WO2014156843A1 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

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thermosetting resin
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護 田村
拓矢 大橋
榎本　智之
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日産化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention provides a thermosetting resin composition containing a novel polymer, a molded product and a cured product obtained from the thermosetting resin composition, and a process for producing a semiconductor device represented by an IC chip.
  • the present invention relates to an adhesive composition for bonding between laminates or an underfill composition used for flip chip bonding.
  • flip chip bonding is known as a method of mounting an IC chip on a substrate.
  • This is a method of providing a plurality of bumps (protruding terminals) on an IC chip and electrically connecting the bumps and electrode terminals of the substrate.
  • An underfill agent is used to fill the gap between the substrate and the IC chip and protect the IC chip from moisture and external stress.
  • a composition containing an epoxy resin is employed (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • an underfill agent is injected after bump connection between a substrate and an IC chip (rear insertion type). Underfill) and thermosetting methods were mainly used.
  • thermosetting resin compositions containing a compound having an aromatic benzoxazine ring in the main chain are known (for example, Patent Document 5 and Patent Document 6). It is also known that benzoxazine resins have excellent heat resistance and electrical properties. However, the thermosetting resin composition containing a compound having an aromatic benzoxazine ring in the main chain described in Patent Document 5 and Patent Document 6 has a low crosslinking density and a high coefficient of linear expansion above the glass transition point. In addition, there is a concern about reliability degradation such as cracking or peeling due to thermal history.
  • an epoxy resin is mixed with a benzoxazine resin to improve the crosslinking density.
  • the above mixed resin has a slow crosslinking reaction, and a sufficient crosslinking density cannot be obtained.
  • an epoxy resin curing agent represented by an imidazole compound is added.
  • the epoxy resin curing agent has low heat resistance, there is a concern about a decrease in reliability due to generation of voids. Is done.
  • the present invention relates to a thermosetting resin composition having high heat resistance, excellent electrical characteristics, and promoting the curing of an epoxy resin, a molded body and a cured product obtained from the thermosetting resin composition, and heat.
  • An object is to provide a curable adhesive composition or underfill composition.
  • the present invention is a thermosetting resin composition containing a polymer having at least one structural unit represented by the following formula (1).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • X represents a single bond or a divalent organic group
  • Y represents the following formula (2): (Wherein Z 1 represents a carbonyl group or a —CONH— group, Z 2 represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a divalent divalent 5- or 6-membered ring containing at least one nitrogen atom.
  • Z 3 represents a 5-membered or 6-membered aromatic ring containing 2 nitrogen atoms, wherein at least one hydrogen atom may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • Z 2 represents a 5-membered or 6-membered divalent saturated heterocyclic group containing at least one nitrogen atom
  • saturated heterocyclic ring examples include a piperazine ring, an imidazolidine ring
  • aromatic heterocycle of the 5-membered or 6-membered aromatic heterocyclic group containing two nitrogen atoms represented by Z 3 in the formula (2) include, for example, an imidazole ring, a pyrimidine ring, Examples thereof include a pyrazine ring and a pyrazole ring.
  • Z 3 represents, for example, an imidazolyl group
  • Z 2 represents, for example, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms
  • Z 1 represents, for example, a —CONH— group.
  • X is, for example, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkylene group or at least one hydrogen atom optionally substituted with a halogen atom, and a halogen atom substituted with a halogen atom.
  • a divalent organic group including an arylene group, a sulfonyl group, a carbonyl group, an —O— group or a —COO— group.
  • X is, for example, the following formula (3): (Wherein R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group in which at least one of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom, and m represents 0 or 1). The divalent organic group represented by these is represented.
  • Examples of the divalent organic group represented by the formula (3) include the following formula (3-a) or formula (3-b): It is represented by
  • the polymer contained in the thermosetting resin composition of the present invention may further have a structural unit represented by the following formula (4) in addition to the structural unit represented by the formula (1).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • X represents a single bond or a divalent organic group
  • Q represents the following formula (5) or formula: (6):
  • T represents a single bond, a sulfonyl group or —O— group
  • R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group in which at least one of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom
  • R 5 s each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a methoxy group
  • n represents 0 or 1.
  • the divalent organic group represented by the formula (5) or formula (6) is, for example, the following formula (5-a), formula (6-a), formula (6-b) or formula (6-c). : It is represented by
  • the weight average molecular weight of the polymer is, for example, 1,000 to 100,000.
  • thermosetting resin composition of the present invention can further contain an epoxy resin.
  • thermosetting resin composition of the present invention can further contain a silane coupling agent.
  • thermosetting resin composition of the present invention can further contain an inorganic filler having a particle size of 1 nm to 700 nm.
  • thermosetting resin composition of the present invention can further contain a solvent.
  • thermosetting resin composition of the present invention is, for example, an adhesive composition or an underfill composition.
  • thermosetting resin composition of the present invention can be cured at a relatively low temperature of 200 ° C. or lower, and can promote the curing reaction of the epoxy resin.
  • the film formed from the thermosetting resin composition of the present invention has good adhesion without generating voids, hardly peels after bonding, has excellent heat resistance, and exhibits good electrical characteristics. .
  • the crosslinking density improves the thermosetting resin composition of this invention by mixing an epoxy resin. Therefore, the thermosetting resin composition of the present invention is useful as an epoxy curing accelerator, adhesive or underfill agent.
  • the thermosetting resin composition of the present invention includes a polymer having at least one structural unit represented by the formula (1) and an epoxy resin
  • the epoxy resin includes at least one epoxy in the molecule.
  • Compounds having groups can be used. Examples of such epoxy resins include 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,2-epoxy-4- (epoxyethyl) cyclohexane, glycerol triglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, and 2,6-diglycidyl phenyl.
  • Glycidyl ether 1,1,3-tris [p- (2,3-epoxypropoxy) phenyl] propane, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, 4,4'-methylenebis (N, N-diglycidylaniline) ), Trimethylolethane triglycidyl ether, triglycidyl-p-aminophenol, tetraglycidylmetaxylenediamine, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexa Bisphenol-A-diglycidyl ether, bisphenol-S-diglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether resorcinol diglycidyl ether, phthalic acid diglycidyl ester, neopentyl glycol diglycidyl ether
  • the said epoxy resin can use only 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. 1% to 80% by mass, or 5% to 60% by mass, or 10% to 50% by mass of an epoxy resin is used with respect to the polymer contained in the thermosetting resin composition of the present invention. Can do.
  • the solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that can be used in a semiconductor device manufacturing process.
