JPH02168635A - 絶縁性ダイボンド用樹脂系接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体素子などを基体などに固着させつるダ
イボンド用樹脂系接着剤に関する。

〔従来の技術］ 第２図は従来の絶縁性ダイボンド用樹脂系接着剤により
半導体素子を基体に固着させた一例を示す断面の説明図
であり、図中、（１）は素子、（２）は基体、（６）は
基体（２）と素子（１）を固着しているダイボンド用樹
脂系接着剤、（４）はこのダイボンド用樹脂系接着剤（
６）に４０〜６０％（重量％、以下同様）の割合で含ま
れている充填剤、（５）は封止樹脂である。ダイボンド
用樹脂系接着剤（６）はエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂
などの主剤と硬化剤、充填剤４）などとから構成されて
いる。

素子（１）は、基体（２に塗布されたダイボンド用樹脂
系接着剤（６）にマウントされたのち、加熱などして、
ダイボンド用樹脂系接着剤（６）中の主剤と硬化剤など
を反応させて樹脂を硬化させることにより、基体（１）
に固着されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のダイボンド用樹脂系接着剤（６）は、充填剤とし
てシリカ（ＳｉＯｚ）が含まれているばあい、線膨張係
数がαＩ　（ガラス転移点より前）で４．０×１０−５
〜Ｇ、ＯＸ　１０−５　（１／”Ｃ）程度である。一方
、ダイボンド用樹脂系接着剤とともに半導体装置を構成
する他の材料の線膨張係数は、半導体素子（１）である
シリコンは約０．３Ｘ　１０−５　、リードフレーム材
が銅系であるばあいは１．５Ｘ１０−５〜２．０Ｘ１０
−５封止樹脂がエポキシ系樹脂であるばあいは１．５×
１０−５〜３．０Ｘ１０−５程度である。

半導体装置は以上のように様々な線膨張係数を有するも
のを組立てることにより製造されているため、製造工程
中に加わる熱で素子表面に応力が発生する。その応力に
より素子表面と封止樹脂の間などに隙間が生じ、半導体
装置としての信頼性に悪影響を及ぼすなどの問題点があ
る。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
ものであり、熱衝撃などが加えられても素子表面に応力
が発生しにくく、高い信頼性を有する半導体装置を製造
しうるダイボンド用樹脂系接着剤をうろことを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、充填剤の含有率が７０〜９０％である低線膨
張の絶縁性ダイボンド用樹脂系接着剤に関する。

［作　用］ 本発明のダイボンド用樹脂系接着剤は、充填剤の含有率
が７０〜９０％に高められているので、線膨張係数が低
下して封止樹脂やリードフレーム（鋼材）と近くなり、
発生する応力が小さくなる。

［実施例］ 本発明の絶縁性ダイボンド用樹脂系接着剤は、従来の絶
縁性ダイボンド用樹脂系接着剤に用いられる材料と同様
の材料からなり、充填剤を７０〜９０％の割合で含有さ
せたものである。

本発明に用いられる主材（樹脂成分）の具体例としては
、たとえばビスフェノ−′ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂などの２官能のエポキシ化合
物よりなるエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などがあげら
れる。

また本発明の樹脂系接着剤に７０〜９０％、好ましくは
７５〜８５％の割合で含有される充填剤の具体例として
は、たとえば平均粒径が好ましくは２０ρ以下、さらに
好ましくは５〜１０遍のシリカ、アルミナ、チッ化ケイ
素、チッ化ホウ素、炭化ケイ素などがあげられる。さら
に充填剤の形状は、球状で真円に近いものほど好ましい
。これら充填剤の含有率が７０％未満のばあい、ダイボ
ンド用樹脂系接着剤の線膨張係数が大きくなり、封止樹
脂やリードフレームなどとの差が大きくなり、発生する
応力が大きくなる。

通常、充填剤の含有率が高くなると作業性がわるくなる
が、本発明においては充填剤の粒径と形状を揃えである
（たとえば平均粒径５項のばあい±１ｆ程度のバラツキ
）ので、含有率を７０〜９０％にすることができる。

さらに本発明の樹脂系接着剤には、必要に応じて硬化剤
、硬化促進剤などが含有される。

前記硬化剤または硬化促進剤としては、たとえばポリア
ミン類、イミダゾール類、ポリアミドなどがあげられる
。これら硬化剤または硬化促進剤の樹脂系接着剤中の含
有率は、通常１〜５％が好ましい。前記硬化剤としてイ
ミダゾール類を使用したばあいは３〜５％、硬化促進剤
としてアミド系を使用したばあいは１〜２％の割合で含
有させるのが望ましい。

本発明の樹脂系接着剤は、たとえば硬化剤、硬化促進剤
を必要量の半分程度の主剤に混合し、分散させたのち、
残りの主剤を混合し、らいかい機などで３〜５時間混練
するなどの方法により容易に調製しつる。

本発明の樹脂系接着剤は、たとえばホットブレート（２
００〜２５０℃、３分間程度）、オーブン炉（１５０〜
２００℃、６０分間程度）などで加熱することにより硬
化させることができる。

本発明の樹脂系接着剤の硬化物の線膨張係数は２．０Ｘ
１０−５〜３．ＯＸ　１０−５　（１／’Ｃ）程度であ
り、封止樹脂の線膨張係数に近い値である。

つぎに実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。

実施例１ 第１図に示される半導体装置をつぎのようにして作製し
た。

銅ニツケル合金からなる基体（２）に、油化シェル社製
のＹＬ−９７９を主成分とし、４％のキュアゾール２Ｐ
４ＨＨ２（四国化成工業■製）と８０％の充填剤（平均
粒径５虜で粒径が±１論程度のバラツキを有する球状シ
リカ、マイクロン社製５−０）とを含有してなる絶縁性
ダイボンド用樹脂系接着剤（３）を塗布したのち、シリ
コンの半導体素子（１）をマウントし、ホットプレート
（２００〜２５０℃、３分間）で加熱しτ硬化させた。

つき゛にエポキシ樹脂および硬化剤としてフェノールノ
ボラックを含有し、充填剤としてシリカを７５％含有し
た封止樹脂（５）によりトランスファー成型法で成型し
、樹脂封止しまた。

λられた半導体装置を高温・＾圧・＾湿（１２１℃、２
気圧、１００％Ｒ）ｌ）下で放置しくプレッシャークツ
カー法）、その電気特性を測定し、信頼性（累積故障率
）を評価した。結果を第３図に示す。

一方、ダイボンド用樹脂系接着剤（３）のみをホットプ
レート（２００・〜２５０℃、３分）上で加熱して硬化
させ、ＴＭＡ（ＴｈｅｒＩｌｌｏｍｅｃｈａｎｌａｌ　
ａｎａｌｙｓｉｓ）法により線膨張係数を測定した。結
果を第１表に示す。

なお樹脂成分として油化シェル社製のＹＬ−９８０を用
い、硬化剤として四国化成工業■製のキュアゾール２Ｐ
４８Ｈ２を用いたダイボンド用樹脂系接着剤を用いた他
は、実施例１と同様にして半導体装置を作製し、その電
気特性を評価したところ、実施例１とほぼ同じ結果がえ
られた。さらに基体として４２７０イを用い、半導体素
子としてシリコンを用い、封止樹脂としてエポキシ樹脂
と硬化剤であるフェノールノボラックを含有し、充填剤
としてシリカを７５％含有したものを用いた他は、実施
例１と同様にして半導体装置を作製し、その電気的特性
を評価したところ、実施例１とほぼ同じ結果がえられた
。

比較例１ 充填剤を５０％含有させたダイボンド用樹脂系接着剤を
用いた他は、実施例１と同様にして半導体装置を作製し
、信頼性を評価した。結果を第３図に示す。さらにダイ
ボンド用樹脂系接着剤の線膨張係数を測定した結果を第
１表に示す。

［以下余白］ 第　　１　　表 し注１線膨張係数の欄のく　）内の数値は、比較例１の
ものを１とした相対値である。

［発明の効果］ 以上のように本発明のダイボンド用樹脂系接着剤は、従
来と同様の材料を使用し、充填剤の含有率を変えるだけ
で調製しつるので、従来の設備のままで使用目的に合わ
せて調製でき、硬化条件の設定も容易である。かかるダ
イボンド用樹脂系接着剤を用いて半導体装置を製造する
と、熱衝撃などが加えられても発生する応力が小さく、
信頼性の高い半導体装置がえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダイボンド用樹脂系接着剤を用いた半
導体装置の一例を示す断面の説明図、第２図は従来のダ
イボンド用樹脂系接着剤を用いた半導体装置を示す断面
の説明図、第３図は実施例１および比較例１のダイボン
ド用樹脂系接着剤を用いて製造した半導体装置の信頼性
試験の結果を示すグラフである。 （図面の符号） （１）：素子 （２）：基体 （３）：ダイボンド用樹脂系接着剤 （４）：充填剤 （５）：封止樹脂 代　　理　　人　　　大　　岩　　増　　雄才 才 牙３ Ａ：実施例１ Ｂ：比較例１ 時 間 （時間）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）充填剤の含有率が７０〜９０重量％である低線膨
   張の絶縁性ダイボンド用樹脂系接着剤。