JPH05194846A - 硬化性樹脂組成物及び電子部品用保護膜 - Google Patents
硬化性樹脂組成物及び電子部品用保護膜Info
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- JPH05194846A JPH05194846A JP2622292A JP2622292A JPH05194846A JP H05194846 A JPH05194846 A JP H05194846A JP 2622292 A JP2622292 A JP 2622292A JP 2622292 A JP2622292 A JP 2622292A JP H05194846 A JPH05194846 A JP H05194846A
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Abstract
ミド100重量部と下記構造式(2)の化合物1〜50
0重量部とを含有する硬化性樹脂組成物。 【化1】 【化2】 (R1,R2は炭素数1〜10の1価炭化水素基、R3は
炭素数1〜10の2価の有機基、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、Zは芳香
族環を含む2価の有機基、WはO又はNH、pは1以上
の整数、kは0又は1、mは1〜3の整数、nは1以上
の整数である。) 【効果】 本発明の硬化性樹脂組成物は、溶剤に溶解し
た溶液での保存安定性がよく、しかも耐熱性、機械的強
度、電気的特性、耐溶剤性が良好な硬化皮膜を基材と接
着性よく300℃以下の低温で形成できるものである。
Description
等として好適に使用される、ポリイミド樹脂に分子末端
にアルコキシシリル基を有するポリイミド樹脂型化合物
を配合してなる硬化性樹脂組成物、該硬化性樹脂組成物
を有機溶剤に溶解した組成物及びに該組成物の硬化物か
らなる電子部品用保護膜に関する。
り、電子部品等の絶縁保護膜として耐熱性や電気的、機
械的特性に優れたポリイミド樹脂が利用されているが、
保護膜形成に際し、一般にポリイミド樹脂は、有機溶剤
に不溶なために、その前駆体であるポリアミック酸の溶
液を用い、これを基材に塗布した後、加熱硬化して、目
的とするポリイミド樹脂皮膜を形成する方法が採用され
ている。
を用いる方法においては、ポリアミック酸溶液の粘度が
非常に高いために作業性に劣り、また加熱硬化に際して
300℃を越える高温が必要であり、更に得られたポリ
イミド樹脂皮膜はニッケル、アルミニウム、シリコン、
シリコン酸化膜などの基材に対する接着力に劣るなどの
欠点を有する。
については、ポリイミドの原料であるジアミン成分の一
部をシロキサンを含有するジアミンで置き換えたポリイ
ミドシロキサン共重合体を用いる方法(特公昭43−2
7439号公報、特公昭59−7213号公報)、ある
いはポリイミド前駆体のポリアミック酸にアミノ基や酸
無水物を持ったシランを混合ないしは反応させる方法
(特公昭58−32162号公報、特公昭58−321
63号公報、特公平1−29510号公報、特公昭61
−266436号公報、特公昭61−207438号公
報)が提案されている。
ロキサン含有量の増加によって耐熱性が低下するという
問題点があり、後者の方法では、加えるシラン量が増加
すると溶液の保存安定性を著しく損なうという問題点が
ある。
マーとアミノ基含有アルコキシシランとの反応を行った
もの(特開昭56−157427号公報、特開昭56−
157428号公報、特開昭60−240730号公
報、特開昭61−266436号公報)が提案されてい
る。
のために加えるシラン量に制限があるといった問題点が
ある。
ミド皮膜を形成する場合に必要な300℃以上という高
温の熱処理を省くために、シロキサン結合を有するポリ
イミド樹脂自身を溶剤に溶解したもの(特公昭61−8
3228号公報、特公昭61−118424号公報、特
公昭61−118425号公報)が提案されている。
イミド樹脂皮膜は、本質的に耐溶剤性に劣り、実用上問
題がある。
で、保存安定性が良く、しかも低温で硬化皮膜を形成し
得ると共に、耐熱性、機械的強度、電気的特性、耐溶剤
性、基材との接着性に優れる硬化皮膜を与えるポリイミ
ド樹脂型硬化性樹脂組成物及び該硬化樹脂組成物を硬化
させてなる電子部品用保護膜を提供することを目的とす
る。
上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、下記構
造式(1)で表わされる有機溶剤に可溶なポリイミド1
00部(重量%、以下同様)に下記構造式(2)で表わ
される化合物1〜500部配合してなるポリイミド樹脂
型硬化性組成物が、溶剤に溶解したときに保存安定性に
優れ、しかも300℃以下の低温での加熱によって容易
に硬化して耐熱性、機械的強度、電気的特性に優れた硬
化皮膜を基材上に接着性良く形成し得ると共に、該硬化
皮膜は耐溶剤性にも優れているため電子部品等の保護膜
として好適に使用できることを見い出し、本発明をなす
に至ったものである。
基、Yは2価の有機基、pは1以上の整数である。)
の非置換又は置換の1価炭化水素基、R3は炭素数1〜
10の2価の有機基、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、Zは芳香族環を含む
2価の有機基、WはO又はNH、kは0又は1、mは1
〜3の整数、nは1以上の整数である。)
ミド樹脂100部と式(2)の化合物1〜500部とを
含有する硬化性樹脂組成物及び該硬化性樹脂組成物を有
機溶剤に溶解してなる硬化性樹脂組成物並びに該硬化性
樹脂組成物の硬化物からなる電子部品用保護膜を提供す
る。
と、本発明のポリイミド樹脂型硬化性樹脂組成物は、下
記式(1)及び(2)の化合物を含有する。
素数1〜10の非置換又は置換の1価炭化水素基、R3
は炭素数1〜10の2価の有機基、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、Zは芳
香族環を含む2価の有機基、WはO又はNH、kは0又
は1、mは1〜3の整数であり、p,nは1以上の整数
であるが、良好な作業性と十分な接着力、機械的強度を
得るために、pは15以上、nは1〜100が好まし
い。
て下記式(3)のテトラカルボン酸二無水物と下記式
