JP2024064648A - 樹脂組成物、接着剤、封止材、硬化物、半導体装置及び電子部品 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第一の実施形態は、以下の樹脂組成物である。
(1)(A)多官能エポキシ化合物、
(B)多官能チオール化合物、
(C)分子中に不飽和二重結合とそれに隣接する電子吸引性基とを含む基(c)を1つ有する単官能化合物、及び
(D)硬化触媒
を含む樹脂組成物。
(2)成分(C)が、単官能マレイミド化合物及び単官能(メタ)アクリレート化合物から選択される、上記(1)に記載の樹脂組成物。
(3)成分(C)が、単官能(メタ)アクリレート化合物であり、その分子量が、100~450である、上記(1)又は(2)に記載の樹脂組成物。
(4)成分(A)のエポキシ基当量数に対する成分(C)の基(c)当量数の比([成分(C)の基(c)当量数]/[成分(A)のエポキシ基当量数])が、0.05~2である、上記(1)~(3)のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
(5)成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数の比([成分(A)のエポキシ基当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.4~0.95である、上記(1)~(4)のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
(6)成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数と成分(C)の基(c)当量数との合計の比(([成分(A)のエポキシ基当量数]+[成分(C)の基(c)当量数])/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.7~1.5である、上記(1)~(5)のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
(7)成分(B)のチオール基当量数に対する成分(C)の基(c)当量数の比([成分(C)の基(c)当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.05~0.7である、上記(1)~(6)のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
本発明の第三の実施形態は、(9)上記(1)~(7)のいずれか1項に記載の樹脂組成物、もしくは上記(8)に記載の接着剤又は封止材が硬化された硬化物である。
本発明の第四の実施形態は、(10)上記(9)に記載の硬化物を含む半導体装置又は電子部品である。
本明細書において、「優れた応力緩和性を有する硬化物」とは、部品の熱応力による組み立て物の変形に追従できる程度の柔軟性を有する硬化物を指す。
本明細書において、樹脂組成物の「自己発熱温度」とは、熱硬化時における樹脂組成物自身の温度を指す。樹脂組成物の自己発熱温度の最大値は、一定温度での硬化反応条件下にて熱重量-示差熱同時測定(TG-DTA測定)した時の試料温度の最大値(最大発熱温度)として求めることができる。
本発明の第一の実施形態である樹脂組成物は、
(A)多官能エポキシ化合物、
(B)多官能チオール化合物、
(C)分子中に不飽和二重結合とそれに隣接する電子吸引性基とを含む基(c)を1つ有する単官能化合物、及び
(D)硬化触媒
を含む。本実施形態によれば、低温条件下で硬化し、優れた応力緩和性を有する硬化物を与え、かつ硬化反応中の自己発熱温度が低い樹脂組成物を得ることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、(A)多官能エポキシ化合物(以下、「成分(A)」とも言う)を含む。(A)多官能エポキシ化合物は、少なくとも2つのエポキシ基を有する化合物である限り、特に限定されず、従来常用されているエポキシ樹脂を、成分(A)として用いることができる。なお、エポキシ樹脂とは、分子内に存在するエポキシ基で架橋ネットワーク化させることで硬化させることが可能な熱硬化性樹脂の総称であり、硬化前のプレポリマー化合物を含む。耐熱性を確保する点を考慮すると、成分(A)としては、2~6個のエポキシ基を有する化合物がより好ましく、2個のエポキシ基を有する化合物がさらに好ましい。
(A)多官能エポキシ化合物は、芳香族多官能エポキシ化合物と芳香環を有しない多官能エポキシ化合物とに大別される。
-ビスフェノールA型エポキシ化合物;
-p-グリシジルオキシフェニルジメチルトリスビスフェノールAジグリシジルエーテルのような分岐状多官能ビスフェノールA型エポキシ化合物;
-ビスフェノールF型エポキシ化合物;
-ノボラック型エポキシ化合物;
-テトラブロモビスフェノールA型エポキシ化合物;
-フルオレン型エポキシ化合物;
-ビフェニルアラルキルエポキシ化合物;
-1,4-フェニルジメタノールジグリシジルエーテルのようなジエポキシ化合物;
-3,3',5,5'-テトラメチル-4,4'-ジグリシジルオキシビフェニルのようなビフェニル型エポキシ化合物;
-ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル-p-アミノフェノール、テトラグリシジル-m-キシリレンジアミンのようなグリシジルアミン型エポキシ化合物;及び
-ナフタレン環含有エポキシ化合物
などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(B)多官能チオール化合物との相溶性の観点からは、成分(A)は、芳香族多官能エポキシ化合物を含むことが好ましい。芳香族多官能エポキシ化合物としては、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ化合物及びグリシジルアミン型エポキシ化合物が好ましく、中でもそのエポキシ当量が90~500g/eqであるものがより好ましく、エポキシ当量が90~400g/eqであるものがさらに好ましい。芳香族多官能エポキシ化合物は、EO(エチレンオキサイド)変性やPO(プロピレンオキサイド)変性などのオキシアルキレン変性がなされていてもよい。また、芳香族多官能エポキシ化合物は、25℃で液状であることが好ましい。また、25℃での粘度が0.1~100Pa・sであることが好ましく、0.5~100Pa・sであることがより好ましく、1~100Pa・sであることが特に好ましい。
