JP2000178342A

JP2000178342A - 絶縁ペースト

Info

Publication number: JP2000178342A
Application number: JP35851998A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Onoguchi; 聡小野口
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2000-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂成分のブリードアウトが少なく、接着性
に優れた絶縁ペーストを提供する。【解決手段】数平均分子量が600〜1000であるエポキ
シ樹脂、硬化剤、有機溶剤、カップリング剤、無機フィ
ラーらなるペーストである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接着性に優れており
かつブリードアウトが少ない絶縁ペーストに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロニクス業界の最近の著しい発
展により、半導体素子はトランジスター、IC,LSI,超LSI
と進化してきており、これら半導体素子における回路の
集積度が急激に増大すると伴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お
ける作業性の向上並びにコストダウンが重要な問題にな
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-Si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
ウント工程におけるAu-Si共晶法の改良としてハンダ材
料や導電性樹脂ペーストや樹脂ペーストといったマウン
ト用樹脂による方法が採り上げられるようになった。

【０００３】しかしハンダ法では信頼性が低いこと、素
子の電極を汚染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、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
比べ、作業性に於いても信頼性に於いても優れており、
その需要が急激に拡大している。中でもシリカ粉末を用
いた絶縁ペーストは貴金属を全く用いていないため安価
であり、特に導電性を必要としない用途での需要が拡大
している。

【０００４】ところがこのような絶縁ペーストを用いて
リードフレームや有機基板にシリコンチップをマウント
した場合に硬化中に樹脂成分がブリードアウトしワイヤ
ーボンディング時に不着不良等を引き起こす不具合が発
生した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
を解決するために鋭意検討した結果、樹脂成分のブリー
ドアウト（以下単にブリードという）が少なく、接着性
に優れた絶縁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】本発明は一般式（１）
で表される数平均分子量が600〜1000であるエポキシ樹
脂(A)、硬化剤(B)、有機溶剤(C)、カップリング剤(D)、
無機フィラー(E)からなることを特徴とする絶縁ペース
トである。

【化２】

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いる式（１）のエポキ
シ樹脂は高温時の接着性、耐湿性に優れた硬化物を得る
ことが出来るが、硬化時のブリードを低減し、硬化物の
吸湿後の熱時の接着強度を損なわないためには、樹脂の
数平均分子量が600〜1000であることが好ましい。この
数平均分子量においては上記エポキシ樹脂は常温におい
て固形であり通常有機溶剤に溶解して溶液として使用す
る。樹脂の数平均分子量が1000を越えるとペーストが高
粘度となりマウント作業性に問題があり、また硬化物の
接着強度が著しく低下する。600を下回ると硬化時のブ
リードが激しくなり、特にファインピッチ基板において
は後工程のワイヤーボンディング時に不着不良等を引き
起こすので好ましくない。

【０００８】本発明の硬化剤としてはジシアンジアミ
ド、イミダゾール、フェノールノボラック等があるが硬
化時のブリード低減と硬化物の接着強度の点からこれら
の中から選ばれた少なくとも一つを用いることが望まし
い。もちろん併用して用いることも差し支えない。また
本発明で用いられるイミダゾールとして2-メチルイミダ
ゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール,2-ウンデシル
イミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4
-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダ
ゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、2,4
-ジアミノ-6-[2'-メチルイミダゾリル-(1')]エチル-s-
トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2'-エチル-4'-メチルイ
ミダゾリル-(1')]エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-
6-[2'-ウンデシルイミダゾリル-(1')]エチル-s-トリア
ジン、2,4-ジアミノ-6-[2'-メチルイミダゾリル-(1')]
エチル-s-トリアジン｛イソシアヌル酸付加物｝、2-フ
ェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール,2-フェニ
ル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、1-シア
ノエチル-2-フェニル-4,5-ジシアノエトキシメチルイミ
ダゾールなどが挙げられるが特に限定されるものではな
い。

【０００９】また本発明で用いられるフェノールノボラ
ックとしてはフェノール化合物を酸性条件下でホルムア
ルデヒドなどと反応させて得られるものであれば特に限
定されるものではない。

【００１０】本発明で用いる有機溶剤としてはプロピレ
ングリコールエチルエーテル、３メチル３メトキシブタ
ノール、プロピレングリコールメチルエーテルアセテー
ト、メトキシブチルアセテート等が挙げられるが、いず
れも沸点が130〜170℃であることが望ましい。有機溶剤
の沸点が130℃未満であるとペースト混練作業中に溶剤
が飛散するためペーストの粘度を調整するのが困難とな
るためペーストの品質が不安定となり、またペーストの
ディスペンス時に溶剤が飛散しペーストが乾燥しニード
ルの目詰まりを引き起こす可能性がある。溶剤の沸点が
170℃を越えると硬化物中に溶剤が多量に残存し、接着
強度の低下やハンダ処理時のポップコーン現象を引き起
こす可能性があり好ましくない。

【００１１】本発明で用いるシランカップリング剤とし
てはメルカプト官能性シラン、エポキシ官能性シラン、
イソシアネート官能性シラン、オレフィン官能性シラン
等が挙げられるがブリードの低減、硬化物の接着強度の
点からメルカプト官能性シランカップリング剤を用いる
のが望ましいが特に限定されるものではない。

【００１２】本発明で用いる無機フィラーとしては炭酸
カルシウム、シリカ、アルミナ等が挙げられ、用途によ
りこれらを複数混合させてもよいがブリード低減と硬化
物の接着強度の点からこれらフィラーの平均粒径が0.5
〜10μｍが望ましい。フィラーの平均粒径が0.5μｍ未
満であるとペーストが高粘度となりマウント作業性に問
題があり、またフィラーの平均粒径が10μｍを越えると
硬化時のブリードが激しくなる。またフィラー表面が疎
水化されていることが硬化物の接着強度の点から望まし
い。

【００１３】本発明においてはエポキシ樹脂(A)100重量
部に対して硬化剤(B)の配合割合が50〜100重量部であ
り、有機溶剤(C)の配合割合が50〜150重量部、カップリ
ング剤(D)の配合割合が5〜10重量部であり、無機フィラ
ーの配合割合が50〜150重量部であることが好ましい。
硬化剤(B)の配合割合が50未満であるとブリードが激し
くなり、また100を越えると硬化物の接着強度が低下す
るので望ましくなく、有機溶剤(C)の配合割合が50未満
であるとペーストが高粘度となり作業性に問題があり、
150を越えると硬化時に飛散する溶剤がマガジン内に滞
留しブリードを促進させるほか、多量に飛散する溶剤は
臭気、安全性において問題があるため好ましくない。

【００１４】カップリング剤(D)の配合割合が3未満であ
るとブリードの低減、硬化物の接着強度増強の効果が得
られず、また10を越えるとカップリング剤自身がブリー
ドの要因になるので望ましくない。無機フィラーの配合
割合が50未満であるとブリーの低減、硬化物の接着強度
増強の効果が得られず、150を越えるとペーストが高粘
度となり作業性に問題があるため好ましくない。

【００１５】本発明によると式（１）で示されるクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂（数平均分子量600〜100
0）を有機溶剤を加え溶液にすることでダイアタッチペ
ーストとして適度な粘度の樹脂が得られ、硬化時の樹脂
成分のブリードによる半導体周辺の汚染、それに伴うワ
イヤーボンディング時の不着不良等を極めて少なくする
ことができる。

【００１６】本発明の樹脂組成物はエポキシ樹脂、有機
溶剤を100℃で予備混合し冷却後、この混合物と硬化
剤、カップリング剤及び無機フィラー、必要に応じて硬
化促進剤、顔料、消泡剤等の添加剤を混合し、三本ロー
ルを用いて混練し、ペーストを得て真空脱泡することに
より製造することができる。

【００１７】

【実施例】＜実施例１＞エポキシ樹脂としてオルトクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂（数平均分子量688）
（以下EOCN-688）100g、硬化剤としてフェノールノボラ
ック（以下PN）50g及びジシアンジアミド（以下DDA）2g
及び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)2g、有機溶剤として３メチル３メトキシブ
タノール（以下SOLFIT）95g、カップリング剤としてメ
ルカプト官能基シランカップリング剤（以下単にカップ
リング剤）7.5g、無機フィラーとして疎水化シリカパウ
ダー（平均粒径0.5um）（以下単に疎水性シリカ）77gを
配合し三本ロールで混練してダイアタッチペーストを調
整した。このダイアタッチペーストの25℃での粘度をE
型粘度計を用いてr.p.m.2.5で測定した。またこのダイ
アタッチペーストを用いて銀メッキ付き銅フレームに2x
2mm角のシリコンチップを150℃、60minで硬化接着さ
せ、200℃における熱時接着力をプッシュプルゲージで
測定した。またファインピッチのtape-BGA上にこのペー
ストを等量滴下し150℃、60minで硬化させたときの金配
線上とPI(ポリイミド)上それぞれのレジンブリードの長
さの最大値を顕微鏡下（x100)で測定した。上記の結果
を表１に示す。

【００１８】＜実施例２〜３及び比較例１〜１０＞表１
に示した配合例に従ってペーストを調整した以外は全て
実施例１と同様に行い、各種特性を測定して結果を表１
及び表２に示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【発明の効果】表１及び表２に示したように実施例では
いずれも粘度が著しく高くなく、接着性に優れ、かつブ
リードの少ないことがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（１）で表される数平均分子量が6
00〜1000であるエポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、有機溶剤
(C)、カップリング剤(D)、無機フィラー(E)からなり、
該エポキシ樹脂(A)100重量部に対して該硬化剤(B)の配
合割合が50〜100重量部であり、該有機溶剤(C)の配合割
合が50〜150重量部、該カップリング剤(D)の配合割合が
5〜10重量部であり、該無機フィラー(E)の配合割合が50
〜150重量部であることを特徴とする絶縁ペースト。【化１】
【請求項２】該硬化剤(B)がジシアンジアミド、フェ
ノールノボラック、イミダゾールから選ばれた少なくと
も一つである請求項１記載の絶縁ペースト。
【請求項３】該有機溶剤(C)の沸点が130〜170℃であ
る請求項１または２記載の絶縁ペースト。
【請求項４】該カップリング剤(D)がシランカップリ
ング剤である請求項１、２または３記載の絶縁ペース
ト。
【請求項５】該無機フィラー(E)が疎水性をもち、か
つ平均粒径が0.5〜10μｍである請求項１、２、３また
は４記載の絶縁ペースト。