A)环氧树脂包括(A-1)含有环氧基及具有螯合物形成能力的结构的环氧树脂的树脂组合物,可解决上述的课题,从而完成了本发明。即,本发明包括下述的内容。
[1]一种树脂组合物,其中,包含(A)环氧树脂、(B)无机填充材料及(C)弹性体,
(A)环氧树脂包括(A-1)含有环氧基及具有螯合物形成能力的结构的环氧树脂;
[2]根据[1]所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的螯合物改性量为0.3质量%~10质量%;
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的质量W(A-1)与(C)成分的质量W(C)之比W(A-1)/W(C)为0.01~1.0;
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,(B)成分的量为40质量%以上;
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,(C)成分具有1000以上的数均分子量;
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,还包含(D)固化剂;
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其中,还包含(E)固化促进剂;
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,所述组合物用于密封层;
[9]一种[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[10]一种树脂片材,其中,具备支承体以及形成于支承体上的包含[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层;
[11]一种电路基板,其中,包含[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[12]一种半导体芯片封装,其中,包含权利要求[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物的固化物;
[13]一种半导体装置,其中,具备[11]所述的电路基板或[12]所述的半导体芯片封装。
发明的效果
如果采用本发明,则能够提供可获得翘曲抑制和与导体层的密合性优异的固化物的树脂组合物、该树脂组合物的固化物、以及使用该树脂组合物的树脂片材、电路基板、半导体芯片封装和半导体装置。
附图的简单说明
图1是模式化表示作为本发明的一个实施方式所涉及的半导体芯片封装的一例的扇出型WLP的剖视图。
具体实施方式
以下,关于本发明示出实施方式及示例物进行说明。但是,本发明并不限定于下述所示的实施方式及示例物,可在不脱离权利要求书及其均等范围的范围内任意变更来实施。
[1.树脂组合物的概要]
本发明的一个实施方式所涉及的树脂组合物中组合地包含(A)环氧树脂、(B)无机填充材料及(C)弹性体。并且,(A)环氧树脂包括(A-1)含有环氧基及具有螯合物形成能力的结构的环氧树脂。以下的说明中,有时将“(A-1)含有环氧基及具有螯合物形成能力的结构的环氧树脂”称为“(A-1)螯合物型环氧树脂”。此外,以下的说明中,有时将“具有螯合物形成能力的结构”称为“螯合物能力结构”。
本实施方式所涉及的树脂组合物可通过使其热固化而获得固化物。并且,所得的固化物可实现翘曲抑制和与导体层的密合性优异。此外,本实施方式所涉及的树脂组合物的固化物通常可实现对于硅的密合性优异。另外,本实施方式所涉及的树脂组合物较好是具有较低的最低熔体粘度,较好是可获得拉伸弹性模量小的固化物。
本实施方式所涉及的树脂组合物中可与上述的成分组合地进一步包含任意成分。例如,树脂组合物可包含(D)固化剂、(E)固化促进剂等。
[2.(A)环氧树脂]
本实施方式所涉及的树脂组合物包含作为(A)成分的(A)环氧树脂。(A)环氧树脂是具有环氧基的固化性树脂。
本实施方式所涉及的(A)环氧树脂中作为(A-1)成分包括(A-1)螯合物型环氧树脂。(A-1)螯合物型环氧树脂含有环氧基及螯合物能力结构。
螯合物能力结构表示具有螯合物形成能力的结构。该螯合物能力结构通常包含选自氧和氮中的至少1种原子。以下的说明中,有时将选自氧和氮的原子称为“特定原子”。1个螯合物能力结构通常包含多个特定原子。多个特定原子一般不直接结合,所以这些特定原子之间存在将特定原子彼此连结的分子链。即,特定原子彼此之间通常通过分子链连结。在此,所述的分子链所含的原子中不包括氧原子和氮原子。所述的分子链的原子数通常为1以上,较好是2以上,较好是6以下。在此,将特定原子彼此之间连结的所述分子链的原子数表示通过分子链连结的特定原子之间存在的原子的最小数。所以,即使是所述的分子链上结合有从该分子链分支的支链的情况下,该支链所含的原子数也不包括在所述分子链的原子数中。因此,螯合物能力结构可以是含有介以较好是1个以上且6个以下、更好是2个以上且6个以下的原子而邻接的特定原子的结构。该螯合物能力结构中,特定原子的一部分或全部可发挥配位原子的作用。
螯合物能力结构较好是作为特定原子含有氧原子。更好是作为特定原子的氧原子的至少一个来自于羟基。即,更好是螯合物能力结构含有羟基,该羟基所含的氧原子为螯合物能力结构的特定原子。此外,更好是作为特定原子的氧原子的至少一个来自于羰基。即,更好是螯合物能力结构含有羰基,该羰基所含的氧原子为螯合物能力结构的特定原子。
螯合物能力结构含有多个氧原子的情况下,较好是这些氧原子中包含通过原子数2个的分子链连结的氧原子。即,较好是螯合物能力结构所含的某2个氧原子介以2个原子而邻接。螯合物能力结构可包含1组如上所述介以2个原子而邻接的2个氧原子的组,也可包含2组以上的如上所述介以2个原子而邻接的2个氧原子的组。
螯合物能力结构中通常与特定原子组合地包含碳原子和氢原子。此外,螯合物能力结构可还包含除氧原子和氮原子以外的任意的杂原子。作为螯合物能力结构所含的优选的任意的杂原子,可举出磷原子和硫原子。任意的杂原子的种类可以是1种,也可以是2种以上。此外,任意的杂原子的个数可以是1个,也可以是2个以上。
作为优选的螯合物能力结构的具体例子,可举出羧基和磷酸基。其中,更好是磷酸基。螯合物能力结构可存在于(A-1)螯合物型环氧树脂的基本骨架、侧链或末端中的任一处。(A-1)螯合物型环氧树脂含有的螯合物能力结构可为1种,也可为2种以上。此外,(A-1)螯合物型环氧树脂在1分子中含有的螯合物能力结构的数量可以是1个,也可以是2个以上。
(A-1)螯合物型环氧树脂在1分子中含有的环氧基的数量可以是1个,也可以是2个以上。
(A-1)螯合物型环氧树脂较好是在其分子中含有芳香族结构。芳香族结构是指一般被定义为芳香族的化学结构,也包括多环芳香族及芳香族杂环。使用含有芳香环结构的(A-1)螯合物型环氧树脂的情况下,可提高树脂组合物的固化物的耐热性。
(A-1)螯合物型环氧树脂可包含:不含螯合物能力结构的环氧树脂与含有螯合物能力结构的化合物反应而得的结构。例如,含有磷酸基的(A-1)螯合物型环氧树脂可包含:使不含螯合物能力结构的环氧树脂与磷酸类反应而得的结构。作为磷酸类,可举出例如磷酸(H3PO4)、膦酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)、焦磷酸(H4P2O7)和三聚磷酸等多聚磷酸。
(A-1)螯合物型环氧树脂可通过例如包括对具有酚性或醇性羟基和螯合物能力结构的化合物的羟基进行缩水甘油基醚化的工序的方法来制造。此外,(A-1)螯合物型环氧树脂可通过例如包括使不含螯合物能力结构的环氧树脂与含有螯合物能力结构的化合物反应的工序的方法来制造。如果举出具体例子,含有磷酸基的(A-1)螯合物型环氧树脂可通过国际公开第2021/039380号公报中记载的方法来制造。
包括使不含螯合物能力结构的环氧树脂与含有螯合物能力结构的化合物反应的工序的(A-1)螯合物型环氧树脂的制造方法中,通常含有螯合物能力结构的化合物与环氧树脂的环氧基反应,获得(A-1)螯合物型环氧树脂。此时,含有螯合物能力结构的化合物的反应量以螯合物改性量表示。具体来说,螯合物改性量以相对于不含螯合物能力结构的环氧树脂100质量%的与该环氧树脂反应的含有螯合物能力结构的化合物的比例来表示。所述的螯合物改性量较好是0.3质量%以上,更好是0.5质量%以上,特别好是0.8质量%以上,较好是10质量%以下,更好是5.0质量%以下,特别好是3.0质量%以下。螯合物改性量在所述的范围内的情况下,可有效地提高树脂组合物的固化物的密合性。
作为(A-1)螯合物型环氧树脂,可使用市售品。作为市售的(A-1)螯合物型环氧树脂,可举出ADEKA株式会社制的“EP-49-10P”、“EP-49-10P2”(均为双酚A型环氧树脂与磷酸的反应产物),ADEKA株式会社制的“EP-49-23”。
(A-1)螯合物型环氧树脂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
环氧树脂有温度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”)。树脂组合物所含的(A-1)螯合物型环氧树脂可仅为液态环氧树脂,也可仅为固态环氧树脂,还可为液态环氧树脂与固态环氧树脂的组合。(A-1)螯合物型环氧树脂较好是包含液态环氧树脂,更好是仅包含液态环氧树脂。
(A-1)螯合物型环氧树脂的环氧当量较好是50g/eq.~5000g/eq.,更好是60g/eq.~3000g/eq.,进一步更好是80g/eq.~2000g/eq.,特别好是110g/eq.~1000g/eq.。环氧当量表示每1当量的环氧基对应的树脂的质量。该环氧当量可按照JIS K7236进行测定。
(A-1)螯合物型环氧树脂的重均分子量(Mw)较好是100~5000,更好是250~3000,进一步更好是400~1500。此外,(A-1)螯合物型环氧树脂的数均分子量通常低于5000,较好是低于3000。树脂的重均分子量和数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。
相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,树脂组合物中的(A-1)螯合物型环氧树脂的量较好是0.01质量%以上,更好是0.1质量%以上,特别好是0.5质量%以上,较好是20质量%以下,更好是10质量%以下,特别好是5质量%以下。(A-1)螯合物型环氧树脂的量在所述范围内的情况下,可在抑制翘曲的同时有效地提高密合性,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
相对于树脂组合物的树脂成分100质量%,树脂组合物中的(A-1)螯合物型环氧树脂的量较好是0.1质量%以上,更好是1质量%以上,特别好是2质量%以上,较好是40质量%以下,更好是30质量%以下,特别好是20质量%以下。只要没有特别说明,树脂组合物的树脂成分是指树脂组合物的不挥发成分中除(B)无机填充材料以外的成分。(A-1)螯合物型环氧树脂的量在所述范围内的情况下,可在抑制翘曲的同时有效地提高密合性,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
相对于(A)环氧树脂的总量100质量%,(A-1)螯合物型环氧树脂的质量较好是1质量%以上,更好是3质量%以上,特别好是5质量%以上,较好是80质量%以下,更好是60质量%以下,特别好是40质量%以下。(A-1)螯合物型环氧树脂的量在所述范围内的情况下,可在抑制翘曲的同时有效地提高密合性,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
树脂组合物中的(A-1)螯合物型环氧树脂的质量W(A-1)与(C)弹性体的质量W(C)的比W(A-1)/W(C)较好是在特定的范围内。具体来说,所述的比W(A-1)/W(C)较好是0.01以上,更好是0.02以上,特别好是0.04以上,较好是1.0以下,更好是0.8以下,特别好是0.7以下。比W(A-1)/W(C)在所述范围内的情况下,可在抑制翘曲的同时有效地提高密合性,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
(A)环氧树脂中,可与(A-1)螯合物型环氧树脂组合地、作为(A-2)成分包括:(A-2)除(A-1)螯合物型环氧树脂以外的环氧树脂。以下的说明中,也将“(A-2)除(A-1)螯合物型环氧树脂以外的环氧树脂”称为“(A-2)任意的环氧树脂”。
