(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、絶縁性、耐熱性に優れ、かつ絶縁フィラーを充填しても接着強度を維持できるフィルム用樹脂組成物、特に、高熱伝導性のフィラーを高充填しても接着強度を維持できるフィルム用樹脂組成物を提供することである。【解決手段】  （Ａ）特定のビニル基が結合したフェニル基を両末端に持つポリエーテル化合物と、（Ｂ）熱可塑性エラストマーと、（Ｃ）ナフタレン型エポキシ樹脂と、（Ｄ）硬化剤と、（Ｅ）絶縁フィラーとを含み、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、（Ｃ）成分が０．５〜３０．０質量部であることを特徴とする、フィルム用樹脂組成物である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）少なくとも以下の一般式（１）：
【化７】
2015074712.tif 000009
【化８】
2015074712.tif 000010
（式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はフェニル基であり、
−（Ｏ−Ｘ−Ｏ）−は構造式（２）で示され、ここで、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１４、Ｒ１５は、同一又は異なってもよく、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、
−（Ｙ−Ｏ）−は構造式（３）で示される１種類の構造、又は構造式（３）で示される２種類以上の構造がランダムに配列したものであり、ここで、Ｒ１６、Ｒ１７は同一又は異なってもよく、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、Ｒ１８、Ｒ１９は同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、
Ｚは炭素数１以上の有機基であり、場合により酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含むこともあり、
ａ、ｂは少なくともいずれか一方が０でない、０〜３００の整数を示し、
ｃ、ｄは０又は１の整数を示す）で示されるビニル基が結合したフェニル基を両末端に持つポリエーテル化合物と、
（Ｂ）熱可塑性エラストマーと、
（Ｃ）ナフタレン型エポキシ樹脂と、
（Ｄ）硬化剤と、
（Ｅ）絶縁フィラーと
を含み、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、（Ｃ）成分が０．５〜３０．０質量部であることを特徴とする、フィルム用樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｅ）成分が、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＢＮ、ダイヤモンドフィラー、ＺｎＯ、およびＳｉＣからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１記載のフィルム用樹脂組成物。
【請求項３】
硬化後のフィルム用樹脂組成物の体積抵抗率が、１×１０１０Ω・ｃｍ以上である、請求項１または２記載のフィルム用樹脂組成物。
【請求項４】
（Ｅ）成分が、フィルム用樹脂組成物１００質量部に対して、４０〜９５質量部である、請求項１〜３のいずれか１項記載のフィルム用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のフィルム用樹脂組成物により形成される、絶縁フィルム。
【請求項６】
請求項５記載の絶縁フィルムの硬化物を含む、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム用樹脂組成物、このフィルム用樹脂組成物により形成された絶縁フィルム、およびこの絶縁フィルムの硬化物を含む半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モジュールや電子部品の高機能化、高密度化に伴い、モジュールや電子部品などの発熱体から発生する熱量が大きくなってきている。これらの発熱体からの熱は、基板等に伝えられ、放熱されている。この熱伝導を効率よく行うため、発熱体と基板との間の接着剤には、高熱伝導率のものが用いられている。また、ハンドリングのよさから、接着剤の代わりに高熱伝導の接着フィルムが用いられている。
【０００３】
ここで、接着フィルムの熱伝導が良好でないと、モジュールや電子部品を組み込んだ半導体装置に熱が蓄積され、半導体装置の故障を誘発してしまう、という問題がある。したがって、高熱伝導率の接着フィルムの開発が、各社で進められている。
【０００４】
上述の接着フィルムには、熱伝導性だけでなく、絶縁性、耐熱性及び接続信頼性（接着強度）が要求される。熱伝導性については、接着フィルムに高熱伝導性のフィラーを大量に含有させれば向上させることができるが、フィラー充填量の増加に伴って、相対的に接着フィルム中の樹脂成分量が減少するため、接着フィルムに所望の接着強度を与えることが困難になる、という問題がある。なお、このフィラー充填量の増加に伴う接着フィルムの接着強度低下の問題は、高熱伝導の接着フィルムに限らず、例えば、低熱膨張率化の観点から組成物にフィラーを充填する際にも生じるものである。
【０００５】
