JPH0617443B2 - Conductive resin paste - Google Patents
Conductive resin pasteInfo
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- JPH0617443B2 JPH0617443B2 JP30779186A JP30779186A JPH0617443B2 JP H0617443 B2 JPH0617443 B2 JP H0617443B2 JP 30779186 A JP30779186 A JP 30779186A JP 30779186 A JP30779186 A JP 30779186A JP H0617443 B2 JPH0617443 B2 JP H0617443B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、銀粉、エポキシ樹脂、硬化剤及び可撓性付与
剤であるジメチルシロキサン化合物よりなる導電性樹脂
ペーストで、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子を金属フレー
ム等に接着する導電性樹脂ペーストに関するものであ
る。更に詳しくは、ＩＣ等の大型チップを銅フレームに
接着し、ＩＣ等の組立工程の加熱処理時における大型チ
ップと銅フレームの熱膨張率の差によるチップのクラッ
クやチップの反りによるＩＣ等の特性不良を防ぐ、反応
緩和特性に優れた導電性樹脂ペーストに関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is a conductive resin paste composed of silver powder, an epoxy resin, a curing agent, and a dimethylsiloxane compound that is a flexibility-imparting agent, and is used for semiconductors such as IC and LSI. The present invention relates to a conductive resin paste for adhering an element to a metal frame or the like. More specifically, a large chip such as an IC is bonded to a copper frame, and the characteristics of the IC such as a chip crack or a warp of the chip due to a difference in thermal expansion coefficient between the large chip and the copper frame during the heat treatment in the assembly process of the IC or the like. The present invention relates to a conductive resin paste that has excellent reaction relaxation characteristics and that prevents defects.
エレクトロニクス業界の最近の著しい発展により、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−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、現在では、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
料や導電性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。With the recent remarkable development of the electronics industry, it has evolved into transistors, ICs, LSIs, and ultra-LSIs, and the degree of integration of circuits in these semiconductor elements has rapidly increased and mass production has become possible. With the spread of products, improvement of workability and cost reduction in mass production have become important problems. Conventionally, a semiconductor element is usually bonded to a conductor such as a metal frame by the Au-Si eutectic method and then sealed by a hermetic seal to obtain a semiconductor product. However, a resin sealing method has been developed from the viewpoint of workability during mass production and cost, and is now generalized. Along with this, a method using a solder material or a conductive resin paste, that is, a mounting resin has come to be taken up as an improvement of the Au—Si eutectic method in the mounting step.
しかし、ハンダ法では信頼性が低いこと、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。However, the solder method has drawbacks such as low reliability and easy contamination of electrodes of the element, and its use is limited to elements of power transistors and power ICs that require high thermal conductivity. On the other hand, the mount resin is superior to the solder method in workability and reliability, and the demand for it is rapidly increasing.
更に最近、ＩＣ等の集積度の高密度化により、チップが
大型化してきており、一方従来用いられてきたリードフ
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様になって
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、チ
ップの熱膨張率と銅フレームの熱膨張率との差から、マ
ウント法としてＡｕ−Ｓｉ共晶法を用いると、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。即ちこれは、チップの材料であるシリコン等の熱膨
張率が８×１０-6／℃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２×１
０-5／℃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、弾性率が大きく、チップと銅フレーム
との歪を吸収するに至らなかった。一方、線状高分子タ
イプのポリイミド樹脂系では、エポキシ樹脂に較べ弾性
率が小さく、チップの反りは改良される。しかし、ポリ
イミド樹脂をマウント用樹脂として用いるには、作業性
面から、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ．Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド等の多量の極性溶剤に溶解して、粘度を
低くしなければならない。この時の溶剤量は、マウント
樹脂中の３０重量％以上にもなり、チップと金属フレー
ムとの接着に用いた場合、硬化加熱時の溶剤の抜け跡と
して硬化物中にボイドが生成し、接着強度低下、電気伝
導及び熱伝導不良の原因となり、信頼性面から好ましく
ない。More recently, due to the higher integration density of ICs and the like, the size of the chip has been increased. On the other hand, the 42 alloy frame, which is the lead frame that has been conventionally used, is expensive. Therefore, the copper frame is used for the purpose of cost reduction. It is getting started. When the size of a chip such as an IC becomes larger than about 4 to 5 mm square, heating during the assembly process of the IC causes a difference between the coefficient of thermal expansion of the chip and the coefficient of thermal expansion of the copper frame. When the -Si eutectic method is used, defective characteristics due to cracks and warpage of chips have become a problem. That is, this is because the coefficient of thermal expansion of silicon, which is the material of the chip, is 8 × 10 -6 / ° C, whereas it is 8 × 10 -6 / ° C in the 42 alloy frame, but it is 2 × 1 in the copper frame.
