JP2018138634A - Resin composition and semiconductor device using the resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の層間充填剤組成物として好適な、優れた流動特性を有する樹脂組成物と、この樹脂組成物を用いた半導体装置に関する。 The present invention relates to a resin composition having excellent flow characteristics suitable as an interlayer filler composition for a semiconductor device, and a semiconductor device using the resin composition.
近年、半導体デバイスの更なる性能向上のために、トランジスタや配線の微細化に加えて、半導体デバイス層が形成された半導体基板や、有機基板などの複数の基板を、基板面に対して垂直に積み上げて積層化した積層型半導体装置の研究開発が進められている。積層型半導体装置には、半導体基板と有機基板とを積層したものなどが知られているが、より具体的には、半導体基板同士が、その基板間において半田バンプ等の電気信号端子等で接続されると共に、基板間に層間充填剤組成物が充填されており、層間充填剤組成物層により基板同士が接着された構造を有する三次元積層型半導体装置が知られている。 In recent years, in order to further improve the performance of semiconductor devices, in addition to miniaturization of transistors and wiring, a plurality of substrates such as a semiconductor substrate on which a semiconductor device layer is formed and an organic substrate are placed perpendicular to the substrate surface. Research and development of stacked semiconductor devices stacked and stacked is underway. Multilayer semiconductor devices are known in which a semiconductor substrate and an organic substrate are stacked. More specifically, semiconductor substrates are connected to each other with electrical signal terminals such as solder bumps between the substrates. In addition, a three-dimensional stacked semiconductor device having a structure in which an interlayer filler composition is filled between substrates and the substrates are bonded to each other by an interlayer filler composition layer is known.
積層型半導体装置の製造方法として、半導体デバイス層を形成したウエハー上に、層間充填剤組成物(ICF:Inter Chip Fill)からなる層を形成し、必要に応じて加熱してBステージ化を行い、次いでダイシングによるチップの切り出しを行い、得られた半導体基板を複数積層し、加圧加熱による仮接合を繰り返し、最終的に加圧加熱条件下で本接合を行うプレアプライ法によるプロセスが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 As a method for manufacturing a stacked semiconductor device, a layer made of an interlayer filler composition (ICF: Inter Chip Fill) is formed on a wafer on which a semiconductor device layer is formed, and heated to perform a B-stage. Next, a process by a pre-applied method is proposed in which chips are cut out by dicing, a plurality of obtained semiconductor substrates are stacked, temporary bonding by pressure heating is repeated, and finally final bonding is performed under pressure heating conditions. (For example, refer nonpatent literature 1).
図1は、プレアプライ法による半導体デバイスの製造方法を示す斜視図であり、ランド端子1Aとハンダ1Bとからなる複数の半田バンプ1が形成された半導体基板(半導体チップ)2の上に、塗布ノズル4より層間充填剤組成物3を供給して(図1(a))、層間充填剤組成物層5を形成した後(図1(b))、必要に応じて、Bステージ化を行い、層間充填剤組成物層5が形成された半導体チップ2を反転させて、熱圧着接合装置のステージ(図示せず)上に載置された、電極パッド6が形成された半導体基板7上に層間充填剤組成物層5側を対向させて、図示しないヘッドにより押圧する(図1(c))。熱圧着接合装置のヘッドとステージ間で、半導体基板7と半導体チップ2とを加熱加圧することにより、層間充填剤組成物を硬化させて、層間充填剤組成物の硬化接着層8を介して半導体チップ2と半導体基板7とが接合された半導体デバイス10を得ることができる(図1(d))。
FIG. 1 is a perspective view showing a method of manufacturing a semiconductor device by a pre-apply method, and a coating nozzle is formed on a semiconductor substrate (semiconductor chip) 2 on which a plurality of
積層型半導体装置は、このような工程を繰り返し、図1(d)に示される半導体デバイス10の半導体チップ2(この場合、半導体チップ2の硬化接着層8とは反対側の面には電極パッドが形成されている。)上に、更に、図1(b)に示す層間充填剤組成物層5を形成した半導体チップ2を接着する工程を繰り返すことにより製造される。
The stacked semiconductor device repeats such a process, and an electrode pad is provided on the surface of the
このような積層型半導体装置の層間充填剤組成物には、以下の(1),(2)の相反する流動特性が要求される。
(1) 塗布ノズルから容易に押し出し(流出)可能で層間充填材組成物層を容易に形成することができ、押し出し後の層間充填材組成物層の形成時には、半田バンプ間や半導体基板間の狭幅領域内を円滑に流動し、この半田バンプ間や基板間を空隙(ボイド)を形成することなく、十分に充填し得る高流動性。
(2) 層間充填材組成物層を形成した後は、貼り合わせ前のハンドリング時や、貼り合わせ時に、基板端縁部から流れ出てしまうことがないような低流動性ないしは非流動性。
The interlayer filler composition of such a stacked semiconductor device is required to have the following opposite flow characteristics (1) and (2).
(1) An interlayer filler composition layer can be easily extruded (flowed out) from a coating nozzle, and an interlayer filler composition layer after extrusion can be easily formed between solder bumps or between semiconductor substrates. High fluidity that flows smoothly in a narrow area and can be sufficiently filled without forming voids between the solder bumps and between the substrates.
(2) After forming the interlayer filler composition layer, it has low fluidity or non-fluidity so that it does not flow out from the edge of the substrate during handling before bonding or during bonding.
半田バンプ間や基板間の狭い間隙に層間充填剤組成物が十分に行きわたらず、この部分にボイドが形成されると、温度変化などによる基板の収縮差などが大きくなり、接着面が剥がれたり割れたりすることで、半導体装置としての性能が損なわれることとなるが、近年の高集積化により、半導体基板間、半田バンプ間の間隙がより一層狭くなっており、層間充填剤組成物の高流動性の要求度は益々高まっている。 If the interlayer filler composition does not reach the narrow gaps between the solder bumps and between the substrates, and voids are formed in this area, the difference in shrinkage of the substrate due to temperature changes, etc. will increase, and the adhesive surface may peel off. Although the performance as a semiconductor device is impaired by cracking, the recent high integration has further narrowed the gaps between the semiconductor substrates and between the solder bumps. The demand for liquidity is increasing.
また一方で、貼り合わせ前のハンドリング時や、貼り合わせ時に、基板端縁部から流れ出てしまうと、半導体装置の製造が困難になるため、より生産性を高めるために、製造時の非流動性の要求も高まっている。 On the other hand, if it flows out of the edge of the substrate during handling before bonding or during bonding, it becomes difficult to manufacture the semiconductor device. The demand for is also increasing.
これらの要求は、積層型半導体装置で顕著であるが、半導体全体を包埋するようなパッケージング材料でも、同様の高流動性と非流動性の両立の要求がある。 These requirements are conspicuous in the stacked semiconductor device, but the packaging material that embeds the entire semiconductor has the same requirement for both high fluidity and non-fluidity.
従来、流動性と成形性に優れ、バリの発生が少ない半導体封止材料を提供し得る無機質粉末として、特許文献1には、頻度粒度分布において少なくとも二つの山を持つ多峰性の粒度分布を有し、第一の山の極大値が3〜10μm、第二の山の極大値が20〜70μmの範囲内にあるものが提案されている。
また、特許文献2には、充填率、成形性、耐熱性、難燃性に優れた半導体封止材料を調製することのできるセラミックス粉末として、レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定された粒度において、少なくとも二つの山を持つ多峰性の頻度粒度分布を有し、第一の山の極大粒子径が40〜80μm、第二の山の極大粒子径が3〜8μmの範囲内にあるセラミックス粉末が提案されている。
更に、特許文献3には、無機質充填材を高充填しても、樹脂組成物の封止時の粘度を低くして、成形性を向上させることができる非晶質シリカ質粉末として、頻度粒度分布において少なくとも二つの山を持つ多峰性の粒度分布を有し、第一の山の極大値が15〜70μmの粒度域内、第二の山の極大値が3〜10μmの粒度域内にあり、平均粒子径が5〜50μmであるものが提案されている。
Conventionally, as an inorganic powder that can provide a semiconductor encapsulating material that is excellent in fluidity and moldability and has few burrs,
Further, in
Furthermore,
しかし、特許文献1〜3で提案されている無機粉末を層間充填剤組成物の無機フィラーとして用いても、前述の(1)の高流動性と(2)の低流動性ないし非流動性を共に満たす流動特性を有する樹脂組成物とすることはできない。
However, even when the inorganic powders proposed in
本発明は、上記(1),(2)の流動特性を満たす樹脂組成物、即ち、例えば積層型半導体装置の層間充填剤組成物として用いた際には、層間充填作業時には塗布ノズルから容易に流出し、半田バンプ間や半導体基板間の狭い間隙に十分に行きわたることで、空隙(ボイド)のない層間充填剤組成物層を形成することができる高流動性を示し、充填後は、基板上から流れ出ることがない低流動性ないしは非流動性を示す樹脂組成物と、この樹脂組成物を用いた半導体装置を提供することを課題とする。 In the present invention, when used as a resin composition satisfying the flow characteristics (1) and (2) described above, that is, as an interlayer filler composition of a laminated semiconductor device, for example, it can be easily applied from an application nozzle during interlayer filling operations. It flows out and reaches the narrow gap between the solder bumps and the semiconductor substrate sufficiently, so that it shows high fluidity that can form an interlayer filler composition layer without voids, and after filling, the substrate It is an object of the present invention to provide a resin composition exhibiting low fluidity or non-fluidity that does not flow out from above, and a semiconductor device using the resin composition.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、上記課題を解決するためには、樹脂組成物に、塗布ノズルからの突出時のように、せん断応力がかかった際には粘度が下がることで高流動性を示し、せん断応力がかからない充填後には粘度が上がることで低流動性、非流動性を示すという、揺変性、すなわちチキソトロピック性を付与すること、そのためには、樹脂組成物に配合する無機フィラーとして、粒径の頻度分布において、特定のプロファイル(特定範囲に峰をもつ二山の分布)を示すものを用いることでチキソトロピック性を付与し、積層型半導体装置の層間充填剤組成物として特に適した流動特性を有するものとすることができることを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the resin composition has a viscosity when shear stress is applied to the resin composition, such as when protruding from the coating nozzle. High fluidity by lowering, and imparting thixotropic properties, that is, thixotropic properties, that is, low viscosity and non-fluidity by increasing viscosity after filling without applying shear stress. Thickotropic properties are imparted by using a filler with a specific profile (distribution of two peaks having a peak in a specific range) in the frequency distribution of particle size as an inorganic filler to be blended in the product, and the interlayer of the stacked semiconductor device It has been found that the filler composition can have particularly suitable flow characteristics.
本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、以下を要旨とする。 The present invention has been achieved based on such findings, and the gist thereof is as follows.
[1] 無機フィラーと、エポキシ樹脂とを含有する樹脂組成物であって、該無機フィラーのレーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定した体積基準の粒径の頻度分布において、少なくとも粒径0.01μm以上3.0μm未満の範囲内と粒径3.0μm以上10.0μm未満の範囲内に極大値を有し、且つ最大粒径が45μm未満である樹脂組成物。 [1] A resin composition containing an inorganic filler and an epoxy resin, wherein the inorganic filler has a volume-based particle size frequency distribution measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer, and has a particle size of at least 0. A resin composition having a maximum value in a range of 0.01 μm or more and less than 3.0 μm and a particle size in a range of 3.0 μm or more and less than 10.0 μm and a maximum particle size of less than 45 μm.
[2] 前記無機フィラーの熱伝導率が、2W/(m・K)以上である、[1]に記載の樹脂組成物。 [2] The resin composition according to [1], wherein the inorganic filler has a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more.
[3] 更に、フラックスを含有する、[1]または[2]に記載の樹脂組成物。 [3] The resin composition according to [1] or [2], further containing a flux.
[4] 更に、離型剤を含有する、[1]から[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。 [4] The resin composition according to any one of [1] to [3], further including a release agent.
[5] [1から[4]のいずれかに記載の樹脂組成物からなる層を、複数の半導体基板間に半導体基板に隣接する層として有する半導体装置。 [5] A semiconductor device having a layer made of the resin composition according to any one of [1] to [4] as a layer adjacent to a semiconductor substrate between a plurality of semiconductor substrates.
本発明の樹脂組成物は、例えば積層型半導体装置の層間充填剤組成物として用いた際には、層間充填剤組成物層を形成する際に塗布ノズルから容易に流出し、半田バンプ間や半導体基板間の狭い間隙に十分に行きわたることで、空隙(ボイド)のない層間充填剤組成物層を形成することができる高流動性を示し、組成物層形成後の貼り合わせ作業時には、基板上から流れ出ることがない低流動性ないしは非流動性を示す。
このため、半導体基板間に、空隙(ボイド)のない層間充填剤組成物層を形成して、接合性、導通性に優れた硬化接着層を良好な作業性のもとに歩留りよく形成することができ、積層型半導体装置を生産する際はもちろんのこと、半導体全体を包埋するような半導体装置を製造する場合でも、高品質で信頼性に優れた半導体装置を生産性よく製造することが可能となる。
When the resin composition of the present invention is used, for example, as an interlayer filler composition in a laminated semiconductor device, the resin composition easily flows out from a coating nozzle when forming an interlayer filler composition layer. By sufficiently reaching the narrow gap between the substrates, an inter-layer filler composition layer having no voids can be formed, showing high fluidity, and during the bonding operation after forming the composition layer, Low fluidity or non-fluidity that does not flow out of
For this reason, an interlayer filler composition layer having no voids is formed between the semiconductor substrates, and a cured adhesive layer excellent in bondability and electrical conductivity is formed with good workability with good yield. It is possible to manufacture high-quality and highly reliable semiconductor devices with high productivity even when manufacturing semiconductor devices that embed the entire semiconductor, as well as when manufacturing stacked semiconductor devices. It becomes possible.
