專利名稱:電子裝置用的封裝密封組合物的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及電子裝置用的封裝密封組合物,用以保護電子元件和使電子元件的金屬化作用免遭因環(huán)境腐蝕和機械損壞。
微電子裝置包括無數個電路元件,主要是裝配在集成電路(IC)芯片上的晶體管,但是也包括電阻器、電容器和其它元件。集成電路元件可包括單個裸芯片、單個封裝芯片或密封封裝的單個或多個芯片。這些電子元件互連,形成電路,最后被互連和支承在載片或基片上,例如印刷線路板。
各種用于制備集成電路和其有關互連材料的材料對環(huán)境、濕度和機械損壞是敏感的。通過用聚合物材料封裝電子元件,使其得到保護。封裝可以通過傳遞片制法進行,元件被裝入限定的片制腔內,聚合物密封劑則在加壓下從儲存器轉移到腔內。封裝材料通常是熱固性聚合物,隨后交聯和固化形成最終的裝配件。也可通過向元件,例如支承在基片上的芯片或集成電路中分布等分部分的聚合物封裝材料進行封裝,隨后固化組合物。
對于大多數商業(yè)和工業(yè)最終用途,尤其是那些使用板芯片封裝件和多芯片微型組件來說,用聚合物熱固性材料進行封裝。優(yōu)選的熱固性封裝密封材料必須具有粘度和易于通過注射器分布的觸變指數、足夠的與元件的粘附性、低離子含量,以避免金屬化腐蝕、足夠的機械強度、在使用溫度下高的耐熱和耐濕性以及與所接觸的材料匹配的熱膨脹系數。
對于涉及大體積物品的單個芯片封裝而言,失效芯片可以丟棄,不會造成大量的損失。但是,當丟棄只有一個失效芯片的多芯片封裝件時,則變得昂貴,因而再處理失效元件的能力成為生產方面的優(yōu)點。今天,半導體工業(yè)中的一個主要研究方面不僅是開發(fā)滿足元件保護所有要求的封裝密封材料,而且要開發(fā)可進行再處理,即可除去失效元件而不破壞基片的封裝密封材料。
為了達到所要求的機械性能和再處理性,分子量較高的熱塑塑料足用作封裝材料的優(yōu)選組合物。但是,這些材料對于制備工藝來說存在的缺點是粘度高或者甚至以固態(tài)膜的形式存在。因此,需要一種新型的封裝組合物,易于分布,并符合自動化制備工藝和它們可進行再處理。
本發(fā)明提供一種電子元件用的可固化封裝組合物,它們含有包括一個或多個馬來酰亞胺官能度的一種或多種化合物,或者包括一個或多個含乙烯基官能度的一種或多種化合物,或者含馬來酰亞胺或乙烯基官能度的各種化合物的混合物,一種游離基引發(fā)劑和/或光引發(fā)劑,和任選地一種或多種填料。
含一個馬來酰亞胺官能度的化合物在下文中是指單官能馬來酰亞胺化合物。含一個以上馬來酰亞胺官能度的化合物在下文中是指多官能馬來酰亞胺化合物。含一個乙烯基官能度的化合物在下文中是指單官能乙烯基化合物。含一個以上乙烯基官能度的化合物在下文中是指多官能乙烯基化合物。在本文中,官能度的定義是指碳與碳的雙鍵。
在另一實施方式中,本發(fā)明還涉及在固化上述的可固化封裝組合物后產生的固化的封裝組合物。
在另一實施方式中,本發(fā)明涉及封裝在固化的封裝組合物中、與基體電性和機械連接的電子元件,其中固化的封裝材料由一種組合物制備,所述組合物含一種或多種單一或多官能馬來酰亞胺化合物,或除馬來酰亞胺化合物之外的一種或多種單一或多官能乙烯基化合物,或馬來酰亞胺和乙烯基化合物的混合物,一種游離基固化劑和/或光引發(fā)劑,和任選地一種或多種填料。
本發(fā)明封裝密封組合物中使用的馬來酰亞胺和乙烯基化合物是可固化的化合物,是指可以交聯或未交聯地進行聚合的化合物。正如該說明書中使用的,“固化”是指交聯或未交聯的聚合反應?,F有技術中所指的“交聯”是兩種聚合物鏈通過橋元素、分子基團、或化合物橋連接,通常在加熱時發(fā)生。當交聯密度增加時,材料的性能可從熱塑性改變成熱固性,于是聚合物的強度、耐熱和電阻和抗溶劑和其它化學物質的能力增強。
可以用粘性、彈性至韌性的玻璃狀聚合物通過單-或多官能化合物的定向選擇和用量制備交聯密度范圍寬的聚合物。反應用的多官能化合物的比例越大,交聯密度就越大。
如果要求有熱塑性特性,那么本發(fā)明的封裝密封材料可用限制交聯密度的單官能化合物制備。但是,可加入少量的多官能化合物,以使組合物具有一些交聯性和強度,條件是將多官能化合物的用量限制到不會削弱要求的熱塑性的量。在這些參數中,單個封裝密封材料的強度和彈性可滿足特定的最終使用要求。也可控制交聯密度,使得固化封裝材料具有寬范圍的玻璃轉變溫度,以經受隨后的加工和操作溫度。
在需要再處理裝配件的那些情況下,應該選擇熱塑性組合物,使得電子元件可與基體分離。可以加熱任何殘余的封裝密封材料,直到它們變軟,然后易于除去。
在本發(fā)明封裝密封組合物中,馬來酰亞胺化合物和乙烯基化合物可單獨使用或者混合使用。馬來酰亞胺或乙烯基化合物,或兩者在可固化封裝密封組合物中的占有量按有機組分存在量計(任何填料除外)為2-98%(重量)。
封裝密封組合物還含有至少一種游離基引發(fā)劑,對游離基引發(fā)劑的化學種類予以限制,它們應分解成具有一個或多個不成對電子的分子碎片,具有高的反應性并且通常使用壽命較短,能夠借助鏈機理引發(fā)化學反應。游離基引發(fā)劑的用量是馬來酰亞胺或乙烯基化合物,或馬來酰亞胺和乙烯基化合物混合物(任何填料除外)重量的0.1-10%(重量),優(yōu)選0.1-3.0%(重量)。游離基固化機理使得快速固化并使得組合物在固化前具有長的存儲期限。優(yōu)選的游離基引發(fā)劑包括過氧化物,例如丁基過辛酸鹽和過氧化二枯基,和偶氮化合物,例如2,2′-偶氮雙(2-甲基-丙腈)和2,2′-偶氮雙(2-甲基-丁腈)。
另外,封裝組合物可用一種光引發(fā)劑代替游離基引發(fā)劑,例如由Ciba Specialty Chemicals銷售的,商標為Irgacure,固化過程可通過UV輻射引發(fā)。光引發(fā)劑的用量是馬來酰亞胺或乙烯基化合物,或馬來酰亞胺和乙烯基化合物兩者混合物(任何填料除外)重量的0.1-10%(重量),優(yōu)選0.1-3.0%(重量)。在某些情況下,要求有光引發(fā)劑和游離基引發(fā)劑同時存在。例如,固化過程可通過UV輻射引發(fā),在后來的加工步驟中,可通過加熱完成固化,實現游離基固化。
這些組合物的固化溫度一般為80-180℃,實現固化的時間在5分鐘至4小時的范圍內。應該清楚每個封裝組合物的時間和溫度固化曲線將可改變,可設計不同的組合物,使得它們提供適于特定的工業(yè)制造工藝的固化曲線。
甚至當對封裝密封材料的熱塑性有要求時,通過使用分子量低的反應性低聚物或預聚物且在應用到元件的電子裝配件和基體上后就地固化而易于使用。使用未固化狀態(tài)的材料提供了高的加工性,所產生的固化熱塑性封裝材料具有高的機械性能。
對于某些封裝操作,在封裝密封材料中使用惰性無機填料,以調節(jié)熱膨脹系數,使其更接近互連電路的膨脹系數和機械增強互連電路。合適的熱導性填料實例包括二氧化硅、石墨、氮化鋁、碳化硅、氮化硼、金剛石粉和粘土。填料的用量通常是封裝密封組合物總量的20-80%(重量)。
本說明書全文中使用的符號C(O)是指羰基。
馬來酰亞胺化合物適用于本發(fā)明封裝密封組合物的馬來酰亞胺化合物具有由式[M-Xm]n-Q表示或由式[M-Zm]n-K表示的結構。對于這些具體的結構式,當下標“n”為1的整數時,化合物是單官能的化合物;當下標“n”為2-6的整數時,化合物是多官能化合物。
