JP2009108186A - Resin composition and semiconductor device made by using the resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂組成物及び樹脂組成物を使用して作製した半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a resin composition and a semiconductor device manufactured using the resin composition.
半導体製品の大容量、高速処理化及び微細配線化に伴い半導体製品作動中に発生する熱の問題が顕著になってきており、半導体製品から熱を逃がす、いわゆるサーマルマネージメントがますます重要な課題となってきている。このため半導体製品にヒートスプレッダー、ヒートシンクなどの放熱部材を取り付ける方法などが一般的に採用されているが放熱部材を接着する材料自体の熱伝導率もより高いものが望まれてきている。一方半導体製品の形態によっては半導体素子そのものを金属製のヒートスプレッダーに接着したり、半導体素子を接着したリードフレームのダイパッド部にヒートスプレッダーを接着したり、ダイパッド部がパッケージ表面に露出しており放熱板をかねる場合もあり、さらにはサーマルビアなどの放熱機構を有する有機基板などに接着したりする場合もある。この場合も同様に半導体素子を接着する材料に高熱伝導率が要求される。このようにダイアタッチペーストまたは放熱部材接着用材料に高熱伝導率が要求されているが、同時に半導体製品の基板搭載時のリフロー処理に耐える必要があり、さらには大面積の接着が要求される場合も多く構成部材間の熱膨張係数の違いによる反りなどの発生を抑制するため低応力性も併せ持つ必要がある。 The problem of heat generated during the operation of semiconductor products has become more prominent with the increase in capacity, high-speed processing, and fine wiring of semiconductor products. So-called thermal management, which releases heat from semiconductor products, is an increasingly important issue. It has become to. For this reason, a method of attaching a heat dissipating member such as a heat spreader or a heat sink to a semiconductor product is generally adopted, but a material having a higher thermal conductivity has been desired. On the other hand, depending on the form of the semiconductor product, the semiconductor element itself is bonded to a metal heat spreader, the heat spreader is bonded to the die pad part of the lead frame to which the semiconductor element is bonded, or the die pad part is exposed on the package surface to dissipate heat. In some cases, the plate may be attached, and may be adhered to an organic substrate having a heat dissipation mechanism such as a thermal via. In this case as well, a high thermal conductivity is required for the material to which the semiconductor element is bonded. In this way, high thermal conductivity is required for die attach paste or heat dissipation member bonding material, but at the same time, it is necessary to withstand reflow processing when mounting a semiconductor product on a substrate, and even when large area bonding is required In order to suppress the occurrence of warping due to the difference in thermal expansion coefficient between the structural members, it is necessary to have low stress properties.
ここで通常高熱伝導性接着剤には、銀粉、銅粉などの金属フィラーや窒化アルミ、窒化ボロンなどのセラミック系フィラーなどを有機系のバインダーに高い含有率で添加するが、含有可能な量に限界があり高熱伝導率が得られない場合、多量の溶剤を含有し硬化物単体の熱伝導率は良好だが半導体製品中では硬化物中に溶剤が残存または揮発した後がボイドになり熱伝導率が安定しないなどの不具合の解決には至っていない。(例えば特許文献1参照)また、硬化物の弾性率を低下させる目的で液状ゴムなどの低応力剤を使用することも知られているが(例えば特許文献2参照)、液状ゴムとして極性の高いものを使用した場合には粘度が高く良好な塗布作業性を得ることが難しく、極性の低いものを使用した場合には他の成分との相溶性が悪く保存中に分離が生じてしまい塗布安定性が悪化するなど満足なものはなかった。
本発明は、塗布作業性特に塗布量の安定性に優れかつ弾性率が低く十分な低応力性を有する樹脂組成物及び該樹脂組成物を半導体用ダイアタッチペーストまたは放熱部材接着用材料として使用することで信頼性に優れた半導体装置を提供することである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention uses a resin composition that is excellent in coating workability, particularly in coating amount stability, has a low elastic modulus, and has a sufficiently low stress, and uses the resin composition as a die attach paste for semiconductors or a material for adhering heat dissipation members Thus, it is to provide a semiconductor device having excellent reliability.
本発明は、以下の[1]〜[6]により達成される。
[1]半導体素子または放熱部材を支持体に接着する樹脂組成物であって、
ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)、アクリル酸エステル化合物(B)、熱ラジカル重合開始剤(C)、及び充填材(D)を含み、
前記アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される化合物(B1)であり、前記アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上3
0重量%以下がカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)であることを特徴とする樹脂組成物。
The present invention is achieved by the following [1] to [6].
[1] A resin composition for adhering a semiconductor element or a heat dissipation member to a support,
A diene compound polymer or copolymer having at least one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule (A), an acrylate compound (B), a thermal radical polymerization initiator (C), And filler (D),
50 wt% or more and 99 wt% or less of the acrylate compound (B) is the compound (B1) represented by the general formula (1), and 1 wt% or more of the acrylate compound (B) is 3
0% by weight or less of an acrylic ester compound (B2) having a carboxy group.
[2]前記一般式(1)で示される化合物(B1)のR2が、異なる構造の炭素数6〜1
2の分岐した脂肪族炭化水素基を有する化合物であることを特徴とする前記[1]項に記載の樹脂組成物。
[3]前記化合物(A)が、ブタジエンの重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物であることを特徴とする前記[1]項に記載の樹脂組成物。
[4]前記化合物(A)に含まれる1,4ビニル結合の割合が、1,4ビニル結合と1,2ビニル結合の合計に対し60%以上であることを特徴とする前記[3]項に記載の樹脂組成物。
[5]前記[1]〜[4]項のいずれか1項に記載の樹脂組成物をダイアタッチペーストまたは放熱部材接着用材料として用いて製作されることを特徴とする半導体装置。
[2] R 2 of the compound (B1) represented by the general formula (1) is a carbon number of 6 to 1 having a different structure.
2. The resin composition according to item [1], which is a compound having two branched aliphatic hydrocarbon groups.
[3] In the item [1], the compound (A) is a butadiene polymer or copolymer having at least one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule. The resin composition as described.
