固化性树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供一种固化稳定性优异的不产生排气的2阶段固化性树脂组合物。提供一种包含粉状丙烯酸系树脂、液状环氧树脂和使所述环氧树脂固化的粉状固化剂的树脂组合物。

Curing resin composition

【技术实现步骤摘要】
固化性树脂组合物
本专利技术涉及一种在电子部件、汽车的制造等中有用的2阶段固化性树脂组合物。
技术介绍
半导体封装具有用于保护半导体芯片并将其安装在母板上的结构。这样的半导体封装被用于汽车、产业设备、或者以计算机或智能手机为代表的电子通信设备等广泛领域。半导体封装包含将半导体芯片与母板连接的插接件，以便将端子间距不同的各种半导体芯片安装在母板上。半导体芯片与插接件的电连接曾使用引线键合，目前为了半导体封装的小型化、轻质化，借助焊料凸块进行连接的倒装芯片连接的倒装芯片型半导体封装成为主流。在倒装芯片型半导体封装1中，如图1所示，在硅基板121上形成有配线122(包含多个焊盘)的半导体芯片12借助焊料凸块13以面朝下方式连接在于基板111上形成有多个配线112,113的插接件11上。在半导体芯片12与插接件11之间，可应用绝缘性的密封用树脂组合物2(也称为“底部填充材料(Underfillmaterial)”。)，所述密封用树脂组合物2可作为密封树脂发挥作用，用于保护电极以免因氧或水分而氧化，并且，可作为热应力缓冲材料发挥作用，用于防止凸块因热应力而毁坏，所述热应力是在将半导体芯片加热压接在插接件上后冷却时因半导体芯片与配线基板的热膨胀率差而产生的。作为应用底部填充材料的方法，有如下方法：在将半导体芯片与插接件加热压接后的间隙中填充液状树脂的方法；在插接件上涂布液状树脂或配置片状树脂而供给，其后将半导体芯片接合在插接件上的方法。通过任一种方法供给树脂后，以1阶段或2阶段使树脂加热固化(例如专利文献1～3)。对于汽车的车门、发动机罩等而言，具有将外板与内板2个板构件分别彼此重叠的接合，为了获得粘接作用及防锈作用，将外板与内板之间的槽用折边胶粘剂填充。进而以从填充后的折边胶粘剂之上覆盖的方式涂布用于密封接缝部的折边密封剂。折边密封剂预固化从而被临时固定以防止在喷淋清洗外板及内板前飞散。其后，在电沉积涂装后的涂料烘烤工序中被加热固化(例如专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2003-504893号公报专利文献2：日本特开2009-32732号公报专利文献3：日本特开2015-50359号公报专利文献4：日本特开平06-100852号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述的应用底部填充材料的所有方法中，由于无法充分地填充焊料凸块间的空间、无法充分确保半导体芯片与插接件的接合强度等原因，有可能会发生电极与配线的连接不良。如果电极间、配线间的空间变小，则存在上述问题更明显地呈现的倾向。近年来，由于半导体封装的进一步小型化的需求，电极间的间隔变得越来越窄。电极间距离窄为100μm左右，而且还存在间距窄至50μm的物质。另外，形成于电极上的焊料凸块因在加热压接时散开而有可能会导致短路，所以直径进一步减小，因此，不仅树脂的填充变得困难，而且还存在无法保持焊料处的接合强度的问题。因而，为了保持倒装芯片型半导体封装的品质，防止来自外部的水分、污染物质等的侵入、并且提高半导体芯片与插接件的粘接的底部填充材料是十分重要的。因此，使底部填充材料为使用环氧树脂或丙烯酸系树脂通过化学反应能够两段固化的绝缘性的树脂组合物，将这样的树脂组合物涂布在插接件上，使上述树脂组合物成为B阶段状态(暂时固化状态)后，将半导体芯片与插接件重叠，然后，使上述树脂组合物成为C阶段固化状态(主固化状态)。根据该方法，能够借助固化树脂将半导体芯片与插接件之间粘接，并且通过固化树脂的固化收缩力来压接电极与配线。然而，在通过基于环氧树脂、丙烯酸系树脂的化学反应使树脂组合物进行两段固化时，可以明确的是，在B阶段状态，因经活化的固化剂的影响而导致固化缓慢地进行、及/或主固化时的压碎性变得不稳定成为问题。如果B阶段的固化稳定性、主固化时的压碎性变得不稳定，则底部填充材料会阻碍焊料连接、破坏绝缘性能。