JPH0589721A - 導電性接着剤及びその導電性接着剤を使用した接着体 - Google Patents
導電性接着剤及びその導電性接着剤を使用した接着体Info
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- JPH0589721A JPH0589721A JP3251259A JP25125991A JPH0589721A JP H0589721 A JPH0589721 A JP H0589721A JP 3251259 A JP3251259 A JP 3251259A JP 25125991 A JP25125991 A JP 25125991A JP H0589721 A JPH0589721 A JP H0589721A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/30—Die-attach connectors
- H10W72/321—Structures or relative sizes of die-attach connectors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リードフレーム上に半導体チップを導電性接
着剤層を介して接着したときに、接着体に反りの発生の
ない導電性接着剤を提供する。また、その導電性接着剤
を使用した反りのない接着体を提供する。 【構成】 導電性接着剤は、フィラー部に銀粒子及び球
径のコントロールされた球状シリカ４を含み、球状シリ
カ４の球径を銀粒子よりも大きくする。この導電性接着
剤を用いてリードフレーム３と半導体チップ１を接着し
た接着体は、その導電性接着剤層２中の球状シリカ４が
一層に配列されており、導電性接着剤層２の膜厚が球状
シリカ４の球径によって、一定の厚さにコントロールさ
れている。したがって、反りが発生しない最小の膜厚と
することにより、導電性接着剤の使用量を少なくするこ
とができ、しかも、接着体に反りが発生しない。
着剤層を介して接着したときに、接着体に反りの発生の
ない導電性接着剤を提供する。また、その導電性接着剤
を使用した反りのない接着体を提供する。 【構成】 導電性接着剤は、フィラー部に銀粒子及び球
径のコントロールされた球状シリカ４を含み、球状シリ
カ４の球径を銀粒子よりも大きくする。この導電性接着
剤を用いてリードフレーム３と半導体チップ１を接着し
た接着体は、その導電性接着剤層２中の球状シリカ４が
一層に配列されており、導電性接着剤層２の膜厚が球状
シリカ４の球径によって、一定の厚さにコントロールさ
れている。したがって、反りが発生しない最小の膜厚と
することにより、導電性接着剤の使用量を少なくするこ
とができ、しかも、接着体に反りが発生しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップ、特に大
型の半導体チップに用いる導電性接着剤及び導電性接着
剤を使用した接着体に関する。
型の半導体チップに用いる導電性接着剤及び導電性接着
剤を使用した接着体に関する。
【０００２】
【従来の技術】導電性接着剤は、半導体工業においては
半導体チップとリードフレームとを主として接続するた
めに使用されており、機械的接続および電気的接続の両
方の役目を果たしている。半導体チップとリードフレー
ムとの接着方法には、導電性接着剤をリードフレーム上
に多点状に塗布し、半導体チップを載置し、半導体チッ
プにスクラブ圧をかけて、導電性接着剤をリードフレー
ムと半導体チップの間に一定の膜厚で広がるようにし、
１５０〜２００℃の温度で１〜２時間硬化させて接着を
行なっていた。
半導体チップとリードフレームとを主として接続するた
めに使用されており、機械的接続および電気的接続の両
方の役目を果たしている。半導体チップとリードフレー
ムとの接着方法には、導電性接着剤をリードフレーム上
に多点状に塗布し、半導体チップを載置し、半導体チッ
プにスクラブ圧をかけて、導電性接着剤をリードフレー
ムと半導体チップの間に一定の膜厚で広がるようにし、
１５０〜２００℃の温度で１〜２時間硬化させて接着を
行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】導電性接着剤に用いら
れる銀ペースト等は高価であるので、半導体チップとリ
ードフレームとの接着において導電性接着剤層の厚みを
必要以上に厚くするとコストが高くつくことになる。し
かし、導電性接着剤層の厚みを薄くし過ぎると、図２の
半導体チップの反りを示す断面図のように、リードフレ
ーム３上に設けられた導電性接着剤層２を介して半導体
チップ１を接着したものは反りを生じていた。
れる銀ペースト等は高価であるので、半導体チップとリ
ードフレームとの接着において導電性接着剤層の厚みを
必要以上に厚くするとコストが高くつくことになる。し
かし、導電性接着剤層の厚みを薄くし過ぎると、図２の
半導体チップの反りを示す断面図のように、リードフレ
ーム３上に設けられた導電性接着剤層２を介して半導体
チップ１を接着したものは反りを生じていた。
【０００４】近年、パッケージを小型化、薄型化とする
ことや、パッケージの薄型化にともなう熱伝導性を重視
するためにリードフレームの材料を銅とすることや、大
型チップを使用することによって、特に、前記した反り
の発生の問題が生じていた。そこで、本発明は、リード
フレーム上に半導体チップを導電性接着剤層を介して接
着したときに、反りの発生のない接着体を提供すること
を目的とする。また、本発明は、その接着剤を使用した
反りのない接着体を提供することを目的とする。
ことや、パッケージの薄型化にともなう熱伝導性を重視
するためにリードフレームの材料を銅とすることや、大
型チップを使用することによって、特に、前記した反り
の発生の問題が生じていた。そこで、本発明は、リード
フレーム上に半導体チップを導電性接着剤層を介して接
着したときに、反りの発生のない接着体を提供すること
を目的とする。また、本発明は、その接着剤を使用した
反りのない接着体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明の導電性接着剤は、接着剤中の粒子成分で
あるフィラー部に銀粒子及び球径のコントロールされた
球状シリカを含み、球状シリカの球径を銀粒子の球径よ
りも大きくしたものである。また、本発明は、リードフ
レームと半導体チップとが導電性接着剤層を介して接着
された接着体において、導電性接着剤層中に球状シリカ
が一層になるように含まれていることを特徴とする導電
性接着剤を使用した接着体とするものである。
めに、本発明の導電性接着剤は、接着剤中の粒子成分で
あるフィラー部に銀粒子及び球径のコントロールされた
球状シリカを含み、球状シリカの球径を銀粒子の球径よ
りも大きくしたものである。また、本発明は、リードフ
レームと半導体チップとが導電性接着剤層を介して接着
された接着体において、導電性接着剤層中に球状シリカ
が一層になるように含まれていることを特徴とする導電
性接着剤を使用した接着体とするものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、導電性接着剤は、フィラー部
に銀粒子及び球径のコントロールされた球状シリカを含
み、球状シリカの球径を銀粒子の球径よりも大きくした
ので、球状シリカの球径により導電性接着剤層の厚みを
一定にコントロールすることができる。したがって、Ｉ
Ｃチップを導電性接着剤層を介してリードフレームに接
着した接着体は、導電性接着剤層の適切な厚さにコント
ロールすることができ、接着体に反りが発生しない。
に銀粒子及び球径のコントロールされた球状シリカを含
み、球状シリカの球径を銀粒子の球径よりも大きくした
ので、球状シリカの球径により導電性接着剤層の厚みを
一定にコントロールすることができる。したがって、Ｉ
Ｃチップを導電性接着剤層を介してリードフレームに接
着した接着体は、導電性接着剤層の適切な厚さにコント
ロールすることができ、接着体に反りが発生しない。
【０００７】
【実施例１】リードフレーム３上に半導体チップ１を導
電性接着剤層２を介して接着した接着体の反りの発生に
ついて、材料組成の異なる導電性接着剤を各種用いて、
導電性接着剤層の厚さに対する反りの関係を調べた。こ
の実験に用いた導電性接着剤は、次の３種類の導電性接
着剤（１）、導電性接着剤（２）、導電性接着剤（３）
である。
電性接着剤層２を介して接着した接着体の反りの発生に
ついて、材料組成の異なる導電性接着剤を各種用いて、
導電性接着剤層の厚さに対する反りの関係を調べた。こ
の実験に用いた導電性接着剤は、次の３種類の導電性接
着剤（１）、導電性接着剤（２）、導電性接着剤（３）
である。
【０００８】導電性接着剤（１）の組成は、主剤にビス
フェノールＡ系エポキシ樹脂とノボラック系エポキシ樹
脂の混合物を用い、硬化剤にフェノールノボラック樹脂
を用い、溶剤にブチルセロソルブアセテートを用い、反
応性希釈剤にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランを用い、反応促進剤にテトラフェニルホスホニウム
とテトラフェニルボレートの混合物を用いた。この導電
性接着剤（１）は溶剤タイプとして分類される。
フェノールＡ系エポキシ樹脂とノボラック系エポキシ樹
脂の混合物を用い、硬化剤にフェノールノボラック樹脂
を用い、溶剤にブチルセロソルブアセテートを用い、反
応性希釈剤にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランを用い、反応促進剤にテトラフェニルホスホニウム
とテトラフェニルボレートの混合物を用いた。この導電
性接着剤（１）は溶剤タイプとして分類される。
【０００９】導電性接着剤（２）の組成は、主剤にビス
フェノールＡ系エポキシ樹脂を用い、硬化剤にアミンを
用い、反応性希釈剤にフェニルグリシジルエーテルを用
い、反応促進剤にイミダゾールを用いた。この導電性接
着剤（２）は硬化剤としてアミン系化合物を用いた無溶
剤タイプとして分類される。導電性接着剤（３）の組成
は、主剤にビスフェノールＡ系エポキシ樹脂を用い、硬
化剤に酸無水物を用い、反応性希釈剤にフェニルグリシ
ジルエーテルを用い、反応促進剤にオクチル酸亜鉛を用
いた。この導電性接着剤（３）は硬化剤として酸無水物
系化合物を用いた無溶剤タイプとして分類される。
フェノールＡ系エポキシ樹脂を用い、硬化剤にアミンを
用い、反応性希釈剤にフェニルグリシジルエーテルを用
い、反応促進剤にイミダゾールを用いた。この導電性接
着剤（２）は硬化剤としてアミン系化合物を用いた無溶
剤タイプとして分類される。導電性接着剤（３）の組成
は、主剤にビスフェノールＡ系エポキシ樹脂を用い、硬
化剤に酸無水物を用い、反応性希釈剤にフェニルグリシ
ジルエーテルを用い、反応促進剤にオクチル酸亜鉛を用
いた。この導電性接着剤（３）は硬化剤として酸無水物
系化合物を用いた無溶剤タイプとして分類される。
【００１０】これらの導電性接着剤の組成を図３に表に
してまとめた。前記導電性接着剤（１）〜（３）を用い
て作成した、４Ｍ−ＤＲＡＭサイズのリードフレーム３
と半導体チップ１との接着体の反りの実験結果を図４、
図５及び図６に示す。これらの図４、図５及び図６に示
すグラフは、横軸に導電性接着剤層の厚さをとり、縦軸
に反りをリードフレームの周辺部を底面としたとき、中
央部が垂直方向に変形した高さとして示した。これらの
実験データでは、導電性接着剤は導電性接着剤層の膜厚
に応じて垂直方向の変形量に、材料の種類に応じて、差
異があるが、一般的に、図７に示した横軸に導電性接着
剤層の厚さをとり縦軸に反りを垂直方向に変形した高さ
としたグラフでその変形の傾向を示すことができる。す
なわち、導電性接着剤層の厚さが薄いと接着体の変形量
が急激に増大するが、導電性接着剤層の厚さが厚くなる
と変形量が減少し、ある程度の厚さとなるとその変形量
が一定となることが分かる。
してまとめた。前記導電性接着剤（１）〜（３）を用い
て作成した、４Ｍ−ＤＲＡＭサイズのリードフレーム３
と半導体チップ１との接着体の反りの実験結果を図４、
図５及び図６に示す。これらの図４、図５及び図６に示
すグラフは、横軸に導電性接着剤層の厚さをとり、縦軸
に反りをリードフレームの周辺部を底面としたとき、中
央部が垂直方向に変形した高さとして示した。これらの
実験データでは、導電性接着剤は導電性接着剤層の膜厚
に応じて垂直方向の変形量に、材料の種類に応じて、差
異があるが、一般的に、図７に示した横軸に導電性接着
剤層の厚さをとり縦軸に反りを垂直方向に変形した高さ
としたグラフでその変形の傾向を示すことができる。す
なわち、導電性接着剤層の厚さが薄いと接着体の変形量
が急激に増大するが、導電性接着剤層の厚さが厚くなる
と変形量が減少し、ある程度の厚さとなるとその変形量
が一定となることが分かる。
【００１１】そこで、本発明では、反りの大きさが実際
上問題とならなくなり始めたときの導電性接着剤層の最
小の厚さを採用することが、使用する導電性接着剤の量
を最も少なくすることができ、経済的に有利な手段であ
ることに着眼した。図７においては、導電性接着剤層の
厚さがＡμｍのときが一番導電性接着剤の量が少なくて
すみ、経済的に有利な厚みである。
上問題とならなくなり始めたときの導電性接着剤層の最
小の厚さを採用することが、使用する導電性接着剤の量
を最も少なくすることができ、経済的に有利な手段であ
ることに着眼した。図７においては、導電性接着剤層の
厚さがＡμｍのときが一番導電性接着剤の量が少なくて
すみ、経済的に有利な厚みである。
【００１２】しかしながら、導電性接着剤層の厚さをコ
ントロールすることは、従来、導電性接着剤の供給量を
コントロールすることによって行われてきたが、供給量
を微細にコントロールすることは困難である。本発明で
は、導電性接着剤層の厚さをコントロールするのに、導
電性接着剤の粒子成分であるフィラー部に含まれた球径
が一定の大きさにコントロールされた球状シリカを使用
することによって、一定の膜厚にコントロールする。す
なわち、球状シリカの球径を、目的とする導電性接着剤
層の厚さとほぼ同じ値にし、球状シリカが導電性接着剤
層内で重ならないような量の球状シリカを導電性接着剤
に配合する。本発明の導電性接着剤に含まれる銀粒子及
び球状シリカの含有量を次のようにして決定した。
ントロールすることは、従来、導電性接着剤の供給量を
コントロールすることによって行われてきたが、供給量
を微細にコントロールすることは困難である。本発明で
は、導電性接着剤層の厚さをコントロールするのに、導
電性接着剤の粒子成分であるフィラー部に含まれた球径
が一定の大きさにコントロールされた球状シリカを使用
することによって、一定の膜厚にコントロールする。す
なわち、球状シリカの球径を、目的とする導電性接着剤
層の厚さとほぼ同じ値にし、球状シリカが導電性接着剤
層内で重ならないような量の球状シリカを導電性接着剤
に配合する。本発明の導電性接着剤に含まれる銀粒子及
び球状シリカの含有量を次のようにして決定した。
【００１３】図８は、導電性接着剤の銀粒子含有量を横
軸に、体積抵抗率を縦軸にとり、その関係を示したグラ
フである。導電性接着剤に関して、一般的に体積抵抗率
は最低１０-3Ω・ｃｍ以下であることが必要とされてい
る。したがって、図８からは銀粒子含有量は７０重量％
以上にしなければならないことがわかる。球状シリカ
は、導電性接着剤層内で重ならないようにするには、す
なわち、必ず球状シリカを一層とするには、その添加量
を導電性接着剤中に１０重量％以下とする。
軸に、体積抵抗率を縦軸にとり、その関係を示したグラ
フである。導電性接着剤に関して、一般的に体積抵抗率
は最低１０-3Ω・ｃｍ以下であることが必要とされてい
る。したがって、図８からは銀粒子含有量は７０重量％
以上にしなければならないことがわかる。球状シリカ
は、導電性接着剤層内で重ならないようにするには、す
なわち、必ず球状シリカを一層とするには、その添加量
を導電性接着剤中に１０重量％以下とする。
【００１４】図１は、本実施例のリードフレームと半導
体チップとの接着体を示す。１は半導体チップであり導
電性接着剤層２を介してリードフレーム３と接着されて
いる。図１の円中に図示した部分は、特に導電性接着剤
層２を拡大したものであり、銀粒子、エポキシ樹脂及び
その他の添加剤からなる導電性接着剤層２中に、銀粒子
に比べて径の大きな球状シリカ４が、一層に配列された
状態を示している。
体チップとの接着体を示す。１は半導体チップであり導
電性接着剤層２を介してリードフレーム３と接着されて
いる。図１の円中に図示した部分は、特に導電性接着剤
層２を拡大したものであり、銀粒子、エポキシ樹脂及び
その他の添加剤からなる導電性接着剤層２中に、銀粒子
に比べて径の大きな球状シリカ４が、一層に配列された
状態を示している。
【００１５】なお、本発明は大型の半導体チップに適用
されるだけではなく、反りの発生を防止できる全てのサ
イズの半導体チップに適用できるものである。
されるだけではなく、反りの発生を防止できる全てのサ
イズの半導体チップに適用できるものである。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、導電性接
着剤中に球形を一定の大きさにコントロールした球状シ
リカを含有させたので、組立工程における導電性接着剤
層の厚みのバラツキがなくなり、反りのバラツキがない
半導体チップとリードフレームの接着体を得ることがで
きた。
着剤中に球形を一定の大きさにコントロールした球状シ
リカを含有させたので、組立工程における導電性接着剤
層の厚みのバラツキがなくなり、反りのバラツキがない
半導体チップとリードフレームの接着体を得ることがで
きた。
【図１】本実施例のリードフレームと半導体チップとの
接着体を示す。
接着体を示す。
【図２】半導体チップの反りを示す断面図。
【図３】本実施例に用いた導電性接着剤の組成を示す。
【図４】リードフレームと半導体チップとの接着体の反
りの実験結果を示す。
りの実験結果を示す。
【図５】リードフレームと半導体チップとの接着体の反
りの実験結果を示す。
りの実験結果を示す。
【図６】リードフレームと半導体チップとの接着体の反
りの実験結果を示す。
りの実験結果を示す。
【図７】リードフレームと半導体チップとの接着体の反
りの一般的傾向を示す。
りの一般的傾向を示す。
【図８】導電性接着剤の銀含有量と体積抵抗率の関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
１ 半導体チップ ２ 導電性接着剤層 ３ リードフレーム ４ 球状シリカ
Claims (2)
- 【請求項１】 フィラー部に銀粒子及び球径のコントロ
ールされた球状シリカを含み、球状シリカの球径を銀粒
子の球径よりも大きくしたことを特徴とする導電性接着
剤。 - 【請求項２】 リードフレームと半導体チップとが導電
性接着剤層を介して接着された接着体において、導電性
接着剤層中に球状シリカが一層になるように含まれてい
ることを特徴とする請求項１記載の導電性接着剤を使用
した接着体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251259A JPH0589721A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 導電性接着剤及びその導電性接着剤を使用した接着体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251259A JPH0589721A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 導電性接着剤及びその導電性接着剤を使用した接着体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589721A true JPH0589721A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17220119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3251259A Withdrawn JPH0589721A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 導電性接着剤及びその導電性接着剤を使用した接着体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0589721A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004327559A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品固着剤 |
| WO2012165416A1 (ja) | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体装置 |
| WO2012165375A1 (ja) | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物、それを用いた半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| CN111039255A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-21 | 上海航天控制技术研究所 | 降低mems惯性器件封装应力的方法及mems器件 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3251259A patent/JPH0589721A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004327559A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品固着剤 |
| WO2012165416A1 (ja) | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体装置 |
| WO2012165375A1 (ja) | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物、それを用いた半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| CN103563063A (zh) * | 2011-05-31 | 2014-02-05 | 住友电木株式会社 | 树脂组合物、使用其的半导体装置和半导体装置的制造方法 |
| JPWO2012165375A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2015-02-23 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物、それを用いた半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| TWI608062B (zh) * | 2011-05-31 | 2017-12-11 | 住友電木股份有限公司 | 樹脂組成物、使用它之半導體裝置及半導體裝置之製造方法 |
| KR20180118802A (ko) | 2011-05-31 | 2018-10-31 | 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
| CN111039255A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-21 | 上海航天控制技术研究所 | 降低mems惯性器件封装应力的方法及mems器件 |
| CN111039255B (zh) * | 2019-12-06 | 2023-10-20 | 上海航天控制技术研究所 | 降低mems惯性器件封装应力的方法及mems器件 |
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