JP-2026515040-A - 導電性ダイアタッチ組成物

Abstract

【解決手段】 本発明は、 マレイミド、イタコンイミド、若しくはナジイミド官能基の１つ以上、又は前記官能基の組み合わせを含む樹脂、 エポキシ成分、 （メタ）アクリレート成分、 芳香族無水物、及び 導電性フィラー、 を含む導電性ダイアタッチ組成物を提供する。

Inventors

• ビアン、 リナ
• ホン、 シュアン
• ウェイ、 ビン
• ヘルナンデス、 セレーネ グアダルーペ

Assignees

• ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン

Dates

Publication Date

20260513

Application Date

20240506

Priority Date

20230504

Claims (20)

1. （ａ）マレイミド、イタコンイミド、若しくはナジイミド官能基の１つ以上、又は前記官能基の組み合わせを含む樹脂、 （ｂ）エポキシ成分、 （ｃ）（メタ）アクリレート成分、 （ｄ）芳香族無水物、及び （ｅ）導電性フィラー、 を含む導電性ダイアタッチ組成物。
2. 高温条件への曝露により硬化した場合、組成物が、さらに約１２１℃の高温条件及び約１００％の高湿度条件に約１６時間曝露した後、芳香族無水物を含まない比較組成物と比較して約２００重量％を超える銅リードフレームに対するダイせん断強度を示す、請求項１に記載の組成物。
3. 前記樹脂（ａ）が、 （式中、 ｍ＝１～１５、 Ｒは、水素、又は１～約４個の炭素原子を有するアルキルから独立して選択され、 Ｘは、有機基又はオルガノシロキサン基を含む一価部分又は多価連結部分である） から成る群から選択される一員である請求項１に記載の組成物。
4. 前記樹脂（ａ）がフェニレンジマレイミドである、請求項１に記載の組成物。
5. 前記樹脂（ａ）が、約１重量％～約１０重量％の量で存在する、請求項１に記載の組成物。
6. 前記エポキシ成分（ｂ）が、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂から成る群から選択される一員である、請求項１に記載の組成物。
7. 前記エポキシ成分（ｂ）が、ビフェニルエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ、Ｅ、Ｓ、又はＦエポキシ樹脂から成る群から選択される一員である、請求項１に記載の組成物。
8. 前記エポキシ成分（ｂ）が、約０．５重量％～約１０重量％の量で存在する、請求項１に記載の組成物。
9. 前記（メタ）アクリレート成分（ｃ）が、Ｈ ２ Ｃ＝ＣＧＣＯ ２ Ｒ １ で表され、式中、Ｇが、Ｈ、ハロゲン、及び１～約４個の炭素原子を有するアルキルから成る群から選択される一員であり、Ｒ １ は、シラン、ケイ素、酸素、ハロゲン、カルボニル、ヒドロキシル、エステル、カルボン酸、尿素、ウレタン、カルバメート、アミン、アミド、硫黄、スルホネート、及びスルホンから成る群から選択される一員による置換又は中断の有無にかかわらず、６～約１６個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルカリール、及びアリール基から成る群から選択される一員である、請求項１に記載の組成物。
10. 前記（メタ）アクリレート成分が、シリコーン（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフラン（メタ）アクリレート及びジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキプロピル（メタ）アクリレート、イソボルニルアクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレンジグリコールジ（メタ）アクリレート、ジグリセロールテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチレンジ（メタ）アクリレート、エチレンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ａ－（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール－Ａ－（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ｆ－（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール－Ｆ－（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ａジ（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール－Ａ－ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ｆ－ジ（メタ）アクリレート、並びにエトキシル化ビスフェノール－Ｆ－ジ（メタ）アクリレートから成る群から選択される一員である、請求項１に記載の組成物。
11. 前記（メタ）アクリレート成分（ｃ）が、多官能（メタ）アクリレート及び単官能（メタ）アクリレートから成る群から選択される一員、及びそれらの組み合わせである、請求項１に記載の組成物。
12. 前記（メタ）アクリレート成分（ｃ）が、約１重量％～約１０重量％の量で存在する、請求項１に記載の組成物。
13. 前記芳香族無水物（ｄ）が、官能化トリメリット酸無水物である、請求項１に記載の組成物。
14. 前記芳香族無水物（ｄ）が、４－メタクリロキシエチルトリメリット酸無水物である、請求項１に記載の組成物。
15. 前記芳香族無水物（ｄ）が、約０．１重量％～約１重量％の量で存在する、請求項１に記載の組成物。
16. 前記導電性フィラー（ｅ）が、銀粉末又は銀フレークである、請求項１に記載の組成物。
17. 前記導電性フィラー（ｅ）が、銀粉末と銀フレークの組み合わせである、請求項１に記載の組成物。
18. 前記導電性フィラー（ｅ）が、約１０ －７ ～約１０ －６ の範囲の粒子径を有する、請求項１に記載の組成物。
19. 前記導電性フィラー（ｅ）が、約１０ －６ の粒子径を有する銀粉末、又は約１０ －７ の粒子径を有する銀フレークである、請求項１に記載の組成物。
20. 前記導電性フィラー（ｅ）が、約１０重量％～約９０重量％の量で存在する、請求項１に記載の組成物。

Description

本発明は、 （ａ）マレイミド、イタコンイミド、若しくはナジイミド官能基の１つ以上、又は前記官能基の組み合わせを含む樹脂、 （ｂ）エポキシ成分、 （ｃ）（メタ）アクリレート成分、 （ｄ）芳香族無水物、及び （ｅ）導電性フィラー、 を含む導電性ダイアタッチ組成物を提供する。 半導体デバイスの設計者及び製造業者にとって、パッケージの信頼性は最も困難な要因の一つである。その理由の一つは、現在の業界でリードフレーム材料として広く使用されている銅、ニッケル、及びニッケル合金が、特に過酷な環境条件下で接着の不安定さという問題を抱えているためである。 これらの金属及び金属合金は、高い熱膨張係数（ＣＴＥ）、高い熱放散性、及び高い熱伝導率を有するため、リードフレーム構造に採用されている。しかし、先に述べた接着の不安定さがあるため、銅、ニッケル、及びニッケル合金リードフレームへのダイアタッチペーストの接着性向上は、長年切望されながらも達成されていない課題であった。この点において、既存のダイアタッチ材料の欠点を克服しようと努力されてきたが、ダイアタッチ材料の性能の一貫性は、これまで実現困難であった。 上記のように、本発明は、 （ａ）マレイミド、イタコンイミド、若しくはナジイミド官能基の１つ以上、又は前記官能基の組み合わせを含む樹脂、 （ｂ）エポキシ成分、 （ｃ）（メタ）アクリレート成分、 （ｄ）芳香族無水物、及び （ｅ）導電性フィラー、 を含む導電性ダイアタッチ組成物を提供する。 樹脂 本発明の導電性ダイアタッチ組成物に用いられる樹脂（ａ）は、以下の１つ以上から選択されてよい。 式中、 ｍ＝１～１５、 Ｒは、水素、又は１～約４個の炭素原子を有するアルキルから独立して選択され、 Ｘは、有機基又はオルガノシロキサン基を含む一価部分又は多価連結部分である。 例えば、マレイミド、イタコンイミド、及びナジイミドのより具体的な表現としては、構造Ｉ、ＩＩ、及びＩＩＩに対応するものが挙げられ、式中、 ｍ＝１～６、 Ｒは、水素又は低級アルキルから独立して選択され、 Ｘは、直鎖又は分岐鎖アルキル、アルキレン、オキシアルキル、オキシアルキレン、アルケニル、アルケニレン、オキシアルケニル、オキシアルケニレン、エステル、逆エステル、ポリエステル、アミド、逆アミド、又はポリアミドから選択される一価部分又は多価連結部分を含み、任意で酸素、窒素、及び／又は硫黄等の１つ以上のヘテロ原子によって中断又は置換され、任意でヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキル又はシクロアルケニルから選択される置換基で官能化され、連結部分の炭素原子数は約１２～約５００である。 本発明の特に望ましい態様では、マレイミド、イタコンイミド及び／又はナジイミド化合物のそれぞれのマレイミド、イタコンイミド及び／又はナジイミド官能基は、一価基に結合されているか、又はマレイミド、イタコンイミド及び／又はナジイミド化合物のマレイミド、イタコンイミド及び／又はナジイミド官能基は、多価基によって分離されており、各一価基又は多価基は、マレイミド及び／又はナジイミド化合物を液体にするのに十分な長さ及び分岐を有する。 このような構造Ｉ、ＩＩ、及びＩＩＩのマレイミド、イタコンイミド及びナジイミドのより具体的な記載において、各Ｒは独立して、水素又は１～約４個の炭素原子を有するアルキルであり、Ｘは、マレイミド、イタコンイミド又はナジイミド化合物を液体にするのに十分な長さ及び分岐を有する分岐鎖アルキル、アルキレン又はアルキレンオキシド種を含み、ｍは１、２又は３である。 望ましくは、樹脂（ａ）は、フェニレンジマレイミド（例えば、アルケマ社から商標名ＳＲ－５２５Ａで市販されており、製造元によれば粒子径は１０μｍ未満である）であってもよい。 樹脂（ａ）は、組成物の全重量に基づいて、約１重量％～約１０重量％、例えば約１重量％～約３重量％の量で存在してもよい。 エポキシ成分 本発明の導電性ダイアタッチ組成物に用いられるエポキシ成分（ｂ）は、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂から選択されてよい。もちろん、これらのエポキシ樹脂を組み合わせて使用してもよい。 