JPH0536738A - 導電性樹脂ペーストおよび半導体装置 - Google Patents
導電性樹脂ペーストおよび半導体装置Info
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- JPH0536738A JPH0536738A JP3187307A JP18730791A JPH0536738A JP H0536738 A JPH0536738 A JP H0536738A JP 3187307 A JP3187307 A JP 3187307A JP 18730791 A JP18730791 A JP 18730791A JP H0536738 A JPH0536738 A JP H0536738A
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- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
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- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
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- H01L2924/14—Integrated circuits
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
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- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
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Abstract
(57)【要約】
【構成】(A) エポキシ樹脂、(B) 硬化剤、(C) 導電性フ
ィラーおよび(D) 希釈剤を含む導電性樹脂ペーストにお
いて、前記エポキシ樹脂(A) が１分子中に２個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸
との反応生成物である導電性樹脂ペーストおよびこの導
電性樹脂ペーストで半導体素子と基板とを接着した後、
封止してなる半導体装置。 【効果】半導体素子とリードフレーム等との熱膨脹係数
の違いによる熱応力を緩和でき、半導体装置組立工程時
のチップクラックや応力歪みによる半導体素子の特性不
良を防止できる。また作業性、硬化性および接着性にも
優れるため大型チップの短時間硬化処理が可能となる。
ィラーおよび(D) 希釈剤を含む導電性樹脂ペーストにお
いて、前記エポキシ樹脂(A) が１分子中に２個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸
との反応生成物である導電性樹脂ペーストおよびこの導
電性樹脂ペーストで半導体素子と基板とを接着した後、
封止してなる半導体装置。 【効果】半導体素子とリードフレーム等との熱膨脹係数
の違いによる熱応力を緩和でき、半導体装置組立工程時
のチップクラックや応力歪みによる半導体素子の特性不
良を防止できる。また作業性、硬化性および接着性にも
優れるため大型チップの短時間硬化処理が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は導電性樹脂ペースト、さ
らに詳しくはＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子をリードフレ
ーム、セラミック配線板、ガラスエポキシ配線板等の基
板に接着するのに好適な導電性樹脂ペーストおよびこれ
を用いた半導体装置に関する。
らに詳しくはＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子をリードフレ
ーム、セラミック配線板、ガラスエポキシ配線板等の基
板に接着するのに好適な導電性樹脂ペーストおよびこれ
を用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子とリ
ードフレーム等の基板との接着（ダイボンディング）に
は、導電性樹脂ペーストが主に使用されている。しか
し、半導体産業の急速な進歩に伴い、大型半導体素子と
リードフレーム等の基板との熱膨脹係数の違いによる熱
応力の問題が顕在化しており、これを解決する手段とし
て、導電性樹脂ペーストに（１）カルボン酸末端ポリブ
タジエンを添加する方法（特開昭６２−１９９６６９号
公報）、（２）エポキシ化ポリブタジエンを加える方法
（特開昭６３−１６１０１５号公報）、（３）アミノ基
または水酸基を有するジメチルシロキサン化合物を加え
る方法（特開昭６３−１０１０４号公報）などが提案さ
れている。
ードフレーム等の基板との接着（ダイボンディング）に
は、導電性樹脂ペーストが主に使用されている。しか
し、半導体産業の急速な進歩に伴い、大型半導体素子と
リードフレーム等の基板との熱膨脹係数の違いによる熱
応力の問題が顕在化しており、これを解決する手段とし
て、導電性樹脂ペーストに（１）カルボン酸末端ポリブ
タジエンを添加する方法（特開昭６２−１９９６６９号
公報）、（２）エポキシ化ポリブタジエンを加える方法
（特開昭６３−１６１０１５号公報）、（３）アミノ基
または水酸基を有するジメチルシロキサン化合物を加え
る方法（特開昭６３−１０１０４号公報）などが提案さ
れている。
【０００３】しかしながら、（１）の方法ではカルボン
酸末端ポリブタジエン変性エポキシ樹脂の分子量が大き
いため、導電性樹脂ペーストの塗布作業性が悪く、また
（２）の方法ではエポキシ化ポリブタジエンの硬化性が
低いため短時間で硬化するのが困難で生産性に劣り、さ
らに（３）の方法ではジメチルシロキサン化合物とエポ
キシ樹脂との相溶性が悪いため、導電性ペーストの保存
中に分離を起こす等の欠点がある。
酸末端ポリブタジエン変性エポキシ樹脂の分子量が大き
いため、導電性樹脂ペーストの塗布作業性が悪く、また
（２）の方法ではエポキシ化ポリブタジエンの硬化性が
低いため短時間で硬化するのが困難で生産性に劣り、さ
らに（３）の方法ではジメチルシロキサン化合物とエポ
キシ樹脂との相溶性が悪いため、導電性ペーストの保存
中に分離を起こす等の欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の問題点を解決し、作業性、硬化性および相溶性に
優れるとともに、熱応力の緩和効果に優れた導電性樹脂
ペーストを提供するものである。
技術の問題点を解決し、作業性、硬化性および相溶性に
優れるとともに、熱応力の緩和効果に優れた導電性樹脂
ペーストを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A) エポキシ
樹脂、(B)硬化剤、(C) 導電性フィラーおよび(D) 希釈
剤を含む導電性樹脂ペーストにおいて、前記エポキシ樹
脂(A) が１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との反応生成物である
導電性樹脂ペーストおよびこの導電性樹脂ペーストで半
導体素子と基板とを接着した後、封止してなる半導体装
置に関する。
樹脂、(B)硬化剤、(C) 導電性フィラーおよび(D) 希釈
剤を含む導電性樹脂ペーストにおいて、前記エポキシ樹
脂(A) が１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との反応生成物である
導電性樹脂ペーストおよびこの導電性樹脂ペーストで半
導体素子と基板とを接着した後、封止してなる半導体装
置に関する。
【０００６】本発明に用いられる１分子中に２個以上の
エポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、（１）例え
ば、油化シェルエポキシ社製商品名エピコート８２８、
エピコート１００１、三井石油化学社製商品名Ｒ−１７
１０、東都化成社製商品名ＹＤＦ−１７０、日本化薬社
製商品名ＥＢＰＳ−３００などのビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＡＤ、ビスフェノールＦおよびビスフェノ
ールＳのジグリシジルエーテル、（２）例えば、ダウケ
ミカル社製商品名ＤＥＮ−４３８、東都化成社製商品名
ＹＤＣＮ−７０２、ＹＤＣＮ−７０４などのフェノール
ノボラック樹脂およびクレゾールノボラック樹脂のポリ
グリシジルエーテル、（３）例えば、下記構造式（Ｉ）
エポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、（１）例え
ば、油化シェルエポキシ社製商品名エピコート８２８、
エピコート１００１、三井石油化学社製商品名Ｒ−１７
１０、東都化成社製商品名ＹＤＦ−１７０、日本化薬社
製商品名ＥＢＰＳ−３００などのビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＡＤ、ビスフェノールＦおよびビスフェノ
ールＳのジグリシジルエーテル、（２）例えば、ダウケ
ミカル社製商品名ＤＥＮ−４３８、東都化成社製商品名
ＹＤＣＮ−７０２、ＹＤＣＮ−７０４などのフェノール
ノボラック樹脂およびクレゾールノボラック樹脂のポリ
グリシジルエーテル、（３）例えば、下記構造式（Ｉ）
【化１】
（式中のｎは０または正の整数）で表される油化シェル
エポキシ社製商品名１０３２Ｈ、日本化薬社製ＥＰＰＮ
−５０１Ｈ、ダウケミカル社製商品名ＴＡＣＴＩＸ−７
４２、下記構造式(II)
エポキシ社製商品名１０３２Ｈ、日本化薬社製ＥＰＰＮ
−５０１Ｈ、ダウケミカル社製商品名ＴＡＣＴＩＸ−７
４２、下記構造式(II)
【化２】
で表される三井石油化学社製商品名ＶＧ−３１０１、下
記構造式(III)
記構造式(III)
【化３】
で表される油化シェルエポキシ社製商品名１０３１Ｓな
どの多価フェノールポリグリシジルエーテル、（４）例
えば、下記構造式(IV)
どの多価フェノールポリグリシジルエーテル、（４）例
えば、下記構造式(IV)
【化４】
で表される大日本インキ化学工業社製商品名ＨＰ−４０
３２、下記構造式(Ｖ)
３２、下記構造式(Ｖ)
【化５】
（式中のｍは１以上の整数）で表される大日本インキ化
学工業社製商品名ＥＸＡ−４３００などのナフタレン骨
格を有するポリグリシジルエーテル、（５）例えば、Ｕ
ＣＣ社製商品名ＥＲＬ−４２０１、４２２１、ダイセル
化学工業社製商品名ＥＨＰＥ−３１５０など脂環式エポ
キシ樹脂等が挙げられる。
学工業社製商品名ＥＸＡ−４３００などのナフタレン骨
