[发明专利]热固性树脂组合物

说明书

本发明提供加工性优异、可以通过固化而获得耐热性和机械强度优异的高可靠性的固化物(成型体)的热固性树脂组合物。本发明的热固性树脂组合物含有(A)多烯基酚树脂、(B)芳香族聚马来酰亚胺化合物、以及(C)聚合引发剂，(A)多烯基酚树脂的分子内具有(a1)结合有2‑烯基的具有酚性羟基的芳香环单元、和(a2)未结合2‑烯基的具有酚性羟基的芳香环单元各至少1个，各芳香环单元通过主链不由芳香环构成的连接基团结合，且在将(a1)的芳香环单元数记为m、(a2)的芳香环单元数记为n时，m相对于(m+n)的比率为40～90％，所述热固性树脂组合物以2‑烯基相对于(B)芳香族聚马来酰亚胺化合物的马来酰亚胺基1摩尔为0.4～1.5摩尔的量含有(A)多烯基酚树脂。

技术领域

本发明涉及热固性树脂组合物。进一步详细而言，涉及适合功率器件等半导体密封材料的、成型时的加工性优异、且成型后的固化物显示优异的机械强度和耐热性的热固性树脂组合物。

背景技术

功率器件作为能够大电流且高压运转、低损失、小型且高功能的器件，作为下一代半导体的中心而受到期待。近年来，伴随这些器件开发的进展，对Si、SiC、GaN等元件的密封材料的要求特性更加严格化。特别是对在更高电力下的驱动成为可能的高温环境下的使用、即对耐热性的要求高。以往，作为功率器件用密封材料，使用耐热性比较高的聚酰亚胺树脂、有机硅凝胶、高耐热环氧树脂等。

聚酰亚胺树脂(玻璃化转变温度为350℃以上)虽然耐热性高，但其加工性差、成型需要高温且长时间的条件。有机硅凝胶(玻璃化转变温度为400℃以上或观测不到)由于在灌封(potting)式成型中使用，因此在成型时需要维持形状的框体，树脂自身的价格也高，因此在成本和生产性方面不利。耐热性环氧树脂(玻璃化转变温度为100～200℃)虽然加工性优异，但高温时的机械特性、电特性等耐热性能比上述2种材料差。此外，耐热性环氧树脂是具有萘骨架、四苯基骨架等的特殊结构，因此成本也高，实用化受到限定。

另一方面，作为具有高耐热性的热固性树脂，已知包含烯基酚化合物和芳香族双马来酰亚胺化合物的组合物(例如专利文献1(日本特开平5-43630号公报)和专利文献2(日本特开平6-93047号公报))。烯基酚化合物的烯基与芳香族双马来酰亚胺化合物的不饱和基团可以通过相互进行自由基聚合、高度交联而获得耐热性高的树脂固化物。该热固性树脂(玻璃化转变温度为200～350℃)虽然比聚酰亚胺树脂和有机硅凝胶的耐热性差，但是具有比耐热性环氧树脂高的耐热性，且能够进行与环氧树脂同样的传递成型，因此作为兼具耐热性和成型加工性的树脂而为人所知。

然而，包含烯基酚化合物和芳香族双马来酰亚胺化合物的组合物具有比环氧树脂高的交联点密度，因此其固化物的耐冲击性由于高的弯曲弹性模量而低，因此固化物有硬且脆这样的缺点。此外，在将上述组合物用作密封树脂的情况下，烯基酚化合物中包含的酚羟基不对聚合作出贡献而直接残存，因此密封装置的耐湿可靠性有时会恶化。

专利文献3(日本特开平5-6869号公报)中公开了一种使用下述树脂组合物而将半导体元件密封的半导体装置，所述树脂组合物包含分子中的烯基与羟基的比率处于特定的范围的特殊酚树脂(酚芳烷基(ザイロック，Xylok)树脂)、1分子中具有2个以上马来酰亚胺基的马来酰亚胺化合物以及固化催化剂。专利文献3中记载了“通过使用这样的树脂组合物，可获得耐湿可靠性、耐热可靠性和机械强度优异的具有高可靠性的半导体装置”的主旨。

然而，由于ザイロック(酚芳烷基)树脂的合成复杂，因此以通用性低的特殊级别市售，价格高。此外，引用文献3中虽然公开了使用ザイロツク树脂作为酚树脂、固化催化剂使用了有机膦化合物的情况下的弯曲弹性模量、弯曲强度和吸湿率，但是完全没有记载使用其他酚树脂和固化催化剂的情况的具体例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-43630号公报

专利文献2：日本特开平6-93047号公报