[发明专利]环氧树脂的硬化催化剂以及含有此催化剂的环氧树脂组合物

说明书

本发明涉及半导体的封装材料，具体地说，涉及一种环氧树脂的硬化催化剂。

由于半导体产业的持续发展，相对应的其后段制各程序中的IC封装技术要求也都提高。由一般的IC封装延伸到薄型封装(thin package)，甚至到球栅阵列(BGA；ball grid array)的封装技术，同时也要求将制备过程中的不方便性给予解除。

近年来，环氧树脂广泛地用作半导体的封装材料，而且几乎有90％左右的半导体是采用环氧模造化合物(EMC；epoxy molding compound)来封装的。

目前，欲使环氧模造化合物熟化(curing)，在商业上常使用的催化剂是1，8-重氮二环(5，4，0)-7-十一碳烯(DBU，1，8-diazabicyclo(5，4，0)-7-undecene)与酚类(phenolic)的盐类。由于酚类是一高分子，其酸度具有一分布范围，不同于单一酸分子具有一特定的酸度。所以此商品于加热时放出DBU也是在比较宽的温度范围中，而不同于DBU与单一酸分子的盐类加热放出DBU时，其温度的范围较窄。

U.S.专利4,925,901中，虽使用单一酸分子HBF₄与DBU的盐类作为催化剂，但因HBF₄具腐蚀性，故其不适用于制造环氧模造化合物的组成物。U.S.专利5,001,211中，所使用的作为环氧树脂的催化剂为1-异丙基-2-甲基咪唑水杨酸盐类，但其环氧模造化合物的贮存寿命(shelf-life)较短。

综括而言，目前所制造出的环氧模造化合物(EMC)在室温下的稳定性不够高，因此，在室温下储存EMC物料时，必须在短期内迅速用尽，造成相当的不便。因此有必要开发具有较长的室温贮存时间，且效能不改变的环氧树脂模造化合物产品，以利于实际的需要。

因此，本发明的目的即为解决上述问题，提供一种环氧树脂的硬化催化剂，此催化剂可添加于环氧树脂中，使环氧树脂硬化。本发明的另一目的为提供含有此硬化催化物的环氧树脂组合物，使含有此特殊催化剂的环氧树脂组合物在室温及混合时，皆有较好的稳定性，且又能保持模中的熟化速率。

为了实现本发明上述目的，本发明用作环氧树脂的硬化催化剂为双环脒(bicyclic amidine)与含羟基羧酸形成的盐类。

本发明的含有此特定催化剂的环氧树脂组合物包括：以重量计，

1份环氧树脂；

0.05至6.0份硬化剂；以及

0.002至0.6份催化剂，此催化剂含有双环脒(bicyclic amidine)与含羟基羧酸形成的盐类。

本发明是利用双环脒(bicyclic amidine)(例如DBU)与含有-OH和-COOH的酸，经酸碱中和后而产生的盐类，此盐类可作为使环氧树脂硬化的催化剂。当环氧树脂组合物在模具中受热时，热会使盐类在模温下解离，而能产生碱分子，因而达到催化的效果。

由于本发明所使用的含有-OH和-COOH的酸是一种单一酸分子的纯物质，因此，其盐类在加热时，解离现象会在较狭窄的温度范围中表现出来，故能够符合催化剂同时具有室温稳定性及模温反应性的双重需求。

依据本发明，本发明的环氧树脂组合物包括：1重量份的环氧树脂；0.05至6.0重量份的硬化剂；以及0.002至0.6重量份的催化剂。本发明的特征为，使用双环脒(bicyclic amidine)与含羟基羧酸形成的盐类作为环氧树脂的催化剂。

适用于本发明的环氧树脂成份可为任何公知的环氧树脂，具体的例子为二环戊二烯基(dicyclopentadienyl)环氧树脂，二酚基(biphenyl)环氧树脂，酚醛清漆(phenolic novolac)环氧树脂，双酚(bisphenol)环氧树脂，萜烯(terpene)环氧树脂，芳烷(aralkyl)环氧树脂，多官能基环氧树脂，萘环氧树脂，卤化环氧树脂，或其混合物。

适用于本发明的硬化剂成份可为任何公知的用于环氧树脂中的硬化剂，具体的例子包括酚醛清漆树脂，甲酚酚醛清漆(cresol novolac)树脂，多官能基酚树脂，芳烷基酚(aralkyl phenol)树脂，萜烯酚(terpenephenol)树脂，二环戊二烯基酚(dicyclopentadienyl phenol)树脂，卤化酚树脂，萘基酚(naphthalene phenol)树脂，或其混合物。