TWI715028B - 樹脂組成物、絕緣膜和使用該絕緣膜的產品 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用於印刷電路板和積體電路(IC)封裝件的樹脂組成物以及使用該樹脂組成物的絕緣膜和使用該絕緣膜的產品。所述樹脂組成物包括:環氧樹脂複合物,所述環氧樹脂複合物包含5至10重量份的雙酚“A”型環氧樹脂、5至10重量份的萘環氧樹脂、10至40重量份的甲酚酚醛清漆環氧樹脂、大於10並且小於或等於30重量份的橡膠改性環氧樹脂以及大於或等於30並且小於50重量份的聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂;硬化劑複合物,包括雙環戊二烯型硬化劑、聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑和新酚醛樹脂型硬化劑;硬化促進劑;填料;以及增稠劑。
Description
本發明是有關於用於印刷電路板(PCB)和積體電路(IC)封裝件的樹脂組成物以及使用該樹脂組成物的產品。
本申請要求於2018年5月11日在韓國知識產權局提交的第10-2018-0054454號和於2018年8月10日在韓國知識產權局提交的第10-2018-0093862號韓國專利申請的權益,所述韓國專利申請的全部公開內容出於所有目的通過引用被包含於此。
隨著基於電子工業的快速增長的數字化和網絡化的訊息技術的快速增長,對高性能通信裝置和移動裝置的需求增加。除了小型化和高性能的移動裝置之外,對用於多層印刷電路板以及用於包括該多層印刷電路板的封裝件的高性能材料的需求也在增加。
通常,用於封裝件的模製材料主要是顆粒型或液體型。為了使用這種模製材料,通常應用昂貴的壓塑設備並且可能延長加工時間。因此,需要開發用於印刷電路的諸如絕緣材料的膜型模製材料以克服這些缺點。當膜型模製材料用作用於封裝的模製材料時,能夠利用相對便宜的真空層壓設備並且由於可使模製製程和硬化製程分開還能夠減少加工時間。
此外,在基於印刷電路板的面板級封裝(PLP)中,可以以各種方式使用積聚材料作為背側重佈線層(RDL)和模製材料。
因此,應開發用於形成厚膜的可確保PCB和封裝件的穩定性和可靠性的絕緣組成物。
提供本發明內容以按照簡化的形式對所選擇的構思進行介紹,並在下面的具體實施方式中進一步描述所述構思。該發明內容既不意在限定要求保護的主題的關鍵特徵或必要特徵,也不意在用於幫助確定要求保護的主題的範圍。
在一個總的方面,一種樹脂組成物包括:環氧樹脂複合物,包含環氧基,所述環氧樹脂複合物包含5至10重量份的雙酚“A”型環氧樹脂、5至10重量份的萘環氧樹脂、10至40重量份的甲酚酚醛清漆環氧樹脂、大於10並且小於或等於30重量份的橡膠改性環氧樹脂以及大於或等於30並且小於50重量份的聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂;硬化劑複合物,包括雙環戊二烯型硬化劑、聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑和新酚醛樹脂型硬化劑;硬化促進劑;填料;以及增稠劑。
所述樹脂組成物還可包含熱塑性樹脂。
可在印刷電路板和積體電路(IC)封裝件中的至少一種中應用所述樹脂組成物。
基於所述環氧樹脂複合物的所述環氧基的混合當量,所述硬化劑複合物的總含量可在0.3至1.5當量的範圍內。
所述硬化劑複合物中的所述雙環戊二烯型硬化劑:所述聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑:所述新酚醛樹脂型硬化劑的含量比可以是1:1:0.5至1。
基於所述環氧樹脂複合物的總重量,所述硬化劑複合物中可包含0.1至0.5重量份的量的所述雙環戊二烯型硬化劑。