进而，在包含挥发性高的成分作为稀释剂等添加物时，还存在加热装置中产生堆积物的问题。如果加热装置内存在堆积物，则会导致加热效率降低、污染半导体封装，因此，对得到的半导体封装的品质带来不良影响。因此，必须定期将生产线停下来进行堆积物的去除，生产率降低，且生产成本也增加。因此，本申请的专利技术人的课题在于，提供一种2阶段固化性树脂组合物，其除了具有上述特性以外，B阶段后的固化稳定性与主固化时的压碎性稳定，并且加热时排放的排气较少。用于解决课题的手段本申请的专利技术人特别地以应用2阶段固化性的底部填充材料为前提，对使用了导致堆积物的排气发生少的原材料的底部填充材料的组成进行了研究，其中，所述2阶段固化性的底部填充材料在制造倒装芯片型半导体封装时通过预凝胶化而不是通过化学反应来进行暂时固化而成为片状，在更高的温度下进行主固化而成为完全固化物。考虑到长期可靠性，根据本专利技术获得的底部填充材料以环氧树脂为基础。选定在暂时固化时于80℃左右通过预凝胶化而成为片状的组成，且用于将环氧树脂进行主固化的温度为所使用的焊料的熔点以上。选定在暂时固化温度下未反应、并且在主固化温度(例如150℃左右的温度)下发生环氧固化反应的固化剂。根据本专利技术的糊状绝缘密封树脂组合物(底部填充材料)包含粉状丙烯酸系树脂、液状环氧树脂和使上述环氧树脂固化的粉状固化剂，上述环氧树脂与丙烯酸系树脂的重量比为200：100～100：100。对于使丙烯酸系树脂分散在上述环氧树脂中并在比较低的温度下使其凝胶化的技术而言，在将通过预凝胶化而暂时固化了的片状树脂组合物进行主固化时，能够延长主固化初期的片状树脂组合物的液体状态，因此，能够良好地填充插接件与半导体芯片之间的空间。另外，本专利技术的底部填充材料的特征在于，为了减少排气的产生，不使用挥发性高的低分子量的成分或具有通过加热而脱离的嵌段部分的嵌段化合物等。需要说明的是，在该说明书中，以半导体芯片与插接件的接合为例来说明本专利技术，但本专利技术并不限定于该例，也能够适用于倒装芯片型半导体封装与母板的接合、汽车的外板与内板的接合等、需要使2片板状构件贴合并用树脂填补其间隙的电子学领域、汽车领域、其它应用中。专利技术效果对于根据本专利技术得到的倒装芯片型半导体封装用的绝缘性密封树脂组合物，由于基本上不包含产生排气的成分，所以能够大大降低加热装置内部的污染。另外，无需为了降低粘度而增大液状环氧树脂的比率，因此，不会使暂时固化时的片状树脂组合物的表面粘性劣化，能够提高主固化时的半导体芯片与插接件之间的空间的填充特性(压碎性)。附图说明图1是以往的倒装芯片型半导体封装的剖面示意图。图2是表示使用有本专利技术的密封用树脂组合物的倒装芯片型半导体封装的制造方法的工序图。图3是说明使用本专利技术的密封用树脂组合物的倒装芯片型半导体封装的制造方法的各阶段中的底部填充材料的状态的示意图。图4是雾化试验用的测定仪的示意图。图5是针对实施例1的底部填充材料(a)及比较例2的底部填充材料(b)的雾化试验的结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树脂组合物，其是能够2阶段固化的树脂组合物，包含：/n(A)环氧树脂、/n(B)粉状丙烯酸系树脂、/n(C)环氧树脂的潜在性固化剂、和/n(D)反应性稀释剂。/n

【技术特征摘要】
20181213 JP 2018-2335521.一种树脂组合物，其是能够2阶段固化的树脂组合物，包含：
(A)环氧树脂、
(B)粉状丙烯酸系树脂、
(C)环氧树脂的潜在性固化剂、和
(D)反应性稀释剂。


2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，在第1阶段固化中，在70～120℃的条件下成为半固化(B阶段)状态，且半固化状态的硬度用ASKERC型硬度计测定为70以上，表面粘性为12N以下，在第2阶段固化中，在130℃以上的条件下完全固化。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂根大一郎，柳泽祥平，
申请(专利权)人：盛势达技研株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP