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KR102470719B1 - 수지 조성물 및 수지 시트 - Google Patents

수지 조성물 및 수지 시트 Download PDF

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KR102470719B1
KR102470719B1 KR1020197025233A KR20197025233A KR102470719B1 KR 102470719 B1 KR102470719 B1 KR 102470719B1 KR 1020197025233 A KR1020197025233 A KR 1020197025233A KR 20197025233 A KR20197025233 A KR 20197025233A KR 102470719 B1 KR102470719 B1 KR 102470719B1
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야스노리 가라사와
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린텍 가부시키가이샤
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Abstract

(A) 열경화성 성분을 함유하는 수지 조성물로서, 상기 (A) 열경화성 성분이, (A1) 말레이미드 수지를 함유하고, 상기 (A1) 말레이미드 수지는, 1 분자 중에 2 개 이상의 말레이미드기를 포함하고, 상기 수지 조성물의 경화 전의 90 ℃ 에 있어서의 복소 점도 η 가, 1.0 × 102 Pa·s 이상 1.0 × 104 Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.

Description

수지 조성물 및 수지 시트
본 발명은, 수지 조성물 및 수지 시트에 관한 것이다.
파워 반도체 등의 봉지재로는, 높은 내열성을 갖는 수지 조성물이 사용된다.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 말레이미드 화합물과, 알릴기 및 에폭시기의 적어도 어느 하나를 갖는 화합물과, 아민 화합물과, 아세토페논 유도체 및 테트라페닐에탄 유도체 중 적어도 1 종을 포함하는 라디칼 발생제를 함유하는 수지 조성물이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2015-147849호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 수지 조성물은, 경화 전의 유동성과 경화 후의 내열성을 겸비하고 있지 않다는 문제가 있다.
본 발명은, 경화 전의 유동성과 경화 후의 내열성을 양립한 수지 조성물 및 수지 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물은, (A) 열경화성 성분을 함유하는 수지 조성물로서, 상기 (A) 열경화성 성분이, (A1) 말레이미드 수지를 함유하고, 상기 (A1) 말레이미드 수지는, 1 분자 중에 2 개 이상의 말레이미드기를 포함하고, 상기 수지 조성물의 경화 전의 90 ℃ 에 있어서의 복소 점도 η 가, 1.0 × 102 Pa·s 이상 1.0 × 104 Pa·s 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물에 있어서, 상기 (A) 열경화성 성분은, 추가로 (A2) 알릴 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물에 있어서, 상기 (A1) 말레이미드 수지의 상기 (A2) 알릴 수지에 대한 질량비 (A1/A2) 가, 1.5 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물에 있어서, 상기 (A1) 말레이미드 수지는, 비페닐 골격을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물에 있어서, 추가로 (B) 바인더 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물에 있어서, 상기 (A1) 말레이미드 수지의 함유량은, 상기 (A) 열경화성 성분 및 상기 (B) 바인더 성분의 고형분의 합계량 기준으로, 20 질량％ 이상 80 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물에 있어서, 추가로 (C) 무기 필러를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물에 있어서, 추가로 (D) 커플링제를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물은, 파워 반도체 소자를 봉지하는 것, 혹은, 상기 파워 반도체 소자와 다른 전자 부품 사이에 개재시키는 것에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물은, 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자를 봉지하는 것, 혹은 상기 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자와 다른 전자 부품 사이에 개재시키는 것에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 수지 시트는, 전술한 본 발명의 일 양태에 관련된 수지 조성물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 경화 전의 유동성과 경화 후의 내열성을 양립한 수지 조성물 및 수지 시트를 제공할 수 있다.
도 1 은 일 실시형태에 관련된 적층체의 단면 개략도이다.
[수지 조성물]
본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, (A) 열경화성 성분을 함유한다. 이 (A) 열경화성 성분은, (A1) 말레이미드 수지를 함유한다. 본 실시형태에 관련된 수지 조성물의 경화 전의 90 ℃ 에 있어서의 복소 점도 η 는, 1.0 × 102 Pa·s 이상 1.0 × 104 Pa·s 이하이다. 본 실시형태에 관련된 수지 조성물의 경화 전의 가열시의 유동성의 관점에서, 당해 복소 점도 η 는, 5.0 × 102 Pa·s 이상 1.0 × 104 Pa·s 이하인 것이 바람직하고, 5.0 × 102 Pa·s 이상 8.0 × 103 Pa·s 이하인 것이 보다 바람직하다. 수지 조성물의 경화 전의, 가열시의 유동성이 유지됨으로써, 수지 조성물을 피적용물에 적용할 때에, 피적용물의 표면 형상에 대한 추종성이 높아진다. 특히, 수지 조성물이 수지 시트의 형태인 경우에, 수지 조성물을 가열하여 피적용물에 적용할 때에, 피적용물의 표면 형상에 대한 추종성이 높아진다.
본 실시형태에 관련된 수지 조성물의 복소 점도 η 는, 예를 들어, 수지 조성물에 사용하는 성분 또는 배합량을 조정함으로써, 상기 범위로 조정할 수 있다.
본 명세서에 있어서의 복소 점도 η 는, 수지 조성물을 도포 및 건조시켜 수지 시트를 제작하고, 점탄성 측정 장치를 사용하여, 이 수지 시트의 90 ℃ 에 있어서의 복소 점도 (단위 : Pa·s) 를 측정한 것이다.
((A) 열경화성 성분)
(A) 열경화성 성분 (이하, 간단히 「(A) 성분」이라고 칭하는 경우가 있다) 은, 가열을 받으면 3 차원 망상화 (網狀化) 되고, 피착체를 강고히 접착하는 성질을 갖는다. 본 실시형태에 있어서의 (A) 열경화성 성분은, 전술한 바와 같이, (A1) 말레이미드 수지를 함유한다.
