JP2001181358A

JP2001181358A - 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置

Info

Publication number: JP2001181358A
Application number: JP37417199A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sawabe; 浩一沢辺
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体装置のダイボンディング材として使用
した場合に、銅リードフレーム及び有機基板に対する接
着強度が強く、また、低応力化及び低吸湿化した樹脂ペ
ースト組成物を提供する。また、この樹脂ペースト組成
物を接着剤として用いることにより、チップクラックや
チップ反りが小さく、半田リフロー時のパッケージのク
ラックが低減した信頼性に優れる半導体装置を提供す
る。【解決手段】（Ａ）ブタジエンオリゴマー、（Ｂ）ア
クリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、（Ｃ）ラ
ジカル開始剤、及び、（Ｄ）フィラーを均一分散させて
な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を支持部材に接着した後、封止
してなる半導体装置。

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
半導体素子をリードフレーム、有機基板等の支持部材に
接着するために好適に用いられる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、高密度実装を
可能にするために、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。しかし、マザーボードへの実装に
は、マザーボード全体を赤外線等で加熱するリフローソ
ルダリングが採用されており、パッケージが２００℃以
上の高温に加熱され、パッケージ内部、特に接着剤層中
又は封止材中に含まれる水分の急激な気化・膨張によっ
て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。この問題は、４２アロイ
リードフレームを用いたパッケージよりも、銅リードフ
レームや、ガラスエポキシ基板（ガラス繊維強化エポキ
シ樹脂からなる基板）、ＢＴ基板（シアネートモノマー
及びそのオリゴマーとビスマレイミドからなるＢＴレジ
ン使用基板）、ポリイミドテープ又はフィルム等の有機
基板において特に深刻である。その理由の１つとして
は、半導体素子の接着に用いられる接着剤の銅リードフ
レーム及び有機基板に対する接着力が低いことが挙げら
れる。もう１つの理由としては、銅リードフレーム及び
有機基板の方が４２アロイリードフレームよりも線膨張
係数が大きいために、Ｓｉチップとの線膨張係数の差が
大きくなることで、チップクラックやチップ反りが発生
するということがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂ペース
ト組成物の支持部材に対するピール強度、特に銅リード
フレーム及び有機基板に対するピール強度を向上させ、
また、樹脂ペースト組成物を低応力化することによりチ
ップクラックやチップ反りの発生を抑制し、更に、樹脂
ペースト組成物を低吸湿化することにより接着剤層中に
含まれる水分を低減することで前記の従来技術の欠点を
解消し、銅リードフレーム及び有機基板を使用した際に
もリフロークラックのない半導体装置を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）ブタジ
エンオリゴマー、（Ｂ）アクリル酸エステル又はメタク
リル酸エステル、（Ｃ）ラジカル開始剤、及び、（Ｄ）
フィラーを均一分散させてなる樹脂ペースト組成物を提
供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂ペースト組成物は、
（Ａ）成分としてブタジエンオリゴマーを含有する。
（Ａ）成分のブタジエンオリゴマーは、４５℃における
粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
この粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満であると、樹脂ペースト
組成物のチップ反り低減効果が劣ったり、接着力が低下
する傾向があり、１００Ｐａ・ｓを超えると、樹脂ペー
スト組成物作製時の作業性、使用時の塗布作業性が悪く
なる傾向がある。

【０００６】（Ａ）成分としては、例えば、４５℃にお
ける粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓであり、一般式
（１）で表され、オリゴマー骨格の繰り返し単位の総数
の５０％以上が１，２−ビニル付加構造を有するもので
あり、水酸基又はカルボキシル基を有するブタジエンオ
リゴマー（１）、その部分若しくは全部水素添加物、又
は、ブタジエンオリゴマー（１）若しくはその部分若し
くは全部水素添加物の誘導体が好適に用いられる。

【０００７】

【化８】（式中、Ｒは水素、カルボキシル基又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂
−ＯＨを示し、ａは繰り返し単位数を示す整数であり、
ｂは繰り返し単位数を示す０又は１以上の整数であ
る。）（Ａ）成分の数平均分子量は、１００〜５０００が好ま
しい。なお、本明細書において、数平均分子量とは、ゲ
ルパーミエションクロマトグラフィーにより測定し、標
準ポリスチレンの検量線を用いて換算した値を意味す
る。数平均分子量が１００未満であると、樹脂ペースト
組成物のチップ反り低減効果が劣ったり、接着力が低下
する傾向があり、５０００を超えると、樹脂ペースト組
成物作製時の作業性、使用時の塗布作業性が悪くなる傾
向がある。

【０００８】一般式（１）で表されるブタジエンオリゴ
マー（１）は、そのオリゴマー骨格の繰り返し単位の総
数（ａ＋ｂ）の５０％以上、好ましくは５０〜１００
％、より好ましくは８０〜１００％が１，２−ビニル付
加構造を有するものである。１，２−ビニル付加構造の
割合が５０％未満であると、チップ反り低減効果等に劣
る傾向がある。

【０００９】ブタジエンオリゴマー（１）の部分又は全
部水素添加物としては、ヨウ素価が１００Ｉ₂ｍｇ／１
００ｇ以下のものが好ましく、３０Ｉ₂ｍｇ／１００ｇ
以下のものがより好ましい。

【００１０】上記のブタジエンオリゴマー（１）からの
誘導体としては、例えば、一般式（２）で表されるアク
リロイルオキシ基を有するもの、又は一般式（３）で表
されるエポキシ基を有するものが好ましい。

【００１１】

【化９】（式中、ｃ及びｄは各々独立に繰り返し単位数を示す１
以上の整数であり、ｅ及びｆは各々独立に繰り返し単位
数を示す０又は１以上の整数である。）

【００１２】

【化１０】（式中、ｈは１以上の整数、好ましくは１〜１０の整数
を示し、ｇは１以上の整数を示し、好ましくはｇ＋ｈは
１０〜３０の整数であり、ｂは繰り返し単位数を示す０
又は１以上の整数である。）また、ブタジエンオリゴマー（１）のうちカルボキシル
基を有するブタジエンオリゴマー（１′）又はその部分
若しくは全部水素添加物と、ビスフェノール型エポキシ
樹脂との反応物も、ブタジエンオリゴマー（１）の誘導
体として使用することができる。この反応に用いられる
ビスフェノール型エポキシ樹脂としては特に制限はない
が、例えば、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、ビスフェノールＡＤ型エポ
キシ樹脂等が挙げられる。ビスフェノール型エポキシ樹
脂としては、液状のものが好ましい。

【００１３】（Ａ）成分としては、上記のような各種の
ポリブタジエンオリゴマーを１種単独で、又は２種以上
を組み合わせて用いることができる。

【００１４】（Ａ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、０．０１
〜５０重量部とすることが好ましく、０．１〜４０重量
部とすることがより好ましく、１〜３０重量部とするこ
とが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が０．０１重量
部未満では、樹脂ペースト組成物のチップ反り低減効果
に劣ったり、また、その接着力が著しく低下することが
ある。５０重量部を超えると、樹脂ペースト組成物の粘
度が著しく高くなり、その作製時の作業性及び使用時の
塗布作業性が悪くなる傾向がある。

【００１５】本発明の樹脂ペースト組成物は、（Ｂ）成
分として、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステ
ルを含有する。

【００１６】（Ｂ）成分としては、例えば、イミドアク
リレート類、例えば、式（４）で表されるＮ−アクリロ
イルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、式（５）
で表されるＮ−アクリロイルオキシエチル−１，２，
３，６−テトラヒドロフタルイミド、式（６）で表され
るＮ−アクリロイルオキシエチル−３，４，５，６−テ
トラヒドロフタルイミド、式（７）で表されるＮ−アク
リロイルオキシエチルマレイミド等；

【００１７】

【化１１】代表構造式（５）で表されるダイマージメタクリレー
ト；

【００１８】

【化１２】及び、下記一般式（９）〜（１７）で表されるアクリル
酸エステル及びメタクリル酸エステル

【００１９】

【化１３】［式中、Ｒ¹は水素又はメチル基を示し、Ｒ²は炭素数１
〜１００、好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜２
０の２価の脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基から
選ばれるの単独の２価の基若しくは任意の２つ以上の基
の組み合わせからなる２価の基を示し、Ｒ³は水素、メ
チル基又はフェノキシメチル基を示し、Ｒ⁴は水素、炭
素数１〜６のアルキル基、フェニル基又はベンゾイル基
を示し、Ｒ⁵はフェニル基、ニトリル基、−Ｓｉ（Ｏ
Ｒ⁶）₃（Ｒ⁶は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）、

【００２０】

【化１４】（Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ独立に水素又は炭素数１
〜６のアルキル基を示し、Ｒ¹⁰は水素又は炭素数１〜６
のアルキル基又はフェニル基を示す。）を示し、Ｒ¹¹、
Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸はそれぞ
れ独立に水素又はメチル基を示し、ｉは１〜５０の整数
を示し、ｊは０、１、２又は３の数を示し、ｐ、ｑ及び
ｘはそれぞれ独立に１〜２０の整数を示す。］が好適に
用いられる。

【００２１】一般式（９）〜（１７）で表されるアクリ
ル酸エステル、メタクリル酸エステルの具体例として
は、例えば、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリ
レート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリ
レート、２−フェノキシエチルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオール
ジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコールジアクリレート、２−
（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、テトラ
ヒドロフルルリルアクリレート、イソデシルアクリレー
ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルメタクリレート、シクロヘキシルメタ
クリレート、イソデシルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリ
レート、トリエチレングリコールジメタクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、テトラエチレング
リコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジ
メタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレ
ート、ジエチレングリコールジメタクリレート、１，６
−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグ
リコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコー
ルジメタクリレート等が挙げられる。また、２−（ジシ
クロペンテニルオキシ）エチルアクリレート、２−（ジ
シクロペンテニルオキシ）エチルメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート等も使用することができ
る。

【００２２】これらの（Ｂ）成分であるアクリル酸エス
テル及びメタクリル酸エステルは、各々単独で用いても
よいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００２３】（Ｂ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、０．０１
〜５０重量部とすることが好ましく、０．１〜４０重量
部とすることがより好ましく、１〜３０重量部とするこ
とが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が０．０１重量
部未満では、樹脂ペースト組成物の粘度が著しく高くな
り、その作製時の作業性及び使用時の塗布作業性が悪く
なることがある。５０重量部を超えると、樹脂ペースト
組成物の粘度が著しく低くなったり、また、その接着力
が著しく低下することがある。

【００２４】本発明に用いられる（Ｃ）成分のラジカル
開始剤としては、特に制限はないが、ボイド等の発生を
抑制するためには、過酸化物が好ましく、また、樹脂ペ
ースト組成物の硬化性及び粘度安定性の点から過酸化物
の分解温度としては５０〜２００℃が好ましい。

【００２５】ラジカル開始剤として用いられる過酸化物
としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキシド、
メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノ
ンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキシ
ド、アセチルアセトンパーオキシド、イソブチルパーオ
キシド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキシド、ビス−
３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ラ
ウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、２，
４，４−トリメチルペンチル−２−ヒドロパーオキシ
ド、ジイソプロピルベンゼンパーオキシド、クメンヒド
ロパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３
−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベ
ンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，
５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、
１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５
−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ−ｔｅｒｔ−
ブチルパーオキシシクロヘキサン、２，２−ジ（ｔｅｒ
ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、４，４−ジ−ｔｅｒｔ
−ブチルパーオキシバレリック酸−ｎ−ブチルエステ
ル、２，４，４−トリメチルペンチルパーオキシフェノ
キシアセトン、α−クミルパーオキシネオデカノエー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ
ｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−
ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ
−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。また、これらの過酸化
物は、各々単独で、又は２種類以上を組み合わせて用い
てもよい。

【００２６】（Ｃ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、０．０１
〜５０重量部とすることが好ましく、０．０５〜２０重
量部とすることがより好ましく、０．１〜５重量部とす
ることが特に好ましい。（Ｃ）成分の配合量が０．０１
重量部未満では、樹脂ペースト組成物の接着力が著しく
低下することがある。５０重量部を超えると、樹脂ペー
スト組成物の粘度安定性が著しく低下したり、また、そ
の接着力が著しく低下する傾向がある。

【００２７】本発明に用いられる（Ｄ）成分のフィラー
としては、特に制限はなく、例えば、金、銀、銅、マン
ガン、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステンレスの単独
若しくは合金の導電性粒子、また、酸化ケイ素、酸化ア
ルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ほう酸ア
ルミニウム等の粉体、更に、ポリ（ビニリデンフルオラ
イド）等のポリマー粒子、導電性成分とポリマー粒子の
複合粒子等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。これらの粒子、粉体の粒径は特に限定されるも
のではないが、平均粒径として通常、０．０１〜１００
μｍであることが好ましく、０．１〜３０μｍであるこ
とがより好ましい。これらのフィラーは、１種単独で用
いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよ
い。

【００２８】（Ｄ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、５〜９５
重量部とすることが好ましく、１０〜９０重量部とする
ことがより好ましく、２０〜８５重量部とすることが特
に好ましい。（Ｄ）成分の配合量が５重量部未満である
と、樹脂ペースト組成物の粘度が著しく低くなり、その
使用時の塗布作業性が悪くなる傾向がある。また、その
接着力が著しく低下することがある。９５重量部を超え
ると、樹脂ペースト組成物の粘度が著しく高くなり、そ
の作製時の作業性及び使用時の塗布作業性が悪くなるこ
とがある。