より具体的には、芳香族エポキシ樹脂の場合、エポキシ成分（ｂ）は、ビフェニルエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ、Ｅ、Ｓ又はＦエポキシ樹脂、及びそれらの組み合わせから選択されてよい。 脂肪族エポキシ樹脂の場合、エポキシ成分は、単官能性エポキシ化合物：Ｃ４－Ｃ２８アルキルグリシジルエーテル；Ｃ２－Ｃ２８アルキル－及びアルケニル－グリシジルエステル；Ｃ１－Ｃ２８アルキル－及びモノフェノールグリシジルエーテル；並びに多官能性エポキシ化合物：ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、４，４′－ジヒドロキシジフェニルメタン（又はビスフェノールＦ、例えば、日本化薬（日本）から入手可能なＲＥ－３０３－Ｓ又はＲＥ－４０４－Ｓ）、４，４′－ジヒドロキシ－３，３－ジメチルジフェニルメタン、４，４′－ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン（又はビスフェノールＡ）、４，４′－ジヒドロキシジフェニルメチルメタン、４，４’－ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン、４，４－ジヒドロキシ－３，３’－ジメチルジフェニルプロパン、４，４’－ジヒドロキシジフェニルスルホン、及びトリス（４－ヒドロキシフェニル）メタンのポリグリシジルエーテル；遷移金属錯体のポリグリシジルエーテル；上記のジフェノールの塩素化及び臭素化生成物；ノボラックのポリグリシジルエーテル；芳香族ヒドロカルボン酸の塩をジハロアルカン又はジハロゲンジアルキルエーテルでエステル化して得られるジフェノールのエーテルをエステル化して得られるジフェノールのポリグリシジルエーテル；フェノールと少なくとも２つのハロゲン原子を含有する長鎖ハロゲンパラフィンとを縮合して得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル；Ｎ，Ｎ’－ジグリシジル－アニリン；Ｎ，Ｎ’－ジメチル－Ｎ，Ｎ’－ジグリシジル－４，４’－ジアミノジフェニルメタン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラグリシジル－４，４－ジアミノジフェニルメタン；Ｎ，Ｎ’－ジグリシジル－４－アミノフェニルグリシジルエーテル；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラグリシジル－１，３－プロピレンビス－４－アミノベンゾエート；フェノールノボラックエポキシ樹脂；クレゾールノボラックエポキシ樹脂；及びそれらの組み合わせを包含してよい。エポキシ成分として有用な市販のエポキシとしては、フェノール化合物のポリグリシジル誘導体、例えば、レゾルーションパフォーマンスの商標エポン、例えば、エポン１００９Ｆ［ビスフェノールＡエポキシ樹脂（ＣＡＳ番号２５０３６－２５－３）］、エポン１００１Ｆ、エポン１００２Ｆ、エポン１００４Ｆ、エポン１００７Ｆ、エポン３００１、エポン３００２、エポン２００２、エポン２００３、エポン２００４、エポン２００５、エポン２０１２、エポン２０１４、エポン２０２４、及びエポン２０４２；ダウケミカル社の商標ＤＥＲ、例えば、ＤＥＲ３３１、ＤＥＲ３３２、ＤＥＲ３８３、ＤＥＲ３５４、及びＤＥＲ５４２；ハンツマン社の商標アラルダイト、例えば、アラルダイト［フェノール－４，４’－（１－メチルエチリデン）ビス（クロロメチル）オキシラン（ＣＡＳ番号２５０６８－３８－６）］、アラルダイトＥＣＮ１２９９［ホルムアルデヒド、（クロロメチル）オキシランと２－メチルフェノールのポリマー、融点８５－１００℃（ＣＡＳ番号２９６９０－８２－２）］、及びアラルダイトＥＣＮ１２８５［ホルムアルデヒド、（クロロメチル）オキシランと２－メチルフェノールのポリマー、融点８０－９０℃（ＣＡＳ番号２９６９０－８２－２）］、並びにアラルダイトＣＴ７０９７ＵＳ［（フェノール、４－（１，１－ジメチルエチル）、（クロロメチル）オキシランと４，４－（１－（１－メチルエチリデン）ビスのポリマー、融点１１３－１２３℃（ＣＡＳ番号６７９２４－３４－９）］；並びに、日本化薬（日本）のＢＲＥＮ－Ｓが挙げられる。他の好ましいエポキシ樹脂としては、ポリオール等から調製されるポリエポキシド、及びフェノール－ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体が挙げられ、後者は、ダウケミカル社から商標ＤＥＮ、例えば、ＤＥＮ４３１、ＤＥＮ４３８、及びＤＥＮ４３９として市販されている。 アミン、アミノアルコール、及びポリカルボン酸のポリグリシジル付加物も本発明に有用であり、市販の樹脂としては、ＢＰケミカルズＬＴＤのグリアミン１３５、グリアミン１２５、及びグリアミン１１５；ハンツマンのアラルダイトＭＹ７２０、アラルダイトＭＹ７２１、アラルダイトＭＹ０５００、及びアラルダイトＭＹ０５１０が挙げられる。 エポキシ成分（ｂ）は、組成物の全重量に基づいて、約０．５重量％～約１０重量％、例えば約１重量％～約２重量％の量で存在してよい。 （メタ）アクリレート成分 本発明の導電性ダイアタッチ組成物に使用される（メタ）アクリレート成分（ｃ）は、単官能性（メタ）アクリレート、二官能性（メタ）アクリレート、又は多官能性（メタ）アクリレートから選択されてよく、モノマー、オリゴマー、又はポリマーであってよい。 （メタ）アクリレート成分（ｃ）が単官能性（メタ）アクリレートである場合、Ｈ２Ｃ＝ＣＧＣＯ２Ｒ１で表されてよく、式中、Ｇは、Ｈ、ハロゲン、及び１～約４個の炭素原子を有するアルキルから選択され、Ｒ１は、シラン、ケイ素、酸素、ハロゲン、カルボニル、ヒドロキシル、エステル、カルボン酸、尿素、ウレタン、カルバメート、アミン、アミド、硫黄、スルホネート、及びスルホンから成る群から選択される一員による置換又は中断の有無にかかわらず、６～約１６個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルカリール、及びアリール基から選択される。単官能性（メタ）アクリレートの市販例は、アルケマ社のＳＲ５０６Ａ（イソボルニルアクリレート）である。 したがって、二官能性（メタ）アクリレート又は多官能性（メタ）アクリレートは、（メタ）アクリレート官能基を末端に有するか、又は末端間の鎖若しくは骨格に沿ってペンダント状に有してよい。多官能性（メタ）アクリレートの市販例としては、それぞれアルケマ社のＳＲ３６８（三官能性アクリレート）及び／又はＳＲ２４８（ネオペンチルグリコールジメタクリレート）が挙げられる。 （メタ）アクリレート成分（ｃ）の具体例は、シリコーン（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフラン（メタ）アクリレート及びジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキプロピル（メタ）アクリレート、イソボルニルアクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレンジグリコールジ（メタ）アクリレート、ジグリセロールテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチレンジ（メタ）アクリレート、エチレンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ａ－（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール－Ａ－（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ｆ－（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール－Ｆ－（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ａジ（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノール－Ａ－ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノール－Ｆ－ジ（メタ）アクリレート、並びにエトキシル化ビスフェノール－Ｆ－ジ（メタ）アクリレートから選択されてよい。 （メタ）アクリレート成分（ｃ）は、組