JP2000119518A - 硬化性樹脂組成物及び耐熱性樹脂組成物並びに導電性ペースト - Google Patents

硬化性樹脂組成物及び耐熱性樹脂組成物並びに導電性ペースト

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JP2000119518A
JP2000119518A JP10293288A JP29328898A JP2000119518A JP 2000119518 A JP2000119518 A JP 2000119518A JP 10293288 A JP10293288 A JP 10293288A JP 29328898 A JP29328898 A JP 29328898A JP 2000119518 A JP2000119518 A JP 2000119518A
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JP10293288A
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Junichi Katagiri
純一 片桐
Akio Nishikawa
昭夫 西川
Masahiro Suzuki
正博 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、耐熱性,低吸湿性,可撓性に優れた
新規な耐熱性樹脂組成物及び該樹脂組成物化合物を用い
た半導体装置,回路基板及び導電性ペーストを提供す
る。 【解決手段】一般式(化1)又は/及び一般式(化2) 【化1】 【化2】 (式中、x及びyは、−CH=又は−N=のいずれかで
ある。)で表される環状シッフ系化合物を少なくとも含
有してなることを特徴とする耐熱性樹脂組成物及びそれ
を用いた半導体装置,回路基板及び導電性ペースト。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は積層板用材料,半導
体封止用成形材料等に有用な、耐熱性,耐熱衝撃性(可
撓性),接着性に優れた耐熱性樹脂組成物及び該組成物
の硬化物並びに導電性ペーストに関する。
【0002】
【従来の技術】最近、電気機器の小型軽量化や使用環境
の過酷化等に伴って、これらに使用される電気絶縁材料
に要求される耐熱性,機械的特性等には、より一層の優
れた特性の付与が望まれている。
【0003】エポキシ樹脂は電気絶縁特性,機械的特
性,耐熱性,耐薬品性等に優れており、積層板,成形材
料,注型材料,塗料,接着剤等の分野に広く利用されて
いる。特に、耐熱性が要求される用途にはエポキシ樹脂
としてノボラック型,グリシジルアミン系などの多官能
エポキシ樹脂が用いられている。しかし、これらのエポ
キシ樹脂はポリイミド樹脂等に比べて耐熱性に劣る他、
可撓性,耐水性に問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐熱性,低
吸湿性,可撓性に優れた新規な耐熱性樹脂組成及び該樹
脂組成物化合物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下のと
おりである。
【0006】(1).一般式(化1)又は/及び一般式
(化2)
【0007】
【化21】
【0008】
【化22】
【0009】(式中、x及びyは、−CH=又は−N=
のいずれかである。R1 及びR2 は水素,低級アルキル
基,低級アルコキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオ
ロアルキル基中のいずれかである。)で表される環状シ
ッフ系化合物を少なくとも含有してなることを特徴とす
る硬化性樹脂組成物。
【0010】(2).一般式(化3)
【0011】
【化23】
【0012】(式中、xは−CH=又は−N=のいずれ
かである。R1 は水素,低級アルキル,低級アルコキサ
イド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中のいず
れかである。)で表されるジアミン系化合物と、一般式
(化4A)又は(化4B)
【0013】
【化24】
【0014】(式中R2及びR3は水素,低級アルキル
基,低級アルコキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオ
ロアルキル基,アルキレン基の中のいずれかである。)
で表されるジアルデヒド系化合物とを反応して得られる
一般式(化1)又は/及び一般式(化2)
【0015】
【化25】
【0016】
【化26】
【0017】(式中、x及びyは、−CH=又は−N=
のいずれかである。R1 及びR2 は水素,低級アルキ
ル,低級アルコキサイド,ハロゲン原子,低級フルオロ
アルキルの中のいずれかである。)で表される環状シッ
フ系化合物を少なくとも含有してなることを特徴とする
耐熱性樹脂組成物。
【0018】(3).一般式(化3)
【0019】
【化27】
【0020】(式中、xは−CH=又は−N=のいずれ
かである。R1 は水素,低級アルキル,低級アルコキサ
イド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中のいず
れかである。)で表されるジアミン系化合物と、一般式
(化4A)又は(化4B)
【0021】
【化28】
【0022】(式中、R2及びR3は水素,低級アルキル
基,低級アルコキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオ
ロアルキル基,アルキレン基の中のいずれかである。)
で表されるジアルデヒド系化合物とを反応して得られる
一般式(化1)又は/及び一般式(化2)
【0023】
【化29】
【0024】
【化30】
【0025】(式中、x及びyは、−CH=又は−N=
のいずれかである。R1 及びR2 は水素,低級アルキ
ル,低級アルコキサイド,ハロゲン原子,低級フルオロ
アルキルの中のいずれかである。)で表される環状シッ
フ系化合物を少なくとも1種と、前記一般式(化1)及
び前記一般式(化2)で表されるジアルデヒド系化合物
のシッフ結合(−CH=N−)と重合可能な成分とを少
なくとも含有してなることを特徴とする耐熱性樹脂組成
物。
【0026】(4).ジルアルデヒド系化合物のシッフ
結合(−CH=N−)と重合可能な成分がN−置換不飽
和イミド基を少なくとも1個以上有する不飽和イミド系
化合物,アミド結合を少なくとも1個以上有するアミド
系化合物,炭素−炭素二重結合を少なくとも1個以上有
する化合物,イソシアネート系化合物,シアナート系化
合物,シアナミド系化合物,キレート系化合物、の中か
ら選択される上記3に記載の耐熱性樹脂組成物。
【0027】(5).一般式(化3)
【0028】
【化31】
【0029】(式中、xは−CH=又は−N=のいずれ
かである。R1 は水素,低級アルキル,低級アルコキサ
イド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中のいず
れかである。)で表されるジアミン系化合物と、一般式
(化4A)又は(化4B)
【0030】
【化32】
【0031】(式中、R2及びR3は水素,低級アルキル
基,低級アルコキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオ
ロアルキル基,アルキレン基の中のいずれかである。)
で表されるジアルデヒド系化合物とを反応して得られる
一般式(化1)又は/及び一般式(化2)
【0032】
【化33】
【0033】
【化34】
【0034】(式中、x及びyは、−CH=又は−N=
のいずれかである。R1 及びR2 は水素,低級アルキ
ル,低級アルコキサイド,ハロゲン原子,低級フルオロ
アルキルの中のいずれかである。)で表される環状シッ
フ系化合物を少なくとも1種と、フェノール樹脂,エポ
キシ樹脂,メラミン樹脂,尿素樹脂,不飽和ポリエステ
ル樹脂,ウレタン樹脂,p−ヒドロキシスチレン樹脂,
シロキサン樹脂,フルオロエチレン樹脂の中から選択さ
れる成分を少なくとも含有してなることを特徴とする耐
熱性樹脂組成物。
【0035】(6).一般式(化3)で表されるジアミ
ン系化合物がメタフェニレンジアミンであり、一般式
(化4)で表されるジアルデヒド系化合物がメタフェニ
レンジアルデヒドである前記項1,2及び4記載の耐熱
性樹脂組成物。
【0036】(7).一般式(化1)又は/及び一般式
(化2)
【0037】
【化35】
【0038】
【化36】
【0039】(式中、x及びyは、−CH=又は−N=
のいずれかである。R1 及びR2 は水素,低級アルキ
ル,低級アルコキサイド,ハロゲン原子,低級フルオロ
アルキルの中のいずれかである。)で表される環状シッ
フ系化合物を少なくとも含有してなる耐熱性樹脂組成物
を加熱又は及び電磁波を照射することにより重合して得
られる耐熱性の優れた硬化性樹脂組成物。
【0040】(8).前記4項2〜5記載の耐熱性樹脂
組成物を加熱又は及び電磁波を照射することにより重合
して得られる耐熱性の優れた硬化性樹脂組成物。
【0041】(9).電磁波の波長が300nm〜10
000nmである項6及び7記載の硬化性樹脂組成物。
【0042】(10).半導体素子が接着層を介して支
持部材に固着され、更に前記半導体素子の少なくとも1