基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,所述硬化劑複合物中可包含0.1至0.5重量份的量的所述聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑。
基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,所述硬化劑複合物中可包含0.1至0.5重量份的量的所述新酚醛樹脂型硬化劑。
基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,可包含0.1至1重量份的量的所述硬化促進劑。
基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,可包含30至70重量份的量的所述填料。
所述填料可以是無機填料。
在一個總的方面,一種絕緣膜包括樹脂組成物。
所述絕緣膜可應用於印刷電路板的積聚層、面板級封裝的模製層以及重佈線層中的至少一個。
所述絕緣膜的厚度可以是200 μm或更厚。
所述絕緣膜在硬化後可具有0.5 wt%或更少的水分含量。
所述絕緣膜可具有20 ppm/℃或更小的熱膨脹係數。
在一個總的方面,一種產品包括絕緣膜。
所述產品可以是印刷電路板和積體電路(IC)封裝件中的至少一種。
通過以下具體實施方式、圖式和申請專利範圍,其他特徵和方面將是顯而易見的。
提供以下詳細的描述以幫助讀者獲得對這裡所描述的方法、設備和/或系統的全面理解。然而,在理解本申請的揭露內容之後,這裡所描述的方法、設備和/或系統的各種改變、變型及等同物將是明顯的。例如,這裡所描述的操作的順序僅是示例,並且不限於這裡所闡述的操作的順序,而是除了必須以特定順序發生的操作之外,可做出在理解本申請的揭露內容之後將是顯而易見的改變。此外,為了提高清楚性和簡潔性,可省略對於本領域中已知的特徵的描述。
在此描述的特徵可以以不同的形式實現,並且不應被解釋為局限於在此所描述的示例。更確切地說,已經提供這裡所描述的示例,僅為了示出在理解本申請的揭露內容之後將是明顯的實現這裡所描述的方法、設備和/或系統的許多可行方式中的一些可行方式。
在整個說明書中,當諸如層、區域或基板的元件被描述為“在”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結合到”另一元件時,該元件可直接“在”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結合到”另一元件,或者可存在介於它們之間的一個或更多個其他元件。相比之下,當元件被描述為“直接在”另一元件“上”、“直接連接到”另一元件或“直接結合到”另一元件時,可不存在介於它們之間的其他元件。
如在此使用的術語“和/或”包括相關所列項中的任意一項以及任意兩項或更多項的任意組合。
雖然在此可使用諸如“第一”、“第二”和“第三”的術語來描述各種構件、組件、區域、層或部分,但是這些構件、組件、區域、層或部分不受這些術語限制。更確切地說,這些術語僅用於將一個構件、組件、區域、層或部分與另一構件、組件、區域、層或部分區分開。因此,在不脫離示例的教導的情況下,在此描述的示例中所稱的第一構件、組件、區域、層或部分也可被稱為第二構件、組件、區域、層或部分。
為了方便描述,在此可使用諸如“在……之上”、“上”、“在……之下”以及“下”的空間相對術語來描述如所附圖式中所示的一個元件與另一元件的關係。這種空間相對術語意圖除了包含所附圖式中描繪的方位之外更包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如,如果所附圖式中的裝置翻轉,則被描述為相對於另一元件“之上”或“上”的元件隨後將相對於另一元件“之下”或“下”。因此,術語“在……之上”可根據裝置的空間方位包括向上和向下兩種方位。裝置也可按其他方式定位(例如,旋轉90度或處於其他方位),並可對在此使用的空間相對術語做出相應的解釋。