格を有するポリグリシジルエーテル、（５）例えば、Ｕ
ＣＣ社製商品名ＥＲＬ−４２０１、４２２１、ダイセル
化学工業社製商品名ＥＨＰＥ−３１５０など脂環式エポ
キシ樹脂等が挙げられる。
【０００７】本発明に用いられる脂肪族モノカルボン酸
としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、クロトン酸、
酪酸、チグリン酸、ピバリン酸、吉草酸、ソルビン酸、
カプロン酸、２−エチル酪酸、ｔｅｒｔ−ブチル酢酸、
イソカプロン酸、ヘプタン酸、ヘプテン酸、２−オクテ
ン酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、２−プロピ
ルペンタン酸、２−ノネン酸、ノナン酸、２−デセン
酸、カプリン酸、ウンデシレン酸、ウンデシル酸、ラウ
リン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン
酸、パルミチン酸、２−ヘキシルデカン酸、ステアリン
酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ヘ
プタデカン酸、ヘプタデセン酸、リノール酸、リノレン
酸、パリナリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸などが
挙げられる。これらのうち、熱応力の低減効果、溶剤や
他の樹脂との相溶性および導電性ペーストの低粘度化の
点から、炭素数６〜１８の側鎖状で二重結合を有するも
のが好ましい。
としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、クロトン酸、
酪酸、チグリン酸、ピバリン酸、吉草酸、ソルビン酸、
カプロン酸、２−エチル酪酸、ｔｅｒｔ−ブチル酢酸、
イソカプロン酸、ヘプタン酸、ヘプテン酸、２−オクテ
ン酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、２−プロピ
ルペンタン酸、２−ノネン酸、ノナン酸、２−デセン
酸、カプリン酸、ウンデシレン酸、ウンデシル酸、ラウ
リン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン
酸、パルミチン酸、２−ヘキシルデカン酸、ステアリン
酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ヘ
プタデカン酸、ヘプタデセン酸、リノール酸、リノレン
酸、パリナリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸などが
挙げられる。これらのうち、熱応力の低減効果、溶剤や
他の樹脂との相溶性および導電性ペーストの低粘度化の
点から、炭素数６〜１８の側鎖状で二重結合を有するも
のが好ましい。
【０００８】本発明においては、エポキシ樹脂(A) とし
て、１分子中に２個以上、好ましくは３個以上のエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との
反応生成物が用いられる。１分子中に２個のエポキシ基
を有するエポキシ樹脂に脂肪族モノカルボン酸を反応さ
せると、１分子中に１個のエポキシ基を有する反応生成
物が生成される可能性があり、このような反応生成物が
導電性樹脂ペースト中に多く含まれると、硬化反応性が
低下することがあるため、１分子中に３個以上のエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。
て、１分子中に２個以上、好ましくは３個以上のエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との
反応生成物が用いられる。１分子中に２個のエポキシ基
を有するエポキシ樹脂に脂肪族モノカルボン酸を反応さ
せると、１分子中に１個のエポキシ基を有する反応生成
物が生成される可能性があり、このような反応生成物が
導電性樹脂ペースト中に多く含まれると、硬化反応性が
低下することがあるため、１分子中に３個以上のエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。
【０００９】１分子中に２個以上のエポキシ基を有する
エポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との反応は、必要
に応じて溶剤の存在下、また必要に応じて触媒を添加し
て１００〜１９０℃の温度で一定時間攪拌して行うこと
ができる。反応の追跡は、水酸化カリウムのアルコール
溶液による未反応脂肪族モノカルボン酸の酸価滴定を行
うことにより可能である。必要に応じて添加される触媒
としては三級アミン類、イミダゾール類、トリフェニル
ホスフィン等が用いられ、また溶剤としては、導電性ペ
ーストとしたときそのまま使用できる溶剤が好ましい。
エポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との反応は、必要
に応じて溶剤の存在下、また必要に応じて触媒を添加し
て１００〜１９０℃の温度で一定時間攪拌して行うこと
ができる。反応の追跡は、水酸化カリウムのアルコール
溶液による未反応脂肪族モノカルボン酸の酸価滴定を行
うことにより可能である。必要に応じて添加される触媒
としては三級アミン類、イミダゾール類、トリフェニル
