环氧树脂组合物和半导体器件制造技术

本发明专利技术提供一种具有快速固化性能和良好的储存稳定性并适用于电子和电器材料领域的环氧树脂组合物。即，本发明专利技术为一种环氧树脂组合物，该组合物含有一种分子中具有两个或多个环氧基的化合物（Ａ），分子中具有两个或多个酚羟基的共缩合产物（Ｂ），以及四取代的＊（Ｘ）、分子中具有两个或多个酚羟基的化合物（Ｙ）和分子中具有两个或多个酚羟基的化合物（Ｙ）的共轭碱的分子缔合产物（Ｃ），所述共轭碱为通过从上述分子中具有两个或多个酚羟基的化合物（Ｙ）中除去氢原子得到的酚盐型化合物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
环氧树脂组合物和半导体器件
本专利技术涉及一种具有良好固化性能和储存寿命，并适用于电子和电器材料领域的环氧树脂组合物，以及使用该组合物得到的半导体器件。
技术介绍
近来，作为电子和电器材料，特别是IC封装材料，需要其不仅具有为提高生产效率的快速固化性能，而且要具有为提高运输和储存时的处理性的改进储存寿命。在用于电子和电器领域的环氧树脂组合物中，已使用各种化合物，例如膦、胺、含氮的杂环化合物如咪唑型化合物和二氮杂双环十一碳烯、季铵盐、鏻和鉮化合物作为固化促进剂。通常这些传统固化促进剂在相对较低的温度如室温下仍具有固化促进效果。这一性能破坏了产品的质量，例如在环氧树脂组合物的生产和所得环氧树脂组合物的储存过程中，它导致粘度增加、流动性降低以及固化的非均匀性等。为解决这一问题，近年来深入地研究了所谓的潜在固化促进剂，它可在低温时抑制粘度和流动性随时间的改变，并仅在成型或模塑时加热下才导致固化反应。作为解决该问题的一种方式，研究了通过用离子对保护固化促进剂的活性点而赋予潜在性。JP-A-8-41290公开了具有盐结构的潜在固化促进剂，通过各种有机酸与鏻离子形成盐结构。然而，这一鏻盐不具有特定的高阶(high-order)分子结构，因此离子对较容易受外界环境的影响。因此近来使用低分子量环氧树脂或酚-芳烷基树脂得到的半导体封装材料在储存寿命上存在缺点。专利技术公开本专利技术意在提供一种既具有快速固化性能又具有良好储存稳定性，并适用于电子和电器材料领域的环氧树脂组合物，以及使用该组-->合物得到的半导体器件。也就是说，本专利技术提供一种环氧树脂组合物，该组合物含有一种分子中具有两个或多个环氧基的化合物(A)，分子中具有两个或多个酚羟基的共缩合产物(B)，以及一种四取代的鏻(X)、分子中具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)和分子中具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)的共轭碱的分子缔合产物(C)，所述共轭碱为通过从上述分子中具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)中除去氢原子得到的酚盐型化合物；以及特征在于用所述组合物封装半导体元件得到的半导体器件。本专利技术人发现，使用具有保护的反应点的盐结构作为固化促进剂，可得到具有优异固化性能和储存稳定性的环氧树脂组合物，由此完成了本专利技术。附图简述图1是合成实施例1得到的化合物C1的1H-NMR图。图2是合成实施例2得到的化合物C2的1H-NMR图。专利技术详述作为本专利技术中使用的分子中具有两个或多个环氧基的化合物(A)，可不受任何限制地使用任何化合物，只要它在分子内含有两个环氧基。化合物(A)包括例如双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，溴化的双酚型环氧树脂，联苯型环氧树脂，1,2-二苯乙烯型环氧树脂，酚类酚醛清漆型环氧树脂，甲酚类酚醛清漆型环氧树脂，脂环族环氧树脂，缩水甘油酯型环氧树脂，缩水甘油胺型环氧树脂，萘型环氧树脂，由萘酚等与羰基化合物缩合形成的树脂的缩水甘油醚化合物，4,4’-二(1,2-环氧乙基)二苯醚，4,4’-二(1,2-环氧乙基)联苯，由二聚环戊二烯与酚反应得到的酚醛树脂的缩水甘油醚化合物，单核化合物如间苯二酚和邻苯二酚等的缩水甘油醚化合物。这些可单独或以其混合物的形式使用。在这些环氧树脂中，优选熔点为50～150℃的结晶环氧树脂。由于在主链中具有硬和直的结构，如联苯骨架、双酚骨架和1,2-二苯乙烯骨架等，并且具有相对较低的分子量，因此这些结晶环氧树脂具有高结晶度。结晶环氧树脂在常温下为结晶固体，但在高于其熔点的温-->度下迅速熔融为低粘度的液体。结晶环氧树脂的熔点是指用差示扫描量热器，以5℃/分钟的加热速率从常温下加热所产生的结晶熔融时吸热峰的顶点温度。作为满足这些条件的结晶环氧树脂，特别优选使用一种或多种选自下述通式(1)和(2)所示环氧树脂的环氧树脂，或者由通式(3)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂和通式(4)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂的混合物。通式(1)的联苯型环氧树脂中可相同或不同的取代基R1和通式(2)的双酚型环氧树脂中可相同或不同的取代基R2为选自氢原子、至多6个碳原子的链烷基或环烷基、苯基和卤素原子的基团或原子。它们包括例如甲基、乙基、丙基、丁基、环己基、苯基、氯原子和溴原子。特别优选甲基。通式(3)和(4)的1,2-二苯乙烯型环氧树脂中可相同或-->不同的取代基R3～R14为选自氢原子、至多6个碳原子的链烷基或环烷基和卤素原子的基团或原子。它们包括例如氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基(包括其异构体)、环己基、氯原子和溴原子。