固化性有机硅组合物、其固化物及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种固化性有机硅组合物等，该固化性有机硅组合物具有热熔性，对难粘接的基材也牢固地粘接，二次成型等的固化物在室温至150℃左右的高温下的柔软性和强韧性特别优异，即使与引线框架等一体成型也供与不易产生翘曲、破损的固化物。一种固化性有机硅组合物及其用途，该固化性有机硅组合物的特征在于，含有：(A1)作为分子整体不具有热熔性，含有至少20摩尔％以上的SiO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固化性有机硅组合物、其固化物及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种固化性有机硅组成，其能通过简便的制造方法得到，具有热熔性，且对难粘接的基材也牢固地粘接，具有粒状、颗粒、片材中的任意形态。而且，本专利技术涉及一种由所述有机硅组合物形成的固化物、该固化物的成型方法、具备该固化物的半导体装置。

技术介绍

[0002]固化性有机硅组合物进行固化而形成具有优异的耐热性、耐寒性、电绝缘性、耐候性、防水性、透明性的固化物，因此被用于广泛的产业领域。这样的固化性有机硅组合物的固化物通常与其他有机材料相比不易变色，此外，物理上的物性的降低小，因此也适合作为光学材料和半导体装置的封装剂。
[0003]在近年的半导体设备产业中，趋向将难粘接材料的镍、金用作基板，对用于封装设备的、具有优异的耐热性和低线膨胀系数的材料，要求与这些基材牢固地粘接的特性。本申请人在专利文献1和专利文献2中，提出了可得到较柔软、柔软性优异的固化物的成型用的热熔性的固化性有机硅组合物。然而，这些组合物为大量含有功能性无机填料的组成，因此有时会不易与金、镍等难粘接性的基材粘接，仍有改善的余地。
[0004]另一方面，专利文献3中报告了通过向不具有热熔性的有机硅系粘接剂中添加杂氮硅三环(silatrane)衍生物而改善低温固化时的粘接性。此外，专利文献4的实施例中公开了，向不包含功能性无机填料的热熔性的有机硅中添加包含杂氮硅三环衍生物的硅烷系的增粘剂而得的粘接剂组合物，但关于通常的硅烷化合物与杂氮硅三环衍生物比较时的杂氮硅三环衍生物的优越性，没有任何记载，也没有任何启示。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2018/030287号小册子
[0008]专利文献2：国际公开第2018/030286号小册子
[0009]专利文献3：日本特开2001
‑
19933号公报
[0010]专利文献4：日本特开2006
‑
274007号公报(专利4849814)

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的问题
[0012]本专利技术的目的在于提供一种固化性有机硅组合物，其具有热熔性，即使大量含有功能性无机填料，熔融特性也优异，操作作业性和固化特性优异，并且能形成对难粘接材料牢固粘接的固化物。此外，本专利技术的目的在于提供一种以粒状、颗粒状、片状中任意形态高效地制造它们的固化性有机硅组合物的方法。而且，本专利技术提供一种由这样的固化性有机硅组合物的固化物构成的半导体装置用构件、具有所述固化物的半导体装置以及固化物的成型方法。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本专利技术人等进行了深入研究，结果是发现了通过下述固化性有机硅组合物能解决上述问题，从而实现了本专利技术，所述固化性有机硅组合物特征在于，含有：
[0015](A1)作为分子整体不具有热熔性、含有全部硅氧烷单元的至少20摩尔％以上的SiO
4/2
所示的硅氧烷单元的聚有机硅氧烷树脂；
[0016](A2)在分子内具有至少两个包含碳
‑