  • organic solvents include ketones such as cyclohexanone, cyclopentanone, tetrahydrofuran, methyl isoamyl ketone, 2-butanone, and 2-heptanone; ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, Propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol, dipropylene glycol monoacetate, and polyhydric alcohols such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether, monophenyl ether and derivatives thereof; cyclic such as dioxane Ethers; and methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl
  • thermosetting resin composition of the present invention may further contain additives such as an inorganic filler, a silane coupling agent, a surfactant, a rheology modifier, and a crosslinking agent as necessary.
  • additives such as an inorganic filler, a silane coupling agent, a surfactant, a rheology modifier, and a crosslinking agent as necessary.
  • the inorganic filler examples include sols such as silica, aluminum nitride, boron nitride, zirconia, and alumina having a particle diameter of 1 nm to 700 nm.
  • the particles contained in the inorganic filler may be surface-treated with a silane coupling agent described later.
  • silane coupling agent examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidylpropyltrimethoxysilane, and 3-glycidylpropyl.
  • rheology modifier examples include, for example, phthalic acid derivatives such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, and butyl isodecyl phthalate; Acid derivatives, maleic acid derivatives such as di-normal butyl maleate, diethyl maleate, dinonyl maleate, oleic acid derivatives such as methyl oleate, butyl oleate, tetrahydrofurfuryl oleate, and stearic acid derivatives such as normal butyl stearate, glyceryl stearate Can be mentioned.
  • phthalic acid derivatives such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, and butyl isodecyl phthalate
  • Acid derivatives maleic acid derivatives such as di-normal butyl maleate, diethyl maleate
  • surfactant examples include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as ethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as rubitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristea
  • thermosetting resin composition of the present invention does not necessarily require the cross-linking agent, but if used, examples of the cross-linking agent include methoxymethyl group, ethoxymethyl group, butoxymethyl group, hexyloxymethyl group, etc. And nitrogen-containing compounds having a nitrogen atom substituted with an alkoxymethyl group or a hydroxymethyl group. Furthermore, a phenol group-containing compound, an allyl group-containing compound, an allyl group-containing polymer, an isocyanate group-containing compound or an isocyanate group-containing polymer can be used as a crosslinking agent.
  • nitrogen-containing compound examples include hexamethoxymethyl melamine, tetramethoxymethyl benzoguanamine, 1,3,4,6-tetrakis (butoxymethyl) glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis (hydroxymethyl) glycoluril. 1,3-bis (hydroxymethyl) urea, 1,1,3,3-tetrakis (butoxymethyl) urea, 1,1,3,3-tetrakis (methoxymethyl) urea, 1,3-bis (hydroxymethyl) ) -4,5-dihydroxy-2-imidazolinone, 1,3-bis (methoxymethyl) -4,5-dimethoxy-2-imidazolinone and the like nitrogen-containing compounds.
  • crosslinking agent examples include methoxymethyl type melamine compounds (trade names: CYMEL (registered trademark) 300, 301, 303, 350) manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd., butoxymethyl type melamine compounds (trade name: My Coat (registered trademark) 506, 508), glycoluril compound (trade name: CYMEL (registered trademark) 1170, POWDERLINK (registered trademark) 1174), methylated urea resin (trade name: UFR65), butylated urea resin ( Product names: UFR300, U-VAN10S60, U-VAN10R, U-VAN11HV), urea / formaldehyde resin manufactured by DIC Corporation (high condensation type, product names: Beccamin (registered trademark) J-300S, P-955, N) can be mentioned commercially available compounds
  • crosslinking agent only one kind of compound can be used, or two or more kinds of compounds can be used in combination. 1% to 50% by mass, or 8% to 40% by mass, or 15% to 30% by mass of a crosslinking agent is used with respect to the polymer contained in the thermosetting resin composition of the present invention. Can do.
  • the thermosetting resin composition of this invention can contain a crosslinking catalyst with the said crosslinking agent.
  • a crosslinking catalyst By using a crosslinking catalyst, the reaction of the crosslinking agent is promoted.
  • the crosslinking catalyst include p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, methanesulfonic acid, pyridinium-p-toluenesulfonate, salicylic acid, camphorsulfonic acid, 5-sulfosalicylic acid, citric acid, benzoic acid, and hydroxybenzoic acid. 4-chlorobenzenesulfonic acid, 4-hydroxybenzenesulfonic acid, benzenedisulfonic acid and 1-naphthalenesulfonic acid.
  • the said crosslinking catalyst can use only 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. 0.01 mass% to 10 mass%, or 0.05 mass% to 8 mass%, or 0.1 mass% to 5 mass% with respect to the polymer contained in the thermosetting resin composition of the present invention, or 0.3% to 3% by weight or 0.5% to 1% by weight of a crosslinking catalyst can be used.
  • thermosetting resin composition of the present invention can be used as an adhesive composition or an underfill composition.
  • a miscible additive such as an adhesive is used as long as the essential characteristics of the present invention are not impaired.
  • Conventional additives such as an additional resin, a tackifier, a plasticizer, an adhesion aid, a stabilizer, a colorant, an antifoaming material, and a flux for improving the performance can be added.
  • Additional resins (polymers) for improving the performance of the adhesive include addition polymerization polymers such as polyester, polystyrene, polyimide, acrylic polymer, methacrylic polymer, polyvinyl ether, phenol novolac, naphthol novolac, polyether, polyamide, polycarbonate, etc.
  • a polycondensation polymer can be used, and a polymer having an aromatic ring such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a triazine ring, a quinoline ring, or a quinoxaline ring is preferably used.
  • the polymer having a triazine ring include a polyester having a structural unit represented by the following formula (7). (In the formula, L represents a divalent organic group.)
  • the additional resin (polymer) as described above examples include benzyl acrylate, benzyl methacrylate, phenyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, styrene, hydroxystyrene, benzyl vinyl ether, N-phenylmaleimide, and the like.
  • An addition polymerization polymer containing an addition polymerizable monomer as its structural unit, and a polycondensation polymer such as phenol novolak and naphthol novolak can be mentioned.
  • a polymer having no aromatic ring can be used as the additional resin (polymer).
  • a polymer for example, only an addition polymerizable monomer having no aromatic ring such as alkyl acrylate, alkyl methacrylate, vinyl ether, alkyl vinyl ether, acrylonitrile, maleimide, N-alkylmaleimide, maleic anhydride, etc. Can be mentioned as addition polymerization polymers.
  • the polymer may be a homopolymer or a copolymer.
  • the weight average molecular weight of the additional resin (polymer) added to the adhesive composition or the underfill composition using the thermosetting resin composition of the present invention is, for example, 1,000 to 1,000,000, or 3,000 to 300,000, or 5,000 to 200,000, or 10,000 to 100,000.
  • the content thereof is, for example, 40% by mass or less, or 20% by mass or less, or 1 to 19 in the solid content. % By mass.
  • the tackifier is added to control the elastic modulus, viscosity, and surface state.
  • the type of the tackifier is preferably determined in consideration of viscosity.
  • This tackifier can be contained, for example, in a proportion of 100% by mass or less or 50% by mass or less with respect to the polymer contained in the adhesive composition or the underfill composition of the present invention.
  • the GPC (gel permeation chromatography) analysis of the polymers obtained in the synthesis examples described below uses the following apparatus, and the measurement conditions are as follows.
  • the obtained polymer is presumed to have a structural unit represented by the following formula (4-b) and a structural unit represented by the following formula (1-a).
  • the solution was replaced with nitrogen and reacted at 90 ° C. for 20 hours to obtain a solution containing the polymer. Then, the obtained solution was dripped at methanol and reprecipitated. Thereafter, the mixture was suction filtered with a Buchner funnel, washed twice with methanol, and the resulting powder was dried with a vacuum dryer for 12 hours to obtain a polymer.
  • the weight average molecular weight was 9,900 in standard polystyrene conversion.
  • the obtained polymer is presumed to have a structural unit represented by the following formula (4-a) and a structural unit represented by the following formula (8).
  • the solution was replaced with nitrogen and reacted at 90 ° C. for 20 hours to obtain a polymer-containing solution. Then, the obtained solution was dripped at methanol and reprecipitated. Thereafter, the mixture was suction filtered with a Buchner funnel, washed twice with methanol, and the resulting powder was dried with a vacuum dryer for 12 hours to obtain a polymer.
  • the weight average molecular weight was 7,700 in standard polystyrene conversion.
  • the obtained polymer is presumed to have a structural unit represented by the following formula (4-b) and a structural unit represented by the following formula (8).
  • the 5 mass% weight loss temperatures of the polymers obtained in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 2 are both 380 ° C. or higher, compared with the imidazole-based epoxy resin curing agents prepared in Comparative Examples 1 to 3. It showed high heat resistance.
  • thermosetting resin composition ⁇ Example 1> 10 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 40 g of tetrahydrofuran, and then filtered using a microfilter made of polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as PTFE in this specification) having a pore diameter of 0.2 ⁇ m. A composition containing 20% by mass of solid content was prepared.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Example 2 7 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1 and 3 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 40 g of tetrahydrofuran, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 0.2 ⁇ m to obtain a solid content. A composition containing 20% by mass was prepared.
  • Example 3 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1 and 5 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 40 g of tetrahydrofuran, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 0.2 ⁇ m to obtain a solid content. A composition containing 20% by mass was prepared.
  • Example 4 10 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 40 g of tetrahydrofuran, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 0.2 ⁇ m to prepare a composition containing 20% by mass of a solid content.
  • Example 5 7 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 and 3 g of epoxy resin GT401 (manufactured by Daicel Corporation) were dissolved in 40 g of tetrahydrofuran, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 0.2 ⁇ m to obtain a solid content. A composition containing 20% by mass was prepared.
  • Example 6 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 and 5 g of epoxy resin GT401 (manufactured by Daicel Corporation) are dissolved in 40 g of tetrahydrofuran, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 0.2 ⁇ m to obtain a solid content. A composition containing 20% by mass was prepared.
  • Example 7 50 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m to prepare a composition containing 50% by mass of the solid content.
  • Example 8 35 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1 and 15 g of epoxy resin GT401 (manufactured by Daicel Corporation) were dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • Example 9 25 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1 and 25 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • Example 10 50 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m to prepare a composition containing 50% by mass of the solid content.
  • Example 11 35 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 and 15 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • Example 12 25 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 and 25 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • Example 13 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1, 5 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy resin, and 2 g of 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are dissolved in 65.5 g of tetrahydrofuran. Thereafter, organosilica sol [3-methacryloxypropyltrimethoxysilane-treated silica-methylethylketone dispersion, silica primary particle diameter 40 nm to 50 nm, solid content 30.8% by mass, specific gravity (20 ° C. ) 1.007, viscosity (20 ° C.) 2.5 mPa ⁇ s, moisture 0.08 mass%] 32.5 g was mixed to prepare a composition containing 20 mass% solids.
  • Example 14 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1, 5 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy resin, and 2 g of 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are dissolved in 22 g of cyclopentanone. Thereafter, organosilica sol [3-methacryloxypropyltrimethoxysilane-treated silica-methylethylketone dispersion, silica primary particle diameter 40 nm to 50 nm, solid content 30.8% by mass, specific gravity (20 ° C.
  • ⁇ Comparative Example 8 35 g of the polymer obtained in Synthesis Example 3 and 15 g of Epolede GT401 (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy resin are dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • ⁇ Comparative Example 9 25 g of the polymer obtained in Synthesis Example 3 and 25 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • ⁇ Comparative Example 10 35 g of the polymer obtained in Synthesis Example 4 and 15 g of Epolede GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • ⁇ Comparative Example 11 25 g of the polymer obtained in Synthesis Example 4 and 25 g of Epode GT401 (manufactured by Daicel Corporation), which is an epoxy resin, are dissolved in 50 g of cyclopentanone, and then filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m. A composition containing 50% by mass of solid content was prepared.
  • ⁇ Comparative Example 13> Dissolve 25 g of the polymer obtained in Synthesis Example 4, 0.5 g of 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole of Comparative Example 1 and 25.5 g of epoxy resin Epolide GT401 (manufactured by Daicel Corporation) in 51.0 g of cyclopentanone. Thereafter, the mixture was filtered using a PTFE microfilter having a pore size of 5.0 ⁇ m to prepare a composition containing 50% by mass of a solid content.
  • thermosetting resin composition of the present invention promotes the epoxy curing reaction.
  • thermosetting resin film The compositions prepared in Examples 7 to 12 and 14 and the compositions prepared in Comparative Examples 12 to 13 were baked on a 4-inch silicon wafer so that the thickness after baking was 15 ⁇ m to 25 ⁇ m. After spin coating and baking at 100 ° C. for 5 minutes, the solvent was evaporated by baking at 150 ° C. for 5 minutes to form a thermosetting resin film. Thereafter, using a bonding apparatus (Ayumi Kogyo Co., Ltd., VJ-300), the silicon wafer on which the resin film was formed was subjected to other conditions under the conditions of a vacuum of 10 Pa or less, a temperature of 140 ° C., and an applied load of 300 kg.
  • a bonding apparatus Alumi Kogyo Co., Ltd., VJ-300
  • the resin was cured by bonding to a 4-inch glass wafer and then heating at 180 ° C. for 60 minutes.
  • attach favorably without a void was evaluated as (circle) and the case where a void existed and the adhesion defect was seen was evaluated as x.
  • the results are shown in Table 3 below.
  • compositions prepared in Examples 7 to 12 and Example 14 had good adhesion and heat resistance after adhesion.
  • compositions prepared in Comparative Example 12 and Comparative Example 13 using 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, which is an existing epoxy resin curing agent had low heat resistance, and voids thought to be caused by sublimation occurred. .
  • Tg linear expansion coefficient (CTE) of Tg pre-Tg temperature and post-Tg temperature was 5 ° C./minute from room temperature to 200 ° C. with TMA (manufactured by NETZSCH). Evaluation was made by measuring the elongation of the cured film when the temperature was raised. Tg is judged as ⁇ at 140 ° C. or more and less than 140 ° C., CTE at temperature before Tg is judged as ⁇ when less than 70 ppm / ° C., and CTE at 70 ppm / ° C. or more is judged as ⁇ Was judged as ⁇ and 1000 ppm / ° C. or more was judged as ⁇ . Tg here is the temperature at which the amount of elongation of the cured film changes. The measurement results are shown in Table 4 below.
  • compositions prepared in Examples 7 to 12 were diluted by adding cyclopentanone, coated on a silicon wafer using a spin coater, baked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes, and then at 130 ° C. Baking was performed for 2 minutes, and further, baking was performed at 180 ° C. for 60 minutes in an oven purged with nitrogen to form a cured film having a thickness of 500 nm.
  • the leakage current value and dielectric constant when an electric field of 1 MV / cm was applied to the prepared sample with Cvmap 92B (manufactured by Four Dimensions) were measured. The results are shown in Table 5 below.
  • the cured films obtained from the compositions prepared in Examples 7 to 12 were found to have good electrical properties for adhesive or underfill applications.

