JP7387236B2 - 熱硬化性マレイミド樹脂組成物 - Google Patents
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Description
下記(A)成分及び(B)成分を含む熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
(A)1分子中に1つ以上のダイマー酸骨格を有する、数平均分子量2,000以上の下記式(1)で表される高分子マレイミド化合物
(B)1分子中に1つ以上の脂環式構造を有する、数平均分子量1,000以下の低分子マレイミド化合物
[2]
さらに(C)成分として反応促進剤を含む[1]に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
[3]
式(1)のAが下記構造で表されるもののいずれかである[1]又は[2]に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
[4]
(B)成分の低分子マレイミド化合物が下記群から選ばれる1つ以上を含む[1]~[3]のいずれか1項に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
[5]
マレイミド樹脂用硬化剤を含まない[1]~[4]のいずれか1項に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
[6]
[1]に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物からなる未硬化樹脂シート又はフィルム。
[7]
[1]に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物の硬化物からなる硬化樹脂シート又はフィルム。
[8]
[1]に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物からなる接着剤。
[9]
[1]に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物を含むプリプレグ。
[10]
[1]に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物の硬化物からなるボンディングフィルム。
[11]
[7]に記載のシート又はフィルムを備える半導体装置。
本発明で用いられる(A)成分は、数平均分子量2,000以上の高分子マレイミド化合物であって、1分子中に1つ以上のダイマー酸骨格を有する、下記式(1)で表されるものである。
展開溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:0.35mL/min
検出器:示差屈折率検出器(RI)
カラム: TSK Guardcolumn SuperH-L
TSKgel SuperHZ4000(4.6mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperHZ3000(4.6mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperHZ2000(4.6mmI.D.×15cm×2)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:5μL(濃度0.2質量%のTHF溶液)
本発明で用いられる(B)成分は、数平均分子量1,000以下の低分子マレイミド化合物であって、1分子中に1つ以上の脂環式構造を有するものである。また、該低分子マレイミド化合物は、アリール基を有しないことが好ましい。なお、前記(B)成分が単一化合物である場合は、その構造から算出される分子量を前記数平均分子量に替えるものとする。前記(B)成分が種々の化合物を含む場合は、上記の測定方法で測定した値を数平均分子量とする。
(A)成分である高分子マレイミド化合物は低弾性かつ可とう性に優れるが、Tgが低く、CTEが大きいために寸法安定性などに課題を抱えている。そこに(B)成分を併用することで、未硬化物及び硬化物の低弾性や可とう性、ハンドリング性を維持しつつ、硬化物のTgを向上させ、CTEを低下させることができる。
本発明で用いられる(C)成分の反応促進剤は、(A)成分及び(B)成分のマレイミド化合物の架橋反応やその他の添加剤との反応を促進するために添加するものである。
(C)成分としては架橋反応を促進するものであれば特に制限されるものではなく、イミダゾール類、第3級アミン類、第4級アンモニウム塩類、三弗化ホウ素アミン錯体、オルガノホスフィン類、オルガノホスホニウム塩等のイオン触媒、及びジアリルパーオキシド、ジアルキルパーオキシド、パーオキシドカーボネート、ヒドロパーオキシド等の有機過酸化物、アゾイソブチロニトリル等のラジカル重合開始剤などが挙げられるが、これらのなかでも、主にマレイミドの反応を促進するために有機過酸化物、ラジカル重合開始剤が好ましい。
本発明の熱硬化性マレイミド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。その他の添加剤を以下に例示する。
本発明ではさらに、マレイミド基と反応しうる反応基を有する(A)成分及び(B)成分以外の熱硬化性樹脂を添加してもよい。
熱硬化性樹脂としてはその種類を限定するものではなく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、環状イミド樹脂、ユリア樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、エポキシ・シリコーンハイブリッド樹脂などが挙げられる。また、マレイミド基と反応しうる反応基としては、エポキシ基、マレイミド基、水酸基、酸無水物基、アリル基やビニル基のようなアルケニル基、(メタ)アクリル基、チオール基などが挙げられる。
(A)成分及び(B)成分以外の熱硬化性樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明ではさらに、無機充填材を添加してもよい。本発明の熱硬化性マレイミド樹脂組成物の硬化物の強度や剛性を高めたり、熱膨張係数や硬化物の寸法安定性を調整したりする目的で配合することができる。無機充填材としては、通常エポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、球状シリカ、溶融シリカ及び結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、硫酸バリウム、タルク、クレー、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維及びガラス粒子等が挙げられる。さらに誘電特性改善のために含フッ素樹脂、コーティングフィラー、及び/又は中空粒子を用いてもよく、導電性の付与などを目的として金属粒子、金属被覆無機粒子、炭素繊維、カーボンナノチューブなどの導電性充填材を添加してもよい。
無機充填材は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記シランカップリング剤としては、(メタ)アクリル基及び/又はアミノ基含有アルコキシシランが好適に用いられ、具体的には、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
上記以外に、反応性官能基を有するオルガノポリシロキサン、無官能シリコーンオイル、有機合成ゴム、光増感剤、光安定剤、重合禁止剤、難燃剤、顔料、染料、接着助剤等を配合してもよいし、電気特性を改善するためにイオントラップ剤等を配合してもよい。
前記有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン(THF)、イソプロパノール(IPA)、キシレン、トルエン、アニソール等の一般的な有機溶剤が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上述の(A)成分及び(B)成分の溶解性の観点からアニソール、キシレン、トルエン等の有機溶剤が使用されることが好ましい。一方、高沸点であることや毒性を有するといった観点からジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)及びN-メチルピロリドン(NMP)等の非プロトン性極性溶媒は使用しないことが好ましい。
本発明の熱硬化性マレイミド樹脂組成物の製造方法としては、(A)成分、(B)成分並びに必要に応じて加えられる(C)成分及びその他の添加剤を、例えば、プラネタリーミキサー(井上製作所(株)製)や、攪拌機THINKY CONDITIONING MIXER(シンキー(株)製)を使用して混合する方法が挙げられる。
(A-1):下記式で示される直鎖アルキレン基含有ビスマレイミド化合物(BMI-3000J、Designer Molecules Inc.製、数平均分子量5,000)
(A-2)下記式で示される直鎖アルキレン基含有ビスマレイミド化合物(BMI-1500、Designer Molecules Inc.製、数平均分子量2,200)
(B-1):下記式で示されるビスマレイミド化合物(IPBM、川口化学工業製、分子量330)
(B-2)下記式で示されるビスマレイミド化合物(MBCM、川口化学工業製、分子量370)
(B-3)ビスフェノール-A-ジフェニルエーテルビスマレイミド(BMI-4000、大和化成工業製、分子量571、比較例用)
(B-4)4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド(BMI-1000、大和化成工業製、分子量358、比較例用)
(C-1)ジクミルパーオキシド(パークミルD、日油社製)
表1及び2に示す配合で、不揮発分50質量%のアニソールワニスを調製し、このワニス状の熱硬化性マレイミド樹脂組成物を、厚さ38μmのPETフィルム上に、乾燥後の厚さが50μmになるようにローラーコーターで塗布し、100℃で20分間乾燥させて未硬化樹脂フィルムを得た。さらに、前記未硬化樹脂フィルムを、厚さ100μmのテトラフルオロエチレン-エチレン共重合樹脂フィルム(AGC株式会社製、製品名:アフレックス)上に、未硬化樹脂フィルムの樹脂層がテトラフルオロエチレン-エチレン共重合樹脂フィルムに接するように載せ、180℃で1時間硬化させることで硬化樹脂フィルムを得た。
なお、下記評価試験では、PETフィルムを剥がした未硬化樹脂フィルム、PETフィルム及びテトラフルオロエチレン-エチレン共重合樹脂フィルムを剥がした硬化樹脂フィルムを各評価試験に供した。その結果を表1及び表2に示す。
前記未硬化樹脂フィルム及び硬化樹脂フィルムを180°に5回折り曲げ、フィルムに割れなどの欠陥がでないものを○、フィルムに割れなどの欠陥があるものを×とした。
前記硬化樹脂フィルムを用いて、ネットワークアナライザ(キーサイト社製 E5063-2D5)とストリップライン(キーコム株式会社製)を接続し、上記硬化樹脂フィルムの周波数10GHzにおける比誘電率と誘電正接を測定した。
前記硬化樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)及び熱膨張係数(CTE)をTAインスツルメント製DMA-800により測定した。熱膨張係数は0~40℃の範囲の値を使用した。
Claims (10)
- 下記(A)成分及び(B)成分を含む熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
(A)1分子中に1つ以上のダイマー酸骨格を有する、数平均分子量2,000以上の下記式(1)で表される高分子マレイミド化合物
(B)1分子中に1つ以上の脂環式構造を有する、数平均分子量1,000以下の低分子マレイミド化合物であって、下記群から選ばれる1つ以上を含む低分子マレイミド化合物
- さらに(C)成分として反応促進剤を含む請求項1に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
- マレイミド樹脂用硬化剤を含まない請求項1~3のいずれか1項に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物。
- 請求項1に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物からなる未硬化樹脂シート又はフィルム。
- 請求項1に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物の硬化物からなる硬化樹脂シート又はフィルム。
- 請求項1に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物からなる接着剤。
- 請求項1に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物を含むプリプレグ。
- 請求項1に記載の熱硬化性マレイミド樹脂組成物の硬化物からなるボンディングフィルム。
- 請求項6に記載のシート又はフィルムを備える半導体装置。
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