[4] The item [3], wherein the proportion of 1,4 vinyl bonds contained in the compound (A) is 60% or more based on the total of 1,4 vinyl bonds and 1,2 vinyl bonds. The resin composition described in 1.
[5] A semiconductor device manufactured using the resin composition according to any one of [1] to [4] above as a die attach paste or a heat dissipation member bonding material.
本発明の樹脂組成物は、ディスペンス法における塗布量の安定性に優れかつ低弾性率、高接着であるため、ダイアタッチペーストまた放熱部材接着用材料として使用した場合、得られた半導体装置は耐リフロー性に優れており、その結果高信頼性の半導体装置を得ることができる。 Since the resin composition of the present invention is excellent in coating amount stability in the dispensing method and has a low elastic modulus and high adhesion, when used as a die attach paste or a heat radiation member adhesion material, the obtained semiconductor device is resistant. As a result, it is possible to obtain a highly reliable semiconductor device.
本発明は、ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)、アクリル酸エステル化合物(B)、熱ラジカル重合開始剤(C)、及び充填材(D)を含み、前記アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される化合物(B1)であり、前記アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下がカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)であることを特徴とする樹脂組成物であって、ディスペンス法における塗布量の安定性に優れかつ低弾性率、高接着である樹脂組成物を提供するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
The present invention relates to a polymer or copolymer of a diene compound having at least one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule (A), an acrylate compound (B), and a thermal radical polymerization initiator. (C) and a filler (D), wherein 50 wt% or more and 99 wt% or less of the acrylate compound (B) is the compound (B1) represented by the general formula (1), and the acrylate ester A resin composition characterized in that 1% by weight or more and 30% by weight or less of the compound (B) is an acrylic ester compound (B2) having a carboxy group, which is excellent in coating amount stability in the dispensing method and The present invention provides a resin composition having a low elastic modulus and high adhesion.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明では、ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)を使用する。化合物(A)を使用することで樹脂組成物硬化物の弾性率を下げることができるからであり、その結果剥離が生じにくい高接着性となるからである。ここで樹脂組成物硬化物に低弾性率性を付与するのは化合物(A)の主鎖骨格構造の影響が大きく、ジエン系化合物の重合体または共重合体が好ましい。なかでも特に好ましいジエン系化合物としてはブタジエン、イソプレンなどが挙
げられ、好ましい共重合体としてはアクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレンから選ばれる少なくとも1種との共重合体である。また分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有することが好ましいが、これは反応により硬化物に取り込まれることで良好な硬化物物性を示すために官能基が必要であり、官能基としては後述するアクリル酸エステル化合物(B)と反応するために重合可能な炭素−炭素2重結合が好ましく用いられる。なかでも好ましい官能基としてはアクリロイル基、ビニル基、アリル基、マレイミド基などが挙げられ、特に好ましいのはアクリロイル基である。ここでアクリロイル基とはアクリロイル基のαまたはβ位がアルキル基、アルケニル基、フェニル基などの炭素数1〜8の有機基で置換されているものも含むこととする。化合物(A)は少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する必要があるがより好ましい炭素−炭素2重結合の数は2つ以上である。このことにより効率的に硬化物中に取り込まれるようになり良好な硬化物物性(機械的特性)を示すことが可能となる。
なかでも特に好ましいのは、ジエン系化合物の重合体または共重合体の両末端に重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物である。官能基が両末端に存在することで反応点間距離を長くすることができ硬化物の弾性率をより低くすることができるからである。
In the present invention, a compound (A) having at least one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule, which is a polymer or copolymer of a diene compound, is used. This is because by using the compound (A), the elastic modulus of the cured resin composition can be lowered, and as a result, high adhesiveness that hardly causes peeling is obtained. Here, imparting low elastic modulus to the cured resin composition is greatly influenced by the main chain skeleton structure of the compound (A), and a polymer or copolymer of a diene compound is preferable. Among them, particularly preferred diene compounds include butadiene and isoprene, and preferred copolymers are copolymers with at least one selected from acrylic acid esters, acrylonitrile, and styrene. In addition, it is preferable to have at least one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule, but this requires a functional group in order to exhibit good cured product properties by being incorporated into the cured product by reaction, As the functional group, a polymerizable carbon-carbon double bond is preferably used in order to react with an acrylic ester compound (B) described later. Among these, preferred functional groups include acryloyl group, vinyl group, allyl group, maleimide group and the like, and particularly preferred is acryloyl group. Here, the acryloyl group includes those in which the α or β position of the acryloyl group is substituted with an organic group having 1 to 8 carbon atoms such as an alkyl group, an alkenyl group, or a phenyl group. The compound (A) needs to have at least one polymerizable carbon-carbon double bond, but a more preferable number of carbon-carbon double bonds is two or more. As a result, it can be efficiently incorporated into the cured product and can exhibit good cured product properties (mechanical properties).
Particularly preferred are compounds having a polymerizable carbon-carbon double bond at both ends of a polymer or copolymer of a diene compound. This is because the presence of the functional group at both ends can increase the distance between the reaction points and lower the elastic modulus of the cured product.
前述したように硬化物に低弾性率性を付与するためには、化合物(A)の主鎖骨格構造の影響が大きく、ジエン系化合物としてはブタジエン、イソプレンを使用することが好ましいが特に好ましいのはブタジエンである。ブタジエンの重合体または共重合体のミクロ構造に着目した場合、1,4ビニル結合の割合が1,4ビニル結合と1,2ビニル結合の合計に対し60%以上であることが好ましい。特に好ましいのは75%以上である。1,4ビニル結合の割合が多い方が化合物(A)としての粘度が低く得られた硬化物の弾性率が低くなるからである。
本発明で使用する化合物(A)の分子量は500から10000の範囲が好ましい。より好ましくは700から5000であり、特に好ましいのは1000から5000である。分子量がこれより低い場合には目的とする低弾性率化を十分に発揮できず、これより高い場合には粘度が高くなりすぎ樹脂組成物の塗布作業性悪化の原因となる。ここで分子量とはGPC(ゲルパーミュエイションクロマトグラフ)を用いて測定した数平均分子量である。
As described above, in order to impart low elastic modulus to the cured product, the influence of the main chain skeleton structure of the compound (A) is great, and it is preferable to use butadiene or isoprene as the diene compound, but it is particularly preferable. Is butadiene. When attention is paid to the microstructure of the butadiene polymer or copolymer, the proportion of 1,4 vinyl bonds is preferably 60% or more based on the total of 1,4 vinyl bonds and 1,2 vinyl bonds. Particularly preferred is 75% or more. This is because the higher the proportion of 1,4 vinyl bonds, the lower the modulus of elasticity of the cured product obtained with a lower viscosity as the compound (A).
