本申請(qǐng)為申請(qǐng)日為2012年9月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?01210361842.0、發(fā)明名稱為“電子部件用液狀樹脂組合物及其制造方法、以及電子部件裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及電子部件用液狀樹脂組合物及其制造方法、以及電子部件裝置。
背景技術(shù):
以往,在以晶體管、ic等電子部件作為對(duì)象的元件密封的領(lǐng)域中,從電子部件的保護(hù)性能、生產(chǎn)性、成本等方面考慮樹脂密封成為主流,環(huán)氧樹脂組合物得到廣泛的使用。作為其理由可以舉出,環(huán)氧樹脂能夠取得操作性、成形性、電特性、耐濕性、耐熱性、機(jī)械特性、與插入件的粘接性等各個(gè)特性的平衡。在cob(chiponboard)、cog(chiponglass)、tcp(tapecarrierpackage)等進(jìn)行了裸芯片安裝的半導(dǎo)體裝置中,電子部件用液狀樹脂組合物被作為密封材料廣泛地使用。
例如在液晶等顯示器中,作為顯示器驅(qū)動(dòng)用ic的安裝方法,采用將半導(dǎo)體元件直接焊盤連接在配線基板上的安裝形態(tài)(倒裝片連接方式),使用電子部件用液狀樹脂組合物。該安裝方法中所用的電子部件用液狀樹脂組合物被作為底部填充(underfill)材料為人所知。
該底部填充材料在上述借助倒裝片連接方式的半導(dǎo)體安裝方法中,出于用以保持成為連接端子的焊盤間的絕緣以及保持機(jī)械強(qiáng)度的密封的目的,填充在產(chǎn)生于配線基板與半導(dǎo)體元件之間的空間中而形成半導(dǎo)體裝置。所以底部填充材料需要滿足如下等條件,即,(1)在常溫下為低粘度的液體;(2)為了避免填充后的底部填充材料的熱固化過(guò)程中的氣泡(空隙)產(chǎn)生,是無(wú)溶劑的;(3)為了避免粘度的增加、滲透性的降低,不含有填充劑等固體成分,或盡可能地減小含量;(4)在含有固體成分的情況下,是保持底部填充材料中的固體成分的均勻分散性、不損害粘度、流動(dòng)性、滲透性等的進(jìn)行了粒度分布、填充量的管理的恰當(dāng)?shù)呐浜稀?/p>
上述配線基板及半導(dǎo)體裝置中,配線間的間隔有變窄(密間距化)的趨勢(shì),在最尖端的倒裝片安裝方式的半導(dǎo)體裝置中配線間的間隔為30μm以下的也不少。這樣,因?qū)γ荛g距化了的配線間施加高電壓而產(chǎn)生作為損害電子部件用液狀樹脂組合物的固化物的絕緣可靠性的不良現(xiàn)象之一的離子遷移現(xiàn)象就會(huì)成為很大的問(wèn)題。特別是,在高溫高濕下,樹脂及配線金屬的劣化受到促進(jìn),易于產(chǎn)生離子遷移,從而會(huì)有半導(dǎo)體裝置的絕緣不良的產(chǎn)生的危險(xiǎn)性進(jìn)一步提高的趨勢(shì)。
為了避免該絕緣不良,以往對(duì)電子部件中使用的樹脂組合物采取過(guò)以抑制離子遷移為目的的對(duì)策。例如,作為金屬離子捕捉劑,配合有無(wú)機(jī)離子交換體的樹脂組合物(例如參照專利文獻(xiàn)1~4)、配合有苯并三嗪、苯并三唑或它們的異氰脲酸加成物的樹脂組合物(例如參照專利文獻(xiàn)5~10)、在固化促進(jìn)劑中配合有含有硼酸鹽的化合物的樹脂組合物(例如參照專利文獻(xiàn)11)、配合有酸酐當(dāng)量200以上的環(huán)狀酸酐的樹脂組合物(例如參照專利文獻(xiàn)12)、配合有抗氧化劑的樹脂組合物(例如參照專利文獻(xiàn)13~15)等作為用于密封材料、粘接劑、預(yù)浸料坯等用途的樹脂組合物眾所周知。
另一方面,已知有如下的改善物理的或機(jī)械的物性的方法,即,向樹脂組合物中添加具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子,緩解因樹脂組合物的固化物與被粘物的熱膨脹系數(shù)的不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力,抑制剝離·裂紋,賦予撓曲性,提高斷裂韌性,提高抗沖擊性(例如參照專利文獻(xiàn)16)。
[專利文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)1]日本特開平6-158492號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)2]日本特開平9-314758號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)3]日本特開2000-183470號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)4]日本特開2007-63549號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)5]日本特開2001-6769號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)6]日本特開2001-203462號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)7]日本專利第3881286號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)8]日本特開2005-72275號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)9]日本特開2005-333085號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)10]專利第3633422號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)11]日本特開2008-7577號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)12]日本專利第4775374號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)13]日本特開平3-39320號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)14]日本特開平10-279779號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)15]日本特開2010-254951號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)16]日本特開2010-138384號(hào)公報(bào)
但是,半導(dǎo)體元件的連接端子的密間距化、配線基板的微細(xì)配線化進(jìn)一步推進(jìn),對(duì)于電子部件用液狀樹脂組合物要求以極高的水平實(shí)現(xiàn)沒(méi)有間隙地填充極為狹窄的連接端子間、或者半導(dǎo)體元件與基板之間的間隔的性能、和絕緣耐久性能這兩者。與此同時(shí),僅用所述的公知的對(duì)策很難充分地防止由離子遷移造成的絕緣不良。
另外,具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子那樣的固形的粒子不容易適用于要求上述的性能的電子部件用液狀樹脂組合物。這是由如下等理由造成的,即,固形的粒子的添加會(huì)妨礙電子部件用液狀樹脂組合物的低粘度化,會(huì)有損害流動(dòng)性或填充性能的情況;因填充不良而產(chǎn)生的空隙會(huì)有誘發(fā)致命的絕緣不良的情況;在用網(wǎng)眼小的過(guò)濾器(例如10μm)過(guò)濾時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)濾器的堵塞,使微小異物的選擇性除去變得困難。
如上所述,要求實(shí)現(xiàn)具有將極為狹窄的連接端子間、或者半導(dǎo)體元件與基板之間的間隔沒(méi)有間隙地填充的性能和優(yōu)異的絕緣耐久性能的電子部件用液狀樹脂組合物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于該狀況而完成的,提供在填充性和固化后的耐離子遷移性的兩方面優(yōu)異的電子部件用液狀樹脂組合物及其制造方法、以及電子部件裝置。
本發(fā)明人等為了解決上述的問(wèn)題反復(fù)進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),利用含有環(huán)氧樹脂、25℃下為液體的環(huán)狀酸酐、和具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子,并且使用emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的25℃的粘度為1.2pa·s以下的電子部件用液狀樹脂組合物,可以實(shí)現(xiàn)上述的目的,從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明涉及以下<1>~<14>。
<1>一種電子部件用液狀樹脂組合物,其含有環(huán)氧樹脂、25℃下為液體的環(huán)狀酸酐、和具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子,并且使用emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定的25℃的粘度為1.2pa·s以下。
<2>根據(jù)<1>所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其是使用將所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子預(yù)先混合在環(huán)氧樹脂中而得的預(yù)混合物來(lái)得到。
<3>根據(jù)<2>所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,所述預(yù)混合物中所含的游離氯離子量為100ppm以下。
<4>根據(jù)<1>~<3>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子的芯含有聚硅氧烷化合物。
<5>根據(jù)<1>~<4>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子的含有率為所述電子部件用液狀樹脂組合物整體的1質(zhì)量%以上10質(zhì)量%以下。
<6>根據(jù)<1>~<5>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,所述常溫下為液體的環(huán)狀酸酐的酸酐當(dāng)量為200以上。
<7>根據(jù)<1>~<6>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,還含有抗氧化劑。
<8>根據(jù)<1>~<7>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,還含有離子捕獲劑。
<9>根據(jù)<1>~<8>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,還含有固化促進(jìn)劑。
<10>根據(jù)<1>~<9>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,其中,還含有無(wú)機(jī)填充劑,并且所述無(wú)機(jī)填充劑的含有率為所述電子部件用液狀樹脂組合物整體的10質(zhì)量%以下。
<11>根據(jù)<1>~<10>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物,用于具有在配線基板上倒裝片連接了電子部件的結(jié)構(gòu)的電子部件裝置中。
