TW201900715A - 糊狀樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供可得到熱傳導率高之硬化物的黏度低之糊狀樹脂組成物等。 其解決手段為一種糊狀樹脂組成物,其含有(A)環氧樹脂、(B)液狀硬化劑、(C)熱傳導性填料,及(D)分散劑。
Description
本發明係關於糊狀樹脂組成物。進一步而言係關於使用糊狀樹脂組成物之電路基板、半導體晶片封裝及電子構件。
近年來,電子機器之小型化及高功能化有所進展,印刷配線板中之半導體元件的構裝密度有變高的傾向。亦配合所構裝之半導體元件的高功能化,將半導體元件所產生之熱予以有效率地散熱之技術受到需求。
例如,專利文獻1中揭示藉由於電路基板使用使含有樹脂及滿足特定要件之氧化鋁的樹脂組成物硬化而得的絕緣層來進行散熱。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-77123號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明者等人為了使半導體元件所產生之熱更有效率地散熱而進行探討。其結果,發現例如於樹脂組成物中含有碳化矽時,可使絕緣層之熱傳導率變高,但樹脂組成物之黏度會上昇,有無法將樹脂組成物塗佈於電路基板等之虞。
本發明係有鑑於上述而為者,其係提供可得到熱傳導率高之硬化物的黏度低之糊狀樹脂組成物;使用該糊狀樹脂組成物之電路基板、半導體晶片封裝,及電子構件。 [用以解決課題之手段]
本發明者等人為了達成本發明之課題,而努力探討的結果,發現藉由含有(A)環氧樹脂、(B)液狀硬化劑、(C)熱傳導性填料,及(D)分散劑,可提供可得到熱傳導率高之硬化物的的黏度低之糊狀樹脂組成物,而完成本發明。
亦即,本發明包含以下內容。 [1] 一種糊狀樹脂組成物,其含有(A)環氧樹脂、 (B)液狀硬化劑、 (C)熱傳導性填料,及 (D)分散劑。 [2] 如[1]之糊狀樹脂組成物,其中糊狀樹脂組成物中所含有的有機溶劑之含量,相對於糊狀樹脂組成物之全部質量而言,為未達1.0質量%。 [3] 如[1]或[2]之糊狀樹脂組成物,其中糊狀樹脂組成物之硬化物的熱傳導率,為2.0W/mK以上。 [4] 如[1]~[3]中任一項之糊狀樹脂組成物,其中(D)成分含有含氧化烯之磷酸酯。 [5] 如[1]~[4]中任一項之糊狀樹脂組成物,其中(C)成分含有由碳化矽、氮化硼、氮化鋁,及氧化鋁中選出的1種以上。 [6] 如[1]~[5]中任一項之糊狀樹脂組成物,其中(C)成分含有碳化矽。 [7] 如[6]之糊狀樹脂組成物,其中碳化矽之平均粒徑,為1μm以上且30μm以下。 [8] 如[6]或[7]之糊狀樹脂組成物,其中(C)成分進一步含有由氮化硼、氮化鋁,及氧化鋁中選出的1種以上。 [9] 如[1]~[8]中任一項之糊狀樹脂組成物,其中以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,(C)成分之含量為60質量%以上且95質量%以下。 [10] 如[1]~[9]中任一項之糊狀樹脂組成物,其中(B)成分含有由聚硫醇化合物,及液狀酚樹脂中選出的1種以上。 [11] 如[1]~[10]中任一項之糊狀樹脂組成物,其中(B)成分含有選自由三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇陸(3-巰基丙酸酯)、參-[(3-巰基丙醯氧基)-乙基]-異三聚氰酸酯、參(3-巰基丙基)異三聚氰酸酯、硫代甘醇酸辛酯、乙二醇雙硫代甘醇酸酯、三羥甲基丙烷參硫代甘醇酸酯、季戊四醇肆硫代甘醇酸酯、3-巰基丙酸、季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,3,5-參(3-巰基丁醯氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基丙烷參(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基乙烷參(3-巰基丁酸酯)、1,3,4,6-肆(2-巰基乙基)乙炔脲、4,4’-異亞丙基雙[(3-巰基丙氧基)苯]中選出的1種以上之聚硫醇化合物,及由含有烯基之酚醛清漆型酚樹脂中選出的液狀酚樹脂之1種以上。 [12] 如[1]~[11]中任一項之糊狀樹脂組成物,其中糊狀樹脂組成物之於25℃之黏度為350Pa・s以下。 [13] 一種電路基板,其包含以如[1]~[12]中任一項之糊狀樹脂組成物之硬化物所形成的絕緣層。 [14] 一種半導體晶片封裝,其包含如[13]之電路基板,與搭載於該電路基板上之半導體晶片。 [15] 一種半導體晶片封裝,其包含經如[1]~[12]中任一項之糊狀樹脂組成物密封之半導體晶片。 [16] 一種電子構件,其具有散熱體、設置於該散熱體上之如[1]~[12]中任一項之糊狀樹脂組成物之硬化物,與安裝於該硬化物上之電子零件。 [發明之效果]
依照本發明,可提供可得到熱傳導率高之硬化物的黏度低之糊狀樹脂組成物;使用該糊狀樹脂組成物之電路基板、半導體晶片封裝,及電子構件。
以下詳細說明本發明之糊狀樹脂組成物、電路基板、半導體晶片封裝,及電子構件。
[糊狀樹脂組成物] 糊狀樹脂組成物,含有(A)環氧樹脂、(B)液狀硬化劑、(C)熱傳導性填料,及(D)分散劑。藉由含有(A)~(D)成分,可減低糊狀樹脂組成物之黏度,提高其硬化物之熱傳導率。又,由於糊狀樹脂組成物為糊狀,因此其硬化物與電路基板等之電子構件的密合性會提高。糊狀樹脂組成物之硬化物其熱傳導率高、且密合性提高,故可提高該電子構件之散熱效率。糊狀樹脂組成物,於25℃為糊狀。糊狀係表示具有可塗佈於電路基板等之電子構件之黏度的糊狀之性狀。
糊狀樹脂組成物,於(A)成分~(D)成分以外,亦可依需要進一步含有(E)硬化促進劑、(F)難燃劑及(G)任意之添加劑。以下詳細說明糊狀樹脂組成物中所含有的各成分。
<(A)環氧樹脂> 糊狀樹脂組成物含有(A)環氧樹脂。藉由含有(A)成分,可提高絕緣信賴性。
(A)成分例如可列舉聯二甲酚型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、tert-丁基-兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯結構之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含有螺環之環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂等。環氧樹脂可1種單獨使用、亦可組合使用2種以上。
(A)成分較佳含有1分子中具有2個以上之環氧基的環氧樹脂。以環氧樹脂之不揮發成分為100質量%時,較佳至少50質量%以上為1分子中具有2個以上之環氧基的環氧樹脂。樹脂組成物較佳含有於溫度20℃為液狀之環氧樹脂(以下稱「液狀環氧樹脂」),更佳係組合含有液狀環氧樹脂,與於溫度20℃為固體狀之環氧樹脂(亦稱為「固體狀環氧樹脂」)。液狀環氧樹脂較佳為1分子中具有2個以上之環氧基的液狀環氧樹脂、更佳為1分子中具有2個以上之環氧基的芳香族系液狀環氧樹脂。固體狀環氧樹脂較佳為1分子中具有3個以上之環氧基的固體狀環氧樹脂、更佳為1分子中具有3個以上之環氧基的芳香族系固體狀環氧樹脂。本發明中,芳香族系之環氧樹脂,意指其分子內具有芳香環之環氧樹脂。
液狀環氧樹脂較佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架之脂環式環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂,及具有丁二烯結構之環氧樹脂;更佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂及環己烷型環氧樹脂。液狀環氧樹脂之具體例子,可列舉DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「828US」、「jER828EL」、「825」、「Epikote 828EL」(雙酚A型環氧樹脂)、「jER807」、「1750」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「630」、「630LSD」(縮水甘油胺型環氧樹脂)、新日鐵住金化學公司製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品)、Nagase ChemteX公司製之「EX-721」(縮水甘油酯型環氧樹脂)、Daicel公司製之「Celloxide 2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂)、「PB-3600」(具有丁二烯結構之環氧樹脂)、新日鐵住金化學公司製之「ZX1658」、「ZX1658GS」(液狀1,4-縮水甘油基環己烷型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「630LSD」(縮水甘油胺型環氧樹脂)等。此等可1種單獨使用、亦可組合2種以上使用。
