JP4894395B2 - Liquid resin composition and semiconductor device produced using liquid resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、液状樹脂組成物及び該液状樹脂組成物を使用して作製した半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid resin composition and a semiconductor device manufactured using the liquid resin composition.
半導体製品の大容量、高速処理化及び微細配線化に伴い半導体製品作動中に発生する熱の問題が顕著になってきており、半導体製品から熱を逃がす、いわゆるサーマルマネージメントがますます重要な課題となってきている。このため半導体製品にヒートシンク、ヒートスプレッダーといった放熱部品を取り付ける方法等が一般的に採用されているが放熱部品を接着する材料自体の熱伝導率もより高いものが望まれてきている。また半導体製品の形態によっては半導体素子そのものを金属製のヒートスプレッダーに接着したり、サーマルビア等の放熱機構を有する有機基板等に接着したりする場合もあり、さらには金属リードフレームを使用するパッケージにおいてもダイパッド(半導体素子を接着する部分)の裏面がパッケージ裏面に露出するもの、露出はしないがリードフレーム自体を通って熱を拡散する場合もある。これらの場合には半導体素子を接着する材料の熱伝導率だけでなく各界面において良好な熱伝達が可能なことが求められ、ボイド、剥離等熱拡散を悪化させる要因は排除する必要がある。
一方環境対応の一環として半導体製品からの鉛撤廃が進められている中、基板実装時に使用する半田も鉛フリー半田が使用されるため、錫−鉛半田の場合よりリフロー温度を高くする必要がある。高温でのリフロー処理はパッケージ内部のストレスを増加させるため、リフロー中に半導体製品中に剥離ひいてはクラックが発生しやすくなる。
また半導体製品の外装めっきも脱鉛化の目的でリードフレームのめっきをNi−Pdに変更する場合が増えてきている。ここでNi−Pdめっきは表面のPd層の安定性を向上する目的で薄く金めっき(金フラッシュ)が行われるが、Ni−Pdめっきそのものの平滑性及び表面に存在する金のため通常の銀めっき銅フレーム等と比較すると接着力が低下する。接着力の低下はリフロー処理時の半導体製品中の剥離、クラックの原因となる。
このように従来から使用されているダイアタッチペースト(例えば、特許文献1参照)よりも各種界面に対する接着性に優れ、同時に弾性率が低い低応力性に優れる材料が望まれているが満足なものはなかった。
On the other hand, while lead elimination from semiconductor products is being promoted as part of environmental measures, lead-free solder is also used for mounting on the board, so the reflow temperature must be higher than that of tin-lead solder. . Since the reflow treatment at a high temperature increases the stress inside the package, peeling and cracks are likely to occur in the semiconductor product during reflow.
In addition, as for exterior plating of semiconductor products, the case of changing the lead frame plating to Ni—Pd for the purpose of lead removal is increasing. Here, Ni-Pd plating is thinly gold-plated (gold flash) for the purpose of improving the stability of the Pd layer on the surface. However, because of the smoothness of the Ni-Pd plating itself and the gold present on the surface, ordinary silver is used. Compared with a plated copper frame or the like, the adhesive strength is reduced. The decrease in adhesive force causes peeling and cracks in the semiconductor product during the reflow process.
As described above, a material excellent in adhesion to various interfaces and simultaneously having a low elastic modulus and excellent in low-stress properties is desired than a conventionally used die attach paste (see, for example, Patent Document 1). There was no.
本発明は、低粘度で作業性が優れ、良好な密着性(例えば、Ni−Pdめっきフレーム等)を示すとともに低弾性率を示す液状樹脂組成物及び本発明を半導体用ダイアタッチ材又は放熱部材用接着剤として使用した特に耐半田クラック性等の信頼性に優れた半導体装置を提供することである。 The present invention relates to a liquid resin composition having a low viscosity, excellent workability, good adhesion (for example, Ni-Pd plating frame, etc.) and a low elastic modulus, and a die attach material for semiconductors or a heat dissipation member. It is to provide a semiconductor device excellent in reliability such as solder crack resistance and the like used as a bonding adhesive.
このような目的は、下記[1]〜[5]に記載の本発明により達成される。
[1]半導体素子又は放熱部材を支持体に接着する液状樹脂組成物であって、(A)充填材、(B)熱硬化性樹脂、(C)硬化触媒、及び(D)添加剤からなり、前記熱硬化性樹脂(B)が1分子内に同種の官能基を2個有する化合物のみからなることを特徴とする液状樹脂組成物。
[2]前記熱硬化性樹脂(B)が、1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)と、1分子内に(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物(B2)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個有する化合物(B3)と、を含むことを特徴とする[1]記載の液状
樹脂組成物。
[3]前記1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)が、ポリアルキレンオキサイド骨格及びグリシジルオキシフェニル基を有する化合物(B11)と一般式(1)又は一般式(2)で示される化合物(B12)とを含むことを特徴とする[2]記載の液状樹脂組成物。
Such an object is achieved by the present invention described in the following [1] to [5].
[1] A liquid resin composition for adhering a semiconductor element or a heat dissipation member to a support, comprising (A) a filler, (B) a thermosetting resin, (C) a curing catalyst, and (D) an additive. The liquid resin composition, wherein the thermosetting resin (B) consists only of a compound having two of the same kind of functional groups in one molecule.
[2] The thermosetting resin (B) is a compound (B1) having two glycidyl groups in one molecule, a compound (B2) having two (meth) acryloyl groups in one molecule, and one molecule. The liquid resin composition according to [1], comprising a compound (B3) having two phenolic hydroxyl groups therein.
[3] The compound (B1) having two glycidyl groups in one molecule is represented by the compound (B11) having a polyalkylene oxide skeleton and a glycidyloxyphenyl group and the general formula (1) or the general formula (2). The liquid resin composition according to [2], comprising a compound (B12).
R3は、単結合又は炭素数1〜3の炭化水素基であり、
Gはグリシジル基である。
R 3 is a single bond or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
G is a glycidyl group.
[4][1]〜[3]のいずれか1項に記載の液状樹脂組成物をダイアタッチ材料又は放熱部材接着用材料として用いて製作されることを特徴とする半導体装置。 [4] A semiconductor device manufactured using the liquid resin composition according to any one of [1] to [3] as a die attach material or a heat dissipation member bonding material.
本発明の液状樹脂組成物は、低粘度で作業性が優れ、Ni−Pdめっきフレームと良好な接着力を示すとともに弾性率が低く良好な低応力性を示すことができるので、本発明をダイアタッチ材又は放熱部材用接着剤として使用することでこれまでにない高信頼性の半導体装置の提供が可能となる。 The liquid resin composition of the present invention is low in viscosity and excellent in workability, exhibits good adhesion with the Ni-Pd plating frame, and has low elastic modulus and good low stress properties. By using it as an adhesive for a touch material or a heat radiating member, it is possible to provide a highly reliable semiconductor device that has never been obtained.
本発明は、充填材、熱硬化性樹脂、硬化触媒、及び添加剤からなり、熱硬化性樹脂が1分子内に同種の官能基を2個有する化合物のみからなる液状樹脂組成物であり、低粘度で作業性が優れ、Ni−Pdめっきフレーム等の支持体と良好な接着力を示すとともに弾性率が低く良好な低応力性を示すことができるため半導体素子又は放熱部材を支持体に接着する液状樹脂組成物として使用することによりこれまでにない高信頼性の半導体装置の提供が可能となるものである。ここで、支持体とは、半導体素子を接着する場合は、リードフレーム、有機基板等であり、放熱部材の場合は、半導体素子やリードフレーム等である。
以下、本発明について詳細に説明する。
The present invention is a liquid resin composition comprising a filler, a thermosetting resin, a curing catalyst, and an additive, the thermosetting resin comprising only a compound having two functional groups of the same type in one molecule, Excellent workability with viscosity, good adhesion to a support such as a Ni-Pd plating frame, and low elasticity and good low stress properties, so that a semiconductor element or a heat dissipation member is adhered to the support By using it as a liquid resin composition, it becomes possible to provide an unprecedented highly reliable semiconductor device. Here, the support is a lead frame, an organic substrate or the like in the case of bonding a semiconductor element, and a semiconductor element or a lead frame in the case of a heat dissipation member.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明では充填材(A)として、銀粉、金粉、銅粉、アルミニウム粉、ニッケル粉、パラジウム粉等の金属粉、アルミナ粉末、チタニア粉末、アルミニウムナイトライド粉末、ボロンナイトライド粉末等のセラミック粉末、ポリエチレン粉末、ポリアクリル酸エステル粉末、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ポリアミド粉末、ポリウレタン粉末、ポリシロキサン粉末等の高分子粉末が使用可能である。液状樹脂組成物はノズルを使用して吐出する場合があるので、ノズル詰まりを防ぐために平均粒径は30μm以下が好ましく、ナトリウム、塩素といったイオン性の不純物が少ないことが好ましい。特に導電性、熱伝導性が要求される場合には銀粉を使用することが好ましい。通常電子材料用として市販されている銀粉であれば、還元粉、アトマイズ粉等が入手可能で、好ましい粒径としては平均粒径が1μm以上、30μm以下である。これ以下では液状樹脂組成物の粘度が高くなりすぎ、これ以上では上述のようにディスペンス時にノズル詰まりの原因となるからであり、電子材料用以外の銀粉ではイオン性不純物の量が多い場合があるので注意が必要である。形状はフレーク状、球状等特に限定されないが、好ましくはフレーク状のものを使用し、通常液状樹脂組成物中70重量%以上、95重量%以下含まれる。銀粉の割合がこれより少ない場合には導電性が悪化し、これより多い場合には液状樹脂組成物の粘度が高くなりすぎるためである。 In the present invention, as filler (A), silver powder, gold powder, copper powder, aluminum powder, nickel powder, metal powder such as palladium powder, ceramic powder such as alumina powder, titania powder, aluminum nitride powder, boron nitride powder, Polymer powders such as polyethylene powder, polyacrylic acid ester powder, polytetrafluoroethylene powder, polyamide powder, polyurethane powder, and polysiloxane powder can be used. Since the liquid resin composition may be discharged using a nozzle, the average particle size is preferably 30 μm or less in order to prevent nozzle clogging, and it is preferable that there are few ionic impurities such as sodium and chlorine. In particular, silver powder is preferably used when electrical conductivity and thermal conductivity are required. If it is the silver powder currently marketed for electronic materials normally, reduced powder, atomized powder, etc. can be obtained, and as an average particle diameter, an average particle diameter is 1 micrometer or more and 30 micrometers or less. Below this, the viscosity of the liquid resin composition becomes too high, and above this causes nozzle clogging during dispensing as described above, and silver powder other than for electronic materials may have a large amount of ionic impurities. So be careful. The shape is not particularly limited, such as flakes and spheres, but preferably flakes are used and are usually contained in the liquid resin composition in an amount of 70% by weight to 95% by weight. This is because when the proportion of silver powder is less than this, the conductivity deteriorates, and when it is more than this, the viscosity of the liquid resin composition becomes too high.
本発明で使用する熱硬化性樹脂(B)とは、硬化触媒(C)と共に用いることにより加熱することで反応が進行し高分子量化するものであり、1分子内に同種の官能基を2個有する化合物のみからなるものである。ここで1分子内に同種の官能基を2個有する化合物とは化合物作製時に官能基を2個有するようにデザインされていれば、目的生成物以外に不純物として1官能又は3官能以上の成分が含まれていても差し支えないものとし、意図的に1官能又は3官能以上の成分を加えたり、意図的に1官能又は3官能以上の成分が生成するような条件を選定したりしなければ差し支えないものとする。ここで1分子内に含まれる官能基の数を2個に限定しているが、これは官能基の数がこれより少ない場合には硬化物の凝集力が低下し良好な接着特性を示さない恐れがあり、これより多い場合には架橋密度が高くなりその結果弾性率が高くなりすぎる恐れがある。1分子内に2個含まれる好ましい官能基としては、グリシジル基、カルボキシ基、水酸基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アリル基、ビニル基、マレイミド基等が挙げられ、例えばグリシジル基を2個有する化合物とグリシジル基以外の官能基を2個有する化合物を併用しても差し支えない。より好ましく用いられる官能基はグリシジル基、水酸基、(メタ)アクリロイル基であり、熱硬化性樹脂(B)が1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)と1分子内に(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物(B2)と1分子内にフェノール性水酸基を2個有する化合物(B3)とを含むことが特に好ましい。 The thermosetting resin (B) to be used in the present invention is a polymer that is heated together with the curing catalyst (C) to increase the molecular weight by heating, and 2 functional groups of the same type are contained in one molecule. It consists of only the compound which has. Here, a compound having two functional groups of the same type in one molecule means that if the compound is designed to have two functional groups at the time of compound preparation, a component having one function or more than three functions as impurities other than the target product. It may be included, and there is no problem unless a component having a monofunctional or trifunctional or higher function is intentionally added or a condition for generating a monofunctional or trifunctional or higher component is intentionally selected. Make it not exist. Here, the number of functional groups contained in one molecule is limited to two. However, when the number of functional groups is smaller than this, the cohesive force of the cured product is lowered and does not exhibit good adhesive properties. If the amount is larger than this, the crosslinking density becomes high, and as a result, the elastic modulus may be too high. Preferable functional groups contained in one molecule include glycidyl group, carboxy group, hydroxyl group, (meth) acryloyl group, (meth) allyl group, vinyl group, maleimide group, etc., for example, two glycidyl groups A compound having two functional groups other than the glycidyl group may be used in combination. More preferably used functional groups are a glycidyl group, a hydroxyl group, and a (meth) acryloyl group. The thermosetting resin (B) has a compound (B1) having two glycidyl groups in one molecule and (meth) in one molecule. It is particularly preferable to include a compound (B2) having two acryloyl groups and a compound (B3) having two phenolic hydroxyl groups in one molecule.
