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公開番号2024101834
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-30
出願番号2023005989
出願日2023-01-18
発明の名称硬化性マレイミド樹脂組成物、接着剤、プライマー、チップコード剤及び半導体装置
出願人信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人牛木国際特許事務所
主分類C08F 22/40 20060101AFI20240723BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】NMP等の非プロトン性極性溶媒を使用せずに、通常のポリイミドの硬化温度である250℃より低温で硬化することができ、特に銅への接着性に優れた硬化物を与える硬化性マレイミド樹脂組成物等の提供。
【解決手段】
(A)ビスフェノール構造を有し、数平均分子量が5,000～50,000であるマレイミド化合物、
(B)反応開始剤、及び
(C)ジアミノトリアジン環を有するイミダゾール
を含む硬化性マレイミド樹脂組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）下記式（１）又は（２）で示され、数平均分子量が５，０００～５０，０００であるマレイミド化合物、
（Ｂ）反応開始剤、及び
（Ｃ）ジアミノトリアジン環を有するイミダゾール
を含む硬化性マレイミド樹脂組成物。
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2024101834000021.tif
60
169
（式（１）中、Ｘ
1
は独立して下記式
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2024101834000022.tif
37
154
から選ばれる２価の基であり、ｌは１～４０の数である。）
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2024101834000023.tif
22
164
（式（２）中、Ｘ
2
は独立して下記式
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2024101834000024.tif
37
154
から選ばれる２価の基であり、ｍは１～５０の数であり、ｎは１～５０の数であり、Ａ
1
及びＡ
2
はそれぞれ独立して、下記式（３）又は下記式（４）
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27
134
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18
134
（式（３）及び式（４）中、Ｘ
3
は下記式
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2024101834000027.tif
37
154
から選ばれる２価の基であり、式（３）中、Ｒ
1
は独立して、水素原子、塩素原子又は非置換もしくは置換の炭素数１～６の脂肪族炭化水素基である。）
で示される基である。）
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
（Ａ）成分１００質量部に対して、（Ｂ）成分の配合量が０．０５～１０質量部であり、（Ｃ）成分の配合量が０．０５～５質量部である請求項１に記載の硬化性マレイミド樹脂組成物。
【請求項３】
さらに（Ｄ）有機溶剤を含む請求項１に記載の硬化性マレイミド樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載の硬化性マレイミド樹脂組成物からなる接着剤。
【請求項５】
請求項１～３のいずれか１項に記載の硬化性マレイミド樹脂組成物からなるプライマー。
【請求項６】
請求項１～３のいずれか１項に記載の硬化性マレイミド樹脂組成物からなるチップコート剤。
【請求項７】
請求項１～３のいずれか１項に記載の硬化性マレイミド樹脂組成物の硬化物を有する半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化性マレイミド樹脂組成物、接着剤、プライマー、チップコード剤及び半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
パワー半導体モジュールは、効率的な電力変換が求められる分野に広く適用されている。例えば、産業機器、電気自動車、家電製品などのパワーエレクトロニクス分野に適用領域が拡大している。これらのパワー半導体モジュールには、スイッチング素子とダイオードが内蔵されており、素子にはＳｉ（シリコーン）半導体やＳｉＣ（シリコーンカーバイド）半導体が用いられている。
【０００３】
従来、半導体素子を保護するために硬化性のエポキシ樹脂やシアネート樹脂を使用した樹脂組成物が広く使用されている（特許文献１、２）が、高温で半導体装置を稼働させる場合、半導体素子、基材及び封止材の線膨張係数がそれぞれ異なることから、ヒートサイクルなどを受けると半導体デバイス周辺にストレスがかかり、封止材の剥離が発生し易くなるという問題があった。
さらに、封止材で使用される硬化樹脂成分は防湿性が低く、硬化物が高硬度であるため、半導体素子の封止工程で接着しないことがあり、また、後の工程でも剥離するということが多く見られ、パッケージとしての信頼性の低下を招くという問題があった。
【０００４】
これらの問題を解決するために、半導体素子やリードフレームにプライマー層を設ける方法が知られている（特許文献３、４）。このプライマー層としては主に、ポリイミド樹脂が使用されている。ポリイミド樹脂は、耐熱性、難燃性、機械特性、電気絶縁性などに優れるため、半導体の層間絶縁膜又は表面保護膜用のワニスとして広く使用されている。例えば、ポリイミド樹脂をワニス状態で半導体素子等に直接、あるいは絶縁膜を介して塗布した後、硬化させてポリイミド樹脂からなる保護膜を形成し、更にエポキシ樹脂等の成形材料で封止することが開示されている（特許文献５、６）。
【０００５】
このポリイミドのワニスは、一般的にポリイミドをＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解して製造される。ＮＭＰは非プロトン性極性溶媒として、昔から多くの場所で使用されてきたが、高沸点であることや毒性を有することから、特にヨーロッパを中心に規制が厳しくなってきている。また、ポリイミドは２５０℃以上と非常に高温での硬化が必要であり、ポリイミド自体も吸湿の影響を受けやすいなど課題があることからその代替材料が望まれている。
【０００６】
これらの問題点を解決するために、比較的低温で硬化可能な熱硬化性環状イミド樹脂組成物をプライマーとして使用することが提案されている（特許文献７）。近年ではリードフレームの材料としてメッキ無しの銅が使用されることが多く、特許文献７に記載の発明では、銅への接着力を担保するために、窒素雰囲気下での硬化や半減期温度の低い有機過酸化物を反応開始剤として使用することが提案されている。しかしながら、半導体素子又はリードフレーム用のプライマーとして、さらなる接着力向上が必要であることがことがわかってきた。
【０００７】
一方、マレイミド化合物とトリアジン骨格を有する特定の化合物とを含む樹脂組成物が報告されている（特許文献８）。これは主に基板用途を想定した樹脂組成物であり、金属の接着力に優れると言及されているが、長期信頼性に課題があることが分かってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－４８４３４号公報
特開２０１５－９３９７１号公報
特開２０１９－１７６０８５号公報
特開２０２２－１４８６８４号公報
特開２００７－８９７７号公報
特開２０１０－７０６４５号公報
特開２０２１－２５０３１号公報
国際公開２０２０／１１１０６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、ＮＭＰ等の非プロトン性極性溶媒を使用せずに、通常のポリイミドの硬化温度である２５０℃より低温や光で硬化することができ、特に銅への接着性に優れた硬化物を与える硬化性マレイミド樹脂組成物、該組成物を用いた接着剤、基板材料、プライマー、チップコート剤及び該組成物の硬化物を有する半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、下記硬化性マレイミド樹脂組成物が、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
（【００１１】以降は省略されています）

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