JPH04209688A - 導電性ペースト - Google Patents
導電性ペーストInfo
- Publication number
- JPH04209688A JPH04209688A JP40462290A JP40462290A JPH04209688A JP H04209688 A JPH04209688 A JP H04209688A JP 40462290 A JP40462290 A JP 40462290A JP 40462290 A JP40462290 A JP 40462290A JP H04209688 A JPH04209688 A JP H04209688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- conductive
- conductive paste
- oligomer
- polyhydric alcohol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１３
【産業上の利用分野］本発明は、半導体装置の組立て（
アッセンブリ）や各種部品等の接着に使用する導電性ペ
ーストに関し、特に半導体ペレットの大型化と表面実装
に対応する高信頼性の導電性ペーストに関するものであ
る。 ［０００２］ 【従来の技術】金属薄板（リードフレーム）上の所定部
分にＩＣ，ＬＳＩ半導体チップを接着する工程は、半導
体装置の長期信頼性に影響を与える重要な工程の一つで
ある。従来からこの接続方法としてチップのシリコン面
をリードフレーム上の金メツキ面に加圧圧着するという
Ａｕ−８ｔ共晶法が主流であった。しかし、近年の貴金
属、特に金の高騰を契機として、樹脂封止型半導体装置
ではＡｕ−３ｉ共晶法から半田を使用する方法、導電性
接着剤を使用する方法等に急速に移行しつつある。
アッセンブリ）や各種部品等の接着に使用する導電性ペ
ーストに関し、特に半導体ペレットの大型化と表面実装
に対応する高信頼性の導電性ペーストに関するものであ
る。 ［０００２］ 【従来の技術】金属薄板（リードフレーム）上の所定部
分にＩＣ，ＬＳＩ半導体チップを接着する工程は、半導
体装置の長期信頼性に影響を与える重要な工程の一つで
ある。従来からこの接続方法としてチップのシリコン面
をリードフレーム上の金メツキ面に加圧圧着するという
Ａｕ−８ｔ共晶法が主流であった。しかし、近年の貴金
属、特に金の高騰を契機として、樹脂封止型半導体装置
ではＡｕ−３ｉ共晶法から半田を使用する方法、導電性
接着剤を使用する方法等に急速に移行しつつある。
【０００３】しかしながら、半田を使用する方法は、−
部実用化されているが半田や半田ポールが飛散して＠極
等に付着し、腐食断線の原因となることが指摘されてい
る。一方、導電性接着剤を使用する方法では、通常銀粉
末を配合したエポキシ樹脂が用いられ、約１０年前から
一部実用化されてきたが、信頼性の面でＡｕ−３ｉ共晶
法に比較して満足すべきものが得られなかった。導電性
接着剤を使用する場合は、半田法に比べて耐熱性に優れ
る等の長所を有しているが、その反面、樹脂や硬化剤が
半導体素子用接着剤として作られたものでないため、ボ
イドの発生や、耐湿性、耐加水分解性に劣り、アルミニ
ウム電極の腐食を促進し、断線不良の原因となることが
多く、素子の信頼性はＡｕ−３ｉ共晶法に比較して劣っ
ていた。また、近年、ＩＣ，ＬＳＩやＬＥＤ等の半導体
チップの大型化とワイヤポンディングなどプロセス処理
条件などの高温化に伴い、チップクラックの発生やチッ
プ反り、接着力の低下がおこり、問題となっていた。 ［０００４］
部実用化されているが半田や半田ポールが飛散して＠極
等に付着し、腐食断線の原因となることが指摘されてい
る。一方、導電性接着剤を使用する方法では、通常銀粉
末を配合したエポキシ樹脂が用いられ、約１０年前から
一部実用化されてきたが、信頼性の面でＡｕ−３ｉ共晶
法に比較して満足すべきものが得られなかった。導電性
接着剤を使用する場合は、半田法に比べて耐熱性に優れ
る等の長所を有しているが、その反面、樹脂や硬化剤が
半導体素子用接着剤として作られたものでないため、ボ
イドの発生や、耐湿性、耐加水分解性に劣り、アルミニ
ウム電極の腐食を促進し、断線不良の原因となることが
多く、素子の信頼性はＡｕ−３ｉ共晶法に比較して劣っ
ていた。また、近年、ＩＣ，ＬＳＩやＬＥＤ等の半導体
チップの大型化とワイヤポンディングなどプロセス処理
条件などの高温化に伴い、チップクラックの発生やチッ
プ反り、接着力の低下がおこり、問題となっていた。 ［０００４］
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、耐湿性、耐加水分解性、接着
性に優れ、ボイドの発生や断線不良がなく、特に半導体
チップの大型化とプロセス条件の高温化に対応してチッ
プの反りの少ない高信頼性の導電性ペーストを提供する
ことを目的としている。 ［０００５］
に鑑みてなされたもので、耐湿性、耐加水分解性、接着
性に優れ、ボイドの発生や断線不良がなく、特に半導体
チップの大型化とプロセス条件の高温化に対応してチッ
プの反りの少ない高信頼性の導電性ペーストを提供する
ことを目的としている。 ［０００５］
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、半導体チップ
の大型化、プロセス条件の高温化などに対応して、チッ
プ反りが少なく、また耐湿性、耐加水分解性、接着性の
特性に優れた信頼性の高い導電性ペーストが得られるこ
とを見いだし、本発明を完成したものである。 ［０００６］すなわち、本発明は、 （Ａ）ウレタンポリマーまたはウレタンオリゴマー（Ｂ
）多価アルコール化合物、 （Ｃ’）撥水剤および （Ｄ）導電性粉末 を必須成分とすることを特徴とする導電性ペーストであ
る。 ［０００７１以下、本発明の詳細な説明する。 ［０００８］本発明に用いる（Ａ）ウレタンポリマーま
たはウレタンオリゴマーとしては、ウレタンを形成する
プレポリマーおよびオリゴマーのすべてのものが使用可
能であるが、末端活性イソシアネート基を活性水素化合
物でブロック化したブロックイソシアネートプレポリマ
ーが好ましく使用される。代表的なものとしては、末端
活性イソシアネートを有するポリエステルまたはポリブ
タジェンをアセト酢酸エステルオキシム、或いはフェノ
ール等のブロッキング剤でブロック化したものである。 具体的なものとしては、デスモジュールＡＰステーブル
（バイエル社製、商品名）、ニーロックＱ−９０６２（
出光石油化学社製、商品名）等が挙げられ、これらは単
独又は２種以上混合して使用することができる。これら
のブロック化されたウレタンのポリマーまたはオリゴマ
ーは室温で安定であるが１２０℃以上に加熱するとイソ
シアネート基を解離する性質をもっている。 ［０００９１本発明に用いる（Ｂ）多価アルコール化合
物としては、可撓性、柔軟性を考慮して長鎖のアルキル
基を有するものや、ポリエステル系、ポリブタジェン系
およびシリコーン系多価アルコール類が使用される。具
体的なものとしては、Ｒ−４５ＨＴ （出光石油化学社
製、商品名）、三洋化成社製のポリエチレングリコール
、ポリプロピレングリコール、トーレシリコーン社製の
アルコール変性シリコーンＢＹシリーズ等が挙げられ、
これらは単独又は２種以上混合して使用される。これら
の多価アルコール類の水酸基は、前述したウレタンポリ
マーやオリゴマーから解離したイソシアネート基と反応
する。ウレタンプレポリマーやオリゴマーと多価アルコ
ール化合物の配合割合は、解離イソシアネート基（ＮＧ
Ｏ）と多価アルコール化合物の水酸基（ＯＨ）の比（Ｎ
ＧＯｌｏＨ）が１，０〜１．２当量の範囲であることが
望ましい。この比が１．０当量未満又は１．２当量を超
えると所定の特性が得られず好ましくない。この反応系
を促進させる触媒としては、一般的にジアルキルチンジ
ラウレート等が使用される。 （００１０１本発明に使用される（Ｃ）撥水剤としては
、例えばフルオロカーボン系、シリコーン系等があり具
体的には、ＫＴＬ４５０，６１０，５００Ｆ、ＫＴ４０
０（喜多村社製、商品名）、ＴＳＬ８２４１，８１８５
（東芝シリコーン社製、商品名）等が挙げられ、これら
は単独又は２種以上混合して使用することができる。 ［００１１１本発明に使用される（Ｄ）導電性粉末とし
ては、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、表面に金属層を
有する粉末等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混
合し使用することができる。これらの導電性粉末は、い
ずれも平均粒径１０μｍ以下であることが好ましい。平
均粒径が１０μｍを超えると、組成物の性状がペースト
状にならず塗布性能が低下し好ましくない。導電性粉末
と樹脂成分［（Ａ） ＋ （Ｂ） ＋ （Ｃ） ］との
配合割合は、重量比で７０／３０〜９０／１０であるこ
とが望ましい。導電性粉末が７０重量部未満では満足な
導電性が得られず、また９０重量部を超えると作業性や
密着性が低下し好ましくない。 ［００１２］本発明の導電性ペーストは粘度調整のため
必要に応じて有機溶剤を使用することもできる。その溶
剤類としては、ジオキサン、ヘキサン、酢酸セロソルブ
、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソ
ルブアセテート、ブチルカルピトールアセテート、イソ
ホロン等が挙げられる。 ［００１３］導電性ペーストの製造方法は、常法に従い