The molecular weight of the compound (A) used in the present invention is preferably in the range of 500 to 10,000. More preferred is 700 to 5000, and particularly preferred is 1000 to 5000. If the molecular weight is lower than this, the intended reduction in the elastic modulus cannot be sufficiently exhibited, and if it is higher than this, the viscosity becomes too high, which causes deterioration in the workability of application of the resin composition. Here, the molecular weight is a number average molecular weight measured using GPC (gel permeation chromatograph).
本発明ではアクリル酸エステル化合物(B)として、アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される化合物(B1)であり、アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下がカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)である化合物を使用する。アクリル酸エステル化合物とはアクリロイルオキシ基を有する化合物であり、例えば(メタ)アクリル酸とアルコールのエステル化反応により得ることが可能である。ここでアクリロイルオキシ基とはアクリロイルオキシ基のαまたはβ位がアルキル基、アルケニル基、フェニル基などの炭素数1〜8の有機基で置換されているものも含むこととする。アクリル酸エステル化合物(B)は低粘度で反応性に優れるため樹脂組成物に良好な塗布作業性を付与するとともに良好な反応性を与えるため好適に用いられる。
アクリル酸エステル化合物(B)は、前記化合物(A)との相溶性に優れるため、好ましい。
In the present invention, 50 to 99% by weight of the acrylate compound (B) is the compound (B1) represented by the general formula (1) as the acrylate compound (B), and the acrylate compound (B 1) to 30% by weight of) is used as the acrylate compound (B2) having a carboxy group. An acrylic ester compound is a compound having an acryloyloxy group, and can be obtained, for example, by an esterification reaction of (meth) acrylic acid and an alcohol. Here, the acryloyloxy group includes those in which the α or β position of the acryloyloxy group is substituted with an organic group having 1 to 8 carbon atoms such as an alkyl group, an alkenyl group, or a phenyl group. The acrylic ester compound (B) is suitably used because it has a low viscosity and excellent reactivity, and thus imparts good coating workability to the resin composition and gives good reactivity.
The acrylic ester compound (B) is preferable because of excellent compatibility with the compound (A).
一般式(1)で示される化合物(B1)としては、例えば、イソヘキシル(メタ)アクリレート、イソヘプチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソウンデシル(メタ)アクリレート、イソドデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャルブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、デカリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of the compound (B1) represented by the general formula (1) include isohexyl (meth) acrylate, isoheptyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, and isoundecyl (meta). ) Acrylate, isododecyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, tertiary butylcyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, decalyl (meth) acrylate, and the like.
前記化合物(A)とアクリル酸エステル化合物(B)の相溶性が悪い場合には、塗布作業を行う室温において層分離が進行し安定した塗布量を維持することが困難となる。ここで化合物(B1)は、前記化合物(A)との相溶性が良好であるため好適に用いられる。炭素数がこれよりも少ない場合には揮発性が高いため樹脂組成物を加熱硬化する際の揮発分量が多くなりすぎるため好ましくなく、炭素数がこれより多い場合または直鎖状の場合には相溶性は良好であるが分子の規則性が高くなるため低温で結晶化がおこることがある。一般に本発明の樹脂組成物は、樹脂成分の反応及び後述する充填材(D)の沈降を抑制する目的で例えば−15℃、−40℃などの低温で保管する。低温保管時に樹脂組成物中の一部の成分が結晶化すると室温に戻した後でも樹脂組成物の均一性は損なわれた状態となり安定した塗布を行うことができなくなる。このため化合物(B1)のなかでも特に好ましいものは、一般式(1)中のR2が少なくともイソデシル基または2−エチルヘキシ
ル基のいずれか1つである化合物である。化合物(B1)の好ましい配合量はアクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下である。この範囲であれば低温においても良好な相溶性を示し安定した塗布性を得られるからである。より好ましいのは60重量%以上99重量%以下である。一般式(1)中のR2の構造が異なるものを併用し
てもよい。
If the compatibility between the compound (A) and the acrylate compound (B) is poor, layer separation proceeds at room temperature where the coating operation is performed, and it becomes difficult to maintain a stable coating amount. Here, the compound (B1) is preferably used because of its good compatibility with the compound (A). When the number of carbons is less than this, the volatility is high, and therefore the amount of volatile components when the resin composition is heat-cured becomes too large, which is not preferable. Although the solubility is good, crystallization may occur at low temperatures because of the high molecular regularity. In general, the resin composition of the present invention is stored at a low temperature such as −15 ° C. or −40 ° C. for the purpose of suppressing the reaction of the resin components and sedimentation of the filler (D) described later. When some components in the resin composition crystallize during low-temperature storage, the uniformity of the resin composition is impaired even after the temperature is returned to room temperature, and stable coating cannot be performed. For this reason, a particularly preferable compound (B1) is a compound in which R 2 in the general formula (1) is at least one of an isodecyl group and a 2-ethylhexyl group. The compounding quantity of a compound (B1) is 50 to 99 weight% of an acrylic ester compound (B). This is because within this range, good compatibility is exhibited even at low temperatures, and stable coating properties can be obtained. More preferred is 60 wt% or more and 99 wt% or less. Those having different structures of R 2 in the general formula (1) may be used in combination.