(A1) 말레이미드 수지
본 실시형태에 있어서의 (A1) 말레이미드 수지는, 1 분자 중에 2 개 이상의 말레이미드기를 포함하는 말레이미드 수지이면, 특별히 한정되지 않는다.
본 실시형태에 있어서의 (A1) 말레이미드 수지는, 내열성의 관점에서, 예를 들어, 벤젠 고리를 포함하는 것이 바람직하고, 말레이미드기가 연결된 벤젠 고리를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또, 말레이미드 화합물은, 벤젠 고리에 말레이미드기가 연결된 구조체를 2 개 이상 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 (A1) 말레이미드 수지는, 1 분자 중에 2 개 이상의 말레이미드기 및 1 개 이상의 비페닐 골격을 포함하는 말레이미드 수지 (이하, 간단히 「비페닐말레이미드 수지」라고 칭하는 경우가 있다) 인 것이 바람직하다.
(A) 열경화성 성분이 비페닐말레이미드 수지를 함유함으로써, 수지 조성물의 피착체에 대한 접착성이 향상됨과 함께, 수지 조성물의 복소 점도가 저하되기 쉬워진다. 특히, (A) 열경화성 성분에 있어서, 후술하는, (A1) 비페닐 골격을 갖는 말레이미드 수지의 (A2) 알릴 수지에 대한 질량비 (A1/A2) 가 높은 경우에 있어서도, 수지 조성물의 복소 점도가 저하되기 쉽다.
본 실시형태에 있어서의 (A1) 말레이미드 수지는, 내열성 및 접착성의 관점에서, 하기 일반식 (1) 로 나타내는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112019088424482-pct00001
상기 일반식 (1) 에 있어서, k 는, 1 이상의 정수이지만, k 의 평균값은, 1 이상 10 이하인 것이 바람직하고, 1 이상 5 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 이상 3 이하인 것이 더욱 바람직하다. m1 및 m2 는, 각각 독립적으로, 1 ∼ 6 의 정수이고, 1 ∼ 3 의 정수인 것이 바람직하고, 1 인 것이 보다 바람직하다. n1 및 n2 는, 각각 독립적으로, 0 ∼ 4 의 정수이지만, 0 ∼ 2 의 정수인 것이 바람직하고, 0 인 것이 보다 바람직하다. R1 및 R2 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기이지만, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기인 것이 바람직하고, 메틸기인 것이 보다 바람직하다. 복수의 R1 은, 서로 동일하거나 또는 상이하다. 복수의 R2 는, 서로 동일하거나 또는 상이하다.
본 실시형태에 있어서의 상기 일반식 (1) 로 나타내는 말레이미드 수지로는, 구체적으로는, 예를 들어, 하기 일반식 (2) 또는 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112019088424482-pct00002
[화학식 3]
Figure 112019088424482-pct00003
상기 일반식 (2) 및 (3) 에 있어서, k 는, 상기 일반식 (1) 의 k 와 동일하다. 상기 일반식 (2) 에 있어서, n1, n2, R1 및 R2 는, 상기 일반식 (1) 의 n1, n2, R1 및 R2 와 동일하다.
상기 일반식 (3) 으로 나타내는 말레이미드 수지의 시판품으로는, 닛폰 화 약사 제조의 「MIR-3000-70MT」 등을 들 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서의 (A1) 말레이미드 수지는, 1 분자 중에 2 개 이상의 말레이미드기 및 2 개 이상의 페닐렌기를 포함하는 말레이미드 수지인 것도 바람직하다. 용제에 대한 용해성을 높게 하고, 시트 형성성을 향상시키는 관점에서, 페닐렌기 상에 치환기를 갖는 것이 바람직하다. 치환기로는, 예를 들어, 메틸기, 및 에틸기 등의 알킬기, 및 알킬렌기 등을 들 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서의 (A1) 말레이미드 수지는, 시트 형성성의 관점에서, 말레이미드기와 페닐렌기 사이에 에테르 결합을 갖는 말레이미드 수지가 바람직하다.
상기 1 분자 중에 2 개 이상의 말레이미드기 및 2 개 이상의 페닐렌기를 포함하는 말레이미드 수지는, 예를 들어, 하기 일반식 (4) 로 나타낸다.
[화학식 4]
Figure 112019088424482-pct00004
상기 일반식 (4) 에 있어서, R3 ∼ R6 은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기이고, L1 은, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬렌기이고, L2 및 L3 은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬렌기 또는 탄소수 6 ∼ 10 의 아릴렌기이고, p 및 q 는, 각각 독립적으로 0 또는 1 이다.
본 실시형태에 있어서의 상기 일반식 (4) 로 나타내는 말레이미드 수지는, 구체적으로는, 예를 들어, 하기 일반식 (5) 또는 하기 일반식 (6) 으로 나타낸다.
[화학식 5]
Figure 112019088424482-pct00005
[화학식 6]
Figure 112019088424482-pct00006
상기 일반식 (5) 및 (6) 에 있어서, L1 은, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬렌기이다.
상기 일반식 (5) 에 있어서, R3 ∼ R6 은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기이다.
상기 일반식 (4) 및 (5) 에 있어서, R3 과 R4 가 서로 상이한 것이 바람직하고, R3 및 R4 의 일방이 메틸기이고, 타방이 에틸기인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (4) 및 (5) 에 있어서, R5 와 R6 이 서로 상이한 것이 바람직하고, R5 및 R6 의 일방이 메틸기이고, 타방이 에틸기인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (4), (5) 및 (6) 에 있어서, L1 은, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬렌기인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 (A1) 말레이미드 수지로는, 구체적으로는, 예를 들어, 시트 형성성과 함께 내열성이 높은 경화물을 얻는 관점에서, 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레이미드페닐)메탄, N,N'-1,3-페닐렌디말레이미드, 4-메틸-1,3-페닐렌비스말레이미드, 폴리페닐메탄말레이미드, 또는 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판이 바람직하고, 시트 형성성의 관점에서는, 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레이미드페닐)메탄이 보다 바람직하다.
