JPH0623352B2 - 半導体素子接着用ペ−スト - Google Patents
半導体素子接着用ペ−ストInfo
- Publication number
- JPH0623352B2 JPH0623352B2 JP61034996A JP3499686A JPH0623352B2 JP H0623352 B2 JPH0623352 B2 JP H0623352B2 JP 61034996 A JP61034996 A JP 61034996A JP 3499686 A JP3499686 A JP 3499686A JP H0623352 B2 JPH0623352 B2 JP H0623352B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- paste
- phosphate
- group
- inorganic ion
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、半導体チップの接着に適した半導体素子接着
用ペーストに関する。
用ペーストに関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 半導体装置の製造において、金属薄板（リードフレー
ム）上の所定部分に、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップを
電気的に接続する工程（マウント工程）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１つである。
従来、この接続方法として、チップ裏面のＳｉ面をリー
ドフレーム上のＡｕメッキ面に加熱圧接するというＡｕ
−Ｓｉの共晶法が主流であった。しかし、近年の貴金
属、特にＡｕの高騰を契機として、樹脂モールド型半導
体装置ではＡｕ−Ｓｉ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などに急速に移行しつ
つある。
ム）上の所定部分に、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップを
電気的に接続する工程（マウント工程）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１つである。
従来、この接続方法として、チップ裏面のＳｉ面をリー
ドフレーム上のＡｕメッキ面に加熱圧接するというＡｕ
−Ｓｉの共晶法が主流であった。しかし、近年の貴金
属、特にＡｕの高騰を契機として、樹脂モールド型半導
体装置ではＡｕ−Ｓｉ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などに急速に移行しつ
つある。
しかし、半田を使用する方法は、一部実用化されてはい
るが半田や半田ボールが飛散して電極等に付着し、腐食
断線の原因となる欠点がある。一方、導電性接着剤を使
用する方法は、通常Ａｇ粉末を配合したエポキシ樹脂が
用いられて、約10年程前から一部実用化されてきたが、
Ａｕ−Ｓｉの共晶合金を生成させる共晶法に比較して信
頼性の面で満足すべきものがなかった。またこの方法
は、半田法に比べて耐熱性に優れている等の長所を有し
ているが、樹脂やその硬化剤が半導体素子接着用として
作られたものでないために、耐湿性に劣ってアルミニウ
ム電極の腐食を促進し断線不良の原因となる場合が多
く、やはりＡｕ−Ｓｉ共晶法に比べて信頼性に劣ってい
た。
るが半田や半田ボールが飛散して電極等に付着し、腐食
断線の原因となる欠点がある。一方、導電性接着剤を使
用する方法は、通常Ａｇ粉末を配合したエポキシ樹脂が
用いられて、約10年程前から一部実用化されてきたが、
Ａｕ−Ｓｉの共晶合金を生成させる共晶法に比較して信
頼性の面で満足すべきものがなかった。またこの方法
は、半田法に比べて耐熱性に優れている等の長所を有し
ているが、樹脂やその硬化剤が半導体素子接着用として
作られたものでないために、耐湿性に劣ってアルミニウ
ム電極の腐食を促進し断線不良の原因となる場合が多
く、やはりＡｕ−Ｓｉ共晶法に比べて信頼性に劣ってい
た。
［発明の目的］ 本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので、その目
的は、半導体チップへの接着性、耐加水分解性に優れる
とともに、半導体装置の耐湿信頼性を大幅に向上させる
半導体素子接着用ペーストを提供しようとするものであ
る。
的は、半導体チップへの接着性、耐加水分解性に優れる
とともに、半導体装置の耐湿信頼性を大幅に向上させる
半導体素子接着用ペーストを提供しようとするものであ
る。
［発明の概要］ 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、樹脂中にＯＨ基を有する無機イオン交換性物
質を配合し、不純物を捕捉固定し可動の不純物イオンを
低減させることにより、半導体素子の信頼性が向上する
ことを見いだし、本発明を完成させたものである。即
ち、本発明は、合成樹脂、充填剤および官能基としてＯ
Ｈ基を有する無機イオン交換性物質を含有する半導体素
子接着用ペーストであって、上記した官能基としてＯＨ
基を有する無機イオン交換性物質が、アンチモン酸、ス
ズ酸、チタン酸、ニオブ酸若しくはマンガン酸の多価金
属酸、アンチモン酸、スズ酸、チタン酸、ニオブ酸若し
くはマンガン酸の多価金属酸塩、リン酸ジルコニウム、
リン酸チタン、リン酸スズ、リン酸セリウム、ヒ酸スズ
若しくはヒ酸チタンの多価金属多塩基酸塩、モリブドリ
ン酸若しくはリンタングステン酸のヘテロポリ酸、又は
ハイドロタルサイト（Ｍｇ６・Ａｌ２（ＯＨ）16ＣＯ３
・４Ｈ２Ｏ）、鉄酸、ジルコニウム酸、チタン酸若しく
は含水３酸化ビスマス酸の含水酸化物であることを特徴
とする半導体素子接着用ペーストである。そして、好適
には、該無機イオン交換物質を１〜20重量％の割合で含
有させた半導体素子接着用ペーストである。
ねた結果、樹脂中にＯＨ基を有する無機イオン交換性物
質を配合し、不純物を捕捉固定し可動の不純物イオンを
低減させることにより、半導体素子の信頼性が向上する
ことを見いだし、本発明を完成させたものである。即
ち、本発明は、合成樹脂、充填剤および官能基としてＯ
Ｈ基を有する無機イオン交換性物質を含有する半導体素
子接着用ペーストであって、上記した官能基としてＯＨ
基を有する無機イオン交換性物質が、アンチモン酸、ス
ズ酸、チタン酸、ニオブ酸若しくはマンガン酸の多価金
属酸、アンチモン酸、スズ酸、チタン酸、ニオブ酸若し
くはマンガン酸の多価金属酸塩、リン酸ジルコニウム、
リン酸チタン、リン酸スズ、リン酸セリウム、ヒ酸スズ
若しくはヒ酸チタンの多価金属多塩基酸塩、モリブドリ
ン酸若しくはリンタングステン酸のヘテロポリ酸、又は
ハイドロタルサイト（Ｍｇ６・Ａｌ２（ＯＨ）16ＣＯ３
・４Ｈ２Ｏ）、鉄酸、ジルコニウム酸、チタン酸若しく
は含水３酸化ビスマス酸の含水酸化物であることを特徴
とする半導体素子接着用ペーストである。そして、好適
には、該無機イオン交換物質を１〜20重量％の割合で含
有させた半導体素子接着用ペーストである。
本発明に用いる合成樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
アミド−エステル樹脂、ポリイミド−エステル樹脂、ポ
リブタジエン系樹脂等が挙げられ、これら単独もしくは
２種以上混合して用いる。またこれらの合成樹脂には反
応性の希釈剤としてアリルエーテル化合物やモノエポキ
シ化合物を加えることもできる。
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
アミド−エステル樹脂、ポリイミド−エステル樹脂、ポ
リブタジエン系樹脂等が挙げられ、これら単独もしくは
２種以上混合して用いる。またこれらの合成樹脂には反
応性の希釈剤としてアリルエーテル化合物やモノエポキ
シ化合物を加えることもできる。
本発明に用いる充填剤としては、導電性又は非導電性い
ずれの充填剤も広く使用することができる。導電性充填
剤としては、金粉末、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、
アルミニウム粉末、表面に金属層を有する樹脂粉末等が
挙げられ、一方、非導電性充填剤としては、シリカ粉
末、タルク、水和アルミナ、β−ユークリプタイト等が
挙げられ、これらは単独もしくは２種以上混合して使用
する。
ずれの充填剤も広く使用することができる。導電性充填
剤としては、金粉末、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、
アルミニウム粉末、表面に金属層を有する樹脂粉末等が
挙げられ、一方、非導電性充填剤としては、シリカ粉
末、タルク、水和アルミナ、β−ユークリプタイト等が
挙げられ、これらは単独もしくは２種以上混合して使用
する。
本発明に用いる官能基としてＯＨ基を有する無機イオン
交換物質としては、アルカリ金属イオンに対する交換性
を有するイオン交換性のものと、ハロゲンイオン交換性
をもつ陰イオン交換性のものに分けることができる。ア
ルカリ金属イオン交換物質としては、アンチモン酸、ス
ズ酸、チタン酸、ニオプ酸、マンガン酸等の多価金属酸
およびその多価金属酸の塩、リン酸ジルコニウム、リン
酸チタン、リン酸スズ、リン酸セリウム、ヒ酸スズ、ヒ
酸チタン等の多価金属多塩基酸塩、モリブドリン酸、リ
ンタングステン酸等のヘテロポリ酸等が挙げられる。こ
れらはすべてイオン交換性を示す−Ｏ−Ｈ＋結合を有
し、このＨ＋がアルカリ金属イオンと交換するものであ
る。また、ハロゲンイオン交換性物質としては、上記と
同様の−ＯＨ結合を有するもので、ハイドロタルサイト
（Ｍｇ６・Ａｌ２（ＯＨ）16ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、鉄
酸、ジルコニウム酸、チタン酸、含水３酸化ビスマス酸
等の含水酸化物を挙げることができ、これらは前記のア
ルカリ金属イオン交換性物質と併用することもできる。
またこれらのイオン交換性物質は単独、混合品、又は複
塩などの各種の態様で使用してもよく、目的によって使
い分けることができる。上述の各種無機イオン交換性物
質のうち、特に有用なものは、アンチモン酸およびその
塩、リン酸ジルコニウム、リン酸セリウム、リン酸ス
ズ、リン酸チタン、含水酸化ビスマス、含水酸化マンガ
ン、含水酸化スズ、含水酸化チタン、含水酸化ジルコニ
ウム等である。この無機イオン交換性物質の使用は、半
導体素子接着用ペーストの捕捉すべきイオンの種類、量
およびペーストとして他の物性のバランス等から決定さ
れる。通常の配合割合は、ペースト全体に対して0.1〜2
0重量％であることが好ましい。なかでも0.5〜10重量％
の範囲が特に好適である。配合割合が0.1重量％未満で
はイオン性不純物の捕捉固定が困難で好ましくなく、ま
た20重量％を超えるとペースト本来の特性が悪くなり好
ましくない。
交換物質としては、アルカリ金属イオンに対する交換性
を有するイオン交換性のものと、ハロゲンイオン交換性
をもつ陰イオン交換性のものに分けることができる。ア
ルカリ金属イオン交換物質としては、アンチモン酸、ス
ズ酸、チタン酸、ニオプ酸、マンガン酸等の多価金属酸
およびその多価金属酸の塩、リン酸ジルコニウム、リン
酸チタン、リン酸スズ、リン酸セリウム、ヒ酸スズ、ヒ
酸チタン等の多価金属多塩基酸塩、モリブドリン酸、リ
ンタングステン酸等のヘテロポリ酸等が挙げられる。こ
れらはすべてイオン交換性を示す−Ｏ−Ｈ＋結合を有
し、このＨ＋がアルカリ金属イオンと交換するものであ
る。また、ハロゲンイオン交換性物質としては、上記と
同様の−ＯＨ結合を有するもので、ハイドロタルサイト
（Ｍｇ６・Ａｌ２（ＯＨ）16ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、鉄
酸、ジルコニウム酸、チタン酸、含水３酸化ビスマス酸
等の含水酸化物を挙げることができ、これらは前記のア
ルカリ金属イオン交換性物質と併用することもできる。
またこれらのイオン交換性物質は単独、混合品、又は複
塩などの各種の態様で使用してもよく、目的によって使
い分けることができる。上述の各種無機イオン交換性物
質のうち、特に有用なものは、アンチモン酸およびその
塩、リン酸ジルコニウム、リン酸セリウム、リン酸ス
ズ、リン酸チタン、含水酸化ビスマス、含水酸化マンガ
ン、含水酸化スズ、含水酸化チタン、含水酸化ジルコニ
ウム等である。この無機イオン交換性物質の使用は、半
導体素子接着用ペーストの捕捉すべきイオンの種類、量
およびペーストとして他の物性のバランス等から決定さ
れる。通常の配合割合は、ペースト全体に対して0.1〜2
0重量％であることが好ましい。なかでも0.5〜10重量％
の範囲が特に好適である。配合割合が0.1重量％未満で
はイオン性不純物の捕捉固定が困難で好ましくなく、ま
た20重量％を超えるとペースト本来の特性が悪くなり好
ましくない。
本発明の半導体素子接着用ペーストは、合成樹脂、充填
剤および無機イオン交換性物質を含むが、本発明の趣旨
をそこなわない限り、必要に応じて他の成分を添加する
こともできる。本発明のペーストは、所定の成分を配合
し、セラミック三本ロールにて３回混練して容易につく
ることができ、半導体チップの接着等に使用される。
剤および無機イオン交換性物質を含むが、本発明の趣旨
をそこなわない限り、必要に応じて他の成分を添加する
こともできる。本発明のペーストは、所定の成分を配合
し、セラミック三本ロールにて３回混練して容易につく
ることができ、半導体チップの接着等に使用される。
［発明の実施例］ 次に本発明を実施例によって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。実施例およ
び比較例において「部」は特に説明のない限り「重量
部」を意味する。
の実施例によって限定されるものではない。実施例およ
び比較例において「部」は特に説明のない限り「重量
部」を意味する。
実施例１ アンチモン酸スズ0.4部、エポキシ系樹脂の無溶剤型バ
インダーおよび銀粉末からなる銀ペースト100部を、セ
ラミック三本ロールで３回混練して、半導体素子接着用
ペースト（Ａ）を得た。
インダーおよび銀粉末からなる銀ペースト100部を、セ
ラミック三本ロールで３回混練して、半導体素子接着用
ペースト（Ａ）を得た。
実施例２ アンチモン酸マンガン1.0部、ポリイミド系樹脂バイン
ダーおよび銀粉末からなる銀ペースト100部を、実施例
１と同様に混練して半導体素子接着用ペースト（Ｂ）を
得た。
ダーおよび銀粉末からなる銀ペースト100部を、実施例
１と同様に混練して半導体素子接着用ペースト（Ｂ）を
得た。
実施例３ アンチモン酸ビスマス1.0部、酸無水物硬化型エポキシ
樹脂バインダーおよび銀粉末からなる銀ペースト100部
を、実施例１と同様に混練して半導体素子接着用ペース
ト（Ｃ）を得た。
樹脂バインダーおよび銀粉末からなる銀ペースト100部
を、実施例１と同様に混練して半導体素子接着用ペース
ト（Ｃ）を得た。
比較例１〜３ 実施例１〜３の配合において無機イオン交換性物質を加
えないペーストを、比較例１〜３の接着ペースト（Ａ−
１、Ｂ−１、Ｃ−１）とした。実施例１〜３および比較
例１〜３で得られた接着ペーストの不純物イオンの分
析、耐湿性および接着性を試験した。その結果を第１表
に示したが、本発明のペーストは比較例のものに比べて
抽出される可動の不純物イオンの量の少ないことがわか
る。
えないペーストを、比較例１〜３の接着ペースト（Ａ−
１、Ｂ−１、Ｃ−１）とした。実施例１〜３および比較
例１〜３で得られた接着ペーストの不純物イオンの分
析、耐湿性および接着性を試験した。その結果を第１表
に示したが、本発明のペーストは比較例のものに比べて
抽出される可動の不純物イオンの量の少ないことがわか
る。
［発明の効果］ 本発明の半導体素子接着用ペーストは、接着性、耐加水
分解性に優れているとともに、抽出される可動の不純物
イオンが少なく、電極の腐食が少なく、断線不良となる
ことがない。従って、このペーストを使用した半導体装
置では耐湿信頼性を大幅に向上させることができる。
分解性に優れているとともに、抽出される可動の不純物
イオンが少なく、電極の腐食が少なく、断線不良となる
ことがない。従って、このペーストを使用した半導体装
置では耐湿信頼性を大幅に向上させることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】合成樹脂、充填剤および官能基としてＯＨ
基を有する無機イオン交換性物質を含有する半導体素子
接着用ペーストであって、上記した官能基としてＯＨ基
を有する無機イオン交換性物質が、アンチモン酸、スズ
酸、チタン酸、ニオブ酸若しくはマンガン酸の多価金属
酸、アンチモン酸、スズ酸、チタン酸、ニオブ酸若しく
はマンガン酸の多価金属酸塩、リン酸ジルコニウム、リ
ン酸チタン、リン酸スズ、リン酸セリウム、ヒ酸スズ若
しくはヒ酸チタンの多価金属多塩基酸塩、モリブドリン
酸若しくはリンタングステン酸のヘテロポリ酸、又はハ
イドロタルサイト（Ｍｇ６・Ａｌ２（ＯＨ）16ＣＯ３・
４Ｈ２Ｏ）、鉄酸、ジルコニウム酸、チタン酸若しくは
含水３酸化ビスマス酸の含水酸化物であることを特徴と
する半導体素子接着用ペースト。 - 【請求項２】官能基としてＯＨ基を有する無機イオン交
換性物質が、0.1〜20重量％の割合で含有される特許請
求の範囲第１項記載の半導体素子接着用ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61034996A JPH0623352B2 (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 半導体素子接着用ペ−スト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61034996A JPH0623352B2 (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 半導体素子接着用ペ−スト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62195069A JPS62195069A (ja) | 1987-08-27 |
| JPH0623352B2 true JPH0623352B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=12429748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61034996A Expired - Fee Related JPH0623352B2 (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 半導体素子接着用ペ−スト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623352B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3582112B2 (ja) * | 1994-10-19 | 2004-10-27 | 東ソー株式会社 | 接着用組成物及び接着用組成物を用いた積層体 |
| US6316104B1 (en) * | 1998-05-19 | 2001-11-13 | Sony Chemicals Corporation | Adhesives and circuit materials using said adhesives |
| JP3449290B2 (ja) * | 1999-04-05 | 2003-09-22 | 株式会社村田製作所 | ペースト組成物、グリーンシート、並びに、多層回路基板 |
| JP5126960B2 (ja) * | 2007-11-28 | 2013-01-23 | リンテック株式会社 | 粘接着剤組成物、粘接着シートおよび半導体装置の製造方法 |
| JP6858576B2 (ja) * | 2017-01-30 | 2021-04-14 | 新光電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54161645A (en) * | 1978-06-12 | 1979-12-21 | Sekisui Chem Co Ltd | High-frequency heating adhesive |
| JPS58113250A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-06 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 導電性銀ペ−スト組成物とこれを用いた半導体装置 |
| JPS60221473A (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-06 | Toyo Linoleum Mfg Co Ltd:The | 溶剤型接着剤 |
| JPS6178884A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 防腐食接着剤 |
-
1986
- 1986-02-21 JP JP61034996A patent/JPH0623352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62195069A (ja) | 1987-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |