JP7056649B2 - ペースト状樹脂組成物 - Google Patents
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Description
[1] (A)エポキシ樹脂、
(B)液状硬化剤、
(C)熱伝導性フィラー、及び
(D)分散剤、を含有する、ペースト状樹脂組成物。
[2] ペースト状樹脂組成物中に含まれる有機溶剤の含有量が、ペースト状樹脂組成物の全質量に対して、1.0質量%未満である、[1]に記載のペースト状樹脂組成物。
[3] ペースト状樹脂組成物の硬化物の熱伝導率が、2.0W/mK以上である、[1]又は[2]に記載のペースト状樹脂組成物。
[4] (D)成分が、オキシアルキレン含有リン酸エステルを含む、[1]~[3]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
[5] (C)成分が、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる1種以上を含む、[1]~[4]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
[6] (C)成分が、炭化ケイ素を含む、[1]~[5]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
[7] 炭化ケイ素の平均粒径が、1μm以上30μm以下である、[6]に記載のペースト状樹脂組成物。
[8] (C)成分が、さらに、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる1種以上を含む、[6]又は[7]に記載のペースト状樹脂組成物。
[9] (C)成分の含有量が、ペースト状樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、60質量%以上95質量%以下である、[1]~[8]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
[10] (B)成分が、ポリチオール化合物、及び液状フェノール樹脂から選ばれる1種以上を含む、[1]~[9]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
[11] (B)成分が、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)、トリス-[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート、トリス(3-メルカプトプロピル)イソシアヌレート、チオグリコール酸オクチル、エチレングリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、3-メルカプトプロピオン酸、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、1,3,4,6-テトラキス(2-メルカプトエチル)グリコールウリル、4,4’-イソプロピリデンビス[(3-メルカプトプロポキシ)ベンゼン]から選ばれる1種以上のポリチオール化合物、及びアルケニル基含有ノボラック型フェノール樹脂から選ばれる液状フェノール樹脂から選ばれる1種以上を含む、[1]~[10]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
[12] ペースト状樹脂組成物の25℃における粘度が、350Pa・s以下である、[1]~[11]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
[13] [1]~[12]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む回路基板。
[14] [13]に記載の回路基板と、該回路基板上に搭載された半導体チップとを含む、半導体チップパッケージ。
[15] [1]~[12]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物により封止された半導体チップを含む半導体チップパッケージ。
[16] ヒートシンクと、該ヒートシンク上に設けられた[1]~[12]のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物の硬化物と、該硬化物上に装着された電子部品と、を有する電子部材。
ペースト状樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)液状硬化剤、(C)熱伝導性フィラー、及び(D)分散剤、を含有する。(A)~(D)成分を含有することにより、ペースト状樹脂組成物の粘度を低くすることができ、その硬化物の熱伝導率を高くすることができる。また、ペースト状樹脂組成物はペースト状であるため、その硬化物と回路基板等の電子部材との密着性が向上する。ペースト状樹脂組成物の硬化物は熱伝導率が高く、且つ密着性が向上することから、該電子部材の放熱効率を向上させることができる。ペースト状樹脂組成物は、25℃でペースト状である。ペースト状とは、回路基板等の電子部材に塗布することが可能な粘度を有する糊状の性状を表す。
ペースト状樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂を含む。(A)成分を含有させることにより、絶縁信頼性を向上させることができる。
ペースト状樹脂組成物は、(B)液状硬化剤を含む。(B)成分と後述する(D)分散剤とを組み合わせて含ませることにより、ペースト状樹脂組成物の粘度を低くすることができる。(B)成分としては、(A)成分を硬化させる機能を有し、温度20℃で液状の硬化剤であれば特に限定されず、例えば、ポリチオール化合物、液状フェノール樹脂、酸無水物、イミダゾール等が挙げられる。(B)成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ペースト状樹脂組成物は(C)熱伝導性フィラーを含む。(C)成分を含有させることで熱伝導率が高い硬化物(絶縁層)を得ることができる。
ペースト状樹脂組成物は、(D)分散剤を含有する。(D)成分を(B)成分とともに含有させることで、ペースト状樹脂組成物の流動性が向上し、その結果ペースト状樹脂組成物の粘度を低下させることができる。(D)成分としては、ペースト状樹脂組成物の粘度を低下させることができれば特に限定されず、例えば、オキシアルキレン含有リン酸エステル、チタネート系カップリング剤、ポリアクリル酸、ポリカルボン酸系分散剤等が挙げられ、オキシアルキレン含有リン酸エステル、チタネート系カップリング剤が好ましい。(D)成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
一実施形態において、ペースト状樹脂組成物は、(E)硬化促進剤を含有し得る。硬化促進剤としては、例えば、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、金属系硬化促進剤等が挙げられ、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、金属系硬化促進剤が好ましく、ペースト状樹脂組成物の粘度を低下させ、ペースト状樹脂組成物の硬化物の密着性を向上させる観点から、リン系硬化促進剤が好ましい。
一実施形態において、ペースト状樹脂組成物は、(F)難燃剤を含有し得る。難燃剤としては、例えば、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
樹脂組成物は、さらに必要に応じて、他の添加剤を含んでいてもよく、斯かる他の添加剤としては、例えば、熱可塑性樹脂、無機充填材(但し、(C)成分に該当するものは除く)、有機充填材、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに、バインダー、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、及び着色剤等の樹脂添加剤等が挙げられる。
ペースト状樹脂組成物中に含まれる有機溶剤の含有量は、ペースト状樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは1.0質量%未満、より好ましくは0.8質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下、0.1質量%以下である。下限は、特に制限はないが0.001質量%以上、又は含有しないことである。本発明のペースト状樹脂組成物は、有機溶剤を含まなくても、その粘度を低くすることができる。このように有機溶剤の量が少ないことにより、有機溶剤の揮発によるボイドの発生を抑制することができるので、回路基板等の電子部材との密着性を良好にでき、その結果、該電子部材の放熱効率を向上させることができる。ここで、有機溶剤とは、(A)成分を硬化させる機能を有さない、25℃で液体の成分をいう。
本発明の回路基板は、本発明のペースト状樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む。
本発明の回路基板の製造方法は、
(1)基材と、該基材の少なくとも一方の面に設けられた配線層とを有する配線層付き基材を準備する工程、
(2)ペースト状樹脂組成物を、配線層が埋め込まれるように、配線層付き基材上に塗布し、熱硬化させて絶縁層を形成する工程、
(3)配線層を層間接続する工程を含む。また、回路基板の製造方法は、(4)基材を除去する工程、を含んでいてもよい。
工程(1)は、基材と、該基材の少なくとも一方の面に設けられた配線層とを有する配線層付き基材を準備する工程である。通常、配線層付き基材は、基材の両面に基材の一部である第1金属層、第2金属層をそれぞれ有し、第2金属層の基材側の面とは反対側の面に配線層を有する。詳細は、基材上にドライフィルム(感光性レジストフィルム)を積層し、フォトマスクを用いて所定の条件で露光、現像しパターンドライフィルムを形成する。現像したパターンドライフィルムをめっきマスクとして電解めっき法により配線層を形成した後、パターンドライフィルムを剥離する。
工程(2)は、ペースト状樹脂組成物を、配線層が埋め込まれるように、配線層付き基材上に塗布し、熱硬化させて絶縁層を形成する工程である。詳細は、前述の工程(1)で得られた配線層付き基材の配線層上に、ペースト状樹脂組成物を塗布し、ペースト状樹脂組成物を熱硬化させ絶縁層を形成する。
工程(3)は、配線層を層間接続する工程である。詳細は、絶縁層にビアホールを形成し、導体層を形成して配線層を層間接続する工程である。または絶縁層を研磨又は研削し、配線層を露出させて配線層を層間接続する工程である。
工程(4)は、基材を除去し、本発明の回路基板を形成する工程である。基材の除去方法は特に限定されない。好適な一実施形態は、第1及び第2金属層の界面で回路基板から基材を剥離し、第2金属層を例えば塩化銅水溶液などでエッチング除去する。必要に応じて、導体層を保護フィルムで保護した状態で基材を剥離してもよい。
本発明の半導体チップパッケージの第1の態様は、上記回路基板上に、半導体チップが搭載された、半導体チップパッケージである。上記回路基板に、半導体チップを接合することにより半導体チップパッケージを製造することができる。