【００２９】本発明の樹脂ペースト組成物には、作製時
の作業性及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。希
釈剤としては特に制限はないが、（Ｂ）成分以外のラジ
カル反応性官能基を有するモノマーが好ましく、ビニル
エーテル類、又はスチレン及びスチレン誘導体等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。

【００３０】樹脂ペースト組成物の粘度は、５〜５００
Ｐａ・ｓが好ましく、２０〜３００Ｐａ・ｓがより好ま
しく、４０〜２００Ｐａ・ｓが特に好ましい（２５℃に
て測定）。粘度が高すぎても低すぎてもその作製時の作
業性及び使用時の塗布作業性が劣る傾向がある。

【００３１】なお、本発明において、粘度は、例えばＥ
ＨＤ型回転粘度計で測定できる。例えば、上記の樹脂ペ
ースト組成物の粘度は、ＥＨＤ型回転粘度計を用い、３
°コーン、回転数０．５ｒｐｍの条件で測定することが
できる。

【００３２】希釈剤は、樹脂ペースト組成物の粘度が上
記のようになるように、必要に応じて使用する。

【００３３】希釈剤の添加量は、特に制限されないが、
樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、０．５〜５０
重量部とすることが好ましく、１〜３０重量部とするこ
とがより好ましく、２〜２０重量部とすることが特に好
ましい。希釈剤の添加量が０．５重量部未満であると、
樹脂ペースト組成物の粘度が著しく高くなり、その作製
時の作業性及び使用時の塗布作業性が悪くなることがあ
る。５０重量部を超えると、樹脂ペースト組成物の粘度
が著しく低くなり、その使用時の塗布作業性が悪くなる
ことがある。

【００３４】上記希釈剤のビニルエーテル類としては、
例えば、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエ
ーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニ
ルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブ
チルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−アミルビニルエーテ
ル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、ドデシルビニ
ルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキ
シルビニルエーテル、１，４−ブタンジオールジビニル
エーテル、１，４−ブタンジオールモノビニルエーテ
ル、１，６−ヘキサンジオールジビニルエーテル、１，
６−ヘキサンジオールモノビニルエーテル、１，４−シ
クロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、１，４−
シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、エチ
レングリコールジビニルエーテル、エチレングリコール
モノビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニル
エーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ジ
エチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレン
グリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコール
メチルビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビ
ニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエー
テル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、ポリ
エチレングリコールメチルビニルエーテル、ポリテトラ
ヒドロフランジビニルエーテル等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。

【００３５】上記希釈剤のスチレン誘導体としては、例
えば、ｏ−、ｍ−、ｐ−メチルスチレン、２，４−、
２，５−、２，６−、３，４−、３，５−ジメチルスチ
レン、２，４，６−、２，４，５−トリメチルスチレ
ン、ペンタメチルスチレン、ｏ−、ｍ−、ｐ−エチルス
チレン、２，５−、３，５−ジエチルスチレン、２，
４，５−トリエチルスチレン、２，３，４，５−テトラ
エチルスチレン、ペンタエチルスチレン、ｏ−、ｍ−、
ｐ−イソプロピルスチレン、ｐ−ｎ−、ｍ−ｓｅｃ−、
ｐ−ｓｅｃ−、ｍ−ｔｅｒｔ−、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル
スチレン、ｐ−ヘキシルスチレン、ｐ−ヘプチルスチレ
ン、ｐ−オクチルスチレン、ｐ−ノニルスチレン、ｐ−
デシルスチレン、ｐ−ドデシルスチレン、ｐ−テトラデ
シルスチレン、ｐ−ヘキサデシルスチレン、ｐ−オクタ
デシルスチレン、ｐ−ｓｅｃ−ブチルスチレン、ｐ−ｓ
ｅｃ−アミルスチレン、ｐ−ｓｅｃ−ヘキシルスチレ
ン、ｐ−ｓｅｃ−ヘプチルスチレン、ｐ−ｓｅｃ−オク
チルスチレン、ｐ−ｓｅｃ−ノニルスチレン、ｐ−ｓｅ
ｃ−デシルスチレン、２，４，５−トリイソプロピルス
チレン、２，６−ジメチル−４−ｔｅｒｔ−ブチルスチ
レン、ｐ−シクロヘキシルスチレン、ｐ−ベンジルスチ
レン、１−ビニル−２−（２−フェニルエチル）ベンゼ
ン等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。

【００３６】本発明の樹脂ペースト組成物には、更に必
要に応じて酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿
剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング
剤、アルミニウムカップリング剤、ジルコアルミネート
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、
重合禁止剤等を適宜添加することができる。

【００３７】上記吸湿剤を添加する場合、その添加量
は、樹脂ペースト組成物１００重量部中、０．０１〜１
０重量部とすることが好ましい。上記の接着力向上剤を
添加する場合、その添加量は、樹脂ペースト組成物１０
０重量部中、０．０１〜１０重量部とすることが好まし
い。上記の濡れ向上剤を添加する場合、その添加量は、
樹脂ペースト組成物１００重量部中、０．０１〜１０重
量部とすることが好ましい。上記の消泡剤を添加する場
合、その添加量は、樹脂ペースト組成物１００重量部
中、０．０１〜１０重量部とすることが好ましい。上記
のイオントラップ剤を添加する場合、その添加量は、樹
脂ペースト組成物１００重量部中、０．０１〜５０重量
部とすることが好ましい。上記の重合禁止剤を添加する
場合、その添加量は、樹脂ペースト組成物１００重量部
中、０．０１〜１０重量部とすることが好ましい。

【００３８】上記シランカップリング剤としては、例え
ばビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ヘ
キサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリ
ル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）
ウレア、Ｎ−メチル−３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、３−４，５−ジヒドロイミダゾールプロピルト
リエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシ
ラン、３−シアノプロピルトリメトキシシラン、メチル
トリ（メタクリロイルオキシエトキシ）シラン、メチル
トリ（グリシジルオキシ）シラン、２−エチルヘキシル
−２−エチルヘキシルホスホネート、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキ
シシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，
Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、Ｎ−トリメチル
シリルアセトアミド、ジメチルトリメチルシリルアミ
ン、ジエチルトリメチルシリルアミン、トリメチルシリ
ルイミダゾール、Ｎ−トリメチルシリルフェニルウレ
ア、トリメチルシリルイソシアネート、ジメチルシリル
ジイソシアネート、メチルシリルトリイソシアネート、
ビニルシリルトリイソシアネート、フェニルシリルトリ
イソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキ
シシラントリイソシアネート等が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。

【００３９】上記チタネート系カップリング剤として
は、例えば、イソプロピルトリステアロイルチタネー
ト、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプ
ロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソ
プロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、
イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、
イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネー
ト、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソ
プロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタ
ネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファ
イト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシル
ホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリル
オキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホス
ファイトチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテー
トチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）
オキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチ
レンチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）エチレンチタネート、ジイソプロポキシビス（２，
４−ペンタジオネート）チタニウム（ＩＶ）、ジイソプ
ロピルビストリエタノールアミノチタネート、チタニウ
ムラクテート、アセトアセティックエステルチタネー
ト、ジ−ｉ−プロポキシビス（アセチルアセトナト）チ
タン、ジ−ｎ−ブトキシビス（トリエタノールアミナ
ト）チタン、ジヒドロキシビス（ラクタト）チタン、チ
タニウム−ｉ−プロポキシオクチレングリコーレート、
チタニウムステアレート、トリ−ｎ−ブトキシチタンモ
ノステアレート、チタンラクテートエチルエステル、チ
タントリエタノールアミネート等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。

【００４０】上記重合禁止剤としては、例えばキノン
類、ヒドロキノン、ニトロ・ニトロソ化合物、アミン
類、ポリオキシ化合物、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコー
ル、ピクリン酸、ジチオベンゾイルジスルフィド等の含
硫黄化合物、塩化第二銅、ジフェニルピクリルヒドラジ
ル、トリ−ｐ−ニトロフェニルメチル、トリフェニルフ
ェルダジル、Ｎ−（３−Ｎ−オキシアニリノ−１，３−
ジメチルブチリデン）アニリンオキシド等が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。

【００４１】本発明の樹脂ペースト組成物には、更に必
要に応じてブリード抑制剤を添加することができる。ブ
リード抑制剤としては例えばパーフルオロオクタン酸、
オクタン暗アミド、オレイン酸等の脂肪酸、パーフルオ
ロオクチルエチルアクリレート、シリコーン等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。

【００４２】本発明の樹脂ペースト組成物を製造するに
は、（Ａ）ブタジエンオリゴマー、（Ｂ）アクリル酸エ
ステル又はメタクリル酸エステル、（Ｃ）ラジカル開始
剤、及び、（Ｄ）フィラーを、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・溶解装置を適宜組み合わせた装置に投入し、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ればよい。

【００４３】本発明においては、更に上記のようにして
製造した樹脂ペースト組成物を用いて半導体素子と支持
部材とを接着した後、封止することにより半導体装置と
することができる。

【００４４】本発明の樹脂ペースト組成物を用いて半導
体装置をリードフレーム、ガラスエポキシ基板（ガラス
繊維強化エポキシ樹脂からなる基板）、ＢＴ基板（シア
ネートモノマー及びそのオリゴマーとビスマレイミドか
らなるＢＴレジン使用基板）、ポリイミドテープ又はフ
ィルム等の有機基板、その他の支持部材に接着させるに
は、まず支持部材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
ブロック等の加熱装置を用いて加熱硬化することにより
行うことができる。加熱硬化は、通常、５０〜３００℃
で、１秒〜１０時間加熱することにより行われる。更
に、必要に応じてワイヤボンド工程、封止工程等を経る
ことにより完成された半導体装置とすることができる。

【００４５】

【実施例】次に、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれによって制限されるものではな
い。

【００４６】以下の実施例及び比較例で用いた材料は、
下記の方法で作製したもの、あるいは入手したものであ
る。

【００４７】（１）エポキシ樹脂の調製ＹＤＦ−１７０（東都化成（株）製、商品名、ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量＝１７０）７．
５重量部及びＴＬ−９８０（油化シェルエポキシ（株）
製、商品名、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、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を得た。

【００４８】（２）硬化剤の調製Ｈ−１（明和化成（株）製、フェノールノボラック樹
脂、ＯＨ当量＝１０６）１．０重量部及び希釈剤として
ＰＰ−１０１（東都化成（株）製、商品名、アルキルフ
ェニルグリシジルエーテル、エポキシ当量＝２３０）
２．０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。

【００４９】（３）硬化促進剤２Ｐ４ＭＨＺ（四国化成（株）製、商品名、２−フェニ
ル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール）
である。

【００５０】（４）フィラーＴＣＧ−１（徳力化学研究所製、商品名、銀粉、平均粒
径＝２μｍ）である。

【００５１】（５）ブタジエンオリゴマーＢＦ−１０００（日本曹達（株）製、商品名、一般式
（３）で示されるものであり、粘度１０〜８０Ｐａ・ｓ
／４５℃、ｇ＝２〜７、ｇ＋ｈ＝１６〜２５、（ｇ＋
ｈ）／（ｇ＋ｈ＋ｂ）＝約９０％、エポキシ当量２００
〜２５０）（６）アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルＡｒｏｎｉｘＴＯ−１４２９（東亜合成（株）製、商
品名、Ｎ−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタ
ルイミド）、及び、ＤＤＭＭ２４（東亜合成（株）製、
商品名、ダイマージメタクリレート（ダイマージオール
の両末端ジメタクリレート））である。

【００５２】（７）ラジカル開始剤トリゴノックス２２−Ｂ７５（化薬アクゾ（株）製、商
品名、１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロ
ヘキサン）である。

【００５３】（８）添加剤（シランカップリング剤）Ａ−１７４（日本ユニカー（株）製、商品名、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン）表１に示す配合割合で各材料を混合し、３本ロールを用
いて混練した後、６．７×１０²Ｐａ以下で３０分間脱
泡処理を行い、樹脂ペースト組成物を得た。

【００５４】この樹脂ペースト組成物の特性（粘度、ピ
ール強度、チップ反り及び耐半田リフロー性）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）製）
で、３°コーンを用いて２５℃における粘度（Ｐａ・
ｓ）を測定した。（２）ピール強度：実施例及び比較例により得た樹脂ペ
ースト組成物を銅リードフレーム及びガラスエポキシ基
板上に約３．２ｍｇを塗布し、この上に８ｍｍ×８ｍｍ
のＳｉチップ（厚さ０．４ｍｍ）を圧着し、更にオーブ
ンで１５０℃まで３０分で昇温し、１５０℃で１時間硬
化させた。これを自動接着力測定装置（日立化成工業
（株）製）を用い、２４０℃における引き剥し強さ（Ｎ
／６４ｍｍ²）を測定した。（３）チップ反り：実施例及び比較例により得た樹脂ペ
ースト組成物を銅リードフレーム及びガラスエポキシ基
板上に約３．２ｍｇを塗布し、この上に５ｍｍ×１３ｍ
ｍのＳｉチップ（厚さ０．４ｍｍ）を圧着し、更にオー
ブンで１５０℃まで３０分で昇温し１５０℃で１時間硬
化させた。これを表面粗さ計（Ｓａｌｏｎ社製、Ｄｅｋ
ｔａｋ３０３０）を用い、チップ反り（μｍ）を測定
した。（４）耐半田リフロー性：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及びガ
ラスエポキシ基板とＳｉ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）製エ
ポキシ封止材（商品名ＣＥＬ−９２００）により封止
し、耐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℃、６０％の条件
に設定された恒温恒湿槽中で１６８時間吸湿させた。そ
の後、２４０℃／１０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、また、パッケージの内部クラック
の発生数を超音波顕微鏡で観察した。５個のサンプルに
ついてクラックの発生したサンプル数を示す。

【００５５】支持部材：銅リードフレームチップサイズ：８ｍｍ×１０ｍｍ（厚さ０．４ｍｍ）パッケージ：ＱＦＰ、１４ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ硬化条件：１５０℃まで３０分で昇温、１５０℃で１時
間硬化支持部材：ガラスエポキシ基板チップサイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ（厚さ０．４ｍｍ）パッケージ：ＯＭＰＡＣ型ＢＧＡ、２４ｍｍ×２４ｍｍ
×１．５ｍｍ硬化条件：１５０℃まで３０分で昇温、１５０℃で１時
間硬化

【００５６】

【表１】表１の結果から、本発明の樹脂ペースト組成物（実施例
１及び２）はエポキシ樹脂を用いた樹脂ペースト組成物
（比較例１及び２）に比較してピール強度、チップ反り
で良好な値を示し、耐半田リフロー性も優れていたこと
がわかる。このことから、本発明の樹脂ペースト組成物
によれば、パッケージクラックの発生が抑制され、銅リ
ードフレーム及び有機基板を使用した際にも信頼性の高
いパッケージが得られることが確認された。

【００５７】

【発明の効果】本発明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材として使用した場合に、銅リ
ードフレーム及び有機基板を使用した際にもチップクラ
ックやチップ反り及び半田リフロー時のペースト層の剥
離を抑えることができ、リフロークラックの発生を低減
させる。その結果、半導体装置としての信頼性を向上さ
せることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｊ 4/06 Ｃ０９Ｊ 4/06 ５Ｆ０４７Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｅ 21/58 21/58 Ｆターム(参考） 4J011 PA03 PA04 PA07 PA14 PA76 PB06 PB27 PC02 PC08 PC13 4J026 AA68 AC22 AC23 AC24 AC29 AC33 AC36 BA27 BA29 BA30 BA39 BA40 BA41 BA43 DB15 FA04 FA05 GA09 4J027 AA03 AJ01 AJ02 AJ03 AJ04 AJ06 BA07 BA19 CA12 CA14 CA33 CB03 CB04 CC02 CD00 CD09 4J040 CA051 CA052 EC061 EC062 EC371 EC372 FA141 FA142 FA151 FA152 FA171 FA172 FA241 FA242 FA261 FA262 FA281 FA282 GA02 GA05 GA07 GA11 GA14 GA27 GA31 JA05 KA11 KA42 LA01 LA06 NA20 4J100 AL08Q AL65Q AS02P BA02Q BA03Q BA15Q BA16Q BA31Q BA65Q BA76Q BC04Q BC43Q BC54Q BC65Q BC66Q CA04 CA16 CA31 DA01 DA09 DA31 FA03 HA03 JA46 5F047 AA11 BA33 BB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ブタジエンオリゴマー、（Ｂ）ア
クリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、（Ｃ）ラ
ジカル開始剤、及び、（Ｄ）フィラーを均一分散させて
なる樹脂ペースト組成物。
【請求項２】（Ａ）ブタジエンオリゴマーが、４５℃
における粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓのものである請
求項１記載の樹脂ペースト組成物。
【請求項３】（Ａ）成分が４５℃における粘度が０．
１〜１００Ｐａ・ｓのものであり、一般式（１）で表さ
れ、オリゴマー骨格の繰り返し単位の総数の５０％以上
が１，２−ビニル付加構造を有するものであり、水酸基
又はカルボキシル基を有するブタジエンオリゴマー
（１）、その部分若しくは全部水素添加物、又は、ブタ
ジエンオリゴマー（１）若しくはその部分若しくは全部
水素添加物の誘導体である請求項１記載の樹脂ペースト
組成物。【化１】（式中、Ｒは水素、カルボキシル基又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂
−ＯＨを示し、ａは繰り返し単位数を示す整数であり、
ｂは繰り返し単位数を示す０又は１以上の整数であ
る。）
【請求項４】（Ａ）成分が数平均分子量が１００〜５
０００、４５℃における粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓ
のものであり、一般式（１）で表され、オリゴマー骨格
の繰り返し単位の総数の５０％以上が１，２−ビニル付
加構造を有するものであり、水酸基又はカルボキシル基
を有するブタジエンオリゴマー（１）の部分若しくは全
部水素添加物であり、ヨウ素価が１００Ｉ₂ｍｇ／１０
０ｇ以下のものであるか、或は、数平均分子量が１００
〜５０００、４５℃における粘度が０．１〜１００Ｐａ
・ｓのものであり、一般式（１）で表され、オリゴマー
骨格の繰り返し単位の総数の５０％以上が１，２−ビニ
ル付加構造を有するものであり、水酸基又はカルボキシ
ル基を有するブタジエンオリゴマー（１）からの誘導体
であって、一般式（２）で表されるアクリロイルオキシ
基を有するものであるか又は一般式（３）で表されるエ
ポキシ基を有するものである請求項３記載の樹脂ペース
ト組成物。【化２】（式中、ｃ及びｄは各々独立に繰り返し単位数を示す１
以上の整数であり、ｅ及びｆは各々独立に繰り返し単位
数を示す０又は１以上の整数である。）【化３】（式中、ｈは１以上の整数を示し、ｇは１以上の整数を
示し、ｂは繰り返し単位数を示す０又は１以上の整数を
示す。）
【請求項５】（Ａ）成分が数平均分子量が１００〜５
０００、４５℃における粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓ
のものであり、一般式（１）で表され、オリゴマー骨格
の繰り返し単位の総数の５０％以上が１，２−ビニル付
加構造を有するものであり、カルボキシル基を有するブ
タジエンオリゴマー（１′）又はその部分若しくは全部
水素添加物と、ビスフェノール型エポキシ樹脂との反応
物である請求項２記載の樹脂ペースト組成物。
【請求項６】（Ｂ）成分が、式（４）で表されるＮ−
アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、
式（５）で表されるＮ−アクリロイルオキシエチル−
１，２，３，６−テトラヒドロフタルイミド、式（６）
で表されるＮ−アクリロイルオキシエチル−３，４，
５，６−テトラヒドロフタルイミド、式（７）で表され
るＮ−アクリロイルオキシエチルマレイミド及び代表構
造式（５）で表されるダイマージメタクリレートからな
る群から選択される少なくとも１種の化合物である請求
項１〜５いのいずれかに記載の樹脂ペースト組成物。【化４】【化５】
【請求項７】（Ｂ）成分が、下記一般式（９）〜（１
７）で表されるアクリル酸エステル及びメタクリル酸エ
ステルからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物
である請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂ペースト組
成物。【化６】［式中、Ｒ¹は水素又はメチル基を示し、Ｒ²は炭素数１
〜１００の２価の脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素
基から選ばれる単独の２価の基若しくは任意の２つ以上
の基の組み合わせからなる２価の基を示し、Ｒ³は水
素、メチル基又はフェノキシメチル基を示し、Ｒ⁴は水
素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基又はベンゾ
イル基を示し、Ｒ⁵はフェニル基、ニトリル基、−Ｓｉ
（ＯＲ⁶）₃（Ｒ⁶は炭素数１〜６のアルキル基を示
す。）、【化７】（Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ独立に水素又は炭素数１
〜６のアルキル基を示し、Ｒ¹⁰は水素又は炭素数１〜６
のアルキル基又はフェニル基を示す。）を示し、Ｒ¹¹、
Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸はそれぞ
れ独立に水素又はメチル基を示し、ｉは１〜５０の整数
を示し、ｊは０、１、２又は３の数を示し、ｐ、ｑ及び
ｘはそれぞれ独立に１〜２０の整数を示す。］
【請求項８】樹脂ペースト組成物総量１００重量部
中、（Ａ）成分が０．０１〜５０重量部、（Ｂ）成分が
０．０１〜５０重量部、（Ｃ）成分が０．０１〜５０重
量部、（Ｄ）成分が５〜９５重量部である請求項１〜７
のいずれかに記載の樹脂ペースト組成物。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂ペ
ースト組成物を用いて半導体素子を支持部材に接着した
後、封止してなる半導体装置。