在此使用的術語僅用於描述各種示例,並且不用於限制本揭露。除非上下文另外清楚地指明,否則單數形式的冠詞也意圖包括複數形式。術語“包含”、“包括”和“具有”列舉存在所陳述的特徵、數量、操作、構件、元件和/或它們的組合,但不排除存在或添加一個或更多個其他特徵、數量、操作、構件、元件和/或它們的組合。
由於製造技術和/或公差,可出現所附圖式中示出的形狀的變型。因此,在此描述的示例不限於在所附圖式中示出的特定形狀,而是包括在製造期間出現的形狀上的變化。
在本揭露的整個描述中,當描述某個技術被確定為規避本揭露的要點時,將省略相關的詳細描述。
在以下描述中,沒有詳細描述公知的功能或結構,因為它們會以不必要的細節使本發明不清楚。
在此描述的示例的特徵可按照在理解本申請的揭露內容之後將是顯而易見的各種方式進行組合。此外,雖然在此描述的示例具有各種構造,但在理解本申請的揭露內容後將顯而易見的其他構造是可行的。A. 樹脂組成物
根據本揭露的實施例的用於印刷電路板和/或IC封裝件的樹脂組成物包括:(a)環氧樹脂複合物,包括5至10重量份的雙酚“A”型環氧樹脂、5至10重量份的萘環氧樹脂、10至40重量份的甲酚酚醛清漆環氧樹脂、大於10並且小於或等於30重量份的橡膠改性環氧樹脂以及大於或等於30並且小於50重量份的聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂;(b)硬化劑複合物,包括雙環戊二烯型(DCPD型)硬化劑、聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑和新酚醛樹脂(xylok)型硬化劑;(c)硬化促進劑;(d)填料;以及(e)增稠劑。( a )環氧樹脂複合物 雙酚“ A ”型環氧樹脂( DGEBA 型環氧樹脂)
在示例中,基於環氧樹脂複合物的總重量,可包含5至10重量份的量的雙酚“A”型環氧樹脂。當雙酚“A”型環氧樹脂的含量小於5重量份時,與配線材料的黏合性可能劣化。另一方面,當雙酚“A”型環氧樹脂的含量大於10重量份時,熱穩定性和電性能可能劣化。萘環氧樹脂
在示例中,環氧樹脂複合物可包括萘環氧樹脂以提供具有耐熱性、低的熱膨脹性能和低吸濕性能的固化產品。基於環氧樹脂複合物的總重量,可包含5至10重量份的量的萘環氧樹脂。當萘環氧樹脂的量小於5重量份時,熱穩定性可能劣化。另一方面,當萘環氧樹脂的量大於10重量份時,導熱性和耐熱性可能劣化。甲酚酚醛清漆環氧樹脂
在示例中,環氧樹脂複合物可包括甲酚酚醛清漆環氧樹脂以提供具有改進的熱穩定性和高耐熱性和耐濕性的固化產品。基於環氧樹脂複合物的總重量,甲酚酚醛清漆環氧樹脂的含量可以是10至40重量份。當甲酚酚醛清漆環氧樹脂的含量小於10重量份時,可能難以表現出期望的性能。另一方面,當甲酚酚醛清漆環氧樹脂的含量大於40重量份時,電性能或機械性能可能劣化。橡膠改性環氧樹脂
在示例中,環氧樹脂複合物可包括橡膠改性環氧樹脂。基於環氧樹脂複合物的總重量,可包含大於10並且小於或等於30重量份的量的橡膠改性環氧樹脂。當橡膠改性環氧樹脂的含量為10重量份或更少時,可能難以獲得絕緣膜的機械穩定性,並且它可能不適合於形成應用絕緣材料的電路板。另一方面,當橡膠改性環氧樹脂的含量大於30重量份時,效果可能無法被充分地改進。聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂
在示例中,環氧樹脂複合物可包括聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂以提供具有優異耐熱性的固化產品。由於聯苯基具有對稱結構,聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂可具有優異的物理性能和結晶度,具體地,可具有諸如低熔體黏度、低應力和高黏合性的許多優異的物理性能。基於環氧樹脂複合物的總重量,可包含大於或等於30並且小於50重量份的量的聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂。當聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂的含量小於30重量份時,可能難以在絕緣膜中賦予足夠的耐熱性。另一方面,當聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂的含量大於或等於50重量份時,固化性可能劣化並且與配線層的黏合性也可能劣化。( b )硬化劑複合物
在示例中,在本揭露的樹脂組成物中包含的硬化劑可以是包括雙環戊二烯(DCPD)型硬化劑、聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑和新酚醛樹脂型硬化劑的硬化劑複合物,以改進熱膨脹係數(CTE)特性和硬化密度。通過補充每種硬化劑的不足,上述硬化劑複合物可實現改進本揭露的樹脂組成物的阻燃性和與配線層的黏合性等的效果。DCPD型硬化劑:聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑:新酚醛樹脂型硬化劑的含量比可以是但不限於1:1:0.5至1。基於環氧樹脂複合物的環氧基的混合當量,可包含0.3至1.5當量的量的硬化劑複合物,並且更優選地為0.8當量。當硬化劑複合物的當量比小於0.3時,樹脂組成物的阻燃性可能劣化。另一方面,當硬化劑複合物的當量比大於1.5時,與配線層的黏合性可能劣化並且儲存穩定性也可能劣化。雙環戊二烯型 ( DCPD 型)硬化劑
在示例中,本揭露的樹脂組成物可包括雙環戊二烯型硬化劑以便於控制固化性並提供優異的機械性能和電性能以及防水性。儘管不限於此,但基於環氧樹脂複合物的總重量,可包含0.1至0.5重量份的量的DCPD型硬化劑。當DCPD型硬化劑的含量小於0.1重量份時,固化性可能劣化。另一方面,當DCPD型硬化劑的含量大於0.5重量份時,硬化劑複合物的協同效應可能不如預期。聯苯芳烷基 酚醛清漆型硬化劑
在示例中,本揭露的樹脂組成物可包括聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑以提供令人滿意的耐熱性。基於環氧樹脂複合物的總重量,可包含但不限於0.1至0.5重量份的量的聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑。當聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑的含量小於0.1重量份時,與配線的黏合性降低。另一方面,當聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑的含量大於0.5重量份時,硬化劑複合物的協同效應可能不如預期。新酚醛樹脂型硬化劑
在示例中,本揭露的樹脂組成物可包含新酚醛樹脂型硬化劑以控制硬化速率。基於環氧樹脂複合物的總重量,可包括但不限於0.1至0.5重量份的量的新酚醛樹脂型硬化劑。當新酚醛樹脂型硬化劑的含量小於0.1重量份時,由於硬化部不足,可靠性降低。另一方面,當新酚醛樹脂型硬化劑的含量大於0.5重量份時,可能無法控制硬化速率,並且空隙的去除的程度可能降低或者膜的拉伸強度也可能降低。( c )硬化促進劑
在本揭露的樹脂組成物中包含的硬化促進劑可以是咪唑類化合物,但不限於此,並且其示例包括2-乙基-4-甲基咪唑、1-(2-氰乙基)-2-烷基咪唑、2-苯基咪唑及它們的混合物。基於環氧樹脂複合物的總重量,可包括0.1至1重量份的量的硬化促進劑,但不限於此。當硬化促進劑的含量小於0.1重量份時,硬化速率可能顯著降低。另一方面,當硬化促進劑的含量大於1重量份時,可能過於迅速發生硬化而難以獲得期望的物理性能。( d )填料