固體狀環氧樹脂,較佳為聯二甲酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂;更佳為聯二甲酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂,及伸萘基醚型環氧樹脂。固體狀環氧樹脂之具體例子,可列舉DIC公司製之「HP4032H」(萘型環氧樹脂)、「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂)、「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP-7200」(二環戊二烯型環氧樹脂)、「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」(伸萘基醚型環氧樹脂)、日本化藥公司製之「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂)、新日鐵住金化學公司製之「ESN475V」(萘型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「YX4000H」、「YX4000」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂)、「YX8800」(蒽型環氧樹脂)、大阪Gas Chemicals公司製之「PG-100」、「CG-500」、三菱化學公司製之「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂)、「YL7800」(茀型環氧樹脂)、三菱化學公司製之「jER1010」(固體狀雙酚A型環氧樹脂)、「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂)等。此等可1種單獨使用、亦可組合2種以上使用。
合併使用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂作為(A)成分時,該等之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂),以質量比計,較佳為1:0.01~1:5之範圍。液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比藉由於該範圍,會得到可得到具有充分之斷裂強度的硬化物等之效果。由上述效果之觀點而言,液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂),以質量比計,更佳為1:0.05~1:1之範圍、又更佳為1:0.1~1:0.5之範圍。
就得到顯示良好之機械強度、絕緣信賴性之絕緣層的觀點而言,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分全體為100質量%時,(A)成分之含量,較佳為1質量%以上、更佳為3質量%以上、又更佳為5質量%以上。環氧樹脂之含量的上限,只要會發揮本發明之效果,則無特殊限定,較佳為30質量%以下、更佳為25質量%以下、又更佳為20質量%以下。
(A)成分之環氧當量,較佳為50~5000、更佳為50~3000、又更佳為80~2000、又再更佳為110~1000。藉由成為該範圍,硬化物之交聯密度充分,可帶來表面粗度小的絕緣層。再者,環氧當量可遵照JIS K7236測定,係含有1當量之環氧基的樹脂之質量。
(A)成分之重量平均分子量,較佳為100~ 5000、更佳為250~3000、又更佳為400~1500。此處,環氧樹脂之重量平均分子量,係藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定之以聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
<(B)液狀硬化劑> 糊狀樹脂組成物,含有(B)液狀硬化劑。藉由組合含有(B)成分與後述(D)分散劑,可減低糊狀樹脂組成物之黏度。作為(B)成分,只要係具有使(A)成分硬化之功能,且於溫度20℃為液狀之硬化劑,則無特殊限定,例如可列舉聚硫醇化合物、液狀酚樹脂、酸酐、咪唑等。(B)成分可1種單獨使用、亦可合併使用2種以上。
就可使糊狀樹脂組成物於低溫度區域硬化,進而亦大大有助於糊狀樹脂組成物之低黏度化的觀點而言,(B)成分較佳含有由聚硫醇化合物,及液狀酚樹脂中選出的1種以上;更佳含有聚硫醇化合物,及液狀酚樹脂之任一方。
聚硫醇化合物,只要係使環氧基交聯或聚合之化合物,則無特殊限定,較佳為1分子中之硫醇基數為2~6(2官能~6官能)者、更佳為3~6(3官能~6官能)者。如此之聚硫醇化合物例如可列舉三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)(略稱:TMTP)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)(略稱:PEMP)、二季戊四醇陸(3-巰基丙酸酯)(略稱:DPMP)、參-[(3-巰基丙醯氧基)-乙基]-異三聚氰酸酯(略稱:TEMPIC)、參(3-巰基丙基)異三聚氰酸酯(略稱:TMPIC)、硫代甘醇酸辛酯(略稱:OTG)、乙二醇雙硫代甘醇酸酯(略稱:EGTG)、三羥甲基丙烷參硫代甘醇酸酯(略稱:TMTG)、季戊四醇肆硫代甘醇酸酯(略稱:PETG)、3-巰基丙酸(略稱:3-MPA)、季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,3,5-參(3-巰基丁醯氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基丙烷參(3-巰基丁酸酯)(略稱:TPMB)、三羥甲基乙烷參(3-巰基丁酸酯)(略稱:TEMB)、1,3,4,6-肆(2-巰基乙基)乙炔脲、4,4’-異亞丙基雙[(3-巰基丙氧基)苯]等。此等化合物可藉由公知方法合成,例如,參(3-巰基丙基)異三聚氰酸酯(略稱:TMPIC)或4,4’-異亞丙基雙[(3-巰基丙氧基)苯],例如可由日本特開2012-153794號公報或國際公開第2001/00698號記載之方法合成。
聚硫醇化合物亦可使用市售品,市售品例如可列舉「PEMP」(SC有機化學公司製)、「OTG」、「EGTG」、「TMTG」、「PETG」、「3-MPA」、「TMTP」、「PETP」(淀化學公司製)、「TEMP」、「PEMP」、「TEMPIC」、「DPMP」(堺化學工業公司製)、「PE-1」(季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯))、「BD-1」(1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷)、「NR-1」(1,3,5-參(3-巰基丁醯氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮)、「TPMB」、「TEMB」(昭和電工公司製)、「TS-G」(巰基乙基二醇)(四國化成工業公司製)等。聚硫醇化合物可使用1種或組合使用2種以上。
聚硫醇化合物之硫醇基當量,較佳為50~ 500g/eq、更佳為75~300g/eq、又更佳為100~200g/eq。「硫醇基當量」係指含有1克當量之硫醇基的樹脂之克數(g/eq),可藉由公知之方法,例如使用澱粉作為指示藥之碘溶液滴定法來測定。
液狀酚樹脂,只要係含有酚性羥基之於溫度20℃為液狀的樹脂,則無特殊限定。含有酚性羥基之於溫度20℃為液狀的樹脂,可列舉甲酚樹脂、酚醛清漆型酚樹脂(酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂,及該等之改質物等)、液狀之含有烯基之酚樹脂等,較佳為液狀之含有烯基之酚樹脂。烯基之碳原子數,較佳為2~10、更佳為2~6、又更佳為2~4、特佳為3。其中作為烯基,尤以2-丙烯基(烯丙基)為佳。
液狀之含有烯基之酚樹脂,可列舉含有烯基之酚醛清漆型酚樹脂,較佳為下述式(1)表示之酚樹脂。[式中,R1
、R2
、R3
、R4
及R5
,係分別獨立地表示氫原子或烯基,R7
及R8
,係分別獨立地表示氫原子或烷基,j表示0~5之整數。惟,R1
、R2
、R3
、R4
及R5
之至少1者為烯基]。
式(1)中,R1
、R2
、R3
、R4
及R5
,係分別獨立地表示氫原子或烯基。惟,式(1)中,R1
、R2
、R3
、R4
及R5
之至少1者為烯基。烯基之碳原子數,較佳為2~10、更佳為2~6、又更佳為2~4、特佳為3。其中作為烯基,尤以2-丙烯基(烯丙基)為佳。
式(1)中,烯基之個數,只要係1以上則無特殊限定,較佳為每1個苯環為1個或2個、更佳為每1個苯環為1個。
式(1)中,複數個R1
可互為相同亦可相異。R2
、R3
、R4
及R5
亦相同。
式(1)中,R7
及R8
,係分別獨立地表示氫原子或烷基。烷基之碳原子數,較佳為1~10、更佳為1~6、又更佳為1~4、1~3,或1。
式(1)中,R7
存在有複數個時,該等可相同亦可相異。R8
亦相同。
式(1)中,j為0~5之整數、較佳為0~3之整數、更佳為0或1、又更佳為0。
R1
~R8
可不具有取代基、亦可具有取代基。取代基並無特殊限制,例如可列舉鹵素原子、-OH、-O-C1-6
烷基、-N(C1-6
烷基)2
、C1-6
烷基、C6-10
芳基、-NH2
、 -CN、-C(O)O-C1-6
烷基、-COOH、-C(O)H、-NO2
等。此處,「Cp-q
」(p及q為正整數,且滿足p<q)之用語,係表示於該用語之後所記載之有機基的碳原子數為p~q。例如,「C1-6
烷基」之表述,係表示碳原子數1~6之烷基。上述取代基亦可進一步具有取代基(以下有稱為「二次取代基」者)。作為二次取代基,只要無特殊記載,可使用與上述取代基相同者。
液狀酚樹脂亦可使用市售品。液狀酚樹脂之市售品例如可列舉明和化成公司製「MEH-8000H」、「MEH-8005」等。
