JPH0668091B2 - 熱硬化性絶縁樹脂ペースト - Google Patents
熱硬化性絶縁樹脂ペーストInfo
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- JPH0668091B2 JPH0668091B2 JP62272670A JP27267087A JPH0668091B2 JP H0668091 B2 JPH0668091 B2 JP H0668091B2 JP 62272670 A JP62272670 A JP 62272670A JP 27267087 A JP27267087 A JP 27267087A JP H0668091 B2 JPH0668091 B2 JP H0668091B2
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- epoxy resin
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- resin paste
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/68—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
- C08G59/686—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used containing nitrogen
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
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- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3442—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3445—Five-membered rings
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液状エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充
填剤およびフェノキシ樹脂よりなる、ポットライフの非
常に長い低温速硬化型で接着強度に優れた絶縁樹脂ペー
ストに関する。さらに詳しくは、無溶剤一液型のダイボ
ンド用樹脂ペーストに関する。
填剤およびフェノキシ樹脂よりなる、ポットライフの非
常に長い低温速硬化型で接着強度に優れた絶縁樹脂ペー
ストに関する。さらに詳しくは、無溶剤一液型のダイボ
ンド用樹脂ペーストに関する。
［従来の技術］ エレクトロニクス業界の最近の著しい発展に伴い、ICや
LSIなどの半導体素子においては回路の集積度が急激に
増大するとともに大量生産が可能になり、これらを用い
た半導体製品の値下りに相俟ってその量産における作業
性の向上ならびにコストダウンが重要な問題となってい
る。
LSIなどの半導体素子においては回路の集積度が急激に
増大するとともに大量生産が可能になり、これらを用い
た半導体製品の値下りに相俟ってその量産における作業
性の向上ならびにコストダウンが重要な問題となってい
る。
従来、半導体素子がリードフレーム上にダイボンドさ
れ、ついでこれがハーメチックシールにより封止されて
半導体部品が製造されていた。その後熱硬化性樹脂によ
って封止する方法が開発され、これに伴い銀粉を含む導
電性樹脂によりダイボンドする方法が実施されるように
なり、生産性の向上、コスト低減に大きく貢献してい
る。
れ、ついでこれがハーメチックシールにより封止されて
半導体部品が製造されていた。その後熱硬化性樹脂によ
って封止する方法が開発され、これに伴い銀粉を含む導
電性樹脂によりダイボンドする方法が実施されるように
なり、生産性の向上、コスト低減に大きく貢献してい
る。
現在では、ダイボンド工程において、導電性樹脂ペース
トの使用が主流になっているが、一部のチップ、たとえ
ばMOS・ICなどの多くは、サブの電極をチップ上のボン
ディングパットから引出すことによりチップ裏面のメタ
ライゼーションが不要になる。したがってダイボンド用
樹脂としては高価な導電性のものを使用しなくても、比
較的安価な非導電性のもので充分使用可能であり、非導
電性のダイボンド用樹脂を用いることによりトータルと
してのコストの大幅な低減を図ることができる。
トの使用が主流になっているが、一部のチップ、たとえ
ばMOS・ICなどの多くは、サブの電極をチップ上のボン
ディングパットから引出すことによりチップ裏面のメタ
ライゼーションが不要になる。したがってダイボンド用
樹脂としては高価な導電性のものを使用しなくても、比
較的安価な非導電性のもので充分使用可能であり、非導
電性のダイボンド用樹脂を用いることによりトータルと
してのコストの大幅な低減を図ることができる。
とくに最近では、なお一層のコスト低減ならびにチップ
の消費電力増大に伴なう熱放散性向上の必要性から、リ
ードフレーム材も従来の4,2−アロイから銅系材料に移
行しつつある。このばあい、銅の酸化を防ぐために200
℃以下、好ましくは180℃以下の低温でかつ短時間に接
合が完了する樹脂ペーストが必要である。
の消費電力増大に伴なう熱放散性向上の必要性から、リ
ードフレーム材も従来の4,2−アロイから銅系材料に移
行しつつある。このばあい、銅の酸化を防ぐために200
℃以下、好ましくは180℃以下の低温でかつ短時間に接
合が完了する樹脂ペーストが必要である。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来からダイボンド用樹脂ペーストとし
て用いられているエポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の
大部分は、その硬化方法はオーブンによる加熱硬化が主
体であり、硬化時間も30分〜２時間程度の長時間が必要
であるため、樹脂ペーストが使用される工程のインライ
ン化が不可能である。また、そのような樹脂ペーストを
高温・短時間（300〜350℃で20〜30秒）で硬化させる
と、樹脂ペースト中の溶剤や反応性希釈剤などの比較的
低沸点の成分の気化によるボイド発生、さらにはエポキ
シ樹脂の分解が起こり、被接着物が汚染されたりすると
いう問題があり、たとえ硬化温度を上げて短時間で硬化
させても、それによって新たな問題が発生し、実用的で
はない。もちろん前述のごとくリードフレーム材として
銅系材料を用いるばあいには、このような高温（300〜3
50℃）で硬化させることは好ましくない。
て用いられているエポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の
大部分は、その硬化方法はオーブンによる加熱硬化が主
体であり、硬化時間も30分〜２時間程度の長時間が必要
であるため、樹脂ペーストが使用される工程のインライ
ン化が不可能である。また、そのような樹脂ペーストを
高温・短時間（300〜350℃で20〜30秒）で硬化させる
と、樹脂ペースト中の溶剤や反応性希釈剤などの比較的
低沸点の成分の気化によるボイド発生、さらにはエポキ
シ樹脂の分解が起こり、被接着物が汚染されたりすると
いう問題があり、たとえ硬化温度を上げて短時間で硬化
させても、それによって新たな問題が発生し、実用的で
はない。もちろん前述のごとくリードフレーム材として
銅系材料を用いるばあいには、このような高温（300〜3
50℃）で硬化させることは好ましくない。
一方、特開昭59−149956号公報や特開昭60−4521号公報
などに開示されているようなインライン化をめざした最
近の速硬化型樹脂ペーストにおいても、硬化温度が200
℃をこえるものも多く、また200℃以下で硬化が可能な
樹脂ペーストであってもポットライフが短いため、使用
中に粘度変化が起こり一定量のダイボンド樹脂を塗付す
ることが困難になるなどの問題がある。
などに開示されているようなインライン化をめざした最
近の速硬化型樹脂ペーストにおいても、硬化温度が200
℃をこえるものも多く、また200℃以下で硬化が可能な
樹脂ペーストであってもポットライフが短いため、使用
中に粘度変化が起こり一定量のダイボンド樹脂を塗付す
ることが困難になるなどの問題がある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明はダイボンド工程のインライン化を可能にし、銅
系のリードフレーム材にも好適に使用できる低温・短時
間で硬化し、かつロングポットライフで接着強度に優れ
た高性能な絶縁樹脂ペーストをうることを目的としてな
されたものであり、ジグリシジルタイプの液状エポキシ
樹脂を主成分とするエポキシ樹脂100部（重量部、以下
同様）、硬化剤としてジシアンジアミド0.5〜10部、硬
化促進剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロ
キシメチルイミダゾール（以下、2P4MHZという）および
（または）２−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイ
ミダゾール（以下、2PHZという）0.1〜８部、熱伝導性
充填剤50〜200部およびフェノキシ樹脂１〜15部よりな
る熱硬化性絶縁樹脂ペーストに関する。
系のリードフレーム材にも好適に使用できる低温・短時
間で硬化し、かつロングポットライフで接着強度に優れ
た高性能な絶縁樹脂ペーストをうることを目的としてな
されたものであり、ジグリシジルタイプの液状エポキシ
樹脂を主成分とするエポキシ樹脂100部（重量部、以下
同様）、硬化剤としてジシアンジアミド0.5〜10部、硬
化促進剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロ
キシメチルイミダゾール（以下、2P4MHZという）および
（または）２−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイ
ミダゾール（以下、2PHZという）0.1〜８部、熱伝導性
充填剤50〜200部およびフェノキシ樹脂１〜15部よりな
る熱硬化性絶縁樹脂ペーストに関する。
［作用および実施例］ 本発明に用いられるエポキシ樹脂の主成分であるジグリ
シジルタイプの液状エポキシ樹脂としては、えられる半
導体素子の信頼性を低下させないなどのために加水分解
性ハロゲン原子の含有量が600ppm以下のものが好まし
く、さらに400ppm以下のものが好ましい。また２種以上
の樹脂を適宜配合してこの水準になるように調節しても
よい。なお、通常用いられているジグリシジルタイプの
液状エポキシ樹脂は加水分解性ハロゲン原子の含有量が
過大であり、本発明に用いるには不都合のものが多く、
適宜精製して用いることが好ましい。また、エポキシ樹
脂としてジグリシジルタイプの液状エポキシ樹脂を使用
しないで１分子当りのエポキシ基の数が２個よりも多い
エポキシ樹脂などを用いるとその性状は一般に固型ない
し半固型であるため、えられる樹脂ペーストの粘度が高
くなり作業性がわるくなるなどの問題が生じるようなる
ので好ましくない。
シジルタイプの液状エポキシ樹脂としては、えられる半
導体素子の信頼性を低下させないなどのために加水分解
性ハロゲン原子の含有量が600ppm以下のものが好まし
く、さらに400ppm以下のものが好ましい。また２種以上
の樹脂を適宜配合してこの水準になるように調節しても
よい。なお、通常用いられているジグリシジルタイプの
液状エポキシ樹脂は加水分解性ハロゲン原子の含有量が
過大であり、本発明に用いるには不都合のものが多く、
適宜精製して用いることが好ましい。また、エポキシ樹
脂としてジグリシジルタイプの液状エポキシ樹脂を使用
しないで１分子当りのエポキシ基の数が２個よりも多い
エポキシ樹脂などを用いるとその性状は一般に固型ない
し半固型であるため、えられる樹脂ペーストの粘度が高
くなり作業性がわるくなるなどの問題が生じるようなる
ので好ましくない。
なお、本発明に用いられるジグリシジルタイプの液状エ
ポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂とは、ジグリシ
ジルタイプの液状エポキシ樹脂を好ましくは70重量％以
上、さらに好ましくは80重量％以上含むものである。
ポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂とは、ジグリシ
ジルタイプの液状エポキシ樹脂を好ましくは70重量％以
上、さらに好ましくは80重量％以上含むものである。
本発明に用いるジグリシジルタイプの液状エポキシ樹脂
の具体例としては、たとえばジグリシジルビスフェノー
ルＡ、ジグリシジルビスフェノールＦ、ジグリシジルビ
スフェノールＳなどがあげられる。
の具体例としては、たとえばジグリシジルビスフェノー
ルＡ、ジグリシジルビスフェノールＦ、ジグリシジルビ
スフェノールＳなどがあげられる。
本発明においては、低粘度化あるいは加水分解性ハロゲ
ン原子を本質的には含有していないなどの観点から、脂
環式エポキシ樹脂を本発明に用いるエポキシ樹脂中20重
量％以下の範囲で用いることができる。
ン原子を本質的には含有していないなどの観点から、脂
環式エポキシ樹脂を本発明に用いるエポキシ樹脂中20重
量％以下の範囲で用いることができる。
前記脂環式エポキシ樹脂としては、たとえばビス（エポ
キシシクロヘキシルメチル）のアジピン酸、コハク酸な
ど脂肪族２塩基酸のジエステル類、エポキシシクロヘキ
シルメチル−エポキシシクロヘキサンカルボン酸エステ
ル、ビニルシクロヘキセンジオキサイドなどがあげられ
る。
キシシクロヘキシルメチル）のアジピン酸、コハク酸な
ど脂肪族２塩基酸のジエステル類、エポキシシクロヘキ
シルメチル−エポキシシクロヘキサンカルボン酸エステ
ル、ビニルシクロヘキセンジオキサイドなどがあげられ
る。
脂環式エポキシ樹脂のエポキシ基は、内部エポキシ基で
あり、硬化剤としてアミン系のものはあまり有効ではな
い。しかしながら前記のごとく、グリシジルタイプのエ
ポキシ樹脂と併用することにより、両者の共重合の形で
硬化反応が円滑に進むようになる。
あり、硬化剤としてアミン系のものはあまり有効ではな
い。しかしながら前記のごとく、グリシジルタイプのエ
ポキシ樹脂と併用することにより、両者の共重合の形で
硬化反応が円滑に進むようになる。
脂環式エポキシ樹脂の配合量が本発明に用いるエポキシ
樹脂中20重量％をこえると、脂環式エポキシ樹脂は比較
的低沸点であるので、短時間に硬化させるばあいに一般
に用いられているホットプレート上などで行なわれる硬
化では、樹脂が瞬時に硬化温度に達し、かつ反応時間が
短いため、脂環式エポキシ樹脂の気化によるボイドが発
生したり、ジグリシジルタイプの液状エポキシ樹脂との
共重合が円滑に進まず、性能のバラツキを生じるおそれ
がある。
樹脂中20重量％をこえると、脂環式エポキシ樹脂は比較
的低沸点であるので、短時間に硬化させるばあいに一般
に用いられているホットプレート上などで行なわれる硬
化では、樹脂が瞬時に硬化温度に達し、かつ反応時間が
短いため、脂環式エポキシ樹脂の気化によるボイドが発
生したり、ジグリシジルタイプの液状エポキシ樹脂との
共重合が円滑に進まず、性能のバラツキを生じるおそれ
がある。
また、本発明の樹脂ペーストには固型のジグリシジルタ
イプのエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂を配合してもよ
い。
イプのエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂を配合してもよ
い。
本発明に用いる硬化剤はジシアンジアミドであり、これ
は潜在性を有しているため本発明の目的、とくに低温短
時間硬化かつロングポットライフという目的を達成する
ためには最も適している。
は潜在性を有しているため本発明の目的、とくに低温短
時間硬化かつロングポットライフという目的を達成する
ためには最も適している。
一般にジシアンジアミドは樹脂に溶解し難く、分散状態
で使用するばあい、微粉砕された平均粒径0.5〜20μｍ
のものを用いるのが好ましい。平均粒径が20μｍをこえ
ると沈降したりして分散状態が不均一になりやすく均一
硬化しないおそれがあり、また0.5μｍより小さいばあ
いにはジシアンジアミドが２次凝集を起こしやすく、や
はり均一に硬化しにくくなり性能のバラツキを生じるお
それがある。
で使用するばあい、微粉砕された平均粒径0.5〜20μｍ
のものを用いるのが好ましい。平均粒径が20μｍをこえ
ると沈降したりして分散状態が不均一になりやすく均一
硬化しないおそれがあり、また0.5μｍより小さいばあ
いにはジシアンジアミドが２次凝集を起こしやすく、や
はり均一に硬化しにくくなり性能のバラツキを生じるお
それがある。
ジシアンジアミドの添加量はエポキシ樹脂100部に対し
て0.5〜10部の範囲であり、さらに１〜５部の範囲が好
ましい。該添加量が0.5部よりも少ないばあいは硬化時
間が長くなり、また接着力も低下する。一方10部よりも
多くなると、プレッシャークッカーテストにおいて熱水
抽出で抽出されるアンモニウムイオンが非常に多くな
る、すなわちえられる半導体素子の信頼性が低下するな
どの問題が生じるようになる。
て0.5〜10部の範囲であり、さらに１〜５部の範囲が好
ましい。該添加量が0.5部よりも少ないばあいは硬化時
間が長くなり、また接着力も低下する。一方10部よりも
多くなると、プレッシャークッカーテストにおいて熱水
抽出で抽出されるアンモニウムイオンが非常に多くな
る、すなわちえられる半導体素子の信頼性が低下するな
どの問題が生じるようになる。
本発明に用いる硬化促進剤は、イミダゾール系の2P4MHZ
および（または）2PHZであり、これらはいずれも固型で
潜在性を有し、かつペーストの速硬化を可能にする成分
である。さらにこれらは分子中に水酸基を有しているこ
とから接着性をも向上させる成分であり、ダイボンド用
樹脂ペーストの硬化促進剤として非常に好ましいもので
ある。
および（または）2PHZであり、これらはいずれも固型で
潜在性を有し、かつペーストの速硬化を可能にする成分
である。さらにこれらは分子中に水酸基を有しているこ
とから接着性をも向上させる成分であり、ダイボンド用
樹脂ペーストの硬化促進剤として非常に好ましいもので
ある。
これらの硬化促進剤の添加量は、エポキシ樹脂100部に
対して0.1〜８部の範囲であり、さらに１〜５部の範囲
が好ましい。前記添加量が0.1部よりも少ないばあいは
硬化促進効果が不充分であり、また８部よりも多く添加
しても効果がさほど促進されず、かえってペーストの保
存性が劣化するおそれがあり、何れも好ましくない。
対して0.1〜８部の範囲であり、さらに１〜５部の範囲
が好ましい。前記添加量が0.1部よりも少ないばあいは
硬化促進効果が不充分であり、また８部よりも多く添加
しても効果がさほど促進されず、かえってペーストの保
存性が劣化するおそれがあり、何れも好ましくない。
本発明に用いる熱伝導性充填剤としては、熱伝導度が２
×10-3cal／cm・sec・deg以上のものが好ましく、さら
に１×10-2cal／cm・sec・deg以上のものが好ましく、
その具体例としては、たとえばマグネシウム、アルミニ
ウム、ケイ素、チタンなどの酸化物、窒化ホウ素、炭化
ホウ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウムなどのセラミッ
ク微粉末などが好ましいものとしてあげられる。前記熱
伝導性充填剤は可及的に低コストであることが望まし
く、アルミニウム、ケイ素の酸化物が熱的、化学的にも
安定であるのでとくに好ましい。なお、熱伝導性充填剤
として、たとえばカーボンブラックの微粉末やニッケ
ル、アルミニウム、スズなどの金属微粉末のごとき導電
性を有するものであっても、熱伝導性に優れておればダ
イボンド材としての絶縁性を損なわない範囲内でこれを
用いてもよい。
×10-3cal／cm・sec・deg以上のものが好ましく、さら
に１×10-2cal／cm・sec・deg以上のものが好ましく、
その具体例としては、たとえばマグネシウム、アルミニ
ウム、ケイ素、チタンなどの酸化物、窒化ホウ素、炭化
ホウ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウムなどのセラミッ
ク微粉末などが好ましいものとしてあげられる。前記熱
伝導性充填剤は可及的に低コストであることが望まし
く、アルミニウム、ケイ素の酸化物が熱的、化学的にも
安定であるのでとくに好ましい。なお、熱伝導性充填剤
として、たとえばカーボンブラックの微粉末やニッケ
ル、アルミニウム、スズなどの金属微粉末のごとき導電
性を有するものであっても、熱伝導性に優れておればダ
イボンド材としての絶縁性を損なわない範囲内でこれを
用いてもよい。
前記熱伝導性充填剤はアルカリ金属イオン、ハロゲンな
どのイオン性不純物含有量がいずれも10ppm以下である
ことが好ましい。したがってあらかじめ充填剤を水、溶
剤などで洗浄したり、充填剤表面をシリコーン系などの
各種表面処理剤で適宜処理を行なってもよい。前記熱伝
導性充填剤の平均粒径は、フィラーの沈降防止や、最適
な接着厚みをコントロールするなどの点から20μｍ以下
のものが好ましく、0.1〜10μｍのものがさらに好まし
い。また比較的粗な粒径のものと比較的細い粒径のもの
とを適宜混合したものを選んで用いてもよい。
どのイオン性不純物含有量がいずれも10ppm以下である
ことが好ましい。したがってあらかじめ充填剤を水、溶
剤などで洗浄したり、充填剤表面をシリコーン系などの
各種表面処理剤で適宜処理を行なってもよい。前記熱伝
導性充填剤の平均粒径は、フィラーの沈降防止や、最適
な接着厚みをコントロールするなどの点から20μｍ以下
のものが好ましく、0.1〜10μｍのものがさらに好まし
い。また比較的粗な粒径のものと比較的細い粒径のもの
とを適宜混合したものを選んで用いてもよい。
前記熱伝導性充填剤の配合割合は、エポキシ樹脂100部
に対して50〜200部の範囲であり、さらに80〜150部の範
囲が好ましい。該配合割合が50部よりも少ないばあいは
充分な熱伝導性がえられず、また200部よりも多いと接
着力が低下するなどの問題が生じるようになり、何れも
好ましくない。
に対して50〜200部の範囲であり、さらに80〜150部の範
囲が好ましい。該配合割合が50部よりも少ないばあいは
充分な熱伝導性がえられず、また200部よりも多いと接
着力が低下するなどの問題が生じるようになり、何れも
好ましくない。
本発明のペーストには、さらに接着力および可撓性を向
上させるという観点から、分子量15000〜60000の範囲の
フエノキシ樹脂が配合される。前記フェノキシ樹脂の添
加量はエポキシ樹脂100部に対して１〜15部である。該
添加量が１部よりも少ないばあいは接着力向上などの効
果が充分えられず、15部よりも多いとペーストの粘度が
上がりすぎたりすることがあり作業性が低下する。
上させるという観点から、分子量15000〜60000の範囲の
フエノキシ樹脂が配合される。前記フェノキシ樹脂の添
加量はエポキシ樹脂100部に対して１〜15部である。該
添加量が１部よりも少ないばあいは接着力向上などの効
果が充分えられず、15部よりも多いとペーストの粘度が
上がりすぎたりすることがあり作業性が低下する。
さらに、本発明の熱硬化性絶縁樹脂ペーストには、必要
に応じて脱泡剤などを適宜配合してもよい。
に応じて脱泡剤などを適宜配合してもよい。
本発明の絶縁樹脂ペーストを製造するには、上述したエ
ポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填剤および要すれ
ば使用されるその他の成分を擂潰器などで常温に混練
し、均質な組成になるように混合すればよい。なおフェ
ノキシ樹脂の使用に当ってはあらかじめエポキシ樹脂に
溶解して用いることが必要である。このようにしてえら
れた本発明の絶縁樹脂ペーストは、常温で長時間（４週
間以上）保存できるので、使用時の作業性が非常に良好
である。
ポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填剤および要すれ
ば使用されるその他の成分を擂潰器などで常温に混練
し、均質な組成になるように混合すればよい。なおフェ
ノキシ樹脂の使用に当ってはあらかじめエポキシ樹脂に
溶解して用いることが必要である。このようにしてえら
れた本発明の絶縁樹脂ペーストは、常温で長時間（４週
間以上）保存できるので、使用時の作業性が非常に良好
である。
本発明の絶縁樹脂ペーストを実際に使用するには、ペー
ストを接着すべきたとえば半導体チップとリードフレー
ムの接着部に、ディスペンサー工法、スクリーン印刷、
スタンピング工法など任意の方法で塗布することができ
る。
ストを接着すべきたとえば半導体チップとリードフレー
ムの接着部に、ディスペンサー工法、スクリーン印刷、
スタンピング工法など任意の方法で塗布することができ
る。
また塗付後硬化させるには低温・短時間、たとえば150
〜180℃で２分以内の加熱で硬化させることができる。
〜180℃で２分以内の加熱で硬化させることができる。
えられる硬化物はボイドがなく、塩素イオンなどの不純
物の放出が非常に少なく、さらに耐熱性にも優れてい
る。
物の放出が非常に少なく、さらに耐熱性にも優れてい
る。
以下、実施例をあげてさらに詳細に説明する。
なお、第１表に示される各材料は、それぞれ下記のもの
を示す。
を示す。
A1:ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量:19
0、粘度:200ポイズ（25℃）、加水分解性塩素原子含有
量:400ppm） A2:ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量:19
0、粘度:150ポイズ（25℃）、加水分解性塩素原子含有
量:800ppm） B:ビスフエノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量:19
5、粘度:40ポイズ（25℃）、加水分解性塩素原子含有
量:400ppm） C:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ
シクロヘキサンカルボン酸エステル（ダイセル（株）製
のセロキサイド2021、エポキシ当量:135、粘度:3ポイズ
（25℃）、加水分解性塩素原子含有量:0ppm） ジシアンジアミド：平均粒径10μｍ シリカ：平均粒径５μｍ（Na+含有量:2ppm） アルミナ：平均粒径0.5μｍ（Na+含有量:10ppm） フェノキシ樹脂：平均分子量30000 比較例１ 第１表に示されるようにジグリシジルタイプの液状エポ
キシ樹脂としてA1、硬化剤としてジシアンジアミドおよ
び硬化促進剤として2P4MHZを擂潰器で混練し、さらにシ
リカを加えて均質な組成になるように混練し、樹脂ペー
ストをえた。
0、粘度:200ポイズ（25℃）、加水分解性塩素原子含有
量:400ppm） A2:ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量:19
0、粘度:150ポイズ（25℃）、加水分解性塩素原子含有
量:800ppm） B:ビスフエノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量:19
5、粘度:40ポイズ（25℃）、加水分解性塩素原子含有
量:400ppm） C:3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ
シクロヘキサンカルボン酸エステル（ダイセル（株）製
のセロキサイド2021、エポキシ当量:135、粘度:3ポイズ
（25℃）、加水分解性塩素原子含有量:0ppm） ジシアンジアミド：平均粒径10μｍ シリカ：平均粒径５μｍ（Na+含有量:2ppm） アルミナ：平均粒径0.5μｍ（Na+含有量:10ppm） フェノキシ樹脂：平均分子量30000 比較例１ 第１表に示されるようにジグリシジルタイプの液状エポ
キシ樹脂としてA1、硬化剤としてジシアンジアミドおよ
び硬化促進剤として2P4MHZを擂潰器で混練し、さらにシ
リカを加えて均質な組成になるように混練し、樹脂ペー
ストをえた。
えられた樹脂ペーストの特性として粘度（25℃）、比重
およびポットライフ（25℃で粘度が初期の20％増となる
時点）を測定した。結果を第１表に示す。
およびポットライフ（25℃で粘度が初期の20％増となる
時点）を測定した。結果を第１表に示す。
えられた絶縁樹脂ペーストを真空脱泡したのち、リード
フレーム（銀メタライズ）ダイパット部））上にディス
ペンスまたはスタンピングにより定量的に塗付し、2mm
角のチップ（裏面メタライズなし）を接合した。つぎに
ホットプレート上180℃、１分間加熱して硬化させた。
硬化時にボイドの発生は認められなかった。
フレーム（銀メタライズ）ダイパット部））上にディス
ペンスまたはスタンピングにより定量的に塗付し、2mm
角のチップ（裏面メタライズなし）を接合した。つぎに
ホットプレート上180℃、１分間加熱して硬化させた。
硬化時にボイドの発生は認められなかった。
えられた試料を用い、ダイシェア接着強度を室温（約25
℃）ならびに350℃にてプッシュプルゲージを用いて測
定した。
℃）ならびに350℃にてプッシュプルゲージを用いて測
定した。
また、つぎのようにしてプレッシャクッカーテストを行
ない、硬化物からの熱水抽出された塩素イオンなどの不
純物を測定した。
ない、硬化物からの熱水抽出された塩素イオンなどの不
純物を測定した。
絶縁樹脂ペーストを150℃、15分間オーブン中で硬化さ
せ、ついで硬化物を粉砕する。えられた粉末試料のうち
100メッシュパスの粉末5gをテフロン容器にとり、さら
に純水50mlを加えたのち、ステンレス製の耐圧容器に入
れ、完全に密封して121℃、20時間処理する。抽出水を
ろ過し、これを検液とする。検液中のナトリウムイオン
（Na+）濃度、アンモニウムイオン（NH4 +）濃度および
塩素イオン（Cl-）濃度をすべてイオン交換クロマトグ
ラフィーにより測定する。
せ、ついで硬化物を粉砕する。えられた粉末試料のうち
100メッシュパスの粉末5gをテフロン容器にとり、さら
に純水50mlを加えたのち、ステンレス製の耐圧容器に入
れ、完全に密封して121℃、20時間処理する。抽出水を
ろ過し、これを検液とする。検液中のナトリウムイオン
（Na+）濃度、アンモニウムイオン（NH4 +）濃度および
塩素イオン（Cl-）濃度をすべてイオン交換クロマトグ
ラフィーにより測定する。
さらに、チッ素中でこの絶縁樹脂ペーストの硬化物の熱
分析を行なったところ、減量開始温度は370℃（熱重量
減少曲線の接線法による）であり、高い耐熱性を有して
いることがわかった。また熱伝導度は１×10-3（cal／c
m・sec・℃）であった。比較例２〜５ 第１表に示される各材料を用いて比較例１と同様にして
樹脂ペーストをえた。
分析を行なったところ、減量開始温度は370℃（熱重量
減少曲線の接線法による）であり、高い耐熱性を有して
いることがわかった。また熱伝導度は１×10-3（cal／c
m・sec・℃）であった。比較例２〜５ 第１表に示される各材料を用いて比較例１と同様にして
樹脂ペーストをえた。
えられた樹脂ペーストの特性および硬化物の特性を比較
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。
実施例１〜２ 第１表に示される各材料を用いて比較例１と同様にして
樹脂ペーストをえた。なおフェノキシ樹脂はあらかじめ
エポキシ樹脂に溶解させて用いた。
樹脂ペーストをえた。なおフェノキシ樹脂はあらかじめ
エポキシ樹脂に溶解させて用いた。
えられた樹脂ペーストの特性および硬化物の特性を比較
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。フェノ
キシ樹脂を添加した実施例１および２ではともに接着力
が向上した。
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。フェノ
キシ樹脂を添加した実施例１および２ではともに接着力
が向上した。
比較例６ 第１表に示される各材料を用いて比較例１と同様にして
樹脂ペーストをえた。
樹脂ペーストをえた。
えられた樹脂ペーストの特性および硬化物の特性を比較
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。
このばあい脂環式エポキシ樹脂の量が多く硬化の際ボイ
ドが多数発生し、室温ならびに350℃で接着力が著しく
低かった。また減量開始温度は366℃となったが、200℃
付近から未反応の脂環式エポキシによる減量が開始して
おり、これらはワイヤーボンド時にチップを汚染する可
能性があり、好ましくない。
ドが多数発生し、室温ならびに350℃で接着力が著しく
低かった。また減量開始温度は366℃となったが、200℃
付近から未反応の脂環式エポキシによる減量が開始して
おり、これらはワイヤーボンド時にチップを汚染する可
能性があり、好ましくない。
比較例７ 第１表に示される各材料を用いて比較例１と同様にして
樹脂ペーストをえた。
樹脂ペーストをえた。
えられた樹脂ペーストの特性および硬化物の特性を比較
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。
例１と同様にして調べた。結果を第１表に示す。
このばあい室温での接着力は2000g／mm2以上を有してい
るが、350℃では200g／mm2しかなく、ワイヤーボンド時
に剥がれるおそれがあり好ましくない。また、ポットラ
イフも15日と短いものであった。以上のように、これら
の比較例１〜７の樹脂ペーストはいずれも実施例に示し
た本発明の樹脂ペーストよりも低い特性しか示さなかっ
た。
るが、350℃では200g／mm2しかなく、ワイヤーボンド時
に剥がれるおそれがあり好ましくない。また、ポットラ
イフも15日と短いものであった。以上のように、これら
の比較例１〜７の樹脂ペーストはいずれも実施例に示し
た本発明の樹脂ペーストよりも低い特性しか示さなかっ
た。
［発明の効果］ 本発明の絶縁樹脂ペーストはポットライフが長く、また
硬化時にボイドを発生することなく低温で短時間に硬化
させることができ、優れた接着性を有するので半導体素
子を製造する際のダイボンド工程のインライン化が可能
になり、該工程に使用される装置を小型化できる。
硬化時にボイドを発生することなく低温で短時間に硬化
させることができ、優れた接着性を有するので半導体素
子を製造する際のダイボンド工程のインライン化が可能
になり、該工程に使用される装置を小型化できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 泰子 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 地大 英毅 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−4521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−255859（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−154448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−34118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−120826（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】ジグリシジルタイプの液状エポキシ樹脂を
主成分とするエポキシ樹脂100重量部、硬化剤としてジ
シアンジアミド0.5〜10重量部、硬化促進剤として２−
フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾ
ールおよび（または）２−フェニル−4,5−ジヒドロキ
シメチルイミダゾール0.1〜８重量部、熱伝導性充填剤5
0〜200重量部およびフェノキシ樹脂１〜15重量部よりな
る熱硬化性絶縁樹脂ペースト。 - 【請求項２】ジシアンジアミドの平均粒径が0.5〜20μ
ｍである特許請求の範囲第（１）項記載の熱硬化性絶縁
樹脂ペースト - 【請求項３】熱伝導性充填剤の平均粒径が20μｍ以下で
ある特許請求の範囲第（１）項記載の熱硬化性絶縁樹脂
ペースト。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272670A JPH0668091B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 熱硬化性絶縁樹脂ペースト |
| US07/262,937 US4942190A (en) | 1987-10-27 | 1988-10-21 | Thermosetting insulating resin paste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272670A JPH0668091B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 熱硬化性絶縁樹脂ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01113423A JPH01113423A (ja) | 1989-05-02 |
| JPH0668091B2 true JPH0668091B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=17517153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62272670A Expired - Lifetime JPH0668091B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 熱硬化性絶縁樹脂ペースト |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4942190A (ja) |
| JP (1) | JPH0668091B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5006575A (en) * | 1989-10-20 | 1991-04-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Die attach adhesive composition |
| US5288769A (en) * | 1991-03-27 | 1994-02-22 | Motorola, Inc. | Thermally conducting adhesive containing aluminum nitride |
| US5280053A (en) * | 1992-05-08 | 1994-01-18 | General Motors Corporation | Machinable, high strength epoxy tooling compositions |
| JPH08157561A (ja) * | 1994-12-01 | 1996-06-18 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| US5500461A (en) * | 1995-04-19 | 1996-03-19 | Shell Oil Company | Stable waterborne epoxy resin dispersion containing micronized DICY |
| KR100196754B1 (ko) * | 1995-07-19 | 1999-06-15 | 글렌 에이치. 렌젠 주니어 | 실온 안정성, 일성분계, 열전도성의 가요성 에폭시 접착제 |
| DE69710202D1 (de) | 1996-10-07 | 2002-03-14 | Marshall Ind Composites Lima | Verstärkter verbundgegenstand und vorrichtung und verfahren zu seiner herstellung |
| JP3920048B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2007-05-30 | 日本特殊陶業株式会社 | スルーホール充填用ペースト |
| JP4282417B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2009-06-24 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | 接続構造体 |
| US20050228097A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | General Electric Company | Thermally conductive compositions and methods of making thereof |
| JP2007070484A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 中空微粒子及び複合材 |
| JP5272199B2 (ja) * | 2010-11-10 | 2013-08-28 | 日立化成株式会社 | 半導体装置の製法 |
| CN113808779B (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-01 | 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 | 一种片式电阻器低温固化绝缘介质浆料 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3904813A (en) * | 1974-03-18 | 1975-09-09 | Minnesota Mining & Mfg | Adhesive for metal-clad sheeting |
| JPS54154448A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-05 | Shikoku Kasei Kougiyou Kk | Nonflammable epoxy resin composition |
| JPS55165916A (en) * | 1979-06-11 | 1980-12-24 | Shikoku Chem Corp | Epoxy resin composition |
| JPS5734118A (en) * | 1980-08-07 | 1982-02-24 | Dainippon Jushi Kenkyusho:Kk | One-component epoxy resin composition |
| JPS604523A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-11 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 絶縁樹脂ペ−スト |
| JPS604521A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-11 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 絶縁樹脂ペ−スト |
| JPS6069174A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-19 | Toshiba Chem Corp | 一液性接着剤 |
| DE3340788A1 (de) * | 1983-11-11 | 1985-05-23 | Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg | Haerter fuer epoxidharzmassen |
| US4663190A (en) * | 1984-03-08 | 1987-05-05 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Process for producing semiconductor element |
| JPS60255859A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 絶縁樹脂ペ−スト |
| DE3564957D1 (en) * | 1984-06-23 | 1988-10-20 | Shikoku Chem | Epoxy resin composition |
| JPS61120826A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-07 | Matsushita Electric Works Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS62195016A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 一液型エポキシ樹脂組成物 |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP62272670A patent/JPH0668091B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-21 US US07/262,937 patent/US4942190A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4942190A (en) | 1990-07-17 |
| JPH01113423A (ja) | 1989-05-02 |
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