TW201742902A - 接著膜及切晶黏晶一體型膜 - Google Patents

接著膜及切晶黏晶一體型膜 Download PDF

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Abstract

本揭示是有關於一種具有熱硬化性的接著膜。所述接著膜包含(a)聚合物、(b)於50℃下為液狀的環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑的至少一者、以及(d)導熱率為10 W/(m·K)以上的填料,且滿足下述不等式(1)所表示的條件,熱硬化後的剪切強度為1.5 MPa以上。 (ma+mb+mc)/M≧0.43…(1) 式中,ma表示形成(a)聚合物的環狀結構的碳質量,mb表示形成(b)環氧樹脂的環狀結構的碳質量,mc表示形成(c)硬化劑及硬化促進劑的環狀結構的碳質量,M表示(a)聚合物、(b)環氧樹脂、以及(c)硬化劑及硬化促進劑的合計質量

Description

接著膜及切晶黏晶一體型膜
本揭示是有關於一種接著膜及切晶黏晶一體型膜。
先前,提出有各種用以提高半導體裝置的散熱效應的技術。專利文獻1揭示一種半導體裝置用封裝體:藉由於載置有半導體元件的切晶墊及引線部的下部設置金屬基座而提高半導體元件所散發的熱的散熱效應。專利文獻2揭示如下內容:藉由將導熱率12 W/(m·K)以上的粒子調配至熱硬化型黏晶膜中,將該黏晶膜的熱硬化後的導熱率設為1 W/(m·K)以上。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平5-198701號公報 [專利文獻2]日本專利特開2015-103573號公報
[發明所欲解決之課題] 然而,專利文獻1中記載的發明於以下的方面仍具有改善的餘地。即,專利文獻1中記載的發明所採用的金屬基座具有與半導體元件及切晶墊不同的熱膨脹係數,因此存在因半導體元件反覆發熱而金屬基座剝離、半導體封裝體產生龜裂之擔憂。
專利文獻2揭示熱硬化後的導熱率為1 W/(m·K)以上的膜,但要求膜的進一步高導熱化。藉由進而增加具有高導熱性的填料的調配量,可進一步提高接著膜的熱導電性。然而,若過度地增加填料的調配量,則樹脂的調配量相對變少。藉此,接著膜的接著力(硬化後的剪切強度)容易變得不充分,容易使發揮出原本應取得的作為接著劑的作用變得困難。即,就僅調整具有高熱導電性的填料的調配量而言,難以兼具優異的接著性及散熱性。
本揭示為鑒於所述課題而成者,其目的在於提供一種可充分高水準地達成接著性及散熱性此兩者的接著膜,及具備接著膜作為黏晶膜的切晶黏晶一體型膜。 [解決課題之手段]
本揭示是有關於一種接著膜,其包含(a)聚合物、(b)於50℃下為液狀的環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑的至少一者、以及(d)導熱率為10 W/(m·K)以上的填料,且具有熱硬化性。該接著膜滿足下述不等式(1)所表示的條件,熱硬化後的剪切強度為1.5 MPa以上。 (ma+mb+mc)/M≧0.43…(1) [式中,ma表示形成(a)聚合物的環狀結構的碳質量,mb表示形成(b)環氧樹脂的環狀結構的碳質量,mc表示形成(c)硬化劑及硬化促進劑的環狀結構的碳質量,M表示(a)聚合物、(b)環氧樹脂以及(c)硬化劑及硬化促進劑的合計質量]
於本揭示中可採用以下的構成。 ·熱硬化後的膜表面的算術平均粗糙度Ra為0.25 μm以下。 ·(a)聚合物包含滿足下述不等式(2)所表示的條件的聚合物。 ma/MA ≧0.40…(2) [式中,ma表示形成(a)聚合物的環狀結構的碳質量,MA 表示(a)聚合物的總質量] ·(a)聚合物包含苯氧基樹脂。 ·(d)填料為α-氧化鋁粒子。 ·接著膜的厚度為50 μm以下。 ·若將(a)聚合物、(b)環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑、以及(d)填料的合計量設為100質量份,則(d)填料的含量為60質量份~95質量份。
本揭示提供一種具備所述接著膜作為黏晶膜的切晶黏晶一體型膜。即,該切晶黏晶一體型膜具備含有所述接著膜的黏晶膜、及積層於黏晶膜的切晶膜。 [發明的效果]
根據本揭示,提供一種可充分高水準地達成接著性及散熱性此兩者的接著膜,及具備接著膜作為黏晶膜的切晶黏晶一體型膜。
以下,對本揭示的實施形態進行詳細說明。本實施形態的接著膜為具有熱硬化性者,且包含:含有(a)聚合物、(b)於50℃下為液狀的環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑的至少一者的樹脂成分,以及分散於該樹脂成分中的(d)填料(導熱率為10 W/(m·K)以上)。該接著膜為基於如下新的見解而成者,即,可藉由使所述樹脂成分中的環狀結構(特別是芳香環)的量增加,而提高硬化後的接著膜的導熱率。即,關於本實施形態的接著膜,藉由調整樹脂成分中的環狀結構的量這一新的方法來代替調整具有高導熱率的填料的調配量這一先前的方法,或者與該先前的方法一起從而實現硬化後的接著膜的導熱率的提高。
本實施形態的接著膜滿足下述不等式(1)所表示的條件且熱硬化後的剪切強度為1.5 MPa以上。 (ma+mb+mc)/M≧0.43…(1) [式中,ma表示形成(a)聚合物的環狀結構的碳質量,mb表示形成(b)環氧樹脂的環狀結構的碳質量,mc表示形成(c)硬化劑及硬化促進劑的環狀結構的碳質量,M表示(a)聚合物、(b)環氧樹脂、以及(c)硬化劑及硬化促進劑的合計質量]
構成樹脂成分的成分(聚合物、環氧樹脂、以及硬化劑及/或硬化促進劑)的芳香環的量可藉由環參數而評價。環參數的值越大則表示芳香環的量越多。環參數為藉由形成化合物的芳香環的碳質量除以其化合物的總質量而算出的值。於製備樹脂成分時,作為聚合物、環氧樹脂、硬化劑或硬化促進劑而選擇環參數的值大者,藉此可增大所述不等式(1)的左邊的值。
藉由使用滿足不等式(1)所表示的條件的樹脂成分,即使不過剩地增加(d)填料的調配量,亦可獲得硬化後的導熱率充分高的接著膜。就獲得硬化後的導熱率更高的接著膜的觀點而言,樹脂成分較佳為滿足下述不等式(1A),更佳為滿足下述不等式(1B)。 (ma+mb+mc)/M≧0.45…(1A) (ma+mb+mc)/M≧0.47…(1B) ((ma+mb+mc)/M)的上限值例如為0.70左右,若超過該上限值,則膜變硬,接著性容易變得不充分。
熱硬化後的接著膜的導熱率較佳為1.3 W/(m·K)以上,更佳為1.5 W/(m·K)以上,進而佳為1.7 W/(m·K)以上。若硬化後的接著膜的導熱率為1.3 W/(m·K)以上,則例如於將該接著膜用作黏晶膜來製造半導體裝置時,可獲得充分的散熱效應。硬化後的接著膜的導熱率的上限值例如為6.0 W/(m·K),亦可為4.0 W/(m·K)。
熱硬化後的接著膜的剪切強度為1.5 MPa以上,較佳為1.6 MPa以上,更佳為1.7 MPa以上。若硬化後的接著膜的剪切強度為1.5 MPa以上,則可確保充分高的接著力。硬化後的接著膜的剪切強度的上限值例如為10.0 MPa。
熱硬化後的接著膜的算術平均粗糙度Ra(以下,簡稱為「表面粗糙度Ra」)較佳為0.25 μm以下,更佳為0.20 μm以下,進而佳為0.16 μm以下。若硬化後的接著膜的表面粗糙度Ra為0.25 μm以下,則可確保充分高的接著力。硬化後的接著膜的表面粗糙度Ra的下限值例如為0.03 μm。
接著膜的厚度只要為50 μm以下即可,例如可設為5 μm~50 μm,較佳為5 μm~40 μm,更佳為8 μm~40 μm。若接著膜的厚度小於5 μm,則具有應力緩和效果變得不足的傾向,且具有埋入性亦下降的傾向,若超過50 μm,則成本容易變高。
以下,對接著膜所包含的成分進行說明。 <(a)聚合物> 就獲得膜形成性、耐熱性及接著性的觀點而言,(a)聚合物較佳為苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳二醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、及胺基甲酸酯樹脂。該些之中,就膜形成性及耐熱性優異的觀點而言,更佳為苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、氰酸酯樹脂、及聚碳二醯亞胺樹脂,就分子量、特性賦予等容易進行調整的觀點而言,進而佳為苯氧基樹脂。作為(a)聚合物,可單獨使用選自所述樹脂中的一種或混合使用兩種以上,亦可使用兩種以上的單體的共聚物。
就增大所述不等式(1)的左邊的值((ma+mb+mc)/M)的觀點而言,(a)聚合物較佳為包含滿足下述不等式(2)所表示的條件的聚合物,更佳為滿足下述不等式(2A),進而佳為滿足下述不等式(2B)。 ma/MA ≧0.40…(2) ma/MA ≧0.45…(2A) ma/MA ≧0.50…(2B) [式中,ma表示形成聚合物的環狀結構的碳質量,MA 表示聚物的總質量] 換言之,(a)聚合物較佳為含有一種或兩種以上的聚合物,其至少一種的環參數較佳為0.40以上,更佳為0.45以上,進而佳為0.50以上。
於使用苯氧基樹脂作為(a)聚合物時,其重量平均分子量較佳為2萬以上,更佳為3萬以上。作為市售的苯氧基樹脂,可列舉:YP-50、YP-55、YP-70、YPB-40PXM40、YPS-007A30、FX-280S、FX-281S、FX-293及ZX-1356-2(以上為東都化成股份有限公司製造,商品名),1256、4250、4256、4275、YX7180、YX6954、YX8100、YX7200、YL7178、YL7290、YL7600、YL7734、YL7827及YL7864(以上為日本環氧樹脂(Japan Epoxy Resin)股份有限公司製造,商品名)等,該些中可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上。
苯氧基樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為小於85℃,作為滿足該條件的市售品,例如可列舉:YP-50、YP-55、YP-70、ZX-1356-2(以上為東都化成股份有限公司製造,商品名);4250、4256、7275、YX7180及YL7178(以上為日本環氧樹脂股份有限公司製造,商品名)。該些中可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上。
於使用丙烯酸樹脂作為(a)聚合物時,較佳為具有反應性基(官能基)、且重量平均分子量為10萬以上者。作為反應性基,例如可列舉:羧酸基、胺基、羥基及環氧基等。該些中,若官能基單體為羧酸類的丙烯酸,則容易進行交聯反應,有時因清漆狀態下的凝膠化、B階段狀態下的硬化度的上昇而導致接著力下降。因此,更佳為使用不產生該些情況、或者即使於產生該些情況時期限亦長的具有環氧基的丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯。於丙烯酸樹脂中,進而佳為使用重量平均分子量為10萬以上的含環氧基的丙烯酸共聚物。(a)聚合物可於獲得高分子化合物的聚合反應中,以未反應單體殘存的方式進行聚合而獲得,或者亦可藉由於獲得高分子化合物後添加含反應性基的單體而獲得。再者,重量平均分子量是利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)並使用標準聚苯乙烯的標準曲線而得的聚苯乙烯換算值。
作為丙烯酸共聚物,例如可列舉作為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及丙烯腈等的共聚物的丙烯酸橡膠。另外,就接著性及耐熱性高而言,特佳為包含0.5質量%~6質量%的丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯作為官能基,玻璃轉移溫度(Tg)為-50℃以上且50℃以下、進而為-10℃以上且50℃以下,且重量平均分子量為10萬以上的丙烯酸共聚物。作為包含0.5質量%~6質量%的丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯,Tg為-10℃以上且重量平均分子量為10萬以上的丙烯酸共聚物,例如可列舉HTR-860P-3(帝國化學產業股份有限公司製造,商品名)。
作為官能基單體而使用的丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的量更佳為2質量%~6質量%的共聚物比。為了獲得更高的接著力,較佳為2質量%以上,若超過6質量%,則具有凝膠化的可能性。剩餘部分可使用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等具有碳數為1~8的烷基的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、及苯乙烯、丙烯腈等的混合物。該些中,特佳為(甲基)丙烯酸乙酯及/或(甲基)丙烯酸丁酯。就增大所述不等式(1)的左邊的值((ma+mb+mc)/M)的觀點而言,較佳為使用苯乙烯、丙烯酸苄酯或甲基丙烯酸苄酯作為官能基單體。混合比率較佳為考慮共聚物的Tg而進行調整。若Tg小於-10℃,則具有B階段狀態下的接著劑層或接著膜的黏性變大的傾向,且有時操作性惡化。聚合方法並無特別限制,例如可列舉珠狀聚合(pearl polymerization)、溶液聚合等,可藉由該些方法獲得共聚物。
含環氧基的丙烯酸共聚物的重量平均分子量較佳為30萬~300萬,更佳為40萬~200萬。若重量平均分子量小於30萬,則具有接著膜(或接著片)的強度或可撓性下降、或黏性增大的可能性,另一方面,若超過300萬,則具有流動性變小且配線的電路填充性下降的可能性。
相對於(a)聚合物、(b)環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑、以及(d)填料的合計量100質量份,接著膜中的(a)聚合物的含量較佳為3質量份~40質量份,更佳為3質量份~30質量份,進而佳為3質量份~20質量份。若(a)聚合物的含量為3質量份以上,則可適度地減少彈性係數,同時可賦予成形時的流動性,若超過40質量份,則於貼附負重少時具有流動性下降、電路填充性下降的可能性。
<(b)環氧樹脂> 作為(b)環氧樹脂,可使用二官能基以上、且分子量較佳為小於5000、更佳為小於3000的環氧樹脂,例如可使用雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂等二官能環氧樹脂,苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂等。另外,亦可適用多官能環氧樹脂、含雜環環氧樹脂等通常已知者。