液狀酚樹脂之酚性羥基當量,較佳為50~500g/eq、更佳為75~300g/eq、又更佳為100~200g/eq。酚性羥基當量,可遵照JIS K0070測定,其係包含1當量之酚性羥基的樹脂之質量。
環氧樹脂與液狀硬化劑之量比,以[環氧樹脂之環氧基之合計數]:[液狀硬化劑之反應基之合計數]之比率計,較佳為1:0.1~1:10之範圍、更佳為1:0.5~1:5、又更佳為1:0.5~1:3。此處,液狀硬化劑之反應基,係指硫醇基、酚性羥基等,依液狀硬化劑之種類而異。又,環氧樹脂之環氧基之合計數,係指對於全部之環氧樹脂,將各環氧樹脂之固體成分質量除以環氧當量之值予以合計之值,液狀硬化劑之反應基之合計數,係指對於全部之液狀硬化劑,將各液狀硬化劑之固體成分質量除以反應基當量之值予以合計之值。環氧樹脂與液狀硬化劑之量比藉由於該範圍,糊狀樹脂組成物之硬化物的耐熱性會更加提高。
就糊狀樹脂組成物之低黏度化的觀點而言,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分全體為100質量%時,(B)成分之含量較佳為1質量%以上、更佳為2質量%以上、又更佳為3質量%以上。上限較佳為20質量%以下、更佳為15質量%以下、又更佳為10質量%以下。
就糊狀樹脂組成物之低黏度化及提高絕緣信賴性之觀點而言,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,(A)成分與(B)成分之合計含量,較佳為2質量%以上、更佳為5質量%以上、又更佳為8質量%以上。該合計含量之上限並無特殊限定,較佳為50質量%以下、更佳為40質量%以下、又更佳為30質量%以下。
<(C)熱傳導性填料> 糊狀樹脂組成物含有(C)熱傳導性填料。藉由含有(C)成分,可得到熱傳導率高之硬化物(絕緣層)。
(C)成分之材料例如可列舉碳化矽、氮化硼、氮化鋁、氧化鋁(氧化鋁)等。(C)成分可1種單獨使用、亦可組合使用2種以上。又,亦可組合使用2種以上之同一材料。其中,就得到熱傳導率高之硬化物的觀點而言,(C)成分尤以含有碳化矽為佳。又,就得到熱傳導率高之硬化物,並且降低黏度之觀點而言,(C)成分較佳為含有由碳化矽、氮化硼、氮化鋁,及氧化鋁中選出的1種以上;更佳為含有由碳化矽、氮化硼、氮化鋁,及氧化鋁中選出的2種以上;又更佳為含有碳化矽,以及由氮化硼、氮化鋁,及氧化鋁中選出的1種以上。
就得到熱傳導率高之硬化物的觀點而言,熱傳導性填料之熱傳導率較佳為30W/m・K以上、更佳為170W/m・K以上、又更佳為270W/m・K以上。上限並無特殊限定,可為1000W/m・K以下等。
就得到熱傳導率高之硬化物的觀點而言,碳化矽之平均粒徑較佳為45μm以下、更佳為40μm以下、又更佳為35μm以下。平均粒徑之下限,較佳為0.1μm以上、更佳為0.5μm以上、又更佳為1μm以上。
就得到熱傳導率高之硬化物,並且降低糊狀樹脂組成物之黏度的觀點而言,碳化矽以外之(C)成分之平均粒徑,較佳為2.5μm以下、更佳為2μm以下、又更佳為1.5μm以下。平均粒徑之下限,較佳為0.01μm以上、更佳為0.05μm以上、又更佳為0.08μm以上。
(C)成分之平均粒徑,可藉由基於米氏(Mie)散射理論之雷射繞射/散射法測定。具體而言可藉由雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,依體積基準製成無機填充材之粒度分布,並以其中位直徑為平均粒徑藉以測定。測定樣品較佳可使用藉由超音波使(C)成分分散於水中者。雷射繞射散射式粒度分布測定裝置,可使用堀場製作所公司製「LA-500」、島津製作所公司製「SALD2200」等。
由得到熱傳導率優良之硬化物的觀點而言,(C)成分之比表面積較佳為0.01m2
/g以上、更佳為0.025 m2
/g以上、又更佳為0.05m2
/g以上。上限較佳為30m2
/g以下、更佳為25m2
/g以下、又更佳為20m2
/g以下。(C)成分之比表面積,可藉由氮BET法測定。具體而言可使用自動比表面積測定裝置來測定,自動比表面積測定裝置可使用MOUNTECH公司製「Macsorb HM-1210」等。
(C)成分之長寬比,較佳為8以下、更佳為5以下、又更佳為3以下、2以下,或1.5以下。下限可為1.0以上等。藉由於糊狀樹脂組成物中含有具有如此範圍內之長寬比的(C)成分,可不使黏度上昇地得到熱傳導率優良的硬化物。長寬比係指(C)成分之粉體的長邊長度除以短邊長度之值。
(C)成分亦可使用市售品。市售品例如可列舉Denka公司製「DAW-0525」、「ASFP-20」、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A01」、「SSC-A15」、「SSC-A30」、Tokuyama 公司製「HF-01」、三井化學公司製「MBN-010T」等。
就提高耐濕性及分散性之觀點而言,(C)成分亦可經胺基矽烷系偶合劑、環氧基矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、烷氧基矽烷化合物、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑等之1種以上之表面處理劑處理。表面處理劑之市售品,例如可列舉信越化學工業公司製「KBM403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM-4803」(長鏈環氧基型矽烷偶合劑)等。
就提高(C)成分之分散性的觀點而言,以表面處理劑進行表面處理的程度,相對於(C)成分100質量份而言,較佳經0.2質量份~5質量份之表面處理劑表面處理、更佳經0.2質量份~3質量份表面處理、又更佳經0.3質量份~2質量份表面處理。
以表面處理劑進行表面處理的程度,可藉由(C)成分之每單位表面積的碳量來評估。就提高(C)成分之分散性的觀點而言,(C)成分之每單位表面積的碳量,較佳為0.02mg/m2
以上、更佳為0.1mg/m2
以上、又更佳為0.2 mg/m2
以上。另一方面,就抑制熔融黏度之上昇的觀點而言,較佳為1mg/m2
以下、更佳為0.8mg/m2
以下、又更佳為0.5mg/m2
以下。
(C)成分之每單位表面積的碳量,可於將表面處理後之(C)成分以溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))洗淨處理後測定。具體而言,係對經表面處理劑表面處理之(C)成分添加作為溶劑的充分之量的MEK,於25℃超音波洗淨5分鐘。去除上清液,使固體成分乾燥後,可使用碳分析計測定(C)成分之每單位表面積的碳量。碳分析計可使用堀場製作所公司製「EMIA-320V」等。
(C)成分較佳為組合使用平均粒徑不同的2種之同一材料。藉由成為如此之構成,可得到熱傳導率更高之硬化物,並且更降低糊狀樹脂組成物之黏度。2種之同一材料中,以平均粒徑小之(C)成分為C1、平均粒徑大之(C)成分為C2時,其質量比(C1/C2),較佳為0.1以上、更佳為0.2以上、又更佳為0.3以上。上限較佳為1以下、更佳為0.9以下、又更佳為0.8以下。
就得到熱傳導率優良之硬化物,降低糊狀樹脂組成物之黏度的觀點而言,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,(C)成分之含量,較佳為60質量%以上、更佳為70質量%以上、又更佳為80質量%以上。上限較佳為95質量%以下、更佳為93質量%以下、又更佳為90質量%以下。
就得到熱傳導率優良之硬化物,且降低糊狀樹脂組成物之黏度的觀點而言,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100體積%時,(C)成分之含量較佳為30體積%以上、更佳為40體積%以上、又更佳為50體積%以上或55體積%以上。上限較佳為90體積%以下、更佳為85體積%以下、又更佳為80體積%以下或75體積%以下。
<(D)分散劑> 糊狀樹脂組成物,含有(D)分散劑。藉由在含有(B)成分同時一併含有(D)成分,糊狀樹脂組成物之流動性提高,其結果可降低糊狀樹脂組成物之黏度。(D)成分只要係可降低糊狀樹脂組成物之黏度則無特殊限定,例如可列舉含氧化烯之磷酸酯、鈦酸酯系偶合劑、聚丙烯酸、聚羧酸系分散劑等,較佳為含氧化烯之磷酸酯、鈦酸酯系偶合劑。(D)成分可1種單獨使用、亦可合併使用2種以上。
含氧化烯之磷酸酯例如可列舉聚氧化烯烷基醚磷酸酯、聚氧化烯烷基苯基醚磷酸酯等,較佳為聚氧化烯烷基醚磷酸酯。
聚氧化烯烷基醚磷酸酯,係具有於磷酸鹽之磷原子上鍵結有1~3個烷基-氧基-聚(伸烷氧基)基之形態。
烷基-氧基-聚(伸烷氧基)基中之聚(伸烷氧基)部位的伸烷氧基之重複單位數,並無特殊限制,例如較佳為2~30、更佳為3~20。
聚(伸烷氧基)部位中之伸烷基,較佳為碳原子數2~4之伸烷基。如此之伸烷基,例如可列舉伸乙基、伸丙基、伸異丙基、伸丁基、異丁基等。
烷基-氧基-聚(伸烷氧基)基中之烷基,較佳為碳原子數6~30之烷基、更佳為碳原子數8~20之烷基。如此之烷基例如可列舉癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等。
再者,聚氧化烯烷基醚磷酸酯具有複數個烷基-氧基-聚(伸烷氧基)基時,複數個烷基,及聚(伸烷氧基)部位中之伸烷基,可為相異,但亦可相同。再者,含氧化烯之磷酸酯,亦可為與胺等之混合物。
含氧化烯之磷酸酯之酸價,較佳為10以上、更佳為15以上,又,較佳為200以下、更佳為150以下。酸價係藉由中和滴定法等來測定。
含氧化烯之磷酸酯亦可使用市售品,市售品例如可列舉楠本化成公司之HIPLAAD系列(例如「ED152」、「ED153」、「ED154」、「ED118」、「ED174」、「ED251」等)等。
鈦酸酯系偶合劑例如可列舉異丙基參硬脂醯基鈦酸酯、異丙基參(二辛基焦磷酸酯)鈦酸酯、四異丙基雙(二辛基焦亞磷酸酯)鈦酸酯、四辛基雙(二-十三烷基亞磷酸酯)鈦酸酯、四異丙基雙(二-十三烷基亞磷酸酯)鈦酸酯、四(2、2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)雙(二-十三烷基)亞磷酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)氧基乙酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)鈦酸乙二酯、異丙基三辛醯基鈦酸酯、異丙基十三烷基苯磺醯基鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酯)鈦酸酯、異丙基二甲基丙烯醯基異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基異硬脂醯基二丙烯醯基鈦酸酯、異丙基三異丙苯基苯基鈦酸酯、二異丙苯基苯氧基乙酸酯鈦酸酯、二異硬脂醯基鈦酸乙二酯等,較佳為四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)雙(二-十三烷基)亞磷酸酯鈦酸酯。
鈦酸酯系偶合劑亦可使用市售品,市售品例如可列舉味之素Fine-Techno公司製之「Plenact 55」、「Plenact TTS」、「Plenact 46B」等。
就糊狀樹脂組成物之低黏度化的觀點而言,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分全體為100質量%時,(D)成分之含量較佳為0.1質量%以上、更佳為0.3質量%以上、又更佳為0.5質量%以上。上限較佳為10質量%以下、更佳為8質量%以下、又更佳為5質量%以下。
<(E)硬化促進劑> 一實施形態中,糊狀樹脂組成物可含有(E)硬化促進劑。硬化促進劑例如可列舉磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑等,較佳為磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑,就降低糊狀樹脂組成物之黏度,提高糊狀樹脂組成物之硬化物的密合性之觀點而言,較佳為磷系硬化促進劑。
磷系硬化促進劑,例如可列舉三苯基膦、鏻硼酸鹽化合物、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、n-丁基鏻四苯基硼酸鹽、四丁基鏻癸酸、四丁基鏻癸酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸鹽、四苯基鏻硫氰酸鹽、丁基三苯基鏻硫氰酸鹽等,較佳為三苯基膦、四丁基鏻癸酸及其鹽。
胺系硬化促進劑,例如可列舉三乙胺、三丁胺等之三烷基胺;4-二甲基胺基吡啶、苯甲基二甲胺、2,4,6,-參(二甲基胺基甲基)酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯等,較佳為4-二甲基胺基吡啶、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯。
咪唑系硬化促進劑,例如可列舉2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三甲酸鹽、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苯甲基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等之咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂之加合物體,較佳為2-乙基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑。
咪唑系硬化促進劑,亦可使用市售品,例如可列舉三菱化學公司製之「P200-H50」等。
胍系硬化促進劑,例如可列舉二氰二胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(o-甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-n-丁基雙胍、1-n-十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(o-甲苯基)雙胍等,較佳為二氰二胺、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
金屬系硬化促進劑,例如可列舉鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等之金屬的有機金屬錯合物或有機金屬鹽。有機金屬錯合物之具體例子,可列舉鈷(II)乙醯丙酮化物、鈷(III)乙醯丙酮化物等之有機鈷錯合物、銅(II)乙醯丙酮化物等之有機銅錯合物、鋅(II)乙醯丙酮化物等之有機鋅錯合物、鐵(III)乙醯丙酮化物等之有機鐵錯合物、鎳(II)乙醯丙酮化物等之有機鎳錯合物、錳(II)乙醯丙酮化物等之有機錳錯合物等。有機金屬鹽例如可列舉辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
糊狀樹脂組成物含有硬化促進劑時,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分全體為100質量%時,硬化促進劑之含量,較佳為0.01質量%以上、更佳為0.05質量%以上、又更佳為0.1質量%以上。上限較佳為3質量%以下、更佳為2質量%以下、又更佳為1質量%以下。藉由使硬化促進劑之含量成為如此範圍內,可降低黏度,亦可提高硬化物之密合性。
<(F)難燃劑> 一實施形態中,糊狀樹脂組成物,可含有(F)難燃劑。難燃劑例如可列舉有機磷系難燃劑、含有有機系氮之磷化合物、氮化合物、聚矽氧系難燃劑、金屬氫氧化物等。難燃劑可1種單獨使用,或可合併使用2種以上。
難燃劑亦可使用市售品,例如可列舉三光公司製之「HCA-HQ」、大八化學工業公司製之「PX-200」等。難燃劑較佳為不易水解者,例如較佳為10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物等。
糊狀樹脂組成物含有難燃劑時,難燃劑之含量並無特殊限定,以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,較佳為0.5質量%~20質量%、更佳為0.5質量%~15質量%、又更佳為0.5質量%~10質量%。
<(G)任意之添加劑> 樹脂組成物亦可進一步依需要含有其他添加劑,該其他添加劑例如可列舉熱可塑性樹脂、無機填充材(惟,相當於(C)成分者除外)、有機填充材、有機銅化合物、有機鋅化合物及有機鈷化合物等之有機金屬化合物;以及黏合劑、增黏劑、消泡劑、調平劑、密合性賦予劑,及著色劑等之樹脂添加劑等。
<糊狀樹脂組成物之物性、用途> 糊狀樹脂組成物中所含有的有機溶劑之含量,相對於糊狀樹脂組成物之全部質量而言,較佳為未達1.0質量%、更佳為0.8質量%以下、又更佳為0.5質量%以下、0.1質量%以下。下限並無特殊限制,其係0.001質量%以上,或不含有。本發明之糊狀樹脂組成物,即使不含有有機溶劑,亦可降低其黏度。如此地藉由使有機溶劑之量少,可抑制有機溶劑之揮發所致之孔隙產生,因此可使與電路基板等之電子構件的密合性良好,其結果可提高該電子構件之散熱效率。此處,有機溶劑係指不具有使(A)成分硬化之功能,且於25℃為液體之成分。
糊狀樹脂組成物之於25℃之黏度,較佳為350Pa・s以下、更佳為330Pa・s以下、又更佳為310Pa・s以下。下限並無特殊限制,可為1Pa・s以上、10Pa・s以上等。黏度可遵照後述[黏度之測定]之記載來測定。藉由使糊狀樹脂組成物之黏度為如此範圍內,糊狀樹脂組成物之流動性增高,又,密合性亦提高。
糊狀樹脂組成物之硬化物(例如使糊狀樹脂組成物於150℃熱硬化60分鐘所得之硬化物、使糊狀樹脂組成物於120℃熱硬化60分鐘所得之硬化物,或使糊狀樹脂組成物於150℃熱硬化60分鐘後,進一步於180℃熱硬化60分鐘所得之硬化物),係顯示優良的熱傳導率。亦即會獲得熱傳導率高之絕緣層。熱傳導率係1.0W/m・K以上、較佳為2.0W/m・K以上、更佳為3.0W/m・K以上、又更佳為5.0W/m・K以上。熱傳導率之上限並無特殊限定,可為10W/m・K以下等。熱傳導率之評估,可遵照後述[熱傳導率之測定]記載之方法來測定。
使糊狀樹脂組成物於150℃熱硬化60分鐘所得之硬化物,係顯示優良的密合性。亦即會獲得密合性優良的絕緣層。該硬化物之晶粒抗剪強度,較佳為10N以上、更佳為20N以上。上限並無特殊限定,可為200N以下等。密合性之評估,可遵照後述[密合性之評估]記載之方法來測定。由於該硬化物會顯示優良的密合性並且顯示優良的熱傳導率,故可提高對與硬化物接觸之電子構件等的散熱效率。
糊狀樹脂組成物由於為流動性高的糊狀,故可例如將糊狀樹脂組成物以注射器注入,按壓糊狀樹脂組成物以成為均勻厚度的方式散佈而形成樹脂組成物層。因此,不需如日本特開2012-77123號公報所記載般,使用有機溶劑製作樹脂塗料,使樹脂塗料乾燥以去除有機溶劑,而成形為薄膜狀(形成樹脂組成物層)。糊狀樹脂組成物,不需使用有機溶劑來製作樹脂塗料,因此並無因有機溶劑存在而使電子構件之散熱效率降低之虞。
