JP4748155B2 - 樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents
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Description
で表される化合物、ジオール類、一般式(II)
で表されるイソシアネート化合物、一般式(III)
で表される化合物からなるウレタンアクリレート又はウレタンメタクリレート、一般式(IV)
で表されるジアミン、および一般式(V)
で表される化合物からなる尿素メタクリレート、官能基を含むビニル共重合体に少なくとも1個のエチレン性不飽和基と、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、カルボキシル基等の官能基を少なくとも1個有する化合物を付加反応させて得られる放射線重合性共重合等などが挙げられ、これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
(合成例1)
温度計、撹拌機、窒素導入管、油水分離機付き冷却管を取り付けた0.5リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(以下BAPPとする)45.92g(112ミリモル)を入れ、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPとする)50gを加えて溶解した。次に20℃を超えない様に冷却しながら無水トリメリット酸クロライド(以下TACとする)23.576g(112ミリモル)を加えた。室温で1時間撹拌した後、20℃を超えない様に冷却しながらトリエチルアミン(以下TEAとする)13.5744g(134.4ミリモル)を加えて、室温で3時間反応させてポリアミック酸ワニスを製造した。得られたポリアミック酸ワニスを更に190℃で脱水反応を6時間行い、ポリアミドイミド樹脂のワニスを製造した。このポリアミドイミド樹脂のワニスを水に注いで得られる沈殿物を分離、粉砕、乾燥して極性溶媒に室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−1)を得た。得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)の重量平均分子量をゲル浸透クロマトグラフィー(以下GPCとする)を使用して標準ポリスチレン換算で測定したところ88,000だった。
温度計、撹拌機、窒素導入管、油水分離機付き冷却管を取り付けた0.5リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、BAPP45.92g(112ミリモル)を入れ、NMP50gを加えて溶解した。次に20℃を超えない様に冷却しながらTAC23.576g(112ミリモル)を加えた。室温で1時間撹拌した後、20℃を超えない様に冷却しながらTEA 13.5744g(134.4ミリモル)を加えて、室温で3時間反応させてポリアミック酸ワニスを製造した。得られたポリアミック酸ワニスを更に190℃で脱水反応を3時間行い、ポリアミドイミド樹脂のワニスを製造した。このポリアミドイミド樹脂のワニスを水に注いで得られる沈殿物を分離、粉砕、乾燥して極性溶媒に室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−2)を得た。得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−2)の重量平均分子量をGPCを使用して標準ポリスチレン換算で測定したところ68,000だった。
温度計、撹拌機、窒素導入管、油水分離機付き冷却管を取り付けた0.5リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、BAPP45.92g(112ミリモル)を入れ、NMP50gを加えて溶解した。次に20℃を超えない様に冷却しながらTAC14.1456g(67.2ミリモル)及び3,4,3´,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物(以下BTDAとする)14.4256g(44.8ミリモル)を加えた。室温で1時間撹拌した後、20℃を超えない様に冷却しながらTEA8.145g(80.64ミリモル)を加えて、室温で3時間反応させてポリアミック酸ワニスを製造した。得られたポリアミック酸ワニスを更に190℃で脱水反応を6時間行い、ポリアミドイミド樹脂のワニスを製造した。このポリアミドイミド樹脂のワニスを水に注いで得られる沈殿物を分離、粉砕、乾燥して極性溶媒に室温では不溶であるが、加熱することにより可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−3)を得た。得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−3)の重量平均分子量をGPCを使用して標準ポリスチレン換算で測定したところ90,000であった。
温度計、撹拌機、窒素導入管、油水分離機付き冷却管を取り付けた0.5リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、BAPP45.92g(112ミリモル)を入れ、NMP50gを加えて溶解した。次に20℃を超えない様に冷却しながらTAC14.1456g(67.2ミリモル)及びBTDA14.4256g(44.8ミリモル)を加えた。室温で1時間撹拌した後、20℃を超えない様に冷却しながらTEA8.145g(80.64ミリモル)を加えて、室温で3時間反応させてポリアミック酸ワニスを製造した。得られたポリアミック酸ワニスを更に190℃で脱水反応を3時間行い、ポリアミドイミド樹脂のワニスを製造した。このポリアミドイミド樹脂のワニスを水に注いで得られる沈殿物を分離、粉砕、乾燥して極性溶媒に室温では不溶であるが、加熱することにより可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−4)を得た。得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−4)の重量平均分子量をGPCを使用して標準ポリスチレン換算で測定したところ60,000であった。
(製造例1)
温度計、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を取り付けた1リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、合成例1で得られた室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−1)110g、合成例3で得られた極性溶媒に室温では不溶であるが、加熱することにより可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−3)33g、γ−ブチロラクトン(以下γ−BLとする)300g及びトリエチレングリコールジメチルエーテル(以下DMTGとする)129gを加えて攪拌しながら130℃まで昇温した。130℃で2時間攪拌後、加熱を停止し、攪拌しながら室温まで放冷し、黄色樹脂組成物を得た。得られた黄色樹脂組成物にトレフィルE−601(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製商品名、シリコーンゴムパウダー、平均粒径:約2μm、粒径分布1〜10μm、以下E−601とする)61.3gを添加してプラネタリミキサで混練、分散した後、ろ過器KST−47(アドバンテック(株)製)に充填し、シリコンゴム製ピストンを挿入し、3.0kg/cm2の圧力で加圧ろ過して樹脂組成物(P−1)を得た。得られた樹脂組成物を金属シャーレ上に数g秤量し、不揮発分濃度(以下NVとする)を下記条件で測定した。組成及び特性をまとめて表1に示す。
乾燥条件:150℃−1時間+250℃−2時間
温度計、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を取り付けた1リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、合成例2で得られた室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−2)110g、合成例3で得られた極性溶媒に室温では不溶であるが、加熱することにより可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−3)33g、γ−BL300g及びDMTG129gを加えて攪拌しながら130℃まで昇温した。130℃で2時間攪拌後、加熱を停止し、攪拌しながら室温まで放冷し、黄色樹脂組成物を得た。得られた黄色樹脂組成物にE−601を61.3g添加してプラネタリミキサで混練、分散した後、ろ過器KST−47(アドバンテック(株)製)に充填し、シリコンゴム製ピストンを挿入し、3.0kg/cm2の圧力で加圧ろ過して樹脂組成物(P−2)を得た。得られた樹脂組成物のNVを製造例1と同様に測定した。組成及び特性をまとめて表1に示す。
温度計、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を取り付けた1リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、合成例1で得られた室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−1)110g、合成例4で得られた極性溶媒に室温では不溶であるが、加熱することにより可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−4)33g、γ−BL300g及びDMTG129gを加えて攪拌しながら130℃まで昇温した。130℃で2時間攪拌後、加熱を停止し、攪拌しながら室温まで放冷し、黄色樹脂組成物を得た。得られた黄色樹脂組成物にE−601を61.3g添加してプラネタリミキサで混練、分散し後ろ過器KST−47(アドバンテック(株)製)に充填し、シリコンゴム製ピストンを挿入し、3.0kg/cm2の圧力で加圧ろ過して樹脂組成物(P−3)を得た。得られた樹脂組成物のNVを製造例1と同様に測定した。組成及び特性をまとめて表1に示す。
温度計、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を取り付けた1リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、合成例2で得られた室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−2)110g、合成例4で得られた極性溶媒に室温では不溶であるが、加熱することにより可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−4)33g、γ−BL300g及びDMTG129gを加えて攪拌しながら130℃まで昇温した。130℃で2時間攪拌後、加熱を停止し、攪拌しながら室温まで放冷し、黄色樹脂組成物を得た。得られた黄色樹脂組成物にE−601を61.3g添加してプラネタリミキサで混練、分散し後ろ過器KST−47(アドバンテック(株)製)に充填し、シリコンゴム製ピストンを挿入し、3.0kg/cm2の圧力で加圧ろ過して樹脂組成物(P−4)を得た。得られた樹脂組成物のNVを製造例1と同様に測定した。組成及び特性をまとめて表1に示す。
製造例1において、トレフィルE−601の代わりに表面が化学的に修飾されていないトレフィルE−600(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製商品名、シリコーンゴムパウダー、平均粒径:約2μm、粒径分布1〜10μm、以下E−600とする)を用いた以外は、製造例1と全く同様にして、樹脂組成物(P−5)を得た。得られた樹脂組成物のNVを製造例1と同様に測定した。組成及び特性をまとめて表1に示す。
製造例1において、トレフィルE−601の代わりにトレフィルR−902A(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製商品名、シリコーンゴムパウダー、平均粒径:約8μm、粒径分布1〜30μm、以下R−902Aとする)を用いた以外は、製造例1と全く同様にして、樹脂組成物(P−6)を得た。得られた樹脂組成物のNVを製造例1と同様に測定した。組成及び特性をまとめて表1に示す。
製造例1で得られた樹脂組成物(P−1)100gに1,3−ジメチルテトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(以下DMPUとする)18gを加えた後、自転公転式真空脱泡機((株)日本アプライドテクノロジ製、AR−360M型)で脱泡し、樹脂組成物(P−7)を得た。
得られた樹脂組成物(P−7)について、その粘度(レオロジー特性)を測定した。この測定には、BOHLIN INSTRUMENTS社製レオメーター、CSR−10型を用い、13Paのせん断応力を60秒負荷した後、せん断応力を13Paに固定した状態で、周波数を50Hzから5Hzまで変動させて測定した。この際、測定中のサンプリングポイントは15点とし、それぞれの測定待ち時間は30秒とした。結果を表2に示す。
得られた樹脂組成物(P−7)を配線及び銅ポストが形成された半導体基板(ピッチ寸法5.3mm×6.3mm、スクライブライン100μm、銅ポスト径:300μm、銅ポスト高さ:100μm)上にスクリーン印刷機(ニューロング精密工業(株)製、アライメント装置付きLS−34GX)、ニッケル合金レーザーエッチングメタル版((株)プロセス・ラボ・ミクロン製、厚み200μm、開口部寸法5mm×6mm、ピッチ寸法5.3mm×6.3mm)及びナイロン製Jスキージ(ニューロング精密工業(株)製)を用いて、印刷し、その印刷性(ペースト特性)を評価した。
・配線及び銅ポストへのペースト埋め込み性
◎:埋め込み不良によるボイドの発生無し
○:埋め込み不良によるボイドの発生僅かに有り
(ボイド発生率:銅ポスト総数の10%未満)
△:埋め込み不良によるボイドの発生若干有り
(ボイド発生率:同ポスト総数の10〜50%)
×:埋め込み不良によるボイドの発生ほぼ全面に有り
(ボイド発生率:銅ポスト総数の50%以上)
※上記◎及び○が合格
・印刷後の形状保持性
◎:スクライブライン形成
○:スクライブライン形成されているが若干の流れ込み有り
△:スクライブライン潰れが一部で発生
×:スクライブライン潰れ(ほぼ全面)
※上記◎及び○が合格
さらに、得られた樹脂組成物(P−7)をテフロン(登録商標)基板上に塗布し、250℃で加熱して、有機溶媒を乾燥させて、膜厚25μmのフィルムを形成した。このフィルムについて、動的粘弾性スペクトロメーター((株)岩本製作所製)により、引張り弾性率(25℃、10Hz)及びガラス転移温度(周波数10Hz、昇温速度2℃/min)を測定した。また、熱天秤により昇温速度:10℃/min、雰囲気:空気の条件で熱分解開始温度を測定した。それぞれの結果を表2に示す。
また、得られた樹脂組成物(P−7)を配線が形成された半導体基板に、スクリーン印刷で複数回塗布し、乾燥し、樹脂層を形成する工程、前記樹脂層上に前記半導体基板上の電極と電気的に導通した再配線を形成する工程、前記再配線上に保護層を形成する工程、前記保護層に外部電極端子を形成する工程を行い、さらにダイシングして半導体装置を製造した。
実施例1において用いた樹脂組成物(P−1)の代わりに、製造例5で得られた樹脂組成物(P−5)を用いた以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−8)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−8)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において添加したDMPUの量を25gにした以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−9)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−9)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において添加したDMPUの量を35.5gにした以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−10)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−10)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において用いた樹脂組成物(P−1)の代わりに製造例2で得られた樹脂組成物(P−2)を用い、DMPUの量を8gにした以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−11)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−11)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例5において添加したDMPUの量を16gにした以外は、実施例5と全く同様にして樹脂組成物(P−12)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−12)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例5において添加したDMPUの量を25gにした以外は、実施例5と全く同様にして樹脂組成物(P−13)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−13)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において用いた樹脂組成物(P−1)の代わりに製造例3で得られた樹脂組成物(P−3)を用い、DMPUの量を16gにした以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−14)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−14)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において用いた樹脂組成物(P−1)の代わりに製造例4で得られた樹脂組成物(P−4)を用い、DMPUの量を8gにした以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−15)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−15)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例9において添加したDMPUの量を16gにした以外は、実施例9と全く同様にして樹脂組成物(P−16)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−16)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において用いた樹脂組成物(P−7)の代わりに製造例1で得られた樹脂組成物(P−1)をそのまま用い、実施例1と全く同様にして半導体装置を作製した。樹脂組成物(P−1)と得られた半導体装置を、実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において添加したDMPUの量を8gにした以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−17)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−17)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において添加したDMPUの量を48gにした以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−18)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−18)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例9において添加したDMPUの量を35.5gにした以外は、実施例9と全く同様にして樹脂組成物(P−19)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−19)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
温度計、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を取り付けた1リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、合成例1で得られた室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−1)110g、γ−BL300g及びDMTG129gを加えて攪拌しながら130℃まで昇温した。130℃で2時間攪拌後、加熱を停止し、攪拌しながら室温まで放冷し、黄色樹脂組成物を得た。得られた黄色樹脂組成物にE−601を61.3g添加してプラネタリミキサで混練、分散した後、ろ過器KST−47(アドバンテック(株)製)に充填し、シリコンゴム製ピストンを挿入し、3.0kg/cm2の圧力で加圧ろ過後、自転公転式真空脱泡機((株)日本アプライドテクノロジ製、AR−360M型)で脱泡し、樹脂組成物(P−20)を得た。得られた樹脂組成物(P−20)を実施例1における樹脂組成物(P−7)の代わりに用い、実施例1と全く同様にして半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−20)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
温度計、撹拌機、窒素導入管及び冷却管を取り付けた1リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、合成例1で得られた室温で可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−1)110g、合成例3で得られた極性溶媒に室温では不溶であるが、加熱することにより可溶なポリアミドイミド樹脂粉末(PAI−3)33g、γ−BL300g及びDMTG129gを加えて攪拌しながら130℃まで昇温した。130℃で2時間攪拌後、加熱を停止し、攪拌しながら室温まで放冷し、黄色樹脂組成物を得た。得られた黄色樹脂組成物をろ過器KST−47(アドバンテック(株)製)に充填し、シリコンゴム製ピストンを挿入し、3.0kg/cm2の圧力で加圧ろ過後、自転公転式真空脱泡機((株)日本アプライドテクノロジ製、AR−360M型)で脱泡し、樹脂組成物(P−21)を得た。得られた樹脂組成物(P−21)を実施例1における樹脂組成物(P−7)の代わりに用い、実施例1と全く同様にして半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−21)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
実施例1において用いた樹脂組成物(P−1)の代わりに製造例6で得られた樹脂組成物(P−6)を用いた以外は、実施例1と全く同様にして樹脂組成物(P−22)及び半導体装置を作製した。得られた樹脂組成物(P−22)及び半導体装置を実施例1と全く同様の方法で評価した。結果を表2に示す。
Claims (4)
- (A)室温で極性溶媒に可溶な芳香族熱可塑性樹脂、(B)室温で極性溶媒に不溶であるが、加熱することにより可溶な芳香族熱可塑性樹脂、(C)平均粒径が0.1〜6μmでかつ粒径分布が0.01〜15μmであるゴム弾性を有するフィラー及び(D)極性溶媒を含有してなる樹脂組成物において、
前記(A)室温で極性溶媒に可溶な芳香族熱可塑性樹脂が、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンと無水トリメリット酸クロライドとの重合体であり、
前記(B)室温で極性溶媒に不溶であるが、加熱することにより可溶な芳香族熱可塑性樹脂が、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンと無水トリメリット酸クロライドと3,4,3´,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物との重合体であり、
前記(D)極性溶媒が、有機性分子から構成される溶媒であり、
レオメーターを使用してせん断応力13Paの条件下、周波数5Hz及び50Hzで測定した粘度がそれぞれ400Pa・s未満及び3Pa・s以上であり、かつ、それら粘度の比(周波数5Hzでの粘度(Pa・s)/周波数50Hzでの粘度(Pa・s))が2以上である樹脂組成物。 - 前記ゴム弾性を有するフィラーの表面が化学修飾されている請求項1記載の樹脂組成物。
- 前記化学修飾がエポキシ基による修飾である請求項2記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物を用いた半導体装置。
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