JPH1149841A - 半導体用樹脂ペースト - Google Patents
半導体用樹脂ペーストInfo
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- JPH1149841A JPH1149841A JP9207471A JP20747197A JPH1149841A JP H1149841 A JPH1149841 A JP H1149841A JP 9207471 A JP9207471 A JP 9207471A JP 20747197 A JP20747197 A JP 20747197A JP H1149841 A JPH1149841 A JP H1149841A
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- 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
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
硬化剤、第3級アミンの塩である硬化促進剤、及び無機
フィラーからなる半導体用樹脂ペースト。 【効果】熱時接着強度が高く、かつ応力緩和性に優れて
いるため、IC等の大型チップと銅フレームとの接着に通
しており、IC組立工程でのチップクラックやチップ歪み
によるIC等の特性不良を防止できる。
Description
素子を金属フレーム等に接着する樹脂ペーストに関する
ものである。
展により、トランジスター、IC、LSI、超LSIと進化して
きており、これら半導体素子に於ける回路の集積度が急
激に増大すると共に大量生産が可能となり、これらを用
いた半導体製品の普及に伴って、その量産に於ける作業
性の向上並びにコストダウンが重要な問題となってき
た。従来は半導体素子を金属フレームなどの導体にAu-S
i共晶法により接合し、次いでハーメチックシールによ
って封止して、半導体製品とするのが普通であった。し
かし量産時の作業性、コストの面より、樹脂封止法が開
発され、現在は一般化されている。これに伴い、マウン
ト工程に於けるAu-Si共晶法の改良としてハンダ材料や
樹脂ペースト即ちマウント用樹脂による方法が取り上げ
られるようになった。
素子の電極の汚染を起こし易いこと等が欠点とされ、高
熱伝導性を要するパワートランジスター、パワーICの素
子に使用が限られている。これに対しマウント用樹脂は
ハンダ法に較べ、作業性に於いても信頼性等に於いても
優れており、その需要が急激に増大している。
り、チップが大型化してきており、一方従来用いられて
きたりードフレームである42合金フレームが高価なこと
より、コストダウンの目的から銅フレームが用いられる
ようになってきた。ここでIC等のチップの大きさが約4
〜5mm角より大きくなると、IC等の組立工程での加熱に
より、マウント法としてAu-Si共晶法を用いると、チッ
プの熱膨張率と銅フレームの熱膨張率との差からチップ
のクラックや反りによる特性不良が問題となってきてい
る。
等の熱膨張率が3×10-6/℃であるのに対し、42合金フレ
ームでは8×10-6/℃であるが、銅フレームでは20×10-6
/℃と大きくなる為である。これに対し、マウント法と
してマウント用樹脂を用いることが考えられるが、従来
のエポキシ樹脂系ペーストでは、熱硬化性樹脂で三次元
硬化する為、弾性率が高く、チップと銅フレームとの歪
を吸収するには至らなかった。
なエポキシ樹脂、例えばエポキシモノマーを多量に含む
ものを使用すれば弾性率を低くできるが、接着強度が低
下するという欠点があった。更に通常のエポキシ樹脂は
粘度が高く、これに無機フィラーを配合すると粘度が高
くなりすぎ、ディスペンス時の糸ひきが発生し作業性が
悪くなる。作業性を改良するために多量の溶剤を添加す
るとボイドが発生するという問題があった。
接着強度を低下させないで、硬化物の低弾性率化を計る
ことにより、IC等の大型チップと銅フレーム等の組合
せでもチップクラックや反りによるIC等の特性不良が
起こらず、速硬化でかつボイドの発生のない樹脂ペース
トを提供することにある。
(1)で示される液状エポキシ樹脂とエポキシ基を有す
る反応性希釈剤の重量比が50:50〜90:10であ
る液状エポキシ樹脂、(B)フェノール硬化剤、(C)
潜在性硬化剤、(D)第3級アミン又はその塩である硬
化促進剤及び(E)無機フィラーを必須成分とし、成分
(A)100重量部に対し、成分(B)が10〜30重
量部、成分(C)が0.5〜5重量部であり、かつ成分
(A)(B)(C)の合計100重量部に対し、成分
(D)が0.1〜10重量部である半導体用樹脂ペース
トである。
一般式(1)で示される液状エポキシ樹脂とエポキシ基
を有する反応性希釈剤の重量比が50:50〜90:1
0である液状エポキシ樹脂で、一般式(1)で示される
液状エポキシ樹脂は分子量により各種のものがあるが、
分子量が小さく常温で液状のものが、配合するときの作
業性及び配合後の粘度の点から好ましい。
と混合するエポキシ基を有する反応性希釈剤には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、スチレンオサイド、エチルヘキシルグリシジ
ルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグ
リシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル
等があり、これらの内の1種類あるいは複数種と併用可
能である。
とエポキシ基を有する反応性希釈剤の重量比は50:5
0〜90:10であることが好ましい。反応性希釈剤の
重量比が50を越えると接着強度が弱く、10未満では
樹脂ペーストとしたときに粘度が高くなり作業性が低下
する。
して用いてもよい。上記液状エポキシ樹脂と混合する場
合の他のエポキシ樹脂としては,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、クレゾ
ールノボラック類とエピクロルヒドリンとの反応により
得られるポリグリシジルエーテル、ブタンジオールジグ
リシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジ
ルエーテル等の脂肪族エポキシ、ジグリシジルヒダント
イン等の複素環式エポキシ、ビニルシクロヘキセンジオ
キサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド、アリサ
イクリックジエポキシーアジペイトのような脂環式エポ
キシがあり、これらの内の1種類あるいは複数種と併用
可能である。
エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる。本発明に用い
るフェノール硬化剤はエポキシ基と反応して架橋にあず
かる活性水素基を分子当り2個以上有することが望まし
い。このようなフェノール化合物の例としては、ビスフ
ェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、テ
トラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノ
ールF、テトラメチルビスフェノールS、ジヒドロキシ
ジフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、o-
ヒドロキシフェノール、m-ヒドロキシフェノール、p-ヒ
ドロキシフェノール、ビフェノール、テトラメチルビフ
ェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチリデ
ンビス(メチルフェノール)、シク口へキシリデンビスフ
ェノール、またフェノール、クレゾール、キシレノール
等の1価フェノール類とホルムアルデヒドとを稀薄水溶
液中強酸性下で反応させることによって得られるフェノ
ールノボラック樹脂、1価フェノール類とアクロレイ
ン、グリオキザール等の多官能アルデヒド類との酸性下
の初期縮合物や、レゾルシン、カテコール、ハイドロキ
ノン等の多価フェノール類とホルムアルデヒドとの酸性
下の初期縮合物などであり、これらは単独でも混合して
用いてもよい。
ポキシ樹脂(A)に対し10〜30重量%使用するのが
接着性及び低応力性の点から好ましい。
シ樹脂の硬化剤として用いられ、例えばアジピン酸ジヒ
ドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒ
ドラジド、P-オキシ安息香酸ジヒドラジド等のカルボン
酸ジヒドラジドやジシアンジアミドである。潜在性硬化
剤を用いるとフェノール硬化剤単独で硬化した場合に比
べ著しく熱時接着強度が高くなる。又潜在性硬化剤はフ
ェノール硬化剤よりも当量が小さいため、併用すること
により粘度がそれ程高くなく、又潜在性であるため保存
性にも優れたペーストを得ることができる。潜在性硬化
剤(C)の配合量は全エポキシ樹脂に対し、0.5〜5重量%
使用するのが好ましい。0.5重量%未満では熱時接着強
度が弱く、5重量%を越えると低応力性が低下するので
好ましくない。
又はその塩であり、ジメチルベンジルアミン、トリス
(ジメチルアミノメチル)フェノール、脂環式超塩基類、
イミタゾール類の群より選ばれた少くとも1種の第3級ア
ミンとフェノール類又は塩基酸類との塩であることが望
ましい。脂環式超塩基とはトリメチレンジアミン、1,8
ージアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、ドデカヒドロ
−1,4,7,9bテトラアザフェナレンなどである。イミダ
ゾール類とは2-及び/または4-の位置にメチル、エチ
ル、プロピルまたはよりC17までの長鎖のアルキル
基、フェニル基などの置換基を導入したものである。こ
れらの第3級アミン類と塩を形成するものとしては、フ
タル酸(o,m,p)、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレ
ンテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、トリ
メリット酸、アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、イタ
コン酸などの塩基酸、またはレゾルシン、ピロガロー
ル、ハイドロキノン、フェノール、ビスフェノールA、
ビスフェノールF、ビスフェノールS、低分子ノボラッ
クなどのフェノール類である。これらの第3級アミンの
塩は液状エポキシ樹脂(A)、フェノール硬化剤
(B)、潜在性硬化剤(C)の総量に対して0.1〜1
0重量%使用することが望ましい。これより少いと、促
進硬化が不十分であり、これより多くしても硬化がさほ
ど促進されないのに保存性が低下するおそれがあるので
何れも望ましくない。
は銀粉、シリカフィラー等がある。銀粉は導電性を付与
するために用いられ、ハロゲンイオン、アルカリ金属イ
オン等のイオン性不純物の含有量は10ppm以下であるこ
とが好ましい。又銀粉の形状としてはフレーク状、樹脂
状や球状等が用いられる。必要とするペーストの粘度に
より、使用する銀粉の粒径は異なるが、通常平均粒径は
2〜10μm、最大粒径は50μm程度のものが好ましい。
又比較的粗い銀粉と細かい銀粉とを混合して用いること
もでき、形状についても各種のものを適宜混合してもよ
い。
1〜20μmで最大粒径50μm以下のものである。平均粒径
が1μm以下だと粘度が高くなり、20μm以上だと塗布
又は硬化時に樹脂分が流出するのでブリードが発生する
ため好ましくない。最大粒径が50μm以上だとディスペ
ンサーでペーストを塗布するときに、ニードルの出口を
塞ぎ長時間の連続使用ができない。又比較的粗いシリカ
フィラーと細かいシリカフィラーとを混合して用いるこ
ともでき、形状についても各種のものを適宜混合しても
よい。又、必要とされる特性を付与するために本発明以
外の無機フィラーを使用してもよい。
より用途に応じた特性を損なわない範囲内で、シランカ
ップリング剤、チタネートカップリング剤、顔料、染
料、消泡剤、界面活性剤、溶剤等の添加剤を用いること
ができる。本発明の製造法としては、例えば各成分を予
備混合して三本ロール等を用いて、ペーストを得て、真
空下脱抱すること等がある。
の配合割合は重量部とする.
