JP7772029B2 - resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂組成物に関する。さらには、硬化物、半導体パッケージ、及び半導体装置に関する。 The present invention relates to a resin composition. It also relates to a cured product, a semiconductor package, and a semiconductor device.
半導体パッケージの製造方法として、小型化、低コスト化に寄与する観点から、半導体チップと半導体パッケージ用基板(回路基板)の間の狭ギャップの充填と半導体チップの全体封止とを封止樹脂材料を用いて一括で行うモールドアンダーフィル(MUF)工法が期待されている。 As a semiconductor package manufacturing method, the mold underfill (MUF) method is expected to contribute to miniaturization and cost reduction, as it uses an encapsulating resin material to fill the narrow gap between the semiconductor chip and the semiconductor package substrate (circuit board) and completely encapsulate the semiconductor chip in one step.
他方、電子機器の高集積度化及び多機能化の要求は増す一方であり、半導体パッケージにおいては、多ピン化によるバンプの小径化、狭ピッチ化及び狭ギャップ化や、半導体のマルチダイ化などに伴うチップの大面積化が進んでおり、さらにはウェハレベルパッケージ(WLP)やパネルレベルパッケージ(PLP)のように大面積を一括封止することも求められており、充填・封止時の樹脂材料の流動経路はより複雑化していることから、MUF工法に用いられる封止樹脂材料(以下、「モールドアンダーフィル材」ともいう。)には、よりいっそう良好な流動性が求められている。 On the other hand, demands for higher integration and multi-functionality in electronic devices are only increasing, and in semiconductor packages, bumps are becoming smaller in diameter, with narrower pitches and gaps due to increased pin counts, while chips are becoming larger due to the trend toward multi-die semiconductors. Furthermore, there is also a demand for large-area packaging, such as in wafer-level packaging (WLP) and panel-level packaging (PLP), and as the flow paths of resin materials during filling and sealing are becoming more complex, there is a demand for even better fluidity in the sealing resin materials used in the MUF method (hereinafter also referred to as "mold underfill materials").
流動性に優れる樹脂組成物として、例えば、特許文献1には、液状エポキシ樹脂と特定のラジカル重合性モノマーを含む樹脂組成物が開示されている。 As an example of a resin composition with excellent fluidity, Patent Document 1 discloses a resin composition containing a liquid epoxy resin and a specific radically polymerizable monomer.
半導体パッケージの封止樹脂材料には、高周波環境で作動させる際の伝送損失を抑えるべく誘電特性に優れることや、WLPやPLPの製造において大面積の封止層を形成する場合に反りの発生を抑制し得ることなど、種々の特性が要求されており、さらに斯かる要求は今後ますます厳しさを増す傾向にある。 Semiconductor package encapsulation resin materials are required to have a variety of properties, such as excellent dielectric properties to reduce transmission loss when operating in high-frequency environments, and the ability to suppress warping when forming large-area encapsulation layers in the manufacture of WLP and PLP. These requirements are likely to become increasingly stringent in the future.
これらの要求に対応しつつ、前述のとおり狭ギャップの良好な充填性を達成するにあたり、封止樹脂材料に含有される無機充填材の小径化も望まれるが、これらの要求特性を満足させる封止樹脂材料に関しては、充填・封止時における流動性の悪化に起因してフローマークや未充填部(ボイド)が発生したり、さらには装置作動時の温度サイクルに伴いクラックが発生したりし易い傾向にあることを本発明者らは見出した。 To meet these demands and achieve good filling of narrow gaps as mentioned above, it is also desirable to reduce the diameter of the inorganic filler contained in the sealing resin material. However, the inventors have discovered that sealing resin materials that satisfy these required characteristics tend to have poor fluidity during filling and sealing, resulting in the formation of flow marks and unfilled areas (voids), and are also prone to cracking due to temperature cycles during device operation.
本発明の課題は、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る、新規の樹脂組成物を提供することにある。 The objective of the present invention is to provide a novel resin composition that suppresses the occurrence of voids during encapsulation and also suppresses the occurrence of cracks after curing.
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を有する樹脂組成物により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 After extensive research, the inventors discovered that the above problems could be solved by using a resin composition having the following composition, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は以下の内容を含む。
<1>
下記溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす、樹脂組成物。
<溶融粘度条件>
120℃で溶融粘度を測定した際の初期の溶融粘度をMV1(Pa・s)、2分経過時の溶融粘度をMV2(Pa・s)としたとき、
MV2/MV1≦10、かつ、MV2≦3000
である。
<貯蔵弾性率条件>
該樹脂組成物を150℃で60分間加熱して得られる硬化物の、23℃における貯蔵弾性率をSM1(GPa)、温度Tにおける貯蔵弾性率をSM2(GPa)としたとき、
0.4<SM2/SM1
である。ここで、温度Tは、該硬化物のガラス転移温度をTg(℃)としたとき、Tg-30(℃)である。
<2>
下記式(A-1)で表されるシラン化合物(a1)を含む、<1>に記載の樹脂組成物。
(RO)nSiAr4-n (A-1)
(式中、Rはアルキル基を表し、Arは置換基を有していてもよいアリール基を表し、nは1又は2を表す。)
<3>
酸無水物系硬化剤及びアミン系硬化剤から選択される1種以上の硬化剤(b1)、及び
イミダゾール系硬化促進剤から選択される1種以上の硬化促進剤(c1)
の少なくとも一方を含む、<1>に記載の樹脂組成物。
<4>
酸無水物系硬化剤及びアミン系硬化剤から選択される1種以上の硬化剤(b1)、及び
イミダゾール系硬化促進剤から選択される1種以上の硬化促進剤(c1)
の少なくとも一方を含む、<2>に記載の樹脂組成物。
<5>
さらに他のシラン化合物(a2)を含む、<2>~<4>の何れかに記載の樹脂組成物。
<6>
シラン化合物(a1)に対する、硬化剤(b1)と硬化促進剤(c1)の合計の質量比[(硬化剤(b1)+硬化促進剤(c1))/シラン化合物(a1)]が1以上である、<3>~<5>の何れかに記載の樹脂組成物。
<7>
シラン化合物(a1)に対するシラン化合物(a2)の質量比(シラン化合物(a2)/シラン化合物(a1))が0.1以上である、<5>又は<6>に記載の樹脂組成物。
<8>
平均粒径3μm以下の無機充填材を含む、<1>~<7>の何れかに記載の樹脂組成物。
<9>
応力緩和剤を含む、<1>~<8>の何れかに記載の樹脂組成物。
<10>
モールドアンダーフィル用である、<1>~<9>の何れかに記載の樹脂組成物。
<11>
<1>~<10>の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物。
<12>
<1>~<10>の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物を含む、半導体パッケージ。
<13>
ファンアウト(Fan-Out)型パッケージである、<12>に記載の半導体パッケージ。
<14>
<1>~<10>の何れかに記載の樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置。
That is, the present invention includes the following.
<1>
A resin composition that satisfies the following melt viscosity and storage modulus conditions.
<Melt viscosity conditions>
When the melt viscosity is measured at 120°C, the initial melt viscosity is MV1 (Pa s), and the melt viscosity after 2 minutes is MV2 (Pa s).
MV2/MV1≦10 and MV2≦3000
is.
<Storage modulus conditions>
When the storage modulus of the cured product obtained by heating the resin composition at 150°C for 60 minutes is SM1 (GPa) at 23°C and the storage modulus of the cured product at temperature T is SM2 (GPa),
0.4<SM2/SM1
Here, the temperature T is Tg-30 (°C), where Tg (°C) is the glass transition temperature of the cured product.
<2>
The resin composition according to <1>, comprising a silane compound (a1) represented by the following formula (A-1):
(RO) n SiAr 4-n (A-1)
(In the formula, R represents an alkyl group, Ar represents an aryl group which may have a substituent, and n represents 1 or 2.)
<3>
one or more curing agents (b1) selected from acid anhydride curing agents and amine curing agents, and one or more curing accelerators (c1) selected from imidazole curing accelerators.
The resin composition according to <1>, comprising at least one of the following:
<4>
one or more curing agents (b1) selected from acid anhydride curing agents and amine curing agents, and one or more curing accelerators (c1) selected from imidazole curing accelerators.
The resin composition according to <2>, comprising at least one of the following:
<5>
<4> The resin composition according to any one of <2> to <4>, further comprising another silane compound (a2).
<6>
<5> The resin composition according to any one of <3> to <5>, wherein the mass ratio of the total of the curing agent (b1) and the curing accelerator (c1) to the silane compound (a1) [(curing agent (b1) + curing accelerator (c1)) / silane compound (a1)] is 1 or more.
<7>
<5> or <6>, wherein the mass ratio of the silane compound (a2) to the silane compound (a1) (silane compound (a2)/silane compound (a1)) is 0.1 or more.
<8>
<7> The resin composition according to any one of <1> to <7>, comprising an inorganic filler having an average particle size of 3 μm or less.
<9>
<9> The resin composition according to any one of <1> to <8>, further comprising a stress relaxation agent.
<10>
The resin composition according to any one of <1> to <9>, which is for use in a mold underfill.
<11>
<10> A cured product of the resin composition according to any one of <1> to <10>.
<12>
<10> A semiconductor package comprising a cured product of the resin composition according to any one of <1> to <10>.
<13>
The semiconductor package according to <12>, which is a fan-out type package.
<14>
<10> A semiconductor device comprising a cured product of the resin composition according to any one of <1> to <10>.
本発明によれば、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る、新規の樹脂組成物を提供することができる。 The present invention provides a novel resin composition that suppresses the generation of voids during encapsulation and also suppresses the generation of cracks after curing.
<用語の説明>
本明細書において、化合物又は基についていう「置換基を有していてもよい」という用語は、該化合物又は基の水素原子が置換基で置換されていない場合、及び、該化合物又は基の水素原子の一部又は全部が置換基で置換されている場合の双方を意味する。
<Terminology>
As used herein, the term "optionally substituted" in reference to a compound or group means both a case where the hydrogen atoms of the compound or group are not substituted with substituents, and a case where some or all of the hydrogen atoms of the compound or group are substituted with substituents.
以下、本発明について、実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。 The present invention will be described in detail below, showing embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the following embodiments and examples, and can be modified and implemented as desired within the scope of the claims of the present invention and their equivalents.
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、下記溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たすことを特徴とする。
<溶融粘度条件>
120℃で溶融粘度を測定した際の初期の溶融粘度をMV1(Pa・s)、2分経過時の溶融粘度をMV2(Pa・s)としたとき、
MV2/MV1≦10、かつ、MV2≦3000
である。
<貯蔵弾性率条件>
該樹脂組成物を150℃で60分間加熱して得られる硬化物の、23℃における貯蔵弾性率をSM1(GPa)、温度Tにおける貯蔵弾性率をSM2(GPa)としたとき、
0.4<SM2/SM1
である。ここで、温度Tは、該硬化物のガラス転移温度をTg(℃)としたとき、Tg-30(℃)である。
[Resin composition]
The resin composition of the present invention is characterized by satisfying the following melt viscosity conditions and storage modulus conditions.
<Melt viscosity conditions>
When the melt viscosity is measured at 120°C, the initial melt viscosity is MV1 (Pa s), and the melt viscosity after 2 minutes is MV2 (Pa s).
MV2/MV1≦10 and MV2≦3000
is.
<Storage modulus conditions>
When the storage modulus of the cured product obtained by heating the resin composition at 150°C for 60 minutes is SM1 (GPa) at 23°C and the storage modulus of the cured product at temperature T is SM2 (GPa),
0.4<SM2/SM1
Here, the temperature T is Tg-30 (°C), where Tg (°C) is the glass transition temperature of the cured product.
先述のとおり、半導体パッケージの封止樹脂材料には、高周波環境で作動させる際の伝送損失を抑えるべく誘電特性に優れることや、WLPやPLPの製造において大面積の封止層を形成する場合に反りの発生を抑制し得ることなど、種々の特性が要求されており、さらに斯かる要求は今後ますます厳しさを増す傾向にある。これらの要求に対応しつつ、MUF工法において狭ギャップの良好な充填性を達成するにあたり、封止樹脂材料に含有される無機充填材の小径化も望まれるが、これらの要求特性を満足させる封止樹脂材料に関しては、充填・封止時における流動性の悪化に起因してフローマークや未充填部(ボイド)が発生したり、さらには装置作動時の温度サイクルに伴いクラックが発生したりし易い傾向にあることを本発明者らは見出した。 As mentioned above, encapsulating resin materials for semiconductor packages are required to have various properties, such as excellent dielectric properties to reduce transmission loss when operating in high-frequency environments, and the ability to suppress warping when forming large-area encapsulating layers in the manufacture of WLP and PLP. Furthermore, these requirements are expected to become increasingly stringent in the future. While meeting these requirements, reducing the diameter of the inorganic filler contained in the encapsulating resin material is also desirable to achieve good filling of narrow gaps in the MUF method. However, the inventors have discovered that encapsulating resin materials that satisfy these required properties tend to develop flow marks and unfilled areas (voids) due to poor fluidity during filling and sealing, and are also prone to cracking due to temperature cycles during device operation.
これに対し、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす本発明の樹脂組成物によれば、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得ることができる。 In contrast, the resin composition of the present invention, which satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, can suppress the occurrence of voids during encapsulation and also suppress the occurrence of cracks after curing.
-溶融粘度条件-
本発明の樹脂組成物は、120℃で溶融粘度を測定した際に、該溶融粘度が特定の時間依存性を呈する。
- Melt viscosity conditions -
When the melt viscosity of the resin composition of the present invention is measured at 120°C, the melt viscosity exhibits a specific time dependency.
詳細には、120℃で溶融粘度を測定した際の初期の溶融粘度をMV1(Pa・s)、2分経過時の溶融粘度をMV2(Pa・s)としたとき、MV1とMV2が、
MV2/MV1≦10、かつ、MV2≦3000
の関係を満たす。
Specifically, when the initial melt viscosity measured at 120°C is MV1 (Pa s), and the melt viscosity after 2 minutes is MV2 (Pa s), MV1 and MV2 are
MV2/MV1≦10 and MV2≦3000
Satisfy the relationship.
ここで、樹脂組成物の溶融粘度を測定・評価するにあたっては、温度依存性測定(温度依存性モード)、時間依存性測定(時間依存性モード)、歪み・周波数依存性測定(歪み依存性モードや周波数依存性モード)などが挙げられる。本発明においては、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成するにあたり、温度120℃一定の条件下で時間依存性モードにて測定した溶融粘度が特定の時間依存性を充足することが重要であることを見出したものである。 Methods for measuring and evaluating the melt viscosity of a resin composition include temperature dependency measurement (temperature dependency mode), time dependency measurement (time dependency mode), and strain/frequency dependency measurement (strain dependency mode or frequency dependency mode). In the present invention, we have discovered that in order to achieve a resin composition that suppresses the generation of voids during encapsulation and also suppresses the generation of cracks after curing, it is important that the melt viscosity measured in the time dependency mode at a constant temperature of 120°C satisfy a specific time dependency.
本発明においては、樹脂組成物の溶融粘度の時間依存性を、初期(測定開始時点t)の溶融粘度MV1と、測定開始時点tから2分経過時の溶融粘度MV2とに基づき、特定・評価する。以下、MV1とMV2とが満たすべき条件につき述べるが、これらMV1及びMV2は、後述の<溶融粘度の測定>に記載のとおり、動的粘弾性測定装置を用いて、温度120℃一定、歪み1degC、周波数1Hzの条件下、時間依存性モードにて測定した際の、初期(測定開始時点t)の溶融粘度の値と、測定開始時点tから2分経過時の溶融粘度の値に基づく。 In the present invention, the time dependence of the melt viscosity of a resin composition is identified and evaluated based on the initial melt viscosity (MV1) (at measurement start time t) and the melt viscosity MV2 two minutes after measurement start time t. The conditions that MV1 and MV2 must satisfy are described below. MV1 and MV2 are based on the initial melt viscosity (at measurement start time t) and the melt viscosity two minutes after measurement start time t, as described in <Melt Viscosity Measurement> below, measured in time-dependent mode using a dynamic viscoelasticity measuring device under conditions of a constant temperature of 120°C, a strain of 1 degC, and a frequency of 1 Hz.
--MV2/MV1比--
封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成する観点から、樹脂組成物は、120℃で溶融粘度を測定した際の初期の溶融粘度MV1(Pa・s)と、2分経過時の溶融粘度MV2(Pa・s)が、MV2/MV1≦10の関係を満たす。
--MV2/MV1 ratio--
From the viewpoint of achieving a resin composition that can suppress the generation of voids during sealing and also suppress the generation of cracks after curing, the resin composition has an initial melt viscosity MV1 (Pa s) when the melt viscosity is measured at 120°C and a melt viscosity MV2 (Pa s) after 2 minutes have elapsed, which satisfies the relationship MV2/MV1≦10.
本発明の効果をより享受し得る観点から、とりわけ封止時のボイド発生をいっそう抑制し得る観点から、MV2/MV1比は、好ましくは9.5以下、9以下又は8.5以下、より好ましくは8以下、7以下又は6以下、さらに好ましくは5以下、4以下、3以下、2.5以下又は2以下である。該MV2/MV1比の下限は、特に限定されず、例えば、0.8以上、0.9以上、0.95以上、1以上などとし得る。後述する貯蔵弾性率条件を満たすと共に、特にMV2/MV1比が5以下であると、小径(例えば平均粒径3μm以下、2.5μm以下、2μm以下、1.5μm以下)の無機充填材を高配合する場合であっても、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成し易いことから好適である。 From the viewpoint of further enjoying the effects of the present invention, and particularly from the viewpoint of further suppressing the occurrence of voids during encapsulation, the MV2/MV1 ratio is preferably 9.5 or less, 9 or less, or 8.5 or less, more preferably 8 or less, 7 or less, or 6 or less, and even more preferably 5 or less, 4 or less, 3 or less, 2.5 or less, or 2 or less. The lower limit of the MV2/MV1 ratio is not particularly limited and may be, for example, 0.8 or more, 0.9 or more, 0.95 or more, or 1 or more. In addition to satisfying the storage modulus condition described below, an MV2/MV1 ratio of 5 or less is particularly preferred because it makes it easier to achieve a resin composition that suppresses the occurrence of voids during encapsulation and also suppresses the occurrence of cracks after curing, even when a high amount of inorganic filler with a small diameter (e.g., average particle size 3 μm or less, 2.5 μm or less, 2 μm or less, or 1.5 μm or less) is incorporated.
--MV2値--
封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成する観点から、樹脂組成物は、120℃で溶融粘度を測定した際、2分経過時の溶融粘度MV2(Pa・s)が、MV2≦3000の関係を満たす。
--MV2 value--
From the viewpoint of achieving a resin composition that can suppress the generation of voids during sealing and also suppress the generation of cracks after curing, the resin composition has a melt viscosity MV2 (Pa s) after 2 minutes has elapsed when the melt viscosity is measured at 120°C, and satisfies the relationship MV2≦3000.
本発明の効果をより享受し得る観点から、とりわけ封止時のボイド発生をいっそう抑制し得る観点から、また、フローマークの発生をいっそう抑制し得る観点から、MV2値は、好ましくは2800以下、2600以下、2400以下又は2200以下、より好ましくは2000以下、1800以下、1600以下又は1500以下、さらに好ましくは1400以下、1200以下、1000以下、又は800以下である。該MV2値の下限は特に限定されず、例えば、100以上、120以上、140以上、150以上などとし得る。後述する貯蔵弾性率条件を満たすと共に、特にMV2値が1500以下であると、小径(例えば平均粒径3μm以下、2.5μm以下、2μm以下、1.5μm以下)の無機充填材を高配合する場合であっても、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成し易いことから好適である。 From the viewpoint of further enjoying the effects of the present invention, particularly from the viewpoint of further suppressing the occurrence of voids during encapsulation and from the viewpoint of further suppressing the occurrence of flow marks, the MV2 value is preferably 2800 or less, 2600 or less, 2400 or less, or 2200 or less, more preferably 2000 or less, 1800 or less, 1600 or less, or 1500 or less, and even more preferably 1400 or less, 1200 or less, 1000 or less, or 800 or less. The lower limit of the MV2 value is not particularly limited and may be, for example, 100 or more, 120 or more, 140 or more, 150 or more, etc. An MV2 value of 1500 or less, in particular, satisfies the storage modulus condition described below, and is preferred because it facilitates the achievement of a resin composition that suppresses the occurrence of voids during encapsulation and cracks after curing, even when a high amount of inorganic filler with a small diameter (e.g., average particle size 3 μm or less, 2.5 μm or less, 2 μm or less, or 1.5 μm or less) is incorporated.
120℃で溶融粘度を測定した際の初期の溶融粘度MV1値は、MV2値との関係において、MV2/MV1比が上記の条件を満たす限り特に限定されない。 The initial melt viscosity MV1 value when measuring the melt viscosity at 120°C is not particularly limited in relation to the MV2 value, as long as the MV2/MV1 ratio satisfies the above conditions.
-貯蔵弾性率条件-
本発明の樹脂組成物は、該樹脂組成物を150℃で60分間加熱して得られる硬化物が、特定の貯蔵弾性率を呈する。
-Storage modulus conditions-
The resin composition of the present invention exhibits a specific storage modulus when cured by heating the resin composition at 150° C. for 60 minutes.
詳細には、該樹脂組成物を150℃で60分間加熱して得られる硬化物の、23℃における貯蔵弾性率をSM1(GPa)、温度Tにおける貯蔵弾性率をSM2(GPa)としたとき、SM1とSM2が、
0.4<SM2/SM1
の関係を満たす。ここで、温度Tは、該硬化物のガラス転移温度をTg(℃)としたとき、Tg-30(℃)である。
Specifically, when the storage modulus of a cured product obtained by heating the resin composition at 150°C for 60 minutes is SM1 (GPa) at 23°C and the storage modulus of a cured product at temperature T is SM2 (GPa), SM1 and SM2 satisfy the following conditions:
0.4<SM2/SM1
Here, the temperature T is Tg-30 (°C), where Tg (°C) is the glass transition temperature of the cured product.
樹脂硬化物の貯蔵弾性率(E’)は、それがガラス状態にあるか、ゴム状態にあるかで大きく変化する、すなわちガラス転移温度の近傍で大きく変化する傾向にある。本発明においては、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成するにあたり、150℃で60分間加熱して得られる硬化物の、23℃における貯蔵弾性率と、該硬化物のガラス転移温度Tgより30℃低い温度T(=Tg-30)(℃)における貯蔵弾性率の比が特定の範囲にあることが重要であることを見出したものである。 The storage modulus (E') of a cured resin varies significantly depending on whether it is in a glassy or rubbery state; that is, it tends to vary significantly near the glass transition temperature. In this invention, in order to achieve a resin composition that suppresses the generation of voids during encapsulation and also suppresses the generation of cracks after curing, it has been discovered that it is important that the ratio of the storage modulus at 23°C of a cured product obtained by heating at 150°C for 60 minutes to the storage modulus at a temperature T (= Tg - 30) (°C) 30°C lower than the glass transition temperature Tg of the cured product be within a specific range.
本発明においては、樹脂組成物の硬化物の、23℃における貯蔵弾性率SM1と、該硬化物のガラス転移温度Tgより30℃低い温度T(=Tg-30)における貯蔵弾性率SM2の比、SM2/SM1に基づき、評価する。以下、SM1とSM2とが満たすべき条件につき述べるが、これらSM1及びSM2は、後述の<Tgおよび貯蔵弾性率の測定>に記載のとおり、動的機械分析装置(動的粘弾性測定装置)を用いて、周波数1Hz、昇温速度5℃/分の条件下、引張モードにて動的機械分析を行った際の、23℃における貯蔵弾性率の値と、温度T(=Tg-30)(℃)における貯蔵弾性率の値に基づく。なお、Tgは、同条件・同モードにて動的機械分析を行った際の、tanδ(=損失弾性率E”/貯蔵弾性率E’)のピークの最大値を示す温度(℃)として決定する。 In the present invention, the storage modulus of a cured resin composition is evaluated based on SM2/SM1, the ratio of the storage modulus SM1 at 23°C to the storage modulus SM2 at a temperature T (= Tg - 30), which is 30°C lower than the glass transition temperature Tg of the cured resin composition. The conditions that SM1 and SM2 must satisfy are described below. As described in <Measurement of Tg and Storage Modulus> below, SM1 and SM2 are based on the storage modulus values at 23°C and at temperature T (= Tg - 30) (°C) when dynamic mechanical analysis is performed in tension mode using a dynamic mechanical analyzer (dynamic viscoelasticity measuring device) at a frequency of 1 Hz and a heating rate of 5°C/min. Tg is determined as the temperature (°C) showing the maximum peak value of tan δ (= loss modulus E" / storage modulus E') when dynamic mechanical analysis is performed under the same conditions and mode.
--SM2/SM1比--
封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成する観点から、樹脂組成物は、該樹脂組成物を150℃で60分間加熱して得られる硬化物の、23℃における貯蔵弾性率をSM1(GPa)、温度Tにおける貯蔵弾性率をSM2(GPa)としたとき、SM1とSM2が、0.4<SM2/SM1の関係を満たす。
--SM2/SM1 ratio--
From the viewpoint of achieving a resin composition that can suppress the generation of voids during encapsulation and also suppress the generation of cracks after curing, the resin composition is such that, when the storage modulus at 23°C of a cured product obtained by heating the resin composition at 150°C for 60 minutes is SM1 (GPa) and the storage modulus at temperature T is SM2 (GPa), SM1 and SM2 satisfy the relationship 0.4<SM2/SM1.