ホスフィン等が用いられ、また溶剤としては、導電性ペ
ーストとしたときそのまま使用できる溶剤が好ましい。
【００１０】１分子中に２個以上のエポキシ基を有する
エポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との配合割合は、
硬化性、相溶性などの点から、エポキシ樹脂の１エポキ
シ当量に対して脂肪族モノカルボン酸を０．０１〜０．
４０カルボン酸当量とするのが好ましい。本発明におい
ては、導電性樹脂ペーストの硬化性を向上させる点か
ら、エポキシ樹脂(A) として、上記反応生成物の他に上
記した１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂を併用するのが好ましい。
エポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との配合割合は、
硬化性、相溶性などの点から、エポキシ樹脂の１エポキ
シ当量に対して脂肪族モノカルボン酸を０．０１〜０．
４０カルボン酸当量とするのが好ましい。本発明におい
ては、導電性樹脂ペーストの硬化性を向上させる点か
ら、エポキシ樹脂(A) として、上記反応生成物の他に上
記した１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂を併用するのが好ましい。
【００１１】本発明に用いられる硬化剤(B) としては、
明和化成社製商品名Ｈ−１等のフェノールノボラック樹
脂、三井東圧化学社製商品名ＸＬ−２２５等のフェノー
ルアラルキル樹脂、日本カーバイド社製商品名ＳＰ−１
０等のジシアンジアミド、日本ヒドラジン工業社製商品
名ＡＤＨ、ＩＤＨ、ＳＤＨ等の二塩基酸ジヒドラジド、
四国化成社製商品名キュアゾール２ＭＺ、２Ｅ４ＭＺ、
２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ、２Ｅ４ＭＺ−ＡＺＩＮＥ、Ｃ11Ｚ、
Ｃ11Ｚ−ＣＮ、Ｃ11Ｚ−ＣＮＳ、Ｃ17Ｚ、２ＰＺ、２Ｐ
４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２ＰＺ−Ｏ
Ｋ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ等のイミダ
ゾール類、北興化学社製商品名ＴＰＰＫ、ＥＭＺ−Ｋ、
サンアプロ社製商品名Ｕ−Ｃａｔ ５００２等の有機ボ
ロン塩、サンアプロ社製商品名ＤＢＵ、Ｕ−Ｃａｔ １
０２、１０６、８３０、３４０、ベンジルジメチルアミ
ン、トリ−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノー
ル等の三級アミン類やその塩などが挙げられる。これら
は単独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。硬化
剤の使用量は、導電性樹脂ペーストの可使時間を一定以
上に保ち、かつ実用的な硬化性を保持するのに充分な量
とされるが、通常、エポキシ樹脂(A) の総量１００重量
部に対して０．１〜２００重量部の範囲である。
明和化成社製商品名Ｈ−１等のフェノールノボラック樹
脂、三井東圧化学社製商品名ＸＬ−２２５等のフェノー
ルアラルキル樹脂、日本カーバイド社製商品名ＳＰ−１
０等のジシアンジアミド、日本ヒドラジン工業社製商品
名ＡＤＨ、ＩＤＨ、ＳＤＨ等の二塩基酸ジヒドラジド、
四国化成社製商品名キュアゾール２ＭＺ、２Ｅ４ＭＺ、
２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ、２Ｅ４ＭＺ−ＡＺＩＮＥ、Ｃ11Ｚ、
Ｃ11Ｚ−ＣＮ、Ｃ11Ｚ−ＣＮＳ、Ｃ17Ｚ、２ＰＺ、２Ｐ
４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２ＰＺ−Ｏ
Ｋ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ等のイミダ
ゾール類、北興化学社製商品名ＴＰＰＫ、ＥＭＺ−Ｋ、
サンアプロ社製商品名Ｕ−Ｃａｔ ５００２等の有機ボ
ロン塩、サンアプロ社製商品名ＤＢＵ、Ｕ−Ｃａｔ １
０２、１０６、８３０、３４０、ベンジルジメチルアミ
ン、トリ−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノー
ル等の三級アミン類やその塩などが挙げられる。これら
は単独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。硬化
剤の使用量は、導電性樹脂ペーストの可使時間を一定以
上に保ち、かつ実用的な硬化性を保持するのに充分な量
とされるが、通常、エポキシ樹脂(A) の総量１００重量
部に対して０．１〜２００重量部の範囲である。
【００１２】本発明に用いられる導電性フィラー(C) と
しては、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、ス
テンレス等の導電性金属の微小粉等が挙げられるが、こ
れらのうち純度が高く、安定性のよい銀粉が好ましい。
これらを適宜混合して用いてもよく、また導電性を失わ
ない範囲で無機絶縁物を混合することも可能である。導
電性フィラーの形状には特に限定はなく、フレーク状、
樹枝状、球状等のフィラーを単独でまた混合して用いる
ことができる。市販品としては徳力化学研究所製シルベ
ストＴＣＧ−１（銀粉）などが挙げられる。導電性フィ
ラー(C) の使用量は、通常、エポキシ樹脂(A) および硬
化剤(B) との総量１００重量部に対して１００〜１００
０重量部である。
しては、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、ス
テンレス等の導電性金属の微小粉等が挙げられるが、こ
れらのうち純度が高く、安定性のよい銀粉が好ましい。
これらを適宜混合して用いてもよく、また導電性を失わ
ない範囲で無機絶縁物を混合することも可能である。導
電性フィラーの形状には特に限定はなく、フレーク状、
樹枝状、球状等のフィラーを単独でまた混合して用いる
ことができる。市販品としては徳力化学研究所製シルベ
ストＴＣＧ−１（銀粉）などが挙げられる。導電性フィ
ラー(C) の使用量は、通常、エポキシ樹脂(A) および硬
化剤(B) との総量１００重量部に対して１００〜１００
０重量部である。
【００１３】本発明に用いられる希釈剤(D) としては特
に限定はないが、エポキシ樹脂、脂肪族モノカルボン
酸、硬化剤等との相溶性に優れ、かつ樹脂ペーストの作
業性の点からある程度揮発しにくい沸点を有するものが
好ましい。このような希釈剤として、例えばブチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブアセテート、カルビトール、
カルビトールアセテート、エチレングリコールジエチル
エーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ブチ
ルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、α−
テルピネオール、ジアセトンアルコールなどの有機溶
剤、フェニルグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−ｓｅｃ−ブチルフ
ェニルグリシジルエーテルなどの反応性を有するモノグ
リシジルエーテル、ＫＢＭ−４０３、ＬＳ−７９７０
（信越化学社製商品名）、ＴＳＬ−８３５０、ＴＳＬ−
８３５５、ＴＳＬ−９９０５（東芝シリコーン社製商品
名）、ＰＧＥ（日本化薬社製商品名）、ＰＰ１０１（東
都化成社製商品名）、ＹＥＤ−１２２（油化シェルエポ
キシ社製商品名）、ＥＤ−５０２、ＥＤ−５０３（旭電
化社製商品名）などの１分子中に１〜２個のエポキシ基
を有する反応性希釈剤が挙げられる。これらは単独でま
たは２種以上組み合わせて用いられる。希釈剤(D) の使
用量は、通常、エポキシ樹脂(A) および硬化剤(B) の総
量１００重量部に対して０〜８００重量部である。
に限定はないが、エポキシ樹脂、脂肪族モノカルボン
酸、硬化剤等との相溶性に優れ、かつ樹脂ペーストの作
業性の点からある程度揮発しにくい沸点を有するものが
好ましい。このような希釈剤として、例えばブチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブアセテート、カルビトール、
カルビトールアセテート、エチレングリコールジエチル
エーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ブチ
ルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、α−
テルピネオール、ジアセトンアルコールなどの有機溶
剤、フェニルグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−ｓｅｃ−ブチルフ
ェニルグリシジルエーテルなどの反応性を有するモノグ
リシジルエーテル、ＫＢＭ−４０３、ＬＳ−７９７０
（信越化学社製商品名）、ＴＳＬ−８３５０、ＴＳＬ−
８３５５、ＴＳＬ−９９０５（東芝シリコーン社製商品
名）、ＰＧＥ（日本化薬社製商品名）、ＰＰ１０１（東
都化成社製商品名）、ＹＥＤ−１２２（油化シェルエポ
キシ社製商品名）、ＥＤ−５０２、ＥＤ−５０３（旭電
化社製商品名）などの１分子中に１〜２個のエポキシ基
を有する反応性希釈剤が挙げられる。これらは単独でま
たは２種以上組み合わせて用いられる。希釈剤(D) の使
用量は、通常、エポキシ樹脂(A) および硬化剤(B) の総
量１００重量部に対して０〜８００重量部である。
【００１４】本発明の導電性樹脂ペーストには、シラン
カップリング剤、チタンカップリング剤などの接着力向
上剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シ
リコーン油などの濡れ向上剤、消泡剤等を適宜加えるこ
とができる。本発明の導電性樹脂ペーストは、例えば、
エポキシ樹脂(A) として１分子中に２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との反
応生成物、必要に応じて１分子中に２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ樹脂、硬化剤(B) および希釈剤(D)
を、同時にまたは別々に必要に応じて加熱処理を加えな
がら攪拌、溶解または解粒、混合、分散させ、これらの
混合物に導電性フィラー(C) を加えて混合、攪拌、分散
させて得られる。混合、溶解、分散等の装置には特に限
定はないが、例えば攪拌装置、加熱装置を備えたフラス
コ反応釜、ライカイ機、３本ロール、ボールミル、プラ
