阴离子可固化组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种组合物，包括管芯附着粘合剂、涂层和底部填充材料，其可用于电子封装和复合材料领域。具体地，本发明专利技术提供了液体的和很低熔点的环氧树脂‑马来酰亚胺组合物，该组合物在不存在任何其它固化催化剂的情况下，添加阴离子固化催化剂时会共固化。

Anionic curable composition

The invention provides a composition comprising a core adhesive adhesive, a coating and a bottom filling material, which can be used in the field of electronic packaging and composite materials. Specifically, the invention provides a liquid and low melting point epoxy resin maleimide composition, which will be co cured when an anion curing catalyst is added without any other curing catalysts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阴离子可固化组合物相关申请本申请要求了2015年8月8日提交的美国临时申请序列号62/202,823的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及热固性粘合剂组合物和应用方法。具体地，本专利技术涉及包含马来酰亚胺与环氧树脂组合的新型阴离子可固化、疏水性制剂。这些制剂适用于各种电子应用以及复合材料。
技术介绍
在制造和组装半导体封装件和微电子器件时，粘合剂组合物，特别是导电粘合剂被用于各种目的。粘合剂组合物的主要用途包括将电子元件，比如集成电路芯片粘合到引线框架或其它基底上，和将电路封装件或组件粘合到印刷线路板上。用于电子封装应用的粘合剂通常表现出比如良好的机械强度，不影响构件或载体的固化特性，和与应用于微电子和半导体构件相兼容的触变性质(即，管芯附着膏(dieattachpastes)典型的触变指数为4-6)。用于电子封装的粘合剂组合物中使用的可固化单体必须具有非常理想的性能，比如：疏水性(即压力锅试验后小于1％的吸湿率)；低离子含量；高热稳定性(即在300℃下的重量损失小于1％，并且>400℃开始分解)；和良好的机械强度。通常希望用低粘度液体(即小于10,000cps或小于1,000cps用于管芯附着和底部填充)作为粘合剂制剂的基料，因为它们提供了添加其它组分并保持最终的制剂可行且容易应用于表面的能力。然后可以将这些制剂与所需要的适当填料(比如颗粒)一起使用，以产生特定应用所需的性质类型。对于导电膏、填料(比如银、铜和镍)，和用这些金属涂覆的纳米粒子是合适的。对于非导电膏、填料，比如二氧化硅、石墨、氮化硼和TEFLONTM(聚四氟乙烯或PTFE)等等是合适的。通常在电子应用中，清晰的、未填充的保形涂层(conformalcoating)是保护或封装电子构件的合适材料。在该类应用中，涂层必须保护容易被震动损坏的精密布线，和/或易受损坏或腐蚀的电路。在电子构件组装的某些阶段，比如焊料回流，可能会遇到高温。类似地，在电子构件的操作期间，可能会产生热量。因此，要求粘合剂和涂层具有耐高温性，至少能够耐受住电子构件组装和使用期间遇到的温度。在电子构件中用作粘合剂和涂层的材料也要求是具有非常高疏水性的。水分是电子构件最大的敌人。水分以及可能在冷凝中发现的离子杂质会由于腐蚀而导致电子构件的严重损坏。在某些应用中，比如底部填充，需要具有非常高的玻璃化转变温度(Tg)(低于120℃)以及非常低的热膨胀系数(CTE)(即约50ppm或更少)的材料。在其它应用中，需要具有低Tg(约室温或更低)的较软材料。这种软材料通常比硬材料更适用于作为保形涂层，因为它们即使在非常寒冷的温度下也能承受冲击并保持柔韧性。电子粘合剂也可以制备成薄膜的形式。这些薄膜形式要求高度的疏水性、韧性和对各种表面的强粘附性。粘合剂薄膜的具体要求可以变化，但通常它们必须是柔性的，具有非常好的耐化学性，低介电常数和低介电损耗因数，和耐高温性。这些薄膜有许多应用，包括用作覆铜层压板的粘合层；散热片接合；盖子密封；应力吸收；电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)屏蔽；和结构接合。用于电子粘合剂的树脂电子工业中已经使用了各种粘合剂聚合物、树脂和复合材料。DesignerMolecules公司之前已经专利技术了很多种马来酰亚胺封端的聚酰亚胺。这些材料具有高温稳定性，具有非常高的疏水性，并且具有很好的耐化学性；遗憾的是，它们在某些表面上缺乏粘合力。相比之下，环氧树脂在各种基材(包括大多数金属)上具有极大的粘合力。遗憾的是，环氧树脂不具有非常高的疏水性，并且它们在高温下，特别是暴露在潮湿条件下，可能完全失去粘附性，比如电子器件的标准压力蒸煮测试(PCT)(pressure-cooktests)中的条件。改进的粘合剂组合物是持续的需求，特别是那些结合马来酰亚胺封端的聚酰亚胺和环氧树脂的有益性能的粘合剂组合物。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可固化粘合剂组合物，其包含：包含至少一种马来酰亚胺的马来酰亚胺组分；包含至少一种环氧树脂的环氧树脂组分；和至少一种阴离子固化催化剂，条件是不向制剂中加入自由基引发剂。在某些实施方案中，组合物可以包含至少一种填料，至少一种反应性稀释剂，或其组合。在本专利技术的某些实施方案中，马来酰亚胺组分在室温下是液体。马来酰亚胺组分包括具有以下结构的马来酰亚胺：其中Q选自由取代或未取代的烷基、环烷基、芳基、多环、杂环、烯基、亚烷基(alkylene)、氧烷基、酯、聚酯、酰胺、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、聚氨酯或硅氧烷组成的组；R选自H或甲基，并且n是具有1至约10的值的整数。马来酰亚胺组分可以包括单独的或与其它马来酰亚胺和/或双马来酰亚胺组合的不饱和的或不饱和二聚体二胺的双马来酰亚胺。例如，在某些方面，马来酰亚胺组分包括具有选自由以下结构组成的组的化合物：在一些实施方案中，马来酰亚胺组分包含马来酰亚胺封端的聚酰亚胺，其为二胺与二酐接触的缩合产物，比如具有以下结构式的化合物：其中R'选自H或甲基；R和Q各自独立地为取代或未取代的脂肪族、脂环族、芳香族、杂芳族、聚醚或硅氧烷部分，n为1至约10。在某些实施方案中，R和Q各自独立地为取代或未取代的脂肪族、脂环族、聚醚或硅氧烷。在一些实施方案中，R和Q中的至少一个是脂肪族、脂环族的。马来酰亚胺封端的聚酰亚胺可以具有选自由以下组成的组的结构：环氧树脂组分可以选自以下组成的组：苯基缩水甘油醚；甲苯基缩水甘油醚；壬基苯基缩水甘油基醚；p-叔丁基苯基缩水甘油醚；以下任意的二缩水甘油醚或聚缩水甘油醚：双酚A、双酚F、亚乙基双酚(ethylidenebisphenol)、二羟基二苯醚、双(4-羟苯基)砜、双(羟苯基)硫醚、1,1-双(羟苯基)环己烷、9,19-双(4-羟苯基)芴、1,1,1-三(羟苯基)乙烷、四(4-羟苯基)乙烷、三羟基三苯甲烷、4,4'-(1-α-甲基亚苄基)双酚(4,4′-(1-alpha-methylbenzylidene)bisphenol)、4,4'-二羟基二苯甲酮、二羟基萘、2,2'-二羟基-6,6'-二萘基二硫化物、1,8,9-三羟基蒽(1,8,9-trihydroxyanthracene)、间苯二酚、儿茶酚和四羟基二苯基二硫化物；三缩水甘油基-对氨基苯酚；N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二苯基甲烷；三缩水甘油基异氰尿酸酯；甲酚甲醛缩合物的缩水甘油醚；苯酚甲醛缩合物的缩水甘油醚；甲酚二环戊二烯加成化合物的缩水甘油醚；苯酚二环戊二烯加成化合物的缩水甘油醚；1,4-丁二醇的二缩水甘油醚；二甘醇的二缩水甘油醚；新戊二醇的二缩水甘油醚；环己烷二甲醇的二缩水甘油醚；三环癸烷二甲醇的二缩水甘油醚(diglycidyletheroftricyclodecanedimethanol)；三甲基乙烷三缩水甘油醚；三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；聚乙二醇的缩水甘油醚；蓖麻油的聚缩水甘油醚；聚氧丙烯二缩水甘油醚和芳香胺的缩水甘油基衍生物。在某些方面，环氧树脂组分选自环氧封端的聚二甲基硅氧烷和环氧官能化的环硅氧烷。典型地，基于树脂组合物的总重量，环氧树脂组分占约1至约90重量％，约5至约50重量％或约10至约25重量％。阴离子固化催化剂可以包括一种或多种选自由以下组成的组的化合物：咪唑；1-苄基-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可固化粘合剂组合物，其包括：(a)包括至少一种马来酰亚胺的马来酰亚胺组分；(b)包括至少一种环氧树脂的环氧树脂组分；和(c)至少一种阴离子固化催化剂(d)条件是不向制剂中加入自由基引发剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.08 US 62/202,8231.一种可固化粘合剂组合物，其包括：(a)包括至少一种马来酰亚胺的马来酰亚胺组分；(b)包括至少一种环氧树脂的环氧树脂组分；和(c)至少一种阴离子固化催化剂(d)条件是不向制剂中加入自由基引发剂。2.根据权利要求1所述的组合物，还包括至少一种填料、至少一种反应性稀释剂或其组合。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述马来酰亚胺组分包括不饱和的或不饱和二聚体二胺的双马来酰亚胺。4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述马来酰亚胺组分由不饱和二聚体二胺的双马来酰亚胺组成。5.根据权利要求3所述的组合物，其中所述马来酰亚胺组分由饱和二聚体二胺的双马来酰亚胺组成。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述马来酰亚胺组分是具有选自由以下组成的组的结构的化合物：7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述马来酰亚胺组分在室温下为液体。8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述马来酰亚胺组分由马来酰亚胺封端的聚酰亚胺组成，该马来酰亚胺封端的聚酰亚胺是二胺与二酐接触的缩合产物。9.根据权利要求8所述的组合物，其中马来酰亚胺封端的聚酰亚胺具有以下结构：其中：R'选自由H或甲基组成的组；R和Q各自独立地为取代或未取代的脂肪族、脂环族、芳族、杂芳族、聚醚或硅氧烷部分，并且n为1至约10。10.根据权利要求9所述的组合物，其中R和Q各自独立地为取代或未取代的脂肪族、脂环族、聚醚或硅氧烷部分。11.根据权利要求9所述的组合物，其中R和Q中的至少一个是脂肪族或脂环族。12.根据权利要求9所述的组合物，其中所述马来酰亚胺封端的聚酰亚胺具有选自由以下组成的组的结构：13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂组分选自以下组成的组：苯基缩水甘油醚；甲苯基缩水甘油醚；壬基苯基缩水甘油基醚；p-叔丁基苯基缩水甘油醚；以下任意的二缩水甘油醚或聚缩水甘油醚：双酚A、双酚F、亚乙基双酚(ethylidenebisphenol)、二羟基二苯醚、双(4-羟苯基)砜、双(羟苯基)硫醚、1,1-双(羟苯基)环己烷、9,19-双(4-羟苯基)芴、1,1,1-三(羟苯基)乙烷、四(4-羟苯基)乙烷、三羟基三苯甲烷、4,4'-(1-α-甲基亚苄基)双酚(4,4′-(1-alpha-methylbenzylidene)bisphenol)、4,4'-二羟基二苯甲酮、二羟基萘、2,2'-二羟基-6,6'-二萘基二硫化物、1,8,9-三羟基蒽(1,8,9-trihydroxyanthracene)、间苯二酚、儿茶酚和四羟基二苯基二硫化物；三缩水甘油基-对氨基苯酚；N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二苯基甲烷；三缩水甘油基异氰尿酸酯；甲酚甲醛缩合物的缩水甘油醚；苯酚甲醛缩合物的缩水甘油醚；甲酚二环戊二烯加成化合物的缩水甘油醚；苯酚二环戊二烯加成化合物的缩水甘油醚；1,4-丁二醇的二缩水甘油醚；二甘醇的二缩水甘油醚；新戊二醇的二缩水甘油醚；环己烷二甲醇的二缩水甘油醚；三环癸烷二甲醇的二缩水甘油醚(diglycidyletheroftricyclodecanedimethanol)；三甲基乙烷三缩水甘油醚；三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；聚乙二醇的缩水甘油醚；蓖麻油的聚缩水甘油醚；聚氧丙烯二缩水甘油醚和芳香胺的缩水甘油基衍生物。14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂组分选自由环氧封端的聚二甲基硅氧烷和环氧官能化的环硅氧烷组成的组。15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂组分占所述树脂组合物的总重量的约1重量％至约90重量％。16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂组分占所述树脂组合物的总重量的约5重量％至约50重量％。17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂组分占所述树脂组合物的总重量的约10重量％至约25重量％。18.根据权利要求1所述的组合物，其中所述阴离子固化催化剂选自由以下组成的组：咪唑；1-苄基-2-苯基咪唑(1B2PZ)；1-苄基-2-甲基咪唑(1B2MZ)；2-苯基-4-甲基咪唑(2P4MZ)；2-苯基咪唑(2PZ)；2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)；1,2-二甲基咪唑(1.2DMZ)；2-十七烷基咪唑(C17Z)；2-十一烷基咪唑(C11Z)；2-甲基咪唑(2MZ)；咪唑(SIZ)；1-氰乙基-2-甲基咪唑(2MZ-CN)；1-氰乙基-2-十一烷基咪唑(C11Z-CN)；1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ-CN)；1-氰乙基-2-苯基咪唑(2PZ-CN)；1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓-偏苯三酸酯(2PZCNS-PW)；1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓-偏苯三酸酯(C11Z-CNS)；2,4'-二氨基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三嗪(2E4MZ-A)；2,4'-二氨基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-s-三嗪(C11Z-A)；2,4'-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三嗪(2MZA-PW)；2,4'-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三嗪(2MZ-A)；2-苯基咪唑异氰尿酸加合物(2PZ-OK)；2,4'-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三嗪异氰尿酸加合脱水物(2MA-OK)；2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑(2P4MHZ-PW)；2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑(2PHZ-PW)；1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物(SFZ)；2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑(TBZ)；2-苯基咪唑啉(2PZL-T)；2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-1,3,5-三嗪(MAVT)；2,4-二氨基-6-...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·米佐里，
申请(专利权)人：设计分子有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US