<12>根據(jù)<11>所述的電子部件用液狀樹脂組合物,用于所述配線基板以薄膜作為基材的所述電子部件裝置中。
<13>一種電子部件裝置,包括:支承構(gòu)件、配置于所述支承構(gòu)件上的電子部件、和將所述支承構(gòu)件與所述電子部件密封或粘接的<1>~<12>中任一項(xiàng)所述的電子部件用液狀樹脂組合物的固化物。
<14>一種電子部件用液狀樹脂組合物的制造方法,包括將具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子及第一環(huán)氧樹脂的預(yù)混合物、第二環(huán)氧樹脂、和在25℃下為液體的環(huán)狀酸酐混合的操作。
<15>根據(jù)<14>所述的電子部件用液狀樹脂組合物的制造方法,其中,所述預(yù)混合物中所含的游離氯離子量為100ppm以下。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供在填充性和固化后的耐離子遷移性兩方面都很優(yōu)異的電子部件用液狀樹脂組合物及其制造方法、以及電子部件裝置。
附圖說(shuō)明
圖1是從半導(dǎo)體元件的長(zhǎng)邊側(cè)看到的cof(chiponfilm)的一例的概略剖面圖(a)及從短邊側(cè)看到的概略剖面圖(b)。
圖2是說(shuō)明試驗(yàn)樣品的配線圖案的圖。
圖3是表示評(píng)價(jià)耐離子遷移性的結(jié)果、判定為短路的試驗(yàn)樣品的絕緣劣化狀態(tài)的示意圖。
其中,
1半導(dǎo)體元件,2基板(柔性基板),3金屬(cu)配線,4連接端子(焊盤),5電子部件用液狀樹脂組合物的固化物,6阻焊劑(solderresist),7、7’設(shè)于阻焊劑開口部的連接墊,8形成于半導(dǎo)體元件1上的配線,9阻焊劑開口部(器件孔),10絲狀的絕緣劣化部,11連接端子(焊盤)4間的絕緣擊穿部,12配線金屬的腐蝕部
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書中“工序”這樣的用語(yǔ)不僅是獨(dú)立的工序,即使在無(wú)法與其他的工序明確地區(qū)別的情況下,只要可以達(dá)成該工序的所期望的目的,就包含于本用語(yǔ)中。另外,本說(shuō)明書中使用“~”表示的數(shù)值范圍表示將記載于“~”的前后的數(shù)值分別作為最小值及最大值包含的范圍。此外對(duì)于本說(shuō)明書中組合物中的各成分的量,在組合物中存在多個(gè)相當(dāng)于各成分的物質(zhì)的情況下,只要沒(méi)有特別指出,就是指存在于組合物中的該多個(gè)物質(zhì)的合計(jì)量。此外本說(shuō)明書中所謂“常溫下為液體”是指在25℃下是顯示出流動(dòng)性的狀態(tài)。此外本說(shuō)明書中所謂“液體”是指顯示出流動(dòng)性和粘性、并且作為表示粘性的尺度的粘度在25℃為0.0001pa·s~10pa·s的物質(zhì)。
本說(shuō)明書中所謂粘度,定義為在使emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在25℃以給定的次毎分鐘(rpm,1/60sec-1)旋轉(zhuǎn)1分鐘時(shí)的測(cè)定值上乘以給定的換算系數(shù)的值。上述測(cè)定值為對(duì)于保持為25±1℃的液體,使用安裝有圓錐角度3°、圓錐半徑14mm的圓錐轉(zhuǎn)子的emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)而得到的。所述次毎分鐘及換算系數(shù)隨著測(cè)定對(duì)象的液體的粘度而不同。具體來(lái)說(shuō),預(yù)先粗略地推定測(cè)定對(duì)象的液體的粘度,根據(jù)推定值來(lái)確定次毎分鐘及換算系數(shù)。
本說(shuō)明書中,在測(cè)定對(duì)象的液體的粘度的推定值為0~1.25pa·s的情況下,將次每分鐘設(shè)為100rpm,將換算系數(shù)設(shè)為0.0125,在粘度的推定值為1.25~2.5pa·s的情況下,將次每分鐘設(shè)為50rpm,將換算系數(shù)設(shè)為0.025,在粘度的推定值為2.5~6.25pa·s的情況下,將次每分鐘設(shè)為20rpm,將換算系數(shù)設(shè)為0.0625,在粘度的推定值為6.25~12.5pa·s的情況下,將次每分鐘設(shè)為10rpm,將換算系數(shù)設(shè)為0.125。
<電子部件用液狀樹脂組合物>
本發(fā)明的電子部件用液狀樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂、在25℃為液體的環(huán)狀酸酐、和具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子,并且使用emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定的25℃的粘度為1.2pa·s以下。所述電子部件用液狀樹脂組合物在填充性和固化后的耐離子遷移性的兩方面都很優(yōu)異。
即,本發(fā)明因具備通過(guò)并用在25℃為液體的環(huán)狀酸酐和具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子而得的固化物的柔性、和適于將狹窄的間隔之間填充的粘度,實(shí)現(xiàn)了填充性和固化后的耐離子遷移性兩方面都很優(yōu)異的電子部件用液狀樹脂組合物。
下面,對(duì)所述電子部件用液狀樹脂組合物的物性及成分進(jìn)行說(shuō)明。
[粘度]
所述電子部件用液狀樹脂組合物的使用emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)得到的25℃的粘度為1.2pa·s以下。如果所述粘度超過(guò)1.2pa·s,則會(huì)有無(wú)法確保能夠與近年來(lái)的電子部件的小型化、半導(dǎo)體元件的連接端子的密間距化、配線基板的微細(xì)配線化對(duì)應(yīng)的流動(dòng)性及滲透性的情況。所述粘度更優(yōu)選為0.8pa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.7pa·s以下。對(duì)于所述粘度的下限沒(méi)有特別限制,然而從安裝性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為0.01pa·s以上,更優(yōu)選為0.1pa·s以上。
所述粘度可以通過(guò)與成為密封或粘接的對(duì)象的電子部件及電子部件裝置的種類對(duì)應(yīng)地控制上述所例示的各成分的種類或含量來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
[環(huán)氧樹脂(a)]
所述電子部件用液狀樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂(a)。所述環(huán)氧樹脂(a)優(yōu)選為在1個(gè)分子中具有2個(gè)以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂,可以沒(méi)有特別限制地使用在電子部件用液狀樹脂組合物中普遍使用的環(huán)氧樹脂。
作為所述環(huán)氧樹脂,可以舉出利用雙酚a、雙酚f、雙酚ad、雙酚s、萘二酚、氫化雙酚a等與表氯醇的反應(yīng)得到的縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂;以鄰甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂為首的對(duì)使酚化合物與醛化合物縮合或共縮聚而得的酚醛清漆樹脂加以環(huán)氧化后的酚醛清漆型環(huán)氧樹脂;利用鄰苯二甲酸、二聚酸等多元酸與表氯醇的反應(yīng)得到的縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂;利用二氨基二苯基甲烷、異氰脲酸等多元胺與表氯醇的反應(yīng)得到的縮水甘油基胺型環(huán)氧樹脂;將烯烴鍵用過(guò)乙酸等過(guò)酸氧化而得的線狀脂肪族環(huán)氧樹脂;脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等。這些環(huán)氧樹脂既可以單獨(dú)使用,也可以組合使用2種以上。
所述環(huán)氧樹脂只要是電子部件用液狀樹脂組合物作為整體在常溫下為液體,則環(huán)氧樹脂自身在常溫下可以是固形、液體的任意一種,也可以將兩者并用。其中,從電子部件用液狀樹脂組合物的低粘度化的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選常溫下為液體的環(huán)氧樹脂,從與環(huán)狀酸酐的反應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選縮水甘油醚型的液體環(huán)氧樹脂,其中進(jìn)一步優(yōu)選利用雙酚a、雙酚f、雙酚ad、雙酚s等與表氯醇的反應(yīng)得到的雙酚型的液體環(huán)氧樹脂。
此外,為了進(jìn)一步提高耐離子遷移性,優(yōu)選這些環(huán)氧樹脂的成為離子遷移產(chǎn)生的一個(gè)要因的離子性雜質(zhì)的含量低。作為該離子性雜質(zhì),已知游離na離子或游離cl離子是促進(jìn)金屬的腐蝕或離子遷移的要因。由此,優(yōu)選所述環(huán)氧樹脂(a)中所含的游離na離子及游離cl離子的含量小。特別是游離cl離子的含量?jī)?yōu)選為盡可能降低的狀態(tài)。在實(shí)用上,通過(guò)將游離cl離子的含量抑制為500ppm以下,就可以充分地發(fā)揮作為電子部件用液狀樹脂組合物的耐離子遷移性提高效果,然而優(yōu)選為400ppm以下,更優(yōu)選為300ppm以下。
對(duì)于所述環(huán)氧樹脂的含有率,從控制流動(dòng)性、固化物性的觀點(diǎn)考慮,在所述電子部件用液狀樹脂組合物中優(yōu)選為10質(zhì)量%~100量%,更優(yōu)選為20質(zhì)量%~90質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為30質(zhì)量%~80質(zhì)量%。
[常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)]
所述電子部件用液狀樹脂組合物含有常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)。常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)例如作為環(huán)氧樹脂(a)的固化劑發(fā)揮作用。另外,因在常溫下為液體,電子部件用液狀樹脂組合物的流動(dòng)性提高。此外,通過(guò)將常溫下為液體的環(huán)狀酸酐與具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子組合,而產(chǎn)生抑制金屬的溶出、提高粘接性的效果,從而可以提高對(duì)于密間距化了的電子部件裝置的耐離子遷移性。
所謂“環(huán)狀酸酐”表示如下的物質(zhì),即,像以鄰苯二甲酸酐代表的那樣“-co-o-co-”的兩個(gè)碳原子c分別與其他的2個(gè)碳原子化學(xué)結(jié)合,所述2個(gè)碳原子直接或者借助1個(gè)以上的原子結(jié)合而變成環(huán)狀。