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、無機フィラーと、エポキシ樹脂とを含有する樹脂組成物であって、該無機フィラーのレーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定した体積基準の粒径(以下、「体積粒度」と称す場合がある。)の頻度分布において、少なくとも粒径0.01μm以上3.0μm未満の範囲内と粒径3.0μm以上10.0μm未満の範囲内に極大値を有し、且つ最大粒径が45μm未満であることを特徴とする。
[Resin composition]
The resin composition of the present invention is a resin composition containing an inorganic filler and an epoxy resin, and is a volume-based particle size (hereinafter, “ In the frequency distribution of “volume particle size”, there is a maximum value in a range of at least a particle size of 0.01 μm or more and less than 3.0 μm and a particle size of 3.0 μm or more and less than 10.0 μm, The maximum particle size is less than 45 μm.
<体積粒度>
本発明における体積粒度は、レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定した体積粒径に基づく粒度である。レーザー回折散乱式粒度分布測定機の機種に特段の制限はないが、具体的には株式会社島津製作所製「Shimadzu SALD−2200」により測定することができる。
<Volume particle size>
The volume particle size in the present invention is a particle size based on the volume particle size measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer. Although there is no special restriction | limiting in the model of a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device, Specifically, it can measure by "Shimadzu SALD-2200" by Shimadzu Corporation.
体積粒度の頻度分布における極大値は、例えば、下記レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて、下記の条件で粒子の全体積の頻度分布を測定し、特定の体積粒径での頻度(%)が、それと隣り合う、当該特定の体積粒径よりも大粒径の体積粒径の頻度よりも高く、かつ、当該特定の体積粒径よりも小粒径の体積粒径の頻度よりも高い場合に、当該特定の体積粒径で極大値を有すると判断して、決定される。 For example, the maximum value in the frequency distribution of the volume particle size is measured by measuring the frequency distribution of the total volume of the particles under the following conditions using the following laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device, and the frequency (% ) Higher than the frequency of the volume particle size larger than the specific volume particle size and adjacent to it, and higher than the frequency of the volume particle size smaller than the specific volume particle size In this case, it is determined by determining that the specific volume particle size has a maximum value.
本発明の樹脂組成物中に含まれる無機フィラー(以下、「本発明の無機フィラー」と称す場合がある。)は、体積粒度の頻度分布において、少なくとも粒径0.01μm以上3.0μm未満の範囲内と、粒径3.0μm以上10.0μm未満の範囲内とに極大値を有し、かつ最大粒径が45μm未満であることを特徴とする。 The inorganic filler contained in the resin composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the inorganic filler of the present invention”) has a volume particle size frequency distribution of at least 0.01 μm to less than 3.0 μm. It has a maximum value in the range and a range of particle size of 3.0 μm or more and less than 10.0 μm, and the maximum particle size is less than 45 μm.
使用装置 :株式会社島津製作所製「Shimadzu SALD−2200」
前処理 :ビーカーに試料を入れ、シクロヘキサノンで希釈した後、超音波分散機にて2分間分散させ、これをサンプル液とする。
測定回数 :2回
粒子透過性:透過
粒子屈折率:1.60
溶媒 :シクロヘキサノン
溶媒屈折率:1.85
Device used: “Shimadzu SALD-2200” manufactured by Shimadzu Corporation
Pretreatment: Put a sample in a beaker, dilute with cyclohexanone, and then disperse with an ultrasonic disperser for 2 minutes to obtain a sample solution.
Number of measurements: 2 times Particle permeability: transmission Particle refractive index: 1.60
Solvent: Cyclohexanone Solvent refractive index: 1.85
<無機フィラー>
無機フィラーは、熱伝導性の向上と線膨張係数の制御を目的に添加されるものであり、特に熱伝導性の向上を主たる目的とする。
このため、本発明で用いる無機フィラーは、熱伝導率2W/(m・K)以上のものが好ましい。
<Inorganic filler>
The inorganic filler is added for the purpose of improving the thermal conductivity and controlling the linear expansion coefficient, and is mainly intended to improve the thermal conductivity.
For this reason, the inorganic filler used in the present invention preferably has a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more.
無機フィラーの熱伝導率は、焼結等による薄板を形成してこれを定常法又は非定常法により測定することができる。非定常法では熱伝導率λは、熱拡散率(α)と比熱容量(Cp)、及び密度(ρ)に比例するので、例えばJIS R1611に規定の方法に従い、α、Cp及びρをそれぞれ求めた後、これらの積により熱伝導率λを測定することができる。 The thermal conductivity of the inorganic filler can be measured by a steady method or a non-stationary method after forming a thin plate by sintering or the like. In the unsteady method, the thermal conductivity λ is proportional to the thermal diffusivity (α), the specific heat capacity (Cp), and the density (ρ). Therefore, for example, α, Cp, and ρ are obtained according to the method specified in JIS R1611. Then, the thermal conductivity λ can be measured by these products.
本発明で用いる無機フィラーとしては、金属、炭素、金属炭化物、金属酸化物及び金属窒化物からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。炭素の例としては、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、フレーレン、ダイヤモンドなどが挙げられる。金属炭化物の例としては、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化タングステンなどが挙げられる。金属酸化物の例としては、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イッテルビウム、サイアロン(ケイ素、アルミニウム、酸素、窒素からなるセラミックス)等が挙げられる。金属窒化物の例としては、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等が挙げられる。 Examples of the inorganic filler used in the present invention include at least one selected from the group consisting of metals, carbon, metal carbides, metal oxides, and metal nitrides. Examples of carbon include carbon black, carbon fiber, graphite, fullerene and diamond. Examples of metal carbides include silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide and the like. Examples of metal oxides include magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, calcium oxide, zinc oxide, yttrium oxide, zirconium oxide, cerium oxide, ytterbium oxide, sialon (ceramics composed of silicon, aluminum, oxygen, and nitrogen). Can be mentioned. Examples of metal nitrides include boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride and the like.
無機フィラーの形状について制限はなく、粒子状、ウィスカー状、繊維状、板状、またはそれらの凝集体であってもよい。 There is no restriction | limiting about the shape of an inorganic filler, A particulate form, a whisker form, a fiber form, plate shape, or those aggregates may be sufficient.
また、無機フィラーは、後述のカップリング剤により予め表面処理したものを用いてもよい。 Moreover, you may use the inorganic filler surface-treated beforehand with the below-mentioned coupling agent.
半導体装置用の層間充填剤組成物においては、絶縁性が要求される場合が多いことから、無機フィラーは体積抵抗率が1013Ω・cm以上、特に1014Ω・cm以上の絶縁性に優れた無機化合物よりなることが好ましく、中でも、硬化物の電気絶縁性が十分であることから、金属酸化物および金属窒化物が好ましい。 In an interlayer filler composition for a semiconductor device, since insulation is often required, the inorganic filler is excellent in insulation having a volume resistivity of 10 13 Ω · cm or more, particularly 10 14 Ω · cm or more. In particular, metal oxides and metal nitrides are preferable since the electrical insulation of the cured product is sufficient.
このような無機フィラーとして、より具体的には、アルミナ(Al2O3、熱伝導率30W/(m・K)、体積抵抗率1014Ω・cm)、窒化アルミニウム(AlN、熱伝導率285W/(m・K)、体積抵抗率1014Ω・cm)、窒化ホウ素(BN、熱伝導率410/2W/(m・K)、体積抵抗率1014Ω・cm)、窒化ケイ素(Si3N4、熱伝導率28W/(m・K)、体積抵抗率1014Ω・cm)、シリカ(SiO2、熱伝導率1W/(m・K)、体積抵抗率1014Ω・cm)などが挙げられ、なかでも、Al2O3、AlN、BN、SiO2が好ましく、とりわけAl2O3、BN、SiO2が好ましい。
BN系フィラーとしては、特開2013−241321号公報に開示されるものが、好ましく用いられる。
As such an inorganic filler, more specifically, alumina (Al 2 O 3 , thermal conductivity 30 W / (m · K),
As the BN filler, those disclosed in JP2013-241321A are preferably used.
本発明においては、無機フィラーとして、レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定した体積粒度の頻度分布において、少なくとも粒径0.01μm以上3.0μm未満の範囲内と粒径3.0μm以上10.0μm未満の範囲内に極大値を有し、且つ最大粒径が45μm未満のものを用いる。 In the present invention, as the inorganic filler, in the frequency distribution of the volume particle size measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer, at least within the range of 0.01 μm or more and less than 3.0 μm and the particle size of 3.0 μm or more and 10 Those having a maximum value within a range of less than 0.0 μm and a maximum particle size of less than 45 μm are used.
粒径0.01μm以上3.0μm未満、好ましくは0.3〜2.0μmの範囲内と、粒径3.0μm以上10.0μm未満、好ましくは3.0〜7.0μmの範囲内にそれぞれ極大値を有する無機フィラーであれば、積層型半導体装置の層間充填剤組成物に要求される前述の(1)の高流動性と、(2)低流動性ないしは非流動性を兼備する流動特性を満たし、空隙(ボイド)のない層間充填剤組成物層及びその硬化層を歩留りよく形成することができる。 The particle size is 0.01 μm or more and less than 3.0 μm, preferably 0.3 to 2.0 μm, and the particle size is 3.0 μm or more and less than 10.0 μm, preferably 3.0 to 7.0 μm. If it is an inorganic filler having a maximum value, the above-mentioned (1) high fluidity required for the interlayer filler composition of the laminated semiconductor device and (2) low fluidity or non-fluidity fluidity And an interlayer filler composition layer having no voids and a cured layer thereof can be formed with good yield.
本発明の無機フィラーは、極大値を上記範囲内に有するものであればよく、当該極大値の頻度(%)には特に制限はないが、粒径0.01μm以上3.0μm未満の範囲内の極大値(以下、「第1の極大値」と称す場合がある。)の頻度(%)と、3.0μm以上10.0μm未満の範囲内の極大値(以下、「第2の極大値」と称す場合がある。)の頻度(%)とは、第2の極大値の頻度(%)が第1の極大値の頻度(%)の2.0〜8.0倍程度であることが好ましく、また、第1の極大値と第2の極大値との粒径の差は3.0〜6.0μm程度であることが好ましい。 The inorganic filler of the present invention is not particularly limited as long as it has a maximum value within the above range, and the frequency (%) of the maximum value is not particularly limited, but is within a range of a particle size of 0.01 μm or more and less than 3.0 μm. Frequency (%) of a local maximum value (hereinafter may be referred to as “first local maximum value”) and a local maximum value within a range of 3.0 μm or more and less than 10.0 μm (hereinafter referred to as “second maximum value”). The frequency (%) of the second maximum value is about 2.0 to 8.0 times the frequency (%) of the first maximum value. In addition, the difference in particle diameter between the first maximum value and the second maximum value is preferably about 3.0 to 6.0 μm.
このように、所定の範囲内に極大値を有する無機フィラーは、例えば、平均粒径の異なる2種類の無機フィラーを混合して用いることにより、調製することができる。
より具体的には、平均粒径が0.01μm以上3.0μm未満、好ましくは0.3〜1.0μmの第1の無機フィラーと平均粒径が3.0μm以上10.0μm未満、好ましくは3.0〜6.0μmの第2の無機フィラーとを、第1の無機フィラー:第2の無機フィラー=2.0〜5.0(重量比)の割合で混合して用いる方法が挙げられる。
Thus, an inorganic filler having a maximum value within a predetermined range can be prepared by, for example, mixing and using two types of inorganic fillers having different average particle diameters.
More specifically, the first inorganic filler having an average particle size of 0.01 μm or more and less than 3.0 μm, preferably 0.3 to 1.0 μm and the average particle size of 3.0 μm or more and less than 10.0 μm, preferably A method in which 3.0 to 6.0 μm of the second inorganic filler is mixed and used at a ratio of the first inorganic filler: second inorganic filler = 2.0 to 5.0 (weight ratio) is used. .
また、本発明において、最大粒径45μm未満の無機フィラーを用いる理由は以下の通りである。
即ち、近年、三次元集積回路は、更なる高速化・高容量化などの性能向上のために各チップ間の距離がチップ間距離10〜50μm程度にまで小さくなっているが、チップ間の層間充填剤組成物層において、配合される無機フィラーの最大粒径は層間充填剤組成物層の厚みよりも小さく、好ましくは層間充填剤組成物層の厚みの1/3以下で、45μm未満、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは10μm以下であることが好ましい。
In the present invention, the reason for using an inorganic filler having a maximum particle size of less than 45 μm is as follows.
That is, in recent years, the distance between chips has been reduced to about 10 to 50 μm between chips in order to improve performance such as higher speed and higher capacity. In the filler composition layer, the maximum particle size of the inorganic filler to be blended is smaller than the thickness of the interlayer filler composition layer, preferably 1/3 or less of the thickness of the interlayer filler composition layer, and less than 45 μm, preferably Is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and even more preferably 10 μm or less.
無機フィラーの最大粒径が45μmを超えると硬化した後の層間充填剤組成物層の表面に無機フィラーが突出して、層間充填剤組成物層の表面形状が悪化する傾向にある。 If the maximum particle size of the inorganic filler exceeds 45 μm, the inorganic filler protrudes from the surface of the interlayer filler composition layer after curing, and the surface shape of the interlayer filler composition layer tends to deteriorate.
無機フィラーの平均粒径は、上記の極大値と最大粒径を満たすものであればよく、特に制限はないが、平均粒径が過度に小さいものは、本発明の樹脂組成物の粘度を制御することを困難にするおそれがあるため、無機フィラーの平均粒径は0.3〜6.0μm程度であることが好ましい。 The average particle size of the inorganic filler is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned maximum value and maximum particle size, but the average particle size is excessively small, and the viscosity of the resin composition of the present invention is controlled. The average particle size of the inorganic filler is preferably about 0.3 to 6.0 μm.