作为(A-2)任意的环氧树脂的例子,可举出联二甲酚(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、双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(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、甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、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、异氰脲酸酯型环氧树脂、苯酚苯并吡咯酮(phenol phthalimidine)型环氧树脂等。(A-2)任意的环氧树脂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
从获得耐热性良好的固化物的观点来看,(A-2)任意的环氧树脂较好是包括含有芳香族结构的环氧树脂。作为含有芳香族结构的(A-2)任意的环氧树脂,可举出例如双酚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、双环戊二烯型环氧树脂、三酚型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、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、联二甲酚型环氧树脂、具有芳香族结构的缩水甘油胺型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、具有芳香族结构的线性脂肪族环氧树脂、具有芳香族结构的具有丁二烯结构的环氧树脂、具有芳香族结构的脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、具有芳香族结构的含螺环的环氧树脂、具有芳香族结构的环己烷二甲醇型环氧树脂、亚萘基醚型环氧树脂、具有芳香族结构的三羟甲基型环氧树脂、具有芳香族结构的四苯基乙烷型环氧树脂等。
(A-2)任意的环氧树脂较好是包括1分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。相对于(A-2)任意的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。
(A-2)任意的环氧树脂可仅为液态环氧树脂,也可仅为固态环氧树脂,还可为液态环氧树脂与固态环氧树脂的组合。
作为液态环氧树脂,较好是1分子中具有2个以上的环氧基的液态环氧树脂。作为可用作(A-2)任意的环氧树脂的优选的液态环氧树脂,可举出例如双酚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、缩水甘油胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、环己烷型环氧树脂、环己烷二甲醇型环氧树脂、及具有丁二烯结构的环氧树脂。
作为可用作(A-2)任意的环氧树脂的液态环氧树脂的具体例子,可举出DIC株式会社制的“HP4032”、“HP4032D”、“HP4032SS”(萘型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“828US”、“828EL”、“jER828EL”、“825”、“EPIKOTE 828EL”(双酚A型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“jER807”、“1750”(双酚F型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“jER152”(苯酚酚醛清漆型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“630”、“630LSD”、“604”(缩水甘油胺型环氧树脂),ADEKA株式会社制的“ED-523T”(Glycirol型环氧树脂),ADEKA株式会社制的“EP-3950L”、“EP-3980S”(缩水甘油胺型环氧树脂),ADEKA株式会社制的“EP-4088S”(双环戊二烯型环氧树脂),日铁化学材料株式会社制的“ZX-1059”(双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合品),大赛璐株式会社制的“PB-3600”、日本曹达株式会社制的“JP-100”、“JP-200”(具有丁二烯结构的环氧树脂),日铁化学材料株式会社制的“ZX1658”、“ZX1658GS”(液状1,4-缩水甘油基环己烷型环氧树脂)等。这些树脂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
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香族类的固态环氧树脂。作为可用作(A-2)任意的环氧树脂的优选的固态环氧树脂,较好是例如联二甲酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘型四官能环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双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、苯酚芳烷基型环氧树脂、四苯基乙烷型环氧树脂、苯酚苯并吡咯酮型环氧树脂。
作为可用作(A-2)任意的环氧树脂的固态环氧树脂的具体例子,可举出DIC株式会社制的“HP4032H”(萘型环氧树脂),DIC株式会社制的“HP-4700”、“HP-4710”(萘型四官能环氧树脂),DIC株式会社制的“N-690”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂),DIC株式会社制的“N-695”(甲酚酚醛清漆型环氧树脂),DIC株式会社制的“HP-7200”、“HP-7200HH”、“HP-7200H”、“HP-7200L”(双环戊二烯型环氧树脂),DIC株式会社制的“EXA-7311”、“EXA-7311-G3”、“EXA-7311-G4”、“EXA-7311-G4S”、“HP6000”、“HP6000L”(亚萘基醚型环氧树脂),日本化药株式会社制的“EPPN-502H”(三酚型环氧树脂),日本化药株式会社制的“NC7000L”(萘酚酚醛清漆型环氧树脂),日本化药株式会社制的“NC3000H”、“NC3000”、“NC3000L”、“NC3000FH”、“NC3100”(联苯型环氧树脂),日铁化学材料株式会社制的“ESN475V”、“ESN4100V”(萘型环氧树脂),日铁化学材料株式会社制的“ESN485”(萘酚型环氧树脂),日铁化学材料株式会社制的“ESN375”(二羟基萘型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX4000H”、“YX4000”、“YX4000HK”、“YL7890”(联二甲酚型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YL6121”(联苯型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX8800”(蒽型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YX7700”(苯酚芳烷基型环氧树脂),大阪燃气化学株式会社制的“PG-100”、“CG-500”,三菱化学株式会社制的“YL7760”(双酚AF型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“YL7800”(芴型环氧树脂),三菱化学株式会社制的“jER1031S”(四苯基乙烷型环氧树脂),日本化药株式会社制的“WHR991S”(苯酚苯并吡咯酮型环氧树脂)等。这些树脂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
(A-2)任意的环氧树脂的环氧当量的范围可与(A-1)螯合物型环氧树脂的环氧当量的范围相同。
(A-2)任意的环氧树脂的重均分子量和数均分子量的范围可与(A-1)螯合物型环氧树脂的重均分子量和数均分子量的范围相同。
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,它们的质量比(液态环氧树脂:固态环氧树脂)较好是20:1~1:5,更好是10:1~1:2,特别好是5:1~1:1。
相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,树脂组合物中的(A)环氧树脂的量较好是1质量%以上,更好是2质量%以上,特别好是5质量%以上,较好是40质量%以下,更好是30质量%以下,特别好是20质量%以下。(A)环氧树脂的量在所述范围内的情况下,可显著地获得翘曲抑制和密合性提高的效果,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
相对于树脂组合物的树脂成分100质量%,树脂组合物中的(A)环氧树脂的量较好是10质量%以上,更好是20质量%以上,特别好是30质量%以上,较好是70质量%以下,更好是60质量%以下,特别好是50质量%以下。(A)环氧树脂的量在所述范围内的情况下,可显著地获得翘曲抑制和密合性提高的效果,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
[3.(B)无机填充材料]
本实施方式所涉及的树脂组合物包含作为(B)成分的(B)无机填充材料。(B)无机填充材料通常以粒子的状态含于树脂组合物。
作为(B)无机填充材料的材料,使用无机化合物。作为(B)无机填充材料的材料,可举出例如二氧化硅、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,优选二氧化硅、氧化铝,特别优选二氧化硅。作为二氧化硅,可举出无定形二氧化硅、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,较好是球形二氧化硅。(B)无机填充材料可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
作为(B)无机填充材料的市售品,可举出例如电化化学工业株式会社制的“UFP-30”,新日铁住金材料株式会社制的“SP60-05”、“SP507-05”,株式会社雅都玛制的“YC100C”、“YA050C”、“YA050C-MJE”、“YA010C”,DENKA株式会社制的“UFP-30”,株式会社德山制的“SILFIL NSS-3N”、“SILFIL NSS-4N”、“SILFIL NSS-5N”、株式会社雅都玛制的“SC2500SQ”、“SO-C4”、“SO-C2”、“SO-C1”、“SC2050-SXF”等。
从显著获得本发明的所期望的效果的观点来看,(B)无机填充材料的平均粒径较好是0.01μm以上,更好是0.05μm以上,特别好是0.1μm以上,较好是10μm以下,更好是7μm以下,进一步更好是5μm以下。
(B)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,可使用激光衍射式粒径分布测定装置,使用光源波长采用蓝色和红色,以流动池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,可举出例如株式会社堀场制作所制“LA-960”等。
从显著获得本发明的所期望的效果的观点来看,(B)无机填充材料的比表面积较好是1m2/g以上,更好是2m2/g以上,特别好是3m2/g以上。对上限无特别的限制,较好是60m2/g以下、50m2/g以下或40m2/g以下。比表面积可通过根据BET法使用比表面积测定装置(Mountech株式会社制Macsorb HM-1210)使氮气吸附于试样表面,用BET多点法算出比表面积来进行测定。
从提高耐湿性和分散性的观点来看,(B)无机填充材料较好是通过表面处理剂进行过处理。作为表面处理剂,可举出例如含氟硅烷偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、环氧基硅烷类偶联剂、巯基硅烷类偶联剂、硅烷类偶联剂、烷氧基硅烷、有机硅氮烷化合物、钛酸酯类偶联剂等。表面处理剂可单独使用1种,也可将2种以上任意组合使用。