對(duì)于所述常溫下為液體的環(huán)狀酸酐,從流動(dòng)性的觀點(diǎn)考慮,使用emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)得到的25℃的粘度優(yōu)選為10pa·s以下,更優(yōu)選為5pa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1pa·s以下。對(duì)于使用emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)得到的25℃的粘度的下限,從環(huán)狀酸酐的化學(xué)的穩(wěn)定性和安全性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為0.001pa·s以上,更優(yōu)選為0.005pa·s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.01pa·s以上。
所述常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)的酸酐當(dāng)量?jī)?yōu)選為160以上,更優(yōu)選為200以上?!八狒?dāng)量”以(酸酐的分子量)/(酸酐分子內(nèi)的酸酐基的個(gè)數(shù))表示。通過(guò)將酸酐當(dāng)量設(shè)為160以上,固化物中的酯鍵就會(huì)減少,因此可以將高溫高濕下的水解的影響限制為最小限度,耐濕性、特別是耐離子遷移性提高。另外,由于隨著所述酯鍵的減少,吸水率也減少,因此可以減小向所吸收的水分中溶出的cl等離子性雜質(zhì)量,進(jìn)一步提高耐離子遷移性。通過(guò)使用酸酐當(dāng)量為200以上的環(huán)狀酸酐,該現(xiàn)象會(huì)更為有效地作用。此外,通過(guò)將常溫下為液體并且酸酐當(dāng)量為200以上的環(huán)狀酸酐與具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子并用,可以得到抑制金屬的溶出、提高粘接性的協(xié)同效果,即使對(duì)于密間距化了的電子部件裝置也可以確保足夠的耐遷移性。
作為酸酐當(dāng)量為160以上、常溫下為液體的環(huán)狀酸酐,例如可以作為市售品買到酸酐當(dāng)量為234的三菱化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:yh306等。
所述常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制,然而從耐離子遷移性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選在分子中不含有氯、溴等鹵素原子、酯鍵。
作為所述常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b),可以舉出鄰苯二甲酸酐、馬來(lái)酸酐、甲基降冰片烯二酸酐、降冰片烯二酸酐、琥珀酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、氯菌酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐馬來(lái)酸加成物、二苯甲酮四羧酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、氫化甲基納迪克酸酐、由馬來(lái)酸酐和二烯化合物利用dielsalder反應(yīng)得到的具有多個(gè)烷基的烷基四氫鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐等。在上述環(huán)狀酸酐當(dāng)中,從提高耐離子遷移性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐。
所述電子部件用液狀樹脂組合物也可以含有常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)以外的固化劑。作為所述固化劑,可以使用作為環(huán)氧樹脂的固化劑普遍使用的物質(zhì)。例如可以舉出二乙烯三胺、三乙烯三胺、四乙烯五胺、間二甲苯二胺、三甲基六亞甲基二胺、2-甲基五亞甲基二胺、二乙基氨基丙胺、異佛爾酮二胺、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷、降冰片烯二胺、1,2-二氨基環(huán)己烷、laromin(“l(fā)aromin”是注冊(cè)商標(biāo))、二氨基二苯基甲烷、間苯二胺、二氨基二苯基砜、聚氧丙烯二胺、聚氧丙烯三胺、聚環(huán)己基多元胺混合物、n-氨基乙基哌啶等胺化合物、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑、2,4-二氨基-6-(2-甲基咪唑基-(1))乙基-s-三嗪、2-苯基咪唑啉、2,3-二氫-1h-吡咯并(1,2-a)苯并咪唑等咪唑化合物、叔胺、dbu、雙氰胺、有機(jī)酸二酰肼、n,n-二甲基脲衍生物等。其中,從低粘度化的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選胺化合物。
在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)以外的固化劑的情況下,對(duì)于常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)的含有率,為了發(fā)揮其性能,相對(duì)于固化劑的總量?jī)?yōu)選為30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為60質(zhì)量%以上。
環(huán)氧樹脂(a)與包括常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)的全部固化劑的當(dāng)量比沒(méi)有特別限制,然而為了將各自的未反應(yīng)部分限制為很少,優(yōu)選相對(duì)于環(huán)氧樹脂(a)將全部固化劑設(shè)為0.6~1.6當(dāng)量的范圍,更優(yōu)選為0.7~1.4當(dāng)量,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8~1.2當(dāng)量。通過(guò)設(shè)為0.6~1.6當(dāng)量的范圍,固化反應(yīng)充分地進(jìn)行,可以避免伴隨著固化不良產(chǎn)生的可靠性的降低。這里,所謂當(dāng)量是反應(yīng)當(dāng)量,例如,酸酐的酸酐當(dāng)量可以作為相對(duì)于1個(gè)環(huán)氧基來(lái)說(shuō)反應(yīng)1個(gè)酸酐基來(lái)計(jì)算,酚醛樹脂的當(dāng)量可以作為相對(duì)于1個(gè)環(huán)氧基來(lái)說(shuō)反應(yīng)1個(gè)苯酚性羥基來(lái)計(jì)算,胺的當(dāng)量可以作為相對(duì)于1個(gè)環(huán)氧基來(lái)說(shuō)反應(yīng)1個(gè)氨基的活性氫來(lái)計(jì)算。
[具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)]
本發(fā)明的電子部件用液狀樹脂組合物包含具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)。對(duì)于所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)沒(méi)有特別限制,可以使用公知的物質(zhì)。所謂“具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子”,是指具有將成為核的粒子的表面的一部分或表面整體用皮膜覆蓋的結(jié)構(gòu)的粒子。通過(guò)包含具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c),就可以對(duì)電子部件用液狀樹脂組合物賦予撓曲性,提高粘接力并且抑制金屬的溶出,從而可以提高耐遷移效果。
對(duì)于所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的形狀,從均勻分散性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選接近球形。所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的一次粒子平均粒徑優(yōu)選為5nm以上1000nm以下,更優(yōu)選為10nm以上800nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為100nm以上500nm以下。通過(guò)將一次粒子平均粒徑設(shè)為5nm以上,可以防止粒子之間的凝聚,進(jìn)一步提高作為一次粒子的分散性。另外,通過(guò)將一次粒子平均粒徑設(shè)為1000nm以下,可以用細(xì)小的網(wǎng)眼的過(guò)濾器來(lái)過(guò)濾電子部件用液狀樹脂組合物,在不妨礙對(duì)成為降低絕緣可靠性的要因的雜質(zhì)的除去的情況下獲得高純度的電子部件用液狀樹脂組合物。而且,本說(shuō)明書中,“平均粒徑”是指,在使用激光衍射散射法、將粒徑設(shè)為級(jí)段、將體積設(shè)為度數(shù)、以度數(shù)的累積表述的積分分布中,積分分布達(dá)到50%的粒徑。
作為成為所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的核的芯材料,可以舉出作為聚丁二烯;聚異戊二烯;聚氯丁烯;聚硅氧烷;丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯等的共聚物的橡膠彈性體等。其中,從高耐熱性、低吸水性、高溫高濕環(huán)境下的與電子部件的粘接保持性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選以聚硅氧烷作為成分的芯材料。
作為成為所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的外層的殼層,可以使用由丙烯酸酯、芳香族乙烯基化合物、氰化乙烯基化合物、丙烯酰胺衍生物、馬來(lái)酰亞胺衍生物等成分的聚合物等構(gòu)成的材料。從在環(huán)氧樹脂中的均勻分散性良好、可以借助使用網(wǎng)眼小的過(guò)濾器的過(guò)濾來(lái)實(shí)現(xiàn)微小異物的選擇性除去的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選以丙烯酸酯作為成分的殼層。
作為由以聚硅氧烷作為成分的芯材料和以丙烯酸酯作為成分的殼層構(gòu)成的具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子,例如可以作為市售品利用wackerchemie公司制、商品名:genioperl(“genioperl”是注冊(cè)商標(biāo))、rohm&haas公司制、商品名:paraloid(“paraloid”是注冊(cè)商標(biāo))、ganz化成株式會(huì)社制、商品名:f351等。
對(duì)于所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的芯材料與殼層的質(zhì)量比(芯/殼),從體現(xiàn)出適于作為底部填充材料的彈性模量、粘接性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為1/150~1/0.01,更優(yōu)選為1/10~1/0.1。
對(duì)于所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的芯材料與殼層的半徑比(芯半徑/殼厚度),從體現(xiàn)出適于作為底部填充材料的彈性模量、粘接性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為1.9/8.1~9.97/0.03,更優(yōu)選為4.5/5.5~9.7/0.3。
既可以向所述電子部件用液狀樹脂組合物中混合具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)本身,也可以混合通過(guò)在醇或酮等有機(jī)溶劑、環(huán)氧樹脂、其他的液狀的有機(jī)化合物中利用預(yù)混合來(lái)分散具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)而得的預(yù)混合物(c1)。
(預(yù)混合物c1)
為了提高耐離子遷移性,優(yōu)選所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)均勻地分散于電子部件用液狀樹脂組合物中,并且具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)以一次粒子的狀態(tài)穩(wěn)定地均勻分散。為了獲得此種分散狀態(tài),有效的做法是,將具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)預(yù)先混合、分散在有機(jī)溶劑、環(huán)氧樹脂、其他的液狀的有機(jī)化合物等中,將所得的預(yù)混合物(c1)混合到電子部件用液狀樹脂組合物中。
預(yù)混合物(c1)例如可以通過(guò)使用高壓濕式微粒化裝置在25℃~80℃的溫度下分散處理30分鐘來(lái)制備。作為所述高壓濕式微粒化裝置,例如可以使用(吉田機(jī)械興業(yè)株式會(huì)社制、商品名:nanomizernm-2000ar(“nanomizer”是注冊(cè)商標(biāo)))。對(duì)于預(yù)混合物(c1)中的具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的含有率,從與被粘物的粘接耐久性和耐離子遷移性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為1質(zhì)量%~70質(zhì)量%,更優(yōu)選為5質(zhì)量%~60質(zhì)量%。
特別是,因預(yù)混合物(c1)是具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)與環(huán)氧樹脂(a1)的混合物,而可以提高與環(huán)氧樹脂(a)的相溶性、環(huán)氧樹脂與常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)的反應(yīng)性,使具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)均勻地分散在電子部件用液狀樹脂組合物的固化物中,從而可以進(jìn)一步提高電子部件用液狀樹脂組合物的耐離子遷移性。此外,還可以實(shí)現(xiàn)制備工序的高效化、提高批量生產(chǎn)性。
預(yù)混合物(c1)中所含的環(huán)氧樹脂(a1)與電子部件用液狀樹脂組合物中所含的環(huán)氧樹脂(a)既可以是相同的化合物,也可以是不同的化合物。通過(guò)向上述預(yù)混合物及環(huán)氧樹脂(a)中配合與作為液狀樹脂組合物的環(huán)氧當(dāng)量對(duì)應(yīng)的常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b),就可以得到電子部件用液狀樹脂組合物。
作為使具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)分散的環(huán)氧樹脂(a1),例如可以舉出在所述環(huán)氧樹脂(a)中例示的環(huán)氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂既可以單獨(dú)使用也可以組合使用2種以上,然而優(yōu)選在常溫下為低粘度的液體。
作為將具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)在上述的環(huán)氧樹脂(a1)以一次粒子的狀態(tài)穩(wěn)定地均勻分散、并且可以維持作為電子部件用液狀樹脂組合物來(lái)說(shuō)足夠低的粘度的液體這樣的性狀的預(yù)混合物(c1),可以作為市售品買到、利用株式會(huì)社kaneka制、商品名:kaneacemx(mx-136:具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子為25質(zhì)量%、mx-960:具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子為25質(zhì)量%等(“kaneace”是注冊(cè)商標(biāo)))。
對(duì)于所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)與環(huán)氧樹脂(a1)的混合物(c1)中所含的游離na離子及游離cl離子的含量,特別是游離cl離子的含量,從進(jìn)一步提高所述電子部件用液狀樹脂組合物的耐離子遷移性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為盡可能降低的狀態(tài)。在實(shí)用上,通過(guò)將游離cl離子的含量降低為100ppm以下,可以進(jìn)一步發(fā)揮電子部件用液狀樹脂組合物的耐離子遷移性提高效果,然而更優(yōu)選為80ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為50ppm以下。
所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)的含有率相對(duì)于電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選為1.0質(zhì)量%以上10.0質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為3.0質(zhì)量%以上9.0質(zhì)量%以下。通過(guò)將含有率設(shè)為1.0質(zhì)量%以上,可以進(jìn)一步發(fā)揮提高耐離子遷移性的效果。通過(guò)將含有率設(shè)為10.0質(zhì)量%以下,可以將液狀樹脂組合物的流動(dòng)性、向電子部件的狹窄的間隔中的浸滲性確保為實(shí)用上足夠的程度。
對(duì)于所述具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子(c)與所述常溫下為液體的環(huán)狀酸酐(b)的質(zhì)量比((c)/(b)),從提高粘接耐久性、耐遷移性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為1/0.5~1/50,更優(yōu)選為1/1~1/10,進(jìn)一步優(yōu)選為1/2~1/5。
[抗氧化劑(d)]
所述電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選還含有抗氧化劑(d)。通過(guò)含有所述抗氧化劑(d),可以進(jìn)一步提高耐離子遷移性,可以更為可靠地抑制固化物的劣化。對(duì)于抗氧化劑沒(méi)有特別限制,可以使用以往公知的物質(zhì)。作為抗氧化劑,可以舉出在苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑、二環(huán)己基胺、有機(jī)硫化合物系抗氧化劑、胺化合物系抗氧化劑、磷化合物系抗氧化劑等。
作為在苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑,可以舉出2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2’-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、4,4’-丁叉基雙-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、2,2-硫代-二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、n,n’-六亞甲基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]、異辛基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、4,6-雙(十二烷基硫甲基)-鄰甲酚、雙(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸乙酯)鈣鹽、2,4-1-二(辛硫甲基)鄰甲酚、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷環(huán)庚烷、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基芐基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羥基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯基丙烯酸酯、2,2’-亞甲基雙-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、三甘醇-雙[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯、二乙基[〔3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基苯基〕甲基]膦酸酯、2,5,7,8-四甲基-2-(4’,8’,12’-三甲基十三烷基)-6-色滿醇、2,4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪等。
作為二環(huán)己基胺,可以作為市售品買到新日本理化株式會(huì)社制、商品名:d-cha-t等,作為其衍生物,可以舉出亞硝酸二環(huán)己胺銨鹽、n,n-雙(3-甲基-環(huán)己基)胺、n,n-雙(2-甲氧基-環(huán)己基)胺、n,n-雙(4-溴-環(huán)己基)胺等。
作為有機(jī)硫化合物系抗氧化劑,可舉出3,3’-硫代二丙酸二月桂酯、3,3’-硫代二丙酸二肉豆蔻酯、3,3’-硫代二丙酸二硬脂基酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、3,3’-硫代二丙酸雙十三烷基酯、2-巰基苯并咪唑、4,4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、2,2-硫代-二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、4,6-雙(十二烷基硫甲基)-鄰甲酚、2,4-1-雙[(辛硫基)甲基]-鄰甲酚、2,4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪等。
作為胺化合物系抗氧化劑,可以舉出n,n’-二烯丙基-對(duì)苯二胺、n,n’-二叔丁基-對(duì)苯二胺、辛基化二苯基胺、2,4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪等。