本発明は、さらにカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)を含むものである。カルボキシ基を有することで特に金属との接着性が向上するからである。(メタ)アクリル酸もカルボキシ基を有するが、樹脂組成物として使用する場合に通常ダイボンダーなどの装置を用いて塗布し、加熱硬化を行うため塗布作業時及び硬化時の臭気、ならびに皮膚刺激性の問題より使用できない。
このようなカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)としては、1分子内に少なくとも1つのカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物であれば特に限定されないが、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物とジカルボン酸を反応させた化合物が好ましい。より好ましくは2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとジカルボン酸とを反応させた化合物であり、好ましいジカルボン酸としてはコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸及びこれらの誘導体を反応させた化合物である。反応の容易性の観点からも2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと無水コハク酸またはシクロヘキサンジカルボン酸無水物との反応物は特に好ましい。カルボキシ基を有するアクリル酸エ
ステル化合物(B2)はアクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下の範囲が好ましい。これより多く含まれる場合には樹脂組成物が高粘度になるとともに前記化合物(A)との相溶性悪化の懸念がある。より好ましくはアクリル酸エステル化合物(B)中、1重量%以上、25重量%以下含まれることであり、さらに好ましいのは1重量%以上、20重量%以下含まれることである。
The present invention further includes an acrylate compound (B2) having a carboxy group. This is because having a carboxy group particularly improves the adhesion to a metal. (Meth) acrylic acid also has a carboxy group, but when used as a resin composition, it is usually applied using a device such as a die bonder, and is cured by heating, so that the odor at the time of application and curing, as well as skin irritation It cannot be used because of problems.
The acrylate ester compound (B2) having such a carboxy group is not particularly limited as long as it is an acrylate ester compound having at least one carboxy group in one molecule, but a (meth) acrylate ester compound having a hydroxyl group. A compound obtained by reacting carboxylic acid with dicarboxylic acid is preferable. More preferred are compounds obtained by reacting 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and dicarboxylic acid, and preferred dicarboxylic acids are compounds obtained by reacting succinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid and derivatives thereof. A reaction product of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and succinic anhydride or cyclohexanedicarboxylic anhydride is particularly preferable from the viewpoint of easy reaction. The acrylate compound (B2) having a carboxy group is preferably in the range of 1% by weight to 30% by weight of the acrylate compound (B). When more than this is contained, there exists a possibility of a resin composition becoming high viscosity and compatibility deterioration with the said compound (A). More preferably, it is contained in the acrylic ester compound (B) in an amount of 1% by weight to 25% by weight, and more preferably 1% by weight to 20% by weight.
その他の使用可能なアクリル酸エステル化合物(B)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャルブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(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、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(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、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフロロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフロロブチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(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、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリロイロキシメチルトリシクロデカン、N−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルフタルイミドなどが挙げられる。 Other usable acrylate compounds (B) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tertiary butyl (meth) acrylate, and lauryl. (Meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate Relate, glycidyl (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, zinc mono (meth) acrylate, zinc di (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, neopentyl glycol (meth) Acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,4,4-hexafluorobutyl (meth) acrylate, perfluorooctyl ( (Meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6 Hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) ) Acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate, di (meth) acryloyloxymethyltricyclodecane, N- ( Examples include (meth) acryloyloxyethyl maleimide, N- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, N- (meth) acryloyloxyethyl phthalimide, and the like.
本発明では熱ラジカル重合開始剤(C)を使用する。通常熱ラジカル重合開始剤として用いられるものであれば特に限定しないが、望ましいものとしては、急速加熱試験(試料1gを電熱板の上にのせ、4℃/分で昇温した時の分解開始温度)における分解温度が40〜140℃となるものが好ましい。分解温度が40℃未満だと、樹脂組成物の常温における保存性が悪くなり、140℃を越えると硬化時間が極端に長くなるため好ましくない。 In the present invention, a thermal radical polymerization initiator (C) is used. Although it is not particularly limited as long as it is normally used as a thermal radical polymerization initiator, it is desirable that a rapid heating test (decomposition start temperature when a sample is placed on an electric heating plate and heated at 4 ° C./min. In which the decomposition temperature is 40 to 140 ° C. If the decomposition temperature is less than 40 ° C., the preservability of the resin composition at normal temperature deteriorates, and if it exceeds 140 ° C., the curing time becomes extremely long, which is not preferable.
これを満たす熱ラジカル重合開始剤の具体例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、P−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t−ヘキシル
ハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α、α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、イソブチリルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、桂皮酸パーオキサイド、m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、α、α’−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチ−ルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−m−トルオイルベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどが挙げられる。
これらは単独または硬化性を制御するため2種類以上を混合して用いることもできる。特に限定されるわけではないが樹脂組成物中0.001〜2重量%含有されるのが好ましい。
Specific examples of the thermal radical polymerization initiator satisfying this include methyl ethyl ketone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, methyl acetoacetate peroxide, acetylacetone peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) 3, 3, 5 -Trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) ) Cyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, n-butyl 4,4-bis (t- Butyl peroxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) Tan, 1,1-bis (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, t-butyl hydroperoxide, P-menthane hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, t -Hexyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, t-butyl Cumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3, isobutyryl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide , Octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, cinnamic acid peroxide, m-toluoyl peroxide, benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-3-methoxybutyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxide Carbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, α, α′-bis (neo) Decanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecano Eate, t-hexyl pao Cineodecanoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxypivalate, t-butylperoxypivalate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) ) Hexane, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy-2-ethyl Hexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxy-3 , 5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t- Butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxy-m- Toluoyl benzoate, t-butylperoxybenzoate, bis (t-butylperoxy) isophthalate, t-butylperoxyallyl monocarbonate, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) Examples include benzophenone.
These may be used alone or in combination of two or more in order to control curability. Although not particularly limited, it is preferably contained in the resin composition in an amount of 0.001 to 2% by weight.
本発明の樹脂組成物は、通常蛍光灯などの照明下で使用されるので光重合開始剤が含まれていると使用中に反応により粘度上昇が観察されるため実質的に光開始剤を含有することはできない。実質的にとは、粘度上昇が観察されない程度で光重合開始剤が微量に存在してもよく、好ましくは、含有しないことである。 Since the resin composition of the present invention is usually used under illumination such as a fluorescent lamp, if a photopolymerization initiator is contained, an increase in viscosity is observed due to reaction during use. I can't do it. “Substantially” means that a small amount of the photopolymerization initiator may be present to such an extent that no increase in viscosity is observed, and it is preferably not contained.
本発明では充填材(D)として、銀粉、金粉、銅粉、アルミニウム粉、ニッケル粉、パラジウム粉などの金属粉、アルミナ粉末、チタニア粉末、アルミニウムナイトライド粉末、ボロンナイトライド粉末などのセラミック粉末、ポリエチレン粉末、ポリアクリル酸エステル粉末、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ポリアミド粉末、ポリウレタン粉末、ポリシロキサン粉末などの高分子粉末を使用可能である。
樹脂組成物を使用する際にはノズルを使用して吐出する場合があるので、ノズル詰まりを防ぐために平均粒径は30μm以下が好ましく、ナトリウム、塩素などのイオン性の不純物が少ないことが好ましい。特に導電性、熱伝導性が要求される場合には銀粉を使用することが好ましい。通常電子材料用として市販されている銀粉であれば、還元粉、アトマイズ粉などが入手可能で、好ましい粒径としては平均粒径が1μm以上、30μm以下である。これ以下では樹脂組成物の粘度が高くなりすぎ、これ以上では上述のようにディスペンス時にノズル詰まりの原因となりうるからであり、電子材料用以外の銀粉ではイオン
性不純物の量が多い場合があるので注意が必要である。形状はフレーク状、球状など特に限定されないが、好ましくはフレーク状のものを使用し、通常樹脂組成物中70重量%以上、95重量%以下含まれる。銀粉の割合がこれより少ない場合には導電性が悪化し、これより多い場合には樹脂組成物の粘度が高くなりすぎるためである。
In the present invention, as filler (D), metal powder such as silver powder, gold powder, copper powder, aluminum powder, nickel powder and palladium powder, ceramic powder such as alumina powder, titania powder, aluminum nitride powder and boron nitride powder, Polymer powders such as polyethylene powder, polyacrylic acid ester powder, polytetrafluoroethylene powder, polyamide powder, polyurethane powder, and polysiloxane powder can be used.
When the resin composition is used, it may be discharged using a nozzle. Therefore, in order to prevent nozzle clogging, the average particle size is preferably 30 μm or less, and it is preferable that there are few ionic impurities such as sodium and chlorine. In particular, silver powder is preferably used when electrical conductivity and thermal conductivity are required. If it is the silver powder currently marketed for electronic materials, reduced powder, atomized powder, etc. can be obtained, and as a preferable particle diameter, an average particle diameter is 1 micrometer or more and 30 micrometers or less. Below this, the viscosity of the resin composition becomes too high, and above this can cause nozzle clogging during dispensing as described above, and silver powder other than for electronic materials may have a large amount of ionic impurities. Caution must be taken. The shape is not particularly limited, such as flakes and spheres, but preferably flakes are used and are usually contained in the resin composition in an amount of 70 to 95% by weight. This is because when the proportion of silver powder is less than this, the conductivity deteriorates, and when it is more than this, the viscosity of the resin composition becomes too high.
本発明ではカップリング剤を使用することが可能である。一般的に使用されるシランカップリング剤、チタン系カップリング剤を使用することができるが、特にS−S結合を有するシランカップリング剤は充填材(D)として銀粉を用いた場合には銀粉表面との結合も生じるため、被着体表面との接着力向上のみならず硬化物の凝集力も向上するため好適に使用することが可能である。S−S結合を有するシランカップリング剤以外との併用も好ましい。 In the present invention, a coupling agent can be used. Generally used silane coupling agents and titanium-based coupling agents can be used. In particular, when a silane coupling agent having an S—S bond is used as a filler (D), silver powder is used. Since the bonding with the surface also occurs, not only the adhesion strength to the adherend surface but also the cohesive strength of the cured product is improved, so that it can be suitably used. A combination with other than the silane coupling agent having an S—S bond is also preferred.
本発明の樹脂組成物には、必要により、消泡剤、界面活性剤、各種重合禁止剤、酸化防止剤などの添加剤を用いることができる。
本発明の樹脂組成物は、例えば各成分を予備混合した後、3本ロールを用いて混練した後真空下脱泡することにより製造することができる。
If necessary, additives such as antifoaming agents, surfactants, various polymerization inhibitors and antioxidants can be used in the resin composition of the present invention.
The resin composition of the present invention can be produced, for example, by premixing the components, kneading using three rolls, and degassing under vacuum.
本発明の樹脂組成物を用いて半導体装置を製作する方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、市販のダイボンダーを用いて、リードフレームの所定の部位に樹脂組成物をディスペンス塗布した後、チップをマウントし、加熱硬化する。その後、ワイヤーボンディングして、エポキシ樹脂を用いてトランスファー成形することによって半導体装置を製作する。またはフリップチップ接合後アンダーフィル材で封止したフリップチップBGA(Ball Grid Array)などのチップ裏面に樹脂組成物をディスペンスしヒートスプレッダー、リッドなどの放熱部品を搭載し加熱硬化するなどの使用方法も可能である。 As a method of manufacturing a semiconductor device using the resin composition of the present invention, a known method can be used. For example, using a commercially available die bonder, the resin composition is dispensed on a predetermined portion of the lead frame, and then the chip is mounted and heat-cured. Then, a semiconductor device is manufactured by wire bonding and transfer molding using an epoxy resin. Alternatively, the resin composition is dispensed on the back side of a chip such as a flip chip BGA (Ball Grid Array) sealed with an underfill material after flip chip bonding, and a heat dissipation component such as a heat spreader or lid is mounted and cured. Is possible.
以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。配合割合は重量部で示す。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. The blending ratio is expressed in parts by weight.