各原料成分を十分混合した後、更に三本ロールによる混
練処理をし、その後、減圧脱泡して製造することができ
る。こうして製造した導電性ペーストはシリンジに充填
さね、デイスペンサーを用いてリードフレーム上に吐出
し半導体チップを接合した後、ワイヤポンディングを行
い、樹脂封止して樹脂封止型の半導体装置の製造等に使
用される。 ［００１４］
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、半導体チップ
の大型化、プロセス条件の高温化などに対応して、チッ
プ反りが少なく、また耐湿性、耐加水分解性、接着性の
特性に優れた信頼性の高い導電性ペーストが得られるこ
とを見いだし、本発明を完成したものである。 ［０００６］すなわち、本発明は、 （Ａ）ウレタンポリマーまたはウレタンオリゴマー（Ｂ
）多価アルコール化合物、 （Ｃ’）撥水剤および （Ｄ）導電性粉末 を必須成分とすることを特徴とする導電性ペーストであ
る。 ［０００７１以下、本発明の詳細な説明する。 ［０００８］本発明に用いる（Ａ）ウレタンポリマーま
たはウレタンオリゴマーとしては、ウレタンを形成する
プレポリマーおよびオリゴマーのすべてのものが使用可
能であるが、末端活性イソシアネート基を活性水素化合
物でブロック化したブロックイソシアネートプレポリマ
ーが好ましく使用される。代表的なものとしては、末端
活性イソシアネートを有するポリエステルまたはポリブ
タジェンをアセト酢酸エステルオキシム、或いはフェノ
ール等のブロッキング剤でブロック化したものである。 具体的なものとしては、デスモジュールＡＰステーブル
（バイエル社製、商品名）、ニーロックＱ−９０６２（
出光石油化学社製、商品名）等が挙げられ、これらは単
独又は２種以上混合して使用することができる。これら
のブロック化されたウレタンのポリマーまたはオリゴマ
ーは室温で安定であるが１２０℃以上に加熱するとイソ
シアネート基を解離する性質をもっている。 ［０００９１本発明に用いる（Ｂ）多価アルコール化合
物としては、可撓性、柔軟性を考慮して長鎖のアルキル
基を有するものや、ポリエステル系、ポリブタジェン系
およびシリコーン系多価アルコール類が使用される。具
体的なものとしては、Ｒ−４５ＨＴ （出光石油化学社
製、商品名）、三洋化成社製のポリエチレングリコール
、ポリプロピレングリコール、トーレシリコーン社製の
アルコール変性シリコーンＢＹシリーズ等が挙げられ、
これらは単独又は２種以上混合して使用される。これら
の多価アルコール類の水酸基は、前述したウレタンポリ
マーやオリゴマーから解離したイソシアネート基と反応
する。ウレタンプレポリマーやオリゴマーと多価アルコ
ール化合物の配合割合は、解離イソシアネート基（ＮＧ
Ｏ）と多価アルコール化合物の水酸基（ＯＨ）の比（Ｎ
ＧＯｌｏＨ）が１，０〜１．２当量の範囲であることが
望ましい。この比が１．０当量未満又は１．２当量を超
えると所定の特性が得られず好ましくない。この反応系
を促進させる触媒としては、一般的にジアルキルチンジ
ラウレート等が使用される。 （００１０１本発明に使用される（Ｃ）撥水剤としては
、例えばフルオロカーボン系、シリコーン系等があり具
体的には、ＫＴＬ４５０，６１０，５００Ｆ、ＫＴ４０
０（喜多村社製、商品名）、ＴＳＬ８２４１，８１８５
（東芝シリコーン社製、商品名）等が挙げられ、これら
は単独又は２種以上混合して使用することができる。 ［００１１１本発明に使用される（Ｄ）導電性粉末とし
ては、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、表面に金属層を
有する粉末等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混
合し使用することができる。これらの導電性粉末は、い
ずれも平均粒径１０μｍ以下であることが好ましい。平
均粒径が１０μｍを超えると、組成物の性状がペースト
状にならず塗布性能が低下し好ましくない。導電性粉末
と樹脂成分［（Ａ） ＋ （Ｂ） ＋ （Ｃ） ］との
配合割合は、重量比で７０／３０〜９０／１０であるこ
とが望ましい。導電性粉末が７０重量部未満では満足な
導電性が得られず、また９０重量部を超えると作業性や
密着性が低下し好ましくない。 ［００１２］本発明の導電性ペーストは粘度調整のため
必要に応じて有機溶剤を使用することもできる。その溶
剤類としては、ジオキサン、ヘキサン、酢酸セロソルブ
、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソ
ルブアセテート、ブチルカルピトールアセテート、イソ
ホロン等が挙げられる。 ［００１３］導電性ペーストの製造方法は、常法に従い
各原料成分を十分混合した後、更に三本ロールによる混