作為市售的環氧樹脂,例如可列舉:埃皮考特(Epikote)152、埃皮考特(Epikote)154、埃皮考特(Epikote)604、埃皮考特(Epikote)630、埃皮考特(Epikote)630LSD、埃皮考特(Epikote)807、埃皮考特(Epikote)815、埃皮考特(Epikote)825、埃皮考特(Epikote)827、埃皮考特(Epikote)828、埃皮考特(Epikote)834、埃皮考特(Epikote)1001、埃皮考特(Epikote)1002、埃皮考特(Epikote)1003、埃皮考特(Epikote)1055、埃皮考特(Epikote)1004、埃皮考特(Epikote)1004AF、埃皮考特(Epikote)1007、埃皮考特(Epikote)1009、埃皮考特(Epikote)1003F、埃皮考特(Epikote)1004F、埃皮考特(Epikote)180S65、艾坡(Epon)1031S、埃皮考特(Epikote)1032H60、埃皮考特(Epikote)157S70、1256、4250、4256、4275、YX6954、YX8100、YL7178、YL7290、YL7175-500、YL7175-1000(以上為日本環氧樹脂股份有限公司製造,商品名),DER-330、DER-301、DER-361、DER-661、DER-662、DER-663U、DER-664、DER-664U、DER-667、DER-642U、DER-672U、DER-673MF、DER-668、DER-669、DEN-438(以上為陶氏化學(Dow Chemical)公司製造,商品名),YDCN-700、YDCN-701、YDCN-702、YDCN-703、YDCN-704、YD-8125、YDF-8170、YDF-8170C、YD-825、YDF-870、YDF-2004、YH-434(以上為東都化成股份有限公司製造,商品名),ESCN-195X、ESCN-200L、ESCN-220等甲醛酚醛清漆型環氧樹脂,ELM-120等胺型環氧樹脂(以上為住友化學工業股份有限公司製造,商品名),EPPN-201、EPPN501H、EPPN502H、RE-3035-L、RE-310S、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1020、EOCN-1025、EOCN-1027(以上為日本化藥股份有限公司製造,商品名),愛牢達(Araldite)ECN1273、愛牢達(Araldite)ECN1280、愛牢達(Araldite)ECN1299、愛牢達(Araldite)0163、愛牢達(Araldite)PT810(以上為汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司製造,商品名),丹納考爾(Denacol)EX-611、丹納考爾(Denacol)EX-614、丹納考爾(Denacol)EX-614B、丹納考爾(Denacol)EX-622、丹納考爾(Denacol)EX-512、丹納考爾(Denacol)EX-521、丹納考爾(Denacol)EX-421、丹納考爾(Denacol)EX-411、丹納考爾(Denacol)EX-321(以上為長瀨化成股份有限公司製造,商品名),TETRAD-X、TETRAD-C(以上為三菱氣體化學股份有限公司製造,商品名)、ERL4234、ERL4299、ERL4221、ERL4206(以上為UCC公司製造,商品名)等脂環式環氧樹脂,EP-4000、EP-3950L、EP-3980S、EPR-4030(以上為艾迪科(ADEKA)股份有限公司製造,商品名)等,該些中可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上。
作為(b)環氧樹脂,使用一種以上於50℃下為液狀者。根據本發明者等人的研究,於製造可兼具接著性及散熱性的接著膜時,有用的是滿足不等式(1)與保持接著膜的柔軟性。例如,即使於滿足不等式(1)時,若接著膜過硬,則接著性變得不充分,藉此導熱率容易變得不充分。為了保持接著膜的柔軟性,本實施形態中採用於50℃下為液狀的環氧。再者,只要可保持接著膜的柔軟性,亦可使用於50℃下並非為液狀的環氧樹脂(於50℃下為固體的環氧樹脂)。
作為於50℃下為液狀的環氧樹脂,可列舉:埃皮考特(Epikote)807、埃皮考特(Epikote)815、埃皮考特(Epikote)825、埃皮考特(Epikote)827、埃皮考特(Epikote)828、埃皮考特(Epikote)834、埃皮考特(Epikote)1001、埃皮考特(Epikote)152、埃皮考特(Epikote)630、埃皮考特(Epikote)630LSD(以上為日本環氧樹脂股份有限公司製造,商品名),YD-8125、YDF-8170、YD-825、YDF-870(以上為東都化成股份有限公司製造,商品名),RE-3035-L、RE-310S(以上為日本化藥股份有限公司製造,商品名),EP-4000、EP-3950L、EP-3980S、EPR-4030(以上為艾迪科(ADEKA)股份有限公司製造,商品名)等,該些中可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上,抑或可與固體者併用。就增大所述不等式(1)的左邊的值((ma+mb+mc)/M)的觀點而言,(b)聚合物特佳為包含具有實際成果的YDF-8170(東都化成股份有限公司製造,商品名)。
於併用二官能環氧樹脂與三官能以上的環氧樹脂作為(b)環氧樹脂時,若將該些的合計量設為100質量份,則較佳為二官能環氧樹脂的量為50質量份以上(三官能以上的環氧樹脂的量小於50質量份)。就高Tg化的觀點而言,更佳為二官能環氧樹脂的量為50質量份~90質量份,三官能以上的環氧樹脂的量為10質量份~50質量份。
相對於(a)聚合物、(b)環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑、以及(d)填料的合計量100質量份,接著膜中的(b)環氧樹脂的含量較佳為3質量份~40質量份,更佳為3質量份~30質量份,進而佳為3質量份~20質量份。
<(c)硬化劑及硬化促進劑> 本實施形態的接著膜只要含有硬化劑及硬化促進劑的至少一者作為(c)成分即可。以下列舉硬化劑及硬化促進劑的具體例。
(硬化劑) 作為(c)硬化劑,例如可使用:多官能酚類、胺類、咪唑化合物、酸酐、有機磷化合物及該些的鹵化物、聚醯胺、聚硫醚、三氟化硼。作為多官能酚類的例子,可列舉:作為單環二官能酚的對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、作為多環二官能酚的雙酚A、雙酚F、雙酚S、萘二酚類、聯苯酚類、及該些的鹵化物、烷基取代體等。另外,亦可使用作為該些酚類與醛類的縮聚物的苯酚酚醛清漆樹脂、可溶酚醛(resole)樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂及甲酚酚醛清漆樹脂等酚樹脂等。
作為市售的較佳的酚樹脂硬化劑,例如可列舉:菲諾萊特(Phenolite)LF2882、菲諾萊特(Phenolite)LF2822、菲諾萊特(Phenolite)TD-2090、菲諾萊特(Phenolite)TD-2149、菲諾萊特(Phenolite)VH4150、菲諾萊特(Phenolite)VH4170(以上為大日本油墨化學工業股份有限公司製造,商品名),XLC系列(三井化學股份有限公司,商品名)等。
作為(c)硬化劑,較佳為使用羥基當量為150 g/eq以上的酚樹脂。此種酚樹脂只要具有所述值,則並無特別限制,由於吸濕時的耐電解腐蝕性優異,因此較佳為使用酚醛清漆型或可溶酚醛型的樹脂。作為所述酚樹脂的具體例,例如可列舉下述式(I)所表示的酚樹脂。 [化1][式中,R1 分別可相同亦可不同,表示氫原子、碳數1~10的直鏈或分支烷基、環狀烷基、芳烷基、烯基、羥基、芳基或鹵素原子,n表示1~3的整數,而且m表示0~50的整數]
此種酚樹脂只要與式(I)一致,則並無特別限制,但就耐濕性的觀點而言,較佳為於85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中投入48小時後的吸水率為2質量%以下。另外,使用利用熱重量分析儀(Thermogravimetric analyzer,TGA)所測定的350℃下的加熱重量減少率(昇溫速度:5℃/min,環境:氮)小於5質量%者為較佳,其原因在於:藉由於加熱加工時等抑制揮發成分,耐熱性、耐濕性等諸特性的可靠性提高,另外,可減少由加熱加工等作業時的揮發成分所引起的機器的污染。式(I)所示的酚樹脂例如可使酚化合物與作為二價連結基的伸二甲苯基化合物於無觸媒或酸觸媒的存在下進行反應而獲得。
作為如所述般的酚樹脂,例如可列舉米萊斯(Milex)XLC-系列、米萊斯(Milex)XL系列(以上為三井化學股份有限公司製造,商品名)等。將所述酚樹脂與環氧樹脂組合而使用時的調配量較佳為分別以環氧當量與羥基當量的當量比計成為0.70/0.30~0.30/0.70,更佳為成為0.65/0.35~0.35/0.65,進而佳為成為0.60/0.30~0.30/0.60,特佳為成為0.55/0.45~0.45/0.55。若調配比超過所述範圍,則具有於製成接著劑時硬化性劣化的可能性。
作為用於式(I)的酚樹脂的製造的酚化合物,可例示:苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、鄰乙基苯酚、對乙基苯酚、鄰正丙基苯酚、間正丙基苯酚、對正丙基苯酚、鄰異丙基苯酚、間異丙基苯酚、對異丙基苯酚、鄰正丁基苯酚、間正丁基苯酚、對正丁基苯酚、鄰異丁基苯酚、間異丁基苯酚、對異丁基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、2,4-二甲酚、2,6-二甲酚、3,5-二甲酚、2,4,6-三甲基苯酚、間苯二酚(resorcin)、鄰苯二酚、對苯二酚、4-甲氧基苯酚、鄰苯基苯酚、間苯基苯酚、對苯基苯酚、對環己基苯酚、鄰烯丙基苯酚、對烯丙基苯酚、鄰苄基苯酚、對苄基苯酚、鄰氯苯酚、對氯苯酚、鄰溴苯酚、對溴苯酚、鄰碘苯酚、對碘苯酚、鄰氟苯酚、間氟苯酚、對氟苯酚等。該些酚化合物可單獨使用,亦可混合使用兩種以上。特佳為可列舉苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚等。
用於式(I)的酚樹脂的製造的作為二價連結基的伸二甲苯基化合物,可使用下述所示的伸二甲苯基二鹵化物、伸二甲苯基二甘醇及其衍生物。即,可列舉:α,α'-二氯-對二甲苯、α,α'-二氯-間二甲苯、α,α'-二氯-鄰二甲苯、α,α'-二溴-對二甲苯、α,α'-二溴-間二甲苯、α,α'-二溴-鄰二甲苯、α,α'-二碘-對二甲苯、α,α'-二碘-間二甲苯、α,α'-二碘-鄰二甲苯、α,α'-二羥基-對二甲苯、α,α'-二羥基-間二甲苯、α,α'-二羥基-鄰二甲苯、α,α'-二甲氧基-對二甲苯、α,α'-二甲氧基-間二甲苯、α,α'-二甲氧基-鄰二甲苯、α,α'-二乙氧基-對二甲苯、α,α'-二乙氧基-間二甲苯、α,α'-二乙氧基-鄰二甲苯、α,α'-二-正丙氧基-對二甲苯、α,α'-正丙氧基-間二甲苯、α,α'-二-正丙氧基-鄰二甲苯、α,α'-二-異丙氧基-對二甲苯、α,α'-二-異丙氧基-間二甲苯、α,α'-二-異丙氧基-鄰二甲苯、α,α'-二-正丁氧基-對二甲苯、α,α'-二-正丁氧基-間二甲苯、α,α'-二-正丁氧基-鄰二甲苯、α,α'-二異丁氧基-對二甲苯、α,α'-二異丁氧基-間二甲苯、α,α'-二異丁氧基-鄰二甲苯、α,α'-二-第三丁氧基-對二甲苯、α,α'-二-第三丁氧基-間二甲苯、α,α'-二-第三丁氧基-鄰二甲苯。可單獨使用該些內的一種,或混合使用兩種以上。其中,較佳為α,α'-二氯-對二甲苯、α,α'-二氯-間二甲苯、α,α'-二氯-鄰二甲苯、α,α'-二羥基-對二甲苯、α,α'-二羥基-間二甲苯、α,α'-二羥基-鄰二甲苯、α,α'-二甲氧基-對二甲苯、α,α'-二甲氧基-間二甲苯、α,α'-二甲氧基-鄰二甲苯。
使所述酚化合物與伸二甲苯基化合物反應時,可使用鹽酸、硫酸、磷酸、多磷酸等礦酸類;二甲基硫酸、二乙基硫酸、對甲苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸等有機羧酸類;三氟甲磺酸等超強酸類;烷烴磺酸型離子交換樹脂般的強酸性離子交換樹脂類;全氟烷烴磺酸型離子交換樹脂般的超強酸性離子交換樹脂類(商品名:納菲,Nafion,杜邦(DuPont)公司製造);天然及合成沸石類;活性白土(酸性白土)類等酸性觸媒,於50℃~250℃下反應至實質上作為原料的伸二甲苯基化合物消失,且反應組成成為固定為止。反應時間亦取決於原料及反應溫度,大概為1小時~15小時左右,實際上,藉由凝膠滲透層析法(GPC)等一邊追蹤反應組成一邊決定即可。例外的是,於使用如α,α'-二氯-對二甲苯般的鹵代二甲苯衍生物時,由於一邊產生相對應的鹵化氫氣體一邊於無觸媒下進行反應,故而未必需要酸觸媒。於其他情況下,於酸觸媒的存在下進行反應而產生相對應的水或醇。關於酚化合物與伸二甲苯基化合物的反應莫耳比,通常過剩地使用酚化合物,於反應後回收未反應的酚化合物。此時,藉由酚化合物的量而決定平均分子量,可獲得酚化合物越更多地存在而過剩則平均分子量越低的酚樹脂。再者,酚化合物部分為烯丙基苯酚的酚樹脂例如可利用如下方法來獲得:製造未經烯丙基化的酚樹脂,使其與烯丙基鹵化物進行反應,經過烯丙基醚,藉由克來森轉移進行烯丙基化。
作為胺類的例子,可列舉:脂肪族或芳香族的一級胺、二級胺、三級胺、四級銨鹽及脂肪族環狀胺類,胍類,脲衍生物等。作為該些化合物的一例,可列舉:N,N-苄基二甲基胺、2-(二甲基胺基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、四甲基胍、三乙醇胺、N,N'-二甲基哌嗪、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環[4.4.0]-5-壬烯、六亞甲基四胺、吡啶、甲基吡啶、哌啶、吡咯啶、二甲基環己基胺、二甲基己基胺、環己基胺、二異丁基胺、二-正丁基胺、二苯基胺、N-甲基苯胺、三-正丙基胺、三-正辛基胺、三-正丁基胺、三苯基胺、四甲基氯化銨、四甲基溴化銨、四甲基碘化銨、三伸乙基四胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基醚、二氰二胺、甲苯基雙胍、胍脲、二甲基脲等。
作為咪唑化合物的例子,可列舉:咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、4,5-二苯基咪唑、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2-十一烷基咪唑啉、2-十七烷基咪唑啉、2-異丙基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基咪唑啉、2-苯基-4-甲基咪唑啉、苯並咪唑、1-氰基乙基咪唑等。