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Abstract

【課題】 新規な熱硬化性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 下記式（１）で表される構造単位を少なくとも一種有する重合体を含む熱硬化性樹脂組成物。｛式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１乃至４のアルキル基を表し、Ｘは単結合又は２価の有機基を表し、Ｙは下記式（２）：（式中、Ｚ１はカルボニル基又は－ＣＯＮＨ－基を表し、Ｚ２は炭素原子数１乃至５のアルキレン基、又は窒素原子を少なくとも１つ含有する５員環又は６員環の２価の飽和複素環基を表し、Ｚ３は水素原子の少なくとも１つが炭素原子数１乃至５のアルキル基で置換されていてもよい、窒素原子を２つ含有する５員環又は６員環の芳香族複素環基を表す。） で表されるアリーレン基を表す。｝

Description

熱硬化性樹脂組成物
本発明は新規な重合体を含む熱硬化性樹脂組成物、及び当該熱硬化性樹脂組成物から得られる成形体及び硬化物、並びにＩＣチップなどに代表される半導体デバイスを製造する工程において、被積層物間を接着する接着剤組成物、又はフリップチップボンディングに用いられるアンダーフィル組成物に関する。
近年、携帯電話機、ＩＣカードなどの電子機器の高機能化及び小型化に伴い、半導体デバイスの高集積化が求められている。その手法として、半導体素子そのものの微細化、半導体素子間を縦方向に積み上げるスタック構造が検討されている。スタック構造の作製においては、半導体素子間の接合に接着剤が使用される。
スタック構造の作製において、基板上にＩＣチップを実装する方法として、フリップチップボンディングが知られている。これは、ＩＣチップにバンプ（突起状端子）を複数設け、当該バンプと基板の電極端子とを電気的に接続させる方法である。そして、その基板とＩＣチップとの隙間を埋め、湿気及び外部応力からＩＣチップを保護するために、アンダーフィル剤が使用される。アンダーフィル剤としては、エポキシ樹脂を含む組成物が採用されており（例えば、特許文献１及び特許文献２）、従来は基板とＩＣチップとをバンプ接続後にアンダーフィル剤を注入し（後入れ型アンダーフィル）、熱硬化させる方法が主に用いられていた。しかし、バンプの小型化、狭ピッチ化及びＩＣチップの大型化が進むと、アンダーフィル剤の後入れは困難となる。そのため、ウェハーをダイシングする前に、バンプ付きウェハー上にアンダーフィル剤を予め形成し、その後ダイシングしたＩＣチップをフリップチップボンディングさせる先入れ型アンダーフィルが今後主流になると考えられる。
このようなフリップチップボンディングでは、アンダーフィルのボンディング後、速やかにバンプを接続するため、特許文献３に記載されているような従来の接着剤では、接着剤が未硬化の状態で瞬間的に高温にさらされるため、ボイドの発生を避けることは困難であった。
また、別のスタック構造の作製方法として、特許文献４に記載されているＷＯＷ（ウェハーオンウェハー）構造では、ウェハーとウェハーをボイドが全く発生することなく接着する必要があるため、ボイドの原因となる低分子成分や耐熱性が低く分解する成分の適用は困難であった。
ところで、主鎖に芳香族ベンゾオキサジン環を有する化合物を含む熱硬化性の樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献５及び特許文献６）。また、ベンゾオキサジン樹脂が優れた耐熱性や電気特性を有することも知られている。しかし、特許文献５及び特許文献６に記載の、主鎖に芳香族ベンゾオキサジン環を有する化合物を含む熱硬化性の樹脂組成物では、架橋密度が低くガラス転移点以上での線膨張係数が高く、熱履歴によるクラックや剥がれなど信頼性の低下が懸念される。
さらに、公知の技術として、ベンゾオキサジン樹脂にエポキシ樹脂を混合し、架橋密度を向上させることが知られている。しかし、上記の混合樹脂は架橋反応が遅く、十分な架橋密度が得られない。そのため、イミダゾール系の化合物に代表される、エポキシ樹脂硬化剤を添加することが広く知られているが、エポキシ樹脂硬化剤は耐熱性が低いため、ボイドの発生に起因する信頼性の低下が懸念される。
特許第４８８７８５０号公報 特許第４９３１０７９号公報 特開２００８－２０１９９８号公報 国際公開ＷＯ２０１０／０３２７２９号 国際公開ＷＯ２００７／１２９６４０号 国際公開ＷＯ２００９／００８４６８号
本発明は、耐熱性が高く、優れた電気特性を有しかつエポキシ樹脂の硬化を促進する熱硬化性樹脂組成物、及び当該熱硬化性樹脂組成物から得られる成形体及び硬化物、並びに熱硬化性の接着剤組成物又はアンダーフィル組成物を提供することを目的とする。
本発明は、下記式（１）で表される構造単位を少なくとも一種有する重合体を含む熱硬化性樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008






｛式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１乃至４のアルキル基を表し、Ｘは単結合又は２価の有機基を表し、Ｙは下記式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009



（式中、Ｚ１はカルボニル基又は－ＣＯＮＨ－基を表し、Ｚ２は炭素原子数１乃至５のアルキレン基、又は窒素原子を少なくとも１つ含有する５員環又は６員環の２価の飽和複素環基を表し、Ｚ３は水素原子の少なくとも１つが炭素原子数１乃至５のアルキル基で置換されていてもよい、窒素原子を２つ含有する５員環又は６員環の芳香族複素環基を表す。）
で表されるアリーレン基を表す。｝
前記式（２）において、Ｚ２が窒素原子を少なくとも１つ含有する５員環又は６員環の２価の飽和複素環基を表す場合、飽和複素環として例えば、ピペラジン環、イミダゾリジン環、ピラゾリジン環を挙げることができる。また、前記式（２）においてＺ３で表される、窒素原子を２つ含有する５員環又は６員環の芳香族複素環基の芳香族複素環として、例えば、イミダゾール環、ピリミジン環、ピラジン環、ピラゾール環を挙げることができる。
前記式（２）において、Ｚ３は例えばイミダゾリル基を表し、Ｚ２は例えば炭素原子数１乃至５のアルキレン基を表し、Ｚ１は例えば－ＣＯＮＨ－基を表す。
前記式（１）においてＸは、例えば、水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１乃至６のアルキレン基、環状アルキレン基、水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよいアリーレン基、スルホニル基、カルボニル基、－Ｏ－基又は－ＣＯＯ－基を含む２価の有機基を表す。
前記式（１）においてＸは、例えば下記式（３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010



（式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、又は水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよいメチル基を表し、ｍは０又は１を表す。）
で表される２価の有機基を表す。
前記式（３）で表される２価の有機基は、例えば下記式（３－ａ）又は式（３－ｂ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011



で表される。
本発明の熱硬化性樹脂組成物に含まれる前記重合体は、前記式（１）で表される構造単位に加えて、下記式（４）で表される構造単位をさらに有することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012



｛式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１乃至４のアルキル基を表し、Ｘは単結合又は２価の有機基を表し、Ｑは下記式（５）又は式（６）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013



（式中、Ｔは単結合、スルホニル基又は－Ｏ－基を表し、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、又は水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよいメチル基を表し、４つのＲ５はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はメトキシ基を表し、ｎは０又は１を表す。）
で表される２価の有機基を表す。｝
前記式（５）又は式（６）で表される二価の有機基は、例えば下記式（５－ａ）、式（６－ａ）、式（６－ｂ）又は式（６－ｃ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014



で表される。
前記重合体の重量平均分子量は、例えば１，０００乃至１００，０００である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂をさらに含むことができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、シランカップリング剤をさらに含むことができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、粒子径１ｎｍ以上７００ｎｍ以下の無機フィラーをさらに含むことができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、溶剤をさらに含むことができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、例えば接着剤組成物又はアンダーフィル組成物である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、２００℃以下という比較的低温で硬化させることができ、また、エポキシ樹脂の硬化反応を促進することができる。本発明の熱硬化性樹脂組成物から形成された膜は、ボイドが発生することなく良好な接着性を具備し、接着後に剥離が生じにくく、さらに耐熱性に優れると共に、良好な電気特性を示す。また、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂が混合されることで、架橋密度が向上する。したがって、本発明の熱硬化性樹脂組成物はエポキシ硬化促進剤、接着剤又はアンダーフィル剤として有用である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物が、前記式（１）で表される構造単位を少なくとも一種有する重合体とエポキシ樹脂とを含む場合、当該エポキシ樹脂としては、分子内に少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物を使用することができる。そのようなエポキシ樹脂として、例えば、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，２－エポキシ－４－（エポキシエチル）シクロヘキサン、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、２，６－ジグリシジルフェニルグリシジルエーテル、１，１，３－トリス［ｐ－（２，３－エポキシプロポキシ）フェニル］プロパン、１，２－シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、４，４’－メチレンビス（Ｎ，Ｎ－ジグリシジルアニリン）、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリグリシジル－ｐ－アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル－１，３－ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビスフェノール－Ａ－ジグリシジルエーテル、ビスフェノール－Ｓ－ジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルレゾルシノールジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノール－Ａ－ジグリシジルエーテル、ビスフェノールヘキサフルオロアセトンジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、トリス－（２，３－エポキシプロピル）イソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、ジグリセロールポリジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、１，４－ビス（２，３－エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル）シクロヘキサン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、１，６－へキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ｐ－ターシャリーブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエーテル、ｏ－フタル酸ジグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、１，２，７，８－ジエポキシオクタン、１，６－ジメチロールパーフルオロヘキサンジグリシジルエーテル、４，４’－ビス（２，３－エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル）ジフェニルエーテル、２，２－ビス（４－グリシジルオキシフェニル）プロパン、３’，４’－エポキシシクロヘキシルメチル－３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４－エポキシシクロヘキシルオキシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）－３’，４’－エポキシ－１，３－ジオキサン－５－スピロシクロヘキサン、１，２－エチレンジオキシ－ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメタン）、４’，５’－エポキシ－２’－メチルシクロヘキシルメチル－４，５－エポキシ－２－メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレングリコール－ビス（３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ビス－（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（２，３－エポキシシクロペンチル）エーテル、ε－カプロラクトン変性テトラ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）ブタンテトラカルボキシレート、ε－カプロラクトン変性３’，４’－エポキシシクロヘキシルメチル－３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、１，２－エポキシ－４－ビニルシクロヘキサン、１，２－エポキシ－４－（２－メチルオキシラニル）－１－メチルシクロヘキサン、２，２－ビス(ヒドロキシメチル)－１－ブタノールの１，２－エポキシ－４－（２―オキシラニル）シクロヘキサン付加物、エポキシ化ポリブタジエン、３，４－エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート、ポリグリシジルメタクリレート、スチレン－ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化物、及び多核フェノールグリシジルエーテル誘導樹脂を挙げることができる。これらの例示の中で、好ましくは、エポキシシクロヘキシル基を有するエポキシ樹脂である。
上記エポキシ樹脂は、一種のみを使用することができ、また、二種以上を組み合わせて用いることもできる。本発明の熱硬化性樹脂組成物に含まれる重合体に対して、１質量％乃至８０質量％、又は５質量％乃至６０質量％、又は１０質量％乃至５０質量％のエポキシ樹脂を使用することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物が溶剤を含む場合、当該溶剤としては、半導体デバイス製造工程で使用できる有機溶剤であれば特に限定はない。そのような有機溶剤として、例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、テトラヒドロフラン、メチルイソアミルケトン、２－ブタノン、２－ヘプタノン等のケトン類；エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノアセテート、並びにこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル、モノフェニルエーテル等の多価アルコール類及びその誘導体；ジオキサン等の環式エーテル類；及び乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類を用いることが好ましい。これらの有機溶剤は一種のみを用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。本発明の熱硬化性樹脂組成物から上記有機溶剤を除いた成分を固形分とすると、当該固形分の割合は、例えば１質量％乃至７０質量％である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて無機フィラー、シランカップリング剤、界面活性剤、レオロジー調整剤、架橋剤などの添加剤をさらに含有していてもよい。
上記無機フィラーとしては、例えば、粒子径が１ｎｍ以上７００ｎｍ以下の、シリカ、窒化アルミ、窒化ボロン、ジルコニア、アルミナなどのゾルを挙げることができる。当該無機フィラーに含まれる粒子は、後述するシランカップリング剤で表面処理されていてもよい。
上記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシジルプロピルトリメトキシシラン、３－グリシジルプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン、２－（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、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、及び３－フェニルアミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。
上記レオロジー調整剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ブチルイソデシルフタレート等のフタル酸誘導体、ジノルマルブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジイソオクチルアジペート、オクチルデシルアジペート等のアジピン酸誘導体、ジノルマルブチルマレート、ジエチルマレート、ジノニルマレート等のマレイン酸誘導体、メチルオレート、ブチルオレート、テトラヒドロフルフリルオレート等のオレイン酸誘導体、及びノルマルブチルステアレート、グリセリルステアレート等のステアリン酸誘導体を挙げることができる。
上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の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・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップ（登録商標）ＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５２（三菱マテリアル電子化成（株）製）、メガファック（登録商標）Ｆ１７１、同Ｆ１７３、同Ｒ３０、同Ｒ３０Ｎ、同Ｒ４０、同Ｒ４０－ＬＭ（ＤＩＣ（株）製）、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード（登録商標）ＡＧ７１０、サーフロン（登録商標）Ｓ－３８２、同ＳＣ１０１、同ＳＣ１０２、同ＳＣ１０３、同ＳＣ１０４、同ＳＣ１０５、同ＳＣ１０６（旭硝子（株）製）等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）を挙げることができる。これらの界面活性剤は一種のみを添加してもよいし、二種以上の組合せで添加することもできる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は必ずしも上記架橋剤を必要としないが、もし使用するなら、当該架橋剤としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ブトキシメチル基、ヘキシルオキシメチル基等のアルコキシメチル基又はヒドロキシメチル基で置換された窒素原子を有する含窒素化合物を挙げることができる。さらに、フェノール基含有化合物、アリル基含有化合物、アリル基含有ポリマー、イソシアネート基含有化合物又はイソシアネート基含有ポリマーを架橋剤として用いることができる。
上記含窒素化合物としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン、１，３，４，６－テトラキス（ブトキシメチル）グリコールウリル、１，３，４，６－テトラキス（ヒドロキシメチル）グリコールウリル、１，３－ビス（ヒドロキシメチル）尿素、１，１，３，３－テトラキス（ブトキシメチル）尿素、１，１，３，３－テトラキス（メトキシメチル）尿素、１，３－ビス（ヒドロキシメチル）－４，５－ジヒドロキシ－２－イミダゾリノン、１，３－ビス（メトキシメチル）－４，５－ジメトキシ－２－イミダゾリノン等の含窒素化合物が挙げられる。上記架橋剤としては、また、日本サイテックインダストリーズ（株）製メトキシメチルタイプメラミン化合物（商品名：ＣＹＭＥＬ（登録商標）３００、同３０１、同３０３、同３５０）、ブトキシメチルタイプメラミン化合物（商品名：マイコート（登録商標）５０６、同５０８）、グリコールウリル化合物（商品名：ＣＹＭＥＬ（登録商標）１１７０、ＰＯＷＤＥＲＬＩＮＫ（登録商標）１１７４）、メチル化尿素樹脂（商品名：ＵＦＲ６５）、ブチル化尿素樹脂（商品名：ＵＦＲ３００、Ｕ－ＶＡＮ１０Ｓ６０、Ｕ－ＶＡＮ１０Ｒ、Ｕ－ＶＡＮ１１ＨＶ）、ＤＩＣ（株）製尿素／ホルムアルデヒド系樹脂（高縮合型、商品名：ベッカミン（登録商標）Ｊ－３００Ｓ、同Ｐ－９５５、同Ｎ）の市販されている化合物を挙げることができる。
上記架橋剤は、一種の化合物のみを使用することができ、また、二種以上の化合物を組み合わせて用いることもできる。本発明の熱硬化性樹脂組成物に含まれる重合体に対して、１質量％乃至５０質量％、又は８質量％乃至４０質量％、又は１５質量％乃至３０質量％の架橋剤を使用することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、上記架橋剤と共に架橋触媒を含むことができる。架橋触媒を使用することにより、上記架橋剤の反応が促進される。架橋触媒としては、例えば、ｐ－トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、ピリジニウム－ｐ－トルエンスルホナート、サリチル酸、カンファースルホン酸、５－スルホサリチル酸、クエン酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、４－クロロベンゼンスルホン酸、４－ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸及び１－ナフタレンスルホン酸を挙げることができる。上記架橋触媒は、一種のみを使用することができ、また、二種以上を組み合わせて用いることもできる。本発明の熱硬化性樹脂組成物に含まれる重合体に対して０．０１質量％乃至１０質量％、又は０．０５質量％乃至８質量％、又は０．１質量％乃至５質量％、又は０．３質量％乃至３質量％、又は０．５質量％乃至１質量％の架橋触媒を使用することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、接着剤組成物又はアンダーフィル組成物として使用することができる。本発明の熱硬化性樹脂組成物を接着剤組成物又はアンダーフィル組成物として使用する場合、本発明における本質的な特性を損なわない範囲で、さらに、混和性のある添加剤、例えば接着剤の性能を改良するための付加的樹脂、粘着付与剤、可塑剤、接着助剤、安定剤、着色剤、消泡材、フラックスなどの慣用されている添加剤を添加することができる。
接着剤の性能を改良するための付加的樹脂（ポリマー）としては、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリビニルエーテル、フェノールノボラック、ナフトールノボラック、ポリエーテル、ポリアミド、ポリカーボネート等の付加重合ポリマー又は縮重合ポリマーを使用することができ、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、トリアジン環、キノリン環、キノキサリン環等の芳香環を有するポリマーが好ましく使用される。前記トリアジン環を有するポリマーとして、例えば下記式（７）で表される構造単位を有するポリエステルを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015


（式中、Ｌは二価の有機基を表す。）
上記のような付加的樹脂（ポリマー）としては、例えば、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレート、ナフチルアクリレート、アントリルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、スチレン、ヒドロキシスチレン、ベンジルビニルエーテル、Ｎ－フェニルマレイミド等の付加重合性モノマーをその構造単位として含む付加重合ポリマー、及びフェノールノボラック、ナフトールノボラック等の縮重合ポリマーを挙げることができる。また、付加的樹脂（ポリマー）としては芳香環を有さないポリマーを使用することもできる。そのようなポリマーとしては、例えば、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、ビニルエーテル、アルキルビニルエーテル、アクリロニトリル、マレイミド、Ｎ－アルキルマレイミド、マレイン酸無水物等の芳香環を有さない付加重合性モノマーのみをその構造単位として含む付加重合ポリマーを挙げることができる。付加的樹脂（ポリマー）として付加重合ポリマーが使用される場合、そのポリマーは単独重合体でもよく共重合体であってもよい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物を使用した接着剤組成物又はアンダーフィル組成物に添加される付加的樹脂（ポリマー）の重量平均分子量は、例えば、１，０００乃至１，０００，０００、又は３，０００乃至３００，０００、又は５，０００乃至２００，０００、又は１０，０００乃至１００，０００である。本発明の接着剤組成物又はアンダーフィル組成物に付加的樹脂（ポリマー）が含まれる場合、その含有量としては、固形分中で例えば４０質量％以下、又は２０質量％以下、又は１乃至１９質量％である。
上記粘着付与剤は、弾性率、粘性及び表面状態の制御のために添加される。かかる粘着付与剤の種類は、粘性を考慮して定めることが好ましいが、例えば、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族・芳香族共重合系石油樹脂、脂環族系水添石油樹脂、アルキルフェノール樹脂、キシレン樹脂、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素化テルペン樹脂、ロジン系樹脂、水添ロジン系樹脂、不均化ロジン系樹脂、二量化ロジン系樹脂、及びエステル化ロジン系樹脂から選択される一種又は二種以上の組み合わせが挙げられる。この粘着付与剤は、本発明の接着剤組成物又はアンダーフィル組成物に含まれる重合体に対して、例えば１００質量％以下、又は５０質量％以下の割合で含有することができる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
以下に記載する合成例で得られた重合体のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）分析は、下記の装置を用い、測定条件は下記のとおりである。
装置：一体型高速ＧＰＣシステム　ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣ　東ソー（株）製
カラム：ＫＦ－Ｇ，ＫＦ－８０４Ｌ
カラム温度：４０℃
溶媒：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
流量：１．０ｍＬ／分
標準試料：ポリスチレン
ディテクター：ＲＩ
＜合成例１＞
３－イミダゾリルプロピル－１，５－ジアミノベンズアミド（別名：１－イミダゾリルプロピル－３，５－ジアミノベンズアミド）４．６８ｇ、４，４’－ジアミノ－３，３’－ジエチルジフェニルメタン（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＨＡＲＤ　Ａ－Ａ）４１．２１ｇ、ビスフェノールＭ（三井化学ファイン（株）製）６９．２９ｇ、パラホルムアルデヒド（東京化成工業（株）製）２５．３４ｇ及びトリエチルアミン４．０６ｇをＮ－メチル－２－ピロリドン３２７．４９ｇに溶解させた後、窒素置換し９０℃で２０時間反応させポリマーを含む溶液を得た。その後、得られた溶液をメタノールに滴下し、再沈殿させた。その後、ブフナーロートで吸引ろ過し、メタノールにて２回洗浄し、得られた粉体を減圧乾燥機で１２時間乾燥させ重合体を得た。得られた重合体のＧＰＣ分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は３，８００であった。なお、得られた重合体は、下記式（４－ａ）で表される構造単位及び下記式（１－ａ）で表される構造単位を有すると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016




＜合成例２＞
３－イミダゾリルプロピル－１，５－ジアミノベンズアミド（別名：１－イミダゾリルプロピル－３，５－ジアミノベンズアミド）４．６８ｇ、４，４’－ジアミノ－３，３’，５，５’－テトラメチルジフェニルメタン（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＢＯＮＤ　２００Ｓ）４１．２１ｇ、ビスフェノールＭ（三井化学ファイン（株）製）６９．２９ｇ、パラホルムアルデヒド（東京化成工業（株）製）２５．３４ｇ及びトリエチルアミン４．０５ｇをＮ－メチル－２－ピロリドン３２７．４９ｇに溶解させた後、窒素置換し９０℃で２０時間反応させポリマーを含む溶液を得た。その後、得られた溶液をメタノールに滴下し、再沈殿させた。その後、ブフナーロートで吸引ろ過し、メタノールにて２回洗浄し、得られた粉体を減圧乾燥機で１２時間乾燥させ重合体を得た。得られた重合体のＧＰＣ分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は５，０００であった。なお、得られた重合体は、下記式（４－ｂ）で表される構造単位及び下記式（１－ａ）で表される構造単位を有すると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017


＜合成例３＞
１，３－フェニレンジアミン（東京化成工業（株）製）１．９５ｇ、４，４’－ジアミノ－３，３’－ジエチルジフェニルメタン（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＨＡＲＤ　Ａ－Ａ）４１．２０ｇ、ビスフェノールＭ（三井化学ファイン（株）製）６９．３０ｇ、パラホルムアルデヒド（東京化成工業（株）製）２２．８７ｇ及びトリエチルアミン４．０５ｇをＮ－メチル－２－ピロリドン３２０．４８ｇに溶解させた後、窒素置換し９０℃で２０時間反応させポリマーを含む溶液を得た。その後、得られた溶液をメタノールに滴下し、再沈殿させた。その後、ブフナーロートで吸引ろ過し、メタノールにて２回洗浄し、得られた粉体を減圧乾燥機で１２時間乾燥させ重合体を得た。得られた重合体のＧＰＣ分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は９，９００であった。なお、得られた重合体は、下記式（４－ａ）で表される構造単位及び下記式（８）で表される構造単位を有すると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018


＜合成例４＞
１，３－フェニレンジアミン（東京化成工業（株）製）１．９５ｇ、４，４’－ジアミノ－３，３’，５，５’－テトラメチルジフェニルメタン（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＢＯＮＤ　２００Ｓ）４１．２０ｇ、ビスフェノールＭ（三井化学ファイン（株）製）６９．３４ｇ、パラホルムアルデヒド（東京化成工業（株）製）２２．８２ｇ及びトリエチルアミン４．０９ｇをＮ－メチル－２－ピロリドン３２０．７５ｇに溶解させた後、窒素置換し９０℃で２０時間反応させポリマーを含む溶液を得た。その後、得られた溶液をメタノールに滴下し、再沈殿させた。その後、ブフナーロートで吸引ろ過し、メタノールにて２回洗浄し、得られた粉体を減圧乾燥機で１２時間乾燥させ重合体を得た。得られた重合体のＧＰＣ分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は７，７００であった。なお、得られた重合体は、下記式（４－ｂ）で表される構造単位及び下記式（８）で表される構造単位を有すると推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019


＜比較例１＞
エポキシ樹脂硬化剤である１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾール（東京化成工業（株）製）を用意した。
＜比較例２＞
エポキシ樹脂硬化剤である２－エチル－４－メチルイミダゾール（東京化成工業（株）製）を用意した。
＜比較例３＞
エポキシ樹脂硬化剤である４－メチル－２－フェニルイミダゾール（東京化成工業（株）製）を用意した。
［耐熱性評価］
合成例１及び合成例２で得られた重合体、並びに比較例１乃至比較例３で用意されたイミダゾール系のエポキシ樹脂硬化剤の耐熱性について、ＴＧ－ＤＴＡ（ＮＥＴＺＳＣＨ社製、ＴＧ／ＤＴＡ２０１０ＳＲ）にて、試料を１０℃／分で昇温し５質量％の重量減少を生ずる温度（以下、本明細書では５質量％重量減温度と略称する。）を測定した結果から評価した。５質量％重量減温度の測定結果を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
　 
合成例１及び合成例２で得られた重合体の５質量％重量減温度はいずれも３８０℃以上となり、比較例１乃至比較例３で用意されたイミダゾール系のエポキシ樹脂硬化剤と比較して高い耐熱性を示した。
［熱硬化性樹脂組成物の調製］
＜実施例１＞
合成例１で得られた重合体１０ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのポリテトラフルオロエチレン（以下、本明細書ではＰＴＦＥと略称する。）製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例２＞
合成例１で得られた重合体７ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）３ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例３＞
合成例１で得られた重合体５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）５ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例４＞
合成例２で得られた重合体１０ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例５＞
合成例２で得られた重合体７ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）３ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例６＞
合成例２で得られた重合体５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）５ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例７＞
合成例１で得られた重合体５０ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例８＞
合成例１で得られた重合体３５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）１５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例９＞
合成例１で得られた重合体２５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）２５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例１０＞
合成例２で得られた重合体５０ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例１１＞
合成例２で得られた重合体３５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）１５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例１２＞
合成例２で得られた重合体２５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）２５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例１３＞
合成例１で得られた重合体５ｇ、エポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）５ｇ及び３－フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン（東京化成工業株式会社製）２ｇをテトラヒドロフラン６５．５ｇに溶解させ、その後、無機フィラーであるオルガノシリカゾル［３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理したシリカのメチルエチルケトン分散液、前記シリカの一次粒子径４０ｎｍ乃至５０ｎｍ、固形分３０．８質量％、比重（２０℃）１．００７、粘度（２０℃）２．５ｍＰａ・ｓ、水分０．０８質量％］３２．５ｇを混和させ、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜実施例１４＞
合成例１で得られた重合体５ｇ、エポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）５ｇ及び３－フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン（東京化成工業株式会社製）２ｇをシクロペンタノン２２ｇに溶解させ、その後、無機フィラーであるオルガノシリカゾル［３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理したシリカのメチルエチルケトン分散液、前記シリカの一次粒子径４０ｎｍ乃至５０ｎｍ、固形分３０．８質量％、比重（２０℃）１．００７、粘度（２０℃）２．５ｍＰａ・ｓ、水分０．０８質量％］３２．５ｇを混和させた。その後エバポレーターを用いて濃縮を行い、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例４＞
合成例３で得られた重合体７ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）３ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例５＞
合成例３で得られた重合体５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）５ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例６＞
合成例４で得られた重合体７ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）３ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例７＞
合成例４で得られた重合体５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）５ｇをテトラヒドロフラン４０ｇに溶解させ、その後、孔径０．２μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を２０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例８＞
合成例３で得られた重合体３５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）１５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例９＞
合成例３で得られた重合体２５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）２５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例１０＞
合成例４で得られた重合体３５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）１５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例１１＞
合成例４で得られた重合体２５ｇとエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）２５ｇをシクロペンタノン５０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例１２＞
合成例３で得られた重合体２５ｇ、比較例１の１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾール０．５ｇ及びエポキシ樹脂であるエポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）２５．５ｇをシクロペンタノン５１．０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
＜比較例１３＞
合成例４で得られた重合体２５ｇ、比較例１の１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾール０．５ｇ及びエポキシ樹脂エポリードＧＴ４０１（株式会社ダイセル製）２５．５ｇをシクロペンタノン５１．０ｇに溶解させ、その後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ製ミクロフィルターを用いてろ過し、固形分を５０質量％含有する組成物を調製した。
［硬化性評価］
実施例１乃至実施例６及び実施例１３で調製した組成物１ｇ並びに比較例４乃至比較例７で調製した組成物１ｇを直径４０ｍｍの金属製カップにいれ、５０℃で６０分間ベーク後、６５℃で６０分間ベークし、更に８０℃で３０分間ベークして溶媒を蒸発させ、熱硬化性の樹脂膜を形成した。その後、前記樹脂膜の硬化温度を、レオメーター（アントンパール社製、ＭＣＲ１０２）を用いて５℃／分で昇温して評価し、硬化温度が１９０℃未満なら○、１９０℃以上なら×と判断した。なお、ここで示す硬化温度とは、樹脂膜の硬化反応によって複素粘度が１０，０００Ｐａ・ｓとなる温度である。その硬化温度の結果を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
実施例１乃至実施例６及び実施例１３で調製した組成物から形成された樹脂膜は、比較例４乃至比較例７で調製した組成物から形成された樹脂膜と比較して硬化温度が低い結果となり、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ硬化反応を促進していることが示された。
［接着性評価］
実施例７乃至実施例１２及び実施例１４で調製した組成物並びに比較例１２乃至比較例１３で調製した組成物を、４インチのシリコンウェハー上に、ベーク後の厚みが１５μｍ乃至２５μｍとなるようスピンコートし、１００℃で５分間ベーク後、１５０℃で５分間ベークして溶媒を蒸発させ、熱硬化性の樹脂膜を形成した。その後、貼り合せ装置（アユミ工業（株）製、ＶＪ－３００）を使用して、真空度１０Ｐａ以下、温度１４０℃、印加荷重３００ｋｇの条件下で、前記樹脂膜を形成したシリコンウェハーを他の４インチガラスウェハーと接着させ、その後、１８０℃で６０分間加熱して樹脂を硬化させた。ボイド無く良好に接着できた場合を○、ボイドが存在し接着不良が見られた場合を×と評価した。その結果を下記表３に示す。
［接着後耐熱性］
上記接着性の評価で良好に接着できたサンプルについて、２００℃で５分間の加熱後、２５０℃のホットプレートに載せ、剥離発生の有無を確認した。前記ホットプレートにそのサンプルを載せてから１時間以上経過しても剥離が発生しない場合を○、１時間未満にて剥離が発生する場合を×と評価した。その結果を下記表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
実施例７乃至実施例１２及び実施例１４で調製した組成物は、良好な接着性と接着後の耐熱性を有することがわかった。一方、既存のエポキシ樹脂硬化剤である１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾールを使用した比較例１２及び比較例１３で調製した組成物は耐熱性が低く、昇華に起因すると考えられるボイドが発生した。
［硬化膜の物性評価］
実施例８、実施例９、実施例１１、実施例１２及び実施例１４で調製した組成物並びに比較例８乃至比較例１３で調製した組成物を、アルミ箔をラミネートしたシリコンウェハー上に、ベーク後の厚みが１５μｍ乃至２５μｍとなるようスピンコートし、１００℃で５分間ベーク後、１５０℃で５分間ベークして溶媒を蒸発させ、アルミ箔に積層された熱硬化性の樹脂膜を得た。その後、窒素雰囲気中でさらに１８０℃で６０分間ベークして樹脂膜を硬化させた後、６ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液に投入してアルミ箔を溶解させ、硬化膜を得た。得られた硬化膜を幅５ｍｍにカットし、Ｔｇと、Ｔｇ前温度及びＴｇ後温度の線膨張係数（ＣＴＥ）を、ＴＭＡ（ＮＥＴＺＳＣＨ社製、ＴＭＡ４０００ＳＡ）で５℃／分で室温から２００℃まで昇温したときの硬化膜の伸びを測定することにより評価した。Ｔｇは１４０℃以上を○、１４０℃未満を×と判断し、Ｔｇ前温度のＣＴＥは７０ｐｐｍ／℃未満を○、７０ｐｐｍ／℃以上を×と判断し、Ｔｇ後温度のＣＴＥは１０００ｐｐｍ／℃未満を○、１０００ｐｐｍ／℃以上を×と判断した。ここでいうＴｇは、硬化膜の伸び量の変曲する温度である。測定結果を下記表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
実施例８、実施例９、実施例１１、実施例１２及び実施例１４で調製した組成物から得られた硬化膜は、エポキシ樹脂の架橋が十分進み、良好な硬化膜特性が得られた。一方、比較例８乃至比較例１３で調製した組成物から得られた硬化膜は、エポキシ樹脂との架橋が不十分と考えられる特性不良を生じた。
［電気特性評価］
実施例７乃至実施例１２で調製した組成物に、シクロペンタノンを加えて希釈し、シリコンウェハー上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において１００℃で２分間ベーク後、１３０℃で２分間ベークを行い、さらに、窒素置換されたオーブン中で、１８０℃で６０分間ベークを行い、膜厚５００ｎｍの硬化膜を形成した。作製したサンプルに対し、Ｃｖｍａｐ　９２Ｂ （Ｆｏｕｒ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ社製）にて１ＭＶ／ｃｍの電界を印加したときのリーク電流値、及び誘電率を測定した。その結果を下記表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
実施例７乃至実施例１２で調製した組成物から得られた硬化膜は、接着剤又はアンダーフィル用途として良好な電気特性を有することがわかった。

Claims (15)

  1. 下記式（１）で表される構造単位を少なくとも一種有する重合体を含む熱硬化性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001



    ｛式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数１乃至４のアルキル基を表し、Ｘは単結合又は２価の有機基を表し、Ｙは下記式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002



    （式中、Ｚ１はカルボニル基又は－ＣＯＮＨ－基を表し、Ｚ２は炭素原子数１乃至５のアルキレン基、又は窒素原子を少なくとも１つ含有する５員環又は６員環の２価の飽和複素環基を表し、Ｚ３は水素原子の少なくとも１つが炭素原子数１乃至５のアルキル基で置換されていてもよい、窒素原子を２つ含有する５員環又は６員環の芳香族複素環基を表す。）
    で表されるアリーレン基を表す。｝
  2. 前記式（２）においてＺ３はイミダゾリル基を表す、請求項１に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3. 前記式（２）においてＺ２は炭素原子数１乃至５のアルキレン基を表す、請求項１又は請求項２に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4. 前記式（２）においてＺ１は－ＣＯＮＨ－基を表す、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  5. 前記式（１）においてＸは、水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１乃至６のアルキレン基、環状アルキレン基、水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよいアリーレン基、スルホニル基、カルボニル基、－Ｏ－基又は－ＣＯＯ－基を含む２価の有機基を表す、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  6. 前記式（１）においてＸは下記式（３）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003



    （式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、又は水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよいメチル基を表し、ｍは０又は１を表す。）
    で表される２価の有機基を表す、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  7. 前記式（３）で表される２価の有機基は下記式（３－ａ）又は式（３－ｂ）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004



    で表される、請求項６に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  8. 前記重合体は下記式（４）で表される構造単位をさらに有する、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005



    ｛式中、Ｒ１、Ｒ２及びＸは請求項１における定義と同義であり、Ｑは下記式（５）又は式（６）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006



    （式中、Ｔは単結合、スルホニル基又は－Ｏ－基を表し、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、又は水素原子の少なくとも１つがハロゲン原子で置換されていてもよいメチル基を表し、４つのＲ５はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はメトキシ基を表し、ｎは０又は１を表す。）
    で表される２価の有機基を表す。｝
  9. 前記式（５）又は式（６）で表される二価の有機基は下記式（５－ａ）、式（６－ａ）、式（６－ｂ）又は式（６－ｃ）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007



    で表される請求項８に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  10. 前記重合体の重量平均分子量は１，０００乃至１００，０００である請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  11. エポキシ樹脂をさらに含む請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  12. 溶剤をさらに含む請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  13. 接着剤組成物又はアンダーフィル組成物である請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  14. シランカップリング剤をさらに含む請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  15. 粒子径が１ｎｍ以上７００ｎｍ以下の無機フィラーをさらに含む請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
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