在本揭露的樹脂組成物中包含的填料可以是無機填料,無機填料可以是但不限於氧化鋇鈦、鈦酸鍶鋇、氧化鈦、鋯鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛鑭、鈮酸鉛鎂-鈦酸鉛、銀、鎳、塗鎳聚合物球、塗金聚合物球、錫焊料、石墨、氮化鉭、金屬氮化矽、炭黑、二氧化矽、黏土、鋁和硼酸鋁中的至少一種。
基於環氧樹脂複合物的總重量,可包括30至70重量份的量的無機填料,但不限於此。當無機填料的含量小於30重量份時,可能難以預期在機械性能上的所期望的改進。另一方面,當無機填料的含量大於70重量份時,可能發生相分離(phase separation)。另外,無機填料可用矽烷偶聯劑進行表面處理,並且可更優選地包括不同尺寸和形狀的填料。儘管不限於此,但是作為矽烷偶聯劑,可使用各種氨基、環氧基、丙烯酸基、乙烯基等。
無機填料可以是用於印刷電路板的包括不同尺寸的球形填料的阻燃無機填料。( e )增稠劑
本揭露的樹脂組成物可包括增稠劑以形成高黏度絕緣組成物。增稠劑可選自無機增稠劑和/或有機增稠劑。
儘管不限於此,但有機增稠劑可以是選自脲改性的聚醯胺、蠟、觸變性樹脂、纖維素醚、澱粉、天然水膠體、合成生物聚合物、聚丙烯酸酯、鹼活化丙烯酸乳液、脂肪酸鏈烷醯胺中的至少一種。
儘管不限於此,但無機增稠劑可以是氧化鎂、氫氧化鎂、非晶形二氧化矽和層狀矽酸鹽中的至少一種。
儘管不限於此,但增稠劑可選自諸如二氧化矽的無機增稠劑。二氧化矽可有效地防止沉澱而不損害樹脂組成物的性能。
基於100重量份的樹脂組成物,可包括1至10重量份的量的增稠劑,優選為1至3重量份的量。
儘管不限於此,但本揭露的樹脂組成物可使用具有不同沸點的不同溶劑用於樹脂組成物的塗覆和成膜,並且還包括諸如熱塑性樹脂、表面張力控制劑、消泡劑等的至少一種添加劑。( f )熱塑性樹脂
根據本揭露的實施例的用於印刷電路板和/或IC封裝件的樹脂組成物還可包括熱塑性樹脂。基於環氧樹脂複合物和硬化劑複合物的總重量,本揭露的樹脂組成物中可包含5至10重量份的量的熱塑性樹脂。當基於環氧樹脂複合物和硬化劑複合物的總重量,熱塑性樹脂的含量小於5重量份時,樹脂組成物的熱塑性可能降低並且脆性可能增加。另一方面,當熱塑性樹脂的含量大於10重量份時,絕緣層的熱膨脹可能增加,並且因此機械物理性能可能劣化。
熱塑性樹脂可以是聚乙烯醇縮醛樹脂、苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、氟類熱塑性樹脂和聚縮醛樹脂中的至少一種,但不限於此。( g )表面控制劑
根據本揭露的實施例的用於印刷電路板和/或IC封裝件的樹脂組成物還可包括表面控制劑。本揭露的樹脂組成物中包含的表面控制劑可以是但不限於銨類化合物、胺類化合物、亞胺類化合物、醯胺類化合物及它們的混合物中的至少一種。( h )消泡劑
根據本揭露的實施例的用於印刷電路板和/或IC封裝件的樹脂組成物還可包括消泡劑。在本揭露的樹脂組成物中包含的消泡劑通過賦予分散效果起到抑制發泡以改進吸濕性的作用。當產生氣泡時,氣泡漂浮在基板上並導致有缺陷的物理性能。通過使用這種消泡劑,可防止這種缺陷。消泡劑可以是但不限於矽氧烷型或非矽氧烷聚合物型。( i )溶劑
根據本揭露的實施例的用於印刷電路板和/或IC封裝件的樹脂組成物還可包括溶劑。為了使用本揭露的樹脂組成物便於塗覆和成膜,可使用具有不同沸點的不同溶劑。樹脂組成物可通過將其溶解在諸如2-甲氧基乙醇、甲乙酮(MEK)、二氯甲烷(MC)、二甲基甲醯胺(DMF)、甲基溶纖劑(MCS)的混合溶劑中來使用。B. 絕緣膜
通過使用本揭露的樹脂組成物,可製備具有改進的吸濕性、可靠性、熱穩定性和機械性能的絕緣膜。
可將絕緣膜應用到印刷電路板的積聚層(buildup layer)、PLP的模製層和背側重佈線層(RDL)。
絕緣膜的厚度可以是200 μm或更厚。當使用本揭露的樹脂組成物時,在膜鑄塑期間易於控制厚度,因此能夠製造厚度為200 μm或更厚的膜。因此可用於從小尺寸到大尺寸的產品。
儘管不限於此,但絕緣膜在硬化後可具有0.5 wt%或更少的水分含量。