ネタリーミキサー等を用いることができ、これらを適宜
組み合わせてもよい。
カップリング剤、チタンカップリング剤などの接着力向
上剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シ
リコーン油などの濡れ向上剤、消泡剤等を適宜加えるこ
とができる。本発明の導電性樹脂ペーストは、例えば、
エポキシ樹脂(A) として１分子中に２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ樹脂と脂肪族モノカルボン酸との反
応生成物、必要に応じて１分子中に２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ樹脂、硬化剤(B) および希釈剤(D)
を、同時にまたは別々に必要に応じて加熱処理を加えな
がら攪拌、溶解または解粒、混合、分散させ、これらの
混合物に導電性フィラー(C) を加えて混合、攪拌、分散
させて得られる。混合、溶解、分散等の装置には特に限
定はないが、例えば攪拌装置、加熱装置を備えたフラス
コ反応釜、ライカイ機、３本ロール、ボールミル、プラ
ネタリーミキサー等を用いることができ、これらを適宜
組み合わせてもよい。
【００１５】本発明の導電性樹脂ペーストを用いて半導
体素子をリードフレーム等の基板に接着させるには、ま
ず基板上に導電性樹脂ペーストをディスペンス法、スク
リーン印刷法、スタンピング法などにより塗布したの
ち、半導体素子を圧着し、その後オーブンまたはヒート
ブロックなど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。さらに、ワイヤボンド工程を経た
のち、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。
体素子をリードフレーム等の基板に接着させるには、ま
ず基板上に導電性樹脂ペーストをディスペンス法、スク
リーン印刷法、スタンピング法などにより塗布したの
ち、半導体素子を圧着し、その後オーブンまたはヒート
ブロックなど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。さらに、ワイヤボンド工程を経た
のち、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。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。 実施例１ ３官能エポキシ樹脂ＴＡＣＴＩＸ−７４２（ダウケミカ
ル社製商品名）５０ｇおよびカプリル酸（試薬）９ｇに
ベンジルジメチルアミン（試薬）０．０５ｇを加えて１
２０℃で攪拌し、一定時間後にサンプリングを行い、水
酸化カリウムアルコール溶液による酸価測定による反応
率が９５％以上となった時点で室温まで冷却し、これに
ブチルセロソルブアセテート（試薬）５０ｇを加えて４
０℃に加熱して攪拌し、エポキシ樹脂溶液を得た。この
エポキシ樹脂溶液３０ｇに、ノボラックフェノール樹脂
Ｈ−１（明和化成社製商品名）６０ｇおよびブチルセロ
ソルブアセテート４０ｇを１００℃で加熱溶解したフェ
ノール樹脂溶液１２．２ｇを加え、さらにシルベストＴ
ＣＧ−１（銀粉、徳力化学研究所製商品名）９５ｇおよ
びキュアゾール２ＰＨＺ（イミダゾール、四国化成製商
品名）１．０ｇを加え、ライカイ機および３本ロールを
用いて混練し、均一な導電性樹脂ペーストを得た。得ら
れた導電性樹脂ペーストの特性（粘度、体積抵抗率、室
温と３５０℃における接着強さ、チップの反り）を調
べ、その結果を表１に示す。
る。 実施例１ ３官能エポキシ樹脂ＴＡＣＴＩＸ−７４２（ダウケミカ
ル社製商品名）５０ｇおよびカプリル酸（試薬）９ｇに
ベンジルジメチルアミン（試薬）０．０５ｇを加えて１
２０℃で攪拌し、一定時間後にサンプリングを行い、水
酸化カリウムアルコール溶液による酸価測定による反応
率が９５％以上となった時点で室温まで冷却し、これに
ブチルセロソルブアセテート（試薬）５０ｇを加えて４
０℃に加熱して攪拌し、エポキシ樹脂溶液を得た。この
エポキシ樹脂溶液３０ｇに、ノボラックフェノール樹脂
Ｈ−１（明和化成社製商品名）６０ｇおよびブチルセロ
ソルブアセテート４０ｇを１００℃で加熱溶解したフェ
ノール樹脂溶液１２．２ｇを加え、さらにシルベストＴ
ＣＧ−１（銀粉、徳力化学研究所製商品名）９５ｇおよ
びキュアゾール２ＰＨＺ（イミダゾール、四国化成製商
品名）１．０ｇを加え、ライカイ機および３本ロールを
用いて混練し、均一な導電性樹脂ペーストを得た。得ら
れた導電性樹脂ペーストの特性（粘度、体積抵抗率、室
温と３５０℃における接着強さ、チップの反り）を調
べ、その結果を表１に示す。
【００１７】実施例２〜７および比較例１
実施例１において、表１に示す配合とした以外は、実施
例１と同様にしてそれぞれの導電性樹脂ペーストを得
た。その特性の測定結果を表１に示す。
例１と同様にしてそれぞれの導電性樹脂ペーストを得
た。その特性の測定結果を表１に示す。
【表１】
【００１８】＜特性の測定方法＞
（１）粘度：東京計器社製ＥＨＤ型回転粘度計を用い、
３°コーンロータをセットして２５℃、０．５ｒｐｍで
の測定値を得た。 （２）体積抵抗率：導電性樹脂ペーストをスライドガラ
ス上に幅２mm、厚さ０．１mmとなるように塗布し、これ
を１８０℃のオーブンで１時間加熱硬化させ、ホイート
ストンブリッジを用いて抵抗を測定し、下記式により体
積抵抗率ρv を算出した。
３°コーンロータをセットして２５℃、０．５ｒｐｍで
の測定値を得た。 （２）体積抵抗率：導電性樹脂ペーストをスライドガラ
ス上に幅２mm、厚さ０．１mmとなるように塗布し、これ
を１８０℃のオーブンで１時間加熱硬化させ、ホイート
ストンブリッジを用いて抵抗を測定し、下記式により体
積抵抗率ρv を算出した。
【数１】ρv （Ω・cm）＝Ｒ・Ｗ・ｄ／Ｌ
Ｒ：実測抵抗値（Ω）
Ｗ：サンプルの幅（cm）
ｄ：サンプルの厚さ（cm）
Ｌ：測定端子間距離（cm）
（３）接着強さ：２×２mmに切断したＳｉ−チップを、
銀メッキ付銅フレーム上に導電性樹脂ペーストを用いて
圧着させ、２００℃のヒートブロックで２分間加熱硬化
させ試験片とした。この室温および３５０℃加熱時の剪
断接着強さをプッシュプルゲージ（アイコー エンジニ
アリング社製）を用いて測定した。 （４）チップ反り：５×１３mmに切断したシリコンチッ
プを、銀メッキ付銅フレーム上に導電性樹脂ペーストを
用いて圧着させ、１８０℃のオーブンで１時間接着させ
たときのチップ反りを、表面粗さ計ＤＥＫＴＡＫ II
（スローン（ＳＬＯＡＮ）社製）を用い、走査距離１１
mmで測定した。表１から、本発明の導電性樹脂ペースト
は、導電性、作業性および接着強さに優れ、チップ反り
が少なく、熱応力の緩和効果に優れることが示される。
銀メッキ付銅フレーム上に導電性樹脂ペーストを用いて
圧着させ、２００℃のヒートブロックで２分間加熱硬化
させ試験片とした。この室温および３５０℃加熱時の剪
断接着強さをプッシュプルゲージ（アイコー エンジニ
アリング社製）を用いて測定した。 （４）チップ反り：５×１３mmに切断したシリコンチッ
プを、銀メッキ付銅フレーム上に導電性樹脂ペーストを
用いて圧着させ、１８０℃のオーブンで１時間接着させ
たときのチップ反りを、表面粗さ計ＤＥＫＴＡＫ II
（スローン（ＳＬＯＡＮ）社製）を用い、走査距離１１
mmで測定した。表１から、本発明の導電性樹脂ペースト
は、導電性、作業性および接着強さに優れ、チップ反り
が少なく、熱応力の緩和効果に優れることが示される。
【００１９】
【発明の効果】本発明の導電性樹脂ペーストによれば、
半導体素子とリードフレーム等の基板との間の熱膨脹係
数の違いから生ずる熱応力を緩和することができるた
め、特に半導体装置組立工程における加熱処理時のチッ
プクラックや応力歪みによる半導体素子の特性不良を防
ぐことができる。また作業性、硬化性および接着性にも
優れるため、従来の導電性樹脂ペーストでは適用が困難
であった大型チップの短時間硬化処理が可能となる。
半導体素子とリードフレーム等の基板との間の熱膨脹係
数の違いから生ずる熱応力を緩和することができるた
め、特に半導体装置組立工程における加熱処理時のチッ
プクラックや応力歪みによる半導体素子の特性不良を防
ぐことができる。また作業性、硬化性および接着性にも
優れるため、従来の導電性樹脂ペーストでは適用が困難
であった大型チップの短時間硬化処理が可能となる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 市村 信雄
茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化
成工業株式会社山崎工場内
(72)発明者 藤田 公英
茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化
成工業株式会社山崎工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 (A) エポキシ樹脂、(B) 硬化剤、(C) 導
電性フィラーおよび(D) 希釈剤を含む導電性樹脂ペース
トにおいて、前記エポキシ樹脂(A) が１分子中に２個以
上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂と脂肪族モノカル
ボン酸との反応生成物である導電性樹脂ペースト。 - 【請求項２】 半導体素子と基板とを請求項１記載の導
電性樹脂ペーストで接着した後、封止してなる半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187307A JPH0536738A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 導電性樹脂ペーストおよび半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187307A JPH0536738A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 導電性樹脂ペーストおよび半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536738A true JPH0536738A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16203713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3187307A Pending JPH0536738A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 導電性樹脂ペーストおよび半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536738A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07278274A (ja) * | 1994-04-08 | 1995-10-24 | Toshiba Chem Corp | 導電性ペースト |
| US6265471B1 (en) * | 1997-03-03 | 2001-07-24 | Diemat, Inc. | High thermally conductive polymeric adhesive |
| JP2001207022A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-07-31 | 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 |
| EP1233663A3 (en) * | 1993-11-17 | 2002-08-28 | International Business Machines Corporation | Via fill compositions for direct attach of devices and methods for applying same |
| JP2005317491A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | 導電ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板 |
| WO2006013793A1 (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 導電ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板 |
| KR100955291B1 (ko) * | 2007-12-06 | 2010-04-30 | 남현우 | 양면 ｐｃｂ용 스루홀 페이스트의 조성물 및 그 제조방법 |
| JP2011155007A (ja) * | 2011-02-04 | 2011-08-11 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続材料 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3187307A patent/JPH0536738A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1233663A3 (en) * | 1993-11-17 | 2002-08-28 | International Business Machines Corporation | Via fill compositions for direct attach of devices and methods for applying same |
| JPH07278274A (ja) * | 1994-04-08 | 1995-10-24 | Toshiba Chem Corp | 導電性ペースト |
| US6265471B1 (en) * | 1997-03-03 | 2001-07-24 | Diemat, Inc. | High thermally conductive polymeric adhesive |
| JP2001207022A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-07-31 | 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 |
| JP2005317491A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | 導電ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板 |
| WO2006013793A1 (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 導電ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板 |
| KR100804840B1 (ko) * | 2004-08-03 | 2008-02-20 | 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 | 도전 페이스트 및 그것을 이용한 전자부품 탑재기판 |
| KR100955291B1 (ko) * | 2007-12-06 | 2010-04-30 | 남현우 | 양면 ｐｃｂ용 스루홀 페이스트의 조성물 및 그 제조방법 |
| JP2011155007A (ja) * | 2011-02-04 | 2011-08-11 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続材料 |
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