また、耐熱性についても、従来のフィラー入り接着フィルムの樹脂主成分であるアクリル樹脂やエポキシ樹脂より、高耐熱性の樹脂成分の使用が望まれている。
【０００６】
ここで、フィルム成形・塗布等のプロセスに適用するのに十分な製膜性、伸び性を有し、熱伝導性、耐熱性、可撓性などの諸物性にも優れたエポキシ樹脂としてビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂（特許文献１）、メソゲン基を導入しているにも関わらず、製造が容易であり、有機溶剤への溶解性に優れ、強靭性、熱伝導率性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂（特許文献２）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１０７２１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−００１４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂（特許文献１）およびメソゲン基を導入したエポキシ樹脂（特許文献２）は、フィラーを充填したときに、いずれも接着強度が十分ではない、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、絶縁性、耐熱性に優れ、かつフィラーを充填しても接着強度を維持できるフィルム用樹脂組成物、特に、高熱伝導性のフィラーを高充填しても接着強度を維持できるフィルム用樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下の構成を有することによって上記問題を解決したフィルム用樹脂組成物、絶縁フィルム、および半導体装置に関する。
〔１〕（Ａ）少なくとも以下の一般式（１）：
【００１１】
【化１】
2015074712.tif 000002
【００１２】
【化２】
2015074712.tif 000003
【００１３】
（式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はフェニル基であり、
−（Ｏ−Ｘ−Ｏ）−は構造式（２）で示され、ここで、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１４、Ｒ１５は、同一又は異なってもよく、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、
−（Ｙ−Ｏ）−は構造式（３）で示される１種類の構造、又は構造式（３）で示される２種類以上の構造がランダムに配列したものであり、ここで、Ｒ１６、Ｒ１７は同一又は異なってもよく、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、Ｒ１８、Ｒ１９は同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、
Ｚは炭素数１以上の有機基であり、場合により酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含むこともあり、
ａ、ｂは少なくともいずれか一方が０でない、０〜３００の整数を示し、
ｃ、ｄは０又は１の整数を示す）で示されるビニル基が結合したフェニル基を両末端に持つポリエーテル化合物と、
（Ｂ）熱可塑性エラストマーと、
（Ｃ）ナフタレン型エポキシ樹脂と、
（Ｄ）硬化剤と、
（Ｅ）絶縁フィラーと
を含み、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、（Ｃ）成分が０．５〜３０．０質量部であることを特徴とする、フィルム用樹脂組成物。
〔２〕（Ｅ）成分が、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＢＮ、ダイヤモンドフィラー、ＺｎＯ、およびＳｉＣからなる群より選択される少なくとも１種である、上記〔１〕記載のフィルム用樹脂組成物。
〔３〕硬化後のフィルム用樹脂組成物の体積抵抗率が、１×１０１０Ω・ｃｍ以上である、上記〔１〕または〔２〕記載のフィルム用樹脂組成物。
〔４〕（Ｅ）成分が、フィルム用樹脂組成物１００質量部に対して、４０〜９５質量部である、上記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載のフィルム用樹脂組成物。
〔５〕上記〔１〕〜〔４〕のいずれか記載のフィルム用樹脂組成物により形成される、絶縁フィルム。
〔６〕上記〔５〕記載の絶縁フィルムの硬化物を含む、半導体装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明〔１〕によれば、絶縁性、耐熱性に優れる（Ａ）成分と、接着性を向上させる（Ｃ）成分を使用することにより、絶縁性、耐熱性に優れ、かつ（Ｅ）絶縁フィラーを充填しても接着強度を維持できるフィルム用樹脂組成物を提供することができる。
【００１５】
本発明〔５〕によれば、絶縁性、耐熱性に優れ、かつ（Ｅ）絶縁フィラーを充填しても接着強度を維持できる絶縁フィルムを提供することができる。
【００１６】
本発明〔６〕によれば、絶縁性、耐熱性に優れ、かつ（Ｅ）絶縁フィラーを充填しても接着強度を維持できる絶縁フィルムの硬化物を含む信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔フィルム用樹脂組成物〕