特别优选甲基、乙基、丙基或丁基，因为它们可降低环氧树脂的熔体粘度。1,2-二苯乙烯型环氧树脂为通式(3)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂和通式(4)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂的混合物形式。通式(3)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂和通式(4)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂各自包括取决于取代基的种类具有各种结构的1,2-二苯乙烯型环氧树脂。作为每一种通式(3)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂和通式(4)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂，可分别使用具有单一结构的1,2-二苯乙烯型环氧树脂，或者具有两种或多种结构的1,2-二苯乙烯型环氧树脂的混合物。通式(3)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂和通式(4)表示的1,2-二苯乙烯型环氧树脂的混合方法并不特别受限，只要通式(3)和(4)的化合物的混合降低了熔点即可。混合方法包括例如，在转变成缩水甘油醚之前混合作为1,2-二苯乙烯型环氧树脂原料用的1,2-二苯乙烯型酚的方法，以及熔融混合通式(3)和(4)的1,2-二苯乙烯型环氧树脂的方法。采用任何一种这样的方法时，熔点被调节到50～150℃。作为通式(3)的1,2-二苯乙烯型环氧树脂，从可获得性、使用性能及原料成本的角度考虑，特别优选通过将5-叔丁基-4,4’-二羟基-2,3’,5’-三甲基-1,2-二苯乙烯和3-叔丁基-4,4’-二羟基-3’,5,5’-三甲基-1,2-二苯乙烯转变为缩水甘油醚得到的化合物。作为通式(4)的1,2-二苯乙烯型环氧树脂，从使用性能和原料成本的角度考虑，特别优选通过将4,4’-二羟基-3,3’,5,5’-四甲基-1,2-二苯乙烯、4,4’-二羟基-3,3’-二叔丁基-6,6’-二甲基-1,2-二苯乙烯和4,4’-二羟基-3,3’-二叔丁基-5,5’-二甲基-1,2-二苯乙烯转变为缩水甘油醚得到的化合物。本专利技术中所用的分子内具有两个或多个酚羟基的共缩合产物(B)-->用作分子内具有两个或多个环氧基的化合物(A)的固化剂。具体地说，共缩合产物(B)包括为酚和醛或酮的共缩合产物的酚醛树脂，以及为双酚或酚和二甲氧基-对-二甲苯等的共缩合产物的具有亚苯基或二亚苯基骨架的酚-芳烷基树脂。也可以使用单核化合物如间苯二酚和邻苯二酚，只要它们导致固化反应即可。由于“酚”通常定义作分别用羟基取代键连在芳环上的一个或多个氢原子而得到的化合物，因此共缩合产物(B)还包括例如衍生自稠合多环芳族化合物的含羟基化合物如萘酚与羰基化合物的共缩合产物。在上述例举的酚醛树脂中，特别优选酚-芳烷基树脂，原因如下：固化产物的吸水百分率较低，因为酚-芳烷基树脂在分子内仅含少量的羟基；酚-芳烷基树脂在固化反应中的反应活性高，因为其分子具有适宜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂组合物，该组合物含有分子中具有两个或多个环氧基的化合物（Ａ），分子中具有两个或多个酚羟基的共缩合产物（Ｂ），以及四取代的＊（Ｘ）、分子中具有两个或多个酚羟基的化合物（Ｙ）和分子中具有两个或多个酚羟基的化合物（Ｙ）的共轭碱的分子缔合产物（Ｃ），所述共轭碱为通过从上述分子中具有两个或多个酚羟基的化合物（Ｙ）中除去氢原子得到的酚盐型化合物。

【技术特征摘要】
JP 1999-7-22 207498/991．一种环氧树脂组合物，该组合物含有分子中具有两个或多个环氧基的化合物(A)，分子中具有两个或多个酚羟基的共缩合产物(B)，以及四取代的鏻(X)、分子中具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)和分子中具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)的共轭碱的分子缔合产物(C)，所述共轭碱为通过从上述分子中具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)中除去氢原子得到的酚盐型化合物。2．权利要求1的环氧树脂组合物，其中分子中具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)为选自二羟基苯、三羟基苯、双酚、联苯酚、二羟基萘、酚类酚醛清漆树脂和酚-芳烷基树脂的至少一种。3．权利要求1或2的环氧树脂组合物，其中分子缔合产物(C)是通过在高温下使四取代的鏻·四取代的硼酸盐(Z)与分子内具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)反应，然后在沸点为60℃或更高的溶剂中使反应产物进行热反应而得到的。4．权利要求1或2的环氧树脂组合物，其中分子缔合产物(C)是通过使分子内具有两个或多个酚羟基的化合物(Y)与无机或有机碱和四取代的卤化鏻反应而得到的。5．权利要求1～4任一项的环氧树脂组合物，其中四取代的鏻(X)为四苯基鏻。6．权利要求1～5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：冲博美，乡义幸，三宅澄也，秋山仁人，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]