式[M-Xm]n-Q表示如下的一些化合物,其中M是具有下列結構式的馬來酰亞胺部分
其中R1是H或C1-C5烷基;每個X獨立地代表選自結構式(1)-(V)的芳基
Q是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,鏈上具有至多約100個原子,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與X連接;或Q是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和n是0-50;或Q是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;
或Q是具有下列結構式的硅氧烷-(CR12)e-[SiR4-O]f-SiR42-(CR12)g-其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g獨立地是1-10,f是1-50;和m是0或1,以及n是1-6。
優(yōu)選地,X是結構式(II)、(III)、(IV)或(V)。更優(yōu)選地是結構式(II)。
優(yōu)選地,Q是直鏈或支鏈的烷基、烷氧基、亞烷基或烯化氧,鏈上具有至多約100原子,正如所描述的,懸掛有飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,或正如描述的,是硅氧烷,和正如描述的,更優(yōu)選地是直鏈或支鏈烷基或硅氧烷。
式[M-Zm]n-K表示如下的一些化合物,其中;M是具有下列結構式的馬來酰亞胺部分
其中R1是H或C1-C5烷基;Z是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,鏈上具有至多100個原子,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與K連接;或Z是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和n是0-50;或Z是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;或Z是具有下列結構式的硅氧烷-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g獨立地是1-10,f是1-50;K是選自具有結構式(VI)-(XIII)的芳基(盡管示出只有一個鍵代表與芳基K連接,應認為代表所述的并由n定義的任何數量的附加鍵)
其中p為1到100;
其中p為1到100;
其中R5、R6和R7是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基和芳基硫化物,在鏈上具有至多100個原子,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與芳香環(huán)連接;或R5、R6和R7是具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH3)g-的硅氧烷,其中R1取代基是H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e是1-10和f是0-50
和(XIII)
和m是0或1,和n是1-6。
優(yōu)選地,Z是直鏈或支鏈的烷基、烷氧基、亞烷基或烯化氧,在鏈上具有至多約100個原子,正如所描述的,懸掛有飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,或正如描述的,是硅氧烷,和正如描述的,更優(yōu)選地是直鏈或支鏈烷基或硅氧烷。
優(yōu)選地,K是結構式(VIII)、(X)或(XI),更優(yōu)選地是結構式(X)或(XI),特別優(yōu)選地是結構式(X)。
更優(yōu)選的馬來酰亞胺化合物,尤其是用作再處理封裝材料的馬來酰亞胺化合物是N-丁基苯基馬來酰亞胺和N-乙基苯基馬來酰亞胺。
乙烯基化合物本文中的乙烯基化合物(馬來酰亞胺除外)具有下列結構式
或
對于這些具體的結構式,當下標“n”為1的整數時,化合物是單官能的化合物;當下標“n”為2-6的整數時,化合物是多官能化合物。
在這些結構式中,R1和R2是H或具有1-5個碳原子的烷基,或與形成乙烯基的碳一起形成5-9元的環(huán);B是C、S、N、O、C(O)、O-C(O)、C(O)-O、C(O)NH或C(O)N(R8),其中R8是C1-C5烷基;m是0或1;n是1-6;和X、Q、Z和K具有上述含義。
優(yōu)選地,B是O、C(O)、O-C(O)、C(O)-O、C(O)MH或C(O)N(R8);更優(yōu)選地,B是O、C(O)、O-C(O)、C(O)-O、或C(O)N(R8)。
其它組合物組分根據粘附封裝密封材料的基體性質,封裝材料還可含有偶合劑。本文所使用的偶合劑是含有可聚合官能團(與馬來酰亞胺和其它乙烯基化合物反應)和能與基體表面上存在的金屬氫氧化物縮合的官能團的化學物質。對于特定的基體來說,這類偶合劑和它們在組合物中的優(yōu)選用量在本領域中是已知的。合適的偶合劑是硅烷、硅酸酯、金屬丙烯酸鹽或甲基丙烯酸鹽、鈦酸鹽和含螯合劑的化合物,例如膦、硫醇和乙酰乙酸酯。當有偶合劑存在時,它們的用量通常是馬來酰亞胺和其它多官能乙烯基化合物重量的至多10%(重量),優(yōu)選0.1-3.0%(重量)。
另外,封裝組合物可含有使所得到的固化封裝材料具有額外柔韌性和韌度的化合物。這類化合物可以是任何熱固性或熱塑性材料,具有的Tg為50℃或50℃以下,通常是聚合物材料,其特征是化學鍵可自由轉動,例如可通過在碳-碳單鍵附近有碳-碳雙鍵存在,在酯和醚基存在下和無環(huán)狀結構來獲得。合適的這類改性劑包括聚丙烯酸酯、聚(丁二烯)、聚THF(聚合四氫呋喃)、CTBN(羧基封端的丁腈)橡膠和聚丙二醇。當有增韌化合物存在時,其用量是馬來酰亞胺和其它單官能乙烯基化合物重量的至多約15%(重量)。
如果硅氧烷部分不是馬來酰亞胺或乙烯基化合物結構的一部分,那么可向封裝密封配方中加入硅氧烷,使其具有彈性。合適的硅氧烷是甲基丙烯酸基(methacryloxy)丙基端聚二甲基硅氧烷和氨基丙基端聚二甲基硅氧烷,由United Chemical Technologies銷售。
需要時也可加入其它添加劑,例如粘合促進劑??墒褂玫恼澈洗龠M劑的種類和用量對于本領域中的那些熟練的技術人員來說是眾所周知的。
本發(fā)明的其它實施方式包括具有式[M-Xm]n-Q和[M-Zm]n-K的馬來酰亞胺,正如本文所描述的,其中Q和Z可以是具有下列結構式的酯
或結構式
其中p為1-100,每個R3獨立地代表烷基或烷氧基鏈,鏈上具有至多100個原子,其中鏈上可含有芳基取代基,或其有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中R1取代基獨立地是H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