本発明の樹脂組成物の無機フィラーの含有量は、樹脂組成物全体に対して50重量%以上76重量%以下が好ましく、60重量%以上76重量%以下がより好ましい。また体積充填率で記載すると、本発明の樹脂組成物の無機フィラーの含有量は、樹脂組成物全体に対して30体積%以上55体積%以下が好ましく、35体積%以上50体積%以下がより好ましく、45体積%以上50体積%以下がさらに好ましい。また、エポキシ樹脂及び後述の硬化剤の総和100重量部当たりの無機フィラーの含有量は、10重量部以上500重量部以下が好ましく、20重量部以上400重量部以下がより好ましい。また体積充填率で記載すると、エポキシ樹脂及び後述の硬化剤の総和100体積部当たりの無機フィラーの含有量は、10体積部以上300体積部以下が好ましく、20体積部以上240体積部以下がより好ましい。無機フィラーの含有量が上記下限より少ないと、無機フィラーの添加効果が小さくなり、目的とする線膨張係数や熱伝導性が得られない場合があり、上記上限よりも多いと無機フィラーの存在が接合を阻害することがある。 The content of the inorganic filler in the resin composition of the present invention is preferably from 50% by weight to 76% by weight, and more preferably from 60% by weight to 76% by weight, based on the entire resin composition. When described in terms of volume filling rate, the content of the inorganic filler in the resin composition of the present invention is preferably 30% by volume to 55% by volume, more preferably 35% by volume to 50% by volume with respect to the entire resin composition. Preferably, it is more preferably 45% by volume or more and 50% by volume or less. Further, the content of the inorganic filler per 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the curing agent described later is preferably 10 parts by weight or more and 500 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or more and 400 parts by weight or less. Moreover, when describing by volume filling rate, 10 volume part or more and 300 volume part or less are preferable, and, as for content of the inorganic filler per 100 volume part of sum total of an epoxy resin and the below-mentioned hardening | curing agent, 20 volume part or more and 240 volume part or less are more. preferable. When the content of the inorganic filler is less than the above lower limit, the effect of adding the inorganic filler is reduced, and the target linear expansion coefficient and thermal conductivity may not be obtained. When the content is larger than the upper limit, the presence of the inorganic filler is present. May interfere with conjugation.
<エポキシ樹脂>
本発明で用いるエポキシ樹脂は、本発明の樹脂組成物のガラス転移温度を向上させるため、2以上のエポキシ基を有する化合物であることが好ましい。また、本発明の樹脂組成物を熱硬化させた硬化物の破壊靭性値K1c値を高いものとするために、1分子中に含まれるエポキシ基の数は1以上8以下であることが好ましく、より好ましくは2以上3以下である。
<Epoxy resin>
The epoxy resin used in the present invention is preferably a compound having two or more epoxy groups in order to improve the glass transition temperature of the resin composition of the present invention. Further, in order to increase the fracture toughness value K1c value of the cured product obtained by thermosetting the resin composition of the present invention, the number of epoxy groups contained in one molecule is preferably 1 or more and 8 or less, More preferably, it is 2 or more and 3 or less.
本発明の樹脂組成物の熱伝導性を向上させるため、本発明で用いるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型骨格、ビスフェノールF型骨格、ビフェニル骨格などの芳香環を有するエポキシ化合物を用いることが好ましい。 In order to improve the thermal conductivity of the resin composition of the present invention, it is preferable to use an epoxy compound having an aromatic ring such as a bisphenol A skeleton, a bisphenol F skeleton, or a biphenyl skeleton as the epoxy resin used in the present invention.
より具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラック型樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂と芳香族系エポキシ樹脂の共重合体エポキシ樹脂等が例示され、これらの中でもビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂が好ましく、より好ましくはビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂が用いられる。 More specifically, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene ring-containing epoxy resin, epoxy resin having a dicyclopentadiene skeleton, phenol novolac type resin, cresol Examples include novolak type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, aliphatic epoxy resins, aliphatic epoxy resins and copolymer epoxy resins of aromatic epoxy resins, among which bisphenol A type epoxy resins and bisphenols F-type epoxy resins, bisphenol S-type epoxy resins, biphenyl-type epoxy resins, and naphthalene ring-containing epoxy resins are preferable, and bisphenol A-type epoxy resins, bisphenol F-type epoxy resins, Futaren ring-containing epoxy resins, biphenyl type epoxy resin is used.
また、樹脂組成物を熱硬化させた硬化物の破壊靭性を向上させるために、エポキシ樹脂として多官能エポキシ樹脂を用いてもよい。
多官能エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ビフェニルノボラック樹脂、テルペンフェノール樹脂、重質油変性フェノール樹脂、などの種々のフェノール類や、種々のフェノール類と、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザールなどの種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール系化合物と、エピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型多官能エポキシ樹脂が好ましい。
Moreover, in order to improve the fracture toughness of the hardened | cured material which heat-cured the resin composition, you may use a polyfunctional epoxy resin as an epoxy resin.
Polyfunctional epoxy resins include phenol novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A novolac resin, dicyclopentadiene phenol resin, phenol aralkyl resin, naphthol novolac resin, biphenyl novolac resin, terpene phenol resin, heavy oil modified phenol resin, etc. Manufactured from various phenolic compounds such as polyphenolic resins obtained by condensation reaction of various phenols, various phenols and various aldehydes such as hydroxybenzaldehyde, crotonaldehyde, and glyoxal, and epihalohydrin A glycidyl ether type polyfunctional epoxy resin such as an epoxy resin is preferable.
本発明で用いるエポキシ樹脂は、流動性の観点から、25℃におけるせん断粘度が15Pa・s以下、例えば5〜10Pa・sであるものを含むことが好ましい。
ここで、25℃でのせん断粘度は、JIS Z 8803:2011に従って測定される値であって、円錐−平板形回転粘度計による粘度測定方法により測定される値とする。より具体的には、JIS K 7117−2:1999で定義されるE型粘度計によって測定される。また、結晶性を示す低分子エポキシ樹脂であっても、結晶融解温度以上に温めた後に、5℃以上の環境下で12時間以内に25℃まで冷却したときの状態が液状であり、25℃での粘度が10Pa・s以下となるエポキシ樹脂は、25℃での粘度が10Pa・s以下のエポキシ樹脂として扱う。なお、エポキシ樹脂の25℃におけるせん断粘度は好ましくは5.0〜7.0Pa・sである。
From the viewpoint of fluidity, the epoxy resin used in the present invention preferably contains one having a shear viscosity at 25 ° C. of 15 Pa · s or less, for example, 5 to 10 Pa · s.
Here, the shear viscosity at 25 ° C. is a value measured according to JIS Z 8803: 2011, and is a value measured by a viscosity measurement method using a cone-plate rotational viscometer. More specifically, it is measured by an E-type viscometer defined by JIS K 7117-2: 1999. Moreover, even if it is the low molecular weight epoxy resin which shows crystallinity, the state when it cools to 25 degreeC within 12 hours in the environment of 5 degreeC or more after warming more than crystal melting temperature is a liquid state, 25 degreeC The epoxy resin having a viscosity of 10 Pa · s or less is treated as an epoxy resin having a viscosity at 25 ° C. of 10 Pa · s or less. The shear viscosity at 25 ° C. of the epoxy resin is preferably 5.0 to 7.0 Pa · s.
また、エポキシ樹脂は、粘度制御の観点から、そのエポキシ当量が50g/当量以上500g/当量以下であることが好ましく、より好ましくは150g/当量以上200g/当量以下である。エポキシ当量が50g/当量より小さいものでは、耐熱性が劣る傾向にあり、500g/当量より大きいと、エポキシ樹脂の融点が高くなるとともに、樹脂組成物の溶融粘度が高くなり、基板間の接合に問題を生じるおそれがある。 In addition, the epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 50 g / equivalent to 500 g / equivalent, more preferably 150 g / equivalent to 200 g / equivalent from the viewpoint of viscosity control. When the epoxy equivalent is less than 50 g / equivalent, the heat resistance tends to be inferior. When the epoxy equivalent is greater than 500 g / equivalent, the melting point of the epoxy resin is increased and the melt viscosity of the resin composition is increased. May cause problems.
これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で混合して用いてもよい。 These epoxy resins may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them in arbitrary combinations and ratios.
本発明の樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量は、組成物全体に対して10〜50重量%、特に10〜25重量%、更に好ましくは10〜15重量%であることが好ましい。また、エポキシ樹脂の含有量は、組成物全体に対して10〜65体積%、特に20〜40体積%、さらに好ましくは24〜30体積%であることが好ましい。樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量が少な過ぎると十分な接着性を得ることができず、樹脂組成物を製造する際の混練等が困難になる場合がある。また、多過ぎると、相対的に無機フィラー等の含有量が少なくなり、熱伝導性等が低下する傾向にある。 The content of the epoxy resin in the resin composition of the present invention is preferably 10 to 50% by weight, particularly 10 to 25% by weight, more preferably 10 to 15% by weight, based on the entire composition. Moreover, it is preferable that content of an epoxy resin is 10-65 volume% with respect to the whole composition, 20-40 volume% especially, More preferably, it is 24-30 volume%. If the content of the epoxy resin in the resin composition is too small, sufficient adhesiveness cannot be obtained, and kneading or the like at the time of producing the resin composition may be difficult. Moreover, when too much, content, such as an inorganic filler, will decrease relatively and it exists in the tendency for thermal conductivity etc. to fall.
<硬化剤>
本発明の樹脂組成物は、硬化剤を更に含むことが好ましい。硬化剤とは、エポキシ樹脂の架橋基間の架橋反応に寄与する物質を示す。
<Curing agent>
The resin composition of the present invention preferably further contains a curing agent. A hardening | curing agent shows the substance which contributes to the crosslinking reaction between the crosslinking groups of an epoxy resin.
硬化剤としては特に制限はなく、一般的にエポキシ樹脂硬化剤として知られているものはすべて使用できる。例えば、フェノール系硬化剤、脂肪族アミン、ポリエーテルアミン、脂環式アミン、芳香族アミンなどのアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミド系硬化剤、第3級アミン、イミダゾールおよびその誘導体、有機ホスフィン類、ホスホニウム塩、テトラフェニルボロン塩、有機酸ジヒドラジド、ハロゲン化ホウ素アミン錯体、ポリメルカプタン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等が挙げられる。流動性付与および速硬化性の観点から、硬化剤としては、酸無水物系硬化剤が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a hardening | curing agent, The thing generally known as an epoxy resin hardening | curing agent can be used. For example, phenolic curing agents, aliphatic amines, polyether amines, alicyclic amines, aromatic amines and other amine curing agents, acid anhydride curing agents, amide curing agents, tertiary amines, imidazoles and the like Derivatives, organic phosphines, phosphonium salts, tetraphenylboron salts, organic acid dihydrazides, boron halide amine complexes, polymercaptan curing agents, isocyanate curing agents, blocked isocyanate curing agents, and the like. From the viewpoint of imparting fluidity and rapid curability, the curing agent is preferably an acid anhydride curing agent.
フェノール系硬化剤の具体例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’−ジヒドロキシビフェニル、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、フェノールノボラック、ビスフェノールAノボラック、o−クレゾールノボラック、m−クレゾールノボラック、p−クレゾールノボラック、キシレノールノボラック、ポリ−p−ヒドロキシスチレン、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、フルオログリシノール、ピロガロール、t−ブチルピロガロール、アリル化ピロガロール、ポリアリル化ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオール、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、1,8−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,4−ジヒドロキシナフタレン、2,5−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、2,8−ジヒドロキシナフタレン、上記ジヒドロキシナフタレンのアリル化物又はポリアリル化物、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化フェノールノボラック、アリル化ピロガロール等が例示される。 Specific examples of the phenolic curing agent include bisphenol A, bisphenol F, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-bis (4-hydroxyphenoxy) benzene, 1,3-bis. (4-hydroxyphenoxy) benzene, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl ketone, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2'-dihydroxybiphenyl 10- (2,5-dihydroxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, phenol novolak, bisphenol A novolak, o-cresol novolak, m-cresol novolak, p-cle All novolak, xylenol novolak, poly-p-hydroxystyrene, hydroquinone, resorcin, catechol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, fluoroglycinol, pyrogallol, t-butyl pyrogallol, allylated pyrogallol, polyallylated pyrogallol, 1,2 , 4-Benzenetriol, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,4-dihydroxynaphthalene, 2,5-dihydroxynaphthalene, 2, -Dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 2,8-dihydroxynaphthalene, allylated or polyallylated dihydroxynaphthalene, allylated bisphenol A, allylated bisphenol F, allylated phenol novolak, allylated pyrogallol, etc. The
アミン系硬化剤の具体例として、脂肪族アミン類としては、エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、テトラ(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン等が例示される。ポリエーテルアミン類としては、トリエチレングリコールジアミン、テトラエチレングリコールジアミン、ジエチレングリコールビス(プロピルアミン)、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン類等が例示される。脂環式アミン類としては、イソホロンジアミン、メタセンジアミン、N−アミノエチルピペラジン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、ノルボルネンジアミン等が例示される。芳香族アミン類としては、テトラクロロ−p−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノアニソール、2,4−トルエンジアミン、2,4−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、2,4−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、m−アミノフェノール、m−アミノベンジルアミン、ベンジルジメチルアミン、2−ジメチルアミノメチル)フェノール、トリエタノールアミン、メチルベンジルアミン、α−(m−アミノフェニル)エチルアミン、α−(p−アミノフェニル)エチルアミン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン等が例示される。 Specific examples of the amine curing agent include aliphatic diamines such as ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminopropane, hexamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, Examples include diethylenetriamine, iminobispropylamine, bis (hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, N-hydroxyethylethylenediamine, tetra (hydroxyethyl) ethylenediamine, and the like. Examples of polyether amines include triethylene glycol diamine, tetraethylene glycol diamine, diethylene glycol bis (propylamine), polyoxypropylene diamine, polyoxypropylene triamines, and the like. Cycloaliphatic amines include isophorone diamine, metacene diamine, N-aminoethylpiperazine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, 3,9-bis (3-amino). Propyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, norbornenediamine and the like. Aromatic amines include tetrachloro-p-xylenediamine, m-xylenediamine, p-xylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminoanisole, 2,4 -Toluenediamine, 2,4-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 2,4-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, m-aminophenol, m-aminobenzylamine, benzyldimethylamine, 2-dimethylaminomethyl) phenol, triethanolamine, methylbenzylamine, α- (m-aminophenyl) ethylamine, α- (p-aminophenyl) ethylamine , Diaminodiethyl Examples include rudimethyldiphenylmethane, α, α'-bis (4-aminophenyl) -p-diisopropylbenzene.
酸無水物系硬化剤の具体例としては、ドデセニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物、ポリ(フェニルヘキサデカン二酸)無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート二無水物、無水ヘット酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,4−ジメチル−6−(2−メチル−1−プロペニル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物、1−メチル−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物等が例示される。 Specific examples of acid anhydride curing agents include dodecenyl succinic anhydride, polyadipic acid anhydride, polyazeline acid anhydride, polysebacic acid anhydride, poly (ethyloctadecanedioic acid) anhydride, poly (phenylhexadecanedioic acid) Anhydride, Methyltetrahydrophthalic anhydride, Methylhexahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride, Methylhymic anhydride, Tetrahydrophthalic anhydride, Trialkyltetrahydrophthalic anhydride, Methylcyclohexene dicarboxylic anhydride, Methylcyclohexene tetracarboxylic Acid anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bistrimellitic dianhydride, het anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, 5- ( 2, -Dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,4-dimethyl-6- (2-methyl-1-propenyl) -4-cyclohexene-1 , 2-dicarboxylic anhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride, 1-methyl-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro Examples include -1-naphthalene succinic dianhydride.
アミド系硬化剤としては、ジシアンジアミド、ポリアミド樹脂等が例示される。 Examples of the amide type curing agent include dicyandiamide and polyamide resin.
第3級アミンとしては、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等が例示される。 Examples of the tertiary amine include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, and tris (dimethylaminomethyl) phenol. .
イミダゾールおよびその誘導体としては、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4(5)−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノ−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、およびエポキシ樹脂と上記イミダゾール類との付加体等が例示される。 Examples of imidazole and derivatives thereof include 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4 (5) -methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyano-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazo Lithium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methyl Imidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-di Mino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2- Examples include phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole and adducts of an epoxy resin and the imidazoles.
有機ホスフィン類としては、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフイン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等が例示され、ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレート等が例示され、テトラフェニルボロン塩としては、2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等が例示される。 Examples of organic phosphines include tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine and the like, and phosphonium salts include tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / ethyltriphenylborate, Examples include tetrabutylphosphonium / tetrabutylborate, and examples of the tetraphenylboron salt include 2-ethyl-4-methylimidazole / tetraphenylborate, N-methylmorpholine / tetraphenylborate, and the like.
これらの硬化剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で混合して用いてもよい。 These curing agents may be used alone or in a combination of two or more in any combination and ratio.
本発明の樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、硬化剤がフェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中の官能基との当量比で、0.8〜1.5の範囲となるように用いることが好ましい。この範囲外であると未反応のエポキシ基や硬化剤の官能基が残留し、所望の物性が得られないことがある。 The content of the curing agent in the resin composition of the present invention is such that when the curing agent is a phenol curing agent, an amine curing agent, or an acid anhydride curing agent, the epoxy group in the epoxy resin and the functionality in the curing agent. It is preferable to use so that it may become the range of 0.8-1.5 by equivalent ratio with group. Outside this range, unreacted epoxy groups and functional groups of the curing agent may remain, and desired physical properties may not be obtained.
また、硬化剤がアミド系硬化剤、第3級アミン、イミダゾールおよびその誘導体、有機ホスフィン類、ホスホニウム塩、テトラフェニルボロン塩、有機酸ジヒドラジド、ハロゲン化ホウ素アミン錯体、ポリメルカプタン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等の場合は、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部の範囲で用いることが好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。 Curing agents are amide-based curing agents, tertiary amines, imidazoles and their derivatives, organic phosphines, phosphonium salts, tetraphenylboron salts, organic acid dihydrazides, boron halide amine complexes, polymercaptan-based curing agents, isocyanate-based curing agents. In the case of a curing agent, a blocked isocyanate curing agent, and the like, it is preferably used in a range of 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.
また、ジシアンジアミン化合物の場合は、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いることが好ましく、0.5〜6重量部がより好ましい。 Moreover, in the case of a dicyandiamine compound, it is preferable to use in the range of 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of epoxy resins, and 0.5-6 weight part is more preferable.
[硬化促進剤]
本発明の樹脂組成物は、硬化温度を下げ、硬化時間を短くするために硬化剤とともに、硬化促進剤を含有していてもよい。
[Curing accelerator]
The resin composition of the present invention may contain a curing accelerator together with a curing agent in order to lower the curing temperature and shorten the curing time.
硬化促進剤の例としては、三級アミノ基を含有する化合物、イミダゾールおよびその誘導体、有機ホスフィン類、ジメチル尿素、有機ポリマーや無機化合物等による被覆剤を用いて上記化合物をマイクロカプセル化したものなどが挙げられる。 Examples of curing accelerators include compounds containing tertiary amino groups, imidazoles and their derivatives, organic phosphines, dimethylurea, microcapsules of the above compounds using coating agents such as organic polymers and inorganic compounds, etc. Is mentioned.
三級アミノ基を含有する化合物としては、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等が例示される。 Examples of the compound containing a tertiary amino group include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol, etc. Is exemplified.
イミダゾールおよびその誘導体としては、1−シアノエチルー2−フェニルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4(5)−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノ−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、およびエポキシ樹脂と上記イミダゾール類との付加体、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等が例示される。 Examples of imidazole and derivatives thereof include 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4 (5) -methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyano-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium Trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl -(1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-di Mino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2- Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, and adducts of epoxy resin and the above imidazoles, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, etc. Is exemplified.
有機ホスフィン類としては、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフイン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等が例示され、ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレート等が例示され、テトラフェニルボロン塩としては、2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等が例示される。 Examples of organic phosphines include tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine and the like, and phosphonium salts include tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / ethyltriphenylborate, Examples include tetrabutylphosphonium / tetrabutylborate, and examples of the tetraphenylboron salt include 2-ethyl-4-methylimidazole / tetraphenylborate, N-methylmorpholine / tetraphenylborate, and the like.
これらのうち、比較的長いポットライフ、中温域での高い硬化性、硬化樹脂の高い耐熱性などの特徴から、イミダゾール化合物(イミダゾールおよびその誘導体)及び有機ポリマーや無機化合物等による被覆剤を用いて上記化合物をマイクロカプセル化したものを用いることが好ましい。 Of these, imidazole compounds (imidazole and its derivatives) and coatings made of organic polymers and inorganic compounds are used because of their relatively long pot life, high curability in the middle temperature range, and high heat resistance of the cured resin. It is preferable to use a microencapsulated product of the above compound.
これらの硬化促進剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で混合して用いてもよい。 These curing accelerators may be used alone or in a combination of two or more in any combination and ratio.
本発明の樹脂組成物が硬化促進剤を含有する場合、硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の総和100重量部当たり、0.001重量部以上15重量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.01重量部以上10重量部以下である。硬化促進剤の含有量がエポキシ樹脂及び硬化剤の総和100重量部当たり0.001重量部未満であると、硬化促進効果が不十分になるおそれがあり、15重量部を超えると触媒硬化反応が支配的となり、ボイドの低減が達成できない場合がある。 When the resin composition of the present invention contains a curing accelerator, the content of the curing accelerator is preferably 0.001 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the curing agent. More preferably, it is 0.01 parts by weight or more and 10 parts by weight or less. If the content of the curing accelerator is less than 0.001 part by weight per 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the curing agent, the curing acceleration effect may be insufficient, and if it exceeds 15 parts by weight, the catalyst curing reaction may occur. It becomes dominant and void reduction may not be achieved.
[フラックス]
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、更にフラックスを含有してもよい。フラックスとは、例えば、金属端子のはんだ接合時において、はんだバンプ等の金属電気信号端子およびランドの表面酸化膜の溶解除去や、はんだバンプのランド表面における濡れ広がり性の向上、更にははんだバンプの金属端子表面の再酸化防止などの機能を有する化合物である。
[flux]
The resin composition of the present invention may further contain a flux as necessary. For example, flux means, for example, when soldering metal terminals, the metal electric signal terminals such as solder bumps and the surface oxide film of the land are dissolved and removed, the wet spread of the solder bumps on the land surface is improved, and further the solder bumps It is a compound having functions such as prevention of reoxidation of the metal terminal surface.
本発明で用いるフラックスとしては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸、サリチル酸、フタル酸、トリメリト酸、トリメリト酸無水物、トリメシン酸、ベンゼンテトラカルボン酸などの芳香族カルボン酸やその酸無水物、アビエチン酸、ロジンなどのテルペン系カルボン酸などの有機カルボン酸、および有機カルボン酸をアルキルビニルエーテル類と反応して変換したヘミアセタールエステルである有機カルボン酸エステル、グルタミン酸塩酸塩、アニリン塩酸塩、ヒドラジン塩酸塩、臭化セチルピリジン、フェニルヒドラジン塩酸塩、テトラクロルナフタレン、メチルヒドラジン塩酸塩、メチルアミン塩酸塩、エチルアミン塩酸塩、ジエチルアミン塩酸塩、ブチルアミン塩酸塩などの有機ハロゲン化合物、尿素、ジエチレントリアミンヒドラジンなどのアミン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類、塩酸、フッ酸、燐酸、ホウフッ化水素酸などの無機酸、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化アンモニウム、フッ化銅、フッ化ニッケル、フッ化亜鉛などのフッ化物、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化第一銅、塩化ニッケル、塩化アンモニウム、塩化亜鉛、塩化第一錫などの塩化物、臭化カリウム、臭化ナトリウム、臭化アンモニウム、臭化錫、臭化亜鉛などの臭化物などが挙げられる。これらの化合物は、そのまま用いても、また有機ポリマーや無機化合物等による被覆剤を用いてマイクロカプセル化したものを用いても良い。 Examples of the flux used in the present invention include aliphatic carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oleic acid, and stearic acid. Organic carboxylic acids such as benzoic acid, salicylic acid, phthalic acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, aromatic carboxylic acids such as trimesic acid, benzenetetracarboxylic acid, and terpene carboxylic acids such as abietic acid and rosin Organic carboxylic acid esters, glutamic acid hydrochlorides, aniline hydrochlorides, hydrazine hydrochlorides, cetylpyridine bromides, phenylhydrazine hydrochlorides, tetrachlors, which are hemiacetal esters converted by reacting acids and organic carboxylic acids with alkyl vinyl ethers Naphthalene, methylhydrazine hydrochloride, Organic halogen compounds such as tilamine hydrochloride, ethylamine hydrochloride, diethylamine hydrochloride and butylamine hydrochloride, amines such as urea and diethylenetriamine hydrazine, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and glycerin , Inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, borohydrofluoric acid, fluorides such as potassium fluoride, sodium fluoride, ammonium fluoride, copper fluoride, nickel fluoride, zinc fluoride, potassium chloride, sodium chloride , Chlorides such as cuprous chloride, nickel chloride, ammonium chloride, zinc chloride, stannous chloride, bromides such as potassium bromide, sodium bromide, ammonium bromide, tin bromide, zinc bromide, etc. . These compounds may be used as they are or may be microencapsulated using a coating agent made of an organic polymer or an inorganic compound.
なかでも、エポキシ樹脂への溶解性から、多価アルコール類、有機カルボン酸及びカルボン酸エステル等の有機カルボン酸誘導体が好ましい。また、エポキシ樹脂に対して加温時の発泡性が少ないことから、特に有機カルボン酸が好ましい。この中でもフラックスとしての反応性から、二個以上のカルボキシル基を有する有機カルボン酸類が特に好ましい。 Especially, organic carboxylic acid derivatives, such as polyhydric alcohols, organic carboxylic acid, and carboxylic acid ester, are preferable from the solubility to an epoxy resin. In addition, organic carboxylic acids are particularly preferable because they are less foamable when heated than epoxy resins. Among these, organic carboxylic acids having two or more carboxyl groups are particularly preferable because of reactivity as a flux.
有機カルボン酸エステルは、下記式(2)に従って有機カルボン酸とアルキルビニルエーテル類を、常温、常圧又は必要に応じて加温、反応させることにより得ることができる。
なお、式(2)の反応は平衡反応でもあるので、有機カルボン酸エステルに転化する有機カルボン酸の割合を高めるには、アルキルビニルエーテル類を有機カルボン酸中のカルボキシル基に対して等量以上添加して反応させることが好ましい。
The organic carboxylic acid ester can be obtained by reacting an organic carboxylic acid and an alkyl vinyl ether according to the following formula (2) at room temperature, normal pressure, or if necessary, heated.
In addition, since the reaction of formula (2) is also an equilibrium reaction, in order to increase the proportion of the organic carboxylic acid converted to the organic carboxylic acid ester, an equal amount or more of alkyl vinyl ether is added to the carboxyl group in the organic carboxylic acid It is preferable to make it react.
(式(2)中、R1はカルボン酸中の1つのカルボキシル基を除いた残りの分子鎖を示す。R2は炭素数1〜6のアルキル基を示す。) (In formula (2), R 1 represents the remaining molecular chain excluding one carboxyl group in the carboxylic acid. R 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
有機カルボン酸エステルは、樹脂組成物中において加熱により分解し、有機カルボン酸及びビニルエーテルを生成する。分解により生じる有機カルボン酸は、はんだボールに対する表面活性化作用(フラックス作用)を示す。 The organic carboxylic acid ester is decomposed by heating in the resin composition to produce an organic carboxylic acid and vinyl ether. The organic carboxylic acid produced by the decomposition exhibits a surface activation action (flux action) on the solder balls.
また、分解により生じる有機カルボン酸の中には、エポキシ樹脂に対する硬化作用を呈する可能性がある。これは、カルボキシル基においては、その解離により放出される水素イオンが、エポキシ樹脂に対して硬化作用を呈する可能性があるためである。このカルボキシル基の解離による水素イオンの発生を抑制するために、有機カルボン酸をアルキルビニルエーテルにて保護した有機カルボン酸エステルが好ましく用いられる。 In addition, some organic carboxylic acids generated by decomposition may exhibit a curing action on epoxy resins. This is because in the carboxyl group, hydrogen ions released by the dissociation may exhibit a curing action on the epoxy resin. In order to suppress the generation of hydrogen ions due to the dissociation of the carboxyl group, an organic carboxylic acid ester obtained by protecting an organic carboxylic acid with an alkyl vinyl ether is preferably used.
また、有機カルボン酸エステルを使用した場合においても、その分解温度が低すぎると、製造時における加圧、加熱による仮接合時に、エポキシ樹脂が硬化してしまうおそれがある。
そのため、フラックスとしての有機カルボン酸エステルの分解温度は、仮接合時での分解を回避又は抑制するために、130℃以上であることが好ましく、より好ましくは140℃以上、更に好ましくは160℃以上、最も好ましくは180℃以上である。なお、分解温度の上限は、220℃である。
Even when an organic carboxylic acid ester is used, if the decomposition temperature is too low, the epoxy resin may be hardened at the time of temporary bonding by pressurization and heating during production.
Therefore, the decomposition temperature of the organic carboxylic acid ester as the flux is preferably 130 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, in order to avoid or suppress decomposition at the time of temporary bonding. Most preferably, it is 180 ° C. or higher. The upper limit of the decomposition temperature is 220 ° C.
有機カルボン酸エステルの原料となる有機カルボン酸としては、乳酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息香酸、アビエチン酸、ロジンなどのモノカルボン酸;蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、酒石酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸;クエン酸、1,2,4−トリメリット酸、トリス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートなどのトリカルボン酸;ピロメリット酸やブタンテトラカルボン酸などのテトラカルボン酸等を用いることができる。この中でもフラックスとしての反応性から、二個以上のカルボキシル基を有する有機カルボン酸類が好ましい。 Organic carboxylic acids used as raw materials for organic carboxylic acid esters include monocarboxylic acids such as lactic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oleic acid, stearic acid, benzoic acid, abietic acid, and rosin; succinic acid, malonic acid, succinic acid, Dicarboxylic acids such as glutaric acid, adipic acid, malic acid, tartaric acid, isophthalic acid, pyromellitic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid; citric acid, 1,2,4-trimellitic acid, tris (2-carboxyethyl) ) Tricarboxylic acids such as isocyanurate; tetracarboxylic acids such as pyromellitic acid and butanetetracarboxylic acid can be used. Among these, organic carboxylic acids having two or more carboxyl groups are preferable in terms of reactivity as flux.
また、有機カルボン酸エステルの原料となるアルキルビニルエーテル類として、上記式(2)におけるR2は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、中でも、R2がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基であることが好ましい。これらアルキル基の中でも、電子供与性の低いアルキル基ほど高温解離性を示すことから、アルキル基としては2級及び1級であることが好ましい。 Moreover, as alkyl vinyl ethers used as a raw material for the organic carboxylic acid ester, R 2 in the above formula (2) is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, among which R 2 is a methyl group, an ethyl group, a propyl group. Group is preferably a butyl group. Among these alkyl groups, the lower the electron donating property, the higher the temperature dissociation property, so the alkyl group is preferably secondary or primary.
有機カルボン酸エステルとしては、市販品として、日油社製のサンタシッドG(ジアルキルビニルエーテルブロック2官能ポリマー型カルボン酸)、サンタシッドH(モノアルキルビニルエーテルブロック2官能低分子量型カルボン酸)、サンタシッドI(モノアルキルビニルエーテルブロック2官能カルボン酸)などを好ましく用いることができる。 As organic carboxylic acid esters, commercially available products such as Santacid G (dialkyl vinyl ether block bifunctional polymer carboxylic acid), Santacid H (monoalkyl vinyl ether block bifunctional low molecular weight carboxylic acid) manufactured by NOF Corporation, Santacid I (mono) Alkyl vinyl ether block bifunctional carboxylic acid) and the like can be preferably used.
これらのフラックスは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で混合して用いてもよい。 These fluxes may be used alone or in a combination of two or more in any combination and ratio.
本発明の樹脂組成物がフラックスを含有する場合、樹脂組成物中のフラックスの含有量は、樹脂組成物中のエポキシ樹脂、硬化剤及び必要に応じて用いられる硬化促進剤の合計100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上10重量部以下、より好ましくは0.5重量部以上5重量部以下である。フラックスの含有量が上記下限より少ないと、酸化膜除去性低下によるはんだ接続不良のおそれがあり、上記上限より多いと樹脂組成物の粘度上昇による接続不良の恐れがでてくる。 When the resin composition of the present invention contains a flux, the content of the flux in the resin composition is 100 parts by weight in total of the epoxy resin in the resin composition, the curing agent, and a curing accelerator used as necessary. On the other hand, it is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight. If the flux content is less than the lower limit, there is a risk of poor solder connection due to a decrease in oxide film removability, and if it exceeds the upper limit, there is a risk of poor connection due to an increase in the viscosity of the resin composition.
<離型剤>
本発明の樹脂組成物は、一定の形状にすることを目的とした型枠内で硬化成形する場合、容易に型枠から取り外せるよう、離型性を高めるために、離型剤を更に含有していてもよい。
<Release agent>
The resin composition of the present invention further contains a release agent in order to enhance the releasability so that it can be easily removed from the mold when it is cured and molded in a mold intended to make a certain shape. It may be.
離型剤としては、従来から樹脂に離型目的で配合されているワックス類であれば特に限定なく用いられる。その具体例としては、例えば、天然カルナバワックス、モンタン酸ワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、直鎖・分岐ポリエチレンワックス、エチレン/プロピレン共重合体ワックス、マイクロクリスタリンワックス、等が挙げられる。これらの中では、天然カルナバワックス、モンタン酸ワックスが融点が比較的高く、半導体装置を搭載する配線基板をリフロー処理するときにも、接点等に悪影響を与えにくい点から好ましい。 Any mold release agent may be used without particular limitation as long as it is a wax that has been conventionally blended into a resin for mold release. Specific examples thereof include natural carnauba wax, montanic acid wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, linear / branched polyethylene wax, ethylene / propylene copolymer wax, microcrystalline wax, and the like. Among these, natural carnauba wax and montanic acid wax are preferable because they have a relatively high melting point and are unlikely to adversely affect the contacts and the like when a reflow process is performed on a wiring board on which a semiconductor device is mounted.
本発明の樹脂組成物が離型剤を含有する場合、樹脂組成物中の離型剤の含有量は、樹脂組成物中のエポキシ樹脂、硬化剤及び必要に応じて用いられる硬化促進剤の合計100重量部に対して、好ましくは0.01重量部以上10重量部以下、より好ましくは0.05重量部以上5重量部以下である。離型剤の含有量が上記下限より少ないと、十分な離型効果を得ることができず、上記上限より多いと効果が不十分になり充分な強度を有する硬化物にならないため、得られる半導体装置の使用環境温度変化に対する耐久性が低下する恐れがでてくる。 When the resin composition of the present invention contains a release agent, the content of the release agent in the resin composition is the sum of the epoxy resin, the curing agent, and the curing accelerator used as necessary in the resin composition. Preferably they are 0.01 weight part or more and 10 weight part or less with respect to 100 weight part, More preferably, they are 0.05 weight part or more and 5 weight part or less. If the content of the release agent is less than the above lower limit, a sufficient release effect cannot be obtained, and if it exceeds the above upper limit, the effect becomes insufficient and a cured product having sufficient strength cannot be obtained. There is a risk that the durability of the device with respect to changes in the operating environment temperature may be reduced.
<分散剤>
本発明の樹脂組成物は、無機フィラーの分散性を高めるため、分散剤を含有していてもよい。
<Dispersant>
The resin composition of the present invention may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the inorganic filler.
分散剤としては、無機フィラーの分散性を高めるために、アミン価(mg−KOH/g)が10以上300以下の分散剤を用いることが好ましい。また、分散剤を用いたコンパウンドとして本発明の樹脂組成物を用いる場合、コンパウンドの塗布性の向上や塗膜性状の改善効果に優れることから、官能基として3級アミノ基を有するものが好ましい。このような分散剤の一例として、例えば、アクリル系分散剤及び/又はウレタン系分散剤が挙げられる。 As the dispersant, it is preferable to use a dispersant having an amine value (mg-KOH / g) of 10 or more and 300 or less in order to improve the dispersibility of the inorganic filler. Moreover, when using the resin composition of this invention as a compound using a dispersing agent, since it is excellent in the improvement of the applicability | paintability of a compound and the coating-film property, what has a tertiary amino group as a functional group is preferable. As an example of such a dispersant, for example, an acrylic dispersant and / or a urethane dispersant may be mentioned.
本発明の樹脂組成物において適宜含有される分散剤の含有量は、本発明の目的を損なうものでなければいかなる含有量であっても構わないが、本発明の樹脂組成物中に含まれる前記無機フィラーを100重量部としたときに、分散剤が0.1重量部以上4重量部以下であることが好ましく、0.1重量部以上2重量部以下であることがより好ましい。分散剤の含有量が上記下限未満では、本発明の樹脂組成物中における無機フィラーの均一な分散が困難になる場合があり、また上記上限を超えると無機フィラーのエポキシ樹脂との相分離や凝集を引き起こすことがある。 The content of the dispersant appropriately contained in the resin composition of the present invention may be any content as long as it does not impair the object of the present invention, but the content of the dispersant contained in the resin composition of the present invention. When the inorganic filler is 100 parts by weight, the dispersant is preferably 0.1 parts by weight or more and 4 parts by weight or less, and more preferably 0.1 parts by weight or more and 2 parts by weight or less. If the content of the dispersant is less than the above lower limit, it may be difficult to uniformly disperse the inorganic filler in the resin composition of the present invention. If the upper limit is exceeded, phase separation or aggregation of the inorganic filler with the epoxy resin may occur. May cause.
<その他の添加剤>
本発明の樹脂組成物には、その機能性の更なる向上を目的として、本発明の効果を損なわない範囲において、上記したもの以外の各種の添加剤を含んでいてもよい。
<Other additives>
The resin composition of the present invention may contain various additives other than those described above within a range not impairing the effects of the present invention for the purpose of further improving the functionality.
添加剤の例としては、接合性やエポキシ樹脂と無機フィラーとの接合性向上のためのカップリング剤、保存安定性向上のための紫外線防止剤、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、着色剤、流動性改良剤、基材との密着性向上剤、例えば熱可塑性のオリゴマー類等が挙げられる。 Examples of additives include coupling agents for improving bondability and bondability between epoxy resins and inorganic fillers, UV inhibitors for improving storage stability, antioxidants, plasticizers, flame retardants, and colorants. , Fluidity improvers, and adhesion improvers with substrates, such as thermoplastic oligomers.
これらは、いずれも1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で混合して用いてもよい。 Any of these may be used alone or in a combination of two or more in any combination and ratio.
その他の添加剤の配合量には特に制限はなく、必要な機能性が得られる程度に、通常の樹脂組成物の配合量で用いられるが、その他の添加剤成分の配合量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の総和100重量部当たり、10重量部以下が好ましく、特に5重量部以下であることがより好ましい。 The amount of other additives is not particularly limited, and is used in the usual amount of the resin composition to the extent that the required functionality is obtained. The amount is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the total amount of the curing agent.
≪カップリング剤≫
本発明の樹脂組成物は、エポキシ樹脂と無機フィラーとの密着性を向上させる観点から、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤を含んでいてもよい。
≪Coupling agent≫
The resin composition of this invention may contain coupling agents, such as a silane coupling agent and a titanate coupling agent, from a viewpoint of improving the adhesiveness of an epoxy resin and an inorganic filler.
ここで、シランカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン、さらに、エポキシ系、アミノ系、ビニル系の高分子タイプのシラン等が挙げられる。 Here, as the silane coupling agent, epoxy silane such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ, -Aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltri Aminosilane such as ethoxysilane, mercaptosilane such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysila And vinyl silanes such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and epoxy, amino and vinyl polymer type silanes.
一方、チタネートカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル・アミノエチル)チタネート、ジイソプロピルビス(ジオクチルホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。 On the other hand, titanate coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl / aminoethyl) titanate, diisopropyl bis (dioctyl phosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis ( Ditridecyl phosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate It is done.
これらのカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で混合して用いてもよい。 These coupling agents may be used alone or in a combination of two or more in any combination and ratio.
本発明の樹脂組成物がカップリング剤を含む場合、その含有量は、樹脂組成物中の全固形分に対して0.1〜2.0重量%程度とすることが好ましい。カップリング剤の配合量が少ないと、カップリング剤を配合したことによるマトリックス樹脂であるエポキシ樹脂と無機フィラーとの密着性の向上効果を十分に得ることができず、多過ぎると得られる硬化物からカップリング剤がブリードアウトする問題がある。
なお、カップリング剤は、予め無機フィラーの表面処理に用い、無機フィラーの表面処理剤として本発明の樹脂組成物に含まれていてもよい。
When the resin composition of this invention contains a coupling agent, it is preferable that the content shall be about 0.1-2.0 weight% with respect to the total solid in a resin composition. If the amount of the coupling agent is small, the effect of improving the adhesion between the epoxy resin, which is a matrix resin, and the inorganic filler due to the incorporation of the coupling agent cannot be sufficiently obtained. There is a problem that the coupling agent bleeds out.