(A2) 알릴 수지
본 실시형태에 있어서의 (A) 열경화성 성분은, (A1) 말레이미드 수지와, (A2) 알릴 수지를 함유하는 것이 바람직하다. (A2) 알릴 수지는, 상온 (23 ℃) 에서 액체인 것이 바람직하다. (A) 열경화성 성분이 (A2) 알릴 수지를 포함함으로써, 수지 조성물의 경화 전에 있어서는, 피착체에 대한 수지 조성물의 젖음성이 향상된다는 효과가 얻어지고, 수지 조성물의 경화 후에 있어서는, 보다 조밀한 네트워크의 구축이 가능하다는 효과가 얻어진다.
본 실시형태에 있어서, (A1) 말레이미드 수지의 (A2) 알릴 수지에 대한 질량비 (A1/A2) 가, 1.5 이상인 것이 바람직하고, 4.5 이상인 것이 보다 바람직하다.
질량비 (A1/A2) 가 상기 범위이면, 수지 조성물의 경화물의 250 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률 E' 가 상승하는 경향이 있다.
또, 질량비 (A1/A2) 가 상기 범위이면, 수지 조성물의 내열성을 향상시킬 수 있다.
또, 질량비 (A1/A2) 가 상기 범위이면, 본 실시형태에서는 수지 조성물의 복소 점도 η 가 상기 범위를 만족하기 때문에, 피착체에 대한 적용시의 수지 조성물의 유동성을 확보하면서, 수지 조성물의 경화 후의 내열성의 추가적인 향상이 실현된다. 또한, 질량비 (A1/A2) 가 상기 범위이면, 수지 조성물로부터의 (A2) 알릴 수지의 블리드 아웃도 억제된다. 또한, 질량비 (A1/A2) 의 상한값은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 질량비 (A1/A2) 가, 50 이하이면 된다.
본 실시형태에 있어서의 (A2) 알릴 수지는, 알릴기를 갖는 수지이면, 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에 있어서의 (A2) 알릴 수지는, 예를 들어, 1 분자 중에 2 개 이상의 알릴기를 포함하는 알릴 수지인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 (A2) 알릴 수지는, 하기 일반식 (7) 로 나타내는 것이 보다 바람직하다.
[화학식 7]
Figure 112019088424482-pct00007
상기 일반식 (7) 에 있어서, R7 및 R8 은, 각각 독립적으로 알킬기이고, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 메틸기 및 에틸기로 이루어지는 군에서 선택되는 알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 (A2) 알릴 수지로는, 구체적으로는, 예를 들어, 디알릴비스페놀 A (2,2-비스(3-알릴-4-하이드록시페닐)프로판) 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 (A) 열경화성 성분은, (A1) 말레이미드 수지로서, 상기 일반식 (2) 또는 (3) 으로 나타내는 화합물을 포함하고, (A2) 알릴 수지로서, 상기 일반식 (7) 로 나타내는 화합물을 포함하는 것도 바람직하다.
또, 본 실시형태에 있어서의 (A) 열경화성 성분은, (A1) 말레이미드 수지로서, 상기 일반식 (5) 또는 (6) 으로 나타내는 화합물을 포함하고, (A2) 알릴 수지로서, 상기 일반식 (7) 로 나타내는 화합물을 포함하는 것도 바람직하다.
본 실시형태의 (A) 열경화성 성분은, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한에 있어서, (A1) 성분 이외의 열경화성 수지, 및 (A2) 성분 이외의 경화제를 함유하고 있어도 된다.
(A1) 성분 이외의 열경화성 수지로는, 고내열성을 갖는 열경화성 수지이면 되고, 예를 들어, 에폭시 수지, 벤조옥사진 수지, 시아네이트 수지, 및 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 이들 열경화성 수지는, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(A2) 성분 이외의 경화제로는, 예를 들어, 페놀 수지, 및 (A2) 성분 이외의 C = C 이중 결합을 갖는 수지 등의 수지류, 그리고 아민, 산 무수물, 및 포름알데히드 등을 들 수 있다. 이들 경화제는, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(A1) 성분 이외의 열경화성 수지 또는 (A2) 성분 이외의 경화제를 사용하는 경우, 이들의 함유량은, (A) 성분의 고형분의 전체량 기준 (즉, 용매를 제외한 전체 고형분을 100 질량％ 로 했을 때) 으로, 10 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 수지 조성물 중의 (A) 열경화성 성분의 함유량은, 수지 조성물의 고형분의 전체량 기준 (즉, 용매를 제외한 전체 고형분을 100 질량％ 로 했을 때) 으로, 2 질량％ 이상 75 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5 질량％ 이상 70 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. (A) 열경화성 성분의 함유량이 상기 범위 내임으로써, 수지 시트의 핸들링성, 시트 형성성, 및 수지 시트의 내열성이 향상된다.
본 실시형태에 있어서, (A) 열경화성 성분은, 경화 촉진제를 함유하고 있어도 된다.
경화 촉진제로는, 예를 들어, 이미다졸 화합물 (예를 들어, 2-에틸-4-메틸이미다졸 등) 등을 들 수 있다.
수지 조성물 중의 경화 촉진제의 함유량은, 수지 조성물의 고형분의 전체량 기준 (즉, 용매를 제외한 전체 고형분을 100 질량％ 로 했을 때) 으로, 0.005 질량％ 이상 12 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.01 질량％ 이상 10 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
((B) 바인더 성분)
본 실시형태에 있어서, 수지 조성물은, (A) 성분 이외에, (B) 바인더 성분 (이하, 간단히 「(B) 성분」이라고 칭하는 경우가 있다) 을 포함하는 것이 바람직하다. 본 실시형태의 수지 조성물이, 추가로 (B) 바인더 성분을 포함함으로써, 조막성 (造膜性) 을 부여하여, 수지 조성물을 시트상으로 성형하기 쉽게 할 수 있다.
본 실시형태의 (B) 바인더 성분은, (A) 성분 이외의 수지 성분이고, (A) 성분 또는 그 밖의 성분을 접합하는 기능을 갖는다. (B) 바인더 성분은, 열가소성 수지 등인 것이 바람직하다. (B) 성분은, (A) 성분 또는 그 밖의 성분을 접합하는 기능을 갖고 있으면, 관능기를 갖고 있어도 된다. 이와 같이 (B) 바인더 성분이 관능기를 갖는 경우, (B) 바인더 성분이 열에 의해 수지 조성물의 경화에 관여할 수 있다고 해도, 본 발명에 있어서는, (B) 바인더 성분은 (A) 열경화성 성분과는 구별된다.
(B) 바인더 성분은, 지방족 화합물인지, 방향족 화합물인지를 불문하고 널리 선정할 수 있다. (B) 바인더 성분은, 예를 들어, 페녹시 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 및 폴리아미드이미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 수지인 것이 바람직하고, 내열성의 관점에서 페녹시 수지, 폴리아미드이미드 수지, 및 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 수지인 것이 보다 바람직하고, 페녹시 수지인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 폴리에스테르 수지는, 전방향족 폴리에스테르 수지인 것이 바람직하다. (B) 바인더 성분은, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
페녹시 수지로는, 비스페놀 A 골격 (이하, 비스페놀 A 를 「BisA」라고 칭하는 경우가 있다), 비스페놀 F 골격 (이하, 비스페놀 F 를 「BisF」라고 칭하는 경우가 있다), 비페닐 골격, 및 나프탈렌 골격으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 골격을 갖는 페녹시 수지인 것이 바람직하고, 비스페놀 A 골격 및 비스페놀 F 골격을 갖는 페녹시 수지인 것이 보다 바람직하다.
(B) 바인더 성분의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 수지 조성물의 복소 점도를 원하는 범위로 조정하기 쉽게 한다는 관점에서, 100 이상 100 만 이하인 것이 바람직하고, 1000 이상 80 만 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 만 이상 10 만 이하인 것이 더욱 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 중량 평균 분자량은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography ; GPC) 법에 의해 측정되는 표준 폴리스티렌 환산값이다.
본 실시형태에 있어서, 수지 조성물 중의 (B) 바인더 성분의 함유량은, 수지 조성물의 고형분의 전체량 기준 (즉, 용매를 제외한 전체 고형분을 100 질량％ 로 했을 때) 으로, 0.1 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 1 질량％ 이상 40 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 수지 조성물 중의 (B) 바인더 성분의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 수지 시트의 경화 전의 수지 조성물의 복소 점도를 원하는 범위로 조정하기 쉬워지고, 수지 시트의 핸들링성, 및 시트 형성성이 향상된다.
본 실시형태에 있어서, (A1) 성분의 함유량은, (A) 성분 및 (B) 성분의 고형분의 합계량 기준 (즉, 용매를 제외한 전체 고형분을 100 질량％ 로 했을 때) 으로, 20 질량％ 이상 80 질량％ 이하인 것이 바람직하다. (A1) 성분의 함유량이 20 질량％ 이상이면, 수지 조성물의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다. 한편, (A1) 성분의 함유량이 80 질량％ 이하이면, 수지 조성물을 시트상으로 성형하기 쉽게 할 수 있다.
((C) 무기 필러)
본 실시형태에 있어서, 수지 조성물은, (A) 성분 및 (B) 성분 이외에, (C) 무기 필러 (이하, 간단히 「(C) 성분」이라고 칭하는 경우가 있다) 를 포함하는 것이 바람직하다. 이 (C) 성분에 의해, 수지 조성물의 선팽창 계수를 저하시킬 수 있고, 또한, 수지 조성물의 저장 탄성률을 높일 수 있다.
(C) 무기 필러로는, 실리카 필러, 알루미나 필러, 및 질화붕소 필러 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 실리카 필러가 바람직하다.
실리카 필러로는, 예를 들어, 용융 실리카, 및 구상 (球狀) 실리카 등을 들 수 있다.
(C) 무기 필러는, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또, (C) 무기 필러는, 표면 처리되어 있어도 된다.
(C) 무기 필러의 평균 입경은, 특별히 제한되지 않는다. (C) 무기 필러의 평균 입경은, 일반적인 입도 분포계로부터 구한 값으로 0.1 ㎚ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎚ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 (C) 무기 필러의 평균 입경은, 입도 분포 측정 장치 (닛키소사 제조, 제품명 「나노트랙 Wave-UT151」) 를 사용하여, 동적 광산란법에 의해 측정한 값으로 한다.
수지 조성물 중의 (C) 무기 필러의 함유량은, 수지 조성물의 고형분의 전체량 기준 (즉, 용매를 제외한 전체 고형분을 100 질량％ 로 했을 때) 으로, 10 질량％ 이상 90 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 20 질량％ 이상 80 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 질량％ 이상 60 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
((D) 커플링제)
본 실시형태에 있어서, 수지 조성물은, (A) ∼ (C) 성분 이외에, 추가로 (D) 커플링제를 포함하는 것이 바람직하다.
(D) 커플링제는, 전술한 (A) 열경화성 성분이 갖는 관능기, 또는 (B) 바인더 성분이 갖는 관능기와 반응하는 기를 갖는 것이 바람직하고, (A) 열경화성 성분이 갖는 관능기와 반응하는 기를 갖는 것이 보다 바람직하다.