(4)のジアミンとを有機溶剤中で反応させて、ポリア
ミック酸を得、これを脱水縮合させることにより得るこ
とができる。
下記式(6)の化合物とイソシアナートシラン式(7)
との反応によって得ることができる。
記と同様の意味を示す。)
肪族環を含む4価の有機基であり、式(1)及び(2)
で表わされるポリイミドの出発原料であるテトラカルボ
ン酸二無水物に由来するものである。
2種以上の組み合わせであってもよい。
(1)及び(2)のポリイミドの出発原料であるジアミ
ンに由来するものである。このジアミンを具体的に示す
と、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミ
ン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−
ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−ビス(4−ア
ミフェニル)プロパン、4,4’−ジアミノジフェニル
スルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、
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(p−アミノフェニルスルホニル)ベンゼン、1,
4−ビス(m−アミノフェニルスルホニル)ベンゼン、
1,4−ビス(p−アミノフェニルチオエーテル)ベン
ゼン、1,4−ビス(m−アミノフェニルチオエーテ
ル)ベンゼン、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〔3−メチル
−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、
2,2−ビス〔3−クロロ−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパン、1,1−ビス〔4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,1−ビス〔3
−メチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エ
タン、1,1−ビス〔3−クロロ−4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル〕エタン、1,1−ビス〔3,5−
ジメチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エ
タン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕
メタン、ビス〔3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕メタン、ビス〔3−クロロ−4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、ビス〔3,5−
ジメチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メ
タン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕
スルホン、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等の芳香族環含有
ジアミン、あるいは、下記式のシリコンジアミンが挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。
ても2種以上の組み合わせであってもよい。
有機基であり、式(5),(6)の出発原料である下記
式(8),(9),(10)で表わされるジアミン、ア
ミノフェノール、アミノカルボン酸のいずれかに由来す
るものである。
(4)のH2N−Y−NH2で表わされるジアミンの中で
芳香族環を有するジアミンと共通のものが挙げられる。
また、アミノフェノールの具体例としては、p−アミノ
フェノール、m−アミノフェノール等が挙げられ、アミ
ノカルボン酸の具体例としては、p−アミノ安息香酸、
m−アミノ安息香酸、o−アミノ安息香酸等が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
(7)の化合物を使用する。
プロピル基、ブチル基などのアルキル基、ビニル基、ア
リル基、ブテニル基などのアルケニル基、フェニル基、
トリル基などのアリール基又はこれらの基の炭素原子に
結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シア
ノ基、アルコキシ基等で置換したクロロメチル基、クロ
ロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、
2−シアノエチル基、メトキシ基、エトキシエチル基等
から選択される同一又は異種の炭素数1〜10、好まし
くは炭素数1〜6の非置換又は置換1価炭化水素基とさ
れるが、これらのうち、R1としてはアルキル基、アル
コキシ置換アルキル基が好ましく、R2としては非置換
又は置換のアルキル基、アリール基が好適に用いられ
る。
の具体例を示すと下記の通りであるが、勿論これらに限
定されるものではない。本発明においてはこれらのシリ
コン化合物の1種を単独で又は2種以上を併用して用い
ることができる。
である下記式(2’)の化合物は上記式(5)のポリイ
ミドと上記式(7)のイソシアナートシランとを反応さ
せることにより得ることができる。なお、上記式(5)
のポリイミドは、式(3)のテトラカルボン酸(n+
1)個と、式(4)のジアミンn個と、式(8)又は
(9)の芳香族ジアミン又はアミノフェノール2個とを
反応させてポリアミック酸を得、これを常法に従って脱
水することにより得ることができる。
樹脂を上記式(5)で表わされるポリイミドと上記式
(7)で表わされるシリコン化合物とを反応させて得る
場合、反応は有機溶剤中で行う。この有機溶剤として
は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミ
ド、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチル
セロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエー
テル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、アセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
シクロペンタノン、シクロヘキサノン、トルエン、キシ
レン等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上
を併用して用いることができる。
コン化合物と式(5)で表わされるポリイミド化合物と
のモル比〔(7)/(5)〕は約1.9〜2.1の範囲
とすることが好ましく、また反応温度は−20℃〜10
0℃、特に0℃〜80℃が好ましい。反応時間は通常
0.5〜10時間である。またこの反応は無触媒でも触
媒を用いて行ってもよい。触媒としては、3級アミン化
合物、例えば、トリエチルアミン、エチレンジアミン、
ベンジルジメチルアミン等が挙げられる。
(1)のポリイミド100部に対し式(2)の化合物を
1〜500部、より好ましくは5〜300部の割合で併
用するもので、これら式(1),(2)の化合物の併用
により、式(1),(2)の化合物をそれぞれ単独使用
した場合に比べ、接着性、耐溶剤性、機械的特性に優れ
るという特徴を有する。
に溶解し、硬化性樹脂溶液組成物として使用に供するこ
とができる。この時用いられる有機溶剤としては、該硬
化性樹脂組成物を溶解するものならばすべて使用に供す
ることができるが、作業性等の点でより好ましくはアミ
ド系、エーテル系、セロソルブ系、ケトン系等で、具体
的には、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルアセト
アミド、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホル
アミド、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メ
チルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチル
エーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げら
れ、これらの1種を単独で又は2種以上を併用して用い
ることができる。
る硬化性樹脂組成物を溶解した溶液は通常100℃以
上、好ましくは150℃以上の温度で1〜10時間加熱
することにより、溶液中あるいは雰囲気中の水分によっ
てアルコキシシリル基の架橋反応が進行し、硬化してイ
ミド基を含む耐熱性、機械的特性、電気的特性に優れ、
かつ基材に対する接着性、耐溶剤性に優れた高分子量の
重合体が容易に得られる。
により各種基材、例えば半導体装置、具体的には半導体
素子表面のパッシベーション膜、保護膜、ダイオード、
トランジスタ等の接合部のジャンクション保護膜、VL
SIのα線遮蔽膜、層間絶縁膜、イオン注入マスク等の
ほか、プリントサーキットボードのコンフォーマルコー
ト、液晶表示素子の配向膜、ガラスファイバーの保護
膜、太陽電池の表面保護膜、さらに各種のフィラーを配
合した印刷用絶縁ペースト材料、導電性材料を配合した
導電性ペースト材料等の幅広い範囲に亘り利用すること
ができる。
脂組成物は、溶剤に溶解した溶液での保存安定性がよ
く、しかも耐熱性、機械的強度、電気的特性、耐溶剤性
が良好な硬化皮膜を基材と接着性よく300℃以下の低
温で形成できるものである。
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。なお、実施例に先立ち、参考例として下記例で用
いる式(1)のポリイミド及び式(2)の化合物の製造
例を示す。
装置を具備したフラスコ内に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(0.05mol)、溶剤としてN−メチ
ル−2−ピロリドン200gを仕込み、これにジアミノ
ジフェニルエーテル10.0g(0.05mol)を溶
解したN−メチル−2−ピロリドン溶液80gを徐々に
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り付けたの
ち、キシレン30gを加え、反応系を160℃に昇温し
てその温度を6時間保持した。この反応によって1.3
gの水が生成した。
を冷却後、メタノール中に投じて再沈し、その後乾燥し
て下記の繰り返し構造式を有するポリイミド(1)2
9.5gを得た。
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
20.4g(0.048mol)、3,3’,4,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物3.5g(0.
012mol)、溶剤としてジエチレングリコールジメ
チルエーテル200gを用い、これに2,2−ビス〔4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン24.
6g(0.060mol)のジエチレングリコールジメ
チルエーテル溶液60gを加え、イミド化合物の溶液を
得た。
を冷却後、メタノール中に投じて再沈し、その後乾燥し
て下記一般構造式を有するポリイミド(2)43.2g
を得た。
装置を具備したフラスコ内に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17.8g(0.04mol)、溶剤としてN−メチ
ル−2−ピロリドン200gを仕込み、これにジアミノ
ジフェニルエーテル10.0g(0.05mol)を溶
解したN−メチル−2−ピロリドン溶液80gを徐々に
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り付けたの
ち、キシレン30gを加え、反応系を160℃に昇温し
てその温度を6時間保持した。この反応によって1.3
gの水が生成した。
にシリコン化合物として3−イソシアナートプロピルト
リエトキシシラン5.0g(0.02mol)を加え、
室温で10時間撹拌を続けた。10時間後、得られた反
応溶液をメタノール中に投じ、下記化合物(A)29.
1gを得た。
たところ、2300cm-1のイソシアナートの吸収は観
測されず、尿素結合に由来する吸収が1660cm-1に
観測され、目的とする硬化性樹脂の生成が確認された。
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(0.05mo
l)、p−アミノフェノール2.2g(0.02mo
l)、ジアミノジフェニルエーテル8.0g(0.04
mol)とをN−メチル−2−ピロリドン200g中で
反応させ、次にこの溶液に3−イソシアナートプロピル
トリエトキシシラン4.9g(0.02mol)を加
え、下記一般構造式を有する化合物(B)31.2gを
得た。
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
20.4g(0.048mol)、溶剤としてジエチレ
ングリコールジメチルエーテル200gを用い、これに
2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン14.8g(0.036mol)、m−ア
ミノ安息香酸3.3g(0.024mol)のジエチレ
ングリコールジメチルエーテル溶液60gを加え、イミ
ド化合物の溶液を得た。
いてこの溶液中にシリコン化合物として3−イソシアナ
ートプロピルメチルジエトキシシラン5.2g(0.0
24mol)、トリエチレンジアミン0.05gを加
え、目的とする下記化合物(C)39.6gを得た。
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
20.4g(0.048mol)、溶剤としてジエチレ
ングリコールジメチルエーテル200gを用い、これに
2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン24.6g(0.060mol)のジエチ
レングリコールジメチルエーテル溶液60gを加え、イ
ミド化合物の溶液を得た。
いてこの溶液中にシリコン化合物として3−イソシアナ
ートプロピルメチルジエトキシシラン5.2g(0.0
24mol)を加え、目的とする下記硬化性樹脂43.
8gを得た。
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
14.71g(0.05mol)、溶剤としてN−メチ
ル−2−ピロリドン200gを仕込み、これに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9.9g(0.04mol)を加え、
さらに次に2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパン8.2g(0.02mol)の
N−メチル−2−ピロリドン溶液60gを加え、さらに
3−イソシアナートフェニルトリメトキシシラン4.8
g(0.02mol)を添加することによって、目的と
する下記硬化性樹脂を得た。
ポリイミド(1),(2)、及び参考例3〜5で得られ
た化合物(A)〜(C)、さらに溶剤としてジエチレン
グリコールジエチルエーテル(D)、N−メチル−2−
ピロリドン(E)、トリエチレングリコールジメチルエ
ーテル(F)、シクロヘキサノン(G)を用いて、それ
ぞれ不揮発分20%の樹脂溶液組成物を作成し、25
℃、3ヵ月後の保存安定性についてオストワルド粘度計
を用いて粘度を測定することにより試験した。また、S
iO2基板に塗布し、3時間放置した後、150℃/1
hr.+300℃/1hr.の条件で硬化させた樹脂皮
膜について、ごばん目剥離試験により基板に対する接着
性を評価し、またN−メチル−2−ピロリドンに対する
耐溶剤性をN−メチル−2−ピロリドン中に1分間浸漬
することにより試験した。その結果を表1に示す。
樹脂溶液組成物は、その溶液が保存安定性に優れ、ま
た、300℃程度の加熱によって基材に対して良好な接
着性を有し、かつ、耐溶剤性にも優れた樹脂皮膜を形成
することが確認された。
Claims (3)
- 【請求項1】 下記構造式(1) 【化1】 (但し、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、pは1以上の整数である。)で
表わされる有機溶剤に可溶なポリイミド100重量部、
下記構造式(2) 【化2】 (但し、式中R1,R2は同一又は異種の炭素数1〜10
の非置換又は置換の1価炭化水素基、R3は炭素数1〜
10の2価の有機基、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、Zは芳香族環を含む
2価の有機基、WはO又はNH、kは0又は1、mは1
〜3の整数、nは1以上の整数である。)で表わされる
化合物1〜500重量部とを含有する硬化性樹脂組成
物。 - 【請求項2】 請求項1記載の組成物を有機溶剤に溶解
してなる硬化性樹脂組成物。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の組成物の硬化物か
らなる電子部品用保護膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2622292A JP2874014B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 硬化性樹脂組成物及び電子部品用保護膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2622292A JP2874014B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 硬化性樹脂組成物及び電子部品用保護膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05194846A true JPH05194846A (ja) | 1993-08-03 |
| JP2874014B2 JP2874014B2 (ja) | 1999-03-24 |
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ID=12187361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2622292A Expired - Fee Related JP2874014B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 硬化性樹脂組成物及び電子部品用保護膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874014B2 (ja) |
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1992
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