本発明のフィルム用樹脂組成物は、
（Ａ）少なくとも以下の一般式（１）：
【００１８】
【化３】
2015074712.tif 000004
【００１９】
【化４】
2015074712.tif 000005
【００２０】
（式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はフェニル基であり、
−（Ｏ−Ｘ−Ｏ）−は構造式（２）で示され、ここで、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１４、Ｒ１５は、同一又は異なってもよく、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、
−（Ｙ−Ｏ）−は構造式（３）で示される１種類の構造、又は構造式（３）で示される２種類以上の構造がランダムに配列したものであり、ここで、Ｒ１６、Ｒ１７は同一又は異なってもよく、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、Ｒ１８、Ｒ１９は同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数６以下のアルキル基又はフェニル基であり、
Ｚは炭素数１以上の有機基であり、場合により酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含むこともあり、
ａ、ｂは少なくともいずれか一方が０でない、０〜３００の整数を示し、
ｃ、ｄは０又は１の整数を示す）で示されるビニル基が結合したフェニル基を両末端に持つポリエーテル化合物と、
（Ｂ）熱可塑性エラストマーと、
（Ｃ）ナフタレン型エポキシ樹脂と、
（Ｄ）硬化剤と、
（Ｅ）絶縁フィラーと
を含み、
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、（Ｃ）成分が０．５〜３０．０質量部であることを特徴とする。
【００２１】
（Ａ）成分は、少なくとも一般式（１）で示されるビニル基が結合したフェニル基を両末端に持つポリエーテル化合物（以下、変性ＯＰＥという）である。本発明では、熱硬化性樹脂として変性ＯＰＥを用いているので、エポキシを主として用いた従来品と比べて、硬化物のＴｇが高く（２１６℃）、耐熱性が優れており、硬化後のフィルム用樹脂組成物の経時変化が生じにくく、半導体装置の長期信頼性を維持できる。さらに、樹脂中の親水基の数が少ないため吸湿性に優れる、という特徴がある。このため、１５０℃近くの温度がかかる用途であっても、硬化後のフィルム用樹脂組成物は、剥離を生じさせず、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。さらに、変性ＯＰＥと（Ｂ）熱可塑性エラストマーによる効果により、硬化後のフィルム用樹脂組成物が外部からの応力を緩和できるような適度の柔軟性を有しているため、半導体装置内に生じる応力を緩和することができる。また、変性ＯＰＥは、絶縁性に優れており、フィルム用樹脂組成物から形成される絶縁フィルムの厚さを薄くしても、半導体装置の信頼性を維持することができる。この変性ＯＰＥは、特開２００４−５９６４４号公報に記載されたとおりである。なお、Ｔｇが高いエポキシ樹脂を使用した組成物は、フィルム状に成形することができず、Ｔｇが低いエポキシ樹脂を使用した組成物は、フィルム状に成形することができるが、得られるフィルムのＴｇが低くなるため、フィルムの耐熱性が劣ってしまう。しかし、変性ＯＰＥを含有するフィルム用樹脂組成物は、接着強度が低くなるため、本発明では、変性ＯＰＥと（Ｃ）成分であるナフタレン型エポキシ樹脂とを組み合わせることにより、フィルム用樹脂組成物の接着強度を向上させることが可能となった。
【００２２】
一般式（１）で示される変性ＯＰＥの−（Ｏ−Ｘ−Ｏ）−についての構造式（２）において、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１４、Ｒ１５は、好ましくは、炭素数３以下のアルキル基であり、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、好ましくは、水素原子又は炭素数３以下のアルキル基である。具体的には、構造式（４）が挙げられる。
【００２３】
【化５】
2015074712.tif 000006
【００２４】
−（Ｙ−Ｏ）−についての構造式（３）において、Ｒ１６、Ｒ１７は、好ましくは、炭素数３以下のアルキル基であり、Ｒ１８、Ｒ１９は、好ましくは、水素原子又は炭素数３以下のアルキル基である。具体的には、構造式（５）又は（６）が挙げられる。
【００２５】
【化６】
2015074712.tif 000007
【００２６】
Ｚは、炭素数３以下のアルキレン基が挙げられ、具体的には、メチレン基である。
【００２７】
ａ、ｂは少なくともいずれか一方が０でない、０〜３００の整数を示し、好ましくは０〜３０の整数を示す。
【００２８】
数平均分子量１０００〜４５００である一般式（１）の変性ＯＰＥが好ましい。より好ましい数平均分子量は、１０００〜３０００である。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレンによる検量線を用いた値とする。
【００２９】
上記の変性ＯＰＥは、単独でも、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
