TWI481685B - Adhesive for electronic parts - Google Patents

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Description

電子零件用接著劑
本發明係關於一種電子零件用接著劑，其即使用於薄電子零件的接著時，亦可抑制電子零件之彎曲的產生與回焊裂痕的產生。
近年來，半導體晶片等之電子零件要求進一步地小型化，例如，半導體晶片之薄型化亦持續進展。伴隨於此，於透過接著劑將電子零件彼此接著、或電子零件與基板接著之際，於電子零件所產生之彎曲的問題成為重要的課題。又，當將半導體晶片構裝於基板時，會使用將基板整體以紅外線等加熱之回焊(reflow soldering)，封裝體會被加熱至200℃以上之高溫。因此，封裝體內部、特別是接著劑層中所含的水分會劇烈地氣化、膨脹而產生回焊裂痕，使半導體裝置之可靠性降低，因此，針對回焊裂痕的問題，亦日益需要高標準的要求。
一般而言，為了防止彎曲的產生，可考量以降低硬化物之彈性模數的方式來設計電子零件用接著劑即可。然而，當使用硬化物之彈性模數低的電子零件用接著劑時，耐回焊裂痕性有惡化的傾向。難以兼顧彎曲的產生與回焊裂痕的產生。
於專利文獻1，以防止彎曲與回焊裂痕的產生為課題，提出一種配有特定醯亞胺化合物、環氧化聚丁二烯等液狀橡膠化合物、自由基起始劑、與填料之樹脂糊。將如此之樹脂糊硬化所得之硬化物，係低應力，故可抑制彎曲與回焊裂痕的產生。然而實際上，使用專利文獻1所記載之樹脂糊將厚度數十μm左右之薄半導體晶片接著於基板時，硬化後之樹脂的彈性模數高，有晶片之彎曲增大的問題。
於專利文獻2，記載一種環氧樹脂組成物，其對於銅之耐回焊裂痕性特別提昇，其含有環氧樹脂與環硫化物樹脂(episulfide)。於專利文獻2，亦記載該環硫化物樹脂較佳為雙酚A型環硫化物樹脂，環氧樹脂較佳為雙酚型環氧樹脂。然而，當使用專利文獻2所記載之環氧樹脂組成物時，硬化後之樹脂的彈性模數亦高，於厚度數十μm左右之半導體晶片，有彎曲增大的問題。
專利文獻1：日本專利特開2000-072851號公報。
專利文獻2：日本專利特開2003-268071號公報。
本發明之目的在於提供一種電子零件用接著劑，其即使用於薄電子零件的接著時，亦可抑制電子零件之彎曲的產生與回焊裂痕的產生。
本發明之電子零件用接著劑，係含有具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物、含有環氧基之丙烯酸聚合物、環硫化合物及硬化劑，相對於該具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物100重量份，該環硫化合物之含量為1重量份以上、未滿30重量份。
以下，詳述本發明。
本發明人等，詳細探討了回焊裂痕之產生的機制。結果發現，回焊裂痕，有基板或電子零件彼此之接著力不足所致之界面剝離、與交聯不足所致之凝集剝離兩種之產生的型式。以該分析為基礎，進一步努力檢討的結果發現，藉由併用具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物、含有環氧基之丙烯酸聚合物及環硫化合物，可同時抑制電子零件之彎曲的產生與回焊裂痕的產生，而完成本發明。
亦即，藉由以具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物作為主成分，所得之硬化物會變得柔軟能防止彎曲的產生。又，含有環氧基之丙烯酸聚合物，可發揮提高電子零件用接著劑之凝集力的效果，而能防止因凝集剝離所致之回焊裂痕的產生。再者，環硫化合物，對於電子零件或基板之接著力較環氧化合物優異，而能防止界面剝離所致之回焊裂痕的產生。然而，環硫化合物，與環氧化合物相比反應性高，亦具有提昇電子零件用接著劑之硬化物的交聯度以提高彈性模數的效果，故將配合量調整為不誘發彎曲之產生的程度為重要。
