[發明專利]粘合劑組合物、粘合劑片材以及使用它們的固化物及半導體器件

有效

• 申請號: 201480005464.X
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN105026510B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 嶋田彰;青木幸一
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: C09J179/08
• 分類號: C09J179/08;C09J11/04;C09J163/00;H01L21/52
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 楊宏軍,焦成美

技術領域

本發明涉及一種可用于電子部件、電子材料中的粘合劑組合物。更詳細而言，涉及一種可用于散熱材料等的高導熱性的粘合劑組合物。

背景技術

近年來，伴隨對電子器械消耗電力的節能化的要求，對可以高效率地轉換電力的功率半導體的需求不斷增大。功率半導體主要被用于電力消耗大的空調等家電制品、混合動力車、電動汽車等的動力控制等。特別地，混合動力車、電動汽車等的車載用途的功率半導體被要求具有大的容許電流，散熱性高的冷卻系統被認為是必要的。功率半導體產生的熱經由散熱器傳遞至吸熱設備(heatsink)從而被冷卻，而散熱器和吸熱設備可以用高導熱性粘合劑粘合。由于散熱器、吸熱設備使用銅、鋁等金屬，因此要求高導熱性粘合劑對所述金屬具有高的粘合強度。進而在車載功率半導體用途方面，考慮到其使用環境，要求具有高粘合可靠性(在冷熱循環試驗中無剝離、裂紋等)。

作為可用于高導熱性粘合劑的材料，提出了在環氧樹脂等熱固性樹脂中添加熱導率大的無機填料、從而提高了作為組合物的熱導率的樹脂組合物(例如，參見專利文獻1)。另外，還提出了即使在含有聚酰亞胺樹脂、聚酰亞胺硅樹脂的粘合劑中，通過添加熱導率大的無機填料也改善了導熱性、耐熱性、粘合性的粘合劑組合物(例如，參見專利文獻2)。此外，還提出了通過在由脂肪族鏈形成的高柔軟性環氧樹脂中添加熱導率大的無機填料、從而在緩和冷熱循環時的應力的同時提高了粘合可靠性的高導熱性樹脂組合物(例如，參見專利文獻3)。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-266378號公報

專利文獻2：日本特開2005-113059號公報

專利文獻3：日本特開2012-126762號公報

發明內容

但是，在以往的高導熱性組合物中，若無機填料含量多，則會導致彈性模量升高，在冷熱循環時出現剝離、裂紋的問題。特別是將熱膨脹系數不同的銅和鋁用高導熱粘合劑粘合時，冷熱循環時施加于高導熱粘合劑的熱應力變大，因此，以往的高導熱性組合物無法承受這樣的應力。為緩和熱應力，彈性模量低、熱膨脹系數與銅、鋁接近的高導熱粘合劑是必要的。

因此，本發明的目的在于，通過控制導熱性填料的分散性，提供下述粘合劑組合物，所述粘合劑組合物在同時具有高導熱性及低彈性模量的基礎上，熱膨脹系數與銅、鋁相近，緩和熱應力，在冷熱循環中具有優異的粘合可靠性。

為解決上述問題，本發明為一種粘合劑組合物，包含(A)可溶性聚酰亞胺、(B)環氧樹脂及(C)導熱性填料，其特征在于，(A)可溶性聚酰亞胺含有具有下述通式(1)表示的結構的二胺殘基、下述通式(2)表示的二胺殘基及下述通式(3)表示的二胺殘基，(B)環氧樹脂的含量相對于100重量份的(A)可溶性聚酰亞胺而言為30重量份以上且100重量份以下。

(通式(1)中，X表示1以上且10以下的整數，n表示1以上且20以下的整數。)

(通式(2)中，m表示1以上且30以下的整數，R⁵及R⁶可以相同或不同，表示碳原子數為1～30的亞烷基或亞苯基。R¹～R⁴可以相同或不同，各自表示碳原子數為1～30的烷基、苯基或苯氧基。)

根據本發明，可以得到下述粘合劑組合物，所述粘合劑組合物中的導熱性填料的分散性被控制，在同時具有高導熱性及低彈性模量的基礎上，熱膨脹系數與銅、鋁相近，緩和熱應力，在冷熱循環中具有優異的粘合可靠性。

具體實施方式

為解決上述問題，本發明為一種粘合劑組合物，包含(A)可溶性聚酰亞胺、(B)環氧樹脂和(C)導熱性填料，其特征在于，(A)可溶性聚酰亞胺含有具有下述通式(1)表示的結構的二胺殘基、下述通式(2)表示的二胺殘基及下述通式(3)表示的二胺殘基，(B)環氧樹脂的含量相對于100重量份的(A)可溶性聚酰亞胺而言為30重量份以上且100重量份以下。

(通式(1)中，X表示1以上且10以下的整數，n表示1以上且20以下的整數。)

(通式(2)中，m表示1以上且30以下的整數，R⁵及R⁶可以相同或不同，表示碳原子數為1～30的亞烷基或亞苯基。R¹～R⁴可以相同或不同，各自表示碳原子數為1～30的烷基、苯基或苯氧基。)