本發明之糊狀樹脂組成物可獲得熱傳導率及密合性高之絕緣層。因此,本發明之糊狀樹脂組成物,可適合地使用作為用以接著散熱體與電子零件之糊狀樹脂組成物(散熱體之接著用糊狀樹脂組成物)、用以形成半導體晶片封裝之絕緣層的糊狀樹脂組成物(半導體晶片封裝之絕緣層用糊狀樹脂組成物)、用以形成電路基板(包含印刷配線板)之絕緣層的糊狀樹脂組成物(電路基板之絕緣層用糊狀樹脂組成物),可更適合地使用作為用以形成以鍍敷而於其上形成導體層的層間絕緣層之糊狀樹脂組成物(以鍍敷而形成導體層的電路基板之層間絕緣層用糊狀樹脂組成物)。又,亦可適合地使用作為用以密封半導體晶片之糊狀樹脂組成物(半導體晶片密封用糊狀樹脂組成物)、用以於半導體晶片形成配線之糊狀樹脂組成物(半導體晶片配線形成用糊狀樹脂組成物)。
[電路基板] 本發明之電路基板,包含藉由本發明之糊狀樹脂組成物之硬化物所形成之絕緣層。 本發明之電路基板之製造方法,包含 (1)準備具有基材,與設置於該基材之至少一面的配線層之附有配線層之基材的步驟、 (2)以埋入配線層的方式,將糊狀樹脂組成物塗佈於附有配線層之基材上,使其熱硬化而形成絕緣層之步驟、 (3)將配線層予以層間連接之步驟。又,電路基板之製造方法,亦可包含(4)將基材去除之步驟。
步驟(3)只要可將配線層予以層間連接則無特殊限定,較佳為於絕緣層形成通孔,並形成配線層之步驟,及將絕緣層研磨或研削,使配線層露出之步驟的至少任一步驟。
<步驟(1)> 步驟(1),為準備具有基材,與設置於該基材之至少一面的配線層之附有配線層之基材的步驟。通常,附有配線層之基材,於基材兩面分別具有基材之一部分的第1金屬層、第2金屬層,於第2金屬層之與基材側的面相反側之面具有配線層。詳而言之,係於基材上積層乾膜(感光性阻劑膜),使用光罩以特定條件曝光、顯影而形成圖型乾膜。以經顯影之圖型乾膜為鍍敷遮罩,藉由電解鍍敷法形成配線層後,剝離圖型乾膜。
基材例如可列舉玻璃環氧基板、金屬基板(不鏽鋼或冷壓延鋼板(SPCC)等)、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚苯醚基板等之基板,亦可於基板表面形成銅箔等之金屬層。又,亦可於表面形成可剝離之第1金屬層及第2金屬層(例如三井金屬礦業公司製之附有載體銅箔之極薄銅箔,商品名「Micro Thin」)等之金屬層。
乾膜只要係由光阻組成物所構成之感光性之乾膜則無特殊限定,例如可使用酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂等之乾膜。乾膜亦可使用市售品。
基材與乾膜之積層,可藉由真空積層法實施。真空積層法中,加熱壓接溫度較佳為60℃~160℃、更佳為80℃~140℃之範圍,加熱壓接壓力較佳為0.098 MPa~1.77MPa、更佳為0.29MPa~1.47MPa之範圍,加熱壓接時間較佳為20秒~400秒、更佳為30秒~300秒之範圍。積層較佳為於壓力13hPa以下之減壓條件下實施。
將乾膜積層於基材上後,為了對乾膜形成所期望之圖型,使用光罩以特定條件進行曝光、顯影。
配線層之線(電路寬)/間隙(電路間之寬度)比並無特殊限制,較佳為20/20μm以下(亦即間距為40μm以下)、更佳為10/10μm以下、又更佳為5/5μm以下、又再更佳為1/1μm以下、特佳為0.5/0.5μm以上。就配線層全體而言間距不需相同。配線層之最小間距,可為40μm以下、36μm以下,或30μm以下。
形成乾膜之圖型後,形成配線層,將乾膜剝離。此處,配線層之形成,可使用形成有所期望之圖型的乾膜作為鍍敷遮罩,藉由鍍敷法來實施。
使用於配線層之導體材料並無特殊限定。於適宜的實施形態中,配線層含有選自由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所成之群的1種以上之金屬。配線層可為單金屬層亦可為合金層,合金層例如可列舉由選自上述群的2種以上之金屬的合金(例如鎳/鉻合金、銅/鎳合金及銅/鈦合金)所形成者。其中就配線層形成之通用性、成本、圖型化之容易性等之觀點而言,尤以鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳/鉻合金、銅/鎳合金、銅/鈦合金之合金層為佳;更佳為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳/鉻合金之合金層;又更佳為銅之單金屬層。
配線層之厚度,雖依所期望之配線板之設計而異,但較佳為3μm~35μm、更佳為5μm~30μm、又更佳為10~20μm,或15~20μm。步驟(3)中採用將絕緣層研磨或研削,使配線層露出,將配線層予以層間連接之步驟時,層間連接之配線與未連接之配線之厚度較佳為相異。配線層之厚度,可藉由重複前述之圖型形成來調整。各配線層當中,厚度最厚之配線層(導電性柱體)之厚度,雖依所期望之配線板之設計而異,但較佳為2μm以上且100μm以下。又,層間連接之配線亦可成為凸型。
將配線層形成後,將乾膜剝離。乾膜之剝離,例如可使用氫氧化鈉溶液等之鹼性之剝離液來實施。亦可依需要將不要的配線圖型藉由蝕刻等來去除,而形成所期望之配線圖型。關於所形成之配線層的間距,係如前所述。
<步驟(2)> 步驟(2),為以埋入配線層的方式,將糊狀樹脂組成物塗佈於附有配線層之基材上,使其熱硬化而形成絕緣層之步驟。詳而言之,係於前述步驟(1)中得到之附有配線層之基材的配線層上,塗佈糊狀樹脂組成物,使糊狀樹脂組成物熱硬化而形成絕緣層。
配線層與糊狀樹脂組成物之塗佈,例如可藉由將糊狀樹脂組成物以注射器注入,按壓糊狀樹脂組成物形成均勻厚度之樹脂組成物層來進行。
以埋入配線層的方式將糊狀樹脂組成物塗佈於附有配線層之基材上後,將樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層。樹脂組成物層之熱硬化條件,雖亦依糊狀樹脂組成物之種類等而異,但例如硬化溫度可為120℃~240℃之範圍、硬化時間可為5分鐘~120分鐘之範圍。亦可於將樹脂組成物層熱硬化之前,將樹脂組成物層於較硬化溫度更低之溫度下進行預備加熱。
亦可於將樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層後,將絕緣層表面進行研磨。研磨方法並無特殊限定,只要以公知方法研磨即可,例如可使用平面研削盤將絕緣層表面進行研磨。
<步驟(3)> 步驟(3)為將配線層予以層間連接之步驟。詳而言之,係於絕緣層形成通孔,形成導體層而將配線層予以層間連接之步驟。或將絕緣層研磨或研削,使配線層露出而將配線層予以層間連接之步驟。
採用於絕緣層形成通孔,形成導體層而將配線層予以層間連接之步驟時,通孔之形成並無特殊限定,可列舉雷射照射、蝕刻、機械鑽孔等,較佳為藉由雷射照射來進行。該雷射照射,可利用使用二氧化碳雷射、YAG雷射、準分子雷射等作為光源之任意適宜的雷射加工機來進行。
雷射照射之條件並無特殊限定,雷射照射可藉由依所選擇之手段遵照一般方法之任意適宜的步驟來實施。
通孔之形狀,亦即於延伸方向觀察時之開口輪廓的形狀並無特殊限定,一般而言係為圓形(大致圓形)。
通孔形成後,亦可進行通孔內之膠渣去除步驟,即所謂的除膠渣步驟。藉由鍍敷步驟來進行後述之導體層之形成時,可對通孔進行例如濕式之除膠渣處理,藉由濺鍍步驟來進行導體層之形成時,例如可進行電漿處理步驟等之乾式除膠渣步驟。又,除膠渣步驟亦可兼為粗化處理步驟。
形成導體層之前,亦可對通孔及絕緣層進行粗化處理。粗化處理可採用通常進行之公知順序、條件。乾式之粗化處理的例子可列舉電漿處理等,濕式之粗化處理的例子可列舉依序進行以膨潤液之膨潤處理、以氧化劑之粗化處理及以中和液之中和處理的方法。
粗化處理後之絕緣層表面的表面粗度(Ra),較佳為350nm以上、更佳為400nm以上、又更佳為450nm以上。上限較佳為700nm以下、更佳為650nm以下、又更佳為600nm以下。表面粗度(Ra)例如可使用非接觸型表面粗度計測定。
形成通孔後,係形成導體層。構成導體層之導體材料並無特殊限定,導體層可藉由鍍敷、濺鍍、蒸鍍等以往公知之任意適宜的方法來形成,較佳藉由鍍敷來形成。適宜的一實施形態,例如可藉由半加成法、全加成法等之以往公知之技術鍍敷於絕緣層之表面,形成具有所期望之配線圖型的導體層。導體層可為單層結構、亦可為由不同種類之金屬或合金所構成的單金屬層或合金層積層有2層以上而得的複層結構。
詳而言之,係於絕緣層之表面,藉由無電解鍍敷而形成鍍敷種子層。接著,於所形成之鍍敷種子層上,對應於所期望之配線圖型,形成使鍍敷種子層之一部分露出的遮罩圖型。於露出之鍍敷種子層上,藉由電解鍍敷而形成電解鍍敷層。此時,亦可在形成電解鍍敷層之同時,將通孔以電解鍍敷埋入而形成填孔(filled via)。於形成電解鍍敷層之後,將遮罩圖型去除。之後,將不要的鍍敷種子層藉由蝕刻等而去除,可形成具有所期望之配線圖型的導體層。再者,形成導體層時,用於遮罩圖型之形成的乾膜,係與上述乾膜相同。
不僅線狀之配線,導體層亦可包含例如可搭載外部端子之電極墊(端子區)等。又,導體層亦可僅由電極墊所構成。
又,導體層亦可於鍍敷種子層形成後,不使用遮罩圖型即形成電解鍍敷層及填孔,之後,藉由以蝕刻進行圖型化來形成。
採用將絕緣層研磨或研削,使配線層露出,將配線層予以層間連接之步驟時,絕緣層之研磨方法或研削方法,只要可使配線層露出,且研磨或研削面為水平,則無特殊限定,可應用以往公知之研磨方法或研削方法,例如可列舉以化學機械研磨裝置之化學機械研磨方法、磨光(buff)等之機械研磨方法、以磨石旋轉之平面研削方法等。與於絕緣層形成通孔,形成導體層而將配線層予以層間連接之步驟同樣地,可進行膠渣去除步驟、實行粗化處理之步驟,亦可形成導體層。又,不需使全部的配線層露出,亦可使配線層之一部分露出。
<步驟(4)> 步驟(4)為將基材去除,形成本發明之電路基板之步驟。基材之去除方法並無特殊限定。適宜的一實施形態,係於第1及第2金屬層之界面自電路基板將基材剝離,將第2金屬層例如以氯化銅水溶液等蝕刻去除。亦可依需要於將導體層以保護膜保護之狀態下將基材剝離。
[半導體晶片封裝] 本發明之半導體晶片封裝之第1態樣,為於上述電路基板上搭載半導體晶片之半導體晶片封裝。可藉由將半導體晶片接合於上述電路基板,來製造半導體晶片封裝。
只要半導體晶片之端子電極係與電路基板之電路配線進行導體連接,則接合條件並無特殊限定,可使用半導體晶片之倒裝晶片構裝中所使用的公知條件。又,半導體晶片與電路基板間亦可透過絕緣性之接著劑接合。
適宜的一實施形態,係將半導體晶片壓接於電路基板。作為壓接條件,例如壓接溫度可為120℃~240℃之範圍(較佳為130℃~200℃之範圍、更佳為140℃~180℃之範圍)、壓接時間可為1秒~60秒之範圍(較佳為5秒~30秒)。
又,其他之適宜的一實施形態,係將半導體晶片回焊於電路基板而接合。回焊條件例如可為120℃~300℃之範圍。
將半導體晶片接合於電路基板後,例如亦可將半導體晶片以封模底部填膠(molded underfill)材填充藉以得到半導體晶片封裝。以封模底部填膠材填充之方法能夠以公知方法實施。封模底部填膠材亦可使用糊狀樹脂組成物。
本發明之半導體晶片封裝之第2態樣,例如為如圖1顯示一例般的半導體晶片封裝(Fan-out型WLP)。如圖1顯示一例般的半導體晶片封裝(Fan-out型WLP)100,係以本發明之糊狀樹脂組成物製造密封層120之半導體晶片封裝。半導體晶片封裝100,具備半導體晶片110、以包覆半導體晶片110之周圍的方式形成之密封層120、位於半導體晶片110之與被密封層包覆之側相反側之面的再配線形成層(絕緣層)130、導體層(再配線層)140、阻焊劑層150,及凸塊160。如此之半導體晶片封裝之製造方法,包含 (A)將暫時固定薄膜積層於基材之步驟、 (B)將半導體晶片暫時固定於暫時固定薄膜上之步驟、 (C)將本發明之糊狀樹脂組成物塗佈於半導體晶片上,並熱硬化而形成密封層之步驟、 (D)將基材及暫時固定薄膜自半導體晶片剝離之步驟、 (E)於半導體晶片之經剝離基材及暫時固定薄膜之面形成再配線形成層(絕緣層)之步驟、 (F)於再配線形成層(絕緣層)上形成導體層(再配線層)之步驟,及 (G)於導體層上形成阻焊劑層之步驟。又,半導體晶片封裝之製造方法,可包含(H)將複數個半導體晶片封裝切割為個別的半導體晶片封裝,予以單片化之步驟。
<步驟(A)> 步驟(A)為將暫時固定薄膜積層於基材之步驟。基材與暫時固定薄膜之積層條件,係與前述步驟(1)中之基材與乾膜之積層條件相同,較佳之範圍亦相同。
使用於基材之材料並無特殊限定。基材可列舉矽晶圓;玻璃晶圓;玻璃基板;銅、鈦、不鏽鋼、冷壓延鋼板(SPCC)等之金屬基板;FR-4基板等之於玻璃纖維滲入環氧樹脂等並經熱硬化處理之基板;由BT樹脂等之雙馬來醯亞胺三嗪樹脂所成之基板等。
暫時固定薄膜,只要於後述步驟(D)中可自半導體晶片剝離,並且可將半導體晶片暫時固定,則材料並無特殊限定。暫時固定薄膜可使用市售品。市售品可列舉日東電工公司製之Revalpha等。
<步驟(B)> 步驟(B)為將半導體晶片暫時固定於暫時固定薄膜上之步驟。半導體晶片之暫時固定,可使用倒裝晶片接合器、晶粒接合器等之公知之裝置來進行。半導體晶片之配置的佈局及配置數,可依暫時固定薄膜之形狀、大小、作為目標之半導體封裝的生產數等來適當設定,例如可排列為複數行且複數列之矩陣狀來暫時固定。
<步驟(C)> 步驟(C)為將本發明之糊狀樹脂組成物塗佈於半導體晶片上,並熱硬化而形成密封層之步驟。
糊狀樹脂組成物之塗佈、熱硬化條件,係與前述電路基板之製造方法中之步驟(2)的糊狀樹脂組成物之塗佈方法、熱硬化條件相同。
<步驟(D)> 步驟(D)為將基材及暫時固定薄膜自半導體晶片剝離之步驟。剝離之方法可依暫時固定薄膜之材質等而適當變更,例如可列舉使暫時固定薄膜加熱、發泡(或膨脹)而剝離之方法,及自基材側照射紫外線,降低暫時固定薄膜之黏著力而剝離之方法等。
使暫時固定薄膜加熱、發泡(或膨脹)而剝離之方法中,加熱條件通常為100℃~250℃1秒~90秒或5分鐘~15分鐘。又,自基材側照射紫外線,降低暫時固定薄膜之黏著力而剝離之方法中,紫外線之照射量通常為10 mJ/cm2
~1000mJ/cm2
。
<步驟(E)> 步驟(E),為於半導體晶片之經剝離基材及暫時固定薄膜之面形成再配線形成層(絕緣層)之步驟。
形成再配線形成層(絕緣層)之材料,只要於再配線形成層(絕緣層)形成時具有絕緣性則無特殊限定,就半導體晶片封裝之製造容易性之觀點而言,較佳為感光性樹脂、熱硬化性樹脂。
形成再配線形成層(絕緣層)後,亦可為了將半導體晶片與後述之導體層予以層間連接,而於再配線形成層(絕緣層)形成通孔。
形成通孔時,形成再配線形成層(絕緣層)之材料為感光性樹脂時,首先,通過遮罩圖型對再配線形成層(絕緣層)之表面照射活性能量線,使照射部之再配線層光硬化。
活性能量線例如可列舉紫外線、可見光線、電子束、X射線等,特佳為紫外線。紫外線之照射量、照射時間,可依感光性樹脂而適當變更。曝光方法可使用使遮罩圖型密合於再配線形成層(絕緣層)來進行曝光之接觸曝光法,與不使遮罩圖型密合於再配線形成層(絕緣層),使用平行光線來曝光之非接觸曝光法的任意者。
接著,將再配線形成層(絕緣層)顯影,去除未曝光部,藉以形成通孔。顯影係濕式顯影、乾式顯影均為適宜。濕式顯影中使用之顯影液可使用公知之顯影液。
顯影之方式例如可列舉浸漬方式、槳式方式、噴霧方式、毛刷方式、刮板方式等,就解像性之觀點而言,以槳式方式為適宜。
形成再配線形成層(絕緣層)之材料為熱硬化性樹脂時,通孔之形成並無特殊限定,可列舉雷射照射、蝕刻、機械鑽孔等,較佳為藉由雷射照射進行。雷射照射可使用利用二氧化碳雷射、UV-YAG雷射、準分子雷射等作為光源之任意適宜的雷射加工機來進行。
雷射照射之條件並無特殊限定,雷射照射可藉由依所選擇之手段遵照一般方法之任意適宜的步驟來實施。
通孔之形狀,亦即於延伸方向觀察時之開口輪廓的形狀並無特殊限定,一般而言係為圓形(大致圓形)。通孔之頂徑(再配線形成層(絕緣層)表面之開口的直徑),較佳為50μm以下、更佳為30μm以下、又更佳為20μm以下。下限並無特殊限定,較佳為10μm以上、更佳為15μm以上、又更佳為20μm以上。
<步驟(F)> 步驟(F),為於再配線形成層(絕緣層)上形成導體層(再配線層)之步驟。於再配線形成層(絕緣層)上形成導體層之方法,係與電路基板之製造方法中之步驟(3)之於絕緣層形成通孔後的形成導體層之方法相同,較佳之範圍亦相同。再者,亦可重複進行步驟(E)及步驟(F),將導體層(再配線層)及再配線形成層(絕緣層)交互地堆積(增層)。
<步驟(G)> 步驟(G)為於導體層上形成阻焊劑層之步驟。
形成阻焊劑層之材料,只要於阻焊劑層形成時具有絕緣性則無特殊限定,就半導體晶片封裝之製造容易性的觀點而言,較佳為感光性樹脂、熱硬化性樹脂。
又,步驟(G)中,亦可依需要進行形成凸塊之凸塊化(bumping)加工。凸塊化加工可藉由焊球、鍍焊等公知方法進行。又,凸塊化加工中之通孔之形成可與步驟(E)同樣地進行。
<步驟(H)> 半導體晶片封裝之製造方法,於步驟(A)~(G)以外,亦可包含步驟(H)。步驟(H),為將複數個半導體晶片封裝切割為個別的半導體晶片封裝,予以單片化之步驟。
將半導體晶片封裝切割為個別的半導體晶片封裝之方法並無特殊限定,可使用公知之方法。
本發明之半導體晶片封裝之第3態樣,例如,為以本發明之糊狀樹脂組成物製造如圖1顯示一例般的半導體晶片封裝(Fan-out型WLP)中之再配線形成層(絕緣層)130、阻焊劑層150的半導體晶片封裝。
[半導體裝置] 構裝本發明之半導體晶片封裝之半導體裝置,可列舉供電氣製品(例如電腦、行動電話、智慧型手機、平板型裝置、可穿戴裝置、數位相機、醫療機器,及電視機等)及交通工具(例如機車、汽車、電車、船舶及航空機等)等之各種半導體裝置。
[電子構件] 本發明之電子構件,具有散熱體、設置於該散熱體上的本發明之糊狀樹脂組成物之硬化物,與安裝於該硬化物上之電子零件。糊狀樹脂組成物之硬化物,由於熱傳導率及密合性優良,故例如將糊狀樹脂組成物之硬化物以接著於散熱體的方式設置於散熱體上,並於該硬化物上安裝電子零件,藉此電子零件對散熱體之散熱效率會增高。硬化物之形成方法,可藉由與前述步驟(C)相同之方法進行。
電子零件例如可列舉半導體晶片、功率半導體、LED-PKG等。電子構件例如可列舉電路基板、半導體晶片封裝、半導體裝置等。 [實施例]
以下,藉由實施例以具體說明本發明,但本發明不限定於此等實施例。再者,以下之記載中,表示量之「份」及「%」,只要無另外指明,則分別意指「質量份」及「質量%」。
[糊狀樹脂組成物之調製] <實施例1> 對雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製「ZX1059」、環氧當量約169g/eq、雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)17份,添加液狀分散劑(楠本化成公司製「ED152」、含環氧烷之磷酸酯)1份,使用Thinky公司製Awatori練太郎均一攪拌而得到環氧樹脂組成物。接著,對所得之環氧樹脂組成物,添加液狀硬化劑(淀化學工業公司製「TMTP」、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、分子量398、3官能)14份,及硬化促進劑(北興化學工業公司製「TBP-DA」、四丁基鏻癸酸)0.14份並攪拌,調製基底樹脂組成物。 對基底樹脂組成物添加熱傳導性填料(球狀氧化鋁粉末、Denka公司製「DAW-0525」、平均粒徑5.3μm、比表面積:0.4m2