This is because it becomes as large as 0 -5 / ° C. On the other hand, it is possible to use a mounting resin as the mounting method,
Since the conventional epoxy resin-based paste is three-dimensionally cured by the thermosetting resin, it has a large elastic modulus and cannot absorb the strain between the chip and the copper frame. On the other hand, the linear polymer type polyimide resin system has a smaller elastic modulus than the epoxy resin and the warpage of the chip is improved. However, in order to use a polyimide resin as a mounting resin, N-methyl-2-pyrrolidone, N.M. It must be dissolved in a large amount of polar solvent such as N-dimethylformamide to reduce the viscosity. At this time, the amount of the solvent becomes 30% by weight or more in the mount resin, and when used for bonding the chip and the metal frame, voids are generated in the cured product as a trace of the solvent when curing and heating, and the bonding It is not preferable in terms of reliability, as it causes a decrease in strength, poor electrical and thermal conductivity.
このことから、チップと銅フレームの歪を吸収する様な
応力緩和特性に優れ、しかも硬化物中にボイド等のない
信頼性に優れた導電性樹脂ペーストが強く要望されてい
た。For this reason, there has been a strong demand for a conductive resin paste that has excellent stress relaxation characteristics such as absorbing the strain of the chip and the copper frame, and that has excellent reliability without voids in the cured product.
本発明者らは、ＩＣ等の大型チップと銅フレームとの組
合せでもチップクラックやチップの反りによるＩＣ等の
特性不良が起こらず、信頼性不良の原因となる硬化物中
のボイドも発生しない導電性樹脂ペーストを得んとし
て、鋭意研究した結果、エポキシ樹脂に可撓性付与剤と
して特定のジメチルシロキサン化合物を添加して得られ
る導電性樹脂ペーストが、その硬化物の弾性等が小さ
く、チップと銅フレームとの熱膨張率との差による歪を
吸収し応力緩和に優れており、しかも硬化物中にボイド
も発生しないことか判り、本発明を完成するに至ったも
のである。The inventors of the present invention have found that even if a large chip such as an IC and a copper frame are combined, a characteristic defect of the IC due to a chip crack or a warp of the chip does not occur, and a void in a cured product that causes a defective reliability does not occur. As a result of diligent research to obtain a conductive resin paste, a conductive resin paste obtained by adding a specific dimethylsiloxane compound as a flexibility-imparting agent to an epoxy resin has a small elasticity of the cured product and The present invention has been completed based on the fact that strains due to the difference in thermal expansion coefficient from the copper frame are absorbed and stress relaxation is excellent, and that voids do not occur in the cured product.
その目的とするところは、マウント用樹脂としての電気
的特性や機械的特性、不純物濃度等の諸特性を満足し
て、優れた信頼性を有し、しかも応力緩和特性に優れた
導電性樹脂ペーストを提供するにある。The purpose is to provide a conductive resin paste that satisfies electrical characteristics, mechanical characteristics, impurity concentration, and other characteristics as a mounting resin, has excellent reliability, and has excellent stress relaxation characteristics. To provide.
本発明は、銀粉（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、硬化剤
（Ｃ）及び可撓性付与剤（Ｄ）よりなる導電性樹脂ペー
ストにおいて可撓性付与剤がエポキシ基又はアミノ基又
はアルコール基を有するジメチルシロキサン化合物であ
り、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の割合が（Ａ）／
｛（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝＝６０／４０〜９０／１０
であり｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝／（Ｄ）＝１００／０．５〜
１００／２０であることを特徴とする導電性樹脂ペース
トである。The present invention is a conductive resin paste comprising silver powder (A), epoxy resin (B), curing agent (C) and flexibility-imparting agent (D), wherein the flexibility-imparting agent is an epoxy group, an amino group or an alcohol group. A dimethylsiloxane compound having a ratio of (A), (B), (C), and (D) to (A) /
{(B) + (C) + (D)} = 60/40 to 90/10
And {(B) + (C)} / (D) = 100 / 0.5
The conductive resin paste is 100/20.
本発明に用いる銀粉としては、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量は好ましくは１
０ppm以下であることが望ましい。また粒径としてはフ
レーク状、樹枝状や球状等のものが用いられる。また比
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。The silver powder used in the present invention preferably has a content of ionic impurities such as halogen ions and alkali metal ions of 1 or less.