本発明の効果をより享受し得る観点から、とりわけ硬化後におけるクラック発生をいっそう抑制し得る観点から、SM2/SM1比は、好ましくは0.42以上又は0.44以上、より好ましくは0.45以上、0.46以上、又は0.48以上、さらに好ましくは0.5以上、0.52以上、0.54以上又は0.55以上である。該SM2/SM1比の上限は、特に限定されず、例えば、1以下、0.9以下、0.85以下、0.8以下などとし得る。先述の溶融粘度条件を満たすと共に、特にSM2/SM1比が0.5以上であると、小径(例えば平均粒径3μm以下、2.5μm以下、2μm以下、1.5μm以下)の無機充填材を高配合する場合であっても、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る樹脂組成物を達成し易いことから好適である。 From the viewpoint of further enjoying the effects of the present invention, and particularly from the viewpoint of further suppressing cracking after curing, the SM2/SM1 ratio is preferably 0.42 or greater or 0.44 or greater, more preferably 0.45 or greater, 0.46 or greater, or 0.48 or greater, and even more preferably 0.5 or greater, 0.52 or greater, 0.54 or greater, or 0.55 or greater. The upper limit of the SM2/SM1 ratio is not particularly limited and may be, for example, 1 or less, 0.9 or less, 0.85 or less, or 0.8 or less. In addition to satisfying the melt viscosity condition described above, an SM2/SM1 ratio of 0.5 or greater is particularly preferable because it facilitates the achievement of a resin composition that suppresses void generation during encapsulation and also suppresses cracking after curing, even when a high amount of inorganic filler with a small diameter (e.g., average particle size 3 μm or less, 2.5 μm or less, 2 μm or less, or 1.5 μm or less) is incorporated.
SM1値は、SM2値との関係において上記のSM2/SM1比の条件を満たす限り特に限定されないが、先述の溶融粘度条件との組み合わせにおいて、本発明の効果をより享受し得る観点から、好ましくは50GPa以下、より好ましくは45GPa以下、40GPa以下、35GPa以下又は30GPa以下、さらに好ましくは28GPa以下、26GPa以下又は25GPa以下である。該SM1値の下限は、特に限定されず、例えば、3GPa以上、4GPa以上、5GPa以上などとし得る。 The SM1 value is not particularly limited as long as the above-mentioned SM2/SM1 ratio condition is satisfied in relation to the SM2 value. However, from the viewpoint of better enjoying the effects of the present invention in combination with the melt viscosity conditions described above, the SM1 value is preferably 50 GPa or less, more preferably 45 GPa or less, 40 GPa or less, 35 GPa or less, or 30 GPa or less, and even more preferably 28 GPa or less, 26 GPa or less, or 25 GPa or less. The lower limit of the SM1 value is not particularly limited, and can be, for example, 3 GPa or more, 4 GPa or more, 5 GPa or more, etc.
本発明の樹脂組成物を150℃で60分間加熱して得られる硬化物のガラス転移温度Tgは、良好な耐熱性を呈する半導体パッケージを実現する観点から、好ましくは140℃以上、より好ましくは150℃以上、さらに好ましくは160℃以上、170℃以上又は180℃以上である。該ガラス転移温度Tgの上限は、特に限定されず、例えば250℃以下、240℃以下、230℃以下などとし得る。 From the viewpoint of realizing a semiconductor package exhibiting good heat resistance, the glass transition temperature Tg of the cured product obtained by heating the resin composition of the present invention at 150°C for 60 minutes is preferably 140°C or higher, more preferably 150°C or higher, and even more preferably 160°C or higher, 170°C or higher, or 180°C or higher. The upper limit of the glass transition temperature Tg is not particularly limited, and can be, for example, 250°C or lower, 240°C or lower, or 230°C or lower.
本発明の樹脂組成物は、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たすと共に、半導体パッケージの製造にあたってMUF工法に適用し得る限り、すなわち、充填・封止時の条件下では流動性を呈し、硬化後には封止層を形成し得る限り、その組成は特に限定されない。 The resin composition of the present invention is not particularly limited in its composition, as long as it satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions and is applicable to the MUF method in the manufacture of semiconductor packages, i.e., as long as it exhibits fluidity under the conditions of filling and sealing and can form a sealing layer after curing.
以下、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす観点から好適な組成・配合成分について説明する。 Below, we will explain the composition and ingredients that are suitable from the perspective of satisfying the above melt viscosity and storage modulus conditions.
-エポキシ樹脂-
本発明の樹脂組成物は、良好な誘電特性を呈する硬化物をもたらすと共に、充填・封止時には良好な流動性を呈することができる観点から、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
-Epoxy resin-
The resin composition of the present invention preferably contains an epoxy resin, from the viewpoints of providing a cured product exhibiting good dielectric properties and exhibiting good fluidity during filling and sealing.
エポキシ樹脂は、1分子中に1個以上(好ましくは2個以上)のエポキシ基を有する限り、その種類は特に限定されない。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂が挙げられる。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビスフェノール構造を有するエポキシ樹脂を指し、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂が挙げられる。ビフェニル型エポキシ樹脂は、ビフェニル構造を有するエポキシ樹脂を指し、ここでビフェニル構造はアルキル基、アルコキシ基、アリール基等の置換基を有していてもよい。したがって、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂もビフェニル型エポキシ樹脂に含まれる。エポキシ樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The type of epoxy resin is not particularly limited, as long as it contains one or more (preferably two or more) epoxy groups per molecule. Examples of epoxy resins include bisphenol-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, trisphenol-type epoxy resins, naphthol novolac-type epoxy resins, phenol novolac-type epoxy resins, tert-butyl-catechol-type epoxy resins, naphthalene-type epoxy resins, naphthol-type epoxy resins, anthracene-type epoxy resins, glycidylamine-type epoxy resins, glycidyl ester-type epoxy resins, cresol novolac-type epoxy resins, biphenyl-type epoxy resins, linear aliphatic epoxy resins, epoxy resins containing a butadiene structure, alicyclic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, spiro ring-containing epoxy resins, cyclohexane-type epoxy resins, cyclohexanedimethanol-type epoxy resins, naphthylene ether-type epoxy resins, trimethylol-type epoxy resins, and tetraphenylethane-type epoxy resins. Bisphenol-type epoxy resins refer to epoxy resins having a bisphenol structure, such as bisphenol A-type epoxy resins, bisphenol F-type epoxy resins, bisphenol S-type epoxy resins, and bisphenol AF-type epoxy resins. Biphenyl-type epoxy resins refer to epoxy resins having a biphenyl structure, where the biphenyl structure may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group. Therefore, bixylenol-type epoxy resins and biphenylaralkyl-type epoxy resins are also included in biphenyl-type epoxy resins. Epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ樹脂には、温度20℃で液状のエポキシ樹脂(以下「液状エポキシ樹脂」という。)と、温度20℃で固体状のエポキシ樹脂(以下「固体状エポキシ樹脂」という。)とがある。充填・封止時に良好な流動性を呈する樹脂組成物を実現する観点から、エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂を含むことが好ましい。一実施形態において、エポキシ樹脂の全量(不揮発成分)を100質量%としたとき、液状エポキシ樹脂の含有量は70質量%以上(好ましくは80質量%以上、90質量%以上)であることが好適である。 Epoxy resins include those that are liquid at a temperature of 20°C (hereinafter referred to as "liquid epoxy resins") and those that are solid at a temperature of 20°C (hereinafter referred to as "solid epoxy resins"). From the perspective of creating a resin composition that exhibits good fluidity during filling and sealing, it is preferable to include a liquid epoxy resin as the epoxy resin. In one embodiment, when the total amount of epoxy resin (non-volatile components) is taken as 100% by mass, the content of the liquid epoxy resin is preferably 70% by mass or more (preferably 80% by mass or more, 90% by mass or more).
液状エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する液状エポキシ樹脂が好ましい。 Preferably, the liquid epoxy resin is one having two or more epoxy groups per molecule.
液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂等の脂環式エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、及びシクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂が好ましい。 Preferred liquid epoxy resins are bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol AF type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, alicyclic epoxy resins such as alicyclic epoxy resins having an ester skeleton, cyclohexane type epoxy resins, and cyclohexane dimethanol type epoxy resins.
液状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC社製の「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(ナフタレン型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「828US」、「828EL」、「jER828EL」、「825」、(ビスフェノールA型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER807」、「1750」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「jER152」(フェノールノボラック型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「630」、「630LSD」、「604」(グリシジルアミン型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「ED-523T」(グリシロール型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「EP-3950L」、「EP-3980S」(グリシジルアミン型エポキシ樹脂);ADEKA社製の「EP-4088S」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ZX1059」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品);ナガセケムテックス社製の「EX-721」(グリシジルエステル型エポキシ樹脂);ダイセル社製の「セロキサイド2021P」(エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ZX1658」、「ZX1658GS」(1,4-グリシジルシクロヘキサン型エポキシ樹脂)、三菱ケミカル社製の「YX8000」(水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂)等が挙げられる。 Specific examples of liquid epoxy resins include DIC's "HP4032," "HP4032D," and "HP4032SS" (naphthalene-type epoxy resins); Mitsubishi Chemical's "828US," "828EL," "jER828EL," and "825" (bisphenol A-type epoxy resins); Mitsubishi Chemical's "jER807" and "1750" (bisphenol F-type epoxy resins); Mitsubishi Chemical's "jER152" (phenol novolac-type epoxy resin); Mitsubishi Chemical's "630," "630LSD," and "604" (glycidylamine-type epoxy resins); ADEKA's "ED-523T" (glycilol-type epoxy resin); and ADEKA's "EP-3950L" and "EP -3980S" (glycidylamine type epoxy resin); ADEKA Corporation's "EP-4088S" (dicyclopentadiene type epoxy resin); Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.'s "ZX1059" (a mixture of bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin); Nagase ChemteX Corporation's "EX-721" (glycidyl ester type epoxy resin); Daicel Corporation's "Celloxide 2021P" (alicyclic epoxy resin with an ester skeleton); Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.'s "ZX1658" and "ZX1658GS" (1,4-glycidylcyclohexane type epoxy resin), and Mitsubishi Chemical Corporation's "YX8000" (hydrogenated bisphenol A type epoxy resin).
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは50g/eq.~300g/eq.の範囲にあり、その上限は、より好ましくは250g/eq.以下、さらに好ましくは240g/eq.以下、220g/eq.以下、200g/eq.以下又は180g/eq.以下である。エポキシ基当量は、エポキシ基1当量あたりの樹脂の質量である。このエポキシ当量は、JIS K7236に従って測定することができる。 The epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably in the range of 50 g/eq. to 300 g/eq., with the upper limit being more preferably 250 g/eq. or less, and even more preferably 240 g/eq. or less, 220 g/eq. or less, 200 g/eq. or less, or 180 g/eq. or less. The epoxy group equivalent is the mass of resin per equivalent of epoxy groups. This epoxy equivalent can be measured in accordance with JIS K7236.
上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上、20質量%以上、22質量%以上、24質量%以上又は25質量%以上である。該含有量の上限は、特に限定されず、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよいが、例えば、90質量%以下、80質量%以下、70質量%以下又は60質量%以下などとし得る。 From the viewpoint of easily achieving a resin composition that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, the content of epoxy resin in the resin composition is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 15% by mass or more, 20% by mass or more, 22% by mass or more, 24% by mass or more, or 25% by mass or more, based on 100% by mass of the resin components in the resin composition. The upper limit of this content is not particularly limited and may be determined depending on the properties required of the resin composition, but may be, for example, 90% by mass or less, 80% by mass or less, 70% by mass or less, or 60% by mass or less.
本発明において、樹脂組成物についていう「樹脂成分」とは、樹脂組成物を構成する不揮発成分のうち、後述する無機充填材を除いた成分をいう。 In the present invention, the term "resin component" used in reference to a resin composition refers to the non-volatile components constituting the resin composition, excluding the inorganic filler described below.
-無機充填材-
本発明の樹脂組成物は、無機充填材を含むことが好ましい。これにより、良好な誘電特性(低誘電正接)を呈する硬化物をもたらすことができ、また、WLPやPLPの製造において大面積の封止層を形成する場合に反りの発生を抑制し得る。
-Inorganic filler-
The resin composition of the present invention preferably contains an inorganic filler, which can provide a cured product exhibiting good dielectric properties (low dielectric dissipation factor) and can also suppress warpage when forming a large-area sealing layer in the production of WLP or PLP.
無機充填材の材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、コーディエライト、シリコン酸化物、硫酸バリウム、炭酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、酸化亜鉛、ハイドロタルサイト、ベーマイト、ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化マンガン、ホウ酸アルミニウム、炭酸ストロンチウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、リン酸ジルコニウム、及びリン酸タングステン酸ジルコニウム等が挙げられる。これらの中でも、シリカが特に好適である。シリカとしては、例えば、無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ等が挙げられる。また、シリカとしては球形シリカが好ましい。無機充填材は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of inorganic filler materials include silica, alumina, glass, cordierite, silicon oxide, barium sulfate, barium carbonate, talc, clay, mica powder, zinc oxide, hydrotalcite, boehmite, aluminum silicate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, boron nitride, aluminum nitride, manganese nitride, aluminum borate, strontium carbonate, strontium titanate, calcium titanate, magnesium titanate, bismuth titanate, titanium oxide, zirconium oxide, barium titanate, barium titanate zirconate, barium zirconate, calcium zirconate, zirconium phosphate, and zirconium tungstate phosphate. Among these, silica is particularly preferred. Examples of silica include amorphous silica, fused silica, crystalline silica, synthetic silica, and hollow silica. Spherical silica is preferred. These inorganic fillers may be used alone or in combination.
無機充填材の市販品としては、例えば、日鉄ケミカル&マテリアル社製の「SP60-05」、「SP507-05」;アドマテックス社製の「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」、「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」;デンカ社製の「UFP-30」、「DAW-03」、「FB-105FD」;トクヤマ社製の「シルフィルNSS-3N」、「シルフィルNSS-4N」、「シルフィルNSS-5N」;太平洋セメント社製の「セルスフィアーズ」「MGH-005」;日揮触媒化成社製の「エスフェリーク」「BA-1」などが挙げられる。 Commercially available inorganic fillers include "SP60-05" and "SP507-05" manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.; "YC100C," "YA050C," "YA050C-MJE," "YA010C," "SC2500SQ," "SO-C4," "SO-C2," and "SO-C1" manufactured by Admatechs Co., Ltd.; "UFP-30," "DAW-03," and "FB-105FD" manufactured by Denka Co., Ltd.; "Silfil NSS-3N," "Silfil NSS-4N," and "Silfil NSS-5N" manufactured by Tokuyama Corporation; "CellSpheres" and "MGH-005" manufactured by Taiheiyo Cement Corporation; and "Sfereek" and "BA-1" manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.
無機充填材の平均粒径は、狭ギャップの良好な充填性を達成する観点から、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、さらに好ましくは3μm以下である。先述のとおり、小径の無機充填材を含む封止樹脂材料においては、充填・封止時における流動性の悪化に起因してフローマークや未充填部(ボイド)が発生したり、さらには装置作動時の温度サイクルに伴いクラックが発生したりし易い傾向にあることを本発明者らは見出した。これに対し、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす本発明の樹脂組成物によれば、充填・封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生を抑制しつつ、より小径の無機充填材を用いることができる。例えば、無機充填材の平均粒径は、2.5μm以下、2μm以下、1.5μm以下、1μm以下又は0.7μm以下にまで小さくしてよい。該平均粒径の下限は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.05μm以上、さらに好ましくは0.07μm以上、0.1μm以上又は0.2μm以上である。 To achieve good filling of narrow gaps, the average particle size of the inorganic filler is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and even more preferably 3 μm or less. As previously mentioned, the inventors have discovered that encapsulating resin materials containing small-diameter inorganic fillers tend to develop flow marks and unfilled areas (voids) due to poor fluidity during filling and encapsulation, and are prone to cracking due to temperature cycles during device operation. In contrast, the resin composition of the present invention, which satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions, suppresses the generation of voids during filling and encapsulation, and after curing, suppresses the generation of cracks, allowing the use of smaller-diameter inorganic fillers. For example, the average particle size of the inorganic filler may be as small as 2.5 μm or less, 2 μm or less, 1.5 μm or less, 1 μm or less, or 0.7 μm or less. There is no particular lower limit to the average particle size, but it is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, and even more preferably 0.07 μm or more, 0.1 μm or more, or 0.2 μm or more.
無機充填材の平均粒径は、ミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的には、レーザー回折散乱式粒径分布測定装置により、無機充填材の粒径分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。測定サンプルは、無機充填材100mg、メチルエチルケトン10gをバイアル瓶に秤取り、超音波にて10分間分散させたものを使用することができる。測定サンプルを、レーザー回折式粒径分布測定装置を使用して、使用光源波長を青色及び赤色とし、フローセル方式で無機充填材の体積基準の粒径分布を測定し、得られた粒径分布からメディアン径として平均粒径を算出した。レーザー回折式粒径分布測定装置としては、例えば堀場製作所社製「LA-960」等が挙げられる。 The average particle size of an inorganic filler can be measured using a laser diffraction/scattering method based on Mie scattering theory. Specifically, a volumetric particle size distribution of the inorganic filler is created using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer, and the median diameter is used as the average particle size. A measurement sample can be prepared by weighing 100 mg of inorganic filler and 10 g of methyl ethyl ketone into a vial and dispersing the mixture ultrasonically for 10 minutes. The volumetric particle size distribution of the inorganic filler is measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer with blue and red light source wavelengths using a flow cell system, and the average particle size is calculated as the median diameter from the particle size distribution obtained. Examples of laser diffraction particle size distribution analyzers include the LA-960 manufactured by Horiba, Ltd.
無機充填材の比表面積は、特に限定されるものではないが、好ましくは0.1m2/g以上、より好ましくは0.5m2/g以上、さらに好ましくは1m2/g以上、3m2/g以上又は5m2/g以上である。該比表面積の上限は、特に限定されるものではないが、好ましくは80m2/g以下、より好ましくは60m2/g以下、さらに好ましくは50m2/g以下又は40m2/g以下である。無機充填材の比表面積は、BET法に従って、比表面積測定装置(マウンテック社製Macsorb HM-1210)を使用して試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて比表面積を算出することで得られる。 The specific surface area of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.1 m 2 /g or more, more preferably 0.5 m 2 /g or more, even more preferably 1 m 2 /g or more, 3 m 2 /g or more, or 5 m 2 /g or more. The upper limit of the specific surface area is not particularly limited, but is preferably 80 m 2 /g or less, more preferably 60 m 2 /g or less, even more preferably 50 m 2 /g or less, or 40 m 2 /g or less. The specific surface area of the inorganic filler can be obtained according to the BET method by adsorbing nitrogen gas onto the surface of a sample using a specific surface area measuring device (Macsorb HM-1210 manufactured by Mountech Co., Ltd.) and calculating the specific surface area using the BET multipoint method.
無機充填材は、適切な表面処理剤で表面処理されていることが好ましい。表面処理されることにより、無機充填材の耐湿性及び分散性を高めることができる。表面処理剤としては、各種シラン化合物を用いてよく、例えば、ビニル系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、スチリル系シランカップリング剤、(メタ)アクリル系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤、イソシアヌレート系シランカップリング剤、ウレイド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、イソシアネート系シランカップリング剤、酸無水物系シランカップリング剤等のシランカップリング剤;メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物;シラザン化合物等が挙げられる。表面処理剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The inorganic filler is preferably surface-treated with an appropriate surface treatment agent. This surface treatment can improve the moisture resistance and dispersibility of the inorganic filler. Various silane compounds may be used as the surface treatment agent, including, for example, vinyl silane coupling agents, epoxy silane coupling agents, styryl silane coupling agents, (meth)acrylic silane coupling agents, amino silane coupling agents, isocyanurate silane coupling agents, ureido silane coupling agents, mercapto silane coupling agents, isocyanate silane coupling agents, and acid anhydride silane coupling agents; alkoxysilane compounds such as methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane; and silazane compounds. One type of surface treatment agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
表面処理剤の市販品としては、例えば、信越化学工業社製の「KBM403」(3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)、「KBM803」(3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、「KBE903」(3-アミノプロピルトリエトキシシラン)、「KBM573」(N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン)、「SZ-31」(ヘキサメチルジシラザン)等が挙げられる。 Commercially available surface treatment agents include, for example, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.'s "KBM403" (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), "KBM803" (3-mercaptopropyltrimethoxysilane), "KBE903" (3-aminopropyltriethoxysilane), "KBM573" (N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane), and "SZ-31" (hexamethyldisilazane).
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の分散性向上の観点から、所定の範囲に収まることが好ましい。具体的には、無機充填材100質量%は、好ましくは0.2~5質量%の表面処理剤で表面処理されていることが好ましい。 The degree of surface treatment with the surface treatment agent preferably falls within a specified range from the perspective of improving the dispersibility of the inorganic filler. Specifically, it is preferable that 100% by mass of the inorganic filler be surface-treated with 0.2 to 5% by mass of the surface treatment agent.
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量によって評価することができる。無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m2以上が好ましく、0.1mg/m2以上がより好ましく、0.2mg/m2以上がさらに好ましい。一方、樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑制して上記の溶融粘度条件を満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、1.0mg/m2以下が好ましく、0.8mg/m2以下がより好ましく、0.5mg/m2以下がさらに好ましい。無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、表面処理後の無機充填材を溶剤(例えば、メチルエチルケトン(MEK))により洗浄処理した後に測定することができる。具体的には、溶剤として十分な量のMEKを表面処理剤で表面処理された無機充填材に加えて、25℃で5分間超音波洗浄する。上澄液を除去し、固形分を乾燥させた後、カーボン分析計を用いて無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。カーボン分析計としては、堀場製作所社製「EMIA-320V」等を使用することができる。 The degree of surface treatment with a surface treatment agent can be evaluated by the amount of carbon per unit surface area of the inorganic filler. From the viewpoint of improving the dispersibility of the inorganic filler, the amount of carbon per unit surface area of the inorganic filler is preferably 0.02 mg/ m² or more, more preferably 0.1 mg/ m² or more, and even more preferably 0.2 mg/ m² or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing an increase in the melt viscosity of the resin composition and easily realizing a resin composition that satisfies the above melt viscosity conditions, the amount of carbon per unit surface area of the inorganic filler is preferably 1.0 mg/ m² or less, more preferably 0.8 mg/ m² or less, and even more preferably 0.5 mg/ m² or less. The amount of carbon per unit surface area of the inorganic filler can be measured after the surface-treated inorganic filler is washed with a solvent (e.g., methyl ethyl ketone (MEK)). Specifically, a sufficient amount of MEK as a solvent is added to the inorganic filler surface-treated with the surface treatment agent, and ultrasonic cleaning is performed at 25°C for 5 minutes. After removing the supernatant and drying the solid content, the amount of carbon per unit surface area of the inorganic filler can be measured using a carbon analyzer, such as the "EMIA-320V" manufactured by Horiba, Ltd.
樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、いっそう低い誘電正接や熱膨張率をもたらす樹脂組成物を実現し易い観点から、樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%としたとき、例えば、50質量%以上であり、好ましくは60質量%以上、より好ましくは65質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、75質量%以上、76質量%以上、78質量%以上又は80質量%以上である。該無機充填材の含有量の上限は、特に限定されないが、例えば90質量%以下、85質量%以下などとし得る。 To facilitate the realization of a resin composition that provides an even lower dielectric tangent and thermal expansion coefficient, the content of the inorganic filler in the resin composition is, for example, 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more, 75% by mass or more, 76% by mass or more, 78% by mass or more, or 80% by mass or more, based on 100% by mass of the non-volatile components in the resin composition. The upper limit of the inorganic filler content is not particularly limited, but can be, for example, 90% by mass or less, 85% by mass or less, etc.
-シラン化合物-
本発明の樹脂組成物は、狭ギャップの良好な充填性を達成する観点から、シラン化合物を含むことが好ましい。
-Silane compounds-
The resin composition of the present invention preferably contains a silane compound from the viewpoint of achieving good filling properties for narrow gaps.
上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、シラン化合物としては、下記式(A-1)で表されるシラン化合物(a1)が好ましい。
(RO)nSiAr4-n (A-1)
(式中、Rはアルキル基を表し、Arは置換基を有していてもよいアリール基を表し、nは1又は2を表す。)
From the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, the silane compound is preferably a silane compound (a1) represented by the following formula (A-1).
(RO) n SiAr 4-n (A-1)
(In the formula, R represents an alkyl group, Ar represents an aryl group which may have a substituent, and n represents 1 or 2.)
Rで表されるアルキル基は、直鎖状、分岐状の何れであってもよい。該アルキル基の炭素原子数は、好ましくは1~10、より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~4である。中でも、該アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基及びシクロプロピル基から選択される1種以上がさらにより好ましい。 The alkyl group represented by R may be either linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 4 carbon atoms. Among these, the alkyl group is preferably one or more selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, isopropyl, and cyclopropyl.
Arにおけるアリール基の炭素原子数は、好ましくは6~14、より好ましくは6~10である。該アリール基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基からなる群から選択される1種以上が好ましく、フッ素原子、炭素原子数1~10(好ましくは1~6、1~4)のアルキル基、炭素原子数1~10(好ましくは1~6、1~4)のアルコキシ基、炭素原子数3~10(好ましくは6~10)のシクロアルキル基からなる群から選択される1種以上がより好ましい。 The aryl group in Ar preferably has 6 to 14 carbon atoms, more preferably 6 to 10. The substituent that the aryl group may have is preferably one or more selected from the group consisting of a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and a cycloalkyl group, and more preferably one or more selected from the group consisting of a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6, 1 to 4), an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6, 1 to 4), and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (preferably 6 to 10).
nとしては、2が好ましい。 n is preferably 2.
シラン化合物(a1)としては、例えば、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルメトキシエトキシシラン、ジフェニルメトキシプロポキシシラン、ジフェニルエトキシプロポキシシラン等のジフェニルジアルコキシシラン;トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、トリフェニルプロポキシシラン等のトリフェニルアルコキシシラン等が挙げられ、ジフェニルジアルコキシシランが好ましく、ジフェニルジメトキシシランがより好ましい。 Examples of the silane compound (a1) include diphenyldialkoxysilanes such as diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldipropoxysilane, diphenylmethoxyethoxysilane, diphenylmethoxypropoxysilane, and diphenylethoxypropoxysilane; and triphenylalkoxysilanes such as triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, and triphenylpropoxysilane. Diphenyldialkoxysilanes are preferred, and diphenyldimethoxysilane is more preferred.
本発明の樹脂組成物は、シラン化合物として、シラン化合物(a1)とは異なる他のシラン化合物(a2)を含んでよい。 The resin composition of the present invention may contain, as a silane compound, a silane compound (a2) other than the silane compound (a1).
該他のシラン化合物(a2)としては、特に限定されず、例えば、ビニル系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、スチリル系シランカップリング剤、(メタ)アクリル系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤、イソシアヌレート系シランカップリング剤、ウレイド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、イソシアネート系シランカップリング剤、酸無水物系シランカップリング剤等のシランカップリング剤が挙げられる。したがって一実施形態において、本発明の樹脂組成物は、シラン化合物(a2)として、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、及び酸無水物基からなる群から選択される1種以上の反応性基を含むシラン化合物を含む。 The other silane compound (a2) is not particularly limited and may, for example, be a vinyl silane coupling agent, an epoxy silane coupling agent, a styryl silane coupling agent, a (meth)acrylic silane coupling agent, an amino silane coupling agent, an isocyanurate silane coupling agent, a ureido silane coupling agent, a mercapto silane coupling agent, an isocyanate silane coupling agent, or an acid anhydride silane coupling agent. Therefore, in one embodiment, the resin composition of the present invention includes, as the silane compound (a2), a silane compound containing one or more reactive groups selected from the group consisting of a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a (meth)acrylic group, an amino group, an isocyanurate group, a ureido group, a mercapto group, an isocyanate group, and an acid anhydride group.
中でも、シラン化合物(a1)との組み合わせにおいて、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、シラン化合物(a2)としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリル基、アミノ基からなる群から選択される1種以上の反応性基を含むシラン化合物が好ましく、エポキシ基、アミノ基からなる群から選択される1種以上の反応性基を含むシラン化合物がより好ましい。 Among these, from the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions in combination with silane compound (a1), silane compound (a2) is preferably a silane compound containing one or more reactive groups selected from the group consisting of vinyl groups, epoxy groups, styryl groups, (meth)acrylic groups, and amino groups, and more preferably a silane compound containing one or more reactive groups selected from the group consisting of epoxy groups and amino groups.
本発明の樹脂組成物がシラン化合物を含む場合、樹脂組成物中のシラン化合物の含有量は、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%としたとき、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.6質量%以上、0.8質量%以上、1質量%以上、1.2質量%以上、1.4質量%以上又は1.5質量%以上である。該シラン化合物の含有量の上限は、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4.5質量%以下、4質量%以下、3.5質量%以下又は3質量%以下である。 When the resin composition of the present invention contains a silane compound, the content of the silane compound in the resin composition is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.6% by mass or more, 0.8% by mass or more, 1% by mass or more, 1.2% by mass or more, 1.4% by mass or more, or 1.5% by mass or more, based on 100% by mass of the resin components in the resin composition, from the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions. The upper limit of the content of the silane compound is preferably 5% by mass or less, more preferably 4.5% by mass or less, 4% by mass or less, 3.5% by mass or less, or 3% by mass or less, based on 100% by mass of the resin components in the resin composition, from the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions.
先述のとおり、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、シラン化合物は、シラン化合物(a1)を含むことが好ましく、シラン化合物(a1)とシラン化合物(a2)とを組み合わせて含むことがより好ましい。上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たして本発明の効果をより享受し易い観点から、シラン化合物(a1)に対するシラン化合物(a2)の質量比(シラン化合物(a2)/シラン化合物(a1))は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、さらに好ましくは0.3以上、0.4以上又は0.5以上であり、その上限は、好ましくは2以下、より好ましくは1.8以下、1.6以下又は1.5以下である。 As described above, from the viewpoint of easily achieving a resin composition that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, the silane compound preferably includes silane compound (a1), and more preferably includes a combination of silane compound (a1) and silane compound (a2). From the viewpoint of easily achieving the above melt viscosity and storage modulus conditions and more easily enjoying the effects of the present invention, the mass ratio of silane compound (a2) to silane compound (a1) (silane compound (a2)/silane compound (a1)) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, even more preferably 0.3 or more, 0.4 or more, or 0.5 or more, with the upper limit preferably being 2 or less, more preferably 1.8 or less, 1.6 or less, or 1.5 or less.
-硬化剤-
本発明の樹脂組成物は、硬化剤を含むことが好ましい。
- Hardener -
The resin composition of the present invention preferably contains a curing agent.
硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化する機能を有する限り特に限定されず、例えば、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、及びカルボジイミド系硬化剤が挙げられる。硬化剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The curing agent is not particularly limited as long as it has the function of curing the epoxy resin, and examples include acid anhydride curing agents, amine curing agents, phenolic curing agents, naphthol curing agents, active ester curing agents, benzoxazine curing agents, cyanate ester curing agents, and carbodiimide curing agents. One type of curing agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
中でも、充填・封止時に良好な流動性を呈する樹脂組成物を実現する観点、また、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、硬化剤は、酸無水物系硬化剤及びアミン系硬化剤からなる群から選択される1種以上の硬化剤(b1)を含むことが好ましい。 In particular, from the viewpoint of realizing a resin composition that exhibits good fluidity during filling and sealing, and from the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions, it is preferable that the curing agent include one or more curing agents (b1) selected from the group consisting of acid anhydride-based curing agents and amine-based curing agents.
好適な硬化剤(b1)である酸無水物系硬化剤としては、1分子内中に1個以上の酸無水物基を有する硬化剤が挙げられる。 Suitable acid anhydride curing agents, which are curing agents (b1), include curing agents having one or more acid anhydride groups in one molecule.
酸無水物系硬化剤の具体例としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンソフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、3,3’-4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)-ナフト[1,2-C]フラン-1,3-ジオン、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、スチレンとマレイン酸とが共重合したスチレン・マレイン酸樹脂などのポリマー型の酸無水物などが挙げられる。 Specific examples of acid anhydride curing agents include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hydrogenated methylnadic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and benzophenonetetracarboxylic dianhydride. Examples of acid anhydrides include polymeric acid anhydrides such as styrene-maleic acid resins, which are copolymers of styrene and maleic acid, ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate), ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate), ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate), and ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate).
酸無水物系硬化剤の市販品としては、新日本理化社製の「HNA-100」、「MH-700」等が挙げられる。 Commercially available acid anhydride curing agents include "HNA-100" and "MH-700" manufactured by New Japan Chemical Co., Ltd.
好適な硬化剤(b1)であるアミン系硬化剤としては、1分子内中に1個以上のアミノ基を有する硬化剤が挙げられ、例えば、脂肪族アミン類、ポリエーテルアミン類、脂環式アミン類、芳香族アミン類等が挙げられる。 Amine-based curing agents suitable as curing agent (b1) include curing agents having one or more amino groups in one molecule, such as aliphatic amines, polyether amines, alicyclic amines, and aromatic amines.
アミン系硬化剤の具体例としては、4,4’-メチレンビス(2,6-ジメチルアニリン)、ジフェニルジアミノスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、m-フェニレンジアミン、m-キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジヒドロキシベンジジン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3-ジメチル-5,5-ジエチル-4,4-ジフェニルメタンジアミン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4-(3-アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、等が挙げられる。 Specific examples of amine-based curing agents include 4,4'-methylenebis(2,6-dimethylaniline), diphenyldiaminosulfone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, m-phenylenediamine, m-xylylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dihydroxybenzidine, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxybenzidine), Bis(4-aminophenyl)propane, 3,3-dimethyl-5,5-diethyl-4,4-diphenylmethanediamine, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)propane, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)sulfone, bis(4-(3-aminophenoxy)phenyl)sulfone, etc.
アミン系硬化剤の市販品としては、例えば、日本化薬社製の「KAYABOND C-200S」、「KAYABOND C-100」、「カヤハードA-A」、「カヤハードA-B」、「カヤハードA-S」、三菱ケミカル社製の「エピキュアW」等が挙げられる。 Commercially available amine-based curing agents include, for example, "KAYABOND C-200S," "KAYABOND C-100," "KAYAHARD A-A," "KAYAHARD A-B," and "KAYAHARD A-S" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and "Epicure W" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
硬化剤として、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、及びカルボジイミド系硬化剤からなる群から選択される1種以上の硬化剤(b2)も挙げられる。 The curing agent may also include one or more curing agents (b2) selected from the group consisting of phenol-based curing agents, naphthol-based curing agents, active ester-based curing agents, benzoxazine-based curing agents, cyanate ester-based curing agents, and carbodiimide-based curing agents.
フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤としては、耐熱性及び耐水性の観点から、ノボラック構造を有するものが好ましい。また、導体層との密着性の観点から、含窒素フェノール系硬化剤、含窒素ナフトール系硬化剤が好ましく、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤、トリアジン骨格含有ナフトール系硬化剤がより好ましい。フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤の具体例としては、例えば、明和化成社製の「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、「MEH-8000H」;日本化薬社製の「NHN」、「CBN」、「GPH」;日鉄ケミカル&マテリアル社製の「SN-170」、「SN-180」、「SN-190」、「SN-475」、「SN-485」、「SN-495」、「SN-495V」、「SN-375」、「SN-395」;DIC社製の「TD-2090」、「TD-2090-60M」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA-3018」、「LA-3018-50P」、「EXB-9500」、「HPC-9500」、「KA-1160」、「KA-1163」、「KA-1165」;群栄化学社製の「GDP-6115L」、「GDP-6115H」、「ELPC75」等が挙げられる。 From the viewpoint of heat resistance and water resistance, phenol-based and naphthol-based curing agents preferably have a novolac structure. Furthermore, from the viewpoint of adhesion to the conductor layer, nitrogen-containing phenol-based and nitrogen-containing naphthol-based curing agents are preferred, with triazine-based phenol-based and triazine-based naphthol-based curing agents being more preferred. Specific examples of phenol-based and naphthol-based curing agents include "MEH-7700," "MEH-7810," "MEH-7851," and "MEH-8000H" manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.; "NHN," "CBN," and "GPH" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.; and "SN-170," "SN-180," "SN-190," "SN-475," "SN-485," "SN-495," "SN-495V," and "SN-37" manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. 5" and "SN-395" manufactured by DIC Corporation; "TD-2090", "TD-2090-60M", "LA-7052", "LA-7054", "LA-1356", "LA-3018", "LA-3018-50P", "EXB-9500", "HPC-9500", "KA-1160", "KA-1163", and "KA-1165" manufactured by Gun-ei Chemical Co., Ltd.; "GDP-6115L", "GDP-6115H", and "ELPC75" manufactured by Gun-ei Chemical Co., Ltd.
活性エステル系硬化剤としては、1分子中に1個以上の活性エステル基を有する化合物を用いることができる。中でも、活性エステル系硬化剤としては、フェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N-ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の、反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する化合物が好ましい。当該活性エステル系硬化剤は、カルボン酸化合物及び/又はチオカルボン酸化合物とヒドロキシ化合物及び/又はチオール化合物との縮合反応によって得られるものが好ましい。特に、耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物由来の活性エステル系硬化剤が好ましく、カルボン酸化合物とヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル系硬化剤がより好ましく、カルボン酸化合物と芳香族ヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル系硬化剤がさらに好ましい。
カルボン酸化合物としては、芳香族カルボン酸化合物及び脂肪族カルボン酸化合物のいずれを用いてもよく、例えば、安息香酸、酢酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、及びこれらのハロゲン化物等が挙げられる。
芳香族ヒドロキシ化合物としては、例えば、(i)1分子中に二重結合を2個含有する不飽和脂肪族環状化合物とフェノール類との重付加反応物、(ii)各種ビスフェノール化合物、(iii)芳香環上の炭素原子に2個以上のヒドロキシ基が結合した芳香族ポリオール、(iv)芳香環上の炭素原子に1個のヒドロキシ基が結合した芳香族モノオール等が挙げられる。不飽和脂肪族環状化合物とフェノール類の重付加反応物としては、例えば、ジシクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、ノルボルナジエン、リモネン、ビニルシクロヘキセン等の不飽和脂肪族環状化合物と、置換基を有していてもよいフェノール(例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、ハロフェノール等)との重付加反応物が挙げられ、具体的には例えば、ジシクロペタジエン-フェノール類重付加物等が挙げられる。ビスフェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAF、ビスフェノールAP、ビスフェノールB、ビスフェノールBP、ビスフェノールC、ビスフェノールM等が挙げられる。芳香環上の炭素原子に2個以上のヒドロキシ基が結合した芳香族ポリオールとしては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、1,5-ジヒドロキシナフタレン、1,6-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール、フェノールノボラック等が挙げられる。芳香環上の炭素原子に1個のヒドロキシ基が結合した芳香族モノオールとしては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、ハロフェノール、ナフトール、メチルナフトール、ジメチルナフトール、エチルナフトール、プロピルナフトール、ビニルナフトール、アリルナフトール、フェニルナフトール、ベンジルナフトール、ハロナフトール等が挙げられる。
As the active ester curing agent, a compound having one or more active ester groups per molecule can be used. Among them, preferred active ester curing agents are compounds having two or more highly reactive ester groups per molecule, such as phenol esters, thiophenol esters, N-hydroxyamine esters, and esters of heterocyclic hydroxy compounds. The active ester curing agent is preferably one obtained by a condensation reaction between a carboxylic acid compound and/or a thiocarboxylic acid compound and a hydroxy compound and/or a thiol compound. In particular, from the viewpoint of improving heat resistance, active ester curing agents derived from carboxylic acid compounds are preferred, active ester curing agents obtained from a carboxylic acid compound and a hydroxy compound are more preferred, and active ester curing agents obtained from a carboxylic acid compound and an aromatic hydroxy compound are even more preferred.
The carboxylic acid compound may be either an aromatic carboxylic acid compound or an aliphatic carboxylic acid compound, and examples thereof include benzoic acid, acetic acid, succinic acid, maleic acid, itaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, and halides thereof.
Examples of aromatic hydroxy compounds include (i) polyaddition products of unsaturated aliphatic cyclic compounds containing two double bonds per molecule with phenols, (ii) various bisphenol compounds, (iii) aromatic polyols having two or more hydroxy groups bonded to a carbon atom on an aromatic ring, and (iv) aromatic monools having one hydroxy group bonded to a carbon atom on an aromatic ring. Examples of polyaddition products of unsaturated aliphatic cyclic compounds with phenols include polyaddition products of unsaturated aliphatic cyclic compounds such as dicyclopentadiene, tetrahydroindene, norbornadiene, limonene, and vinylcyclohexene with phenols that may have a substituent (e.g., phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, vinylphenol, allylphenol, phenylphenol, benzylphenol, and halophenols), and specific examples thereof include dicyclopentadiene-phenol polyaddition products. Examples of bisphenol compounds include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AF, bisphenol AP, bisphenol B, bisphenol BP, bisphenol C, and bisphenol M. Examples of aromatic polyols having two or more hydroxy groups bonded to carbon atoms on an aromatic ring include hydroquinone, resorcinol, catechol, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, dihydroxybenzophenone, trihydroxybenzophenone, tetrahydroxybenzophenone, phloroglucinol, benzenetriol, and phenol novolak. Examples of aromatic monools having one hydroxy group bonded to a carbon atom on an aromatic ring include phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, vinylphenol, allylphenol, phenylphenol, benzylphenol, halophenols, naphthol, methylnaphthol, dimethylnaphthol, ethylnaphthol, propylnaphthol, vinylnaphthol, allylnaphthol, phenylnaphthol, benzylnaphthol, and halonaphthol.
活性エステル樹脂の具体例としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル樹脂、ナフタレン構造を含む活性エステル樹脂、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル樹脂、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル樹脂が挙げられる。活性エステル系硬化剤の市販品としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル樹脂として、「EXB-9451」、「EXB-9460」、「EXB-9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H-65TM」、「HPC-8000L-65TM」(DIC社製);ナフタレン構造を含む活性エステル樹脂として「EXB-8100L-65T」、「EXB-8150-60T」、「EXB-8150-62T」、「EXB-9416-70BK」、「HPC-8150-60T」、「HPC-8150-62T」、「HP-B-8151-62T」、「HP-C-8151-62T」(DIC社製);りん含有活性エステル樹脂として「EXB9401」(DIC社製);フェノールノボラックのアセチル化物である活性エステル樹脂として「DC808」(三菱ケミカル社製);フェノールノボラックのベンゾイル化物である活性エステル樹脂として「YLH1026」、「YLH1030」、「YLH1048」(三菱ケミカル社製);スチリル基及びナフタレン構造を含む活性エステル樹脂として「PC1300-02-65MA」(エア・ウォーター社製)等が挙げられる。 Specific examples of active ester resins include active ester resins containing a dicyclopentadiene-type diphenol structure, active ester resins containing a naphthalene structure, active ester resins containing an acetylated phenol novolac, and active ester resins containing a benzoylated phenol novolac. Commercially available active ester curing agents include active ester resins containing a dicyclopentadiene-type diphenol structure such as "EXB-9451", "EXB-9460", "EXB-9460S", "HPC-8000-65T", "HPC-8000H-65TM", and "HPC-8000L-65TM" (manufactured by DIC Corporation); active ester resins containing a naphthalene structure such as "EXB-8100L-65T", "EXB-8150-60T", "EXB-8150-62T", "EXB-9416-70BK", "HPC-8150-60T", and "HPC-8150-62T"; Examples include "HP-B-8151-62T" and "HP-C-8151-62T" (manufactured by DIC Corporation); a phosphorus-containing activated ester resin such as "EXB9401" (manufactured by DIC Corporation); an activated ester resin that is an acetylated product of phenol novolac such as "DC808" (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); activated ester resins that are benzoylated products of phenol novolac such as "YLH1026," "YLH1030," and "YLH1048" (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); and an activated ester resin containing a styryl group and a naphthalene structure such as "PC1300-02-65MA" (manufactured by Air Water Inc.).
中でも、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、活性エステル系硬化剤は、エチレン性不飽和結合含有基を含むことが好ましい。エチレン性不飽和結合含有基としては、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルケニルアリール基、又は、置換基を有していてもよいアリールアルケニル基であることが好適である。該アルケニル基の炭素原子数は、本発明の効果をより享受し得る観点から、好ましくは2以上又は3以上であり、その上限は、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、6以下又は4以下である。該アリールアルケニル基やアルケニルアリール基の炭素原子数は、本発明の効果をより享受し得る観点から、好ましくは8以上であり、その上限は、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、16以下、14以下又は12以下である。また置換基としては、本発明の効果をより享受し得る観点から、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又は、ヒドロキシ基が好ましく、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数6~14のアリール基、又は、ヒドロキシ基がより好ましい。 In particular, from the viewpoint of easily achieving a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions, it is preferable that the active ester curing agent contains an ethylenically unsaturated bond-containing group. The ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably an alkenyl group which may have a substituent, an alkenylaryl group which may have a substituent, or an arylalkenyl group which may have a substituent. From the viewpoint of better enjoying the effects of the present invention, the number of carbon atoms in the alkenyl group is preferably 2 or more or 3 or more, with the upper limit being preferably 10 or less, more preferably 8 or less, 6 or less, or 4 or less. From the viewpoint of better enjoying the effects of the present invention, the number of carbon atoms in the arylalkenyl group or alkenylaryl group is preferably 8 or more, with the upper limit being preferably 20 or less, more preferably 18 or less, 16 or less, 14 or less, or 12 or less. Furthermore, from the viewpoint of better enjoying the effects of the present invention, the substituent is preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or a hydroxy group, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or a hydroxy group.
本発明の効果をより享受し得る観点から、活性エステル系硬化剤は、エチレン性不飽和結合含有基を分子中に2個以上含むことが好ましい。また本発明の効果をより享受し得る観点から、該活性エステル系硬化剤のエチレン性不飽和結合当量は、好ましくは500g/eq.以下、より好ましくは450g/eq.以下、又は400g/eq.以下であり、その下限は、好ましくは150g/eq.以上、より好ましくは160g/eq.以上、又は180g/eq.以上である。 From the viewpoint of better enjoying the effects of the present invention, it is preferable that the active ester curing agent contain two or more ethylenically unsaturated bond-containing groups in the molecule. Furthermore, from the viewpoint of better enjoying the effects of the present invention, the ethylenically unsaturated bond equivalent of the active ester curing agent is preferably 500 g/eq. or less, more preferably 450 g/eq. or less, or 400 g/eq. or less, and the lower limit is preferably 150 g/eq. or more, more preferably 160 g/eq. or more, or 180 g/eq. or more.
活性エステル系硬化剤は、先述のとおり、カルボン酸化合物と芳香族ヒドロキシ化合物とを反応させて合成し得るが、エチレン性不飽和結合含有基を含む活性エステル系硬化剤は、これら原料化合物としてエチレン性不飽和結合含有基を含むものを用いて合成すればよい。中でも、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、該活性エステル系硬化剤の分子鎖末端構造を構成することとなる芳香族モノオールとして、エチレン性不飽和結合含有基を含む芳香族モノオール、例えば、C2-C10アルケニルフェノール(ビニルフェノール、アリルフェノールなど)、C2-C10アルケニルナフトール(ビニルナフトール、アリルナフトールなど)等を用いて合成することが好ましい。したがって好適な一実施形態において、活性エステル系硬化剤は、エチレン性不飽和結合含有基(好ましくはC2-C10アルケニル-C6-C14アリール基)を分子中に(好ましくは分子鎖末端に)含む。 As described above, active ester curing agents can be synthesized by reacting a carboxylic acid compound with an aromatic hydroxy compound. However, active ester curing agents containing an ethylenically unsaturated bond-containing group can be synthesized using raw material compounds containing an ethylenically unsaturated bond-containing group. From the viewpoint of easily achieving a resin composition that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, it is preferable to synthesize the active ester curing agent using an aromatic monool containing an ethylenically unsaturated bond-containing group, such as a C2 - C10 alkenylphenol (vinylphenol, allylphenol, etc.) or a C2-C10 alkenyl naphthol (vinyl naphthol, allyl naphthol, etc.), as the aromatic monool that constitutes the molecular chain terminal structure of the active ester curing agent. Therefore, in a preferred embodiment, the active ester curing agent contains an ethylenically unsaturated bond-containing group (preferably a C2-C10 alkenyl - C6 - C14 aryl group) in the molecule (preferably at the molecular chain terminal).
ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、JFEケミカル社製の「JBZ-OD100」(ベンゾオキサジン環当量218)、「JBZ-OP100D」(ベンゾオキサジン環当量218)、「ODA-BOZ」(ベンゾオキサジン環当量218);四国化成工業社製の「P-d」(ベンゾオキサジン環当量217)、「F-a」(ベンゾオキサジン環当量217);昭和高分子社製の「HFB2006M」(ベンゾオキサジン環当量432)等が挙げられる。 Specific examples of benzoxazine-based curing agents include "JBZ-OD100" (benzoxazine ring equivalent weight 218), "JBZ-OP100D" (benzoxazine ring equivalent weight 218), and "ODA-BOZ" (benzoxazine ring equivalent weight 218) manufactured by JFE Chemical Corporation; "P-d" (benzoxazine ring equivalent weight 217) and "F-a" (benzoxazine ring equivalent weight 217) manufactured by Shikoku Chemicals Corporation; and "HFB2006M" (benzoxazine ring equivalent weight 432) manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.
シアネートエステル系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート、オリゴ(3-メチレン-1,5-フェニレンシアネート)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジメチルフェニルシアネート)、4,4’-エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2-ビス(4-シアネート)フェニルプロパン、1,1-ビス(4-シアネートフェニルメタン)、ビス(4-シアネート-3,5-ジメチルフェニル)メタン、1,3-ビス(4-シアネートフェニル-1-(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4-シアネートフェニル)チオエーテル、及びビス(4-シアネートフェニル)エーテル、等の2官能シアネート樹脂;フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等から誘導される多官能シアネート樹脂;これらシアネート樹脂が一部トリアジン化したプレポリマー;などが挙げられる。シアネートエステル系硬化剤の具体例としては、ロンザジャパン社製の「PT30」及び「PT60」(フェノールノボラック型多官能シアネートエステル樹脂)、「ULL-950S」(多官能シアネートエステル樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(ビスフェノールAジシアネートの一部又は全部がトリアジン化され三量体となったプレポリマー)等が挙げられる。 Examples of cyanate ester curing agents include bifunctional cyanate resins such as bisphenol A dicyanate, polyphenol cyanate, oligo(3-methylene-1,5-phenylene cyanate), 4,4'-methylenebis(2,6-dimethylphenyl cyanate), 4,4'-ethylidene diphenyl dicyanate, hexafluorobisphenol A dicyanate, 2,2-bis(4-cyanate)phenylpropane, 1,1-bis(4-cyanate phenylmethane), bis(4-cyanate-3,5-dimethylphenyl)methane, 1,3-bis(4-cyanate phenyl-1-(methylethylidene))benzene, bis(4-cyanate phenyl)thioether, and bis(4-cyanate phenyl)ether; multifunctional cyanate resins derived from phenol novolac and cresol novolac; and prepolymers in which these cyanate resins are partially converted to triazine. Specific examples of cyanate ester curing agents include Lonza Japan's "PT30" and "PT60" (phenol novolac-type multifunctional cyanate ester resins), "ULL-950S" (multifunctional cyanate ester resin), "BA230," and "BA230S75" (prepolymers in which part or all of bisphenol A dicyanate has been triazinated to form a trimer).
カルボジイミド系硬化剤の具体例としては、日清紡ケミカル社製のカルボジライト(登録商標)V-03(カルボジイミド基当量:216g/eq.)、V-05(カルボジイミド基当量:262g/eq.)、V-07(カルボジイミド基当量:200g/eq.);V-09(カルボジイミド基当量:200g/eq.);ラインケミー社製のスタバクゾール(登録商標)P(カルボジイミド基当量:302g/eq.)が挙げられる。 Specific examples of carbodiimide-based curing agents include Carbodilite (registered trademark) V-03 (carbodiimide group equivalent: 216 g/eq.), V-05 (carbodiimide group equivalent: 262 g/eq.), and V-07 (carbodiimide group equivalent: 200 g/eq.), all manufactured by Nisshinbo Chemical Inc.; and V-09 (carbodiimide group equivalent: 200 g/eq.), all manufactured by Rhein Chemie; and Stavaxol (registered trademark) P (carbodiimide group equivalent: 302 g/eq.), all manufactured by Rhein Chemie.
本発明の樹脂組成物が硬化剤を含む場合、樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%としたとき、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上、25質量%以上又は30質量%以上である。硬化剤の含有量の上限は、好ましくは70質量%以下、より好ましくは65質量%以下、60質量%以下、又は55質量%以下である。 When the resin composition of the present invention contains a curing agent, the content of the curing agent in the resin composition is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and even more preferably 20% by mass or more, 25% by mass or more, or 30% by mass or more, based on 100% by mass of the resin components in the resin composition. The upper limit of the curing agent content is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, 60% by mass or less, or 55% by mass or less.
先述のとおり、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、硬化剤は、酸無水物系硬化剤及びアミン系硬化剤からなる群から選択される1種以上の硬化剤(b1)を含むことが好ましい。上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たして本発明の効果をより享受し易い観点から、硬化剤の全量(不揮発成分)を100質量%としたとき、硬化剤(b1)の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、70質量%以上又は80質量%以上であり、その上限は特に限定されず、100質量%であってよい。 As mentioned above, from the viewpoint of easily achieving a resin composition that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, the curing agent preferably includes one or more curing agents (b1) selected from the group consisting of acid anhydride curing agents and amine curing agents. From the viewpoint of easily achieving the above melt viscosity and storage modulus conditions and more easily enjoying the effects of the present invention, when the total amount of curing agent (non-volatile components) is taken as 100% by mass, the content of curing agent (b1) is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, 70% by mass or more, or 80% by mass or more; the upper limit is not particularly limited and may be 100% by mass.
-硬化促進剤-
本発明の樹脂組成物は、硬化促進剤を含むことが好ましい。
-Curing accelerator-
The resin composition of the present invention preferably contains a curing accelerator.
硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、金属系硬化促進剤、過酸化物系硬化促進剤等が挙げられる。硬化促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of curing accelerators include imidazole-based curing accelerators, phosphorus-based curing accelerators, amine-based curing accelerators, guanidine-based curing accelerators, metal-based curing accelerators, and peroxide-based curing accelerators. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more.
中でも、充填・封止時に良好な流動性を呈する樹脂組成物を実現する観点、また、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、硬化促進剤は、イミダゾール系硬化促進剤からなる群から選択される1種以上の硬化促進剤(c1)を含むことが好ましい。 In particular, from the viewpoint of realizing a resin composition that exhibits good fluidity during filling and sealing, and from the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions, it is preferable that the curing accelerator contains one or more curing accelerators (c1) selected from the group consisting of imidazole-based curing accelerators.
好適な硬化促進剤(c1)であるイミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物、2-フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンズイミダゾール、1-ドデシル-2-メチル-3-ベンジルイミダゾリウムクロライド、2-メチルイミダゾリン、2-フェニルイミダゾリン等のイミダゾール化合物及びイミダゾール化合物とエポキシ樹脂とのアダクト体が挙げられる。 Suitable imidazole-based curing accelerators (c1) include, for example, 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and 1-benzyl-2-methylimidazole. 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6-[2'-methyl imidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2'-undecylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2'-ethyl-4'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid Examples include imidazole compounds such as acid adducts, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,3-dihydro-1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazole, 1-dodecyl-2-methyl-3-benzylimidazolium chloride, 2-methylimidazoline, and 2-phenylimidazoline, as well as adducts of imidazole compounds with epoxy resins.
イミダゾール系硬化促進剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、三菱ケミカル社製の「P200-H50」、四国化成工業社製の「キュアゾール2MZ」、「2E4MZ」、「Cl1Z」、「Cl1Z-CN」、「Cl1Z-CNS」、「Cl1Z-A」、「2MZ-OK」、「2MA-OK」、「2MA-OK-PW」、「2PHZ」等が挙げられる。 Commercially available imidazole-based curing accelerators may be used, such as "P200-H50" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and "Curezol 2MZ," "2E4MZ," "Cl1Z," "Cl1Z-CN," "Cl1Z-CNS," "Cl1Z-A," "2MZ-OK," "2MA-OK," "2MA-OK-PW," and "2PHZ" manufactured by Shikoku Chemicals Corporation.
硬化促進剤として、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、金属系硬化促進剤、及び過酸化物系硬化促進剤からなる群から選択される1種以上の硬化促進剤(c2)も挙げられる。 The curing accelerator may also include one or more curing accelerators (c2) selected from the group consisting of phosphorus-based curing accelerators, amine-based curing accelerators, guanidine-based curing accelerators, metal-based curing accelerators, and peroxide-based curing accelerators.
リン系硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、ホスホニウムボレート化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、n-ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩、(4-メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等が挙げられる。リン系硬化促進剤としては、市販品を用いてもよく、例えば、北興化学工業社製の「TBP-DA」等が挙げられる。 Examples of phosphorus-based curing accelerators include triphenylphosphine, phosphonium borate compounds, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, n-butylphosphonium tetraphenylborate, tetrabutylphosphonium decanoate, (4-methylphenyl)triphenylphosphonium thiocyanate, tetraphenylphosphonium thiocyanate, and butyltriphenylphosphonium thiocyanate. Commercially available phosphorus-based curing accelerators may also be used, such as "TBP-DA" manufactured by Hokko Chemical Industry Co., Ltd.
アミン系硬化促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のトリアルキルアミン、4-ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6,-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)-ウンデセン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7,4-ジメチルアミノピリジン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等が挙げられる。 Examples of amine-based curing accelerators include trialkylamines such as triethylamine and tributylamine, 4-dimethylaminopyridine, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, 1,8-diazabicyclo(5,4,0)-undecene, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]undecene-7,4-dimethylaminopyridine, and 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol.
グアニジン系硬化促進剤としては、例えば、ジシアンジアミド、1-メチルグアニジン、1-エチルグアニジン、1-シクロヘキシルグアニジン、1-フェニルグアニジン、1-(o-トリル)グアニジン、ジメチルグアニジン、ジフェニルグアニジン、トリメチルグアニジン、テトラメチルグアニジン、ペンタメチルグアニジン、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン、7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン、1-メチルビグアニド、1-エチルビグアニド、1-n-ブチルビグアニド、1-n-オクタデシルビグアニド、1,1-ジメチルビグアニド、1,1-ジエチルビグアニド、1-シクロヘキシルビグアニド、1-アリルビグアニド、1-フェニルビグアニド、1-(o-トリル)ビグアニド等が挙げられる。 Examples of guanidine-based curing accelerators include dicyandiamide, 1-methylguanidine, 1-ethylguanidine, 1-cyclohexylguanidine, 1-phenylguanidine, 1-(o-tolyl)guanidine, dimethylguanidine, diphenylguanidine, trimethylguanidine, tetramethylguanidine, pentamethylguanidine, 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 1-methylbiguanide, 1-ethylbiguanide, 1-n-butylbiguanide, 1-n-octadecylbiguanide, 1,1-dimethylbiguanide, 1,1-diethylbiguanide, 1-cyclohexylbiguanide, 1-allylbiguanide, 1-phenylbiguanide, and 1-(o-tolyl)biguanide.
金属系硬化促進剤としては、例えば、コバルト、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、マンガン、スズ等の金属の、有機金属錯体又は有機金属塩が挙げられる。有機金属錯体の具体例としては、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート等の有機コバルト錯体、銅(II)アセチルアセトナート等の有機銅錯体、亜鉛(II)アセチルアセトナート等の有機亜鉛錯体、鉄(III)アセチルアセトナート等の有機鉄錯体、ニッケル(II)アセチルアセトナート等の有機ニッケル錯体、マンガン(II)アセチルアセトナート等の有機マンガン錯体等が挙げられる。有機金属塩としては、例えば、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸スズ、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。 Metal-based curing accelerators include, for example, organometallic complexes or organometallic salts of metals such as cobalt, copper, zinc, iron, nickel, manganese, and tin. Specific examples of organometallic complexes include organocobalt complexes such as cobalt(II) acetylacetonate and cobalt(III) acetylacetonate, organocopper complexes such as copper(II) acetylacetonate, organozinc complexes such as zinc(II) acetylacetonate, organoiron complexes such as iron(III) acetylacetonate, organonickel complexes such as nickel(II) acetylacetonate, and organomanganese complexes such as manganese(II) acetylacetonate. Examples of organometallic salts include zinc octoate, tin octoate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin stearate, and zinc stearate.
本発明の樹脂組成物が硬化促進剤を含む場合、樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%としたとき、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、さらに好ましくは0.5質量%以上、0.6質量%以上、0.8質量%以上又は1質量%以上である。硬化促進剤の含有量の上限は、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、3.5質量%以下、又は3質量%以下である。 When the resin composition of the present invention contains a curing accelerator, the content of the curing accelerator in the resin composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and even more preferably 0.5% by mass or more, 0.6% by mass or more, 0.8% by mass or more, or 1% by mass or more, based on 100% by mass of the resin components in the resin composition. The upper limit of the content of the curing accelerator is preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, 3.5% by mass or less, or 3% by mass or less.
先述のとおり、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、硬化促進剤は、イミダゾール系硬化促進剤からなる群から選択される1種以上の硬化促進剤(c1)を含むことが好ましい。上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たして本発明の効果をより享受し易い観点から、硬化促進剤の全量(不揮発成分)を100質量%としたとき、硬化促進剤(c1)の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、70質量%以上又は80質量%以上であり、その上限は特に限定されず、100質量%であってよい。 As mentioned above, from the viewpoint of easily achieving a resin composition that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, the curing accelerator preferably includes one or more curing accelerators (c1) selected from the group consisting of imidazole curing accelerators. From the viewpoint of easily achieving the above melt viscosity and storage modulus conditions and more easily enjoying the effects of the present invention, when the total amount of the curing accelerator (non-volatile components) is taken as 100% by mass, the content of curing accelerator (c1) is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, 70% by mass or more, or 80% by mass or more; the upper limit is not particularly limited and may be 100% by mass.
先述のとおり、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、本発明の樹脂組成物は、硬化剤(b1)、硬化促進剤(c1)を含むことが好ましい。したがって好適な一実施形態において、本発明の樹脂組成物は、
酸無水物系硬化剤及びアミン系硬化剤からなる群から選択される1種以上の硬化剤(b1)、及び
イミダゾール系硬化促進剤からなる群から選択される1種以上の硬化促進剤(c1)
の少なくとも一方を含む。
As described above, from the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above melt viscosity condition and storage modulus condition, the resin composition of the present invention preferably contains a curing agent (b1) and a curing accelerator (c1).
one or more curing agents (b1) selected from the group consisting of acid anhydride curing agents and amine curing agents, and one or more curing accelerators (c1) selected from the group consisting of imidazole curing accelerators.
It includes at least one of the following.
また先述のとおり、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、本発明の樹脂組成物は、シラン化合物(a1)を含むことが好ましい。したがって好適な一実施形態において、本発明の樹脂組成物は、シラン化合物(a1)を含み、かつ、硬化剤(b1)及び硬化促進剤(c1)の少なくとも一方を含む。斯かる実施形態において、シラン化合物(a1)に対する、硬化剤(b1)と硬化促進剤(c1)の合計の質量比[(硬化剤(b1)+硬化促進剤(c1))/シラン化合物(a1)]は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上又は2以上であり、その上限は、好ましくは200以下、より好ましくは180以下、160以下、140以下又は120以下である。例えば、本発明の樹脂組成物がシラン化合物(a1)と硬化剤(b1)を含む場合、シラン化合物(a1)に対する硬化剤(b1)の質量比[硬化剤(b1)/シラン化合物(a1)]は、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、さらに好ましくは15以上、20以上、25以上又は30以上であり、その上限は、好ましくは200以下、より好ましくは180以下、160以下、140以下又は120以下である。例えば、本発明の樹脂組成物がシラン化合物(a1)と硬化促進剤(c1)を含む場合、シラン化合物(a1)に対する硬化促進剤(c1)の質量比[硬化促進剤(c1)/シラン化合物(a1)]は、好ましくは1以上、より好ましくは1.2以上、1.4以上又は1.5以上であり、その上限は、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、10以下、8以下、6以下又は5以下である。 As mentioned above, from the viewpoint of easily realizing a resin composition that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, the resin composition of the present invention preferably contains a silane compound (a1). Therefore, in a preferred embodiment, the resin composition of the present invention contains a silane compound (a1) and at least one of a curing agent (b1) and a curing accelerator (c1). In such an embodiment, the mass ratio of the total of the curing agent (b1) and the curing accelerator (c1) to the silane compound (a1) [(curing agent (b1) + curing accelerator (c1))/silane compound (a1)] is preferably 1 or greater, more preferably 1.5 or greater, or 2 or greater, and its upper limit is preferably 200 or less, more preferably 180 or less, 160 or less, 140 or less, or 120 or less. For example, when the resin composition of the present invention contains a silane compound (a1) and a curing agent (b1), the mass ratio of the curing agent (b1) to the silane compound (a1) [curing agent (b1)/silane compound (a1)] is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, even more preferably 15 or more, 20 or more, 25 or more, or 30 or more, and the upper limit is preferably 200 or less, more preferably 180 or less, 160 or less, 140 or less, or 120 or less. For example, when the resin composition of the present invention contains a silane compound (a1) and a curing accelerator (c1), the mass ratio of the curing accelerator (c1) to the silane compound (a1) [curing accelerator (c1)/silane compound (a1)] is preferably 1 or more, more preferably 1.2 or more, 1.4 or more, or 1.5 or more, and the upper limit is preferably 20 or less, more preferably 15 or less, 10 or less, 8 or less, 6 or less, or 5 or less.
-応力緩和材-
本発明の樹脂組成物は、応力緩和材を含んでもよい。応力緩和材を含むことにより、WLPやPLPの製造において大面積の封止層を形成する場合に反りの発生を抑制し得ると共に、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易いため好適である。
- Stress relief material -
The resin composition of the present invention may contain a stress relaxation material, which is preferable because the inclusion of a stress relaxation material can suppress the occurrence of warpage when a large-area sealing layer is formed in the production of a WLP or PLP, and also makes it easier to realize a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions.
応力緩和材としては、分子内に、ポリブタジエン構造、ポリシロキサン構造、ポリ(メタ)アクリレート構造、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、及びポリカーボネート構造から選択される1種以上の構造を有する樹脂であることが好ましく、ポリブタジエン構造、ポリ(メタ)アクリレート構造、ポリアルキレンオキシ構造、ポリイソプレン構造、ポリイソブチレン構造、及びポリカーボネート構造から選択される1種または2種以上の構造を有する樹脂であることがより好ましい。なお、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレート及びアクリレートの双方を包含する用語である。これらの構造は主鎖に含まれていても側鎖に含まれていてもよい。 The stress relief material is preferably a resin having one or more structures selected from a polybutadiene structure, a polysiloxane structure, a poly(meth)acrylate structure, a polyalkylene structure, a polyalkyleneoxy structure, a polyisoprene structure, a polyisobutylene structure, and a polycarbonate structure within its molecule, and more preferably a resin having one or more structures selected from a polybutadiene structure, a poly(meth)acrylate structure, a polyalkyleneoxy structure, a polyisoprene structure, a polyisobutylene structure, and a polycarbonate structure. The term "(meth)acrylate" encompasses both methacrylate and acrylate. These structures may be contained in the main chain or in the side chain.
応力緩和材は、大面積の封止層を形成する場合に反りの発生を抑制し得る観点、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、高分子量であることが好ましい。応力緩和材の数平均分子量(Mn)は、好ましくは1,000以上、より好ましくは1,500以上、さらに好ましくは2,000以上、2,500以上、3,000以上、4,000以上又は5,000以上である。Mnの上限は、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは900,000以下、800,000以下又は700,000以下である。数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算の値として測定できる。 The stress relaxation material preferably has a high molecular weight, from the viewpoint of suppressing warping when forming a large-area sealing layer and of easily realizing a resin composition that satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions. The number average molecular weight (Mn) of the stress relaxation material is preferably 1,000 or more, more preferably 1,500 or more, and even more preferably 2,000 or more, 2,500 or more, 3,000 or more, 4,000 or more, or 5,000 or more. The upper limit of Mn is preferably 1,000,000 or less, more preferably 900,000 or less, 800,000 or less, or 700,000 or less. The number average molecular weight (Mn) can be measured as a polystyrene-equivalent value by gel permeation chromatography (GPC).
応力緩和材は、大面積の封止層を形成する場合に反りの発生を抑制し得る観点、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を好適に満たす樹脂組成物を実現し易い観点から、ガラス転移温度(Tg)が25℃以下の樹脂、及び25℃で液状である樹脂から選択される1種以上であることが好ましい。ここで、Tgが複数観測される樹脂について、最も低温のTgが25℃以下であれば「Tgが25℃以下の樹脂」に該当する。 From the perspective of being able to suppress the occurrence of warping when forming a large-area sealing layer and from the perspective of easily realizing a resin composition that preferably satisfies the above-mentioned melt viscosity and storage modulus conditions, the stress relaxation material is preferably one or more types selected from resins with a glass transition temperature (Tg) of 25°C or less and resins that are liquid at 25°C. Here, for resins with multiple observed Tg values, if the lowest Tg is 25°C or less, then the resin falls under the category of "a resin with a Tg of 25°C or less."
Tgが25℃以下である樹脂について、Tgは、好ましくは20℃以下、より好ましくは15℃以下である。Tgの下限は特に限定されないが、通常-50℃以上とし得る。また、25℃で液状である樹脂について、好ましくは20℃以下で液状であり、より好ましくは15℃以下で液状である。 For resins with a Tg of 25°C or less, the Tg is preferably 20°C or less, more preferably 15°C or less. There is no particular limit on the lower limit of the Tg, but it can usually be -50°C or higher. Furthermore, for resins that are liquid at 25°C, they are preferably liquid at 20°C or less, more preferably 15°C or less.
応力緩和材は、エポキシ樹脂等と反応して凝集力(層内密着強度)の高い硬化物を実現する観点から、エポキシ樹脂等と反応し得る官能基を有することが好ましい。なお、エポキシ樹脂等と反応し得る官能基としては、加熱によって現れる官能基も包含する。 The stress relief material preferably has functional groups that can react with epoxy resins, etc., in order to react with the epoxy resins, etc., to produce a cured product with high cohesive strength (interlayer adhesion strength). Note that functional groups that can react with epoxy resins, etc., also include functional groups that appear upon heating.
好適な一実施形態において、エポキシ樹脂等と反応し得る官能基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、酸無水物基、フェノール性水酸基、エポキシ基、イソシアネート基及びウレタン基からなる群から選択される1種以上の官能基である。中でも、当該官能基としては、ヒドロキシ基、酸無水物基、フェノール性水酸基、エポキシ基、イソシアネート基及びウレタン基が好ましく、ヒドロキシ基、酸無水物基、フェノール性水酸基、エポキシ基がより好ましい。 In a preferred embodiment, the functional group reactive with an epoxy resin or the like is one or more functional groups selected from the group consisting of a hydroxy group, a carboxy group, an acid anhydride group, a phenolic hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, and a urethane group. Of these, the functional group is preferably a hydroxy group, an acid anhydride group, a phenolic hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, or a urethane group, and more preferably a hydroxy group, an acid anhydride group, a phenolic hydroxyl group, or an epoxy group.
好適な一実施形態において、応力緩和材は、ポリブタジエン構造を含有する樹脂(以下、「ポリブタジエン樹脂」ともいう。)を含む。なお、ポリブタジエン構造は、一部又は全てが水素添加されていてもよい。 In a preferred embodiment, the stress relief material includes a resin containing a polybutadiene structure (hereinafter also referred to as "polybutadiene resin"). The polybutadiene structure may be partially or completely hydrogenated.
ポリブタジエン樹脂の具体例としては、クレイバレー社製の「Ricon 130MA8」、「Ricon 130MA13」、「Ricon 130MA20」、「Ricon 131MA5」、「Ricon 131MA10」、「Ricon 131MA17」、「Ricon 131MA20」、「Ricon 184MA6」(酸無水物基含有ポリブタジエン)、日本曹達社製の「JP-100」、「JP-200」(エポキシ化ポリブタジエン)、「GQ-1000」(水酸基、カルボキシル基導入ポリブタジエン)、「G-1000」、「G-2000」、「G-3000」(両末端水酸基ポリブタジエン)、「GI-1000」、「GI-2000」、「GI-3000」(両末端水酸基水素化ポリブタジエン)、ダイセル社製の「PB3600」、「PB4700」(ポリブタジエン骨格エポキシ樹脂)、「エポフレンドA1005」、「エポフレンドA1010」、「エポフレンドA1020」(スチレンとブタジエンとスチレンブロック共重合体のエポキシ化物)、ナガセケムテックス社製の「FCA-061L」(水素化ポリブタジエン骨格エポキシ樹脂)、「R-45EPT」(ポリブタジエン骨格エポキシ樹脂)等が挙げられる。ポリブタジエン樹脂としてはまた、ヒドロキシル基末端ポリブタジエン、ジイソシアネート化合物及び四塩基酸無水物を原料とする線状ポリマー(特開2006-37083号公報、国際公開第2008/153208号に記載のポリマー)、フェノール性水酸基含有ブタジエン等が挙げられる。該ポリマーのブタジエン構造の含有率は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%~95質量%である。該ポリマーの詳細は、特開2006-37083号公報、国際公開第2008/153208号の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。 Specific examples of polybutadiene resins include Cray Valley's "Ricon 130MA8," "Ricon 130MA13," "Ricon 130MA20," "Ricon 131MA5," "Ricon 131MA10," "Ricon 131MA17," "Ricon 131MA20," and "Ricon 184MA6" (polybutadienes containing acid anhydride groups); Nippon Soda's "JP-100," "JP-200" (epoxidized polybutadiene), "GQ-1000" (polybutadiene with hydroxyl and carboxyl groups introduced), "G-1000," "G-2000," and "G-3000" (polybutadiene with hydroxyl groups at both ends), "GI-1000," "GI-2000," and "GI-3000" (hydrogenated polybutadiene with hydroxyl groups at both ends); and Daicel. Examples of suitable polybutadiene resins include "PB3600" and "PB4700" (polybutadiene-skeleton epoxy resins), "Epofriend A1005," "Epofriend A1010," and "Epofriend A1020" (epoxidized styrene, butadiene, and styrene block copolymers) manufactured by Nagase ChemteX Corporation, and "FCA-061L" (hydrogenated polybutadiene-skeleton epoxy resin) and "R-45EPT" (polybutadiene-skeleton epoxy resin) manufactured by Nagase ChemteX Corporation. Examples of suitable polybutadiene resins include hydroxyl-terminated polybutadiene, linear polymers derived from diisocyanate compounds and tetrabasic acid anhydrides (polymers described in JP 2006-37083 A and WO 2008/153208 A), and phenolic hydroxyl group-containing butadienes. The content of the butadiene structure in the polymer is preferably 50% by mass or more, and more preferably 60% to 95% by mass. For details of this polymer, please refer to the descriptions in JP 2006-37083 A and WO 2008/153208, the contents of which are incorporated herein by reference.
好適な一実施形態において、応力緩和材は、ポリ(メタ)アクリレート構造を含有する樹脂(以下、「ポリ(メタ)アクリル樹脂」ともいう。)を含む。ポリ(メタ)アクリル樹脂の具体例としては、ナガセケムテックス社製のテイサンレジン「SG-70L」、「SG-708-6」、「WS-023」、「SG-700AS」、「SG-280TEA」(カルボキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂、酸価5~34mgKOH/g、重量平均分子量40万~90万、Tg-30~5℃)、「SG-80H」、「SG-80H-3」、「SG-P3」(エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂、エポキシ当量4761~14285g/eq、重量平均分子量35万~85万、Tg11~12℃)、「SG-600TEA」、「SG-790」(ヒドロキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂、水酸基価20~40mgKOH/g、重量平均分子量50万~120万、Tg-37~-32℃)、根上工業社製の「ME-2000」、「W-116.3」(カルボキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂)、「W-197C」(水酸基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂)、「KG-25」、「KG-3000」(エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂)、東亞合成社製のアルフォン「UG-4010」(エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂)等が挙げられる。 In a preferred embodiment, the stress relief material contains a resin containing a poly(meth)acrylate structure (hereinafter also referred to as "poly(meth)acrylic resin"). Specific examples of poly(meth)acrylic resins include Nagase ChemteX's Teisan Resin "SG-70L," "SG-708-6," "WS-023," "SG-700AS," and "SG-280TEA" (carboxy group-containing acrylic ester copolymer resin, acid value 5-34 mgKOH/g, weight average molecular weight 400,000-900,000, Tg -30 to 5°C), "SG-80H," "SG-80H-3," and "SG-P3" (epoxy group-containing acrylic ester copolymer resin, epoxy equivalent 4,761-14,285 g/eq, weight average molecular weight 350,000-850,000, Tg 11 to 12°C), and "SG-600T" (carboxy group-containing acrylic ester copolymer resin, epoxy equivalent 4,761-14,285 g/eq, weight average molecular weight 350,000-850,000, Tg 11 to 12°C). Examples include "EA" and "SG-790" (hydroxy group-containing acrylic ester copolymer resin, hydroxyl value 20-40 mgKOH/g, weight average molecular weight 500,000-1,200,000, Tg -37 to -32°C) manufactured by Negami Chemical Industrial Co., Ltd.; "ME-2000" and "W-116.3" (carboxy group-containing acrylic ester copolymer resin), "W-197C" (hydroxy group-containing acrylic ester copolymer resin), "KG-25" and "KG-3000" (epoxy group-containing acrylic ester copolymer resin); and Alphon "UG-4010" (epoxy group-containing acrylic ester copolymer resin) manufactured by Toagosei Co., Ltd.
好適な一実施形態において、応力緩和材は、ポリカーボネート構造を含有する樹脂(以下、「ポリカーボネート樹脂」ともいう。)を含む。ポリカーボネート樹脂の具体例としては、旭化成ケミカルズ社製の「T6002」、「T6001」(ポリカーボネートジオール)、クラレ社製の「C-1090」、「C-2090」、「C-3090」(ポリカーボネートジオール)等が挙げられる。またヒドロキシル基末端ポリカーボネート、ジイソシアネート化合物及び四塩基酸無水物を原料とする線状ポリイミドを使用することもできる。該ポリイミド樹脂のカーボネート構造の含有率は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%~95質量%である。該ポリイミド樹脂の詳細は、国際公開第2016/129541号の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。 In a preferred embodiment, the stress relief material includes a resin containing a polycarbonate structure (hereinafter also referred to as "polycarbonate resin"). Specific examples of polycarbonate resins include "T6002" and "T6001" (polycarbonate diols) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, and "C-1090," "C-2090," and "C-3090" (polycarbonate diols) manufactured by Kuraray Co., Ltd. Linear polyimides made from hydroxyl-terminated polycarbonate, diisocyanate compounds, and tetrabasic acid anhydrides can also be used. The carbonate structure content of the polyimide resin is preferably 50% by mass or more, and more preferably 60% to 95% by mass. For details of the polyimide resin, please refer to the description in International Publication No. 2016/129541, the contents of which are incorporated herein by reference.
好適な一実施形態において、応力緩和材は、ポリシロキサン構造を含有する樹脂(以下、「ポリシロキサン樹脂」ともいう。)を含む。ポリシロキサン樹脂の具体例としては、例えば、信越シリコーン社製の「SMP-2006」、「SMP-2003PGMEA」、「SMP-5005PGMEA」、アミン基末端ポリシロキサンおよび四塩基酸無水物を原料とする線状ポリイミド(国際公開第2010/053185号、特開2002-12667号公報及び特開2000-319386号公報等)等が挙げられる。 In a preferred embodiment, the stress relief material includes a resin containing a polysiloxane structure (hereinafter also referred to as "polysiloxane resin"). Specific examples of polysiloxane resins include "SMP-2006," "SMP-2003PGMEA," and "SMP-5005PGMEA" manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd., and linear polyimides made from amine-terminated polysiloxane and tetrabasic acid anhydride (see, for example, International Publication No. 2010/053185, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-12667, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-319386).
好適な一実施形態において、応力緩和材は、ポリアルキレン構造、ポリアルキレンオキシ構造を含有する樹脂(以下、それぞれ「ポリアルキレン樹脂」、「ポリアルキレンオキシ樹脂」ともいう。)を含む。ポリアルキレン樹脂、ポリアルキレンオキシ樹脂の具体例としては、旭化成せんい社製の「PTXG-1000」、「PTXG-1800」、新中村化学工業社製の単官能アクリレート「AM-90G」、「AM-130G」、「AMP-20GY」;2官能アクリレート「A-1000」、「A-1000PER」、「A-B1206PE」、「A-BPE-20」、「A-BPE-30」;単官能メタクリレート「M-20G」、「M-40G」、「M-90G」、「M-130G」、「M-230G」;並びに、2官能メタクリレート「23G」、「BPE-900」、「BPE-1300N」、「1206PE」が挙げられる。また、別の例としては、共栄社化学社製の「ライトエステルBC」、「ライトエステル041MA」、「ライトアクリレートEC-A」、「ライトアクリレートEHDG-AT」;日立化成社製の「FA-023M」;日油社製のブレンマー(登録商標)「PME-4000」、「50POEO-800B」、「PLE-200」、「PLE-1300」、「PSE-1300」、「43PAPE-600B」、「ANP-300」;ADEKA社製のプルロニック(登録商標)「L-23」、「L-31」、「L-44」、「L-61」、「L-62」、「L-64」、「L-71」、「L-72」、「L-101」、「L-121」、「P-84」、「P-85」、「P-103」、「F-68」、「F-88」、「F-108」、「25R-1」、「25R-2」、「17R-2」、「17R-3」、「17R-4」(ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール);信越シリコーン社製の「KF-6011」、「KF-6011P」、「KF-6012」、「KF-6013」、「KF-6015」、「KF-6016」、「KF-6017」、「KF-6017P」、「KF-6043」、「KF-6004」、「KF351A」、「KF352A」、「KF353」、「KF354L」、「KF355A」、「KF615A」、「KF945」、「KF-640」、「KF-642」、「KF-643」、「KF-644」、「KF-6020」、「KF-6204」、「X22-4515」、「KF-6028」、「KF-6028P」、「KF-6038」、「KF-6048」、「KF-6025」(ポリオキシアルキレン変性シリコーン)等が挙げられる。 In a preferred embodiment, the stress relief material includes a resin containing a polyalkylene structure or a polyalkyleneoxy structure (hereinafter referred to as a "polyalkylene resin" and a "polyalkyleneoxy resin", respectively). Specific examples of polyalkylene resins and polyalkyleneoxy resins include "PTXG-1000" and "PTXG-1800" manufactured by Asahi Kasei Fibers Corporation, monofunctional acrylates "AM-90G", "AM-130G", and "AMP-20GY" manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; bifunctional acrylates "A-1000", "A-1000PER", "A-B1206PE", "A-BPE-20", and "A-BPE-30"; monofunctional methacrylates "M-20G", "M-40G", "M-90G", "M-130G", and "M-230G"; and bifunctional methacrylates "23G", "BPE-900", "BPE-1300N", and "1206PE". Other examples include "Light Ester BC", "Light Ester 041MA", "Light Acrylate EC-A", and "Light Acrylate EHDG-AT" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.; "FA-023M" manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.; and Blenmar (registered trademark) "PME-4000", "50POEO-800B", "PLE-200", "PLE-1300", "PSE-1300", and "43PAPE" manufactured by NOF Corporation. -600B", "ANP-300"; Pluronic (registered trademark) manufactured by ADEKA "L-23", "L-31", "L-44", "L-61", "L-62", "L-64", "L-71", "L- 72", "L-101", "L-121", "P-84", "P-85", "P-103", "F-68", "F-88", "F-108", "25R-1", "25R-2", "17R-2", "1 7R-3, 17R-4 (polyoxyethylene polyoxypropylene glycol); Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.'s "KF-6011", "KF-6011P", "KF-6012", "KF-6013", "KF-6015", "KF-6016", "KF-6017", "KF-6017P", "KF-6043", "KF-6004", "KF351A", "KF352A", and "KF353"; Examples include "KF354L", "KF355A", "KF615A", "KF945", "KF-640", "KF-642", "KF-643", "KF-644", "KF-6020", "KF-6204", "X22-4515", "KF-6028", "KF-6028P", "KF-6038", "KF-6048", and "KF-6025" (polyoxyalkylene-modified silicone).
好適な一実施形態において、応力緩和材は、ポリイソプレン構造を含有する樹脂(以下、「ポリイソプレン樹脂」ともいう。)を含む。ポリイソプレン樹脂の具体例としては、クラレ社製の「KL-610」、「KL613」等が挙げられる。 In a preferred embodiment, the stress relief material contains a resin containing a polyisoprene structure (hereinafter also referred to as "polyisoprene resin"). Specific examples of polyisoprene resin include "KL-610" and "KL613" manufactured by Kuraray Co., Ltd.
好適な一実施形態において、応力緩和材は、ポリイソブチレン構造を含有する樹脂(以下、「ポリイソブチレン樹脂」ともいう。)を含む。ポリイソブチレン樹脂の具体例としては、カネカ社製の「SIBSTAR-073T」(スチレン-イソブチレン-スチレントリブロック共重合体)、「SIBSTAR-042D」(スチレン-イソブチレンジブロック共重合体)等が挙げられる。 In a preferred embodiment, the stress relief material contains a resin containing a polyisobutylene structure (hereinafter also referred to as "polyisobutylene resin"). Specific examples of polyisobutylene resin include Kaneka Corporation's "SIBSTAR-073T" (styrene-isobutylene-styrene triblock copolymer) and "SIBSTAR-042D" (styrene-isobutylene diblock copolymer).
他の好適な一実施形態において、応力緩和材は、有機充填材を含む。有機充填材としては、ゴム成分を含む有機充填材を広く用いることができる。有機充填材に含まれるゴム成分としては、例えば、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン系エラストマー;ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロブタジエン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-イソブチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、イソプレン-イソブチレン共重合体、イソブチレン-ブタジエン共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体、エチレン-プロピレン-ブテン三元共重合体等のオレフィン系熱可塑性エラストマー;ポリ(メタ)アクリル酸プロピル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、ポリ(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、ポリ(メタ)アクリル酸オクチル等のアクリル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。さらにゴム成分には、ポリオルガノシロキサンゴム等のシリコーン系ゴムを混合してもよい。ゴム粒子に含まれるゴム成分は、Tgが例えば0℃以下であり、-10℃以下が好ましく、-20℃以下がより好ましく、-30℃以下がさらに好ましい。 In another preferred embodiment, the stress relief material includes an organic filler. A wide variety of organic fillers containing a rubber component can be used as the organic filler. Examples of rubber components contained in the organic filler include silicone-based elastomers such as polydimethylsiloxane; olefin-based thermoplastic elastomers such as polybutadiene, polyisoprene, polychlorobutadiene, ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-isobutylene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, isoprene-isobutylene copolymer, isobutylene-butadiene copolymer, ethylene-propylene-diene terpolymer, and ethylene-propylene-butene terpolymer; and thermoplastic elastomers such as acrylic thermoplastic elastomers such as polypropyl(meth)acrylate, polybutyl(meth)acrylate, polycyclohexyl(meth)acrylate, and polyoctyl(meth)acrylate. Furthermore, silicone-based rubbers such as polyorganosiloxane rubber may be mixed into the rubber component. The rubber component contained in the rubber particles has a Tg of, for example, 0°C or less, preferably -10°C or less, more preferably -20°C or less, and even more preferably -30°C or less.
一実施形態において、有機充填材は、上記で挙げたゴム成分を含むコア粒子と、コア粒子に含まれるゴム成分と共重合可能なモノマー成分をグラフト共重合させたシェル部からなるコア-シェル型ゴム粒子である。ここでコア-シェル型とは、必ずしもコア粒子とシェル部が明確に区別できるもののみを指しているわけではなく、コア粒子とシェル部の境界が不明瞭なものも含み、コア粒子はシェル部で完全に被覆されていなくてもよい。 In one embodiment, the organic filler is a core-shell type rubber particle consisting of a core particle containing the rubber component listed above and a shell portion formed by graft copolymerization of a monomer component copolymerizable with the rubber component contained in the core particle. Here, core-shell type does not necessarily refer only to particles in which the core particle and shell portion are clearly distinguishable, but also includes particles in which the boundary between the core particle and shell portion is unclear, and the core particle does not necessarily have to be completely covered by the shell portion.
ゴム成分を含む有機充填材の具体例としては、例えば、チェイルインダストリーズ社製の「CHT」;UMGABS社製の「B602」;呉羽化学工業社製の「パラロイドEXL-2602」、「パラロイドEXL-2603」、「パラロイドEXL-2655」、「パラロイドEXL-2311」、「パラロイド-EXL2313」、「パラロイドEXL-2315」、「パラロイドKM-330」、「パラロイドKM-336P」、「パラロイドKCZ-201」、三菱レイヨン社製の「メタブレンC-223A」、「メタブレンE-901」、「メタブレンS-2001」、「メタブレンW-450A」「メタブレンSRK-200」、カネカ社製の「カネエースM-511」、「カネエースM-600」、「カネエースM-400」、「カネエースM-580」、「カネエースMR-01」、アイカ工業社製の「スタフィロイドAC3355」、「スタフィロイドAC3816」、「スタフィロイドAC3832」、「スタフィロイドAC4030」、「スタフィロイドAC3364」等が挙げられる。これらは、コア-シェル型ゴム粒子である。 Specific examples of organic fillers containing rubber components include "CHT" manufactured by Cheil Industries; "B602" manufactured by UMGABS; "Paraloid EXL-2602," "Paraloid EXL-2603," "Paraloid EXL-2655," "Paraloid EXL-2311," "Paraloid EXL2313," "Paraloid EXL-2315," "Paraloid KM-330," "Paraloid KM-336P," and "Paraloid KCZ-201" manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.; and "Metabrene C" manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. -223A," "Metablen E-901," "Metablen S-2001," "Metablen W-450A," "Metablen SRK-200," Kaneka Corporation's "Kane Ace M-511," "Kane Ace M-600," "Kane Ace M-400," "Kane Ace M-580," and "Kane Ace MR-01," and Aica Kogyo Co., Ltd.'s "Staphyloid AC3355," "Staphyloid AC3816," "Staphyloid AC3832," "Staphyloid AC4030," and "Staphyloid AC3364." These are core-shell type rubber particles.
本発明の樹脂組成物が応力緩和材を含む場合、樹脂組成物中の応力緩和材の含有量は、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%としたとき、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは2質量%以上又は3質量%以上、さらにより好ましくは4質量%以上又は5質量%以上である。該含有量の上限は、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、20質量%以下又は15質量%以下である。 When the resin composition of the present invention contains a stress relaxation material, the content of the stress relaxation material in the resin composition, relative to 100% by mass of the resin components in the resin composition, is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, even more preferably 2% by mass or more or 3% by mass or more, and even more preferably 4% by mass or more or 5% by mass or more. The upper limit of the content is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, 20% by mass or less, or 15% by mass or less.
-任意の添加剤-
本発明の樹脂組成物は、さらに任意の添加剤を含んでもよい。このような添加剤としては、例えば、ベンゾシクロブテン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等のエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂;マレイミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂及びスチリル樹脂等のラジカル重合性樹脂;過酸化物系ラジカル重合開始剤、アゾ系ラジカル重合開始剤等のラジカル重合開始剤;フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂;有機銅化合物、有機亜鉛化合物、有機コバルト化合物等の有機金属化合物;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオディングリーン、ジアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック等の着色剤;ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、フェノチアジン等の重合禁止剤;シリコーン系レベリング剤、アクリルポリマー系レベリング剤等のレベリング剤;ベントン、モンモリロナイト等の増粘剤;シリコーン系消泡剤、アクリル系消泡剤、フッ素系消泡剤、ビニル樹脂系消泡剤等の消泡剤;ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;尿素シラン等の接着性向上剤;トリアゾール系密着性付与剤、テトラゾール系密着性付与剤、トリアジン系密着性付与剤等の密着性付与剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤;スチルベン誘導体等の蛍光増白剤;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;リン系難燃剤(例えばリン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスフィン酸化合物、赤リン)、窒素系難燃剤(例えば硫酸メラミン)、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤(例えば三酸化アンチモン)等の難燃剤;リン酸エステル系分散剤、ポリオキシアルキレン系分散剤、アセチレン系分散剤、シリコーン系分散剤、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤等の分散剤;ボレート系安定剤、チタネート系安定剤、アルミネート系安定剤、ジルコネート系安定剤、イソシアネート系安定剤、カルボン酸系安定剤、カルボン酸無水物系安定剤等の安定剤等が挙げられる。斯かる添加剤の含有量は、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよい。
-Optional additives-
The resin composition of the present invention may further contain any additives. Examples of such additives include thermosetting resins other than epoxy resins, such as benzocyclobutene resins, epoxy acrylate resins, urethane acrylate resins, urethane resins, cyanate resins, polyimide resins, benzoxazine resins, unsaturated polyester resins, phenolic resins, and melamine resins; radically polymerizable resins, such as maleimide resins, (meth)acrylic resins, and styryl resins; radical polymerization initiators, such as peroxide-based radical polymerization initiators and azo-based radical polymerization initiators; thermoplastic resins, such as phenoxy resins, polyvinyl acetal resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, polyetheretherketone resins, and polyester resins; organic metal compounds, such as organic copper compounds, organic zinc compounds, and organic cobalt compounds; colorants, such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green, iodine green, diazo yellow, crystal violet, titanium oxide, and carbon black; polymerization inhibitors, such as hydroquinone, catechol, pyrogallol, and phenothiazine; leveling agents, such as silicone-based leveling agents and acrylic polymer-based leveling agents; and ventilated polymers. thickeners such as silane and montmorillonite; defoaming agents such as silicone-based defoamers, acrylic-based defoamers, fluorine-based defoamers, and vinyl resin-based defoamers; ultraviolet absorbers such as benzotriazole-based ultraviolet absorbers; adhesion improvers such as urea silane; adhesion imparters such as triazole-based adhesion imparters, tetrazole-based adhesion imparters, and triazine-based adhesion imparters; antioxidants such as hindered phenol-based antioxidants; fluorescent brighteners such as stilbene derivatives; surfactants such as fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants; phosphorus-based flame retardants (e.g., phosphate ester compounds flame retardants such as methyl acrylate, methyl acrylate, methyl methacrylate, methyl acrylate copolymer, methyl meth ...
-有機溶媒-
本発明の樹脂組成物は、揮発性成分として、さらに有機溶媒を含んでもよい。有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等のエステル系溶媒;テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル等のエーテル系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒;酢酸2-エトキシエチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチルジグリコールアセテート、γ-ブチロラクトン、メトキシプロピオン酸メチル等のエーテルエステル系溶媒;乳酸メチル、乳酸エチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル等のエステルアルコール系溶媒;2-メトキシプロパノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)等のエーテルアルコール系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒;ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられる。有機溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
- Organic solvents -
The resin composition of the present invention may further contain an organic solvent as a volatile component. Examples of the organic solvent include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, isoamyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and γ-butyrolactone; ether solvents such as tetrahydropyran, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, and diphenyl ether; alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and ethylene glycol; 2-ethoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl diglycol acetate, γ-butyrolactone, and methyl methoxypropionate. ether alcohol solvents such as 2-methoxypropanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether (butyl carbitol), and the like; amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; nitrile solvents such as acetonitrile and propionitrile; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane; and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and trimethylbenzene. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.
本発明の樹脂組成物が有機溶媒を含む場合、樹脂組成物中の有機溶媒の含有量は、樹脂組成物に要求される特性に応じて決定してよいが、樹脂組成物中の全成分を100質量%とした場合、例えば、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下、5質量%以下などとし得る。 When the resin composition of the present invention contains an organic solvent, the content of the organic solvent in the resin composition may be determined depending on the properties required of the resin composition, but when all components in the resin composition are taken as 100% by mass, it may be, for example, 20% by mass or less, 15% by mass or less, 10% by mass or less, 5% by mass or less, etc.
本発明の樹脂組成物は、上記の成分のうち必要な成分を適宜混合し、また、必要に応じて三本ロール、ボールミル、ビーズミル、サンドミル等の混練手段、あるいはスーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の撹拌手段により混練または混合することにより調製することができる。 The resin composition of the present invention can be prepared by appropriately mixing the necessary components from among the above ingredients, and, if necessary, kneading or mixing them using kneading means such as a triple roll mill, ball mill, bead mill, or sand mill, or stirring means such as a super mixer or planetary mixer.
先述のとおり、上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす本発明の樹脂組成物は、小径(例えば平均粒径3μm以下、2.5μm以下、2μm以下、1.5μm以下)の無機充填材を高配合する場合であっても、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得る。 As mentioned above, the resin composition of the present invention, which satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, can suppress the occurrence of voids during encapsulation and also suppress the occurrence of cracks after curing, even when it contains a high blend of small-diameter inorganic fillers (e.g., average particle size of 3 μm or less, 2.5 μm or less, 2 μm or less, or 1.5 μm or less).
上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす本発明の樹脂組成物は、流動性と誘電特性を良好なレベルで両立でき、5G用途等で要求される低伝送損失の絶縁材料をはじめ、良好な流動性が要求される各種液状配合製品として好適に使用することができる。例えば、本発明の樹脂組成物は、接着剤、注型材料、繊維強化複合材料、半導体封止材、アンダーフィル材、モールドアンダーフィル材をはじめとする、良好な流動性が要求される各種液状配合製品として好適に使用することができる。したがって、好適な一実施形態において、本発明の樹脂組成物は、接着剤用、注型材用、繊維強化複合材料用、半導体封止用、アンダーフィル用、又は、モールドアンダーフィル用である。 The resin composition of the present invention, which satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, achieves both good fluidity and dielectric properties, and can be suitably used as various liquid compounded products that require good fluidity, including low-transmission-loss insulating materials required for 5G applications and the like. For example, the resin composition of the present invention can be suitably used as various liquid compounded products that require good fluidity, including adhesives, casting materials, fiber-reinforced composite materials, semiconductor encapsulation materials, underfill materials, and mold underfill materials. Therefore, in a preferred embodiment, the resin composition of the present invention is used for adhesives, casting materials, fiber-reinforced composite materials, semiconductor encapsulation, underfill, or mold underfill.
中でも、流動性と誘電特性を良好なレベルで両立できるという本発明の効果をより享受し得る観点から、本発明の樹脂組成物は、半導体パッケージやプリント配線板などの電子部品の絶縁材料(電子部品の絶縁材料用の樹脂組成物)として好適に使用することができ、例えば、半導体チップを封止するための樹脂組成物(半導体封止用の樹脂組成物)、回路基板(半導体パッケージ用基板)と半導体チップの間のギャップを充填するための樹脂組成物(アンダーフィル用の樹脂組成物)、回路基板と半導体チップの間のギャップを充填すると共に半導体チップを封止するための樹脂組成物(モールドアンダーフィル用の樹脂組成物)、プリント配線板の絶縁層を形成するための樹脂組成物(プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物)、半導体パッケージにおいて再配線層を形成するための絶縁層としての再配線形成層用の樹脂組成物(再配線形成層用の樹脂組成物)として好適に使用することができる。 In particular, from the viewpoint of being able to fully enjoy the effect of the present invention, namely, achieving both good fluidity and dielectric properties, the resin composition of the present invention can be suitably used as an insulating material for electronic components such as semiconductor packages and printed wiring boards (resin composition for insulating materials for electronic components). For example, the resin composition can be suitably used as a resin composition for encapsulating semiconductor chips (semiconductor encapsulation resin composition), a resin composition for filling the gap between a circuit board (semiconductor package substrate) and a semiconductor chip (underfill resin composition), a resin composition for filling the gap between a circuit board and a semiconductor chip and encapsulating the semiconductor chip (mold underfill resin composition), a resin composition for forming an insulating layer on a printed wiring board (resin composition for printed wiring board insulating layer), or a resin composition for a rewiring formation layer as an insulating layer for forming a rewiring layer in a semiconductor package (resin composition for rewiring formation layer).
本発明の樹脂組成物は、小径(例えば平均粒径3μm以下、2.5μm以下、2μm以下、1.5μm以下)の無機充填材を高配合する場合であっても、封止時のボイド発生を抑制すると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得ることから、さらに好ましくは、半導体封止用、アンダーフィル用、モールドアンダーフィル用の樹脂組成物として、とりわけ好ましくはモールドアンダーフィル用の樹脂組成物として好適に使用することができる。 The resin composition of the present invention, even when blended with a high content of small-diameter inorganic fillers (e.g., average particle size of 3 μm or less, 2.5 μm or less, 2 μm or less, or 1.5 μm or less), can suppress the occurrence of voids during encapsulation and also suppress the occurrence of cracks after curing. Therefore, it can be preferably used as a resin composition for semiconductor encapsulation, underfill, or mold underfill, and particularly preferably as a resin composition for mold underfill.
本発明の樹脂組成物はさらに、樹脂シート、プリプレグ等のシート状積層材料、ソルダーレジスト、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂等、樹脂組成物が必要とされる用途で広範囲に使用できる。 The resin composition of the present invention can also be used in a wide range of applications requiring a resin composition, such as resin sheets, sheet-like laminate materials such as prepregs, solder resists, hole-filling resins, and component-embedding resins.
-シート状積層材料(樹脂シート、プリプレグ)-
本発明の樹脂組成物は、良好な流動性を呈することから液状組成物として好適に使用することができるが、該樹脂組成物を含有するシート状積層材料の形態で用いてもよい。
- Sheet-like laminated materials (resin sheets, prepregs) -
The resin composition of the present invention exhibits good fluidity and can therefore be suitably used as a liquid composition, but it may also be used in the form of a sheet-like laminate material containing the resin composition.
シート状積層材料としては、以下に示す樹脂シート、プリプレグが好ましい。 The following resin sheets and prepregs are preferred as sheet-like laminate materials.
一実施形態において、樹脂シートは、支持体と、該支持体上に設けられた樹脂組成物の層(以下、単に「樹脂組成物層」という。)とを含み、樹脂組成物層が本発明の樹脂組成物から形成されることを特徴とする。 In one embodiment, the resin sheet includes a support and a layer of a resin composition (hereinafter simply referred to as a "resin composition layer") provided on the support, and is characterized in that the resin composition layer is formed from the resin composition of the present invention.
樹脂組成物層の厚さは、用途によって好適値は異なり、用途に応じて適宜決定してよい。例えば、樹脂組成物層の厚さは、プリント配線板や半導体パッケージの薄型化の観点から、好ましくは400μm以下、より好ましくは350μm以下、300μm以下、280μm以下、260μm以下、240μm以下、220μm以下又は200μm以下である。樹脂組成物層の厚さの下限は、特に限定されないが、通常、5μm以上、10μm以上、20μm以上などとし得る。 The optimum thickness of the resin composition layer varies depending on the application, and may be determined appropriately depending on the application. For example, from the perspective of reducing the thickness of printed wiring boards and semiconductor packages, the thickness of the resin composition layer is preferably 400 μm or less, and more preferably 350 μm or less, 300 μm or less, 280 μm or less, 260 μm or less, 240 μm or less, 220 μm or less, or 200 μm or less. The lower limit of the thickness of the resin composition layer is not particularly limited, but can typically be 5 μm or more, 10 μm or more, 20 μm or more, etc.
支持体としては、例えば、熱可塑性樹脂フィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、熱可塑性樹脂フィルム、金属箔が好ましい。したがって好適な一実施形態において、支持体は、熱可塑性樹脂フィルム又は金属箔である。 Examples of the support include thermoplastic resin film, metal foil, and release paper, with thermoplastic resin film and metal foil being preferred. Therefore, in a preferred embodiment, the support is a thermoplastic resin film or metal foil.
支持体として熱可塑性樹脂フィルムを使用する場合、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル、環状ポリオレフィン、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエーテルサルファイド(PES)、ポリエーテルケトン、ポリイミド等が挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましく、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。 When a thermoplastic resin film is used as the support, examples of thermoplastic resins include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), acrylics such as polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic polyolefins, triacetyl cellulose (TAC), polyether sulfide (PES), polyether ketone, and polyimides. Among these, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are preferred, with inexpensive polyethylene terephthalate being particularly preferred.
支持体として金属箔を使用する場合、金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられ、銅箔が好ましい。銅箔としては、銅の単金属からなる箔を用いてもよく、銅と他の金属(例えば、スズ、クロム、銀、マグネシウム、ニッケル、ジルコニウム、ケイ素、チタン等)との合金からなる箔を用いてもよい。 When a metal foil is used as the support, examples of the metal foil include copper foil and aluminum foil, with copper foil being preferred. The copper foil may be a foil made of the single metal copper, or a foil made of an alloy of copper and another metal (e.g., tin, chromium, silver, magnesium, nickel, zirconium, silicon, titanium, etc.).
支持体は、樹脂組成物層と接合する面にマット処理、コロナ処理、帯電防止処理を施してあってもよい。また、支持体としては、樹脂組成物層と接合する面に離型層を有する離型層付き支持体を使用してもよい。離型層付き支持体の離型層に使用する離型剤としては、例えば、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される1種以上の離型剤が挙げられる。離型層付き支持体は、市販品を用いてもよく、例えば、アルキド樹脂系離型剤を主成分とする離型層を有するPETフィルムである、リンテック社製の「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」、東レ社製の「ルミラーT60」、帝人社製の「ピューレックス」、ユニチカ社製の「ユニピール」等が挙げられる。 The surface of the support that will be bonded to the resin composition layer may be matte-treated, corona-treated, or antistatic-treated. Alternatively, a support with a release layer, which has a release layer on the surface that will be bonded to the resin composition layer, may be used. Examples of release agents used in the release layer of the support with a release layer include one or more release agents selected from the group consisting of alkyd resins, polyolefin resins, urethane resins, and silicone resins. Commercially available support with a release layer may be used, including PET films with a release layer primarily composed of alkyd resin-based release agents, such as "SK-1," "AL-5," and "AL-7" manufactured by Lintec Corporation, "Lumirror T60" manufactured by Toray Industries, Inc., "Purex" manufactured by Teijin Limited, and "Uni-Peel" manufactured by Unitika Limited.
支持体の厚さは、特に限定されないが、5μm~75μmの範囲が好ましく、10μm~60μmの範囲がより好ましい。なお、離型層付き支持体を使用する場合、離型層付き支持体全体の厚さが上記範囲であることが好ましい。 The thickness of the support is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 μm to 75 μm, and more preferably in the range of 10 μm to 60 μm. When using a support with a release layer, it is preferable that the overall thickness of the support with a release layer be in the above range.
支持体として金属箔を用いる場合、薄い金属箔に剥離が可能な支持基材を張り合わせた支持基材付き金属箔を用いてよい。一実施形態において、支持基材付き金属箔は、支持基材と、該支持基材上に設けられた剥離層と、該剥離層上に設けられた金属箔とを含む。支持体として支持基材付き金属箔を用いる場合、樹脂組成物層は、金属箔上に設けられる。 When a metal foil is used as the support, a metal foil with a support substrate may be used, which is a thin metal foil with a peelable support substrate laminated thereto. In one embodiment, the metal foil with a support substrate includes a support substrate, a release layer provided on the support substrate, and a metal foil provided on the release layer. When a metal foil with a support substrate is used as the support, the resin composition layer is provided on the metal foil.
支持基材付き金属箔において、支持基材の材質は、特に限定されないが、例えば、銅箔、アルミニウム箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、銅合金箔等が挙げられる。支持基材として、銅箔を用いる場合、電解銅箔、圧延銅箔であってよい。また、剥離層は、支持基材から金属箔を剥離できれば特に限定されず、例えば、Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、Pからなる群から選択される元素の合金層;有機被膜等が挙げられる。 In metal foil with a supporting substrate, the material of the supporting substrate is not particularly limited, but examples include copper foil, aluminum foil, stainless steel foil, titanium foil, copper alloy foil, etc. When copper foil is used as the supporting substrate, it may be electrolytic copper foil or rolled copper foil. In addition, the release layer is not particularly limited as long as it allows the metal foil to be released from the supporting substrate, and examples include an alloy layer of an element selected from the group consisting of Cr, Ni, Co, Fe, Mo, Ti, W, and P; an organic coating, etc.
支持基材付き金属箔において、金属箔の材質としては、例えば、銅箔、銅合金箔が好ましい。 For metal foil with a supporting substrate, the material of the metal foil is preferably, for example, copper foil or copper alloy foil.
支持基材付き金属箔において、支持基材の厚さは、特に限定されないが、10μm~150μmの範囲が好ましく、10μm~100μmの範囲がより好ましい。また、金属箔の厚さは、例えば、0.1μm~10μmの範囲としてよい。 In metal foil with a supporting substrate, the thickness of the supporting substrate is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 μm to 150 μm, and more preferably in the range of 10 μm to 100 μm. The thickness of the metal foil may be, for example, in the range of 0.1 μm to 10 μm.
一実施形態において、樹脂シートは、必要に応じて、任意の層をさらに含んでいてもよい。斯かる任意の層としては、例えば、樹脂組成物層の支持体と接合していない面(即ち、支持体とは反対側の面)に設けられた、保護フィルム等が挙げられる。保護フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、1μm~40μmである。保護フィルムを積層することにより、樹脂組成物層の表面へのゴミ等の付着やキズを抑制することができる。 In one embodiment, the resin sheet may further include an optional layer, as needed. Examples of such optional layers include a protective film provided on the surface of the resin composition layer that is not bonded to the support (i.e., the surface opposite the support). The thickness of the protective film is not particularly limited, but is, for example, 1 μm to 40 μm. By laminating a protective film, it is possible to prevent the adhesion of dust and other particles to the surface of the resin composition layer and to prevent scratches.
樹脂シートは、例えば、液状の樹脂組成物をそのまま、或いは有機溶剤に樹脂組成物を溶解した樹脂ワニスを調製し、これを、ダイコーター等を用いて支持体上に塗布し、更に乾燥させて樹脂組成物層を形成させることにより製造することができる。 The resin sheet can be produced, for example, by preparing a resin varnish by dissolving the resin composition in a liquid form in an organic solvent, applying the resin varnish to a support using a die coater or the like, and then drying the applied resin varnish to form a resin composition layer.
有機溶剤としては、樹脂組成物の成分として説明した有機溶剤と同様のものが挙げられる。有機溶剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 The organic solvent may be the same as the organic solvents described as components of the resin composition. One organic solvent may be used alone, or two or more organic solvents may be used in combination.
乾燥は、加熱、熱風吹きつけ等の公知の方法により実施してよい。乾燥条件は特に限定されないが、樹脂組成物層中の有機溶剤の含有量が10質量%以下、好ましくは5質量%以下となるように乾燥させる。樹脂組成物又は樹脂ワニス中の有機溶剤の沸点によっても異なるが、例えば30質量%~60質量%の有機溶剤を含む樹脂組成物又は樹脂ワニスを用いる場合、50℃~150℃で3分間~10分間乾燥させることにより、樹脂組成物層を形成することができる。 Drying may be carried out by known methods such as heating or hot air blowing. Drying conditions are not particularly limited, but drying is carried out so that the organic solvent content in the resin composition layer is 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less. While this varies depending on the boiling point of the organic solvent in the resin composition or resin varnish, for example, when using a resin composition or resin varnish containing 30% to 60% by mass of organic solvent, a resin composition layer can be formed by drying at 50°C to 150°C for 3 to 10 minutes.
樹脂シートは、ロール状に巻きとって保存することが可能である。樹脂シートが保護フィルムを有する場合、保護フィルムを剥がすことによって使用可能となる。 The resin sheet can be stored rolled up. If the resin sheet has a protective film, it can be used by peeling off the protective film.
一実施形態において、プリプレグは、シート状繊維基材に本発明の樹脂組成物を含浸させて形成される。 In one embodiment, the prepreg is formed by impregnating a sheet-like fiber substrate with the resin composition of the present invention.
プリプレグに用いるシート状繊維基材は特に限定されず、ガラスクロス、アラミド不織布、液晶ポリマー不織布等のプリプレグ用基材として常用されているものを用いることができる。プリント配線板や半導体パッケージの薄型化の観点から、シート状繊維基材の厚さは、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、特に好ましくは20μm以下である。シート状繊維基材の厚さの下限は特に限定されない。通常、10μm以上である。 The sheet-like fiber substrate used for the prepreg is not particularly limited, and commonly used prepreg substrates such as glass cloth, aramid nonwoven fabric, and liquid crystal polymer nonwoven fabric can be used. From the perspective of thinning printed wiring boards and semiconductor packages, the thickness of the sheet-like fiber substrate is preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, even more preferably 30 μm or less, and particularly preferably 20 μm or less. There is no particular lower limit to the thickness of the sheet-like fiber substrate. It is usually 10 μm or more.
プリプレグは、ホットメルト法、ソルベント法等の公知の方法により製造することができる。また、プリプレグの厚さは、上述の樹脂シートにおける樹脂組成物層と同様の範囲とし得る。 Prepregs can be manufactured using known methods such as the hot melt method and the solvent method. The thickness of the prepreg can be in the same range as the resin composition layer in the resin sheet described above.
[半導体パッケージ]
本発明の半導体パッケージは、本発明の樹脂組成物の硬化物を含む。
[Semiconductor package]
The semiconductor package of the present invention comprises a cured product of the resin composition of the present invention.
一実施形態において、本発明の半導体パッケージは、回路基板と、該回路基板に搭載された半導体チップと、該半導体チップの少なくとも一部を封止する、本発明の樹脂組成物の硬化物とを含む。以下、斯かる実施形態を「第一実施形態」ともいう。 In one embodiment, the semiconductor package of the present invention includes a circuit board, a semiconductor chip mounted on the circuit board, and a cured product of the resin composition of the present invention that encapsulates at least a portion of the semiconductor chip. Hereinafter, this embodiment will also be referred to as the "first embodiment."
第一実施形態において、回路基板は、半導体パッケージを形成するために用いられる従来公知の回路基板を用いてよく、例えば、後述するプリント配線板と同様にして製造すればよい。 In the first embodiment, the circuit board may be a conventionally known circuit board used to form semiconductor packages, and may be manufactured in the same manner as the printed wiring board described below, for example.
回路基板と半導体チップとの接合条件は、半導体チップの端子電極と回路基板の回路配線とが導体接続できる任意の条件を採用できる。例えば、半導体チップのフリップチップ実装において使用される条件を採用してよい。 The bonding conditions for the circuit board and semiconductor chip can be any conditions that allow for conductive connection between the terminal electrodes of the semiconductor chip and the circuit wiring of the circuit board. For example, the conditions used for flip-chip mounting of semiconductor chips may be used.
接合方法としては、例えば、半導体チップを回路基板に圧着する方法が挙げられる。圧着条件として、圧着温度は通常120℃~240℃の範囲(好ましくは130℃~200℃の範囲、より好ましくは140℃~180℃の範囲)、圧着時間は通常1秒間~60秒間の範囲(好ましくは5秒間~30秒間)である。また、接合方法としては、例えば、半導体チップを回路基板に載せリフローして接合する方法も挙げられる。リフロー条件は、120℃~300℃の範囲としてよい。 One example of a bonding method is to press a semiconductor chip onto a circuit board. The compression temperature is typically in the range of 120°C to 240°C (preferably 130°C to 200°C, more preferably 140°C to 180°C), and the compression time is typically in the range of 1 second to 60 seconds (preferably 5 seconds to 30 seconds). Another example of a bonding method is to place a semiconductor chip on a circuit board and bond it by reflow. Reflow conditions may be in the range of 120°C to 300°C.
半導体チップを回路基板に接合した後、半導体チップと回路基板のギャップをアンダーフィル材で充填してよい。先述のとおり、本発明の樹脂組成物は、良好な流動性を呈し狭ギャップの充填性に優れることから、斯かるアンダーフィル材として有益である。斯かる場合、本発明の半導体パッケージは、本発明の樹脂組成物の硬化物からなるアンダーフィル材を含む。 After bonding the semiconductor chip to the circuit board, the gap between the semiconductor chip and the circuit board may be filled with an underfill material. As mentioned above, the resin composition of the present invention exhibits good fluidity and is excellent at filling narrow gaps, making it useful as such an underfill material. In such cases, the semiconductor package of the present invention includes an underfill material made from a cured product of the resin composition of the present invention.
半導体チップの封止は、後述する第二実施形態における工程(3)と同様の方法により行うことができる。先述のとおり、本発明の樹脂組成物は、良好な流動性を呈することから、斯かる半導体チップの封止材として有益である。斯かる場合、本発明の半導体パッケージは、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる封止材を含む。 Semiconductor chip encapsulation can be performed using a method similar to step (3) in the second embodiment described below. As mentioned above, the resin composition of the present invention exhibits good fluidity and is therefore useful as an encapsulant for such semiconductor chips. In such cases, the semiconductor package of the present invention includes an encapsulant made from a cured product of the resin composition of the present invention.
先述のとおり、本発明の樹脂組成物は、小径(例えば平均粒径3μm以下、2.5μm以下、2μm以下、1.5μm以下)の無機充填材を高配合する場合であっても良好な流動性を呈し、封止時のボイド発生を抑制し得ると共に、硬化後にはクラック発生も抑制し得ることから、モールドアンダーフィル材として好適に用いることができ、半導体チップと回路基板のギャップの充填と、半導体チップの封止を一括して行ってもよい。 As mentioned above, the resin composition of the present invention exhibits good fluidity even when it contains a high amount of small-diameter inorganic filler (e.g., average particle size of 3 μm or less, 2.5 μm or less, 2 μm or less, or 1.5 μm or less), and is able to suppress the occurrence of voids during encapsulation and also suppress the occurrence of cracks after curing. Therefore, it can be suitably used as a mold underfill material, and it can fill the gap between a semiconductor chip and a circuit board and encapsulate the semiconductor chip in one step.
本発明の樹脂組成物を用いて半導体パッケージを製造する場合、本発明の樹脂組成物は、液状樹脂組成物として用いることが好ましいが、上記のようなシート状積層材料の形態にて用いてもよい。 When manufacturing a semiconductor package using the resin composition of the present invention, it is preferable to use the resin composition of the present invention as a liquid resin composition, but it may also be used in the form of a sheet-like laminate material as described above.
他の一実施形態(以下、「第二実施形態」ともいう。)において、本発明の半導体チップパッケージは、例えば、本発明の樹脂組成物を用いて、下記(1)乃至(6)の工程を含む方法により製造することができる。工程(3)の封止層あるいは工程(5)の再配線形成層を形成するために、本発明の樹脂組成物を用いればよい。以下、樹脂組成物を用いて封止層や再配線形成層を形成する一例を示すが、半導体チップパッケージの封止層や再配線形成層を形成する技術は公知であり、当業者であれば、本発明の樹脂組成物を用いて、公知の技術に従って半導体チップパッケージを製造することができる。
(1)基材に仮固定フィルムを積層する工程、
(2)半導体チップを、仮固定フィルム上に仮固定する工程、
(3)半導体チップ上に封止層を形成する工程、
(4)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、
(5)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、絶縁層としての再配線形成層を形成する工程、及び
(6)再配線形成層上に、導体層としての再配線層を形成する工程
In another embodiment (hereinafter also referred to as "second embodiment"), the semiconductor chip package of the present invention can be manufactured, for example, by a method including the following steps (1) to (6) using the resin composition of the present invention. The resin composition of the present invention can be used to form the encapsulating layer in step (3) or the rewiring formation layer in step (5). An example of forming the encapsulating layer or rewiring formation layer using the resin composition will be shown below. However, techniques for forming the encapsulating layer or rewiring formation layer of a semiconductor chip package are known, and a person skilled in the art can manufacture a semiconductor chip package using the resin composition of the present invention according to known techniques.
(1) A step of laminating a temporary fixing film on a substrate;
(2) A step of temporarily fixing a semiconductor chip on a temporary fixing film;
(3) forming an encapsulation layer on the semiconductor chip;
(4) peeling the substrate and the temporary fixing film from the semiconductor chip;
(5) forming a rewiring formation layer as an insulating layer on the surface of the semiconductor chip from which the base material and the temporary fixing film have been peeled off; and (6) forming a rewiring layer as a conductor layer on the rewiring formation layer.
-工程(1)-
基材に使用する材料は特に限定されない。基材としては、シリコンウェハ;ガラスウェハ;ガラス基板;銅、チタン、ステンレス、冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属基板;ガラス繊維にエポキシ樹脂等をしみこませ熱硬化処理した基板(例えばFR-4基板);ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)からなる基板などが挙げられる。
-Process (1)-
The material used for the substrate is not particularly limited, and examples of the substrate include a silicon wafer, a glass wafer, a glass substrate, a metal substrate such as copper, titanium, stainless steel, or cold-rolled steel plate (SPCC), a substrate in which glass fiber is impregnated with epoxy resin or the like and subjected to a thermosetting treatment (e.g., an FR-4 substrate), and a substrate made of bismaleimide triazine resin (BT resin).
仮固定フィルムは、工程(4)において半導体チップから剥離することができると共に、半導体チップを仮固定することができれば材料は特に限定されない。仮固定フィルムは市販品を用いることができる。市販品としては、日東電工社製のリヴァアルファ等が挙げられる。 The material of the temporary fixing film is not particularly limited as long as it can be peeled off from the semiconductor chip in step (4) and can temporarily fix the semiconductor chip. Commercially available temporary fixing films can be used. Examples of commercially available products include Riva Alpha manufactured by Nitto Denko Corporation.
-工程(2)-
半導体チップを、その電極パッド面が仮固定フィルムと接合するように、仮固定フィルム上に仮固定する。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。
-Process (2)-
The semiconductor chip is temporarily fixed on the temporary fixing film so that its electrode pad surface is bonded to the temporary fixing film. The temporary fixing of the semiconductor chip can be performed using a known device such as a flip chip bonder or a die bonder. The layout and number of semiconductor chips to be arranged can be appropriately set depending on the shape and size of the temporary fixing film, the number of semiconductor packages to be produced, etc., and for example, the semiconductor chips can be temporarily fixed by arranging them in a matrix of multiple rows and multiple columns.
-工程(3)-
本発明の樹脂組成物を液状組成物として半導体チップ上に塗布し、硬化(例えば熱硬化)させて封止層を形成する。あるいはまた、本発明の樹脂組成物を上記の樹脂シートの形態で半導体チップ上に積層し硬化(例えば熱硬化)させて封止層を形成してもよい。
-Process (3)-
The resin composition of the present invention may be applied as a liquid composition onto a semiconductor chip and cured (for example, by heat curing) to form an encapsulating layer. Alternatively, the resin composition of the present invention may be laminated on a semiconductor chip in the form of the above-mentioned resin sheet and cured (for example, by heat curing) to form an encapsulating layer.
上記の溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす本発明の樹脂組成物を用いることにより、樹脂組成物を液状組成物として塗布する場合であっても樹脂シートの形態で樹脂組成物層を積層する場合であっても、封止時のボイド発生を抑制し得ると共に、硬化後にはクラック発生も抑制することができる。 By using the resin composition of the present invention that satisfies the above melt viscosity and storage modulus conditions, it is possible to suppress the occurrence of voids during sealing and also to suppress the occurrence of cracks after curing, whether the resin composition is applied as a liquid composition or whether the resin composition layer is laminated in the form of a resin sheet.
なお、樹脂シートの形態で用いる場合、半導体チップと樹脂シートの積層は、樹脂シートの保護フィルムを除去した後、支持体側から樹脂シートを半導体チップに加熱圧着することにより行うことができる。半導体チップと樹脂シートの積層は、真空ラミネート法により実施してもよく、その積層条件は、プリント配線板の製造方法に関連して後述する積層条件と同様であり、好ましい範囲も同様である。 When used in the form of a resin sheet, the semiconductor chip and resin sheet can be laminated by removing the protective film from the resin sheet and then heat-pressing the resin sheet onto the semiconductor chip from the support side. The semiconductor chip and resin sheet can also be laminated using a vacuum lamination method, and the lamination conditions and preferred ranges are the same as those described below in connection with the method for manufacturing a printed wiring board.
積層の後、樹脂組成物を熱硬化させて封止層を形成する。熱硬化の条件は、プリント配線板の製造方法に関連して後述する熱硬化の条件と同様である。 After lamination, the resin composition is thermally cured to form the sealing layer. The thermal curing conditions are the same as those described below in connection with the method for manufacturing a printed wiring board.
樹脂シートの支持体は、半導体チップ上に樹脂シートを積層し熱硬化した後に剥離してもよく、半導体チップ上に樹脂シートを積層する前に支持体を剥離してもよい。 The support for the resin sheet may be peeled off after the resin sheet is laminated on the semiconductor chip and thermally cured, or the support may be peeled off before the resin sheet is laminated on the semiconductor chip.
本発明の樹脂組成物を液状組成物として塗布して封止層を形成する場合、その塗布条件としては、本発明の樹脂シートに関連して説明した樹脂組成物層を形成する際の塗布条件と同様としてよい。本発明の樹脂組成物を用いることにより、塗布・成形温度において良好な流動性を実現できる。 When the resin composition of the present invention is applied as a liquid composition to form a sealing layer, the application conditions may be the same as those for forming the resin composition layer described in relation to the resin sheet of the present invention. By using the resin composition of the present invention, good fluidity can be achieved at application and molding temperatures.
-工程(4)-
基材及び仮固定フィルムを剥離する方法は、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。
-Process (4)-
The method for peeling off the substrate and the temporary fixing film can be changed as appropriate depending on the material of the temporary fixing film, etc., and examples include a method in which the temporary fixing film is heated and foamed (or expanded) to peel it off, and a method in which ultraviolet light is irradiated from the substrate side to reduce the adhesive strength of the temporary fixing film and peel it off.
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において、加熱条件は、通常、100~250℃で1~90秒間又は5~15分間である。また、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において、紫外線の照射量は、通常、10mJ/cm2~1000mJ/cm2である。 In the method of peeling off the temporary fixing film by heating and foaming (or expanding) it, the heating conditions are usually 100 to 250° C. for 1 to 90 seconds or 5 to 15 minutes. In the method of peeling off the temporary fixing film by irradiating it with ultraviolet light from the substrate side to reduce the adhesive strength of the temporary fixing film, the irradiation dose of ultraviolet light is usually 10 mJ/cm 2 to 1000 mJ/cm 2 .
-工程(5)-
再配線形成層(絶縁層)を形成する材料は、再配線形成層(絶縁層)形成時に絶縁性を有していれば特に限定されず、半導体パッケージの製造のしやすさの観点から、感光性樹脂、熱硬化性樹脂が好ましい。本発明の樹脂組成物を用いて再配線形成層を形成してもよい。
-Process (5)-
The material for forming the rewiring formation layer (insulating layer) is not particularly limited as long as it has insulating properties when the rewiring formation layer (insulating layer) is formed, and from the viewpoint of ease of manufacturing a semiconductor package, a photosensitive resin or a thermosetting resin is preferred. The rewiring formation layer may be formed using the resin composition of the present invention.
再配線形成層を形成後、半導体チップと後述する導体層を層間接続するために、再配線形成層にビアホールを形成してもよい。ビアホールは、再配線形成層の材料に応じて、公知の方法により形成してよい。 After forming the redistribution layer, via holes may be formed in the redistribution layer to establish interlayer connections between the semiconductor chip and the conductor layer described below. The via holes may be formed using known methods depending on the material of the redistribution layer.
-工程(6)-
再配線形成層上に形成する導体層の材料は、特に限定されない。好適な実施形態では、導体層は、金、白金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、コバルト、クロム、亜鉛、ニッケル、チタン、タングステン、鉄、スズ及びインジウムからなる群から選択される1種以上の金属を含む。導体層は、単金属層であっても合金層であってもよく、合金層としては、例えば、上記の群から選択される2種以上の金属の合金(例えば、ニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金及び銅・チタン合金)から形成された層が挙げられる。中でも、導体層形成の汎用性、コスト、パターニングの容易性等の観点から、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金、銅・ニッケル合金、銅・チタン合金の合金層が好ましく、クロム、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、金、パラジウム、銀若しくは銅の単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層がより好ましく、銅の単金属層が更に好ましい。
-Process (6)-
The material of the conductor layer formed on the redistribution layer is not particularly limited. In a preferred embodiment, the conductor layer contains one or more metals selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, silver, copper, aluminum, cobalt, chromium, zinc, nickel, titanium, tungsten, iron, tin, and indium. The conductor layer may be a single metal layer or an alloy layer. Examples of the alloy layer include a layer formed from an alloy of two or more metals selected from the above group (e.g., a nickel-chromium alloy, a copper-nickel alloy, and a copper-titanium alloy). Among these, from the viewpoints of versatility, cost, ease of patterning, etc., of the conductor layer formation, a single metal layer of chromium, nickel, titanium, aluminum, zinc, gold, palladium, silver, or copper, or an alloy layer of a nickel-chromium alloy, a copper-nickel alloy, or a copper-titanium alloy is preferred. A single metal layer of chromium, nickel, titanium, aluminum, zinc, gold, palladium, silver, or copper, or an alloy layer of a nickel-chromium alloy is more preferred, and a single metal layer of copper is even more preferred.
導体層は、単層構造であっても、異なる種類の金属若しくは合金からなる単金属層又は合金層が2層以上積層した複層構造であってもよい。導体層が複層構造である場合、絶縁層と接する層は、クロム、亜鉛若しくはチタンの単金属層、又はニッケル・クロム合金の合金層であることが好ましい。 The conductor layer may have a single-layer structure, or a multi-layer structure consisting of two or more single-metal or alloy layers made of different types of metals or alloys. If the conductor layer has a multi-layer structure, the layer in contact with the insulating layer is preferably a single-metal layer of chromium, zinc, or titanium, or an alloy layer of nickel-chromium alloy.
導体層の厚さは、所望の半導体チップパッケージのデザインによるが、一般に1μm~35μm、好ましくは1μm~20μmである。 The thickness of the conductor layer depends on the desired semiconductor chip package design, but is generally between 1 μm and 35 μm, preferably between 1 μm and 20 μm.
一実施形態において、導体層は、メッキにより形成してよい。例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法等の従来公知の技術により再配線形成層の表面にメッキして、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができ、製造の簡便性の観点から、セミアディティブ法により形成することが好ましい。以下、導体層をセミアディティブ法により形成する例を示す。 In one embodiment, the conductor layer may be formed by plating. For example, a conductor layer having the desired wiring pattern can be formed by plating the surface of the rewiring formation layer using conventional techniques such as semi-additive and full-additive methods. From the perspective of ease of manufacturing, formation by a semi-additive method is preferred. Below is an example of forming a conductor layer by a semi-additive method.
まず、再配線形成層の表面に、無電解メッキによりメッキシード層を形成する。次いで、形成されたメッキシード層上に、所望の配線パターンに対応してメッキシード層の一部を露出させるマスクパターンを形成する。露出したメッキシード層上に、電解メッキにより金属層を形成した後、マスクパターンを除去する。その後、不要なメッキシード層をエッチング等により除去して、所望の配線パターンを有する導体層(再配線層)を形成することができる。 First, a plating seed layer is formed on the surface of the rewiring formation layer by electroless plating. Next, a mask pattern is formed on the formed plating seed layer, exposing a portion of the plating seed layer corresponding to the desired wiring pattern. A metal layer is formed on the exposed plating seed layer by electrolytic plating, and the mask pattern is then removed. Unnecessary plating seed layer is then removed by etching or other methods, forming a conductor layer (rewiring layer) with the desired wiring pattern.
なお、工程(5)及び工程(6)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。 In addition, steps (5) and (6) may be repeated to alternately stack (build up) conductor layers (rewiring layers) and rewiring formation layers (insulating layers).
半導体チップパッケージを製造するにあたって、(7)導体層(再配線層)上にソルダーレジスト層を形成する工程、(8)バンプを形成する工程、(9)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、個片化する工程をさらに実施してもよい。これらの工程は、半導体チップパッケージの製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。 When manufacturing a semiconductor chip package, the following steps may be further performed: (7) forming a solder resist layer on the conductor layer (rewiring layer), (8) forming bumps, and (9) dicing multiple semiconductor chip packages into individual semiconductor chip packages. These steps may be performed according to various methods known to those skilled in the art that are used in the manufacture of semiconductor chip packages.
上記の第二実施形態は、最初に半導体チップを設け、その電極パッド面に再配線層を形成する工法、すなわちチップ1st(Chip-1st)工法で製造する場合の一例である。本発明の半導体パッケージは、斯かるチップ1st工法のほか、最初に再配線層を設け、該再配線層に、その電極パッド面が再配線層と電気接続し得るような状態にて、半導体チップを設け、封止する工法、すなわち再配線層1st(RDL-1st)工法で製造してもよい。充填性に優れる本発明の樹脂組成物は、Chip-1st工法及びRDL-1st工法の別を問わず、5G用途等で要求される伝送損失の極めて少ない半導体パッケージをボイドやクラックの発生なしに実現することができる。 The second embodiment described above is an example of a method for manufacturing a semiconductor package using a chip-1st (Chip- 1st ) method, in which a semiconductor chip is first provided and a rewiring layer is formed on the electrode pad surface of the chip. In addition to the chip-1st method, the semiconductor package of the present invention may also be manufactured using a rewiring layer-1st (RDL- 1st ) method, in which a rewiring layer is first provided, a semiconductor chip is provided on the rewiring layer in a state in which the electrode pad surface can be electrically connected to the rewiring layer, and then the semiconductor chip is sealed. The resin composition of the present invention, which has excellent filling properties, can realize a semiconductor package with extremely low transmission loss, which is required for 5G applications, without the occurrence of voids or cracks, regardless of whether the chip- 1st method or the RDL-1st method is used.
本発明の樹脂組成物を用いて封止層、再配線形成層等を形成することにより、半導体パッケージが、ファンイン(Fan-In)型パッケージであるかファンアウト(Fan-Out)型パッケージであるかの別を問わず、フローマークやボイドが発生することを抑制しつつ伝送損失の極めて少ない半導体パッケージを実現することができる。一実施形態において、本発明の半導体チップパッケージは、ファンアウト(Fan-Out)型パッケージである。本発明の樹脂組成物は、ファンアウト型パネルレベルパッケージ(FOPLP)、ファンアウト型ウェハレベルパッケージ(FOWLP)の別を問わず、適用できる。一実施形態において、本発明の半導体パッケージは、ファンアウト型パネルレベルパッケージ(FOPLP)である。他の一実施形態において、本発明の半導体パッケージは、ファンアウト型ウェハレベルパッケージ(FOWLP)である。 By using the resin composition of the present invention to form an encapsulating layer, a rewiring formation layer, etc., it is possible to realize a semiconductor package with extremely low transmission loss while suppressing the occurrence of flow marks and voids, regardless of whether the semiconductor package is a fan-in package or a fan-out package. In one embodiment, the semiconductor chip package of the present invention is a fan-out package. The resin composition of the present invention can be applied to both fan-out panel level packages (FOPLPs) and fan-out wafer level packages (FOWLPs). In one embodiment, the semiconductor package of the present invention is a fan-out panel level package (FOPLP). In another embodiment, the semiconductor package of the present invention is a fan-out wafer level package (FOWLP).
[プリント配線板]
本発明の樹脂組成物を用いてプリント配線板を製造することができる。本発明は斯かるプリント配線板も提供する。本発明のプリント配線板は、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を含むことを特徴とする。
[Printed wiring board]
A printed wiring board can be produced using the resin composition of the present invention. The present invention also provides such a printed wiring board. The printed wiring board of the present invention is characterized by including an insulating layer made of a cured product of the resin composition of the present invention.
プリント配線板は、例えば、上記の樹脂シートを用いて、下記(I)及び(II)の工程を含む方法により製造することができる。
(I)内層基板上に、樹脂シートを、樹脂シートの樹脂組成物層が内層基板と接合するように積層する工程
(II)樹脂組成物層を硬化(例えば熱硬化)して絶縁層を形成する工程
The printed wiring board can be produced, for example, by using the above-mentioned resin sheet by a method including the following steps (I) and (II).
(I) a step of laminating a resin sheet on an inner layer substrate so that the resin composition layer of the resin sheet is bonded to the inner layer substrate; and (II) a step of curing (e.g., thermally curing) the resin composition layer to form an insulating layer.
工程(I)で用いる「内層基板」とは、プリント配線板の基板となる部材であって、例えば、ガラスエポキシ基板、金属基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、BTレジン基板、熱硬化型ポリフェニレンエーテル基板等が挙げられる。また、該基板は、その片面又は両面に導体層を有していてもよく、この導体層はパターン加工されていてもよい。基板の片面または両面に導体層(回路)が形成された内層基板は「内層回路基板」ということがある。またプリント配線板を製造する際に、さらに絶縁層及び/又は導体層が形成されるべき中間製造物も本発明でいう「内層基板」に含まれる。プリント配線板が部品内蔵回路板である場合、部品を内蔵した内層基板を使用してもよい。 The "inner layer substrate" used in step (I) refers to a component that will become the substrate of a printed wiring board, and examples include glass epoxy substrates, metal substrates, polyester substrates, polyimide substrates, BT resin substrates, and thermosetting polyphenylene ether substrates. The substrate may also have a conductor layer on one or both sides, and this conductor layer may be patterned. An inner layer substrate with a conductor layer (circuit) formed on one or both sides of the substrate is sometimes referred to as an "inner layer circuit board." Furthermore, the term "inner layer substrate" used in this invention also includes intermediate products on which insulating layers and/or conductor layers are to be further formed during the manufacture of a printed wiring board. When the printed wiring board is a component-embedded circuit board, an inner layer substrate with embedded components may be used.
内層基板と樹脂シートの積層は、例えば、支持体側から樹脂シートを内層基板に加熱圧着することにより行うことができる。樹脂シートを内層基板に加熱圧着する部材(以下、「加熱圧着部材」ともいう。)としては、例えば、加熱された金属板(SUS鏡板等)又は金属ロール(SUSロール)等が挙げられる。なお、加熱圧着部材を樹脂シートに直接プレスしてもよく、内層基板の表面凹凸に樹脂シートが十分に追随するよう、耐熱ゴム等の弾性材を介してプレスしてもよい。 The inner layer substrate and resin sheet can be laminated, for example, by thermocompression bonding the resin sheet to the inner layer substrate from the support side. Examples of the member that thermocompresses the resin sheet to the inner layer substrate (hereinafter also referred to as the "thermocompression member") include a heated metal plate (such as a SUS panel) or a metal roll (SUS roll). The thermocompression member may be pressed directly onto the resin sheet, or it may be pressed via an elastic material such as heat-resistant rubber so that the resin sheet can adequately conform to the surface irregularities of the inner layer substrate.
内層基板と樹脂シートの積層は、真空ラミネート法により実施してよい。真空ラミネート法において、加熱圧着温度は、好ましくは60℃~160℃、より好ましくは80℃~140℃の範囲であり、加熱圧着圧力は、好ましくは0.098MPa~1.77MPa、より好ましくは0.29MPa~1.47MPaの範囲であり、加熱圧着時間は、好ましくは20秒間~400秒間、より好ましくは30秒間~300秒間の範囲である。積層は、好ましくは圧力26.7hPa以下の減圧条件下で実施され得る。 The lamination of the inner layer substrate and the resin sheet may be carried out by vacuum lamination. In vacuum lamination, the thermocompression temperature is preferably in the range of 60°C to 160°C, more preferably 80°C to 140°C, the thermocompression pressure is preferably in the range of 0.098 MPa to 1.77 MPa, more preferably 0.29 MPa to 1.47 MPa, and the thermocompression time is preferably in the range of 20 seconds to 400 seconds, more preferably 30 seconds to 300 seconds. Lamination is preferably carried out under reduced pressure conditions of 26.7 hPa or less.
積層は、市販の真空ラミネーターによって行うことができる。市販の真空ラミネーターとしては、例えば、名機製作所社製の真空加圧式ラミネーター、ニッコー・マテリアルズ社製のバキュームアップリケーター、バッチ式真空加圧ラミネーター等が挙げられる。 Lamination can be performed using a commercially available vacuum laminator. Examples of commercially available vacuum laminators include the vacuum pressure laminator manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., the vacuum applicator manufactured by Nikko Materials Co., Ltd., and the batch vacuum pressure laminator.
積層の後に、常圧下(大気圧下)、例えば、加熱圧着部材を支持体側からプレスすることにより、積層された樹脂シートの平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理のプレス条件は、上記積層の加熱圧着条件と同様の条件とすることができる。平滑化処理は、市販のラミネーターによって行うことができる。なお、積層と平滑化処理は、上記の市販の真空ラミネーターを用いて連続的に行ってもよい。 After lamination, the laminated resin sheets may be smoothed under normal pressure (atmospheric pressure), for example, by pressing a thermocompression member from the support side. The pressing conditions for the smoothing process may be the same as the thermocompression conditions for lamination described above. The smoothing process may be performed using a commercially available laminator. Note that lamination and smoothing may also be performed consecutively using the commercially available vacuum laminator described above.
支持体は、工程(I)と工程(II)の間に除去してもよく、工程(II)の後に除去してもよい。なお、支持体として、金属箔を使用した場合、支持体を剥離することなく、該金属箔を用いて導体層を形成してよい。また、支持体として、支持基材付き金属箔を使用した場合、支持基材(と剥離層)を剥離すればよい。そして、金属箔を用いて導体層を形成することができる。 The support may be removed between step (I) and step (II), or after step (II). When a metal foil is used as the support, the conductor layer may be formed using the metal foil without peeling off the support. When a metal foil with a supporting substrate is used as the support, the supporting substrate (and release layer) may be peeled off. Then, the conductor layer may be formed using the metal foil.
工程(II)において、樹脂組成物層を硬化(例えば熱硬化)して、樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層を形成する。樹脂組成物層の硬化条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常採用される条件を使用してよい。 In step (II), the resin composition layer is cured (e.g., thermally cured) to form an insulating layer made of the cured resin composition. The curing conditions for the resin composition layer are not particularly limited, and conditions typically used for forming insulating layers for printed wiring boards may be used.
例えば、樹脂組成物層の熱硬化条件は、樹脂組成物の種類等によっても異なるが、一実施形態において、硬化温度は好ましくは120℃~250℃、より好ましくは150℃~240℃、さらに好ましくは180℃~230℃である。硬化時間は好ましくは5分間~240分間、より好ましくは10分間~150分間、さらに好ましくは15分間~120分間とすることができる。 For example, the thermal curing conditions for the resin composition layer vary depending on the type of resin composition, but in one embodiment, the curing temperature is preferably 120°C to 250°C, more preferably 150°C to 240°C, and even more preferably 180°C to 230°C. The curing time is preferably 5 minutes to 240 minutes, more preferably 10 minutes to 150 minutes, and even more preferably 15 minutes to 120 minutes.
樹脂組成物層を熱硬化させる前に、樹脂組成物層を硬化温度よりも低い温度にて予備加熱してもよい。例えば、樹脂組成物層を熱硬化させるのに先立ち、50℃~120℃、好ましくは60℃~115℃、より好ましくは70℃~110℃の温度にて、樹脂組成物層を5分間以上、好ましくは5分間~150分間、より好ましくは15分間~120分間、さらに好ましくは15分間~100分間予備加熱してもよい。 Before thermally curing the resin composition layer, the resin composition layer may be preheated at a temperature lower than the curing temperature. For example, prior to thermally curing the resin composition layer, the resin composition layer may be preheated at a temperature of 50°C to 120°C, preferably 60°C to 115°C, and more preferably 70°C to 110°C for 5 minutes or more, preferably 5 minutes to 150 minutes, more preferably 15 minutes to 120 minutes, and even more preferably 15 minutes to 100 minutes.
プリント配線板を製造するに際しては、(III)絶縁層に穴あけする工程、(IV)絶縁層を粗化処理する工程、(V)導体層を形成する工程をさらに実施してもよい。これらの工程(III)乃至工程(V)は、プリント配線板の製造に用いられる、当業者に公知の各種方法に従って実施してよい。なお、支持体を工程(II)の後に除去する場合、該支持体の除去は、工程(II)と工程(III)との間、工程(III)と工程(IV)の間、又は工程(IV)と工程(V)との間に実施してよい。また、必要に応じて、工程(I)~工程(V)の絶縁層及び導体層の形成を繰り返して実施し、多層配線板を形成してもよい。 When manufacturing a printed wiring board, the following steps may be further carried out: (III) drilling holes in the insulating layer; (IV) roughening the insulating layer; and (V) forming a conductor layer. These steps (III) through (V) may be carried out according to various methods known to those skilled in the art and used in the manufacture of printed wiring boards. If the support is removed after step (II), the removal of the support may be carried out between steps (II) and (III), between steps (III) and (IV), or between steps (IV) and (V). Furthermore, if necessary, the formation of the insulating layer and conductor layer in steps (I) through (V) may be repeated to form a multilayer wiring board.
他の実施形態において、プリント配線板は、上述のプリプレグを用いて製造することができる。製造方法は基本的に樹脂シートを用いる場合と同様である。 In another embodiment, a printed wiring board can be manufactured using the prepreg described above. The manufacturing method is basically the same as when using a resin sheet.
工程(III)は、絶縁層に穴あけする工程であり、これにより絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。工程(III)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成等に応じて、例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等を使用して実施してよい。ホールの寸法や形状は、プリント配線板のデザインに応じて適宜決定してよい。 Step (III) is a step of drilling holes in the insulating layer, thereby forming holes such as via holes and through holes in the insulating layer. Step (III) may be performed using, for example, a drill, laser, plasma, etc., depending on the composition of the resin composition used to form the insulating layer. The dimensions and shape of the holes may be determined appropriately depending on the design of the printed wiring board.
工程(IV)は、絶縁層を粗化処理する工程である。通常、この工程(IV)において、スミアの除去(デスミア)も行われる。粗化処理の手順、条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順、条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層を粗化処理することができる。 Step (IV) is a step in which the insulating layer is roughened. Typically, smear removal (desmearing) is also performed in this step (IV). The roughening treatment procedures and conditions are not particularly limited, and known procedures and conditions commonly used in forming insulating layers for printed wiring boards can be used. For example, the insulating layer can be roughened by performing a swelling treatment using a swelling liquid, a roughening treatment using an oxidizing agent, and a neutralization treatment using a neutralizing liquid, in that order.
粗化処理に用いる膨潤液としては特に限定されないが、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液であり、該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、アトテックジャパン社製の「スウェリング・ディップ・セキュリガンスP」、「スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU」等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、特に限定されないが、例えば、30℃~90℃の膨潤液に絶縁層を1分間~20分間浸漬することにより行うことができる。絶縁層の樹脂の膨潤を適度なレベルに抑える観点から、40℃~80℃の膨潤液に絶縁層を5分間~15分間浸漬させることが好ましい。 The swelling liquid used in the roughening treatment is not particularly limited, but examples include alkaline solutions and surfactant solutions. Alkaline solutions are preferred, with sodium hydroxide and potassium hydroxide solutions being more preferred. Commercially available swelling liquids include "Swelling Dip Securigans P" and "Swelling Dip Securigans SBU" manufactured by Atotech Japan. The swelling treatment using a swelling liquid is not particularly limited, but can be carried out by immersing the insulating layer in a swelling liquid at 30°C to 90°C for 1 to 20 minutes, for example. To keep swelling of the resin in the insulating layer to an appropriate level, it is preferable to immerse the insulating layer in a swelling liquid at 40°C to 80°C for 5 to 15 minutes.
粗化処理に用いる酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウム又は過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃~100℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間~30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は5質量%~10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、アトテックジャパン社製の「コンセントレート・コンパクトCP」、「ドージングソリューション・セキュリガンスP」等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。 The oxidizing agent used in the roughening treatment is not particularly limited, but examples include alkaline permanganate solutions prepared by dissolving potassium permanganate or sodium permanganate in an aqueous solution of sodium hydroxide. Roughening treatment using an oxidizing agent such as alkaline permanganate solution is preferably carried out by immersing the insulating layer in an oxidizing agent solution heated to 60°C to 100°C for 10 to 30 minutes. The concentration of permanganate in the alkaline permanganate solution is preferably 5% to 10% by mass. Commercially available oxidizing agents include alkaline permanganate solutions such as "Concentrate Compact CP" and "Dosing Solution Securigance P" manufactured by Atotech Japan.
また、粗化処理に用いる中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、アトテックジャパン社製の「リダクションソリューション・セキュリガントP」が挙げられる。 The neutralizing solution used in the roughening treatment is preferably an acidic aqueous solution, and a commercially available product such as "Reduction Solution Securigant P" manufactured by Atotech Japan is one example.
中和液による処理は、酸化剤による粗化処理がなされた処理面を30℃~80℃の中和液に5分間~30分間浸漬させることにより行うことができる。作業性等の点から、酸化剤による粗化処理がなされた対象物を、40℃~70℃の中和液に5分間~20分間浸漬する方法が好ましい。 Treatment with a neutralizing solution can be carried out by immersing the surface that has been roughened with an oxidizing agent in a neutralizing solution at 30°C to 80°C for 5 to 30 minutes. From the standpoint of workability, etc., it is preferable to immerse the object that has been roughened with an oxidizing agent in a neutralizing solution at 40°C to 70°C for 5 to 20 minutes.
工程(V)は、導体層を形成する工程であり、絶縁層上に導体層を形成する。工程(V)は、半導体チップパッケージの製造方法に関連して説明した工程(6)と同様に実施してよい。 Step (V) is a step of forming a conductor layer on an insulating layer. Step (V) may be performed in the same manner as step (6) described in relation to the method for manufacturing a semiconductor chip package.
導体層の厚さは、所望のプリント配線板のデザインによるが、一般に3μm~35μm、好ましくは5μm~30μmである。 The thickness of the conductor layer depends on the desired printed wiring board design, but is generally between 3 μm and 35 μm, preferably between 5 μm and 30 μm.
導体層はまた、金属箔を使用して形成してよい。金属箔を使用して導体層を形成する場合、工程(V)は、工程(I)と工程(II)の間に実施することが好適である。例えば、工程(I)の後、支持体を除去し、露出した樹脂組成物層の表面に金属箔を積層する。樹脂組成物層と金属箔との積層は、真空ラミネート法により実施してよい。積層の条件は、工程(I)について説明した条件と同様としてよい。次いで、工程(II)を実施して絶縁層を形成する。その後、絶縁層上の金属箔を利用して、サブトラクティブ法、モディファイドセミアディティブ法等の従来の公知の技術により、所望の配線パターンを有する導体層を形成することができる。 The conductor layer may also be formed using metal foil. When forming the conductor layer using metal foil, it is preferable to perform step (V) between steps (I) and (II). For example, after step (I), the support is removed and metal foil is laminated on the exposed surface of the resin composition layer. The resin composition layer and metal foil may be laminated using a vacuum lamination method. The lamination conditions may be the same as those described for step (I). Next, step (II) is performed to form an insulating layer. Thereafter, a conductor layer having the desired wiring pattern can be formed using the metal foil on the insulating layer using conventional techniques such as a subtractive method or a modified semi-additive method.
金属箔は、例えば、電解法、圧延法等の公知の方法により製造することができる。金属箔の市販品としては、例えば、JX日鉱日石金属社製のHLP箔、JXUT-III箔、三井金属鉱山社製の3EC-III箔、TP-III箔等が挙げられる。 Metal foil can be manufactured by known methods such as electrolysis and rolling. Commercially available metal foils include HLP foil and JXUT-III foil manufactured by JX Nippon Mining & Metals Corporation, and 3EC-III foil and TP-III foil manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
あるいは、樹脂シートの支持体として、金属箔や、支持基材付き金属箔を使用した場合、該金属箔を用いて導体層を形成してよいことは先述のとおりである。 Alternatively, as mentioned above, if a metal foil or a metal foil with a supporting substrate is used as the support for the resin sheet, the conductor layer may be formed using the metal foil.
[半導体装置]
本発明の半導体装置は、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる層を含む。本発明の半導体装置は、本発明の半導体パッケージ又はプリント配線板を用いて製造することができる。
[Semiconductor device]
The semiconductor device of the present invention includes a layer made of a cured product of the resin composition of the present invention. The semiconductor device of the present invention can be produced using the semiconductor package or printed wiring board of the present invention.
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、デジタルカメラ及びテレビ等)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。 Semiconductor devices include various semiconductor devices used in electrical appliances (e.g., computers, mobile phones, digital cameras, and televisions) and vehicles (e.g., motorcycles, automobiles, trains, ships, and aircraft).
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下において、量を表す「部」及び「%」は、別途明示のない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。 The present invention will be explained in more detail below using examples. The present invention is not limited to these examples. In the following, "parts" and "%" used to express amounts mean "parts by mass" and "% by mass," respectively, unless otherwise specified.
<使用した無機充填材>
無機充填材1:平均粒径1.7μm、トップカット5μm、比表面積3.7m2/g、シラン化合物(信越化学工業社製「KBM573」、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン)で処理したもの。
無機充填材2:平均粒径0.5μm、トップカット3μm、比表面積7.0m2/g、シラン化合物(信越化学工業社製「KBM573」、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン)で処理したもの。
<Inorganic filler used>
Inorganic filler 1: average particle size 1.7 μm, top cut 5 μm, specific surface area 3.7 m 2 /g, treated with a silane compound ("KBM573" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane).
Inorganic filler 2: average particle size 0.5 μm, top cut 3 μm, specific surface area 7.0 m 2 /g, treated with a silane compound ("KBM573" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane).
<合成例1>(活性エステル化合物Aの合成>
反応容器にオルトアリルフェノール201質量部、トルエン1000質量部を仕込み、容器内を減圧窒素置換させながら溶解させた。続いて、イソフタル酸クロライド152質量部を仕込み溶解させた。容器内を窒素パージしながら20%水酸化ナトリウム水溶液309gを3時間かけ滴下した。その際、系内の温度は60℃以下に制御した。その後、1時間攪拌させ反応させた。反応終了後、反応物を分液し水層を取り除いた。水層のpHが7になるまでこの操作を繰り返し、加熱減圧条件でトルエン等を留去させ、活性エステル化合物Aを得た。得られた活性エステル化合物Aのエチレン性不飽和結合当量は仕込み比から算出すると199g/eq.であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Active Ester Compound A)
A reaction vessel was charged with 201 parts by mass of ortho-allylphenol and 1,000 parts by mass of toluene, and the contents were dissolved while the vessel was purged with nitrogen under reduced pressure. Subsequently, 152 parts by mass of isophthalic acid chloride was charged and dissolved. While purging the vessel with nitrogen, 309 g of a 20% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 3 hours. The temperature in the system was controlled to 60°C or less. The mixture was then stirred for 1 hour to react. After the reaction was completed, the reaction mixture was separated and the aqueous layer was removed. This operation was repeated until the pH of the aqueous layer reached 7, and toluene and the like were distilled off under heating and reduced pressure conditions, yielding an active ester compound A. The ethylenically unsaturated bond equivalent of the resulting active ester compound A was calculated from the charge ratio to be 199 g/eq.
<実施例1>
ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP4032D」、エポキシ当量140g/eq.)4部、エポキシ樹脂混合物(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合物、日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX-1059」、エポキシ当量170g/eq.)3部、メタクリロイル基とポリエチレンオキシド構造とを有する樹脂(新中村化学工業社製「BPE-1300N」)4部、無機充填材1 90部、酸無水物系硬化剤(新日本理化社製「HNA-100」、酸無水物当量179g/eq.)10部、イミダゾール系硬化促進剤(四国化成社製「2MA-OK―PW」)0.5部、及びシラン化合物(信越化学工業社製「KBM-403」、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.1部、シラン化合物(信越化学工業社製「KBM-202SS」、ジフェニルジメトキシシラン)0.1部を配合しミキサで均一に分散することで樹脂組成物を得た。
Example 1
Naphthalene type epoxy resin (DIC Corporation "HP4032D", epoxy equivalent 140 g/eq.) 4 parts, epoxy resin mixture (mixture of bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. "ZX-1059", epoxy equivalent 170 g/eq.) 3 parts, resin having a methacryloyl group and a polyethylene oxide structure (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. "BPE-1300N") 4 parts, inorganic filler 1 A resin composition was obtained by blending 90 parts of a hydroxybenzoate, 10 parts of an acid anhydride curing agent ("HNA-100" manufactured by New Japan Chemical Co., Ltd., acid anhydride equivalent 179 g/eq.), 0.5 parts of an imidazole curing accelerator ("2MA-OK-PW" manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.), 0.1 parts of a silane compound ("KBM-403" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), and 0.1 parts of a silane compound ("KBM-202SS" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., diphenyldimethoxysilane), and dispersing the mixture uniformly in a mixer.
<実施例2>
シラン化合物(「KBM-202SS」)の配合量を0.1部から0.3部に変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を得た。
Example 2
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of the silane compound ("KBM-202SS") was changed from 0.1 part to 0.3 part.
<実施例3>
ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP4032D」、エポキシ当量140g/eq.)3部、エポキシ樹脂混合物(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合物、日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX-1059」、エポキシ当量170g/eq.)5部、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「JER630LSD」、エポキシ当量95g/eq.)2部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ADEKA社製「L-64」)1.5部、無機充填材1 75部、アミン系硬化剤(日本化薬社製「カヤハードA-A」)4部、イミダゾール系硬化促進剤(四国化成社製「2E4MZ」)0.4部、及びシラン化合物(信越化学工業社製「KBM-403」、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.1部、シラン化合物(信越化学工業社製「KBM-202SS」、ジフェニルジメトキシシラン)0.15部を配合しミキサで均一に分散することで樹脂組成物を得た。
Example 3
Naphthalene type epoxy resin (DIC Corporation "HP4032D", epoxy equivalent 140 g/eq.) 3 parts, epoxy resin mixture (mixture of bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. "ZX-1059", epoxy equivalent 170 g/eq.) 5 parts, glycidylamine type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation "JER630LSD", epoxy equivalent 95 g/eq.) 2 parts, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (ADEKA Corporation "L-64") 1.5 parts, inorganic filler 1 A resin composition was obtained by blending 75 parts of a methyl acrylate acrylate copolymer, 4 parts of an amine curing agent ("Kayahard A-A" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 0.4 parts of an imidazole curing accelerator ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), 0.1 parts of a silane compound ("KBM-403" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), and 0.15 parts of a silane compound ("KBM-202SS" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., diphenyldimethoxysilane), and uniformly dispersing the mixture in a mixer.
<実施例4>
ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP4032D」、エポキシ当量140g/eq.)5部、エポキシ樹脂混合物(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合物、日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX-1059」、エポキシ当量170g/eq.)5部、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「JER630LSD」、エポキシ当量95g/eq.)4部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ADEKA社製「L-64」)1.5部、無機充填材1 60部、イミダゾール系硬化促進剤(四国化成社製「2E4MZ」)0.2部、及びシラン化合物(信越化学工業社製「KBM-403」、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.1部、シラン化合物(信越化学工業社製「KBM-202SS」、ジフェニルジメトキシシラン)0.1部を配合しミキサで均一に分散することで樹脂組成物を得た。
Example 4
Naphthalene type epoxy resin (DIC Corporation "HP4032D", epoxy equivalent 140 g/eq.) 5 parts, epoxy resin mixture (mixture of bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. "ZX-1059", epoxy equivalent 170 g/eq.) 5 parts, glycidylamine type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation "JER630LSD", epoxy equivalent 95 g/eq.) 4 parts, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (ADEKA Corporation "L-64") 1.5 parts, inorganic filler 1 A resin composition was obtained by blending 60 parts of a silane compound (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., "KBM-403", 0.2 parts of an imidazole curing accelerator (manufactured by Shikoku Chemical Co., Ltd., "2E4MZ"), 0.1 parts of a silane compound (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., "KBM-202SS", diphenyldimethoxysilane), and uniformly dispersing the blend in a mixer.
<実施例5>
ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP4032D」、エポキシ当量140g/eq.)4部、エポキシ樹脂混合物(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合物、日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX-1059」、エポキシ当量170g/eq.)3部、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「JER630LSD」、エポキシ当量95g/eq.)4部、無機充填材1 85部、酸無水物系硬化剤(新日本理化社製「HNA-100」、酸無水物当量179g/eq.)8部、活性エステル化合物A 5部、イミダゾール系硬化促進剤(四国化成社製「2MA-OK-PW」)0.5部、及びシラン化合物(信越化学工業社製、「KBM-403」、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.1部、シラン化合物(信越化学工業社製「KBM-202SS」、ジフェニルジメトキシシラン)0.1部を配合しミキサで均一に分散することで樹脂組成物を得た。
Example 5
Naphthalene type epoxy resin ("HP4032D" manufactured by DIC Corporation, epoxy equivalent 140 g/eq.) 4 parts, epoxy resin mixture (mixture of bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, "ZX-1059" manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd., epoxy equivalent 170 g/eq.) 3 parts, glycidylamine type epoxy resin ("JER630LSD" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent 95 g/eq.) 4 parts, inorganic filler 1 85 parts, acid anhydride type curing agent ("HNA-100" manufactured by New Japan Chemical Co., Ltd., acid anhydride equivalent 179 g/eq.) 8 parts, active ester compound A A resin composition was obtained by blending 0.5 parts of a silane compound (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., "KBM-403", 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), 0.1 parts of a silane compound (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., "KBM-202SS", diphenyldimethoxysilane), and uniformly dispersing the blend in a mixer.
<実施例6>
メタクリロイル基とポリエチレンオキシド構造とを有する樹脂(「BPE-1300N」)4部に代えて、ポリオキシアルキレン変性シリコーン樹脂(信越シリコーン社製「KF-6012」)0.5部を使用した以外は、実施例2と同様にして、樹脂組成物を得た。
Example 6
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 2, except that 0.5 parts of a polyoxyalkylene-modified silicone resin ("KF-6012" manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd.) was used instead of 4 parts of a resin having a methacryloyl group and a polyethylene oxide structure ("BPE-1300N").
<実施例7>
メタクリロイル基とポリエチレンオキシド構造とを有する樹脂(「BPE-1300N」)4部に代えて、エポキシ化ポリブタジエン樹脂(日本曹達社製「JP100」)1部を使用した以外は、実施例2と同様にして、樹脂組成物を得た。
Example 7
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 2, except that 1 part of an epoxidized polybutadiene resin ("JP100" manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was used instead of 4 parts of a resin having a methacryloyl group and a polyethylene oxide structure ("BPE-1300N").
<実施例8>
メタクリロイル基とポリエチレンオキシド構造とを有する樹脂(「BPE-1300N」)4部に代えて、エポキシ化アクリル樹脂(東亜合成社製「UG-4010」)1部を使用した以外は、実施例2と同様にして、樹脂組成物を得た。
Example 8
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 2, except that 1 part of an epoxidized acrylic resin (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., "UG-4010") was used instead of 4 parts of a resin having a methacryloyl group and a polyethylene oxide structure ("BPE-1300N").
<実施例9>
ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC社製「HP4032D」、エポキシ当量140g/eq.)4部、エポキシ樹脂混合物(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合物、日鉄ケミカル&マテリアル社製「ZX-1059」、エポキシ当量170g/eq.)7部、メタクリロイル基とポリエチレンオキシド構造とを有する樹脂(新中村化学工業社製「BPE-1300N」)3部、無機充填材2 80部、酸無水物系硬化剤(新日本理化社製「HNA-100」、酸無水物当量179g/eq.)6部、イミダゾール系硬化促進剤(四国化成社製「2MA-OK―PW」)0.5部、及びシラン化合物(信越化学工業社製「KBM-403」、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.1部、シラン化合物(信越化学工業社製「KBM-202SS」、ジフェニルジメトキシシラン)0.1部を配合しミキサで均一に分散することで樹脂組成物を得た。
Example 9
Naphthalene type epoxy resin (DIC Corporation "HP4032D", epoxy equivalent 140 g/eq.) 4 parts, epoxy resin mixture (mixture of bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. "ZX-1059", epoxy equivalent 170 g/eq.) 7 parts, resin having a methacryloyl group and a polyethylene oxide structure (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. "BPE-1300N") 3 parts, inorganic filler 2 A resin composition was obtained by blending 80 parts of a hydroxybenzoate, 6 parts of an acid anhydride curing agent ("HNA-100" manufactured by New Japan Chemical Co., Ltd., acid anhydride equivalent 179 g/eq.), 0.5 parts of an imidazole curing accelerator ("2MA-OK-PW" manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.), 0.1 parts of a silane compound ("KBM-403" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), and 0.1 parts of a silane compound ("KBM-202SS" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., diphenyldimethoxysilane) and dispersing the mixture uniformly in a mixer.
<比較例1>
(1)シラン化合物(「KBM-202SS」)を使用しなかった点、(2)アミン系硬化剤(「カヤハードA-A」)を使用しなかった点、(3)ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(「L-64」)の配合量を1.5部から3部に変更した点以外は、実施例3と同様にして、樹脂組成物を得た。
<Comparative Example 1>
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 3, except that (1) a silane compound ("KBM-202SS") was not used, (2) an amine-based curing agent ("Kayahard A-A") was not used, and (3) the amount of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol ("L-64") added was changed from 1.5 parts to 3 parts.
<比較例2>
(1)シラン化合物(「KBM-202SS」)を使用しなかった点、(2)イミダゾール系硬化促進剤(「2MA-OK―PW」)0.5部に代えてリン系硬化促進剤(北興化学工業社製「TBP-DA」)0.5部を使用した点以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を得た。
<Comparative Example 2>
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that (1) no silane compound ("KBM-202SS") was used, and (2) 0.5 parts of a phosphorus-based curing accelerator ("TBP-DA" manufactured by Hokko Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of 0.5 parts of the imidazole-based curing accelerator ("2MA-OK-PW").
実施例1~9及び比較例1、2で調製した樹脂組成物の詳細を表1に示す。 Details of the resin compositions prepared in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1.
<溶融粘度の測定>
実施例及び比較例で調製した樹脂組成物について、動的粘弾性測定装置(ユー・ビー・エム社製「Rheosol-G3000」)を用いて溶融粘度を測定した。詳細には、樹脂組成物から採取した1gの試料について、直径18mmのパラレルプレートを使用して、時間依存性モードで測定を行った。測定条件は、温度120℃一定、ステップ時間5sec、歪み制御1deg、周波数1Hzとした。そして、初期(測定開始時)の溶融粘度MV1(Pa・s)と測定開始後2分経過時の溶融粘度MV2(Pa・s)を測定した。
<Measurement of Melt Viscosity>
The melt viscosity of the resin compositions prepared in the examples and comparative examples was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (Rheosol-G3000 manufactured by U.B.M. Co., Ltd.). Specifically, a 1 g sample taken from the resin composition was measured in time-dependent mode using parallel plates with a diameter of 18 mm. The measurement conditions were a constant temperature of 120°C, a step time of 5 seconds, strain control of 1 degree, and a frequency of 1 Hz. The initial (at the start of measurement) melt viscosity MV1 (Pa s) and the melt viscosity MV2 (Pa s) 2 minutes after the start of measurement were then measured.
<Tgおよび貯蔵弾性率の測定>
離型処理した12インチのシリコンウェハ上に、実施例及び比較例で調製した樹脂組成物を、コンプレッションモールド装置(金型温度:130℃、圧力:6MPa、キュアタイム:10分)を用いて圧縮成型して、厚さ300μmの樹脂組成物層を形成した。その後、離型処理したシリコンウェハから樹脂組成物を剥がし、180℃で90分間加熱して樹脂組成物を熱硬化させ硬化物サンプルを作製した。
次いで上記硬化物サンプルを幅7mm、長さ40mmの試験片に切断し、動的機械分析装置(セイコーインスツルメンツ社製「DMS-6100」)を使用して、引張モードにて動的機械分析を行った。試験片を前記装置に装着後、周波数1Hz、昇温速度5℃/分の測定条件にて測定した。斯かる測定において、23℃のときの貯蔵弾性率SM1(E’;GPa)の値、また、tanδ(=損失弾性率E”/貯蔵弾性率E’)のピークの最大値を示す温度をTgとして読みとった。さらに温度T(℃)のときの貯蔵弾性率SM2(E’;GPa)の値を読み取った。ここで、温度Tは、各硬化物のガラス転移温度をTg(℃)としたとき、Tg-30(℃)である。
<Measurement of Tg and storage modulus>
The resin compositions prepared in the Examples and Comparative Examples were compression molded onto a release-treated 12-inch silicon wafer using a compression molding device (mold temperature: 130°C, pressure: 6 MPa, cure time: 10 minutes) to form a resin composition layer with a thickness of 300 μm. Thereafter, the resin composition was peeled off from the release-treated silicon wafer and heated at 180°C for 90 minutes to thermally cure the resin composition, thereby producing a cured product sample.
The cured product samples were then cut into test pieces measuring 7 mm wide and 40 mm long, and dynamic mechanical analysis was performed in tension mode using a dynamic mechanical analyzer (Seiko Instruments Inc., "DMS-6100"). After mounting the test pieces in the analyzer, measurements were performed at a frequency of 1 Hz and a heating rate of 5°C/min. In these measurements, the storage modulus SM1(E'; GPa) at 23°C was recorded, and the temperature showing the maximum value of the peak of tan δ (= loss modulus E"/storage modulus E') was also recorded as Tg. Furthermore, the storage modulus SM2(E'; GPa) at temperature T (°C) was recorded. Here, temperature T was Tg - 30 (°C), where Tg (°C) is the glass transition temperature of each cured product.
<試験例1:モールドアンダーフィル(MUF)試験>
厚さ775μmの12インチガラスウェハ上に銅バンプ付きチップ部品(ウォルツ社製「WALTS-TEG FBW40A-000 1JY」、チップサイズ10mm×10mm、チップ厚み300μm、銅バンプサイズ径20μm、高さ30μm、銅バンプピッチ40μm)を、4隅に接着剤を用いてガラスウェハと銅バンプとが接触するように搭載した。
次いで、実施例及び比較例で調製した樹脂組成物を、樹脂厚みが400μmとなるようコンプレッションモールド装置(金型温度:130℃、圧力:6MPa、キュアタイム:10分)を用いて圧縮成型することで、チップ部品に対しモールドアンダーフィル(MUF)を行った。樹脂組成物を150℃にて60分間加熱し熱硬化させた後、ガラスウェハ背面から顕微鏡でボイドの有無を観察した。そして下記基準に従って評価した。
<Test Example 1: Mold Underfill (MUF) Test>
A chip component with copper bumps ("WALTS-TEG FBW40A-000 1JY" manufactured by Waltz Corporation, chip size 10 mm × 10 mm, chip thickness 300 μm, copper bump size diameter 20 μm, height 30 μm, copper bump pitch 40 μm) was mounted on a 12-inch glass wafer with a thickness of 775 μm using an adhesive at the four corners so that the glass wafer and the copper bumps were in contact with each other.
Next, the resin compositions prepared in the examples and comparative examples were compression molded using a compression molding machine (mold temperature: 130°C, pressure: 6 MPa, cure time: 10 minutes) to a resin thickness of 400 μm, thereby forming mold underfill (MUF) on the chip components. The resin compositions were heated at 150°C for 60 minutes to be thermally cured, and then the presence or absence of voids was observed using a microscope from the back of the glass wafer. The results were evaluated according to the following criteria.
評価基準:
〇:バンプ間に樹脂が充填されボイドが見られなかった。
×:バンプ間に樹脂が充填されていない部分がありボイド、未充填部分が見られた。
Evaluation criteria:
◯: Resin was filled between the bumps and no voids were observed.
x: There were portions between the bumps where the resin was not filled, and voids and unfilled portions were observed.
<試験例2:サーマルサイクル試験>
厚さ775μmの12インチシリコンウェハ上に、銅バンプ付きチップ部品(ウォルツ社製「WALTS-TEG FBW40A-000 1JY」、チップサイズ10mm×10mm、チップ厚み300μm、銅バンプサイズ径20μm、高さ30μm、銅バンプピッチ40μm)を、4隅に接着剤を用いてシリコンウェハと銅バンプとが接触するように搭載した。
次いで、実施例及び比較例で調製した樹脂組成物を、樹脂厚みが400μmとなるようコンプレッションモールド装置(金型温度:130℃、圧力:6MPa、キュアタイム:10分)を用いて圧縮成型することで、チップ部品に対しモールドアンダーフィル(MUF)を行った。樹脂組成物を150℃にて60分間加熱して熱硬化させた後、サーマルサイクル試験(-55℃~125℃、500cycles)を実施した。そして、以下の基準で評価した。
<Test Example 2: Thermal Cycle Test>
A chip component with copper bumps ("WALTS-TEG FBW40A-000 1JY" manufactured by Waltz Corporation, chip size 10 mm × 10 mm, chip thickness 300 μm, copper bump size diameter 20 μm, height 30 μm, copper bump pitch 40 μm) was mounted on a 12-inch silicon wafer with a thickness of 775 μm using an adhesive at the four corners so that the silicon wafer and copper bumps were in contact with each other.
Next, the resin compositions prepared in the examples and comparative examples were compression molded using a compression molding machine (mold temperature: 130°C, pressure: 6 MPa, cure time: 10 minutes) to a resin thickness of 400 μm, thereby forming mold underfill (MUF) on the chip components. The resin compositions were then heated at 150°C for 60 minutes to be thermally cured, and then subjected to a thermal cycle test (-55°C to 125°C, 500 cycles). Evaluation was then performed according to the following criteria.
評価基準:
〇:試験後にチップ部品とデラミネーションもしくは樹脂クラックが生じなかった。
×:試験後にチップ部品とデラミネーションもしくは樹脂クラックが生じた。
Evaluation criteria:
Good: No delamination of the chip component or cracks in the resin occurred after the test.
×: After the test, delamination of the chip component or cracks in the resin occurred.
実施例1~9、比較例1、2の各物性と評価結果を表2に示す。 The physical properties and evaluation results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 2.
Claims (17)
エポキシ樹脂の含有量が、樹脂組成物中の樹脂成分を100質量%とした場合、5質量%以上90質量%以下であり、
下記溶融粘度条件及び貯蔵弾性率条件を満たす、樹脂組成物。
<溶融粘度条件>
120℃で溶融粘度を測定した際の初期の溶融粘度をMV1(Pa・s)、2分経過時の溶融粘度をMV2(Pa・s)としたとき、
MV2/MV1≦10、かつ、MV2≦3000
である。
<貯蔵弾性率条件>
該樹脂組成物を150℃で60分間加熱して得られる硬化物の、23℃における貯蔵弾性率をSM1(GPa)、温度Tにおける貯蔵弾性率をSM2(GPa)としたとき、
0.4<SM2/SM1≦1
である。ここで、温度Tは、該硬化物のガラス転移温度をTg(℃)としたとき、Tg-30(℃)である。 A resin composition comprising an epoxy resin, an inorganic filler, and a silane compound,
the content of the epoxy resin is 5% by mass or more and 90% by mass or less, when the resin component in the resin composition is 100% by mass;
A resin composition that satisfies the following melt viscosity and storage modulus conditions.
<Melt viscosity conditions>
When the melt viscosity is measured at 120°C, the initial melt viscosity is MV1 (Pa s), and the melt viscosity after 2 minutes is MV2 (Pa s).
MV2/MV1≦10 and MV2≦3000
is.
<Storage modulus conditions>
When the storage modulus of the cured product obtained by heating the resin composition at 150°C for 60 minutes is SM1 (GPa) at 23°C and the storage modulus of the cured product at temperature T is SM2 (GPa),
0.4<SM2/SM1 ≦1
Here, the temperature T is Tg-30 (°C), where Tg (°C) is the glass transition temperature of the cured product.
(RO)nSiAr4-n (A-1)
(式中、Rはアルキル基を表し、Arは置換基を有していてもよいアリール基を表し、nは1又は2を表す。) The resin composition according to claim 1, comprising a silane compound (a1) represented by the following formula (A-1):
(RO) n SiAr 4-n (A-1)
(In the formula, R represents an alkyl group, Ar represents an aryl group which may have a substituent, and n represents 1 or 2.)
イミダゾール系硬化促進剤から選択される1種以上の硬化促進剤(c1)
の少なくとも一方を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。 one or more curing agents (b1) selected from acid anhydride curing agents and amine curing agents, and one or more curing accelerators (c1) selected from imidazole curing accelerators.
The resin composition according to claim 1, comprising at least one of the following:
イミダゾール系硬化促進剤から選択される1種以上の硬化促進剤(c1)
の少なくとも一方を含む、請求項2に記載の樹脂組成物。 one or more curing agents (b1) selected from acid anhydride curing agents and amine curing agents, and one or more curing accelerators (c1) selected from imidazole curing accelerators.
The resin composition according to claim 2, comprising at least one of the following:
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