作為酸酐的例子,有鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐等。
有機磷化合物只要為具有有機基的磷化合物,則可並無特別限定地使用,例如可列舉:六甲基磷酸三醯胺、磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯、亞磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、苯基膦酸、三苯基膦、三-正丁基膦、二苯基膦等。
可單獨使用該些硬化劑的一種或者亦可併用兩種以上。該些硬化劑的調配量只要可使環氧基的硬化反應進行,則可並無特別限定地使用,但較佳為相對於環氧基1莫耳,於0.0當量~5.0當量的範圍內使用,特佳為於0.0當量~1.2當量的範圍內使用。再者,於環氧樹脂及硬化劑中,不具有誘突變性的化合物例如不使用雙酚A者對環境及人體的影響小,因此較佳。
(硬化促進劑) 硬化促進劑並無特別限制,例如可使用三級胺、咪唑類、四級銨鹽等。作為咪唑類,例如可列舉:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三嗪異氰脲酸加成物等,該些可使用一種或併用兩種以上。咪唑類例如由四國化成工業(股)以2E4MZ、2PZ-CN、2PZ-CNS、2MA-OK的商品名市售。
就膜的使用時間長的方面而言,較佳為具有潛在性的硬化促進劑。作為其代表例,可列舉:二氰二胺,己二酸二醯肼等二醯肼化合物,胍胺酸,三聚氰胺酸,環氧化合物與咪唑化合物的加成化合物,環氧化合物與二烷基胺類的加成化合物,胺與硫脲的加成化合物,胺與異氰酸酯的加成化合物等。另外,就可降低室溫下的活性的方面而言,較佳為取加成型結構者。
以環氧樹脂及硬化劑的總量為基準,硬化促進劑的調配量較佳為設為0質量%~10.0質量%,更佳為設為0.02質量%~5.0質量%,進而佳為設為0.03質量%~4.0質量%。若硬化促進劑的調配量超過4.0質量%,則具有保存穩定性下降,適用期不充分的傾向。
相對於(a)聚合物、(b)環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑、以及(d)填料的合計量100質量份,接著膜中的(c)硬化劑及硬化促進劑的合計含量較佳為超過0質量份且5.0質量份以下,更佳為0.02質量份~3.0質量份,進而佳為0.03質量份~2.0質量份。再者,關於「(c)硬化劑及硬化促進劑的合計含量」,於(c)成分僅為硬化劑時是指硬化劑的含量,於僅為硬化促進劑時是指硬化促進劑的含量。
<(d)填料> (d)填料具有10 W/(m·K)以上的導熱率。作為(d)填料,可列舉:氧化鋁粒子、氮化硼粒子、氮化鋁粒子、氮化矽粒子、氧化鋅粒子、氧化鎂粒子、氫氧化鋁粒子、氫氧化鎂粒子、及金剛石等電絕緣性者。該些中可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。該些中氧化鋁粒子、氮化硼粒子為高導熱率,分散性亦優異,且耐水特性亦良好,就獲取的容易性的方面而言較佳。氧化鋁中較佳為α-氧化鋁,其Al2 O3 純度較佳為99.90%以上,更佳為99.92%以上,進而佳為99.95%以上。導熱率的上限並無特別限制,但越提高α-氧化鋁填料的純度,越可提高導熱率。作為純度高的α-氧化鋁,可列舉斯密科藍登(Sumicorundum)的AA系列(住友化學工業製造,商品名)。
(d)填料的平均粒徑(d50)較佳為接著膜的厚度的1/2以下,更佳為1/3以下,進而佳為1/4以下。若(d)填料的平均粒徑超過接著膜的厚度的1/2,則膜表面的凹凸變大,具有接著強度、層壓性、可靠性等下降的可能性。作為(d)填料,可單獨使用平均粒徑(d50)為一種者,亦可併用平均粒徑(d50)不同的兩種以上的填料。
相對於(a)聚合物、(b)環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑、以及(d)填料的合計量100質量份,接著膜中的(d)填料的含量較佳為60質量份~95質量份,更佳為65質量份~95質量份,進而佳為70質量份~90質量份。(d)填料的含量小於60質量份時,具有接著膜的導熱率變得不充分的可能性,若超過95質量份,則具有接著膜的可撓性及接著性下降的可能性。
<其他成分> 構成本實施形態的接著膜的接著劑組成物除所述(a)~(d)的成分以外,例如可含有硬化促進劑、填料、偶合劑、離子捕捉劑、助熔劑。
(填料) 以接著劑組成物的操作性的提高、熔融黏度的調整、觸變性的賦予、耐濕性的提高等為目的,可將所述(d)填料(導熱率為10 W/(m·K)以上)的填料以外的各種填料調配至樹脂組成物中。作為此種填料,可列舉:氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、硼酸鋁晶鬚、結晶性二氧化矽、非晶性二氧化矽、銻氧化物等。該些中,為了提高導熱性,較佳為結晶性二氧化矽、非晶性二氧化矽等。就以熔融黏度的調整或觸變性的賦予為目的而言,較佳為氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、結晶性二氧化矽、非晶性二氧化矽等。為了使耐濕性提高,較佳為二氧化矽、氫氧化鋁、銻氧化物。相對於(d)填料100質量份,該些填料的含量較佳為0質量份~50質量份,更佳為0質量份~20質量份,進而佳為0質量份~10質量份。
(偶合劑) 為了使異種材料間的界面結合良好,可於接著劑組成物中添加各種偶合劑。作為偶合劑,可列舉:矽烷系、鈦系、鋁系等,該些中較佳為矽烷系偶合劑。就其效果、耐熱性以及成本的方面而言,相對於樹脂成分的合計量100質量份,偶合劑的添加量較佳為設為0質量份~10質量份。
矽烷系偶合劑並無特別限制,例如可使用:乙烯基三氯矽烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基-三(2-甲氧基-乙氧基-乙氧基)矽烷、N-甲基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、三胺基丙基-三甲氧基矽烷、3-(4,5-二氫)咪唑-1-基-丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基-三甲氧基矽烷、3-巰基丙基-甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基-甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基-二甲氧基矽烷、3-氰基丙基-三乙氧基矽烷、六甲基二矽氮烷、N,O-雙(三甲基矽烷基)乙醯胺、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙基三氯矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、戊基三氯矽烷、辛基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲基三(甲基丙烯醯氧基乙氧基)矽烷、甲基三(縮水甘油氧基)矽烷、N-β-(N-乙烯基苄基胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、十八烷基二甲基[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]氯化銨、γ-氯丙基甲基二氯矽烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基矽烷、三甲基矽烷基異氰酸酯、二甲基矽烷基異氰酸酯、甲基矽烷基三異氰酸酯、乙烯基矽烷基三異氰酸酯、苯基矽烷基三異氰酸酯、四異氰酸酯矽烷、乙氧基矽烷異氰酸酯等,該些中可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上。
