JP2007008977A - 樹脂溶液組成物、ポリイミド樹脂、及び半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【化1】
(Xは芳香族環又は脂肪族環を含む4価の有機基、Yは2価の有機基、nは1〜300の整数。)
(B)式(3)のアルコキシシリル基含有ポリアミック酸樹脂、
【化2】
(X’は4価の有機基、Y’は2価の有機基、Zは下記式
【化3】
の基、R4は炭素原子数1〜3のアルキル基、R5は炭素原子数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基、aは0〜4の整数、pは1〜300の整数、qは1〜300の整数、rは1〜100の整数であり、p、qで示される各繰り返し単位の配列はランダムである。)
及び
(C)有機溶剤
を必須成分とする樹脂溶液組成物。
【効果】 本発明の組成物は、基材との接着性に優れ、半導体パッケージの熱的ストレスによるチップクラックや熱劣化を効率的に解消し、耐熱性に優れた硬化物を与え、半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を用いて半導体を封止する際の保護膜材料として有効である。
【選択図】 なし
Description
(A)下記一般式(1)で表されるポリアミック酸樹脂、
(式中、Xは芳香族環又は脂肪族環を含む4価の有機基、Yは2価の有機基、nは1〜300の整数である。)
(B)下記一般式(3)で示されるアルコキシシリル基含有ポリアミック酸樹脂、
(式中、X’は4価の有機基、Y’は2価の有機基、Zは下記式
で示される基、R4は炭素原子数1〜3のアルキル基、R5は炭素原子数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基、aは0〜4の整数、pは1〜300の整数、qは1〜300の整数、rは1〜100の整数である。但し、p、qで示される各繰り返し単位の配列はランダムである。)
及び
(C)有機溶剤
を必須成分とすることを特徴とする樹脂溶液組成物を提供する。
(式中、R1は炭素原子数3〜9の2価の有機基、R2及びR3は各々独立に炭素原子数1〜8の非置換又は置換の1価炭化水素基、mは1〜200の整数である。)
で表される2価の有機基を1〜80モル%含むことが好ましい。
(式中、Xは芳香族環又は脂肪族環を含む4価の有機基、Yは2価の有機基、nは1〜300の整数である。)
(但し、Xは上記と同様の意味を示す。)
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記構造式(5)
H2N−Y−NH2 (5)
(但し、Yは上記と同様の意味を示す。)
で表されるジアミンとを常法に従って、ほぼ等モルで有機溶剤中で反応させることによって得られる。なお、上記式(1)においてnは1〜300の整数、好ましくは2〜300の整数、特には5〜300の整数であるが、このような繰り返し数を有するポリアミック酸樹脂は、上記の方法により容易に得ることができる。
(式中、R1、R2、R3及びmは前記の通りである。)
で表されるジアミノシロキサン化合物であることが基材に対する接着性、柔軟性等の点から好ましい。
等のアリーレン基、これらを組み合せたアルキレン・アリーレン基、−(CH2)3−O−,−(CH2)4−O−等のオキシアルキレン基、
等のオキシアリーレン基やこれらを組み合せた
(式中、X’は4価の有機基、Y’は2価の有機基、Zは下記式
で示される基、R4は炭素原子数1〜3のアルキル基、R5は炭素原子数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基、aは0〜4の整数、pは1〜300の整数、qは1〜300の整数、rは1〜100の整数である。但し、p、qで示される各繰り返し単位の配列はランダムである。)
で示されるエポキシ基含有アルコキシシラン化合物のエポキシ基を付加反応させることにより、下記式(3)
で示されるアルコキシシリル基含有ポリアミック酸樹脂を得ることができる。
BPDA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
BTDA:3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
DPE:4,4’−ジアミノジフェニルエーテル
APM:1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
樹脂溶液A:アルコキシシリル基含有ポリアミック酸樹脂溶液
(コンポセランH801D:荒川化学工業(株)製)
樹脂溶液B:アルコキシシリル基含有ポリアミック酸樹脂溶液
(コンポセランH850D:荒川化学工業(株)製)
撹拌機、温度計及び窒素置換装置を具備したフラスコ内にテトラカルボン酸二無水物成分としてBTDA9.66g(0.03mol)とN−メチル−2−ピロリドン70gを仕込み、これにジアミン成分としてDPE6.00g(0.03mol)をN−メチル−2−ピロリドン18.7gに溶解した溶液を反応系の温度が50℃を超えないように調整しつつ徐々に滴下した。滴下終了後、更に室温で12時間撹拌して反応を促進させ、粘度約700mm2/sのポリアミック酸樹脂溶液を得た。これをポリアミック酸樹脂溶液−1とする。
合成例1と同様の装置にBTDA48.33g(0.15mol)、APM3.73g(0.015mol)及びDPE27.03g(0.135mol)をN−メチル−2−ピロリドン448.2g中、12時間室温で反応させて粘度約500mm2/sのポリアミック酸樹脂溶液を得た。これをポリアミック酸樹脂溶液−2とする。
合成例1と同様の装置にBPDA8.83g(0.03mol)、DPE4.20g(0.021mol)と下記式
で表されるジアミノシロキサン7.56g(0.009mol)をN−メチル−2−ピロリドン116.7g中、室温で12時間反応させて、粘度約250mm2/sのポリアミック酸樹脂溶液を得た。これをポリアミック酸樹脂溶液−3とする。
表1に示すように上記ポリアミック酸樹脂溶液とアルコキシシリル基含有ポリアミック酸樹脂を配合して6種の樹脂溶液組成物を調製した。それぞれについて、硬化膜を形成し、複素弾性率、ガラス転移温度及び吸湿後接着性を測定した。結果を表1に示す。
硬化条件:100℃×0.5時間+150℃×0.5時間+250℃×4時間
複素弾性率:株式会社ヨシミズ製動的粘弾性スペクトロメーター(25℃,30Hz)により測定した。
ガラス転移温度:幅5mmのフィルムを作製し、アルバック理工株式会社製熱機械試験機TM−7000により測定した。
吸湿後接着性:各樹脂溶液組成物をNi基材に塗布し、上記硬化条件により硬化した。その硬化膜上に信越化学工業(株)製半導体封止用エポキシ樹脂成形材料KMC−184−3を底面積10mm2、高さ3mmの円筒状に成形(成形条件:175℃,70kg/cm2、成形時間120秒)した後、180℃で4時間ポストキュアした。これを85℃/85%RH雰囲気中に168時間放置して吸湿後、260℃IRリフローをかけて、プッシュプルゲージにより成形物と各種テストピースとの剥離力を測定した。
Claims (5)
- (A)下記一般式(1)で表されるポリアミック酸樹脂、
(式中、Xは芳香族環又は脂肪族環を含む4価の有機基、Yは2価の有機基、nは1〜300の整数である。)
(B)下記一般式(3)で示されるアルコキシシリル基含有ポリアミック酸樹脂、
(式中、X’は4価の有機基、Y’は2価の有機基、Zは下記式
で示される基、R4は炭素原子数1〜3のアルキル基、R5は炭素原子数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基、aは0〜4の整数、pは1〜300の整数、qは1〜300の整数、rは1〜100の整数である。但し、p、qで示される各繰り返し単位の配列はランダムである。)
及び
(C)有機溶剤
を必須成分とすることを特徴とする樹脂溶液組成物。 - 請求項1又は2記載の樹脂溶液組成物を硬化させてなるポリイミド樹脂。
- 請求項1又は2記載の樹脂溶液組成物の硬化膜でコートされた半導体装置。
- 請求項4記載の硬化膜を介して半導体封止用エポキシ樹脂成形材料で封止された半導体装置。
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