碳双键的固化反应性的官能团的、在25℃下为液态的直链状或支链状的聚有机硅氧烷；
[0017](B)选自杂氮硅三环衍生物和碳杂氮硅环衍生物中的一种以上的增粘剂；
[0018](C)固化剂；以及
[0019](D)功能性无机填料，
[0020](D)成分的含量相对于组合物整体为至少10体积％以上，
[0021]所述固化性有机硅组合物在25℃下为固体，在200℃以下的温度具有热熔性。需要说明的是，上述的固化性有机硅组合物可以为颗粒状或片状。
[0022]而且，所述固化性有机硅组合物可以为粒状、颗粒状或片状。
[0023]上述的固化性有机硅组合物可以为实质上平坦的厚度10～1000μm的固化性有机硅组合物片材的形态。
[0024]此外，上述的固化性有机硅组合物可以用于具备以下的构成的剥离性层叠体。即，可以为如下剥离性层叠体的形态：具有：上述的固化性有机硅组合物片材、以及在所述固化性有机硅组合物片材的单面或两面具备与所述固化性有机硅组合物片材对置的剥离面的片状基材。这样的固化性有机硅组合物片材可以用作膜状或片状的有机硅粘接剂。
[0025]本专利技术的固化性有机硅组合物能以固化物的形态利用，能用作半导体装置用构件。
[0026]本专利技术的固化性有机硅组合物及其固化物能用于半导体装置，提供由该固化物形成封装材料、光反射材料等而成的、功率半导体装置、光半导体装置以及安装于柔性电路基板上的半导体装置。特别是，本专利技术的固化性有机硅组合物熔融时的间隙填充性优异，其固化物在室温～高温下的柔软性优异、强韧，因此优选提供所谓通过模具底部填充(molded underfill)、晶片注塑(wafer molding)来将半导体元件一并封装而成的半导体装置；在以变形(折弯等)作为利用的前提的柔性电路基板上通过本固化物对半导体元件进行封装而成的封装后半导体元件基板。
[0027]本专利技术的固化性有机硅组合物的成型方法至少包括以下工序。
[0028]工序(I)，将所述的颗粒状或片状的固化性有机硅组合物加热至100℃以上来进行熔融；
[0029]工序(II)，将所述工序(I)中得到的固化性有机硅组合物注入模具、或者通过合模使所述工序(I)中得到的固化性有机硅组合物遍布模具；以及
[0030]工序(III)，对所述工序(II)中注入的固化性有机硅组合物进行固化。
[0031]需要说明的是，上述的成型方法包括传递成型、压缩成型或者注塑成型，本专利技术的固化性有机硅组合物优选用作这些成型用材料。而且，本专利技术的固化性有机硅组合物能通过固化物优选用作如下方式的成型用材料：一次进行半导体元件的二次成型(overmolding)和底部填充的覆盖工序，即所谓模具底部填充方式；覆盖搭载有半导体元件的半导体晶片基板的表面，并且填充半导体元件的间隙的二次成型，任选地一并封装8英寸
或12英寸等较大的晶片的晶片注塑方式。
[0032]特别是，本专利技术的固化性有机硅组合物，特别是，颗粒状或片状的固化性有机硅组合物能用于半导体基板(包括晶片)的大面积封装。而且，将本专利技术的固化性有机硅组合物成型为片状而成的片材能用于芯片贴装膜、柔性设备的封装、将两种不同的基材粘接的应力缓和层等。
[0033]同样地，本专利技术人等提供一种固化性有机硅组合物片材的制造方法，其特征在于，具备以下的工序。
[0034]工序1：将上述的固化性有机硅组合物的各原料成分在50℃以上的温度下混合的工序；
[0035]工序2：将工序1中得到的混合物一边进行加热熔融一边进行混炼的工序；
[0036]工序3：将工序2中得到的加热熔融后的混合物层叠于具备至少一个剥离面的膜之间的工序；
[0037]工序4：将工序3中得到的层叠体在辊之间拉伸，成型具有特定的膜厚的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固化性有机硅组合物，其特征在于，所述固化性有机硅组合物含有：(A1)作为分子整体不具有热熔性、含有全部硅氧烷单元的至少20摩尔％以上的SiO