作為磷化合物系抗氧化劑,可以舉出三壬基苯基亞磷酸酯、三苯基亞磷酸酯、雙(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸乙酯)鈣鹽、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、2-[〔2,4,8,10-四(1,1-二甲基醚)二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷環(huán)庚烷-6-基〕氧基]-n,n-雙[2-{〔2,4,8,10-四(1,1二甲基乙基)二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷環(huán)庚烷-6-基〕氧基}-乙基]乙胺、6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷環(huán)庚烷、二乙基[〔3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基苯基〕甲基]膦酸酯等。
上述抗氧化劑既可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。而且,所述抗氧化劑中,在相同分子中包含苯酚性羥基,和磷原子、硫原子或胺中的任意一個(gè)以上的化合物當(dāng)中,包括重復(fù)地記載于苯酚化合物系抗氧化劑的組和其他的抗氧化劑的組中的物質(zhì)。
所述抗氧化劑當(dāng)中,特別是選自在苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑及二環(huán)己基胺中的至少1種,從提高耐離子遷移性的觀點(diǎn)考慮更為優(yōu)選??梢哉J(rèn)為,在苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑中,由于鄰位的烷基是給電子基,因此在苯酚羥基的氧原子的不成對(duì)電子部位中電子濃度提高,抗氧化劑配位于陽(yáng)極金屬表面而抑制金屬的氧化劣化,進(jìn)一步提高耐離子遷移性。另外,二環(huán)己基胺中,胺的氮原子的不成對(duì)電子部位中電子濃度提高,抗氧化劑配位于陽(yáng)極金屬表面而抑制金屬的氧化劣化,進(jìn)一步提高耐離子遷移性。
此外作為在所述苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑,一般來(lái)說(shuō)已知有固體或粉末的性狀的化合物。為了避免電子部件用液狀樹脂組合物的粘度、滲透性、流動(dòng)性的降低,更優(yōu)選相對(duì)于成為電子部件用液狀樹脂組合物的一個(gè)成分的環(huán)氧樹脂(a),以在電子部件用液狀樹脂組合物固化時(shí)具有足夠的耐離子遷移性的程度溶解。具體來(lái)說(shuō),相對(duì)于一般的環(huán)氧樹脂,例如在本發(fā)明中作為常溫下為液體的環(huán)氧樹脂使用的眾所周知的雙酚f型環(huán)氧樹脂的飽和溶解量為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上。如果所述飽和溶解量為5質(zhì)量%以上,則因苯酚化合物系抗氧化劑溶解于環(huán)氧樹脂中,而可以將苯酚化合物系抗氧化劑均勻地分散于電子部件用液狀樹脂組合物中,耐離子遷移性有進(jìn)一步提高的趨勢(shì)。這里,對(duì)于所述的飽和溶解量,由于電子部件用液狀樹脂組合物的涂布通常是在室溫下進(jìn)行,因此考慮到電子部件用液狀組合物的穩(wěn)定性,是室溫(25℃)下的值。
在所述苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑當(dāng)中,作為上述飽和溶解量為5質(zhì)量%以上的苯酚化合物系抗氧化劑的例子,可以舉出4,4’-丁叉基雙-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、三甘醇雙〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯〕等。
此外在溶解于所述常溫下為液體的環(huán)氧樹脂中的苯酚化合物系抗氧化劑當(dāng)中,在苯酚核的鄰位具有1個(gè)甲基的苯酚化合物系抗氧化劑有耐離子遷移性的提高效果更大的趨勢(shì)。對(duì)此可以認(rèn)為是因?yàn)椋谆牧Ⅲw阻礙少,并且是給電子基,抗氧化劑的苯酚羥基的不成對(duì)電子更容易配位于陽(yáng)極金屬表面。作為此種苯酚化合物系抗氧化劑,可以舉出3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙烯氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、三甘醇雙〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯〕等。
另外,二環(huán)己基胺的常溫下的性狀為液體。由此,與固體或粉末的抗氧化劑相比具有不損害電子部件用液狀樹脂組合物的粘度、滲透性、流動(dòng)性地均勻分散的優(yōu)點(diǎn)。
在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有抗氧化劑的情況下,從提高耐離子遷移性的觀點(diǎn)考慮,其含有率優(yōu)選為0.005質(zhì)量%~0.5質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~0.1質(zhì)量%。
在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有在苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑的情況下,其含有率相對(duì)于環(huán)氧樹脂(a)優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~5.0質(zhì)量%。通過(guò)將含有率設(shè)為0.1質(zhì)量%以上,可以進(jìn)一步發(fā)揮離子遷移的抑制效果,通過(guò)設(shè)為10質(zhì)量%以下,可以更為可靠地抑制電子部件用液狀樹脂組合物的流動(dòng)性降低。而且,所述在苯酚性羥基的鄰位具有至少1個(gè)烷基的苯酚化合物系抗氧化劑的相對(duì)于環(huán)氧樹脂(a)的飽和溶解量x為5質(zhì)量%<x質(zhì)量%<10質(zhì)量%時(shí)的含有率優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~x質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~5.0質(zhì)量%。
在電子部件用液狀樹脂組合物含有二環(huán)己基胺的情況下,其含有率相對(duì)于環(huán)氧樹脂(a)優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~30質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~10質(zhì)量%。通過(guò)將含有率設(shè)為0.1質(zhì)量%以上,可以進(jìn)一步發(fā)揮離子遷移的抑制效果,通過(guò)設(shè)為30質(zhì)量%以下,可以更為可靠地避免電子部件用液狀樹脂組合物的保存穩(wěn)定性的降低及固化物的玻璃化溫度的降低。
[離子捕獲劑(e)]
所述電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選還含有離子捕獲劑(e)。通過(guò)含有離子捕獲劑(e),耐離子遷移性、耐濕性及高溫放置特性會(huì)有進(jìn)一步提高的趨勢(shì)。
在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有離子捕獲劑(e)的情況下,其含量只要是不損害應(yīng)用于配線板及半導(dǎo)體裝置時(shí)的電子部件用液狀樹脂組合物的填充性或流動(dòng)性的范圍、并足以捕捉鹵素離子等陰離子,就沒(méi)有特別限制。例如,從耐離子遷移性的觀點(diǎn)考慮,離子捕獲劑(e)的含有率相對(duì)于電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~3.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.3質(zhì)量%~1.5質(zhì)量%。從確保流動(dòng)性的觀點(diǎn)考慮,離子捕獲劑的平均粒徑優(yōu)選為0.1μm~3.0μm,從異物除去性的觀點(diǎn)考慮,最大粒徑優(yōu)選為10μm以下。作為離子捕獲劑沒(méi)有特別限制,可以使用以往公知的物質(zhì)。特別是,優(yōu)選以下述組成式(i)表示的水滑石或以下述組成式(ii)表示的鉍的含水氧化物。
mg1-xalx(oh)2(co3)x/2·mh2o(i)
(式(i)中,0<x≦0.5,m是正的數(shù))
biox(oh)y(no3)z(ii)
(式(ii)中,0.9≦x≦1.1,0.6≦y≦0.8,0.2≦z≦0.4)
而且,上述式(i)的化合物可以作為市售品買到協(xié)和化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:dht-4a。另外,上述式(ii)的化合物可以作為市售品買到東亞合成株式會(huì)社制、商品名:ixe500。另外,根據(jù)需要也可以使用其他的離子捕獲劑。例如,可以舉出選自鎂、鋁、鈦、鋯、銻等中的元素的含水氧化物等。這些離子捕獲劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。
[固化促進(jìn)劑(f)]
所述電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選還含有促進(jìn)環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)的固化促進(jìn)劑(f)。作為固化促進(jìn)劑,為了兼顧電子部件用液狀樹脂組合物的固化性和貯存期,潛伏性固化促進(jìn)劑是有效的。所謂潛伏性固化促進(jìn)劑,是在某個(gè)特定的溫度等條件下體現(xiàn)出固化促進(jìn)功能的物質(zhì)。例如,可以舉出將普通的固化促進(jìn)劑用微膠囊等保護(hù)、或形成各種化合物加成的鹽的結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。潛伏性固化促進(jìn)劑當(dāng)超過(guò)特定的溫度時(shí)就會(huì)從微膠囊或加成物中釋放固化促進(jìn)劑而體現(xiàn)出固化促進(jìn)功能。
作為潛伏性固化促進(jìn)劑的例子,可以舉出將由常溫下為固體的具有氨基的化合物構(gòu)成的芯用由常溫下為固體的環(huán)氧化合物構(gòu)成的殼被覆而成的潛伏性固化促進(jìn)劑。作為此種潛伏性固化促進(jìn)劑的市售品,可以使用味之素finetechno株式會(huì)社制、商品名:amicure(“amicure”是注冊(cè)商標(biāo))、將微膠囊化了的胺分散于雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂中的旭化成e-materials株式會(huì)社制、商品名:novacure(“novacure”是注冊(cè)商標(biāo))等。
此外,也可以將如下的化合物作為潛伏性固化促進(jìn)劑使用,即,不溶于電子部件用液狀樹脂組合物系中、在常溫下是固體的粒子且加熱成形時(shí)解離而體現(xiàn)出固化促進(jìn)作用的胺化合物或磷化合物的鹽類及在它們上加成具有π鍵的化合物而成的具有分子內(nèi)極化的化合物。
作為這些化合物的例子,可以舉出將1,8-二氮雜-雙環(huán)[5.4.0]十一烯-7,1,5-二氮雜-雙環(huán)[4.3.0]壬烯、5、6-二丁基氨基-1,8-二氮雜-雙環(huán)[5.4.0]十一烯-7等環(huán)脒化合物與具有π鍵的化合物加成而成的具有分子內(nèi)極化的化合物;三乙烯二胺、芐基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基氨基乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚等叔胺化合物的衍生物;2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑等咪唑化合物的衍生物;在三丁基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、二苯基膦、苯基膦等有機(jī)膦化合物上加成馬來(lái)酸酐、1,4-苯醌、2,5-甲苯醌、1,4-萘醌、2,3-二甲基苯醌、2,6-二甲基苯醌、2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌、2,3-二甲氧基-1,4-苯醌、苯基-1,4-苯醌等醌化合物、二氮雜苯基甲烷、酚醛樹脂等具有π鍵的化合物而成的具有分子內(nèi)極化的磷化合物、以及它們的衍生物;三苯基硼三苯基膦、四苯硼酸四苯基膦、2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸、n-甲基嗎啉四苯基硼酸等苯基硼鹽及它們的衍生物等。這些化合物既可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
上述固化促進(jìn)劑當(dāng)中,從保存穩(wěn)定性、快速固化性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選將微膠囊化了的胺分散于雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂中的材料。
在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有固化促進(jìn)劑的情況下,既可以僅含有潛伏性固化促進(jìn)劑,也可以僅含有非潛伏性固化促進(jìn)劑,還可以將兩者并用。在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有固化促進(jìn)劑的情況下,其含有率只要是可以實(shí)現(xiàn)固化促進(jìn)效果的量,就沒(méi)有特別限制。例如,相對(duì)于環(huán)氧樹脂總量?jī)?yōu)選為0.1質(zhì)量%~40質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~30質(zhì)量%。通過(guò)將所述含有率設(shè)為0.1質(zhì)量%以上,可以提高短時(shí)間內(nèi)的固化性。通過(guò)將所述含有率設(shè)為40質(zhì)量%以下,可以避免固化速度過(guò)快而難以控制、或貯存期、適用期等保存穩(wěn)定性差的趨勢(shì)。
[無(wú)機(jī)填充劑(g)]
所述電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選還含有無(wú)機(jī)填充劑(g)。通過(guò)含有無(wú)機(jī)填充劑(g),可以更為有效地控制電子部件用液狀樹脂組合物固化時(shí)的熱膨脹系數(shù),更為可靠地抑制裂紋、剝離的產(chǎn)生。
無(wú)機(jī)填充劑可以是電子部件用液狀樹脂組合物中一般使用的物質(zhì),沒(méi)有特別限制。作為無(wú)機(jī)填充劑,可以舉出溶融二氧化硅、結(jié)晶二氧化硅、合成二氧化硅等二氧化硅、碳酸鈣、滑石、粘土、氧化鋁、氮化硅、碳化硅、氮化硼、硅酸鈣、鈦酸鉀、氮化鋁、氧化鈹、氧化鋯、鋯石、鎂橄欖石、塊滑石、尖晶石、莫來(lái)石、氧化鈦等的粉體、或?qū)⑺鼈兦蛐位玫闹樽?、玻璃纖維等。此外還可以將利用醇鹽化合物的水解·縮合反應(yīng)得到的納米二氧化硅等無(wú)機(jī)納米粒子作為填充劑使用。這些無(wú)機(jī)填充劑既可以單獨(dú)使用,也可以組合使用2種以上。
對(duì)于無(wú)機(jī)填充劑的形狀而言,從流動(dòng)性等成形性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選接近球形。無(wú)機(jī)填充劑的平均粒徑優(yōu)選為5nm~10μm的范圍,更優(yōu)選為10nm~1μm的范圍。通過(guò)將平均粒徑設(shè)為10μm以下,可以防止無(wú)機(jī)填充劑的沉降,更為可靠地避免電子部件用液狀樹脂組合物向微細(xì)間隔中的滲透性·流動(dòng)性的降低、或未填充。根據(jù)需要也可以使用將表面用偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)機(jī)填充劑。
所述電子部件用液狀樹脂組合物含有無(wú)機(jī)填充劑(g)時(shí)的含有率優(yōu)選設(shè)為不損害間隔間的填充性或流動(dòng)性的范圍。例如,優(yōu)選為電子部件用液狀樹脂組合物的10質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量%以下。通過(guò)將含有率設(shè)為10質(zhì)量%以下,可以更為可靠地防止由電子部件用液狀樹脂組合物的固化物與使用了薄膜基板的柔性電路板的線膨脹系數(shù)差的增大造成的界面中的剝離。另外,由于可以避免電子部件用液狀樹脂組合物的粘度上升、表面張力的增加,因此可以在確保流動(dòng)性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱膨脹系數(shù)的控制,更可靠地抑制裂紋、剝離。對(duì)于無(wú)機(jī)填充劑(g)的含有率,從控制熱膨脹系數(shù)的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為1.0質(zhì)量%以上。
[偶聯(lián)劑]
所述電子部件用液狀樹脂組合物也可以含有偶聯(lián)劑。通過(guò)含有偶聯(lián)劑,會(huì)有可以提高電子部件用液狀樹脂組合物與電子部件的潤(rùn)濕性或粘接性的趨勢(shì)。對(duì)于偶聯(lián)劑沒(méi)有特別限制,可以使用以往公知的物質(zhì)。例如可以舉出具有選自伯氨基、仲氨基及叔氨基中的至少1個(gè)的硅烷化合物、環(huán)氧基硅烷、巰基硅烷、烷基硅烷、脲基硅烷、乙烯基硅烷等硅烷化合物、鈦化合物、鋁螯合物化合物、鋁/鋯化合物等。偶聯(lián)劑既可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
在偶聯(lián)劑當(dāng)中優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑及鈦酸酯偶聯(lián)劑。作為硅烷偶聯(lián)劑,可以舉出乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(n,n-二甲基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(n,n-二乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(n,n-二丁基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(n-甲基)苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(n-乙基)苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(n,n-二甲基)氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(n,n-二乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(n,n-二丁基)氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(n-甲基)苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(n-乙基)苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(n,n-二甲基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(n,n-二乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(n,n-二丁基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(n-甲基)苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(n-乙基)苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、n-(二甲氧基甲基甲硅烷基異丙基)乙二胺、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基甲基二甲氧基硅烷等。
作為鈦酸酯偶聯(lián)劑,可以舉出異丙基三異硬脂?;佀狨ァ惐?二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三(n-氨基乙基-氨基乙基)鈦酸酯、四辛基雙(雙十三烷基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯、四(2,2-二烯丙基氧基甲基-1-丁基)雙(雙十三烷基)亞磷酸酰氧基鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酰氧基)氧基乙酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撐鈦酸酯、異丙基三辛?;佀狨?、異丙基二甲基丙烯酰基異硬脂?;佀狨ァ惐?十二烷基苯磺?;?鈦酸酯、異丙基異硬脂?;;佀狨?、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三枯基苯基鈦酸酯、四異丙基雙(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯等。
在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有偶聯(lián)劑的情況下,其含有率相對(duì)于電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選為0.037質(zhì)量%~5.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.05質(zhì)量%~4.75質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~2.5質(zhì)量%。通過(guò)將含有率設(shè)為0.037質(zhì)量%以上,可以提高基板與電子部件用液狀樹脂組合物的密合性。通過(guò)將含有率設(shè)為5.0質(zhì)量%以下,可以更為可靠地避免玻璃化溫度或彎曲強(qiáng)度等物性的降低。
[均化劑]
所述電子部件用液狀樹脂組合物也可以含有均化劑。通過(guò)含有均化劑,可以控制電子部件用液狀樹脂組合物對(duì)電子部件的潤(rùn)濕性或滲透性。對(duì)于均化劑沒(méi)有特別限制,作為例子可以舉出普通的硅酮改性環(huán)氧樹脂。硅酮改性環(huán)氧樹脂的添加對(duì)于電子部件用液狀樹脂組合物的均化性及弧角(fillet)形成性的提高、空隙的減少有效果。從確保流動(dòng)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選常溫下為液體的硅酮改性環(huán)氧樹脂。硅酮改性環(huán)氧樹脂可以局部地存在于液體的表面,降低液體的表面張力。這樣,由于液體的潤(rùn)濕性變高、易于流動(dòng),因此對(duì)于提高向狹窄間隔中的滲透性或減少卷入空隙具有效果。