鈦系偶合劑並無特別限制,例如可使用:異丙基三辛醯基鈦酸酯、異丙基二甲基丙烯醯基異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基三-十二烷基苯磺醯基鈦酸酯、異丙基異硬脂醯基二丙烯醯基鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酯基)鈦酸酯、異丙基三枯基苯基鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酯基)鈦酸酯、異丙基三(正胺基乙基)鈦酸酯、四異丙基雙(二辛基亞磷酸酯基)鈦酸酯、四辛基雙(二-十三烷基亞磷酸酯基)鈦酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)雙(二-十三烷基)亞磷酸酯鈦酸酯、二枯基苯氧基乙酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯基)氧基乙酸酯鈦酸酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸丁酯二聚物、鈦酸四(2-乙基己基)酯、乙醯基丙酮酸鈦、聚乙醯基丙酮酸鈦、伸辛基乙醇酸鈦、乳酸鈦銨鹽、乳酸鈦、乳酸鈦乙酯、三乙醇胺鈦、聚硬脂酸羥基鈦、正鈦酸四甲酯、正鈦酸四乙酯、正鈦酸四丙酯、正鈦酸四異丁酯、鈦酸硬脂基酯、鈦酸甲苯酯單體、鈦酸甲苯酯聚合物、二異丙氧基-雙(2,4-戊二酸酯)鈦(IV)、二異丙基-雙-三乙醇胺基鈦酸酯、辛二醇鈦酸酯、四-正丁氧基鈦聚合物、三-正丁氧基鈦單硬脂酸酯聚合物、三-正丁氧基鈦單硬脂酸酯等,該些中可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上。
鋁系偶合劑並無特別限制,例如可使用:乙醯乙酸乙酯二異丙醇鋁、三(乙醯乙酸乙酯)鋁、乙醯乙酸烷基酯二異丙醇鋁、單乙醯基乙酸酯雙(乙醯乙酸乙酯)鋁、三(乙醯基丙酮酸)鋁、單異丙氧基單油氧基乙醯乙酸乙酯鋁、二-正丁氧化鋁-單-乙醯乙酸乙酯、二-異-丙氧化鋁-單-乙醯乙酸乙酯等鋁螯合物化合物,異丙醇鋁、單-第二丁氧基二異丙醇鋁、第二丁醇鋁、乙醇鋁等醇鋁等,該些中可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上。
(離子捕捉劑) 為了吸附離子性雜質從而使吸濕時的絕緣可靠性良好,可將離子捕捉劑調配至接著劑組成物。就由添加所帶來的效果、耐熱性及成本的方面而言,相對於樹脂成分的合計量100質量份,離子捕捉劑的調配量較佳為1質量份~10質量份。作為離子捕捉劑,只要根據應捕捉的對象而適宜選擇使用市售者即可。可使用作為用以防止銅進行離子化而溶出的銅毒抑制劑(copper inhibitor)而已知的化合物,例如三嗪硫醇化合物、雙酚系還原劑、無機離子吸附劑等。以三嗪硫醇化合物作為成分的銅毒抑制劑市售有三協製藥股份有限公司製造、商品名:茲奈特(Zisnet)DB。作為雙酚系還原劑,可列舉:2,2'-亞甲基-雙-(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-硫代-雙-(3-甲基-6-第三丁基苯酚)等,市售有吉富製藥股份有限公司製造,商品名:約什諾克斯(Yoshinox)BB。作為無機離子吸附劑,可列舉:鋯系化合物、銻鉍系化合物、鎂鋁系化合物等,市售有東亞合成化學工業股份有限公司製造,商品名:IXE。
<清漆的製造> 製作清漆時所使用的溶劑並無特別限制,例如可使用:甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、2-乙氧基乙醇、甲苯、丁基溶纖劑、甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、甲基吡咯啶酮、環己酮等。該些中,出於提高塗膜性等目的,較佳為甲基乙基酮、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、甲基吡咯啶酮、環己酮等高沸點溶劑。該些溶劑可單獨使用一種或者亦可併用兩種以上。
溶劑的調配量並無特別限制,於製作清漆時的不揮發成分較佳為40質量%~90質量%,更佳為50質量%~80質量%。若不揮發成分小於40質量%,則於製作清漆時所揮發的溶劑的量多而大量需要乾燥時的熱量,具有於成本方面不利的傾向,若超過90質量%,則清漆的黏度過高,因此具有於塗膜產生缺陷的可能性。
於考慮到(d)填料及其他填料的分散性時,清漆的製造可藉由擂潰機、三輥機、珠磨機等或將該些組合而進行。亦能夠藉由將填料成分與低分子量物預先混合後,調配高分子量物,來縮短混合所需要的時間。另外,較佳為於製作清漆後藉由真空除氣而去除清漆中的氣泡。
<接著膜的製造> 將所述清漆塗佈於載體膜上後,藉由加熱而去除溶劑,藉此可於載體膜上形成接著膜。加熱的條件若為可在不使樹脂組成物完全硬化的情況下去除溶劑的條件,則並無特別限制,根據樹脂組成物的成分及溶劑的種類而不同,但通常於80℃~140℃下加熱5分鐘~60分鐘。較佳為藉由加熱而使樹脂組成物硬化至B階段程度為止。接著膜的殘存溶媒量較為3質量%以下,更佳為1.5質量%以下。
作為載體膜,可使用:聚四氟乙烯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚醯亞胺膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚醚碸膜、聚醚醯胺膜、聚醚醯胺醯亞胺膜、聚醯胺膜、聚醯胺醯亞胺膜等塑膠膜。另外,視需要可進行底塗塗佈、紫外線(Ultraviolet,UV)處理、電暈放電處理、研磨處理、蝕刻處理、脫模處理等表面處理。作為載體膜的市售品,例如有:東麗·杜邦(Toray Dupont)股份有限公司製造,商品名:卡普頓(Kapton)(聚醯亞胺膜)、鐘淵化學工業股份有限公司製造,商品名:艾皮卡爾(Apical)(聚醯亞胺膜)、東麗·杜邦(Toray Dupont)股份有限公司製造,商品名:露米勒(Lumirror)(聚對苯二甲酸乙二酯膜)、帝人股份有限公司製造,商品名:普雷克斯(Purex)(聚對苯二甲酸乙二酯膜)等。
<切晶黏晶一體型膜> 本實施形態的接著膜例如可應用於切晶黏晶一體型膜。如圖1所示般,本實施形態的切晶黏晶一體型膜30具備:含有所述接著膜的黏晶膜10,以及積層於黏晶膜10的切晶膜20。