It is preferably 0 ppm or less. Further, as the particle size, flaky, dendritic or spherical particles are used. It is also possible to use a mixture of relatively coarse silver powder and fine silver powder, and various shapes may be appropriately mixed.
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、通常のものでよ
いが、加水分解性ハロゲン基の含有量として５００ppm
以下であることが望ましい。またそのタイプとしては次
のものが用いられる。The epoxy resin used in the present invention may be an ordinary one, but the content of hydrolyzable halogen groups is 500 ppm.
The following is desirable. The following types are used as the type.
フロログルシノールトリグリシジールエーテル、トリヒ
ドロオキシビフェニルのトリグリシジールエーテル、テ
トラヒドロキシビフェニルのテトラグリシジールエーテ
ル、テトラヒドロキシビスフェノールＦのテトラグリシ
ジールエーテル、テトラヒドロキシベンゾフェノンのテ
トラグリシジールエーテル、エポキシ化ノボラック、エ
ポキシ化ポリビニルフェノール、トリグリシジールイソ
シアヌレート、トリグリシジールシアヌレート、トリグ
リシジールＳ−トリアジン、トリグリシジールアミノフ
ェノール、テトラグリシジールジアミノジフェニルメタ
ン、テトラグリシジールピロメリット酸、トリグリシジ
ールトリメリット酸、ジグリシジールレゾルシン、ジグ
リシジールビスフェノールＡ、ジグリシジールビスフェ
ノールＦ、ジグリシジールビスフェノールＳ、ジヒドロ
キシベンゾフェノンのジグリシジールエーテル、ジグリ
シジールオキシ安息香酸、ジグリシジールフタル酸
（ｏ．ｍ．ｐ）、ジグリシジールヒダントイン、ジグリ
シジールアニリン、ジグリシジールトルイジン等があ
り、これらを単独もしくは２種以上を併用して用いるこ
とができる。Phloroglucinol triglycidyl ether, trihydrooxybiphenyl triglycidyl ether, tetrahydroxybiphenyl tetraglycidyl ether, tetrahydroxybisphenol F tetraglycidyl ether, tetrahydroxybenzophenone tetraglycidyl ether, epoxidized novolak, epoxidation Polyvinylphenol, triglycidyl isocyanurate, triglycidyl cyanurate, triglycidyl S-triazine, triglycidyl aminophenol, tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, tetraglycidyl pyromellitic acid, triglycidyl trimellitic acid, diglycidyl Resorcin, diglycidyl bisphenol A, diglycidyl bisphenol F, diglyce Diyl bisphenol S, diglycidyl ether of dihydroxybenzophenone, diglycidyl oxybenzoic acid, diglycidyl phthalic acid (omp), diglycidyl hydantoin, diglycidyl aniline, diglycidyl toluidine, etc. are available. Can be used alone or in combination of two or more.
また上記のエポキシ樹脂に、一般に反応希釈剤と呼ばれ
る低粘度のエポキシ樹脂を併用してもよい。例えばビニ
ルシクロヘキセンジオキサイドの脂環式エポキシ化合
物、ジグリシジルフェニルグリシジルエーテルやジビニ
ルベンゼンジエポキシドなどのポリオレフィンエポキシ
ド類、ジグリジルアニリンやジグリシジルトルイジンな
どのグリシジルアミン類、ブチ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
テルなどのグリシジルエーテル類、その他グリシジルエ
ステル類などである。A low-viscosity epoxy resin generally called a reaction diluent may be used in combination with the above epoxy resin. For example, cycloaliphatic epoxy compounds of vinyl cyclohexene dioxide, polyolefin epoxides such as diglycidyl phenyl glycidyl ether and divinylbenzene diepoxide, glycidyl amines such as diglycidyl aniline and diglycidyl toluidine, butyl glycidyl ether,
Examples thereof include glycidyl ethers such as phenyl glycidyl ether and cresyl glycidyl ether, and other glycidyl esters.
本発明に用いる硬化剤としては通常のものでよく、多価
フェノール類、芳香族系多塩基酸類、芳香族ポリアミン
類などがある。The curing agent used in the present invention may be an ordinary one, and includes polyhydric phenols, aromatic polybasic acids, aromatic polyamines and the like.