作为表面处理剂的市售品,可举出例如信越化学工业株式会社制“KBM403”(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM803”(3-巯基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBE903”(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM573”(N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“SZ-31”(六甲基二硅氮烷)、信越化学工业株式会社制“KBM103”(苯基三甲氧基硅烷)、信越化学工业株式会社制“KBM-4803”(长链环氧型硅烷偶联剂)、信越化学工业株式会社制“KBM-7103”(3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)等。
从(B)无机填充材料的分散性提高的观点来看,通过表面处理剂进行的表面处理的程度较好是在特定的范围内。具体来说,100质量%无机填充材料较好是通过0.2质量%~5质量%的表面处理剂进行了表面处理,更好是通过0.2质量%~3质量%的表面处理剂进行了表面处理,进一步更好是通过0.3质量%~2质量%的表面处理剂进行了表面处理。
通过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来看,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,从抑制树脂组合物的熔体粘度的上升的观点来看,较好是1.0mg/m2以下,更好是0.8mg/m2以下,进一步更好是0.5mg/m2以下。
(B)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。
相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,树脂组合物中的(B)无机填充材料的量较好是40质量%以上,更好是50质量%以上,进一步更好是60质量%以上,特别好是70质量%以上,较好是95质量%以下,更好是90质量%以下,进一步更好是85质量%以下,特别好是80质量%以下。一般来说,无机填充材料的量像上述那样多的情况下,容易产生树脂组合物的最低熔体粘度增加和树脂组合物的固化物的密合性下降的课题。与之相对,如果采用本实施方式所涉及的树脂组合物,即使无机填充材料像上述那样多的情况下,也可改善固化物的密合性,更优选地可降低最低熔体粘度。因此,包含所述下限值以上的较多的(B)无机填充材料的情况下,可特别有效地发挥本实施方式所涉及的树脂组合物的优点。此外,(B)无机填充材料的量为上述上限值以下的情况下,可显著地获得翘曲抑制和密合性提高的效果,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
[4.(C)弹性体]
本实施方式所涉及的树脂组合物包含作为(C)成分的(C)弹性体。该(C)弹性体中不包括属于上述的(A)~(B)成分的物质。(C)弹性体是指具有柔性的树脂,较好是具有橡胶弹性的树脂或者与其他成分聚合而显示橡胶弹性的树脂。作为橡胶弹性,可举出例如按照日本工业标准(JIS K7161),以温度25℃、湿度40%RH进行拉伸试验的情况下,显示1GPa以下的弹性模量的树脂。(C)弹性体通常为可溶解于有机溶剂的无定形的树脂成分。(C)弹性体可单独使用1种,也可将2种以上以任意的比率组合使用。如果采用(C)弹性体,可降低树脂组合物的固化物的弹性模量。
(C)弹性体较好是高分子量。(C)弹性体的数均分子量(Mn)较好是1000以上,更好是1500以上,进一步更好是2000以上,进一步更好是3000以上,特别好是5000以上。(C)弹性体为如上所述的高分子量的情况下,可显著地获得翘曲抑制和密合性提高的效果,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。数均分子量的上限无特别限定,较好是1000000以下,更好是900000以下。数均分子量(Mn)是使用GPC(凝胶渗透色谱法)测定的聚苯乙烯换算的数均分子量。
(C)弹性体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。玻璃化转变温度的下限无特别限定,通常可为-15℃以上。此外,在25℃时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。玻璃化转变温度可通过DSC(差示扫描量热测定)以5℃/分钟的升温速度进行测定。
(C)弹性体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、聚碳酸酯结构、聚苯乙烯结构中的1种以上的结构的树脂。“(甲基)丙烯酸酯”是包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯以及它们的组合的术语。这些结构可含于(C)弹性体的分子的主链,也可含于侧链。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚丁二烯结构的树脂。聚丁二烯结构可含于主链,也可含于侧链。此外,聚丁二烯结构可一部分或全部被氢化。有时将含有聚丁二烯结构的树脂称为“聚丁二烯树脂”。作为聚丁二烯树脂的具体例子,可举出克雷威利(CrayValley)公司制的“Ricon 130MA8”、“Ricon 130MA13”、“Ricon 130MA20”、“Ricon 131MA5”、“Ricon 131MA10”、“Ricon 131MA17”、“Ricon 131MA20”、“Ricon 184MA6”(含酸酐基的聚丁二烯),日本曹达株式会社制的“GQ-1000”(引入了羟基、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),Nagase ChemteX株式会社制的“FCA-061L”(氢化聚丁二烯骨架环氧树脂)等。此外,作为聚丁二烯树脂的具体例子,可举出含酚式羟基的丁二烯树脂,在分子内具有聚丁二烯结构、氨基甲酸酯结构和酰亚胺结构的聚酰亚胺树脂。对于该聚酰亚胺树脂,可将羟基末端聚丁二烯、二异氰酸酯化合物和四元酸酐作为原料制成线性聚酰亚胺树脂(日本特开2006-37083号公报、国际公开第2008/153208号公报中记载的聚酰亚胺)。该聚酰亚胺树脂的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参考日本特开2006-37083号公报、国际公开第2008/153208号的记载,该内容引用至本说明书。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚(甲基)丙烯酸酯结构的树脂。有时将含有聚(甲基)丙烯酸酯结构的树脂称为“聚(甲基)丙烯酸树脂”。作为聚(甲基)丙烯酸树脂的具体例子,可举出Nagase ChemteX株式会社制的TEISANRESIN,根上工业株式会社制的“ME-2000”、“W-116.3”、“W-197C”、“KG-25”、“KG-3000”,东亚合成株式会社制的“ARUFON UH-2000”等。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚碳酸酯结构的树脂。有时将含有聚碳酸酯结构的树脂称为“聚碳酸酯树脂”。作为聚碳酸酯树脂的具体例子,可举出三菱瓦斯化学株式会社制的“FPC0220”、“FPC2136”,旭化成化学品株式会社制的“T6002”、“T6001”(聚碳酸酯二醇),株式会社可乐丽制的“C-1090”、“C-2090”、“C-3090”(聚碳酸酯二醇)等。此外,作为聚碳酸酯树脂的具体例子,可举出在分子内具有酰亚胺结构、氨基甲酸酯结构和聚碳酸酯结构的聚酰亚胺树脂。对于该聚酰亚胺树脂,可将羟基末端聚碳酸酯、二异氰酸酯化合物和四元酸酐作为原料制成线性聚酰亚胺树脂。该聚酰亚胺树脂的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,该内容引用至本说明书。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚硅氧烷结构的树脂。有时将含有聚硅氧烷结构的树脂称为“硅氧烷树脂”。作为硅氧烷树脂的具体例子,可举出信越有机硅株式会社制的“SMP-2006”、“SMP-2003PGMEA”、“SMP-5005PGMEA”,以胺基末端聚硅氧烷和四元酸酐为原料的线性聚酰亚胺(国际公开第2010/053185号、日本特开2002-12667号公报和日本特开2000-319386号公报等)等。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚亚烷基结构和聚亚烷基氧基结构的树脂。有时将含有聚亚烷基结构的树脂称为“亚烷基树脂”。此外,有时将含有聚亚烷基氧基结构的树脂称为“亚烷基氧基树脂”。聚亚烷基氧基结构较好是碳原子数2~15的聚亚烷基氧基结构,更好是碳原子数3~10的聚亚烷基氧基结构,特别好是碳原子数5~6的聚亚烷基氧基结构。作为亚烷基树脂和亚烷基氧基树脂的具体例子,可举出旭化成纤维株式会社制的“PTXG-1000”、“PTXG-1800”等。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚异戊二烯结构的树脂。有时将含有聚异戊二烯结构的树脂称为“异戊二烯树脂”。作为异戊二烯树脂的具体例子,可举出株式会社可乐丽制的“KL-610”、“KL613”等。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚异丁烯结构的树脂。有时将含有聚异丁烯结构的树脂称为“异丁烯树脂”。作为异丁烯树脂的具体例子,可举出株式会社Kaneka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。
作为(C)弹性体,可举出例如含有聚苯乙烯结构的树脂。有时将含有聚苯乙烯结构的树脂称为“聚苯乙烯树脂”。聚苯乙烯树脂可以是与苯乙烯单元组合而包含与所述的苯乙烯单元不同的任意的重复单元的共聚物,也可以是氢化聚苯乙烯树脂。作为聚苯乙烯树脂,可举出例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)、苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯无规共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等。作为聚苯乙烯树脂的具体例子,可举出氢化苯乙烯类热塑性弹性体“H1041”、“TuftecH1043”、“Tuftec P2000”、“Tuftec MP10”(旭化成株式会社制),环氧化苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体“EPOFRIEND AT501”、“CT310”(大赛璐株式会社制),具有羟基的改性苯乙烯类弹性体“SEPTON HG252”(株式会社可乐丽制),具有羧基的改性苯乙烯类弹性体“TuftecN503M”、具有氨基的改性苯乙烯类弹性体“Tuftec N501”、具有酸酐基的改性苯乙烯类弹性体“Tuftec M1913”(旭化成化学品株式会社制),未改性苯乙烯类弹性体“SEPTON S8104”(株式会社可乐丽制),苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物“FG1924”(Kraton公司制)、“EF-40”(克雷威利公司制)。
上述中,作为(C)弹性体,更好是在分子内具有选自聚丁二烯结构、聚碳酸酯结构和聚(甲基)丙烯酸酯结构中的至少1种结构的树脂。另外,作为(C)弹性体,特别好是在分子内具有聚丁二烯结构或聚碳酸酯结构的树脂。具有聚丁二烯结构或聚碳酸酯结构的(C)弹性体通常与(A-1)螯合物型环氧树脂的相容性低。因此,这些(C)弹性体在微观上从(A-1)螯合物型环氧树脂相分离,可形成柔性良好的微小的区域(domain)。树脂组合物的固化物中,该区域的柔性得到发挥,从而可有效地降低该固化物的弹性模量,所以可在不损害密合性的情况下特别有效地抑制翘曲。
(C)弹性体可具有能够与(A)环氧树脂反应的官能团。(C)弹性体与(A)环氧树脂反应的情况下,可提高树脂组合物的固化物的机械强度。能够与(A)环氧树脂反应的官能团中包含通过加热产生的官能团。能够与(A)环氧树脂反应的官能团可为选自羟基、羧基、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。其中,作为该官能团,较好是羟基、酸酐基、酚式羟基、环氧基、异氰酸酯基和氨基甲酸酯基,更好是羟基、酸酐基、酚式羟基和环氧基,特别好是酚式羟基。含官能团的(C)弹性体的数均分子量(Mn)较好是5000以上。
相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,树脂组合物中的(C)弹性体的量较好是1质量%以上,更好是2质量%以上,进一步更好是3质量%以上,较好是20质量%以下,更好是15质量%以下,进一步更好是10质量%以下。(C)弹性体的量在上述范围内的情况下,可显著地获得翘曲抑制和密合性提高的效果,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
相对于树脂组合物的树脂成分100质量%,树脂组合物中的(C)弹性体的量较好是5质量%以上,更好是10质量%以上,进一步更好是20质量%以上,较好是80质量%以下,更好是60质量%以下,进一步更好是50质量%以下。(C)弹性体的量在上述范围内的情况下,可显著地获得翘曲抑制和密合性提高的效果,并且通常可有效地降低最低熔体粘度。
[5.(D)固化剂]
本实施方式所涉及的树脂组合物中,可与上述的(A)~(C)成分组合而作为任意的成分进一步包含(D)固化剂。作为该(D)成分的(D)固化剂中不包括属于上述的(A)~(C)成分的那些。(D)固化剂可具有与(A)环氧树脂反应而使树脂组合物固化的功能。
作为(D)固化剂,可举出例如苯酚类固化剂(酚类固化剂)、萘酚类固化剂、活性酯类固化剂、胺类固化剂、酸酐类固化剂、苯并噁嗪类固化剂、氰酸酯类固化剂、碳二亚胺类固化剂、硫醇类固化剂等,其中,较好是酚类固化剂、萘酚类固化剂、活性酯类固化剂,特别好是苯酚类固化剂和活性酯类固化剂。(D)固化剂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
作为苯酚类固化剂及萘酚类固化剂,从耐热性和耐水性的观点来看,较好是具有酚醛结构(novolac structure)的固化剂。此外,从密合性的观点来看,较好是含氮的苯酚类固化剂,更好是含三嗪骨架的苯酚类固化剂。
作为苯酚类固化剂及萘酚类固化剂的具体例子,可举出例如明和化成株式会社制的“MEH-7700”、“MEH-7810”、“MEH-7851”、“MEH-8000H”,日本化药株式会社制的“NHN”、“CBN”、“GPH”,日铁化学材料株式会社制的“SN-170”、“SN-180”、“SN-190”、“SN-475”、“SN-485”、“SN-495”、“SN-495V”、“SN-375”、“SN-395”,DIC株式会社制的“TD-2090”、“TD-2090-60M”、“LA-7052”、“LA-7054”、“LA-1356”、“LA-3018”、“LA-3018-50P”、“EXB-9500”、“HPC-9500”、“KA-1160”、“KA-1163”、“KA-1165”,群荣化学株式会社制的“GDP-6115L”、“GDP-6115H”、“ELPC75”等。
作为活性酯类固化剂,可使用1分子中具有1个以上的活性酯基的化合物。其中,作为活性酯类固化剂,较好是酚酯类、硫酚酯类、N-羟基胺酯类、杂环羟基化合物的酯类等的在1分子中具有2个以上的反应活性高的酯基的化合物。该活性酯类固化剂较好是通过羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物与羟基化合物和/或硫醇化合物的缩合反应获得的化合物。特别是从耐热性提高的观点来看,较好是由羧酸化合物和羟基化合物获得的活性酯类化合物,更好是由羧酸化合物与苯酚化合物和/或萘酚化合物获得的活性酯类固化剂。作为羧酸化合物,可举出例如苯甲酸、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、均苯四酸等。作为苯酚化合物或萘酚化合物,可举出例如氢醌、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、儿茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二羟基二苯酮、三羟基二苯酮、四羟基二苯酮、间苯三酚、苯三酚、双环戊二烯型二苯酚化合物、线型酚醛树脂(phenol novolac)等。在此,“双环戊二烯型二苯酚化合物”是指1分子双环戊二烯缩合2分子苯酚而得的二苯酚化合物。
作为活性酯类固化剂的优选的具体例子,较好是含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯类固化剂、含萘结构的活性酯类固化剂、含线型酚醛树脂的乙酰基化物的活性酯类固化剂、含线型酚醛树脂的苯甲酰基化物的活性酯类固化剂。其中,更好是含萘结构的活性酯类固化剂、含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯类固化剂。“双环戊二烯型二苯酚结构”表示由亚苯基-二亚环戊基(ジシクロペンチレン)-亚苯基形成的2价结构单元。
作为活性酯类固化剂的市售品,含双环戊二烯型二苯酚结构的活性酯类固化剂可举出“EXB9451”、“EXB9460”、“EXB9460S”、“HPC-8000-65T”、“HPC-8000H-65TM”、“EXB-8000L-65TM”(DIC株式会社制)等,含萘结构的活性酯类固化剂可举出“EXB-9416-70BK”、“EXB-8150-65T”、“EXB-8100L-65T”、“EXB-8150L-65T”(DIC株式会社制)等,含线型酚醛树脂的乙酰基化物的活性酯类固化剂可举出“DC808”(三菱化学株式会社制)等,含线型酚醛树脂的苯甲酰基化物的活性酯类固化剂可举出“YLH1026”(三菱化学株式会社制)等,作为线型酚醛树脂的乙酰基化物的活性酯类固化剂可举出“DC808”(三菱化学株式会社制)等,作为线型酚醛树脂的苯甲酰基化物的活性酯类固化剂可举出“YLH1026”(三菱化学株式会社制)、“YLH1030”(三菱化学株式会社制)、“YLH1048”(三菱化学株式会社制)等。
作为胺类固化剂,可举出在1分子内具有1个以上的氨基的固化剂,可举出例如脂肪族胺类、聚醚胺类、脂环族胺类、芳香族胺类等。其中,较好是芳香族胺类。胺类固化剂较好是伯胺或仲胺,更好是伯胺。作为胺类固化剂的具体例子,可举出4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯胺)、二苯基二氨基砜、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基砜、3,3'-二氨基二苯基砜、间苯二胺、间二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4'-二氨基二苯基醚、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二羟基联苯胺、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷二胺、2,2-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜、双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜等。胺类固化剂可使用市售品,可举出例如日本化药株式会社制的“KAYABOND C-200S”、“KAYABOND C-100”、“KAYAHARD A-A”、“KAYAHARDA-B”、“KAYAHARD A-S”,三菱化学株式会社制的“EPICURE W”等。
作为酸酐类固化剂,可举出在1分子内具有1个以上的酸酐基的固化剂。作为酸酐类固化剂的具体例子,可举出例如邻苯二甲酸酐、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、十二碳烯基琥珀酸酐、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、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、氧双邻苯二甲酸二酐、3,3'-4,4'-二苯基砜四甲酸二酐、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(偏苯三甲酸酐酯)、苯乙烯与马来酸进行共聚而得到的苯乙烯-马来酸树脂等的聚合物型的酸酐等。作为酸酐类固化剂的市售品,可举出例如新日本理化株式会社制的“MH-700”等。
作为苯并噁嗪类固化剂的具体例子,可举出JFE化工株式会社制的“JBZ-OD100”(苯并噁嗪环当量218g/eq.)、“JBZ-OP100D”(苯并噁嗪环当量218g/eq.)、“ODA-BOZ”(苯并噁嗪环当量218g/eq.),四国化成工业株式会社制的“P-d”(苯并噁嗪环当量217g/eq.)、“F-a”(苯并噁嗪环当量217g/eq.),昭和高分子株式会社制的“HFB2006M”(苯并噁嗪环当量432g/eq.)等。
作为氰酸酯类固化剂,可举出例如双酚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、和双(4-氰酸酯基苯基)醚等二官能氰酸酯树脂;由苯酚酚醛清漆树脂及甲酚酚醛清漆树脂等衍生的多官能氰酸酯树脂;这些氰酸酯树脂进行部分三嗪化而得到的预聚物;等等。作为氰酸酯系树脂的具体例子,可举出Lonza Japan株式会社制的“PT30”及“PT60”(苯酚酚醛清漆型多官能氰酸酯树脂)、“ULL-950S”(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形成了三聚体而得到的预聚物)等。
作为碳二亚胺类固化剂的具体例子,可举出日清纺化学株式会社制的CARBODILITE(注册商标)V-03(碳二亚胺基当量:216g/eq.)、V-05(碳二亚胺基当量:262g/eq.)、V-07(碳二亚胺基当量:200g/eq.)、V-09(碳二亚胺基当量:200g/eq.),莱茵化学公司制的Stabaxol(注册商标)P(碳二亚胺基当量:302g/eq.)。
作为硫醇类固化剂的具体例子,可举出三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、三(3-巯基丙基)异氰脲酸酯等。
(D)固化剂的活性基团当量较好是50g/eq.~3000g/eq.,更好是100g/eq.~1000g/eq.,进一步更好是100g/eq.~500g/eq.,特别好是100g/eq.~300g/eq.。活性基团当量为每1当量的活性基团对应的固化剂的质量。
将(A)环氧树脂的环氧基数设为1的情况下,(D)固化剂的活性基团数较好是0.1以上,更好是0.2以上,进一步更好是0.3以上,较好是5.0以下,更好是2.0以下,特别好是1.0以下。“(A)环氧树脂的环氧基数”表示对将存在于树脂组合物中的(A)环氧树脂的不挥发成分的质量除以环氧当量而得的值进行合计得到的值。此外,“(D)固化剂的活性基团数”表示对于将存在于树脂组合物中的(D)固化剂的不挥发成分的质量除以活性基团当量而得的值进行合计得到的值。
相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,树脂组合物中的(D)固化剂的量较好是1质量%以上,更好是2质量%以上,特别好是4质量%以上,较好是30质量%以下,更好是20质量%以下,特别好是10质量%以下。
相对于树脂组合物的树脂成分100质量%,树脂组合物中的(D)固化剂的量较好是5质量%以上,更好是10质量%以上,特别好是15质量%以上,较好是50质量%以下,更好是40质量%以下,特别好是30质量%以下。
[6.(E)固化促进剂]
本实施方式所涉及的树脂组合物中,可与上述的(A)~(D)成分组合作为任意的成分进一步包含(E)固化促进剂。作为该(E)成分的(E)固化促进剂中不包括属于上述的(A)~(D)成分的那些。(E)固化促进剂具有作为促进(A)环氧树脂的固化的固化催化剂的功能。
作为(E)固化促进剂,可举出例如磷类固化促进剂、脲类固化促进剂、胍类固化促进剂、咪唑类固化促进剂、金属类固化促进剂、胺类固化促进剂等。其中,较好是咪唑类固化促进剂。(E)固化促进剂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
作为磷类固化促进剂,可举出例如四丁基鏻溴化物、四丁基鏻氯化物、四丁基鏻乙酸盐、四丁基鏻癸酸盐、四丁基鏻月桂酸盐、双(四丁基鏻)均苯四甲酸盐、四丁基鏻六氢邻苯二甲酸氢盐、四丁基鏻2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚盐、二叔丁基二甲基鏻四苯基硼酸盐等脂肪族鏻盐;甲基三苯基鏻溴化物、乙基三苯基鏻溴化物、丙基三苯基鏻溴化物、丁基三苯基鏻溴化物、苄基三苯基鏻氯化物、四苯基鏻溴化物、对甲苯基三苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、四苯基鏻四苯基硼酸盐、四苯基鏻四对甲苯基硼酸盐、三苯基乙基鏻四苯基硼酸盐、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸盐、(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芳香族鏻盐;三苯基膦-三苯基硼烷等芳香族膦-硼烷配合物;三苯基膦-对苯醌加成反应物等芳香族膦-醌加成反应物;三丁基膦、三叔丁基膦、三辛基膦、二叔丁基(2-丁烯基)膦、二叔丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三环己基膦等脂肪族膦;二丁基苯基膦、二叔丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基环己基膦、三苯基膦、三邻甲苯基膦、三间甲苯基膦、三对甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-异丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-叔丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-叔丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-双(二苯基膦基)乙烷、1,3-双(二苯基膦基)丙烷、1,4-双(二苯基膦基)丁烷、1,2-双(二苯基膦基)乙炔、2,2’-双(二苯基膦基)二苯基醚等芳香族膦等。
作为脲类固化促进剂,可举出例如1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-环己基-1,1-二甲基脲、3-环辛基-1,1-二甲基脲等脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-亚苯基)双(N’,N’-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(N’,N’-二甲基脲)〔甲苯双二甲基脲〕等芳香族二甲基脲等。
作为胍类固化促进剂,可举出例如双氰胺、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。
作为咪唑类固化促进剂,可举出例如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甲酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸盐、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。作为咪唑类固化促进剂的市售品,可举出例如四国化成工业株式会社制的“1B2PZ”、“2E4MZ”、“2MZA-PW”、“2MZ-OK”、“2MA-OK”、“2MA-OK-PW”、“2PHZ”、“2PHZ-PW”、“C11Z”、“C11Z-CN”、“C11Z-CNS”、“C11Z-A”,三菱化学株式会社制的“P200-H50”等。
作为金属类固化促进剂,可举出例如钴、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,可举出乙酰丙酮钴(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,可举出例如辛酸锌、辛酸锡、环烷酸锌、环烷酸钴、硬脂酸锡、硬脂酸锌等。
作为胺类固化促进剂,可举出例如三乙基胺、三丁基胺等三烷基胺、4-二甲基氨基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环(5,4,0)-十一碳烯等。作为胺类固化促进剂,可使用市售品,可举出例如味之素精细化学株式会社制的“MY-25”等。
相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,树脂组合物中的(E)固化促进剂的量较好是0.01质量%以上,更好是0.02质量%以上,特别好是0.03质量%以上,较好是1.0质量%以下,更好是0.5质量%以下,特别好是0.1质量%以下。
相对于树脂组合物的树脂成分100质量%,树脂组合物中的(E)固化促进剂的量较好是0.01质量%以上,更好是0.05质量%以上,特别好是0.10质量%以上,较好是2.0质量%以下,更好是1.0质量%以下,特别好是0.5质量%以下。
[7.(F)任意的添加剂]
本实施方式所涉及的树脂组合物中,可与上述的(A)~(E)成分组合而进一步作为任意的不挥发成分包含(F)任意的添加剂。作为(F)任意的添加剂,可举出例如有机铜化合物、有机锌化合物、有机钴化合物等有机金属化合物,有机硅类均平剂、丙烯酸聚合物类均平剂等均平剂,膨润土、蒙脱石等增稠剂,有机硅类消泡剂、丙烯酸类消泡剂、氟类消泡剂、乙烯基树脂类消泡剂等消泡剂,苯并三唑类紫外线吸收剂等紫外线吸收剂,脲硅烷等粘接性提高剂,三唑类密合性赋予剂、四唑类密合性赋予剂、三嗪类密合性赋予剂等密合性赋予剂,受阻酚类抗氧化剂等抗氧化剂,茋衍生物等荧光增白剂,氟类表面活性剂、有机硅类表面活性剂等表面活性剂,磷类阻燃剂(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、膦酸化合物、红磷)、氮类阻燃剂(例如硫酸三聚氰胺)、卤素类阻燃剂、无机类阻燃剂(三氧化锑)等阻燃剂等,磷酸酯类分散剂、聚氧化烯类分散剂、炔(acetylene)类分散剂、有机硅类分散剂、阴离子性分散剂、阳离子性分散剂等分散剂,硼酸酯类稳定剂、钛酸酯类稳定剂、铝酸酯类稳定剂、锆酸酯类稳定剂、异氰酸酯类稳定剂、羧酸类稳定剂、羧酸酐类稳定剂等稳定剂等。(F)任意的添加剂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
[8.(G)溶剂]
本实施方式所涉及的树脂组合物中,可与上述的(A)~(F)成分这些不挥发成分组合而进一步作为任意的挥发性成分包含(G)溶剂。作为(G)溶剂,通常采用有机溶剂。作为有机溶剂,可举出例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯等酯类溶剂;四氢吡喃、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二乙醚、二异丙基醚、二丁基醚、二苯基醚、苯甲醚等醚类溶剂;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇等醇类溶剂;乙酸2-乙氧基乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯(ethyl diglycol acetate)、γ-丁内酯、甲氧基丙酸甲酯等醚酯类溶剂;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯等酯醇类溶剂;2-甲氧基丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、丙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚(丁基卡必醇)等醚醇类溶剂;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺类溶剂;二甲基亚砜等亚砜类溶剂;乙腈、丙腈等腈类溶剂;己烷、环戊烷、环己烷、甲基环己烷等脂肪族烃类溶剂;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯等芳烃类溶剂等。(G)溶剂可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
(G)溶剂的量无特别限定,将树脂组合物中的全部成分设为100质量%时,可以是例如60质量%以下、40质量%以下、30质量%以下、20质量%以下、15质量%以下、10质量%以下等,可为0质量%。
[9.树脂组合物的制造方法]
本实施方式所涉及的树脂组合物例如可通过将上述的成分混合来制造。上述的成分可部分或全部同时混合,也可依次混合。混合各成分的过程中,可适当设定温度,因此可暂时或始终进行加热和/或冷却。此外,混合各成分的过程中,可进行搅拌或振荡。
[10.树脂组合物及其固化物的特性]
如果采用本实施方式所涉及的树脂组合物,可获得能够抑制翘曲的固化物。因此,在硅晶片等基材上形成树脂组合物的固化物的层(以下也称“固化物层”)获得层叠体的情况下,可减小该层叠体的翘曲量。例如,通过后述的实施例的[翘曲的评价]的项中说明的方法制造层叠体并测定其翘曲量的情况下,可使翘曲量为1.5mm以下。
如果采用本实施方式所涉及的树脂组合物,可获得与导体层的密合性优异的固化物。因此,以与导体层接触的方式形成树脂组合物的固化物层的情况下,可抑制导体层与固化物层的剥离。例如,通过后述的实施例的[铜箔密合强度的评价]的项中说明的方法测定铜箔密合强度的情况下,可获得较好是0.53kgf/cm以上、更好是0.57kgf/cm以上、特别好是0.60kgf/cm以上的铜箔密合强度。
如果采用本实施方式所涉及的树脂组合物,通常可获得对于硅的密合性优异的固化物。因此,以与由硅形成的构件接触的方式形成树脂组合物的固化物层的情况下,可抑制该构件与固化物层的剥离。例如,通过后述的实施例的[Si密合强度的评价]的项中说明的方法测定Si密合强度的情况下,可获得较好是550kgf/cm2以上、更好是570kgf/cm2以上、特别好是590kgf/cm2以上的Si密合强度。
如果采用本实施方式所涉及的树脂组合物,通常可获得弹性模量小的固化物。本发明人认为固化物具有这样小的弹性模量是如上所述获得优异的密合性和翘曲抑制效果的原因之一。例如,通过后述的实施例的[弹性模量的测定]的项中说明的方法测定树脂组合物的固化物的拉伸弹性模量的情况下,可获得较好是16Gpa以下、更好是15Gpa以下、特别好是14.5GPa以下的拉伸弹性模量。下限无特别限定,例如可以是5GPa以上。
如果采用本实施方式所涉及的树脂组合物,通常可具有较低的最低熔体粘度。因此,通过树脂组合物进行密封的情况下,可抑制未填充树脂组合物的间隙的形成。例如,通过后述的实施例的[熔体粘度的测定]的项中说明的方法测定树脂组合物的最低熔体粘度的情况下,可获得较好是9000泊以下、更好是8000泊以下、特别好是7500泊以下的最低熔体粘度。下限值无特别限定,可较好是500泊以上,更好是1000泊以上,特别好是2000泊以上。
树脂组合物具有上述的特性,所以可良好地用作密封层用的树脂组合物,特别是可良好地作为用于密封半导体的树脂组合物(半导体密封用的树脂组合物)、较好是用于密封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)使用。此外,除密封用途以外,树脂组合物还可用作绝缘层用的树脂组合物。例如,所述的树脂组合物可良好地作为用于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)、以及用于形成电路基板(包括印刷布线板)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)使用。
作为半导体芯片封装,可举出例如FC-CSP、MIS-BGA封装、ETS-BGA封装、扇出型WLP(晶片级封装,Wafer Level Package)、扇入型WLP、扇出型PLP(面板级封装,Panel LevelPackage)、扇入型PLP。
此外,所述的树脂组合物还可用作底部填充材料,例如可用作将半导体芯片连接于基板后使用的MUF(模塑底部填充,Molding Under Filling)的材料。
另外,所述的树脂组合物还可用于树脂片材、预浸料等片状层叠材料、阻焊剂、芯片键合材料、填孔树脂、部件埋入树脂等采用树脂组合物的广泛用途。
[11.树脂片材]
本发明的一个实施方式所涉及的树脂片材具有支承体以及形成于该支承体上的树脂组合物层。树脂组合物层是通过树脂组合物形成的层,所以通常包含上述的树脂组合物,较好是仅包含上述的树脂组合物。
从薄型化的观点来看,树脂组合物层的厚度较好是600μm以下,更好是550μm以下,进一步更好是500μm以下、400μm以下、350μm以下、300μm以下或200μm以下。树脂组合物层的厚度的下限无特别限定,例如可为1μm以上、5μm以上、10μm以上等。
作为支承体,可举出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,可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下也略作“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(以下也略作“PEN”)等聚酯、聚碳酸酯(以下也略作“PC”)、聚甲基丙烯酸甲酯(以下也略作“PMMA”)等丙烯酸类聚合物、环状聚烯烃、三乙酰纤维素(以下也略作“TAC”)、聚醚硫化物(以下也略作“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,特别好是低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,可举出例如铜箔、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。
