導(dǎo)熱性硅氧烷組合物及其固化物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有能夠追隨于翅曲大的IC封裝的粘接力且即使在高溫下放置也不 會喪失其柔軟度的導(dǎo)熱性硅氧烷組合物及其固化物。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)今，汽車業(yè)界、車輛電子學(xué)業(yè)界等各種領(lǐng)域中的電子裝配化正在發(fā)展，開始不分 領(lǐng)域地導(dǎo)入半導(dǎo)體裝置?，F(xiàn)在成為主流的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)由IC封裝和用于逸散IC封裝 表面的熱的放熱體構(gòu)成。并且，通過向IC封裝（發(fā)熱體）與放熱體之間流入導(dǎo)熱性硅氧烷 組合物并使其加熱固化，從而在填埋IC封裝表面、放熱體表面存在的微凹凸的同時，將發(fā) 熱體與放熱體進行連接（專利文獻1)。導(dǎo)熱性硅氧烷組合物會柔軟地固化，因此在難W對 IC封裝造成應(yīng)力的基礎(chǔ)上，還具有難W產(chǎn)生抽空（pumpingout)現(xiàn)象的特征，是非常有用 的。
[0003] 近年來，半導(dǎo)體裝置的發(fā)熱量逐漸上升，現(xiàn)有的導(dǎo)熱性硅氧烷組合物存在導(dǎo)熱率 不足的問題。為了應(yīng)對該問題，專利文獻2中記載了含有高沸點溶劑而實現(xiàn)高導(dǎo)熱率的導(dǎo) 熱性硅氧烷組合物。另外，專利文獻3中記載了為了制成具有高導(dǎo)熱率且具有柔軟度的固 化物而向?qū)嵝怨柩跬榻M合物中添加硅油的方法。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本專利第3580366號 專利文獻2 :日本專利第4656340號 專利文獻3 :日本專利第5182515號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引發(fā)明要解決的課題 另外，W汽車電子行業(yè)為中屯、，逐漸重視導(dǎo)熱性硅氧烷組合物的高可靠性、高耐熱性。 例如，裝載有IC封裝的基板的翅曲變大時，有時導(dǎo)熱性硅氧烷組合物的固化物與放熱體的 界面、或者導(dǎo)熱性硅氧烷組合物的固化物與IC封裝的界面產(chǎn)生剝離。上述專利文獻所述的 導(dǎo)熱性硅氧烷組合物的固化物均不具有粘接性，因此存在如下問題：即使密合于基板也無 法粘接，固化物在基板翅曲變大時無法追隨。
[0006] 本發(fā)明人等為了解決上述問題而嘗試著向組合物中添加粘接助劑。但是，將添加 有粘接助劑的導(dǎo)熱性硅氧烷組合物置于高溫時，導(dǎo)熱性硅氧烷組合物的柔軟度喪失，其結(jié) 果，產(chǎn)生對IC封裝造成應(yīng)力、出現(xiàn)最嚴重故障運一問題。
[0007] 因而，本發(fā)明人等為了不發(fā)生剝離而向組合物中添加了粘接助劑等，但無法解決 上述問題。因此，期望開發(fā)出賦予如下固化物的導(dǎo)熱性硅氧烷組合物，所述固化物即使在高 溫下放置也能夠維持初始的柔軟度，且即使基板的翅曲變大也不會從其與基板的界面剝離 而能夠追隨。
[0008] 本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于，提供賦予即使在高溫下放置也不對IC封裝造 成應(yīng)力的固化物的導(dǎo)熱性硅氧烷組合物。
[0009] 用于解決問題的手段 本發(fā)明人等認為：若將液態(tài)的導(dǎo)熱性硅氧烷油脂組合物流入至發(fā)熱體與放熱體之間并 使其固化，則所得固化物具有粘接性，因此即使基板大幅翅曲也能夠追隨于其，且即使在高 溫下放置也不會喪失初始的柔軟性，因此不會對IC封裝造成應(yīng)力。本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上 述目的而重復(fù)進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過向?qū)嵝怨柩跬榻M合物中添加具有下述式 (3)所示結(jié)構(gòu)的有機氨聚硅氧烷，則可賦予即使在高溫下放置也能夠粘接于基板而不會喪 失初始的柔軟性、能夠維持可靠性的固化物，從而完成了本發(fā)明。
[0010] 目P，本發(fā)明提供如下的硅氧烷組合物、W及具備將該組合物固化而得到的固化物 的半導(dǎo)體裝置，所述硅氧烷組合物為在25°c下具有10~1，000化'S的粘度的硅氧烷組合物， 其含有： (A) 1分子中具有至少2個鏈締基且在25°C下具有10~100,OOOmm2A的運動粘度的有 機聚硅氧烷 100質(zhì)量份； 度）下述通式（1)所示的有機氨聚硅氧烷，
[化1]
(式（1)中，n、m是滿足10《n+m《100且0.Ol《n/(n+m)《0. 3的正整數(shù)，Ri彼此 獨立地為碳原子數(shù)1~6的烷基）； (C)下述通式（2)所示的有機氨聚硅氧烷，
[化2]
(式似中，P是處于5~1000的范圍的正整數(shù)，R2彼此獨立地為碳原子數(shù)1~6的烷基）； 值）下述通式（3)所示的有機氨聚硅氧烷，
[化3]
(式（3)中，k為2~10的正整數(shù)。R彼此獨立地為氨原子或R4,但R所示基團之中的兩 個是氨原子。前述R4是借助碳原子或者借助碳原子和氧原子而鍵合于娃原子且具有選自 環(huán)氧基、丙締酷基、甲基丙締酷基、酸基和=烷氧基甲娃烷基中的基團的基團。R3彼此獨立 地為碳原子數(shù)1~6的烷基）； 巧）導(dǎo)熱性填充材料 400~3,OOO質(zhì)量份； (巧銷族金屬系催化劑催化劑量；W及 (G)反應(yīng)控制劑 0.Ol~1質(zhì)量份， 上述度）成分、（C)成分和值）成分的配合量為如下量：
[源自做成分、似成分和做成分的Si-H基的總個數(shù)]/[源自（A)成分的鏈締基 的個數(shù)]是處于0. 6~1. 5的范圍的值，
[源自似成分和做成分的Si-H基的總個數(shù)]/ [源自做成分的Si-H基的個數(shù)] 是處于1~10的范圍的值，且
[源自似成分的Si-H基的個數(shù)]/[源自做成分的Si-H基的個數(shù)]是處于1~10的 范圍的值。
[0011] 發(fā)明的效果 與現(xiàn)有的導(dǎo)熱性硅氧烷組合物相比，本發(fā)明的導(dǎo)熱性硅氧烷組合物相對于基板具有更 良好的粘接性，因此即使對于翅曲大的IC封裝而言，也能夠使固化物不從基板發(fā)生剝離而 追隨于翅曲，且即使在高溫下保存也能夠維持柔軟性。因此能夠提供可靠性高的半導(dǎo)體裝 置。
[0012] W下，更詳細地說明本發(fā)明。
[001引 (A)有化聚巧氣院 (A)成分是1分子中具有至少2個鍵合于娃原子的鏈締基的有機聚硅氧烷。該有機聚 硅氧烷在25°C下具有10~100, 000mm7s的運動粘度、優(yōu)選具有100~50,OOOmmVs的運動粘 度。運動粘度低于上述下限值時，組合物的保存穩(wěn)定性變差。另外，運動粘度大于上述上限 值時，所得組合物的延展性變差，故不優(yōu)選。本發(fā)明中的該有機聚硅氧烷只要在1分子中具 有至少2個鍵合于娃原子的鏈締基、且具有上述粘度即可，可W使用公知的有機聚硅氧烷。 該有機聚硅氧烷可W是直鏈狀也可W是分枝狀，另外，也可W是具有不同粘度的2種W上 的混合物。本發(fā)明中，有機聚硅氧烷的運動粘度是利用奧氏粘度計測定的25°C下的值。
[0014] 鏈締基的碳原子數(shù)為2~10、優(yōu)選為2~8即可，可列舉出例如乙締基、締丙基、1-下 締基和1-己締基等。其中，從合成容易度、成本方面出發(fā)，優(yōu)選為乙締基。鏈締基可W存在 于有機聚硅氧烷的分子鏈末端、分子鏈中間中的任一處，從柔軟性的方面出發(fā)，優(yōu)選僅存在 于兩末端。
[0015] 鏈締基之外的可鍵合于娃原子的有機基團為碳原子數(shù)1~20、優(yōu)選1~10的一價控 基即可。作為該一價控基，還列舉出例如甲基、乙基、丙基、下基、己基、十二烷基等烷基；苯 基等芳基；2-苯基乙基、2-苯基丙基等芳烷基；運些控基中的一部分或全部氨原子被氯、 氣、漠等面原子取代而成的氣甲基、漠乙基、氯甲基、3, 3, 3-=氣丙基等面素取代一價控基。 其中，從合成容易度、成本方面出發(fā)，優(yōu)選90%W上為甲基。特別優(yōu)選是兩末端被二甲基乙 締基甲娃烷基封端的二甲基聚硅氧烷。
[001引 化)有化氨聚巧氣院 度）成分是下述通式（1)所示的有機氨聚硅氧烷。
[0017][化 4]
式（I)中，n和m是滿足10《n+m《100、優(yōu)選滿足20《n+m《80且n/(n+m)達到 0. 01~0. 3的范圍的值、優(yōu)選達到0. 05~0. 2的范圍的值的正整數(shù)。n/(n+m)的值小于上述下 限值時，無法通過交聯(lián)而將組合物制成網(wǎng)狀。另外，n/(n+m)的值大于上述上限值時，初期 固化后的未反應(yīng)Si-H基的殘留量變多、剩余的交聯(lián)反應(yīng)因水分等而經(jīng)時推進、固化物的柔 軟性喪失，故不優(yōu)選。
[001引上述式（1)中，Ri彼此獨立地為碳原子數(shù)1~6的烷基，可列舉出例如甲基、乙基、丙 基、下基和己基等。其中，從合成容易度、成本方面出發(fā)，優(yōu)選90%W上為甲基。
[0019] 作為上述式（1)所示的有機氨聚硅氧烷，可列舉出例如下述的化合物。
[0020] [化 5]
[化6] (C)有化氨聚巧氣院
(C)成分是下述通式（2)所示的有機氨聚硅氧烷。
[002。[化 7]
上述式（2)中，P為5~1000的正整數(shù)、優(yōu)選為10~100的正整數(shù)。P值小于上述下限值 時，該有機氨聚硅氧烷容易成為揮發(fā)成分，因此不優(yōu)選用于電子部件。另外，P值大于上述 上限值時，該有機氨聚硅氧烷的粘度變高、難W處理，故不優(yōu)選。
[002引上述式似中，