化合物A1:両末端水酸基のポリブタジエン(出光興産(株)製、R−45HT)140gとメタクリル酸(試薬)10.3g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(川口化学工業(株)製、MQ−F)0.03g及びトルエン(試薬)500gをセパラブルフラスコに入れ室温で10分間攪拌することで均一な溶液とした後、パラトルエンスルホン酸一水和物(試薬)1.0gを添加しさらに5分間攪拌を行った。その後オイルバスを用いて加熱し還流下ディーンスタークトラップにて脱水を行いながら4時間反応した。室温まで冷却した後、イオン交換水を用いて5回分液洗浄を行った有機溶剤層をろ過することにより固形分を除去、エバポレータ及び真空乾燥機にて溶剤を除去し生成物を得、以下の試験に用いた。(以下化合物A1、収率約92%。室温で粘ちょうな液体。重クロロホルムを用いたプロトンNMRの測定により水酸基の結合したメチレン基のプロトンの消失(4.05〜4.2ppm)、エステル結合の生成(4.45〜4.65ppm)、及び4.9〜5.05ppmの1,2−ビニル結合の積分強度と1.95〜2.15ppmの1,4−ビニル結合の積分強度(4プロトン分)の比から1,4ビニル結合の全ビニル結合(1,2−ビニル結合と1,4ビニル結合との合計)の割合が約80%であることを確認した。GPCによるスチレン換算数平均分子量は約3100であり、メタクリル酸に基づくピークが存在しないことを確認した。) Compound A1: Polybutadiene having both terminal hydroxyl groups (Idemitsu Kosan Co., Ltd., R-45HT) 140 g, methacrylic acid (reagent) 10.3 g, hydroquinone monomethyl ether (Kawaguchi Chemical Co., Ltd., MQ-F) 0.03 g And 500 g of toluene (reagent) in a separable flask and stirring at room temperature for 10 minutes to make a uniform solution, 1.0 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate (reagent) is added, and stirring is further performed for 5 minutes. It was. Thereafter, the mixture was heated using an oil bath and reacted for 4 hours while dehydrating in a Dean-Stark trap under reflux. After cooling to room temperature, the organic solvent layer which has been subjected to liquid separation washing 5 times with ion-exchanged water is filtered to remove solids, and the solvent is removed with an evaporator and a vacuum dryer to obtain a product. Used for testing. (Hereinafter, compound A1, yield: about 92%. A viscous liquid at room temperature. Disappearance of protons in the methylene group to which hydroxyl groups are bonded (4.05 to 4.2 ppm), ester bonds by proton NMR measurement using deuterated chloroform. (4.45 to 4.65 ppm), and 4.9 to 5.05 ppm of 1,2-vinyl bond integral strength and 1.95 to 2.15 ppm of 1,4-vinyl bond integral strength (4 From the ratio of protons, it was confirmed that the ratio of all vinyl bonds of 1,4 vinyl bonds (total of 1,2-vinyl bonds and 1,4 vinyl bonds) was about 80%. (The average molecular weight was about 3100, and it was confirmed that there was no peak based on methacrylic acid.)
化合物A2:両末端水酸基のポリブタジエン(出光興産(株)製、R−15HT)120gとメタクリル酸(試薬)17.2g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(川口化学工業(株)製、MQ−F)0.06g、パラトルエンスルホン酸一水和物(試薬)1.9gを用いた他は化合物A1と同様にして生成物を得、以下の試験に用いた。(以下化合物A2
、収率約94%。室温で粘ちょうな液体。プロトンNMRの測定により化合物A1と同様に水酸基消失、エステル結合の生成、及び1,4ビニル結合の全ビニル結合(1,2−ビニル結合と1,4ビニル結合との合計)に対する割合が約80%であることを確認した。GPCによるスチレン換算数平均分子量は約1500であり、メタクリル酸に基づくピークが存在しないことを確認した。)
Compound A2: Polybutadiene having hydroxyl groups at both ends (Idemitsu Kosan Co., Ltd., R-15HT) 120 g, methacrylic acid (reagent) 17.2 g, hydroquinone monomethyl ether (Kawaguchi Chemical Co., Ltd., MQ-F) 0.06 g A product was obtained in the same manner as Compound A1, except that 1.9 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate (reagent) was used and used in the following tests. (Hereinafter referred to as Compound A2
Yield about 94%. A viscous liquid at room temperature. As in compound A1, the ratio of hydroxyl group disappearance, ester bond formation, and 1,4 vinyl bond to the total vinyl bond (total of 1,2-vinyl bond and 1,4 vinyl bond) is about 80 as measured by proton NMR. %. The number average molecular weight in terms of styrene by GPC was about 1500, and it was confirmed that there was no peak based on methacrylic acid. )
[実施例1]
化合物(A)として、前記化合物A1を、化合物(B1)としてイソデシルメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルID、一般式(1)のR1がメチル基であり
、R2がイソデシル基である化合物、以下化合物B11)を、化合物(B2)として2−
メタクリロイルオキシエチルコハク酸(共栄社化学(株)製、ライトエステルHO−MS、2−ヒドロキシエチルメタクリレートとコハク酸のエステル化化合物でカルボキシ基を有する。以下化合物B2)を、熱ラジカル重合開始剤(C)として、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、パークミルD、急速加熱試験における分解温度:126℃、以下開始剤)を、充填材(D)として、平均粒径8μm、最大粒径30μmのフレーク状銀粉(以下銀粉)を、グリシジル基を有するカップリング剤(信越化学工業(株)製、KBM−403E、以下カップリング剤1)、メタクリル基を有するカップリング剤(信越化学工業(株)製、KBM−503P、以下カップリング剤2)を表1のように配合し、3本ロールを用いて混練し、脱泡することで樹脂組成物を得た。配合割合は重量部である。得られた樹脂組成物を以下の方法により評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 1]
The compound A as the compound (A), the isodecyl methacrylate (produced by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester ID) as the compound (B1), R 1 in the general formula (1) is a methyl group, and R 2 is an isodecyl group. A compound B11) as a compound (B2)
Methacryloyloxyethyl succinic acid (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester HO-MS, esterified compound of 2-hydroxyethyl methacrylate and succinic acid and having a carboxy group, hereinafter referred to as compound B2), a thermal radical polymerization initiator (C ), Dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, Park Mill D, decomposition temperature in rapid heating test: 126 ° C., hereinafter initiator), filler (D), average particle size 8 μm, maximum particle size 30 μm Flake silver powder (hereinafter referred to as silver powder), a coupling agent having a glycidyl group (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-403E, hereinafter referred to as coupling agent 1), a coupling agent having a methacrylic group (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ), KBM-503P, hereinafter coupling agent 2) is blended as shown in Table 1, kneaded using three rolls, and defoamed. By doing so, a resin composition was obtained. The blending ratio is parts by weight. The obtained resin composition was evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例2〜5、比較例1〜4]
表1に示す割合で配合し実施例1と同様に樹脂組成物を得た。
なお実施例1以外で使用したものを以下に記載した。
化合物(A)として前記化合物A2を、化合物(B)として2−エチルヘキシルメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルEH、以下化合物B12)、テトラデシルメタクリレート(以下化合物B31)及び1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステル1、6HX、以下化合物B32)、テトラスルフィド結合を有するカップリング剤(日本ユニカー(株)製、A−1289、以下カップリング剤3)、アクリル変性ポリブタジエン(新日本石油化学(株)製、MM−1000−80、マレイン化ポリブタジエンと2−ヒドロキシエチルメタクリレートとの反応物で重合可能な炭素−炭素2重結合を分岐官能基として有する。数平均分子量は約1000でプロトンNMR法により測定した。1,4−ビニル結合の全ビニル結合(1,2−ビニル結合と1,4ビニル結合との合計)に対する割合は32%、以下化合物X)。
[Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 to 4]
The resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 by blending at the ratio shown in Table 1.
In addition, what was used except Example 1 was described below.
The compound A2 as the compound (A), 2-ethylhexyl methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester EH, hereinafter referred to as compound B12), tetradecyl methacrylate (hereinafter referred to as compound B31) and 1,6-hexane as the compound (B) Diol dimethacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester 1, 6HX, hereinafter referred to as compound B32), coupling agent having a tetrasulfide bond (manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd., A-1289, hereinafter referred to as coupling agent 3), acrylic Modified polybutadiene (manufactured by Shin Nippon Petrochemical Co., Ltd., MM-1000-80, having a carbon-carbon double bond polymerizable by a reaction product of maleated polybutadiene and 2-hydroxyethyl methacrylate as a branched functional group. Number average Molecular weight was about 1000 and measured by proton NMR method All vinyl bond of 1,4-vinyl bond ratio of 32% for (1,2-vinyl bond and 1,4 sum of the vinyl bond), the following compound X).
評価方法
・粘度及びチキソ性:E型粘度計(3°コーン)を用い25℃、0.5rpm及び2.5rpmでの値を樹脂組成物作製直後に測定した。2.5rpmでの値を粘度とし粘度の値が20±10Pa・Sのものを合格とした。粘度の単位はPa・Sである。0.5rpmでの値を2.5rpmの値で割った値をチキソ性(作業性の指標)とし、3.0以上のものを合格とした。
・塗布試験−1:得られた樹脂組成物を100メッシュでろ過してシリンジ2本に充填した。そのうち1本を用い、打点試験機(武蔵エンジニアリング(株)製、SHOTMASTER−300)にて金属ニードル25Gシングルノズル(内径0.26mm、長さ15mm)を用い1,000点塗布(塗布量20mg/1点)し塗布安定性の確認を行った。塗布安定性の確認は光学顕微鏡を用い目視で糸引き(上面から見たときに糸切れ部がディスペンスしたドットの円から外に飛び出ている場合)、空打ち(ノズル周辺部のみ液状樹脂組成物が転写されており中心部にはほとんどディスペンスされていない場合)、過剰吐出(ディスペンスドットの径が20%以上大きい場合)の数を測定しこれらの合計が5点(5箇所)以下の場合を合格とした。
・塗布試験−2:塗布試験−1で準備したシリンジの未使用の1本を冷凍庫(−38℃〜−43℃)に1週間保管し、冷凍庫から取り出し一旦冷蔵庫(4℃〜10℃)に2時間静置後室温に取り出し1時間経過したものを打点試験に用いた。打点試験機(武蔵エンジニアリング(株)製、SHOTMASTER−300)にて金属ニードル25Gシングルノズル(内径0.26mm、長さ15mm)を用い1,000点塗布(塗布量20mg/1点)し塗布安定性の確認を行った。塗布安定性の確認は光学顕微鏡を用い目視で糸引き(上面から見たときに糸切れ部がディスペンスしたドットの円から外に飛び出ている場合)、空打ち(ノズル周辺部のみ液状樹脂組成物が転写されており中心部にはほとんどディスペンスされていない場合)、過剰吐出(ディスペンスドットの径が20%以上大きい場合)の数を測定しこれらの合計が5点(5箇所)以下の場合を合格とした。
Evaluation method Viscosity and thixotropy: E-type viscometer (3 ° cone) was used, and the values at 25 ° C., 0.5 rpm and 2.5 rpm were measured immediately after the resin composition was produced. The value at 2.5 rpm was the viscosity, and the viscosity value of 20 ± 10 Pa · S was accepted. The unit of viscosity is Pa · S. A value obtained by dividing the value at 0.5 rpm by the value at 2.5 rpm was defined as thixotropy (an index of workability), and a value of 3.0 or more was determined to be acceptable.
Application test-1: The obtained resin composition was filtered through 100 mesh and filled into two syringes. One of them was used, and 1,000 points were applied using a metal needle 25G single nozzle (inner diameter 0.26 mm, length 15 mm) with a dot tester (manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd., SHOTMASTER-300) (coating amount 20 mg / kg). The stability of the coating was confirmed. To check the coating stability, use an optical microscope to visually thread the thread (when the thread breakage part protrudes out of the circle of the dispensed dot when viewed from above), idle driving (liquid resin composition only around the nozzle) ) And the number of overdischarges (when the diameter of the dispensed dot is 20% or more) is measured and the total of these is 5 points (5 locations) or less. Passed.
Application test-2: One unused syringe prepared in application test-1 is stored in a freezer (-38 ° C to -43 ° C) for one week, taken out from the freezer, and temporarily stored in a refrigerator (4 ° C to 10 ° C). After leaving for 2 hours and taking out to room temperature, 1 hour passed was used for the dot test. Applying 1,000 points (coating amount 20 mg / 1 point) using a metal needle 25G single nozzle (inner diameter 0.26 mm, length 15 mm) with a dot tester (Musashi Engineering Co., Ltd., SHOTMASTER-300). The sex was confirmed. To check the coating stability, use an optical microscope to visually thread the thread (when the thread breakage part protrudes out of the circle of the dispensed dot when viewed from above), idle driving (liquid resin composition only around the nozzle) ) And the number of overdischarges (when the diameter of the dispensed dot is 20% or more) is measured and the total of these is 5 points (5 locations) or less. Passed.
・接着強度:表1に示す樹脂組成物を用いて、6×6mmのシリコンチップをNi−Pd/Auめっきした銅フレームにマウントし、150℃オーブン中30分硬化した。硬化後及び吸湿処理(85℃、85%、72時間)後に自動接着力測定装置を用い260℃での熱時ダイシェア強度を測定した。260℃熱時ダイシェア強度が30N/チップ以上の場合を合格とした。接着強度の単位はN/チップである。
・弾性率:表1に示す樹脂組成物を用いて、4×20×0.1mmのフィルム状の試験片を作製し(硬化条件150℃30分)、動的粘弾性測定機(DMA)にて引っ張りモードでの測定を行った。測定条件は以下の通りである。
測定温度:−100〜300℃
昇温速度:5℃/分
周波数:10Hz
荷重:100mN
25℃における貯蔵弾性率を弾性率とし2000MPa以下の場合を合格とした。弾性率の単位はMPaである。
・耐温度サイクル性:表1に示す樹脂組成物を用いて、15×15×0.5mmのシリコンチップをNiメッキした銅ヒートスプレッダー(25×25×2mm)にマウントし、150℃オーブンにて30分硬化した。硬化後及び温度サイクル処理後(−65℃←→150℃、100サイクル)後の剥離の様子を超音波探傷装置(反射型)にて測定した。剥離面積が10%以下のものを合格とした。
・耐リフロー性:表1に示す樹脂組成物を用いて、下記のリードフレームとシリコンチップを150℃30分間硬化し接着した。さらに、封止材料(スミコンEME−7026、住友ベークライト(株)製)を用い封止し、半導体装置を作製した。この半導体装置を用いて、30℃、相対湿度60%、168時間吸湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、10秒、3回リフロー)を行った。処理後の半導体装置を超音波探傷装置(透過型)により剥離の程度を測定した。ダイアタッチ部の剥離面積が10%未満の場合を合格とした。剥離面積の単位は%である。
半導体装置:QFP(14×20×2.0mm)
リードフレーム:Ni−Pd/Auめっきした銅フレーム
チップサイズ:6×6mm
樹脂組成物の硬化条件:オーブン中150℃、30分
Adhesive strength: Using the resin composition shown in Table 1, a 6 × 6 mm silicon chip was mounted on a Ni—Pd / Au plated copper frame and cured in an oven at 150 ° C. for 30 minutes. After curing and after moisture absorption treatment (85 ° C., 85%, 72 hours), the hot die shear strength at 260 ° C. was measured using an automatic adhesive force measuring apparatus. The case where the die shear strength when heated at 260 ° C. was 30 N / chip or more was regarded as acceptable. The unit of adhesive strength is N / chip.
-Elastic modulus: Using the resin composition shown in Table 1, a 4 × 20 × 0.1 mm film-like test piece was prepared (curing conditions: 150 ° C. for 30 minutes), and the dynamic viscoelasticity measuring machine (DMA) was used. The measurement was performed in the pull mode. The measurement conditions are as follows.
Measurement temperature: -100 to 300 ° C
Temperature increase rate: 5 ° C / min Frequency: 10Hz
Load: 100mN
The storage elastic modulus at 25 ° C. was regarded as the elastic modulus, and the case of 2000 MPa or less was regarded as acceptable. The unit of elastic modulus is MPa.
-Temperature cycle resistance: Using the resin composition shown in Table 1, a 15 x 15 x 0.5 mm silicon chip was mounted on a Ni-plated copper heat spreader (25 x 25 x 2 mm), and then in a 150 ° C oven. Cured for 30 minutes. The state of peeling after curing and temperature cycle treatment (−65 ° C. ← → 150 ° C., 100 cycles) was measured with an ultrasonic flaw detector (reflection type). A peeling area of 10% or less was accepted.
Reflow resistance: Using the resin composition shown in Table 1, the following lead frame and silicon chip were cured and bonded at 150 ° C. for 30 minutes. Furthermore, sealing was performed using a sealing material (Sumicon EME-7026, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) to manufacture a semiconductor device. This semiconductor device was subjected to moisture absorption treatment at 30 ° C., relative humidity 60%, 168 hours, and then IR reflow treatment (260 ° C., 10 seconds, 3 times reflow). The degree of peeling of the treated semiconductor device was measured by an ultrasonic flaw detector (transmission type). The case where the peeling area of the die attach part was less than 10% was regarded as acceptable. The unit of the peeled area is%.
Semiconductor device: QFP (14 x 20 x 2.0 mm)
Lead frame: Ni-Pd / Au plated copper frame Chip size: 6 x 6 mm
Curing conditions for resin composition: 150 ° C. in oven for 30 minutes
本発明の樹脂組成物は、ディスペンス法における塗布量の安定性に優れかつ低弾性率かつ高接着であるため、ダイアタッチペーストまたは放熱部材接着用材料として使用した場合、得られた半導体装置は耐リフロー性に優れており、その結果高信頼性の半導体装置を得ることができる。 Since the resin composition of the present invention is excellent in the coating amount stability in the dispensing method and has a low elastic modulus and high adhesion, when used as a die attach paste or a heat dissipation member adhesion material, the obtained semiconductor device is resistant. As a result, it is possible to obtain a highly reliable semiconductor device.
Claims (5)
ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)、アクリル酸エステル化合物(B)、熱ラジカル重合開始剤(C)、及び充填材(D)を含み、
前記アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される化合物(B1)であり、前記アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下がカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)であることを特徴とする樹脂組成物。
A diene compound polymer or copolymer having at least one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule (A), an acrylate compound (B), a thermal radical polymerization initiator (C), And filler (D),
50 wt% or more and 99 wt% or less of the acrylate compound (B) is the compound (B1) represented by the general formula (1), and 1 wt% or more and 30 wt% or less of the acrylate compound (B). Is an acrylic ester compound (B2) having a carboxy group.
岐した脂肪族炭化水素基を有する化合物であることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。 The resin according to claim 1, wherein R 2 of the compound (B1) represented by the general formula (1) is a compound having a branched aliphatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms having different structures. Composition.
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