JP2003335858A - Polyimide resin - Google Patents

Polyimide resin

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JP2003335858A
JP2003335858A JP2002154549A JP2002154549A JP2003335858A JP 2003335858 A JP2003335858 A JP 2003335858A JP 2002154549 A JP2002154549 A JP 2002154549A JP 2002154549 A JP2002154549 A JP 2002154549A JP 2003335858 A JP2003335858 A JP 2003335858A
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JP
Japan
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group
polyimide resin
aromatic
aliphatic
bis
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Japanese (ja)
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Maki Tanaka
マキ 田中
Noriyuki Daito
範行 大東
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide resin suitable for an adhesive film which is used as a material for mounting electronic parts, allows assembly at a low temperature and has strong bonding characteristics and excellent heat resistance. <P>SOLUTION: The polyimide resin is obtained by reacting a styrene/maleic anhydride copolymer (A) with an aromatic amine and/or an aliphatic amine to give a polymer, and reacting the polymer with an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and an aromatic diamine and/or an aliphatic diamine. It is desirable that the content of the component (A) is 1-50 mol% based on the total acid components. The resin has a reactive functional group in its structure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明に属する技術分野】本発明は、新規なポリイミド
樹脂に関し、さらに詳しくは熱硬化性組成物との反応性
に優れ、良好な機械特性、耐熱性を有する半導体接着材
フィルムに好適な熱可塑性ポリイミド樹脂に関するもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel polyimide resin, more specifically, a thermoplastic resin suitable for a semiconductor adhesive film having excellent reactivity with a thermosetting composition, good mechanical properties and heat resistance. It relates to a polyimide resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミド樹脂は、耐熱性が高いのみな
らず、高強度・高弾性で機械特性に優れ、高絶縁・低誘
電率で電気特性に優れ、また耐薬品性、耐放射線性、難
燃性にも優れていることから、高集積半導体などの電
気、電子材料として必須の材料となってきた。フィルム
としてフレキシブル印刷配線板や耐熱性接着テープの基
材に、また樹脂ワニスとして半導体絶縁皮膜、保護皮膜
に広く利用されている。
2. Description of the Related Art Polyimide resin has not only high heat resistance, but also high strength and elasticity, excellent mechanical properties, high insulation and low dielectric constant, excellent electrical properties, chemical resistance, radiation resistance, and difficulty. Because of its excellent flammability, it has become an essential material for electric and electronic materials such as highly integrated semiconductors. It is widely used as a film for base materials of flexible printed wiring boards and heat-resistant adhesive tapes, and as a resin varnish for semiconductor insulating films and protective films.

【0003】近年、半導体の高集積化が急速に進むな
か、半導体チップと基板とを接着するための接着剤フィ
ルムの信頼性向上が強く望まれており、これに伴い、該
半導体用接着剤フィルムの更なる高耐熱性、高強度、高
弾性化が求められている。また、半導体装置の組み立て
工程では、接着時に高温で組み立てを行うと、半導体チ
ップと基板との熱膨張係数の差によって組み立て後に残
留応力が発生してしまい、半導体装置の信頼性が著しく
低下してしまう。従って、低温で接着可能であり、しか
も組み立て後に高耐熱性、高強度、高弾性などの特性を
持つことが望まれてきた。しかし、低温接着性を向上さ
せる目的で樹脂のガラス転移温度を低くすると、高温時
の弾性率が低下してしまい、耐熱信頼性が低くなってし
まうという問題点があった。
In recent years, as the integration of semiconductors has rapidly increased, it has been strongly desired to improve the reliability of an adhesive film for adhering a semiconductor chip and a substrate, and accordingly, the adhesive film for a semiconductor. Further high heat resistance, high strength and high elasticity are required. Further, in the process of assembling a semiconductor device, if the assembly is performed at a high temperature at the time of bonding, residual stress occurs after the assembly due to the difference in the thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the substrate, and the reliability of the semiconductor device is significantly reduced. I will end up. Therefore, it has been desired that they can be bonded at low temperature and that they have characteristics such as high heat resistance, high strength and high elasticity after assembly. However, if the glass transition temperature of the resin is lowered for the purpose of improving low temperature adhesiveness, there is a problem that the elastic modulus at high temperature is lowered and the heat resistance is lowered.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、ポリイミ
ド分子構造内に反応性官能基を付与することにより、低
温で組み立てが可能で、しかも組み立て後の熱時弾性率
を大幅に向上させることが可能であることを見出し、本
発明に至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventor of the present invention is capable of assembling at a low temperature by providing a reactive functional group in the polyimide molecular structure and, further, greatly improving the thermal elastic modulus after assembly. It has been found that the above is possible, and the present invention has been completed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の好ま
しい性質を有する熱可塑性ポリイミド樹脂を開発すべく
鋭意研究を重ねた結果、ポリイミド分子構造内に反応性
官能基を付与することで得られる新規な熱可塑性ポリイ
ミド樹脂が、その目的を達成しうることを見出し、これ
らの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to develop a thermoplastic polyimide resin having the above-mentioned preferable properties, the present inventor has obtained by providing a reactive functional group in the polyimide molecular structure. It was found that the novel thermoplastic polyimide resin to be used can achieve the object, and the present invention has been completed based on these findings.

【0006】すなわち、本発明は、 (1) スチレン/無水マレイン酸共重合体(A)と芳
香族アミン及び/又は脂肪族アミンとを反応させて得ら
れる重合体に芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族
ジアミン及び/又は脂肪族ジアミンとを反応させて得ら
れるポリイミド樹脂、
That is, the present invention provides (1) a polymer obtained by reacting a styrene / maleic anhydride copolymer (A) with an aromatic amine and / or an aliphatic amine, and an aromatic tetracarboxylic dianhydride. A polyimide resin obtained by reacting a product with an aromatic diamine and / or an aliphatic diamine,

【0007】(2)下記一般式(1)で表される構造を
含む第(1)項記載のポリイミド樹脂、
(2) A polyimide resin according to item (1), which contains a structure represented by the following general formula (1):

【化3】 (式中のR2は脂肪族基または芳香族基であり、n=1〜
10を示す。R1、R3、およびR4のうち少なくとも一つが
一般式(2)で表される構造を有する。
[Chemical 3] (In the formula, R 2 is an aliphatic group or an aromatic group, and n = 1 to 1
10 is shown. At least one of R 1 , R 3 , and R 4 has a structure represented by the general formula (2).

【0008】[0008]

【化4】 式中のR5は脂肪族基または芳香族基を示す。Xは、反応
性官能基で、アクリレート基、アセチレン基、カルボキ
シル基、ヒドロキシル基、ビニル基、アミノ基、エポキ
シ基、シラノール基、アルコキシシラン基、イミノ基、
イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、シク
ロカーボネート基、ビニルエーテル基、ビニルチオエー
テル基、アミノメチロール基、アルキル化アミノメチロ
ール基、アセタール基、又はケタール基である。)
[Chemical 4] R 5 in the formula represents an aliphatic group or an aromatic group. X is a reactive functional group, an acrylate group, an acetylene group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a vinyl group, an amino group, an epoxy group, a silanol group, an alkoxysilane group, an imino group,
Isocyanate group, blocked isocyanate group, cyclocarbonate group, vinyl ether group, vinyl thioether group, aminomethylol group, alkylated aminomethylol group, acetal group, or ketal group. )

【0009】(3)成分(A)が全酸成分のうち1〜5
0モル%含んでなる第(1)又は(2)項記載のポリイ
ミド樹脂、である。以下、本発明を詳細に説明する。
(3) Component (A) is 1 to 5 out of all acid components.
The polyimide resin according to item (1) or (2), which comprises 0 mol%. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】[0010]

【発明実施の形態】本発明のポリイミド樹脂は、スチレ
ン/無水マレイン酸共重合体と芳香族アミンおよび脂肪
族アミンを予め反応させた後、該反応物に酸二無水物、
ジアミンとを反応させることにより得ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyimide resin of the present invention is prepared by reacting a styrene / maleic anhydride copolymer with an aromatic amine and an aliphatic amine in advance, and then reacting the reaction product with an acid dianhydride.
It can be obtained by reacting with a diamine.

【0011】本発明に用いるスチレン/無水マレイン酸
共重合体は、スチレン/マレイン酸比が1:1〜6:1
のものを用いることが好ましく、特にスチレン/マレイ
ン酸比が3:1のものがより好ましい。スチレン/無水
マレイン酸共重合体は、全酸成分の1〜50モル%、好
ましくは10〜30モル%である。1モル%未満では効
果はでない。50モル%を超えると官能基が多くなるた
めにワニスがゲル化したり、保存性が悪化する恐れがあ
る。
The styrene / maleic anhydride copolymer used in the present invention has a styrene / maleic acid ratio of 1: 1 to 6: 1.
Those having a styrene / maleic acid ratio of 3: 1 are particularly preferable. The styrene / maleic anhydride copolymer is 1 to 50 mol%, preferably 10 to 30 mol% of the total acid component. If it is less than 1 mol%, no effect is obtained. If it exceeds 50 mol%, the varnish may gel and the storage stability may be deteriorated due to the large number of functional groups.

【0012】本発明で用いる酸二無水物としては、例え
ば、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無
水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラ
カルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビスト
リメリット酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビスフェ
ノールA二無水物、無水ピロメリット酸、4,4’−
(ヘキサフルオロイソプロピリデン)フタル酸二無水
物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、1,4,5,7−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸
二無水物、3,4,9,10−ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、等が挙げられ、これらを単独あるいは2
種以上混合して用いられる。また耐熱性および有機溶剤
への溶解性の点から3,3’,4,4’−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,
4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、
4,4’−オキシジフタル酸二無水物、4,4’−ビス
フェノールA二無水物からなる群の中から選択された1
種または2種以上の酸二無水物を用いることが好まし
い。
Examples of the acid dianhydride used in the present invention include 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride. , 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, Ethylene glycol bistrimellitic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-bisphenol A dianhydride, pyromellitic dianhydride, 4,4'-
(Hexafluoroisopropylidene) phthalic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,5 6-naphthalene tetracarboxylic acid dianhydride, 3,4,9,10-naphthalene tetracarboxylic acid dianhydride, etc. are mentioned, and these are independent or 2
Used as a mixture of two or more species. From the viewpoint of heat resistance and solubility in organic solvents, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3 , 3 ', 4,
4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride,
1 selected from the group consisting of 4,4′-oxydiphthalic acid dianhydride and 4,4′-bisphenol A dianhydride
It is preferable to use one kind or two or more kinds of acid dianhydrides.

【0013】また、本発明で用いるジアミン成分として
は、芳香族ジアミンでは2,2−ビス(4−(4−アミ
ノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロ
プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘキ
サフルオロプロパン、ビス−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニルスルフォン、ビス−4−(3−アミノフェ
ノキシ)フェニルスルフォン、1,3−ビス(3−アミ
ノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキ
シ)ビフェニル等が挙げられる。更に、脂肪族ジアミン
では1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,12−ジア
ミノドデカン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,
4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノジシ
クヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジ
メチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−
3,3’−ジエチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’
−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラメチル−ジシ
クヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,
5,5’−テトラエチル−ジシクヘキシルメタン、4,
4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメ
チル−ジシクヘキシルメタン、4,4’− ジアミノ−
3,3’−ジメチルジシクロヘキシル、4,4’− ジ
アミノ−3,3’,5,5’−テトラメチルジシクロヘ
キシル、4,4’−ジアミノジシクヘキシルエーテルな
どが挙げられ、更に他のジアミン成分としては4,4’
−メチレンジ−O−トルイジン、4,4’−メチレンジ
−2,6−キシリジン、4,4’−メチレンジ−2,6
−ジエチルアニリン、4,4’−ジアミノ−3,3’−
ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、2,
2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プ
ロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)
フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4
−アミノフェノキシ)ヘキサフルオロプロパン、ビス−
4−(4−アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、ビ
ス−4−(3−アミノフェノキシ)フェニルスルフォ
ン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、
1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,
4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−
ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビ
ス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−
(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、
3,4−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジア
ミノジフェニルエーテル、3,4ジアミノジフェニルス
ルフォン、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジ
アミン、p−フェニレンジアミン、2,5ジアミノトル
エン、2,4ジアミノトルエン、4,6−ジメチル−m
−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−p−フェニ
レンジアミン、2,4,6−トリメチル−m−フェニレ
ンジアミン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,
3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル等
を挙げることができる。
As the diamine component used in the present invention, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane and 2,2-bis (4) are aromatic diamines.
-(4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenoxy) hexafluoropropane, bis-4- (4-aminophenoxy) phenyl sulfone, bis-4- (3-aminophenoxy) ) Phenyl sulfone, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3 -Aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl and the like. Furthermore, with aliphatic diamines, 1,2-diaminocyclohexane, 1,12-diaminododecane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,
4-diaminocyclohexane, 4,4'-diaminodisichexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyl-disichexylmethane, 4,4'-diamino-
3,3'-diethyl-disichexylmethane, 4,4 '
-Diamino-3,3 ', 5,5'-tetramethyl-disichexylmethane, 4,4'-diamino-3,3',
5,5'-tetraethyl-disichexylmethane, 4,
4'-diamino-3,3'-diethyl-5,5'-dimethyl-disichexylmethane, 4,4'-diamino-
3,3'-dimethyldicyclohexyl, 4,4'-diamino-3,3 ', 5,5'-tetramethyldicyclohexyl, 4,4'-diaminodicyclohexyl ether and the like can be mentioned, and further as another diamine component. Is 4,4 '
-Methylenedi-O-toluidine, 4,4'-methylenedi-2,6-xylidine, 4,4'-methylenedi-2,6
-Diethylaniline, 4,4'-diamino-3,3'-
Diethyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, 2,
2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy))
Phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4
-Aminophenoxy) hexafluoropropane, bis-
4- (4-aminophenoxy) phenyl sulfone, bis-4- (3-aminophenoxy) phenyl sulfone, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene,
1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,
4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-
Bis (3-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-
(P-phenylene diisopropylidene) dianiline,
3,4-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4 diaminodiphenyl sulfone, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,5 diaminotoluene, 2,4 diaminotoluene, 4 , 6-dimethyl-m
-Phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, 2,4,6-trimethyl-m-phenylenediamine, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,
3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl etc. can be mentioned.

【0014】また、前記ポリイミド樹脂のジアミン成分
の一つとして式(3)で表されるシロキサン化合物をジ
アミン成分総量の5〜50モル%用いることがより好ま
しい。
It is more preferable to use the siloxane compound represented by the formula (3) as one of the diamine components of the polyimide resin in an amount of 5 to 50 mol% of the total amount of the diamine components.

【化5】 (式中、R1,R2は炭素数1〜4で二価の脂肪族基ま
たは芳香族基、R3,R4,R5およびR6は一価の脂
肪族基または芳香族基を表し、kは1〜100の整数で
ある。) 5モル未満では樹脂の溶解性が低下し、50モルを超え
るとガラス転移温度が下がり過ぎて耐熱性が悪化する恐
れがある。シロキサン化合物としては、例えば、1,3
−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルシロキサ
ン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチル
シロキサン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)テト
ラメチルシロキサン、α,ω−ビス(4−アミノフェニ
ル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(3−アミ
ノフェニル)テトラメチルシロキサン、α,ω−ビス
(3−アミノフェニル)ポリジメチルシロキサン、1,
3−ビス(3−アミノプロピル)テトラフェニルシロキ
サン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジフェ
ニルシロキサン等が挙げられ、これらを単独あるいは2
種以上混合して用いられる。
[Chemical 5] (In the formula, R1 and R2 represent divalent aliphatic groups or aromatic groups having 1 to 4 carbon atoms, R3, R4, R5 and R6 represent monovalent aliphatic groups or aromatic groups, and k represents 1 to It is an integer of 100.) If it is less than 5 moles, the solubility of the resin is lowered, and if it exceeds 50 moles, the glass transition temperature is excessively lowered and the heat resistance may be deteriorated. Examples of the siloxane compound include 1,3
-Bis (3-aminopropyl) tetramethylsiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, 1,3-bis (4-aminophenyl) tetramethylsiloxane, α, ω-bis (4- Aminophenyl) polydimethylsiloxane, 1,3-bis (3-aminophenyl) tetramethylsiloxane, α, ω-bis (3-aminophenyl) polydimethylsiloxane, 1,
Examples thereof include 3-bis (3-aminopropyl) tetraphenylsiloxane and α, ω-bis (3-aminopropyl) polydiphenylsiloxane, which may be used alone or in combination with 2
Used as a mixture of two or more species.

【0015】一般式(1)中の反応性官能基Xを付与す
るための芳香族アミンおよび脂肪族アミンとしては、た
とえば、アミノ安息香酸、アミノフェノール、4−アミ
ノー1−ナフトール、6−アミノ、N−(4−アミノベ
ンゾイル)グリシン、2−アミノー1−ブタノール、γ
―アミノ酪酸、ε―アミノカプロン酸、4−アミノー3
−ヒドロキシ酪酸、δーアミノレブリン酸、アミノフォ
スフィン、アミノフェニル酢酸、アミノサリチル酸等が
挙げられこれらを単独あるいは2種以上混合して用いら
れる。ポリイミドに付加する反応性官能基の個数を制御
するために、アニリンと組み合わせて用いることもでき
る。
Examples of aromatic amines and aliphatic amines for providing the reactive functional group X in the general formula (1) include aminobenzoic acid, aminophenol, 4-amino-1-naphthol, 6-amino, N- (4-aminobenzoyl) glycine, 2-amino-1-butanol, γ
-Aminobutyric acid, ε-aminocaproic acid, 4-amino-3
-Hydroxybutyric acid, δ-aminolevulinic acid, aminophosphine, aminophenylacetic acid, aminosalicylic acid and the like can be used, and these can be used alone or in admixture of two or more. It can also be used in combination with aniline to control the number of reactive functional groups added to the polyimide.

【0016】反応は非プロトン性極性溶剤中で行われ
る。非プロトン性極性溶剤は、例えば、N,N−ジメチ
ルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトア
ミド(DMAC)、N−メチル−2−ピロリドン(NM
P)、アニソール、テトラヒドロフラン(THF)、ジ
グライム、シクロヘキサノン、ガンマ−ブチロラクトン
(GBL)、1,4−ジオキサン(1,4−DO)等で
ある。
The reaction is carried out in an aprotic polar solvent. The aprotic polar solvent is, for example, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N-methyl-2-pyrrolidone (NM
P), anisole, tetrahydrofuran (THF), diglyme, cyclohexanone, gamma-butyrolactone (GBL), 1,4-dioxane (1,4-DO) and the like.

【0017】上記非プロトン性極性溶媒と相溶性がある
非極性溶媒を混合して使用しても良い。非極性溶媒とし
ては、トルエン、キシレン、ソルベントナフサなどの芳
香族炭化水素が使用できる。混合溶媒における非極性溶
媒の割合は、30重量%以下であることが好ましい。こ
れは非極性溶媒が30重量%を超えると共沸による熱イ
ミド化の反応速度が著しく低下し目的の分子量のポリイ
ミド樹脂を得ることが困難になる恐れがあるためであ
る。
A non-polar solvent compatible with the aprotic polar solvent may be mixed and used. As the non-polar solvent, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and solvent naphtha can be used. The proportion of the nonpolar solvent in the mixed solvent is preferably 30% by weight or less. This is because if the amount of the nonpolar solvent exceeds 30% by weight, the reaction rate of the thermal imidization by azeotropy is remarkably reduced, and it may be difficult to obtain a polyimide resin having a target molecular weight.

【0018】本発明のポリイミド樹脂の合成方法は、あ
らかじめスチレン/マレイン酸共重合体とアミン成分と
を常温で反応させた後、テトラカルボン酸二無水物とジ
アミン成分とを一挙に添加する。このようにして得たポ
リアミック酸溶液は、続いて有機溶剤中で加熱脱水環化
してイミド化しポリイミドにする。イミド化反応によっ
て生じた水は閉環反応を妨害するため、水と相溶しない
有機溶剤を系中に加えて共沸させてディーン・スターク
(Dean-Stark)管などの装置を使用して系外に排出す
る。水と相溶しない有機溶剤としてはジクロルベンゼン
が知られているが、エレクトロニクス用としては塩素成
分が混入する恐れがあるので、好ましくは前記芳香族炭
化水素を使用する。また、イミド化反応の触媒として無
水酢酸、β-ピコリン、ピリジンなどの化合物を使用す
ることは妨げない。
In the method for synthesizing the polyimide resin of the present invention, the styrene / maleic acid copolymer and the amine component are reacted at room temperature in advance, and then the tetracarboxylic dianhydride and the diamine component are added all at once. The polyamic acid solution thus obtained is subsequently heated and dehydrated in an organic solvent to form an imidized polyimide. Since the water generated by the imidization reaction interferes with the ring-closing reaction, an organic solvent that is not compatible with water is added to the system to azeotropically evaporate it and use a device such as a Dean-Stark tube to remove it from the system. To discharge. Dichlorobenzene is known as an organic solvent which is incompatible with water, but for electronics use, the aromatic hydrocarbon is preferably used since chlorine components may be mixed therein. Further, the use of compounds such as acetic anhydride, β-picoline and pyridine as a catalyst for the imidization reaction is not hindered.