部が樹脂組成物で被覆又は/及び封止されてなる半導体
装置において、前記接着層が前記項1又は項2記載の耐
熱性樹脂組成物であることを特徴とする半導体装置。
【0043】(11).集積回路を形成した半導体素子
と、該半導体素子の集積回路形成面側に形成された複数
の電極パッドと、該電極パッドに接続された外部接続用
バンプ電極を有する実装基材とから構成される半導体装
置において、前記電極パッド及び前記外部接続用バンプ
電極の少なくとも一方が本発明の上記に記載の導電性ペ
ーストを用いてなることを特徴とする半導体装置、及び
前記半導体素子の集積回路形成面に形成された電極パッ
ドと、前記実装基材の外部接続用バンプ電極が電気的に
接続され、該集積回路形成面と実装基材との間に応力緩
和層が形成されてなる半導体装置を提供する。
【0044】
【発明の実施の形態】本発明において、一般式(化1)
で表される環状シッフ系化合物(ダイマー)は、例えば
次のものがある。
【0045】
【化37】
【0046】
【化38】
【0047】これらの中でも特に、(イ),(ロ),
(ハ)が好ましい。
【0048】また、本発明において、一般式(化2)で
表される環状シッフ系化合物(トリマー)は、例えば次
のものがある。
【0049】
【化39】
【0050】
【化40】
【0051】これらの中でも特に、(リ),(ヌ),
(ル)が好ましい。
【0052】該一般式(化1)又は/及び一般式(化
2)で表される環状シッフ系化合物は、加熱又は/及び
電磁波を照射することにより、重合して結晶性の高い耐
熱性に優れた硬化性樹脂組成物となる。
【0053】本発明において、一般式(化1)又は/及
び一般式(化2)
【0054】
【化41】
【0055】
【化42】
【0056】(式中、x及びyは、−CH=又は−N=
のいずれかである。R1 及びR2 は水素,低級アルキ
ル,低級アルコキサイド,ハロゲン原子,低級フルオロ
アルキルの中のいずれかである。)で表される環状シッ
フ系化合物は、一般式(化3)
【0057】
【化43】
【0058】(式中、xは−CH=又は−N=のいずれ
かである。R1 は水素,低級アルキル,低級アルコキサ
イド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中のいず
れかである。)で表されるジアミン系化合物と、一般式
(化4A)又は(化4B)
【0059】
【化44】
【0060】(式中、R2 及びR3 は水素,低級アルキ
ル基,低級アルコキサイド基,ハロゲン原子,低級フル
オロアルキル基,アルキレン基の中のいずれかであ
る。)で表されるジアルデヒド系化合物とを反応して得
られる。
【0061】前記一般式(化3)で表されるジアミン系
化合物としては、例えば、
【0062】
【化45】
【0063】等が挙げられる。
【0064】前記一般式(化4)で表されるジアルデヒ
ド系化合物としては、例えば、
【0065】
【化46】
【0066】等が挙げられる。
【0067】上記の一般式(化3)で表されるジアミン
系化働物と一般式(化4)で表されるジアルデヒド系化
合物とは次式
【0068】
【化47】
【0069】により反応して、一般式(化1)又は一般
式(化2)で表される環状シッフ系化合物となる。反応
温度が高すぎると、重合が進み、オリゴマーの生成割合
が多くなる。
【0070】該一般式(化1)又は一般式(化2)で表
される環状シッフ系化合物は、それ自身が環化重合し規
則性の高い、機械強度,耐熱性に優れた重合体となる。
【0071】また、一般式(化1)又は一般式(化2)
で表される環状シッフ系化合物のx及びyの少なくとも
一方が窒素原子である場合には、得られる重合体は導電
性に優れ、かつ機械強度,耐熱性にすぐれている。
【0072】特に、本発明の硬化物は600〜3000
℃に加熱することにより、非晶質又は結晶質の炭化物が
得られる。該炭化物は導電性,機械強度,耐熱性に優れ
ており、リチウム二次電池の負極材料,ナトリウム−硫
黄電池,溶融炭酸塩型燃料電池,太陽電池等の電解質材
料或いは電解質支持材料として有用である。
【0073】また、該環状シッフ系化合物のシッフ結合
(−CH=N−)と重合可能な成分としては、N−置換
不飽和イミド基を少なくとも1個以上有する不飽和イミ
ド系化合物,アミド結合を少なくとも1個以上有するア
ミド系化合物,炭素−炭素二重結合を少なくとも1個以
上有する化合物,エチニル基を少なくとも1個以上有す
る化合物,イソシアネート系化合物,シアナート系化合
物,シアナミド系化合物,キレート系化合物等が挙げら
れる。
【0074】特に、エチニル基を少なくとも1個以上有
する化合物のエチニル基,イソシアネート系化合物のイ
ソシアネート基,シアナート系化合物のシアナート基,
シアナミド系化合物のシアナミド基,ニトリル系化合物
のニトリル基はシッフ結合と反応して、下記で表される
環状構造を形成しながら重合する。
【0075】
【化48】
【0076】得られる重合体は、規則性が高く、剛性が
高く、機械強度の面では400〜600℃の領域ではア
ルミニウム等の軽金属に匹敵する優れた耐熱特性を有す
る。また、該重合体は600〜3000℃に加熱するこ
とにより、非晶質又は結晶質の炭化物が得られる。該炭
化物は導電性,機械強度,耐熱性に優れており、リチウ
ム二次電池の負極材料,ナトリウム−硫黄電池,溶融炭
酸塩型燃料電池,太陽電池等の電解質材料或いは電極材
料等の電解質支持材料として有用である。
【0077】また、N−置換不飽和イミド系化合物とし
ては、例えば、マレイミド,シトラコンイミド,イタコ
ンイミド等があり、モノ置換マレイミド,ビス置換マレ
イミド,トリ置換マレイミド,テトラ置換マレイミド等
のマレイミド系化合物が好ましい。これらの中でも特
に、N−置換不飽和ビスイミド系化合物が好ましい。
【0078】このような化合物としては、例えば、N,
N′−ジフェニルメタンビスマレイミド、N,N′−フ
ェニレンビスマレイミド、N,N′−ジフェニルエーテ
ルビスマレイミド、N,N′−ジフェニルスルホンビス
マレイミド、N,N′−ジシクロヘキシルメタンビスマ
レイミド、N,N′−キシレンビスマレイミド、N,
N′−トリレンビスマレイミド、N,N′−キシリレン
ビスマレイミド、N,N′−ジフェニルシクロヘキサン
ビスマレイミド、N,N′−ジクロロ−ジフェニルビス
マレイミド、N,N′−ジフェニルメタンビスメチルマ
レイミド、N,N′−ジフェニルエーテルビスメチルマ
レイミド、N,N′−ジフェニルスルホンビスマレイミ
ド、2,2−ビス−4〔−4−〔マレイミドフェノキ
シ〕フェニル〕プロパン(それぞれ異性体を含む)、
N,N′−エチレンビスマレイミド、N,N′−ヘキサ
メチレンビスマレイミド、N,N′−ヘキサメチレンビ
スメチルマレイミド等のN,N′−ビスマレイミド化合
物、これらN,N′−ビスマレイミド化合物とジアミン
類を付加させて得られる末端がN,N′−ビスマレイミ
ド骨格を有するプレポリマー,アニリン,ホルマリン縮
合物のマレイミド化物,メチルマレイミド化合物等が挙
げられる。これらの中でも特に、2,2−ビス−4〔−
4−〔マレイミドフェノキシ〕フェニル〕プロパン、
2,2−ビス−4〔−4−〔マレイミドフェノキシ〕フ
ェニル〕ヘキサフルオロプロパンが耐熱性,可撓性,接
着性,耐湿性の付与効果が大きく、好ましい。
【0079】該N−置換不飽和ビスイミド系化合物は、
ジアミノ基含有化合物と不飽和ジカルボン酸無水物とか
ら誘導される。
【0080】ジアミノ基含有化合物としては、1,2−
ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−
ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−
ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8
−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,1
0−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、
1,12−ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン,o−
フェニレンジアミン,m−フェニレンジアミン,p−フ
ェニレンジアミン、3,3′−ジアミノジフェニルエー
テル、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,
4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′−ジアミ
ノジフェニルメタン、3,4′−ジアミノジフェニルメ
タン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′
−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,4′−ジ
アミノジフェニルジフルオロメタン、4,4′−ジアミ
ノジフェニルジフルオロメタン、3,3′−ジアミノジ
フェニルスルホン、3,4′−ジアミノジフェニルスル
ホン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、3,
3′−ジアミノジフェニルスルフイド、3,4′−ジア
ミノジフェニルスルフイド、4,4′−ジアミノジフェ
ニルスルフイド、3,3′−ジアミノジフェニルケト
ン、3,4′−ジアミノジフェニルケトン、4,4′−
ジアミノジフェニルケトン、2,2−ビス(3−アミノ
フェニル)プロパン、2,2′−(3,4′−ジアミノ
ジフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェ
ニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)
ヘキサフルオロプロパン、2,2−(3,4′−ジアミ
ノジフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス
(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,
3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−
ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,3′−(1,
4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスア
ニリン、3,4′−(1,4−フェニレンビス(1−メ
チルエチリデン))ビスアニリン、4,4′−(1,4
−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニ
リン、2,2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−
(3−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)
フェニル)ヘキサフルオロプロパン,ビス(4−(3−
アミノフェノキシ)フェニル)スルフイド,ビス(4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルフイド,ビス
(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン,
ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホ
ン等の芳香族ジアミン等がある。
【0081】また、前記不飽和ジカルボン酸無水物とし
ては、例えば無水マレイン酸,無水シトラコン酸,無水
イタコン酸,無水ジクロルマレイン酸など、あるいはこ
れらの化合物とジシクロジェンとのディールス・アルダ
ー(Diels・Alder)付加物の少なくとも1種が用いられ
る。
【0082】前記、N−置換不飽和ビスイミド系化合物
を得る反応については、特に、限定されないが、公知の
方法が適用される。一般的な方法としては、ジアミノ基
含有化合物と不飽和ジカルボン酸無水物とを、両者の有
機溶射中で接触させ第1段階でアミド酸を製造した後、
該アミド酸を脱水環化させてイミド環を生成させる方法
が、米国特許第3,018,290 号公報,同第3,127,414 号公
報などに開示されている。
【0083】また、炭素−炭素二重結合を少なくとも1
個以上有する化合物としては、多価アルコールとα,β
−不飽和カルボン酸とを縮合して得られる化合物、例え
ば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート(ジア
クリレートまたはジメタクリレートの意味、以下同
じ),トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト,テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト,トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート,
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、
1,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト,ジ(1,2−プロピレングリコール)ジ(メタ)ア
クリレート,トリ(1,2−プロピレングリコール)ジ
(メタ)アクリレート,テトラ(1,2−プロピレング
リコール)ジ(メタ)アクリレート,ジメチルアミノエ
チル(メタ)アクリレート,ジエチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート,ジメチルアミノプロピル(メタ)ア
クリレート,ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレ
ート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート,ペ
ンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等),ス
チレン,ジビニルベンゼン,4−ビニルトルエン,4−
ビニルピリジン,N−ビニルピロリドン,2−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート、1,3−(メタ)アク
リロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン,メチレンビ
スアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、
N−メチロールアクリルアミド,ネオペンチルグリコー
ルジ(メタ)アクリレート,ペンタエリスリトールジ
(メタ)アクリレート,ジペンタエリスリトールヘキサ
(メタ)アクリレート,テトラメチロールプロパンテト
ラ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは単独で
又は2種以上を組み合わせて使用される。
【0084】また、イソシアネート系化合物とは、例え
ば、ジフェニルメタンジイソシアネート,フェニレンジ
イソシアネート,フェニルエーテルジイソシアネート,
ジフェニルスルホンジイソシアネート,ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート,キシレンジイソシアネー
ト、N,N′−トリレンジイソシアネート,キシリレン
ジイソシアネート,ジフェニルシクロヘキサンジイソシ
アネート,ジクロロージフェニルジイソシアネート,ジ
フェニルスルホンジイソシアネート、2,2−ビス−4
〔−4−〔イソシアネートフェノキシ〕フェニル〕プロ
パン、2,2−ビス−4〔−4−〔イソシアネートフェ
ノキシ〕フェニル〕ヘキサフルオロプロパン(前記につ
いてはそれぞれ異性体を含む),エチレンジイソシアネ
ート,ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられ
る。
【0085】また、シアナート系化合物とは、例えば、
ジフェニルメタンビスシアナート,フェニレンビスシア
ナート,ジフェニルエーテルビスシアナート,ジフェニ
ルスルホンビスシアナート,ジシクロヘキシルメタンビ
スシアナート,キシレンビスシアナート、N,N′−ト
リレンビスシアナート,キシリレンビスシアナート,ジ
フェニルシクロヘキサンビスシアナート,ジクロロージ
フェニルビスシアナート,ジフェニルスルホンビスシア
ナート、2,2−ビス−4〔−4−〔シアナートフェノ
キシ〕フェニル〕プロパン、2,2−ビス−4〔−4−
〔シアナートフェノキシ〕フェニル〕ヘキサフルオロプ
ロパン(前記についてはそれぞれ異性体を含む),エチ
レンビスシアナート,ヘキサメチレンビスシアナート等
が挙げられる。
【0086】また、シアナミド系化合物としては、例え
ば、N,N′−ジフェニルメタンビスシアナミド、N,
N′−フェニレンビスシアナミド、N,N′−ジフェニ
ルエーテルビスシアナミド、N,N′−ジフェニルスル
ホンビスシアナミド、N,N′−ジシクロヘキシルメタ
ンビスシアナミド、N,N′−キシレンビスシアナミ
ド、N,N′−トリレンビスシアナミド、N,N′−キ
シリレンビスシアナミド、N,N′−ジフェニルシクロ
ヘキサンビスシアナミド、N,N′−ジクロロージフェ
ニルビスシアナミド、N,N′−ジフェニルスルホンビ
スシアナミド、2,2−ビス−4〔−4−〔シアナミド
フェノキシ〕フェニル〕プロパン、2,2−ビス−4
〔−4−〔シアナミドフェノキシ〕フェニル〕ヘキサフ
ルオロプロパン(前記についてはそれぞれ異性体を含
む)、N,N′−エチレンビスシアナミド、N,N′−
ヘキサメチレンビスシアナミド等が挙げられる。
【0087】また、キレート系化合物としては、例え
ば、ジルコニウムアセチルアセトナート,コバルトアセ
チルアセトナート,アルミニウムアセチルアセトナー
ト,マンガンアセチルアセトナート,チタニウムアセチ
ルアセトナート,鉄アセチルアセトナート,銅アセチル
アセトナート,鉛アセチルアセトナート,ニッケルアセ
チルアセトナート等が挙げられる。
【0088】また、本発明においては、キレート化剤を
添加することもできる。キレート化剤としては、特に制
限はなく、金属塩と反応してキレートー化合物を形成で
きる化合物であればよく、例えば、サリチルアルドキシ
ム,オキシン,バリアミンブルーBベース,アゾ色素等
が挙げられる。金属塩としては、特に制限はなく、例え
ば、安息香酸銅,安息香酸亜鉛,安息香酸マンガン,安
息香酸ニッケル,アセチルアセトン鉄(III),アセチル
アセトンクロム(III),アセチルアセトンコバルト(I
I),ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸銅,酢酸銅,酢
酸マンガン等の有機金属塩、また、FeCl2,FeC
3,CuCl2,Cu(OH)2,Mg(OH)2,Ca(O
H),NaVO3,NiSO4等の無機金属塩が挙げられ
る。キレート化剤と金属塩の組み合わせの具体的な例と
しては、例えば、サリチルアルドキシムとNaVO3
Cu(OH)2,Mg(OH)2 ,酢酸コバルトのいずれか
との組み合わせ、オキシンとNaVO3,FeCl3,ア
セチルアセトン鉄(III),酢酸マンガンのいずれかとの
組み合わせ、バリアミンブルーBとアセチルアセトン鉄
(III)のいずれかとの組み合せ、カルコン等のアゾ色素
と水酸化カルシウムとの組み合わせ等が挙げられる。
【0089】また、本発明の樹脂組成物には、従来公知
のエポキシ樹脂を併用することもできる。例えば、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂,O−クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂等のフェノール類とアルデヒド類
を酸性触媒下で縮合反応して得られるノボラック樹脂と
エピクロルヒドリンとを反応して得られるエポキシ樹
脂,ビスフェノールA,ビスフェノールF,ビスフェノ
ールS,水添ビスフェノールA等のグリシジルエーテ
ル,フタル酸,ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒ
ドリンとの反応によって得られるグリシジルエステル型
エポキシ樹脂,p−フェニレンジアミン,ジアミノジフ
ェニルメタン等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの
反応によって得られるグリシジルアミン型エポキシ樹
脂,オレフィン結合を過酢酸等の過酸により酸化して得
られる線状脂肪族エポキシ樹脂等があり、これらの1種
以上を併用することもできる。これらのエポキシ樹脂は
十分に精製されていることが好ましい。
【0090】また、本発明においては、上記の芳香族ジ
アミン系化合物には従来公知のアミン系化合物を併用す
ることもできる。このような化合物としては例えば、
1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、
1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、
1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタ
ン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナ
ン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウ
ンデカン、1,12−ジアミノドデカン等の脂肪族ジア
ミン,o−フェニレンジアミン,m−フェニレンジアミ
ン,p−フェニレンジアミン、3,3′−ジアミノジフ
ェニルエーテル、3,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′
−ジアミノジフェニルメタン、3,4′−ジアミノジフ
ェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、
3,3′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,
4′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、4,4′
−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,3′−ジ
アミノジフェニルスルホン、3,4′−ジアミノジフェ
ニルスルホン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホ
ン、3,3′−ジアミノジフェニルスルフイド、3,
4′−ジアミノジフェニルスルフイド、4,4′−ジア
ミノジフェニルスルフイド、3,3′−ジアミノジフェ
ニルケトン、3,4′−ジアミノジフェニルケトン、
4,4′−ジアミノジフェニルケトン、2,2−ビス
(3−アミノフェニル)プロパン、2,2′−(3,
4′−ジアミノジフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−
アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−
(3,4′−ジアミノジフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)
ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベン
ゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼ
ン、3,3′−(1,4−フェニレンビス(1−メチル
エチリデン))ビスアニリン、3,4′−(1,4−フ
ェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニリ
ン、4,4′−(1,4−フェニレンビス(1−メチル
エチリデン))ビスアニリン、2,2−ビス(4−(3
−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン,ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル)スルフイド,ビス(4−(4−アミノフェノキシ)
フェニル)スルフイド,ビス(4−(3−アミノフェノ
キシ)フェニル)スルホン,ビス(4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル)スルホン等の芳香族ジアミン等が
ある。
【0091】本発明において、エポキシ樹脂を用いる場
合には、別に更に硬化剤を添加して、加熱,光エネルギ
ー照射等により硬化することもできる。該硬化剤として
は、エポキシ樹脂と硬化反応を示すものであれば特に制
限されず、公知の硬化剤が使用できる。例えば、無水フ
タル酸,メチルテトラヒドロ無水フタル酸,メチルエン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸,メチルブテニル
テトラヒドロ無水フタル酸,メチルヘキサヒドロ無水フ
タル酸,無水トリメリット酸,無水ピロメリット酸,無
水マレイン酸,無水シトラコン酸,無水ハイチックメチ
ック酸等の酸無水物、或いは2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール,2−ウンデシルイミダゾール,2−ヘプタ
デシルイミダゾール,2−フェニルイミダゾール,1−シ
アノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール,1
−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シ
アノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウム・トリメリ
テート、2,4−ジアミノ−6−[2−エチル−4−メ
チルイミダゾリルー(1)]−エチル−S−トリアジン、
2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾー
ル,1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾ
リウム・クロライド等のイミダゾール類、或いはアニリ
ン,メチルアニリン,ジメチルアニリン,クロルアニリ
ン,ブロムアニリン,オルソ,メタ或いはパラ位のフェ
ニレンジアミン,ジアミノジフェニルメタン,ジアミノ
ジフェニルスルホン,ジアミノジフェニルエーテル,ジ
アミノビフェニル,ジシアンジアミド、等のアミン類、
或いはトリフェニルホスフィンテトラフェニルボレー
ト,トリエチルアミンテトラフェニルボレート,N−メ
チルモルホリンテトラフェニルボレート,ピリジンテト
ラフェニルボレートなどのカリボール塩、或いはフェノ
ールノボラック樹脂,クレゾールノボラック樹脂,ポリ
ビニルフェノール等のフェノール類,三フッ化ホウ素−
アミンコンプレックス,有機酸ヒドラジド,芳香族ジア
ゾニウム塩等が挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。これらは単独、あるいは2種類以上用いられ
る。硬化剤の配合量は特に限定されるものではないが、
良好な硬化物を得るためにエポキシ基1当量に対して
0.1〜1.0当量が望ましい。
【0092】それらの中でも、ノボラックフェノール樹
脂、或いは酸無水物を用いることが好ましい。ノボラッ
ク型フェノール樹脂としては、O−クレゾールノボラッ
ク型樹脂が好ましい。また、酸無水物としては、例え
ば、ヘキサヒドロ無水フタル酸,テトラヒドロ無水フタ
ル酸,メチルヘキサヒドロ無水フタル酸,メチルテトラ
ヒドロ無水フタル酸,無水マレイン酸,無水シトラコン
酸,無水ジクロルマレイン酸等、あるいはこれらの化合
物とジシクロジェンとのディールス・アルダー(Diels
・Alder)付加物の少なくとも1種が用いられる。
【0093】また、本発明の耐熱性樹脂組成物には、硬
化促進剤として例えば、アミン類,イミダゾール類,カ
リボール塩,芳香族ジアゾニウム塩等を添加することが
できる。具体的に化合物を例示すると、1,8−ジアザ
ービシクロ(5,4,0)ウンデセン−7,トリエチレ
ンジアミン,ベンジルジメチルアミン,トリエタノール
アミン,トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等
の第三級アミン類、2−メチルイミダゾール,2−フェ
ニルイミダゾール,2−フェニル−4−メチルイミダゾ
ール,1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール等のイ
ミダゾール類,トリブチルフォスフィン,トリフェニル
フォスフィン,ジフェニルフォスフィン等の有機フォス
フィン類,テトラフェニルホスホニウムテトラフェニル
ボレート,トリフェニルフォスフィンテトラフェニルボ
レート、2−エチル−4−メチルイミダゾールテトラフ
ェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩(カリボー
ル塩)等が挙げられる。その配合量はその使用条件,用
途に合わせて適宜決められるが、通常、エポキシ樹脂1
00重量部に対して、0.05〜10 重量部、好ましく
は0.1〜5 重量部で用いればよい。
【0094】本発明の耐熱性樹脂組成物は、通常、各成
分が有機溶剤中に溶解又は分散されていてもよい。使用
される有機溶剤としては、例えば、アセトン,メチルエ
チルケトン,ジエチルケトン,トルエン,クロロホル
ム,メタノール,エタノール,1−プロパノール,2−
プロパノール,1−ブタノール,2−ブタノール,t−
ブタノール,エチレングリコールモノメチルエーテル,
キシレン,テトラヒドロフラン,ジオキサン,シクロペ
ンタノン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジ
メチルホルムアミド,N−メチル−2−ピロリドン,N
−アセチル−2−ピロリドン,N−ベンジル−2−ピロ
リドン,γ−ブチロラクトン,ジメチルスルホキシド,
エチレンカーボネート,プロピレンカーボネート,スル
ホラン,ヘキサメチレンホスホルトリアミド,N−アセ
チル−ε−カプロラクタム,ジメチルイミダゾリジノ
ン,ジエチレングリコールジメチルエーテル,トリエチ
レングリコールジメチルエーテル等が好適な例として挙
げられる。これらは単独で用いても良いし、混合系とし
て用いることも可能である。
【0095】本発明の耐熱性樹脂組成物は、必要に応じ
て増感剤を含有してもよい。増感剤としては、例えば、
7−N,N−ジエチルアミノクマリン,7−ジエチルア
ミノ−3−テノニルクマリン、3,3′−カルボニルビ
ス(7−N,N−ジエチルアミノ)クマリン、3,3′
−カルボニルビス(7−N,N−ジメトキシ)クマリ
ン,3−チエニルカルボニル−7−N,N−ジエチルア
ミノクマリン,3−ベンゾイルクマリン,3−ベンゾイ
ル−7−メトキシクマリン,3−(4′−メトキシベン
ゾイル)クマリン、3,3′−カルボニルビス−5,7
−(ジメトキシ)クマリン,ベンザルアセトフェノン,
4′−N,N−ジメチルアミノベンザルアセトフェノ
ン、4′−アセトアミノベンザル−4−メトキシアセト
フェノン,7−ジメチルアミノシクロペンタ[c]クマ
リン,7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、4,
6−ジメチル−7−エチルアミノクマリン等クマリン化
合物や、4,4′−ビスジアミノベンゾフェノン、4,
4′−ビス(N,N−ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
等のジアミノベンゾフェノン誘導体などが挙げられる。
本発明の耐熱性樹脂組成物は、さらに他の添加物、例え
ば、可塑剤,接着促進剤等の添加物を含有してもよい。
【0096】本発明の耐熱性樹脂組成物を用いて、フォ
トリソグラフィ技術により該組成物の硬化物からなる環
状シッフ重合体膜を形成するものである。該環状シッフ
重合体膜には導電性を付与することもできる。
【0097】本発明によればパターン製造法は、まず、
支持基板表面に本発明の耐熱性樹脂組成物或いは又は導
電性ペーストからなる被膜が形成される。なお、本発明
のパターン製造法では、被膜または加熱硬化後の環状シ
ッフ重合体膜被膜と支持基板との接着性を向上させるた
め、あらかじめ支持基板表面を接着助剤で処理しておい
てもよい。
【0098】感光性の耐熱性樹脂組成物或いは又は導電
性ペーストからなる被膜は、例えば、感光性の耐熱性樹
脂組成物或いは又は導電性ペーストのワニスの膜を形成
した後、これを乾燥させることにより形成される。ワニ
スの膜の形成は、ワニスの粘度などに応じて、スピンナ
を用いた回転塗布,浸漬,噴霧印刷,スクリーン印刷な
どの手段から適宜選択された手段により行う。なお、被
膜の膜厚は、塗布条件,本組成物の固形分濃度等によっ
て調節できる。また、あらかじめ支持体上に形成した被
膜を支持体から剥離して耐熱性樹脂組成物からなるシー
トを形成しておき、このシートを上記支持基板の表面に
貼り付けることにより、上述の被膜を形成してもよい。
【0099】次に、前記被膜に、所定のパターンのフォ
トマスクを介して電磁波(紫外線等)を照射した後、有機
溶剤または塩基性水溶液により未露光部を溶解除去し
て、所望のレリーフパターンを得る。本発明の組成物
は、露光に用いる光源として波長が300nm−300
0nmの光線,g線,i線を用いても良好なレリーフパ
ターンを得ることができる。現像工程は、通常のポジ型
フォトレジスト現像装置を用いて行ってもよい。現像に
用いる溶液としては、塩基性水溶液が好ましいものとし
て挙げられる。
【0100】得られたレリーフパターンは、好ましくは
150℃〜450℃の範囲から選ばれた温度で加熱処理
することにより、環状シッフ重合体膜からなるパターン
とすることができる。このパターンは、高解像度であ
り、また、耐熱性が高く、機械特性に優れる。
【0101】本発明の耐熱性樹脂組成物と導電性材料を
配合することにより導電性ペーストを提供する。
【0102】導電性材料としては、例えば、金,銀,
銅,鉄,ニッケル,コバルト,マンガン,クロム,鉛等
の金属類が好ましく、特に銀粉が好ましい。前記金属類
は、樹脂の固形分に対する金属含有率が一般に約40重
量%以上〜99重量%未満、好ましくは50重量%以上
〜95重量%未満で使用できる。
【0103】また、目的と用途に応じて、カーボンブラ
ック,チタン白,鉛白,酸化鉛,ベンガラ等の着色顔
料,酸化アンチモン,酸化亜鉛,塩基性炭酸鉛,塩基性
硫酸鉛,炭酸バリウム,炭酸カルシウム,アルミニウム
シリカ,炭酸マグネシウム,マグネシウムシリカ,クレ
ー,タルク等の耐湿顔料,クロム酸ストロンチウム,ク
ロム酸鉛,塩基性クロム酸鉛,鉛丹,ケイ酸鉛,塩基性
ケイ酸鉛,リン酸鉛,塩基性リン酸鉛,トリポリリン酸
鉛,ケイクロム酸鉛,黄鉛,シアナミド鉛,鉛酸カルシ
ウム,亜酸化鉛,硫酸鉛等の防食顔料を用いることもで
きる。該顔料と、樹脂との配合比率は通常、固形分の重
量比で2/1〜7/1の範囲が好ましい。また、本発明
の導電性ペーストは、適当な導電性基材(被塗物)に塗
布し、その塗膜を例えば80〜250℃、好ましくは1
20〜160℃の温度で硬化させることができる。ま
た、電着による電着塗膜を160℃以下で硬化させるに
は、鉛化合物,ジルコニウム化合物,コバルト化合物,
アルミニウム化合物,マンガン化合物,銅化合物,亜鉛
化合物,鉄化合物,クロム化合物,ニッケル化合物,ス
ス化合物等から選ばれる1種若しくは2種以上の触媒を
添加することが有効である。これらの化合物の具体例と
しては、例えば、ジルコニウムアセチルアセトナート,
コバルトアセチルアセトナート,アルミニウムアセチル
アセトナート,マンガンアセチルアセトナート,チタニ
ウムアセチルアセトナート等のキレート化合物,β−ヒ
ドロキシアミノ構造を有する化合物と酸化鉛等の酸化金
属とのキレート化反応生成物,2−エチルヘキサン酸
鉛,ナフテン酸鉛,オクチル酸鉛,安息香酸鉛,酢酸
鉛,乳酸鉛,蟻酸鉛,グリコール酸鉛,オクチル酸ジル
コニウム等のカルボキシレート等が挙げられる。
【0104】本発明の耐熱性樹脂組成物は、通常、各成
分が有機溶剤中に溶解又は分散されていてもよい。使用
される有機溶剤としては、例えば、アセトン,メチルエ
チルケトン,ジエチルケトン,トルエン,クロロホル
ム,メタノール,エタノール,1−プロパノール,2−
プロパノール,1−ブタノール,2−ブタノール,t−
ブタノール,エチレングリコールモノメチルエーテル,
キシレン,テトラヒドロフラン,ジオキサン,シクロペ
ンタノン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジ
メチルホルムアミド,N−メチル−2−ピロリドン,N
−アセチル−2−ピロリドン,N−ベンジル−2−ピロ