-(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキサン型ジグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエン型ジグリシジルエーテルのようなジエポキシ化合物;
-トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエポキシ化合物;
-ビニル(3,4-シクロヘキセン)ジオキシド、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-5,1-スピロ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-m-ジオキサンのような脂環式エポキシ化合物;
-水添ビスフェノールAジグリシジルエーテルのような水添ビスフェノールA型ジエポキシ化合物;
-テトラグリシジルビス(アミノメチル)シクロヘキサンのようなグリシジルアミン型エポキシ化合物;
-1,3-ジグリシジル-5-メチル-5-エチルヒダントインのようなヒダントイン型エポキシ化合物;及び
-1,3-ビス(3-グリシドキシプロピル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンのようなシリコーン骨格を有するエポキシ化合物
などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
脂肪族多官能エポキシ化合物は、そのエポキシ当量が90~450g/eqであるものが好ましい。また、25℃で液状であることが好ましい。また、25℃での粘度が10~10,000mPa・sであるものが好ましく、10~5,000mPa・sであるものがより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、(B)多官能チオール化合物(以下、「成分(B)」とも言う)を含む。本実施形態において、(B)多官能チオール化合物は、チオール基を2個以上含む化合物であり、そのチオール基は、(A)多官能エポキシ化合物中のエポキシ基、及び(C)分子中に不飽和二重結合とそれに隣接する電子吸引性基とを含む基(c)を1つ有する単官能化合物中の基(c)と反応する。本実施形態において、(B)多官能チオール化合物は、3個以上のチオール基を有することが好ましい。(B)多官能チオール化合物は、3官能チオール化合物及び/又は4官能チオール化合物を含むことがより好ましい。3官能及び4官能のチオール化合物とは、それぞれ、チオール基を3個及び4個有するチオール化合物のことである。(B)多官能チオール化合物のチオール当量は、90~200g/eqであることが好ましく、90~150g/eqであることがより好ましく、90~140g/eqであることがさらに好ましく、90~130g/eqであることが特に好ましい。
加水分解性の多官能チオール化合物の例としては、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)(SC有機化学株式会社製:TMMP)、トリス-[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート(SC有機化学株式会社製:TEMPIC)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)(SC有機化学株式会社製:PEMP)、テトラエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)(SC有機化学株式会社製:EGMP-4)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)(SC有機化学株式会社製:DPMP)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工株式会社製:カレンズMT(登録商標)PE1)、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン(昭和電工株式会社製:カレンズMT(登録商標)NR1)等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、(C)分子中に不飽和二重結合とそれに隣接する電子吸引性基とを含む基(c)(以下、単に「基(c)」とも言う)を1つ有する単官能化合物(以下、「成分(C)」とも言う)を含む。本実施形態において、成分(C)中の基(c)、より具体的には基(c)中の不飽和二重結合は、(B)多官能チオール化合物中のチオール基と反応する。本明細書中において、成分(C)について、チオール基と反応する基(c)を分子中に1つ有することを意味して「単官能」との用語を用いる。電子吸引性基の例としては、カルボニル基やシアノ基が挙げられ、カルボニル基が好ましい。
また、成分(C)は、単官能であるため、架橋を形成せず、架橋密度が高くなりすぎることによる硬化物の内部応力上昇を抑制することができ、得られる樹脂組成物の硬化物に柔軟性を与えることができる。
