TW202415726A - 密封用液狀樹脂組成物及電子零件裝置 - Google Patents
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Abstract
密封用液狀樹脂組成物包含(A)環氧樹脂、(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材,所述(C)高分子樹脂的重量平均分子量為10,000以上。
Description
本發明是有關於一種密封用液狀樹脂組成物及電子零件裝置。
近年來,作為半導體晶片等電子零件裝置的趨勢,要求高積體化,例如利用焊料凸塊將晶片與基板間接合而成的倒裝晶片封裝大多情況下用於半導體模組中。
所述半導體模組例如搭載於行動電話及智慧型手機等小型移動機器中,市場需求逐年變大。於倒裝晶片封裝中,為了確保其絕緣性而使用填底膠作為密封材。填底膠於室溫下顯示出流動性,因此藉由利用毛細管現象而填充於晶片與基板之間,其後使填底膠硬化,藉由該方法等而獲得封裝的密封性。
於所述半導體模組的製造過程中,於使未硬化的填底膠硬化時,有時會產生填底膠中所含的液狀成分自填底膠滲出的溢出現象。若產生溢出現象,則有時自填底膠滲出的液狀成分會污染半導體基板上的配線,從而半導體模組的可靠性、接合性等下降。
對於產生溢出現象的問題,例如於日本專利特開2000-178342號公報中揭示了含有數量平均分子量為600~1000的環氧化合物作為將半導體模組接合的絕緣膏。日本專利特開2000-178342號公報中記載了,根據所述絕緣膏,於製造半導體模組時溢出現象得以消除。
[發明所欲解決之課題]
然而,近年來要求半導體晶片日益小型化,半導體晶片與配置於半導體晶片周邊的配線之間的距離變得緊密。於所述小型化的半導體晶片中,除了良好的成形性以外,要求防止更嚴重的溢出現象。但是,關於日本專利特開2000-178342號公報中揭示的絕緣膏,於在近年來的小型化的半導體模組中應用的情況下,亦可充分地防止溢出現象,難以說會保持高流動性,從而要求維持流動性且可抑制溢出現象的產生的樹脂組成物。
液狀成分於在半導體模組中應用的阻焊劑基板的表面滲出,藉此產生溢出現象,溢出現象中的液狀成分的滲出程度亦依存於基板的種類。而且,於基板表面經電漿處理的情況下,尤其容易產生溢出現象。電漿處理於半導體模組的密封前步驟中用於界面的清洗,因此大多情況下於製造上不可避免。
本發明是鑒於所述問題而成者,目的在於提供一種維持高流動性、耐熱性,且可抑制溢出現象的產生的密封用液狀樹脂組成物及使用其的電子零件裝置。
[解決課題之手段]
用以達成所述課題的具體的手段如下所示。
<1> 一種密封用液狀樹脂組成物,其包含(A)環氧樹脂、(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材,所述(C)高分子樹脂的重量平均分子量為10,000以上。
<2> 如<1>所述的密封用液狀樹脂組成物,其中所述(C)高分子樹脂利用費德爾法(Fedors)算出的溶解度參數值((solubility parameter,SP)值)(cal/cm
3)
0.5為9.0~12.5。
<3> 如<1>或<2>所述的密封用液狀樹脂組成物,其中相對於固體成分總量,所述(C)高分子樹脂的含有率為0.05質量%~5.0質量%。
<4> 如<1>至<3>中任一項所述的密封用液狀樹脂組成物,其中所述(A)環氧樹脂包含在25℃下為液狀的環氧樹脂。
<5> 如<1>至<4>中任一項所述的密封用液狀樹脂組成物,其中所述(C)高分子樹脂具有甲基丙烯酸酯結構、聚酯結構或苯氧基結構。
<6> 如<5>所述的密封用液狀樹脂組成物,其中具有甲基丙烯酸酯結構的所述(C)高分子樹脂包含甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的嵌段共聚物。
<7> 如<5>所述的密封用液狀樹脂組成物,其中具有聚酯結構的所述(C)高分子樹脂包含聚酯多元醇。
<8> 如<5>所述的密封用液狀樹脂組成物,其中具有苯氧基結構的所述(C)高分子樹脂包含環氧當量為3,000 g/eq以上的雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂或雙酚A及雙酚F的共聚環氧樹脂。
<9> 一種電子零件裝置,其包括:具有電路層的基板;
配置於所述基板上,且與所述電路層電性連接的元件;以及
填充於所述基板與所述元件之間的縫隙的如<1>至<8>中任一項所述的密封用液狀樹脂組成物的硬化物。
<10> 一種密封用液狀樹脂組成物,其包含(A)環氧樹脂、(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材,所述(C)高分子樹脂利用費德爾法算出的SP值(cal/cm
3)
0.5為9.0~12.5。
[發明的效果]
根據本發明,可提供一種維持高流動性、耐熱性,且可抑制溢出現象的產生的密封用液狀樹脂組成物及使用其的電子零件裝置。
以下,對用以實施本發明的密封用液狀樹脂組成物及電子零件裝置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以外,並非必須。關於數值及其範圍亦同樣,並不限制本發明。
於本說明書中,「步驟」的用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。
於本說明書中,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。
於本說明書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。而且,在本說明書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。
於本說明書中,在組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下,組成物中的各成分的含有率若無特別說明,則表示在組成物中存在的該多種物質的合計含有率。
於本說明書中,在組成物中存在多種相當於各成分的粒子的情況下,組成物中的各成分的粒徑若無特別說明,則表示關於組成物中所存在的該多種粒子的混合物的值。
於本說明書中,「層」的用語是在觀察存在該層的區域時,除了形成於該區域的整體的情況以外,亦包含形成於該區域的僅僅一部分的情況。
[密封用液狀樹脂組成物]
第一實施形態的密封用液狀樹脂組成物包含(A)環氧樹脂、(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑(以下,有時稱為(B)特定硬化劑)、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材,所述(C)高分子樹脂的重量平均分子量為10,000以上。
而且,第二實施形態的密封用液狀樹脂組成物包含(A)環氧樹脂、(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材,所述(C)高分子樹脂利用費德爾法算出的SP值(cal/cm
3)
0.5為9.0~12.5。
以下,將第一實施形態的密封用液狀樹脂組成物及第二實施形態的密封用液狀樹脂組成物一併稱為本實施形態的密封用液狀樹脂組成物或簡稱為密封用液狀樹脂組成物。
本發明者等人進行了銳意研究的結果,為了達成所述目的,發現藉由在密封用液狀樹脂組成物中含有重量平均分子量為10,000以上的高分子樹脂或SP值為9.0~12.5的高分子樹脂,可獲得維持高流動性、耐熱性,且可抑制溢出現象的產生的密封用液狀樹脂組成物,從而完成了本發明。
根據本實施形態的密封用液狀樹脂組成物,而維持高流動性、耐熱性,可抑制溢出現象的產生。其原因雖不明確,但如以下般推測。
第一實施形態的密封用液狀樹脂組成物中所含的重量平均分子量為10,000以上的(C)高分子樹脂可與密封用液狀樹脂組成物中所含的液狀成分相容。因此,認為可防止液狀成分朝阻焊劑基板滲出。認為重量平均分子量為10,000以上的高分子樹脂起到發揮抑制溢出現象的效果的作用。
而且,本實施形態的密封用液狀樹脂組成物含有(A)環氧樹脂及(B)特定硬化劑,因此認為本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的硬化物可獲得優異的耐熱性。
而且,本發明者等人發現第二實施形態的密封用液狀樹脂組成物中所含的SP值為9.0~12.5的(C)高分子樹脂具有與液狀成分的親水性(疏水性)較為接近的親水性(疏水性),因此具有可抑制溢出現象的產生的傾向。
其原因雖不明確,但認為藉由於密封用液狀樹脂組成物中含有具有與液狀成分的親水性(疏水性)較為接近的親水性(疏水性)的高分子樹脂(C),於密封用液狀樹脂組成物中,高分子樹脂變得容易與液狀成分相容,藉此防止液狀成分的一部分於阻焊劑基板上滲出,並提高抑制溢出現象的效果。
