TWI720011B - 靜電電容式感測器中的密封膜 - Google Patents

靜電電容式感測器中的密封膜 Download PDF

Info

Publication number
TWI720011B
TWI720011B TW105127604A TW105127604A TWI720011B TW I720011 B TWI720011 B TW I720011B TW 105127604 A TW105127604 A TW 105127604A TW 105127604 A TW105127604 A TW 105127604A TW I720011 B TWI720011 B TW I720011B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
resin composition
dielectric constant
high dielectric
constant resin
sealing film
Prior art date
Application number
TW105127604A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201718756A (zh
Inventor
伊東昌治
田部井純一
Original Assignee
日商住友電木股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商住友電木股份有限公司 filed Critical 日商住友電木股份有限公司
Publication of TW201718756A publication Critical patent/TW201718756A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI720011B publication Critical patent/TWI720011B/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10—Metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本發明之高介電常數樹脂組成物係為了形成靜電電容式感測器中的密封膜而使用的顆粒狀高介電常數樹脂組成物，包含：環氧樹脂(A)；及相對介電常數(1MHz)為5以上之高介電性無機填充劑(B1)。而且，高介電性無機填充劑(B1)利用雷射繞射散射式粒度分佈測量法之體積基準粒度分佈中的平均粒徑D50為0.2μm以上8μm以下。又，在對上述顆粒狀高介電常數樹脂組成物整體使用JIS標準篩進行篩分所測得的粒度分佈中，2mm以上的粒子之比例相對於上述高介電常數樹脂組成物之總量為4質量%以下，未達106μm的粒子之比例相對於上述高介電常數樹脂組成物之總量為6質量%以下。

Description

靜電電容式感測器中的密封膜
本發明關於高介電常數樹脂組成物及靜電電容式感測器。
針對靜電電容式感測器已有人探討各種技術。例如，專利文獻1中針對利用靜電電容方式來檢測指紋資訊之半導體指紋感測器進行探討。
專利文獻1記載一種指紋讀取感測器，係於矽等基板上介隔層間膜而陣列狀地配置電極，並將其頂面以絕緣膜(密封膜)套膜而成。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-234245號公報
為了使靜電電容式感測器的感度提昇，將密封檢測電極之密封膜的介電常數提高，同時將矽晶片等之元件上的密封膜之厚度薄化係為重要。
但是，根據本發明人們的研究發現：欲將矽晶片等之元件上的密封膜之厚度薄化的話，在形成密封膜時，容易造成構成密封膜之樹脂組成物的填充不良。
本發明鑑於上述情事，係提供可產量佳地製造感度優良的靜電電容式感測器之高介電常數樹脂組成物及感度優良的靜電電容式感測器。
本發明人們為了達成上述課題反覆深入研究。其結果得到如下發現，乃至完成本發明：藉由使用平均粒徑D50在特定範圍內之高介電性無機填充劑(B1)並調整高介電常數樹脂組成物之粒度分佈使其滿足特定的條件，即使在將元件上的密封膜之厚度薄化時(亦即將模具與元件之間隙薄化的情況)，仍不易造成高介電常數樹脂組成物的填充不良。
本發明係基於如此的發現而提案。
根據本發明，係提供一種高介電常數樹脂組成物，其係為了形成靜電電容式感測器中的密封膜而使用之顆粒狀高介電常數樹脂組成物，包含：環氧樹脂(A)；及相對介電常數(1MHz)為5以上之高介電性無機填充劑(B1)； 上述高介電性無機填充劑(B1)利用雷射繞射散射式粒度分佈測量法之體積基準粒度分佈中的平均粒徑D50為0.2μm以上8μm以下，在對上述顆粒狀高介電常數樹脂組成物整體使用JIS標準篩進行篩分所測得的粒度分佈中，2mm以上的粒子之比例相對於上述高介電常數樹脂組成物之總量為4質量%以下，未達106μm的粒子之比例相對於上述高介電常數樹脂組成物之總量為6質量%以下。
又，根據本發明，係提供一種靜電電容式感測器，具備：基板；檢測電極，係設置於上述基板上；及密封膜，係將上述檢測電極密封，且由上述高介電常數樹脂組成物之硬化物構成。
根據本發明能提供：可產量佳地製造感度優良的靜電電容式感測器之高介電常數樹脂組成物及感度優良的靜電電容式感測器。
100:靜電電容式感測器
101:基板
103:檢測電極
105:密封膜
107:層間膜
D:密封膜之厚度
上述目的及其他目的、特徵及優點係利用以下所述之理想實施形態及其所隨附之以下的圖式而更明瞭。
[圖1]係示意性地顯示本實施形態相關之靜電電容式感測器的剖面圖。
以下，使用圖式針對實施形態進行說明。此外，所有圖式中，相同的構成要件會賦予相同的符號並適當地省略說明。
[高介電常數樹脂組成物]
以下，針對本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物進行說明。
本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物，係為了形成靜電電容式感測器中的密封膜而使用的顆粒狀高介電常數樹脂組成物，包含：環氧樹脂(A)；及相對介電常數(1MHz)為5以上之高介電性無機填充劑(B1)。
而且，高介電性無機填充劑(B1)利用雷射繞射散射式粒度分佈測量法之體積基準粒度分佈中的平均粒徑D50為0.2μm以上8μm以下，宜為0.5μm以上6μm以下，為1μm以上5μm以下更佳。
又，在對上述顆粒狀高介電常數樹脂組成物整體使用JIS標準篩進行篩分所測得的粒度分佈中，2mm以上的粒子之比例相對於上述高介電常數樹脂組成物之總量為4質量%以下，宜為3質量%以下，為1質量%以下更佳，未達106μm的粒子之比例相對於上述高介電常數樹脂組成物之總量為6質量%以下，宜為5質量%以下，為4質量%以下更佳。針對2mm以上的粒子之比例的下限值並無特別限制，亦可為0質量%，例如可設定為0.01質量%以上。針對未達106μm的粒子之比例的下限值並無特別限制，亦可為0質量%，例如可設定為0.1質量%以上。
本發明人們新發現藉由使用平均粒徑D50在特定範圍內之高介電性無機填充劑(B1)，且調整高介電常數樹脂組成物之粒度分佈使其滿足上述條件，即使在將元件上的密封膜之厚度薄化時(亦即將模具與元件之間隙薄化的情況)，仍不易造成高介電常數樹脂組成物的填充不良，乃至完成本實施形態之構成。
藉由使用平均粒徑D50在特定範圍內之高介電性無機填充劑(B1)，且調整高介電常數樹脂組成物之粒度分佈使其滿足上述條件，能提供可產量佳地製造感度優良的靜電電容式感測器之高介電常數樹脂組成物。其理由不詳，但據認為有以下理由。
首先，藉由將高介電性無機填充劑(B1)之平均粒徑D50設定在上述範圍內，可提昇高介電性無機填充劑(B1)之分散性，且可使密封膜中的高介電性無機填充劑(B1)之均勻性有效果地提昇。此外，亦可使高介電常數樹脂組成物之流動性提昇。
又，藉由將上述顆粒狀高介電常數樹脂組成物之粒徑2mm以上的粒子之比例設定在上述上限值以下，可減少成形時的播撒不均，且可達成密封膜厚度之均勻性的提昇。又，在播撒於模具上時，可使上述顆粒狀高介電常數樹脂組成物不會成為塊狀物而可均勻地熔融，且可抑制部分凝膠、硬化不均。
此外，藉由將上述顆粒狀高介電常數樹脂組成物之粒徑未達106μm的粒子之比例設定在上述上限值以下，在播撒於模具上時，可使上述顆粒狀高介電常數樹脂組成物不會成為塊狀物而可均勻地熔融，且可抑制部分凝膠、硬化不均。
推測藉由該等效果之互相交互作用，就結果而言，即使在將元件上的密封膜之厚度薄化時(亦即將模具與元件之間隙薄化的情況)，仍不易造成樹脂組成物 之填充不良。據認為其結果能提供可產量佳地製造感度優良的靜電電容式感測器之高介電常數樹脂組成物。
另外，作為測量顆粒狀高介電常數樹脂組成物之粒度分佈的方法，例如可舉以下方法：使用轉動錘擊(ro-tap)式振篩機所配備之孔徑2.00mm及106μm之JIS標準篩，在歷時20分鐘振動該等篩(錘擊數：120次/分鐘)的狀態下使40g的樣本通過篩而進行分級，並求得殘留於2.00mm的篩之粗粒相對於分級前的樣本質量之質量%、及通過106μm的篩之微粉相對於分級前的樣本質量之質量%。另外，在此方法的情況，長寬比高的粒子(短徑比篩的孔徑小而長徑大者)有可能通過各個篩，但就方便而言，係依利用一定的方法分級而得的成分之質量%來定義顆粒狀高介電常數樹脂組成物之粒度分佈。
在本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物中，就設定粒度分佈使其成為上述範圍而言，可藉由使用後述之獲得顆粒狀高介電常數樹脂組成物的方法，或調整環氧樹脂與硬化劑及硬化促進劑的種類與摻合比例來達成。
另外，以往使用的顆粒狀高介電常數樹脂組成物，係將各原料成分以混合機預混後，利用輥、捏合機或擠壓機等之揉合機加熱揉合後，經冷卻、粉碎步驟而製成之粉碎物，在對整體高介電常數樹脂組成物使用JIS標準篩進行篩分測得的粒度分佈中，未達106μm之微粉量超過10質量%，2mm以上的粗粒量超過6質量%，具有廣範圍的粒度分佈。
本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物，使用固化崩裂試驗機(CURELASTOMETER)在模具溫度175℃之條件下測量時，從測量開始至達到最大扭矩的5%為止的時間T(5)宜為25秒以上100秒以下。在此例如可將從測量開始300秒中的扭矩定義為最大扭矩。
藉由將時間T(5)設定在25秒以上，可在高介電常數樹脂組成物的壓縮成形中，使高介電常數樹脂組成物之填充性更進一步地提昇。另一方面，藉由將時間T(5)設定在100秒以下，可在高介電常數樹脂組成物的壓縮成形中實現充分的硬化性。藉由如此地控制利用固化崩裂試驗機(CURELASTOMETER)測得的硬化特性，可實現在壓縮成形時，填充性、硬化性優良的高介電常數樹脂組成物。又，考慮使填充性、硬化性更進一步提昇的觀點，時間T(5)為30秒以上90秒以下更佳，為40秒以上80秒以下特佳。
另外，時間T(5)能藉由各別適當地調整例如：高介電常數樹脂組成物所含的各成分之種類、含量、及高介電常數樹脂組成物的粒度分佈等而進行控制。在本實施形態中列舉調整例如：高介電性無機填充劑(B1)、二氧化矽粒子(B2)、硬化劑(C)、或偶合劑(D)等之種類、或含量。
以下，針對本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物進行詳細地說明。
(環氧樹脂(A))
作為環氧樹脂(A)，可使用全部1分子內具有2個以上環氧基之單體、寡聚物、聚合物，其分子量、分子結構並無特別限制。
本實施形態中，作為環氧樹脂(A)，例如可列舉：聯苯型環氧樹脂；雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、四甲基雙酚F型環氧樹脂等之雙酚型環氧樹脂；二苯乙烯型環氧樹脂；苯酚酚醛清漆樹脂型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂型環氧樹脂等之酚醛清漆樹脂型環氧樹脂；三酚基甲烷型環氧樹脂、烷基改性三酚基甲烷型環氧樹脂等之多官能環氧樹脂；具有伸苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂、具有伸聯苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂等之芳烷基型環氧樹脂；二羥萘型環氧樹脂、將二羥萘之二聚物環氧丙醚化而得之環氧樹脂等之萘酚型環氧樹脂；異氰尿酸三環氧丙酯、異氰尿酸單烯丙二環氧丙酯等之含有三
Figure 105127604-A0305-02-0010-7
核之環氧樹脂；雙環戊二烯改性苯酚型環氧樹脂等之有橋環狀烴化合物改性苯酚型環氧樹脂，該等可單獨使用1種，亦可將2種以上併用。
該等之中，考慮使耐濕可靠性與成形性之平衡提昇的觀點，含有雙酚型環氧樹脂、酚醛清漆樹脂型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、及三酚基甲烷型環氧樹脂中之至少一種更佳，含有聯苯型環氧樹脂及苯酚芳烷基型環氧樹脂中之至少一種特佳。
作為環氧樹脂(A)，使用含有選自於由下式(1)表示之環氧樹脂、下式(2)表示之環氧樹脂、及下式(3)表示之環氧樹脂構成之群組中之至少1種特佳。
[化1]
Figure 105127604-A0305-02-0011-1
(式(1)中，Ar1表示伸苯基或伸萘基，Ar1為伸萘基時，環氧丙醚基可鍵結在α位、β位中任一位置。Ar2表示伸苯基、伸聯苯基或伸萘基中之任一種官能基。Ra及Rb各別獨立地表示碳數1~10之烴基。g為0~5之整數，h為0~8之整數。n3表示聚合度，其平均值為1~3。)
Figure 105127604-A0305-02-0011-2
(式(2)中，存在多個Rc係各別獨立地表示氫原子或碳數1~4之烴基。n5表示聚合度，其平均值為0~4。)
Figure 105127604-A0305-02-0011-3
(式(3)中，存在多個Rd及Re係各別獨立地表示氫原子或碳數1~4之烴基。n6表示聚合度，其平均值為0~4。)
在本實施形態中，將高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，高介電常數樹脂組成物中的環氧樹脂(A)之含量宜為2質量%以上，為3質量%以上較佳，為4質量%以上特佳。藉由將環氧樹脂(A)之含量設定為上述下限值以上，在成形時，可實現充分的流動性並達成填充性、成形性的提昇。
另一方面，將高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，高介電常數樹脂組成物中的環氧樹脂(A)之含量宜為30質量%以下，為20質量%以下較佳，為10質量%以下特佳。藉由將環氧樹脂(A)之含量設定為上述上限值以下，針對將高介電常數樹脂組成物之硬化物作為密封膜使用之靜電電容式感測器，可使耐濕可靠性、耐回焊(reflow)性提昇。
(高介電性無機填充劑(B1))
高介電性無機填充劑(B1)若相對介電常數(1MHz)為5以上則無特別限制，例如宜使用選自於氧化鈦、氧化鋁、五氧化鉭、五氧化鈮、鈦酸鋇中之一種或二種以上，考慮可特別提昇得到的高介電常數樹脂組成物之硬化體的相對介電常數之觀點，使用選自於氧化鋁、氧化鈦及鈦酸鋇中之一種或二種以上更佳，使用選自於氧化鈦及鈦酸鋇中之一種或二種以上再更佳，考慮抑制樹脂的氧化劣化之觀點，使用金紅石型之氧化鈦特佳。
在本實施形態中，將高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，高介電常數樹脂組成物中的高介電性無機填充劑(B1)之含量相對於高介電常數樹脂組成物整體宜為50質量%以上，為60質量%以上較佳，為70質量%以上特佳。藉由將高介電性無機填充劑(B1)之含量設定為上述下限值以上，可使高介電常數樹脂組成物之介電特性更進一步提昇並使靜電電容式感測器的感度更進一步提昇。
另一方面，將高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，高介電常數樹脂組成物中的高介電性無機填充劑(B1)之含量宜為96質量%以下，為93質量%以下較佳，為90質量%以下特佳。藉由將高介電性無機填充劑(B1)之含量設定為上述上限值以下，能使高介電常數樹脂組成物之成形時的流動性、填充性更有效果地提昇。
高介電性無機填充劑(B1)之平均粒徑D50為0.2μm以上8μm以下，宜為0.5μm以上6μm以下，為1μm以上5μm以下更佳。藉由將平均粒徑D50設定為上述下限值以上，能改良高介電常數樹脂組成物之流動性，並使成形性更有效果地提昇。又，藉由將平均粒徑D50設定為上述上限值以下，可確實地抑制發生澆口堵塞等。
另外，平均粒徑D50可使用市售的雷射式粒度分佈計(例如，島津製作所(股)製，SALD-7000)，以體積基準測量粒子的粒度分佈，並將其中位數徑(D50)定為平均粒徑D50。
(二氧化矽粒子(B2))
本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物，考慮使得到的靜電電容式感測器之感度提昇，同時抑制靜電電容式感測器的翹曲之觀點，更含有二氧化矽粒子(B2)較理想。
二氧化矽粒子(B2)之平均粒徑D50宜為0.01μm以上12μm以下，為0.02μm以上10μm以下更佳。藉由將平均粒徑D50設定在上述下限值以上，能更進一步改良高介電常數樹脂組成物之流動性，且能使成形性更進一步提昇。又，藉由將平均粒徑D50設定在上述上限值以下，可更進一步抑制發生澆口堵塞等。
又，本實施形態中，二氧化矽粒子(B2)含有平均粒徑D50為0.01μm以上1μm以下之微粉二氧化矽的話，考慮使高介電常數樹脂組成物之填充性提昇的觀點、或抑制靜電電容式感測器之翹曲的觀點，可例舉為理想態樣之一。
考慮使得到的靜電電容式感測器之感度提昇，同時抑制靜電電容式感測器之翹曲的觀點，將高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，二氧化矽粒子(B2)之含量宜為1質量%以上40質量%以下，為3質量%以上30質量%以下較佳，為5質量%以上28質量%以下再更佳。
(硬化劑(C))
高介電常數樹脂組成物例如可含有硬化劑(C)。作為硬化劑(C)，若為可與環氧樹脂(A)反應並使其硬化者則無特別限制，例如可列舉：乙二胺、三亞甲二胺、四亞甲二胺、六亞甲二胺等之碳數2~20之直鏈脂肪族二胺、間伸苯二胺、對伸苯二胺、對二甲苯二胺、4,4'-二胺基二苯甲烷、4,4'-二胺基二苯丙烷、4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯碸、4,4'-二胺基二環己烷、雙(4-胺基苯基)苯甲烷、 1,5-二胺基萘、間二甲苯二胺、1,1-雙(4-胺基苯基)環己烷、二氰二醯胺等之胺類；苯胺改性可溶酚醛樹脂、二甲醚可溶酚醛樹脂等之可溶酚醛樹脂型苯酚樹脂；苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、三級丁苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等之酚醛清漆樹脂型苯酚樹脂；參苯酚甲烷型苯酚樹脂等之多官能型苯酚樹脂；含有伸苯基骨架之苯酚芳烷基樹脂、含有伸聯苯基骨架之苯酚芳烷基樹脂等之苯酚芳烷基樹脂；具有如萘骨架、蒽骨架之類的縮合多環結構之苯酚樹脂；聚對氧苯乙烯等之聚氧苯乙烯；包含氫化苯二甲酸酐(HHPA)、甲基氫化苯二甲酸酐(MTHPA)等之脂環族酸酐、偏苯三甲酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯甲酮四羧酸酐(BTDA)等之芳香族酸酐等之酸酐等；多硫化物、硫酯、硫醚等之聚硫醇化合物；異氰酸酯預聚物、封端化異氰酸酯等之異氰酸酯化合物；含有羧酸之聚酯樹脂等之有機酸類。該等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。
高介電常數樹脂組成物中的硬化劑(C)之含量並無特別限制，例如將高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，宜為0.5質量%以上20質量%以下，為1.5質量%以上20質量%以下較佳，為2質量%以上15質量%以下再更佳，為2質量%以上10質量%以下特佳。
(偶合劑(D))
高介電常數樹脂組成物例如可含有偶合劑(D)。作為偶合劑(D)，例如可使用：環氧矽烷、巰基矽烷、胺基矽烷、烷基矽烷、脲基矽烷、乙烯基矽烷等之 各種矽烷系化合物；鈦系化合物、鋁螯合物類、鋁/鋯系化合物等之公知的偶合劑。
