TW201833233A - 樹脂組成物及電子零件裝置 - Google Patents
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Abstract
一種樹脂組成物,其包含樹脂與無機填充材,所述無機填充材包含體積平均粒徑為0.07 μm~0.5 μm的無機粒子。
Description
本發明是有關於一種樹脂組成物及電子零件裝置。
自先前以來,電晶體、積體電路(integrated circuit,IC)等元件經環氧樹脂等樹脂進行密封而得的封裝(電子零件裝置)廣泛用於電子機器中。
近年來,伴隨著電子零件裝置的小型化及高密度化而存在發熱量增大的傾向,且如何散熱成為重要的課題。因此,進行如下操作:於密封材中混合熱傳導率高的無機填充材來提高熱傳導性。
於在密封材中混合無機填充材的情況下,有隨著無機填充材的量增加,密封材的黏度上升且流動性下降從而產生填充不良等問題之虞。因此,提出了藉由使用特定的磷化合物作為硬化促進劑來提高密封材的流動性的方法(例如,參照專利文獻1)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平9-157497號公報
[發明所欲解決之課題] 伴隨著電子零件裝置的小型化及高密度化的進一步的發展,而期望提供如下樹脂組成物,所述樹脂組成物可用作以更高水準維持熱傳導性且流動性亦優異的密封材。 本發明鑒於所述狀況,且課題在於提供一種流動性優異的樹脂組成物、以及具備使用所述樹脂組成物進行密封而得的元件的電子零件裝置。 [解決課題之手段]
用以解決所述課題的手段包含以下的實施態樣。 <1>一種樹脂組成物,其包含樹脂與無機填充材,所述無機填充材包含體積平均粒徑為0.07 μm~0.5 μm的無機粒子。 <2>如<1>所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子的比表面積為15 m2
/g以下。 <3>如<1>或<2>所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子的比例為所述無機填充材整體的3質量%~10質量%。 <4>如<1>~<3>中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子為氧化鋁粒子。 <5>如<1>~<4>中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子的比例為所述無機填充材整體的3質量%~10質量%。 <6>如<1>~<5>中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機填充材包含所述無機粒子與所述無機粒子以外的無機粒子,所述無機粒子的比重A相對於所述無機粒子以外的無機粒子的比重B的比率(A/B)為0.8~1.2。 <7>如<1>~<6>中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機填充材包含所述無機粒子與所述無機粒子以外的無機粒子,所述無機粒子以外的無機粒子包含與所述無機粒子為相同材質的無機粒子。 <8>如<1>~<7>中任一項所述的樹脂組成物,其用作電子零件裝置的密封材。 <9>一種電子零件裝置,其具備:元件;以及密封所述元件的如<1>~<7>中任一項所述的樹脂組成物的硬化物。 <10>一種樹脂組成物,其包含樹脂與無機填充材,所述無機填充材包含體積平均粒徑為0.07 μm~0.5 μm的無機粒子A、以及所述無機粒子A以外的無機粒子B,構成所述無機粒子A的物質的折射率A相對於構成所述無機粒子B的物質的折射率B的比率(A/B)為0.9~1.5。 [發明的效果]
根據本發明,可提供一種流動性優異的樹脂組成物、以及具備使用所述樹脂組成物進行密封而得的元件的電子零件裝置。
以下,對用以實施本發明的形態進行詳細說明。其中,本發明並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中,其構成要素(亦包括要素步驟等)除了特別明示的情況,並非必須。關於數值及其範圍亦相同,並不限制本發明。 於本揭示中,「步驟」的術語除了獨立於其他步驟的步驟以外,即使在無法與其他步驟明確地區別的情況下,若達成該步驟的目的,則亦包括該步驟。 於本揭示中,使用「~」而表示的數值範圍包括「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值。 