本發(fā)明另一實施方式包括具有下列結構式的乙烯基化合物
和
正如本文所描述的,B是C、S、N、O、C(O)、C(O)NH或C(O)N(R8),其中R8是C1-C5烷基。
本發(fā)明另一實施方式包括具有下列結構式的乙烯基化合物
和
正如本文所描述的,其中Q和Z可以是具有下列結構式的酯
或結構式
其中p為1-100,每個R3獨立地代表烷基或烷氧基鏈,鏈上具有至多100個原子,其中鏈上可含有芳基取代基,或具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地是H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
本發(fā)明另一實施方式包括固化粘合組合物,正如本文所描述的,含有陰離子或陽離子固化引發(fā)劑。這類引發(fā)劑的類型和用量在本領域中是己知的。
實施例制備各種馬來酰亞胺和乙烯基化合物并配制成封裝密封組合物。測定未固化組合物的粘度和觸變指數,固化曲線、玻璃轉變溫度、熱膨脹系數、熱機械分析和固化組合物的再處理性。
實施例1制備苯甲酰氨基封端的二聚二胺雙馬來酰亞胺
在500毫升配有加料漏斗、磁性攪拌器、內部溫度探針和氮氣輸入/輸出口的三頸燒瓶中,將二胺二聚物(由Henkel銷售的Versamine552,20.0克,37毫摩爾)溶解在Et2O(200毫升)中。劇烈攪拌下,加入NaOHaq(11.7毫升6.25M溶液,經100毫升H2O稀釋,73毫摩爾)。將溶液置于氮氣的穩(wěn)流下,在冰浴上攪拌下冷卻至3℃。在加料漏斗中加入二乙醚(Et2O)(50毫升)的對硝基苯甲酰氯(13.6克,73毫摩爾)溶液,將該溶液在60分鐘的時間內加入到反應物中,保持內部T<10℃。在加入完成后,在~3℃下再攪拌反應物60分鐘,然后溫熱至室溫,再攪拌4小時。將該溶液轉移到分液漏斗中,用蒸餾水(300毫升)、5%HClaq(300毫升)、NaClaq(250毫升)和蒸餾水(2×250毫升)洗滌離析的有機層。離析有機相,用無水MgSO4進行干燥,過濾和真空除去溶劑,得到一種為粘性黃色油的二硝基化合物,具有合格的1H NMR和IR光譜(30.0克,96%)。
在250毫升配有磁性攪拌器、回流冷凝器和氮氣輸入/輸出口的三頸燒瓶中,將上述二硝基化合物(5.0g,5.9毫摩爾)溶解在甲醇(MeOH)(250毫升)和THF(5毫升)中。將溶液置于氮氣下,攪拌下加入5%Pd-C(0.96克)。加入甲酸銨(3.4克,55毫摩爾),在室溫下攪拌反應物2小時。立即觀察到二氧化碳逸出。過濾反應溶液,旋轉蒸發(fā)除去所有過濾溶劑。將得到的粘性油溶解在二乙醚(Et2O)(150毫升)中,用蒸餾水(150毫升)洗滌,離析和用無水MgSO4進行干燥。真空除去溶劑,得到粘稠的棕褐色油,具有合格的1H NMR和IR光譜(3.9克,84%)。
在配有磁性攪拌器、加料漏斗和氮氣輸入/輸出口的三頸燒瓶中,將馬來酐(0.5克,5.1毫摩爾)溶解在丙酮(10毫升)中。在冰浴上冷卻溶液并置于氮氣中。在加料漏斗中在30分鐘內滴加上述二胺(2.0克,2.60毫摩爾)的丙酮(10毫升)溶液。再在冰浴上攪拌反應物30分鐘,然后溫熱至室溫,再攪拌4小時。向所得到的漿料中加入乙酐(Ac2O)(1.54毫升,160毫摩爾),三乙胺(Et3N)(0.23毫升,1.63毫摩爾)和乙酸鈉(NaOAc)(0.16克,1.9毫摩爾)。加熱所得到的漿料至輕度回流5小時。使反應物冷卻至室溫,旋轉蒸發(fā)除去溶劑,得到一種棕色油。將該物質溶解在CH2Cl2(250毫升)中,用蒸餾水(200毫升),飽和NaHCO3(200毫升)和蒸餾水(200毫升)洗滌。需要時,加入NaCl分層乳濁液。離析有機層,用無水MgSO4進行干燥,真空除去溶劑,得到雙馬來酰亞胺,一種棕色固體(2.0克,83%)。該樹脂具有合格的1H NMR,13C NMR和IR光譜,表明稍微被乙酸污染。
實施例2制備20-雙馬來酰亞氨基-10,11-二辛基-二十烷(和同分異構體)
在5升配有干燥管、溫度計、緩慢加料漏斗、機械攪拌器和氮氣沖洗的多頸燒瓶中,將馬來酐(98.06克,1.02當量,按-NH2計)溶解在500毫升四氫呋喃(THF)中。開始攪拌,用干冰/水浴冷凍溶液。開始緩慢加入250毫升THF的二聚二胺(Versamine 552,Henkel,245.03克,0.4477毫摩爾)溶液。在1小時內加完。在加入完成后,除去冰浴,用375毫升THF徹底沖洗緩慢加料漏斗,摻入到固態(tài)二胺中。在1小時后,在燒瓶周圍放置冰浴。將1-羥基苯并三唑(96.79克,0.80當量,按-NH2計)用50毫升THF沖洗到燒瓶中。當溫度達到5℃時,開始緩慢加入200毫升THF的二環(huán)己基碳化二亞胺(DCC)(188.43克,1.02當量,按-HN2計)。在加入期間,將溫度保持在10℃以下。在完成DCC的加入后,用80毫升THF沖洗緩慢加料漏斗。除去冰浴。用IR監(jiān)測反應。當已經有異酰亞胺轉變成馬來酰亞胺(在完成DCC加入后約4小時)時,過濾混合物,用THF沖洗固體。將有機溶液置于冷凍器中過夜。
從冷凍器中取出溶液,使其溫熱至室溫。向溶液中加入氫醌(0.0513克)。在溫度保持在28℃以下的旋轉蒸發(fā)器上進行THF的部分汽提。濃縮溶液至約800毫升??捎^察到很多顆粒物質。將溶液置于冷凍器中過夜。
從冷凍器中取出混合物,使其溫熱。過濾固體,用THF沖洗。將濾液轉移到2升多頸燒瓶中,所述燒瓶配有機械攪拌器、與收集器連接的真空管和通過管連接到干燥管上的玻璃管。在室溫下,通過抽真空并向材料中鼓入空氣,同時攪拌而汽提殘留的THF。將所得到的稠的、乳油狀棕褐色半固體置于冷凍器中過夜。
從冷凍器中取出半固體,使之溫熱。將半固體溶解在每份450毫升的甲醇和己烷中,用50%甲醇/水(4×250毫升)沖洗,除去1-羥基苯并三唑(HOBT)。用己烷萃取產物。在加入300毫升己烷后,未觀察到分離。用另外的水(3×250毫升)洗滌混合物。將有機相置于冷凍器中過夜。
從冷凍器中取出該物質。明顯地分成兩層。上層是清澈的,呈黃色。底層是橙色和渾濁的。將該物質冷卻下倒入分液漏斗中。頂層是己烷和所需產物。用己烷(6×200毫升)萃取底層,易于分離。用無水MgSO4干燥合并的萃取液并過濾,用己烷沖洗固體。在旋轉蒸發(fā)器上將溶劑汽提到大約750毫升,溫度不超過24℃。在室溫下,用真空/空氣鼓泡汽提掉殘留的溶劑,得到所需產物,產率為67%。
實施例3制備丁二烯-丙烯腈雙馬來酰亞胺
在3升配有漏斗、機械攪拌器、內部溫度探測器和氮氣輸入/輸出口的四頸燒瓶中,將氨基端丁二烯丙烯腈(由BF Goodrich銷售,商標為Hycar樹脂1300 X42 ATBN,其中結構中的m和n是整數,使得數均分子量為3600)(450克,500毫摩爾,按胺當量重量AEW=450克計)溶解在CHCl3(1000毫升)中。將攪拌溶液置于氮氣下,在冰浴上冷卻。在加料漏斗中加入CHCl3(50毫升)的馬來酐(98.1克,1摩爾)并在30分鐘內將該溶液加入到反應物中,保持內部反應溫度在10℃以下。在冰浴上攪拌該混合物30分鐘,然后使其溫熱至室溫,再攪拌4小時。向所得到的漿料中加入乙酐(Ac2O)(653.4克,6摩爾)、三乙胺(Et3N)(64.8克,0.64摩爾)和NaOAc(62.3克,0.76摩爾)。加熱反應物至輕度回流5小時,使其冷卻至室溫,隨后用H2O(1升)、飽和NaHCO3(1升)和H2O(2×1升)進行萃取。真空除去溶劑,得到馬來酰亞胺端的丁二烯丙烯腈。
實施例4制備從三(環(huán)氧基丙基)異氰脲酸酯衍生的三(馬來酰亞胺)
在2升配有機械攪拌器、內部溫度探測器和氮氣輸入/輸出口的三頸燒瓶中,將三(環(huán)氧基丙基)異氰脲酸酯(99.0克,0.33摩爾)溶解在THF(500毫升)中。向該溶液中加入羥基丙基馬來酰亞胺(189.2克,1摩爾)和芐基二甲胺(1.4克,0.05%(重量))。加熱該溶液至80℃達7小時。使反應物冷卻至室溫,過濾,用5%HClaq(500毫升)和蒸餾水(1升)洗滌濾液。將得到的固體三連氮三(馬來酰亞胺)在室溫下進行真空干燥。
實施例5制備馬來酰亞氨基乙基棕櫚酸酯
在2升配有機械攪拌器、內部溫度探測器、加料漏斗和氮氣輸入/輸出口的三頸燒瓶中,將棕櫚酰氯(274.9克,1摩爾)溶解在Et2O(500毫升)中。在劇烈攪拌下,加入蒸餾水(500毫升)的NaHCO3(84.0克,1摩爾)溶液,在氮氣下,在冰浴上冷卻該溶液。在加料漏斗中加入Et2O(100毫升)的羥乙基馬來酰亞胺(141克,1摩爾)的溶液,使該溶液在30分鐘的期間內加入到反應物中,在加入期間,保持內部T<10℃。在冰浴上再攪拌反應物30分鐘,然后使其溫熱至室溫,攪拌4小時。將反應物轉移到分液漏斗中,用蒸餾水(500毫升)、5%HClaq(500毫升)和蒸餾水(2×500毫升)洗滌離析的有機層。離析有機相,用無水MgSO4進行干燥,過濾并真空除去溶劑,得到脂族馬來酰亞胺。
實施例6制備由5-異氰酰-1-(異氰酰甲基)-1,3,3-三甲基環(huán)己烷衍生的雙馬來酰亞胺
在1升配有機械攪拌器、加料漏斗和氮氣輸入/輸出口的三頸燒瓶中,將5-異氰酰-1-(異氰酰甲基)-1,3,3-三甲基環(huán)己烷(111.15克,0.5摩爾)溶解在THF(500毫升)中。將反應物置于氮氣下,攪拌下加入二月桂酸二丁基錫(cat.Sn″)(6.31克,10毫摩爾)和羥乙基馬來酰亞胺(141克,1摩爾),在70℃下加熱所得到的混合物4小時。在加料漏斗中加入溶解在THF(100毫升)中的羥乙基馬來酰亞胺(141克,1摩爾)。在30分鐘內,向異氰酸酯溶液中加入該溶液,在70℃下,再加熱所得到的混合物4小時。使反應物冷卻至室溫,真空除去溶劑。將所得到的油溶解在CH2Cl2(1升)中,用10%HClaq(1升)和蒸餾水(2×1升)洗滌。用MgSO4干燥離析的有機相,過濾并真空除去溶劑,得到馬來酰亞胺。
實施例7制備由Pripol 2033衍生的二聚二乙烯基醚
“二聚二乙烯基醚”(和環(huán)狀異構體)在2升配有機械攪拌器的三頸燒瓶中,在氮氣下,將雙(1,10-菲咯啉)Pd(OAc)2(0.21克,0.54毫摩爾)溶解在丁基乙烯基醚(8.18克,81.7毫摩爾)、庚烷(100毫升)和“二聚二醇”(由Unichema銷售,商標為Pripol 2033,15.4克,27.2毫摩爾)的混合物中。加熱溶液至輕度回流6小時。使溶液冷卻至室溫,隨后倒入活性碳中(20克)并攪拌1小時。過濾所得到的漿料,真空除去過量的丁基乙烯基醚和庚烷,得到二乙烯基醚,一種黃色油。產物具有合格的1H NMR,FT-IR和13C NMR光譜特征。粘度通常為-100cps。
實施例8制備由二聚二醇(Pripol 2033)衍生的二聚二丙烯酸酯
在1升配有機械攪拌器、加料漏斗和內部溫度探測器的三頸燒瓶中,在氮氣下,將二聚二醇(由Unichema銷售,商標為Pripol 2033,284.4克,500毫摩爾)溶解在無水丙酮(500毫升)中。向該溶液中加入三乙胺(101.2克,1摩爾),在冰浴上冷卻溶液至4℃。將溶于無水丙酮(100毫升)中的丙烯酰氯(90.5克,1摩爾)加入到加料漏斗中,在60分鐘的期間內加入到攪拌的反應溶液中,保持內部溫度<10℃。在冰浴上再攪拌溶液2小時,然后使其溫熱至室溫,攪拌4小時。通過旋轉蒸發(fā)器除去所有溶劑,并使剩余的殘留物溶解在CH2Cl2(1升)中。用5%HClaq(800毫升)和H2O(2×800毫升)洗滌該溶液。用無水MgSO4干燥離析的有機相,過濾,并真空除去溶劑,得到一種油狀的二丙烯酸酯。
實施例9制備N-乙基苯基馬來酰亞胺將4-乙基苯胺(12.12克)溶解在50毫升無水乙醚中,并緩慢加入在冰浴上冷凍的100毫升無水乙醚的9.81克馬來酐攪拌溶液。在加入完成后,將反應混合物攪拌30分鐘。過濾并干燥淡黃色的晶體。用乙酐(200毫升)溶解馬來酸和20克乙酸鈉。在160℃的油浴中加熱反應混合物。回流3小時后,使溶液冷卻至室溫,置于1升在冰水中的燒杯中,劇烈攪拌1小時。吸濾產物,用己烷再結晶。將收集的結晶物質在50℃的真空爐中干燥過夜。FTIR和NMR分析表明了乙基馬來酰亞胺的特征。
實施例10制備雙(鏈烯基硫化物)
在3升配有機械攪拌器和迪安-斯達克榻蒸餾裝置的三頸燒瓶中,將二聚酸(由Unichema銷售,商標為Empol 1024)(574.6克,1摩爾)和炔丙醇(112.1克,2摩爾)溶解在甲苯(1升)中。加入濃H2SO4(6毫升),回流溶液6小時,直到36毫升的水被共沸蒸餾掉。使溶液冷卻至室溫,用水(2×1升)洗滌,用無水MgSO4干燥,真空除去溶劑,得到一種油狀炔丙酯中間體。
在1升配有回流冷凝器、機械攪拌器和內部溫度探測器的三頸燒瓶中,在氮氣下,將該酯中間體(650.7克,1摩爾)溶解在THF(200毫升)中。加入月桂基硫醇(404.8克,2摩爾)和2,2′-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(由DuPont銷售,商標為Vazo 52)(11克),在冰浴上,攪拌下加熱所得到的混合物至70℃達7小時。使反應物冷卻至室溫,真空除去溶劑,得到一種油狀鏈烯基硫化物。
實施例11封裝密封組合物封裝密封組合物的制備是將有機組分一起混合,然后將各組分的混合物與二氧化硅填料按17%有機物,83%二氧化硅的重量比,在高剪切力下混合至均勻。二氧化硅是來自Denka的FB-6S二氧化硅。所得到的組合物是淡黃色的漿料。有機組分與二氧化硅的重量比、玻璃轉變溫度(Tg)和熱膨脹系數(CTE)示于如下表中
*(由聚四亞甲基氧化物-二-對-氨基苯甲酸酯,由Henkel銷售,商標為VersalinkP650制備)實施例12再處理性采用用組合物粘合到FR-4電路板基體上的試驗載體250×250密耳2硅片對每種組合物11A-11D進行再處理性試驗。將封裝組合物分布在粘附到基體上的小片上,并將裝配件在160℃下固化30分鐘。在裝配件再次達到室溫時,用甲基異丁基酮浸泡海綿并用來連續(xù)地、循環(huán)移動地擦試封裝材料。逐漸使封裝材料軟化,并在10分鐘內溶解,足以除去,而不會在基體上留下殘留物。
該實施例表明這些組合物可以進行再處理。
實施例13UV和熱固化組合物組合物13-A封裝密封組合物的制備是將下列各種組分用力人工混合至到形成均勻的糊狀雙馬來酰亞胺(由聚四亞甲基氧化物-二-對-氨基苯甲酸酯(由Henkel銷售,商標為Versalink P-650)制備) 1.01克環(huán)己基二甲醇二乙烯基醚(國際特殊產品) 0.19克α,α-二甲氧基-α-苯基乙酰苯(由Ciba Specialty Chemicals銷售,商標為Irgacure 651) 0.06克親水熔凝二氧化硅(由Denka銷售,-5微米)3.78克將置于FR-4層壓板上的250密耳×250密耳的硅片用上述糊封裝,采用脈沖氙UV源(RC-500B脈沖UV固化系統,氙股份有限公司)輻射30秒。封裝材料具有硬性、完全固化的表面并且當施加力時,將該片牢固地固定在層壓板材料上。隨后將試樣裝配件置于175℃的爐中20分鐘。使封裝片冷卻至室溫,然后將它們用力地從層壓板上分離下來。在片邊緣、層壓板/粘合劑接觸面或粘合劑/空氣表而接觸面周圍未檢測到未固化的封裝材料區(qū)域,。
組合物13-B封裝密封組合物的制備是將下列各種組分用力人工混合至形成均勻的糊狀雙馬來酰亞胺(由聚四亞甲基氧化物-二-對-氨基苯甲酸酯(由Henkel銷售,商標為Versalink P-650)制備) 1.01克環(huán)己基二甲醇二乙烯基醚(國際特殊產品公司) 0.19克己酸叔-丁基-2-乙酯0.03克親水熔凝二氧化硅(由Denka銷售,-5微米) 3.78克將置于FR-4層壓板上的250密耳×250密耳的硅片用上述糊封裝并置于150℃的爐中30分鐘。使試驗裝配件冷卻至室溫,然后將它們用力地從層壓板上分離下來。在片邊緣、層壓板/粘合劑接觸面或粘合劑/空氣表面接觸面周圍未檢測到未固化的封裝材料區(qū)域,。
實施例A制備6-馬來酰亞氨基己酸
6-馬來酰亞氨基己酸采用己知丁藝合成酸官能化馬來酰亞胺,6-馬來酰亞氨基己酸。在500毫升配有機械攪拌器、內部溫度探測器和加料漏斗的四頸燒瓶中,將氨基己酸(100克,7.6×10-1摩爾)溶解在冰醋酸(50毫升)中。在加料漏斗中加入已經溶解在乙腈(75毫升)中的馬來酐(74.8克,7.6×10-1摩爾)溶液。將該溶液在室溫下在1小時內滴加到氨基己酸中,保持內部反應溫度低于35℃。在加入完成后,攪拌反應物3小時。過濾反應漿料,在真空爐(P-25T)中,在70℃下干燥經離析的濾液過夜,得到166克白色固體(95%)。產物酰胺酸具有FT-IR和1H NMR光譜特征,與文獻數據一致。
在1升配有機械攪拌器和迪安-斯達克榻分水器的三頸燒瓶中,在氮氣下將上述酰胺酸(166克,7.2×10-1摩爾)溶解在甲苯(200毫升)、苯(200毫升)和三乙胺(211毫升,1.51摩爾)的溶液中。加熱溶液回流4小時,在迪安-斯達克榻分水器中收集產生的水。向反應燒瓶中加入蒸餾水(400毫升),溶解在反應期間從總溶液中分離出來的大部分產物的三乙基銨鹽。離析水層,用50%HCl酸化至pH-1,用乙酸乙酯(600毫升)萃取。用蒸餾水(400毫升)洗滌有機層。用MgSO4干燥離析的有機層,接著真空除去溶劑,得到一種白色固體(76.2克,50%)。光譜分析產物6-馬來酰亞氨基己酸的FT-IR和1H NMR與文獻中的產品一致。
實施例B制備“二聚二酯雙馬來酰亞胺”
“二聚二酯雙馬來酰亞胺”(和環(huán)狀異構體)在1升配有機械攪拌器、迪安-斯達克榻分水器和內部溫度探測器的三頸燒瓶中,在氮氣下將Pripol 2033(“二聚二醇”,Uniqema,92.4克,1.69×10-1摩爾)、6-馬來酰亞氨基己酸(75.0克,3.55×10-1摩爾)和H2SO4(0.50毫升,-8.5×10-3摩爾)在甲苯中制漿。加熱反應物至略微回流2小時,在迪安-斯達克榻分水器中收集離析的水。取出分水器,蒸餾掉反應物中的約50毫升甲苯溶劑,除去痕量的水分,酯化平衡至完全。使反應物冷卻至室溫,加入其它的甲苯(100毫升)(實驗室規(guī)模,優(yōu)選在此時加入二乙醚而不是甲苯),用飽和NaHCO3水溶液(300毫升)和蒸餾水(300毫升)洗滌該溶液。離析有機層,用無水MgSO4進行干燥,真空除去溶劑,得到一種黃色油(107.2克,68%)。經二氧化硅或氧化鋁的短塞通過洗脫的樹脂的甲苯溶液進一步提純該物質。液相雙馬來酰亞胺樹脂其有合格的FT-IR,1HNMR,和13C NMR數據,η通常約為2500cps。
實施例C制備“癸基二醇二酯雙馬來酰亞胺”
“癸基二醇二酯雙馬來酰亞胺”按實施例B所述的一般步驟制備,只是用癸基二醇(29.5克,1.69×10-1摩爾)代替Pripol 2033。該方法制得一種固體,中等溶解度的雙馬來酰亞胺(54.9克,58%)。該產物具有合格的FT-IR和1H NMR數據。
實施例D制備“甘油三酯三(馬來酰亞胺)”
按實施例B的要點制備,只是用甘油(10.4克,1.13×10-1摩爾)代替Pripol 2033。產物是一種粘性的液體,具有合格的FT-IR和1HNMR數據。
實施例E制備“IPDI的雙(氨基甲酸間-硝基芐酯)”
“IPDI的雙(氨基甲酸間-硝基芐酯)”在2升配有機械攪拌器、回流冷凝器和內部溫度探測器的三頸燒瓶中,在氮氣下,將異佛爾酮二異氰酸酯(“IPDI”,100.0克,4.5×10-1摩爾),間-硝基芐基醇(137.8克,9.0×10-1摩爾)和二月桂酸二丁基錫(2.8克,4.5×10-3摩爾)溶解在無水甲苯(1500毫升)中。加熱所得到的溶液至90℃達4小時。在試樣的固體部分的IR中未觀察到異氰酸酯帶。使溶液冷卻至室溫,用蒸餾水(100毫升)洗滌。離析有機層,真空除去溶劑,得到一種黃色液體,具有合格的FT-IR和1HNMR特征。
實施例F制備“IPDI的雙(氨基甲酸間-氨基芐酯)”
“IPDI的雙(氨基甲酸間-氨基芐酯)”在500毫升配有磁性攪拌器的三頸園底燒瓶中,在氮氣下,將實施例E的二硝基化合物(8.28克,1.57×10-2摩爾)溶解在乙醇(100毫升)中。加入環(huán)己烷(28.6毫升,2.82×10-1摩爾),接著加入5%Pd/C(4.14克)。使得到的漿料輕度回流6.5小時。該溶液過濾的等分試樣的FT-IR在1529厘米-1和1352厘米-1處沒有硝基拉伸帶。使所有溶液冷卻至室溫并過濾。真空除去溶劑,得到一種黃色半固體(6.6克,90%),具有合格的FT-IR和1H NMR光譜特征。
實施例G制備“IPDI的雙(氨基甲酸間-馬來酰亞氨基芐酯)”
“IPDI的雙(氨基甲酸間-馬來酰亞氨基芐酯)”
在250毫升配有磁性攪拌器和漿料漏斗的四頸燒瓶中,在氮氣下,將實施例F的二胺(6.6克,1.41×10-2摩爾)溶解在丙酮(60毫升)中,并冷卻至4℃。在30分鐘的期間內,加入已溶解在丙酮(20毫升)中的馬來酐(2.76克,2.82×10-2摩爾)。在4℃下攪拌所得到的溶液I小時,接著使其溫熱至室溫并攪拌過夜。根據在約1810厘米-1處沒有酐拉伸帶的判斷,FT-IR分析表明沒有殘留的馬來酐。
向上述酰胺酸溶液中加入乙酐(8.5毫升,9.0×10-2摩爾)、三乙胺(1.26毫升,9.0×10-3摩爾)和乙酸鈉(0.88克,1.1×10-2摩爾)。使所得到的溶液在氮氣下輕度回流4小時。使反應物冷卻至室溫,真空除去所有溶劑。將得到的粘性溶液再溶解在二氯甲烷(200毫升)中,用蒸餾水(3×200毫升)萃取。然后用無水MgSO4干燥有機相,過濾并真空除去溶劑,得到一種淡棕色固體(6.75克,76%)。該物質具有合格的FT-IR和1H NMR光譜特征。
實施例H
制備“DDI 1410的雙(氨基甲酸間-硝基芐酯)”“DDI的雙(氨基甲酸間-硝基芐酯)”(和環(huán)狀異構體)在1升配有機械攪拌器、回流冷凝器和內部溫度探測器的四頸燒瓶中,在氮氣下,將DDI 1410(Henkel,“二聚二異氰酸酯”,99.77克,1.65×10-1摩爾,按13.96%NCO計)、間-硝基芐醇(50.8克,3.32×10-1摩爾)和二月桂酸二丁基錫(0.5毫升,8.3×10-4摩爾)溶解在甲苯(150毫升)中。加熱反應物至85℃達2.5小時。根據缺乏2272厘米-1帶的判斷,反應物等分試樣的FT-IR分析表明異氰酸酯官能度完全消耗完。在真空中,從反應物中除去溶劑,得到一種黃色油,該油在室溫下放置時固化(152.4克,102%(痕量甲苯))。該固體具有合格的FT-IR和1H NMR光譜特征。
實施例I制備“DDI 1410的雙(氨基甲酸間-氨基芐酯)”
“DDI 1410的雙(氨基甲酸間-氨基芐酯)”(和環(huán)狀異構體)在1升配有機械攪拌器和回流冷凝器的三頸燒瓶中,在氮氣下,將實施例H的二胺產物(39.6克,4.32×10-2摩爾)和氯化亞錫二水合物(97.55克,4.32×10-1摩爾)制漿在乙酸乙酯(300毫升)中。加熱反應物至輕度回流并劇烈攪拌3小時。使溶液冷卻至室溫,用飽和NaHCO3溶液調節(jié)pH7-8。使混合物通過25微米的過濾器,得到一種分離成渾濁水層和中度透明的有機層的混合物。離析水層,用乙酸乙酯(100毫升)進行洗滌。合并有機層,用蒸餾水(300毫升)洗滌并用無水MgSO4進行干燥。過濾漿料,真空除去濾液中的溶劑,得到一種黃色、粘稠的固體(33.8克,92%)。
實施例J制備“DDI 1410的雙(氨基甲酸間-馬來酰亞氨基芐酯)”
“DDI 1410的雙(氨基甲酸間-馬來酰亞氨基芐酯)”(和環(huán)狀異構體)在2升配有機械攪拌器、內部溫度探測器和漿料漏斗的四頸燒瓶中,在氮氣下,將馬來酐(15.4克,1.57×10-2摩爾)溶解在丙酮(300毫升)中。在冰浴上冷卻溶液至約4℃。向漿料漏斗中加入已溶解在丙酮(70毫升)中按實施例I制備的二胺溶液(63.4克,7.48×10-2摩爾)并在30分鐘內加入到馬來酐溶液中,保持內部溫度<10℃。攪拌所得到的溶液1小時,接著使其溫熱至室溫,并攪拌2小時。
向該酰胺酸溶液中加入乙酐(24.7毫升,2.62×10-1摩爾)、三乙胺(6.25毫升,4.48×10-2摩爾)和乙酸錳四水合物(0.37克,1.50×10-3摩爾)。加熱該溶液至輕度回流6.5小時,然后使其冷卻至室溫。真空除去所有溶劑,將制得的深色溶液溶解在二乙醚(500毫升)中。用蒸餾水(500毫升)洗滌該溶液。然后用飽和NaHCO3水溶液(500毫升)洗滌離析的有機層,并再次用蒸餾水(500毫升)洗滌。離析有機相,用無水MgSO4干燥,真空除去溶劑,得到一種粘性橙色油。該物質具有FT-IR、1H NMR和13C NMR光譜特征,與所期望的雙馬來酰亞胺產物的一致。
在下面的數個段落中包括本發(fā)明的其它實施方式1.一種可固化封裝密封組合物,含有一種馬來酰亞胺化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們混合物的固化引發(fā)劑,馬來酰亞胺化合物具有式[M-Xm]n-Q,其中m是0或1,n是1-6,和(a)M是具有下列結構式的馬來酰亞胺部分
其中R1是H或具有1-5個碳原子的烷基;(b)X是選自具有下述結構式的芳基
和
和(c)Q是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與X連接。
2.根據段落1的組合物,其中Q是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、亞烷基或烯化氧,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
3.根據段落2的組合物,其中Q是直鏈或支鏈烷基,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
4.根據段落1的組合物,其中Q是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50。
5.根據段落1的組合物,其中Q是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基。
6.根據段落1的組合物,其中Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,該鏈可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
7.根據段落1的組合物,其中Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
8.一種組合物,含有一種馬來酰亞胺化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們混合物的固化引發(fā)劑,馬來?;衔锞哂惺絒M-Zm]n-K,其中m是0或1,n是1-6,和(a)M是具有下列結構式的馬來酰亞胺部分
其中R1是H或具有1-5個碳原子的烷基;(b)K是選自具有下述結構式的芳基
其中p為1到100;
其中p為1到100;
其中R5、R6和R7是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基和芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與芳香環(huán)連接;或R5、R6和R7是具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH3)g-的硅氧烷,其中R1取代基是H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e是1-10和f是1-50;
和(c)Z是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與K連接。
9.根據段落8的組合物,其中Z是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、亞烷基或烯化氧,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
10.根據段落8的組合物,其中Z是直鏈或支鏈烷基,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
11.根據段落8的組合物,其中Z是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50。
12.根據段落8的組合物,其中Z是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基。
13.根據段落8的組合物,其中Z是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
14.根據段落8的組合物,其中Z是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
15.根據段落8-14任一項的組合物,其中K是
其中p為1到100;其中p是1-100。
16.根據段落8-14任一項的組合物,其中K是
其中R5、R6和R7是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基和芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與芳香環(huán)連接。
17.根據段落8-14任一項的組合物,其中K是
18.一種組合物,含有乙烯基化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們的混合物的固化引發(fā)劑,乙烯基化合物具有下列式
其中m是0或1,n是1-6;和(a)R1和R2是H或具有1-5個碳原子的烷基,或與形成乙烯基的碳一起形成5-9元的環(huán);(b)B是C、S、N、O、C(O)、C(O)NH或C(O)N(R8),其中R8是具有1-5個碳原子的烷基;(c)X是選自具有下列結構式的芳基
和
和(d)Q是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與X連接。
19.根據段落18的組合物,其中Q是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、亞烷基或烯化氧,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
20.根據段落19的組合物,其中Q是直鏈或支鏈烷基,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
21.根據段落18的組合物,其中Q是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50。
22.根據段落18的組合物,其中Q是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基。
23.根據段落18的組合物,其中Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,該鏈可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
24.根據段落18的組合物,其中Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
25.一種組合物,含有乙烯基化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們的混合物的固化引發(fā)劑,乙烯基化合物具有下列式
其中m是0或1,n是1-6;和(a)R1和R2是H或具有1-5個碳原子的烷基,或與形成乙烯基的碳一起形成5-9元的環(huán);(b)B是C、S、N、O、C(O)、C(O)NH或C(O)N(R8),其中R8是具有1-5個碳原子的烷基;(c)K是選自具有下列結構式的芳基
其中p為1到100;
其中p為1到100;
其中R5、R6和R7是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基和芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與芳香環(huán)連接;或R5、R6和R7是具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH3)g-的硅氧烷,
其中R1取代基是H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e是1-10和f是1-50;
和(XII)
和(d)Z是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與X連接。
26.根據段落25的組合物,其中Z是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、亞烷基或烯化氧,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
27.根據段落25的組合物,其中Z是直鏈或支鏈烷基,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基。
28.根據段落25的組合物,其中Z是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50。
29.根據段落25的組合物,其中Z是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基。
30.根據段落25的組合物,其中Z是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,該鏈可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,
其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
31.根據段落25的組合物,其中Z是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
32.根據段落25-31任一項的組合物,其中K是
其中p是1-100。
33.根據段落25-31任一項的組合物,其中K是
其中R5、R6和R7是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基和芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與芳香環(huán)連接。
34.根據段落25-31任一項的組合物,其中K是
35.一種組合物,含有段落1-17任一項所描述的馬來酰亞胺化合物和段落18-34任一項所描述的乙烯基化合物和固化引發(fā)劑。
36.一種組合物,含有段落1-17任一項所描述的馬來酰亞胺,或段落18-34任一項所描述的乙烯基化合物,或段落1-17任一項所描述的馬來酰亞胺和段落18-34任一項所描述的乙烯基化合物的混合物,和一種陰離子或陽離子固化引發(fā)劑。
37.一種電子裝配件,含有用上述段落任一項的組合物制備的固化粘合組合物封裝的電子元件。
權利要求
1.一種可固化封裝密封組合物,含有一種馬來酰亞胺化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們混合物的固化引發(fā)劑,馬來酰化合物具有式[M-Xm]n-Q,其中m是0或1,n是1-6,和(a)M是具有下列結構式的馬來酰亞胺部分
其中R1是H或具有1-5個碳原子的烷基;(b)X是選自具有下述結構式的芳基
和