（Ｂ）成分は、フィルム成形性のために用いられる。また、（Ｂ）成分は、硬化後のフィルム用樹脂組成物が外部からの応力を緩和できるような適度の柔軟性を有しているため、半導体装置内に生じる応力を緩和することができる。（Ｂ）成分としては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ポリブタジエン（ＰＢ）、スチレン−（エチレン−エチレン／プロピレン）−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）が挙げられる。（Ｂ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。これらのうち、いずれを用いるかは、接着フィルムに付与する特性に応じて適宜選択することができる。例えば、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体は、硬化後の接着フィルムへの耐熱性付与の観点から、スチレン−（エチレン−エチレン／プロピレン）−スチレンブロック共重合体は、接着フィルムへの接着強度付与の観点から、好ましい。このため、（Ｂ）成分としては、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体とスチレン−（エチレン−エチレン／プロピレン）−スチレンブロック共重合体とを併用することが特に好ましい。（Ｂ）成分は、重量平均分子量は、３０，０００〜２００，０００であるものが好ましい。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレンによる検量線を用いた値とする。
【００３１】
（Ｃ）成分は、フィルム用樹脂組成物の接着強度（ピール強度）を向上させるため、フィルム用樹脂組成物中の（Ｅ）絶縁フィラーの充填量を増加することができる。（Ｃ）成分としてのナフタレン型エポキシ樹脂とは、１分子内に少なくとも１個以上のナフタレン環を含んだ骨格を有するエポキシ樹脂であり、ナフトール系、ナフタレンジオール系等が挙げられる。ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、
１，３−ジグリシジルエーテルナフタレン、１，４−ジグリシジルエーテルナフタレン、１，５−ジグリシジルエーテルナフタレン、１，６−ジグリシジルエーテルナフタレン、２，６−ジグリシジルエーテルナフタレン、２，７−ジグリシジルエーテルナフタレン、
１，３−ジグリシジルエステルナフタレン、１，４−ジグリシジルエステルナフタレン、１，５−ジグリシジルエステルナフタレン、１，６−ジグリシジルエステルナフタレン、２，６−ジグリシジルエステルナフタレン、２，７−ジグリシジルエステルナフタレン、
１，３−テトラグリシジルアミンナフタレン、１，４−テトラグリシジルアミンナフタレン、１，５−テトラグリシジルアミンナフタレン、１，６−テトラグリシジルアミンナフタレン、１，８−テトラグリシジルアミンナフタレン、２，６−テトラグリシジルアミンナフタレン、２，７−テトラグリシジルアミンナフタレンなどのナフタレン型エポキシ樹脂が挙げられる。（Ｃ）成分は、上記したナフタレン型エポキシ樹脂を含むものであればよく、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。特に、液状の２官能ナフタレン型エポキシ樹脂が低粘度である点から好ましい。ナフタレン型エポキシ樹脂を用いることで、接着強度（ピール強度）が向上し、フィラーの充填量を増加することができる。この結果、接着フィルムの高熱伝導化が可能となる。また、ナフタレン型エポキシ樹脂は、耐熱性にも優れており、この点からも高熱伝導用途に好適である。
【００３２】
（Ｄ）成分としては、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等が挙げられる。特に、（Ｄ）成分が、イミダゾール系硬化剤であると、（Ｃ）成分に対する硬化性、接着性の観点から、好ましい。
【００３３】
（Ｅ）成分としては、絶縁性を保持する観点から、一般的な無機フィラーを使用することができる。（Ｅ）成分としては、熱伝導率が、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。絶縁性および熱膨張係数の点から、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＢＮ、ダイヤモンドフィラー、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２からなる群より選択される少なくとも１種以上の無機フィラーであると、好ましい。熱伝導率、絶縁性および熱膨張係数の点からは、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＢＮ、ダイヤモンドフィラー、ＺｎＯ、およびＳｉＣからなる群より選択される少なくとも１種以上の無機フィラーであると、好ましい。なお、ＺｎＯおよびＳｉＣには、必要に応じて絶縁処理を施してもよい。各材料の熱伝導率測定結果の一例としては（単位は、Ｗ／ｍ・Ｋ）、ＭｇＯは３７、Ａｌ２Ｏ３は３０、ＡｌＮは２００、ＢＮは３０、ダイヤモンドは２０００、ＺｎＯは５４、ＳｉＣは９０である。なお、ＳｉＯ２の熱伝導率測定結果の一例は（単位は、Ｗ／ｍ・Ｋ）、１．４である。
【００３４】
（Ｅ）成分の平均粒径（粒状でない場合は、その平均最大径）は、特に限定されないが、０．０５〜５０μｍであることが、フィルム用樹脂組成物中に（Ｅ）成分を均一に分散させるうえで好ましい。０．０５μｍ未満だと、フィルム用樹脂組成物の粘度が上昇して、成形性が悪化するおそれがある。５０μｍ超だと、フィルム用樹脂組成物から形成される絶縁フィルム中に（Ｅ）成分を均一に分散させることが困難になるおそれがある。ここで、（Ｅ）成分の平均粒径は、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計により測定する。（Ｅ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。
【００３５】
（Ａ）成分は、硬化後の絶縁フィルムの熱伝導率及び耐熱性の観点から、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分の合計（以下、「（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計」という）１００質量部に対して、１０〜６０質量部であると好ましい。
【００３６】
（Ｂ）成分は、絶縁フィルムの成形性及び硬化後の絶縁フィルムの弾性率の観点から、（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、１０〜６０質量部であると好ましい。
【００３７】
（Ｃ）成分は、（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、０．５〜３０質量部であり、１．０〜１５質量部であると好ましい。（Ｃ）成分が、（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計１００部に対して、０．５質量部未満では密着性の効果を得られず、３０質量部を超えるとフィルム単体での耐折性（折り曲げ性）がなくなり、フィルム成形ができなくなる。
【００３８】
（Ｄ）成分は、種類によって有効量が異なる。（Ｄ）成分が、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤の場合、（Ｄ）成分は、（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、１〜１０質量部であると好ましい。（Ｄ）成分が、イミダゾール系硬化剤の場合、（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計１００質量部に対して、０．１〜５質量部であると好ましい。
【００３９】
（Ｅ）成分は、絶縁性、接着性、および熱膨張係数の観点から、フィルム用樹脂組成物：１００質量部に対して、４０〜９５質量部であると好ましい。（Ｅ）成分が、９５質量部を超えると、絶縁フィルムの接着力が低下し易い。一方、（Ｅ）成分が、４０質量部未満であると、絶縁フィラーの熱伝導率が高くても、硬化後の熱伝導が不十分になるおそれがある。
【００４０】
なお、フィルム用樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、粘着性付与剤、消泡剤、流動調整剤、成膜補助剤、分散助剤等の添加剤や、有機溶剤を含むことができる。
【００４１】
有機溶剤としては、芳香族系溶剤、例えばトルエン、キシレン等、ケトン系溶剤、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。有機溶剤は、単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、有機溶剤の使用量は、特に限定されないが、固形分が２０〜５０質量％となるように使用することが好ましい。作業性の点から、フィルム用樹脂組成物は、２００〜３０００ｍＰａ・ｓの粘度の範囲であることが好ましい。粘度は、Ｅ型粘度計を用いて、回転数１０ｒｐｍ、２５℃で測定した値とする。
【００４２】
フィルム用樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成分等を含む原料を、有機溶剤に溶解又は分散等させることにより、得ることができる。これらの原料の溶解又は分散等の装置としては、特に限定されるものではないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、３本ロールミル、ボールミル、プラネタリーミキサー、ビーズミル等を使用することができる。また、これら装置を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４３】
〔絶縁フィルム〕
本発明の絶縁フィルムは、上述のフィルム用樹脂組成物により形成される。
【００４４】
絶縁フィルムは、フィルム用樹脂組成物を、所望の支持体に塗布した後、乾燥することにより得られる。支持体は、特に限定されず、銅、アルミニウム等の金属箔、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の有機フィルム等が挙げられる。支持体はシリコーン系化合物等で離型処理されていてもよい。
【００４５】
フィルム用樹脂組成物を支持体に塗布する方法は、特に限定されないが、薄膜化・膜厚制御の点からはマイクログラビア法、スロットダイ法、ドクターブレード法が好ましい。スロットダイ法により、熱硬化後の厚さが、例えば、１０〜３００μｍの絶縁フィルムを得ることができる。
【００４６】
乾燥条件は、フィルム用樹脂組成物に使用される有機溶剤の種類や量、塗布の厚み等に応じて、適宜、設定することができ、例えば、５０〜１２０℃で、１〜３０分程度とすることができる。このようにして得られた絶縁フィルムは、良好な保存安定性を有する。なお、絶縁フィルムは、所望のタイミングで、支持体から剥離することができる。
【００４７】
絶縁フィルムは、例えば、１３０〜２２０℃、３０〜１８０分間で、熱硬化させることができる。
【００４８】
絶縁フィルムの厚さは、１０μｍ以上３００μｍ以下であると好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であるとより好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であると更に好ましい。１０μｍ未満では所望する絶縁性を得られなくなるおそれがある。３００μｍを超えると、半導体装置の放熱性が乏しくなるおそれがある。
【００４９】
硬化後の絶縁フィルムのピール強度は、５Ｎ／ｃｍを超えることが好ましい。
【００５０】
硬化後の絶縁フィルムの体積抵抗率、すなわち、硬化後のフィルム用樹脂組成物の体積抵抗率は、１×１０１０Ω・ｃｍ以上であると好ましく、体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上であるとより好ましく、１×１０１３Ω・ｃｍ以上であると更に好ましい。また、硬化後の絶縁フィルムの熱伝導率、すなわち、硬化後のフィルム用樹脂組成物の熱伝導率は、１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるとより好ましい。硬化後の絶縁フィルムの体積抵抗率が１×１０１０Ω・ｃｍ未満の場合には、半導体装置に要求される絶縁性を満足できないおそれがある。また、硬化後の絶縁フィルムの熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ未満の場合には、半導体装置の放熱性が乏しくなるおそれがある。硬化後の絶縁フィルムの体積抵抗率と熱伝導率は、（Ｅ）成分の種類と含有量によって、制御することができる。
【００５１】
〔半導体装置〕
本発明の半導体装置は、上述の絶縁フィルムの硬化物を含む。半導体装置としては、モジュールや電子部品などの発熱体と、基板とを、絶縁フィルムの硬化物で接着したものや、基板と放熱板とを絶縁フィルムの硬化物で接着したものが挙げられる。
【実施例】
【００５２】
本発明について、実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、部、％はことわりのない限り、質量部、質量％を示す。
【００５３】
〔実施例１〜６、比較例１〜３〕
表１に示す配合で、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、および適量のトルエンを計量配合した後、それらを８０℃に加温された反応釜に投入し、回転数１５０ｒｐｍで回転させながら、常圧混合を３時間行い、クリヤーを作製した。作製したクリヤーに、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分、その他の成分を加え、プラネタリーミキサーにより分散し、フィルム用樹脂組成物を作製した。このようにして得られたフィルム用樹脂組成物を、支持体である離型処理をほどこしたＰＥＴフィルムの片面に塗布し、１００℃で乾燥させることにより、支持体付の絶縁フィルムを得た。なお、比較例２は、フィルムに成形することができず、下記の熱伝導率、ピール強度の評価もできなかった。また、実施例１〜６の硬化後のフィルム用樹脂組成物の体積抵抗率は、すべて１×１０１０Ω・ｃｍ以上であった。具体的には、実施例１は１．５×１０１４Ω・ｃｍ、実施例２は２．１×１０１４Ω・ｃｍであった。硬化後のフィルム用樹脂組成物の体積抵抗率は、プレス機で熱硬化（２００℃、６０ｍｉｎ、０．１ＭＰａ）させた後のフィルム用樹脂組成物を試験片とし、東亜電波工業製極超絶縁計（型番：ＳＭ−８２２０）を用いて、試験片の体積抵抗率を測定した。
【００５４】
【表１】
2015074712.tif 000008
【００５５】
〔熱伝導率の評価〕
未硬化の絶縁フィルムを、プレス機で熱硬化させた（２００℃、６０ｍｉｎ、０．１ＭＰａ）。硬化させた絶縁フィルムの熱伝導率を、ＮＥＴＺＳＣＨ社製熱伝導率計（Ｘｅフラッシュアナライザー、型番：ＬＦＡ４４７Ｎａｎｏｆｌａｓｈ）を用いて測定した。
【００５６】
〔ピール強度の評価〕
絶縁フィルムの両面に、粗化面を内側にして銅箔を貼りあわせ、プレス機で熱圧着させた（２００℃、６０ｍｉｎ、０．１ＭＰａ）。この試験片を１０ｍｍ幅にカットし、オートグラフで引きはがし、ピール強度を測定した。測定結果について、各Ｎ＝５の平均値を計算した。
【００５７】
表１からわかるように、実施例１〜７のすべてにおいて、絶縁性、耐熱成分に優れた（Ａ）成分を使用し、かつ（Ｅ）成分を７５質量部以上含有させても、フィルム成型性が良好で、硬化後の熱伝導率、ピール強度が高かった。これに対して、表１からわかるように、（Ｃ）成分が少なすぎる比較例１は、ピール強度が十分ではなかった。また、（Ｃ）成分が多すぎる比較例２は、フィルム成形性が悪かった。（Ｃ）成分の代わりにビフェニル型エポキシ樹脂を用いた比較例３は、ピール強度が著しく低かった。
【００５８】
上記のように、本発明のフィルム用樹脂組成物は、フィルム成形性が良好で、硬化後には、熱伝導率とピール強度が高く、高信頼性の半導体装置の製造に非常に有用である。