於本揭示中階段性記載的數值範圍中,在一個數值範圍中所記載的上限值或下限值亦可置換為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,在本揭示中所記載的數值範圍中,該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。 於本揭示中,組成物中的各成分的含有率或含量在組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下,若無特別說明,則表示組成物中所存在的該多種物質的合計含有率或含量。 於本揭示中,組成物中的各成分的粒徑在組成物中存在多種相當於各成分的粒子的情況下,若無特別說明,則表示關於組成物中所存在的該多種粒子的混合物的值。
<樹脂組成物> 作為本揭示的一實施形態的樹脂組成物包含樹脂與無機填充材,所述無機填充材包含體積平均粒徑為0.07 μm~0.5 μm的無機粒子(以下,亦稱為特定無機粒子)。
根據本發明者等人的研究可知:與無機填充材不含特定無機粒子的樹脂組成物相比,無機填充材包含特定無機粒子的樹脂組成物的流動性優異。
無機填充材包含特定無機粒子的樹脂組成物為何流動性優異雖未必明確,但認為原因之一在於:藉由特定無機粒子存在於比特定無機粒子的粒徑大的無機填充材(大徑粒子)之間,而減少大徑粒子間的摩擦阻力。
進而,根據本發明者等人的研究可知:無論無機填充材中所含的無機粒子的體積平均粒徑小於0.07 μm、還是大於0.5 μm,均無法獲得流動性的提高效果。其原因雖未必明確,但認為:體積平均粒徑小於0.07 μm的無機粒子在大徑粒子間形成凝聚物、體積平均粒徑大於0.5 μm的無機粒子存在於大徑粒子間時反而妨礙其移動等成為原因,而無法發揮減少大徑粒子間的摩擦阻力的效果。
特定無機粒子的體積平均粒徑較佳為0.4 μm以下,更佳為0.3 μm以下,進而佳為0.2 μm以下。
於本揭示中,特定無機粒子的體積平均粒徑是於使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(馬爾文儀器(Malvern Instruments)公司製造、「馬斯特薩澤(mastersizer)」3000)並利用濕式分散進行測定而得的體積基準的粒度分佈中,自小徑側起的累積成為50%時的粒徑(D50)。
特定無機粒子的粒度分佈並無特別限制,就抑制粒子彼此的凝聚的觀點而言,較佳為微細粒子的比例小。具體而言,例如較佳為特定無機粒子整體的比表面積為15 m2
/g以下,更佳為10 m2
/g以下。特定無機粒子的比表面積是使用玉薩艾尼克斯(Yuasa Ionics)公司製造的「木泰斯普(Multisorb)16」並藉由布厄特(Brunauer Emmett Tellern,BET)法測定而得的值。
無機填充材整體中所佔的特定無機粒子的比例並無特別限制。就充分獲得特定無機粒子所帶來的流動性的提高效果的觀點而言,特定無機粒子的比例較佳為無機填充材整體的3質量%~10質量%。另外,更佳為特定無機粒子的比例為無機填充材整體的3質量%~10質量%,且無機填充材整體的體積平均粒徑為0.2 μm~20 μm。無機填充材的詳情將後述。
特定無機粒子的形狀並無特別限制。就充分獲得特定無機粒子所帶來的流動性的提高效果的觀點而言,越接近球狀越佳。具體而言,例如較佳為利用電子顯微鏡觀察到的特定無機粒子的圓形度為0.70以上。圓形度是4π×S/(周長)2
所表示的值,S是測定對象粒子的面積,周長是測定對象粒子的周長。圓形度可藉由使用圖像處理軟件對電子顯微鏡圖像進行解析而求出。
特定無機粒子的材質並無特別限制。例如可列舉:二氧化矽、氧化鋁、碳酸鈣、矽酸鋯、矽酸鈣、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、氧化鈹、氧化鋯、鋯石、鎂橄欖石(forsterite)、皂石(steatite)、尖晶石、富鋁紅柱石、二氧化鈦、滑石、黏土、雲母等無機物。亦可為具有阻燃效果的無機物。作為具有阻燃效果的無機物,可列舉:氫氧化鋁、氫氧化鎂、鎂與鋅的複合氫氧化物等複合金屬氫氧化物、硼酸鋅等。特定無機粒子的材質可僅為一種,亦可為兩種以上的組合。特定無機粒子較佳為氧化鋁粒子(特定氧化鋁粒子)。
特定無機粒子的材質亦可為選自折射率為1.0~2.0的範圍內的物質中的至少一種。 本揭示中的折射率是將真空設為1時的物質固有的值(絕對折射率),且為相對於波長589.3 nm的光的值。
(樹脂) 樹脂組成物中所含的樹脂可為熱硬化性,亦可為熱塑性,還可為光硬化性。就可靠性的觀點而言,較佳為硬化性樹脂。硬化性樹脂可為藉由自聚合進行硬化者,亦可為藉由與硬化劑、交聯劑等的反應而進行硬化者。