作為切晶膜20,例如可列舉:聚四氟乙烯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚醯亞胺膜等塑膠膜。切晶膜20視需要可實施底塗塗佈、UV處理、電暈放電處理、研磨處理、蝕刻處理等表面處理。切晶膜20較佳為具有黏著性者,例如可列舉:對所述塑膠膜賦予黏著性者、及於所述塑膠膜的單面設置有黏著劑層者。黏著劑層例如是由包含液狀成分及高分子量成分且具有適度的黏接強度的樹脂組成物(黏著劑層形成用樹脂組成物)來形成。具備黏著劑層的切晶膠帶例如可藉由將黏著劑層形成用樹脂組成物塗佈於所述塑膠膜上且乾燥,或使黏著劑層形成用樹脂組成物於聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜等基材膜上進行塗佈及乾燥而形成黏著劑層,將該黏著劑層貼合於所述塑膠膜上來製造。黏接強度例如可藉由調整液狀成分的比率、高分子量成分的Tg而設定為所需的值。黏晶膜為所述的本實施形態的接著膜。切晶膜及黏晶膜例如可直接接觸,亦可經由黏著層等其他層來積層。
切晶黏晶一體型膜30例如可藉由在所述接著膜的製造方法中代替基材膜而使用切晶膜20來製造。另外,切晶黏晶一體型膜30例如亦可藉由分別準備含有所述接著膜的黏晶膜10、切晶膜20,將該些積層並進行一體化來製造。 [實施例]
以下,基於實施例對本揭示進一步進行詳細說明,但本發明並不限定於該些實施例。
於實施例及比較例中使用以下的成分。 (a)聚合物 ·苯氧基樹脂:ZX-1356-2(東都化成股份有限公司製造,分子量為63000,環參數為0.59) ·含環氧基的丙烯酸橡膠:HTR-860P-3(帝國化學產業股份有限公司製造,分子量為100萬,Tg為-7℃,環參數為0.0) (b)環氧樹脂 ·雙酚F型環氧樹脂:YDF-8170C(東都化成股份有限公司製造,環氧當量:156,液狀的環氧樹脂,環參數為0.46) ·甲酚酚醛清漆型環氧樹脂:YDCN-700-10(東都化成股份有限公司製造,環參數為0.40) ·多官能環氧:1032H60(新日鐵住金化學股份有限公司製造,環參數為0.49) ·YL7175-1000(日本環氧樹脂股份有限公司製造,環參數為0.34) (c)硬化劑及硬化促進劑 ·酚樹脂(硬化劑):XLC-LL(三井化學股份有限公司製造,環參數為0.73) ·硬化促進劑:固唑(Curezol)2PZ-CN(四國化成工業股份有限公司製造) ·硬化促進劑:固唑(Curezol)2MA-OK(四國化成工業股份有限公司製造) (d)填料 ·球狀α-氧化鋁:氧化鋁珠CB-P05(昭和電工股份有限公司製造,Al2 O3 純度為99.89%,平均粒徑為4 μm) (e)其他添加劑 ·A-189(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製造,γ-巰基丙基三甲氧基矽烷) ·A-1160(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製造,γ-脲基丙基三乙氧基矽烷) ·2-甲基戊二酸(和光純藥工業股份有限公司製造)
(實施例1) 首先,製備含有以下成分的組成物。 ·雙酚F型環氧樹脂:YDF-8170C(東都化成股份有限公司製造)4.0質量份 ·甲酚酚醛清漆型環氧樹脂:YDCN-700-10(東都化成股份有限公司製造)1.0質量份 ·酚樹脂:XLC-LL(三井化學股份有限公司製造)5.5質量份 ·固唑(Curezol)2PZ-CN(四國化成工業股份有限公司製造)0.01質量份 ·A-189(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製造,γ-巰基丙基三甲氧基矽烷)0.04質量份 ·A-1160(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製造,γ-脲基丙基三乙氧基矽烷)0.08質量份
以固體成分成為80質量%左右的方式將環己酮添加於所述組成物,進而添加球狀α-氧化鋁:氧化鋁珠CB-P05(昭和電工股份有限公司製造)85.0質量份。於該組成物中添加與球狀α-氧化鋁為同等量(質量)的氧化鋯珠(1 mmf),使用珠磨機以600 rpm進行30分鐘混合。於混合後的組成物中添加苯氧基樹脂:ZX-1356-2(東都化成股份有限公司製造)4.5質量份,再次使用珠磨機以600 rpm進行30分鐘混合。混合後,藉由過濾而去除氧化鋯珠,獲得清漆。
準備厚度為38 μm的經脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜:A53(帝人杜邦薄膜(Teijin DuPont Film)股份有限公司製造)作為載體膜。將清漆塗佈於該膜上後,以120℃加熱乾燥5分鐘,藉此於載體膜上製作厚度為25 μm的接著膜。
(實施例2~實施例4) 除了將各成分的調配量設為表1所記載的調配量以外,以與實施例1相同的方式分別製作實施例2~實施例4的接著膜。
(比較例1) 首先,製備含有以下成分的組成物。 ·雙酚F型環氧樹脂:YDF-8170C(東都化成股份有限公司製造)4.0質量份 ·甲酚酚醛清漆型環氧樹脂:YDCN-700-10(東都化成股份有限公司製造)1.0質量份 ·酚樹脂:XLC-LL(三井化學股份有限公司製造)5.5質量份 ·硬化促進劑:固唑(Curezol)2PZ-CN(四國化成工業股份有限公司製造)0.01質量份 ·偶合劑:A-189(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製造)0.04質量份 ·偶合劑:A-1160(日本尤尼卡(Nippon Unicar)股份有限公司製造)0.08質量份
以固體成分成為57質量%左右的方式將環己酮添加於所述組成物,進而添加球狀α-氧化鋁:氧化鋁珠CB-P05(昭和電工股份有限公司製造)85.0質量份。於該組成物中添加與球狀α-氧化鋁為同等量(質量)的氧化鋯珠(1 mmf),使用珠磨機以600 rpm進行30分鐘混合。於混合後的組成物中添加含環氧基的丙烯酸橡膠:HTR-860P-3(帝國化學產業股份有限公司製造)4.5質量份,再次使用珠磨機以600 rpm進行30分鐘混合。混合後,藉由過濾而去除氧化鋯珠,獲得清漆。
準備厚度為38 μm的經脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜:A31(帝人杜邦薄膜(Teijin DuPont Film)股份有限公司製造)作為載體膜。將清漆塗佈於該膜上後,以120℃加熱乾燥5分鐘,藉此於載體膜上製作厚度為25 μm的接著膜。
(比較例2~比較例4) 除將各成分的調配量設為表2所記載的調配量以外,以與比較例1相同的方式分別製作比較例2~比較例4的接著膜。
[評價項目] (導熱率) 藉由貼合接著膜而製作厚度為100 μm以上且小於600 μm的試樣。使該試樣於110℃下硬化1小時、及於170℃下硬化3小時。 ·熱擴散率α(mm2 /s): 藉由將硬化後的所述試樣切斷為10 mm見方,獲得熱擴散率測定用的試樣。關於該試樣的熱擴散率(接著膜的厚度方向),使用雷射閃光法(耐馳(NETZSCH)製造,LFA467HyperFlash),於25℃下進行測定。 ·比熱Cp(J/(g·℃)): 關於所述硬化後的試樣的比熱,使用示差掃描熱析(Differential Scanning Calorimeter,DSC)法(珀金埃爾默(Perkin Elmer)製造,DSC8500),於昇溫速度為10℃/min、溫度為10℃~60℃的條件下進行測定,求出25℃下的值。 ·比重(g/cm3 ): 關於所述硬化後的試樣的比重,使用電子比重計SD-200L(米拉格(Mirage)製造)來求出比重。 基於藉由各測定而獲得的熱擴散率α、比熱Cp、及比重的值,使用下述式而算出導熱率(W/(m·K))。 導熱率(W/(m·K))=熱擴散率(mm2 /s)×比熱(J/(g·℃))×比重(g/cm3
