JP2003335924A - 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱伝導性（特にペースト層の膜厚方向の熱伝
導性）、接着性及び耐リフロー性に優れる樹脂ペースト
組成物を提供する。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）一般式
（Ｉ）で表されるフェノール樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂
硬化剤、（Ｄ）平均粒径１０μｍ未満の導電性フィラー
及び（Ｅ）平均粒径１０〜５０μｍで且つ粒子の９０体
積％以上が０．５Ｒ〜１．５Ｒμｍの範囲内の粒径を有
する球状銀粉を均一分散させてなる樹脂ペースト組成
物。 【化１】 （ただし、式中、ｎは０〜１０の整数を表し、ｎ＝０の
割合が５０重量％以上９５重量％、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞ
れ独立に水素又は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表
す。）

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に有
利であるという点から、ピン挿入方式から表面実装方式
へと移行している。この表面実装方式により半導体素子
の実装を行う場合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広く用いられている。さらに、表
面実装方式においては、半田や樹脂などが半導体素子と
基板の接合材料として使用されているが、近年、環境へ
の影響を考慮して脱半田（脱Ｐｂ）化の動きが進んでい
る。それに伴い実装用途、ダイボンディング用途等には
半田代替樹脂ペーストとして、導電性フィラーを含有し
てなるエポキシ樹脂系ペーストやアクリル樹脂系ペース
トなどが検討、使用されている。しかしながら、従来の
エポキシ樹脂系ペーストやアクリル樹脂系ペーストは、
半田と同等の熱伝導性を得るために導電性フィラーの含
有量を高くしたことにより接着強度が低下するという欠
点がある。また上記リフローソルダリングを用いて半導
体素子の実装を行う場合、パッケージが２００℃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
層中のボイドと呼ばれる空隙にため込まれた水分の急激
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
題は４２アロイリードフレームよりも銅リードフレーム
において深刻である。その理由としては、銅リードフレ
ームに対して接着剤の接着力が低いこと、銅リードフレ
ームの方が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
なり、チップ反りやチップクラックが発生することが挙
げられる。さらに脱Ｐｂ化の動きに伴い上記リフローソ
ルダリングを用いた半導体素子の実装においてパッケー
ジが従来よりも約２０℃以上高温に加熱されるため、半
導体装置の信頼性低下の問題が特に深刻になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
を鑑み、従来技術と比較して、熱伝導性（特にペースト
層の膜厚方向の熱伝導性）、接着性及び耐リフロー性に
優れる樹脂ペースト組成物を提供し、さらにこの樹脂ペ
ースト組成物を用いた半導体装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下に示す
（１）〜（６）に記載された特徴を有する樹脂ペースト
組成物及びこれを用いた半導体装置を提供することで上
記課題を解決するものとした。 （１）（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）一般式（Ｉ）で表さ
れるフェノール樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤、
（Ｄ）平均粒径１０μｍ未満の導電性フィラー及び
（Ｅ）平均粒径１０〜５０μｍで且つ粒子の９０体積％
以上が０．５Ｒ〜１．５Ｒμｍの範囲内の粒径を有する
球状銀粉を均一分散させてなる樹脂ペースト組成物。

