ENVOLTURA ELECTRÓNICA.

Una composición de resina epoxi que comprende: (A) un compuesto epoxi representado por la fórmula general

(1): **Fórmula** donde, R1-R9 representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo acíclico o cíclico que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido o un átomo halógeno, (B) un compuesto epoxi polifuncional con un número de grupos funcionales mayor o igual a dos, y (C) un agente de curado epoxi que contiene un grupo hidroxilo fenólico, donde la proporción del compuesto epoxi (A) es de un 0.1 a un 99% en peso en función del peso total de los compuestos epoxi (A) y (B), mientras que la composición de resina epoxi contiene una sílice producida pirogénicamente, que ha sido modificada superficialmente con hexametildisilazano (HMDS) y estructuralmente con un molino de bolas

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08156292.

Solicitante: EVONIK DEGUSSA GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RELLINGHAUSER STRASSE 1-11 45128 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: NOWAK, RUDIGER, SCHLOSSER,THOMAS,DR, Wartusch,Reiner.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 15 de Mayo de 2008.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Policondensados que contienen varios grupos epoxi... > C08G59/38 (junto con compuestos diepoxi)
  • C08G59/24B
  • C08G59/22B

Clasificación PCT:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes pretratados (utilización... > C08K9/06 (con compuestos que contienen silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Policondensados que contienen varios grupos epoxi... > C08G59/24 (carbocíclicos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Detalles de dispositivos semiconductores o de otros... > H01L23/29 (caracterizados por el material)

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2364790_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a una composición de resina epoxi que es útil para encapsular materiales eléctricos y electrónicos, particularmente piezas eléctricas tales como un adhesivo, pintura, material aislante y laminado.

Recientemente, para encapsular semiconductores, tales como LSI, CI, transistores y similares, se lleva a cabo el moldeo por transferencia de una composición de resina epoxi útil desde un punto de vista económico.

En particular, últimamente se lleva a cabo el montaje de la superficie de LSI y la inmersión directa en un baño de soldadura está en aumento. Debido a que el material encapsulante se expone a una temperatura elevada en este tratamiento, la humedad absorbida en el material encapsulante se expande, se forman fisuras en el material y se produce un desprendimiento en la interfaz con el soporte metálico del circuito electrónico.

Por lo tanto, se requiere que el encapsulante de resina epoxi tenga una absorción baja de humedad, una alta resistencia a la formación de fisuras y una mejor adhesión. Además, para obtener una absorción baja de humedad, se precisa una resina epoxi con una viscosidad baja la cual se pueda rellenar con un relleno con una concentración elevada. En la actualidad, se utiliza principalmente un material encapsulante en el que se utiliza un éter glicidílico de novolaca de o-cresol como una resina epoxi polifuncional y en el que se utiliza novolaca fenólica como agente de curado, sin embargo, cuando el material encapsulante absorbe humedad durante su almacenamiento, se presentan los problemas descritos anteriormente. Por lo tanto, para evitar estos problemas, el material encapsulante se envuelve para evitar que absorba humedad durante su uso práctico.

Por otra parte, en la actualidad se utiliza una resina epoxi de tipo bifenilo que tiene una viscosidad menor y puede contener un relleno con una concentración mayor que una resina epoxi polifuncional, ya que la resina epoxi de tipo bifenilo es una resina epoxi polifuncional y tiene un peso molecular bajo. Por lo tanto, la absorción de humedad dependiente de la resina epoxi de tipo bifenilo se puede reducir ya que se puede envolver completamente y se puede incrementar su resistencia, por consiguiente, se puede obtener una resistencia a la formación de fisuras excelente en comparación con una resina epoxi en forma de un éter glicidílico de novolaca de o-cresol. Sin embargo, la resina epoxi de tipo bifenilo presenta el problema de que la moldeabilidad de un artículo curado que la contiene es baja en comparación con la resina epoxi polifuncional.

También existe un método en el que se mejora la moldeabilidad por combinación de la resina epoxi de tipo bifenilo actual con la resina epoxi de tipo novolaca cresólica manteniendo la viscosidad de las resinas a un nivel adecuado, sin embargo, la mezcla de la resina epoxi de tipo bifenilo y la resina epoxi de tipo novolaca cresólica se vuelve semisólida (consistencia similar a la de la miel) y no tiene una forma definida después del mezclado del fundido, por lo tanto, la manejabilidad de la resina es insuficiente. Además, la resina mezclada tiende a adherirse consigo misma, por lo tanto, la manipulación de cantidades grandes de resina supone un problema.

Por otra parte, se comercializa una resina epoxi de tipo diciclopentadieno que presenta una capacidad de curado intermedia entre la de la resina epoxi de tipo bifenilo y la de la resina epoxi de tipo novolaca cresólica. El hecho de que la resina epoxi de tipo diciclopentadieno tenga un punto de fusión bajo y tienda a adherirse consigo misma supone un problema, por lo tanto, la resina debería enfriarse y conservarse, por consiguiente, la manipulación de grandes cantidades de la resina también supone un problema al igual que en el caso anterior.