-エチル(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(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、tert-ブチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(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、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルジエチレングリコール(メタ)アクリレート、4-tert-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3-フェノキシベンジル(メタ)アクリレート等の、1価アルコールと(メタ)アクリル酸のエステル;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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、オクチルアクリレート、ノニルアクリレート、アクリル酸イソノニル、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、1-ナフタレンメチル(メタ)アクリレート、1-エチルシクロヘキシル(メタ)クリレート、1-メチルシクロヘキシル(メタ)クリレート、1-エチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、1-メチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、2-(o-フェニルフェノキシ)エチル(メタ)アクリレート、イソボルニルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンタニル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンタニル(メタ)アクリレート、2-イソプロピルアダマンタン-2-イル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、(アダマンタン-1-イルオキシ)メチル(メタ)アクリレート、2-イソプロピル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、1-メチル-1-エチル-1-アダマンチルメタノール(メタ)アクリレート、1,1-ジエチル-1-アダマンチルメタノール(メタ)アクリレート、2-シクロヘキシルプロパン-2-イル(メタ)アクリレート、1-イソプロピルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-エチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、1-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロ-2-フラニル(メタ)アクリレート、2-オキソテトラヒドロフラン-3-イル(メタ)アクリレート、(5-オキソテトラヒドロフラン-2-イル)メチル(メタ)アクリレート、(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、N-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、α-アクリロイル-ω-メトキシポリ(オキシエチレン)、1-エトキシエチル(メタ)アクリレート等の、多価アルコールのモノ(メタ)アクリレート又は1価アルコールと(メタ)アクリル酸のエステル
等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。単官能(メタ)アクリレート化合物は、硬化物の応力緩和性の観点から、その分子量が450以下であることが好ましく、400以下であることがより好ましく、380以下であることがさらに好ましく、350以下であることがさらに好ましく、300以下であることが特に好ましい。また、揮発による周辺部材の汚染を防止するため、単官能(メタ)アクリレート化合物は、低揮発性であることが好ましく、その分子量が100以上であることが好ましく、120以上であることがより好ましく、160以上であることがさらに好ましく、190以上であることが特に好ましく、200以上であることが、最も好ましい。ある態様においては、単官能(メタ)アクリレート化合物の分子量は、100~450であることが好ましく、120~400であることがより好ましく、140~380であることがさらに好ましく、180~350であることが特に好ましく、200~320であることが最も好ましい。
本実施形態において、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数の比([成分(A)のエポキシ基当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.4~0.95であることが好ましく、0.45~0.9であることがより好ましく、0.5~0.9であることがさらに好ましく、0.55~0.9であることが特に好ましい。
本実施形態において、硬化性及びブリード抑制の観点から、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数と成分(C)の基(c)当量数との合計の比(([成分(A)のエポキシ基当量数]+[成分(C)の基(c)当量数])/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.7~1.5であることが好ましく、0.75~1.4であることがより好ましく、0.8~1.3であることがさらに好ましく、0.8~1.1であることが最も好ましい。特に、成分(A)及び成分(C)に対して、成分(B)を一定量配合することで、チオール基と反応できない未反応成分の残存を抑制し、未反応成分によるブリードを抑制することができる。また、揮発成分が抑制されることも期待される。なお、本明細書中において、ブリードとは、部品の固定や接着に硬化性樹脂組成物を含む接着剤を使用した際に、未反応成分が時間経過とともに接着剤塗布物又は硬化物から染み出る現象であり、染み出した成分そのものを「ブリード」と呼ぶこともある。
本実施形態において、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(C)の基(c)当量数の比([成分(C)の基(c)当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.05~0.7であることが好ましく、0.1~0.6であることがより好ましく、0.15~0.55であることがさらに好ましい。
なお、成分(C)がエポキシ基を含む場合、成分(C)のエポキシ基当量数を成分(A)のエポキシ基当量数に加算した上で、上記当量数の関係式を満たすようにすることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、(D)硬化触媒(以下、「成分(D)」とも言う)を含む。成分(D)を用いることにより、本実施形態の樹脂組成物を低温条件下でも短時間で硬化させることができる。本実施形態において用いる硬化触媒は、(A)多官能エポキシ化合物の硬化触媒であれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。
本実施形態の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、(E)多官能(メタ)アクリレート化合物(以下、「成分(E)」とも言う)を含有していてもよい。
多官能(メタ)アクリレート化合物は、上述した多官能(メタ)アクリレート化合物のうち、いずれか1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、(F)フィラー(以下、「成分(F)」とも言う)を含有していてもよい。(F)フィラーを樹脂組成物に含有することによって、樹脂組成物を硬化させた硬化物の線膨張係数を下げることができ、耐サーマルサイクル性が向上する。また、低弾性率のフィラーであれば、硬化物に生じる応力を緩和することができ、長期信頼性が向上する。(F)フィラーは、無機フィラー及び有機フィラーに大別される。
本実施形態の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、(G)光ラジカル開始剤(以下、「成分(G)」とも言う)を含有してもよい。(G)光ラジカル開始剤を含むことにより、成分(B)と成分(C)及び任意の成分(E)との光照射による反応が促進される。
(G)光ラジカル開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、所望であれば、本発明の効果を損なわない範囲で、(H)安定化剤(以下、「成分(H)」とも言う)を含んでもよい。安定化剤は、本実施形態の樹脂組成物に、その貯蔵安定性を向上させ、ポットライフを長くすることができる。安定化剤として公知の種々の安定化剤を使用することができるが、貯蔵安定性を向上させる効果の高さから、液状ホウ酸エステル化合物、アルミキレート及び有機酸からなる群から選択される少なくとも1つが好ましい。
安定化剤は、いずれか1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、所望であれば、本発明の効果を損なわない範囲で、(I)カップリング剤(以下、「成分(I)」とも言う)を含んでもよい。カップリング剤は、分子中に2つ以上の異なった官能基を有しており、その一つは、無機質材料と化学結合する官能基であり、他の一つは、有機質材料と化学結合する官能基である。樹脂組成物がカップリング剤を含有することによって、樹脂組成物の基板等への接着強度が向上する。
本実施形態の樹脂組成物は、所望であれば、本実施形態の趣旨を損なわない範囲で、その他の添加剤、例えばカーボンブラック、チタンブラック、イオントラップ剤、レベリング剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤、難燃剤、着色剤、溶剤等をさらに含有してもよい。各添加剤の種類、添加量は常法通りである。
本発明の第二の実施形態である接着剤又は封止材は、上述の第一の実施形態の樹脂組成物を含む。この接着剤又は封止材は、エンジニアリングプラスチック(例えば、LCP(液晶ポリマー)、ポリアミド、ポリカーボネート等)、セラミックス、及び金属(例えば、銅、ニッケル等)に対して、良好な固定、接合又は保護を可能にし、半導体装置又は電子部品を構成する部品同士を固定、接合又は保護するために使用することができる。半導体装置又は電子部品としては、例えば、HDD、半導体素子、イメージセンサモジュール等のセンサモジュール、カメラモジュール、半導体モジュール、集積回路などが挙げられるが、これらに限定されない。
本実施形態の接着剤又は封止材は、低温条件下で硬化し、かつ優れた応力緩和性を有する硬化物を与えることができるため、生産性が高く、例えば、異なる材料で作られた複数の部品を接合して組み立てられる半導体装置や電子部品製造時の使用に適している。また、本実施形態の接着剤又は封止材は、硬化反応中の自己発熱温度が低いため、例えば、小型化された電子部品を備える半導体モジュール製造時の使用に適している。
本発明の第三の実施形態の硬化物は、上述の第一実施形態の樹脂組成物もしくは第二実施形態の接着剤又は封止材が硬化された硬化物である。この硬化物は、優れた応力緩和性を有している。
本発明の第四の実施形態の半導体装置又は電子部品は、上述の第三実施形態の硬化物を含むため、特に異なる材料で作られた複数の部品を接合して組み立てられる半導体装置又は電子部品において高い信頼性を有する。ここで、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能し得る装置全般を指し、電子部品、半導体回路、これらを組み込んだモジュール、電子機器等を含むものである。半導体装置又は電子部品は、例えば、HDD、半導体素子、イメージセンサモジュール等のセンサモジュール、カメラモジュール、半導体モジュール、集積回路などが挙げられるが、これらに限定されない。
表1に示す配合に従って、3本ロールミルを用いて所定の量の各成分を混合することにより、樹脂組成物を調製した。表1において、各成分の量は質量部(単位:g)で表されている。実施例及び比較例において用いた成分は、以下の通りである。
(A-1):ビスフェノールF型エポキシ樹脂・ビスフェノールA型エポキシ樹脂混合物(品名:EXA-835LV、DIC株式会社製、エポキシ当量:165g/eq)
(A-2):液状エポキシ化合物(品名:jER YX7400、三菱ケミカル株式会社製、エポキシ当量:450g/eq)
(A-3):PO変性ビスフェノール型の液状エポキシ樹脂(品名:AER9000、旭化成株式会社製、エポキシ当量:380g/eq)
