JPH10330715A - 導電性樹脂ペースト及びこれを用いて製造された半導体装置 - Google Patents

導電性樹脂ペースト及びこれを用いて製造された半導体装置

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JPH10330715A
JPH10330715A JP9138078A JP13807897A JPH10330715A JP H10330715 A JPH10330715 A JP H10330715A JP 9138078 A JP9138078 A JP 9138078A JP 13807897 A JP13807897 A JP 13807897A JP H10330715 A JPH10330715 A JP H10330715A
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JP
Japan
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conductive resin
resin paste
weight
biphenol
curing
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JP9138078A
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English (en)
Inventor
Ryuichi Murayama
竜一 村山
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/30Die-attach connectors

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はオーブン中低温硬化が可能で、満足
する硬化性絵、導電性、接着性が選られる導電性樹脂ペ
ーストを提供する 【解決手段】 ビフェノール、イミダゾール誘導体、室
温で液状のエポキシ樹脂、銀粉を必須成分として、該成
分中ビフェノール(A)が2〜7重量%、イミダゾール
誘導体(B)が0.1〜3.5重量%、全銀含有率が6
0〜85重量%であることを特徴とする導電性樹脂ペー
スト及び上記の導電性樹脂ペーストを用いて製造された
半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はIC,LSI等の半
導体素子を金属フレーム等の基板に接着させる半導体素
子接着用樹脂ペーストに関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の組立において、半導体素子
を金属フレームに接着させる工程、いわゆるダイボンデ
ィング工程において用いられる接合方式は、これまで金
−シリコン共晶に始まり、半田、樹脂ペーストと推移し
てきた。現在では主にIC,LSIの組立においては導
電性樹脂ペーストを使用している。
【0003】この導電性樹脂ぺーストを用いた方式はイ
ンライン硬化方式など一部を除いて、主にオーブンによ
るバッチ方式で半導体製品の生産が行われている。その
硬化条件は主に硬化温度が150〜200℃で硬化時間
が60〜120分程度である。しかし現在、半導体メー
カーにおいて、半導体製品の生産サイクルを短くするた
め、従来導電性樹脂ペーストの硬化時間が60〜120
分であったがそれより短い硬化時間、例えば硬化温度が
150〜200℃で、10〜40分で硬化が可能な導電
性樹脂ペーストが求められている。
【0004】一方、多数ある半導体製品のなかで、従来
の150〜200℃という硬化温度で硬化することが困
難な製品が開発されている。すなわち、10×10mm
以上の大きい半導体素子を実装する製品、金属フレーム
が銅フレームの製品、金属フレームを使用せず、ガラエ
ポ基盤の様な有機基板を使用する半導体製品である。こ
れらの製品は硬化温度が高いと熱膨張が大きくなること
により応力が高くなり製品の信頼性が低下したり、基板
そのものがその熱に耐えられないなどの理由から導電性
j樹脂ペーストの硬化における温度を下げざるえない状
況にある。こういった半導体メーカーの製品組み立てに
おける要求に対し、これまでの導電性樹脂ペーストは満
足しうる硬化性、導電性、接着性を提供するものがなか
った。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はオーブン中低
温硬化が可能で、満足する硬化性絵、導電性、接着性が
選られる導電性樹脂ペーストを提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は(A)ビフェノ
ール、(B)イミダゾール誘導体、(C)室温で液状の
エポキシ樹脂、(D)銀粉を必須成分として、該成分中
ビフェノール(A)が2〜7重量%、イミダゾール誘導
体(B)が0.1〜3.5重量%、全銀含有率が60〜
85重量%であることを特徴とする導電性樹脂ペースト
及び上記の導電性樹脂ペーストを用いて製造された半導
体装置に関するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は硬化剤にビフェノールを
用いる。エポキシの硬化剤には通常フェノール類、一級
アミン、ポリアミン等の活性水素を分子内に持った化合
物を使用する。しかしこれらの硬化剤では本発明にある
様な100〜120℃の様な従来の硬化条件より低い温
度で硬化させると十分な導電性を得ることはできなかっ
た。そこで本発明では硬化剤にフェノール類のビフェノ
ールを使用する。ビフェノールを硬化剤として使用する
と低温での硬化温度で硬化しても従来と同様な導電性を
得ることができる。同じフェノール類でもビスフェノー
ルA、フェノールノボラック類などの通常エポキシの硬
化剤に使用するものは100〜120℃での温度で硬化
した時、充分な接着強度は得られるものの、導電性は従
来の硬化温度である150〜200℃で硬化した硬化物
に比べ著しく低下する。ビフェノールの配合量を2〜7
重量%としたのは、2重量%より少ないと十分な硬化性
をえることはできない。また7重量%より多いと粘度が
高くなり塗布作業性が著しく低下する。
【0008】本発明にはビフェノール以外に硬化剤とし
てイミダゾール誘導体を用いる。このイミダゾール誘導
体は前述したビフェノールの硬化促進剤とともに自身が
非常に硬化速度の早い硬化剤として作用する。ここで用
いるイミダゾール誘導体は例えば、2−メチル−1Hイ
ミダゾール、2−ウンデシル−1Hイミダゾールなどの
2−アルキル1Hイミダゾール類、その1−シアノエチ
ル誘導体、2、4−ジアミノ−6−エチル−S−トリア
ジン誘導体、ヒドロキシメチル誘導体などがある。これ
らは単独で使用しても複数併用しても構わない。これら
の配合量は導電性樹脂ペースト中2〜7重量%が望まし
い。配合量が2重量%より少ないと硬化反応が遅く、1
00〜120℃での硬化ができない。また7重量%より
多いと保存性が著しく低下し、粘度の変化が大きく導電
性樹脂ペーストの塗布作業性を著しく悪化させる。
【0009】本発明に用いるエポキシ樹脂は常温で液状
のものに限定しているが、常温で液状でないと銀粉との
混練において、溶剤をより多く必要とする。溶剤は気泡
発生の原因となり、硬化物の接着強度を低下させてしま
うので好ましくない。本発明に用いるエポキシ樹脂とし
て例えばビスフェノールA、ビスフェノールF,フェノ
ールノボラックとエピクロルヒドリンとの反応で得られ
るポリグリシジルエーテルで常温のもの、ビニルシクロ
ヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、
アリサイクリックジエポキシ−アジペイドの様な脂環式
エポキシ、更にn−ブチルグリシジルエーテル、バーサ
ティック酸グリシジルエステル、スチレンオキサイドフ
ェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジル
エーテル、クレグリシジルエーテル、ジシクロペンタジ
エンジエポキシドの様な通常エポキシ樹脂の希釈剤とし
て用いられるものがある。
【0010】本発明で用いる銀粉は最大粒径が30μm
以下が望ましい。それより大きいと塗布時にニードル詰
まりをおこし、塗布作業性が著しく低下するためであ
る。また本発明で全銀含有率を60〜85重量%とした
のは60重量%より少ないと充分な導電性を得ることは
できない。また85重量%を越えると導電性は優れるも
のの粘度が高くなり、塗布作業性を著しく低下させる。
更に本発明の樹脂組成物には必要に応じて硬化促進剤、
顔料、消泡剤などの添加剤を用いることができる。本発
明の製造方法は例えば各成分を予備混練した後、三本ロ
ールを用いて混練し、ペーストを得て真空下脱泡するこ
となどがある。
【0011】
【実施例】以下に本発明を実施例で具体的に説明する。 実施例1 ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応により
得られるジグリシジルエーテル(エポキシ当量180で
常温で液状、以下エポキシ樹脂)18g、希釈剤として
クレジルグリシジルエーテル(以下CGE)8.5g、
硬化剤としてビフェノール(BP)2.5g、2−フェ
ニル−4−メチルイミダゾール(2P4MZ)1g、銀
粉70gを配合し、3本ロールで混練して導電性樹脂ペ
ーストを得た。この導電性樹脂ペーストを真空チャンバ
ーにて2mmHgで30分脱泡後、以下に示す方法によ
り各種性能を評価した。評価結果を表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】粘度:E型粘度計(3°コーン)を用い、
25℃、2.5rpmでの測定値。 3日後粘度:25℃恒温糟に3日放置した後E型粘度計
を用い、25℃、2.5rpmでの測定値。 チキソ比:E型粘度計を用い、25℃での0.5rpm
の測定値と2.5rpmの測定値の比率 体積抵抗率:スライドガラス上にペーストを幅4mm、
厚み30μmに塗布し、120℃オーブン中で60分間
硬化した後の硬化物の体積抵抗率を測定した。 350℃熱時接着強度:2mm角のシリコンチップをペ
ーストを用いて銅フレームにマウントし180℃オーブ
ン中で60分間硬化した。硬化後、プッシュプルゲージ
を用い350℃での熱時ダイシェア強度を測定した。 糸引き性:自動ディスペンサーで塗布した時のペースト
の糸引き具合を目視で観察した。 総合評価:粘度、体積抵抗率、糸引き性、接着強度及び
ボイドの全てを良好なものを○、1つでも不満足なもの
を×とした。
【0014】実施例2〜11 エポキシ樹脂、CGE、BP、2P4MZ、2―ウンデ
シルイミダゾール(C11Z)、銀粉を表1に示す割合
で配合し、実施例1と同様にして導電性樹脂ペーストを
得た。この導電性樹脂ペーストを実施例1と同様にして
各種性能を評価した。評価結果を表1に示す。
【0015】比較例1〜8 表2に示す配合割合で実施例と全く同様にして導電性樹
脂ペーストを作製した。
【0016】
【表2】
【0017】比較例1 硬化剤としてビフェノールを請
求範囲より少なくすると低温で硬化した時に満足する導
電性を得られない。 比較例2 ビフェノールを請求範囲より多くすると満足
する導電性を得ることはできるが、粘度が高くなり塗布
作業性を著しく悪化させる。 比較例3、4 硬化剤にビフェノールを使用せずフェノ
ールノボラックやビスフェノールAの様な他のフェノー
ル系硬化剤を使用すると導電性が低下する。 比較例5 イミダゾールを添加しないと硬化性が低下す
る。 比較例6 イミダゾールを請求範囲より多く添加すると
ポットライフが低下し、保存性を著しく悪化させる。 比較例7 銀粉の配合量を請求範囲より少なくすると満
足する導電性、及び塗布作業性を得ることはできない。 比較例8 銀粉の配合量を請求範囲より多くすると粘度
が高くなり、塗布作業性を悪化させる。
【0016】
【発明の効果】本発明の導電性樹脂ペーストはペースト
硬化時に従来より低温で硬化でき、また導電性が良好
で、塗布作業時に糸引きが少なく、更にナトリウム、塩
素などのイオン性不純物が少なく銅、42合金等の金属
フレーム、セラミック基板、ガラスエポキシ等の有機基
板へのIC、LSI等の半導体素子の接着に用いること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09J 9/02 C09J 9/02 H01L 21/52 H01L 21/52 E

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ビフェノール、(B)イミダゾー
    ル誘導体、(C)室温で液状のエポキシ樹脂、(D)銀
    粉を必須成分として、該成分中ビフェノール(A)が2
    〜7重量%、イミダゾール誘導体(B)が0.1〜3.
    5重量%、全銀含有率が60〜85重量%であることを
    特徴とする導電性樹脂ペースト。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の導電性樹脂ペーストを用
    いて製造された半導体装置。
JP9138078A 1997-05-28 1997-05-28 導電性樹脂ペースト及びこれを用いて製造された半導体装置 Pending JPH10330715A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006104336A (ja) * 2004-10-05 2006-04-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂組成物及び樹脂組成物を使用して作製した半導体装置
CN102174241A (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 东莞市阿比亚能源科技有限公司 一种用于光伏组件的银浆

Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0384078A (ja) * 1989-08-29 1991-04-09 Toray Ind Inc 導電性接着剤
JPH051265A (ja) * 1991-06-24 1993-01-08 Toray Ind Inc 導電性接着剤
JPH06136341A (ja) * 1992-10-22 1994-05-17 Toray Ind Inc 接着剤

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