(D) 커플링제를 사용함으로써, 수지 경화물의 내열성을 저해하지 않고, 접착성 및 밀착성을 향상시킬 수 있고, 또한 내수성 (내습열성) 도 향상된다.
(D) 커플링제로는, 그 범용성 및 비용 장점 등으로부터 실란계 (실란 커플링제) 가 바람직하다. (D) 커플링제는, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또, 상기와 같은 커플링제는, (A) 열경화성 성분 100 질량부에 대하여, 통상 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하의 비율로 배합되고, 바람직하게는 0.3 질량부 이상 15 질량부 이하의 비율로 배합되고, 보다 바람직하게는 0.5 질량부 이상 10 질량부 이하의 비율로 배합된다.
본 실시형태에 관련된 수지 조성물의 일례로는, (A) 열경화성 성분, (B) 바인더 성분, (C) 무기 필러, 및 (D) 커플링제만을 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다.
또, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물의 다른 일례로는, 하기와 같이, (A) 열경화성 성분, (B) 바인더 성분, (C) 무기 필러, (D) 커플링제, 및 상기 (A) ∼ (D) 성분 이외의 성분을 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다.
(그 밖의 성분)
본 실시형태에 있어서, 수지 조성물은, 추가로 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 가교제, 안료, 염료, 소포제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 발포제, 산화 방지제, 난연제, 및 이온 포착제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 성분을 들 수 있다.
예를 들어, 수지 조성물은, 경화 전의 초기 접착성, 및 응집성을 조절하기 위해, 추가로 가교제를 포함하고 있어도 된다.
가교제로는, 예를 들어, 유기 다가 이소시아네이트 화합물, 및 유기 다가 이민 화합물 등을 들 수 있다. 가교제는, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
유기 다가 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들어, 방향족 다가 이소시아네이트 화합물, 지방족 다가 이소시아네이트 화합물, 지환족 다가 이소시아네이트 화합물, 및 이들의 다가 이소시아네이트 화합물의 3 량체, 그리고 이들 다가 이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트우레탄 프레폴리머 등을 들 수 있다.
유기 다가 이소시아네이트 화합물의 더욱 구체적인 예로는, 예를 들어, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-자일릴렌디이소시아네이트, 1,4-자일렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트, 및 리신이소시아네이트 등을 들 수 있다. 유기 다가 이소시아네이트 화합물은, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
유기 다가 이민 화합물의 구체예로는, 예를 들어, N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복시아미드), 트리메틸올프로판-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 테트라메틸올메탄-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 및 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복시아미드)트리에틸렌멜라민 등을 들 수 있다. 유기 다가 이민 화합물은, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 가교제는, 전술한 (B) 바인더 성분 100 질량부에 대하여 통상 0.01 질량부 이상 12 질량부 이하, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하의 비율로 배합된다.
본 실시형태에 관련된 수지 조성물의 보다 구체적인 예로는, 예를 들어, 이하와 같은 수지 조성물의 예를 들 수 있지만, 본 발명은, 이와 같은 예에 한정되지 않는다.
본 실시형태에 관련된 수지 조성물의 일례로서, (A) 열경화성 성분, (B) 바인더 성분, (C) 무기 필러, 및 (D) 커플링제를 함유하는 수지 조성물로서, 상기 (A) 열경화성 성분이, (A1) 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 말레이미드 수지와, (A2) 상기 일반식 (7) 로 나타내는 알릴 수지를 함유하고, 상기 (B) 바인더 성분이, 페녹시 수지이고, 상기 (C) 무기 필러가, 실리카 필러인 수지 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, 반도체 소자에 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, 반도체 소자를 봉지하는 것에 사용되는 것이 바람직하다. 또, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, 반도체 소자와 다른 전자 부품 사이에 개재시키는 것에 사용되는 것이 바람직하다.
반도체 소자는, 파워 반도체인 것이 바람직하다.
또, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자를 봉지하는 것에 사용되는 것이 바람직하다. 또는, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자와 다른 전자 부품 사이에 개재시키는 것에 사용되는 것이 바람직하다. 다른 전자 부품으로는, 예를 들어, 프린트 배선 기판 및 리드 프레임 등을 들 수 있다.
[수지 시트]
본 실시형태에 관련된 수지 시트는, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물을 함유한다.
본 실시형태에 관련된 수지 조성물을 시트화함으로써, 본 실시형태에 관련된 수지 시트를 얻을 수 있다. 수지 조성물이 시트상임으로써, 피착체에 대한 적용이 간편해지고, 특히 피착체가 대면적인 경우의 적용이 간편해진다.
수지 조성물이 시트상이면, 봉지 공정 후의 형상에 대하여, 어느 정도 적합한 형상으로 미리 형성되어 있으므로, 적용하는 것만으로 어느 정도의 균일성을 유지한 봉지재로서 공급할 수 있다. 또, 수지 조성물이 시트상이면, 유동성이 없기 때문에 취급성이 우수하다.
수지 조성물을 시트화하는 방법은, 종래 공지된 시트화하는 방법을 채용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에 관련된 수지 시트는, 띠 형상의 시트여도 되고, 롤상으로 감긴 상태로 제공되어도 된다. 롤상으로 감긴 본 실시형태에 관련된 수지 시트는, 롤로부터 조출되어 원하는 사이즈로 절단하거나 하여 사용할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 수지 시트의 두께는, 예를 들어, 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 당해 두께는, 500 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 400 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 나아가서는 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 수지 시트는, 복수의 반도체 소자에 일괄적으로 적용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수지 조성물이 시트상이면, 복수의 간극이 형성된 프레임의 간극마다 반도체 소자가 배치된 구조체에 대하여, 수지 시트를 적용하고, 프레임과 반도체 소자를 일괄적으로 봉지하는, 이른바 패널 레벨 패키지에 사용할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 수지 시트의 경화 후의 저장 탄성률 E' 는, 온도 250 ℃ 에 있어서, 1.0 × 102 ㎫ 이상인 것이 바람직하고, 2.0 × 102 ㎫ 이상인 것이 보다 바람직하다. 경화 후의 온도 250 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률 E' 의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 2.0 × 103 ㎫ 이하인 것이 바람직하고, 1.0 × 103 ㎫ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.8 × 103 ㎫ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
수지 시트의 경화 후의 저장 탄성률 E' 는, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
경화 후의 저장 탄성률 E' 는, 예를 들어, 수지 조성물에 사용하는 성분 및 배합량을 조제함으로써, 상기 범위를 달성할 수 있다.
[적층체]
도 1 에는, 본 실시형태에 관련된 적층체 (1) 의 단면 개략도가 나타나 있다.
본 실시형태의 적층체 (1) 는, 제 1 박리재 (2) 와, 제 2 박리재 (4) 와, 제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 사이에 형성된 수지 시트 (3) 를 갖는다. 수지 시트 (3) 는, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물을 함유한다.
제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 는, 박리성을 갖고, 제 1 박리재 (2) 의 수지 시트 (3) 에 대한 박리력과 제 2 박리재 (4) 의 수지 시트 (3) 에 대한 박리력에 차이가 있는 것이 바람직하다. 제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 제 1 박리재 (2) 의 박리력 P1 에 대한 제 2 박리재 (4) 의 박리력 P2 의 비 (P2/P1) 는, 0.02 ≤ P2/P1 ＜ 1 또는 1 ＜ P2/P1 ≤ 50 인 것이 바람직하다.
제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 는, 예를 들어, 박리재 그 자체에 박리성이 있는 부재 이외에, 박리 처리가 실시된 부재, 또는 박리제층이 적층된 부재 등이어도 된다. 제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 에 박리 처리가 실시되어 있지 않은 경우, 제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 의 재질로는, 예를 들어, 올레핀계 수지, 불소 수지 등을 들 수 있다.
제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 는, 박리 기재와, 박리 기재 상에 박리제가 도포되어 형성된 박리제층을 구비하는 박리재로 할 수 있다. 박리 기재와 박리제층을 구비하는 박리재로 함으로써, 취급이 용이해진다. 또, 제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 는, 박리 기재의 편면에만 박리제층을 구비하고 있어도 되고, 박리 기재의 양면에 박리제층을 구비하고 있어도 된다.
박리 기재로는, 예를 들어, 종이 기재, 이 종이 기재에 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지를 라미네이트한 라미네이트지, 및 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 종이 기재로는, 예를 들어, 그라신지, 코트지, 및 캐스트 코트지 등을 들 수 있다. 플라스틱 필름으로는, 예를 들어, 폴리에스테르 필름 (예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 그리고 폴리올레핀 필름 (예를 들어, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리에스테르 필름이 바람직하다.
박리제로는, 예를 들어, 실리콘 수지로 구성된 실리콘계 박리제 ; 폴리비닐 카르바메이트, 및 알킬우레아 유도체 등의 장사슬 알킬기를 함유하는 화합물로 구성된 장사슬 알킬기 함유 화합물계 박리제 ; 알키드 수지 (예를 들어, 불전화성 (不轉化性) 알키드 수지 및 전화성 알키드 수지 등) 로 구성된 알키드 수지계 박리제 ; 올레핀 수지 (예를 들어, 폴리에틸렌 (예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 및 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌 등), 이소택틱 구조, 또는 신디오택틱 구조를 갖는 프로필렌 단독 중합체, 및 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등의 결정성 폴리프로필렌 수지 등) 로 구성된 올레핀 수지계 박리제 ; 천연 고무 및 합성 고무 (예를 들어, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 고무, 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 등) 등의 고무로 구성된 고무계 박리제 ; 그리고 (메트)아크릴산에스테르계 공중합체 등의 아크릴 수지로 구성된 아크릴 수지계 박리제 등의 각종 박리제를 들 수 있고, 이들을 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 실리콘계 박리제가 바람직하다.
제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 제 1 박리재 (2) 및 제 2 박리재 (4) 의 두께는, 통상 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하이고, 3 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
박리제층의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 박리제를 포함하는 용액을 도포하여 박리제층을 형성하는 경우, 박리제층의 두께는, 0.01 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.03 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
적층체 (1) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 적층체 (1) 는, 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다. 먼저, 제 1 박리재 (2) 상에, 수지 조성물을 도포하고, 도막을 형성한다. 다음으로, 이 도막을 건조시키고, 수지 시트 (3) 를 형성한다. 다음으로, 수지 시트 (3) 와, 제 2 박리재 (4) 를 상온에서 첩합 (貼合) 함으로써, 적층체 (1) 가 얻어진다.
[반도체 장치]
본 실시형태에 관련된 반도체 장치는, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물, 또는 수지 시트로 봉지된 반도체 소자를 갖는다.
본 실시형태의 수지 시트를 사용한 반도체 소자의 봉지는, 예를 들어 다음과 같이 하여 실시할 수 있다. 반도체 소자를 덮도록 수지 시트를 재치 (載置) 하고, 진공 라미네이트법에 의해 압착함으로써, 반도체 소자를 봉지한다.
본 실시형태의 적층체 (1) 를 사용하는 경우에는, 적층체 (1) 의 일방의 박리재를 박리한 후, 반도체 소자를 덮도록 수지 시트를 재치한다. 그 후, 타방의 박리재를 박리한다. 그 후, 진공 라미네이트법에 의해 압착함으로써, 반도체 소자를 봉지한다.