練処理をし、その後、減圧脱泡して製造することができ
る。こうして製造した導電性ペーストはシリンジに充填
さね、デイスペンサーを用いてリードフレーム上に吐出
し半導体チップを接合した後、ワイヤポンディングを行
い、樹脂封止して樹脂封止型の半導体装置の製造等に使
用される。 ［００１４］
【作用】本発明の導電性ペーストは、ウレタンポリマー
またはオリゴマー、多価アルコール化合物、撥水剤、お
よび導電性粉末を用いることによって、耐湿性、耐加水
分解性、接着性が向上してボイドの発生や断線不良がな
く、かつ半導体素子のワイヤボンディングにおける２８
０℃という苛酷な加熱条件を適用しても接着強度の劣化
がなくまたチップの反りを少なくさせることができた。 ［００１５］
またはオリゴマー、多価アルコール化合物、撥水剤、お
よび導電性粉末を用いることによって、耐湿性、耐加水
分解性、接着性が向上してボイドの発生や断線不良がな
く、かつ半導体素子のワイヤボンディングにおける２８
０℃という苛酷な加熱条件を適用しても接着強度の劣化
がなくまたチップの反りを少なくさせることができた。 ［００１５］
【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。 実施例１〜３ 表１に示した各成分を三本ロールで３回混練して導電性
ペーストを製造した。 比較例 市販のエポキシ樹脂ベースの溶剤型導電性ペーストを入
手した。 ［００１６］実施例１〜３および比較例の導電性ペース
トを用いて、半導体チップとリードフレームとを接着硬
化して半導体装置を製造した。これらについて接着強度
、加水分解性、耐湿性、チップの反りの試験を行ったの
でその結果を表２に示した。いずれも本発明が優れてお
り、本発明の顕著な効果が認められた。 ［００１７］接着強度は、２００μｍ厚のリードフレー
ム（銅系）上に４ Ｘ １２ｍｍのシリコンチップをそ
れぞれの接着条件で接着し、３５０℃の温度でプッシュ
プルゲージを用いて測定した。加水分解性は、半導体チ
ップ接着条件で硬化させた後、１００メツシユに粉砕し
て、１８０℃で２時間、加熱抽出を行ってクロルイオン
の量をイオンクロマトグラフィーで測定した。耐湿性は
、温度１２１℃、圧力２気圧の水蒸気中８時間経過後に
おける吸湿率を求めた。チップの反りは、硬化後のチッ
プ表面を表面粗さ計で測定し、チップ中央部と端部との
距離で示した。 ［００１８］
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。 実施例１〜３ 表１に示した各成分を三本ロールで３回混練して導電性
ペーストを製造した。 比較例 市販のエポキシ樹脂ベースの溶剤型導電性ペーストを入
手した。 ［００１６］実施例１〜３および比較例の導電性ペース
トを用いて、半導体チップとリードフレームとを接着硬
化して半導体装置を製造した。これらについて接着強度
、加水分解性、耐湿性、チップの反りの試験を行ったの
でその結果を表２に示した。いずれも本発明が優れてお
り、本発明の顕著な効果が認められた。 ［００１７］接着強度は、２００μｍ厚のリードフレー
ム（銅系）上に４ Ｘ １２ｍｍのシリコンチップをそ
れぞれの接着条件で接着し、３５０℃の温度でプッシュ
プルゲージを用いて測定した。加水分解性は、半導体チ
ップ接着条件で硬化させた後、１００メツシユに粉砕し
て、１８０℃で２時間、加熱抽出を行ってクロルイオン
の量をイオンクロマトグラフィーで測定した。耐湿性は
、温度１２１℃、圧力２気圧の水蒸気中８時間経過後に
おける吸湿率を求めた。チップの反りは、硬化後のチッ
プ表面を表面粗さ計で測定し、チップ中央部と端部との
距離で示した。 ［００１８］
【表１】
＊１ ：出光石油化学社製、ポリブタジェン系フェーノ
ルブロックイソシアネートプレポリマーの５０％ブチル
カルピトール溶液 ＊２：出光石油化学社製、末端水酸基化合物＊３ ：喜
多村社製 ＊４ ：東芝シリコーン社製。 ［００１９］
ルブロックイソシアネートプレポリマーの５０％ブチル
カルピトール溶液 ＊２：出光石油化学社製、末端水酸基化合物＊３ ：喜
多村社製 ＊４ ：東芝シリコーン社製。 ［００１９］
【表２】 （単位）
［００２０１
【発明の効果］以上の説明および表２の結果から明らか
なように、本発明の導電性ペーストは、耐湿性、耐加水
分解性、接着性に優れ、ボイドの発生や苛酷なプロセス
条件においてもチップ反りが少なく、半導体チップの大
型化や表面実装などに対応して信頼性の高い電子機器を
製造することができる。
なように、本発明の導電性ペーストは、耐湿性、耐加水
分解性、接着性に優れ、ボイドの発生や苛酷なプロセス
条件においてもチップ反りが少なく、半導体チップの大
型化や表面実装などに対応して信頼性の高い電子機器を
製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 （Ａ）ウレタンポリマーまたはウレタン
オリゴマー、 （Ｂ）多価アルコール化合物、 （Ｃ）撥水剤および （Ｄ）導電性粉末 を必須成分とすることを特徴とする導電性ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40462290A JPH04209688A (ja) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | 導電性ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40462290A JPH04209688A (ja) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | 導電性ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209688A true JPH04209688A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18514285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40462290A Pending JPH04209688A (ja) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | 導電性ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04209688A (ja) |
-
1990
- 1990-12-04 JP JP40462290A patent/JPH04209688A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH03188180A (ja) | 導電性フイルム状接着剤，接着法，半導体装置および半導体装置の製造法 | |
| JPH04209688A (ja) | 導電性ペースト | |
| JPH04209689A (ja) | 絶縁性ペースト | |
| JPH05190022A (ja) | 絶縁性ペースト | |
| JP2800152B2 (ja) | 導電性ペースト | |
| JPH07179833A (ja) | 導電性樹脂ペースト | |
| JPH04213840A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04355005A (ja) | 導電性ペースト | |
| JPH04359525A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04342902A (ja) | 導電性ペースト | |
| JP2720343B2 (ja) | 導電性ペースト | |
| JPH02278609A (ja) | 絶縁性ペースト | |
| JPH02262346A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04239141A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH02266539A (ja) | 絶縁性ペースト | |
| JPH02260546A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH02262347A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05144855A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04343441A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2003147316A (ja) | 接着用樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置 | |
| JPH04370184A (ja) | 導電性ペースト | |
| JPH0239443A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05152354A (ja) | 絶縁性ペースト | |
| JPH09194813A (ja) | 導電性樹脂ペースト組成物及び半導体装置 | |
| JP2004059709A (ja) | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |