JPH0873832A

JPH0873832A - 樹脂ペースト及び半導体装置

Info

Publication number: JPH0873832A
Application number: JP21031294A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takeda; 信司武田; Takashi Masuko; 崇増子; Masami Yusa; 正己湯佐; Yasuo Miyadera; 康夫宮寺
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1994-09-05
Filing date: 1994-09-05
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】種々の基材表面に対して接着力に優れ、かつ、
リフロークラックを起こさない樹脂ペーストと、これを
用いた信頼性の高い半導体装置を提供する。【構成】（Ａ）式（Ｉ）又は（II）〔式中、ｎは２〜２
０の整数、Ｒは２価の有機基、Ｒ'は水素又は１価の有
機基を示す。〕で表される反復単位の総和が、全ポリイ
ミド系樹脂の反復単位の総和の７０モル％以上を含有す
るポリイミド系樹脂；１００重量部に対して、（Ｂ）導
電性フィラー；１〜８０００重量部、を含有してなる樹
脂ペースト。あるいは、上記ポリイミド系樹脂及び導電
性フィラーに更に、（Ｃ）熱硬化性樹脂；０〜２００重
量部を含有してなる樹脂ペースト。これらの樹脂ペース
トを用いた半導体装置。【化１】【化２】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣやＬＳＩとリード
フレームとの接合、すなわちダイボンディング用材料に
用いられる樹脂ペースト、及びこれを用いた半導体装置
（半導体デバイス）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置における半導体素子と
リードフレーム（支持部材）との接合方法として、
（i）金−シリコン共晶体等の無機材料を接着剤として
用いる方法、（ii）エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂
等の有機材料等に銀粉等を分散させてペースト状態とし
（銀ペースト）、これを接着剤として用いる方法、等が
知られている。

【０００３】上記（i）の方法は、比較的コストが高
く、３５０℃〜４００℃程度の高い熱処理が必要であっ
たり、また、接着剤が硬くて熱応力によるチップの破壊
が起こる等の難点があるので、最近では上記（ii）の銀
ペーストを用いる方法が主流となっている。銀ペースト
を用いる方法では、通常、銀ペーストをディスペンサー
やスタンピングマシンを用いてリードフレームのダイパ
ッドに塗布した後、半導体素子をダイボンディングし加
熱硬化させ接着する。加熱硬化は、オーブン中で処理さ
れるバッチ方式と、加熱されたプレート上で処理される
インライン方式が知られている。

【０００４】また、半導体素子は、その外部が封止材に
より封止され、基板に半田付けされ、実装されて半導体
装置となる。高密度・高効率の実装のための半田実装
は、半導体装置のリードフレームを基板に直接半田付け
する面付け実装法が主流で、この半田実装には基板全体
を赤外線等で加熱するリフローソルダリングが用いられ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】赤外線等で加熱する
と、半導体装置のパッケージは２００℃以上の高温に加
熱され、パッケージ内部、特に接着層中又は封止材中に
含まれる水分が気化してダイパッドと封止材の間に回り
込み、パッケージにクラック（リフロークラック）を発
生させる問題があった。本発明は、種々の基材表面に対
して接着力に優れ、かつ、リフローソルダリング時にリ
フロークラックを起こさない樹脂ペーストと、これを用
いた信頼性の高い半導体装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂ペースト
は、下記（１）〜（４）の樹脂ペーストである。（１）式（Ｉ）

【化３】（ただし、ｎは２〜２０の整数を示し、Ｒは２価の有機
基を示す。）又は、式（II）

【化４】（ただし、ｎは２〜２０の整数を示し、Ｒは２価の有機
基を示し、Ｒ'は水素又は１価の有機基を示す。）で表
される反復単位の総和が、全ポリイミド系樹脂の反復単
位の総和の７０モル％以上を含有するポリイミド系樹
脂、及び（Ｂ）導電性フィラー、を含有してなる樹脂ペ
ースト。（２）（Ａ）ポリイミド系樹脂、及び（Ｂ）導電性フィ
ラー、のほかに（Ｃ）熱硬化性樹脂を含有してなる、上
記（１）の樹脂ペースト。（３）（Ａ）ポリイミド系樹脂；１００重量部に対し、
（Ｂ）導電性フィラー；１〜８０００重量部、を含有し
てなる、上記（１）の樹脂ペースト。（４）（Ａ）ポリイミド系樹脂；１００重量部に対し、
（Ｂ）導電性フィラー；１〜８０００重量部、及び
（Ｃ）熱硬化性樹脂；０〜２００重量部、を含有してな
る、上記（２）の樹脂ペースト。