於本實施形態中,使用溶解度參數值(SP值)作為表示密封用液狀樹脂組成物中所含的成分的親水性(疏水性)的指標。密封用液狀樹脂組成物中所使用的成分的SP值通常為8~14左右。
構成密封用液狀樹脂組成物的各成分併用兩種以上的材料時的各成分的SP值可藉由所併用的材料的SP值的加權平均而求出。例如,於併用環氧樹脂α與環氧樹脂β作為(A)環氧樹脂的情況下,(A)環氧樹脂的SP值表示環氧樹脂α的SP值與環氧樹脂β的SP值的加權平均。
以下記載本說明書中的SP值的計算方法。
SP值可基於費德爾法並利用δ
2=ΣE/ΣV的式子進行計算。此處,δ表示SP值,E表示蒸發能量,V表示莫耳體積(參考文獻:R.T.費德爾(R.T.Fedors),聚合物工程與科學(Polymer Engineering and Science),14,147(1974)、日本接著協會誌Vol.22、No.10(1986))。
以下,對構成本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的各成分的詳情進行說明。
<(A)環氧樹脂>
本實施形態的密封用液狀樹脂組成物含有(A)環氧樹脂。
(A)環氧樹脂對密封用液狀樹脂組成物賦予硬化性及接著性,對密封用液狀樹脂組成物的硬化物賦予耐久性及耐熱性。
(A)環氧樹脂並無特別限定,可列舉:萘型環氧樹脂;雙酚A、雙酚F、雙酚AD、雙酚S、氫化雙酚A等二縮水甘油醚型環氧樹脂;以鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂為代表的藉由酚類與醛類的反應而獲得的酚醛清漆樹脂進行環氧化而獲得的環氧樹脂;藉由鄰苯二甲酸、二聚酸等多元酸與表氯醇的反應而獲得的縮水甘油酯型環氧樹脂;藉由二胺基二苯基甲烷、異三聚氰酸等胺系化合物與表氯醇的反應而獲得的縮水甘油胺型環氧樹脂等。
就黏度調整的觀點而言,(A)環氧樹脂的環氧當量較佳為80 g/eq~250 g/eq,更佳為85 g/eq~240 g/eq,進而更佳為90 g/eq~230 g/eq。
以下記載本說明書中的環氧當量的測定方法。
將環氧樹脂溶解於甲基乙基酮中。於溶解液中加入冰乙酸、鯨蠟基三甲基溴化銨及遮蔽指示劑(將於冰乙酸100 ml中溶解0.3 g專利藍(Patent Blue)而得的溶液、和於甲醇500 ml中溶解1.5 g瑞香酚藍(Thymol Blue)而得的溶液混合並進行製備而得者),使用調整為0.1 N的過氯酸溶液進行滴定,溶液的顏色變化為粉色,將以粉色持續1分鐘的點作為終點。而且,進行空白試驗,並利用下述式計算環氧當量。
環氧當量(g/eq)=(1000×W)/{(S-B)×N}
W:試樣質量
B:空白試驗中使用的0.1 N過氯酸溶液的量
S:樣品的滴定中使用的0.1 N過氯酸溶液的量
N:過氯酸溶液的規定度(0.1 N)
就流動性的觀點而言,(A)環氧樹脂較佳為包含在25℃下為液狀的環氧樹脂。於本實施形態中,若為不會對密封用樹脂組成物的流動性造成影響的範圍內,則亦可於25℃下併用固體環氧樹脂。
再者,於本實施形態中,所謂成分於25℃下為液狀是指25℃下的黏度為50 Pa·s以下。
藉由包含在25℃下為液狀的環氧樹脂作為(A)環氧樹脂,本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的流動性具有提高的傾向。
作為(A)環氧樹脂的25℃下的黏度,較佳為0.01 Pa·s~40 Pa·s,更佳為0.5 Pa·s~30 Pa·s。
於本說明書中,(A)環氧樹脂的25℃下的黏度是指使用E型黏度計(圓錐角3°、轉速10 min
-1),於25℃下進行測定而得的值。
(A)環氧樹脂的重量平均分子量並無特別限定。作為(A)環氧樹脂的重量平均分子量,較佳為100~1,000,更佳為150~800,進而更佳為200~500。
以下記載本說明書中的重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)的測定方法。
重量平均分子量及數量平均分子量是藉由利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)進行測定,使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算而導出。GPC的條件如下所示。
-GPC條件-
泵:日立L-6000型(日立製作所股份有限公司製造)
管柱:以下共計3根
概派克(Gelpack)GL-R420
概派克(Gelpack)GL-R430
概派克(Gelpack)GL-R440
(以上由日立化成股份有限公司製造、商品名)
溶離液:四氫呋喃
測定溫度:25℃
流量:2.05 mL/min
檢測器:日立L-3300型RI(日立製作所股份有限公司製造)
(A)環氧樹脂的SP值較佳為8~14,更佳為8.5~13,進而更佳為9~13。
作為(A)環氧樹脂,亦可使用市售品。作為市售品的(A)環氧樹脂,可列舉:新日鐵住金化學股份有限公司製造的雙酚F型環氧樹脂(商品名:YDF-8170C、SP值為11.4)、新日鐵住金化學股份有限公司製造的雙酚A型環氧樹脂(商品名:YD-128、SP值為10.9)、三菱化學股份有限公司製造的胺型環氧樹脂(商品名:jER-630、SP值為11.0)等,(A)環氧樹脂並不限定於該些具體例。(A)環氧樹脂可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
相對於固體成分總量,(A)環氧樹脂的含有率較佳為5質量%~40質量%,更佳為7質量%~35質量%,進而更佳為10質量%~30質量%。
於本實施形態中,所謂「固體成分」表示自密封用液狀樹脂組成物中去除揮發性成分而得的剩餘成分。
<(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑(特定硬化劑)>
本實施形態的密封用液狀樹脂組成物含有(B)特定硬化劑。
(B)特定硬化劑只要為可使(A)環氧樹脂硬化者,則並無特別限定。作為(B)特定硬化劑,於含有於密封用液狀樹脂組成物中時,只要為於25℃下可使密封用液狀樹脂組成物顯示出流動性者,則無論液狀還是固體成分,均可使用。
藉由包含在25℃下為液狀的硬化劑作為(B)特定硬化劑,本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的流動性具有提高的傾向。
作為(B)特定硬化劑,可列舉:鏈狀脂肪族胺、環狀脂肪族胺、脂肪芳香族胺、芳香族胺等,就耐熱性與電氣特性的觀點而言,較佳為芳香族胺。
作為(B)特定硬化劑,具體而言可列舉:二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、二伸丙基二胺、二乙基胺基丙基胺、六亞甲基二胺、1,2-雙(2-胺基乙氧基)乙烷等鏈狀脂肪族胺;N-胺基乙基哌嗪、薄荷烷二胺、異佛爾酮二胺、二胺基二環己基甲烷、1,3-二胺基甲基環己烷等環狀脂肪族胺;間二甲苯二胺等脂肪芳香族胺;甲苯二胺、1,3-二胺基甲苯、1,4-二胺基甲苯、2,4-二胺基甲苯、3,5-二乙基-2.4-二胺基甲苯、3,5-二乙基-2,6-二胺基甲苯、2,4-二胺基苯甲醚等芳香環為1個的芳香族胺;2,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基碸、4,4'-亞甲基雙(2-乙基苯胺)、3,3'-二乙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3',5,5'-四乙基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、聚氧化四亞甲基二-對胺基苯甲酸酯等芳香環為2個的芳香族胺;芳香族二胺與表氯醇的縮合物;芳香族二胺與苯乙烯的反應產物等。
作為(B)特定硬化劑,亦可使用市售品。作為市售品的(B)特定硬化劑,可列舉:日本化藥股份有限公司製造的胺硬化劑(商品名:卡亞哈德(KAYAHARD)-AA、SP值為11.1)、三菱化學股份有限公司製造的胺硬化劑(商品名:jER Cure W、SP值為10.8)等,但(B)特定硬化劑並不限定於該些。(B)特定硬化劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
本實施形態的密封用液狀樹脂組成物中的(A)環氧樹脂與(B)特定硬化劑的含有比率並無特別限制。為了將各自的未反應成分抑制得少,(B)特定硬化劑中所含的胺基的當量數相對於(A)環氧樹脂中所含的環氧基的當量數的比率(胺基的當量數/環氧基的當量數)較佳為0.6~1.4的範圍,更佳為0.7~1.3的範圍,進而更佳為0.8~1.2的範圍。
於本實施形態中,亦可使用(B)特定硬化劑以外的其他硬化劑。作為其他硬化劑,可列舉:酚系硬化劑、酸酐系硬化劑、羧酸二醯肼硬化劑等。
於併用(B)特定硬化劑以外的其他硬化劑的情況下,其他硬化劑相對於所有硬化劑成分的比例較佳為1質量%~50質量%,更佳為5質量%~35質量%,進而更佳為8質量%~20質量%。
<(C)高分子樹脂>
本實施形態的密封用液狀樹脂組成物含有(C)高分子樹脂。
作為第一實施形態的密封用液狀樹脂組成物中使用的(C)高分子樹脂,只要重量平均分子量(Mw)為10,000以下,則並無特別限定。就耐熱性與流動性的觀點而言,(C)高分子樹脂的重量平均分子量(Mw)較佳為10,000~100,000。
若(C)高分子樹脂的重量平均分子量為10,000以上,則具有抑制溢出現象的效果優異的傾向。
就抑制溢出現象的觀點而言,第一實施形態的密封用液狀樹脂組成物中使用的(C)高分子樹脂的SP值較佳為9.0~12.5,更佳為9.2~12.5,進而更佳為9.4~12.5。認為藉由使用SP值為9.0~12.5的範圍的(C)高分子樹脂,液狀成分進一步變得難以滲出,進一步提高抑制溢出現象的效果。
而且,作為第二實施形態的密封用液狀樹脂組成物中使用的(C)高分子樹脂,只要SP值為9.0~12.5,則並無特別限定。第二實施形態的密封用液狀樹脂組成物中使用的(C)高分子樹脂的SP值較佳為9.2~12.5,更佳為9.4~12.5。
作為SP值為9.0~12.5的(C)高分子樹脂,例如可列舉:甲基丙烯酸系聚合物、聚胺基甲酸酯、聚酯、苯酚樹脂、苯氧基樹脂及聚乙烯醇。
就流動性及耐熱性的觀點而言,相對於固體成分整體,(C)高分子樹脂的含有率較佳為0.05質量%~5質量%的範圍,更佳為0.08質量%~3質量%的範圍,進而更佳為0.1質量%~2質量%的範圍。(C)高分子樹脂可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
就流動性、耐熱性及硬化性的觀點而言,(C)高分子樹脂較佳為具有甲基丙烯酸酯結構、聚酯結構或苯氧基結構的高分子樹脂。
-具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂-
作為具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂,可列舉將一種甲基丙烯酸酯單體聚合而獲得的甲基丙烯酸聚合物。
而且,作為具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂,可列舉包含性質不同的兩種以上的聚合物鏈的嵌段共聚物。作為嵌段共聚物,較佳為X-Y-X型或X-Y-X'型的嵌段共聚物。於X-Y-X型或X-Y-X'型嵌段共聚物中,較佳為中央的Y為軟嵌段,兩外側的X及X'為硬嵌段。於本實施形態中,所謂軟嵌段與硬嵌段是根據聚合物鏈的玻璃轉移點(Tg)的高低而進行區別,將Tg最低的聚合物鏈稱為軟嵌段,將與軟嵌段相比Tg高的聚合物鏈稱為硬嵌段。
軟嵌段的Tg較佳為未滿0℃,更佳為-20℃以下。硬嵌段的Tg較佳為0℃以上,更佳為50℃以上。
於(C)高分子樹脂為X-Y-X型或X-Y-X'型嵌段共聚物的情況下,進而更佳為硬嵌段的Tg為50℃以上,軟嵌段的Tg為-20℃以下的嵌段共聚物。藉由使用硬嵌段的Tg為50℃以上,軟嵌段的Tg為-20℃以下的嵌段共聚物,兩外側的聚合物鏈(X及X')與樹脂矩陣相容,且中央的聚合物鏈(Y)容易變得與樹脂矩陣不相容,因此認為於樹脂矩陣中,嵌段共聚物容易顯示出特異性的結構。
於本說明書中,玻璃轉移溫度可藉由對使用示差掃描熱量分析裝置而測定的示差掃描熱量測定(Differential Scanning Calorimetry,DSC)曲線的突變點進行研究而求出。包含Tg不同的聚合物鏈的嵌段共聚物中的各聚合物鏈的Tg於DSC曲線中可根據相當於各Tg的吸熱峰值來決定。
於(C)高分子樹脂為X-Y-X型或X-Y-X'型嵌段共聚物的情況下,構成X或X'的聚合物鏈較佳為包含(甲基)丙烯酸聚甲酯(PMMA或PMAA)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)等,構成Y的聚合物鏈較佳為包含聚丙烯酸正丁酯(Poly Butyl Acrylate,PBA)、聚丁二烯(Polybutadiene,PB)等。(C)高分子樹脂更佳為包含甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的嵌段共聚物。
作為市售品的嵌段共聚物,可列舉阿克瑪(Arkema)股份有限公司製造的使用活聚合而製造的丙烯酸系三嵌段共聚物。可列舉:以聚苯乙烯-聚丁二烯-聚甲基丙烯酸甲酯為代表的SBM型、以聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸丁酯-聚甲基丙烯酸甲酯為代表的MAM型、進而以羧酸改質或經親水基改質處理而成的MAM N型、MAM A型等。作為SBM型,可列舉:E41、E40、E21、E20等,作為MAM型,可列舉:M51、M52、M53、M22等,作為MAM N型,可列舉:52N、22N,作為MAM A型,可列舉SM4032XM10等。
而且,可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造的可樂麗泰(KURARITY)亦是衍生自甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的嵌段共聚物,可列舉:LA1114、LA2140e、LA2330、LA2250、LA4285等。
嵌段共聚物中的源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率較佳為30質量%以上,更佳為40質量%以上。共聚物中的源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率越增加,SP值越上升,與環氧樹脂的相容性變得良好,具有可將抑制溢出現象的效果進一步發揮的傾向。就抑制溢出現象的觀點而言,進而更佳為使用可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造的嵌段共聚物中源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率為50質量%的LA4285。另一方面,嵌段共聚物中的源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率較佳為80質量%以下,更佳為70質量%以下。
具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂的重量平均分子量較佳為10,000~100,000的範圍,就流動性的觀點而言,更佳為15,000~90,000的範圍。而且,就抑制溢出現象的觀點而言,進而更佳為20,000~85,000的範圍。若具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂的重量平均分子量為10,000以上,則除了作為目標的抑制溢出現象的效果以外,亦具有獲得強韌性及柔軟性提高的效果的傾向。而且,若具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂的重量平均分子量為100,000以下,則具有可抑制由密封用液狀樹脂組成物的增黏所引起的作為填底膠的填充性的惡化的傾向。
具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂較佳為於25℃下為液狀高分子樹脂,亦可使用固體高分子樹脂。於具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂為液狀的情況下,可容易地溶解於組成物中。再者,於具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂為固體的情況下,藉由使具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂溶解於(A)環氧樹脂或(B)特定硬化劑中,組成物容易變均勻,可獲得穩定的特性。
藉由包含在25℃下為液狀的具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂作為具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂,本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的流動性具有提高的傾向。
-具有聚酯結構的高分子樹脂-
作為具有聚酯結構的高分子樹脂,並無特別限定。作為具有聚酯結構的高分子樹脂,較佳為聚酯多元醇。作為具有聚酯結構的高分子樹脂,可列舉多元醇與羧酸或其酐的反應物等。
藉由使用聚酯多元醇作為具有聚酯結構的高分子樹脂,密封用液狀樹脂組成物中聚酯多元醇可穩定地存在,因此貯存穩定性變得良好,而且聚酯多元醇與其他成分的相容性亦優異。
於使多元醇與羧酸或其酐反應而合成具有聚酯結構的高分子樹脂的情況下,分子鏈的末端主要為羧基或羥基,結果本實施形態中使用的聚酯多元醇於具有聚酯結構的高分子樹脂中是指分子鏈的末端主要為羥基的樹脂。聚酯多元醇的羥基價較佳為1 mgKOH/g~100 mgKOH/g,更佳為2 mgKOH/g~80 mgKOH/g,進而更佳為4 mgKOH/g~60 mgKOH/g。而且,聚酯多元醇的酸價較佳為10 mgKOH/g以下,更佳為8 mgKOH/g以下,進而更佳為6 mgKOH/g以下。
以下記載本說明書中的羥基價的測定方法。
羥基價的測定是依據JIS K 0070:1992進行。
(a)試劑
·乙醯化試劑(乙酸酐-吡啶)
·N/2氫氧化鉀-乙醇溶液
(b)操作
利用乙醯化試劑對測定試樣進行乙醯化後,利用N/2氫氧化鉀-乙醇溶液滴定過剩的乙酸。
(c)計算
利用下式求出羥基價。
羥基價=((VB-V)×F×28.05)/S
V:本試驗的N/2氫氧化鉀-乙醇溶液的滴定量(mL)
VB:空白試驗的N/2氫氧化鉀-乙醇溶液的滴定量(mL)
F:N/2氫氧化鉀-乙醇溶液的因數
S:測定試樣採取量(g)
以下記載本說明書中的酸價的測定方法。
於精確秤量測定試樣約1 g後,於該測定試樣中添加30 g丙酮,並將其溶解。繼而,於該溶液中添加適量的作為指示劑的酚酞,使用0.1 N(莫耳/升)KOH水溶液而進行滴定。而且,藉由下式計算酸價。
A=10×Vf×56.1/(Wp×I)
式中,A表示酸價(mgKOH/g),Vf表示0.1N KOH水溶液的滴定量(mL),Wp表示測定試樣的質量(g),I表示測定試樣中的不揮發成分的比例(質量%)。
藉由下述方法對測定試樣中的不揮發成分的比例(質量%)進行測定。
於鋁杯中加入約2 g測定試樣,以小數點以下第三位測定其投入質量WO。其後,於100℃的恒溫槽中將測定試樣乾燥1小時,以小數點以下第三位測定不揮發成分的質量W。藉由下式計算不揮發成分的比例。
不揮發成分的比例(%)=W/WO×100
作為具有聚酯結構的高分子樹脂的合成中使用的多元醇,可列舉:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、聚丁二醇、四亞甲基二醇、六亞甲基二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇等低分子量多元醇、低分子量多元醇的環氧烷加成物等。
作為具有聚酯結構的高分子樹脂的合成中使用的羧酸或其酐,例如可列舉:鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、丁二酸、反丁烯二酸、馬來酸、六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、偏苯三甲酸等二元酸及該些二元酸的酐。
作為具有聚酯結構的高分子樹脂,較佳為飽和化合物,更佳為飽和非晶性化合物。若具有聚酯結構的高分子樹脂為飽和化合物,則於具有聚酯結構的高分子樹脂的結構中不包含多烯結構,因此具有抑制多烯結構的存在所引起的耐劣化性及耐候性惡化的傾向。於具有聚酯結構的高分子樹脂為非晶性化合物的情況下,具有聚酯結構的高分子樹脂難以形成晶體結構,因此難以使密封用液狀樹脂組成物增黏,而具有填充性的惡化得到抑制的傾向。
具有聚酯結構的高分子樹脂是否為飽和化合物可藉由碘價判斷。若碘價為3 g/100 g以下,則可判斷具有聚酯結構的高分子樹脂為飽和化合物。
以下記載本說明書中的碘價的測定方法。
以0.25 g~0.35 g的範圍精確秤量測定試樣,放入至200 ml碘燒瓶中,添加30 ml氯仿並使測定試樣溶解。利用全移液管向其中正確地加入20ml Wijs試劑(將三氯化碘7.9g和碘8.2g分別在200 ml~300 ml冰乙酸中溶解後,將兩液混合而成為1 l),繼而添加2.5質量%乙酸汞冰乙酸溶液10 ml後,在暗處放置20分鐘,使反應完成。向其中添加5ml新製備的20質量%KI溶液,使用1質量%澱粉溶液作為指示劑,利用0.1N-Na
2S
2O
3標準液進行滴定。同樣地亦進行空白試驗,藉由以下式計算碘價Y。
碘價Y(g/100 g)=(A ml-B ml)0.1N×f×126.9×100/Sg
A:空白試驗所需的0.1N-Na
2S
2O
3標準液的ml數
B:正式試驗所需的0.1N-Na
2S
2O
3標準液的ml數
f:0.1N-Na
2S
2O
3標準液的滴定度
S:測定試樣的g數
具有聚酯結構的高分子樹脂是否為非晶性樹脂可藉由在示差掃描熱量測定(DSC)中是否具有可測定的熔點而判斷。判斷不具有可測定的熔點的樹脂為非晶性樹脂。
具有聚酯結構的高分子樹脂的重量平均分子量較佳為10,000~100,000的範圍,就流動性的觀點而言,更佳為10,000~50,000的範圍。
具有聚酯結構的高分子樹脂的Tg較佳為-20℃~100℃的範圍,更佳為-20℃~80℃的範圍。
具有聚酯結構的高分子樹脂的分子量分佈(Mw/Mn)較佳為3以下,更佳為2.5以下。
藉由將具有聚酯結構的高分子樹脂的重量平均分子量及Tg設為所述範圍,可對硬化物賦予柔軟性及韌性,可有助於提高作為填底膠的可靠性。
具有聚酯結構的高分子樹脂亦可使用市售品,作為其具體例,可列舉:東洋紡股份有限公司製造的維龍(vylon)(非晶性聚酯、維龍(vylon)200、維龍(vylon)240、維龍(vylon)245、維龍(vylon)280、維龍(vylon)296、維龍(vylon)600等)等。
具有聚酯結構的高分子樹脂較佳為於25℃下為液狀高分子樹脂,亦可使用固體高分子樹脂。於具有聚酯結構的高分子樹脂為液狀的情況下,可容易地溶解於組成物中。再者,於具有聚酯結構的高分子樹脂為固體的情況下,藉由使具有聚酯結構的高分子樹脂溶解於(A)環氧樹脂或(B)特定硬化劑中,組成物容易變均勻,可獲得穩定的特性。
藉由包含在25℃下為液狀的具有聚酯結構的高分子樹脂作為具有聚酯結構的高分子樹脂,本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的流動性具有提高的傾向。
-具有苯氧基結構的高分子樹脂-
具有苯氧基結構的高分子樹脂於骨架中具有反應性豐富的環氧性、羥基等。本實施形態中使用的具有苯氧基結構的高分子樹脂亦可為環氧當量為3,000 g/eq以上的環氧樹脂。
作為具有苯氧基結構的高分子樹脂,可列舉:具有雙酚骨架的苯氧基樹脂、具有酚醛清漆骨架的苯氧基樹脂、具有萘骨架的苯氧基樹脂、具有聯苯基骨架的苯氧基樹脂等。
作為具有雙酚骨架的苯氧基樹脂,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚A及雙酚F的共聚環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂及氫化雙酚A型環氧樹脂。該些具有雙酚骨架的苯氧基樹脂的環氧當量亦可為3,000 g/eq以上。
該些具有苯氧基結構的高分子樹脂中,就成本、流動性及耐熱性的觀點而言,較佳為雙酚F型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂或雙酚A及雙酚F的共聚環氧樹脂。
具有苯氧基結構的高分子樹脂的重量平均分子量較佳為10,000~100,000的範圍,就流動性的觀點而言,更佳為15,000~90,000的範圍。而且,就抑制溢出現象的觀點而言,進而更佳為20,000~85,000的範圍。
作為市售品的苯氧基樹脂,例如可列舉:三菱化學股份有限公司製造的jER-1256、jER-4250及jER-4275、以及新日鐵住金化學股份有限公司製造的YP-50、YP-50S、YP-70、ZX-1356-2、FX-316、YPB-43C及YPB-43M。苯氧基樹脂具有優異的耐熱性及耐濕性,亦可有助於溢出現象的抑制效果以及封裝密封後的可靠性提高。
具有苯氧基結構的高分子樹脂較佳為於25℃下為液狀高分子樹脂,亦可使用固體高分子樹脂。於具有苯氧基結構的高分子樹脂為液狀的情況下,可容易地溶解於組成物中。再者,於具有苯氧基結構的高分子樹脂為固體的情況下,藉由使具有苯氧基結構的高分子樹脂溶解於(A)環氧樹脂或(B)特定硬化劑中,組成物容易變均勻,可獲得穩定的特性。
藉由包含在25℃下為液狀的具有苯氧基結構的高分子樹脂作為具有苯氧基結構的高分子樹脂,本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的流動性具有提高的傾向。
於本實施形態中,(A)環氧樹脂的SP值與(C)高分子樹脂的SP值的差較佳為4~6的範圍內,更佳為2~4的範圍內,進而更佳為0~2的範圍內。
於本實施形態中,(B)特定硬化劑的SP值與(C)高分子樹脂的SP值的差較佳為4~6的範圍內,更佳為2~4的範圍內,進而更佳為0~2的範圍內。
<(D)無機填充材>
本實施形態的密封用液狀樹脂組成物含有(D)無機填充材。
若含有(D)無機填充材,則就耐熱循環性、耐濕性及硬化物的應力減少的觀點而言較佳。
作為(D)無機填充材,並無特別限定。作為(D)無機填充材的具體例,可列舉:膠質氧化矽、疏水性氧化矽、球狀氧化矽等氧化矽、滑石等。該些中,就流動性的觀點而言,較佳為球狀氧化矽。
於本實施形態中,所謂氧化矽為「球狀」為如下所述。即,於對天然氧化矽或合成氧化矽進行加熱處理而進行球狀化的情況下,未熔融的粒子的形狀有時不會成為正球狀。而且,有時熔融的粒子彼此多個熔接而成者混合存在。進而,有時蒸發的氧化矽蒸氣附著於其他粒子表面並固化,結果獲得附著有微粒子的球狀氧化矽粒子。所謂氧化矽實質上為球狀是容許此種形狀的粒子的混合存在,例如於將粒子的球形度以瓦德爾(Wardell)球形度[(與粒子的投影面積相等的圓的直徑)/(與粒子的投影像相切的最小圓的直徑)來表示時,於該值為0.9以上的粒子為氧化矽整體的90質量%以上的情況下,稱作氧化矽為「球狀」。
作為(D)無機填充材,更佳為平均粒徑為0.01 μm~20 μm的球狀氧化矽,進而更佳為平均粒徑為0.02 μm~10 μm的球狀氧化矽。
以下記載本說明書中的平均粒徑的測定方法。
平均粒徑是指使用雷射繞射/散射式粒度分佈測定裝置LA-920(堀場製作所股份有限公司製造)並藉由基於粒子數及其頻率的粒度分佈進行測定而得的值。作為分散溶媒,為了使粒子分散,較佳為使用丙酮或乙醇的任一種。作為測定條件,將粒子濃度以質量基準計設為數十ppm~數百ppm,將超音波處理時間設為30分鐘,將測定溫度設為常溫(25℃)。
作為市售品的(D)無機填充材,可列舉:亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司製造的球狀氧化矽(商品名:SO-E2)、亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司製造的球狀氧化矽(商品名:SE2300)等,(D)無機填充材並不限定於該些具體例。
(D)無機填充材可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
(D)無機填充材可使用藉由後述(F)偶合劑的至少一種而預先經表面處理而成者,亦可將藉由(F)偶合劑實施了表面處理的(D)無機填充材、與未實施表面處理的(D)無機填充材併用。使用藉由(F)偶合劑實施了表面處理的(D)無機填充材,藉此(D)無機填充材與樹脂成分的親和性提高,可使密封用液狀樹脂組成物的作業性及流動性以及硬化物的韌性、彈性係數及接著力提高。
於藉由(F)偶合劑對(D)無機填充材進行表面處理時的(D)無機填充材與(F)偶合劑的比率較佳為相對於(D)無機填充材,(F)偶合劑為0.2質量%~5質量%,更佳為0.3質量%~3質量%,進而更佳為0.4質量%~2質量%。
相對於固體成分總量,(D)無機填充材的含有率較佳為40質量%~85質量%,更佳為46質量%~78質量%,進而更佳為50質量%~70質量%。
<(E)橡膠添加物>
密封用液狀樹脂組成物亦可視需要含有(E)橡膠添加物。
若密封用液狀樹脂組成物含有(E)橡膠添加物,則就應力緩和的觀點而言較佳。
(E)橡膠添加物的種類並無特別限定,可自現有公知者中適宜選擇使用。作為(E)橡膠添加物的具體例,可列舉:丙烯酸橡膠、胺基甲酸酯橡膠、矽酮橡膠、丁二烯橡膠等。(E)橡膠添加物可使用於25℃下為固體的橡膠添加物,亦可使用液狀橡膠添加物。就耐熱性的觀點而言,(E)橡膠添加物較佳為粒子狀橡膠添加物。
於(E)橡膠添加物於25℃下為固體的情況下,(E)橡膠添加物的形態並無特別限定,可使用粒子狀、粉末狀、顆粒狀等的橡膠添加物。於(E)橡膠添加物為粒子狀的情況下,平均粒徑較佳為0.01 μm~20 μm,更佳為0.02 μm~10 μm,進而更佳為0.03 μm~5 μm。
於(E)橡膠添加物於25℃下為液狀的情況下,作為(E)橡膠添加物,可列舉:聚丁二烯、丁二烯·丙烯腈聚合物、聚異戊二烯、聚環氧丙烷、聚有機矽氧烷等低分子量成分。於使用低分子量成分的(E)橡膠添加物的情況下,(E)橡膠添加物的重量平均分子量較佳為5,000~80,000,更佳為8,000~50,000。
於(E)橡膠添加物於25℃下為固體的情況下,較佳為進行加熱而溶解於(A)環氧樹脂或(B)特定硬化劑中而加以使用。
而且,(E)橡膠添加物可使用在末端具有與環氧基反應的基的橡膠添加物。在末端具有與環氧基反應的基的(E)橡膠添加物於25℃下可為固體,亦可為液狀。作為與環氧基反應的基,可列舉:羧基、羥基、胺基等。
作為市售品的(E)橡膠添加物,可列舉:宇部興產業股份有限公司製造的CTBN1300、ATBN1300-16、CTBN1008-SP等、東麗道康寧(Toray Dow Corning)股份有限公司製造的矽酮橡膠粉末(商品名:AY42-119等)、JSR股份有限公司製造的橡膠粉末(商品名:XER81等)等,(E)橡膠添加物並不限定於該些具體例。而且,(E)橡膠添加物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於密封用液狀樹脂組成物含有(E)橡膠添加物的情況下,相對於固體成分總量,(E)橡膠添加物的含有率較佳為0.1質量%~10質量%,更佳為0.3質量%~5質量%,進而更佳為0.5質量%~3質量%。
<偶合劑>
密封用液狀樹脂組成物亦可視需要含有(F)偶合劑。
若密封用液狀樹脂組成物含有(F)偶合劑,則就密接性的觀點而言較佳。
(F)偶合劑的種類並無特別限制,可自現有公知者中適宜選擇使用。作為(F)偶合劑的具體例,可列舉:具有選自由一級胺基、二級胺基及三級胺基所組成的群組中的至少一種的矽烷化合物、具有環氧基的矽烷化合物、具有巰基的矽烷化合物、具有烷基的矽烷化合物、具有脲基的矽烷化合物、具有乙烯基的矽烷化合物等矽烷化合物;鈦酸鹽系化合物等。該些中,就密接性的觀點而言,較佳為具有環氧基的矽烷化合物。
作為市售品的(F)偶合劑,可列舉信越化學工業股份有限公司製造的KBM-403、KBE-903、KBE-9103等,(F)偶合劑並不限定於該些具體例。(F)偶合劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
(F)偶合劑亦可於附著於(D)無機填充材的表面的狀態下含有於密封用液狀樹脂組成物中而作為(D)無機填充材的表面處理劑。
於密封用液狀樹脂組成物含有(F)偶合劑的情況下,相對於固體成分總量,(F)偶合劑的含有率較佳為0.1質量%~2質量%,更佳為0.2質量%~1.5質量%,進而更佳為0.3質量%~1質量%。
<其他成分>
於不損及本發明的目的的範圍內,進而可視需要於密封用液狀樹脂組成物中含有用以提高作業性的搖變劑、碳黑等顏料、染料、粒子捕捉劑、消泡劑、調平劑、抗氧化劑、反應性稀釋劑、有機溶劑等。
<密封用液狀樹脂組成物的製備方法>
密封用液狀樹脂組成物可藉由如下方式製備:一邊視需要對(A)環氧樹脂、(B)特定硬化劑、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材以及其他添加劑一併或分別進行加熱,一邊進行攪拌、熔融、混合或分散,並視需要進行脫泡。尤其於(A)環氧樹脂、(B)特定硬化劑及(C)高分子樹脂為固體的情況下,若直接於固體的狀態下進行調配,則樹脂黏度上升,作業性惡化,因此較佳為預先藉由加熱進行液狀化並混合等。作為該些的混合、攪拌、分散等的裝置,並無特別限定,可使用具備攪拌裝置及加熱裝置的擂潰機、三輥磨、球磨機、行星式混合機、珠磨機等。
<密封用液狀樹脂組成物的物性>
密封用液狀樹脂組成物的黏度並無特別限制。其中,就流動性的觀點而言,較佳為於25℃下為0.1 Pa·s~100.0 Pa·s,更佳為0.1 Pa·s~50.0 Pa·s。再者,密封用液狀樹脂組成物的黏度是使用E型黏度計(圓錐角3°、轉速10 min
-1),於25℃下進行測定。
於在倒裝晶片用填底膠材等的用途中使用密封用液狀樹脂組成物的情況下,作為於100℃~120℃附近下填充於數十μm~數百μm的狹小間隙時的指標,110℃下的黏度較佳為0.20 Pa·s以下,更佳為0.15 Pa·s以下,進而更佳為0.10 Pa·s以下。再者,110℃下的密封用液狀樹脂組成物的黏度是藉由流變儀AR2000(TA儀器製造、鋁盆40 mm、剪切速度32.5/sec)進行測定。
密封用液狀樹脂組成物較佳為使用E型黏度計而於25℃下測定的轉速10 min
-1的黏度相對於轉速2.5 min
-1的黏度之比((轉速2.5 min
-1的黏度)/(轉速10 min
-1的黏度))、即搖變指數為0.5~1.5,更佳為0.8~1.2。
若搖變指數為所述範圍內,則於填底膠材的用途中使用密封用液狀樹脂組成物時的嵌縫形成性提高。再者,密封用液狀樹脂組成物的黏度及搖變指數可藉由適宜選擇環氧樹脂的組成、無機填充材的含量、視需要使用的搖變劑的種類、含量等而設為所需範圍內。
作為與密封用液狀樹脂組成物的貯存穩定性相關的指標的適用期是基於下述式進行計算而作為於25℃、24小時的環境下的貯存前後黏度的變化率。
適用期(%)=100×((貯存後的黏度-貯存前的黏度)/貯存前的黏度)
適用期數值越小表示貯存穩定性越高,較佳為150%以下,更佳為130%以下,進而更佳為100%以下。
[電子零件裝置]
本實施形態的電子零件裝置包括:具有電路層的基板;配置於所述基板上,且與所述電路層電性連接的元件;以及填充於所述基板與所述元件之間的縫隙的本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的硬化物。本實施形態的電子零件裝置可藉由使用本實施形態的密封用液狀樹脂組成物並對元件進行密封而獲得。利用本實施形態的密封用液狀樹脂組成物對元件進行密封,藉此本實施形態的電子零件裝置的耐溫度循環性優異。
作為電子零件裝置,可列舉以如下方式獲得的電子零件裝置等:於引線框架、完成配線的帶載體(tape carrier)、剛性配線板、撓性配線板、玻璃、矽晶圓等支持構件搭載半導體晶片、電晶體、二極體、閘流體等能動元件、電容器、電阻體、電阻陣列、線圈、開關等被動元件等,利用本實施形態的密封用液狀樹脂組成物對必要部分進行密封。尤其可將於剛性配線板、撓性配線板、完成配線的玻璃基板等上藉由凸塊連接而對半導體元件進行倒裝晶片焊接的半導體裝置作為對象。作為具體例,可列舉倒裝晶片球形陣列(Ball Grid Array,BGA)/連接盤網格陣列(Land Grid Array)、膜上晶片型(Chip On Film,COF)等電子零件裝置。
本實施形態的密封用液狀樹脂組成物作為可靠性優異的倒裝晶片用填底膠材而較佳。本實施形態的密封用液狀樹脂組成物的使用中尤佳的倒裝晶片的領域是將配線基板與半導體元件連接的凸塊材質並非為先前的含鉛焊料而使用Sn-Ag-Cu系等無鉛焊料的倒裝晶片半導體零件。根據本實施形態的密封用液狀樹脂組成物,對於利用與先前的鉛焊料相比物性脆的無鉛焊料來進行凸塊連接的倒裝晶片,亦可維持良好的可靠性。而且,藉由於將晶圓水準CSP等晶片級封裝安裝於基板時亦應用本實施形態的密封用液狀樹脂組成物,可實現可靠性的提高。
作為使用本實施形態的密封用液狀樹脂組成物而對電子零件進行密封的方法,可列舉點膠方式、澆注方式、印刷方式等。
對本實施形態的密封用液狀樹脂組成物進行硬化時的硬化條件等並無特別限定,例如可於80℃~165℃下進行1分鐘~150分鐘加熱處理。
藉由使用本實施形態的密封用液狀樹脂組成物,可容易製造溢出現象得到抑制的倒裝晶片安裝體等電子零件裝置。
[實施例]
以下,藉由實施例來對本發明進行說明,但本發明並不限定於下述實施例。再者,於以下的實施例中,部及%只要無特別說明,則是指質量份及質量%。
以成為表1~表4所示的組成的方式調配各成分,利用三輥磨及真空擂潰機進行混煉分散,而製作實施例1~實施例19及比較例1的密封用液狀樹脂組成物。再者,表中的調配單位為質量份,而且「-」表示「未調配」。進而,可根據各成分的調配量計算密封用液狀樹脂組成物中的無機填充材的含有率(質量%)。
(實施例1~實施例19、比較例1)
準備下述材料作為(A)環氧樹脂。
·環氧樹脂1:雙酚F型環氧樹脂(新日鐵住金化學股份有限公司製造、商品名「YDF-8170C」、環氧當量為160 g/eq、重量平均分子量為350、SP值為11.4)
·環氧樹脂2:具有三官能的環氧基的胺型環氧樹脂(三菱化學股份有限公司製造、商品名「jER-630」、環氧當量為96 g/eq、重量平均分子量為290、SP值為11.0)
準備下述材料作為(B)特定硬化劑。
·胺硬化劑1:二胺基甲苯型胺硬化劑(三菱化學股份有限公司製造、商品名「jER cure W」、SP值為10.8)
·胺硬化劑2:二胺基二苯基甲烷型胺硬化劑(日本化藥股份有限公司製造、商品名「卡亞哈德(KAYAHARD)-AA」、SP值為11.1)
準備下述材料作為(C)高分子樹脂。
(具有甲基丙烯酸酯結構的高分子樹脂)
·高分子樹脂1:(可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造、商品名「LA1114」、重量平均分子量為60,000~80,000、SP值為9.2、源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率為5質量%)
·高分子樹脂2:(可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造、商品名「LA2140e」、重量平均分子量為60,000~80,000、SP值為9.4、源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率為20質量%)
·高分子樹脂3:(可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造、商品名「LA2250」、重量平均分子量為60,000~80,000、SP值為9.5、源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率為30質量%)
·高分子樹脂4:(可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造、商品名「LA4285」、重量平均分子量為60,000~80,000、SP值為9.6、源自甲基丙烯酸甲酯的結構單元的含有率為50質量%)
(具有聚酯結構的高分子樹脂)
·高分子樹脂5(東洋紡股份有限公司製造、商品名「維龍(vylon)200」、羥基價為5 mgKOH/g、酸價為2 mgKOH/g、重量平均分子量為40,000、非晶性樹脂)
·高分子樹脂6(東洋紡股份有限公司製造、商品名「維龍(vylon)280」、羥基價為6 mgKOH/g、酸價為2 mgKOH/g、重量平均分子量為40,000、非晶性樹脂)
·高分子樹脂7(東洋紡股份有限公司製造、商品名「維龍(vylon)500」、羥基價為5 mgKOH/g、酸價為2 mgKOH/g、重量平均分子量為50,000、非晶性樹脂)
(具有苯氧基結構的高分子樹脂)
·高分子樹脂8(新日鐵住金化學股份有限公司製造、商品名「ZX-1356-2」、重量平均分子量為50,000)
·高分子樹脂9(三菱化學股份有限公司製造、商品名「jER-1256」、環氧單量為8,000 g/eq、重量平均分子量為50,000)
準備下述材料作為(D)無機填充材。
·無機填充材1:平均粒徑為0.5 μm的利用具有環氧基的矽烷化合物實施處理的球狀氧化矽(亞都瑪科技(Admatechs)股份有限公司製造、商品名「SE2200-SEJ」)
準備碳黑(三菱化學股份有限公司製造、商品名「MA-100」)作為著色劑。
以如下方式對所述獲得的密封用液狀樹脂組成物進行諸特性的評價。而且,於以下的表1~表4中表示各數值。
(1)流動特性:黏度及搖變指數
使用E型黏度計(圓錐角3°、轉速10 min
-1),測定密封用液狀樹脂組成物於25℃下的黏度(Pa·s)。
而且,將搖變指數設為於25℃下測定的轉速10 min
-1的黏度相對於轉速2.5 min
-1的黏度之比((轉速2.5 min
-1的黏度)/(轉速10 min
-1的黏度))。
110℃下的黏度(Pa·s)是使用流變儀AR2000(鋁盆40 mm、剪切速度32.5/sec)進行測定。
(2)耐熱性:Tg、熱膨脹係數(CTE)
使用熱機械分析裝置(日本TA儀器(Japan TA Instruments)股份有限公司製造的商品名TMAQ400),於負荷15 g、測定溫度-50℃~220℃、升溫速度5℃/min的條件下,對利用下述條件將密封用液狀樹脂組成物硬化而製作的試驗片(ϕ4 mm×20 mm)進行測定。
而且,將Tg以下的溫度範圍下的熱膨脹係數設為CTE1,將Tg以上的溫度範圍下的熱膨脹係數設為CTE2。Tg及CTE表示熱穩定性,Tg為100℃前後,CTE1及CTE2越低越佳。
(硬化條件)
硬化條件於165℃下為2小時。
(3)溢出長度的測定
於阻焊劑基板進行Ar
2電漿處理(400 W、2分鐘),於進行了所述Ar
2電漿處理的阻焊劑基板上,利用25G的針頭將填充於注射器的密封用液狀樹脂組成物噴出30 mg進行灌注,於150℃下硬化120分鐘。於硬化後,使用光學顯微鏡,測定溢出的長度。將結果示於表1~表4中。對於評價基板,使用於FR-4(日立化成股份有限公司製造、MRC-E-679)上形成有阻焊劑1(太陽油墨製造股份有限公司製造的PSR-4000 AUS308)及阻焊劑2(太陽油墨製造股份有限公司製造的PSR-4000 AUS307)者。
[表1]
實施例 | |||||||
成分 | 製品名 | 單位 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
環氧樹脂1 | YDF-8170C | 份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
環氧樹脂2 | jER-630 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
胺硬化劑1 | jER cure W | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | |
胺硬化劑2 | 卡亞哈德(KAYAHARD)-AA | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | |
著色劑 | MA-100 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
高分子樹脂1 | LA1114 | 2 | – | – | – | – | |
高分子樹脂2 | LA2140e | – | 2 | – | – | – | |
高分子樹脂3 | LA2250 | – | – | 2 | – | – | |
高分子樹脂4 | LA4285 | – | – | – | 2 | 5 | |
高分子樹脂5 | 維龍(vylon)200 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂6 | 維龍(vylon)280 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂7 | 維龍(vylon)500 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂8 | ZX-1356-2 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂9 | jER-1256 | – | – | – | – | – | |
無機填充材 | SE2200-SEJ | – | – | – | – | – | |
無機填充材的量 | 221.1 | 221.1 | 221.1 | 221.1 | 225.6 | ||
無機填充材的含有率 | 質量% | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
(1)流動特性 | 黏度 | Pa·s | 13 | 14 | 14 | 15 | 22 |
搖變指數 | – | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | |
110℃的黏度 | Pa·s | 0.091 | 0.101 | 0.101 | 0.097 | 0.153 | |
(2)耐熱性 | Tg | ℃ | 126 | 126 | 126 | 126 | 127 |
CTE1 | ppm/℃ | 31 | 31 | 32 | 31 | 32 | |
CTE2 | 96 | 99 | 95 | 96 | 96 | ||
溢出 | AUS308 | μm | 336 | 254 | 255 | 183 | 87 |
AUS703 | 424 | 306 | 372 | 268 | 106 |
[表2]
實施例 | |||||||
成分 | 製品名 | 單位 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
環氧樹脂1 | YDF-8170C | 份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
環氧樹脂2 | jER-630 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
胺硬化劑1 | jER cure W | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | |
胺硬化劑2 | 卡亞哈德(KAYAHARD)-AA | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | |
著色劑 | MA-100 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
高分子樹脂1 | LA1114 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂2 | LA2140e | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂3 | LA2250 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂4 | LA4285 | 10 | – | – | – | – | |
高分子樹脂5 | 維龍(vylon)200 | – | 2 | 5 | 10 | – | |
高分子樹脂6 | 維龍(vylon)280 | – | – | – | – | 2 | |
高分子樹脂7 | 維龍(vylon)500 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂8 | ZX-1356-2 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂9 | jER-1256 | – | – | – | – | – | |
無機填充材 | SE2200-SEJ | – | – | – | – | – | |
無機填充材的量 | 233.1 | 221.1 | 225.6 | 233.1 | 221.1 | ||
無機填充材的含有率 | 質量% | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
(1)流動特性 | 黏度 | Pa·s | 45 | 16 | 25 | 57 | 19 |
搖變指數 | – | 0.9 | 0.8 | 0.9 | 1.1 | 1.3 | |
110℃的黏度 | Pa·s | 0.258 | 0.111 | 0.148 | 0.338 | 0.785 | |
(2)耐熱性 | Tg | ℃ | 125 | 125 | 124 | 122 | 126 |
CTE1 | ppm/℃ | 31 | 31 | 32 | 31 | 29 | |
CTE2 | 95 | 97 | 97 | 96 | 92 | ||
溢出 | AUS308 | m | 61 | 128 | 82 | 64 | 144 |
AUS703 | 69 | 205 | 239 | 129 | 169 |
[表3]
實施例 | |||||||
成分 | 製品名 | 單位 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
環氧樹脂1 | YDF-8170C | 份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
環氧樹脂2 | jER-630 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
胺硬化劑1 | jER cure W | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | |
胺硬化劑2 | 卡亞哈德(KAYAHARD)-AA | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | |
著色劑 | MA-100 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
高分子樹脂1 | LA1114 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂2 | LA2140e | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂3 | LA2250 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂4 | LA4285 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂5 | 維龍(vylon)200 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂6 | 維龍(vylon)280 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂7 | 維龍(vylon)500 | 2 | – | – | – | – | |
高分子樹脂8 | ZX-1356-2 | – | 2 | – | – | – | |
高分子樹脂9 | jER-1256 | – | – | 0.5 | 1 | 2 | |
無機填充材 | SE2200-SEJ | – | – | – | – | – | |
無機填充材的量 | 221.1 | 221.1 | 218.8 | 219.6 | 221.1 | ||
無機填充材的含有率 | 質量% | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
(1)流動特性 | 黏度 | Pa·s | 15 | 16 | 11 | 13 | 22 |
搖變指數 | – | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |
110℃的黏度 | Pa·s | 0.110 | 0.142 | 0.104 | 0.107 | 0.131 | |
(2)耐熱性 | Tg | ℃ | 124 | 127 | 128 | 126 | 127 |
CTE1 | ppm/℃ | 31 | 31 | 30 | 31 | 31 | |
CTE2 | 94 | 98 | 98 | 97 | 99 | ||
溢出 | AUS308 | μm | 170 | 211 | 401 | 401 | 64 |
AUS703 | 216 | 270 | 363 | 308 | 160 |
[表4]
實施例 | 比較例 | ||||||
成分 | 製品名 | 單位 | 16 | 17 | 18 | 19 | 1 |
環氧樹脂1 | YDF-8170C | 份 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
環氧樹脂2 | jER-630 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
胺硬化劑1 | jER cure W | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | 18.9 | |
胺硬化劑2 | 卡亞哈德(KAYAHARD)-AA | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | 26.4 | |
著色劑 | MA-100 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
高分子樹脂1 | LA1114 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂2 | LA2140e | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂3 | LA2250 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂4 | LA4285 | 2 | 2 | – | 2 | – | |
高分子樹脂5 | 維龍(vylon)200 | – | 2 | 2 | 2 | – | |
高分子樹脂6 | 維龍(vylon)280 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂7 | 維龍(vylon)500 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂8 | ZX-1356-2 | – | – | – | – | – | |
高分子樹脂9 | jER-1256 | 2 | – | 2 | 2 | – | |
無機填充材 | SE2200-SEJ | – | – | – | – | – | |
無機填充材的量 | 224.1 | 224.1 | 224.1 | 227.1 | 218.1 | ||
無機填充材的含有率 | 質量% | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
(1)流動特性 | 黏度 | Pa·s | 24 | 19 | 27 | 34 | 9 |
搖變指數 | – | 0.9 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.8 | |
110℃的黏度 | Pa·s | 0.154 | 0.136 | 0.152 | 0.190 | 0.108 | |
(2)耐熱性 | Tg | ℃ | 127 | 125 | 125 | 123 | 127 |
CTE1 | ppm/℃ | 31 | 31 | 31 | 30 | 31 | |
CTE2 | 96 | 95 | 95 | 93 | 97 | ||
溢出 | AUS308 | m | 87 | 99 | 125 | 72 | 478 |
AUS703 | 119 | 124 | 152 | 96 | 512 |
根據表1~表4的結果可知:實施例中的密封用液狀樹脂組成物的耐熱性優異,且與比較例中的密封用液狀樹脂組成物相比,溢出短。據此,可知:本實施形態中的密封用液狀樹脂組成物在維持高耐熱性的狀態下,可抑制溢出現象的產生。
關於本說明書中所記載的所有文獻、專利申請及技術規格,與具體且各個地記載有藉由參照而併入各個文獻、專利申請及技術規格的情況同等程度地,藉由參照而併入至本說明書中。
無
無
Claims (10)
- 一種密封用液狀樹脂組成物,其包含(A)環氧樹脂、(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材,所述(C)高分子樹脂的重量平均分子量為10,000以上。
- 如請求項1所述的密封用液狀樹脂組成物,其中所述(C)高分子樹脂利用費德爾法算出的溶解度參數值(cal/cm 3) 0.5為9.0~12.5。
- 如請求項1或請求項2所述的密封用液狀樹脂組成物,其中相對於固體成分總量,所述(C)高分子樹脂的含有率為0.05質量%~5.0質量%。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的密封用液狀樹脂組成物,其中所述(A)環氧樹脂包含在25℃下為液狀的環氧樹脂。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的密封用液狀樹脂組成物,其中所述(C)高分子樹脂具有甲基丙烯酸酯結構、聚酯結構或苯氧基結構。
- 如請求項5所述的密封用液狀樹脂組成物,其中具有甲基丙烯酸酯結構的所述(C)高分子樹脂包含甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的嵌段共聚物。
- 如請求項5所述的密封用液狀樹脂組成物,其中具有聚酯結構的所述(C)高分子樹脂包含聚酯多元醇。
- 如請求項5所述的密封用液狀樹脂組成物,其中具有苯氧基結構的所述(C)高分子樹脂包含環氧當量為3,000 g/eq以上的雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂或雙酚A及雙酚F的共聚環氧樹脂。
- 一種電子零件裝置,其包括:具有電路層的基板; 配置於所述基板上,且與所述電路層電性連接的元件;以及 填充於所述基板與所述元件之間的縫隙的如請求項1至請求項8中任一項所述的密封用液狀樹脂組成物的硬化物。
- 一種密封用液狀樹脂組成物,其包含(A)環氧樹脂、(B)一分子中具有至少一個胺基的硬化劑、(C)高分子樹脂及(D)無機填充材,所述(C)高分子樹脂利用費德爾法算出的溶解度參數值(cal/cm 3) 0.5為9.0~12.5。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPPCT/JP2016/064053 | 2016-05-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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TW202415726A true TW202415726A (zh) | 2024-04-16 |
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