(表面粗糙度Ra) 使用熱輥層壓機(80℃、0.3 m/min、0.3 MPa)將接著膜與厚度為300 μm的矽晶圓貼合,其後於110℃下硬化1小時,並於170℃下硬化3小時而獲得試樣。使用微細形狀測定機瑟夫考德(Surf corder)ET200(小阪研究所股份有限公司製造),求出於2.5 mm的範圍下的接著膜的表面粗糙度(Ra)。
(接著力) 使用熱輥層壓機(80℃、0.3 m/min、0.3 MPa)而將接著膜貼合於半導體晶片(5 mm見方)。進而,以120℃、250 g將該試樣於42合金的基板上壓接5秒而接著,於110℃下硬化1小時,並於170℃下硬化3小時。使用萬能黏結強度試驗機(bond tester)(達格(Dage)公司製造,4000系列)來測定該試樣的剪切強度。
[表1]
[表2] [產業上之可利用性]
根據本揭示,提供一種可充分高水準地達成接著性及散熱性此兩者的接著膜、及具備接著膜作為黏晶膜的切晶黏晶一體型膜。
10‧‧‧黏晶膜
20‧‧‧切晶膜
30‧‧‧切晶黏晶一體型膜
圖1是示意性地表示本揭示的切晶黏晶一體型膜的一實施形態的剖面圖。
10‧‧‧黏晶膜
20‧‧‧切晶膜
30‧‧‧切晶黏晶一體型膜

Claims (8)

  1. 一種接著膜,其包含: (a)聚合物; (b)於50℃下為液狀的環氧樹脂; (c)硬化劑及硬化促進劑的至少一者;以及 (d)導熱率為10 W/(m·K)以上的填料;且 具有熱硬化性, 所述接著膜滿足下述不等式(1)所表示的條件, 熱硬化後的剪切強度為1.5 MPa以上, (ma+mb+mc)/M≧0.43…(1) 式中,ma表示形成(a)聚合物的環狀結構的碳質量,mb表示形成(b)環氧樹脂的環狀結構的碳質量,mc表示形成(c)硬化劑及硬化促進劑的環狀結構的碳質量,M表示(a)聚合物、(b)環氧樹脂以及(c)硬化劑及硬化促進劑的合計質量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的接著膜,其中熱硬化後的膜表面的算術平均粗糙度Ra為0.25 μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的接著膜,其中(a)聚合物包含滿足下述不等式(2)所表示的條件的聚合物, ma/MA ≧0.40…(2) 式中,ma表示形成聚合物的環狀結構的碳質量,MA 表示聚合物的總質量。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著膜,其中(a)聚合物包含苯氧基樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的接著膜,其中(d)填料為α-氧化鋁粒子。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的接著膜,其厚度為50 μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的接著膜,其中若將(a)聚合物、(b)環氧樹脂、(c)硬化劑及硬化促進劑、以及(d)填料的合計量設為100質量份,則(d)填料的含量為60質量份~95質量份。
  8. 一種切晶黏晶一體型膜,其具備: 含有如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的接著膜的黏晶膜;以及 積層於所述黏晶膜的切晶膜。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3944263B1 (en) * 2019-03-22 2024-01-03 Teijin Limited Insulating sheet
US20220165457A1 (en) * 2019-03-22 2022-05-26 Teijin Limited Insulation sheet
JP7338413B2 (ja) * 2019-11-11 2023-09-05 味の素株式会社 樹脂組成物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05198701A (ja) 1992-01-22 1993-08-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置用パッケージ
JP4934284B2 (ja) * 2004-03-15 2012-05-16 日立化成工業株式会社 ダイシングダイボンドシート
JP4495768B2 (ja) * 2008-08-18 2010-07-07 積水化学工業株式会社 絶縁シート及び積層構造体
JP2010062338A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 放熱シートの製造方法
JP2011241245A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Mitsubishi Chemicals Corp エポキシ樹脂組成物および硬化物
JP5871428B2 (ja) * 2011-03-16 2016-03-01 古河電気工業株式会社 高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物、高熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、それを用いた半導体パッケージとその製造方法
JP2013006893A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Hitachi Chemical Co Ltd 高熱伝導樹脂組成物、高熱伝導性硬化物、接着フィルム、封止用フィルム、及びこれらを用いた半導体装置
JP5648617B2 (ja) * 2011-10-24 2015-01-07 信越化学工業株式会社 熱伝導性接着剤組成物並びにそれを用いた接着用シート及び熱伝導性ダイシング・ダイアタッチフィルム
JP5931700B2 (ja) * 2012-11-13 2016-06-08 信越化学工業株式会社 半導体ウエハ用保護フィルム及び半導体チップの製造方法
JP2015103573A (ja) 2013-11-21 2015-06-04 日東電工株式会社 熱硬化型ダイボンドフィルム、ダイシングシート付きダイボンドフィルム、及び、半導体装置の製造方法
KR20140142676A (ko) * 2013-06-04 2014-12-12 닛토덴코 가부시키가이샤 열경화형 다이 본딩 필름, 다이싱 시트 부착 다이 본딩 필름, 및 반도체 장치의 제조 방법
JP2014234500A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 日本化薬株式会社 半導体製造工程用粘着材料
JP5723498B1 (ja) * 2013-10-23 2015-05-27 日本化薬株式会社 ポリイミド樹脂組成物、及びそれを用いた熱伝導性接着フィルム
JP2015218287A (ja) * 2014-05-19 2015-12-07 古河電気工業株式会社 薄膜研削用粘接着フィルム一体型表面保護テープおよび半導体チップの製造方法

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