(A)基材に仮固定フィルムを積層する工程、
(B)半導体チップを、仮固定フィルム上に仮固定する工程、
(C)本発明のペースト状樹脂組成物を、半導体チップ上に塗布し、熱硬化させて封止層を形成する工程、
(D)基材及び仮固定フィルムを半導体チップから剥離する工程、
(E)半導体チップの基材及び仮固定フィルムを剥離した面に再配線形成層(絶縁層)を形成する工程、
(F)再配線形成層(絶縁層)上に導体層(再配線層)を形成する工程、及び
(G)導体層上にソルダーレジスト層を形成する工程、を含む。
また、半導体チップパッケージの製造方法は、
(H)複数の半導体チップパッケージを個々の半導体チップパッケージにダイシングし、個片化する工程を含み得る。
工程(A)は、基材に仮固定フィルムを積層する工程である。基材と仮固定フィルムの積層条件は、前述の工程(1)での基材とドライフィルムとの積層条件と同様であり、好ましい範囲も同様である。
工程(B)は、半導体チップを、仮固定フィルム上に仮固定する工程である。半導体チップの仮固定は、フリップチップボンダー、ダイボンダー等の公知の装置を用いて行うことができる。半導体チップの配置のレイアウト及び配置数は、仮固定フィルムの形状、大きさ、目的とする半導体パッケージの生産数等に応じて適宜設定することができ、例えば、複数行で、かつ複数列のマトリックス状に整列させて仮固定することができる。
工程(C)は、本発明のペースト状樹脂組成物を半導体チップ上に塗布し、熱硬化させて封止層を形成する工程である。
工程(D)は、基材及び仮固定フィルムを半導体チップから剥離する工程である。剥離する方法は、仮固定フィルムの材質等に応じて適宜変更することができ、例えば、仮固定フィルムを加熱、発泡(又は膨張)させて剥離する方法、及び基材側から紫外線を照射させ、仮固定フィルムの粘着力を低下させ剥離する方法等が挙げられる。
工程(E)は、半導体チップの基材及び仮固定フィルムを剥離した面に再配線形成層(絶縁層)を形成する工程である。
工程(F)は、再配線形成層(絶縁層)上に導体層(再配線層)を形成する工程である。再配線形成層(絶縁層)上に導体層を形成する方法は、回路基板の製造方法における工程(3)の絶縁層にビアホールを形成した後の導体層を形成する方法と同様であり、好ましい範囲も同様である。なお、工程(E)及び工程(F)を繰り返し行い、導体層(再配線層)及び再配線形成層(絶縁層)を交互に積み上げて(ビルドアップ)もよい。
工程(G)は、導体層上にソルダーレジスト層を形成する工程である。
半導体チップパッケージの製造方法は、工程(A)~(G)以外に工程(H)を含んでいてもよい。工程(H)は、複数の半導体チップパッケージを個々の半導体チップパッケージにダイシングし、個片化する工程である。
本発明の半導体チップパッケージを実装することとなる半導体装置としては、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、スマートフォン、タブレット型デバイス、ウェラブルデバイス、デジタルカメラ、医療機器、及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等に供される各種半導体装置が挙げられる。
本発明の電子部材は、ヒートシンクと、該ヒートシンク上に設けられた本発明のペースト状樹脂組成物の硬化物と、該硬化物上に装着された電子部品とを有する。ペースト状樹脂組成物の硬化物は、熱伝導率及び密着性に優れることから、例えば、ペースト状樹脂組成物の硬化物をヒートシンクに接着させるようにヒートシンク上に設け、該硬化物上に電子部品を装着することにより、電子部品のヒートシンクへの放熱効率が高くなる。硬化物の形成方法は、先述の工程(C)と同様の方法により行うことができる。
<実施例1>
ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製「ZX1059」、エポキシ当量約169g/eq、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品)17部に、液状分散剤(楠本化成社製「ED152」、アルキレンオキシド含有リン酸エステル)1部を添加し、シンキー社製あわとり練太郎を用いて均一に撹拌しエポキシ樹脂組成物を得た。次に、得られたエポキシ樹脂組成物に、液状硬化剤(淀化学工業社製「TMTP」、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、分子量398、3官能)14部、及び硬化促進剤(北興化学工業社製「TBP-DA」、テトラブチルホスホニウムデカン酸)0.14部を加えて撹拌し、ベース樹脂組成物を調製した。
ベース樹脂組成物に、熱伝導性フィラー(球状アルミナ粉末、デンカ社製「DAW-0525」、平均粒径5.3μm、比表面積:0.4m2/g、アスペクト比1.0)69部を加えて混練してペースト状樹脂組成物1を得た。ペースト状樹脂組成物1の有機溶剤含有量は、ペースト状樹脂組成物1の全質量に対して、0質量%であった。
実施例1において、熱伝導性フィラー(球状アルミナ粉末、デンカ社製「DAW-0525」、平均粒径5.3μm、比表面積:0.4m2/g、アスペクト比1.0)69部を、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A01」、平均粒径1.4μm、比表面積:5.0m2/g、アスペクト比1.25)64部に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様にしてペースト状樹脂組成物2を得た。