多価フェノール類としては、フェノール類とアルデヒド
類との初期縮合物で、フリーのフェノールを可及的に含
まない無定形の樹脂状物質が好ましい。例えばフェノー
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２及び３核体を主体とする低分
子の液状ノボラックや、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る。As the polyphenols, an amorphous resinous substance which is an initial condensate of phenols and aldehydes and contains as little free phenol as possible is preferable. For example, a low-molecular liquid novolak mainly composed of dinuclear and trinuclear compounds obtained by reacting monohydric phenols such as phenol, cresol, and xylenol with formaldehyde in dilute aqueous solution under strong acidity and monohydric phenols Examples thereof include initial condensates under acidic conditions with polyfunctional aldehydes such as acrolein and glyoxal, and initial condensates under acidic conditions with polyhydric phenols such as resorcin, catechol and hydroquinone and formaldehyde.
芳香族系多塩基酸としてはピロメリット酸無水物、トリ
メリット酸無水物のような多塩基酸類及びその２乃至３
分子を２乃至３官能性のポリオールでエステル結合で連
結した多塩基酸誘導体や、無水マレイン酸、無水フタル
酸、無水エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸などの２官能の酸無水物と上記
多塩基酸との共融混合物などである。As the aromatic polybasic acid, there are polybasic acids such as pyromellitic anhydride and trimellitic anhydride, and 2 to 3 thereof.
A polybasic acid derivative in which the molecule is linked by an ester bond with a difunctional or trifunctional polyol, or a difunctional acid anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, or hexahydrophthalic anhydride. Examples thereof include a eutectic mixture with the above polybasic acid.
これらの硬化剤は必要に応じ、２種以上を併用してもよ
い。These curing agents may be used in combination of two or more, if necessary.
本発明に用いる可撓性付与剤は、エポキシ基又はアミノ
基、又はアルコール基を有するジメチルシロキサン化合
物である。The flexibility-imparting agent used in the present invention is a dimethylsiloxane compound having an epoxy group, an amino group, or an alcohol group.
一般にジメチルシロキサン化合物は、弾性率が小さく応
力緩和性に優れていることはよく知られている。しかし
接着性や耐湿性が悪く、マウント用樹脂として用いるこ
とはできなかった。一方エポキシ樹脂は、接着性、耐湿
性に優れているが、応力緩和性は劣っている。It is well known that a dimethylsiloxane compound generally has a small elastic modulus and an excellent stress relaxation property. However, the adhesiveness and moisture resistance were poor, and it could not be used as a mounting resin. On the other hand, the epoxy resin is excellent in adhesiveness and moisture resistance, but inferior in stress relaxation property.
本発明は、接着性、耐湿性に優れたエポキシ樹脂に応力
緩和性の優れたジメチルシロキサン化合物を添加するも
のであるが、この時、ジメチルシロキサン化合物として
は、エポキシ基又はアミノ基又はアルコール基を有して
いることが必要で、これらの官能基とエポキシ樹脂又は
硬化剤とが反応し、均一な硬化物となり弾性率の小さい
応力緩和性に優れ、しかも接着性、耐湿性にも優れた樹
脂が得られる。The present invention is to add a dimethylsiloxane compound having an excellent stress relaxation property to an epoxy resin having excellent adhesiveness and moisture resistance. At this time, an epoxy group, an amino group or an alcohol group is used as the dimethylsiloxane compound. It is necessary to have these, and these functional groups react with the epoxy resin or curing agent to form a uniform cured product with a small elastic modulus, excellent stress relaxation, and excellent adhesiveness and moisture resistance. Is obtained.
ジメチルシロキサン化合物中にエポキシ基又はアミノ基
又はアルコール基を有し、エポキシ樹脂又は硬化剤と反
応することが本発明の重要な点で、エポキシ樹脂又は硬
化剤と反応する官能基を有しないと、マウント用樹脂の
ペースト状態で、エポキシ樹脂とジメチルシロキサン化
合物の分離が発生し、作業性に適さなくなったり硬化物
が均一にならず、接着性が低く、耐湿性も悪くなる。It has an epoxy group or an amino group or an alcohol group in the dimethylsiloxane compound, and reacts with the epoxy resin or the curing agent is an important point of the present invention, and does not have a functional group that reacts with the epoxy resin or the curing agent, When the mounting resin is in a paste state, the epoxy resin and the dimethylsiloxane compound are separated from each other, resulting in poor workability, a non-uniform cured product, low adhesiveness, and poor moisture resistance.