【０００７】更にまた本発明は、半導体素子と基板とを
上記（１）〜（４）のいずれかの樹脂ペーストで接着
し、封止してなる半導体装置にも関する。

【０００８】なお、本発明においてポリイミド系樹脂と
は、ポリイミド、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステ
ル、あるいはポリアミド酸が部分的にイミド化したもの
を総称する。

【０００９】反復単位が式（Ｉ）又は式（II）で表され
るポリイミド系樹脂は、式（III）

【化５】（ただし、ｎは２〜２０の整数を示す。）で表されるテ
トラカルボン酸二無水物とジアミンとを縮合反応させる
方法のほかに、相当するテトラカルボン酸とジアミンと
を縮合反応させる方法、テトラカルボン酸二ハロゲン化
物とジアミンとを縮合反応させる方法、テトラカルボン
酸二エステル化物とジアミンとを縮合反応させる方法、
テトラカルボン酸二エステル二ハロゲン化物とジアミン
とを縮合反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物と
ジイソシアナートとを反応させる方法、テトラカルボン
酸二無水物とトリメチルシリルジアミンとを反応させる
方法、等により製造できる。

【００１０】式（III）のテトラカルボン酸二無水物と
ジアミンとを縮合反応させる方法で製造する場合、テト
ラカルボン酸二無水物としては、ｎが２〜５のとき、
１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート二無水
物）、１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート
二無水物）、１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメ
リテート二無水物）、１，５−（ペンタメチレン）ビス
（トリメリテート二無水物）、ｎが６〜２０のとき、
１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート二無
水物）、１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテ
ート二無水物）、１，８−（オクタメチレン）ビス（ト
リメリテート二無水物）、１，９−（ノナメチレン）ビ
ス（トリメリテート二無水物）、１，１０−（デカメチ
レン）ビス（トリメリテート二無水物）、１，１２−
（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビストリメリテート
二無水物、１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（ト
リメリテート二無水物）、等があり、これら２種以上を
併用してもよい。

【００１１】また、ジアミンとしては、１，２−ジアミ
ノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミ
ノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミ
ノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジア
ミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジ
アミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１
２−ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン、ｏ−フェニ
レンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレ
ンジアミン、３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、
３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジ
アミノジフェニルエーテル、３，３′−ジアミノジフェ
ニルメタン、３，４′−ジアミノジフェニルメタン、
４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジア
ミノジフェニルジフルオロメタン、３，４′−ジアミノ
ジフェニルジフルオロメタン、４，４′−ジアミノジフ
ェニルジフルオロメタン、３，３′−ジアミノジフェニ
ルスルホン、３，４′−ジアミノジフェニルスルホン、
４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジ
アミノジフェニルスルフイド、３，４′−ジアミノジフ
ェニルスルフイド、４，４′−ジアミノジフェニルスル
フイド、

【００１２】３，３′−ジアミノジフェニルケトン、
３，４′−ジアミノジフェニルケトン、４，４′−ジア
ミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェ
ニル）プロパン、２，２′−（３，４′−ジアミノジフ
ェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニ
ル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘ
キサフルオロプロパン、２，２−（３，４′−ジアミノ
ジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス
（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，
３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−
ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス
（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３′-（１，
４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスア
ニリン、３，４′-（１，４−フェニレンビス（１−メ
チルエチリデン））ビスアニリン、４，４′-（１，４
−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニ
リン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フ
ェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−
（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプ
ロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフエノキシ）
フエニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−
アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、ビス（４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、ビス
（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、
ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルホ
ン等の芳香族ジアミン等がある。

【００１３】この縮合反応は、通常、等モルのテトラカ
ルボン酸二無水物及びジアミンを有機溶媒中、８０℃以
下で、混合して行なう。有機溶媒としては、ジメチルア
セトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホス
ホリルアミド、シクロヘキサノン、ｍ−クレゾール、ｏ
−クロルフェノール等がある。

【００１４】反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々
に上昇し、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生
成する。

【００１５】上記ポリアミド酸を脱水閉環させると、ポ
リイミドが得られる。脱水閉環は１２０℃〜２５０℃で
熱処理する方法や化学的方法を用いて行うことができ
る。１２０℃〜２５０℃で熱処理する方法の場合、通
常、脱水反応で生じる水を系外に除去しながら行う。

【００１６】化学的方法で脱水閉環させる場合は、閉環
剤として無水酢酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸等
の酸無水物、ジシクロヘキシルカルボジイミド等のカル
ボジイミド化合物等を用いることができる。必要に応じ
てピリジン、イソキノリン、トリメチルアミン、アミノ
ピリジン、イミダゾール等の閉環触媒を用いてもよい。

【００１７】式（Ｉ）又は式（II）で表される反復単位
は、全ポリイミド系樹脂の反復単位に対し７０モル％以
上を含むようにする。７０モル％未満であると、種々の
基材表面に対する接着力が低下し、リフローソルダリン
グ時にリフロークラックが発生しやすくなる。

【００１８】全ポリイミド系樹脂の反復単位の総和に対
して３０モル％に満たない範囲で、前記式（III）のテ
トラカルボン酸二無水物又はそれに相当するテトラカル
ボン酸（エステル）成分と共存させることのできる酸成
分としては、他のテトラカルボン酸があり、酸二無水物
では、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３′，
４，４′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス
（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水
物、３，４，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物、３，４，３′，４′−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカル
ボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、等
があり、２種類以上を混合して用いてもよい。これら
は、ぬれ性、接着性等の種々のダイボンディング特性を
調整するため、必要に応じて共存させる。

【００１９】樹脂ペーストの接着力を向上させるため、
ポリイミド系樹脂にシランカップリング剤、チタン系カ
ップリング剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活
性剤、シリコーン系添加剤等を適宜加えてもよい。

【００２０】本発明で用いる導電性フィラー（Ｂ）は、
銀粉、金粉、銅粉等の導電性金属粉体を単独に、又は２
種以上混合して用いる。これらにシリカ、アルミナ、チ
タニア、ガラス、酸化鉄等の無機絶縁体を混合して使用
することもできる。導電性フィラーの量は、ポリイミド
系樹脂１００重量部に対し１〜８０００重量部、好まし
くは５０〜４０００重量部である。１重量部未満もしく
は８０００重量部を越えると接着性が低下する。

【００２１】本発明で用いる熱硬化性樹脂（Ｃ）は、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂及び硬化促進剤を含有する
樹脂か、又は、１分子中に少なくとも２個の熱硬化性イ
ミド基を有するイミド化合物がよい。なお、ここで、熱
硬化性樹脂とは、加熱により３次元的網目構造を形成
し、硬化する樹脂のことである。

【００２２】熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂及び硬化促進剤を含有する樹脂を用いる場
合、エポキシ樹脂は、硬化性や硬化物特性の点から分子
内に少なくとも２個のエポキシ基を含む樹脂が好まし
い。このようなエポキシ樹脂としては、ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ビスフェ
ノールＦもしくはハロゲン化ビスフェノールＡとエピク
ロルヒドリンの縮合物、フェノールノボラック樹脂のグ
リシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシ
ジルエーテル、ビスフェノールＡノボラック樹脂のグリ
シジルエーテル等が挙げられる。エポキシ樹脂の量は、
ポリイミド系樹脂１００重量部に対し０〜２００重量
部、好ましくは０〜１００重量部である。２００重量部
を越えると、接着性が低下する。

【００２３】用いられるフェノール樹脂は、分子中に少
なくとも２個のフェノール性水酸基を有するもので、こ
のような樹脂としては例えば、フェノールノボラック樹
脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボ
ラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノール、フェノール
アラルキル樹脂等が挙げられる。フェノール樹脂の量
は、エポキシ樹脂１００重量部に対して２〜１５０重量
部、好ましくは５０〜１２０重量部で、２重量部未満も
しくは１５０重量部を越えると硬化性が不充分となる。

【００２４】硬化促進剤は、エポキシ樹脂を硬化させる
ために用いられるものであれば特に制限はない。このよ
うなものとしては例えば、イミダゾール類、ジシアンジ
アミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニ
ルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェ
ニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾール−
テトラフェニルボレート、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７−テトラフェニルボレー
ト等が用いられる。これらは、２種以上を併用してもよ
い。硬化促進剤の量はエポキシ樹脂１００重量部に対
し、０．０１〜５０重量部、好ましくは０．１〜２０重
量部で、０．０１重量部未満では、硬化性が不充分とな
り、５０重量部を越えると保存安定性が悪くなる。

【００２５】熱硬化性樹脂として、１分子中に少なくと
も２個の熱硬化性イミド基を有するイミド化合物を使用
する場合、その化合物の例としては、パラビスマレイミ
ドベンゼン、メタビスマレイミドベンゼン、パラビスマ
レイミドベンゼン、１，４−ビス（ｐ−マレイミドクミ
ル）ベンゼン、１，４−ビス（ｍ−マレイミドクミル）
ベンゼンのほか、下記の式（IV）〜（VI）で表されるイ
ミド化合物等がある。

【化６】〔式（IV）中、ＸはＯ、ＣＨ₂、ＣＦ₂、ＳＯ₂、Ｓ、Ｃ
Ｏ、Ｃ（ＣＨ₃）₂又はＣ（ＣＦ₃）₂を示し、Ｒ₁、Ｒ₂、
Ｒ₃及びＲ₄はそれぞれ独立に水素、低級アルキル基、低
級アルコキシ基、フッ素、塩素又は臭素を示し、Ｄはエ
チレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基を示
す。〕

【化７】〔式（V）中、ＹはＯ、ＣＨ₂、ＣＦ₂、ＳＯ₂、Ｓ、Ｃ
Ｏ、Ｃ（ＣＨ₃）₂又はＣ（ＣＦ₃）₂を示し、Ｒ₅、Ｒ₆、
Ｒ₇及びＲ₈はそれぞれ独立に水素、低級アルキル基、低
級アルコキシ基、フッ素、塩素又は臭素を示し、Ｄはエ
チレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基を示
す。〕

【化８】〔式（VI）中、ｎは０〜４の整数を示す。〕

【００２６】本発明で用いられるイミド化合物の量は、
ポリイミド系樹脂１００重量部に対して０〜２００重量
部、好ましくは０〜１００重量部である。２００重量部
を越えると、接着性が低下する。

【００２７】式（IV）のイミド化合物としては、例え
ば、４，４−ビスマレイミドジフェニルエーテル、４，
４−ビスマレイミドジフェニルメタン、４，４−ビスマ
レイミド−３，３’−ジメチル−ジフェニルメタン、
４，４−ビスマレイミドジフェニルスルホン、４，４−
ビスマレイミドジフェニルスルフィド、４，４−ビスマ
レイミドジフェニルケトン、２，２’−ビス（４−マレ
イミドフェニル）プロパン、４，４−ビスマレイミドジ
フェニルフルオロメタン、１，１，１，３，３，３−ヘ
キサフルオロ−２，２−ビス（４−マレイミドフェニ
ル）プロパン、等がある。

【００２８】式（V）のイミド化合物としては、例え
ば、ビス〔４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニ
ル〕エーテル、ビス〔４−（４−マレイミドフェノキ
シ）フェニル〕メタン、ビス〔４−（４−マレイミドフ
ェノキシ）フェニル〕フルオロメタン、ビス〔４−（４
−マレイミドフェノキシ）フェニル〕スルホン、ビス
〔４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル〕スルホ
ン、ビス〔４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニ
ル〕スルフィド、ビス〔４−（４−マレイミドフェノキ
シ）フェニル〕ケトン、２，２−ビス〔４−（４−マレ
イミドフェノキシ）フェニル〕プロパン、１，１，１，
３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス〔４−（４
−マレイミドフェノキシ）フェニル〕プロパン、等があ
る。

【００２９】これらイミド化合物の硬化を促進するた
め、ラジカル重合剤を使用してもよい。ラジカル重合剤
としては、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキ
サイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパー
オキサイド、オクタノイルパーオキサイド、アセチルパ
ーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等があ
る。このとき、ラジカル重合剤の使用量は、イミド化合
物１００重量部に対して概ね０．０１〜１．０重量部が
好ましい。

【００３０】本発明の樹脂ペーストの製造は、まず、ポ
リイミド系樹脂（Ａ）を有機溶媒に溶解する。ここで使
用できる有機溶媒は、均一に溶解又は混練できるもので
あれば特に制限はなく、そのようなものとしては例え
ば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ
−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、
キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テ
トラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソル
ブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン等があ
る。

【００３１】次いで、導電性フィラー（Ｂ）を加え、必
要に応じ他の添加剤を加え、混合する。この場合、通常
の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミルなどの
分散機を適宜組み合せて、混練を行ってもよい。

【００３２】また、熱硬化性樹脂（Ｃ）を含む樹脂ペー
ストの製造は、以下のようにする。まずエポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリイミド系樹脂を有機溶媒に溶解す
る。有機溶媒は、上記材料を均一に溶解又は混練できる
ものであれば特に制限はなく、先に挙げたジメチルホル
ムアミド等の溶媒がある。

【００３３】次いで、硬化促進剤、導電性フィラー及び
必要に応じ添加剤を加え、先に述べた手順と同様にし
て、混合・混練し、樹脂ペーストする。

【００３４】熱硬化性樹脂を含有させた樹脂ペースト
は、熱時の剪断接着力が高くなる特徴がある。しかし、
熱時のピール接着力は逆に低下するので、使用目的に応
じて、熱硬化性樹脂を含む又は含まない樹脂ペーストと
し、使い分けるとよい。

【００３５】本発明の樹脂ペーストを用いた半導体装置
は、ディスペンス法、スタンピング法、スクリーン印刷
等によりリードフレーム等の支持部材に樹脂ペーストを
塗布し、これに半導体素子を圧着させ、その後熱風循環
式乾燥機、ヒートブロック等の加熱装置を用いて加熱硬
化させて、半導体素子と支持部材とを接合させ、その
後、通常のワイヤボンディング工程、封止工程を経て半
導体装置とされる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。合成例１温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた５００ｍ
ｌの四つ口フラスコに、２，２−ビス（４−アミノフェ
ノキシフェニル）プロパン４１ｇ（０．１モル)及びジ
メチルアセトアミド１５０ｇをとり、攪拌した。ジアミ
ンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、１，２
−（エチレン）ビス（トリメリテート二無水物）４１ｇ
（０．１モル)を少量ずつ添加した。室温で３時間反応
させたのち、キシレン３０ｇを加え、Ｎ₂ガスを吹き込
みながら１５０℃で加熱し、水と共にキシレンを共沸除
去した。その反応液を水中に注ぎ、沈澱したポリマーを
濾過により採り、乾燥してポリイミド樹脂（Ａ₁）を得
た。

【００３７】合成例２温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた５００ｍ
ｌの四つ口フラスコに、ビス（４−（３−アミノフェノ
キシ）フェニル）スルホン４３．２ｇ（０．１モル)及
びＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇをとり、攪拌し
た。ジアミンの溶解後、室温で、１，４−（テトラメチ
レン）ビス（トリメリテート二無水物）４３．８ｇ
（０．１モル)を加えた。５℃以下で５時間反応させ、
無水酢酸２０．４ｇ（０．２モル)及びピリジン１５．
８ｇ（０．２モル)を加え、１時間室温で攪拌した。こ
の反応液を水中に注ぎ、沈澱したポリマーを濾過により
採り、乾燥してポリイミド樹脂（Ａ₂）を得た。

【００３８】合成例３温度計、攪拌機、塩化カルシウム管を備えた５００ｍｌ
の四つ口フラスコに、２，２−ビス（４−アミノフェノ
キシフェニル）プロパン３２．８ｇ（０．０８モル)、
３，３′，５，５′−テトラメチル−４，４′−ジアミ
ノジフェニルメタン５．０８ｇ（０．０２モル)及びジ
メチルアセトアミド１００ｇをとり、攪拌した。ジアミ
ンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、１，１
０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）
４１．８ｇ（０．０８モル)及びベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物６．４４ｇ（０．０２モル)を少量
ずつ添加した。添加終了後、氷浴中で３時間、更に室温
で４時間反応させた後、無水酢酸２５．５ｇ（０．２５
モル)及びピリジン１９．８ｇ（０．２５モル)を添加
し、２時間室温で攪拌した。その反応液を水中に注ぎ、
沈澱したポリマーを濾過により採り、乾燥してポリイミ
ド樹脂（Ａ₃）を得た。

【００３９】合成例４温度計、撹拌機、塩化カルシウム管を備えた５００ｍｌ
の四つ口フラスコに、２，２−ビス（４−アミノフェノ
キシフェニル）プロパン４１．０ｇ（０．１０モル）及
びジメチルアセトアミド１００ｇをとり、撹拌した。ジ
アミンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、
１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート二無
水物）４１．８ｇ（０．０８モル）及びベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物６．４４ｇ（０．０２モル）
を少量ずつ添加した。添加終了後、氷浴中で３時間、更
に室温で４時間反応させた。その反応液を水中に注ぎ、
沈澱したポリマーを濾過により採り、乾燥してポリアミ
ド酸樹脂（Ａ₄）を得た。

【００４０】実施例１表１に示す配合表（単位は重量部、以下同じ。）に従
い、らいかい機及び三本ロールを用いて混練し、３種類
（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）の均一な樹脂ペーストを調合し
た。

【００４１】

【表１】表１配合表 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 材料Ｎｏ．１Ｎｏ．２Ｎｏ．３ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 樹脂ポリイミドＡ₁ ポリイミドＡ₁ ポリアミド酸Ａ₄ 100部 100部 100部 ─────────────────────────────────── 銀粉（TCG-1） 150部 67部 150部 ─────────────────────────────────── 溶媒 DMAA 300部 CH 300部 CH 300部 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ なお、表１における略号は、下記の意味である。 DMAA：ジメチルアセトアミド、 CH：シクロヘキサノン TCG-1：徳力化学、銀粉

【００４２】実施例２

【表２】表２配合表 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 材料 No.４５６７８９ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ エポキシ YDCN-702 N-865 ESCN-195 N-865 N-865 YDCN-702 樹脂 50部 20部 10部 10部 7部 50部 ──────────────────────────────────── フェノー H-1 H-1 VH-4170 VH-4170 VH-4170 H-1 ル樹脂 24 10 6 6 5 24 ──────────────────────────────────── 硬化促進 2P4MHZ TPPK 2MA-0K TPPK TPPK 2P4MHZ 剤 0.5 0.4 0.1 0.5 0.7 0.5 ──────────────────────────────────── ポリイミＡ₁ Ａ₂ Ａ₃ Ａ₁ Ａ₁ Ａ₄ ド樹脂 100 100 100 100 100 100 ──────────────────────────────────── 銀粉(TCG-1) 400 200 70 500 67 400 ──────────────────────────────────── 溶媒 DMAA NMP CH CH/DMAA CH/DMAA CH 400 200 100 100 67 400 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００４３】表２に示す配合表に従い、らいかい機及び
三本ロールを用いて混練し、No.４〜No.９の６種類の均
一な樹脂ペーストを調合した。なお、表２において、種
々の記号は下記の意味である。 YDCH-702：東都化成、クレゾールノボラック型エポキシ
(エポキシ当量220)、N-865：大日本インキ製、ビスフェ
ノールノボラック型エポキシ（エポキシ当量208)、 ES
CN-195：日本化薬、クレゾールノボラック型エポキシ
（エポキシ当量200)、 H-1：明和化成、フェノールノ
ボラック(OH当量106)、 VH-4170：大日本インキ、ビス
フェノールＡノボラック(OH当量118)、 TCG-1：徳力化
学、銀粉、DMAA：ジメチルアセトアミド、 NMP：Ｎ−
メチルピロリドン、 CH：シクロヘキサノン

【００４４】実施例３表３に示す配合表に従い、らいかい機及び三本ロールを
用いて混練し、No.１０〜No.１５の６種類の均一な樹脂
ペーストを調合した。

【００４５】

【表３】表３配合表 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 材料 No.１０１１１２１３１４１５ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ポリイミドＡ₁ Ａ₂ Ａ₃ Ａ₁ Ａ₁ Ａ₄ 樹脂 100部 100部 100部 100部 100部 100部 ──────────────────────────────────── イミド BMDADPM BMDADPM BMPPP BMPPP BMDADPE BMDADPM 化合物 20 50 10 50 30 20 ──────────────────────────────────── 銀粉 500 50 100 800 100 500 ──────────────────────────────────── 溶媒 DMAA CH/DMAA NMP CH/DMAA DMAA CH ──────────────────────────────────── その他 BPO DCPO BPO CHPO DCPO BPO 0.1 0.2 0.01 0.003 0.1 0.1 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００４６】ただし、表３中の記号は、下記の意味であ
る。 BMDADPM：４，４’−ビスマレイミドジアミノジフェニ
ルメタン BMPPP：２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキ
シ）フェニル）プロパン BMDADPE：４，４’−ビスマレイミドジアミノジフェニ
ルエーテル DMAA：ジメチルアセトアミド NMP：Ｎ−メチルピロリドン DMF：ジメチルホルムアミド BPO：ベンゾイルパーオキサイド DCPO：ジクミルパーオキサイド CHPO：クメンハイドロパーオキサイド

【００４７】試験例１樹脂ペーストの剪断接着力（そ
の１）実施例１で得られた樹脂ペーストの剪断接着力を測定す
ると、表４に示す通りであった。なお、試験方法は、樹
脂ペーストを用いて、４×４ｍｍのシリコンチップと銀
メッキ付リードフレームとを圧着し、１８０℃で１時間
硬化させた後、プッシュプルゲージを用いて、室温時及
び３５０℃加熱２０秒後の熱時に、剪断接着力を測定し
た。

【００４８】

【表４】表４樹脂ペーストの剪断接着力 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 項目Ｎｏ．１Ｎｏ．２Ｎｏ．３ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 剪断接着力(kgf/chip) 室温１５．０１４．５１２．５ 350℃ ０．５０．４０．４ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００４９】試験例２樹脂ペーストの剪断接着力（そ
の２）実施例２で得られた樹脂ペーストの剪断接着力を測定す
ると、表５に示す通りであった。なお、試験方法は、樹
脂ペーストを用いて４×４ｍｍのシリコンチップと銀メ
ッキ付リードフレームとを圧着し１８０℃で１時間硬化
させたのち、プッシュプルゲージを用いて、室温時及び
３５０℃加熱２０秒後の熱時に、剪断接着力を測定し
た。

【００５０】

【表５】表５樹脂ペーストの剪断接着力 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 項目 No.４５６７８９ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 剪断接着力室温 11.0 10.5 12.3 9.8 13.4 10.2 (kgf/chip) 350℃ 2.0 2.5 3.0 1.8 2.1 2.2 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表４及び表５を比較すると、熱硬化性樹脂を含む樹脂ペ
ースト（No.４〜９）は、熱硬化性樹脂を含まない樹脂
ペースト（No.１〜３）よりも、３５０℃における剪断
接着力が高いことが分かる。

【００５１】試験例３樹脂ペーストの剪断接着力（そ
の３）

【表６】表６樹脂ペーストの剪断接着力 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 項目 No.１０１１１２１３１４１５ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 剪断接着力室温 10.7 12.3 17.5 15.7 11.3 11.0 (kgf/chip) 350℃ 1.5 3.3 2.8 2.3 2.8 2.1 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例３で得られた導電性樹脂プレートの剪断接着力を
測定すると、表６に示す通りであった。なお、試験方法
は、試験例２に記載した方法と同様である。

【００５２】試験例４樹脂ペーストのピール接着力実施例１及び実施例２で得られた樹脂ペーストのピール
接着力を測定すると、表７に示す通りであった。なお、
ピール接着力は、樹脂ペーストを用いて８×８ｍｍのシ
リコンチップと銀メッキ付リードフレームとを圧着し、
１８０℃で１時間硬化させたのち、２５０℃、２０秒加
熱時に測定した。

【００５３】

【表７】表７樹脂ペーストのピール接着力 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 項目 No.１２３４５６７９ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ピール接着力 250℃ ＞３＞３ 1.9 1.5 1.7 1.0 2.5 2.0 (kgf/chip) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５４】熱硬化性樹脂を含む樹脂ペースト（No.４
〜９）よりも熱硬化性樹脂を含まない樹脂ペースト（N
o.１〜３）のほうが、２５０℃におけるピール接着力は
高いことが表７の結果から分かる。

【００５５】試験例５半田リフロークラック試験下記リードフレームとシリコンチップを、実施例１〜３
により得た樹脂ペーストを用いて下記硬化条件で接着さ
せた。その後エポキシ封止材ＣＥＬ−４６２０（日立化
成工業）により封止し、半田リフロー試験用パッケージ
を得た。そのパッケージを温度及び湿度がそれぞれ８５
℃、８５％に設定された恒温恒湿槽中で、４８時間吸湿
させた。その後２１５℃／９０秒のリフロー条件で半田
リフローを行い、パッケージの外部クラックの発生数を
顕微鏡（倍率：１５倍）で観察した。５個のサンプルを
試験したときのクラツク発生サンプル数を表８に示し
た。並行して行なった２種類の比較例の試験結果も示し
た。

【００５６】〔硬化条件〕チップサイズ：８ｍｍ×１０ｍｍパッケージ：ＱＦＰ、１４ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍフレーム：４２アロイ温度条件：１８０℃まで３０分で昇温、１８０℃で１時
間硬化

【００５７】

【表８】

【００５８】なお、比較例とした樹脂ペースト２種類
は、次のようにして調製した。比較例１ＹＤＣＮ−７０２Ｓ（クレゾールノボラック樹脂、東都
化成工業）３０重量部にＨ−１（フェノールノボラツク
型樹脂、明和化成工業）１０重量部及び酢酸ブチルセロ
ソルブ１０重量部を加え、８０℃に加熱して１時間撹拌
してワニスを得た。その後２３℃〜２５℃まで冷却し、
キュアゾール２Ｐ４ＭＨＺ（イミダソール、四国化成工
業）０．５重量部、銀粉ＴＣＧ−１（徳力化学）８０重
量部をらいかい機により混合し、樹脂ペーストを得た。

【００５９】比較例２エピコート１００１（ビスＡ型エポキシ樹脂、油化シェ
ルエポキシ）３５重量部にＨ−１（フェノールノボラツ
ク型樹脂、明和化成工業）１０重量部及び酢酸ブチルセ
ロソルブ１０重量部を加え、８０℃に加熱して１時間撹
拌してワニスを得た。その後２３℃〜２５℃まで冷却
し、キュアゾール２Ｐ４ＭＨＺ（イミダソール、四国化
成工業）０．５重量部、銀粉ＴＣＧ−１（徳力化学）８
０重量部をらいかい機により混合し、樹脂ペーストを得
た。

【００６０】

【発明の効果】請求項１〜４の樹脂ペーストは、種々の
基材表面に対する接着力に優れ、かつ、リフローソルダ
リング時にリフロークラックを起こさない。請求項５の
半導体装置は、リフロークラックを起こさないので信頼
性が高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮寺康夫茨城県つくば市和台48番日立化成工業株式会社筑波開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）式（Ｉ）【化１】（ただし、ｎは２〜２０の整数を示し、Ｒは２価の有機
基を示す。）又は、式（II）【化２】（ただし、ｎは２〜２０の整数を示し、Ｒは２価の有機
基を示し、Ｒ'は水素又は１価の有機基を示す。）で表
される反復単位の総和が、全ポリイミド系樹脂の反復単
位の総和の７０モル％以上を含有するポリイミド系樹
脂、及び（Ｂ）導電性フィラー、を含有してなる樹脂ペ
ースト。
【請求項２】（Ａ）ポリイミド系樹脂、及び（Ｂ）導電
性フィラー、のほかに（Ｃ）熱硬化性樹脂を含有してな
る、請求項１の樹脂ペースト。
【請求項３】（Ａ）ポリイミド系樹脂；１００重量部に
対し、（Ｂ）導電性フィラー；１〜８０００重量部、を
含有してなる、請求項１の樹脂ペースト。
【請求項４】（Ａ）ポリイミド系樹脂；１００重量部に
対し、（Ｂ）導電性フィラー；１〜８０００重量部、及
び（Ｃ）熱硬化性樹脂；０〜２００重量部、を含有して
なる、請求項２の樹脂ペースト。
【請求項５】半導体素子と基板とを請求項１〜４のいず
れかの樹脂ペーストで接着し、封止してなる半導体装
置。