硅酮改性環(huán)氧樹脂可以作為具有與環(huán)氧基反應(yīng)的官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)物得到。具體來(lái)說(shuō),可以舉出將具有與環(huán)氧基反應(yīng)的官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷和環(huán)氧樹脂在130℃~150℃混合6小時(shí)~8小時(shí)的方法。
作為用于獲得硅酮改性環(huán)氧樹脂的具有與環(huán)氧基反應(yīng)的官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷的例子,可以舉出在1個(gè)分子中具有1個(gè)以上的氨基、羧基、羥基、苯酚性羥基、巰基等的二甲基硅氧烷、二苯基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷等。作為有機(jī)硅氧烷的重均分子量?jī)?yōu)選500~5000的范圍。通過(guò)將重均分子量設(shè)為500以上,可以防止與樹脂系的過(guò)度的相溶性,充分地發(fā)揮作為添加劑的效果。通過(guò)將重均分子量設(shè)為5000以下,可以防止均化劑的成形時(shí)的分離·滲出,在不損害粘接性或外觀的情況下提高流動(dòng)性或潤(rùn)濕性。
作為用于獲得硅酮改性環(huán)氧樹脂的環(huán)氧樹脂,只要是與電子部件用液狀樹脂組合物的樹脂系相溶的,就沒(méi)有特別限制,可以使用在電子部件用液狀樹脂組合物中普遍使用的環(huán)氧樹脂。例如可以舉出利用雙酚a、雙酚f、雙酚ad、雙酚s、萘二酚、氫化雙酚a等與表氯醇的反應(yīng)得到的縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂;以鄰甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂為首的對(duì)使苯酚化合物與醛化合物縮合或共縮聚得到的酚醛清漆樹脂加以環(huán)氧基化而得的酚醛清漆型環(huán)氧樹脂;利用鄰苯二甲酸、二聚酸等多元酸與表氯醇的反應(yīng)得到的縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂;利用二氨基二苯基甲烷、異氰脲酸等多元胺與表氯醇的反應(yīng)得到的縮水甘油基胺型環(huán)氧樹脂;將烯烴鍵用過(guò)乙酸等過(guò)酸氧化而得的線狀脂肪族環(huán)氧樹脂;脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等。這些環(huán)氧樹脂既可以單獨(dú)使用,也可以組合使用2種以上。從低粘度化的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選常溫下為液體的環(huán)氧樹脂。
在所述電子部件用液狀樹脂組合物含有均化劑的情況下,從控制流動(dòng)性、潤(rùn)濕性的觀點(diǎn)考慮,其含有率相對(duì)于電子部件用液狀樹脂組合物優(yōu)選為0.005質(zhì)量%~1.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~0.1質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.015質(zhì)量%~0.08質(zhì)量%。
[阻燃劑]
所述電子部件用液狀樹脂組合物也可以含有阻燃劑。通過(guò)含有阻燃劑,可以抑制在產(chǎn)生電短路情況下的燃燒的擴(kuò)大。作為阻燃劑,可以使用溴化環(huán)氧樹脂或三氧化銻。從安全性、環(huán)境適應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用無(wú)鹵素、無(wú)銻的阻燃劑。作為無(wú)鹵素、無(wú)銻的阻燃劑,可以舉出紅磷、用酚醛樹脂等熱固化性樹脂等被覆了的紅磷、磷酸酯、氧化三苯基膦等磷化合物、密胺、密胺衍生物、密胺改性酚醛樹脂、具有三嗪環(huán)的化合物、氰尿酸衍生物、異氰脲酸衍生物等含氮化合物、環(huán)磷腈等含有磷及氮的化合物、二茂鐵等金屬絡(luò)合物化合物、氧化鋅、錫酸鋅、硼酸鋅、鉬酸鋅等鋅化合物、氧化鐵、氧化鉬等金屬氧化物、氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物、以下述組成式(iii)表示的復(fù)合金屬氫氧化物等。
p(m1aob)·q(m2cod)·r(m3cod)·mh2o(iii)
(組成式(iii)中,m1、m2及m3表示彼此不同的金屬元素,a、b、c、d、p、q及m表示正的數(shù),r表示0或正的數(shù)。)
上述組成式(iii)中的m1、m2及m3只要是彼此不同的金屬元素,就沒(méi)有特別限制。從阻燃性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選m1選自由第三周期的金屬元素、iia族的堿土金屬元素、屬于ivb族、iib族、viii族、ib族、iiia族及iva族的金屬元素構(gòu)成的組,m2選自由iiib~iib族的過(guò)渡金屬元素構(gòu)成的組,更優(yōu)選m1選自由鎂、鈣、鋁、錫、鈦、鐵、鈷、鎳、銅及鋅構(gòu)成的組,m2選自由鐵、鈷、鎳、銅及鋅構(gòu)成的組。從流動(dòng)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選m1為鎂、m2為鋅或鎳、且r=0。p、q及r的摩爾比沒(méi)有特別限制,然而優(yōu)選r=0、且p/q為1/99~1/1。而且,金屬元素的上述的分類是基于將典型元素設(shè)為a副族、將過(guò)渡元素設(shè)為b副族的長(zhǎng)周期型的周期表。上述的阻燃劑既可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
[稀釋劑]
所述電子部件用液狀樹脂組合物也可以含有稀釋劑。通過(guò)含有稀釋劑,可以很容易地調(diào)整電子部件用液狀樹脂組合物的粘度。對(duì)于稀釋劑沒(méi)有特別限制,然而從相溶性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選具有環(huán)氧基的反應(yīng)性稀釋劑。作為具有環(huán)氧基的反應(yīng)性稀釋劑,可以舉出正丁基縮水甘油醚、新癸酸縮水甘油醚、苯乙烯氧化物、乙基己基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、丁基苯基縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、二甘醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚等。這些稀釋劑既可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
[其他的添加劑]
所述電子部件用液狀樹脂組合物根據(jù)需要也可以含有上述成分以外的其他的添加劑。作為此種添加劑,可以舉出染料、炭黑、氧化鈦、紅丹等著色劑、應(yīng)力緩和劑、消泡劑、粘接促進(jìn)劑等。在電子部件用液狀樹脂組合物含有這些添加劑的情況下,優(yōu)選在不會(huì)損害應(yīng)用于配線板及半導(dǎo)體裝置中時(shí)的電子部件用液狀樹脂組合物的填充性或流動(dòng)性的范圍中添加。
[電子部件用液狀樹脂組合物的制備方法]
所述電子部件用液狀樹脂組合物的制備方法只要是可以將上述成分均勻地分散混合的方法,就沒(méi)有特別限制。作為一般的方法的例子,可以舉出將給定量的成分使用研碎機(jī)、混料碾機(jī)、行星式攪拌機(jī)、高壓濕式微粒化裝置等進(jìn)行混合、混煉并根據(jù)需要進(jìn)行脫泡的方法。
上述方法也可以包括將具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子及第一環(huán)氧樹脂的預(yù)混合物、第二環(huán)氧樹脂、和在25℃下為液體的環(huán)狀酸酐混合的操作。
<電子部件裝置>
本發(fā)明的電子部件裝置包括:支承構(gòu)件、配置于所述支承構(gòu)件上的電子部件、和將所述電子部件密封或粘接的所述電子部件用液狀樹脂組合物的固化物。由于在所述電子部件的密封或粘接中使用所述電子部件用液狀樹脂組合物,因此可以減少以離子遷移作為主要原因的電子部件的絕緣不良。由此,即使是密間距化了的電子部件,也可以確保長(zhǎng)期絕緣可靠性。
作為所述電子部件裝置的例子,可以舉出如下得到的電子部件裝置,即,在引線框、配線完畢的帶式載體、剛性或柔性的配線板、玻璃、硅晶片等支承構(gòu)件上,安裝半導(dǎo)體芯片、晶體管、二極管、晶閘管等有源元件;電容器、電阻器、電阻陣列、線圈、開關(guān)等無(wú)源元件等電子部件,并將需要的部分用所述電子部件用液狀樹脂組合物密封或粘接而得。
所述電子部件用液狀樹脂組合物特別是在用于在以薄膜作為基材的配線基板上直接焊盤連接了電子部件的電子部件裝置的密封中的情況下,可以更為明顯地發(fā)揮狹窄間隔之間的絕緣性能。作為此種電子部件裝置的例子,可以舉出在形成于剛性或柔性的配線板或玻璃等支承構(gòu)件上的配線處利用焊盤連接將半導(dǎo)體元加以倒裝片接合的半導(dǎo)體裝置。作為所述半導(dǎo)體裝置的具體的例子,可以舉出倒裝片bga、cof(chiponfilm)、cog(chiponglass)等。所述電子部件用液狀樹脂組合物特別適于作為要求優(yōu)異的耐離子遷移性的cof用的底部填充材料。另外,在印制電路板中也可以有效地使用所述電子部件用液狀樹脂組合物。
對(duì)于使用所述電子部件用液狀樹脂組合物將配置于基板上的電子部件密封或粘接而得到電子部件裝置的方法沒(méi)有特別限制。例如,可以舉出點(diǎn)膠方式、澆鑄成型方式、印刷方式等方法。通過(guò)與電子部件的安裝方式對(duì)應(yīng)地分別使用合適的方法,就可以進(jìn)行密封、粘接。
圖1(a)是從半導(dǎo)體元件的長(zhǎng)邊側(cè)看到的cof(chiponfilm)的一例的概略剖面圖,圖1(b)是從半導(dǎo)體元件的短邊側(cè)看到的上述cof的概略剖面圖。如圖1(a)及圖1(b)中所示,在聚酰亞胺制的柔性基板(fpc)2上,倒裝片安裝有半導(dǎo)體元件1。具體來(lái)說(shuō),基板2側(cè)的鍍sn了的cu配線3與半導(dǎo)體元件1側(cè)的連接端子(焊盤)4由au/sn的共晶(未圖示)連接。作為連接端子4可以使用由au形成的連接端子、由鍍au了的cu形成的連接端子、焊料連接端子等。利用填充于相鄰的連接端子4間的間隔、以及半導(dǎo)體元件1與基板2的間隙中的電子部件用液狀樹脂組合物的固化物5,可以實(shí)現(xiàn)連接端子4間的絕緣,同時(shí)進(jìn)行物理的保護(hù)。阻焊劑6還起著為了使固化前的電子部件用液狀樹脂組合物不會(huì)在基板2上流開,而作為堤壩的作用。
[實(shí)施例]
下面,參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明,然而本發(fā)明的范圍并不限定于這些實(shí)施例。
<電子部件用液狀樹脂組合物的制備>
將以下的材料以表1及表2中所示的質(zhì)量份使用研碎機(jī)(株式會(huì)社石川工場(chǎng)制、產(chǎn)品名6ra)在25℃下混煉分散30分鐘。其后,使用脫泡裝置(株式會(huì)社eme制、產(chǎn)品名ufo-20)在25℃下真空脫泡10分鐘。這樣,就制備出實(shí)施例1~34及比較例1~4的電子部件用液狀樹脂組合物。
實(shí)施例3、5、9、11、20、22、26及28中,將芯殼粒子1或芯殼粒子2混合到環(huán)氧樹脂4或環(huán)氧樹脂5中而制備出預(yù)混合物。具體來(lái)說(shuō),使用高壓濕式微?;b置(吉田機(jī)械興業(yè)株式會(huì)社制、商品名:nanomizernm-2000ar(“nanomizer”是注冊(cè)商標(biāo))),在25℃下實(shí)施30分鐘混合處理。