本發明之電子零件用接著劑，含有具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物(以下，亦稱為「環氧化合物(A1)」)。
上述之脂肪族聚醚骨架，可舉例如丙二醇骨架、聚丁二醇骨架等。藉由含有如此之具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物(A1)，本發明之電子零件用接著劑之硬化物的柔軟性提高，而能防止彎曲的產生。
該環氧化合物(A1)，可舉例如聚丁二醇二環氧丙醚、聚丙二醇二環氧丙醚、聚乙二醇二環氧丙醚、聚己二醇二環氧丙醚等。其中，由於更進一步地提高電子零件用接著劑之硬化物的柔軟性，而以聚丁二醇二環氧丙醚、聚丙二醇二環氧丙醚較佳。
該環氧化合物(A1)之數量平均分子量之較佳下限為800、較佳上限為10000。該環氧化合物(A1)之數量平均分子量若未滿800，則會無法充分提高電子零件用接著劑之硬化物的柔軟性，若超過10000，則電子零件用接著劑之黏度會增高，於接著電子零件之際的作業性降低。該該環氧化合物(A1)之數量平均分子量之更佳下限為850、更佳上限為2000，最佳下限為900、最佳上限為1500。
又，本說明書中之數量平均分子量，係指使用凝膠滲透層析儀(GPC)以聚苯乙烯作為標準物質所求得之值，例如，使用Waters公司製之測定裝置(管柱：昭和電工公司製Shodex GPC LF-804(長度300mm)×2隻；測定溫度：40℃；流速：1mL/min；溶劑：四氫呋喃；標準物質：聚苯乙烯之條件)所測定之值。
該環氧化合物(A1)，使用E型黏度劑以23℃、5rpm之條件所測定之黏度以500mmPa以下較佳。該環氧化合物(A1)之黏度若為500mmPa以下，則可更進一步提高電子零件用接著劑之塗布性。
該環氧化合物(A1)之市售品，可舉例如EPOGOSE PT(四日市合成公司製，聚丁二醇二環氧丙醚)、EX-841(長瀨化藥公司製，聚乙二醇二環氧丙醚)等。
本發明之電子零件用接著劑，含有含環氧基之丙烯酸聚合物。藉由含有該含環氧基之丙烯酸聚合物，環氧基可與上述環氧化合物(A1)反應，同時藉由丙烯酸聚合物骨架可提高電子零件用接著劑之硬化物的斷裂強度，故能有效防止凝集剝離所致之回焊裂痕的產生。
該含環氧基之丙烯酸聚合物，較佳為，於主鏈具有丙烯酸聚合物骨架，於側鏈具有環氧基。
該含環氧基之丙烯酸聚合物之環氧當量之較佳下限為300、較佳上限為1000。該含環氧基之丙烯酸聚合物之環氧當量若未滿300，則交聯密度會過高，電子零件用接著劑之硬化物的彈性模數會增大，而無法防止彎曲的產生。該含環氧基之丙烯酸聚合物之環氧當量若超過1000，則交聯點少，交聯密度過低，而無法防止凝集剝離所致之回焊裂痕的產生。該含環氧基之丙烯酸聚合物之環氧當量之更佳下限為400、更佳上限為800。
該含環氧基之丙烯酸聚合物之數量平均分子量之較佳下限為5000、較佳上限為50000。該含環氧基之丙烯酸聚合物之數量平均分子量若未滿5000，則會無法防止凝集剝離所致之回焊裂痕的產生，而若超過50000，則與其他成分的相溶性會降低。該含環氧基之丙烯酸聚合物之數量平均分子量之更佳下限為7000、更佳上限為20000。
該含環氧基之丙烯酸聚合物之市售品，可舉例如CP-30(日油公司製，環氧當量530，數量平均分子量9000)、CP-50S(日油公司製，環氧當量310，數量平均分子量20000)、CP-20SAP(日油公司製，環氧當量750，數量平均分子量8000)。
該含環氧基之丙烯酸聚合物的含量，相對於該環氧化合物(A1)100重量份之較佳下限為4重量份、較佳上限為40重量份。該含環氧基之丙烯酸聚合物之配合量若未滿4重量份，則會無法防止凝集剝離所致之回焊裂痕的產生，而若超過40重量份，則黏度會增高，於接著電子零件之際的作業性降低。該含環氧基之丙烯酸聚合物之配合量的更佳下限為10重量份、更佳上限為30重量份。
本發明之電子零件用接著劑，含有環硫化合物。環硫化合物，與環氧化合物相比，對於電子零件或基板之接著力強。藉由相對於該環氧化合物(A1)含有既定量之環硫化合物，能有效地防止與基板之界面剝離所致之回焊裂痕的產生。又，亦能使彈性模數最佳化，而可防止彎曲的產生。
該環硫化合物，只要具有環硫基者即可，並無特別限定。可舉例如，將環氧樹脂之環氧基的氧原子取代成硫原子者。該環硫化合物，可舉例如，雙酚型環硫化合物(雙酚型環氧樹脂之環氧基的氧原子取代成硫原子者)、加氫雙酚型環硫化合物等。其中，以液狀、且不會使電子零件用接著劑的黏度提昇至所需以上的觀點來看，較佳為以加氫雙酚型環硫化合物。
該加氫雙酚型環硫化合物之市售品，可舉例如YL-7007(日本環氧樹脂公司製，加氫雙酚A型環硫化合物)等。
該環硫化合物之含量，相對於該環氧化合物(A1)100重量份為1重量份以上、未滿30重量份。該環硫化合物之含量若未滿1重量份，則無法防止界面剝離所致之回焊裂痕的產生，而若超過30重量份，則電子零件用接著劑之硬化物的彈性模數會增高，而無法防止彎曲的產生。該環硫化合物之含量的較佳下限為5重量份、較佳上限為20重量份。
本發明之電子零件用接著劑，除該環氧化合物(A1)之外，較佳為，含有具芳香族骨架、且分子量為150～500之環氧化合物(A2)。藉由含有環氧化合物(A2)，可提高所得電子零件用接著劑之硬化物之高溫下的彈性模數，而能提高接著可靠度。又，亦可加速電子零件用接著劑之硬化速度，故能更進一步地抑制電子零件之彎曲的產生。
該環氧化合物(A2)之分子量若未滿150，則於熱硬化中會揮發，而若超過500，則無法得到充分之高溫彈性模數提昇效果及硬化速度之促進效果。該環氧化合物(A2)之分子量之更佳下限為200、更加上限為300。
又，該環氧化合物(A2)之分子量，當該環氧化合物(A2)之結構式可加以特定時，係指可由該結構式計算出之分子量。又，當環氧化合物(A2)為聚合物而之結構式無法加以特定時，係指數量平均分子量。
該環氧化合物(A2)，可舉例如苯胺型環氧化合物、二環戊二烯型環氧化合物、間苯二酚型環氧化合物、萘型環氧化合物、聯苯型環氧化合物等。其中，以可降低電子零件用接著劑的黏度、可更進一步塗布性的觀點來看，較佳為苯胺型環氧化合物、間苯二酚型環氧化合物。
該苯胺型環氧化合物，可舉例如環氧丙基氧-N,N-環氧丙基苯胺等。該苯胺型環氧化合物之市售品，可舉例如EP-3900S、EP-3950(皆為ADEKA公司製)等。
該間苯二酚型環氧化合物，可舉例如間-間苯二酚二環氧丙醚、鄰-間苯二酚二環氧丙醚等。
該間苯二酚型環氧化合物之市售品，可舉例如EX-201、EX-203(皆為長瀨化藥公司製)等。
該環氧化合物(A2)之含量，相對於該環氧化合物(A1)100重量份之較佳下限為1重量份、較佳上限為20重量份。該環氧化合物(A2)之含量若未滿1重量份，則會無法得到高溫下之彈性模數提昇等的效果，而若超過20重量份，則本發明之電子零件用接著劑之硬化物的柔軟性會降低，而無法防止彎曲的產生。該環氧化合物(A2)之含量之較佳下限為3重量份、較佳上限為10重量份。
本發明之電子零件用接著劑，含有硬化劑。
該硬化劑並無特別限定，可使用習知之硬化劑。具體而言，可舉例如三烷基四氫酞酐、琥珀酸酐等酸酐硬化劑、或酚系硬化劑、胺系硬化劑、二氰二胺等潛伏性硬化劑、或陽離子系觸媒型硬化劑等。該等硬化劑可單獨使用、亦可併用2種以上。其中，由於接著可靠性高，故以酸酐硬化劑較佳，含有雙鍵之酸酐為更佳。若使用含有雙鍵之酸酐，則可更進一步提昇電子零件用接著劑之硬化物的柔軟性，而減低電子零件之彎曲的產生。
該含有雙鍵之酸酐，可舉例如十二琥珀酸酐、四丙烯基琥珀酸酐、甲基丁烯基四氫酞酐等。
該含有雙鍵之酸酐之市售品，可舉例如DDSA(新日本理化公司製，十二琥珀酸酐)、YH-306(日本環氧樹脂公司製、甲基丁烯基四氫酞酐)等。
該硬化劑之含量，當該硬化劑為等量反應之硬化劑時，相對於所有硬化性成分(環氧化合物(A1)、含環氧基之丙烯酸聚合物、環硫化合物、及視需要所配合之環氧化合物(A2))之硬化性官能基的總合100重量份，較佳下限為30當量、較佳上限為110當量。又，當該硬化劑係具作為觸媒功能之硬化劑時，相對於所有硬化性成分的總合100重量份，較佳下限為1重量份、較佳上限為20重量份。
本發明之電子零件用接著劑，較佳為，進一步含有硬化促進劑。藉由含有硬化促進劑，可更提高硬化速度或接合可靠性等之物性。
該硬化促進劑，可舉例如咪唑系硬化促進劑、3級胺系硬化促進劑等。該等硬化促進劑可單獨使用、亦可併用2種以上。其中，由於容易控制用以調整硬化速度或硬化物之物性等之反應系，故以咪唑系硬化促進劑較佳。又，咪唑系硬化促進劑之中，更佳為與環氧基為加成型之咪唑系硬化促進劑。若使用與環氧基為加成型之咪唑系硬化促進劑，則可於維持貯藏安定性之下，以較低溫、短時間硬化。
該咪唑系硬化促進劑，可舉例如咪唑之1位以氰乙基保護之1-氰乙基-2-苯基咪唑、或咪唑之1位以異三聚氰酸保護者(2MA-OK，四國化成工業公司製、或PN-23J，味之素公司製)等。
該硬化促進劑之含量，相對於所有硬化性成分之總和100重量份，較佳下限為1重量份、較佳上限為20重量份。該硬化促進劑之含量若未滿1重量份，則會無法充分提高硬化速度與接合可靠性，而若超過20重量份，則於硬化後會殘存未反應之硬化促進劑。
本發明之電子零件用接著劑，以進一步含有二氧化矽粒子為佳。藉由含有二氧化矽粒子，可抑制電子零件用接著劑之硬化物的熱膨脹，而能抑制於電子零件所產生之彎曲。
該二氧化矽粒子，較佳為，經具有苯基之矽烷耦合劑進行表面處理之二氧化矽粒子。只要為經具有苯基之矽烷耦合劑進行表面處理之二氧化矽粒子，即使添加上述環氧化合物(A1)亦可減少黏度的上昇，可提高電子零件用接著劑之塗布性。
該具有苯基之矽烷耦合劑，可舉例如苯基三甲氧矽烷、3-(N-苯基)胺基丙基三甲氧矽烷等。
以該具有苯基之矽烷耦合劑對二氧化矽粒子進行表面處理之方法，可舉例如，將二氧化矽粒子添加至亨舍爾混合機或V型混合機等能高速攪拌之混合機中，於攪拌之下，將矽烷耦合劑直接添加至混合機中之方法；將二氧化矽粒子添加至亨謝爾混合機或V型混合機等能高速攪拌之混合機中，於攪拌之下，將含有矽烷耦合劑之乙醇水溶液、有機溶劑溶液或水溶液添加至混合機中之乾式法；於二氧化矽粒子之漿料中添加有機矽烷耦合劑之漿料法；將二氧化矽粒子乾燥後，將矽烷耦合劑以噴霧賦予之噴霧法等之直接處理法；或於調製電子零件用接著劑時，於二氧化矽粒子與其他成分混合時，直接添加矽烷耦合劑之整體摻合(integral blend)法等。
以該具有苯基之矽烷耦合劑對二氧化矽粒子進行表面處理之際之該矽烷耦合劑的使用量，相對於二氧化矽粒子100重量份之較佳下限為0.1重量份、較佳上限為15重量份。該具有苯基之矽烷耦合劑之使用量若未滿0.1重量份，則對二氧化矽粒子所進行之表面處理會不充分，若超過15重量份，則未反應之矽烷耦合劑會殘留，會使電子零件用接著劑之硬化物的耐熱性降低。
以該具有苯基之矽烷耦合劑進行表面處理之二氧化矽粒子，亦可使用例如SE-4050-SPE(Admatechs公司製)等之市售品。
該二氧化矽粒子之含量，相對於該環氧化合物(A1)100重量份之較佳下限為50重量份、較佳上限為400重量份。該二氧化矽粒子之含量若未滿50重量份，則無法充分地得到抑制硬化物之熱膨脹的效果，若超過400重量份，則黏度上昇使塗佈安定性變差。該二氧化矽粒子之含量得更佳下限為100重量份、更佳上限為200重量份。
該二氧化矽粒子之平均粒徑的較佳下限為500nm、較佳上限為20μm。若該二氧化矽粒子之平均粒徑未滿500nm，則因二氧化矽之添加所致之黏度上昇會變得明顯。而若該二氧化矽粒子之平均粒徑超過20μm，則最大粒徑亦變大，接合電子零件之際之接合材的厚度會變大超過所需以上。
本發明之電子零件用接著劑，較佳為，進一步含有間隔物粒子。藉由含有間隔物粒子，於使用本發明之電子零件用接著劑將複數之電子零件積層而接著之際，可使電子零件間保持一定之間隔。
該間隔物粒子之形狀，以球狀為佳。
該間隔物粒子，長寬比之較佳上限為1.1。若該間隔物粒子之長寬比為1.1以下，則於積層電子零件之際，可安定地保持電子零件彼此之間隔為一定。
又，本說明書中之長寬比，係指相對於粒子之短徑長度之粒子之長徑長度的比(長徑長度/短徑長度)之意。長寬比之值愈接近1間隔物粒子之形狀愈接近真球。
該間隔物粒子之平均粒徑，以使電子零件間之間隔為所欲範圍的方式加以適當選擇即可，而較佳下限為5μm、較佳上限為200μm。若該間隔物粒子之平均粒徑未滿5μm，則難以將電子零件間之間隔縮小到間隔物粒子之粒徑程度，而該間隔物粒子之平均粒徑若超過200μm，則電子零件間之間隔會增大成所需以上。該間隔物粒子之平均粒徑的更佳下限為9μm、更佳上限為50μm。
該間隔物粒子，較佳為，粒徑之CV值為10%以下。粒徑之CV值若超過10%，則粒徑之偏差大，故難以保持電子零件間之間隔為一定。該間隔物粒子之粒徑之CV值，更佳為6%以下、最佳為4%以下。
又，本說明書中，該CV值，係指以下述式所求得之數值。
CV值(%)=(σ2 /Dn2 )×100
上述式中，σ2 係表示粒徑之標準偏差，Dn2 係表示數量平均粒徑。
該間隔物粒子，較佳為，樹脂所構成之樹脂粒子或有機無機混成粒子。
構成該樹脂粒子之樹脂，可舉例如，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碸、聚苯醚(polyphenylene oxide)、聚縮醛等非交聯樹脂；或環氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、二乙烯苯聚合物、二乙烯苯-苯乙烯聚合物、二乙烯苯-丙烯酸酯共聚物、酞酸二烯丙酯聚合物、三烯丙基異三聚氰酸酯聚合物、苯胍胺(benzoguanamine)聚合物等交聯樹脂。其中，以容易調整間隔物粒子之硬度與壓縮回復率、可提昇電子零件用接著劑之硬化物的耐熱性的觀點來看，較佳為交聯樹脂。
對該間隔物粒子進行表面處理的方法，當電子零件用接著劑整體顯示疏水性時，可舉例如，對間隔物粒子之表面付與親水基之方法。對間隔物粒子之表面付與親水基之方法，當使用上述樹脂粒子作為間隔物粒子時，可舉例如，以具有親水基之耦合劑處理樹脂粒子之表面的方法等。
該樹脂粒子之含量，相對於該環氧化合物(A1)100重量份之較佳下限為0.01重量份、較佳上限為1重量份。該樹脂粒子之含量若未滿0.01重量份，則無法安定地保持電子零件彼此之間隔為一定，若超過1重量份，則無法安定地保持電子零件彼此之間隔為一定，且其他成分的比例變得相對地過少而使電子零件用接著劑之塗布性或硬化物的柔軟性降低。
本發明之電子零件用接著劑，亦可含有無機離子交換體。藉由含有無機離子交換體，可捕捉電子零件用接著劑中之離子雜質，而能防止電子零件之電極的腐蝕。
該無機離子交換體之市售品，可舉例如IXE系列(東亞合成公司製)等。
本發明之電子零件用接著劑，為了調整黏度亦可含有增黏劑。
該增黏劑，可舉例如二氧化矽粒子、乙基纖維素、碳化鈣等。
又，當使用二氧化矽粒子作為增黏劑時，二氧化矽粒子之平均粒徑的較佳下限為5nm、較佳上限為50nm。
該增黏劑之含量，相對於所有硬化性成分的總合100重量份，較佳下限為1重量份、較佳上限為20重量份。
本發明之電子零件用接著劑，視需要，亦可含有防滲劑、接著性賦予劑等習知之添加劑。
本發明之電子零件用接著劑，使用E型黏度劑，以25℃、10rpm之條件所測定之黏度的較佳下限為5Pa‧s、較佳上限為30Pa‧s。本發明之電子零件用接著劑之黏度若未滿5Pa‧s，則將電子零件用接著劑塗布於電子零件上時，無法維持塗布形狀而流延，若超過30Pa‧s，則無法將電子零件用接著劑均勻地塗布或形成所欲形狀於電子零件上。電子零件用接著劑之黏度的更佳下限為8Pa‧s、更佳上限為20Pa‧s。又，若本發明之電子零件用接著劑之黏度超過30Pa‧s，則使用電子零件用接著劑將電子零件彼此接合後，當電子零件間具有電子零件用接著劑未填充的部分時，於室溫下會因電子零件或電子零件用接著劑之表面張力使電子零件用接著劑難以擴展至未填充部分。
本發明之電子零件用接著劑，使用E型黏度劑以25℃、5rpm之條件所測得之黏度，除以以25℃、0.5rpm之條件所測得之黏度之值(搖變值)，較佳為2以上5以下。搖變值若為2以上，則當基板殘存有水分時，可抑制水份的移動，而不會產生空隙。若搖變值超過5，則使用電子零件用接著劑將電子零件彼此接合後，當電子零件間具有電子零件用接著劑未填充的部分時，於室溫下會因電子零件或電子零件用接著劑之表面張力使電子零件用接著劑擴展至未填充部分。
本發明之電子零件用接著劑，硬化物之回焊溫度下之彈性模數的較佳下限為6MPa、較佳上限為35MPa。該回焊溫度下之彈性模數若未滿6MPa，則無法充分防止回焊裂痕的產生，若超過35MPa，則無法充分防止電子零件的彎曲。本發明之電子零件用接著劑，回焊溫度下之彈性模數的更佳上限為25MPa，最佳下限為7MPa、最佳上限為20。
本發明之電子零件用接著劑，硬化物之玻璃轉移溫度(Tg)的較佳下限為-20℃、較佳上限為25℃。該玻璃轉移溫度若未滿-20℃，則電子零件用接著劑無法充分發揮耐熱性，若超過25℃，則無法充分防止電子零件之彎曲的產生。本發明之電子零件用接著劑，玻璃轉移溫度的更佳下限為-10℃、更佳上限為20℃，特佳下限為-5℃、特佳上限為15℃，最佳下限為0℃、最佳上限為12℃。
本發明之電子零件用接著劑，例如，可藉由將該環氧化合物(A1)、含環氧基之丙烯酸聚合物、環硫化合物及硬化劑、與視需要配合之其他成分混合後，配合該二氧化矽粒子的方法來製造。
上述成分之混合方法，可舉例如使用均質機、萬能混合機、班布里混合機、或捏合機等之方法。
本發明之電子零件用接著劑，可適用於半導體晶片等電子零件彼此的接著、及電子零件與基板的接著。藉由使用本發明之電子零件用接著劑，即使用於薄電子零件之接著，亦可抑制電子零件之彎曲的產生與回焊裂痕的產生。
藉由本發明，可提供一種電子零件用接著劑，其即使用於薄電子零件的接著時，亦可抑制電子零件之彎曲的產生與回焊裂痕的產生。
以下舉實施例以更詳細地說明本發明之樣態，但本發明並不限於該等實施例。
(實施例1～18及比較例1～4)
將表1、表2及表3所示之各成分以各配合比例配合，使用均質機攪拌混合以調製電子零件用接著劑。
所使用之各成分，如以下所示。
(1)環氧化合物(A1)
EPOGOSE-PT(聚丁二醇二環氧丙醚，四日市合成公司製，數量平均分子量900)
EXA-4850-150(含聚丙二醇骨架之環氧樹脂，大日本油墨公司製，數量平均分子量900)
EXA-4850-1000(含聚丙二醇骨架之環氧樹脂，大日本油墨公司製，數量平均分子量700)
EP-931(丙二醇二環氧丙醚，長瀨化藥公司製，數量平均分子量700)
(2)含有環氧基之丙烯酸聚合物
CP-15(日油公司製，數量平均分子量11000，環氧當量1000)
CP-30(日油公司製，數量平均分子量9000，環氧當量530)
CP-50M(日油公司製，數量平均分子量10000，環氧當量310)
CP-50S(日油公司製，數量平均分子量20000，環氧當量310)
CP-20SAP(日油公司製，數量平均分子量8000，環氧當量750)
(3)環硫化合物
YL-7007(加氫雙酚A型環硫化合物，日本環氧樹脂公司製)
(4)環氧化合物(A2)
EX-201(間苯二酚型環氧化合物，長瀨化藥公司製，分子量222)
(5)二氧化矽粒子(填料)
SE-4050-SPE(經具有苯基之矽烷耦合劑進行表面處理之二氧化矽粒子，平均粒徑1μm，Admatechs公司製)
SE-4050-SEE(經具有環氧基之矽烷耦合劑進行表面處理之二氧化矽粒子，平均粒徑1μm，Admatechs公司製)
(6)硬化劑
DDSA(十二琥珀酸酐，新日本理化公司製)
YH-306(甲基丁烯基四氫酞酐，日本環氧樹脂公司製)
(7)硬化促進劑
2MZ-A(咪唑化合物，四國化成工業公司製)
PN-23J(環氧基加成型咪唑化合物，味之素公司製)
(8)間隔物粒子
SP-210(平均粒徑10μm，積水化學工業公司製)
(9)矽烷耦合劑
KBM-573(苯基胺基丙基三甲氧矽烷，信越化學工業公司製)
(10)增黏劑
PM-20L(表面矽酮油處理煙薰二氧化矽，Tokuyama公司製)
(評價)
對於實施例及比較例所製造之電子零件用接著劑，以以下之方法進行評價。結果示於表1、表2及表3。
(1)硬化前之電子零件用接著劑之評價
(1-1)黏度之測定
使用E型黏度測定裝置(VISCOMETER TV-22，東海產業公司製，ψ15mm葉輪)，以25℃、10rpm之條件測定黏度
(1-2)塗布安定性之評價
使用空氣分散器(SHOT MASTER300，武藏工程公司製)，評價塗布安定性。所使用之零件，係精密噴嘴(武藏工程公司製，內徑0.3mm)、10mL注射器(武藏工程公司製)。噴出條件係噴出壓0.4MPa，使半導體晶片與針以200μm之間隔，以噴出量5mg為目標進行分散40次。
關於塗布安定性，當40次之最大值與最小值的差未滿0.3mg時評價為「◎」，當40次之最大值與最小值的差為0.3mg以上未滿0.5mg時評價為「○」，當40次之最大值與最小值的差為0.5mg以上未滿1.0mg時評價為「△」，當40次之最大值與最小值的差為1.0mg以上時評價為「×」。
(2)硬化後之電子零件用接著劑之評價
(2-1)回焊溫度下之彈性模數的測定
對電子零件用接著劑所構成之接著劑層的硬化物，使用黏彈性測定機(型式「DVA-200」、IT計測控制公司製)，以昇溫速度5℃/分、拉伸、夾持寬度24mm，以10Hz由-60℃昇溫至300℃以測定彈性模數(MPa)。此時，tanδ之峰值溫度即係玻璃轉移溫度(Tg)(℃)。
(3)電子零件接合體之評價
(3-1)半導體晶片之彎曲的評價
將電子零件用接著劑充填於10mL之注射器(武藏工程公司製)，於注射器之尖端安裝精密噴嘴(武藏工程公司製，噴嘴尖端徑0.3mm)，使用分散器裝置(SHOT MASTER300，武藏工程公司製)，以噴出壓0.4MPa、半導體晶片與針之間隔為200μm及塗布量5mg的條件，將電子零件用接著劑塗布於玻璃基板上，而形成接著劑層。於塗布之際，係以使包圍接合部分之中央區域之外周緣區域之塗布量相對於接合部分之中央區域之塗布量的比為4的方式塗布。
準備於圓周狀具有172個110μm之凸塊開口部之半導體晶片(厚度80μm，10mm×10mm方形，網眼狀圖案，鋁配線之厚度0.7μm，L/S=15/15，表面之氮化矽膜的厚度為1.0μm)。使用覆晶接合機(DB-100，涉谷工業公司製)，於形成有接著劑層之有機基板(大昌電子公司製，厚度180μm)，將半導體晶片，藉由以常溫下0.1MPa之壓力壓接5秒鍾而積層。之後，藉由加熱110℃ 40分鐘、170℃ 15分鐘使接著劑層硬化，以製作成電子零件接合體。
對所得之電子零件接合體，使用雷射變位計(KEYENCE公司製，LT9010M、KS-1100)，測定半導體晶片頂面之高度位置，求出半導體晶片之對角線上之高度位置的最大差即為彎曲量。
(3-2)耐回焊性評價
將所得之電子零件接合體，放置於85℃及相對濕度85%之恆濕恆溫烘箱中48小時。之後，將電子零件接合體投入180℃以上20秒以上且最高溫度為260℃之IR回焊爐3次。回焊處理後，使用超音波探傷裝置(SAT)，觀察電子零件接合體30個中回焊裂痕之產生個數。
關於耐回焊性，當回焊裂痕產生數為0個時評價為「◎」，當回焊裂痕產生數為1個時評價為「○」，當回焊裂痕產生數為2個時評價為「△」，當回焊裂痕產生數為3個以上時評價為「×」。
(3-3)間隔保持性之評價
對所得之電子零件接合體製作10個樣品，使用雷射變位計(KS-1100，KEYENCE公司製)測定各電子零件接合體之積層狀態。具體而言，係測定晶片與基板頂面之段差，由測定值減去晶片厚度，求出晶片與基板間之距離。當10個樣品之晶片-基板間距離皆為5～15μm之範圍時，評價為「○」，當即使有1個超出5～15μm之範圍時，評價為「×」。
藉由本發明，可提供一種電子零件用接著劑，其即使用於薄電子零件的接著時，亦可抑制電子零件之彎曲的產生與回焊裂痕的產生。

Claims (7)

  1. 一種電子零件用接著劑，含有具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物、含有環氧基之丙烯酸聚合物、環硫化合物及硬化劑，該含有環氧基之丙烯酸聚合物，數量平均分子量為5000~50000，且環氧當量為300~1000，該環硫化合物之含量相對於該具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物100重量份，為1重量份以上、未滿30重量份該含有環氧基之丙烯酸聚合物的含量相對於具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物100重量份，為4~40重量份。
  2. 如申請專利範圍第1項之電子零件用接著劑，其中，環硫化合物係加氫雙酚型環硫化合物。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電子零件用接著劑，其中，硬化劑係酸酐硬化劑。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之電子零件用接著劑，其中，相對於具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物100重量份，進一步含有具芳香族骨架、且數量平均分子量為150~500之環氧化合物1~20重量份。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之電子零件用接著劑，其中，相對於具脂肪族聚醚骨架與縮水甘油醚基之環氧化合物100重量份，進一步含有二氧化矽粒子50~400重量份。
  6. 如申請專利範圍第5項之電子零件用接著劑，其中，二氧化矽粒子，係經具有苯基之矽烷耦合劑進行表面處理之二氧化矽粒子。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之電子零件用接著劑，其進一步含有間隔物粒子。
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