JPH09259636A - 導電性ペースト - Google Patents

導電性ペースト

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Publication number
JPH09259636A
JPH09259636A JP8876396A JP8876396A JPH09259636A JP H09259636 A JPH09259636 A JP H09259636A JP 8876396 A JP8876396 A JP 8876396A JP 8876396 A JP8876396 A JP 8876396A JP H09259636 A JPH09259636 A JP H09259636A
Authority
JP
Japan
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resin
conductive powder
solvent
skeleton
monomer
Prior art date
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Pending
Application number
JP8876396A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironori Shizuhata
弘憲 賤機
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Chemical Corp filed Critical Toshiba Chemical Corp
Priority to JP8876396A priority Critical patent/JPH09259636A/ja
Publication of JPH09259636A publication Critical patent/JPH09259636A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives

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  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性、耐湿性および金メッキ面との熱時接
着性の接合信頼性に優れるとともに、量産性の高い導電
性ペーストを提供する。 【解決手段】(A)(a)ジシクロペンタジエニル骨格
を有するエポキシ樹脂と、(b)ジシクロペンタジエニ
ル骨格を有するフェノール樹脂からなる変性樹脂、
(B)溶剤、モノマー又はこれらの混合物、および
(C)導電性粉末を必須成分としてなる導電性ペースト
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、特に化合物半導体
チップをマウントする半導体装置のアッセンブリーや各
種部品類の接着等に使用するもので、耐熱性、耐湿性お
よび金メッキ面との熱時の接着性に優れた導電性ペース
トに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に導電性ペーストは、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂結合剤と導電性粉末とから構成され、
各種電子部品の接着、コーティング、印刷による回路形
成等に適用されている。熱硬化性樹脂である結合剤は、
硬化剤により熱硬化して有機溶剤に不溶となり、また、
耐熱性、耐湿性、耐候性等が付与される。
【0003】また、半導体装置において、リードフレー
ム上の所定部分にLED、IC、LSI等の化合物半導
体チップを接続する工程は、素子の長期信頼性に影響を
与える重要な工程の一つである。従来からこの接続方法
として、低融点の合金(半田)を用いてろう付けをする
方法、導電性ペースト(接着剤)を使用する方法等があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし半田を使用する
方法は、一部実用化されているが半田や半田ボールが飛
散して電極等に付着し、腐食断線の原因となる可能性が
指摘されている。一方、樹脂を結合剤とする導電性ペー
ストの場合は、通常銀粉末を配合したエポキシ樹脂が用
いられ、約15年程前から一部実用化されてきた。しか
し、信頼性の面でシリコンチップにおけるAu−Si共
晶合金を生成させる共晶法に比較して満足すべきものが
得られなかった。
【0005】これら樹脂ペーストを使用する場合は、半
田法に比べて耐熱性に優れる等の長所を有するが、その
反面、樹脂やその硬化剤が半導体素子接着用としてつく
られたものでないため、アルミニウム電極の腐食を促進
し断線不良の原因となる場合が多く、阻止の信頼性はA
u−Si共晶法に劣っていた。
【0006】さらに近年の電子機器の軽薄短小化に伴
い、各種電子部品には低消費電力化、低電圧作動の要求
が強くなり、半導体チップには電気的な接合信頼性を向
上させるため、電極等の接合面に金メッキを施す場合が
多くなった。しかし、金メッキ表面は化学的に不活性で
表面活性基をほとんど持っていないため、エポキシ樹脂
との水素結合が形成されず、他の金属面と比べて接着強
度が極めて低い。従って、アッセンブリ工程や実装工程
中の熱履歴によるチップ剥離が問題となっており、物理
的、電気的な接合信頼性の向上、量産性の向上を目指し
て、金メッキ面との熱時接着力の強い導電性ペーストの
開発が強く要望されていた。
【0007】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、耐熱性、耐湿性および金メッキ面との熱時接着性
の接合信頼性に優れるとともに、量産性の高い導電性ペ
ーストを提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
ペーストを用いることにとって、上記の目的を達成でき
ることを見いだし、本発明を完成したものである。
【0009】即ち、本発明は、 (A)(a)ジシクロペンタジエニル骨格を有するエポ
キシ樹脂と、(b)ジシクロペンタジエニル骨格を有す
るフェノール樹脂からなる変性樹脂、 (B)溶剤、モノマー又はこれらの混合物、および (C)導電性粉末 を必須成分としてなることを特徴とする導電性ペースト
である。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明に用いる(A)変性樹脂は、(a)
ジシクロペンタジエニル骨格を有するエポキシ樹脂と、
(b)ジシクロペンタジエニル骨格を有するフェノール
樹脂からなるものである。
【0012】ここで用いる(a)ジシクロペンタジエニ
ル骨格を有するエポキシ樹脂としては、例えば、EXA
7200(大日本インキ化学工業社製、商品名)等が挙
げられ、これらは単独または混合して使用することがで
きる。さらにその他の硬化可能なエポキシ樹脂として、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキ
シ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、多官能エ
ポキシ樹脂等と混合して併用することができる。この場
合、平均エポキシ基数 3以上のエポキシ樹脂を使用する
ことによって、さらに熱時の接着強度を向上させること
ができる。
【0013】また、(b)ジシクロペンタジエニル骨格
を有するフェノール樹脂としては、例えば、DPP−6
00M(日本石油化学社製、商品名)等が挙げられ、こ
れらは単独または混合して使用することができる。
【0014】上述した(a)ジシクロペンタジエニル骨
格を有するエポキシ樹脂と(b)ジシクロペンタジエニ
ル骨格を有するフェノール樹脂とは、後述する(B)溶
剤、モノマー又はこれらの混合物に単に溶解してもよい
し、必要であれば加熱反応をコントロールして相互を部
分的に結合させたものでもよい。この反応には必要に応
じて硬化触媒を添加することができる。また他のエポキ
シ樹脂を併用する場合には、(A)変性樹脂は樹脂固形
分に対して40重量%以上含有するように配合することが
望ましい。この配合量が40重量%未満では、金メッキ面
との熱時の接着性向上に効果がなく好ましくない。
【0015】本発明に用いる(B)溶剤モノマー又はこ
れらの混合物としては、(A)の変性樹脂を溶解するも
のであり、ペーストの作業粘度を調整、改善させること
ができる。具体的な溶剤としては、ジオキサン、ヘキサ
ン、トルエン、メチルセロソルブ、シクロヘキサン、ブ
チルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチル
カルビトールアセテート、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリ
ドン、ジアセトンアルコール、ジメチルアセトアミド、
γ−ブチロラクトン、1,3-ジメチル-2−イミダゾリジノ
ン等が挙げられ、これらは単独又は 2種以上混合して使
用することができる。
【0016】また、具体的なモノマーとしては、n−ブ
チルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、
2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、スチレンオキサ
イド、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、p-sec-ブチルフェニルグリシジルエーテ
ル、グリシジルメタクリレート、t-ブチルフェニルグリ
シジルエーテル、ジグリシジルエーテル、(ポリ)エチ
レングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピ
レングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオール
ジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグ
リシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールグリシジルエ
ーテル等が挙げられ、これらは単独又は 2種以上混合し
て使用することができる。また、溶剤とモノマーとを混
合して使用することもできる。溶剤を使用する場合、硬
化温度や硬化時間等の条件に合わせ、沸点をよく検討し
て溶剤を選択する必要がある。
【0017】本発明に用いる(C)導電性粉末として
は、例えば銀粉末、表面に銀層を有する粉末、銅粉末、
ニッケル粉末、カーボン等が挙げられ、これらは単独又
は 2種以上混合して使用することができる。導電性粉末
の配合割合は、特に制限されるものではないが電気特性
を重視する場合には、導電性粉末/(変性樹脂の固形分
+導電性粉末)の割合が80〜95重量%の範囲であること
が望ましい。
【0018】本発明の導電性ペーストは、上述した変性
樹脂、溶剤モノマー又はこれらの混合物、および導電性
粉末を必須成分とするが、本発明の目的に反しない限
り、また必要に応じて、硬化触媒、消泡剤、カップリン
グ剤、その他の添加剤を配合することができる。この導
電性ペーストは、常法に従い上述した各成分を十分混合
した後、更に例えばディスパース、ニーダー、三本ロー
ルミル等による混練処理を行い、その後減圧脱泡して製
造することができる。こうして製造した導電性ペースト
は、各種半導体素子・電子部品の接着、コーティング等
に使用することができる。
【0019】本発明の導電性ペーストは、変性樹脂、溶
剤モノマー又はこれらの混合物、および導電性粉末を必
須成分とすることによって目的を達成したものである。
特に、変性樹脂中に分子内にジジクロペンタジエニル骨
格を有するエポキシ樹脂およびフェノール樹脂を導入す
ることによって耐熱性、耐湿性、金メッキ面との熱時密
着性に優れた導電性ペーストを製造することができた。
【0020】
【発明の実施形態】次に本発明を実施例によって説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。以下の実施例および比較例において「部」と
は特に説明のない限り「重量部」を意味する。
【0021】実施例1 ジシクロペンタジエニル骨格を有するエポキシ樹脂のE
XA7200(大日本インキ化学工業社製、商品名)10
0 部と、硬化剤としてジシクロペンタジエニル骨格を有
するフェノール樹脂のDPP−600M(日本石油化学
工業社製、商品名)76部を、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル 176部中で85℃,1 時間溶解反応を行い粘
稠な樹脂を得た。この樹脂30部に、硬化触媒としてイミ
ダゾールの2-エチル-4−メチルイミダゾール 0.20 部、
添加剤 0.02 部および銀粉末60部を混合し、さらに三本
ロールで混練処理を行い、減圧脱泡して導電性ペースト
(A)を製造した。
【0022】実施例2 ジシクロペンタジエニル骨格を有するエポキシ樹脂のE
XA7200(大日本インキ化学工業社製、商品名)60
部と、エポキシ樹脂のECON103S(日本火薬社
製、商品名)40部と、硬化剤としてジシクロペンタジエ
ニル骨格を有するフェノール樹脂のDPP−600M
(日本石油化学社製、商品名)76部を、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル80部とブチルカルビトールアセ
テート20部の混合溶剤中で85℃,1 時間溶解反応を行い
粘稠な樹脂を得た。この樹脂30部に、硬化触媒としてイ
ミダゾールの2-エチル-4−メチルイミダゾール 0.15
部、添加剤 0.10 部および銀粉末60部を混合し、さらに
三本ロールで混練処理を行い、減圧脱泡して導電性ペー
スト(B)を製造した。
【0023】比較例 市販のエポキシ樹脂ベースの溶剤型半導体用導電性ペー
スト(C)を入手した。
【0024】実施例1〜3および比較例で得た導電性ペ
ースト(A)(B)(C)を用いて、金メッキ面との熱
時接着強度、耐湿性を試験した。その結果を表1に示し
たが、いずれも本発明が優れており、本発明の顕著な効
果が認められた。
【0025】
【表1】 *1 : 0.3× 0.3mmチップ(高さ300 μm、接着面は金べたメッキ)を、リー ドフレーム(銅系、ベッド面は銀メッキ)上に、導電性ペーストを用いて接着し 、150 ℃×1 hの温度で硬化後、常温および熱時(300 ℃)の温度でテンション ゲージを用いて剪断方向の接着強度を測定した。熱時接着強度は300 ℃のヒート ブロック上で測定した。
【0026】
【発明の効果】以上の説明および表1から明らかなよう
に、本発明の導電性ペーストは、耐熱性、耐湿性、金メ
ッキ面との接着性に優れており、この導電性ペーストを
使用することによって接合信頼性、量産性の高い電子部
品を製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)(a)ジシクロペンタジエニル骨
    格を有するエポキシ樹脂と、(b)ジシクロペンタジエ
    ニル骨格を有するフェノール樹脂からなる変性樹脂、 (B)溶剤、モノマー又はこれらの混合物、および (C)導電性粉末 を必須成分としてなることを特徴とする導電性ペース
    ト。
JP8876396A 1996-03-18 1996-03-18 導電性ペースト Pending JPH09259636A (ja)

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JP8876396A JPH09259636A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 導電性ペースト

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JP8876396A JPH09259636A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 導電性ペースト

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JPH09259636A true JPH09259636A (ja) 1997-10-03

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ID=13951922

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JP (1) JPH09259636A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1192739A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト及びこれを用いて製造された半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1192739A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト及びこれを用いて製造された半導体装置

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