/g、長寬比1.0)69份並混練而得到糊狀樹脂組成物1。糊狀樹脂組成物1之有機溶劑含量,相對於糊狀樹脂組成物1之全部質量而言,為0質量%。
<實施例2> 實施例1中,將熱傳導性填料(球狀氧化鋁粉末、Denka公司製「DAW-0525」、平均粒徑5.3μm、比表面積:0.4m2
/g、長寬比1.0)69份,變更為熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A01」、平均粒徑1.4μm、比表面積:5.0m2
/g、長寬比1.25)64份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地得到糊狀樹脂組成物2。
<實施例3> 實施例1中,將熱傳導性填料(球狀氧化鋁粉末、Denka公司製「DAW-0525」、平均粒徑5.3μm、比表面積:0.4m2
/g、長寬比1.0)69份,變更為熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A15」、平均粒徑18.6μm、比表面積:0.3m2
/g、長寬比1.25)64份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地得到糊狀樹脂組成物3。
<實施例4> 實施例1中,將熱傳導性填料(球狀氧化鋁粉末、Denka公司製「DAW-0525」、平均粒徑5.3μm、比表面積:0.4m2
/g、長寬比1.0)69份,變更為熱傳導性填料(將Tokuyama公司製「HF-01」之球狀氮化鋁粉末,經Admatechs公司之苯基胺基矽烷表面處理者、平均粒徑0.9 μm~1.4μm、比表面積:2.3m2
/g~2.9m2
/g、長寬比1.0~ 1.1) 65份。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地得到糊狀樹脂組成物4。
<實施例5> 於金屬容器中計量雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製「ZX1059」、環氧當量約169g/eq、雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)3份,及1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製、「ZX1658GS」、環氧當量130-140g/eq)3份,對其計量四甲基聯苯酚型固體環氧樹脂(三菱化學公司製「YX4000HK」、環氧當量187-197g/eq)1份。之後,使用IH加熱器溶解。 冷卻後,添加分散劑(楠本化成公司製「ED152」、含環氧烷之磷酸酯)4份,均勻攪拌而得到環氧樹脂組成物。 接著,對所得之環氧樹脂組成物添加液狀硬化劑(淀化學工業公司製「TMTP」、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、分子量398、3官能)6份,及硬化促進劑(北興化學工業公司製「TBP-DA」、四丁基鏻癸酸)0.14份並攪拌,調製基底樹脂組成物。 對基底樹脂組成物添加熱傳導性填料(氧化鋁粉末、Denka公司製「ASFP-20」、平均粒徑0.2μm~0.5μm、比表面積:12m2
/g~18m2
/g、長寬比1.0)13份、熱傳導性填料(氧化鋁粉末、Denka公司製「DAW-0525」、平均粒徑5.3 μm、比表面積:0.4m2
/g、長寬比1.0)19份、熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A01」、平均粒徑1.4μm、比表面積:5.0m2
/g、長寬比1.25)13份,及熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A15」、平均粒徑18.6μm、比表面積:0.3m2
/g、長寬比1.25)38份並攪拌而得到糊狀樹脂組成物5。
<實施例6> 實施例5中, 1)將雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製「ZX1059」、環氧當量約169g/eq、雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)之量由3份變為4份, 2)將四甲基聯苯酚型固體環氧樹脂(三菱化學公司製「YX4000HK」、環氧當量187-197g/eq)之量由1份變為2份, 3)將液狀硬化劑(淀化學工業公司製「TMTP」、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、分子量398、3官能)6份,變更為液狀硬化劑(明和化成公司製「MEH-8000H」、2-烯丙基酚/甲醛聚縮合物、OH當量139-143g/eq)8份, 4)將分散劑(楠本化成公司製「ED152」、含環氧烷之磷酸酯)之量由4份變為1份。 除了以上之事項以外係與實施例5同樣地得到糊狀樹脂組成物6。
<實施例7> 實施例5中,將分散劑(楠本化成公司製「ED152」、含環氧烷之磷酸酯)4份,變更為分散劑(味之素Fine-Techno公司製「Plenact 55」、鈦酸酯系偶合劑、(四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)雙(二-十三烷基)亞磷酸酯鈦酸酯))4份。除了以上之事項以外係與實施例5同樣地得到糊狀樹脂組成物7。
<實施例8> 實施例5中,將熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A01」、平均粒徑1.4μm、比表面積:5.0m2
/g、長寬比1.25)13份,變更為熱傳導性填料(將Tokuyama 公司製「HF-01」之球狀氮化鋁粉末,經Admatechs公司之苯基胺基矽烷表面處理者、平均粒徑0.9 μm~1.4μm、比表面積:2.3m2
/g~2.9m2
/g、長寬比1.0~1.1) 13份。除了以上之事項以外係與實施例5同樣地得到糊狀樹脂組成物8。
<實施例9> 實施例5中,將熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A01」、平均粒徑1.4μm、比表面積:5.0m2
/g、長寬比1.25)13份,變更為熱傳導性填料(氮化硼粉末、三井化學公司製「MBN-010T」、平均粒徑0.9 μm~1.0μm、比表面積:13.0m2
/g、長寬比5.0)13份。除了以上之事項以外係與實施例5同樣地得到糊狀樹脂組成物9。
<實施例10> 於金屬容器中計量雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製「ZX1059」、環氧當量約169g/eq、雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)2份,及1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製、「ZX1658GS」、環氧當量130-140g/eq)2份,對其計量四甲基聯苯酚型固體環氧樹脂(三菱化學公司製「YX4000HK」、環氧當量187-197g/eq)1份。之後,使用IH加熱器溶解。 冷卻後,添加分散劑(楠本化成公司製「ED152」、含環氧烷之磷酸酯)3份,均勻攪拌而得到環氧樹脂組成物。 接著,對所得之環氧樹脂組成物添加液狀硬化劑(淀化學工業公司製「TMTP」、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、分子量398、3官能)4份,及硬化促進劑(北興化學工業公司製「TBP-DA」、四丁基鏻癸酸)0.09份並攪拌,調製基底樹脂組成物。 對基底樹脂組成物添加熱傳導性填料(氧化鋁粉末、Denka公司製「ASFP-20」、平均粒徑0.2μm~0.5μm、比表面積:12m2
/g~18m2
/g、長寬比1.0)14份、熱傳導性填料(氧化鋁粉末、Denka公司製「DAW-0525」、平均粒徑5.3 μm、比表面積:0.4m2
/g、長寬比1.0)19份、熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A01」、平均粒徑1.4μm、比表面積:5.0m2
/g、長寬比1.25)14份,及熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A15」、平均粒徑18.6μm、比表面積:0.3m2
/g、長寬比1.25)41份並攪拌而得到糊狀樹脂組成物10。
<實施例11> 實施例10中,將熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A15」、平均粒徑18.6μm、比表面積:0.3m2
/g、長寬比1.25)41份,變更為熱傳導性填料(球狀碳化矽粉末、信濃電氣製鍊公司製「SSC-A30」、平均粒徑34.4μm、比表面積:0.1m2
/g、長寬比1.25)41份。除了以上之事項以外係與實施例10同樣地得到糊狀樹脂組成物11。
<實施例12> 實施例11中,將液狀硬化劑(淀化學工業公司製「TMTP」、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、分子量398、3官能)4份,變更為液狀硬化劑(昭和電工公司製「PE-1」、季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯))4份。除了以上之事項以外係與實施例11同樣地得到糊狀樹脂組成物12。
<實施例13> 實施例12中,將液狀硬化劑(昭和電工公司製「PE-1」、季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯))之量由4份變更為3份,進一步添加液狀硬化劑(明和化成公司製「MEH-8000H」、2-烯丙基酚/甲醛聚縮合物、OH當量139-143g/eq)1份。除了以上之事項以外係與實施例12同樣地得到糊狀樹脂組成物13。
<比較例1> 實施例5中, 1)將雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製「ZX1059」、環氧當量約169g/eq、雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)之量由3份變為4份, 2)將液狀硬化劑(淀化學工業公司製「TMTP」、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、分子量398、3官能)6份,變為固體硬化劑(酚酚醛清漆樹脂、Aica SDK Phenol公司製「BRG-557」、OH當量103-107g/eq)5份, 3)將硬化促進劑(北興化學工業公司製「TBP-DA」、四丁基鏻癸酸)之量由0.14份變為0.16份。 除了以上之事項以外係與實施例5同樣地得到糊狀樹脂組成物11。
<比較例2> 實施例5中, 1)將雙酚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製「ZX1059」、環氧當量約169g/eq、雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品)之量由3份變為4份, 2)將1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚型環氧樹脂(新日鐵住金化學公司製、「ZX1658GS」、環氧當量130-140 g/eq)之量由3份變為4份, 3)將四甲基聯苯酚型固體環氧樹脂(三菱化學公司製「YX4000HK」、環氧當量187-197g/eq)之量由1份變為2份, 4)將液狀硬化劑(淀化學工業公司製「TMTP」、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、分子量398、3官能)之量由6份變為8份, 5)將硬化促進劑(北興化學工業公司製「TBP-DA」、四丁基鏻癸酸)之量由0.14份變為0.19份, 6)不添加分散劑(楠本化成公司製「ED152」、含環氧烷之磷酸酯)。 除了以上之事項以外係與實施例5同樣地得到糊狀樹脂組成物12。
[黏度之測定] 將各實施例及各比較例之糊狀樹脂組成物之溫度保持於25±2℃,使用E型黏度計(東機產業公司製「RE-80U」、1˚34’×R24錐體、旋轉數1rpm)來測定。
[熱傳導率之測定] 將實施例1~4之各糊狀樹脂組成物置入特定容器中,於熱循環烘箱中120℃60分鐘熱硬化,製作厚度10mm×直徑φ36mm之圓筒狀硬化物。將所得之圓筒狀硬化物,於測定溫度25℃、40%RH之恆溫環境下,使用京都電子工業公司製「TPS-2500」,藉由熱盤(hot disk)法測定熱傳導率。 實施例5、7~10及比較例2之各糊狀樹脂組成物,係將於熱循環烘箱中熱硬化之條件,由120℃60分鐘變為150℃60分鐘。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地測定熱傳導率。 實施例6及比較例1之各糊狀樹脂組成物,係將於熱循環烘箱中熱硬化之條件,由120℃60分鐘,變為150℃60分鐘熱硬化之後,進一步於180℃60分鐘。除了以上之事項以外係與實施例1同樣地測定熱傳導率。
[密合性之測定] 於鍍鎳基板上塗佈糊狀樹脂組成物,於其上放置電容器晶片。以電容器晶片之接著面積成為1.2mm×2.0mm的方式,將自電容器晶片突出之糊狀樹脂組成物去除,得到試片。 接著,使所得試片之糊狀樹脂組成物硬化。實施例1~4之硬化條件為120℃60分鐘,實施例5、7~10及比較例2之硬化條件為150℃60分鐘,實施例6及比較例1之硬化條件為150℃60分鐘熱硬化之後,進一步於180℃60分鐘。 使用DAGE公司製系列4000,於25℃之環境下,以200μm/s之速度,將硬化後之糊狀樹脂組成物上之電容器晶片予以刮擦,藉以測定硬化後之糊狀樹脂組成物之晶粒抗剪強度。進行該操作3次,求得其平均值。又,由以下之基準評估密合力。 ◎:晶粒抗剪強度為20N以上 ○:晶粒抗剪強度為10N以上且未達20N △:晶粒抗剪強度為未達10N
糊狀樹脂組成物1~12之調製所用的成分與其摻合量(不揮發成分之質量份)示於下述表。再者,下述表中之縮寫等係如以下所述。 (C)成分之含量(質量%):以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時的(C)成分之含量 (C)成分之含量(體積%):以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100體積%時的(C)成分之含量
可知實施例1~13係黏度低、熱傳導率高。又,亦可知各實施例由於晶粒抗剪強度高,故密合性優良。 另一方面,不含有(B)成分之比較例1,及不含有(D)成分之比較例2,黏度超過1000Pa・s,無法塗佈於銅箔或鋁箔等之金屬箔,並非可作為糊狀樹脂組成物使用者。
實施例1~13中,確認到即使不含有(E)成分,雖有程度上的差異但仍歸屬於與上述實施例同樣的結果。
100‧‧‧半導體晶片封裝
110‧‧‧半導體晶片
120‧‧‧密封層
130‧‧‧再配線形成層(絕緣層)
140‧‧‧導體層(再配線層)
150‧‧‧阻焊劑層
160‧‧‧凸塊
[圖1]圖1為顯示本發明之半導體晶片封裝(Fan-out型WLP)之一例的概略截面圖。
Claims (16)
- 一種糊狀樹脂組成物,其含有(A)環氧樹脂、 (B)液狀硬化劑、 (C)熱傳導性填料,及 (D)分散劑。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中糊狀樹脂組成物中所含有的有機溶劑之含量,相對於糊狀樹脂組成物之全部質量而言,為未達1.0質量%。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中糊狀樹脂組成物之硬化物的熱傳導率,為2.0W/mK以上。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中(D)成分含有含氧化烯之磷酸酯。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中(C)成分含有由碳化矽、氮化硼、氮化鋁,及氧化鋁中選出的1種以上。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中(C)成分含有碳化矽。
- 如請求項6之糊狀樹脂組成物,其中碳化矽之平均粒徑,為1μm以上且30μm以下。
- 如請求項6之糊狀樹脂組成物,其中(C)成分進一步含有由氮化硼、氮化鋁,及氧化鋁中選出的1種以上。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中以糊狀樹脂組成物中之不揮發成分為100質量%時,(C)成分之含量為60質量%以上且95質量%以下。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中(B)成分含有由聚硫醇化合物,及液狀酚樹脂中選出的1種以上。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中(B)成分含有選自由三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇陸(3-巰基丙酸酯)、參-[(3-巰基丙醯氧基)-乙基]-異三聚氰酸酯、參(3-巰基丙基)異三聚氰酸酯、硫代甘醇酸辛酯、乙二醇雙硫代甘醇酸酯、三羥甲基丙烷參硫代甘醇酸酯、季戊四醇肆硫代甘醇酸酯、3-巰基丙酸、季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,3,5-參(3-巰基丁醯氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基丙烷參(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基乙烷參(3-巰基丁酸酯)、1,3,4,6-肆(2-巰基乙基)乙炔脲、4,4’-異亞丙基雙[(3-巰基丙氧基)苯]中選出的1種以上之聚硫醇化合物,及由含有烯基之酚醛清漆型酚樹脂中選出的液狀酚樹脂之1種以上。
- 如請求項1之糊狀樹脂組成物,其中糊狀樹脂組成物之於25℃之黏度為350Pa・s以下。
- 一種電路基板,其包含以如請求項1~12中任一項之糊狀樹脂組成物之硬化物所形成的絕緣層。
- 一種半導體晶片封裝,其包含如請求項13之電路基板,與搭載於該電路基板上之半導體晶片。
- 一種半導體晶片封裝,其包含經如請求項1~12中任一項之糊狀樹脂組成物密封之半導體晶片。
- 一種電子構件,其具有散熱體、設置於該散熱體上之如請求項1~12中任一項之糊狀樹脂組成物之硬化物,與安裝於該硬化物上之電子零件。
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