支承体可在与树脂组合物层接合的面实施了哑光处理、电晕放电处理、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,可举出例如选自醇酸树脂、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,可举出例如作为醇酸树脂类脱模剂的琳得科株式会社制的“SK-1”、“AL-5”、“AL-7”等。此外,作为带脱模层的支承体,可举出例如东丽株式会社制的“LUMIRROR T60”、帝人株式会社制的“Purex”、尤尼吉可(UNITIKA)株式会社制的“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在上述范围内。
树脂片材例如可通过用口模式涂布机(die coater)等涂布装置将树脂组合物涂布于支承体上来制造。此外,可根据需要将树脂组合物溶解于溶剂制成树脂清漆,涂布该树脂清漆来制造树脂片材。通过使用溶剂,可调整粘度,使涂布性提高。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。
作为溶剂,例如可使用作为树脂组合物可含的溶剂进行了说明的溶剂。溶剂可单独使用1种,也可将2种以上以任意的比率组合使用。
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溶剂的含量通常为10质量%以下、较好是5质量%以下的条件进行干燥。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,但也根据溶剂的沸点而不同。
树脂片材可根据需要包括除支承体和树脂组合物层以外的任意的层。例如,树脂片材中,可在树脂组合物层的不与支承体接合的面(即,与支承体相反的一侧的面)设置根据支承体选用的保护膜。保护膜的厚度例如为1μm~40μm。通过保护膜,可防止在树脂组合物层的表面上附着垃圾等或形成损伤。树脂片材具有保护膜的情况下,可通过剥离保护膜来使用树脂片材。此外,树脂片材可卷成卷状保存。
树脂片材可良好地用于对半导体芯片进行密封(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,可举出例如扇出型WLP、扇入型WLP、扇出型PLP、扇入型PLP等。此外,树脂片材例如可用于对电路基板进行密封(电路基板的密封用树脂片材)。
此外,树脂片材可良好地用于在半导体芯片封装的制造中形成绝缘层(半导体芯片封装的绝缘用树脂片材)。例如,树脂片材可用于形成电路基板的绝缘层(电路基板的绝缘层用树脂片材)。作为使用这样的基板的封装的例子,可举出FC-CSP、MIS-BGA封装、ETS-BGA封装。
进而,也可将树脂片材用于将半导体芯片连接于基板后使用的MUF的材料。
此外,树脂片材可用于要求高绝缘可靠性的其他广泛的用途。例如,树脂片材可良好地用于形成印刷布线板等电路基板的绝缘层。
[12.电路基板]
本发明的一个实施方式所涉及的电路基板包含树脂组合物的固化物。通常,电路基板包含通过树脂组合物的固化物形成的固化物层。该固化物层通常可发挥绝缘层或密封层的作用,较好是发挥密封层的作用。该电路基板例如可通过包括下述的工序(1)和工序(2)的制造方法制造:
(1)在基材上形成树脂组合物层的工序;
(2)将树脂组合物层固化而形成固化物层的工序。
工序(1)中准备基材。作为基材,可举出例如玻璃环氧基板、金属基板(不锈钢和冷轧钢板(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。此外,基材可在表面具有铜箔等金属层作为该基材的一部分。例如,可使用在两个表面具有可剥离的第一金属层和第二金属层的基材。使用这样的基材的情况下,通常作为可作为电路布线发挥功能的布线层的导体层形成于第二金属层的与第一金属层相反一侧的面。作为金属层的材料,可举出铜箔、带载体的铜箔、后述的导体层的材料等,较好是铜箔。作为具有金属层的基材,可举出例如三井金属矿业株式会社制的带载体铜箔的极薄铜箔“MicroThin”。
此外,可在基材的一个表面或两个表面形成有导体层。以下的说明中,有时将包含基材和形成于该基材表面的导体层的构件适当称作“带布线层的基材”。作为导体层所含的导体材料,可举出例如包含选自金、铂、钯、银、铜、铝、钴、铬、锌、镍、钛、钨、铁、锡和铟中的1种以上的金属的材料。作为导体材料,可使用单金属,也可使用合金。作为合金,可举出例如选自上述金属中的2种以上的金属的合金(例如镍-铬合金、铜-镍合金和铜-钛合金)。其中,从导体层形成的通用性、成本、图案形成的容易性的观点来看,较好是作为单金属的铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜;以及作为合金的镍-铬合金、铜-镍合金、铜-钛合金等合金。其中,更好是铬、镍、钛、铝、锌、金、钯、银或铜的单金属;以及镍-铬合金,特别好是铜的单金属。
对于导体层而言,例如可为了作为布线层起作用而进行了图案加工。这时,导体层的线宽(电路宽度)/线距(电路间的宽度)比无特别限定,较好是20/20μm以下(即,间距(pitch)为40μm以下),更好是10/10μm以下,进一步更好是5/5μm以下,再进一步更好是1/1μm以下,特别好是0.5/0.5μm以上。间距在整个导体层可为均一,也可为不均一。导体层的最小间距例如可以是40μm以下、36μm以下或30μm以下。
导体层的厚度根据电路基板的设计而不同,较好是3μm~35μm,更好是5μm~30μm,进一步更好是10μm~20μm,特别好是15μm~20μm。
准备基材后,在基材上形成树脂组合物层。在基材的表面形成有导体层的情况下,树脂组合物层的形成较好是以导体层被埋入至树脂组合物层中的方式进行。
树脂组合物层的形成例如通过将树脂片材与基材层叠来进行。该层叠例如可通过自支承体侧将树脂片材加热压接于基材而将树脂组合物层贴合于基材来进行。作为将树脂片材加热压接于基材的构件(以下也称“加热压接构件”),可举出例如加热后的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊等)等。应予说明,较好是不将加热压接构件直接压于树脂片材,而是介以耐热橡胶等弹性材料进行压制,使得树脂片材充分顺应基材的表面凹凸。
基材与树脂片材的层叠例如可通过真空层合法实施。层叠条件可为例如下述的条件。加热压接温度较好是在60℃~160℃、更好是在80℃~140℃的范围内。加热压接压力较好是在0.098MPa~1.77MPa、更好是在0.29MPa~1.47MPa的范围内。加热压接时间较好是在20秒~400秒、更好是在30秒~300秒的范围内。层叠较好是在压力13hPa以下的减压条件下实施。
在层叠后,可在常压下(大气压下),例如将加热压接构件自支承体侧压制来进行已层叠的树脂片材的平滑化处理。平滑化处理的压制条件可采用与上述层叠的加热压接条件同样的条件。应予说明,层叠和平滑化处理可使用真空层合机连续进行。
在基材上形成树脂组合物层后,将树脂组合物层热固化而形成固化物层。树脂组合物层的热固化条件也可根据树脂组合物的种类而不同,但固化温度通常在120℃~240℃的范围内,较好是150℃~220℃的范围内,更好是170℃~200℃的范围内,固化时间在5分钟~120分钟的范围内,较好是10分钟~100分钟的范围内,更好是15分钟~90分钟的范围内。
可在使树脂组合物层热固化之前,对于树脂组合物层,实施以比固化温度低的温度加热的预加热处理。例如,可在使树脂组合物层热固化之前,通常在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,将树脂组合物层预加热通常5分钟以上,较好是5分钟~150分钟,更好是15分钟~120分钟。
如上进行操作,可制造具有通过树脂组合物的固化物形成的固化物层的电路基板。此外,电路基板的制造方法可进一步包括任意的工序。例如,使用树脂片材制造电路基板的情况下,电路基板的制造方法可包括剥离树脂片材的支承体的工序。支承体可在树脂组合物层的热固化之前剥离,也可在树脂组合物层的热固化之后剥离。
电路基板的制造方法例如可在形成固化物层之后,包括对该固化物层的表面进行研磨的工序。研磨方法无特别限定。作为研磨方法的例子,可举出例如采用化学机械研磨装置的化学机械研磨方法、抛光等机械研磨方法、采用砂轮旋转的平面磨削方法等。
电路基板的制造方法例如可包括对导体层进行层间连接的工序(3)。作为层间连接的方法,可举出例如在固化物层开孔的方法。通过开孔,可在固化物层形成通孔、过孔等孔。作为通孔的形成方法,可举出例如激光照射、蚀刻、机械钻削等。通孔的尺寸和形状可根据电路基板的设计适当确定。应予说明,工序(3)可通过固化物层的研磨或磨削来进行层间连接。
通孔形成后,较好是进行除去通孔内的沾污的工序。该工序有时被称为去沾污工序。例如,通过镀覆工序进行在固化物层上的导体层的形成的情况下,可对通孔进行湿法的去沾污处理。此外,通过溅射工序进行在固化物层上的导体层的形成的情况下,可进行等离子体处理工序等干法去沾污工序。进而,可通过去沾污工序而对固化物层实施粗糙化处理。
此外,可在固化物层上形成导体层之前,对固化物层进行粗糙化处理。通过该粗糙化处理,通常包括通孔内的固化物层的表面被粗糙化。作为粗糙化处理,可进行干法和湿法中的任一种粗糙化处理。作为干法粗糙化处理的例子,可举出等离子体处理等。此外,作为湿法的粗糙化处理的例子,可举出依次进行采用膨润液的膨润处理、采用氧化剂的粗糙化处理和采用中和液的中和处理的方法。
形成通孔后,可在固化物层上形成导体层。通过在形成了通孔的位置形成导体层,新形成的导体层与基材表面的导体层导通,实现层间连接。导体层的形成方法可举出例如镀覆法、溅射法、蒸镀法等。例如,可通过半加成法、全加成法等适当的方法在固化物层的表面进行镀覆,形成具有所期望的布线图案的导体层。此外,例如树脂片材中的支承体为金属箔的情况下,可通过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金属,也可以是合金。此外,该导体层可具有单层结构,也可具有包括2层以上的不同种类的材料的层的多层结构。
在此,对在固化物层上形成导体层的实施方式的例子进行详细说明。在固化物层的表面通过无电解镀覆形成镀覆晶种层。接着,在形成的镀覆晶种层上对应所期望的布线图案形成使镀覆晶种层的一部分露出的掩模图案。在露出的镀覆晶种层上通过电解镀覆形成电解镀覆层后,除去掩模图案。然后,通过蚀刻等处理除去不需要的镀覆晶种层,从而可形成具有所期望的布线图案的导体层。
电路基板的制造方法可包括除去基材的工序(4)。通过除去基材,获得具有固化物层和埋入至该固化物层中的导体层的电路基板。该工序(4)例如可在使用具有可剥离的金属层的基材的情况下进行。
[13.半导体芯片封装]
本发明的一个实施方式所涉及的半导体芯片封装包含树脂组合物的固化物。作为该半导体芯片封装,可举出例如下述的例子。
第一例所涉及的半导体芯片封装包含上述的电路基板以及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。
电路基板与半导体芯片的接合条件可采用能够将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的任意条件。例如,可采用半导体芯片的倒装芯片安装中所用的条件。此外,例如可在半导体芯片与电路基板之间介以绝缘性的粘接剂进行接合。
作为接合方法的例子,可举出将半导体芯片压接于电路基板的方法。作为压接条件,压接温度通常在120℃~240℃的范围内,较好是130℃~200℃的范围内,更好是140℃~180℃的范围内,压接时间通常在1秒~60秒的范围内,较好是5秒~30秒的范围内。
此外,作为接合方法的其他例子,可举出将半导体芯片通过回流焊接合于电路基板的方法。回流焊条件可设为120℃~300℃的范围。
将半导体芯片接合于电路基板之后,可将半导体芯片用模塑底部填充材料进行填充。作为该模塑底部填充材料,较好是使用上述的实施方式所涉及的树脂组合物。
第二例所涉及的半导体芯片封装包含半导体芯片以及密封该半导体芯片的树脂组合物的固化物。这样的半导体芯片封装中,通常树脂组合物的固化物作为密封层起作用。作为第二例所涉及的半导体芯片封装,可举出例如扇出型WLP、扇出型PLP等。
图1是模式化表示作为本发明的一个实施方式所涉及的半导体芯片封装的一例的扇出型WLP的剖视图。例如,如图1所示,作为扇出型WLP的半导体芯片封装100具备:半导体芯片110、以覆盖半导体芯片110的周围的方式形成的密封层120、设于半导体芯片110的与密封层120相反一侧的面的作为绝缘层的再布线形成层130、作为导体层的再布线层140、阻焊层150、和凸块160。
这样的半导体芯片封装的制造方法包括:
(A)在基材上层叠临时固定膜的工序;
(B)将半导体芯片临时固定在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)将基材和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和临时固定膜的面上形成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。此外,上述的半导体芯片封装的制造方法可包括:
(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而进行单片化的工序。
(工序(A))
工序(A)是在基材上层叠临时固定膜的工序。基材与临时固定膜的层叠条件可与电路基板的制造方法中的基材与树脂片材的层叠条件相同。
作为基材,可举出例如:硅晶片;玻璃晶片;玻璃基板;铜、钛、不锈钢、冷轧钢板(SPCC)等的金属基板;FR-4基板等的使环氧树脂等渗入玻璃纤维并进行热固化处理而得的基板;由BT树脂等双马来酰亚胺三嗪树脂形成的基板等。
临时固定膜可使用能够从半导体芯片剥离且能够对半导体芯片进行临时固定的任意的材料。作为市售品,可举出日东电工株式会社制“REVALPHA”等。
(工序(B))
工序(B)是将半导体芯片临时固定在临时固定膜上的工序。半导体芯片的临时固定例如可使用倒装焊接器(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、作为目标的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。密封层可由上述的实施方式所涉及的树脂组合物的固化物形成。密封层通常通过包括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作为密封层的固化物层的工序的方法来形成。关于树脂组合物层在半导体芯片上的形成,例如,除使用半导体芯片代替基材以外,可通过与上述的电路基板的制造方法中说明的树脂组合物层在基材上的形成方法相同的方法来进行。
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而获得覆盖半导体芯片的密封层。由此,进行基于树脂组合物的固化物的半导体芯片的密封。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,可在使树脂组合物层热固化之前,对于树脂组合物层,实施在比固化温度低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)是将基板和临时固定膜从半导体芯片剥离的工序。剥离方法理想的是采用与临时固定膜的材质相适应的合适的方法。作为剥离方法,可举出例如使临时固定膜加热、发泡或膨胀来进行剥离的方法。此外,作为剥离方法,可举出例如透过基板对临时固定膜照射紫外线而使临时固定膜的粘合力下降来进行剥离的方法。
使临时固定膜加热、发泡或膨胀的方法中,加热条件通常为在100℃~250℃加热1秒~90秒或5分钟~15分钟。此外,照射紫外线而使临时固定膜的粘合力下降来进行剥离的方法中,紫外线的照射量通常为10mJ/cm2~1000mJ/cm2。
如果如上所述将基材和临时固定膜从半导体芯片剥离,则密封层的面露出。半导体芯片封装的制造方法可包括对该露出的密封层的面进行研磨的工序。通过研磨,可使密封层的表面的平滑性提高。作为研磨方法,可使用与电路基板的制造方法中说明的方法相同的方法。
(工序(E))
工序(E)是在半导体芯片的剥离了基材和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。通常,该再布线形成层形成于半导体芯片和密封层上。再布线形成层例如可由感光性树脂组合物或热固性树脂组合物形成。此外,形成再布线形成层后,为了将半导体芯片与再布线层进行层间连接,通常在再布线形成层形成通孔。
(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固化物层上的形成方法相同。此外,可反复进行工序(E)和工序(F),交替叠加(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。阻焊层的材料可使用具有绝缘性的任意的材料。其中,从半导体芯片封装的制造的容易性的观点来看,较好是感光性树脂组合物和热固性树脂组合物。
此外,工序(G)中,可根据需要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,凸块加工中的通孔的形成可与工序(E)同样地进行。
(工序(H))
对于半导体芯片封装的制造方法,除包括工序(A)~(G)以外,还可包括工序(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定。
作为第三例所涉及的半导体芯片封装,可举出:在图1中示出一例的半导体芯片封装100中,通过上述的实施方式所涉及的树脂组合物的固化物形成了再布线形成层130或阻焊层150的半导体芯片封装。
[14.半导体装置]
本发明的一个实施方式所涉及的半导体装置具备上述的电路基板或半导体芯片封装。作为半导体装置,可举出例如供于电气制品(例如电脑、便携式电话、智能手机、平板型设备、可穿戴设备、数码相机、医疗设备和电视机等)和交通工具(例如二轮机动车、汽车、电车、船舶和航空器等)等的各种半导体装置。
实施例
以下,示出实施例对本发明进行具体的说明。但是,本发明并不限定于以下所示的实施例。以下的说明中,只要没有另行明示,表示量的“份”和“%”分别是指“质量份”和“质量%”。此外,未特别指定的情况下的温度条件和压力条件为室温(25℃)和大气压(1atm)。
[无机填充材料的说明]
以下的实施例和比较例中使用的无机填充材料如下所述;
无机填充材料1:通过氨基硅烷类偶联剂(信越化学工业株式会社制“KBM573”)进行了表面处理的球状二氧化硅粒子(平均粒径1μm,比表面积4.5m2/g);
无机填充材料2:通过氨基硅烷类偶联剂(信越化学工业株式会社制“KBM573”)进行了表面处理的球状氧化铝粒子(平均粒径1.5μm,比表面积1.6m2/g)。
[制造例1.弹性体1的制造]
在反应容器中,将69g二官能性羟基末端聚丁二烯(数均分子量=5047(GPC法),羟基当量=1800g/eq.,固体成分100质量%,日本曹达株式会社制“G-3000”)、40g芳香族烃类混合溶剂(出光石油化学株式会社制“Ipzole 150”)、0.005g月桂酸二丁基锡混合,使其均匀溶解。变得均匀后,升温至50℃,进而一边搅拌,一边添加8g异佛尔酮二异氰酸酯(EvonikDegussa Japan株式会社制,IPDI,异氰酸酯基当量=113g/eq),进行约3小时的反应。接着,将该反应物冷却至室温后,向其中添加23g甲酚酚醛清漆树脂(DIC株式会社制“KA-1160”,羟基当量=117g/eq.)、60g二乙二醇单乙基醚乙酸酯(ethyl diglycol acetate,大赛璐株式会社制),一边搅拌一边升温至80℃,进行约4小时的反应。通过FT-IR进行了2250cm-1的NCO峰消失的确认。基于NCO峰消失的确认,视作反应的终点,将反应物降温至室温后,用100目的滤布过滤,获得具有聚丁二烯结构和酚式羟基的弹性体1(不挥发成分50质量%)。数均分子量为5500。
[制造例2.弹性体2的制造]
在反应容器中,将50g二官能性羟基末端聚丁二烯(数均分子量=5047(GPC法),羟基当量=1800g/eq.,固体成分100质量%,日本曹达株式会社制“G-3000”)、23.5g芳香族烃类混合溶剂(出光石油化学株式会社制“Ipzole 150”)、0.005g月桂酸二丁基锡混合,使其均匀溶解。变得均匀后,升温至50℃,进而一边搅拌,一边添加4.8g甲苯-2,4-二异氰酸酯(异氰酸酯基当量=87.08g/eq),进行约3小时的反应。接着,将该反应物冷却至室温后,向其中添加8.96g二苯酮四甲酸二酐(酸酐当量=161.1g/eq.)、0.07g三亚乙基二胺、40.4g二乙二醇单乙基醚乙酸酯(大赛璐株式会社制),一边搅拌一边升温至130℃,进行约4小时的反应。通过FT-IR进行了2250cm-1的NCO峰消失的确认。基于NCO峰消失的确认,视作反应的终点,将反应物降温至室温后,用100目的滤布过滤,获得具有酰亚胺结构、氨基甲酸酯结构和聚丁二烯结构的弹性体2(不挥发成分50质量%)。数均分子量为13700。
[制造例3.弹性体3的制造]
在反应容器中,使80g聚碳酸酯二醇(数均分子量:约1000,羟基当量:500g/eq.,不挥发成分:100%,株式会社可乐丽制“C-1015N”)和0.01g二月桂酸二丁基锡均匀地溶解于37.6g二乙二醇单乙基醚乙酸酯(大赛璐株式会社制“Ethyl diglycol acetate”)中。接着,将该混合物升温至50℃,进而一边搅拌,一边添加27.8g甲苯-2,4-二异氰酸酯(异氰酸酯基当量:87.08),进行约3小时的反应。将该反应物冷却至室温后,向其中添加14.3g二苯酮四甲酸二酐(酸酐当量:161.1g/eq.)、0.12g三亚乙基二胺、和84.0g二乙二醇单乙基醚乙酸酯(大赛璐株式会社制“Ethyl diglycol acetate”),一边搅拌一边升温至130℃,进行约4小时的反应。通过FT-IR进行了2250cm-1的NCO峰消失的确认。基于NCO峰消失的确认,视作反应的终点,将反应物降温至室温后,用100目的滤布过滤,获得具有酰亚胺结构、氨基甲酸酯结构和聚碳酸酯结构的弹性体3(不挥发成分50质量%)。数均分子量为8500。
[实施例1]
一边搅拌,一边使2份液态螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.,螯合物改性量(磷酸改性量)1.0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.)、和3份联二甲酚型环氧树脂(三菱化学株式会社制“YX4000H”,环氧当量185g/eq.)加热溶解于10份MEK。冷却至室温后,将16份弹性体1(不挥发成分50质量%)、10份具有三嗪骨架和酚醛结构的苯酚类固化剂(DIC株式会社制“LA-3018-50P”,活性基团当量约151g/eq.,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)、1份咪唑类固化促进剂(四国化成工业株式会社制“1B2PZ”,1-苄基-2-苯基咪唑,固体成分5质量%的MEK溶液)、75份无机填充材料1、以及10份MEK混合,用高速旋转混合机均匀地分散后,通过筒式过滤器(ROKITECHNO株式会社制“SHP020”)过滤,制成树脂清漆。
[实施例2]
将螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)的量变更为1.5份,将弹性体1(不挥发成分50质量%)的量变更为18份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例3]
将螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)的量变更为0.7份,将弹性体1(不挥发成分50质量%)的量变更为19份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例4]
将螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)的量变更为3份,将弹性体1(不挥发成分50质量%)的量变更为14份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例5]
将螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)的量变更为4份,将弹性体1(不挥发成分50质量%)的量变更为12份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例6]
将螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)变更为液态的螯合物改性型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P2”,环氧当量300g/eq.,螯合物改性量(磷酸改性量)1.5质量%)。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例7]
将螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)变更为液态的螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-23”,环氧当量175g/eq.)。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例8]
除使用75份的无机填充材料2代替75份的无机填充材料1以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例9]
除使用16份弹性体2(不挥发成分50质量%)代替16份弹性体1(不挥发成分50质量%)以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例10]
除使用16份弹性体3(不挥发成分50质量%)代替16份弹性体1(不挥发成分50质量%)以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例11]
除使用8份含羟基的丙烯酸聚合物(东亚合成株式会社制“ARUFON UH-2000”,重均分子量11000)代替16份弹性体1(不挥发成分50质量%)以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例12]
除使用7.5份苯酚酚醛清漆树脂(DIC株式会社制“TD-2090-60M”,羟基当量约105g/eq.,固体成分60%的MEK溶液)代替10份具有三嗪骨架和酚醛结构的苯酚类固化剂(DIC株式会社制“LA-3018-50P”,活性基团当量约151g/eq.,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例13]
除使用10份萘类酚树脂(日铁化学材料株式会社制“SN485”,羟基当量215g/eq.,固体成分60质量%的MEK溶液)代替10份具有三嗪骨架和酚醛结构的苯酚类固化剂(DIC株式会社制“LA-3018-50P”,活性基团当量约151g/eq.,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[实施例14]
除使用10份活性酯化合物(DIC株式会社制“HPC-8000-65T”,活性基团当量约223g/eq.,固体成分65质量%的甲苯溶液)代替10份具有三嗪骨架和酚醛结构的苯酚类固化剂(DIC株式会社制“LA-3018-50P”,活性基团当量约151g/eq.,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[比较例1]
除未使用螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[比较例2]
未使用螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)。此外,将液态环氧树脂(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.)的量变更为6份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[比较例3]
未使用螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)。此外,将无机填充材料1的量变更为82份。进而,将具有三嗪骨架和酚醛结构的苯酚类固化剂(DIC株式会社制“LA-3018-50P”,活性基团当量约151g/eq.,固体成分50%的2-甲氧基丙醇溶液)的量变更为18份。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[比较例4]
未使用螯合物型环氧树脂(ADEKA株式会社制“EP-49-10P”,环氧当量240g/eq.)。此外,将液态环氧树脂(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.)的量变更为6份。进而,向树脂清漆中加入0.3份作为密合性赋予剂的含三嗪官能团的硅烷偶联剂(四国化成株式会社制“VD-5”,2,4-二氨基-6-三乙氧基硅烷三嗪)。除以上的事项以外,与实施例1同样地进行操作,制成树脂清漆。
[树脂片材的制造]
作为支承体,准备通过醇酸树脂类脱模剂(琳得科株式会社制“AL-5”)实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制“LUMIRROR R80”,厚度38μm,软化点130℃)。在该支承体上通过口模式涂布机以干燥后的树脂组合物层的厚度达到50μm的条件涂布实施例和比较例中制成的树脂清漆,在85℃~100℃干燥4分钟,获得树脂片材。
[铜箔密合强度的评价]
<覆铜层叠板的基底处理>
准备了在表面具有铜箔的玻璃布基材环氧树脂两面覆铜层叠板(铜箔厚度18μm,基板厚度0.8mm,松下株式会社制“R-1766”)。使用微蚀刻剂(MEC株式会社制“CZ8101”),以铜蚀刻量为2μm的条件进行蚀刻,进行了两面的粗糙化处理。有时将这样得到的覆铜层叠板称为“粗糙化覆铜层叠板”。
<树脂片材的层叠>
将实施例和比较例中制成的树脂片材用分批式真空加压层合机(Nikko-Materials株式会社制,2阶段堆叠层合机“CVP700”)以树脂组合物层与粗糙化覆铜层叠板接合的方式层叠于粗糙化覆铜层叠板的单面。层叠通过通过以下方式进行:减压30秒使气压达到13hPa以下,然后以30秒、100℃、压力0.74MPa的条件进行压接。
<铜箔的基底处理>
将铜箔(三井金属矿山株式会社制的电解铜箔“3EC-III”,厚度35μm)浸渍于微蚀刻剂(MEC株式会社制“MECetchBOND CZ-8100”),对铜箔的光泽面进行粗糙化处理(蚀刻1μm)。
<铜箔的层合和固化>
剥离层叠于粗糙化覆铜层叠板的树脂片材的支承体,使树脂组合物层露出。以经粗糙化处理的光泽面与该树脂组合物层接合的方式,将树脂组合物层与铜箔层叠。层叠通过以下方式进行:减压30秒使气压达到13hPa以下,然后以30秒、100℃、压力0.74MPa的条件进行压接。接着,在大气压下,以100℃、压力0.5MPa的条件进行60秒的热压,对树脂组合物层进行平滑化。进而,以100℃、30分钟、接着190℃、90分钟的固化条件使树脂组合物固化,从而获得具有“粗糙化覆铜层叠板/树脂组合物的固化物层/铜箔”的层结构的样品。
<铜箔的抗剥强度(剥离强度)的测定及评价>
在铜箔上以包围宽度10mm、长度100mm的部分的方式形成切痕。将该部分的一端剥离并用夹具(株式会社TSE制的AUTOCOM型试验机“AC-50C-SL”)夹住,测定室温下以50mm/分钟的速度沿垂直方向剥下20mm时的负荷(kgf/cm),求出作为铜箔密合强度的剥离强度。
[Si密合强度的评价]
<在硅晶片上的层合和固化>
将实施例和比较例中制成的树脂片材用分批式真空加压层合机(Nikko-Materials株式会社制,2阶段堆叠层合机“CVP700”)以树脂组合物层与硅晶片接合的方式层叠于12英寸硅晶片(厚度775μm)的单面。层叠通过以下方式实施:减压30秒使气压达到13hPa以下,然后以100℃、压力0.74MPa的条件压接30秒。层叠后,剥离树脂片材的支承体。以100℃、30分钟、接着190℃、90分钟的固化条件使树脂组合物固化,从而获得具有“硅晶片/树脂组合物的固化物层”的层构成的层叠体。
<试片的制作>
将所得的层叠体切出1cm见方,以固化物层向上的方式,承载于带环氧粘接剂的陶瓷制垫板(11.4cm见方,P/N901450)上。进而,在固化物层上用环氧粘接剂固定柱螺栓销(钉状紧固件(鋲状冶具),粘接面的直径2.7mm,P/N 901106),于150℃加热1小时,将柱螺栓销(stud pin)粘接于固化物层。
<柱螺栓牵引(Studpull)试验>
使用柱螺栓牵引试验机(ROMULUS,Quad Group Inc.公司制),以2kgf/秒的速度将柱螺栓销沿与固化物层的主面垂直的方向牵拉,测定固化物层剥离的时刻的负荷值(kgf/cm2)作为Si密合强度。
[翘曲的评价]
将实施例和比较例中制成的树脂片材用分批式真空加压层合机(Nikko-Materials株式会社制,2阶段堆叠层合机“CVP700”)以树脂组合物层与硅晶片接合的方式层叠于12英寸硅晶片(厚度775μm)的整个单面。剥离树脂片材的支承体而使树脂组合物层露出,在该树脂组合物层的表面上进而同样地层叠树脂片材,剥离支承体。通过所述的层叠,在12英寸硅晶片的单面形成了两层的树脂组合物层(合计厚度100μm)。应予说明,层叠以与上述[Si密合强度的评价]同样的条件实施。
在烘箱中以100℃、30分钟、接着190℃、90分钟的条件加热,使树脂组合物层固化,获得具有“硅晶片/树脂组合物的固化物层”的层构成的层叠体。将所得的层叠体的端部按压于水平的台。测定与按压的端部相反一侧的晶片端部与台的距离作为翘曲量。并且,按照以下的基准对翘曲进行了评价;
翘曲的评价基准:
“○”:翘曲量为0mm以上且1.5mm(1500μm)以下;
“×”:翘曲量大于1.5mm。
[弹性模量的测定]
使实施例和比较例中制成的树脂片材以190℃下90分钟的条件热固化,剥离支承体,获得片状的固化物。按照日本工业标准(JIS K7127),通过Tensilon万能试验机(A&D公司制)进行固化物的拉伸试验,测定了固化物的室温时的弹性模量(拉伸弹性模量)。
[熔体粘度的测定]
从实施例和比较例中制成的树脂片材剥离支承体,获得树脂组合物层。通过对于该树脂组合物层用模具进行压缩,从而制成测定用颗粒(直径18mm,1.0g~1.1g)。然后,对于该测定用颗粒,使用动态粘弹性测定装置(株式会社UBM制“Rheosol-G3000”),进行了最低熔体粘度的测定。具体来说,对于1g测定用颗粒,使用直径18mm的平行板,在从起始温度60℃至200℃的温度范围升温并测定动态粘弹性模量,求出其最低值。测定条件设为升温速度5℃/分钟、测定温度间隔2.5℃、振动频率1Hz、形变5deg。
[结果]
将上述的实施例和比较例的结果示于下述的表。下述的表中,简称的含义如下所述;
(B)含有率:(B)无机填充材料的含有率;
活性基团比:将(A)环氧树脂的环氧基数设为1时的(D)固化剂的活性基团数。
[表1]
[表1.实施例1~9的结果]
[表2]
[表2.实施例10~14和比较例1~4的结果]
符号的说明
100半导体芯片封装
110半导体芯片
120密封层
130再布线形成层
140再布线层
150阻焊层
160凸块。
Claims (13)
1.一种树脂组合物,其中,包含(A)环氧树脂、(B)无机填充材料及(C)弹性体,
(A)环氧树脂包含:(A-1)含有环氧基及具有螯合物形成能力的结构的环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的螯合物改性量为0.3质量%~10质量%。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(A-1)成分的质量W(A-1)与(C)成分的质量W(C)之比W(A-1)/W(C)为0.01~1.0。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,相对于树脂组合物的不挥发成分100质量%,(B)成分的量为40质量%以上。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,(C)成分具有1000以上的数均分子量。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含(D)固化剂。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,进一步包含(E)固化促进剂。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物,其用于密封层。
9.一种固化物,其是权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物的固化物。
10.一种树脂片材,其中,具备:
支承体、以及
形成于支承体上的包含权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物的树脂组合物层。
11.一种电路基板,其中,包含权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物的固化物。
12.一种半导体芯片封装,其中,包含权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物的固化物。
13.一种半导体装置,其中,具备权利要求11所述的电路基板或权利要求12所述的半导体芯片封装。
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