본 실시형태의 수지 시트를 사용한 반도체 소자와 그 밖의 전자 부품의 접합은, 예를 들어, 다음과 같이 하여 실시할 수 있다. 그 밖의 전자 부품 상에, 수지 시트를 재치하고, 또한 수지 시트 상에 반도체 소자를 재치하고, 그 후, 수지 시트와 반도체 소자를 임시 압착하고, 수지 시트를 가열하여 경화시킨다. 이와 같이 하여, 수지 조성물을 반도체 소자와 그 밖의 전자 부품 사이에 개재시키고, 반도체 소자와 그 밖의 전자 부품을 접합한다.
[실시형태의 효과]
본 실시형태에 관련된 수지 조성물 및 수지 시트에 의하면, 경화 전의 유동성과 경화 후의 내열성을 양립시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, 파워 반도체 소자에 바람직하게 사용할 수 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에 관련된 반도체 장치에 있어서, 반도체 소자는, 파워 반도체 소자인 것이 바람직하다. 파워 반도체 소자는, 200 ℃ 이상의 고온에서의 동작도 상정되어 있다. 파워 반도체 소자를 갖는 반도체 장치에 사용하는 재료에는, 내열성이 요구된다. 본 실시형태에 관련된 수지 조성물 및 수지 시트는, 내열성이 우수하기 때문에, 반도체 장치에 있어서 파워 반도체 소자를 덮는 것에 바람직하게 사용된다. 혹은, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물 및 수지 시트는, 파워 반도체 소자와 다른 부품 사이에 개재시키는 것에 바람직하게 사용된다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 수지 조성물은, 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자에 바람직하게 사용할 수 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에 관련된 반도체 장치에 있어서, 반도체 소자는, 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자인 것이 바람직하다. 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자는, 실리콘 반도체와는 상이한 특성을 가지므로, 파워 반도체, 기지국용 고출력 디바이스, 센서, 디텍터, 또는 쇼트키 배리어 다이오드 등의 용도에 바람직하게 사용된다. 이러한 용도에서는, 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자의 내열성에도 주목하고 있고, 본 실시형태의 수지 조성물 및 수지 시트는, 내열성이 우수하기 때문에, 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자와 조합되어 바람직하게 사용된다.
[실시형태의 변형]
본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형 또는 개량 등은, 본 발명에 포함된다.
상기 실시형태에서는, 제 1 박리재와, 제 2 박리재와, 제 1 박리재 및 제 2 박리재 사이에 형성된 수지 시트를 갖는 적층체에 대해 설명했지만, 그 밖에도, 수지 시트의 일방의 면에만 박리재를 갖는 적층체여도 된다.
또, 상기 반도체 장치의 실시형태에서는 반도체 봉지 용도에 대해 설명했지만, 본 발명의 수지 조성물 및 수지 시트는, 그 밖에도, 회로 기판용 절연 재료 (예를 들어, 경질 프린트 배선판 재료, 플렉시블 배선 기판용 재료, 및 빌드업 기판용 층간 절연 재료 등), 빌드업용 접착 필름, 그리고 접착제 등으로서 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다.
[수지 조성물의 조제]
표 1 에 나타내는 배합 비율 (질량％ (고형분 환산의 비율)) 로 실시예 1 ∼ 5 및 비교예 1 ∼ 3 에 관련된 수지 조성물을 조제하였다.
수지 조성물의 조제에 사용한 재료는 이하와 같다.
(열경화성 성분)
·BMI 수지-1 : 비페닐기를 갖는 말레이미드 수지 (상기 일반식 (3) 으로 나타내는 말레이미드 수지, 닛폰 화약사 제조 「MIR-3000-70MT」)
·BMI 수지-2 : 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레이미드페닐)메탄
·알릴 수지 : 디알릴비스페놀 A
(바인더 성분)
·바인더 수지 : BisA/BisF 혼합형 페녹시 수지 (신닛테츠 주금 화학사 제조 「ZX-1356-2」, 중량 평균 분자량 65,000)
(무기 필러)
·실리카 필러 : 용융 실리카 (에폭시실란 수식, 평균 입경 0.5 ㎛, 최대 입경 2.0 ㎛)
(기타 첨가제)
·커플링제 : 3-글리시독시프로필트리에톡시실란
[수지 시트의 제작]
제 1 박리재 (알키드 수지계 박리제로 형성되는 박리층을 형성한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 두께 38 ㎛) 상에, 건조 후의 수지 조성물의 두께가 20 ㎛ 가 되도록, 다이 코터로 수지 바니시 (메틸에틸케톤에, 수지 조성물을 고형분 농도 40 질량％ 로 용해하여 조제한 도포용 용액) 를 도포하고, 100 ℃ 에서 2 분간 건조시켰다. 건조로에서 꺼낸 직후에, 건조 후의 수지 조성물 (두께 20 ㎛) 과, 제 2 박리재 (실리콘계 박리제로 형성되는 박리층을 형성한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 두께 38 ㎛) 를 상온 (23 ℃) 에서 첩합하여, 제 1 박리재, 수지 조성물로 이루어지는 수지 시트, 및 제 2 박리재가 이 순서로 적층된 적층체를 제작하였다.