【化２】 （ただし、式中、ｎは０〜１０の整数を表し、ｎ＝０の
割合が５０重量％以上９５重量％未満、Ｒ^１〜Ｒ^４はそ
れぞれ独立に水素又は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基
を表す。） （２）（Ａ）成分のエポキシ基１．０当量に対して、
（Ｂ）成分のフェノール性水酸基の総量が０．３〜１．
２当量である項（１）に記載の樹脂ペースト組成物。 （３）（Ｄ）及び（Ｅ）成分の総量が樹脂ペースト組成
物１００重量部中７０〜９０重量部である（１）〜
（２）のいずれかに記載の樹脂ペースト組成物。 （４）（Ｅ）成分の配合量が（Ｄ）及び（Ｅ）成分の総
量１００重量部中５〜７０重量部である（１）〜（３）
のいずれかに記載の樹脂ペースト組成物。 （５）さらにカップリング剤を添加してなる（１）〜
（４）のいずれかに記載の樹脂ペースト組成物。 （６）（１）〜（５）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てなる半
導体装置。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に本発明の樹脂ペースト組成物
について詳細に説明する。本発明に（Ａ）成分として用
いられるエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上の
エポキシ基を有する化合物であれば特に制限はないが、
例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂［ＡＥＲ−Ｘ８
５０１（旭化成工業（株）、商品名）、Ｒ−３０１（油
化シェルエポキシ（株）、商品名）、ＹＬ−９８０（油
化シェルエポキシ（株）、商品名）］、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂［ＹＤＦ−１７０（東都化成（株）、
商品名）］、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂［Ｒ−
１７１０（三井化学（株）、商品名）］、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）、商品名）、Ｑｕａｔｒｅｘ−２０１０
（ダウ・ケミカル社、商品名）］、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂［ＹＤＣＮ−７０２Ｓ（東都化成
（株）、商品名）、ＥＯＣＮ−１００（日本化薬
（株）、商品名）］、多官能エポキシ樹脂［ＥＰＰＮ−
５０１（日本化薬（株）、商品名）、ＴＡＣＴＩＸ−７
４２（ダウ・ケミカル社、商品名）、ＶＧ−３０１０
（三井化学（株）、商品名）、１０３２Ｓ（油化シェル
エポキシ（株）、商品名）］、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）、商品名）］、脂環式エポキシ樹脂［ＥＨＰＥ−
３１５０、ＣＥＬー３０００（ダイセル化学工業
（株）、商品名）、ＤＭＥ−１００（新日本理化
（株）、商品名）、ＥＸ−２１６Ｌ（ナガセケムテック
ス（株）、商品名）］、脂肪族エポキシ樹脂［Ｗ−１０
０（新日本理化（株）、商品名）］、アミン型エポキシ
樹脂 ［ＥＬＭ−１００（住友化学工業（株）、商品
名）、ＹＨ−４３４Ｌ（東都化成（株）、商品名）、Ｔ
ＥＴＲＡＤ−Ｘ、ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ（三菱瓦斯化学
（株）、商品名）］、レゾルシン型エポキシ樹脂［デナ
コールＥＸ−２０１（ナガセケムテックス（株）、商品
名）］、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（ナガセケムテックス（株）、商品
名）］、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（ナガセケムテックス
（株）、商品名）］、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、８
５０、８５１、８２１、８３０、８３２、８４１、８６
１（ナガセケムテックス（株）、商品名）］、下記一般
式（ＩＩ）で表されるエポキシ樹脂［Ｅ−ＸＬ−２４、
Ｅ−ＸＬ−３Ｌ（三井化学（株）、商品名）］

【化３】 （式中、ａは０〜５の整数を表す）などが挙げられる。
なかでも、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、フェノールＡＤ型エポキシ樹
脂、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、脂環式エポキシ樹脂が好ま
しい。これらのエポキシ樹脂は、１種単独で用いてもよ
いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【０００６】また、（Ａ）成分のエポキシ樹脂の分子量
又は数平均分子量は、５０〜１０００のものが好まし
く、また、そのエポキシ当量は、５０〜５００が好まし
く、８０〜３００がより好ましい。数平均分子量はゲル
パーミエーションクロマトグラフィーにより標準ポリス
チレンの検量線を利用して測定（以下、ＧＰＣ法とい
う）した値である。

【０００７】また、上記（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、
１分子中にエポキシ基を１個だけ有するエポキシ化合物
を反応性希釈剤として含んでもよい。このようなエポキ
シ化合物としては、特に限定されないが、フェニルグリ
シジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエ
ーテル、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、１−（３−グリシドキシプロピル）−１，１，３，
３，３−ペンタメチルジシロキサンなどが挙げられ、
（Ａ）成分のエポキシ樹脂の総量１００重量部に対して
０〜３０重量部の範囲で使用することが好ましい。

【０００８】本発明に（Ｂ）成分として用いられる一般
式（Ｉ）で表されるフェノール樹脂としては、その総量
１００重量部中、１分子中にフェノール性水酸基を２個
有するものが５０重量部以上９５重量部未満であれば特
に制限されないが、６０〜９０重量部であるものが好ま
しく、７０〜８５重量部であるものが特に好ましい。１
分子中にフェノール性水酸基を２個有するものの割合が
少なすぎると、チップ反りが大きくなり、多すぎると接
着強度が低下する傾向がある。このようなフェノール樹
脂としては、例えば、ＭＥＨ−８０１０（明和化成
（株）製、商品名、フェノール当量１３０）、ＭＥＨ−
８０００Ｈ（明和化成（株）製、商品名、フェノール当
量１４１）、ＭＥＨ−８００５（明和化成（株）製、商
品名、フェノール当量１３５）、ＭＥＨ−８０１５（明
和化成（株）製、商品名、フェノール当量１３４）など
が挙げられる。また（Ｂ）成分のフェノール樹脂の分子
量又は数平均分子量（ＧＰＣ法により測定）は２００〜
６００のものが好ましく、また（Ｂ）成分のフェノール
樹脂のフェノール当量は、８０〜２５０が好ましく、１
００〜２００がより好ましい。さらに（Ｂ）成分の配合
量は、（Ａ）成分のエポキシ基１．０当量に対して、
（Ｂ）成分のフェノール性水酸基の総量が０．３〜１．
２当量であることが好ましく、０．４〜１．０当量であ
ることがより好ましく、０．５〜１．０当量であること
が特に好ましい。（Ｂ）成分のフェノール性水酸基の総
量が０．３当量未満であると、接着強度が低下する傾向
があり、１．２当量より大きいと、粘度が増大し、樹脂
ペースト組成物の作業性が低下する傾向がある。

【０００９】本発明に（Ｃ）成分として用いられるエポ
キシ樹脂硬化剤としては、特に制限はないが、例えばジ
シアンジアミド、下記一般式（ＩＩＩ）

【化４】 （式中、Ｒ^５はｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基等
の２価の芳香族基、炭素数２〜１２の直鎖又は分岐鎖の
アルキレン基を示す）で表される二塩基酸ジヒドラジド
［ＡＤＨ、ＰＤＨ、ＳＤＨ（いずれも日本ヒドラジン工
業（株）、商品名）］、エポキシ樹脂とアミン化合物の
反応物からなるマイクロカプセル型硬化剤［ノバキュア
（旭化成エポキシ（株）、商品名）］等が挙げられる。
またこれらのエポキシ樹脂硬化剤は、１種単独で用いて
もよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。ま
た、（Ｃ）成分のエポキシ樹脂硬化剤の配合量は、
（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対して０．０
１〜９０重量部とするのが好ましく、０．１〜５０重量
部とすることがより好ましい。エポキシ樹脂硬化剤の配
合量が０．０１重量部未満であると硬化性が低下する傾
向があり、９０重量部を超えると粘度が増大し、樹脂ペ
ースト組成物の作業性が低下する傾向がある。

【００１０】本発明に（Ｄ）成分として用いられる導電
性フィラーとしては、平均粒径が１０μｍ未満であれば
特に制限はなく、各種のものが用いられる。導電性フィ
ラーの平均粒径は、レーザー回折式粒度分析計で測定し
た５０％累積径である。（Ｄ）成分の導電性フィラーと
しては、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る。この導
電性フィラーの平均粒径が１０μｍ以上であると、ペー
ストの均一性、各種物性が低下する。好ましい平均粒径
は０．０５〜８μｍであり、０．１〜５μｍであること
がより好ましい。形状としては、鱗片状、球状、塊状、
樹枝状、板状等が挙げられるが、鱗片状、球状が好まし
く、鱗片状がより好ましい。これらの導電性フィラー
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。

【００１１】本発明に（Ｅ）成分として用いられる球状
銀粉としては、平均粒径が１０〜５０μｍ、好ましくは
１０〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２５μｍ、特に
好ましくは１２〜２０μｍのものである。平均粒径が１
０μｍ未満ではペースト層の膜厚方向の熱伝導パスが形
成されにくく熱伝導率向上効果に劣り、５０μｍを超え
ると、樹脂ペースト組成物の使用時の塗布作業性が低下
する。また（Ｅ）成分の球状銀粉は、その粒子の９０体
積％以上、好ましくは９３体積％以上が、平均粒径
（Ｒ）に対して０．５Ｒ〜１．５Ｒμｍの範囲内の粒径
を有するものである。粒径の範囲が上記条件からはずれ
ると、ペースト層の膜厚方向の熱伝導パスが形成されに
くく熱伝導率向上効果に劣る傾向がある。なお、平均粒
径及び粒度分布はレーザー回折式粒度分析計で測定した
値である。また、（Ｄ）成分の導電性フィラー及び
（Ｅ）成分の球状銀粉の総量としては、樹脂ペースト組
成物１００重量部中７０〜９０重量部とするのが好まし
く、７５〜８５重量部とするのがより好ましい。この総
量が７０重量部未満では、熱伝導率向上効果に劣り、９
０重量部を超えると、接着強度が低下する傾向がある。
さらに、（Ｅ）成分の球状銀粉の配合量としては（Ｄ）
及び（Ｅ）成分の総量１００重量部中５〜７０重量部と
するのが好ましく、１０〜５０重量部とするのがより好
ましい。この配合量が５重量部未満では、ペースト層の
膜厚方向の熱伝導パスが形成されにくく熱伝導率向上効
果に劣り、７０重量部を超えると、樹脂ペースト組成物
中の樹脂分と（Ｅ）成分の球状銀粉とが分離し、沈降が
起こりやすくなる傾向がある。