In addition, a coupling agent may be previously used for the surface treatment of an inorganic filler, and may be contained in the resin composition of this invention as a surface treatment agent of an inorganic filler.
≪熱可塑性のオリゴマー類≫
本発明の樹脂組成物は、成形時の流動性改良および基材との密着性向上のために、熱可塑性のオリゴマー類を含んでいてもよい。熱可塑性のオリゴマー類としては、C5系およびC9系の石油樹脂、スチレン樹脂、インデン樹脂、インデン・スチレン共重合樹脂、インデン・スチレン・フェノール共重合樹脂、インデン・クマロン共重合樹脂、インデン・ベンゾチオフェン共重合樹脂等が例示される。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
≪Thermoplastic oligomers≫
The resin composition of the present invention may contain thermoplastic oligomers in order to improve fluidity during molding and to improve adhesion to the substrate. Thermoplastic oligomers include C5 and C9 petroleum resins, styrene resins, indene resins, indene / styrene copolymer resins, indene / styrene / phenol copolymer resins, indene / coumarone copolymer resins, indene / benzothiophene. Examples thereof include copolymer resins. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明の樹脂組成物がこれらの熱可塑性のオリゴマー類を含む場合、その含有量としては、通常、エポキシ樹脂100重量部に対して2〜30重量部の範囲である。 When the resin composition of the present invention contains these thermoplastic oligomers, the content thereof is usually in the range of 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.
≪その他の添加剤≫
本発明の樹脂組成物は、更に、界面活性剤、乳化剤、低弾性化剤、希釈剤、消泡剤、イオントラップ剤等を含有していてもよい。
≪Other additives≫
The resin composition of the present invention may further contain a surfactant, an emulsifier, a low elasticity agent, a diluent, an antifoaming agent, an ion trapping agent and the like.
界面活性剤としては、従来公知のアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤のいずれも使用できる。
例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類、アルキルベタイン類、アミノ酸類などが挙げられる。
また、これら分散剤においてC−H結合の一部又は全てがC−F結合となったフッ素界面活性剤も好ましく用いることができる。
本発明の樹脂組成物がこれらの界面活性剤を含む場合、その含有量としては、通常、エポキシ樹脂及び硬化剤の総和100重量部に対して0.001〜0.1重量部の範囲である。
As the surfactant, any of conventionally known anionic surfactants, nonionic surfactants, and cationic surfactants can be used.
For example, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl Examples include sulfonates, sulfosuccinate esters, alkylbetaines, amino acids, and the like.
In these dispersants, a fluorosurfactant in which a part or all of the C—H bonds are C—F bonds can also be preferably used.
When the resin composition of the present invention contains these surfactants, the content thereof is usually in the range of 0.001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the curing agent. .
なお、本発明の樹脂組成物に、更に有機溶媒を添加することもできる。
有機溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、メタノール、エタノール等のアルコール類、ヘキサン、シクロヘキサン等のアルカン類、トルエン、キシレン等の芳香族類などが挙げられる。
In addition, an organic solvent can also be added to the resin composition of the present invention.
Examples of the organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone and other ketones, ethyl acetate and other esters, ethylene glycol monomethyl ether and other ethers, N, N-dimethylformamide, Examples thereof include amides such as N, N-dimethylacetamide, alcohols such as methanol and ethanol, alkanes such as hexane and cyclohexane, and aromatics such as toluene and xylene.
このうち、樹脂の溶解性および溶媒の沸点等を勘案すると、メチルエチルケトンやシクロヘキサノン等のケトン類、エステル類およびエーテル類が好ましく、特にメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類を用いることが特に好ましい。
これらの有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で混合して用いてもよい。
Among these, considering the solubility of the resin and the boiling point of the solvent, ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, esters and ethers are preferable, and ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone are particularly preferable.
These organic solvents may be used alone or in a combination of two or more in any combination and ratio.
ただし、溶媒を用いると、接合工程において溶媒が揮発することで硬化接着層にボイドが形成され易くなるため、本発明の樹脂組成物は、溶媒を含まないことが好ましい。 However, when a solvent is used, the solvent volatilizes in the joining step, and voids are easily formed in the cured adhesive layer. Therefore, the resin composition of the present invention preferably does not contain a solvent.
<樹脂組成物の製造方法>
本発明の樹脂組成物は、通常、エポキシ樹脂、無機フィラー、必要に応じて用いられる硬化剤、硬化促進剤、フラックス、離型剤、分散剤、その他の添加剤成分をミキサー等によって均一に混合した後、加熱ロール、ニーダー等によって混練して製造される。これらの成分の配合順序には特に制限はない。また、混練後にプレス機などを用いてフィルム化することも可能である。更には、混練後に溶融混練物の粉砕を行い、パウダー化することやタブレット化することも可能である。
<Method for producing resin composition>
The resin composition of the present invention is usually uniformly mixed with an epoxy resin, an inorganic filler, a curing agent used as necessary, a curing accelerator, a flux, a release agent, a dispersant, and other additive components using a mixer or the like. And then kneaded with a heating roll, a kneader or the like. There is no restriction | limiting in particular in the mixing | blending order of these components. It is also possible to form a film using a press after kneading. Further, after kneading, the melt-kneaded product can be pulverized to be powdered or tableted.
<樹脂組成物の成形方法>
本発明の樹脂組成物は、加熱、成形することにより成形体を得ることができる。この成形は、一般に用いられる方法を用いて、樹脂組成物の配合成分組成等に応じて適宜に行うことができる。
<Method of molding resin composition>
The resin composition of the present invention can be molded by heating and molding. This shaping | molding can be suitably performed according to the compounding component composition etc. of a resin composition using the method used generally.
例えば、可塑性や流動性を有する樹脂組成物の成形は、樹脂組成物を所望の形状で、例えば型へ収容した状態で、硬化させることによって行うことができる。このような成形体の製造では、射出成形、射出圧縮成形、押出成形、又は圧縮成形を利用することができる。また成形体の成形、すなわち硬化は、それぞれの硬化温度条件で行うことができる。また前記成形体は、樹脂組成物の硬化物を所望の形状に削り出すことによっても得ることができる。 For example, the resin composition having plasticity and fluidity can be molded by curing the resin composition in a desired shape, for example, in a state of being accommodated in a mold. In the production of such a molded body, injection molding, injection compression molding, extrusion molding, or compression molding can be used. Moreover, shaping | molding of a molded object, ie, hardening, can be performed on each hardening temperature conditions. Moreover, the said molded object can be obtained also by shaving the hardened | cured material of a resin composition into a desired shape.
本発明の樹脂組成物は、本発明の無機フィラーにより優れた流動特性を有するので、積層型半導体装置の層間充填剤組成物として特に有効であるが、その他、高熱伝導率の無機フィラーを用いることで、熱伝導性が要求される放熱基板、放熱シート、熱伝導性ペースト、熱伝導性接着剤、半導体パッケージ、ヒートシンク、ヒートパイプ、電気電子機器の筐体等に使用することができる。 The resin composition of the present invention is particularly effective as an interlayer filler composition for laminated semiconductor devices because it has superior flow characteristics than the inorganic filler of the present invention, but in addition, an inorganic filler with high thermal conductivity is used. Therefore, it can be used for a heat radiating substrate, a heat radiating sheet, a heat conductive paste, a heat conductive adhesive, a semiconductor package, a heat sink, a heat pipe, a casing of an electric / electronic device, and the like that require thermal conductivity.
[積層型半導体装置]
本発明の半導体装置は、本発明の樹脂組成物よりなる層を、半導体基板に隣接する層として有するものである。特に、本発明の半導体装置は、積層型半導体装置に好適である。積層型半導体装置は、複数の基板を有するものであって、当該基板としては、有機インターポーザなどに代表される有機基板、メモリ回路や論理回路などの半導体デバイス層が形成されたシリコン基板に代表される半導体基板が挙げられ、これらの基板の中から選ばれる任意の基板の間に本発明の樹脂組成物を含む層間充填剤組成物層を形成することができる。
[Stacked semiconductor devices]
The semiconductor device of the present invention has a layer made of the resin composition of the present invention as a layer adjacent to the semiconductor substrate. In particular, the semiconductor device of the present invention is suitable for a stacked semiconductor device. A stacked semiconductor device has a plurality of substrates, and the substrate is typically an organic substrate typified by an organic interposer or the like, or a silicon substrate on which a semiconductor device layer such as a memory circuit or a logic circuit is formed. The interlayer filler composition layer containing the resin composition of the present invention can be formed between any substrates selected from these substrates.
本発明の半導体装置は、本発明の樹脂組成物のチキソトロピック性により、基板を積層するプロセス、および積層型半導体装置に適合し、各種の環境変化によっても積層型半導体装置の電気的接合が安定に維持されるような層間充填剤組成物層を形成することができる。 The semiconductor device of the present invention is suitable for the process of laminating the substrate and the stacked semiconductor device due to the thixotropic property of the resin composition of the present invention, and the electrical bonding of the stacked semiconductor device is stable even under various environmental changes. An interlayer filler composition layer can be formed that is maintained at
<基板>
本発明の半導体装置における基板とは、より具体的にはエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などによる有機基板や、配線回路や貫通電極(TSV)、半導体素子回路などが形成された半導体基板が挙げられる。本発明の樹脂組成物を硬化してなる層は、有機基板と半導体基板の間に設けられていてもよいし、半導体基板と半導体基板との間に設けられていてもよいし、有機基板と有機基板との間に設けられていてもよい。本発明の樹脂組成物を用いることにより、有機基板と半導体基板による積層型半導体装置においても、従来のリフロー後にアンダーフィルによる層間充填するのに比べ、薄い半導体基板や大きな半導体基板の接合において、ボイドの形成を抑制し端子間の抵抗が小さな接合が達成することができる。また半導体基板は有機基板に比べて、その基板表面の平滑性が高く、より微細なリソグラフィーによる回路転写等が可能であり、より小さな銅ポストやはんだバンプ等の接続端子の形成が可能となり、端子間の狭い接続端子の形成によりより配線密度が高く高性能な積層型半導体装置の実現が可能となる。
<Board>
More specifically, the substrate in the semiconductor device of the present invention includes an organic substrate made of epoxy resin or polyimide resin, or a semiconductor substrate on which a wiring circuit, a through electrode (TSV), a semiconductor element circuit, or the like is formed. The layer formed by curing the resin composition of the present invention may be provided between the organic substrate and the semiconductor substrate, may be provided between the semiconductor substrate and the semiconductor substrate, It may be provided between the organic substrate. By using the resin composition of the present invention, even in a laminated semiconductor device composed of an organic substrate and a semiconductor substrate, a void in bonding of a thin semiconductor substrate or a large semiconductor substrate is smaller than in conventional interlayer filling by underfill after reflow. Therefore, it is possible to achieve bonding with low resistance between terminals. In addition, the semiconductor substrate has higher surface smoothness than the organic substrate, enables circuit transfer by finer lithography, and enables the formation of smaller connection terminals such as copper posts and solder bumps. By forming the narrow connection terminals between them, it is possible to realize a high performance stacked semiconductor device with higher wiring density.
<半導体基板>
本発明における半導体基板としては、集積回路の製造において基板として用いることができる任意の材質のものを用いることができるが、シリコン基板が好ましく使用される。シリコン基板としては、口径に応じた基板膜厚のまま用いてもよいし、バックサイドエッチングやバックグラインド等の裏面研磨により、100μm以下に薄膜化した後に用いてもよい。
<Semiconductor substrate>
As the semiconductor substrate in the present invention, any material that can be used as a substrate in the manufacture of an integrated circuit can be used, but a silicon substrate is preferably used. The silicon substrate may be used as it is, depending on the aperture, or may be used after being thinned to 100 μm or less by backside polishing such as backside etching or backgrinding.
本発明における半導体基板としては、配線回路が形成された半導体基板、貫通電極(TSV)が形成された半導体基板、トランジスタなどの半導体素子回路などが形成された半導体基板が挙げられ、ケイ素、ゲルマニウム、ケイ化ゲルマニウム、炭化ケイ素、ガリウム砒素、ガリウムリン、窒化ガリウムなどの基板に、必要に応じてリンやホウ素をイオン注入法にてドープした基板であって、より具体的にはN型シリコン基板、P型シリコン基板などが挙げられる。 Examples of the semiconductor substrate in the present invention include a semiconductor substrate on which a wiring circuit is formed, a semiconductor substrate on which a through electrode (TSV) is formed, a semiconductor substrate on which a semiconductor element circuit such as a transistor is formed, silicon, germanium, A substrate in which germanium silicide, silicon carbide, gallium arsenide, gallium phosphide, gallium nitride or the like is doped with phosphorus or boron as required by an ion implantation method, more specifically, an N-type silicon substrate, A P-type silicon substrate may be used.
半導体基板表面に形成される半導体素子回路としては、DSPやMPUなどの演算素子の他に、不揮発性メモリやダイナミックランダムアクセスメモリなどの記憶素子などが挙げられる。半導体基板の線膨張率は、その材質により異なるが、通常1〜10ppm/Kである。 Examples of the semiconductor element circuit formed on the surface of the semiconductor substrate include storage elements such as a nonvolatile memory and a dynamic random access memory in addition to arithmetic elements such as a DSP and MPU. The linear expansion coefficient of the semiconductor substrate is usually 1 to 10 ppm / K, although it varies depending on the material.