(A-4):ビスフェノールF型エポキシ樹脂(品名:jER4005P、三菱ケミカル株式会社製、エポキシ当量:1004g/eq)
(A-5):成分(D-1)中のエポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合物、エポキシ当量:180g/eq)
(B-1):ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)(品名:PEMP、SC有機化学製、チオール当量:122g/eq)
(B-2):1,3,4,6-テトラキス(2-メルカプトエチル)グリコールウリル(品名:TS-G、四国化成工業株式会社製、チオール当量:100g/eq)
(B-3):1,3,4,6-テトラキス(3-メルカプトプロピル)グリコールウリル(品名:C3 TS-G、四国化成工業株式会社製、チオール当量:114g/eq)
(B-4):トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)(品名:TMMP、SC有機化学製、チオール当量:133g/eq)
(B-5):ペンタエリスリトールトリプロパンチオール(品名:PEPT、SC有機化学製、チオール当量:124g/eq)
(C-1):ジシクロペンタニルアクリレート(品名:FA513AS、昭和電工マテリアルズ株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:206g/eq)
(C-2):イソボルニルアクリレート(品名:IBXA、共栄社化学株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:208g/eq)
(C-3):2-(o-フェニルフェノキシ)エチルアクリレート(品名:HRD-01、日触テクノファインケミカル株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:268g/eq)
(C-4):(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート(品名:MEDOL-10、大阪有機化学工業株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:200g/eq)
(C-5):環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート(品名:ビスコート#200、大阪有機化学工業株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:200g/eq)
(C-6):m-フェノキシベンジルアクリレート(品名:ライトアクリレートPOB-A、共栄社化学株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:254g/eq)
(C-7):イソステアリルアクリレート(品名:ISTA、大阪有機化学工業株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:325g/eq)
(C-8):n-オクチルアクリレート(品名:NOAA、大阪有機化学工業株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:184g/eq)
(C-9):メトキシエチレンオキシド変性アクリレート(品名:ライトアクリレート 130A、共栄社化学株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:428g/eq)
(C-10):ブチルアクリレート(東京化成工業株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:128g/eq)
(D-1):アミン-エポキシアダクト系潜在性硬化触媒(品名:ノバキュアHXA9322HP、旭化成株式会社製)
(D-2):尿素型アダクト系潜在性硬化触媒(品名:フジキュアーFXR1121、T&K TOKA株式会社製)
(E-1):ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(品名:ライトアクリレートDCP-A、共栄社化学株式会社製、(メタ)アクリロイル当量:152g/eq)
(F-1):シリカフィラー1(品名:SE2300、株式会社アドマテックス製、平均粒径:0.6μm)
(F-2):シリカフィラー2(品名:アドマナノYA050C-SM1、株式会社アドマテックス社製、平均粒径:50nm)
(F-3):架橋スチレン単分散粒子(品名:SX350H、綜研化学株式会社製、 平均粒径:3.5μm)
(G-1):α-アミノアルキルフェノン;1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(品名:Omnirad 184、IGM Resins B.V.社製)
(H-1):トリイソプロピルボレート(東京化成工業株式会社製)
(H-2):N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩(品名:Q1301、富士フイルム和光純薬株式会社製)
(Z-1):p-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル(品名:ED509S、株式会社ADEKA製、エポキシ当量:205g/eq)
「((A)+(C)+(E)+(Z))/(B)」は、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数と成分(C)の基(c)当量数と成分(E)の(メタ)アクリロイル基当量数と成分(Z)のエポキシ基当量数との合計の比(([成分(A)のエポキシ基当量数]+[成分(C)の基(c)当量数]+[成分(E)の(メタ)アクリロイル基当量数]+[成分(Z)のエポキシ基当量数])/[成分(B)のチオール基当量数])を表す。
「(A)/(B)」は、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数の比([成分(A)のエポキシ基当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])を表す。
「(C)/(B)」は、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(C)の基(c)当量数の比([成分(C)の基(c)当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])を表す。
「(E)/(B)」は、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(E)の(メタ)アクリロイル基当量数の比([成分(E)の(メタ)アクリロイル基当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])を表す。
「(Z)/(B)」は、成分(B)のチオール基当量数に対する成分(Z)のエポキシ基当量数の比([成分(Z)のエポキシ基当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])を表す。
各樹脂組成物を厚さ0.3mmでテフロン(登録商標)のシートに塗布し、送風乾燥機中にて80℃60分間の加熱による熱硬化処理に付することにより、硬化物シートを作製した。得られた硬化物シートより引張試験用ダンベル(図1に示すもの)を作製し、引張試験機(オートグラフAGS-J、島津製作所社製)を用いて、室温(22℃)にて、引張速度5mm/分の条件下での破断伸び率(単位:%)を測定した。柔軟性の評価は、n=4で行った。表1に測定結果を示す。
上記試験により得られた破断伸び率は、成分(C)を含まない比較例1に比べて、成分(C)を含む実施例1~24の方が大きいことがわかる。破断伸び率は40%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、100%以上であることがさらに好ましい。
TG-DTA測定時の試料温度の最大値:(℃)
各樹脂組成物をTG-DTA用のアルミ容器に20mg入れ、熱重量-示差熱同時測定装置(TG-DTA、株式会社リガク製:Thermo plus EVO(登録商標))にて25℃から80℃まで3℃/minで昇温し、80℃で10min温度を維持する過程の樹脂組成物温度を測定した。得られた温度曲線における最大発熱温度を表1に示す。また、硬化温度(80℃)と樹脂組成物の上記最大発熱温度との温度差を表1に示す。
樹脂組成物の最大発熱温度は100℃以下であることが好ましく、95℃以下であることがより好ましく、90℃以下であることがさらに好ましい。
各樹脂組成物を直径5cm、深さ6mmのSUS製の容器に1gずつ入れ、表面積が均一となるように、容器底面全体に満たした。樹脂組成物を含む容器全体の重量を測定した後、送風乾燥機において80℃で60分間の熱硬化処理に付することにより、樹脂組成物を硬化させた。熱硬化処理後、熱が冷めるまで放置し、樹脂組成物の硬化物を含む容器全体の重量を測定した。その後、下記式(1)にて加熱処理前後の重量変化から揮発量を算出した。熱硬化処理時の揮発量の評価は、n=3で行った。
[揮発量(%)]=100×{[熱硬化処理前の樹脂組成物を含む容器全体の重量(g)]-[熱硬化処理後の容器全体の重量(g)]}/[初期の樹脂組成物の重量(g)]・・・式(1)
上記試験により得られた熱硬化処理時の揮発量は1.0%以下であることが好ましく、0.7%以下であることがより好ましく、0.5%以下であることがさらに好ましい。
一方、成分(C)を含まない比較例1の樹脂組成物の硬化物は、破断伸び率が低く、求める応力緩和性の基準を満たさなかった。また、比較例1の樹脂組成物は、硬化反応中の自己発熱温度が高かった。
成分(C)に代えて(Z)単官能エポキシ化合物を含む比較例2の樹脂組成物は、硬化反応中の自己発熱温度が高かった。
Claims (10)
- (A)多官能エポキシ化合物、
(B)多官能チオール化合物、
(C)分子中に不飽和二重結合とそれに隣接する電子吸引性基とを含む基(c)を1つ有する単官能化合物、及び
(D)硬化触媒
を含む樹脂組成物。 - 成分(C)が、単官能マレイミド化合物及び単官能(メタ)アクリレート化合物から選択される、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 成分(C)が単官能(メタ)アクリレート化合物であり、その分子量が、100~450である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 成分(A)のエポキシ基当量数に対する成分(C)の基(c)当量数の比([成分(C)の基(c)当量数]/[成分(A)のエポキシ基当量数])が、0.05~2である、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数の比([成分(A)のエポキシ基当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.4~0.95である、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 成分(B)のチオール基当量数に対する成分(A)のエポキシ基当量数と成分(C)の基(c)当量数との合計の比(([成分(A)のエポキシ基当量数]+[成分(C)の基(c)当量数])/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.7~1.5である、請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 成分(B)のチオール基当量数に対する成分(C)の基(c)当量数の比([成分(C)の基(c)当量数]/[成分(B)のチオール基当量数])が、0.05~0.7である、請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む接着剤又は封止材。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物、もしくは請求項8に記載の接着剤又は封止材が硬化された硬化物。
- 請求項9に記載の硬化物を含む半導体装置又は電子部品。
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