本ロールで混練して樹脂ペーストを得た。この樹脂ペー
ストを真空チャンバーにて2mmHgで30分間脱泡した後、
以下の方法により各種の性能を評価した。評価結果を表
1に示す。
液状エポキシ樹脂(エポキシA):粘度2000mPa・s、エ
ポキシ当量270
℃、2.5rpmでの値を測定し粘度とした。 弾性率 :テフロンシート上にペーストを幅10m
m長さ約150mm厚さ100μmに塗布し、200℃
オーブン中60分間硬化した後、引っ張り試験機で試験
長100mm引っ張り速度1mm/分にて測定し得られ
た応力ーひずみ曲線の初期勾配より弾性率を算出した。 接着強度 :2×2mm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200℃中60分間オ
ーブンで硬化した。硬化後マウント強度測定装置を用い
25℃,250℃での熱時ダイシェア強度を測定した。 反り量 :6×15×0.3mmシリコンチップを
銅フレーム(200μm厚さ)に導電性樹脂ペーストで
マウントし、200℃60分間硬化した後、チップの反
りを表面粗さ計(測定長13mm)で測定した。 ポットライフ:25℃の恒温槽内に樹脂ペーストを放置
した時の粘度が初期粘度の1.2倍以上増粘するまでの
日数を測定した。
(低弾性率、低反り量)及びポットライフ長い優れたペ
ーストが得られるが、比較例1はビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂を使用したため低応力性が悪く、反り量が大
きくなりチップクラックが発生する。比較例2はビスフ
ェノールF型エポキシ樹脂を使用したため低応力性が悪
く、反り量が大きくなりチップクラックが発生する。比
較例3は反応性希釈剤の配合量が多く、接着強度が著し
く低下する。比較例4は反応性希釈剤の配合量が少な
く、粘度が著しく高くなり作業性が低下する。比較例5
はフェノール硬化剤の配合量が少なく、接着強度が著し
く低下する。比較例6はフェノール硬化剤の配合量が多
く、反り量が大きくなりチップクラックが発生する。比
較例7は潜在性硬化剤の配合量が少なく、接着強度が著
しく低下する。比較例8は潜在性硬化剤の配合量が多
く、反り量が大きくなりチップクラックが発生する。比
較例9は硬化促進剤の配合量が少なく、接着強度が著し
く低下する。比較例10は硬化促進剤の配合量が多く、
ポットライフが著しく短くなる。
接着強度が高く、かつ応力緩和性に優れているため、IC
等の大型チップと銅フレームとの接着に適しており、IC
組立工程でのチップクラックやチップ歪みによるIC等の
特性不良を防止できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)一般式(1)で示される液状エポ
キシ樹脂とエポキシ基を有する反応性希釈剤の重量比が
50:50〜90:10である液状エポキシ樹脂、
(B)フェノール硬化剤、(C)潜在性硬化剤、(D)
第3級アミン又はその塩である硬化促進剤及び(E)無
機フィラーを必須成分とし、成分(A)100重量部に
対し、成分(B)が10〜30重量部、成分(C)が
0.5〜5重量部であり、かつ成分(A)(B)(C)
の合計100重量部に対し、成分(D)が0.1〜10
重量部であることを特徴とする半導体用樹脂ペースト。 【化1】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20747197A JP3568742B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 半導体用樹脂ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20747197A JP3568742B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 半導体用樹脂ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1149841A true JPH1149841A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3568742B2 JP3568742B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=16540318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20747197A Expired - Fee Related JP3568742B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 半導体用樹脂ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3568742B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1149842A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-02-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体用樹脂ペースト |
| JPH1149843A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-02-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体用樹脂ペースト |
| JP2001106767A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体用樹脂ペースト及びそれを用いた半導体装置 |
| CN114656912A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-06-24 | 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 | 一种用于电子产品的导电胶组合物及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227419A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-05 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 難燃性積層板用樹脂組成物 |
| JPS636015A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 積層板用難燃性樹脂組成物の製造法 |
| JPH06207152A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-07-26 | W R Grace & Co | 低粘度無溶媒の一液型エポキシ樹脂接着性組成物 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP20747197A patent/JP3568742B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1149843A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-02-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体用樹脂ペースト |
| JP2001106767A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体用樹脂ペースト及びそれを用いた半導体装置 |
| CN114656912A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-06-24 | 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 | 一种用于电子产品的导电胶组合物及其制备方法 |
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|---|---|
| JP3568742B2 (ja) | 2004-09-22 |
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