和(c)Q是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與X連接;或(d)Q是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;或(e)Q是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50;(f)Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50;或(g)Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
2.一種組合物,含有一種馬來酰亞胺化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們混合物的固化引發(fā)劑,馬來酰化合物具有式[M-Zm]n-K,其中m是0或1,n是1-6,和(a)M是具有下列結構式的馬來酰亞胺部分
其中R1是H或具有1-5個碳原子的烷基;(b)K是選自具有下述結構式的芳基
其中p為1到100;
其中p為1到100;
其中R5、R6和R7是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基和芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與芳香環(huán)連接;或R5、R6和R7是具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH3)g-的硅氧烷,其中R1取代基是H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e是1-10和f是1-50;
和(c)Z是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與K連接;或(d)Z是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;或(e)Z是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50;或(f)Z是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,該鏈可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50;或(g)Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
3.一種粘合組合物,含有乙烯基化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們的混合物的固化引發(fā)劑,乙烯基化合物具有下列式
其中m是0或1,n是1-6;和(a)R1和R2是H或具有1-5個碳原子的烷基,或與形成乙烯基的碳一起形成5-9元的環(huán);(b)B是C、S、N、O、C(O)、C(O)NH或C(O)N(R8),其中R8是具有1-5個碳原子的烷基;(c)X是選自具有下列結構式的芳基
和
和(d)Q是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與X連接;或(e)Q足具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;或(f)Q是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50;或(g)Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50;或(h)Q是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
4.一種組合物,含有乙烯基化合物和選自游離基引發(fā)劑、光引發(fā)劑和它們的混合物的固化引發(fā)劑,乙烯基化合物具有下列式
其中m是0或1,n是1-6;和(a)R1和R2是H或具有1-5個碳原子的烷基,或與形成乙烯基的碳一起形成5-9元的環(huán);(b)B是C、S、N、O、C(O)、C(O)NH或C(O)N(R8),其中R8是具有1-5個碳原子的烷基;(c)K是選自具有下列結構式的芳基
其中p是1-100;
其中p是1-100;
其中R5、R6和R7是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基和芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與芳香環(huán)連接;或R5、R6和R7是具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CH3)g-的硅氧烷,其中R1取代基是H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e是1-10和f是1-50;
和(XII)
和(d)Z是直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫化物、亞烷基、烯化氧、亞烷基胺、亞烷基硫化物、芳基、芳氧基或芳基硫化物,它們可含懸掛鏈上或作為鏈上的部分主鏈的飽和或不飽和的環(huán)狀或雜環(huán)取代基,其中任何存在的雜原子可以或可以不直接與X連接;或(e)Z是具有下列結構式的酯
其中R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;或(f)Z是具有下列結構式的尿烷
其中每個R2獨立地代表具有1-18個碳原子的烷基、芳基、或芳烷基;R3代表烷基或烷氧基鏈,在鏈上具有至多100個原子,其中鏈可含有芳基取代基;X代表O、S、N或P;和v是0-50;或(g)Z是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50;或(h)Z是具有下列結構式的酯
其中p是1-100,和每個R3可獨立地代表鏈上具有至多100個原子的烷基或烷氧基鏈,其中鏈上可含有芳基取代基;或每個R3獨立地代表具有結構式-(CR12)e-[SiR42-O]f-SiR42-(CR12)g-的硅氧烷,其中每個部分的R1取代基獨立地代表H或具有1-5個碳原子的烷基,每個部分的R4取代基獨立地代表具有1-5個碳原子的烷基、或芳基,e和g分別是1-10和f是1-50。
5.一種組合物,含有權利要求1或2的馬來酰亞胺化合物和權利要求3或4的乙烯基化合物和固化引發(fā)劑。
6.一種組合物,含有權利要求1或2的馬來酰亞胺化合物,或權利要求3或4的乙烯基化合物,或權利要求1或2的馬來酰亞胺化合物和權利要求3或4的乙烯基化合物的混合物,和一種陰離子或陽離子固化引發(fā)劑。
7.一種電子裝配件,含有上述任一項權利要求的組合物制備的固化粘合組合物封裝的電子元件。
全文摘要
一種用于封裝電子元件的固化組合物,含有一種或多種單一或多官能馬來酰亞胺化合物,或一種或多種除馬來酰亞胺化合物之外的單一或多官能乙烯基化合物,或馬來酰亞胺和乙烯基化合物的混合物,游離基固化劑和任選地一種或多種填料。
文檔編號C08F299/02GK1244562SQ9911920
公開日2000年2月16日 申請日期1999年6月30日 優(yōu)先權日1998年7月2日
發(fā)明者B·馬, Q·K·童 申請人:國家淀粉及化學投資控股公司