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所示的硅氧烷单元的聚有机硅氧烷树脂；(A2)在分子内具有至少两个包含碳
‑
碳双键的固化反应性的官能团的、在25℃下为液态的直链状或支链状的聚有机硅氧烷；(B)选自杂氮硅三环衍生物和碳杂氮硅环衍生物中的一种以上的增粘剂；(C)固化剂；以及(D)功能性无机填料，(D)成分的含量相对于组合物整体为至少10体积％以上，所述固化性有机硅组合物在25℃下为固体，在200℃以下的温度具有热熔性。2.根据权利要求1所述的固化性有机硅组合物，其特征在于，形成25℃下的储能模量为500MPa以下的固化物。3.根据权利要求1、2中任一项所述的固化性有机硅组合物，其特征在于，形成通过JIS K 6251
‑
2010“硫化橡胶和热塑性橡胶
‑
拉伸特性的求法”所规定的方法测定的拉伸伸长率在50％以上的固化物。4.根据权利要求3所述的固化性有机硅组合物，其中，(A1)成分的至少一部分或全部为由如下(A1
‑
1)和(A1
‑
2)构成的聚有机硅氧烷树脂的混合物，(A1
‑
1)作为分子整体不具有热熔性，分子内不具有包含碳
‑
碳双键的固化反应性的官能团，并且含有全部硅氧烷单元的至少20摩尔％以上的SiO
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所示的硅氧烷单元的聚有机硅氧烷树脂；以及(A1
‑
2)作为分子整体不具有热熔性，分子内具有至少一个包含碳
‑
碳双键的固化反应性的官能团，并且含有全部硅氧烷单元的至少20摩尔％以上的SiO
4/2
所示的硅氧烷单元的聚有机硅氧烷树脂。5.根据权利要求1～4中任一项所述的固化性有机硅组合物，其中，(A2)成分为(A2
‑
1)下述结构式所示的直链状聚二有机硅氧烷，R
43
SiO(SiR
42
O)
k
SiR
43
式中，各R4独立地为具有1～10个碳原子的一价烃基，其中一个分子中的R4的至少两个为烯基，k为20～5000的数。6.根据权利要求1～5中任一项所述的固化性有机硅组合物，其中，(A)成分为由下述成分构成的混合物：(A1)以100∶0～25∶75的质量比包含如下(A1
‑
1)成分和(A1
‑
2)成分的聚有机硅氧烷树脂100质量份；(A1
‑
1)作为分子整体不具有热熔性，分子内不具有包含碳
‑
碳双键的固化反应性的官能团，并且含有全部硅氧烷单元的至少20摩尔％以上的SiO
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所示的硅氧烷单元的聚有机硅氧烷树脂；(A1
‑
2)作为分子整体不具有热熔性，分子内具有包含碳
‑
碳双键的固化反应性的官能团，并且含有全部硅氧烷单元的至少20摩尔％以上的SiO
4/2
所示的硅氧烷单元的聚有机硅氧烷树脂；
(A2
‑
1)下述结构式所示的直链状聚二有机硅氧烷10～200质量份，R
43
SiO(SiR
42
O)
k
SiR
43
式中，各R4独立地为具有1～10个碳原子的一价烃基，其中一个分子中的R4的至少两个为烯基，k为20～5000的数。7.根据权利要求1～6中任一项所述的固化性有机硅组合物，其中，(A1)成分为平均一次粒径为1～10μm的正球状的树脂微粒。8.根据权利要求1～7中任一项所述的固化性有机硅组合物，其中，(B)成分为选自下述结构式(1)所示的杂氮硅三环衍生物、以及下述结构式(2)所示的碳杂氮硅环衍生物中的一种以上，[化学式1]式(1)中，R1为相同或不同的氢原子或烷基；R2为选自由氢原子、烷基以及通式
‑
R4‑
Si(OR5)

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎亮介，
申请(专利权)人：陶氏东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：