JPH10152664A - 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents
樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置Info
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- JPH10152664A JPH10152664A JP8314689A JP31468996A JPH10152664A JP H10152664 A JPH10152664 A JP H10152664A JP 8314689 A JP8314689 A JP 8314689A JP 31468996 A JP31468996 A JP 31468996A JP H10152664 A JPH10152664 A JP H10152664A
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- resin paste
- moisture
- manufactured
- resin
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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
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂ペースト層中に含まれる水分の気化を抑
制し、リフロークラックが発生せず、接着強度にも優れ
る樹脂ペースト組成物及びリフロークラックが発生しな
い半導体装置を提供する。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）フィラー及び（Ｄ）吸湿剤を含有してなり、前記
吸湿剤が、吸湿した水分と化学反応して別の化合物にな
るものであって、吸湿した水分を完全に放出する温度が
２４０℃以上である化合物である樹脂ペースト組成物並
びにこの樹脂ペースト組成物を用いて半導体素子と基板
とを接着した後、封止してなる半導体装置。
制し、リフロークラックが発生せず、接着強度にも優れ
る樹脂ペースト組成物及びリフロークラックが発生しな
い半導体装置を提供する。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）フィラー及び（Ｄ）吸湿剤を含有してなり、前記
吸湿剤が、吸湿した水分と化学反応して別の化合物にな
るものであって、吸湿した水分を完全に放出する温度が
２４０℃以上である化合物である樹脂ペースト組成物並
びにこの樹脂ペースト組成物を用いて半導体素子と基板
とを接着した後、封止してなる半導体装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＩＣ、ＬＳＩ等の半
導体素子をリードフレーム、ガラスエポキシ配線板等に
接着するのに好適な樹脂ペースト組成物及びこれを用い
た半導体装置に関する。
導体素子をリードフレーム、ガラスエポキシ配線板等に
接着するのに好適な樹脂ペースト組成物及びこれを用い
た半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の実装方式は高密度実装の点
から、従来のピン挿入方式から表面実装方式へと移行し
ているが、基板への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、パッケージが２
００℃以上の高温に加熱されるため、パッケージ内部、
特に接着剤層中または封止材中に含まれる水分の急激な
気化膨張によりパッケージクラックが発生し、半導体装
置の信頼性が低下するという問題があった。この問題を
解決するものとして、特開平４−１０２６５０号公報に
は、吸湿剤として、吸湿した水分を結晶内の空洞に吸着
保持する合成結晶アルミノ・シリケートの含水金属塩等
を用いることが提案されている。しかしながら、このも
のは樹脂ペースト組成物の粘度が上昇しやすく、またパ
ッケージクラック抑制効果も不充分という欠点があっ
た。
から、従来のピン挿入方式から表面実装方式へと移行し
ているが、基板への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、パッケージが２
００℃以上の高温に加熱されるため、パッケージ内部、
特に接着剤層中または封止材中に含まれる水分の急激な
気化膨張によりパッケージクラックが発生し、半導体装
置の信頼性が低下するという問題があった。この問題を
解決するものとして、特開平４−１０２６５０号公報に
は、吸湿剤として、吸湿した水分を結晶内の空洞に吸着
保持する合成結晶アルミノ・シリケートの含水金属塩等
を用いることが提案されている。しかしながら、このも
のは樹脂ペースト組成物の粘度が上昇しやすく、またパ
ッケージクラック抑制効果も不充分という欠点があっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、樹脂ペースト層中に含まれる水分の気化を抑制し、
リフロークラックが発生せず、接着強度にも優れる樹脂
ペースト組成物を提供する。請求項２記載の発明は、請
求項１記載の発明の効果を奏し、リフロークラック抑制
効果の高い樹脂ペースト組成物を提供する。請求項３記
載の発明は、請求項１記載の発明の効果を奏し、さらに
接着強度等の樹脂特性のバランスに優れる樹脂ペースト
組成物を提供する。請求項４記載の発明は、リフローク
ラックが発生しない半導体装置を提供する。
は、樹脂ペースト層中に含まれる水分の気化を抑制し、
リフロークラックが発生せず、接着強度にも優れる樹脂
ペースト組成物を提供する。請求項２記載の発明は、請
求項１記載の発明の効果を奏し、リフロークラック抑制
効果の高い樹脂ペースト組成物を提供する。請求項３記
載の発明は、請求項１記載の発明の効果を奏し、さらに
接着強度等の樹脂特性のバランスに優れる樹脂ペースト
組成物を提供する。請求項４記載の発明は、リフローク
ラックが発生しない半導体装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）エポキ
シ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）フィラー及び（Ｄ）吸湿
剤を含有してなり、前記吸湿剤が、吸湿した水分と化学
反応して別の化合物になるものであって、吸湿した水分
を完全に放出する温度が２４０℃以上である化合物であ
る樹脂ペースト組成物に関する。
シ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）フィラー及び（Ｄ）吸湿
剤を含有してなり、前記吸湿剤が、吸湿した水分と化学
反応して別の化合物になるものであって、吸湿した水分
を完全に放出する温度が２４０℃以上である化合物であ
る樹脂ペースト組成物に関する。
【０００５】また本発明は、前記（Ｄ）成分が、酸化カ
ルシウム又は酸化マグネシウムである前記の樹脂ペース
ト組成物に関する。また本発明は、前記（Ｄ）成分の量
が、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総量
１００重量部に対して０．１〜１０重量部である前記の
樹脂ペースト組成物に関する。また本発明は、前記樹脂
ペースト組成物を用いて半導体素子と基板とを接着した
後、封止してなる半導体装置に関する。
ルシウム又は酸化マグネシウムである前記の樹脂ペース
ト組成物に関する。また本発明は、前記（Ｄ）成分の量
が、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総量
１００重量部に対して０．１〜１０重量部である前記の
樹脂ペースト組成物に関する。また本発明は、前記樹脂
ペースト組成物を用いて半導体素子と基板とを接着した
後、封止してなる半導体装置に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるエポキシ樹脂
（Ａ）としては特に制限はないが、硬化性の点から、１
分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物が好まし
い。このようなエポキシ樹脂としては、例えばフェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂〔Ｎ−７３０Ｓ（大日本イ
ンキ化学工業株式会社製）、Quatrex−２０１０（ダウ
・ケミカル社製）等〕、クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂〔ＹＤＣＮ−７０２（東都化成株式会社製）、Ｅ
ＯＣＮ−１００（日本化薬株式会社製）等〕、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂〔ＡＥＲ−Ｘ８５０１（旭化成
工業株式会社製）、ＹＬ−９８０（油化シェルエポキシ
株式会社製）等〕、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
〔ＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製）等〕、ビスフ
ェノールＡＤ型エポキシ樹脂〔Ｒ−１７１０（三井石油
化学工業株式会社製）等〕、多官能エポキシ樹脂〔ＥＰ
ＰＮ−５０１（日本化薬株式会社製）、ＴＡＣＴＩＸ−
７４２（ダウ・ケミカル社製）、ＶＧ−３１０１（三井
石油化学工業株式会社製）、１０３２Ｓ（油化シェルエ
ポキシ株式会社製）等〕、ナフタレン骨格を有するエポ
キシ樹脂〔ＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業株式
会社製）等〕、脂環式エポキシ樹脂〔ＥＨＰＥ−３１５
０（ダイセル化学工業株式会社製）等〕、アミン型エポ
キシ樹脂〔ＥＬＭ−１００（住友化学工業株式会社
製）、ＹＨ−４３４Ｌ（東都化成株式会社製）等〕、レ
ゾルシン型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−２０１（ナ
ガセ化成工業株式会社製）等〕、ネオペンチルグリコー
ル型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−２１１（ナガセ化
成工業株式会社製）等〕、ヘキサンディネルグリコール
型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−２１２（ナガセ化成
工業株式会社製）等〕、エチレン・プロピレングリコー
ル型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−８１０、８１１、
８５０、８５１、８２１、８３０、８３２、８４１、８
６１（全てナガセ化成工業株式会社製）等〕、下記一般
式（Ｉ）
（Ａ）としては特に制限はないが、硬化性の点から、１
分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物が好まし
い。このようなエポキシ樹脂としては、例えばフェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂〔Ｎ−７３０Ｓ（大日本イ
ンキ化学工業株式会社製）、Quatrex−２０１０（ダウ
・ケミカル社製）等〕、クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂〔ＹＤＣＮ−７０２（東都化成株式会社製）、Ｅ
ＯＣＮ−１００（日本化薬株式会社製）等〕、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂〔ＡＥＲ−Ｘ８５０１（旭化成
工業株式会社製）、ＹＬ−９８０（油化シェルエポキシ
株式会社製）等〕、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
〔ＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製）等〕、ビスフ
ェノールＡＤ型エポキシ樹脂〔Ｒ−１７１０（三井石油
化学工業株式会社製）等〕、多官能エポキシ樹脂〔ＥＰ
ＰＮ−５０１（日本化薬株式会社製）、ＴＡＣＴＩＸ−
７４２（ダウ・ケミカル社製）、ＶＧ−３１０１（三井
石油化学工業株式会社製）、１０３２Ｓ（油化シェルエ
ポキシ株式会社製）等〕、ナフタレン骨格を有するエポ
キシ樹脂〔ＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業株式
会社製）等〕、脂環式エポキシ樹脂〔ＥＨＰＥ−３１５
０（ダイセル化学工業株式会社製）等〕、アミン型エポ
キシ樹脂〔ＥＬＭ−１００（住友化学工業株式会社
製）、ＹＨ−４３４Ｌ（東都化成株式会社製）等〕、レ
ゾルシン型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−２０１（ナ
ガセ化成工業株式会社製）等〕、ネオペンチルグリコー
ル型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−２１１（ナガセ化
成工業株式会社製）等〕、ヘキサンディネルグリコール
型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−２１２（ナガセ化成
工業株式会社製）等〕、エチレン・プロピレングリコー
ル型エポキシ樹脂〔デナコールＥＸ−８１０、８１１、
８５０、８５１、８２１、８３０、８３２、８４１、８
６１（全てナガセ化成工業株式会社製）等〕、下記一般
式（Ｉ）
【化１】 （ただし、ｎは０〜５の整数である）で表されるエポキ
シ樹脂〔Ｅ−ＸＬ−２４、Ｅ−ＸＬ−３Ｌ（三井東圧化
学株式会社製）等〕などが挙げられる。
シ樹脂〔Ｅ−ＸＬ−２４、Ｅ−ＸＬ−３Ｌ（三井東圧化
学株式会社製）等〕などが挙げられる。
【０００７】これらのなかで、接着強度等の点から、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂及びビスフェノー
ルＡＤ型エポキシ樹脂が好ましい。 これらのエポキシ
樹脂は２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂及びビスフェノー
ルＡＤ型エポキシ樹脂が好ましい。 これらのエポキシ
樹脂は２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【０００８】本発明に用いられる硬化剤（Ｂ）としては
エポキシ樹脂の硬化剤として働くものであれば特に制限
はなく、例えば、フェノールノボラック樹脂〔Ｈ−１
（明和化成株式会社製）〕、フェノールアラルキル樹脂
〔ＸＬ−２２５（三井東圧化学株式会社製）〕、特殊フ
ェノール樹脂〔ＰＰ−７００−３００（日本石油化学株
式会社製）〕、ジシアンジアミド（試薬）、二塩酸ジヒ
ドラジド〔ＡＤＨ、ＰＤＨ、ＳＤＨ（日本ヒドラジン工
業株式会社製）〕、フェノールノボラック樹脂〔ＶＲ−
９３００（三井東圧化学株式会社製）〕、アリル化フェ
ノールノボラック樹脂〔ＡＬ−ＶＲ−９３００（三井東
圧化学株式会社製）〕等が挙げられる。硬化剤（Ｂ）の
配合量は、硬化性、接着強度等の点から、エポキシ樹脂
１００重量部に対して０．０１〜９０重量部が好まし
く、０．０５〜７０重量部がより好ましく、０．１〜５
０重量部が特に好ましい。
エポキシ樹脂の硬化剤として働くものであれば特に制限
はなく、例えば、フェノールノボラック樹脂〔Ｈ−１
（明和化成株式会社製）〕、フェノールアラルキル樹脂
〔ＸＬ−２２５（三井東圧化学株式会社製）〕、特殊フ
ェノール樹脂〔ＰＰ−７００−３００（日本石油化学株
式会社製）〕、ジシアンジアミド（試薬）、二塩酸ジヒ
ドラジド〔ＡＤＨ、ＰＤＨ、ＳＤＨ（日本ヒドラジン工
業株式会社製）〕、フェノールノボラック樹脂〔ＶＲ−
９３００（三井東圧化学株式会社製）〕、アリル化フェ
ノールノボラック樹脂〔ＡＬ−ＶＲ−９３００（三井東
圧化学株式会社製）〕等が挙げられる。硬化剤（Ｂ）の
配合量は、硬化性、接着強度等の点から、エポキシ樹脂
１００重量部に対して０．０１〜９０重量部が好まし
く、０．０５〜７０重量部がより好ましく、０．１〜５
０重量部が特に好ましい。
【０００９】本発明に用いられる（Ｃ）フィラーとして
は、導電性の樹脂ペースト組成物を製造する場合は、例
えば金、銀、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステン
レス等の導電性の粉体が挙げられ、非導電性の樹脂ペー
スト組成物を製造する場合は、硼酸アルミニウム、窒化
硼素などの粉体が挙げられる。フィラー（Ｃ）の配合量
は、接着性等の点から、樹脂ペースト組成物総量に対し
て５〜９５重量部が好ましく、１０〜９０重量部がより
好ましく、２０〜８０重量部が特に好ましい。
は、導電性の樹脂ペースト組成物を製造する場合は、例
えば金、銀、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステン
レス等の導電性の粉体が挙げられ、非導電性の樹脂ペー
スト組成物を製造する場合は、硼酸アルミニウム、窒化
硼素などの粉体が挙げられる。フィラー（Ｃ）の配合量
は、接着性等の点から、樹脂ペースト組成物総量に対し
て５〜９５重量部が好ましく、１０〜９０重量部がより
好ましく、２０〜８０重量部が特に好ましい。
【００１０】本発明に用いられる（Ｄ）吸湿剤は、水分
を吸収する能力をもち、吸湿した水分と化学反応して別
の化合物になる化合物であって、熱分解により吸湿した
水分を完全に放出する温度が２４０℃以上である化合物
である。吸湿した水分と化学反応して別の化合物になる
とは、例えば、吸湿水分と化学反応して水酸化物になる
金属酸化物のようなものをいう。従って、モレキュラシ
ーブ、シリカゲル、木炭など、単に物理的な作用により
水分を吸着保持するものは含まれない。また、吸湿した
水分を完全に放出する温度とは、吸湿水分との化学反応
により生成した別の化合物を加熱していった際に、化学
反応（熱分解反応）を起こして吸湿した水分を放出し完
全に元の化合物に戻る温度をいう。この温度は既に多く
の物質について知られているが、例えば、熱天秤を用い
た熱重量分析により熱分解曲線をもとめ、水分を完全に
放出して重量変化が生じなくなった温度として決定する
ことができる。以下、便宜上この温度を「吸湿水分放出
温度」とする。
を吸収する能力をもち、吸湿した水分と化学反応して別
の化合物になる化合物であって、熱分解により吸湿した
水分を完全に放出する温度が２４０℃以上である化合物
である。吸湿した水分と化学反応して別の化合物になる
とは、例えば、吸湿水分と化学反応して水酸化物になる
金属酸化物のようなものをいう。従って、モレキュラシ
ーブ、シリカゲル、木炭など、単に物理的な作用により
水分を吸着保持するものは含まれない。また、吸湿した
水分を完全に放出する温度とは、吸湿水分との化学反応
により生成した別の化合物を加熱していった際に、化学
反応（熱分解反応）を起こして吸湿した水分を放出し完
全に元の化合物に戻る温度をいう。この温度は既に多く
の物質について知られているが、例えば、熱天秤を用い
た熱重量分析により熱分解曲線をもとめ、水分を完全に
放出して重量変化が生じなくなった温度として決定する
ことができる。以下、便宜上この温度を「吸湿水分放出
温度」とする。
【００１１】本発明で用いる吸湿剤（Ｄ）としては、例
えば吸湿水分と化学反応して水酸化物になる金属酸化物
が挙げられる。モレキュラシーブなどのような、単に水
分を吸着保持しているものではパッケージクラック抑制
効果が不充分である。吸湿して化学反応し水酸化物にな
る金属酸化物としては、具体的には、水酸化カルシウム
に変化する酸化カルシウム（吸湿水分放出温度５８０
℃）又は水酸化マグネシウムに変化する酸化マグネシウ
ム（吸湿水分放出温度３５０℃）が好ましい。前記のよ
うな吸湿剤（Ｄ）を用いると、リフローソルダリング
（通常２４０℃で行われる）においても、本発明の組成
物に含まれる水分の急激な気化膨張によるパッケージク
ラックの発生を抑制できる。なお、水分を完全に放出す
る温度は、既に物質に応じて決定されており、熱重量分
析により測定することができる。
えば吸湿水分と化学反応して水酸化物になる金属酸化物
が挙げられる。モレキュラシーブなどのような、単に水
分を吸着保持しているものではパッケージクラック抑制
効果が不充分である。吸湿して化学反応し水酸化物にな
る金属酸化物としては、具体的には、水酸化カルシウム
に変化する酸化カルシウム（吸湿水分放出温度５８０
℃）又は水酸化マグネシウムに変化する酸化マグネシウ
ム（吸湿水分放出温度３５０℃）が好ましい。前記のよ
うな吸湿剤（Ｄ）を用いると、リフローソルダリング
（通常２４０℃で行われる）においても、本発明の組成
物に含まれる水分の急激な気化膨張によるパッケージク
ラックの発生を抑制できる。なお、水分を完全に放出す
る温度は、既に物質に応じて決定されており、熱重量分
析により測定することができる。
【００１２】また、リフローソルダリングは温度２４０
℃を超える加熱で行われることもあるため、吸湿水分放
出温度が３００℃以上であるのものが好ましい。このよ
うな化合物として、吸湿した水分と化学反応して別の化
合物になるもの、例えば吸湿水分と化学反応して水酸化
物になる金属酸化物が挙げられる。モレキュラシーブの
ような、単に水分を吸着保持しているものではパッケー
ジクラック抑制効果が不充分である。吸湿して化学反応
し水酸化物になる金属酸化物としては、具体的には、水
酸化カルシウムに変化する酸化カルシウム（吸湿水分放
出温度５８０℃）又は水酸化マグネシウムに変化する酸
化マグネシウム（吸湿水分放出温度３５０℃）がパッケ
ージクラック抑制効果が高いので好ましい。
℃を超える加熱で行われることもあるため、吸湿水分放
出温度が３００℃以上であるのものが好ましい。このよ
うな化合物として、吸湿した水分と化学反応して別の化
合物になるもの、例えば吸湿水分と化学反応して水酸化
物になる金属酸化物が挙げられる。モレキュラシーブの
ような、単に水分を吸着保持しているものではパッケー
ジクラック抑制効果が不充分である。吸湿して化学反応
し水酸化物になる金属酸化物としては、具体的には、水
酸化カルシウムに変化する酸化カルシウム（吸湿水分放
出温度５８０℃）又は水酸化マグネシウムに変化する酸
化マグネシウム（吸湿水分放出温度３５０℃）がパッケ
ージクラック抑制効果が高いので好ましい。
【００１３】吸湿剤（Ｄ）の粒径としては、平均粒子径
が０．０１〜２０μｍの範囲が好ましく、０．０５〜１
０μｍの範囲がより好ましい。この粒子径が０．０１μ
ｍ未満では粘度が上昇する傾向があり、２０μｍを超え
ると樹脂ペースト中において分散が不均一となりリフロ
ークラック抑制効果が低下する傾向がある。平均粒子径
は、マスターサイザー（マルバン社製）等により測定で
きる。また、吸湿剤（Ｄ）の配合量は、（Ａ）成分、
（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総量１００重量部に対して
０．１〜１０重量部が好ましく、０．２〜８重量部がよ
り好ましく、０．５〜５重量部が特に好ましい。この配
合量が０．１重量部未満ではリフロークラック抑制効果
に劣る傾向があり、１０重量部を超えると粘度が上昇
し、作業性が低下する傾向がある。
が０．０１〜２０μｍの範囲が好ましく、０．０５〜１
０μｍの範囲がより好ましい。この粒子径が０．０１μ
ｍ未満では粘度が上昇する傾向があり、２０μｍを超え
ると樹脂ペースト中において分散が不均一となりリフロ
ークラック抑制効果が低下する傾向がある。平均粒子径
は、マスターサイザー（マルバン社製）等により測定で
きる。また、吸湿剤（Ｄ）の配合量は、（Ａ）成分、
（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総量１００重量部に対して
０．１〜１０重量部が好ましく、０．２〜８重量部がよ
り好ましく、０．５〜５重量部が特に好ましい。この配
合量が０．１重量部未満ではリフロークラック抑制効果
に劣る傾向があり、１０重量部を超えると粘度が上昇
し、作業性が低下する傾向がある。
【００１４】本発明の樹脂ペースト組成物には、ペース
ト組成物の作成時の作業性および使用時の塗布作業性を
より良好ならしめるため、必要に応じて希釈剤を添加す
ることができる。これらの希釈剤としては、ブチルセロ
ソルブ、カルビトール、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸カ
ルビトールエチレングリコールジエチルエーテル、α−
テルピネオールなどの比較的沸点の高い有機溶剤、ＰＧ
Ｅ（日本化薬株式会社製）、ＰＰ−１０１（東都化成株
式会社製）、ＥＤ−５０２、５０３、５０９（旭電化工
業株式会社製）、ＹＥＤ−１２２（油化シェルエポキシ
株式会社製）、ＫＢＭ−４０３、ＬＳ−７９７０（信越
化学工業株式会社製）、ＴＳＬ−８３５０、ＴＳＬ−８
３５５、ＴＳＬ−９９０５（東芝シリコーン株式会社
製）などの１分子中に１〜２個のエポキシ基を有する反
応性希釈剤が挙げられる。
ト組成物の作成時の作業性および使用時の塗布作業性を
より良好ならしめるため、必要に応じて希釈剤を添加す
ることができる。これらの希釈剤としては、ブチルセロ
ソルブ、カルビトール、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸カ
ルビトールエチレングリコールジエチルエーテル、α−
テルピネオールなどの比較的沸点の高い有機溶剤、ＰＧ
Ｅ（日本化薬株式会社製）、ＰＰ−１０１（東都化成株
式会社製）、ＥＤ−５０２、５０３、５０９（旭電化工
業株式会社製）、ＹＥＤ−１２２（油化シェルエポキシ
株式会社製）、ＫＢＭ−４０３、ＬＳ−７９７０（信越
化学工業株式会社製）、ＴＳＬ−８３５０、ＴＳＬ−８
３５５、ＴＳＬ−９９０５（東芝シリコーン株式会社
製）などの１分子中に１〜２個のエポキシ基を有する反
応性希釈剤が挙げられる。
【００１５】さらに本発明の樹脂ペースト組成物には必
要に応じて硬化促進剤を添加することができる。硬化促
進剤としては、有機ボロン塩〔ＥＭＺ・Ｋ、ＴＰＰＫ
（北興化学株式会社製）〕、三級アミン類およびその塩
〔ＤＢＵ、Ｕ−ＣＡＴ１０２、１０６、８３０、８４
０、５００２（サンアプロ社製）〕、イミダゾール類
〔キュアゾール、２Ｐ４ＭＨＺ、Ｃ１７Ｚ、２ＰＺ−Ｏ
Ｋ（四国化成株式会社製）〕などが挙げられる。硬化剤
および必要に応じて添加される硬化促進剤は単独で用い
てもよく、複数種の硬化剤および硬化促進剤を適宜組み
合わせて用いてもよい。
要に応じて硬化促進剤を添加することができる。硬化促
進剤としては、有機ボロン塩〔ＥＭＺ・Ｋ、ＴＰＰＫ
（北興化学株式会社製）〕、三級アミン類およびその塩
〔ＤＢＵ、Ｕ−ＣＡＴ１０２、１０６、８３０、８４
０、５００２（サンアプロ社製）〕、イミダゾール類
〔キュアゾール、２Ｐ４ＭＨＺ、Ｃ１７Ｚ、２ＰＺ−Ｏ
Ｋ（四国化成株式会社製）〕などが挙げられる。硬化剤
および必要に応じて添加される硬化促進剤は単独で用い
てもよく、複数種の硬化剤および硬化促進剤を適宜組み
合わせて用いてもよい。
【００１６】本発明になる樹脂ペースト組成物には、さ
らに必要に応じてシランカップリング剤、チタンカップ
リング剤等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性剤、フ
ッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油等の消
泡剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤などを適
宜添加することができる。本発明の樹脂ペースト組成物
は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）フィラ
ー及び（Ｄ）吸湿剤を、必要に応じて用いられる希釈剤
及び各種添加剤とともに、一括又は分割して撹拌器、ら
いかい器、３本ロール、プラネタリーミキサー等の分散
・溶解装置に加え、必要に応じて加熱して混合、溶解、
解粒混練又は分散して均一なペースト状とすることによ
り製造される。
らに必要に応じてシランカップリング剤、チタンカップ
リング剤等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性剤、フ
ッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油等の消
泡剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤などを適
宜添加することができる。本発明の樹脂ペースト組成物
は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）フィラ
ー及び（Ｄ）吸湿剤を、必要に応じて用いられる希釈剤
及び各種添加剤とともに、一括又は分割して撹拌器、ら
いかい器、３本ロール、プラネタリーミキサー等の分散
・溶解装置に加え、必要に応じて加熱して混合、溶解、
解粒混練又は分散して均一なペースト状とすることによ
り製造される。
【００１７】本発明の半導体装置は、上記により得られ
た樹脂ペースト組成物を用いて半導体素子と基板とを接
着した後、封止して得られる。本発明の樹脂ペースト組
成物を用いて半導体素子をリードフレーム等の基板に接
着させるには、まず基板上に樹脂ペースト組成物をディ
スペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法等によ
り塗布した後、半導体素子を圧着し、その後オーブン、
ヒートブロックなどの加熱装置を用いて、１２０〜２５
０℃に加熱し硬化することにより行うことができる。次
いで、ワイヤボンド工程を経たのち、通常の封止方法、
例えば各種封止剤により封止することにより完成された
半導体装置とすることができる。
た樹脂ペースト組成物を用いて半導体素子と基板とを接
着した後、封止して得られる。本発明の樹脂ペースト組
成物を用いて半導体素子をリードフレーム等の基板に接
着させるには、まず基板上に樹脂ペースト組成物をディ
スペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法等によ
り塗布した後、半導体素子を圧着し、その後オーブン、
ヒートブロックなどの加熱装置を用いて、１２０〜２５
０℃に加熱し硬化することにより行うことができる。次
いで、ワイヤボンド工程を経たのち、通常の封止方法、
例えば各種封止剤により封止することにより完成された
半導体装置とすることができる。
【００１８】
【実施例】次に、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれによって制限されるものではない。実
施例および比較例で用いたエポキシ樹脂および硬化剤は
以下のようにして調製したものを用いた。 （１）エポキシ樹脂（Ａ）の調製 ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（商品名：ＹＤＦ−１
７０、東都化成株式会社製、エポキシ当量＝１７０）
７．５重量部及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商
品名：ＹＬ−９８０、油化シェルエポキシ株式会社製、
エポキシ当量＝１８５）７．５重量部を８０℃に加熱
し、１時間撹拌を続け、均一なエポキシ樹脂溶液を得
た。
が、本発明はこれによって制限されるものではない。実
施例および比較例で用いたエポキシ樹脂および硬化剤は
以下のようにして調製したものを用いた。 （１）エポキシ樹脂（Ａ）の調製 ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（商品名：ＹＤＦ−１
７０、東都化成株式会社製、エポキシ当量＝１７０）
７．５重量部及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商
品名：ＹＬ−９８０、油化シェルエポキシ株式会社製、
エポキシ当量＝１８５）７．５重量部を８０℃に加熱
し、１時間撹拌を続け、均一なエポキシ樹脂溶液を得
た。
【００１９】（２）硬化剤（Ｂ）の調製 フェノールノボラック樹脂（商品名：Ｈ−１、明和化成
株式会社製、ＯＨ当量＝１０６）１重量部および希釈剤
としてアルキルフェニルグリシジルエーテル（商品名：
ＰＰ−１０１、東都化成株式会社製、エポキシ当量＝２
３０）２重量部を１００℃に加熱し、１時間撹拌を続
け、均一なフェノール樹脂溶液を得た。 （３）樹脂ペースト組成物の調製 表１に示す配合割合で上記エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、フィラーとして銀粉（商品名：ＴＣＧ−１、徳
力化学研究所製、平均粒子径：２μｍ）、希釈剤として
ＰＰ−１０１、硬化促進剤として２Ｐ４ＭＨＺ（四国化
成株式会社製、商品名、イミダゾール類）および吸湿剤
として酸化カルシウム（平均粒子径：１．０μｍ）又は
酸化マグネシウム（数平均粒子径：０．１μｍ）をらい
かい機で混合し、３本ロールを用いて混練した後、５ト
ール（Torr）以下で１０分間脱泡処理を行い、樹脂ペー
スト組成物を得た。
株式会社製、ＯＨ当量＝１０６）１重量部および希釈剤
としてアルキルフェニルグリシジルエーテル（商品名：
ＰＰ−１０１、東都化成株式会社製、エポキシ当量＝２
３０）２重量部を１００℃に加熱し、１時間撹拌を続
け、均一なフェノール樹脂溶液を得た。 （３）樹脂ペースト組成物の調製 表１に示す配合割合で上記エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、フィラーとして銀粉（商品名：ＴＣＧ−１、徳
力化学研究所製、平均粒子径：２μｍ）、希釈剤として
ＰＰ−１０１、硬化促進剤として２Ｐ４ＭＨＺ（四国化
成株式会社製、商品名、イミダゾール類）および吸湿剤
として酸化カルシウム（平均粒子径：１．０μｍ）又は
酸化マグネシウム（数平均粒子径：０．１μｍ）をらい
かい機で混合し、３本ロールを用いて混練した後、５ト
ール（Torr）以下で１０分間脱泡処理を行い、樹脂ペー
スト組成物を得た。
【００２０】この樹脂ペースト組成物の特性（粘度、接
着強度、ピール強度及び耐リフロー性）を下記に示す方
法で調べた。その結果を表１に示す。 （１）粘度：ＥＨＤ型回転粘度計（東京計器株式会社
製）を用いて２５℃における粘度（Pa・s）を測定した。 （２）接着強度：樹脂ペースト組成物をＡｇめっき付銅
フレーム上に約２００μｇ塗布し、この上に２mm×２mm
のＳｉチップ（厚さ約０．４mm）を圧着し、さらに２０
０℃に設定したヒートブロック上に載せ、６０秒加熱し
た。これを自動接着力試験器（Dege製、マイクロテスタ
ー）を用い、室温における剪断接着強さ（kg／チップ）
を測定した。
着強度、ピール強度及び耐リフロー性）を下記に示す方
法で調べた。その結果を表１に示す。 （１）粘度：ＥＨＤ型回転粘度計（東京計器株式会社
製）を用いて２５℃における粘度（Pa・s）を測定した。 （２）接着強度：樹脂ペースト組成物をＡｇめっき付銅
フレーム上に約２００μｇ塗布し、この上に２mm×２mm
のＳｉチップ（厚さ約０．４mm）を圧着し、さらに２０
０℃に設定したヒートブロック上に載せ、６０秒加熱し
た。これを自動接着力試験器（Dege製、マイクロテスタ
ー）を用い、室温における剪断接着強さ（kg／チップ）
を測定した。
【００２１】（３）ピール強度：樹脂ペースト組成物を
４２アロイ上に約３．２mgを塗布し、この上に８mm×８
mmのＳｉチップ（厚さ０．４mm）を圧着し、さらに２０
０℃に設定したヒートブロック上に載せ、６０秒加熱し
た。これを自動接着力装置（日立化成工業株式会社製、
内製）を用い、２４０℃における引き剥がし強さ（kg／
チップ）を測定した。
４２アロイ上に約３．２mgを塗布し、この上に８mm×８
mmのＳｉチップ（厚さ０．４mm）を圧着し、さらに２０
０℃に設定したヒートブロック上に載せ、６０秒加熱し
た。これを自動接着力装置（日立化成工業株式会社製、
内製）を用い、２４０℃における引き剥がし強さ（kg／
チップ）を測定した。
【００２２】（４）耐リフロー性 実施例及び比較例により得た樹脂ペースト組成物を用
い、下記リードフレームとシリコンチップを、下記の硬
化条件により硬化し接着した。その後日立化成工業株式
会社製エポキシ封止材（商品名ＣＥＬ−４６２０）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％の
条件に設定された恒温恒湿槽中で９６時間吸湿させた。
その後２４０℃、１０秒のリフロー条件でハンダリフロ
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個のサンプルのうちク
ラックの発生したサンプル数を示す。 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 硬化条件：１８０℃まで３０分で昇温、１８０℃で６時
間硬化
い、下記リードフレームとシリコンチップを、下記の硬
化条件により硬化し接着した。その後日立化成工業株式
会社製エポキシ封止材（商品名ＣＥＬ−４６２０）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％の
条件に設定された恒温恒湿槽中で９６時間吸湿させた。
その後２４０℃、１０秒のリフロー条件でハンダリフロ
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個のサンプルのうちク
ラックの発生したサンプル数を示す。 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 硬化条件：１８０℃まで３０分で昇温、１８０℃で６時
間硬化
【００２３】
【表１】
【００２４】表１の結果から、吸湿剤を用いていない比
較例１では全てのパッケージに外部クラックが発生し、
半導体装置の信頼性低下につながるが、本発明の樹脂ペ
ースト組成物によれば、パッケージの外部クラックの発
生が抑制され、信頼性の高いパッケージが得られること
が確認された。また、モレキュラシーブを用いた比較例
２ではパッケージクラック抑制効果に劣るという欠点が
あった。
較例１では全てのパッケージに外部クラックが発生し、
半導体装置の信頼性低下につながるが、本発明の樹脂ペ
ースト組成物によれば、パッケージの外部クラックの発
生が抑制され、信頼性の高いパッケージが得られること
が確認された。また、モレキュラシーブを用いた比較例
２ではパッケージクラック抑制効果に劣るという欠点が
あった。
【００２５】
【発明の効果】請求項１記載の樹脂ペースト組成物は、
半導体装置のダイボンディング剤として使用した場合
に、半田リフロー時の樹脂ペースト層中に含まれる水分
の気化を抑制し、リフロークラックが発生せず、接着強
度にも優れる。請求項２記載の樹脂ペースト組成物は、
請求項１記載の樹脂ペースト組成物の効果を奏し、さら
にリフロークラック抑制効果が高い。請求項３記載の樹
脂ペースト組成物は、請求項１記載の樹脂ペースト組成
物の効果を奏し、さらに接着強度等の樹脂特性のバラン
スに優れる。請求項４記載の半導体装置は、半田リフロ
ー時にリフロークラックが発生しない信頼性の高いもの
である。
半導体装置のダイボンディング剤として使用した場合
に、半田リフロー時の樹脂ペースト層中に含まれる水分
の気化を抑制し、リフロークラックが発生せず、接着強
度にも優れる。請求項２記載の樹脂ペースト組成物は、
請求項１記載の樹脂ペースト組成物の効果を奏し、さら
にリフロークラック抑制効果が高い。請求項３記載の樹
脂ペースト組成物は、請求項１記載の樹脂ペースト組成
物の効果を奏し、さらに接着強度等の樹脂特性のバラン
スに優れる。請求項４記載の半導体装置は、半田リフロ
ー時にリフロークラックが発生しない信頼性の高いもの
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 磐雄 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社半導体・液晶材料事業部開 発センタ内
Claims (4)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）フィラー及び（Ｄ）吸湿剤を含有してなり、前記
吸湿剤が、吸湿した水分と化学反応して別の化合物にな
るものであって、吸湿した水分を完全に放出する温度が
２４０℃以上である化合物である樹脂ペースト組成物。 - 【請求項２】 （Ｄ）成分が、酸化カルシウム又は酸化
マグネシウムである請求項１記載の樹脂ペースト組成
物。 - 【請求項３】 （Ｄ）成分の量が、（Ａ）成分、（Ｂ）
成分及び（Ｃ）成分の総量１００重量部に対して０．１
〜１０重量部である請求項１又は２記載の樹脂ペースト
組成物。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の樹脂ペースト
組成物を用いて半導体素子と基板とを接着した後、封止
してなる半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314689A JPH10152664A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314689A JPH10152664A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10152664A true JPH10152664A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18056373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8314689A Pending JPH10152664A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10152664A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000265144A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | ダイアタッチペースト |
| KR100859913B1 (ko) * | 2001-01-19 | 2008-09-23 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 그것을 이용한반도체 장치 |
| JP2011137165A (ja) * | 2000-05-17 | 2011-07-14 | Dynic Corp | 吸湿性成形体 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6279282A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-11 | Sunstar Giken Kk | エポキシ樹脂系構造用接着剤 |
| JPS6279256A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-11 | Sunstar Giken Kk | エポキシ樹脂系構造用接着剤 |
| JPH06136341A (ja) * | 1992-10-22 | 1994-05-17 | Toray Ind Inc | 接着剤 |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP8314689A patent/JPH10152664A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6279282A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-11 | Sunstar Giken Kk | エポキシ樹脂系構造用接着剤 |
| JPS6279256A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-11 | Sunstar Giken Kk | エポキシ樹脂系構造用接着剤 |
| JPH06136341A (ja) * | 1992-10-22 | 1994-05-17 | Toray Ind Inc | 接着剤 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000265144A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | ダイアタッチペースト |
| JP2011137165A (ja) * | 2000-05-17 | 2011-07-14 | Dynic Corp | 吸湿性成形体 |
| KR100859913B1 (ko) * | 2001-01-19 | 2008-09-23 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 그것을 이용한반도체 장치 |
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