【0019】[0019]

【実施例】次に実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。実施例に用いたスチレン/無水マレイン酸共重
合体は、スチレン/マレイン酸比が3:1であるエルフ
・アトケム株式会社製のEF−30(平均分子量290
0)である。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples. The styrene / maleic anhydride copolymer used in the examples is EF-30 (average molecular weight 290 manufactured by Elf Atchem Co., Ltd.) having a styrene / maleic acid ratio of 3: 1.
0).

【0020】実施例1 温度計、還流冷却器、攪拌機を備えた4つ口セパラブル
フラスコに、スチレン/マレイン酸共重合体19.92
重量部、p−アミノ安息香酸7.68重量部、アニソー
ル254.64重量部を仕込み、常温で攪拌した。得ら
れた反応物に酸成分として4,4’−オキシジフタル酸
二無水物17.37重量部、アニソール100重量部、
トルエン88.66重量部と混合させ、懸濁溶液を得
た。ジアミン成分として2,2−ビス(4−(4−アミ
ノフェノキシ)フェニル)プロパン9.85gとα,ω
−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン
(平均分子量836)23.41重量部をアニソール1
00重量部中で125℃で加熱溶解させたものを滴下ロ
ートに入れる。次いで、4つ口セパラブルフラスコにデ
ィーンスターク還流冷却管を取り付け、オイルバスによ
り加熱すると懸濁溶液が溶解し透明になった。加熱還流
が始まったらジアミン溶液を1時間かけてゆっくり滴下
した。この際、イミド化に伴い発生する水をトルエンと
の共沸により系外へ除去した。滴下終了後3.0時間加
熱還流したところで反応を終了し、アニソールに可溶な
ポリイミド樹脂を得た。
Example 1 A styrene / maleic acid copolymer 19.92 was placed in a 4-neck separable flask equipped with a thermometer, a reflux condenser and a stirrer.
Parts by weight, 7.68 parts by weight of p-aminobenzoic acid and 254.64 parts by weight of anisole were charged and stirred at room temperature. The obtained reaction product, as an acid component, 4,4′-oxydiphthalic acid dianhydride 17.37 parts by weight, anisole 100 parts by weight,
It was mixed with 88.66 parts by weight of toluene to obtain a suspension solution. As diamine component, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane 9.85 g and α, ω
-Bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight 836) (23.41 parts by weight) was added to anisole 1
What was heated and dissolved in 00 parts by weight at 125 ° C. was placed in a dropping funnel. Then, a Dean-Stark reflux condenser was attached to a 4-neck separable flask, and the suspension solution was dissolved and became transparent by heating with an oil bath. When heating under reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise over 1 hour. At this time, water generated by imidization was removed from the system by azeotropic distillation with toluene. The reaction was terminated when the mixture was heated and refluxed for 3.0 hours after completion of the dropping, and a polyimide resin soluble in anisole was obtained.

【0021】得られたポリイミド樹脂100重量部に対
して、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬
株式会社製、商品名EOCN−1020−80)30重
量部、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン(信越シリコーン株式会社製、商品名KBM−5
73)5重量部を加え攪拌混合した後、真空脱気した。
この樹脂ワニスを厚さ38μmのポリエチレンテレフタ
ラート支持基材上にロールコーターで乾燥後の膜厚が4
0μmになるように塗布し、60℃で2分、80℃で2
分、90℃で2分、熱風循環式乾燥機の中で加熱乾燥を
行い、離型フィルムの付いたポリイミド樹脂フィルムを
得た。
30 parts by weight of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name EOCN-1020-80) and 100 parts by weight of the obtained polyimide resin, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxy. Silane (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., trade name KBM-5
73) After adding 5 parts by weight of the mixture and stirring and mixing, vacuum deaeration was performed.
This resin varnish was applied onto a polyethylene terephthalate supporting substrate having a thickness of 38 μm by a roll coater so that the film thickness after drying was 4 μm.
Apply it to 0μm, 60 ℃ for 2 minutes, 80 ℃ for 2 minutes.
Min, 90 ° C. for 2 minutes, and dried by heating in a hot air circulation dryer to obtain a polyimide resin film with a release film.

【0022】次に、得られたポリイミド樹脂の接着強度
を測定した。
Next, the adhesive strength of the obtained polyimide resin was measured.

【0023】[240℃熱時接着強度]7×7mmの金
型でフィルムを打ち抜き、圧着温度160℃、圧力2M
Pa、加圧時間0.3秒で仮圧着し、次いで、圧着温度
160℃、圧力1MPa、圧時間1.0秒でフィルムを
42−合金のリードフレームに貼り付ける。次いで、4
mm角のシリコンチップを、上記7×7mmのフィルム
に、圧着温度180℃、圧力1MPa、圧着時間1.0
秒でチップマウントし、180℃で1時間硬化させる。
硬化後、プッシュプルゲージを用い240℃−20秒後
での熱時ダイシェア強度を測定した。
[Adhesive strength when heated at 240 ° C.] The film was punched out with a 7 × 7 mm mold, and the pressure was 160 ° C. and the pressure was 2M.
Temporarily pressure-bonding is performed at Pa for a pressure time of 0.3 seconds, and then the film is attached to a 42-alloy lead frame at a pressure-bonding temperature of 160 ° C., a pressure of 1 MPa, and a pressure time of 1.0 second. Then 4
A mm-square silicon chip is bonded to the above 7 × 7 mm film by a pressure bonding temperature of 180 ° C., a pressure of 1 MPa, and a pressure bonding time of 1.0.
Chip mount in seconds and cure at 180 ° C. for 1 hour.
After curing, a push shear gauge was used to measure the die shear strength under heat at 240 ° C. for 20 seconds.

【0024】比較例1 実施例1と同様の4つ口セパラブルフラスコに、酸成分
として4,4’−オキシジフタル酸二無水物43.43
重量部をアニソール191.43重量部、トルエン8
1.96重量部に懸濁させる。そして、ジアミン成分と
して1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン2
0.46重量部とα,ω−ビス(3−アミノプロピル)
ポリジメチルシロキサン(平均分子量836)58.5
2重量部をアニソール136.42重量部中に70℃で
溶解させたものを滴下ロートに入れる。次いで、ディー
ンスターク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加
熱すると懸濁溶液が溶解し透明になった。加熱還流が始
まったらジアミン溶液を1時間ゆっくり滴下した。この
際、イミド化に伴い発生する水をトルエンとの共沸によ
り系外へ除去した。滴下終了後3.0時間加熱還流した
ところで反応を終了し、アニソールに可溶なポリイミド
樹脂を得た。
Comparative Example 1 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride 43.43 as an acid component was placed in a 4-neck separable flask similar to that of Example 1.
191.43 parts by weight of anisole and 8 parts of toluene
Suspend to 1.96 parts by weight. And 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene 2 as a diamine component
0.46 parts by weight and α, ω-bis (3-aminopropyl)
Polydimethylsiloxane (average molecular weight 836) 58.5
2 parts by weight of 136.42 parts by weight of anisole dissolved at 70 ° C. are placed in a dropping funnel. Then, a Dean Stark reflux condenser was attached, and the suspension solution was dissolved and became transparent by heating with an oil bath. When heating under reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise for 1 hour. At this time, water generated by imidization was removed from the system by azeotropic distillation with toluene. The reaction was terminated when the mixture was heated and refluxed for 3.0 hours after completion of the dropping, and a polyimide resin soluble in anisole was obtained.

【0025】得られたポリイミド樹脂100重量部に対
して、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬
株式会社製商品名EOCN−1020−80)30重量
部、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン(信越シリコーン株式会社製商品名KBM−57
3)5重量部を加え攪拌混合した後、真空脱気した。こ
の樹脂ワニスを厚さ38μmのポリエチレンテレフタラ
ート支持基材上にロールコーターで乾燥後の膜厚が40
μmになるように塗布し、60℃で2分、80℃で2
分、90℃で2分、熱風循環式乾燥機の中で加熱乾燥を
行い、離型フィルムのついたポリイミド樹脂フィルムを
得た。
With respect to 100 parts by weight of the obtained polyimide resin, 30 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (trade name EOCN-1020-80 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane. (Product name KBM-57 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.
3) 5 parts by weight was added and mixed with stirring, and then degassed in vacuum. This resin varnish was applied onto a polyethylene terephthalate supporting substrate having a thickness of 38 μm by a roll coater so that the film thickness after drying was 40.
Apply so that it becomes μm, 2 minutes at 60 ℃, 2 minutes at 80 ℃
Min, 2 minutes at 90 ° C., heat drying was performed in a hot air circulation dryer to obtain a polyimide resin film with a release film.

【0026】得られたポリイミド樹脂フィルムを実施例
1と同様の手法で240℃熱時接着強度を測定した。
The adhesive strength of the obtained polyimide resin film was measured at 240 ° C. in the same manner as in Example 1.

【0027】実施例1のポリイミド樹脂フィルムの硬化
前のガラス転移温度は75℃、240℃熱時弾性率は6
0MPa、240℃熱時接着強度は5.7MPaであっ
た。これに対し、比較例1のポリイミド樹脂フィルムの
硬化前ガラス転移温度は74℃、240℃熱時弾性率は
10MPa、240℃熱時接着強度は1MPaであった。
The polyimide resin film of Example 1 had a glass transition temperature before curing of 75 ° C. and an elastic modulus of 6 at 240 ° C. when heated.
The adhesive strength when heated at 0 MPa and 240 ° C. was 5.7 MPa. On the other hand, the polyimide resin film of Comparative Example 1 had a glass transition temperature before curing of 74 ° C., an elastic modulus at 240 ° C. heat of 10 MPa, and an adhesive strength at 240 ° C. of heat of 1 MPa.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように本発明のポリイミド樹脂に
よれば、低温で組み立て可能であり、しかも組み立て後
の熱時弾性率を大幅に向上させることが可能である。さ
らに、強固な接着特性、優れた耐熱性を有するエレクト
ロニクス実装材料に最適な接着材フィルムを提供するこ
とができる。
As described above, according to the polyimide resin of the present invention, it is possible to assemble at a low temperature and it is possible to greatly improve the elastic modulus at the time of assembly. Furthermore, it is possible to provide an adhesive film that has strong adhesive properties and excellent heat resistance and is optimal for electronic packaging materials.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J043 PA12 QB31 RA35 SA06 SB01 SB02 TA14 TA22 TB01 TB02 UA041 UA121 UA131 UA132 UA141 UA262 UB011 UB012 UB061 UB121 UB152 UB301 UB302 UB351 WA23 XA17 ZA02 ZA12 ZA32 ZB01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4J043 PA12 QB31 RA35 SA06 SB01                       SB02 TA14 TA22 TB01 TB02                       UA041 UA121 UA131 UA132                       UA141 UA262 UB011 UB012                       UB061 UB121 UB152 UB301                       UB302 UB351 WA23 XA17                       ZA02 ZA12 ZA32 ZB01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】スチレン/無水マレイン酸共重合体(A)
と芳香族アミン及び/又は脂肪族アミンとを反応させて
得られる重合体に、芳香族テトラカルボン酸二無水物お
よび芳香族ジアミン及び/又は脂肪族ジアミンとを反応
させて得られるポリイミド樹脂。
1. A styrene / maleic anhydride copolymer (A)
A polyimide resin obtained by reacting a polymer obtained by reacting an aromatic amine and / or an aliphatic amine with an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine and / or an aliphatic diamine.
【請求項2】下記一般式(1)で表される構造を含む請
求項1記載のポリイミド樹脂。 【化1】 (式中のR2は脂肪族基または芳香族基であり、n=2〜
10を示す。R1、R3、およびR4のうち少なくとも一つが
一般式(2)で表される構造を有する。 【化2】 (式中のR5は脂肪族基または芳香族基を示す。Xは、反
応性官能基で、アクリレート基、アセチレン基、カルボ
キシル基、ヒドロキシル基、ビニル基、アミノ基、エポ
キシ基、シラノール基、アルコキシシラン基、イミノ
基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、
シクロカーボネート基、ビニルエーテル基、ビニルチオ
エーテル基、アミノメチロール基、アルキル化アミノメ
チロール基、アセタール基、又はケタール基である。)
2. The polyimide resin according to claim 1, containing a structure represented by the following general formula (1). [Chemical 1] (In the formula, R 2 is an aliphatic group or an aromatic group, and n = 2 to
10 is shown. At least one of R 1 , R 3 , and R 4 has a structure represented by the general formula (2). [Chemical 2] (R 5 in the formula represents an aliphatic group or an aromatic group. X is a reactive functional group, an acrylate group, an acetylene group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a vinyl group, an amino group, an epoxy group, a silanol group, Alkoxysilane group, imino group, isocyanate group, blocked isocyanate group,
It is a cyclocarbonate group, a vinyl ether group, a vinyl thioether group, an aminomethylol group, an alkylated aminomethylol group, an acetal group, or a ketal group. )
【請求項3】成分(A)が全酸成分のうち1〜50モル
%含んでなる請求項1又は2記載のポリイミド樹脂。
3. The polyimide resin according to claim 1, wherein the component (A) comprises 1 to 50 mol% of all the acid components.
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