本発明では1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)が好ましく用いられるが、これはグリシジル基を有する化合物の硬化物が特に接着性に優れるためであり、1分子内に含まれる官能基数は2に限定されるが、これは官能基数が1の場合には硬化物の凝集力が低下し良好な接着性を維持できないためであり、3以上の場合には硬化物の弾性率が高くなりすぎ支持体との剥離の原因となることがある。化合物(B1)としては、1分子内にグリシジル基を2個有していれば特に制限されないが、なかでも好ましいものとしてはポリアルキレンオキサイド骨格及びグリシジルオキシフェニル基を有する化合物(B11)が挙げられる。化合物(B11)が好ましいのは、分子骨格にポリアルキレンオキサイドを導入することにより硬化物の弾性率が低く、すなわち良好な低応力性を示すことができるようになるためである。このような目的のためにポリアルキレンオキサイド骨格としては炭素数2〜6の直鎖状又は分岐したアルキレン基がエーテル結合により繰り返し結合したものが好ましく、より好ましくは、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイド、ポリテトラメチレンオキサイドより選ばれる少なくとも1つである。繰り返し単位の炭素数が6より多い場合には結晶化しやすくなるため低
弾性率化効果が期待できない場合がある。
ポリアルキレンオキサイドの繰り返し数は2〜50が好ましい。より好ましい繰り返し数は2〜10である。繰り返し数が1に相当するアルキレングリコール残基では期待する低弾性率化効果が期待できなく、上限値より多くなると液状樹脂組成物の粘度が高くなりすぎるとともに硬化性が悪化するためである。
In the present invention, the compound (B1) having two glycidyl groups in one molecule is preferably used. This is because the cured product of the compound having a glycidyl group is particularly excellent in adhesiveness, and the functionalities contained in one molecule. The number of groups is limited to 2, but this is because when the number of functional groups is 1, the cohesive force of the cured product is reduced and good adhesiveness cannot be maintained. It may become too high and cause peeling from the support. The compound (B1) is not particularly limited as long as it has two glycidyl groups in one molecule. Among them, a compound (B11) having a polyalkylene oxide skeleton and a glycidyloxyphenyl group is preferable. . The compound (B11) is preferable because the elastic modulus of the cured product is low by introducing polyalkylene oxide into the molecular skeleton, that is, good low stress properties can be exhibited. For such purposes, the polyalkylene oxide skeleton is preferably one in which a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms is repeatedly bonded by an ether bond, and more preferably polyethylene oxide, polypropylene oxide, polybutylene. It is at least one selected from oxide and polytetramethylene oxide. When the number of carbons in the repeating unit is more than 6, crystallization is likely to occur, so that the effect of reducing the elastic modulus may not be expected.
As for the repeating number of a polyalkylene oxide, 2-50 are preferable. A more preferable repeating number is 2-10. This is because an alkylene glycol residue having a number of repetitions of 1 cannot be expected to have a low elastic modulus effect, and if it exceeds the upper limit, the viscosity of the liquid resin composition becomes too high and the curability deteriorates.
化合物(B11)としては、グリシジルオキシフェニル基を有する必要があるが、これは脂肪族と結合したグリシジルオキシ基では反応性が低く、使用できる硬化剤が例えばルイス酸、酸無水物等に限られてしまうためである。グリシジルオキシフェニル基を有することで電子材料分野において一般的に使用されるフェノール系硬化剤も使用することが可能となる。 The compound (B11) needs to have a glycidyloxyphenyl group, but this is low in reactivity with an aliphatic glycidyloxy group, and usable curing agents are limited to Lewis acids, acid anhydrides, and the like. It is because it ends up. By having a glycidyloxyphenyl group, a phenolic curing agent generally used in the field of electronic materials can be used.
このような化合物(B11)は、特開2004−156024に記載されているような方法にて得ることが可能である。すなわちビスフェノールAとトリエチレングリコールジビニルエーテルをアセタール化反応によりエチレンオキサイドを繰り返し単位として有し両末端にフェノール性水酸基を有する化合物を得た後さらにエピクロルヒドリンと反応することで、両末端がグリシジルオキシフェニル基でポリアルキレンオキサイド骨格を有する化合物を得ることである。同様に使用するジビニルエーテルとしてポリプロピレンオキサイドのジビニルエーテル、ポリブチレンオキサイドのジビニルエーテル、ポリテトラメチレンオキサイドのジビニルエーテルを選択することで、ポリアルキレンオキサイド骨格を変更することも可能である。また、ビスフェノールAの替わりにビスフェノールF、ビフェノール等のビスフェノール化合物又はその誘導体、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン又はこれらの誘導体、ナフタレンジオール、アントラセンジオール等の1分子内にフェノール性水酸基を2つ有する化合物も使用可能である。 Such a compound (B11) can be obtained by a method as described in JP-A No. 2004-156024. That is, by obtaining a compound having ethylene oxide as a repeating unit and having a phenolic hydroxyl group at both ends by acetalization reaction of bisphenol A and triethylene glycol divinyl ether, and further reacting with epichlorohydrin, both ends are glycidyloxyphenyl groups. To obtain a compound having a polyalkylene oxide skeleton. Similarly, the polyalkylene oxide skeleton can be changed by selecting polypropylene oxide divinyl ether, polybutylene oxide divinyl ether, or polytetramethylene oxide divinyl ether as the divinyl ether to be used. Also, instead of bisphenol A, a bisphenol compound such as bisphenol F or biphenol or a derivative thereof, catechol, resorcinol, hydroquinone or a derivative thereof, a compound having two phenolic hydroxyl groups in one molecule such as naphthalenediol, anthracenediol, etc. Is possible.
化合物(B1)としては、化合物(B11)と化合物(B12)とを併用することが好ましいが、化合物(B11)のみを使用した場合には弾性率の低い低応力性に優れる硬化物を得ることは可能であるが化合物(B11)自体の粘度が高く、その結果として得られた液状樹脂組成物も高粘度で作業性の悪いものとなるからであり、化合物(B12)のみを使用した場合には低粘度で作業性に優れる液状樹脂組成物を得ることは可能であるが硬化物は特に100℃以上の高温での機械的強度が弱いものとなってしまう。
上述のように化合物(B11)は粘度が高いため低粘度の化合物との併用が望まれるが、化合物(B12)の使用以外に例えば溶剤、1官能のエポキシ化合物等の使用が考えられる。溶剤とはメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、シクロヘキサノール、γ−ブチロラクトン等低粘度で反応に直接関与しない化合物であり、1官能のエポキシ化合物とはフェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル等の1分子に含まれるグリシジル基の数が1の化合物である。
しかし、溶剤は硬化反応中に揮発する必要があり硬化物中のボイドの原因、硬化物中に残存する可能性があるため使用できない。硬化物中のボイドはリフロー処理時の剥離の原因となり、硬化物中に残存する溶剤は高温での接着性等熱時特性の悪化の原因となるためである。一方1官能のエポキシ化合物を使用した場合には硬化反応中に系内に取り込まれるためボイド等の問題は発生しないが、硬化物の分子量が十分に大きくならないため硬化物の凝集力が低下し、特に260℃といった高温での接着力の低下の原因となるためであり、これは化合物(B11)のように分子量に対して官能基が少ない(エポキシ当量が大きい)化合物を使用する場合により顕著である。
As the compound (B1), it is preferable to use the compound (B11) and the compound (B12) in combination, but when only the compound (B11) is used, a cured product having a low elastic modulus and excellent in low stress is obtained. This is because the viscosity of the compound (B11) itself is high, and the resulting liquid resin composition also has a high viscosity and poor workability. When only the compound (B12) is used, Although it is possible to obtain a liquid resin composition having a low viscosity and excellent workability, the cured product has a low mechanical strength especially at a high temperature of 100 ° C. or higher.
As described above, since the compound (B11) has a high viscosity, it is desired to be used in combination with a low-viscosity compound. However, in addition to the use of the compound (B12), use of a solvent, a monofunctional epoxy compound, or the like is conceivable. Solvents are low-viscosity compounds such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl carbitol, ethyl carbitol, cyclohexanol, and γ-butyrolactone, and monofunctional epoxy compounds include phenyl glycidyl ether and cresyl glycidyl. A compound having one glycidyl group in one molecule such as ether.
However, the solvent must be volatilized during the curing reaction and cannot be used because it may cause voids in the cured product or remain in the cured product. This is because the voids in the cured product cause peeling during the reflow treatment, and the solvent remaining in the cured product causes deterioration of properties at the time of heating such as adhesiveness at high temperatures. On the other hand, when a monofunctional epoxy compound is used, problems such as voids do not occur because it is incorporated into the system during the curing reaction, but the cohesive strength of the cured product is reduced because the molecular weight of the cured product does not increase sufficiently, This is because, in particular, it causes a decrease in adhesive strength at a high temperature of 260 ° C., and this is more remarkable when a compound having a small functional group (high epoxy equivalent) with respect to the molecular weight is used, such as compound (B11). is there.
そこで本発明では一般式(1)又は一般式(2)に示される化合物(B12)を使用する。これらの化合物(B12)は低粘度であり化合物(B11)との相溶性に優れ、グリシジル基を1分子内に2個有することから硬化物の凝集力を低下させることがなく、さらには骨格中に脂環構造を有するため硬化物の低弾性率化にも有効であるため好適に使用さ
れる。化合物(B12)はナトリウム、塩素等のイオン性不純物が少ないことが好ましい。好ましい一般式(1)に示される化合物としては、電子材料用に市販されている水素添加したジグリシジルビスフェノールA、水素添加したジグリシジルビスフェノールF及びこれらの置換体等が挙げられ、好ましい一般式(2)に示される化合物としては、ジメチロールシクロヘキサンジグリシジルエーテルが挙げられる。
Therefore, in the present invention, the compound (B12) represented by the general formula (1) or the general formula (2) is used. These compounds (B12) have a low viscosity, are excellent in compatibility with the compound (B11), have two glycidyl groups in one molecule, and therefore do not reduce the cohesive force of the cured product, and further in the skeleton Since it has an alicyclic structure, it is effective for lowering the modulus of elasticity of the cured product. The compound (B12) preferably has few ionic impurities such as sodium and chlorine. Preferred examples of the compound represented by the general formula (1) include hydrogenated diglycidyl bisphenol A, hydrogenated diglycidyl bisphenol F, and substituted products thereof, which are commercially available for electronic materials. Examples of the compound shown in 2) include dimethylolcyclohexane diglycidyl ether.
ここで化合物(B11)は分子量に対して官能基が少ない(エポキシ当量が大きい)ため、化合物(B12)はグリシジル基が脂肪族性炭素原子に結合しているため反応性が低下する傾向にある。そこで良好な反応性を維持する目的でビスフェノール型エポキシ化合物(B13)を併用することが好ましい。ビスフェノール型エポキシ化合物(B13)とはビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールSのジグリシジルエーテル、ビフェノールのジグリシジルエーテルなど1分子内にフェノール性水酸基を2個有する化合物のジグリシジルエーテル化物である。 Here, since the compound (B11) has few functional groups with respect to the molecular weight (the epoxy equivalent is large), the reactivity of the compound (B12) tends to decrease because the glycidyl group is bonded to the aliphatic carbon atom. . Therefore, it is preferable to use a bisphenol type epoxy compound (B13) in combination for the purpose of maintaining good reactivity. The bisphenol type epoxy compound (B13) is a diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of bisphenol F, diglycidyl ether of bisphenol S, diglycidyl ether of biphenol, etc. It is a glycidyl etherified product.
化合物(B11)、(B12)、(B13)の配合量は、それぞれ化合物(B1)に対して15重量%以上50重量%以下が好ましい。より好ましくは化合物(B11)、(B12)、(B13)がそれぞれ20重量%以上50重量%以下で、特に好ましいのはそれぞれ25重量%以上45重量%以下である。化合物(B11)がこれより少ない場合には低弾性率化の効果が不十分であり、これより多い場合には粘度が高くなりすぎるためである。化合物(B12)がこれより少ない場合には粘度が高くなりすぎ、これより多い場合には硬化性が悪化するためである。化合物(B13)がこれより少ない場合には硬化性が悪くなりすぎ、これより多い場合には弾性率が高くなりすぎるためである。 The compounding amounts of the compounds (B11), (B12), and (B13) are each preferably 15% by weight or more and 50% by weight or less with respect to the compound (B1). More preferably, the compounds (B11), (B12), and (B13) are each 20% by weight to 50% by weight, and particularly preferably 25% by weight to 45% by weight. This is because when the amount of the compound (B11) is less than this, the effect of lowering the elastic modulus is insufficient, and when it is more than this, the viscosity becomes too high. This is because when the amount of the compound (B12) is less than this, the viscosity becomes too high, and when it is more than this, the curability deteriorates. This is because if the amount of the compound (B13) is less than this, the curability becomes too bad, and if it is more than this, the elastic modulus becomes too high.
化合物(B1)として、化合物(B11)、(B12)、(B13)以外のグリシジル基を2個有する化合物を使用することは可能であるが、液状樹脂組成物の粘度、硬化性、硬化物の弾性率などを考慮すると化合物(B1)中30重量%以下が好ましく、より好ましいのは20重量%以下、特に好ましいのは含まれない場合である。前述のように1官能のエポキシ化合物は使用できない。
化合物(B1)の好ましい配合量は、熱硬化性樹脂(B)に対して30重量%以上85重量%以下である。より好ましい配合量は50重量%以上75重量%以下である。これより多くても少なくても良好な接着性と低弾性率の両立が困難である。
As the compound (B1), it is possible to use a compound having two glycidyl groups other than the compounds (B11), (B12), and (B13), but the viscosity, curability, and cured product of the liquid resin composition Considering the elastic modulus and the like, the content is preferably 30% by weight or less in the compound (B1), more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably not included. As described above, monofunctional epoxy compounds cannot be used.
The compounding quantity of a compound (B1) is 30 to 85 weight% with respect to a thermosetting resin (B). A more preferable blending amount is 50% by weight or more and 75% by weight or less. If it is more or less than this, it is difficult to achieve both good adhesion and low elastic modulus.
本発明では1分子内に(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物(B2)が好ましく用いられるが、これは化合物(B2)が低粘度であり他の1分子内に同種の官能基を2個有する化合物との相溶性に優れるためであり、有機過酸化物等の反応触媒(反応開始剤)を使用することで速やかに反応するためである。1分子内に含まれる官能基数は2に限定されるが、これは官能基数が1の場合には硬化物の凝集力が低下し良好な接着性を維持できないためであり、3以上の場合には硬化物の弾性率が高くなりすぎ支持体との剥離の原因となることがある。 In the present invention, the compound (B2) having two (meth) acryloyl groups in one molecule is preferably used. This is because the compound (B2) has a low viscosity and has two functional groups of the same kind in the other molecule. This is because it is excellent in compatibility with the compound it has, and because it reacts quickly by using a reaction catalyst (reaction initiator) such as an organic peroxide. The number of functional groups contained in one molecule is limited to 2, but this is because when the number of functional groups is 1, the cohesive force of the cured product decreases and good adhesiveness cannot be maintained. In some cases, the elastic modulus of the cured product becomes too high and may cause separation from the support.
化合物(B2)としては、1分子内に(メタ)アクリロイル基を2個有していれば特に限定されず、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジエタノールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジアルキルアルコールジ(メタ)アクリレート、ジメタノールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’−エチレンビス(メタ)アクリルアミド、1,2−ジ(メタ)アクリルアミドエチレングリコールなどが挙げられ、中でも好ましい化合物B2はエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメタノールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。化合物(B2)の好ましい配合量は、熱硬化性樹脂(B)に対して10重量%以上40重量%以下である。より好ましい配合量は15重量%以上30重量%以下である。これより少ない場合には液状樹脂組成物の低粘度化に十分な効果がなく、これより多い場合には接着性の低下の原因となることがある。
The compound (B2) is not particularly limited as long as it has two (meth) acryloyl groups in one molecule. Glycerin di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) ) Acrylate, zinc di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) ) Acrylate, polybutanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1, 10-decane Oruji (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glycol di (meth) acrylate,
Cyclohexanediol di (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, cyclohexanediethanoldi (meth) acrylate, cyclohexanedialkyl alcohol di (meth) acrylate, dimethanoltricyclodecane di (meth) acrylate, N, N'- Examples include methylene bis (meth) acrylamide, N, N′-ethylene bis (meth) acrylamide, and 1,2-di (meth) acrylamide ethylene glycol. Among them, preferable compound B2 is ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (Meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1 6- hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, dimethanol tricyclodecane (meth) acrylate. The compounding quantity of a compound (B2) is 10 to 40 weight% with respect to a thermosetting resin (B). A more preferable blending amount is 15% by weight or more and 30% by weight or less. If it is less than this, there is no sufficient effect for reducing the viscosity of the liquid resin composition, and if it is more than this, it may cause a decrease in adhesiveness.
本発明では1分子内にフェノール性水酸基を2個有する化合物(B3)が好ましく用いられるが、これは化合物(B3)を化合物(B1)の硬化剤として使用することで、特に耐湿性に優れる硬化物を得ることが可能である。水酸基が脂肪族炭素原子に結合したアルコール性の水酸基の場合には、化合物(B1)との反応性が著しく低下するので好ましくない。1分子内に含まれる官能基数は2に限定されるが、これは官能基数が1の場合には硬化物の凝集力が低下し良好な接着性を維持できないためであり、3以上の場合には硬化物の弾性率が高くなりすぎ支持体との剥離の原因となることがある。化合物(B3)としては、1分子内にフェノール性水酸基を2個有していれば特に限定されないが、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビフェノールといったビスフェノール類が特に好ましく用いられる。化合物(B3)の好ましい配合量は、熱硬化性樹脂(B)に対して5重量%以上30重量%以下である。より好ましい配合量は8重量%以上22重量%以下である。これより少ない場合には液状樹脂組成物の耐湿性が十分でなく、これより多い場合には接着性の低下の原因となることがある。 In the present invention, the compound (B3) having two phenolic hydroxyl groups in one molecule is preferably used. This is a curing that is particularly excellent in moisture resistance by using the compound (B3) as a curing agent for the compound (B1). It is possible to obtain things. In the case of an alcoholic hydroxyl group in which the hydroxyl group is bonded to an aliphatic carbon atom, the reactivity with the compound (B1) is remarkably lowered. The number of functional groups contained in one molecule is limited to 2, but this is because when the number of functional groups is 1, the cohesive force of the cured product decreases and good adhesiveness cannot be maintained. In some cases, the elastic modulus of the cured product becomes too high and may cause separation from the support. The compound (B3) is not particularly limited as long as it has two phenolic hydroxyl groups in one molecule, but bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and biphenol are particularly preferably used. The compounding quantity of a compound (B3) is 5 to 30 weight% with respect to a thermosetting resin (B). A more preferable blending amount is 8% by weight or more and 22% by weight or less. When it is less than this, the moisture resistance of the liquid resin composition is not sufficient, and when it is more than this, the adhesiveness may be lowered.
本発明で使用する硬化触媒(C)とは、熱硬化性樹脂(B)の反応を促進させるものであり、多量に配合すれば硬化剤として機能する化合物でも硬化剤として必要な量に対して配合量が少ない場合には硬化触媒として扱うものとする。具体的には熱硬化性樹脂(B)に対して5重量%未満といった少量配合し熱硬化性樹脂(B)の反応を促進させる化合物であり、通常開始剤と呼ばれる化合物も含むものとする。 The curing catalyst (C) used in the present invention is for accelerating the reaction of the thermosetting resin (B), and even if it is compounded in a large amount, even a compound that functions as a curing agent can be used as a curing agent. When the amount is small, it is handled as a curing catalyst. Specifically, it is a compound that is blended in a small amount of less than 5% by weight with respect to the thermosetting resin (B) and accelerates the reaction of the thermosetting resin (B), and includes a compound usually called an initiator.
好ましく用いられる硬化触媒(C)としては、2−メチルイミダゾールと2,4−ジアミノ−6−ビニルトリアジンとの付加物、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、ジシアンジアミド、又は有機過酸化物が挙げられる。またリン系化合物、上記以外のアミン系化合物等を使用することも可能である。有機過酸化物としては、急速加熱試験(試料1gを電熱板の上にのせ、4℃/分で昇温した時の分解開始温度)における分解温度が40〜140℃となるものが好ましい。分解温度が40℃未満だと、液状樹脂組成物の常温における保存性が悪くなり、140℃を越えると硬化時間が極端に長くなるため好ましくない。 The curing catalyst (C) preferably used includes an adduct of 2-methylimidazole and 2,4-diamino-6-vinyltriazine, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, dicyandiamide, or an organic catalyst. An oxide is mentioned. It is also possible to use phosphorus compounds, amine compounds other than the above, and the like. As the organic peroxide, those having a decomposition temperature of 40 to 140 ° C. in a rapid heating test (decomposition start temperature when 1 g of a sample is placed on an electric heating plate and heated at 4 ° C./min) are preferable. If the decomposition temperature is less than 40 ° C., the storage stability of the liquid resin composition at normal temperature is deteriorated, and if it exceeds 140 ° C., the curing time becomes extremely long.
具体例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)
シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、P−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α、α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、イソブチリルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、桂皮酸パーオキサイド、m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、α、α’−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチ−ルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−m−トルオイルベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等が挙げられる。ここで本発明の液状樹脂組成物は、通常蛍光灯等の照明下で使用されるので光重合開始剤が含まれていると使用中に反応により粘度上昇が観察されるため実質的に光重合開始剤を含有することは好ましくない。実質的にとは、粘度上昇が観察されない程度で光重合開始剤が微量に存在してもよく、好ましくは、含有しないことである。
硬化触媒(C)の配合量は、熱硬化性樹脂(B)に対して5重量%未満である。これより多いと硬化物の弾性率が高くなりすぎるからである。
Specific examples include methyl ethyl ketone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, methyl acetoacetate peroxide, acetylacetone peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis. (T-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy)
Cyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, n-butyl 4,4-bis (t-butyl) Peroxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, t-butyl hydroperoxide, P-menthane hydroperoxide 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, t-hexyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, t-butylcumyl peroxide, di-t-butyl Oxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3, isobutyryl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, Cinnamic acid peroxide, m-toluoyl peroxide, benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, bis (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-3-methoxybutyl peroxydicarbonate, di-2 -Ethylhexyl peroxydicarbonate, di-sec-butyl peroxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, α, α '-Bis Neodecanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecane Noate, t-hexylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxypivalate, t-butylperoxypivalate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethylhexanoate, t -Hexylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhe Sanoate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxy Isopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, t-hexylperoxybenzoate, t- Butyl peroxy-m-toluoyl benzoate, t-butyl peroxybenzoate, bis (t-butylperoxy) isophthalate, t-butyl peroxyallyl monocarbonate, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t -Butylperoxycarbonyl) benzophenone, etc. And the like. Here, since the liquid resin composition of the present invention is usually used under illumination such as a fluorescent lamp, if a photopolymerization initiator is contained, an increase in viscosity is observed due to reaction during use. It is not preferable to contain an initiator. “Substantially” means that a small amount of the photopolymerization initiator may be present to such an extent that no increase in viscosity is observed, and it is preferably not contained.
The compounding quantity of a curing catalyst (C) is less than 5 weight% with respect to a thermosetting resin (B). It is because the elasticity modulus of hardened | cured material will become high too much when it exceeds this.
本発明で使用する添加剤(D)はカップリング剤、消泡剤、界面活性剤等であり低粘度化の目的で使用される溶剤及び1官能の反応性希釈剤は実質上含まれない。実質上含まれないとは、例えば各種添加剤に溶剤が含まれたとしてもその量が熱硬化性樹脂(B)+硬化触媒(C)+添加剤(D)に対して1重量%以下であり、より好ましくは0.5重量%以下であり特に好ましいのは含まれない場合である。
ここで好ましいカップリング剤として1分子内にトリアルコキシシリル基を2個有する化合物が挙げられる。なかでも好ましいものはスルフィド結合を有するものである。このような化合物としてはビス(トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(トリブトキシシリルプロピル)テ
トラスルフィド、ビス(ジメトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(ジブトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリブトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(ジメトキシメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(ジエトキシメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(ジブトキシメチルシリルプロピル)ジスルフィドなどが挙げられる。
The additive (D) used in the present invention is a coupling agent, an antifoaming agent, a surfactant and the like, and is substantially free of a solvent and a monofunctional reactive diluent used for the purpose of reducing the viscosity. “Substantially not contained” means that, for example, even if a solvent is contained in various additives, the amount thereof is 1% by weight or less based on the thermosetting resin (B) + curing catalyst (C) + additive (D). Yes, more preferably 0.5% by weight or less, and particularly preferably not included.
As a preferable coupling agent, a compound having two trialkoxysilyl groups in one molecule can be given. Of these, preferred are those having a sulfide bond. Such compounds include bis (trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (tributoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (dimethoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, bis (diethoxy Methylsilylpropyl) tetrasulfide, bis (dibutoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, bis (trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (tributoxysilylpropyl) disulfide, bis (dimethoxymethylsilyl) Propyl) disulfide, bis (diethoxymethylsilylpropyl) disulfide, bis (dibutoxymethylsilylpropyl) disulfide and the like.
本発明の液状樹脂組成物は、例えば各成分を予備混合した後、3本ロールを用いて混練した後真空下脱泡することにより製造することができる。 The liquid resin composition of the present invention can be produced, for example, by premixing each component, kneading using three rolls, and degassing under vacuum.