此外,能夠提供具有20 ppm/℃或更低的熱膨脹係數和絕緣膜的優異的熱穩定性的封裝件產品。C. 封裝件
可提供使用本揭露的絕緣膜的具有改進的吸濕性、可靠性、熱穩定性和機械性能的印刷電路板和IC封裝件。特別地,本揭露的絕緣膜可應用於印刷電路板的積聚層、PLP的模製膜和背側RDL。
在下文中,儘管將通過示例給出更詳細的描述,但這些描述僅用於解釋而不意在限制本揭露。在以下示例中,僅舉例說明使用具體化合物的示例。然而,對於本領域技術人員顯而易見的是,即使在使用這些化合物的當量時,也可表現出類似化合物的當量。示例 樹脂組成物的製備
根據如表1和表2中的所示的組成物製備示例1以及對比示例1至對比示例7的樹脂組成物,其中每種樹脂組成物包括:環氧樹脂複合物,包括雙酚“A”型環氧樹脂、萘環氧樹脂、甲酚酚醛清漆環氧樹脂、橡膠改性環氧樹脂和聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂;硬化劑複合物,包括DCPD型硬化劑、聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑和新酚醛樹脂型硬化劑;熱塑性樹脂;硬化促進劑;無機填料;以及有機增稠劑和/或無機增稠劑。
更具體地,添加基於環氧樹脂複合物的環氧基的混合當量,0.8當量的量的硬化劑複合物,並添加尺寸分佈為500 nm至5 μm的球形氨基處理的二氧化矽漿料並以300 rpm攪拌3小時。
將硬化促進劑、表面控制添加劑和增稠劑加入混合物中並進一步混合1小時以提供樹脂組成物。表1和表2中詳細地示出了示例1以及對比示例1至對比示例7的樹脂組成物的組分。
除了環氧樹脂複合物的組分之外,對比示例1至對比示例4的樹脂組成物與示例1的樹脂組成物相同,並且除了硬化劑複合物的組分之外,對比示例5至對比示例7的樹脂組成物與示例1的樹脂組成物相同。
將製備的絕緣樹脂組成物鑄塑在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上達到200 μm或更厚的厚度以提供用作膜型模製材料的卷形膜產品。實驗示例
物理性能和可靠性的評價
在評價模製材料的物理性能時,膜與Cu的黏合力為0.5 kgf/cm2
或更高。當該膜用作用於封裝件的模製材料時,確認了該封裝件的可靠性滿足高加速應力測試(HAST)和熱循環(TC)可靠性標準兩者。
還確認了製備的模製材料在靜態濕度系統(在85℃/85%RH的條件下,48小時後的兩次回流循環)中可具有低吸濕性和優異的可靠性。
發現損耗因數(Df,tan(δ))小於0.01。
下面的表3示出了由示例1以及對比示例1至對比示例4的樹脂組成物製備的膜與銅的黏合力、水分含量和熱膨脹係數(CTE)的機械性能。除了環氧樹脂複合物中每種環氧樹脂的含量之外,對比示例1至對比示例4的樹脂組成物與示例1的樹脂組成物相同。
如表3中所示,當示例1以及對比示例1至對比示例4進行對比時,發現僅示例1的樹脂組成物表現出與銅的黏合力為0.5 kgf/cm2
或更大、水分含量為0.5 wt%或更小,並且熱膨脹係數小於20 ppm/℃。
在對比示例2中,當橡膠改性環氧樹脂的含量為10重量份或更少並且聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂的含量為50重量份或更多時,難以獲得絕緣膜的機械穩定性並且與銅的黏合力劣化。
下面的表4示出了通過示例1以及對比示例5至對比示例7的樹脂組成物製備的膜的與銅的黏合力、水分含量和熱膨脹係數(CTE)的機械性能。除了硬化劑複合物中每種硬化劑的含量之外,對比示例5至對比示例7的樹脂組成物與示例1的樹脂組成物相同。
在對比示例5至對比示例7的樹脂組成物中,硬化劑複合物中的DCPD型硬化劑:聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑:新酚醛樹脂型硬化劑的組分比超出1:1:0.5至1的範圍。
如表4中所示,當示例1以及對比示例5至對比示例7進行對比時,發現僅示例1的樹脂組成物表現出與銅的黏合力為0.5 kgf/cm2
或更大、水分含量為0.5 wt%或更小,並且熱膨脹係數小於20 ppm/℃。
圖2是示出基於增稠劑的量的根據示例的樹脂組成物的黏度和厚度的圖表。
當添加增稠劑時,樹脂組成物的黏度增加,並且能夠在約1000 cps或更大的黏度下製造約300 μm的厚膜。然而,當增稠劑的含量變得更多時,膜本身的熱性能和機械性能可能降低。
圖3A示出了在熱循環測試儀中進行1000次循環後,樣品310的可靠性測試結果,圖3B示出了在熱循環測試儀中進行1000次循環後,具有低的熱膨脹係數(CTE)的本揭露的實施例320的可靠性測試結果,以研究熱穩定性和機械強度。
為了評價模塊的可靠性,進行了總共1000次循環,其中單個循環包括使樣品在可靠性室中經受低溫(-55℃)並且然後經受高溫(125℃)持續30分鐘。
此時,如圖3A中所示,當使用高CTE包封材料作為樣品310中的包封材料時,CTE不匹配導致了包封材料和被動器件的界面325處的裂紋和分層。
另一方面,如圖3B中所示,當使用根據本揭露的實施例320製備的低CTE包封材料時,由於CTE不匹配的減少,在包封材料和被動器件的界面335處未觀察到裂紋和分層。
如上所述,這裡揭露的示例的樹脂組成物適合於封裝件模製,在硬化後具有低的水分含量,並且與Cu的黏合力優異,使得當用作用於封裝的模製材料時具有優異的可靠性。另外,樹脂組成物可具有優異的諸如損耗因數、TC、跌落可靠性和類似因數的熱強度/機械強度。因此,在回流之後可改進背側重佈線層的氣泡。
能夠基於本揭露的組成物生產膜型模製材料。與普通絕緣材料相比,也能夠形成具有非常大的厚度(>200 μm)的膜。
在此揭露的示例的樹脂組成物還可用作用於封裝的模製材料,以保護在外層或背側塗層中塗覆積聚絕緣材料的片和電路板,以通過利用現有的基板製造方法保護封裝件的最外層。當應用本揭露的組成物時,還能夠製備具有優異的可靠性的基板和封裝件。
使用如本申請中所述的用於印刷電路板和/或IC封裝件的樹脂組成物提供了具有改進的可靠性、熱穩定性、機械強度和與配線層的黏合性的PCB和/或IC封裝件。
使用包括如上所述的組成物的絕緣膜或模製積聚絕緣膜提供了改進的可靠性、熱穩定性、機械強度和與配線層的黏合性。
如上所述的示例提供了包括上述組成物的具有改進的可靠性、熱穩定性和機械強度的印刷電路板和/或IC封裝件。
另外,當使用普通的顆粒型或液體型的模製材料時,可能需要昂貴的壓模設備,並且由於模製和硬化是用一台設備進行的,因此也會需要長的加工時間。
另一方面,通過使用由本揭露的樹脂組成物製備的膜型模製材料,可使用相對便宜的層壓設備,並且可在模製後在普通的烘箱中單獨執行硬化,這可縮短加工時間並且提高最終產品的生產率。
雖然本揭露包括具體示例,但在理解本申請的揭露內容之後將明顯的是,在不脫離申請專利範圍及其等同物的精神和範圍的情況下,可在這些示例中做出形式和細節上的各種改變。在此所描述的示例將僅被認為是描述性含義,而非出於限制的目的。在每個示例中的特徵或方面的描述將被認為是適用於其他示例中的相似的特徵或方面。如果以不同的順序執行描述的技術,和/或如果以不同的方式組合描述的系統、架構、裝置或者電路中的組件和/或通過其他組件或者它們的等同物替換或者增添描述的系統、架構、裝置或者電路中的組件,則可獲得合適的結果。因此,本揭露的範圍不由具體實施方式限定,而是由申請專利範圍及其等同物限定,在申請專利範圍及其等同物的範圍內的所有變型將被解釋為包括在本揭露中。
A‧‧‧部分
310‧‧‧樣品
325、335‧‧‧界面
320‧‧‧實施例
圖1是示出包括樹脂組成物的封裝件的示例的示意圖,其中,通過使用該樹脂組成物製備的絕緣膜設置在“A”部分中。
圖2是示出基於增稠劑的量的根據本揭露的實施例的樹脂組成物的黏度和厚度的示例的圖表。
