TWI303248B - Vinyl silane compounds containing epoxy functionality - Google Patents

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Description

1303248 玖、發明說明 【發明領域】 本發明有關含有乙烯基矽烷及環氧基官能基團二者且 可用作黏性促進劑或可固化組合物之化合物0 【發明背景】 黏著劑組合物係用於半導體封裝及微電子元件之製作 及裝配,譬如將積體電路晶片黏合於引線框或其他基質, 及將電路封裝或裝配件黏合於印刷線路板。引線框可用42 鐵/58鎳合金(合金42)、銅、或銀塗面或鈀塗面銅製作 ,且線板用陶瓷或層壓板製作,而一般具有良好性能之黏 著劑在用於此等基質之一或多種上時可能有缺陷0 將黏性促進劑添加於黏著劑組合物或將含有黏性促進 能力之可固化樹脂用作黏著劑將作用以校正此項缺陷0 【本發明綜述】 在一具體形式中,本發明有關含有乙烯基矽烷官能基 團及環氧基官能基團二者之化合物。在另一具體形式中, 本發明爲含有該等化合物之可固化組合物,譬如黏著劑、 塗料、或囊封組合物〇 【本發明詳述】 本發明之化合物含有至少一環氧基官能基團及至少一 乙烯基矽烷官能基團〇 —般而言,此等化合物可藉由去水 甘油或去水甘油醚聚醇與乙烯基矽烷之反應予以製備〇合 宜之乙烯基矽烷包括三乙烯基矽烷、甲基乙烯基二氯矽烷 、二苯基乙烯基氯矽烷及乙烯基三氯矽烷〇 在另一具體形式中,本發明爲一種含有本發明化合物 0續次頁(發明說明頁不敷使用時,請註記並使用續頁) 1303248 發明說明_;!; 之可固化組合物,譬如黏著劑、塗料、或囊封劑或密封劑 〇該可固化組合物可爲業界所知以標準攙合或硏磨技術製 備之糊之形式,或者可爲以膜形成技術製備之膜〇該可固 化組合物將隨意包括固化劑,以及隨意之填料〇 本發明之環氧基/乙稀基矽烷化合物可爲該可固化組 合物內之主要成份,或者可作爲黏性促進劑添加於另一可 固化樹脂〇當用作黏性促進劑時/環氧基/乙烯基矽烷化 合物在該可固化組合物內之用量將爲促進黏性之有效量, 而一般而言,有效量將在配方重量之0.005至20.0%範圍 內〇 除本發明乙烯基矽烷外用作主要成份之可固化樹脂實 例包括環氧樹脂、電子供體樹脂(例如乙烯醚、硫醇烯、 及含有附接於芳香族環且與該芳香族環內不飽和現象接合 之碳對碳雙鍵之樹脂,譬如由肉桂基及苯乙烯起始化合物 衍生之化合物)、以及電子受體樹脂(例如反丁烯二酸酯 、順丁烯二酸酯、丙烯酸酯、及順丁烯二醯亞胺)〇 合宜之固化劑爲熱啓發劑及光啓發劑,以有效量存在 以固化該組合物〇 —般而言,該等用量將在該組合物內總 有機物質(亦即排除任何無機填料)重量之0.5 %至3Ό% 範圍內,較佳爲1 %至201 〇較佳之熱啓發劑包括過氧化 物譬如過辛酸丁酯及二茴香基過氧化物,以及偶氮化合物 譬如2,2’-偶氮雙(2-甲基-丙睛)及2,2’-偶氮雙(2-甲基-丁睛)〇較佳系列之光啓發劑爲Ciba專業化學公司 以Irgacure商標銷售者。在一些配方中,熱啓發及光啓發 1303248 發明說明 二者均屬合宜:固化程序可藉照射繼以熱予以啓動,或者 可藉熱繼以照射予以啓動C 一般而言’該等可固化組合物 將在70 °C至250 °c之溫度範圍內固化,且固化將在十秒鐘 至三小時之範圍內完成Q實際之固化輪廓將隨成份變化且 可由實作者予以測定而無需過當之實驗〇 配方亦可包含不傳導或者熱或電傳導性填料〇合宜之 _、 傳導性填料爲碳黑、石墨、金、适、銅、鉑、鈀、鎳、鋁 、碳化矽、氮化硼、鑽石、及礬土。合宜之不傳導性填料 爲蛭石、雲母、矽灰石、碳酸鈣、氧化鈦、砂、玻璃、熔 凝矽石、燻矽石、硫酸鋇、及齒化乙烯聚合物如四氟乙烯 、三氟乙烯、雙氟亞乙烯、氟乙烯、雙氯亞乙烯及氯乙烯 〇若存在,填料之量一般將爲配方重量之20%至90% 〇 下列實例揭示一用以製成本說明書內所揭示乙烯基矽 烷/環氧基化合物之合成步驟,及代表性試樣在可固化組 合物內之性能〇 【實例】 實例1 〇通用合成步驟:醇與乙烯基矽烷之反應〇將 一摩爾當量之醇及三乙胺於0 ec混合於無水甲苯內,對其 添加一摩爾當量之溶解於甲苯內之乙烯基矽烷〇讓混合物 於室溫反應四小時,之後將溶劑蒸發獲得生成物。 實例2 〇