リドン,γ−ブチロラクトン,ジメチルスルホキシド,
エチレンカーボネート,プロピレンカーボネート,スル
ホラン,ヘキサメチレンホスホルトリアミド,N−アセ
チル−ε−カプロラクタム,ジメチルイミダゾリジノ
ン,ジエチレングリコールジメチルエーテル,トリエチ
レングリコールジメチルエーテル等が好適な例として挙
げられる。これらは単独で用いても良いし、混合系とし
て用いることも可能である。
【0105】本発明の導電性ペーストには、ペースト組
成物の作成時の作業性及び使用時の塗布作業性をより良
好ならしめるため、必要に応じて希釈剤を添加すること
ができる。このような希釈剤としては、ブチルセロソル
ブ,カルビトール,酢酸ブチルセロソルブ,酢酸カルビ
トール,エチレングリコールジエチルエーテル,α−テ
ルピネオール等の有機溶剤、1分子中に1〜2個のエポ
キシ基を有する反応性希釈剤等の公知の化合物が挙げら
れる。
【0106】本発明の導電性ペーストには、必要に応じ
て酸化カルシウム,酸化マグネシウム等の吸湿剤,シラ
ンカップリング剤,チタンカップリング剤等の接着力向
上剤,ノニオン系界面活性剤,フッ素系界面活性剤等の
濡れ向上剤,シリコーン油等の消泡剤,無機イオン交換
体等のイオントラップ剤等を適宜添加できる。
【0107】本発明の導電ペーストに用いられる充填剤
としては、例えば金,銀,銅,ニッケル,鉄,アルミニ
ウム,ステンレス,酸化ケイ素,窒化ホウ素,ホウ酸ア
ルミ等の他表面に金属(層)を有する粉体などが挙げら
れる。これらにシリカ,アルミナ,チタニア,ガラス,
酸化鉄などの無機絶縁体を添加できる。充填剤の配合量
は、導電性ペースト組成物総量に対して5〜95重量%
が好ましく、10〜90重量%がより好ましく、20〜
85重量%が特に好ましい。該充填剤成分は単独又は2
種以上混合して使用することができる。該導電性材料
は、特にその形状については特定されるものではない
が、粒状の場合には平均粒径で10μm以下であること
が好ましい。平均粒径が10μmを超えると、組成物の
性状がペースト状にならず塗布性能が低下する。
【0108】導電性材料と樹脂成分[一般式(化1)で
表される環状シッフと一般式(化2)で表される環状シッ
フ系化合物の総量]との配合割合は、前者/後者の重量
比で40/60〜95/5であることが望ましい。導電
性材料が40重量部未満であると、良好な導電性が得ら
れず、また、95重量部を超えると塗布性等の作業性が
低下する。
【0109】本発明の導電性ペーストは、粘度調整のた
め必要に応じて有機溶剤を使用することができる。その
有機溶剤としては、ジオキサン,ヘキサン,酢酸セロソ
ルブ,エチルセロソルブ,ブチルセロソルブ,ブチルセ
ロソルブアセテート,ブチルカルビトールアセテート,
イソホロン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上混
合して使用できる。
【0110】本発明の導電性ペーストを製造するには、
前記の各成分を少なくとも含む組成物を各種添加剤とと
もに、一括または分割して撹拌器,らいかい器,3本ロ
ール,プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を適宜
組み合わせ、必要に応じて加熱して混合,溶解,解粒混
練または分散して均一なペースト状とすれば良い。
【0111】本発明の導電性ペーストを用いて半導体素
子の回路形成面のパッド電極部を被覆した後、前記パッ
ド電極部と実装基材の外部接続バンプ電極端子とを接着
して半導体装置を得ることができる。その後、その表面
を封止用樹脂組成物で被覆又は/及び樹脂封止すること
により図1に示す半導体装置を得る。また、前記実装基
材の外部接続バンプ電極端子が本発明の導電性ペースト
で形成されていてもよい。前記パッド電極及び外部接続
用バンプ電極のいずれかが本発明の導伝電性ペーストで
ある場合にはその他の一方は金,銅,アルミニウム等の
金属であってもよい。
【0112】また、前記パッド電極又は外部接続用バン
プ電極の下地が金属層であり、その表面に本発明の導電
性ペーストで導電層が形成されることによって、接続部
の信頼性の向上が図れる。
【0113】本発明の樹脂ペーストを用いて半導体素子
をリードフレーム等の支持部材に接着させるには、まず
支持部材上に樹脂ペースト組成物をディスペンス法,ス
クリーン印刷法,スタンピング法等により塗布した後、
半導体素子を圧着し、その後オーブン,ヒートブロック
等の加熱装置を用いて加熱硬化することにより行うこと
ができる。さらに、ワイヤボンド工程を経たのち、通常
の樹脂(例えばエポキシ樹脂組成物)あるいはセラミッ
クスを用いて、少なくとも半導体素子の1部を被覆又は
/及び封止して半導体装置を得ることができる。
【0114】本発明の耐熱性樹脂組成物に用いられる充
填剤を添加することができる。充填剤は特に制限はな
く、無機系としては、シリカ,砕石,珪砂,炭酸カルシ
ウム,水酸化バリウム,アルミナ,水酸化アルミニウ
ム,タルク,クレー,カオリン,ガラスパウダー,ガラ
ス繊維等、有機系としては、カーボンやグラファイト,
ポリエステル,ポリアミド等の繊維や粉末等が単独若し
くは併用して用いられる。その使用量はエポキシ樹脂組
成物の総量に対して30〜95重量%が好ましい。その
他、本発明の耐熱性樹脂組成物には、本発明の効果を損
なわない限りフェニルグリシジルエーテル,ジグリシジ
ルエーテル,ジグリシジルアニリン等の希釈剤,ポリグ
リシジルエーテル,ポリオール,カルボキシル化合物,
ウレタンプレポリマー,シリコーン系化合物,フッ素系
化合物等の可撓性付与剤の配合も可能である。酸化アン
チモン,酸化亜鉛,塩基性炭酸鉛,塩基性硫酸鉛,炭酸
バリウム,炭酸カルシウム,アルミニウムシリカ,炭酸
マグネシウム,マグネシウムシリカ,クレー,タルク等
の耐湿顔料,クロム酸ストロンチウム,クロム酸鉛,塩
基性クロム酸鉛,鉛丹,ケイ酸鉛,塩基性ケイ酸鉛,リ
ン酸鉛,塩基性リン酸鉛,トリポリリン酸鉛,ケイクロ
ム酸鉛,黄鉛,シアナミド鉛,鉛酸カルシウム,亜酸化
鉛,硫酸鉛等の防食顔料が挙げられる。これらの顔料
と、樹脂との比率は通常、固形分の重量比で2/1〜7
/1の範囲が好ましい。さらに、本発明の耐熱性樹脂組
成物には、その用途に応じて種々の素材が配合される。
【0115】本発明のエポキシ樹脂組成物は半導体装置
の被覆・封止用として有用である。半導体封止用材料と
しての用途には、ジルコン,シリカ,アルミナ,水酸化
アルミニウム,炭酸カルシウム,クレー,カオリン,タ
ルク,珪砂,溶融石英ガラス,アスベスト,マイカ,各
種ウイスカー,カーボンブラック,二硫化モリブデン等
の充填材,高級脂肪族酸やワックスなどの離型剤,エポ
キシシラン,ビニルシラン,アルコキシチタネート化合
物などのカップリング剤が配合される。また、必要に応
じて含ハロゲン系化合物,酸化アンチモン,リン系化合
物などの難燃性付与剤等を用いることができる。これら
はエポキシ樹脂組成物とロール,ニーダ等を用いて均一
に混合して成形材料とする。
【0116】この場合には、一般式(化1)で表される
エポキシ化合物と、例えば、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂,フェノールノボラック型エポキシ樹脂,アリル
フェノールノボラック型エポキシ樹脂等のグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂,トリフェノールアルカン型エポ
キシ樹脂及びその重合物,ナフタレン型エポキシ樹脂,
ビフェニル型エポキシ樹脂,ジシクロペンタジエン型エ
ポキシ樹脂,フェノールアラルキル型エポキシ樹脂,グ
リシジルエステル型エポキシ樹脂,脂環式エポキシ樹
脂,複素環型エポキシ樹脂,ハロゲン化エポキシ樹脂、
更にはエポキシ樹脂の一部もしくは全部に1分子中に置
換又は非置換のアリル基を有するナフタレン環を少なく
とも1個以上有するエポキシ樹脂等を併用して用いると
よい。
【0117】本発明の半導体装置は、上記したエポキシ
樹脂組成物を用いて、好ましくは、半導体素子をトラン
スファー成形することにより提供できる。トランスファ
ー成形の条件は、成形温度としては50〜200℃、好
ましくは100〜170℃、更に好ましくは120〜1
50℃である。成形圧力としては、100〜5000kg
・f/cm、好ましくは200〜1000kg・f/cmであ
る。成形時間としては、30〜600秒、好ましくは4
5〜300秒、更に好ましくは60〜180秒である。
【0118】トランスファー成形により樹脂封止された
半導体装置は、場合に応じてアフタキュアされてもよ
い。アフタキュアの条件は、通常100〜200℃、好
ましくは120〜180℃で行われる。
【0119】また、積層板用材料の用途には、無機繊維
としてEガラス,Cガラス,Aガラス,Sガラス,Dガ
ラス,Qガラス等の各種ガラスクロス,有機繊維として
アラミド繊維,カーボン繊維,ポリエステル繊維等やア
ラミド,芳香族ポリエステル不織布等が用いられる。本
発明の耐熱性樹脂組成物を有機溶媒に溶解し、それぞれ
の繊維に塗布した後、有機溶媒を加熱乾燥して積層板用
材料を得ることができる。有機溶媒としては例えば、ア
セトン,キシレン,メチルセルソルブ,メチルエチルケ
トン,メチルイソブチルケトン、N,N−ジメチルホル
ムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド,N−メチル
−2−ピロリドン,キノリン,シクロペンタノン,m−
クレゾール,クロロホルムなどのうち、少なくとも1種
が用いられる。
【0120】さらに、本発明の耐熱性樹脂組成物には、
その用途に応じて種々の素材が配合される。例えば、積
層板用材料の用途には、無機繊維としてEガラス,Cガ
ラス,Aガラス,Sガラス,Dガラス,Qガラス等の各
種ガラスクロス,有機繊維としてアラミド繊維,カーボ
ン繊維,ポリエステル繊維等やアラミド,芳香族ポリエ
ステル不織布等が用いられる。エポキシ樹脂組成物を有
機溶媒に溶解し、それぞれの繊維に塗布した後、有機溶
媒を加熱乾燥して積層板用材料を得ることができる。有
機溶媒としては例えば、アセトン,キシレン,メチルセ
ルソルブ,メチルエチルケトン,メチルイソブチルケト
ン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチル
アセトアミド,N−メチル−2−ピロリドン,キノリ
ン,シクロペンタノン,m−クレゾール,クロロホルム
などのうち、少なくとも1種が用いられる。
【0121】本発明を実施例を用いて具体的に説明す
る。
【0122】(実施例1〜6)及び(比較例1) 環状シッフ系化合物として、ベンズアミジン1モルとベ
ンズアルデヒド1モルとを反応させて得られるモノ環状
シッフ系化合物(A)
【0123】
【化49】
【0124】及び、環状シッフ系化合物として、ベンズ
アミジン1モルとテレフタアルデヒド1モルとを反応さ
せてて得られるビス環状シッフ化合物(B)
【0125】
【化50】
【0126】を用いた。
【0127】上記で得られた環状シッフ系化合物(A),
(B)と硬化剤としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸
(HN−5500,日立化成製),硬化促進剤として1
−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール
を用い、表1に示す割合(重量部)で混合した後、金型
に注型して100℃で2時間,170℃で5時間硬化し
て試験片を得た。この試験片を用いて曲げ特性,ガラス
転移温度,吸水率の特性を測定した。結果を表1に示
す。
【0128】(比較例1)ビスフェノールA型エポキシ
樹脂(EP−828,油化シェル株製)を用いた他は、
実施例と同様に試験片を作成し、各特性を測定した結果
を表1に示す。
【0129】
【表1】
【0130】特性の測定条件 曲げ特性:JIS K−6911に準じた測定 ガラス転移温度:熱機械測定装置(TMA)(真空理工
製,TM−1500)昇温速度2℃/min 吸水率:沸騰水中で1時間煮沸した後の重量増加率 (実施例7)及び(実施例8) エポキシ樹脂として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(EP−1001,油化シェル株製)を、50重量部、
モノ環状シッフ系化合物(A)とビス環状シッフ系化合
物(B)を、それぞれ50重量部をメチルエチルケトン
/Nメチルピロリドン等量混合液に溶解し、固形分50
重量%のワニスを調整した。該ワニスに硬化剤として2
−ヘプタデシルイミダゾール4重量部を添加した。該ワ
ニスを、ガラスクロス(Eガラス,厚さ0.05mm)に塗
布し、80℃,10分間乾燥させプリプレグを得た。該
プリプレグを20枚積層し、圧力30kgf/cm,130
℃で40分,170℃で2時間加熱硬化して積層板を得
た。表2に樹脂積層板の特性を示す。
【0131】
【表2】
【0132】(実施例9)環状シッフ系化合物として、
ビス環状シッフ系化合物(B)30重量部、不飽和イミ
ド系化合物として、2,2−ビス−4〔−4−マレイミ
ドフェノキシ〕フェニル〕プロパン20重量部、エポキ
シ樹脂として、o−クレゾールノボラック樹脂50重量
部,トリエチルアミンテトラフェニルボレート1.0 重
量部,カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン1.0 重量部、石英粉(球形:平均
粒径1〜5μm)500重量部,離型剤としてステアリ
ン酸1.5 重量部,カーボンブラック1.0 重量部の配
合物を70℃の2本のロールで均一に混合し、成形材料
を作製した。該成形材料を180℃,70kg/cm,5分
間の条件でトランスファ成形し、各種特性測定用試験片
を作製した。表3に特性値を示す。
【0133】(比較例2)エポキシ樹脂としてクレゾー
ルノボラック樹脂(エポキシ当量200)100重量
部,硬化剤としてフェノールノボラック樹脂60重量部
を用いたほかは実施例2と同様にして成形材料及び試験
片を作製した。
【0134】
【表3】
【0135】(実施例10)表3に示す配合割合で各材
料を混合し、3本ロールを用いて混練した後、5トル
(Torr)以下で10分間脱泡処理を行い、樹脂ペースト
組成物を得た。
【0136】この樹脂ペースト組成物の特性(粘度,ピ
ール強度及び耐リフロー性)を下記に示す方法で調べ
た。その結果を表4に示す。
【0137】
【表4】
【0138】(1).粘度:EHD型回転粘度計(東京
計器社製)を用いて25℃における粘度(Pa・s)を
測定した。
【0139】(2).ピール強度:樹脂ペースト組成物
を銅リードフレーム上に約3.2mg を塗布し、この上に
8mm×8mmのSiチップ(厚さ0.4mm)を圧着し、さら
にオーブンで150℃まで30分で昇温し150℃で1
時間硬化させた。これを自動接着力装置(日立化成社
製,内製)を用い、240℃における引き剥がし強さ
(kg/チップ)を測定した。
【0140】(3).チップ反り:樹脂ペースト組成物
を銅リードフレーム上に約3.2mg を塗布し、この上に
5mm×13mmのSiチップ(厚さ0.4mm)を圧着し、さ
らにオーブンで150℃まで30分で昇温し150℃で
1時間硬化させた。これを表面粗さ計(sloan社製,Dek
tuk 3030)を用い、チップ反り(μm)を測定した。
【0141】(4).耐リフロー性:実施例及び比較例
により得た樹脂ペースト組成物を用い、下記リードフレ
ームとSiチップを、下記の硬化条件により硬化し接着
した。その後日立化成工業製エポキシ封止材(商品名C
EL−4620)により封止し、半田リフロー試験用パ
ッケージを得た。そのパッケージを温度及び湿度がそれ
ぞれ85℃,85%の条件に設定された恒温恒湿槽中で
72時間吸湿させた。その後240℃/10秒のリフロ
ー条件で半田リフローを行いパッケージの外部クラック
の発生数を顕微鏡(倍率:15倍)で観察した。5個の
サンプルについてクラックの発生したサンプル数を示
す。
【0142】チップサイズ:8mm×10mm パッケージ:QFP,14mm×20mm×2mm フレーム:銅 硬化条件:150℃まで30分で昇温,150℃で1時
間硬化 表3の結果から、本発明の樹脂ペースト組成物(実施例
1,2および3)はエポキシ樹脂を用いた樹脂ペースト
組成物(比較例1)やビスマレイミドを単独で用いた樹
脂ペースト組成物(比較例2)に比較してピール強度,
チップ反りで良好な値を示し、耐リフロー性も優れてい
た。このことから、本発明の樹脂ペースト組成物によれ
ばパッケージの外部クラックの発生が抑制され、銅リー
ドフレームにおいても信頼性の高いパッケージが得られ
ることが確認された。
【0143】
【発明の効果】本発明の樹脂ペースト組成物は、半導体
装置のダイボンディング材として使用した場合に銅リー
ドフレームにおいても、チップクラックやチップ反りお
よび半田リフロー時のペースト層の剥離を抑えることが
でき、リフロークラックの発生を低減させる。その結
果、半導体装置としての信頼性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である半導体装置の側断面図。
【符号の説明】
1…半導体基板、2…保護膜、3…第1導体層、4…層
間絶縁層、6…窓、7…第2導体層、8…表面保護層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 1/22 H01B 1/22 A (72)発明者 鈴木 正博 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 4J043 PA15 YB02 YB31 YB44 YB45 YB47 ZA12 ZA31 ZA33 ZA44 ZB50 5G301 DA03 DA05 DA06 DA08 DA10 DA42 DD01

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(化1)又は/及び一般式(化2) 【化1】 【化2】 (式中、x及びyは、−CH=CH−又は−N=N−の
    いずれかである。Y1及びY2は−NHCO−,−CO
    NH−,−N=CH−,−CH=N−,−C(=O)O
    −,−OC(=O)−のいずれかである。また、R1
    2及びR3 は水素,低級アルキル基,低級アルコキサ
    イド基,ハロゲン原子,低級フルオロアルキル基,アル
    キレン基の中のいずれかである。)で表される環状化合
    物を少なくとも含有してなることを特徴とする硬化性樹
    脂組成物。
  2. 【請求項2】一般式(化3) 【化3】 (式中、xは−CH=又は−N=のいずれかである。R
    1 は水素,低級アルキル基,低級アルコキサイド基,ハ
    ロゲン原子,低級フルオロアルキル基の中のいずれかで
    ある。)で表されるジアミン系化合物と、一般式(化4
    A)又は(化4B) 【化4】 (式中、R2及びR3は水素,低級アルキル基,低級アル
    コキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオロアルキル
    基,アルキレン基の中のいずれかである。)で表される
    ジアルデヒド系化合物とを反応して得られる一般式(化
    1)又は/及び一般式(化2) 【化5】 【化6】 (式中、x及びyは、−CH=又は−N=のいずれかで
    ある。R1 及びR2 は水素,低級アルキル,低級アルコ
    キサイド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中の
    いずれかである。)で表される環状シッフ系化合物を少
    なくとも含有してなることを特徴とする耐熱性樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】一般式(化3) 【化7】 (式中、xは−CH=又は−N=のいずれかである。R
    1 は水素,低級アルキル,低級アルコキサイド,ハロゲ
    ン原子,低級フルオロアルキルの中のいずれかであ
    る。)で表されるジアミン系化合物と、一般式(化4
    A)又は(化4B) 【化8】 (式中、R2及びR3は水素,低級アルキル基,低級アル
    コキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオロアルキル
    基,アルキレン基の中のいずれかである。)で表される
    ジアルデヒド系化合物とを反応して得られる一般式(化
    1)又は/及び一般式(化2) 【化9】 【化10】 (式中、x及びyは、−CH=又は−N=のいずれかで
    ある。R1 及びR2 は水素,低級アルキル,低級アルコ
    キサイド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中の
    いずれかである。)で表される環状シッフ系化合物を少
    なくとも1種と、 前記一般式(化1)及び前記一般式(化2)で表される
    環状シッフ系化合物のシッフ結合(−CH=N−)と重
    合可能な成分とを少なくとも含有してなることを特徴と
    する耐熱性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】環状シッフ系化合物のシッフ結合(−CH
    =N−)と重合可能な成分がN−置換不飽和イミド基を
    少なくとも1個以上有する不飽和イミド系化合物,アミ
    ド結合を少なくとも1個以上有するアミド系化合物,炭
    素−炭素二重結合を少なくとも1個以上有する化合物,
    エチニル基を少なくとも1個以上有する化合物,イソシ
    アネート系化合物,シアナート系化合物,シアナミド系
    化合物,キレート系化合物、の中から選択されることを
    特徴とする請求項3記載の耐熱性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】一般式(化3) 【化11】 (式中、xは−CH=又は−N=のいずれかである。R
    1 は水素,低級アルキル,低級アルコキサイド,ハロゲ
    ン原子,低級フルオロアルキルの中のいずれかであ
    る。)で表されるジアミン系化合物と、一般式(化4
    A)又は(化4B) 【化12】 (式中、R2及びR3は水素,低級アルキル基,低級アル
    コキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオロアルキル
    基,アルキレン基の中のいずれかである。)で表される
    ジアルデヒド系化合物とを反応して得られる一般式(化
    1)又は/及び一般式(化2) 【化13】 【化14】 (式中、x及びyは、−CH=又は−N=のいずれかで
    ある。R1 及びR2 は水素,低級アルキル,低級アルコ
    キサイド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中の
    いずれかである。)で表される環状シッフ系化合物を少
    なくとも1種と、 フェノール樹脂,エポキシ樹脂,メラミン樹脂,尿素樹
    脂,不飽和ポリエステル樹脂,ウレタン樹脂,p−ヒド
    ロキシスチレン樹脂,シロキサン樹脂,フルオロエチレ
    ン樹脂の中から選択される成分を少なくとも含有してな
    ることを特徴とする耐熱性樹脂組成物。
  6. 【請求項6】一般式(化3)で表されるジアミン系化合
    物がメタフェニレンジアミンであり、一般式(化4B)
    で表されるジアルデヒド系化合物がメタフェニレンジア
    ルデヒドである請求項1,2及び4記載の耐熱性樹脂組
    成物。
  7. 【請求項7】一般式(化1)又は/及び一般式(化2) 【化15】 【化16】 (式中、x及びyは、−CH=又は−N=のいずれかで
    ある。R1 及びR2 は水素,低級アルキル,低級アルコ
    キサイド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中の
    いずれかである。)で表される環状シッフ系化合物を少
    なくとも含有してなる耐熱性樹脂組成物を加熱又は及び
    電磁波を照射することにより重合して得られる耐熱性の
    優れた硬化性樹脂組成物。
  8. 【請求項8】請求項1から7のいずれか1項記載の耐熱
    性樹脂組成物を加熱又は及び電磁波を照射することによ
    り重合して得られる耐熱性の優れた硬化性樹脂組成物。
  9. 【請求項9】電磁波の波長が300nm〜10000n
    mである請求項8または請求項7に記載の硬化性樹脂組
    成物。
  10. 【請求項10】一般式(化3) 【化17】 (式中、xは−CH=又は−N=のいずれかである。R
    1 は水素,低級アルキル,低級アルコキサイド,ハロゲ
    ン原子,低級フルオロアルキルの中のいずれかであ
    る。)で表されるジアミン系化合物と、一般式(化4
    A)又は(化4B) 【化18】 (式中、R2及びR3は水素,低級アルキル基,低級アル
    コキサイド基,ハロゲン原子,低級フルオロアルキル
    基,アルキレン基の中のいずれかである。)で表される
    ジアルデヒド系化合物とを反応して得られる一般式(化
    1)又は/及び一般式(化2) 【化19】 【化20】 (式中、x及びyは、−CH=又は−N=のいずれかで
    ある。R1 及びR2 は水素,低級アルキル,低級アルコ
    キサイド,ハロゲン原子,低級フルオロアルキルの中の
    いずれかである。)で表される環状シッフ系化合物及び
    導電性材料を含有することを特徴とする導電性ペース
    ト。
  11. 【請求項11】導電性材料が金属粉末であって、導電性
    ペーストの総量に対して30〜99重量%を含有する請
    求項4記載の導電性ペースト。
  12. 【請求項12】半導体素子が接着層を介して支持部材に
    固着され、更に前記半導体素子の少なくとも1部が樹脂
    組成物で被覆又は/及び封止されてなる半導体装置にお
    いて、前記半導体装置の接着層に耐熱性樹脂組成物を使
    用することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項
    記載の耐熱性樹脂組成物。
  13. 【請求項13】集積回路を形成した半導体素子と、該半
    導体素子の集積回路形成面側に形成された複数の電極パ
    ッドと、該電極パッドに接続された外部接続用バンプ電
    極を有する実装基材とから構成される半導体装置におい
    て、前記電極パッド及び前記外部接続用バンプ電極の少
    なくとも一方に導電性ペーストを用いてなることを特徴
    とする請求項10又は11記載の導電性ペースト。
  14. 【請求項14】前記半導体素子の集積回路形成面に形成
    された電極パッドと、前記実装基材の外部接続用バンプ
    電極が電気的に接続され、該集積回路形成面と実装基材
    との間に応力緩和層が形成されてなる半導体装置に使用
    することを特徴とする請求項13記載の導電性ペース
    ト。
  15. 【請求項15】絶縁性基材の表面に電気的回路層が形成
    され、該電気的回路層上に外部接続用電極が形成されて
    なる回路基板において、前記外部接続用電極の少なくと
    も1部が、導電性ペーストで構成されている回路基板で
    あることを特徴とする請求項11記載の導電性ペース
    ト。
  16. 【請求項16】絶縁性基材が、厚さ1〜500μmのポ
    リイミド系フィルムに構成されている回路基板であるこ
    とを特徴とする請求項15記載の導電性ペースト。
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