圖3A示出了在熱循環測試儀中進行1000次循環後樣品的可靠性測試結果的示例以研究熱穩定性和機械強度。
圖3B示出了在熱循環測試儀中進行1000次循環之後具有低的熱膨脹係數的本揭露的實施例的可靠性測試結果的示例以研究熱穩定性和機械強度。
在整個所附圖式和具體實施方式中,相同的圖式標記指相同的元件。所附圖式可不按照比例繪製,並且為了清楚、說明和方便起見,可誇大所附圖式中的元件的相對尺寸、比例和描繪。
A‧‧‧部分
Claims (16)
- 一種樹脂組成物,包括:環氧樹脂複合物,包含環氧基,所述環氧樹脂複合物包含5至10重量份的雙酚“A”型環氧樹脂、5至10重量份的萘環氧樹脂、10至40重量份的甲酚酚醛清漆環氧樹脂、大於10並且小於或等於30重量份的橡膠改性環氧樹脂以及大於或等於30並且小於50重量份的聯苯芳烷基酚醛清漆樹脂;硬化劑複合物,包括雙環戊二烯型硬化劑、聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑和新酚醛樹脂型硬化劑;硬化促進劑;填料;以及增稠劑,其中所述硬化劑複合物中的所述雙環戊二烯型硬化劑:所述聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑:所述新酚醛樹脂型硬化劑的含量比為1:1:0.5至1,其中所述填料是無機填料。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,更包括熱塑性樹脂。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中在印刷電路板和積體電路封裝件中的至少一種中應用所述樹脂組成物。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中基於所述環氧樹脂複合物的所述環氧基的混合當量,所述硬化劑複合物的總含量在0.3至1.5當量的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中基於所述環氧樹脂複合物的總重量,所述硬化劑複合物中包含0.1至0.5重量份的量的所述雙環戊二烯型硬化劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,所述硬化劑複合物中包含0.1至0.5重量份的量的所述聯苯芳烷基酚醛清漆型硬化劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,所述硬化劑複合物中包含0.1至0.5重量份的量的所述新酚醛樹脂型硬化劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,包含0.1至1重量份的量的所述硬化促進劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中基於100重量份的所述環氧樹脂複合物,包含30至70重量份的量的所述填料。
- 一種絕緣膜,包括如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的樹脂組成物。
- 如申請專利範圍第10項所述的絕緣膜,其中所述絕緣膜應用於印刷電路板的積聚層、面板級封裝的模製層以及重佈線層中的至少一個。
- 如申請專利範圍第10項所述的絕緣膜,其中所述絕緣膜的厚度為200μm或更厚。
- 如申請專利範圍第10項所述的絕緣膜,其中所述絕緣膜在硬化後具有0.5wt%或更少的水分含量。
- 如申請專利範圍第10項所述的絕緣膜,其中所述絕緣膜具有20ppm/℃或更小的熱膨脹係數。
- 一種產品,包括如申請專利範圍第10項至第14項中任一項所述的絕緣膜。
- 如申請專利範圍第15項所述的產品,其中所述產品是印刷電路板和積體電路封裝件中的至少一種。
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