【００１２】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、有機ボロン塩化合物、三級アミン類又はその
塩、イミダゾール類［２Ｐ４ＭＨＺ（四国化成（株）、
商品名）］などが挙げられる。このような硬化促進剤
は、それぞれ単独で用いてもよく、また、複数種の硬化
促進剤を適宜組み合わせて用いてもよい。硬化促進剤を
配合する場合の配合量は、樹脂ペースト組成物の特性を
損なわない程度であればよく、好ましくは（Ａ）成分の
エポキシ樹脂１００重量部に対して２０重量部以下であ
り、特に好ましくは０．０５〜１０重量部である。

【００１３】さらに、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。これらの希釈剤としては、限
定はされないが、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、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジ
エチルエーテル、α−テルピネオール等の比較的沸点の
高い有機溶剤が好ましい。その使用量は樹脂ペースト組
成物全体１００重量部に対して０〜３０重量部の範囲で
使用することが好ましい。

【００１４】さらに、本発明の樹脂ペースト組成物には
カップリング剤を添加することができる。本発明に用い
られるカップリング剤としては特に制限はなく、シラン
カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミ
ニウム系カップリング剤、ジルコネート系カップリング
剤、ジルコアルミネート系カップリング剤等の各種のも
のが用いられる。カップリング剤の具体例としては、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニル−トリス
（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、メチルトリ（メタクリロ
キシエトキシ）シラン、γ−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−
（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジ
ルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−
ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプ
ロピルトリエトキシシラン、３−（４，５−ジヒドロイ
ミダゾリル）プロピルトリエトキシシラン、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、γ−
グリシドキシプロピルメチルジイソプロペノキシシラ
ン、メチルトリグリシドキシシラン、γ−メルカプトプ
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、トリメチルシリルイソシアネート、ジメ
チルシリルイソシアネート、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、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、エトキシシラントリイソシアネート等のシランカッ
プリング剤、イソプロピルトリ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、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、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、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（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（Ｎ−アミノエチル・アミノエチル）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、ジイソステアロイルエチレンチタネート等のチタネ
ート系カップリング剤、アセトアルコキシアルミニウム
ジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング
剤、テトラプロピルジルコネート、テトラブチルジルコ
ネート、テトラ（トリエタノールアミン）ジルコネー
ト、テトライソプロピルジルコネート、ジルコニウムア
セチルアセトネートアセチルアセトンジルコニウムブチ
レート、ステアリン酸ジルコニウムブチレート等のジル
コネート系カップリング剤等がある。

【００１５】カップリング剤の配合量は、（Ａ）成分の
総量１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好まし
く、０．５〜５重量部が特に好ましい。この配合割合が
０．１重量部未満であると、接着強度の向上効果に劣
り、１０重量部を超えると、揮発分が多くなり、硬化物
中にボイドが生じ易くなる傾向がある。

【００１６】本発明の樹脂ペースト組成物には、さらに
必要に応じてウレタンアクリレート等の靭性改良剤、酸
化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿剤、酸無水物
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等を樹脂ペースト
組成物の機能を妨げない範囲で適宜添加することができ
る。

【００１７】以上に記載した材料を用いて、本発明の樹
脂ペースト組成物を製造するには、（Ａ）エポキシ樹
脂、（Ｂ）一般式（Ｉ）で表されるフェノール樹脂、
（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤、（Ｄ）平均粒径１０μｍ未
満の導電性フィラー及び（Ｅ）平均粒径１０〜５０μｍ
で且つ粒子の９０体積％以上が０．５Ｒ〜１．５Ｒμｍ
の範囲内の粒径を有する球状銀粉を必要に応じて添加さ
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、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
スト状とすれば良い。

【００１８】本発明の半導体素子は、本発明の樹脂ペー
スト組成物を用いて半導体素子を支持部材に接着するこ
とにより得られる。半導体素子を支持部材に接着した
後、必要に応じ、ワイヤボンド工程、封止工程を行う。
支持部材としては、例えば、４２アロイリードフレー
ム、銅リードフレーム等のリードフレーム、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）等の
有機基板が挙げられる。

【００１９】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、その後オーブン又はヒー
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。さ
らに、ワイヤボンド工程を経た後、通常の方法により封
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。

【００２０】

【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。比
較例及び実施例で用いた材料は以下のようにして作製し
たもの、あるいは入手したものである。 （１）メタクリル酸エステル化合物 メトキシジエチレングリコールメタクリレート （２）アクリロニトリルブタジエン共重合体 ＣＴＢＮＸ−１３００×９（宇部興産（株）製、商品
名、カルボキシル基末端アクリロニトリルブタジエン共
重合体） （３）エポキシ化ポリブタジエン Ｅ−１０００−８．０（日本石油化学（株）製、商品
名） （４）ラジカル開始剤 ジクミルパーオキサイド （５）エポキシ樹脂溶液 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、数平
均分子量＝約３４０）７．５重量部及びＹＬ−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、数平均分
子量＝約３７０）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。 （６）前記の一般式（Ｉ）で表されるフェノール樹脂 ＭＥＨ−８０１０（明和化成（株）製、商品名、フェノ
ール当量１３０、数平均分子量＝約３００、一般式
（Ｉ）において、ｎ＝０の割合が７０〜８０重量％、Ｒ
^１＝ ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、Ｒ^２＝Ｈ、Ｒ^３＝Ｈ、Ｒ^４
＝Ｈ）である。 （７）エポキシ樹脂硬化剤 Ｄｉｃｙ７（油化シェルエポキシ（株）製、ジシアンジ
アミドの商品名）である。 （８）硬化促進剤 ２Ｐ４ＭＨＺ（四国化成（株）製、イミダゾール化合物
の商品名）である。 （９）希釈剤 酢酸ブチルセロソルブ （１０）導電性フィラー ＴＣＧ−１（徳力化学研究所（株）製、銀粉の商品名、
平均粒径＝２μｍ、形状＝鱗片状） （１１）球状銀粉 ＡＧＦ−２０Ｓ（徳力化学研究所（株）製、銀粉の商品
名、平均粒径（Ｒ）＝２０μｍ、０．５Ｒ〜１．５Ｒμ
ｍの範囲内の粒径を有する粒子の割合＝９３体積％） （１２）カップリング剤 ＫＢＭ−４０３（信越化学工業（株）製、商品名、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）

【００２１】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、６．７×１０^２Ｐａ（５
トル（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。この樹脂ペースト組成物の特
性（粘度、ピール強度、熱伝導率、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（東京計器社製）を用
いて２５℃における粘度（Ｐａ・ｓ）を測定した。 （２）ピール強度：樹脂ペースト組成物をＡｇめっき付
き銅リードフレーム上に約３．２ｍｇ塗布し、この上に
８ｍｍ×８ｍｍのＳｉチップ（厚さ約０．４ｍｍ）を圧
着し、さらに１８０℃まで３０分で昇温し、１８０℃で
２時間加熱して硬化し、接着した。これを自動接着力試
験装置（日立化成工業（株）製）を用い、２６０℃にお
ける引き剥がし強さ（ｋｇ／チップ）を測定した。 （３）熱伝導率：トランジスタ１付き銅フレーム２上に
樹脂ペースト組成物３を厚さ約２０μｍに塗布し、さら
にオーブンで１８０℃まで１８０分で昇温し１８０℃で
１時間硬化させ、図１のようにアルミブロック４上に樹
脂ペースト組成物３を接触させた。その後トランジスタ
１に電圧（Ｗ）を負荷させたときのＡ点（樹脂ペースト
組成物３と銅フレーム２の界面）の温度とＢ点（樹脂ペ
ースト組成物３とアルミブロック４の界面）の温度の差
（ΔＴ）を熱電対により測定し、下記式及びにより
熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を求めた。 式 熱抵抗（ｃｍ^２Ｋ／Ｗ）＝ΔＴ／Ｗ 式 熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）＝装置定数×樹脂ペースト層厚み（μｍ）／熱抵抗 （ｃｍ^２Ｋ／Ｗ） （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−
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７２
時間及び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。 チップサイズ：８ｍｍ×１０ｍｍ（厚さ約０．４ｍｍ） パッケージ：ＱＦＰ、１４ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ フレーム：Ａｇめっき付き銅リードフレーム 硬化条件：１８０℃まで３０分で昇温、１８０℃で２時
間硬化

【００２２】

【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、２及び３）は従来のアクリル樹脂系高熱伝導ペース
ト組成物（比較例１）に比較して高ピール強度、高耐リ
フロー性になっており、さらに従来のエポキシ樹脂系高
熱伝導ペースト組成物（比較例２）に比較しても高ピー
ル強度、高耐リフロー性になっている。このことから、
本発明の樹脂ペースト組成物によればピール強度、耐リ
フロー性が向上し、さらに熱伝導率を高くできることが
確認された。

【００２３】

【発明の効果】本発明の樹脂ペースト組成物は、ＩＣ、
ＬＳＩ等の半導体素子をリードフレーム等に接着するの
に好適であり、半導体装置のダイボンディング材として
使用した場合、従来品と比較して熱伝導性及び接着性に
優れているため、信頼性の高い半田フリー（Ｐｂフリ
ー）の半導体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂ペースト組成物の熱伝導率測定法を示した
図である。

【符号の説明】

１ トランジスタ ２ 銅フレーム ３ 樹脂ペースト組成物 ４ アルミブロック

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 9/02 Ｃ０９Ｊ 9/02 161/06 161/06 163/00 163/00 Ｆターム(参考） 4J002 CC032 CD011 CD021 CD041 CD051 CD061 DA077 DA078 DA087 DA097 DC007 EC079 EQ026 ET006 EX019 EX039 EX069 EX079 EX089 FD117 FD142 FD156 GJ01 GQ05 4J036 AB01 AC05 AD08 AF05 AF06 AF08 AH00 AJ09 DC31 FA02 FA13 FB08 JA15 4J040 EB051 EB052 EC061 EC062 EC071 EC072 EC261 EC262 EC332 HA066 HB07 HC15 HC18 HD32 HD35 HD36 HD37 JA05 JB10 KA02 KA03 KA16 KA32 LA06 5F047 BA34 BA52 BA53 BA55 5G301 DA02 DA03 DA55 DA57 DD01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）一般式
   （Ｉ）で表されるフェノール樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂
   硬化剤、（Ｄ）平均粒径１０μｍ未満の導電性フィラー
   及び（Ｅ）平均粒径１０〜５０μｍで且つ粒子の９０体
   積％以上が０．５Ｒ〜１．５Ｒμｍの範囲内の粒径を有
   する球状銀粉を均一分散させてなる樹脂ペースト組成
   物。 【化１】 （ただし、式中、ｎは０〜１０の整数を表し、ｎ＝０の
   割合が５０重量％以上９５重量％、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞ
   れ独立に水素又は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表
   す。）
2. 【請求項２】 （Ａ）成分のエポキシ基１．０当量に対
   して、（Ｂ）成分のフェノール性水酸基の総量が０．３
   〜１．２当量である請求項１記載の樹脂ペースト組成
   物。
3. 【請求項３】 （Ｄ）及び（Ｅ）成分の総量が樹脂ペー
   スト組成物１００重量部中７０〜９０重量部である請求
   項１〜２のいずれか記載の樹脂ペースト組成物。
4. 【請求項４】 （Ｅ）成分の配合量が（Ｄ）及び（Ｅ）
   成分の総量１００重量部中５〜７０重量部である請求項
   １〜３のいずれか記載の樹脂ペースト組成物。
5. 【請求項５】 さらにカップリング剤を添加してなる請
   求項１〜４のいずれか記載の樹脂ペースト組成物。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか記載の樹脂ペー
   スト組成物を用いて半導体素子を支持部材に接着してな
   る半導体装置。