於樹脂為硬化性樹脂的情況下,產生所述反應的官能基並無特別限制,可列舉:環氧基、氧雜環丁基等環狀醚基、羥基、羧基、胺基、丙烯醯基、異氰酸酯基等。就作為密封材的特性的平衡的觀點而言,較佳為包含環狀醚基的硬化性樹脂,更佳為包含環氧基的硬化性樹脂(環氧樹脂)。
於硬化性樹脂為環氧樹脂的情況下,環氧樹脂只要為在分子中具有環氧基者,則其種類並無特別限制。 作為環氧樹脂,具體而言可列舉:使選自由苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F等酚化合物及α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚化合物所組成的群粗中的至少一種酚性化合物與甲醛、乙醛、丙醛等脂肪族醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得酚醛清漆樹脂並將該酚醛清漆樹脂進行環氧化而獲得的酚醛清漆型環氧樹脂(苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等);使所述酚性化合物與苯甲醛、水楊醛等芳香族醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得三苯基甲烷型酚樹脂並將該三苯基甲烷型酚樹脂進行環氧化而獲得的三苯基甲烷型環氧樹脂;使所述酚化合物及萘酚化合物與醛化合物在酸性觸媒下共縮合而獲得酚醛清漆樹脂並將該酚醛清漆樹脂進行環氧化而獲得的共聚型環氧樹脂;作為雙酚A、雙酚F等的二縮水甘油醚的二苯基甲烷型環氧樹脂;作為烷基取代或未經取代的聯苯酚的二縮水甘油醚的聯苯型環氧樹脂;作為芪系酚化合物的二縮水甘油醚的芪型環氧樹脂;作為雙酚S等的二縮水甘油醚的含硫原子的環氧樹脂;作為丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇類的縮水甘油醚的環氧樹脂;作為鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸等多元羧酸化合物的縮水甘油酯的縮水甘油酯型環氧樹脂;將苯胺、二胺基二苯基甲烷、異三聚氰酸等的鍵結於氮原子的活性氫以縮水甘油基取代而獲得的縮水甘油胺型環氧樹脂;將二環戊二烯與酚化合物的共縮合樹脂進行環氧化而獲得的二環戊二烯型環氧樹脂;將分子內的烯烴鍵進行環氧化而獲得的二環氧化乙烯基環己烯、3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧基)環己基-5,5-螺環(3,4-環氧基)環己烷-間二噁烷等脂環型環氧樹脂;作為對二甲苯改質酚樹脂的縮水甘油醚的對二甲苯改質環氧樹脂;作為間二甲苯改質酚樹脂的縮水甘油醚的間二甲苯改質環氧樹脂;作為萜烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的萜烯改質環氧樹脂;作為二環戊二烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的二環戊二烯改質環氧樹脂;作為環戊二烯改質酚樹脂的縮水甘油醚的環戊二烯改質環氧樹脂;作為多環芳香環改質酚樹脂的縮水甘油醚的多環芳香環改質環氧樹脂;作為含萘環的酚樹脂的縮水甘油醚的萘型環氧樹脂;鹵化酚酚醛清漆型環氧樹脂;對苯二酚型環氧樹脂;三羥甲基丙烷型環氧樹脂;利用過乙酸等過酸將烯烴鍵氧化而獲得的線狀脂肪族環氧樹脂;將苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚樹脂進行環氧化而獲得的芳烷基型環氧樹脂等。進而,亦可列舉矽酮樹脂的環氧化物、丙烯酸樹脂的環氧化物等作為環氧樹脂。該些環氧樹脂可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
環氧樹脂的環氧當量(分子量/環氧基數)並無特別限制。就成形性、耐回焊性及電氣可靠等各種特性平衡的觀點而言,較佳為100 g/eq~1000 g/eq,更佳為150 g/eq~500 g/eq。
將環氧樹脂的環氧當量設為利用依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K 7236:2009的方法測定而得的值。
樹脂的軟化點或融點並無特別限制。就成形性與耐回焊性的觀點而言,較佳為40℃~180℃,就樹脂組成物的製備時的操作性的觀點而言,更佳為50℃~130℃。
將樹脂的融點或軟化點設為藉由JIS K 7234:1986及JIS K 7233:1986中記載的單圓筒旋轉黏度計法測定而得的值。
就強度、流動性、耐熱性、成形性等的觀點而言,硬化性樹脂組成物中的環氧樹脂的含有率較佳為0.5質量%~50質量%,更佳為2質量%~30質量%。
(硬化劑) 樹脂組成物亦可包含硬化劑。硬化劑的種類並無特別限制,可根據樹脂的種類、樹脂組成物的所需的特性等進行選擇。 作為樹脂為環氧樹脂時的硬化劑,可列舉:酚硬化劑、胺硬化劑、酸酐硬化劑、聚硫醇硬化劑、聚胺基醯胺硬化劑、異氰酸酯硬化劑、嵌段異氰酸酯硬化劑等。就耐熱性提高的觀點而言,硬化劑較佳為於分子中具有酚性羥基者(酚硬化劑)。
作為酚硬化劑,具體而言,可列舉:間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、經取代或未經取代的聯苯酚等多元酚化合物;使選自由苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚、胺基苯酚等酚化合物及α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚化合物所組成的群粗中的至少一種酚性化合物與甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、柳醛等醛化合物在酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得的酚醛清漆型酚樹脂;由所述酚性化合物與二甲氧基對二甲苯、雙(甲氧基甲基)聯苯等合成的苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等芳烷基型酚樹脂;對二甲苯及/或間二甲苯改質酚樹脂;三聚氰胺改質酚樹脂;萜烯改質酚樹脂;由所述酚性化合物與二環戊二烯藉由共聚而合成的二環戊二烯型酚樹脂及二環戊二烯型萘酚樹脂;二環戊二烯改質酚樹脂;多環芳香環改質酚樹脂;聯苯型酚樹脂;使所述酚性化合物與苯甲醛、柳醛等芳香族醛化合物在酸性觸媒下進行縮合或共縮合而獲得的三苯基甲烷型酚樹脂;將該些兩種以上共聚而獲得的酚樹脂等。該些酚硬化劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
硬化劑的官能基當量(於酚硬化劑的情況下為羥基當量)並無特別限制。就成形性、耐回焊性、電氣可靠性等各種特性平衡的觀點而言,較佳為70 g/eq~1000 g/eq,更佳為80 g/eq~500 g/eq。
將硬化劑的官能基當量(於酚硬化劑的情況下為羥基當量)設為藉由依照JIS K 0070:1992的方法測定而得的值。
硬化劑的軟化點或融點並無特別限制。就成形性與耐回焊性的觀點而言,較佳為40℃~180℃,就硬化性樹脂組成物的製造時的操作性的觀點而言,更佳為50℃~130℃。
將硬化劑的融點或軟化點設為藉由JIS K 7234:1986及JIS K 7233:1986中記載的單圓筒旋轉黏度計法測定而得的值。
硬化性樹脂與硬化劑的當量比、即硬化劑中的官能基數相對於硬化性樹脂中的官能基數的比(硬化劑中的官能基數/硬化性樹脂中的官能基數)並無特別限制。就將各未反應成分抑制地少的關聯而言,較佳為設定為0.5~2.0的範圍內,更佳為設定為0.6~1.3的範圍內。就成形性與耐回焊性的觀點而言,進而佳為設定為0.8~1.2的範圍內。
(硬化促進劑) 樹脂組成物亦可包含硬化促進劑。硬化促進劑的種類並無特別限制,可根據樹脂的種類、樹脂組成物的所需的特性等進行選擇。 作為硬化促進劑,可列舉:1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬烯-5(1,5-Diazabicyclo[4.3.0]nonene-5,DBN)、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳烯-7(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undecene-7,DBU)等二氮雜雙環烯烴、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑等環狀脒化合物;所述環狀脒化合物的衍生物;所述環狀脒化合物或其衍生物的苯酚酚醛清漆鹽;以及於該些化合物上加成馬來酸酐、1,4-苯醌、2,5-甲苯醌、1,4-萘醌、2,3-二甲基苯醌、2,6-二甲基苯醌、2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌、2,3-二甲氧基-1,4-苯醌、苯基-1,4-苯醌等醌化合物、重氮苯基甲烷等具有π鍵的化合物而形成的具有分子內極化的化