實(shí)施例2、6、8、12~17、19、23、25、29~34及比較例2~4中,將市售的芯殼環(huán)氧分散液1或芯殼環(huán)氧分散液2作為預(yù)混合物使用。
環(huán)氧樹脂1:環(huán)氧當(dāng)量為160的雙酚f型液體環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:ydf-8170c)
環(huán)氧樹脂2:環(huán)氧當(dāng)量為185的雙酚a型環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:ydf-127)
酸酐1:酸酐當(dāng)量為234的常溫下為液體的環(huán)狀酸酐、三菱化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:yh306、粘度0.13pa·s)
酸酐2:酸酐當(dāng)量為166的常溫下為液體的環(huán)狀酸酐、日立化成工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:hn-2200、粘度0.07pa·s)
酸酐3:酸酐當(dāng)量為155的常溫下為固體的環(huán)狀酸酐、新日本理化株式會(huì)社制、商品名:rikasidhh、“rikasid”是注冊(cè)商標(biāo))
胺化合物:三菱化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:jercurew(添加量:25phr(相對(duì)于環(huán)氧樹脂100質(zhì)量份為25質(zhì)量份)、“jercure”是注冊(cè)商標(biāo))
芯殼粒子1:ganz化成株式會(huì)社制、商品名:f351(硅酮系芯、丙烯酸系殼、一次粒子平均粒徑:200~300nm)
芯殼粒子2:wackerchemie公司制、商品名:genioperl-p52(硅酮系芯、丙烯酸系殼、一次粒子平均粒徑:100~150nm)
用于將芯殼粒子預(yù)混合的環(huán)氧樹脂4:環(huán)氧當(dāng)量為165的雙酚f型液體環(huán)氧樹脂(三菱化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:jer806、“jer”是注冊(cè)商標(biāo))
用于將芯殼粒子預(yù)混合的環(huán)氧樹脂5:環(huán)氧當(dāng)量為163的雙酚f型環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:ydf-870gs)
芯殼環(huán)氧分散液1:株式會(huì)社kaneka制、商品名:mx-136(丁二烯系芯、丙烯酸系殼、一次粒子平均粒徑:100~500nm、雙酚f型環(huán)氧樹脂、粒子含量:25質(zhì)量%)
芯殼環(huán)氧分散液2:株式會(huì)社kaneka制、商品名:mx-960(硅酮系芯、丙烯酸系殼、一次粒子平均粒徑:100~500nm、雙酚a型環(huán)氧樹脂、粒子含量:25質(zhì)量%)
橡膠粒子成分:將丙烯腈·丁二烯·甲基丙烯酸·二乙烯基苯共聚物(jsr株式會(huì)社制、商品名:xer-91p、“xer”是注冊(cè)商標(biāo))以質(zhì)量比(共聚物/環(huán)氧樹脂)=1/4加入雙酚f型液體環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:ydf-8170c)中、并在反應(yīng)釜中以85℃/5小時(shí)+115℃/3小時(shí)進(jìn)行加熱混熔、使之微分散而得的橡膠改性環(huán)氧樹脂
偶聯(lián)劑:γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:kbm-403)
均化劑:將羥基當(dāng)量為750的苯酚改性硅酮(toraydowcorning株式會(huì)社制、商品名:by16-799)和雙酚f型液體環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)株式會(huì)社制、商品名:ydf-8170c)以質(zhì)量比1/1在130℃加熱混熔6小時(shí)而得的硅酮改性環(huán)氧樹脂
固化促進(jìn)劑1:2-乙基-4-甲基咪唑(四國(guó)化成工業(yè)株式會(huì)社制、商品名:2e4mz)
固化促進(jìn)劑2:旭化成e-materials株式會(huì)社制、商品名:novacurehx-3921hp)
抗氧化劑1:3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(株式會(huì)社adeka制、商品名:ao-80)
抗氧化劑2:二環(huán)己基胺(新日本理化株式會(huì)社制、商品名:d-cha-t)
離子捕獲劑:鉍系離子捕獲劑(東亞合成株式會(huì)社制、商品名:ixe-500、“ixe”是注冊(cè)商標(biāo))
無(wú)機(jī)填充劑:比表面積1m2/g、平均粒徑4μm的球狀合成二氧化硅(mrcunitech株式會(huì)社制、商品名qs-4f2)
<評(píng)價(jià)>
利用以下的各試驗(yàn)評(píng)價(jià)了實(shí)施例1~34及比較例1~4中制作的電子部件用液狀樹脂組合物。將結(jié)果表示于表1及表2中。
(1)粘度
使用安裝有圓錐角度3°、圓錐半徑14mm的圓錐轉(zhuǎn)子的emd型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(株式會(huì)社tokimec制),對(duì)保持為25±1℃的電子部件用液狀樹脂組合物,在以100rpm旋轉(zhuǎn)1分鐘時(shí)的測(cè)定值上乘以換算系數(shù)0.0125,將其作為電子部件用液狀樹脂組合物的粘度。
(2)凝膠化時(shí)間
向150℃的熱板上滴下0.1g的電子部件用液狀樹脂組合物,不使之過(guò)度展開地用抹刀進(jìn)行攪拌。以滴下后,電子部件用液狀樹脂組合物的粘度升高,直到將抹刀向上提舉時(shí)電子部件用液狀樹脂組合物被無(wú)拉絲地切斷為止的時(shí)間作為凝膠化時(shí)間。
(3)吸水率
使電子部件用液狀樹脂組合物在150℃、2小時(shí)的條件下固化,制作出50mm×50mm×1mm的試驗(yàn)片。測(cè)定出所述試驗(yàn)片的初期質(zhì)量w1后,放入85℃/85%的高溫高濕槽,測(cè)定出100小時(shí)后的質(zhì)量w2。利用下式求出吸水率。
(吸水率)={(w2-w1)/w1}×100(%)
(4)粘接力
在聚酰亞胺薄膜(toraydupont株式會(huì)社制、商品名:kapton(“kapton”是注冊(cè)商標(biāo)))上以1mm厚的量涂布電子部件用液狀樹脂組合物,在150℃、2小時(shí)的條件下使之固化,切割為長(zhǎng)50mm、寬10mm的長(zhǎng)方形而得到試驗(yàn)片。使用拉伸試驗(yàn)器(株式會(huì)社島津制作所制),測(cè)定從所述試驗(yàn)片中將聚酰亞胺薄膜以90度向上剝離時(shí)的剝離強(qiáng)度,將該剝離強(qiáng)度作為粘接力。
(5)浸入性
用2片玻璃夾持厚20μm的sus制間隔件,制作出寬5mm、高20μm的流路。將其水平地放置在70℃的加熱平板上后,將電子部件用液狀樹脂組合物向流路的開口部滴下,測(cè)定出浸入至流路中深20mm的時(shí)間。將小于3分鐘設(shè)為良,將3分鐘以上設(shè)為不良。
(6)耐離子遷移性
在圖1(a)及圖1(b)中所示的cof的基板2與半導(dǎo)體元件1的間隙中利用點(diǎn)膠法涂布實(shí)施例1~34及比較例1~4中制作的電子部件用液狀樹脂組合物,在150℃下使之固化2小時(shí)而制作出試驗(yàn)樣品。該試驗(yàn)樣品中,連接端子4使用了由au形成的端子。柔性基板(fpc)2的外形是短邊25mm×長(zhǎng)邊40mm,安裝于基板2上的半導(dǎo)體元件1的尺寸是短邊2mm×長(zhǎng)邊20mm。相鄰的連接端子4間的間隔約10μm,半導(dǎo)體元件1與基板2的間隙約20μm。
然后,通過(guò)對(duì)相鄰的配線與焊盤的連接部之間施加電壓,評(píng)價(jià)了耐離子遷移性。連接部間的間隔設(shè)為10μm,印加電壓設(shè)為直流60v,試驗(yàn)環(huán)境設(shè)為110℃/85%rh,試驗(yàn)時(shí)間設(shè)為500小時(shí)。試驗(yàn)中連續(xù)地測(cè)定試驗(yàn)樣品的電阻值,將電阻值為106ω以下的試驗(yàn)樣品判定為短路。分別對(duì)表1中所示的實(shí)施例、比較例各評(píng)價(jià)50個(gè)樣品,比較了判定為短路的樣品的個(gè)數(shù)。判定基準(zhǔn)與短路個(gè)數(shù)的關(guān)系如下所示,將b判定以上的情況設(shè)為合格。
(判定基準(zhǔn))
aa:0~2個(gè)
a:3~5個(gè)
b:6~10個(gè)
c:11~20個(gè)
d:21~50個(gè)
將試驗(yàn)樣品的連接圖案的概略表示于圖2中。圖2(a)是從半導(dǎo)體元件1側(cè)看到的試驗(yàn)樣品的圖,圖2(b)透過(guò)半導(dǎo)體元件1及電子部件用液狀樹脂組合物的固化物5地圖示,是表示出被連接的配線圖案的圖。對(duì)于與圖1中所示的構(gòu)件相同的構(gòu)件,使用與圖1相同的符號(hào)。
對(duì)于上述的耐離子遷移性的評(píng)價(jià),在設(shè)于阻焊劑開口部的連接墊7、7’處釬焊引線(2個(gè)部位),施加直流電壓。雖然上述評(píng)價(jià)中電壓的+-是圖2中圖示的位置,然而也可以反過(guò)來(lái)。如果使用圖2(b)進(jìn)行說(shuō)明,則+側(cè)被從一方的連接墊7經(jīng)由金屬配線3向連接端子4施加。-側(cè)被從另一方的連接墊7’經(jīng)由金屬配線3與連接端子4連接,經(jīng)由形成于半導(dǎo)體元件1上的配線8再向連接端子4施加。這樣,就會(huì)對(duì)連接端子4交替地施加+-的電壓,從而可以評(píng)價(jià)連接端子間的耐離子遷移性。而且,雖然圖2中僅圖示了12個(gè)連接端子,然而在實(shí)際上配置了約500個(gè)同樣的連接端子。
耐遷移性的評(píng)價(jià)結(jié)果是,不含有具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子的比較例1、在固化劑中使用了胺的比較例2、使用了常溫下為固體的酸酐的比較例3都不合格。另外,雖然含有具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子、然而室溫下的粘度不包含在本發(fā)明的范圍中的比較例4中,對(duì)電子部件的滲透性低,可以看到因產(chǎn)生空隙而發(fā)生了絕緣不良的樣品,離子遷移性的評(píng)價(jià)十分困難。
與之不同,實(shí)施例1~34中所示的本發(fā)明的電子部件用液狀樹脂組合物沒(méi)有損害粘度、凝膠化時(shí)間、吸水率、粘接力、浸入性等作為電子部件用液狀樹脂組合物所必需的各種特性的情況,耐離子遷移性良好。而且,觀察了判定為短路的試驗(yàn)樣品的連接端子附近,結(jié)果如圖3所示,確認(rèn)到絲狀的絕緣劣化部10、形成于連接端子4之間的絕緣擊穿部11、配線金屬的腐蝕部12等。在此種以離子遷移為原因的絕緣不良與比較例相比較少的實(shí)施例的情況下,可以認(rèn)為,由于具有芯殼結(jié)構(gòu)的粒子及常溫下為液體的環(huán)狀酸酐所帶來(lái)的效果、和低粘度且可以沒(méi)有空隙地填充在狹窄的間隔間的性質(zhì),而可以抑制高溫高濕環(huán)境下的電子部件用液狀樹脂組合物的固化物的劣化,可以抑制雜質(zhì)離子的生成或絕緣性的降低。