H3C 1303248 發明說明_頁 對2 5G毫升圓底燒瓶添加去水甘油(1〇·5〇克,〇.142摩 爾)、三乙胺(2〇毫升)及甲苯(5〇毫升)〇於〇。〇經由 緩慢添加漏斗逐滴添加甲基乙烯基二氯矽烷(10.00克, 0·07摩爾)(於冰浴內執行)。添加完成後,將冰浴移去 並於室溫攪拌混合物四小時〇將混合物過濾,並將濾液注 入250毫升圓底燒瓶。於低壓下移除溶劑獲得85%收率之 生成物〇 ‘
實例3。 八 A A A
對250毫升圓底燒瓶添加甘油二去水甘油醚(14.11克, 0.07摩爾)、三乙胺(6.98克,0·07摩爾)及甲苯(50毫 升)〇於〇 °C經由緩慢添加漏斗逐滴添加三乙烯基氯矽烷 (10.00克,0· 07摩爾)’(於冰浴內執行)〇添加完成後 ,將冰浴移去並於室溫攪拌混合物四小時〇然後將混合物 過濾,並將濾液注入2 5 0毫升圓底燒瓶〇於低壓下移除溶 劑獲得85%收率之生成物〇 實例4 〇
1303248 發明說明/續頁 對250毫升圓底燒瓶添加EPICL0N ΕΧΑ-71 20 ( 34·48克, 0.07摩爾)、二乙胺(6·98克,〇·〇7摩爾)及甲苯(50毫 升)0於0 °C經由緩慢添加漏斗逐滴添加三乙烯基氯矽烷 (10.00克’〇·〇7摩爾)(於冰浴內執行)〇添加一旦完 成,將冰浴移去並於室溫攪拌混合物四小時。將混合物過 濾’並將濾液注入25G毫升圓底燒瓶。於低壓下移除溶劑 獲得90%收率之生成物〇 實例5 〇
其中t-Bu代表三級丁基團〇對250毫升圓底燒瓶添加ΕΡΙ -CLON EXA-7120 ( 34.48 克,0·07 摩爾)、三乙胺(7·34 克 ,0·〇73摩爾)及甲苯(50毫升)〇於〇 °C經由緩慢添加 漏斗逐滴添加甲基乙烯基二氯矽烷(4 .88克,0 · 035摩爾 )(於冰浴內執行)〇添加一旦完成,將冰浴移去並於室 溫攪拌混合物四小時〇將混合物過濾,並將濾液注入250 毫升圓底燒瓶〇於低壓下移除溶劑獲得90 %收率之生成物 〇 實例6 〇 1303248 - 發明說明_胃
此化合物係依據實例1之通用合成步驟以去水甘油與三乙 烯基氯矽烷反應予以製備〇
此化合物係依據實例1之通用合成步驟以去水甘油與二苯 基乙烯基氯矽烷反應予以製備。 實例8 〇
Q 此化合物係依據實例1之通用合成步驟以EPICLON EXA-7120與甲基乙烯基二氯矽烷反應,繼而依據實例1之通用 合成步驟與1,4-丁二醇反應予以製備。 1303248 實例9 〇
此化合物係依據實例1之通用合成步驟以EPICLON EXA-7120與甲基乙烯基二氯矽烷反應,繼而依據實例1之通用 合成步驟與去水甘油反應予以製備〇 實例1 〇 〇
此化合物係依據實例1之通用合成步驟以去水甘油與乙烯 基三氯矽烷反應予以製備〇 實例11 〇在可固化組合物內之性能。製備一包含雙順 丁烯二醯亞胺、具有苯乙烯官能基團之化合物、環氧基化 合物、固化劑、及75重量%銀之可固化組合物。以1重量 %將實例2、3、4及5之乙烯基矽烷/環氧基化合物添 加於此組合物,並測試各個可固化組合物作爲晶片黏附用 1303248 - 發明說明_胃 黏著劑之黏著强度〇 將黏著劑分配於一塗銀引線框上,將一矽晶片(120 X 1 200密耳)置於黏著劑上,並以200 °C將黏著劑固化於 一熱板上達60秒鐘。就每一黏著劑製備十個裝配件〇各晶 片用Dage 2400-PC晶片剪切試驗機於240 °C以90度剪離該 引線框,而各項結果予以匯集及平均並以公斤力報告0 各項結果列示於下表並顯示5、烯基矽烷/環氧基化合 物之添加於該可固化組合物較之不含乙烯基矽烷/環氧基 化合物之可固化化合物增進在銀引線框上之黏性0在可固 化組合物內之實例3化合物亦在銅引線框上獲得增進之結 果。 乙烯基矽烷/環氧基 24〇°C晶片剪切强度 _化合物 _(公斤力」_ Μ 0 . 7 /\\\ 實例2化合物 1 · 4 實例3化合物 2 · 2 實例4化合物 1 · 9 實例5化合物 1 · 8 -8-

Claims (1)

1303248
9a懷 ( 93.1 0.07 修正) 拾、申請專利範圍: I ’;、: ή 1. 一種每分子具有至少一個環氧—個乙 烯基矽烷官能基團之由以下所組成集團中選出之化合物:
内 容 v〇一Si—CT H3c
1303248 2.—種可固化組合物,包含每分子具有至少一個環氧 基官能基團及一個乙烯基矽烷官能基團之一由以下所組成 集團中選出之化合物: X j 一 h3c 0 0 〇
以及一固化劑與一填料。
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