合物;DBU的四苯基硼鹽、DBN的四苯基硼鹽、2-乙基-4-甲基咪唑的四苯基硼鹽、N-甲基嗎啉的四苯基硼鹽等環狀脒鎓化合物;吡啶、三乙胺、三乙二胺、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、三(二甲基胺基甲基)苯酚等三級胺化合物;所述三級胺化合物的衍生物;乙酸四-正丁基銨、磷酸四-正丁基銨、乙酸四乙基銨、苯甲酸四-正己基銨、氫氧化四丙基銨等銨鹽化合物;三苯基膦、二苯基(對甲苯基)膦、三(烷基苯基)膦、三(烷氧基苯基)膦、三(烷基·烷氧基苯基)膦、三(二烷基苯基)膦、三(三烷基苯基)膦、三(四烷基苯基)膦、三(二烷氧基苯基)膦、三(三烷氧基苯基)膦、三(四烷氧基苯基)膦、三烷基膦、二烷基芳基膦、烷基二芳基膦等三級膦;所述三級膦與有機硼類的錯合物等膦化合物;將所述三級膦或所述膦化合物與馬來酸酐、1,4-苯醌、2,5-甲苯醌、1,4-萘醌、2,3-二甲基苯醌、2,6-二甲基苯醌、2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌、2,3-二甲氧基-1,4-苯醌、苯基-1,4-苯醌等醌化合物、重氮苯基甲烷等具有π鍵的化合物加成而形成的具有分子內極化的化合物;於使所述三級膦或所述膦化合物與4-溴苯酚、3-溴苯酚、2-溴苯酚、4-氯苯酚、3-氯苯酚、2-氯苯酚、4-碘苯酚、3-碘苯酚、2-碘苯酚、4-溴-2-甲基苯酚、4-溴-3-甲基苯酚、4-溴-2,6-二甲基苯酚、4-溴-3,5-二甲基苯酚、4-溴-2,6-二-第三丁基苯酚、4-氯-1-萘酚、1-溴-2-萘酚、6-溴-2-萘酚、4-溴-4'-羥基聯苯等鹵化苯酚化合物反應後經過脫鹵化氫的步驟而獲得的具有分子內極化的化合物;四苯基鏻等四取代鏻、四-對甲苯硼酸鹽等不存在與硼原子鍵結的苯基的四取代鏻及四取代硼酸鹽;四苯基鏻與酚化合物的鹽等。
於樹脂組成物包含硬化促進劑的情況下,相對於樹脂成分(樹脂與視需要包含的硬化劑的合計)100質量份,所述硬化促進劑的含量較佳為0.1質量份~30質量份,更佳為1質量份~15質量份。若硬化促進劑的量相對於樹脂成分100質量份而言為0.1質量份以上,則存在於短時間內良好地硬化的傾向。若硬化促進劑的量相對於樹脂成分100質量份而言為30質量份以下,則存在硬化速度不會過快而可獲得良好的成形品的傾向。
(無機填充材) 樹脂組成物中所含的無機填充材只要包含特定無機粒子,則並無特別限制。
作為無機填充材的材質,具體而言可列舉:熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、玻璃、氧化鋁、碳酸鈣、矽酸鋯、矽酸鈣、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、氧化鈹、氧化鋯、鋯石、鎂橄欖石(forsterite)、皂石(steatite)、尖晶石、富鋁紅柱石、二氧化鈦、滑石、黏土、雲母等無機材料。亦可使用具有阻燃效果的無機填充材。作為具有阻燃效果的無機填充材,可列舉:氫氧化鋁、氫氧化鎂、鎂與鋅的複合氫氧化物等複合金屬氫氧化物、硼酸鋅等。
無機填充材中,就線膨脹係數減少的觀點而言,較佳為熔融二氧化矽等二氧化矽,就高熱傳導性的觀點而言,較佳為氧化鋁。無機填充材可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於無機填充材為粒子狀的情況下,所述平均粒徑並無特別限制。例如無機填充材整體的體積平均粒徑較佳為0.2 μm~20 μm,更佳為0.5 μm~15 μm。若無機填充材的體積平均粒徑為0.2 μm以上,則存在樹脂組成物的黏度的上升得到進一步抑制的傾向。若體積平均粒徑為15 μm以下,則存在朝狹小的縫隙的填充性進一步提高的傾向。無機填充材的體積平均粒徑可於使用雷射散射繞射法粒度分佈測定裝置測定而得的體積基準的粒度分佈中,作為自小徑側起的累積成為50%時的粒徑(D50)而測定。
無機填充材較佳為包含特定無機粒子與特定無機粒子以外的無機粒子,較佳為以特定無機粒子的量為無機填充材整體的3質量%~10質量%的量包含特定無機粒子以外的無機粒子。
於無機填充材包含特定無機粒子與特定無機粒子以外的無機粒子的情況下,特定無機粒子以外的無機填充材較佳為包含與特定無機粒子為相同材質的無機粒子。例如,於特定無機粒子為氧化鋁粒子的情況下,特定無機粒子以外的無機填充材較佳為包含氧化鋁粒子。
特定無機粒子以外的無機粒子的平均粒徑較佳為無機填充材整體的體積平均粒徑成為所述範圍般的平均粒徑。例如體積平均粒徑較佳為0.2 μm~20 μm,更佳為0.5 μm~15 μm。
就樹脂組成物的流動性提高的觀點而言,特定無機粒子的比重A相對於特定無機粒子以外的無機粒子的比重B的比率(A/B)較佳為0.8~1.2,更佳為0.9~1.1,進而佳為0.95~1.05。於特定無機粒子的比重A與特定無機粒子以外的無機粒子的比重B滿足所述條件的情況下,樹脂組成物中特定無機粒子與其以外的無機粒子難以分離,特定無機粒子容易進入其以外的無機粒子間,因此容易發揮流動性的提高效果。於特定無機粒子及其以外的無機粒子中的任一者或兩者的材質為兩種以上的組合的情況下,更佳為各自的材質滿足所述關係。
就樹脂組成物的流動性提高的觀點而言,構成特定無機粒子的物質的折射率A相對於構成無機填充材中所含的特定無機粒子以外的無機粒子的物質的折射率B的比率(A/B)較佳為0.9~1.5,更佳為1.0~1.4,進而佳為1.1~1.3。於構成特定無機粒子的物質的折射率A與構成特定無機粒子以外的無機粒子的物質的折射率B滿足所述條件的情況下,樹脂組成物中特定無機粒子與其以外的無機粒子難以分離,特定無機粒子容易進入其以外的無機粒子間,因此容易發揮流動性的提高效果。於特定無機粒子及其以外的無機粒子中的任一者或兩者的材質為兩種以上的組合的情況下,更佳為各自的材質滿足所述關係。
樹脂組成物中的無機填充材的含有率並無特別限制。就流動性及強度的觀點而言,較佳為樹脂組成物整體的30體積%~90體積%,更佳為35體積%~80體積%,進而佳為40體積%~70體積%。若無機填充材的含有率為樹脂組成物整體的30體積%以上,則存在硬化物的熱膨脹係數、熱傳導率、彈性係數等特性進一步提高的傾向。若無機填充材的含有率為樹脂組成物整體的90體積%以上,則存在樹脂組成物的黏度的上升得到抑制,流動性進一步提高且成形性變得更良好的傾向。
[各種添加劑] 樹脂組成物除了所述成分以外,亦可包含以下例示的偶合劑、離子交換體、脫模劑、阻燃劑、著色劑、應力緩和劑等各種添加劑。樹脂組成物除了以下例示的添加劑以外,亦可視需要包含該技術領域中周知的各種添加劑。
(偶合劑) 為了提高樹脂成分與無機填充材的接著性,樹脂組成物亦可包含偶合劑。作為偶合劑,可列舉:環氧基矽烷、巰基矽烷、胺基矽烷、烷基矽烷、脲矽烷、乙烯矽烷等矽烷系化合物、鈦系化合物、鋁螯合物化合物、鋁/鋯系化合物等公知的偶合劑。
於樹脂組成物包含偶合劑的情況下,相對於無機填充材100質量份,偶合劑的量較佳為0.05質量份~5質量份,更佳為0.1質量份~2.5質量份。若偶合劑的量相對於無機填充材100質量份而言為0.05質量份以上,則存在與框架的接著性進一步提高的傾向。若偶合劑的量相對於無機填充材100質量份而言為5質量份以下,則存在封裝的成形性進一步提高的傾向。
(離子交換體) 硬化性樹脂組成物亦可包含離子交換體。尤其,於將硬化性樹脂組成物用做密封用成形材料的情況下,就使具備進行了密封的元件的電子零件裝置的耐濕性及高溫放置特性提高的觀點而言,較佳為包含離子交換體。離子交換體並無特別限制,可使用現有公知者。具體而言,可列舉水滑石化合物、以及選自由鎂、鋁、鈦、鋯及鉍所組成的群組中的至少一種元素的含水氧化物等。離子交換體可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。其中,較佳為下述通式(A)所表示的水滑石。
Mg( 1-X )
AlX
(OH)2
(CO3
)X/2
・mH2
O (A) (0<X≦0.5,m為正數)
於樹脂組成物包含離子交換體的情況下,只要離子交換體的含量為對於捕捉鹵素離子等離子而言充分的量,則並無特別限制。例如,相對於樹脂成分100質量份,較佳為0.1質量份~30質量份,更佳為1質量份~10質量份。
(脫模劑) 就獲得與成形時的模具的良好的脫模性的觀點而言,樹脂組成物可包含脫模劑。脫模劑並無特別限制,可使用現有公知者。具體而言,可列舉:巴西棕櫚蠟、二十八酸、硬脂酸等高級脂肪酸、高級脂肪酸金屬鹽、二十八酸酯等酯系蠟、氧化聚乙烯、非氧化聚乙烯等聚烯烴系蠟等。脫模劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於樹脂組成物包含脫模劑的情況下,相對於樹脂成分100質量份,所述脫模劑的量較佳為0.01質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份。若脫模劑的量相對於樹脂成分100質量份而言為0.01質量份以上,則存在可充分獲得脫模性的傾向。若為10質量份以下,則存在可獲得更良好的接著性的傾向。
(阻燃劑) 樹脂組成物亦可包含阻燃劑。阻燃劑並無特別限制,可使用現有公知者。具體而言,可列舉:包含鹵素原子、銻原子、氮原子或磷原子的有機或無機化合物、金屬氫氧化物等。阻燃劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於樹脂組成物包含阻燃劑的情況下,只要阻燃劑的量為對於獲得所需的阻燃效果而言充分的量,則並無特別限制。例如,相對於樹脂成分100質量份,較佳為1質量份~30質量份,更佳為2質量份~20質量份。
(著色劑) 樹脂組成物亦可進而包含著色劑。作為著色劑,可列舉:碳黑、有機染料、有機顏料、氧化鈦、鉛丹、紅丹等公知的著色劑。著色劑的含量可根據目的等來適當選擇。著色劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
(應力緩和劑) 樹脂組成物亦可包含矽油、矽橡膠粒子等應力緩和劑。藉由包含應力緩和劑,可進一步減少封裝的翹曲變形及封裝裂紋的產生。作為應力緩和劑,可列舉通常所使用的公知的應力緩和劑(柔性劑)。具體而言,可列舉:矽酮系、苯乙烯系、烯烴系、胺基甲酸酯系、聚酯系、聚醚系、聚醯胺系、聚丁二烯系等熱塑性彈性體、天然橡膠(Natural Rubber,NR)、丙烯腈-丁二烯橡膠(Acrylonitrile-butadiene rubber,NBR)、丙烯酸橡膠、胺基甲酸酯橡膠、矽酮粉末等橡膠粒子、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(Methyl methacrylate-Butadiene-Styrene,MBS)、甲基丙烯酸甲酯-矽酮共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物等具有核-殼結構的橡膠粒子等。應力緩和劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
(樹脂組成物的製備方法) 樹脂組成物的製備方法並無特別限制。作為一般的手法,可列舉如下方法:藉由混合機等將規定調配量的成分充分混合後,藉由混合輥、擠出機等進行熔融混煉,並進行冷卻且進行粉碎。更具體而言,例如可列舉如下方法:將所述成分的規定量均勻地攪拌並混合,利用預先加熱為70℃~140℃的捏合機、輥、擠壓機(extruder)等進行混煉,進行冷卻並粉碎。
樹脂組成物較佳為於常溫常壓下(例如,25℃、大氣壓下)為固體。樹脂組成物為固體時的形狀並無特別限制,可列舉粉狀、粒狀、片狀等。就操作性的觀點而言,樹脂組成物為片狀時的尺寸及質量較佳為成為與封裝的成形條件相符的尺寸及質量。
<電子零件裝置> 作為本揭示的一實施形態的電子零件裝置具備:元件;以及密封所述元件的所述樹脂組成物的硬化物。 作為電子零件裝置,可列舉利用樹脂組成物對如下元件部進行密封而得者,所述元件部是於引線框架、已配線的輸送膠帶、配線板、玻璃、矽晶圓、有機基板等支持構件上搭載元件(半導體晶片、電晶體、二極體、閘流體等主動元件、電容器、電阻體、線圈等被動元件等)而獲得。 更具體而言,可列舉:雙連線封裝(Dual Inline Package,DIP)、塑膠導線晶片載體(Plastic Leaded Chip Carrier,PLCC)、四方扁平封裝(Quad Flat Package,QFP)、小外型封裝(Small Outline Package,SOP)、小外型J-引線封裝(Small Outline J-lead package,SOJ)、薄小外型封裝(Thin Small Outline Package,TSOP)、薄型四方扁平封裝(Thin Quad Flat Package,TQFP)等一般的樹脂密封型IC,其具有在將元件固定在引線框架上且以打線接合、凸塊(bump)等連接焊盤等元件的端子部與導線部後,使用樹脂組成物並藉由轉移成形等進行密封的結構;輸送膠帶封裝(Tape Carrier Package,TCP),其具有利用樹脂組成物對以凸塊連接於輸送膠帶上的元件進行密封的結構;基板覆晶(Chip On Board,COB)模組、混合IC、多晶模組等,其具有利用樹脂組成物對以打線接合、倒裝式接合、焊接等連接於支持構件上所形成的配線上的元件進行密封的結構;球形陣列(Ball Grid Array,BGA)、晶片尺寸封裝(Chip Size Package,CSP)、多晶片封裝(Multi Chip Package,MCP)等,其具有於背面形成配線板連接用端子的支持構件的表面上搭載元件且以凸塊或打線接合使元件與支持構件上形成的配線連接後來利用樹脂組成物密封元件的結構。另外,於印刷配線板中亦可較佳地使用樹脂組成物。
作為使用樹脂組成物來密封電子零件裝置的方法,可列舉低壓轉移成形法、噴射成形法、圧縮成形法等。該些中,通常為低壓轉移成形法。 [實施例]
以下,藉由實施例來對所述實施形態進行具體說明,但所述實施形態的範圍並不限定於該些實施例。
(樹脂組成物的製備) 將下述所示的成分以表1所示的調配比例(質量份)混合,而製備實施例與比較例的樹脂組成物。
·環氧樹脂1···雙酚型環氧樹脂、新日鐵住金股份有限公司、品名「YSLV-80XY」 ·環氧樹脂2···多官能環氧樹脂、三菱化學股份有限公司、品名「1032H60」 ·環氧樹脂3···聯苯型環氧樹脂、三菱化學股份有限公司、品名「YX-4000」 ·硬化劑1···多官能酚樹脂、空氣水(AIR WATER)股份有限公司、品名「HE910」 ·硬化促進劑1···磷系硬化促進劑
·無機填充材A1···體積平均粒徑9.0 μm的氧化鋁粒子 ·無機填充材A2···體積平均粒徑0.1 μm的氧化鋁粒子、比表面積為5.1 m2
/g ·無機填充材S1···體積平均粒徑2.6 μm的二氧化矽粒子 ·無機填充材S2···體積平均粒徑0.03 μm的二氧化矽粒子 ·無機填充材S3···體積平均粒徑0.8 μm的二氧化矽粒子
(流動性的評價) 藉由螺旋式流動(spiral flow)試驗進行樹脂組成物的流動性的評價。 具體而言,使用依照EMMI-1-66的螺旋式流動測定用模具將樹脂組成物成形,來測定樹脂組成物的成形物的流動距離(cm)。樹脂組成物的成形是使用轉移成形機,於模具溫度180℃、成形壓力6.9 MPa、硬化時間120秒的條件下進行。將結果示於表1中。
[表1]
如表1所示,相較於無機填充材不含特定無機粒子的比較例1的樹脂組成物而言,無機填充材包含特定無機粒子(無機填充材A2)的實施例1~實施例3的樹脂組成物的流動性的評價亦高。即便變更環氧樹脂的組成或無機填充材的組成,亦為相同的結果。 關於無機填充材包含體積平均粒徑0.03 μm的二氧化矽粒子的比較例2的樹脂組成物、與無機填充材包含體積平均粒徑0.8 μm的二氧化矽粒子的比較例3的樹脂組成物,流動性的評價均比實施例的樹脂組成物低。
關於日本專利申請第2016-253846號及2016-253847號的揭示,藉由參照而將其全部併入至本說明書中。 本說明書中記載的所有文獻、專利申請、以及技術規格是與具體且分別記載各個文獻、專利申請、以及技術規格藉由參照而併入的情況相同程度地引用且併入至本說明書中。
Claims (10)
- 一種樹脂組成物,其包含樹脂與無機填充材,所述無機填充材包含體積平均粒徑為0.07 μm~0.5 μm的無機粒子。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子的比表面積為15 m2 /g以下。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子的比例為所述無機填充材整體的3質量%~10質量%。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子為氧化鋁粒子。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機粒子的比例為所述無機填充材整體的3質量%~10質量%。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機填充材包含所述無機粒子與所述無機粒子以外的無機粒子,所述無機粒子的比重A相對於所述無機粒子以外的無機粒子的比重B的比率(A/B)為0.8~1.2。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的樹脂組成物,其中所述無機填充材包含所述無機粒子與所述無機粒子以外的無機粒子,所述無機粒子以外的無機粒子包含與所述無機粒子為相同材質的無機粒子。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的樹脂組成物,其用作電子零件裝置的密封材。
- 一種電子零件裝置,其具備:元件;以及密封所述元件的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的樹脂組成物的硬化物。
- 一種樹脂組成物,其包含樹脂與無機填充材,所述無機填充材包含體積平均粒徑為0.07 μm~0.5 μm的無機粒子A、以及所述無機粒子A以外的無機粒子B,構成所述無機粒子A的物質的折射率A相對於構成所述無機粒子B的物質的折射率B的比率(A/B)為0.9~1.5。
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