半導体基板は、通常はんだバンプとランド端子を有している。はんだバンプとしては微細なはんだボールを用いてもよいし、リソグラフィーにて開口部を形成後、開口部の下地に直接、又はニッケルや銅のポストを形成した上にはんだめっきを施して、レジスト材を除去後、加熱処理によりはんだバンプを形成してもよい。はんだの組成としては特に限定はされないが、電気的な接合性及び低温接合性を勘案して、錫を主要成分として含有するはんだが好ましく用いられる。 The semiconductor substrate usually has solder bumps and land terminals. As solder bumps, fine solder balls may be used, and after forming an opening by lithography, a solder plating is applied directly on the base of the opening or after a nickel or copper post is formed, and a resist material After removing, solder bumps may be formed by heat treatment. The solder composition is not particularly limited, but a solder containing tin as a main component is preferably used in consideration of electrical bondability and low-temperature bondability.
ランド端子は半導体基板上にPVD(Physical Vapor Deposition)等を用いて薄膜を成膜した後、リソグラフィーによるレジスト膜形成、及びドライ又はウエットエッチイングにより、不要部を除去することにより形成することができる。ランド端子の材料としては、はんだバンプと接合可能なものであれば特に限定はされないが、はんだとの接合性及び信頼性等を勘案して、金や銅を好ましく用いることができる。 The land terminal can be formed by forming a thin film on a semiconductor substrate using PVD (Physical Vapor Deposition) or the like and then removing an unnecessary portion by forming a resist film by lithography and dry or wet etching. . The material of the land terminal is not particularly limited as long as it can be bonded to the solder bump, but gold or copper can be preferably used in consideration of the bondability with solder and the reliability.
<有機基板>
有機基板は、導電性の配線回路を有するものであって、より具体的にはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂をガラス繊維等を挟んで板状に成形したものである。有機基板は、はんだボールを外部電極とするアレイ状の電極と半導体基板を接続する高密度実装用のパターン変換基板(インターポーザ)であり、有機基板を構成する樹脂成分としてエポキシ樹脂等が、配線層として銅(Cu)がそれぞれ好ましく用いられる。有機基板表面には接続用の端子が設けられ、通常フォトリソグラフィー法及びめっき法の組み合わせや印刷法により形成され、通常その端子間の間隔は50μm〜300μmである。有機基板の線膨張率は、その材質により異なるが、有機インターポーザ基板の場合通常5〜50ppm/Kである。プリント基板上に搭載された半導体基板積層体は、はんだバンプ等を介して有機基板に接続され、有機基板はアレイ状の電極を介してプリント基板の端子と電気的に接続されていてもよい。
<Organic substrate>
The organic substrate has a conductive wiring circuit, and more specifically, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a polyimide resin is formed into a plate shape with glass fibers or the like interposed therebetween. The organic substrate is a pattern conversion substrate (interposer) for high-density mounting that connects an array of electrodes with solder balls as external electrodes and a semiconductor substrate, and an epoxy resin or the like as a resin component that constitutes the organic substrate is a wiring layer As copper, Cu (Cu) is preferably used. Terminals for connection are provided on the surface of the organic substrate and are usually formed by a combination of a photolithography method and a plating method or a printing method, and the interval between the terminals is usually 50 μm to 300 μm. The linear expansion coefficient of the organic substrate varies depending on the material, but is usually 5 to 50 ppm / K in the case of the organic interposer substrate. The semiconductor substrate laminated body mounted on the printed board may be connected to the organic substrate through solder bumps or the like, and the organic substrate may be electrically connected to terminals of the printed board through arrayed electrodes.
<積層>
本発明の樹脂組成物による層間充填剤組成物層は、有機基板および半導体基板から選ばれる任意の基板の間に形成されるが、本発明の樹脂組成物の流動特性を生かすために、半導体基板と接する面に形成されることが好ましく、特には半導体基板と半導体基板との間に本発明の樹脂組成物よりなる層間充填剤組成物層が形成されることが好ましい。
<Lamination>
The interlayer filler composition layer made of the resin composition of the present invention is formed between any substrates selected from an organic substrate and a semiconductor substrate. In order to take advantage of the flow characteristics of the resin composition of the present invention, a semiconductor substrate is used. The interlayer filler composition layer made of the resin composition of the present invention is preferably formed between the semiconductor substrate and the semiconductor substrate.
<積層型半導体装置の製造方法>
本発明の積層型半導体装置は、半導体基板表面に本発明の樹脂組成物よりなる層間充填剤組成物層を、プレアプライ法により形成し、当該半導体基板と他の基板とを加圧接合した後に好ましくは120℃以上180℃以下の温度範囲で処理する工程を含む製造方法により製造することができる。
<Method for Manufacturing Multilayer Semiconductor Device>
The laminated semiconductor device of the present invention is preferably formed by forming an interlayer filler composition layer made of the resin composition of the present invention on the surface of a semiconductor substrate by a pre-apply method and pressurizing and bonding the semiconductor substrate and another substrate. Can be manufactured by a manufacturing method including a process in a temperature range of 120 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
≪プレアプライ法による層間充填剤組成物層の形成≫
プレアプライ法による層間充填剤組成物層の形成には、従前知られる形成法、より具体的には例えば、ディップ法、スピンコート法、スプレーコート法、ブレード法、その他の任意の方法で形成することができる。層間充填剤組成物層は、半導体基板のどの面に形成しても構わないが、はんだバンプを有する面、またはランドを有する面に形成することが好ましい。
≪Formation of interlayer filler composition layer by pre-apply method≫
In the formation of the interlayer filler composition layer by the pre-apply method, it is formed by a conventionally known formation method, more specifically, for example, a dip method, a spin coat method, a spray coat method, a blade method, or any other method. Can do. The interlayer filler composition layer may be formed on any surface of the semiconductor substrate, but is preferably formed on the surface having solder bumps or the surface having lands.
≪加圧接合≫
本発明の樹脂組成物よりなる層間充填剤組成物層を、樹脂組成物中に含まれる低分子量成分などを除去するために、50〜150℃の任意の温度、好ましくは60〜130℃の任意の温度でベーキング処理を行い、B−Stage化処理をすることが好ましい。
この際、一定の温度においてベーキング処理を行ってもよいが、組成物中の揮発成分除去を円滑に進めるために、減圧条件下にてベーキング処理を行ってもよい。また、樹脂の硬化が進行しない範囲で、段階的な昇温によるベーキング処理を行ってもよい。例えば、初めに60℃、次に80℃、更に120℃で各5〜90分程度のべーキング処理を実施することができる。
≪Pressure bonding≫
In order to remove the low molecular weight component and the like contained in the resin composition, the interlayer filler composition layer comprising the resin composition of the present invention has an arbitrary temperature of 50 to 150 ° C., preferably 60 to 130 ° C. It is preferable to perform a baking process at a temperature of B-Stage.
At this time, the baking treatment may be performed at a constant temperature, but in order to smoothly remove the volatile components in the composition, the baking treatment may be performed under reduced pressure conditions. Moreover, you may perform the baking process by stepwise temperature rise in the range in which hardening of resin does not advance. For example, baking can be performed at 60 ° C., then 80 ° C., and 120 ° C. for about 5 to 90 minutes each.
層間充填剤組成物層を形成した後に、接合対象の基板と仮接合を行う。仮接合は、80〜150℃の温度で行うことが好ましい。半導体基板の接合が複数層の場合には、前記仮接合を基板の層数分繰り返してもよいし、基板を複数層重ね合わせた後に、加熱してまとめて仮接合させてもよい。仮接合の際には、必要に応じて基板間に、好ましくは1gf/cm2〜50Kgf/cm2、より好ましくは10gf/cm2〜10Kgf/cm2の荷重をかけて実施することが好ましい。 After forming the interlayer filler composition layer, temporary bonding is performed with the substrates to be bonded. The temporary bonding is preferably performed at a temperature of 80 to 150 ° C. When the semiconductor substrate is bonded to a plurality of layers, the temporary bonding may be repeated for the number of layers of the substrate, or the substrates may be stacked and then temporarily bonded together by heating. When the temporary bonding, optionally between the substrates, preferably 1gf / cm 2 ~50Kgf / cm 2 , more preferably carried out under a load of 10gf / cm 2 ~10Kgf / cm 2 .
仮接合の後には本接合を行う。仮接合させた積層基板を200℃以上、好ましくは220℃以上で加圧接合することにより、層間充填剤組成物層に含まれる樹脂組成物の溶融粘度を低下させて、基板間の電気端子の接続を促進すると同時に、半導体基板間のはんだ接合を実現することができる。なお、加熱温度の上限は、使用するエポキシ化合物が分解、変質しない温度であれば、適宜決定してかまわないが、通常300℃以下で行われる。 After the temporary bonding, the main bonding is performed. By temporarily bonding the laminated substrates temporarily bonded at 200 ° C. or higher, preferably 220 ° C. or higher, the melt viscosity of the resin composition contained in the interlayer filler composition layer is reduced, and the electrical terminals between the substrates are reduced. At the same time as the connection is promoted, solder bonding between the semiconductor substrates can be realized. The upper limit of the heating temperature may be appropriately determined as long as the epoxy compound to be used is not decomposed or deteriorated, but is usually 300 ° C. or lower.
また、加圧接合の際には、必要に応じて基板間に、好ましくは10gf/cm2〜10Kgf/cm2、より好ましくは50gf/cm2〜5Kgf/cm2の荷重をかけて実施することが好ましい。 At the time of pressure bonding is between the substrates as necessary, be preferably 10gf / cm 2 ~10Kgf / cm 2 , more preferably carried out under a load of 50gf / cm 2 ~5Kgf / cm 2 Is preferred.
以下、本発明について、実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はその趣旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated still in detail using an Example, this invention is not limited to a following example, unless it deviates from the meaning.
[配合成分]
以下において、樹脂組成物の調製に用いた配合成分は次の通りである。
[Composition ingredients]
Below, the compounding component used for preparation of a resin composition is as follows.
<無機フィラー>
アルミナ粒子I:アドマテックス株式会社製 品名「AE9104−SXE」(N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン表面処理アルミナ粒子、体積平均粒径3.7μm)
アルミナ粒子II:アドマテックス株式会社製 品名「AC9050−SXF」(N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン表面処理アルミナ粒子、体積平均粒径2.8μm)
アルミナ粒子III:大陽日酸株式会社製 品名「A0310−β」(アルミナ粒子、体積平均粒径3.2μm)
アルミナ粒子IV:大陽日酸株式会社製 品名「サブミクロンアルミナ」(アルミナ粒子、体積平均粒径0.3μm)
アルミナ粒子V:株式会社龍森製 品名「TS−AP−9」(アルミナ粒子、体積平均粒径0.5μm)
<Inorganic filler>
Alumina particles I: manufactured by Admatechs Co., Ltd. Product name “AE9104-SXE” (N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane surface-treated alumina particles, volume average particle size 3.7 μm)
Alumina particles II: manufactured by Admatechs Co., Ltd. Product name “AC9050-SXF” (N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane surface-treated alumina particles, volume average particle size 2.8 μm)
Alumina particles III: product name “A0310-β” manufactured by Taiyo Nippon Sanso Corporation (alumina particles, volume average particle size 3.2 μm)
Alumina particles IV: manufactured by Taiyo Nippon Sanso Corporation “Submicron alumina” (alumina particles, volume average particle size 0.3 μm)
Alumina particles V: manufactured by Tatsumori Co., Ltd. Product name “TS-AP-9” (alumina particles, volume average particle size 0.5 μm)
<エポキシ樹脂>
ダイソーケミカル株式会社製 品名「LX−01」(ビスフェノールA型グリシジルエーテルエポキシ樹脂、エポキシ当量181g/当量、25℃でのせん断粘度10Pa・s)
<Epoxy resin>
Product name “LX-01” manufactured by Daiso Chemical Co., Ltd. (bisphenol A type glycidyl ether epoxy resin, epoxy equivalent 181 g / equivalent, shear viscosity at 25 ° C. 10 Pa · s)
<硬化剤>
酸無水物系硬化剤:三菱化学株式会社製 品名「jERキュア YH306」(3,4−ジメチル−6−(2−メチル−1−プロペニル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物)
アミン系硬化剤I:和歌山精化工業株式会社製 「DDS」(2,4−ジアミノジフェニルスルホン)
アミン系硬化剤II:イハラケミカル工業株式会社製 品名「エラスマー250P」(ポリテトラメチレンオキシビス−p−アミノベンゾエート)
<Curing agent>
Acid anhydride curing agent: Mitsubishi Chemical Corporation product name “jER Cure YH306” (3,4-dimethyl-6- (2-methyl-1-propenyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride)
Amine-based curing agent I: “DDS” (2,4-diaminodiphenylsulfone) manufactured by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd.
Amine-based curing agent II: Product name “Elastomer 250P” (polytetramethyleneoxybis-p-aminobenzoate) manufactured by Ihara Chemical Industry Co., Ltd.
<硬化促進剤>
旭化成イーマテリアルズ株式会社製 品名「ノバキュアTMHXA3792」(ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂とマイクロカプセル化されたアミン系硬化剤の混合物)
<Curing accelerator>
Product name “Novacure TMHXA3792” (mixture of bisphenol A liquid epoxy resin and microencapsulated amine curing agent)
<フラックス>
日油株式会社製 品名「サンタシッドG」(モノアルキルビニルエーテルブロック2官能カルボン酸)
<Flux>
Product name "Santa Cid G" (monoalkyl vinyl ether block bifunctional carboxylic acid)
[実施例1〜7、比較例1〜3]
表1に示す配合成分を表1に示す配合重量割合として、自転公転ミキサーで60〜80℃にて混合して樹脂組成物を調製した。
調製された樹脂組成物をガラス基板上に載せた離型フィルム上に塗布して、この膜上にさらに離型フィルム及びガラス基板を、スペーサーを介して載せて挟んだ後に、150℃で2時間プレス(圧力1MPa)することにより、成形・硬化させて膜厚500μmの樹脂組成物の硬化膜を得た。
ただし、比較例1の樹脂組成物では、同様の操作を試みたが、樹脂組成物の粘度が高過ぎたため、膜厚500μmの樹脂組成物の硬化膜を製造することができなかった。
[Examples 1-7, Comparative Examples 1-3]
The compounding ingredients shown in Table 1 were mixed at 60 to 80 ° C. with a rotation and revolution mixer as the compounding weight ratio shown in Table 1 to prepare a resin composition.
The prepared resin composition was applied on a release film placed on a glass substrate, and a release film and a glass substrate were further placed on this film with a spacer interposed therebetween, and then at 150 ° C. for 2 hours. By pressing (
However, in the resin composition of Comparative Example 1, the same operation was attempted. However, since the viscosity of the resin composition was too high, a cured film of the resin composition having a thickness of 500 μm could not be produced.
上記実施例1〜7及び比較例1〜3において、以下の評価を行って、結果を表1に示した。 In the said Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3, the following evaluation was performed and the result was shown in Table 1.
<体積粒度の頻度分布>
各樹脂組成物の調製に用いた無機フィラーについて、樹脂組成物への配合に従って、別途無機フィラーのみのサンプルを準備し、このサンプルについて、下記レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて、下記の条件で体積粒度の頻度分布を測定し、極大値の粒径を求めた。なお、いずれも最大粒径は15μm以下であった。
<Frequency distribution of volume particle size>
For the inorganic filler used for the preparation of each resin composition, according to the formulation in the resin composition, separately prepare a sample of only the inorganic filler, and for this sample, using the following laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device, The frequency distribution of volume particle size was measured under the conditions, and the maximum particle size was determined. In all cases, the maximum particle size was 15 μm or less.
使用装置 :株式会社島津製作所製「Shimadzu SALD−2200」
前処理 :ビーカーに試料を入れ、シクロヘキサノンで希釈した後、超音波分散機にて2分間分散させ、これをサンプル液とする。
測定回数 :2回
粒子透過性:透過
粒子屈折率:1.60
溶媒 :シクロヘキサノン
溶媒屈折率:1.85
Device used: “Shimadzu SALD-2200” manufactured by Shimadzu Corporation
Pretreatment: Put a sample in a beaker, dilute with cyclohexanone, and then disperse with an ultrasonic disperser for 2 minutes to obtain a sample solution.
Number of measurements: 2 times Particle permeability: transmission Particle refractive index: 1.60
Solvent: Cyclohexanone Solvent refractive index: 1.85
実施例1〜7及び比較例1〜3において、用いた無機フィラーの体積粒度の頻度分布測定結果をそれぞれ図2〜11に示す。 In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, the frequency distribution frequency distribution measurement results of the inorganic filler used are shown in FIGS.
<せん断粘度>
アントン・パール社製粘度測定装置「MCR−301」を用いて、各樹脂組成物のサンプル1.45gを直径50mmのディスポーザルアルミ皿にいれ、以下の条件で25℃及び50℃におけるせん断粘度をそれぞれ求めた。
プレート:直径50mmアルミ製パラレルプレート
ギャップ:0.50mm
せん断速度:0.1s−1、1s−1又は10s−1
また、得られたせん断粘度の測定値から以下の式で算出した値をチキソ性の評価値として求めた。
この低せん断速度でのせん断粘度と、高せん断速度でのせん断粘度との比が大きい程チキソトロピック性に優れ、前述の(1)の高流動性と(2)の低流動性ないしは非流動性の流動特性を備えるものと評価することができる。
チキソ性=(1s−1のせん断粘度)/(10s−1のせん断粘度)
<Shear viscosity>
Using Anton Paar's viscosity measuring device “MCR-301”, put 1.45 g of each resin composition sample in a disposable aluminum dish with a diameter of 50 mm, and determine the shear viscosity at 25 ° C. and 50 ° C. under the following conditions. I asked for each.
Plate: 50mm diameter aluminum parallel plate Gap: 0.50mm
Shear rate: 0.1 s −1 , 1 s −1 or 10 s −1
Moreover, the value calculated by the following formula | equation from the measured value of the obtained shear viscosity was calculated | required as an evaluation value of thixotropy.
The larger the ratio of the shear viscosity at this low shear rate to the shear viscosity at the high shear rate, the better the thixotropic property, and the above (1) high fluidity and (2) low fluidity or non-fluidity. It can be evaluated that it has the following flow characteristics.
Thixotropic = (1 s −1 shear viscosity) / (10 s −1 shear viscosity)
<熱伝導率>
各樹脂組成物の硬化膜について、以下の装置を用いて、熱拡散率、比重、及び比熱を測定し、この3つの測定値を乗じることで熱伝導率を求めた。
1)熱拡散率:株式会社アイフェイズ「アイフェイズ・モバイル1u」
2)比重:メトラー・トレド株式会社「天秤XS−204」(固体比重測定キット使用)
3)比熱:セイコーインスツル株式会社「DSC320/6200」
この熱伝導率はより高い値であることが好ましいが、1.0W/(m・K)以上であれば好適な熱伝導率であると評価することができる。
<Thermal conductivity>
About the cured film of each resin composition, the thermal diffusivity, specific gravity, and specific heat were measured using the following apparatuses, and the thermal conductivity was obtained by multiplying these three measured values.
1) Thermal diffusivity: Eye Phase Co., Ltd. “Eye Phase Mobile 1u”
2) Specific gravity: METTLER TOLEDO "balance" XS-204 "(using solid specific gravity measurement kit)
3) Specific heat: Seiko Instruments Inc. “DSC320 / 6200”
The thermal conductivity is preferably a higher value, but it can be evaluated as a suitable thermal conductivity if it is 1.0 W / (m · K) or more.
表1より、体積粒度の頻度分布において、粒径0.01μm以上3.0μm未満の範囲と3.0μm以上10.0μm未満の範囲にそれぞれ極大値を有する無機フィラーであれば、チキソトロピック性に優れ、積層型半導体装置の層間充填剤組成物に要求される流動特性を十分に満たすことが分かる。 From Table 1, in the frequency distribution of the volume particle size, if the inorganic filler has a maximum value in the range of the particle size of 0.01 μm or more and less than 3.0 μm and the range of 3.0 μm or more and less than 10.0 μm, the thixotropic property is obtained. It can be seen that the flow characteristics required for the interlayer filler composition of the stacked semiconductor device are sufficiently satisfied.
1 半田バンプ
2 半導体基板(半導体チップ)
3 層間充填剤組成物
5 層間充填剤組成物層
6 電極パッド
7 半導体基板
8 硬化接着層
10 半導体デバイス
1
3
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---|---|
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Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019245026A1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 日立化成株式会社 | Thermosetting resin composition, prepreg, laminated sheet, printed-wiring board and semiconductor package, and method for producing thermosetting resin composition |
JP2020088055A (en) * | 2018-11-20 | 2020-06-04 | 住友ベークライト株式会社 | Mold underfill material and electronic device |
KR20210075179A (en) * | 2018-12-17 | 2021-06-22 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | Adhesive laminated core, manufacturing method thereof and rotating electric machine |
WO2021200553A1 (en) * | 2020-04-01 | 2021-10-07 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Semiconductor adhesive, and semiconductor device and method for manufacturing same |
CN113583390A (en) * | 2021-09-08 | 2021-11-02 | 深圳先进电子材料国际创新研究院 | Method for toughening and modifying epoxy-based packaging material |
CN114096610A (en) * | 2019-07-23 | 2022-02-25 | 株式会社Kcc | Epoxy resin composition |
WO2022202592A1 (en) * | 2021-03-26 | 2022-09-29 | デンカ株式会社 | Inorganic oxide powder, resin composition, and compression molded product |
CN115298280A (en) * | 2020-04-01 | 2022-11-04 | 昭和电工材料株式会社 | Adhesive for semiconductor, semiconductor device and method for manufacturing the same |
US11710990B2 (en) | 2018-12-17 | 2023-07-25 | Nippon Steel Corporation | Laminated core with circumferentially spaced adhesion parts on teeth |
WO2023171228A1 (en) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | 日本板硝子株式会社 | Flake-like substrate and resin composition |
US11855485B2 (en) | 2018-12-17 | 2023-12-26 | Nippon Steel Corporation | Laminated core, method of manufacturing same, and electric motor |
US11863017B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-01-02 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
US11915860B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-02-27 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
US11923130B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-03-05 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
WO2024075343A1 (en) * | 2022-10-07 | 2024-04-11 | ナミックス株式会社 | Epoxy resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device |
US11973369B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-04-30 | Nippon Steel Corporation | Laminated core with center electrical steel sheets adhered with adhesive and some electrical steel sheets fixed to each other on both ends of the center sheets |
US11979059B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-05-07 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
US11990795B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-05-21 | Nippon Steel Corporation | Adhesively-laminated core for stator, method of manufacturing same, and electric motor |
US11996231B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-05-28 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
US12068097B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-08-20 | Nippon Steel Corporation | Laminated core, core block, electric motor and method of producing core block |
US12074476B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-08-27 | Nippon Steel Corporation | Adhesively-laminated core for stator and electric motor |
US12081068B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-09-03 | Nippon Steel Corporation | Laminated core with some electrical steel sheets adhered with adhesive and some electrical steel sheets fixed to each other |
US12104096B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-10-01 | Nippon Steel Corporation | Laminated core, laminated core manufacturing method, and electric motor |
-
2017
- 2017-02-24 JP JP2017033471A patent/JP2018138634A/en active Pending
Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7420071B2 (en) | 2018-06-21 | 2024-01-23 | 株式会社レゾナック | Thermosetting resin composition, prepreg, laminate, printed wiring board, semiconductor package, and method for producing thermosetting resin composition |
JPWO2019245026A1 (en) * | 2018-06-21 | 2021-08-02 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Method for manufacturing thermosetting resin composition, prepreg, laminated board, printed wiring board and semiconductor package, and thermosetting resin composition |
WO2019245026A1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 日立化成株式会社 | Thermosetting resin composition, prepreg, laminated sheet, printed-wiring board and semiconductor package, and method for producing thermosetting resin composition |
JP7155929B2 (en) | 2018-11-20 | 2022-10-19 | 住友ベークライト株式会社 | Mold underfill materials and electronic devices |
JP2020088055A (en) * | 2018-11-20 | 2020-06-04 | 住友ベークライト株式会社 | Mold underfill material and electronic device |
US12104096B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-10-01 | Nippon Steel Corporation | Laminated core, laminated core manufacturing method, and electric motor |
US12081068B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-09-03 | Nippon Steel Corporation | Laminated core with some electrical steel sheets adhered with adhesive and some electrical steel sheets fixed to each other |
US12074476B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-08-27 | Nippon Steel Corporation | Adhesively-laminated core for stator and electric motor |
US12068097B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-08-20 | Nippon Steel Corporation | Laminated core, core block, electric motor and method of producing core block |
US11996231B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-05-28 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
KR102583082B1 (en) * | 2018-12-17 | 2023-09-27 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | Adhesive laminated core, its manufacturing method and rotary electric machine |
US11990795B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-05-21 | Nippon Steel Corporation | Adhesively-laminated core for stator, method of manufacturing same, and electric motor |
US11710990B2 (en) | 2018-12-17 | 2023-07-25 | Nippon Steel Corporation | Laminated core with circumferentially spaced adhesion parts on teeth |
US11979059B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-05-07 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
KR20210075179A (en) * | 2018-12-17 | 2021-06-22 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | Adhesive laminated core, manufacturing method thereof and rotating electric machine |
US11973369B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-04-30 | Nippon Steel Corporation | Laminated core with center electrical steel sheets adhered with adhesive and some electrical steel sheets fixed to each other on both ends of the center sheets |
US11855485B2 (en) | 2018-12-17 | 2023-12-26 | Nippon Steel Corporation | Laminated core, method of manufacturing same, and electric motor |
US11863017B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-01-02 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
US11742129B2 (en) * | 2018-12-17 | 2023-08-29 | Nippon Steel Corporation | Adhesively-laminated core, manufacturing method thereof, and electric motor |
US11915860B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-02-27 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
US11923130B2 (en) | 2018-12-17 | 2024-03-05 | Nippon Steel Corporation | Laminated core and electric motor |
US20210398734A1 (en) * | 2018-12-17 | 2021-12-23 | Nippon Steel Corporation | Adhesively-laminated core, manufacturing method thereof, and electric motor |
CN114096610A (en) * | 2019-07-23 | 2022-02-25 | 株式会社Kcc | Epoxy resin composition |
CN115298281A (en) * | 2020-04-01 | 2022-11-04 | 昭和电工材料株式会社 | Adhesive for semiconductor, semiconductor device and method for manufacturing the same |
WO2021200553A1 (en) * | 2020-04-01 | 2021-10-07 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Semiconductor adhesive, and semiconductor device and method for manufacturing same |
CN115298280A (en) * | 2020-04-01 | 2022-11-04 | 昭和电工材料株式会社 | Adhesive for semiconductor, semiconductor device and method for manufacturing the same |
WO2022202592A1 (en) * | 2021-03-26 | 2022-09-29 | デンカ株式会社 | Inorganic oxide powder, resin composition, and compression molded product |
CN113583390A (en) * | 2021-09-08 | 2021-11-02 | 深圳先进电子材料国际创新研究院 | Method for toughening and modifying epoxy-based packaging material |
WO2023171228A1 (en) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | 日本板硝子株式会社 | Flake-like substrate and resin composition |
WO2024075343A1 (en) * | 2022-10-07 | 2024-04-11 | ナミックス株式会社 | Epoxy resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device |
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A711 | Notification of change in applicant |
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