例示該等的話，可列舉：乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(β-甲氧基乙氧基)矽烷、γ-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-苯胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-[雙(β-羥乙基)]胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(β-胺基乙基)胺基丙基二甲氧基甲基矽烷、N-(三甲氧基矽丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基矽異丙基)乙二胺、甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、N-β-(N-乙烯苄胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、六甲基二矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基亞丁基)丙胺的水解物等之矽烷系偶合劑；異丙基三異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基參(焦磷酸二辛酯基)鈦酸酯、異丙基三(N-胺基乙基胺乙基)鈦酸酯、四辛基雙(亞磷酸雙十三烷酯基)鈦酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)雙(亞磷酸雙十三烷酯基)鈦酸酯、雙(焦磷酸二辛酯基)氧乙酸酯基鈦酸酯、雙(焦磷酸二辛酯基)伸乙基鈦酸酯、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酸系鈦酸酯、異丙基三(磷酸二辛酯基)鈦酸酯、異丙基三異丙苯基苯基鈦酸酯、四異丙基雙(亞磷酸二辛酯基)鈦酸酯等之鈦酸酯系偶合劑。該等可單獨使用1種，或將2種以上組合使用。
高介電常數樹脂組成物中的偶合劑(D)之含量並無特別限制，例如，將高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，宜為0.01質量%以上3質量%以下，為0.1質量%以上2質量%以下特佳。藉由將偶合劑(D)之含量設定在上述下限值以上，可改良高介電常數樹脂組成物中的高介電性無機填充劑(B1)之分散性。又，藉由將偶合劑(D)之含量設定在上述上限值以下，可改良高介電常數樹脂組成物之流動性並達到成形性的提昇。
(其他成分(E))
高介電常數樹脂組成物除了含有上述成分之外，亦可含有例如：有機膦、四取代鏻化合物、磷酸甜菜鹼化合物、膦化合物與醌化合物之加成物、或鏻化合物與矽烷化合物之加成物等之含有磷原子之化合物、或1,8-二氮雜雙環(5.4.0)十一烯-7、咪唑等之脒系化合物；以苄基二甲基胺等之3級胺、或上述化合物之4級鎓鹽即脒鹽、或銨鹽等為代表之含有氮原子之化合物等之硬化促進劑；碳黑等之著色劑；天然蠟、合成蠟、高級脂肪酸或其金屬鹽類、石蠟、氧化聚乙烯等之脫模劑；聚丁二烯化合物、丙烯腈丁二烯共聚合化合物、矽油、矽酮橡膠等之低應力劑；水滑石(hydrotalcite)等之離子捕捉劑；氫氧化鋁等之阻燃劑；抗氧化劑等之各種添加劑。
高介電常數樹脂組成物之硬化體在1MHz中的相對介電常數(εr)宜為5以上，為7以上更佳，為8以上特佳。藉由將相對介電常數(εr)設定在上述下限值以上，可使高介電常數樹脂組成物之介電特性更進一步提昇並使靜電電容式感測器之感度更進一步提昇。
高介電常數樹脂組成物之硬化體例如可藉由使用壓縮成形機，於模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件下，將上述高介電常數樹脂組成物進行壓縮成形而獲得。此硬化體例如為直徑50mm、厚度3mm。
硬化體之相對介電常數(εr)例如可利用YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD公司製Q-METER 4342A進行測量。
相對介電常數(εr)之上限並無特別限制，例如為300以下。
又，高介電常數樹脂組成物之硬化體在1MHz中的介電損耗正切(tanδ)宜為0.005以上，為0.006以上更佳，為0.007以上再更佳。
藉由將介電損耗正切(tanδ)設定在上述下限值以上，可使高介電常數樹脂組成物之介電特性更進一步提昇並使靜電電容式感測器之感度更進一步提昇。
高介電常數樹脂組成物之硬化體例如可藉由使用壓縮成形機，於模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件下，將上述高介電常數樹脂組成物進行壓縮成形而獲得。此硬化體例如為直徑50mm、厚度3mm。
硬化體之介電損耗正切(tanδ)例如可利用YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD公司製Q-METER 4342A進行測量。
介電損耗正切(tanδ)之上限並無特別限制，例如為0.07以下。
上述相對介電常數(εr)及上述介電損耗正切(tanδ)能藉由適當地調節構成高介電常數樹脂組成物之各成分的種類、摻合比例來控制。在本實施形態中，尤其可舉適當地選擇高介電性無機填充劑(B1)的種類、含量作為用來控制上述相對介電常數(εr)及上述介電損耗正切(tanδ)之因子。例如，愈大量地使用介電常數大的無機填充劑，愈可使高介電常數樹脂組成物之硬化體之上述相對介電常數(εr)及上述介電損耗正切(tanδ)提昇。
高介電常數樹脂組成物利用螺旋流動測量所測得的流動長例如為30cm以上200cm以下較理想。藉此可達成高介電常數樹脂組成物之成形性的提昇。本實施形態中，高介電常數樹脂組成物的螺旋流動測量例如可藉由以下方式來實施：使用轉移成形機，依據EMMI-1-66以模具溫度175℃、輸注壓力9.8MPa、輸注時間15秒、硬化時間120~180秒的條件下，將高介電常數樹脂組成物輸注入螺旋流動測量用之模具中並測量流動長。
在本實施形態中，高介電常數樹脂組成物之硬化體之玻璃轉移溫度宜為100℃以上，為120℃以上較佳，為140℃以上特佳。藉此可使靜電電容式感測器之耐熱性更有效果地提昇。另一方面，上述玻璃轉移溫度之上限值並無特別限制，例如可設定為250℃。
本實施形態中，高介電常數樹脂組成物之硬化體在玻璃轉移溫度以下之線膨脹係數(CTE1)宜為3ppm/℃以上，為6ppm/℃以上更佳。又，在玻璃轉移溫度以下之線膨脹係數(CTE1)例如宜為50ppm/℃以下，為30ppm/℃以下更佳。藉由 如此地控制CTE1，可更確實地抑制起因於基板101(例如矽晶片)與密封膜之線膨脹係數差所導致的靜電電容式感測器之翹曲。
本實施形態中，高介電常數樹脂組成物之硬化體在超過玻璃轉移溫度之線膨脹係數(CTE2)宜為10ppm/℃以上。又，在超過玻璃轉移溫度之線膨脹係數(CTE2)例如為100ppm/℃以下較理想。藉由如此地控制CTE2，尤其在高溫環境下，可更確實地抑制起因於基板101(例如矽晶片)與密封膜之線膨脹係數差所導致的靜電電容式感測器之翹曲。
高介電常數樹脂組成物之硬化體之上述玻璃轉移溫度及上述線膨脹係數(CTE1、CTE2)例如可如下地測量。
高介電常數樹脂組成物之硬化體例如可藉由使用壓縮成形機，於模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件下，將上述高介電常數樹脂組成物進行壓縮成形而獲得。此硬化體例如為長度10mm、寬4mm、厚度4mm。
然後，將得到的硬化體於175℃進行後硬化4小時後，使用熱機械分析裝置(Seiko電子工業(股)製，TMA100)，於測量溫度範圍0℃~320℃、昇溫速度5℃/分鐘的條件下實施測量。由此測量結果計算玻璃轉移溫度、在玻璃轉移溫度以下之線膨脹係數(CTE1)、在超過玻璃轉移溫度之線膨脹係數(CTE2)。
本實施形態中，高介電常數樹脂組成物之硬化體之在260℃的彎曲模量為400MPa以上較理想。又，在260℃的彎曲模量例如宜為1500MPa以下。
藉由如此地控制在260℃的彎曲模量，尤其可抑制從硬化步驟後開始冷卻到室溫為止之間的密封膜之變形，並可更確實地抑制其後靜電電容式感測器之翹曲。
又，藉由將在260℃的彎曲模量設定在上述上限值以下，可有效果地緩和來自外部的應力、或熱應力，並使耐焊料性等提昇，而達成靜電電容式感測器之可靠性提昇。
高介電常數樹脂組成物之硬化體之在260℃的彎曲模量例如可如下地測量。
高介電常數樹脂組成物之硬化體例如可藉由使用壓縮成形機，於模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件下，將上述高介電常數樹脂組成物進行壓縮成形而獲得。此硬化體例如為長度80mm、寬10mm、厚度4mm。
然後，將得到的硬化體於175℃進行後硬化4小時後，依據JIS K 6911測量硬化體在260℃的彎曲模量。
上述玻璃轉移溫度、在玻璃轉移溫度以下之線膨脹係數(CTE1)、在超過玻璃轉移溫度之線膨脹係數(CTE2)、在260℃的彎曲模量可藉由適當地調節構成高介電常數樹脂組成物之各成分的種類、摻合比例來控制。本實施形態中，尤其可舉適當地選擇高介電性無機填充劑(B1)、或二氧化矽粒子(B2)之種類、或含量作為用來控制CTE1、CTE2、在260℃的彎曲模量之因子。例如，藉由使用線膨脹係數小的二氧化矽粒子(B2)，可使高介電常數樹脂組成物之硬化體之CTE1及CTE2降低。又，例如藉由增加高介電性無機填充劑(B1)、或二氧化矽粒子(B2)之含量，可使高介電常數樹脂組成物之硬化體在260℃的彎曲模量提昇。
[高介電常數樹脂組成物之製造方法]
以下，針對本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物之製造方法進行說明。
本實施形態中的高介電常數樹脂組成物，可藉由將上述成分混合揉合後，再單獨或組合使用粉碎、造粒、擠壓裁切及篩分等之各種方法而製成顆粒。作為獲得顆粒的方法，例如可列舉：將各原料成分以混合機預混合，並對其利用輥、捏合機或擠壓機等之揉合機進行加熱揉合後，將經熔融揉合而得的樹脂組成物供給至由具有多個小孔之圓筒狀外周部與圓盤狀底面構成的旋轉子之內側，利用使旋轉子旋轉而得的離心力，使該樹脂組成物通過小孔而獲得之方法(離心製粉法)；與上述同樣地揉合後，將經冷卻、粉碎步驟製成的粉碎物，使用篩實施粗粒與微粉之去除而獲得之方法(粉碎篩分法)；將各原料成分以混合機預混合後，使用在螺桿前端部設有配置了多個小孔的模具之擠壓機實施加熱揉合，同時將從模具所配置的小孔股線狀地擠壓出之熔融樹脂以大致平行於模具面地滑動旋轉之裁切機進行裁切而獲得之方法(以下亦稱為「熱裁切法」)等。在任一方法均可藉由選擇揉合條件、離心條件、篩分條件及裁切條件等而獲得具有期望的粒度分佈之顆粒狀高介電常數樹脂組成物。
[靜電電容式感測器]
以下，針對本實施形態相關之靜電電容式感測器100的構成進行詳細地說明。
本實施形態相關之靜電電容式感測器100例如係利用感知和手指之靜電電容的靜電電容方式來讀取指紋資訊之指紋感測器。在此，指紋感測器乃讀取放置於該指紋感測器之手指的凹凸。例如，靜電電容式感測器100中設置有比指紋之凹凸更微細的檢測電極103。然後，利用指紋的凹凸與檢測電極103之間所蓄積的靜電電容製成表現出指紋的凹凸之2維圖像。例如，在指紋的凸部與凹部檢測到的靜電電容不同，故可由此靜電電容差製成表現出指紋的凹凸之2維圖像。利用此2維圖像可讀取指紋資訊。
圖1係示意性地表示本實施形態相關之靜電電容式感測器100之剖面圖。
本實施形態相關之靜電電容式感測器100具備：基板101、設置於基板101上的檢測電極103、及將檢測電極103密封之密封膜105。
根據本實施形態，將檢測電極103密封之密封膜105係利用本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物之硬化物構成。如此的硬化物係介電特性優良。因此，可使靜電電容式感測器100之感度提昇。在此，本實施形態中，介電特性優良意指例如：相對介電常數及介電損耗正切高且靜電電容大。
為了使靜電電容式感測器100之感度提昇，基板101(例如矽晶片)上的密封膜105之厚度D例如為100μm以下，為75μm以下更佳，為50μm以下再更佳，為30μm以下特佳。
根據本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物，密封膜105之厚度D在上述上限值以下時，亦可使高介電常數樹脂組成物之填充不良等的瑕疵減少。其結 果，根據本實施形態相關之高介電常數樹脂組成物，可產量佳地製造密封膜105之厚度D薄且感度更進一步優良的靜電電容式感測器。
基板101例如為晶片狀之矽基板。檢測電極103例如利用Al膜來形成，並介隔層間膜107以一維或二維陣列狀地配置於基板101上。層間膜107例如利用SiO2等來形成。
檢測電極103之頂面乃受密封膜105被覆。檢測電極103例如施加有打線接合(wire bonding)。
本實施形態相關之靜電電容式感測器100可基於公知的資訊而製造。例如以如下的方式製造。
首先，在基板101上設置層間膜107後，於層間膜107上形成檢測電極103。然後，利用高介電常數樹脂組成物將檢測電極103密封成形。成形法例如可舉壓縮成形法。然後，使高介電常數樹脂組成物熱硬化而形成密封膜105。藉此而獲得本實施形態相關之靜電電容式感測器100。
另外，本發明並不限於前述實施形態，在可達成本發明之目的的範圍內之變化、改良等均包括於本發明。
[實施例]
以下，參照實施例、比較例詳細地說明本實施形態。另外，本實施形態並非受該等實施例之記載的任何限制。
(高介電常數樹脂組成物的製備)
首先，將依照表1摻合而成的各原料利用雙軸型揉合擠壓機以110℃、7分鐘的條件進行揉合。然後，將得到的揉合物實施脫氣、冷卻後以粉碎機粉碎，獲得顆粒。在實施例1~5及比較例1~3中，藉由將以此獲得的顆粒更進一步篩分，得到顆粒狀高介電常數樹脂組成物。表1中的各成分之細節係如下所述。又，表1中的單位係質量%。高介電性無機填充劑(B1)之D50係利用雷射繞射散射式粒度分佈測量法求得，為體積基準粒度分佈中的平均粒徑。
(A)環氧樹脂
環氧樹脂1：聯苯型環氧樹脂(三菱化學股份有限公司製，YX-4000K)
環氧樹脂2：具有伸聯苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂(日本化藥(股)製，NC-3000)
(B1)高介電性無機填充劑
高介電性無機填充劑1：鈦酸鋇(日本化學工業股份有限公司製，B PAL SERUM BTUP-2，D50=2μm，相對介電常數(1MHz)=1500)
高介電性無機填充劑2：鈦酸鋇(堺化學工業股份有限公司製，BT-01，D50=0.1μm，相對介電常數(1MHz)=1500)
高介電性無機填充劑3：氧化鋁(MICRON股份有限公司製，AX3-20R，D50=3μm，相對介電常數(1MHz)=8.9)
高介電性無機填充劑4：氧化鋁(MICRON股份有限公司製，AX3-15R，D50=4μm，相對介電常數(1MHz)=8.9)
高介電性無機填充劑5：氧化鋁(電氣化學工業股份有限公司製，DAB-45SI，D50=17μm，相對介電常數(1MHz)=8.9)
(B2)二氧化矽粒子
二氧化矽粒子1：二氧化矽(MICRON股份有限公司製，TS-6026，D50=9μm)
二氧化矽粒子2：二氧化矽(德山股份有限公司製，REOLOSIL CP-102，D50=0.12μm)
二氧化矽粒子3：二氧化矽(ADMATECHS股份有限公司製，SO-25R，D50=0.5μm)
(C)硬化劑
硬化劑1：含有伸聯苯基骨架之苯酚芳烷基樹脂(GPH-65，日本化藥股份有限公司製)
硬化劑2：多官能型苯酚樹脂(HE910-20，AIR WATER股份有限公司製)
(D)偶合劑
偶合劑1：N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(東麗道康寧股份有限公司製，CF4083)
(E)其他成分
硬化促進劑1：下式(4)表示之硬化促進劑
Figure 105127604-A0305-02-0026-4
[硬化促進劑1之合成方法]
將4,4'-雙酚S 37.5g(0.15莫耳)、甲醇100ml進料於設有攪拌裝置之可分離式燒瓶中，在室溫攪拌溶解，再邊攪拌邊添加事先將氫氧化鈉4.0g(0.1莫耳)溶解於50ml之甲醇而成的溶液。然後再添加事先將溴化四苯基鏻41.9g(0.1莫耳)溶解於150ml之甲醇而成的溶液。持續攪拌一段時間再追加300ml之甲醇後，將燒瓶內的溶液邊攪拌邊滴加至大量的水中，獲得白色沉澱。將沉澱過濾、乾燥，獲得白色結晶之硬化促進劑1。
硬化促進劑2：下式(5)表示之硬化促進劑
Figure 105127604-A0305-02-0027-5
[硬化促進劑2之合成方法]
將苯基三甲氧基矽烷249.5g、2,3-二羥萘384.0g添加於裝有甲醇1800g之燒瓶並溶解，然後在室溫攪拌下滴加28%之甲醇鈉-甲醇溶液231.5g。再將事先已準備之將溴化四苯基鏻503.0g溶解於甲醇600g而成的溶液於室溫攪拌下滴加到上述燒瓶中即有結晶析出。將析出而得的結晶過濾、水洗、真空乾燥，獲得桃白色結晶之硬化促進劑2。
低應力劑1：丙烯腈丁二烯橡膠(宇部興產股份有限公司製，端羧基丁二烯丙烯酸系橡膠，CTBN1008SP)
低應力劑2：矽油
著色劑：碳黑
脫模劑：棕櫚蠟(carnauba wax)
離子捕捉劑：水滑石(hydrotalcite)
(螺旋流動之測量)
以如下方式實施高介電常數樹脂組成物之螺旋流動測量。使用低壓轉移成形機(KOHTAKI精機(股)製「KTS-15」)，依據EMMI-1-66將高介電常數樹脂組成物以模具溫度175℃、輸注壓力9.8MPa、輸注時間15秒、硬化時間180秒之條件輸注入螺旋流動測量用模具中並測量流動長。表1中的單位為cm。結果如表1所示。
(相對介電常數及介電損耗正切之測量)
實施高介電常數樹脂組成物之相對介電常數及介電損耗正切的測量。藉由使用壓縮成形機(TOWA(股)製，PMC1040)將上述高介電常數樹脂組成物以模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件壓縮成形於模具而獲得高介電常數樹脂組成物之硬化體。此硬化體為直徑50mm、厚度3mm。
然後，針對得到的硬化體，利用YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD公司製Q-METER 4342A測量於1MHz、室溫(25℃)的相對介電常數及介電損耗正切。結果如表1所示。
(玻璃轉移溫度、線膨脹係數)
以如下的方式測量高介電常數樹脂組成物之硬化體之玻璃轉移溫度(Tg)、線膨脹係數(CTE1、CTE2)。藉由使用壓縮成形機(TOWA(股)製，PMC1040)於模具將上述高介電常數樹脂組成物以模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件壓縮成形而獲得高介電常數樹脂組成物之硬化體。此硬化體為長度10mm、寬4mm、厚度4mm。
然後，將得到的硬化體於175℃後硬化4小時後，使用熱機械分析裝置(Seiko電子工業(股)製，TMA100)於測量溫度範圍0℃~320℃、昇溫速度5℃/分鐘的條件下實施測量。由此測量結果算出玻璃轉移溫度(Tg)、在玻璃轉移溫度以下之線膨脹係數(CTE1)、在超過玻璃轉移溫度之線膨脹係數(CTE2)。結果如表1所示。
(在260℃的彎曲模量)
以如下方式測量高介電常數樹脂組成物之硬化體在260℃的彎曲模量。首先，藉由使用壓縮成形機(TOWA(股)製，PMC1040)將上述高介電常數樹脂組成物以模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件進行壓縮成形而獲得長度80mm、寬10mm、厚度4mm之硬化體。然後，將得到的硬化體於175℃後硬化4小時。然後，依據JIS K 6911測量硬化體在260℃的彎曲模量。彎曲模量的單位為MPa。得到的結果如表1所示。
(時間T(5)的測量)
使用固化崩裂試驗機(CURELASTOMETER，ORIENTEC(股)製，JSR CURELASTOMETER IVPS型)於模具溫度175℃經時測量高介電常數樹脂組成物之硬化扭矩。基於測量結果，算出從測量開始至達到在300秒中的扭矩(定義為最大扭矩)之5%為止的時間T(5)。表1中的單位為秒。
(粒度分佈)
將得到的顆粒狀高介電常數樹脂組成物40g精稱至1mg為止作為樣本。使用轉動錘擊式振篩機(丸菱科學機械製作所製，型號-SS-100A)所配備之孔徑2.00mm及106μm之JIS標準篩，於歷時20分鐘振動該等篩(錘擊數：120次/分鐘)的狀態下使樣本通過篩而進行分級。然後，測量通過106μm的篩之微粉的質量及殘留於2mm的篩上之粒子的質量，並求得相對於分級前之全樣本質量之質量比，各別計算2mm以上的粒子之比例及未達106μm的微粉之比例。
(填充性)
以如下的方式評價高介電常數樹脂組成物之填充性。
藉由將搭載有矽晶片之雙馬來醯亞胺．三
Figure 105127604-A0305-02-0030-8
樹脂/玻璃布基板配置於模具，使用壓縮成形機(TOWA(股)製，PMC1040)將高介電常數樹脂組成物於模具以模具溫度175℃、成形壓力9.8MPa、硬化時間300秒的條件壓縮成形而將矽晶片進行密封成形。於此，將模具與晶片之間隙設定為30μm。
然後，使用超音波探傷機(日立建機(股)製，FS300)觀察高介電常數樹脂組成物在成形後之模具與矽晶片之間隙中的填充性。表1中，若模具與矽晶片之間 無空隙且未觀察到高介電常數樹脂組成物之填充不良時評價為○，若模具與矽晶片之間有空隙且觀察到高介電常數樹脂組成物之填充不良時評價為×。
(靜電電容式指紋感測器之感度測量)
使用得到的高介電常數樹脂組成物製得如圖1所示之靜電電容式指紋感測器。然後，使用得到的靜電電容式指紋感測器製成表現出指紋的凹凸之2維圖像。
Figure 105127604-A0305-02-0032-6
即使將密封膜105之厚度D設定為30μm，實施例1~5之高介電常數樹脂組成物仍可無未填充地成形，在填充性試驗中展現優良的結果。
又，利用實施例1~5所獲得的靜電電容式指紋感測器均明確地顯示指紋之2維圖像，展現感度良好的結果。
此外，即使將密封膜105之厚度D設定為30μm，利用實施例1~5所獲得的靜電電容式指紋感測器仍均不發生翹曲。另外，利用實施例1~5所獲得的高介電常數樹脂組成物之硬化體的CTE1均為3ppm/℃以上50ppm/℃以下之範圍內。又，利用實施例1~5所獲得的高介電常數樹脂組成物之硬化體的CTE2均為10ppm/℃以上100ppm/℃以下之範圍內。又，利用實施例1~5所獲得的高介電常數樹脂組成物之硬化體在260℃的彎曲模量均為400MPa以上1500MPa以下之範圍。又，利用實施例1~5所獲得的高介電常數樹脂組成物之時間T(5)均為25秒以上100秒以下之範圍。
反觀比較例1~3之高介電常數樹脂組成物，若將密封膜105之厚度D設定為30μm時會發生填充不良，在填充性試驗中顯示不良結果。
此申請案主張以2015年9月16日提申之日本申請案日本特願2015-182562號為基礎之優先權，並將其揭示之全部引用至此。
100:靜電電容式感測器
101:基板
103:檢測電極
105:密封膜
107:層間膜
D:密封膜之厚度

Claims (12)

  1. 一種靜電電容式感測器中的密封膜，係由顆粒狀高介電常數樹脂組成物之硬化體構成，且其膜厚為75μm以下；該高介電常數樹脂組成物包含：環氧樹脂(A)；及相對介電常數(1MHz)為5以上之高介電性無機填充劑(B1)；該高介電性無機填充劑(B1)利用雷射繞射散射式粒度分佈測量法測得之體積基準粒度分佈中的平均粒徑D50為0.2μm以上8μm以下，在對該顆粒狀高介電常數樹脂組成物整體使用JIS標準篩進行篩分所測得的粒度分佈中，2mm以上的粒子之比例相對於該高介電常數樹脂組成物之總量為4質量%以下，未達106μm的粒子之比例相對於該高介電常數樹脂組成物之總量為6質量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，對該高介電常數樹脂組成物使用固化崩裂試驗機(CURELASTOMETER)在模具溫度175℃之條件下進行測量時，從測量開始至達到最大扭矩的5%為止的時間T(5)為25秒以上100秒以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該高介電常數樹脂組成物之硬化體在玻璃轉移溫度以下之線膨脹係數(CTE1)為3ppm/℃以上50ppm/℃以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該高介電常數樹脂組成物之硬化體在超過玻璃轉移溫度之線膨脹係數(CTE2)為10ppm/℃以上100ppm/℃以下。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該高介電常數樹脂組成物之硬化體在260℃的彎曲模量為400MPa以上。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該高介電常數樹脂組成物之硬化體之玻璃轉移溫度為100℃以上。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該高介電常數樹脂組成物之硬化體在1MHz的相對介電常數(εr)為5以上。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該高介電性無機填充劑(B1)包含選自於氧化鋁、氧化鈦及鈦酸鋇中之一種或二種以上。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，將該高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，該高介電性無機填充劑(B1)之含量為50質量%以上96質量%以下。
  10. 如申請專利範圍第9項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該高介電常數樹脂組成物更含有二氧化矽粒子(B2)。
  11. 如申請專利範圍第10項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，將該高介電常數樹脂組成物整體定為100質量%時，該二氧化矽粒子(B2)之含量為1質量%以上40質量%以下。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之靜電電容式感測器中的密封膜，其中，該靜電電容式感測器為靜電電容式指紋感測器。
TW105127604A 2015-09-16 2016-08-29 靜電電容式感測器中的密封膜 TWI720011B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-182562 2015-09-16
JP2015182562A JP6519424B2 (ja) 2015-09-16 2015-09-16 高誘電樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201718756A TW201718756A (zh) 2017-06-01
TWI720011B true TWI720011B (zh) 2021-03-01

Family

ID=58391076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105127604A TWI720011B (zh) 2015-09-16 2016-08-29 靜電電容式感測器中的密封膜

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6519424B2 (zh)
KR (1) KR20170033252A (zh)
CN (1) CN106867198B (zh)
TW (1) TWI720011B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015146816A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 住友ベークライト株式会社 エポキシ樹脂組成物および静電容量型指紋センサー
KR102501341B1 (ko) * 2017-04-04 2023-02-17 덴카 주식회사 분말 혼합물
JP7002866B2 (ja) * 2017-06-29 2022-01-20 京セラ株式会社 粉粒状半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP6888870B2 (ja) * 2017-08-30 2021-06-16 京セラ株式会社 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
CN107966481B (zh) * 2017-11-20 2019-10-11 西安交通大学 一种基于复合电容式结构的材质识别传感器及其制备方法
JP7263765B2 (ja) * 2017-12-28 2023-04-25 株式会社レゾナック 封止組成物及び半導体装置
JP7120519B2 (ja) * 2018-07-12 2022-08-17 ミネベアミツミ株式会社 湿度センサ及びその製造方法
TWI701685B (zh) 2018-08-10 2020-08-11 台燿科技股份有限公司 介電複合物及其應用
JP6870778B1 (ja) 2020-12-11 2021-05-12 昭和電工マテリアルズ株式会社 成形用樹脂組成物及び電子部品装置
WO2022123792A1 (ja) 2020-12-11 2022-06-16 昭和電工マテリアルズ株式会社 成形用樹脂組成物及び電子部品装置
JPWO2022124406A1 (zh) 2020-12-11 2022-06-16

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201033279A (en) * 2008-12-10 2010-09-16 Sumitomo Bakelite Co Granular epoxy resin composition for encapsulation of semiconductor and, semiconductor device made with the same and process for manufacturing semiconductor device
CN104194271A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 天津德高化成新材料股份有限公司 用于指纹传感器感应层的介电复合材料及制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004234245A (ja) 2003-01-29 2004-08-19 Sony Corp 指紋照合装置
JP2009242670A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Sekisui Chem Co Ltd 絶縁シート及び多層基板
JP6066865B2 (ja) * 2013-08-15 2017-01-25 信越化学工業株式会社 高誘電率エポキシ樹脂組成物および半導体装置
JP6303373B2 (ja) * 2013-10-02 2018-04-04 住友ベークライト株式会社 圧縮成形用モールドアンダーフィル材料、半導体パッケージ、構造体および半導体パッケージの製造方法
WO2015146816A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 住友ベークライト株式会社 エポキシ樹脂組成物および静電容量型指紋センサー

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201033279A (en) * 2008-12-10 2010-09-16 Sumitomo Bakelite Co Granular epoxy resin composition for encapsulation of semiconductor and, semiconductor device made with the same and process for manufacturing semiconductor device
CN104194271A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 天津德高化成新材料股份有限公司 用于指纹传感器感应层的介电复合材料及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106867198A (zh) 2017-06-20
JP2017057268A (ja) 2017-03-23
TW201718756A (zh) 2017-06-01
CN106867198B (zh) 2020-09-11
KR20170033252A (ko) 2017-03-24
JP6519424B2 (ja) 2019-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI720011B (zh) 靜電電容式感測器中的密封膜
JP2020063459A (ja) エポキシ樹脂組成物および静電容量型指紋センサー
US10513579B2 (en) Epoxy resin composition and structure
JP7091618B2 (ja) 静電容量型センサ封止用樹脂組成物および静電容量型センサ
TW201627390A (zh) 半導體密封用樹脂組成物、半導體裝置及結構體
JP6980986B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物および半導体装置
JP6854589B2 (ja) 高誘電樹脂組成物、静電容量型センサおよび静電容量型センサの製造方法
JP2004307650A (ja) 封止用エポキシ樹脂成形材料及び半導体装置
JP4418165B2 (ja) 封止用エポキシ樹脂成形材料及び半導体装置
JP7009790B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物および半導体装置
JP7155502B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法ならびに封止用樹脂組成物
JP2018024770A (ja) 封止用樹脂組成物、および半導体装置
JP6679944B2 (ja) 静電容量型センサおよび静電容量型センサの製造方法
JP2017088828A (ja) 半導体封止用樹脂組成物、半導体装置および構造体
JP6939243B2 (ja) 静電容量型センサ封止用樹脂組成物および静電容量型センサ
JP7501116B2 (ja) 難燃性樹脂組成物、及び構造体
TWI652284B (zh) 壓縮成形用模具底部塡充材料、半導體封裝、構造體及半導體封裝之製造方法
JP6838345B2 (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物、並びに半導体装置及びその製造方法
JP2017115083A (ja) エポキシ樹脂組成物および半導体装置