本発明の液状樹脂組成物を用いて半導体装置を製作する方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、市販のダイボンダーを用いて、リードフレームの所定の部位に液状樹脂組成物をディスペンス塗布した後、チップをマウントし、加熱硬化する。その後、ワイヤーボンディングして、エポキシ樹脂を用いてトランスファー成形することによって半導体装置を製作する。またはフリップチップ接合後アンダーフィル材で封止したフリップチップBGAなどのチップ裏面に液状樹脂組成物をディスペンスしヒートスプレッダー、リッド等の放熱部品を搭載し加熱硬化するなどである。 A known method can be used as a method of manufacturing a semiconductor device using the liquid resin composition of the present invention. For example, using a commercially available die bonder, the liquid resin composition is dispensed on a predetermined portion of the lead frame, and then the chip is mounted and heat-cured. Then, a semiconductor device is manufactured by wire bonding and transfer molding using an epoxy resin. Alternatively, after the flip chip bonding, a liquid resin composition is dispensed on the back surface of a chip such as a flip chip BGA sealed with an underfill material, and a heat radiating component such as a heat spreader or lid is mounted and cured.
[実施例1]
充填材(A)としては平均粒径8μm、最大粒径30μmのフレーク状銀粉(以下銀粉)を、熱硬化性樹脂(B)としてポリアルキレンオキサイドジビニルエーテルとビスフェノールAの反応物のジグリシジルエーテル化物(EXA−4850−1000、大日本インキ化学工業(株)製、1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)、以下化合物B111)、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、YX−8000、エポキシ当量205、一般式(1)のR1、R2、R4、R5が−H、R3が−C(CH3)2−、1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)、以下化合物B121)、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応により得られるジグリシジルビスフェノールA(エポキシ当量180、室温で液体、1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)、以下化合物B13)、エチレングリコールのジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルEG、1分子内に(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物(B2)、以下化合物B21)、ビスフェノールF(大日本インキ工業(株)製、DIC−BPF、水酸基当量100、1分子内にフェノール性水酸基を2個有する化合物(B3)、以下化合物B3)を、硬化触媒(C)としてジシアンジアミド(以下化合物C1)、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(キュアゾール2P4MHZ:四国化成工業(株)製、以下化合物C2)、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、パークミルD、急速加熱試験における分解温度:126℃、以下化合物C4)を、添加剤(D)としてビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(日本ユニカー(株)製、A−1289、1分子内にトリエトキシシリル基を2個及びスルフィド結合を有する化合物、以下化合物D1)を表1のように配合し、3本ロールを用いて混練し脱泡することで液状樹脂組成物を得、以下の評価方法にて評価を行った結果を表1に示す。なお配合割合は重量部である。
[Example 1]
The filler (A) is flaky silver powder (hereinafter referred to as silver powder) having an average particle diameter of 8 μm and a maximum particle diameter of 30 μm, and a diglycidyl etherified product of a reaction product of polyalkylene oxide divinyl ether and bisphenol A as a thermosetting resin (B). (EXA-4850-1000, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., compound (B1) having two glycidyl groups in one molecule, hereinafter referred to as compound B111), hydrogenated bisphenol A type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd. ), YX-8000, epoxy equivalent 205, R 1 , R 2 , R 4 and R 5 in the general formula (1) are —H, R 3 is —C (CH 3 ) 2 —, and a glycidyl group in one molecule. Compound (B1) having two of these, hereinafter referred to as compound B121), diglycidyl bisphenol obtained by reaction of bisphenol A with epichlorohydrin A (epoxy equivalent 180, liquid at room temperature, compound (B1) having two glycidyl groups in one molecule, hereinafter compound B13), ethylene glycol dimethacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester EG, one molecule) Compound (B2) having two (meth) acryloyl groups therein, hereinafter referred to as compound B21), bisphenol F (Dainippon Ink and Chemicals, DIC-BPF, hydroxyl equivalent 100, 2 phenolic hydroxyl groups in one molecule One compound (B3), hereinafter referred to as Compound B3), dicyandiamide (hereinafter referred to as Compound C1), 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (Cureazole 2P4MHZ: Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) as curing catalyst (C) Compound C2), dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, Park Mill D, rapid heating Decomposition temperature in the experiment: 126 ° C., hereinafter referred to as compound C4), bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., A-1289) as additive (D), triethoxysilyl group in one molecule Two compounds and a compound having a sulfide bond, hereinafter compound D1) are blended as shown in Table 1, and a liquid resin composition is obtained by kneading and defoaming using three rolls, and evaluated by the following evaluation method. The results are shown in Table 1. In addition, a mixture ratio is a weight part.
[実施例2〜6]
表1に示す割合で配合し実施例1と同様に液状樹脂組成物を得た後評価を行った。なお実施例2では、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステル1、6HX、1分子内に(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物(B2)、以下化合物B22)を、実施例3ではポリアルキレンオキサイドジビニルエーテルとビスフェノールAの反応物のジグリシジルエーテル化物(EXA−4850−150、大日
本インキ化学工業(株)製、1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)、以下化合物B112)を、実施例4ではジメチロールシクロヘキサンジグリシジルエーテル(東都化成(株)製、ZX−1658、エポキシ当量130〜140、一般式(2)のR6、R7がH、nが1、1分子内にグリシジル基を2個有する化合物(B1)、以下化合物B122)を、実施例5では2−メチルイミダゾールと2,4−ジアミノ−6−ビニルトリアジンの付加物(キュアゾール2MZ−A:四国化成工業(株)製、以下化合物C3)を使用した。
[Examples 2 to 6]
Evaluation was performed after blending at the ratio shown in Table 1 and obtaining a liquid resin composition in the same manner as in Example 1. In Example 2, 1,6-hexanediol dimethacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester 1, 6HX, compound (B2) having two (meth) acryloyl groups in one molecule, hereinafter compound B22) In Example 3, a diglycidyl etherified product of a reaction product of polyalkylene oxide divinyl ether and bisphenol A (EXA-4850-150, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., compound having two glycidyl groups in one molecule) (B1), hereinafter referred to as Compound B112), in Example 4, dimethylolcyclohexane diglycidyl ether (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., ZX-1658, epoxy equivalent 130-140, R 6 , R 7 in the general formula (2) is A compound (B1) in which H and n are 1 and two glycidyl groups in one molecule, hereinafter referred to as Compound B122) In adduct of 2-methylimidazole and 2,4-diamino-6-vinyl-triazine (Curezol 2MZ-A: Shikoku Chemicals Co., Ltd., hereinafter Compound C3) were used.
[比較例1〜5]
表1に示す割合で配合し実施例1と同様に液状樹脂組成物を得た後評価を行った。なお比較例1,2ではラウロイルメタアクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルL、1分子内に(メタ)アクリロイル基を1個有する化合物、以下化合物E21)を、比較例3ではオルソクレゾールノボラックのグリシジルエーテル(軟化点70℃、エポキシ当量210、1分子内にグリシジル基を3個以上有する化合物、以下化合物E11)を、比較例4ではクレジルグリシジルエーテル(エポキシ当量185、1分子内にグリシジル基を1個有する化合物、以下化合物E12)を、比較例5ではトリメチロールプロパントリメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルTMP、1分子内に(メタ)アクリロイル基を3個有する化合物、以下化合物E22)を使用した。
[Comparative Examples 1-5]
Evaluation was performed after blending at the ratio shown in Table 1 and obtaining a liquid resin composition in the same manner as in Example 1. In Comparative Examples 1 and 2, lauroyl methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester L, a compound having one (meth) acryloyl group in the molecule, hereinafter referred to as compound E21), and in Comparative Example 3, orthocresol novolak. Glycidyl ether (softening point 70 ° C., epoxy equivalent 210, compound having three or more glycidyl groups in one molecule, hereinafter referred to as compound E11), Comparative Example 4 was cresyl glycidyl ether (epoxy equivalent 185, glycidyl in one molecule). A compound having one group, hereinafter referred to as compound E12), trimethylolpropane trimethacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester TMP), a compound having three (meth) acryloyl groups in the molecule, in Comparative Example 5, Compound E22) was used.
評価方法
・保存性(粘度変化率):E型粘度計(3°コーン)を用い25℃、2.5rpmでの値を液状樹脂組成物作製直後に測定した。粘度の値が20±10Pa・Sのものを合格とした。粘度の単位はPa・S。
・接着強度:表1に示す液状樹脂組成物を用いて、6×6mmのシリコンチップを金フラッシュしたNi−Pdフレームにマウントし、150℃オーブン中30分硬化した。硬化後及び吸湿(85℃、85%、72時間)処理後に自動接着力測定装置を用い260℃での熱時ダイシェア強度を測定した。260℃熱時ダイシェア強度が40N/チップ以上の場合を合格とした。接着強度の単位はN/チップ。
・弾性率:表1に示す液状樹脂組成物を用いて4×20×0.1mmのフィルム状の試験片を作製し(硬化条件150℃30分)、動的粘弾性測定機(DMA)にて引っ張りモードでの測定を行った。測定条件は以下の通りである。
測定温度:室温〜300℃
昇温速度:5℃/分
周波数:10Hz
荷重:100mN
250℃における貯蔵弾性率を弾性率とし200MPa以下の場合を合格とした。弾性率の単位はMPa。
Evaluation method / storability (viscosity change rate): Using an E-type viscometer (3 ° cone), the value at 25 ° C. and 2.5 rpm was measured immediately after the production of the liquid resin composition. A viscosity value of 20 ± 10 Pa · S was accepted. The unit of viscosity is Pa · S.
Adhesive strength: Using a liquid resin composition shown in Table 1, a 6 × 6 mm silicon chip was mounted on a Ni-Pd frame flashed with gold and cured in a 150 ° C. oven for 30 minutes. After curing and after moisture absorption (85 ° C., 85%, 72 hours), the hot die shear strength at 260 ° C. was measured using an automatic adhesive force measuring apparatus. The case where the die shear strength when heated at 260 ° C. was 40 N / chip or more was regarded as acceptable. The unit of adhesive strength is N / chip.
Elastic modulus: 4 × 20 × 0.1 mm film-shaped test pieces were prepared using the liquid resin composition shown in Table 1 (curing conditions: 150 ° C. for 30 minutes), and the dynamic viscoelasticity measuring machine (DMA) was used. The measurement was performed in the pull mode. The measurement conditions are as follows.
Measurement temperature: room temperature to 300 ° C
Temperature increase rate: 5 ° C / min Frequency: 10Hz
Load: 100mN
The storage elastic modulus at 250 ° C. was regarded as the elastic modulus, and the case of 200 MPa or less was accepted. The unit of elastic modulus is MPa.
・耐リフロー性:表1に示す液状樹脂組成物を用い、下記の基板(リードフレーム)とシリコンチップを150℃30分間硬化し接着した。ダイボンドしたリードフレームを封止材料(スミコンEME−7026、住友ベークライト(株)製)を用い封止し半導体装置(パッケージ)とし、60℃、相対湿度60%、192時間吸湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、10秒、3回リフロー)を行った。処理後のパッケージを超音波探傷装置(透過型)により剥離の程度を測定した。ダイアタッチ部の剥離面積が10%未満の場合を合格とした。剥離面積の単位は%。
パッケージ:QFP(14×20×2.0mm)
リードフレーム:金フラッシュしたNi−Pdフレーム
チップサイズ:6×6mm
液状樹脂組成物硬化条件:オーブン中150℃、15分
Reflow resistance: Using the liquid resin composition shown in Table 1, the following substrate (lead frame) and silicon chip were cured and bonded at 150 ° C. for 30 minutes. The die-bonded lead frame is sealed with a sealing material (Sumicon EME-7026, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) to form a semiconductor device (package), and moisture absorption treatment is performed at 60 ° C. and a relative humidity of 60% for 192 hours, followed by IR reflow. Treatment (260 ° C., 10 seconds, 3 reflows) was performed. The degree of peeling of the treated package was measured with an ultrasonic flaw detector (transmission type). The case where the peeling area of the die attach part was less than 10% was regarded as acceptable. The unit of peeling area is%.
Package: QFP (14 x 20 x 2.0 mm)
Lead frame: Ni-Pd frame flashed with gold Chip size: 6 x 6 mm
Liquid resin composition curing conditions: 150 ° C. in oven for 15 minutes
本発明の液状樹脂組成物は、低粘度で作業性が優れ、Ni−Pdめっきフレームと良好な接着力を示すとともに弾性率が低く低応力性に優れるので、本発明をダイアタッチ材又は放熱部材用接着剤として使用することでこれまでにない高信頼性の半導体装置に好適に用いることができる。
The liquid resin composition of the present invention has a low viscosity and excellent workability, exhibits a good adhesive force with the Ni-Pd plating frame, and has a low elastic modulus and excellent low stress properties. It can be used suitably for a highly reliable semiconductor device that has never been used.
Claims (3)
R3は、単結合又は炭素数1〜3の炭化水素基であり、
Gはグリシジル基である。
R 3 is a single bond or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
G is a glycidyl group.
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