JP2536628B2 - 半導体素子保護用組成物 - Google Patents

半導体素子保護用組成物

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JP2536628B2 JP1201005A JP20100589A JP2536628B2 JP 2536628 B2 JP2536628 B2 JP 2536628B2 JP 1201005 A JP1201005 A JP 1201005A JP 20100589 A JP20100589 A JP 20100589A JP 2536628 B2 JP2536628 B2 JP 2536628B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体素子を保護するために用いられる半
導体素子保護用組成物に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題 一般に、トランジスター、ダイオード、I・C、L・
S・I等の半導体素子をエポキシ樹脂等の樹脂材料で封
止することがよく行なわれているが、半導体素子をこれ
らの樹脂材料で封止すると、これらの樹脂材料を通して
浸入した水やイオン性不純物によって半導体素子の劣化
がしばしば引き起こされる。
この対策として、耐熱性、電気特性、機械的特性に優
れたポリイミド樹脂で半導体素子を被覆保護した後、樹
脂材料で封止する方法が提案されている。
しかし、一般に、耐熱性に優れるポリイミド樹脂は、
一部の高沸点有機溶剤以外の溶剤には不溶であるため
に、通常その前駆体であるポリアミド酸の状態で有機溶
剤に溶解させ、これを半導体素子上に塗布した後に、加
熱硬化(イミド化)させることにより形成させることが
行なわれている。しかし、この方法によるポリイミド樹
脂皮膜の形成では、ポリアミド酸をポリイミドに変換す
るための加熱処理に300℃以上の高温でかつ長時間を要
する。かかる方法は、高温下での長時間の加熱が作業工
程上、特に省エネルギーの見地から不利であり、また一
方、加熱が不十分な場合には、得られた樹脂の構造中に
ポリアミド酸が残存してしまい、このポリアミド酸によ
りポリイミド樹脂の耐湿性,耐腐食性等の低下を引き起
こすこととなる。特に、半導体素子の絶縁保護膜とする
場合には、このような樹脂性能の低下は半導体素子の劣
化,短寿命化を招くこととなり、大きな問題となる。
この点に鑑み、従来有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂
を得る方法として、溶剤にフェノール,ハロゲン化フェ
ノール等を用い、この溶剤中でテトラカルボン酸二無水
物と芳香族ジアミンとを加熱反応させることによってフ
ェノール系溶剤に可溶なポリイミド樹脂を製造する方法
(特公昭47−26878号公報、特公昭55−65227号公報、特
公昭58−187430号公報、特公昭60−35026号公報、特公
昭60−197731号公報)、特定のテトラカルボン酸二無水
物と特定のジアミンとを用いることによって、N−メチ
ル−2−ピロリドン等の極性溶剤に可溶なポリイミドを
得る方法(特公昭52−30319号公報、特公昭61−83228号
公報、特公昭62−18426号公報)などが提案されてい
る。
しかし、前者の方法で製造したポリイミド樹脂をフェ
ノール系溶剤に溶解してコーティング材として用いる場
合には、溶剤を揮発させる際にクレゾール臭などの強い
臭気を発し、また溶剤が皮膚に付着した場合などは薬傷
を引き起すことがあるなど、その操作性に劣り、また安
全衛生上からも好ましくない。また、後者の方法により
得たポリイミド樹脂をN−メチル−2−ピロリドン等の
極性溶剤に溶解して用いる場合には、この溶剤の吸湿性
が強く、基材に樹脂溶剤を塗布すると、吸湿によって皮
膜の白濁が生じ、強い皮膜が得られないという問題があ
る上、N−メチル−2−ピロリドン等の極性有機溶剤は
沸点が高く、このため溶剤を完全に除去するためには高
温で長時間の加熱処理が必要となり、作業性の改善は望
めないという問題があり、低温かつ短時間の加熱により
良質のポリイミドフィルムを形成する目的には適さな
い。
更に、これらの方法でポリイミド樹脂を塗布する場
合、半導体素子表面上で塗布されたポリイミド樹脂溶液
がはじかれ、目的とする箇所を十分にコートすることが
できず、また、塗工むらにより均一な厚みの皮膜が形成
できない場合がある。特に半導体素子に段差や傾斜があ
る場合には、この部分に形成される樹脂皮膜の膜厚が著
しく薄くなり、半導体保護用として十分な性能が確保で
きないばかりか、皮膜中にピンホールなどの欠陥も発生
し易くなり、半導体素子の信頼性の低下を招くことにな
る。
この膜厚不均一改良のため、有機溶剤に可溶なポリイ
ミドに各種充填剤を配合した半導体素子保護用組成物が
提案されている(特公昭59−56452号公報、同59−56453
号公報、同59−56454号公報)。
しかし、これらの提案もフェノールやN−メチル−2
−ピロリドンといった溶剤を用いており、やはり上述し
た問題を有するものであった。
本発明は、上記事情を改善するためなされたもので、
低沸点で揮発性の高い有機溶剤に可溶であり、このよう
な溶剤に溶解した溶液から低温,短時間の熱処理によっ
て簡単に接着性,耐熱性,電気的特性,機械的特性等に
優れるポリイミド樹脂膜を得ることが可能であり、しか
も保存安定性,安全性に優れると共に、半導体素子表面
ではじかれることなく、また、半導体素子に段差や傾斜
があっても均一にピンホールなく塗膜を形成することが
できる半導体素子保護用組成物を提供することを目的と
する。
課題を解決するための手段及び作用 本発明者は、上記目的を達成するため、ポリイミド樹
脂に対し低沸点の有機溶剤に溶解可能な優れた溶剤可溶
性を付与することについて鋭意検討を行なった結果、テ
トラカルボン酸二無水物として、下記構造式(1) で示される酸二無水物を10〜50モル%、及び下記構造式
(2) (但し、式中Xは から選ばれる四価の有機基を示す。) で示される酸二無水物を90〜50モル%からなる成分
(A)と、 ジアミン成分として、下記構造式(3) (但し、式中R1は炭素数1〜6のアルキレン基、フェニ
レン基、 を示し、R2,R3はそれぞれ炭素数1〜18の非置換又はハ
ロゲン置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基を示す。nは1〜100の整数である。) で示されるシリコンジアミンを5〜100モル%、及び下
記構造式(4) (但し、式中Zは を示す。) で示されるエーテルジアミンを95〜0モル%とからなる
成分を使用し、 上記(A)成分と上記(B)成分とを(A)成分に対す
る(B)成分のモル比0.9〜1.1で重合させて得られるポ
リアミック酸を脱水閉環させたポリイミド樹脂は、従来
のフェノール系,N−メチル−2−ピロリドン等の一部の
溶剤以外には不溶であるポリイミド樹脂とは異なり、低
沸点有機溶剤であるケトン系あるいはエーテル系溶剤か
ら選ばれる極性有機溶媒に良好な溶解性を示す、従って
これら低沸点溶剤溶液から短時間,低温の加熱でポリイ
ミド樹脂膜が形成され、作業性の大幅な向上と省エネル
ギー化、低コスト化が達成され、安全衛生上からも好ま
しいことを見い出した。また、このポリイミド樹脂膜は
接着性,耐熱性,電気的,機械的特性等の性能に優れ、
かつ上記ポリイミド樹脂は、ゲル化等を引き起す官能基
を持たないので溶剤中における保存安定性が良好であ
り、長期間保存しても変質しないことを見い出した。
更に、上記ポリイミド樹脂の溶剤溶液にBET法による
比表面積が100〜500m2/gの微粉末シリカ、特に表面がシ
リル化剤でシリル化された微粉末シリカを配合した場
合、ポリイミド樹脂溶剤溶液が半導体素子表面ではじか
れることなく、また、半導体素子に段差や傾斜があって
も均一にピンホールなくポリイミド樹脂皮膜が形成で
き、従って、上記ポリイミド樹脂の溶剤溶液に微粉末シ
リカを配合した組成物を塗布し、溶剤を揮散させること
により形成された皮膜で保護された半導体素子は極めて
信頼性が高いものであることを見い出し、本発明をなす
に至ったものである。
従って、本発明は、テトラカルボン酸二無水物成分と
して、上記式(1)で示される酸二無水物を10〜50モル
%と上記式(2)で示される酸二無水物を90〜50モル%
で使用し、ジアミン成分として、上記式(3)で示され
るシリコンジアミンを5〜100モル%と上記式(4)で
示されるエーテルジアミンを95〜0モル%使用し、上記
テトラカルボン酸二無水物成分と上記ジアミン成分とを
当量比0.9〜1.1で重合させて得られるポリアミック酸を
脱水閉環させたポリイミド樹脂をケトン系溶剤やエーテ
ル系溶剤から選ばれる極性有機溶剤に溶解すると共に、
これにBET法による比表面積が100〜500m2/gの微粉末シ
リカを配合してなる半導体素子保護用組成物を提供する
ものである。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のポリイミド樹脂は、上述したようにテトラカ
ルボン酸二無水物として下記式(1) で示される2,2−ビス(3,4−ベンゼンジカルボン酸アン
ヒドリド)パーフルオロプロパンと下記式(2) で示される芳香族テトラカルボン酸二無水物を特定の割
合で使用するものである。
ここで、上記式(2)で示される芳香族テトラカルボ
ン酸二無水物は、上記式(2)中Xが であるピロメリット酸二無水物、Xが であるベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、Xが である3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物及びXが である1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサンジアンヒドリドから選
ばれる酸二無水物であり、これらの1種を単独で又は2
種以上を併用して使用することができる。
本発明のA成分のテトラカルボン酸二無水物成分は、
上記(1)式で示される酸二無水物を10〜50モル%、好
ましくは20〜50モル%、上記(2)式で示される酸二無
水物を90〜50モル%、好ましくは80〜50モル%の割合で
使用することにより、上述した効果を得ることができ
る。
本発明において使用するジアミン成分は、下記構造式
(3) (但し、式中R1は炭素数1〜6のアルキレン基、フェニ
レン基、 を示し、R2,R3はそれぞれ炭素数1〜18の非置換又はハ
ロゲン置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基を示す。nは1〜100の整数である。)で示されるシ
リコンジアミンと下記構造式(4) (但し、式中Zは を示す。) で示されるエーテルジアミンを使用するものである。
ここで、R2,R3の炭素数1〜18、特に1〜7の非置換
又はハロゲン置換のアルキル基、シクロアルキル基、ア
リール基を例示すると、メチル基,エチル基,プロピル
基,ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシ
クロアルキル基、フェニル基,トリル基等のアリール基
又はこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原
子等で置換したクロロメチル基,3,3,3−トリフルオロプ
ロピル基等が挙げられる。
上記式(3)で示されるジアミンとして具体的には下
記のものが挙げられる。
本発明のジアミン成分を構成するもう1つの成分であ
る上記式(4)で示されるエーテルジアミンは、具体的
には式(4)中のZが である1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビ
ス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、Zが である4,4′−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニ
ル、Zが である2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕プロパン、Zが である2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕パーフルオロプロパン、Zが であるビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕
スルホン等を挙げることができる。
本発明のB成分のジアミン成分は、上記式(3)で示
されるシリコンジアミンを5〜100モル%、好ましくは2
0〜80モル%、また、上記式(4)で示されるエーテル
ジアミンを95〜0モル%、好ましくは80〜20モル%の割
合で構成し、本発明の効果を得ることができる。
また、(A)成分のテトラカルボン酸二無水物成分と
(B)成分のジアミン成分との配合比は、(A)成分に
対する(B)成分のモル比で0.9〜1.1の範囲、好ましく
は0.95〜1.05の範囲とすることができる。
上述した成分、配合比によりポリイミド樹脂を重合す
る場合、公知方法に従い行なうことができる。例えば、
上記(A)成分のテトラカルボン酸二無水物成分と
(B)成分のジアミン成分との所定量をN−メチル−2
−ピロリドン,N,N′−ジメチルホルムアミド,N,N′−ジ
メチルアセトアミド等の極性有機溶剤中に仕込み、低温
で反応させてポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミッ
ク酸樹脂を合成する。このポリアミック酸樹脂を単離す
ることなく、引き続いて100〜200℃、好ましくは140〜1
80℃の温度範囲に溶液を昇温することによりポリアミッ
ク酸の酸アミド部分に脱水閉環反応が進行し、目的とす
るポリイミド樹脂が合成される。また、この時水が副生
するが、この脱水閉環反応を短時間の内に完全に進行さ
せるためには、トルエン、キシレン等の共沸脱水溶剤を
併用することが好ましい。この重合反応の進行は赤外吸
収スペクトルのイミド基の特性吸収帯の変化から求める
という公知の方法(特公昭57−41330号公報)により検
知することができる。脱水閉環によるイミド化が終了し
た後は、この反応溶液を冷却し、メタノール中に流し込
むことによって再沈させ、これを乾燥するなどして、本
発明に係るポリイミド樹脂を得ることができる。
上述のようにして得られたポリイミド樹脂は、下記式
(a) で示される反復単位を10〜50モル%と下記式(b) で示される反復単位を90〜50モル%とからなるものであ
る。
ここで上記式中Xは前述と同じであり、Qは下記式
(c) (但し、式中R1,R2,R3,nは前述と同じである。) で示される単位を10〜80モル%(但し、Yが酸素原子の
とき5〜100モル%)と下記式(d) (但し、式中Zは前述と同じである。) で示される単位を90〜20モル%(但し、上記式(c)中
Yが酸素原子であるときは95〜0モル%)有するもので
ある。
これら一連の操作により得られるポリイミド樹脂は、
上述したように低沸点有機溶剤、即ち、シクロヘキノサ
ン,アセトフェノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフ
ラン,1,4−ジオキサン,ジクライム等のエーテル系溶剤
などに良好な溶解性を示すため、本発明において用いら
れるケトン系及び/又はエーテル系の有機溶剤は、これ
ら有機溶剤の1種を単独で又は2種以上を混合して用い
ることができる。
本発明の半導体素子保護用組成物は、上述したポリイ
ミドをこれらの有機溶剤に溶かしたものに、更に均一塗
膜性を付与するためにBET法による比表面積が100〜500m
2/gの微粉末シリカを配合したものである。
ここで、BET法による比表面積が100〜500m2/gの微粉
末シリカとしては、種々のシリカを使用することができ
るが、特にSiCl4又はSi(OR44(但し、R4は炭素数10
以下のアルキル基を示す)と酸素との燃焼反応により得
られる微粉末シリカが好ましく、更に、保存安定性の点
からこの微粉末シリカをシリル化して得られる下記一般
式(5) (R5R6R7SiO1/2l(SiO2m (5) で示される表面をシリル化剤でシリル化したものが好適
である。
ここで、SiCl4又はSi(OR44で示される珪素化合物
と酸素との燃焼反応によって得られる微粉末シリカとし
ては、具体的には商品名アエロジル(日本アエロジル
(株)社製)を挙げることができる。また、これらの微
粉末シリカをシリル化する方法も公知の方法を採用する
ことができ、例えば低級アルキル基、エポキシ基、アミ
ノ基、メタクリル基、ビニル基、フェニル基、メルカプ
ト基を有するクロロシランやアルコキシシランやシラザ
ン、例えば (CH33SiCl,(CH32SiCl2,(CH3)SiCl3CH2=CHSiCl3, CH2=CHSi(OC2H53,CH2=CHSi(OC2H4OCH33,CH2
=CHSi(OCH33,(CH33SiNHSi(CH33 H2NC2NHC3H6Si(OCH33H2NC3H6Si(OC2H53,C6H5NHC3H6Si(OCH33,HSC3H6
Si(OCH33等を用いて公知の方法によって行なうこと
ができる。なお、上記式(5)においてl,mはシリル化
の程度を示すが、m/lが好ましくは30未満、より好まし
くは20未満とすることが良い。m/lが30以上ないしはシ
リル化されていないシリカを用いた場合、長期間保存す
ると半導体素子保護用組成物中でシリカ粉末が凝集を起
こす場合があり、再分散性が低下して皮膜性能が低下す
る場合が生じる。
また、上記式(5)中R5,R6,R7は互いに同種又は異
種の炭素数1〜10の一価の有機基であり、具体的には −CH3,−CH2CH3,−CH2CH2CH3−C3N6NHCH2CH2NH2−CH=CH2,−CH2CH2CH2NH2−CH2CH2CH2SH, 等が挙げられる。
なお、微粉末シリカの粒径は10μm以下にすることが
好ましく、比表面積が100〜500m2/g(BET法)のものを
使用する。
本発明の半導体素子保護用組成物は、上述したポリイ
ミド樹脂と微粉末シリカとを含有するが、これらの配合
量は作業条件等により適宜選定される。通常ポリイミド
樹脂は組成物全体の2〜50重量%、特に5〜30重量%、
微粉末シリカはポリイミド樹脂に対して2〜30重量%、
特に5〜20重量%とすることが好ましい。
本発明の半導体素子保護用組成物を用いて半導体素子
に保護膜を形成する場合は、組成物をスピンコートやデ
ィスペンサーから滴下したり、あるいはその他の公知の
塗布方法により半導体素子上に塗布した後、有機溶剤を
150〜200℃で1〜3時間の加熱処理して揮発させるとい
う極めて簡単かつ低温、短時間の処理により、素子や配
線に対する接着性、耐熱性、電気特性、機械的特性に優
れたポリイミド樹脂の保護膜を均一にしかもピンホール
なく形成することができる。
発明の効果 以上説明したように、本発明の半導体素子保護用組成
物は、低沸点で揮発性の高いエーテル系溶剤,ケトン系
溶剤又はこれらの混合溶剤から選ばれる低沸点溶剤を使
用し得る上、これらの溶剤に溶解しても長期安定性を保
持し、これを半導体素子に塗布し、低温かつ短時間の熱
処理により簡単に優れた耐熱性,電気的,機械的特性,
接着性を有するポリイミド樹脂膜を半導体素子にピンホ
ールなく均一に形成することができ、従来の高温で長時
間の熱処理を必要とするポリイミド樹脂膜の製造法に比
べて、大幅な省エネルギー化が可能となり、その工業的
価値は極めて大なるものである。従って、本発明の半導
体素子保護用組成物を用いて被覆保護された半導体素子
は極めて信頼性が高いものである。
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、
本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
〔実施例〕
撹拌器,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2,2−ビス
(3,4−ベンゼンジカルボン酸アンヒドリド)パーフル
オロプロパン4.4g(0.01モル)と3,3′,4,4′−ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物26.5g(0.09モル)、及
び溶剤としてN−メチル−2−ピロリドン400gを仕込
み、これにジアミン成分としてビス(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサン19.8g(0.08モル)と2,2
−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロ
パン8.2g(0.02モル)とを溶解したN−メチル−2−ピ
ロリドン溶液を反応系の温度が50℃を超えないように調
節しつつ徐々に滴下した。滴下終了後、更に室温で10時
間撹拌し、次にフラスコに水分受容器付き還流冷却器を
取付けた後、キシレン30gを加え、反応系を160℃に昇温
し、4時間160℃の温度を保持して反応させ、黄褐色透
明のポリイミド樹脂溶液を得た。なお、この反応におい
て、3.4gの水が副生した。次いで、上記ポリイミド樹脂
溶液をメタノール中に投じ、再沈して樹脂を得た。この
樹脂を60℃で24時間減圧乾燥してポリイミド樹脂52.6g
を単離した。
このポリイミド樹脂の赤外線吸収スペクトルを観測し
たところ、ポリアミック酸に基づく吸収は観測されず、
1780cm-1と1720cm-1とにイミド基に基づく吸収が確認さ
れた。
次に、得られたポリイミド樹脂10gをシクロヘキサノ
ン90gに溶解し、更にトリメチルシリル基による表面シ
リル化された比表面積130m2/gの微粉末シリカ1gを配合
し、3本ロールでよく混練りして本発明の半導体素子保
護用組成物を得た。
〔実施例2〕 テトラカルボン酸二無水物成分として2,2−ビス(3,4
−ベンゼンジカルボン酸アンヒドリド)パーフルオロプ
ロパン4.4g(0.01モル)と3,3′,4,4′−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物26.5g(0.09モル)を用い、ジ
アミン成分としてビス(3−アミノプロピル)テトラメ
チルジシロキサン24.8g(0.1モル)をそれぞれ用いて、
実施例1と同様の操作により、ポリイミド樹脂50.1gを
得た。
このポリイミド樹脂の赤外線吸収スペクトルを観測し
たところ、ポリアミック酸に基づく吸収は観測されず、
1780cm-1と1720cm-1とにイミド基に基づく吸収が確認さ
れた。
また、このポリイミド樹脂は、テトラヒドロフラン,
1,4−ジオキサン,シクロヘキサノン,アセトフェノン
等のエーテル類,ケトン類の有機溶剤に可溶であった。
上記ポリイミド樹脂の10%テトラヒドロフラン溶液に
トリメチルシリル基による表面シリル化された比表面積
180m2/gの微粉末シリカ1gを加えた。
〔実施例3〕 テトラカルボン酸二無水物成分として2,2−ビス(3,4
−ベンゼンジカルボン酸アンヒドリド)パーフルオロプ
ロパン4.4g(0.01モル)と3,3′,4,4′−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物26.5g(0.09モル)を用い、ジ
アミン成分としてビス(3−アミノプロピル)テトラメ
チルジシロキサン14.9g(0.06モル)と1,4−ビス(4−
アミノフェノキシ)ベンゼン11.7g(0.04モル)をそれ
ぞれ用い、実施例1と同様の操作により、ポリイミド樹
脂50.8gを得た。
上記ポリイミド樹脂の10%1,4−ジオキサン溶液に実
施例1で用いた微粉末シリカを加えた。
〔実施例4〕 テトラカルボン酸二無水物成分として2,2−ビス(3,4
−ベンゼンジカルボン酸アンヒドリド)パーフルオロプ
ロパン22.2g(0.05モル)と3,3′,4,4′−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物16.1g(0.05モル)を用
い、ジアミン成分としてビス(3−アミノプロピル)テ
トラメチルジシロキサン14.9g(0.06モル)と2,2−ビス
〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン1
6.4g(0.04モル)をそれぞれ用いて、実施例1と同様の
操作により、ポリイミド樹脂62.3gを得た。
このポリイミド樹脂の10%シクロヘキサノン溶液に実
施例1で用いた微粉末シリカを加えた。
〔実施例5〕 テトラカルボン酸二無水物成分として2,2−ビス(3,4
−ベンゼンジカルボン酸アンヒドリド)パーフルオロプ
ロパン22.2g(0.05モル)と1,3−ビス(3,4−ジカルボ
キシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
ジアンヒドリド21.3g(0.05モル)を用い、ジアミン成
分としてビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシ
ロキサン7.5g(0.03モル)とビス〔4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル〕スルホン30.3g(0.07モル)をそ
れぞれ用いて、実施例1と同様の操作により、ポリイミ
ド樹脂78.1gを得た。
このポリイミド樹脂の10%シクロヘキサノン溶液に実
施例2で用いた微粉末シリカを加えた。
〔比較例〕
実施例1で得られたポリイミド樹脂10gをシクロヘキ
サノン90gに溶解した。
次に、実施例1及び比較例の各組成物をトランジスタ
に塗布し、180℃で1時間の加熱処理を行なった。
この加熱処理によって素子上に形成された樹脂皮膜の
外観を観察したところ、実施例1の組成物を用いて得ら
れた皮膜は均一で良好であった。一方、比較例の組成物
より得られた皮膜は素子の周辺部が不均一であった。
次に、上記2種の組成物で被覆保護された素子をエポ
キシ樹脂で封止成型した後、高温(150℃)でのバイア
ステストを行なったところ、下記の結果が得られた。
以上の結果から、本発明の半導体素子保護用組成物
は、半導体素子上に塗布後、低温短時間の加熱処理によ
って、半導体素子保護用として十分な性能を有する保護
膜を形成できることが認められる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/31

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)テトラカルボン酸二無水物として、
    下記構造式(1) で示される酸二無水物を10〜50モル%と、下記構造式
    (2) (但し、式中Xは から選ばれる四価の有機基を示す。) で示される酸二無水物を90〜50モル%とからなる成分を
    使用し、 (B)ジアミン成分として、下記構造式(3) (但し、式中R1は炭素数1〜6のアルキレン基、フェニ
    レン基、 を示し、R2,R3はそれぞれ炭素数1〜18の非置換又はハ
    ロゲン置換のアルキル基、シクロアルキル基又はアリー
    ル基を示す。nは1〜100の整数である。) で示されるシリコンジアミンを5〜100モル%と、下記
    構造式(4) (但し、式中Zは を示す。) で示されるエーテルジアミンを95〜0モル%とからなる
    成分を使用し、 上記(A)成分と上記(B)成分とを(A)成分に対す
    る(B)成分のモル比0.9〜1.1で重合させて得られるポ
    リアミック酸を脱水閉環させたポリイミド樹脂をケトン
    系及び/又はエーテル系の極性有機溶媒に溶解すると共
    に、これにBET法による比表面積が100〜500m2/gの微粉
    末シリカを配合してなることを特徴とする半導体素子保
    護用組成物。
  2. 【請求項2】微粉末シリカが、表面がシリル化剤でシリ
    ル化されたものである請求項1記載の半導体素子保護用
    組成物。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9013615U1 (de) * 1990-09-28 1990-12-06 AEG Niederspannungstechnik GmbH & Co KG, 24534 Neumünster Elektrolumineszenz- oder Laserdiode
JP2658632B2 (ja) * 1991-06-12 1997-09-30 信越化学工業株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料接着用プライマー組成物
IT1255027B (it) * 1992-05-08 1995-10-13 Luca Castellani Cavo per alte temperature di esercizio
JPH06204362A (ja) * 1993-01-05 1994-07-22 Nec Corp 半導体装置
JPH0834852A (ja) * 1994-07-21 1996-02-06 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd シリコーン変性ポリアミド溶液組成物
DE19638667C2 (de) 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
BRPI9715293B1 (pt) * 1996-06-26 2016-11-01 Osram Ag elemento de cobertura para um elemento de construção optoeletrônico
EP1379594B1 (en) * 2001-03-15 2019-06-26 Cabot Corporation Corrosion-resistant coating composition
WO2005071741A2 (de) * 2004-01-27 2005-08-04 Infineon Technologies Ag Haftvermittelnde organische beschichtungen in halbleitergehäusen
TWI298334B (en) * 2005-07-05 2008-07-01 Chang Chun Plastics Co Ltd Polyamic acid resin composition modified with laminate nanometer silica sheet and polyimide prepared therefrom
TWI370833B (en) * 2006-12-29 2012-08-21 Ind Tech Res Inst Composition with high transparency, high thermal-resistant, and low coefficient of thermal expansion, and flexible transparent film and optoelectronic device employing the same
US8952119B2 (en) 2010-11-18 2015-02-10 Aspen Aerogels, Inc. Organically modified hybrid aerogels
KR101543478B1 (ko) * 2010-12-31 2015-08-10 코오롱인더스트리 주식회사 투명 폴리이미드 필름 및 그 제조방법
CN103756313B (zh) * 2013-12-13 2017-01-11 洛阳轴研科技股份有限公司 一种提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5218426A (en) * 1975-08-04 1977-02-12 Yamada Chuko Kk Method of making flowing selffhardening mold
JPS5230319A (en) * 1975-09-04 1977-03-08 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Compensation circuit of digital type gamma
JPS5565227A (en) * 1978-11-09 1980-05-16 Ube Ind Ltd Production of polyimide solution
JPS6039137B2 (ja) * 1980-08-26 1985-09-04 新日本製鐵株式会社 鋼帯の予熱装置
US4433131A (en) * 1981-07-30 1984-02-21 General Electric Company Coating solution of polyetherimide monomers
JPS58157190A (ja) * 1982-03-12 1983-09-19 日立化成工業株式会社 フレキシブル印刷回路用基板の製造法
JPS58187430A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Hitachi Chem Co Ltd ポリイミド樹脂溶液の製造方法
JPS5956452A (ja) * 1982-09-22 1984-03-31 Nitto Electric Ind Co Ltd 半導体素子保護用組成物
JPS5956453A (ja) * 1982-09-22 1984-03-31 Nitto Electric Ind Co Ltd 半導体素子保護用組成物
JPS5956454A (ja) * 1982-09-22 1984-03-31 Nitto Electric Ind Co Ltd 半導体素子保護用組成物
US4864016A (en) * 1982-12-20 1989-09-05 Hughes Aircraft Company Polyimide composition and method for protecting photoreactive cells
JPS60197731A (ja) * 1984-03-21 1985-10-07 Hitachi Chem Co Ltd ポリイミド樹脂溶液の製造方法
JPS6183228A (ja) * 1984-09-29 1986-04-26 Nitto Electric Ind Co Ltd 溶剤可溶性ポリイミド
US4612361A (en) * 1985-09-23 1986-09-16 General Electric Company Poly(etherimides) and compositions containing the same
JPS6485220A (en) * 1987-09-25 1989-03-30 Hitachi Chemical Co Ltd Protective coating material composition for semiconductor device
US4853452A (en) * 1988-02-09 1989-08-01 Occidental Chemical Corporation Novel soluble polyimidesiloxanes and methods for their preparation using a flourine containing anhydride
US4997869A (en) * 1988-10-11 1991-03-05 Ethyl Corporation Production of electronic coatings by spin coating a partially fluorinated polyimide composition
JP2536620B2 (ja) * 1989-05-31 1996-09-18 信越化学工業株式会社 ポリイミド樹脂の製造方法
JPH0635026A (ja) * 1992-07-13 1994-02-10 Olympus Optical Co Ltd 露出制御装置

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Publication number Publication date
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US5143948A (en) 1992-09-01
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DE4024595A1 (de) 1991-02-07
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