Además, la resina epoxi de tipo diciclopentadieno contiene un número reducido de grupos epoxi por unidad de peso de la resina, por lo tanto, su capacidad de curado y moldeabilidad a veces son insuficientes, y además la resistencia al calor del artículo curado y moldeado a veces también es insuficiente, ya que la resina tiene una estructura alicíclica derivada de un diciclopentadieno no reactivo.

La resina epoxi bifuncional de tipo bifenilo presenta el problema de que su capacidad de curado y moldeabilidad son bajas, ya que el número de grupos funcionales epoxi por molécula es reducido, a diferencia de la resina epoxi polifuncional de tipo novolaca cresólica. Específicamente, la dureza Barcol de la resina de tipo bifenilo se reduce ligeramente durante su moldeo en comparación con la resina epoxi polifuncional, por lo tanto, se precisa un método para aumentar la dureza Barcol.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición de resina que sea un material excelente como material encapsulante de semiconductores epoxi, obtenida utilizando una resina epoxi con una moldeabilidad excelente y una manejabilidad excelente incluso a temperatura ambiente, y un dispositivo semiconductor encapsulado con una resina utilizando la composición de resina.

Es decir, la presente invención es una composición de resina epoxi que comprende:

(A) un compuesto epoxi representado por la fórmula general (1):

donde, R1-R9 representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo acíclico o cíclico que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido, o un átomo halógeno,

(B) un compuesto epoxi polifuncional con un número de grupos funcionales mayor o igual a dos, y

(C) un agente de curado epoxi que contiene un grupo hidroxilo fenólico,

**(Ver fórmula)**

donde la proporción del compuesto epoxi (A) es de un 1 a un 99% en peso en función del peso total de los compuestos epoxi (A) y (B), mientras que la composición de resina epoxi contiene una sílice producida pirogénicamente, que ha sido modificada superficialmente con hexametildisilazano (HMDS) y estructuralmente con un molino de bolas.

Además, la presente invención se refiere a un dispositivo semiconductor encapsulado con una resina obtenido mediante la encapsulación de un elemento semiconductor utilizando la composición de resina epoxi anterior.

Los ejemplos específicos de los sustituyentes R1-R9 respectivos de la resina epoxi representados por la fórmula general (1) utilizada en la presente invención incluyen grupo metilo, grupo etilo, grupo propilo, grupo butilo, grupo amilo, grupo hexilo, grupo ciclohexilo, grupo fenilo, grupo tolilo, grupo xililo (incluidos sus respectivos isómeros), átomo de cloro, átomo de bromo y similares.

La resina epoxi representada por la fórmula general (I) se puede obtener mediante la eterificación glicidílica de estilbenofenoles de acuerdo con un método convencional.

Una publicación (von Rolf H. Sieber, Liebigs Ann. Chem. 730, 31-46 (1969)) describe un método de producción de un compuesto bisfenólico con base estilbénica que es una materia prima de la resina epoxi, y las propiedades físicas de compuestos tales como 4,4'-dihidroxiestilbeno, 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetilestilbeno, 4,4'-dihidroxi-3,3',5,5'tetrametilestilbeno y similares. Otra publicación (METHODEN DER ORGANISCHEN CHEMIE (HOUBEN-WEYL) BAND IV/1c Phenol Teil 2 P1034) describe un método de producción de 4,4'-dihidroxi-alfa-metilestilbeno, etc. utilizando fenol y cloroacetona como material de partida.

Los ejemplos específicos de fenoles con base estilbénica empleados como materia prima de la resina epoxi representada por la fórmula general (1) incluyen 4,4'-dihidroxi-3-metilestilbeno, 4,4'-dihidroxi-3-etilestilbeno,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de resina epoxi que comprende:

(A) un compuesto epoxi representado por la fórmula general (1):

**(Ver fórmula)**

5 donde, R1-R9 representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo acíclico o cíclico que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no sustituido o un átomo halógeno,

(B) un compuesto epoxi polifuncional con un número de grupos funcionales mayor o igual a dos, y

(C) un agente de curado epoxi que contiene un grupo hidroxilo fenólico,

donde la proporción del compuesto epoxi (A) es de un 0.1 a un 99% en peso en función del peso total de los compuestos epoxi (A) y (B), mientras que la composición de resina epoxi contiene una sílice producida pirogénicamente, que ha sido modificada superficialmente con hexametildisilazano (HMDS) y estructuralmente con un molino de bolas.

2. La composición de resina epoxi de acuerdo con la reivindicación 1, donde la proporción del compuesto epoxi (A) es de un 20 a un 99% en peso en función del peso total de los compuestos epoxi (A) y (B).

3. La composición de resina epoxi de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un relleno inorgánico

(D) en una cantidad de un 25 a un 95% en peso en función del peso de la composición de resina entera.

4. La composición de resina epoxi de acuerdo con la reivindicación 3, donde el relleno inorgánico (D) se encuentra en una cantidad de un 50 a un 95% en peso en función del peso de la composición de resina entera.

5. La composición de resina epoxi de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde el compuesto epoxi polifuncional (B) 20 es un éter glicidílico de novolacas fenólicas o un éter glicidílico de novolacas de trisfenolmetano.

6. Un dispositivo semiconductor encapsulado con resina obtenido encapsulando un elemento semiconductor utilizando la composición de resina epoxi de la reivindicación 1 ó 3.