本発明における導電性樹脂ペーストの銀粉（Ａ）と樹脂
分であるエポキシ樹脂（Ｂ）、硬化剤（Ｃ）、可撓性付
与剤（Ｄ）の重量割合は（Ａ）／｛（Ｂ）＋（Ｃ）＋
（Ｄ）｝＝６０／４０〜９０／１０が好ましく、これよ
り銀粉（Ａ）の割合が多くなっても電気伝導性の向上が
添加量の割に得られず、コスト的にも割高となる。一
方、この割合範囲より銀粉（Ａ）の量が少なくなると、
導電性樹脂ペーストの重要な特性である電気伝導性が低
下する。The silver powder (A) of the conductive resin paste and the epoxy resin (B) which is a resin component, the curing agent (C), and the flexibility-imparting agent (D) in the present invention have a weight ratio of (A) / {(B) +. (C) +
(D)} = 60/40 to 90/10 is preferable, and even if the proportion of the silver powder (A) is higher than this, improvement in electrical conductivity cannot be obtained for the added amount, and the cost becomes high. . On the other hand, when the amount of silver powder (A) is less than this range,
The electrical conductivity, which is an important characteristic of the conductive resin paste, decreases.
また樹脂分中のエポキシ樹脂（Ｂ）、硬化剤（Ｃ）と可
撓性付与剤（Ｄ）との重量割合は｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝／
（Ｄ）＝１００／０．５〜１００／２０が好ましく、こ
れより可撓性付与剤（Ｄ）の割合が多くなると、ジメチ
ルシロキサン化合物の欠点である、接着性、耐湿性の低
下が起こる。一方この割合範囲より可撓性付与剤（Ｄ）
の量が少なくなると、ジメチルシロキサン化合物の特徴
である応力緩和性がマウント用樹脂ペースト硬化物に付
与されない。The weight ratio of the epoxy resin (B), the curing agent (C) and the flexibility-imparting agent (D) in the resin component is {(B) + (C)} /
(D) = 100 / 0.5 to 100/20 is preferable, and when the ratio of the flexibility-imparting agent (D) is higher than this, the adhesiveness and the moisture resistance, which are the drawbacks of the dimethylsiloxane compound, occur. On the other hand, from this ratio range, the flexibility-imparting agent (D)
When the amount of the resin is small, the stress relaxation property which is a characteristic of the dimethylsiloxane compound is not imparted to the cured resin paste for mounting.
更に本発明においては必要により、硬化促進剤、消泡剤
等を添加しても良い。また粘度調整用として、硬化物に
ボイドの発生しない範囲で溶剤を添加することができ
る。Further, in the present invention, if necessary, a curing accelerator, a defoaming agent, etc. may be added. Further, for adjusting the viscosity, a solvent may be added to the cured product within the range where voids do not occur.
導電性樹脂ペーストの製造工程は次の通りである。The manufacturing process of the conductive resin paste is as follows.
銀粉（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、硬化剤（Ｃ）、可撓
性付与剤（Ｄ）を秤量し、必要に応じ、硬化促進剤、消
泡剤、溶剤等を添加して攪拌機、擂潰器、乳鉢、三本ロ
ール、ニーダー等を単独または適宜組合せて、均一のペ
ースト状にする。A silver stirrer (A), an epoxy resin (B), a curing agent (C), a flexibility-imparting agent (D) are weighed, and if necessary, a curing accelerator, a defoaming agent, a solvent and the like are added, and a stirrer and a mortar are used. A crusher, a mortar, three rolls, a kneader and the like are used alone or in combination to form a uniform paste.
本発明の導電性樹脂ペーストの使用方法としては、通常
のディスペンサー等で金属フレームに塗布でき、ＩＣ等
のチップマウント後、オープン中又は熱盤上で加熱硬化
し接着することができる。As a method of using the conductive resin paste of the present invention, it can be applied to a metal frame with a normal dispenser or the like, and after chip mounting of an IC or the like, it can be heat-cured and adhered while it is open or on a hot platen.
本発明の導電性樹脂ペーストは、銅、４２アロイ等の金
属フレーム、セラミック基板、ガラスエポキシ等の有機
基板へのＩＣ等の半導体素子の接着に用いることがで
き、特に銅フレーム上への大型チップの接着に適してお
り、銅フレームとシリコンチップとの熱膨張率の差によ
るＩＣ等組立工程での加熱処理時のチップクラック、チ
ップ歪によるＩＣ等の特性不良を防ぐことができる従来
では得られなかった応力緩和特性に優れ、しかも硬化物
中にボイドがなく信頼性にも優れたマウント用樹脂であ
る。The conductive resin paste of the present invention can be used for bonding a semiconductor element such as an IC to a metal frame such as copper or 42 alloy, a ceramic substrate, an organic substrate such as glass epoxy, and particularly a large chip on the copper frame. It is suitable for bonding and is capable of preventing chip cracks at the time of heat treatment in the IC assembly process due to the difference in coefficient of thermal expansion between the copper frame and the silicon chip and characteristic defects of the IC due to chip distortion. It is a mounting resin that has excellent stress relaxation characteristics, has no voids in the cured product, and has excellent reliability.
以下実施例により本発明を説明する。The present invention will be described below with reference to examples.
（実施例１） エポキシ樹脂を１００重量部のうちハロゲン基含有量３
００ppmのエポキシ化フェノールノボラック（数平均分
子量：５４０、エポキシ当量：１７０）７０重量部及び
ハロゲン基含有量１５０ppmのＣ14の長鎖脂肪酸のグリ
シジールエステル３０重量部に硬化剤として予め３５０
メッシュパスの微粉末化したジシアンジアミド４重量
部、可撓性付与剤としてアミノ基を有するジメチルシロ
キサン化合物（ＳＦ８４１７：トーレシリコーン（株）
製）１０重量部、硬化促進剤として１．８ジアザービシ
クロ（５．４．０）、ウンデセン−７のレゾルシン塩
０．５重量部を攪拌し均一分散液とし、更に銀粉末４０
０部を加え三本ロールで混錬し、均一なマウント用樹脂
ペーストを得た。(Example 1) Halogen group content 3 per 100 parts by weight of epoxy resin
70 parts by weight of 00 ppm epoxidized phenol novolac (number average molecular weight: 540, epoxy equivalent: 170) and 30 parts by weight of a glycidyl ester of a C 14 long-chain fatty acid having a halogen group content of 150 ppm are used as a curing agent in advance.
4 parts by weight of finely powdered dicyandiamide having a mesh pass, and a dimethylsiloxane compound having an amino group as a flexibility-imparting agent (SF8417: Torre Silicone Co., Ltd.)
10 parts by weight, 1.8 diazabicyclo (5.4.0) as a curing accelerator, and 0.5 parts by weight of resorcinol salt of undecene-7 were stirred to obtain a uniform dispersion liquid, and silver powder 40 was further added.
0 parts was added and the mixture was kneaded with a triple roll to obtain a uniform mounting resin paste.
得られたペーストを銅フレーム上に塗布し、７mm角シリ
コンチップをマウントし、１時間／２００℃で硬化させ
た時のチップクラック及びチップ歪を調べた。The obtained paste was applied on a copper frame, a 7 mm square silicon chip was mounted, and the chip crack and chip strain when cured at 1 hour / 200 ° C. were examined.
尚、ペレット歪は、ペレットの両端を結ぶ線上から垂直
に仮の頂上までの高さを測定したものである。The pellet strain is a measurement of the height from a line connecting both ends of the pellet to a temporary summit vertically.
また硬化物のボイドテストはペーストを銅フレーム上に
塗布し、５mm角ガラス片をマウントし、１時間／２００
℃で硬化させた後ガラス片の上から硬化物を観察した。For the void test of the cured product, apply the paste on a copper frame, mount a 5 mm square glass piece, and run for 1 hour / 200
After curing at 0 ° C., the cured product was observed on the glass piece.
これらの結果を他の特性と合わせて第１表に示した。得
られたペースト硬化物では、チップクラックがなくチッ
プ歪も３μｍと小さく、応力緩和特性に優れ、しかも硬
化物中にボイドもなく、他の特性もマウント用樹脂とし
て充分満足するものである。These results are shown in Table 1 together with other properties. The obtained paste cured product has no chip crack, has a small chip strain of 3 μm, is excellent in stress relaxation characteristics, has no voids in the cured product, and has other properties sufficiently satisfying as a mounting resin.
（実施例２） エポキシ樹脂としてハロゲン基含有量３００ppmのエポ
キシ化フェノールノボラック（数平均分子量：５２０、
エポキシ当量：１７５）１００重量部、硬化剤としてフ
ェノールノボラック（数平均分子量：５７０）６５重量
部、可撓性付与剤としてエポキシ基を有するジメチルシ
ロキサン化合物（ＳＦ−８４１３：トーレシリコーン
（株）製）１５重量部、硬化促進剤は実施例１と同様の
ものを０．５重量部、溶剤としてｎ−ブチルセロソルブ
アセテート６０重量部を攪拌し、均一分散液とし、更に
銀粉末７００重量部を加え三本ロールで混錬し、均一な
マウント用樹脂ペーストを得た。(Example 2) Epoxidized phenol novolak having a halogen group content of 300 ppm as an epoxy resin (number average molecular weight: 520,
Epoxy equivalent: 175) 100 parts by weight, phenol novolac (number average molecular weight: 570) 65 parts by weight as a curing agent, and a dimethylsiloxane compound having an epoxy group as a flexibility-imparting agent (SF-8413: manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) 15 parts by weight, 0.5 parts by weight of the same curing accelerator as in Example 1 and 60 parts by weight of n-butyl cellosolve acetate as a solvent were stirred to form a uniform dispersion liquid, and 700 parts by weight of silver powder was further added to obtain 3 parts. The mixture was kneaded with a roll to obtain a uniform mounting resin paste.
得られたペーストを実施例１と同様にして特性を調べた
結果を第１表に示した。The results of examining the characteristics of the obtained paste in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1.
チップクラックがなく、チップ歪も３μｍと小さく、応
力緩和特性に優れ、しかも硬化物中にボイドもなく、他
の特性もマウント用樹脂として充分満足するものであ
る。There are no chip cracks, the chip strain is as small as 3 μm, the stress relaxation property is excellent, there are no voids in the cured product, and other properties are sufficiently satisfied as a mounting resin.
（実施例３） 実施例２と同様にして、可撓性付与剤のみをアルコール
基を有するジメチルシロキサン化合物（ＳＦ８４２８：
トーレシリコーン（株）製）１０重量部として、得たマ
ウント用樹脂ペーストの特性結果を第１表に示した。(Example 3) In the same manner as in Example 2, only the flexibility-imparting agent was a dimethylsiloxane compound having an alcohol group (SF8428:
Table 1 shows the characteristic results of the resulting mounting resin paste as 10 parts by weight of Torre Silicone Co., Ltd.
チップクラックがなく、チップ歪も３μｍと小さく、応
力緩和特性に優れ、しかも硬化物中にボイドもなく、他
の特性もマウント用樹脂として充分満足するものであ
る。There are no chip cracks, the chip strain is as small as 3 μm, the stress relaxation property is excellent, there are no voids in the cured product, and other properties are sufficiently satisfied as a mounting resin.
（比較例１） 実施例２と同様にして、可撓性付与剤のみを、エポキシ
樹脂と反応しないアルキル基を有するジメチルシロキサ
ン化合物（ＳＦ８４１６：トーレシリコーン（株）製）
３０重量部として、得たマウント用樹脂ペーストの特性
結果を第１表に示した。(Comparative Example 1) In the same manner as in Example 2, a dimethylsiloxane compound having an alkyl group that does not react with the epoxy resin, only the flexibility-imparting agent (SF8416: manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.).
Table 1 shows the characteristic results of the resulting mounting resin paste at 30 parts by weight.
チップの歪が大きくしかも、チップ接着力も弱かった。The chip had large distortion and the chip adhesion was weak.
（比較例２） 実施例２と同様にして、可撓性付与剤のみを除いて得た
マウント用樹脂ペーストの特性結果を第１表に示した。Comparative Example 2 In the same manner as in Example 2, Table 1 shows the characteristic results of the mounting resin paste obtained by removing only the flexibility-imparting agent.
可撓性付与剤を添加しないとチップクラックが発生し
た。Chip cracks were generated when the flexibility-imparting agent was not added.
（比較例３） ピロメリット酸／ジアミノジフェニルエーテル縮合タイ
プ（ポリアミン酸型で１５重量％Ｎ−メチル２−ピロリ
ドン溶液）のポリイミド樹脂１１３重量部と、銀粉末８
０重量部を実施例１と同様の方法で混錬し、得たマウン
ト用樹脂ペーストの特性結果を第１表に示した。(Comparative Example 3) 113 parts by weight of a polyimide resin of pyromellitic acid / diaminodiphenyl ether condensation type (polyamic acid type 15% by weight N-methyl 2-pyrrolidone solution), and silver powder 8
0 part by weight was kneaded in the same manner as in Example 1, and the characteristic results of the resulting mounting resin paste are shown in Table 1.
チップ歪は４μｍと小さいが、硬化物中のボイドが多く
接着強度が弱かった。Although the chip strain was as small as 4 μm, there were many voids in the cured product and the adhesive strength was weak.
（比較例４、５） 実施例２と同様にして、比較例４では可撓性付与剤を
０．５重量部にし、比較例５では４０重量部にしてマウ
ント用樹脂ペーストを得た。(Comparative Examples 4 and 5) In the same manner as in Example 2, the flexibility-imparting agent was 0.5 part by weight in Comparative Example 4 and 40 parts by weight in Comparative Example 5 to obtain a mounting resin paste.
この特性結果を第１表に示したが、可撓性付与剤の添加
量が少ない場合はチップ歪が１４μｍと大きくなり、添
加量が多い場合は接着強度が弱かった。The results of these characteristics are shown in Table 1. When the amount of the flexibility-imparting agent added was small, the chip strain was as large as 14 μm, and when the amount added was large, the adhesive strength was weak.
（比較例６） 実施例２と同様にして、銀粉のみを２２０重量部にして
マウント用樹脂ペーストを得た。Comparative Example 6 In the same manner as in Example 2, 220 parts by weight of silver powder alone was used to obtain a mounting resin paste.
この特性結果を第１表に示したが、銀粉量が少ない為、
体積抵抗率が１×１０-1Ω−cm以上になり、マウント用
樹脂ペーストとして適さない。The results of these characteristics are shown in Table 1. Since the amount of silver powder is small,
It has a volume resistivity of 1 × 10 −1 Ω-cm or more and is not suitable as a mounting resin paste.
（比較例７） 実施例２と同様にして、エポキシ樹脂のみをハロゲン基
含有量２，０００ppmのエポキシ化フェノールノボラッ
ク（数分子量：５３０、エポキシ当量：１７５）にし
て、マウント用樹脂ペーストを得た。(Comparative Example 7) In the same manner as in Example 2, an epoxy resin alone was used as an epoxidized phenol novolac (number molecular weight: 530, epoxy equivalent: 175) having a halogen group content of 2,000 ppm to obtain a resin paste for mounting. .
この特性結果を第１表に示したが、熱水抽出不純物量が
５４ppmと多く、ＰＣＴ信頼性も不良であった。The results of these characteristics are shown in Table 1. The amount of hot water extraction impurities was as large as 54 ppm, and the PCT reliability was also poor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 1/22 Ａ 7244−5Ｇ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01B 1/22 A 7244-5G
Claims (1)
（Ｃ）及び可撓性付与剤（Ｄ）よりなる導電性樹脂ペー
ストにおいて、可撓性付与剤がエポキシ基またはアミノ
基又はアルコール基を有するジメチルシロキサン化合物
であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の重合割合が
（Ａ）／｛（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝＝６０／４０〜９
０／１０であり、かつ（Ｄ）の重量割合が（Ｄ）／
｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝０．５／１００〜２０／１００であ
ることを特徴とする導電性樹脂ペースト。1. A conductive resin paste comprising silver powder (A), epoxy resin (B), curing agent (C) and flexibility-imparting agent (D), wherein the flexibility-imparting agent is an epoxy group or an amino group or It is a dimethylsiloxane compound having an alcohol group, and the polymerization ratio of (A), (B), (C), and (D) is (A) / {(B) + (C) + (D)} = 60/40. ~ 9
0/10, and the weight ratio of (D) is (D) /
{(B) + (C)} 0.5 / 100 to 20/100, a conductive resin paste.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30779186A JPH0617443B2 (en) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Conductive resin paste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30779186A JPH0617443B2 (en) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Conductive resin paste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63161014A JPS63161014A (en) | 1988-07-04 |
| JPH0617443B2 true JPH0617443B2 (en) | 1994-03-09 |
Family
ID=17973290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30779186A Expired - Lifetime JPH0617443B2 (en) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Conductive resin paste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617443B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174241A (en) * | 2010-12-31 | 2011-09-07 | 东莞市阿比亚能源科技有限公司 | Silver paste for photovoltaic assembly |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0642616B2 (en) * | 1989-02-20 | 1994-06-01 | 日本ビクター株式会社 | Crystal oscillator |
| US5227093A (en) * | 1991-11-29 | 1993-07-13 | Dow Corning Corporation | Curable organosiloxane compositions yielding electrically conductive materials |
| US6465550B1 (en) | 2000-08-08 | 2002-10-15 | Dow Corning Corporation | Silicone composition and electrically conductive, cured silicone product |
| US7842178B2 (en) | 2005-04-18 | 2010-11-30 | University Of Iowa Research Foundation | Magnet incorporated electrically conductive electrodes |
| CN110564336A (en) * | 2019-07-19 | 2019-12-13 | 北京理工大学珠海学院 | flexible conductive adhesive and preparation method thereof |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP30779186A patent/JPH0617443B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174241A (en) * | 2010-12-31 | 2011-09-07 | 东莞市阿比亚能源科技有限公司 | Silver paste for photovoltaic assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63161014A (en) | 1988-07-04 |
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