＜경화 전의 수지 조성물의 평가＞
[복소 점도]
얻어진 수지 조성물을 박리재 상에 도포하고, 100 ℃ 에서 2 분간 건조시켜, 두께 20 ㎛ 의 수지 시트를 제작하였다. 이 수지 시트를 2 장 적층하여, 두께 40 ㎛ 의 수지 시트 적층물을 제작하였다. 또한, 이 수지 시트 적층물을 2 장 적층하여 80 ㎛ 의 수지 시트 적층물을 제작하고, 이 순서를 반복함으로써, 두께 1280 ㎛ 의 측정용 시료를 제작하였다. 이 측정용 시료에 대해, 하기와 같은 측정 기기 및 측정 조건으로, 90 ℃ 에 있어서의 복소 점도 (단위 : Pa·s) 를 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
·측정 기기 : 점탄성 측정 장치, 안톤파사 제조 「MCR301」
·측정 조건 : 주파수 1 Hz, 온도 범위 30 ∼ 150 ℃, 승온 속도 5 ℃/분
[금속에 대한 붙임성의 평가]
얻어진 수지 시트와 하기의 피착체를, 하기 첩합 조건으로 감압 압착함으로써 첩합하였다. 첩합에는, 닛신보 제조의 진공 라미네이터 PVL0505S 를 사용하였다.
·피착체
(1) Si 웨이퍼
크기 : 6 인치, 두께 : 800 ㎛
수지 조성물과 Si 웨이퍼의 미러면을 첩합하였다.
(2) Cu 판
크기 : 30 ㎜ × 30 ㎜, 두께 : 0.3 ㎜
사양 : JIS H3100 C1100P
·첩합 조건
라미네이트 온도 : 90 ℃
도달 압력 : 100 Pa
시간 : 60 sec
첩합 후, 육안으로 보아, 기포가 없고, 균일하게 첩합되어 있는 경우를 A 로 평가하고, 육안으로 확인 가능한 기포가 있는 경우를 B 로 평가하였다. Si 웨이퍼를 피착체로 한 경우의 평가 결과를, 붙임성 (Si 에 대해) 으로 하고, Cu 판을 피착체로 한 경우의 평가 결과를 붙임성 (대 Cu) 으로 하여, 표 1 에 나타낸다.
＜경화 후의 수지 조성물의 평가＞
[저장 탄성률 E']
얻어진 수지 조성물을 박리재 상에 도포하고, 100 ℃ 에서 2 분간 건조시켜, 두께 20 ㎛ 의 수지 시트를 제작하였다. 이 수지 시트를 10 장 적층하여 200 ㎛ 의 두께로 하고, 그 후, 박리재로부터 박리하여 시료로 하였다. 이 시료를 상기 서술한 열경화 조건 (온도 : 200 ℃, 시간 : 4 시간) 으로 경화시켜, 측정용 시료로 하였다. 이 측정용 시료에 대해, TA 인스트루먼트사 제조 「DMA Q800」을 사용하고, 승온 속도 3 ℃/분, 온도 범위 30 ∼ 300 ℃, 주파수 11 Hz 의 조건으로, 250 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률 E' 의 값 (단위 : ㎫) 을 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 비교예 3 의 수지 조성물에 대해서는, 취성이 높아 측정할 수 없었다.
Figure 112019088424482-pct00008
실시예 1 ∼ 5 에 관련된 수지 조성물은, 비교예 1 ∼ 3 에 관련된 수지 조성물에 비해, 경화 전의 유동성과 경화 후의 내열성을 겸비하고 있는 것이 확인되었다. 실시예 1 ∼ 5 에 관련된 수지 조성물은, 경화 전에 있어서, 적절한 유동성을 갖기 때문에, 붙임성이 양호하고, 피착체에 대한 밀착도 양호한 것으로 생각된다. 또한, 실시예 1 ∼ 5 에 관련된 수지 조성물은, 열경화 후에 있어서, 저장 탄성률이 양호하기 때문에, 파워계 모듈 등의 제작에 바람직하게 사용할 수 있는 것으로 생각된다.
1 : 적층체,
2 : 제 1 박리재,
3 : 수지 시트,
4 : 제 2 박리재.

Claims (11)

  1. 수지 조성물을 함유하는 수지 시트로서,
    상기 수지 조성물은, (A) 열경화성 성분을 함유하고,
    상기 (A) 열경화성 성분이, (A1) 말레이미드 수지를 함유하고,
    상기 (A) 열경화성 성분은, 추가로 (A2) 알릴 수지를 함유하고,
    상기 (A1) 말레이미드 수지는, 1 분자 중에 2 개 이상의 말레이미드기를 포함하고,
    상기 (A2) 알릴 수지는, 하기 일반식 (7) 로 나타내고,
    상기 수지 조성물의 경화 전의 90 ℃ 에 있어서의 복소 점도 η 가, 1.0 × 102 Pa·s 이상 1.0 × 104 Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는 수지 시트.
    Figure 112022068293916-pct00010

    (상기 일반식 (7) 에 있어서, R7 및 R8 은 각각 독립적으로 탄소수 1 ~ 10 의 알킬기이다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (A1) 말레이미드 수지의 상기 (A2) 알릴 수지에 대한 질량비 (A1/A2) 가, 1.5 이상인 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (A1) 말레이미드 수지는, 비페닐 골격을 갖는 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은, 추가로 (B) 바인더 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (A1) 말레이미드 수지의 함유량은, 상기 (A) 열경화성 성분 및 상기 (B) 바인더 성분의 고형분의 합계량 기준으로, 20 질량％ 이상 80 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은, 추가로 (C) 무기 필러를 함유하는 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은, 추가로 (D) 커플링제를 함유하는 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    파워 반도체 소자를 봉지하는 것, 혹은, 상기 파워 반도체 소자와 다른 전자 부품 사이에 개재시키는 것에 사용되는 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자를 봉지하는 것, 혹은 상기 탄화규소 및 질화갈륨의 어느 1 종 이상을 사용한 반도체 소자와 다른 전자 부품 사이에 개재시키는 것에 사용되는 것을 특징으로 하는, 수지 시트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 수지 시트를 갖는 적층체로서,
    상기 적층체는, 제 1 박리재와, 제 2 박리재와, 상기 제 1 박리재 및 상기 제 2 박리재의 사이에 형성된 상기 수지 시트를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  11. 삭제
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