実施例1において、熱伝導性フィラー(球状アルミナ粉末、デンカ社製「DAW-0525」、平均粒径5.3μm、比表面積:0.4m2/g、アスペクト比1.0)69部を、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A15」、平均粒径18.6μm、比表面積:0.3m2/g、アスペクト比1.25)64部に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様にしてペースト状樹脂組成物3を得た。
実施例1において、熱伝導性フィラー(球状アルミナ粉末、デンカ社製「DAW-0525」、平均粒径5.3μm、比表面積:0.4m2/g、アスペクト比1.0)69部を、熱伝導性フィラー(トクヤマ社製「HF-01」の球状窒化アルミニウム粉末を、アドマッテクス社においてフェニルアミノシランで表面処理したもの、平均粒径0.9μm~1.4μm、比表面積:2.3m2/g~2.9m2/g、アスペクト比1.0~1.1)65部に変えた。以上の事項以外は実施例1と同様にしてペースト状樹脂組成物4を得た。
ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製「ZX1059」、エポキシ当量約169g/eq、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品)3部、及び1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製、「ZX1658GS」、エポキシ当量130-140g/eq)3部を金属容器に計量し、そこに、テトラメチルビフェノール型固形エポキシ樹脂(三菱化学社製「YX4000HK」、エポキシ当量187-197g/eq)1部を計量した。その後、IHヒーターを用いて溶解した。
冷却後、分散剤(楠本化成社製「ED152」、アルキレンオキシド含有リン酸エステル)4部を添加し、均一に撹拌しエポキシ樹脂組成物を得た。
次に、得られたエポキシ樹脂組成物に液状硬化剤(淀化学工業社製「TMTP」、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、分子量398、3官能)6部、及び硬化促進剤(北興化学工業社製「TBP-DA」、テトラブチルホスホニウムデカン酸)0.14部を加えて撹拌し、ベース樹脂組成物を調製した。
ベース樹脂組成物に熱伝導性フィラー(アルミナ粉末、デンカ社製「ASFP-20」、平均粒径0.2μm~0.5μm、比表面積:12m2/g~18m2/g、アスペクト比1.0)13部、熱伝導性フィラー(アルミナ粉末、デンカ社製「DAW-0525」、平均粒径5.3μm、比表面積:0.4m2/g、アスペクト比1.0)19部、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A01」、平均粒径1.4μm、比表面積:5.0m2/g、アスペクト比1.25)13部、及び熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A15」、平均粒径18.6μm、比表面積:0.3m2/g、アスペクト比1.25)38部を加えて撹拌してペースト状樹脂組成物5を得た。
実施例5において、
1)ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製「ZX1059」、エポキシ当量約169g/eq、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品)の量を3部から4部とし、
2)テトラメチルビフェノール型固形エポキシ樹脂(三菱化学社製「YX4000HK」、エポキシ当量187-197g/eq)の量を1部から2部とし、
3)液状硬化剤(淀化学工業社製「TMTP」、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、分子量398、3官能)6部を、液状硬化剤(明和化成社製「MEH-8000H」、2-アリルフェノール・ホルムアルデヒド重縮合物、OH当量139-143g/eq)8部に変え、
4)分散剤(楠本化成社製「ED152」、アルキレンオキシド含有リン酸エステル)の量を4部から1部に変えた。
以上の事項以外は実施例5と同様にしてペースト状樹脂組成物6を得た。
実施例5において、分散剤(楠本化成社製「ED152」、アルキレンオキシド含有リン酸エステル)4部を、分散剤(味の素ファインテクノ社製「プレンアクト55」、チタネート系カップリング剤、(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))4部に変えた。以上の事項以外は実施例5と同様にしてペースト状樹脂組成物7を得た。
実施例5において、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A01」、平均粒径1.4μm、比表面積:5.0m2/g、アスペクト比1.25)13部を、熱伝導性フィラー(トクヤマ社製「HF-01」の球状窒化アルミニウム粉末を、アドマッテクス社においてフェニルアミノシランで表面処理したもの、平均粒径0.9μm~1.4μm、比表面積:2.3m2/g~2.9m2/g、アスペクト比1.0~1.1)13部に変えた。以上の事項以外は実施例5と同様にしてペースト状樹脂組成物8を得た。
実施例5において、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A01」、平均粒径1.4μm、比表面積:5.0m2/g、アスペクト比1.25)13部を、熱伝導性フィラー(窒化ホウ素粉末、三井化学社製「MBN-010T」、平均粒径0.9μm~1.0μm、比表面積:13.0m2/g、アスペクト比5.0)13部に変えた。以上の事項以外は実施例5と同様にしてペースト状樹脂組成物9を得た。
ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製「ZX1059」、エポキシ当量約169g/eq、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品)2部、及び1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製、「ZX1658GS」、エポキシ当量130-140g/eq)2部を金属容器に計量し、そこに、テトラメチルビフェノール型固形エポキシ樹脂(三菱化学社製「YX4000HK」、エポキシ当量187-197g/eq)1部を計量した。その後、IHヒーターを用いて溶解した。
冷却後、分散剤(楠本化成社製「ED152」、アルキレンオキシド含有リン酸エステル)3部を添加し、均一に撹拌しエポキシ樹脂組成物を得た。
次に、得られたエポキシ樹脂組成物に液状硬化剤(淀化学工業社製「TMTP」、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、分子量398、3官能)4部、及び硬化促進剤(北興化学工業社製「TBP-DA」、テトラブチルホスホニウムデカン酸)0.09部を加えて撹拌し、ベース樹脂組成物を調製した。
ベース樹脂組成物に熱伝導性フィラー(アルミナ粉末、デンカ社製「ASFP-20」、平均粒径0.2μm~0.5μm、比表面積:12m2/g~18m2/g、アスペクト比1.0)14部、熱伝導性フィラー(アルミナ粉末、デンカ社製「DAW-0525」、平均粒径5.3μm、比表面積:0.4m2/g、アスペクト比1.0)19部、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A01」、平均粒径1.4μm、比表面積:5.0m2/g、アスペクト比1.25)14部、及び熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A15」、平均粒径18.6μm、比表面積:0.3m2/g、アスペクト比1.25)41部を加えて撹拌してペースト状樹脂組成物10を得た。
実施例10において、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A15」、平均粒径18.6μm、比表面積:0.3m2/g、アスペクト比1.25)41部を、熱伝導性フィラー(球状炭化ケイ素粉末、信濃電気製錬社製「SSC-A30」、平均粒径34.4μm、比表面積:0.1m2/g、アスペクト比1.25)41部に変えた。以上の事項以外は実施例10と同様にしてペースト状樹脂組成物11を得た。
実施例11において、液状硬化剤(淀化学工業社製「TMTP」、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、分子量398、3官能)4部を、液状硬化剤(昭和電工社製「PE-1」、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート))4部に変えた。以上の事項以外は実施例11と同様にしてペースト状樹脂組成物12を得た。
実施例12において、液状硬化剤(昭和電工社製「PE-1」、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート))の量を4部から3部に変え、さらに液状硬化剤(明和化成社製「MEH-8000H」、2-アリルフェノール・ホルムアルデヒド重縮合物、OH当量139-143g/eq)1部を加えた。以上の事項以外は実施例12と同様にしてペースト状樹脂組成物13を得た。
実施例5において、
1)ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製「ZX1059」、エポキシ当量約169g/eq、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品)の量を3部から4部に変え、
2)液状硬化剤(淀化学工業社製「TMTP」、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、分子量398、3官能)6部を、固形硬化剤(フェノールノボラック樹脂、アイカSDKフェノール社製「BRG-557」、OH当量103-107g/eq)5部に変え、
3)硬化促進剤(北興化学工業社製「TBP-DA」、テトラブチルホスホニウムデカン酸)の量を0.14部から0.16部に変えた。
以上の事項以外は実施例5と同様にしてペースト状樹脂組成物11を得た。
実施例5において、
1)ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製「ZX1059」、エポキシ当量約169g/eq、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品)の量を3部から4部に変え、
2)1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製、「ZX1658GS」、エポキシ当量130-140g/eq)の量を3部から4部に変え、
3)テトラメチルビフェノール型固形エポキシ樹脂(三菱化学社製「YX4000HK」、エポキシ当量187-197g/eq)の量を1部から2部に変え、
4)液状硬化剤(淀化学工業社製「TMTP」、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオナート)、分子量398、3官能)の量を6部から8部に変え、
5)硬化促進剤(北興化学工業社製「TBP-DA」、テトラブチルホスホニウムデカン酸)の量を0.14部から0.19部に変え、
6)分散剤(楠本化成社製「ED152」、アルキレンオキシド含有リン酸エステル)を添加しなかった。
以上の事項以外は実施例5と同様にしてペースト状樹脂組成物12を得た。
各実施例及び各比較例のペースト状樹脂組成物の温度を25±2℃に保ち、E型粘度計(東機産業社製「RE-80U」、1°34’×R24コーン、回転数は1rpm)を用いて測定した。
実施例1~4の各ペースト状樹脂組成物を所定容器に入れ、熱循環オーブンで、120℃60分間熱硬化し、厚み10mm×直径φ36mmの円筒状硬化物を作製した。得られた円筒状硬化物を、測定温度25℃、40%RHの恒温環境下で、京都電子工業社製「TPS-2500」を用いて、ホットディスク法により熱伝導率を測定した。
実施例5、7~10及び比較例2の各ペースト状樹脂組成物は、熱循環オーブンで熱硬化させる条件を、120℃60分間から150℃60分間とした。以上の事項以外は実施例1と同様にして熱伝導率を測定した。
実施例6及び比較例1の各ペースト状樹脂組成物は、熱循環オーブンで熱硬化させる条件を、120℃60分間から、150℃60分間熱硬化させた後、さらに180℃60分間とした。以上の事項以外は実施例1と同様にして熱伝導率を測定した。
ニッケルメッキ基板上に、ペースト状樹脂組成物を塗布し、その上にコンデンサチップを載せた。コンデンサチップの接着面積が1.2mm×2.0mmとなるように、コンデンサチップからはみ出したペースト状樹脂組成物を除去し、テストピースを得た。
次に、得られたテストピースのペースト状樹脂組成物を硬化させた。実施例1~4の硬化条件は120℃60分間、実施例5、7~10及び比較例2の硬化条件は150℃60分間、実施例6及び比較例1の硬化条件は150℃60分間熱硬化させた後、さらに180℃60分間とした。
デイジ社製シリーズ4000を用いて、25℃の環境下、200μm/sの速度で、硬化させたペースト状樹脂組成物上のコンデンサチップを引掻くことで硬化させたペースト状樹脂組成物のダイシェア強度を測定した。この操作を3回行いその平均値を求めた。また、以下の基準で密着力を評価した。
◎:ダイシェア強度が20N以上
○:ダイシェア強度が10N以上20N未満
△:ダイシェア強度が10N未満
(C)成分の含有量(質量%):ペースト状樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合の(C)成分の含有量
(C)成分の含有量(体積%):ペースト状樹脂組成物中の不揮発成分を100体積%とした場合の(C)成分の含有量
一方、(B)成分を含有しない比較例1、及び(D)成分を含有しない比較例2は、粘度が1000Pa・sを超えてしまい、銅箔やアルミ箔等の金属箔に塗布することができず、ペースト状樹脂組成物として使用できるものではなかった。
Claims (11)
- (A)エポキシ樹脂、
(B)液状硬化剤、
(C)熱伝導性フィラー、及び
(D)分散剤、を含有し、
(B)成分が、ポリチオール化合物を含み、
(C)成分が、炭化ケイ素とともに、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる1種以上を含み、
(C)成分は平均粒径が異なる2種の同一材料を組み合わせて用い、
2種の同一材料において、平均粒径が小さい(C)成分をC1とし、平均粒径が大きい(C)成分をC2とした場合、その質量比(C1/C2)が、0.1以上1以下である、ペースト状樹脂組成物。 - ペースト状樹脂組成物中に含まれる有機溶剤の含有量が、ペースト状樹脂組成物の全質量に対して、1.0質量%未満である、請求項1に記載のペースト状樹脂組成物。
- ペースト状樹脂組成物の硬化物の熱伝導率が、2.0W/mK以上である、請求項1又は2に記載のペースト状樹脂組成物。
- (D)成分が、オキシアルキレン含有リン酸エステルを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のペースト状樹脂組成物。
- 炭化ケイ素の平均粒径が、1μm以上30μm以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のペースト状樹脂組成物。
- (C)成分の含有量が、ペースト状樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、60質量%以上95質量%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載のペースト状樹脂組成物。
- ペースト状樹脂組成物の25℃における粘度が、350Pa・s以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載のペースト状樹脂組成物。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載のペースト状樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む回路基板。
- 請求項8に記載の回路基板と、該回路基板上に搭載された半導体チップとを含む、半導体チップパッケージ。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載のペースト状樹脂組成物により封止された半導体チップを含む半導体チップパッケージ。
- ヒートシンクと、該ヒートシンク上に設けられた請求項1~7のいずれか1項に記載のペースト状樹脂組成物の硬化物と、該硬化物上に装着された電子部品と、を有する電子部材。
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