CN105814093A - 树脂糊组合物和半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种树脂糊组合物,其含有:(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G),其中,银粉(F)含有涂布有硬脂酸并且振实密度为4.0g/cm3以下的银粉(F?1),银粉(F)的含量为42质量%以下,银粉(F?1)的含量为11质量%以上,铝粉(G)的含量与银粉(F)的含量的比值以质量比计为0.3~2.3。根据本发明,能够获得下述价廉的树脂糊组合物和使用了该树脂糊组合物的半导体装置,该树脂糊组合物适合用于半导体芯片等导体元件与引线框架等支撑构件的粘接,能够减少稀有且价值高的昂贵材料即银的使用量,而且导电性、导热性和粘接性也优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合于半导体元件的芯片焊接(die bonding)的树脂糊组合物和使用该树脂糊将半导体元件与支撑构件接合而成的半导体装置。
背景技术
作为半导体装置中使用的芯片焊接材,已知Au-Si共晶、焊锡和树脂糊组合物等。其中,从作业性和成本的观点出发,树脂糊组合物被广泛使用。
一般来说,是通过使用芯片焊接材将半导体元件与引线框架等支撑构件粘接来制造半导体装置。对于芯片焊接材来说,一方面要求具有高的粘接强度,另一方面为了减少粘接了半导体装置的支撑构件的翘曲,还要求具有吸收因元件的热膨胀率与支撑构件的热膨胀率之差而产生的张力的性能。作为具有高的粘接强度和上述吸收张力的性能的树脂糊,提出了环氧树脂与丙烯酸树脂的混合树脂系的树脂糊组合物(参照例如专利文献1)。
伴随着半导体元件的高集成化和微细化,要求半导体元件具有导电性和导热性等特性的高可靠性。因此,对于芯片焊接材中使用的树脂糊组合物来说,除了粘接强度以外,还要求具有导电性和导热性等特性的高可靠性。为了对树脂糊组合物赋予上述性能,可在树脂糊组合物中添加导电性填料。作为树脂糊组合物中使用的导电性填料,可以考虑使用例如金粉、银粉、铜粉等金属粉,目前主要使用银粉。银粉不像金粉那样稀有,也不会像铜粉那样容易被氧化、保存稳定性差,而且还具有优良的作业性和机械特性,作为树脂糊组合物的导电性填料所要求的诸特性也优良。
可是,就算银粉比不上金粉等,但银粉也是贵金属,也很稀有,是昂贵的材料。因此,作为树脂糊组合物中使用的导电性填料,开发了将银粉和更容易获得并且价廉的其它导电性填料并用而成的材料。
从容易得到并且价廉、进而从稳定性、导电性的观点出发,作为与银粉一起使用的其它导电性填料,研究了铝粉(参照例如专利文献2和专利文献3)。可是,在专利文献2记载的含有金属的糊中,铝的金属粉末与银等的金属粉末的体积比为5:95~40:60,并不能说充分减少了银等的金属粉末的使用量。另外,在专利文献3记载的树脂糊组合物中,铝粉和银粉的质量比为2/8~8/2。可是,在极端地减少导电性填料中的银粉的比例时,与以往的含有银粉的树脂糊组合物相比,体积电阻和粘度等特性有可能变差。这样一来,就减少了导电性填料中的银粉的比例的树脂糊组合物而言还未得到具有与大量含有银粉的以往的树脂糊组合物同等以上的特性的树脂糊组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-179769号公报
专利文献2:日本特开2005-197118号公报
专利文献3:国际公开第2012/124527号小册子
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是提供一种适合用于半导体元件与支撑构件的粘接、银的使用量少、导电性、导热性和粘接性优良的树脂糊组合物以及使用了该树脂糊组合物的半导体装置。
解决问题的手段
本发明者们为了解决上述课题而反复进行了深入研究,结果发现,通过下述的发明可以解决上述课题。即,本发明提供下述的树脂糊组合物和使用了该树脂糊组合物的半导体装置。
[1]一种树脂糊组合物,其含有:(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G),其中,
银粉(F)含有涂布有硬脂酸并且振实密度为4.0g/cm3以下的银粉(F-1),
相对于成分(A)~(G)的总质量,银粉(F)的含量为42质量%以下,银粉(F-1)的含量为10质量%以上,
铝粉(G)的含量与银粉(F)的含量的比值以质量比计为0.3~2.3。
[2]根据上述[1]所述的树脂糊组合物,其中,银粉(F)是平均粒径为1~15μm的薄片状。
[3]根据上述[1]所述的树脂糊组合物,其中,银粉(F―1)是平均粒径为1~15μm的薄片状。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的树脂糊组合物,其中,铝粉(G)是平均粒径为1~6μm的粒状。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的树脂糊组合物,其中,(甲基)丙烯酸化合物(A)是(甲基)丙烯酸酯化合物。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的树脂糊组合物,其中,粘合剂树脂(B)是环氧树脂。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的树脂糊组合物,其中,胺化合物(C)是选自多元胺化合物和咪唑化合物中的至少1种。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的树脂糊组合物,其中,增韧剂(E)是橡胶系化合物。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的树脂糊组合物,其进一步含有偶联剂(H)。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的树脂糊组合物,其进一步含有选自油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)和分散剂(L)之中的至少1种。
[11]一种半导体装置,其具备半导体元件和支撑构件,其中,半导体元件与所述支撑构件通过上述[1]~[10]中任一项所述的树脂糊组合物的固化物来接合。
[12]根据上述[11]所述的半导体装置,其中,半导体元件与支撑构件的至少一部分通过密封剂来密封。
发明效果
根据本发明,可以提供一种适合用于半导体元件与支撑构件的粘接、银的使用量少、导电性、导热性和粘接性优良的树脂糊组合物以及使用了该树脂糊组合物的半导体装置。
附图说明
图1(a)~(e)是对体积电阻率的测定方法进行说明的平面图。
具体实施方式
本发明的树脂糊组合物含有:(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G)。以下,对本发明的树脂糊组合物进行详细说明。
[(甲基)丙烯酸化合物(A)]
本发明中使用的(甲基)丙烯酸化合物(A)只要是具有(甲基)丙烯酰基的化合物,就没有特别限制。(甲基)丙烯酸化合物(A)优选是能够通过与特定的银粉(F)和铝粉(G)组合使用而获得导电性、粘接性和导热性优良并能够适合用于芯片焊接的树脂糊组合物的(甲基)丙烯酸化合物。另外,(甲基)丙烯酸化合物(A)优选是能够抑制树脂与银粉和铝粉等填料的分离的(甲基)丙烯酸化合物。从上述观点出发,优选的(甲基)丙烯酸化合物(A)是具有1个以上的(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物。优选的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如由下述的通式(I)~(X)表示的化合物等。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
(通式(I)中,R1表示氢或甲基;R2表示碳原子数为1~100、优选碳原子数为1~36的2价的脂肪族或具有环状结构的烃基)。
(通式(II)中,R1和R2的定义分别与上述的R1和R2相同)。
(通式(III)中,R1的定义与上述的R1相同;R3表示氢、甲基或苯氧甲基;
R4表示氢、碳原子数为1~6的烷基、苯基或苯甲酰基;n表示1~50的整数)。
(通式(IV)中,R1的定义与上述的R1相同;R5表示苯基、氰基、-Si(OR6)3(R6表示碳原子数为1~6的烷基)或由下式表示的1价的基团;m表示0、1、2或3的数)。
(其中,R7、R8和R9分别独立地表示氢或碳原子数为1~6的烷基;R10表示氢或碳原子数为1~6的烷基或苯基)。
(通式(V)中,R1和R2的定义分别与上述的R1和R2相同)。
(通式(VI)中,R1、R3和n的定义分别与上述的R1、R3和n相同。不过,当R3为氢或甲基时,n不为1)。
(通式(VII)中,R1的定义与上述的R1相同;R11和R12分别独立地表示氢或甲基)。
(通式(VIII)中,R1、R11和R12分别与上述的R1、R11和R12相同;R13和R14分别独立地表示氢或甲基;p和q分别独立地表示1~20的整数)。
(通式(IX)中,R1表示上述的R1;R15、R16、R17和R18分别独立地表示氢或甲基;x表示1~20的整数)。
(通式(X)中,R1表示上述的R1;r、s、t和u分别独立地为表示重复数的平均值的0以上的数,r+t为0.1以上,优选为0.3~5,s+u为1以上,优选为1~100)。
通式(I)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯以及(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸酯、2-(三环)[5.2.1.02,6]癸-3-烯-8或9-氧乙基(甲基)丙烯酸酯等。上述(甲基)丙烯酸酯化合物之中,更优选的(甲基)丙烯酸酯化合物是丙烯酸乙酯。
通式(II)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯和二聚体二醇单(甲基)丙烯酸酯等。
通式(III)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯甲酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯等。上述(甲基)丙烯酸酯化合物之中,更优选的(甲基)丙烯酸酯是2-苯氧乙基丙烯酸酯。
通式(IV)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如(甲基)丙烯酸苄酯、2-氰乙基(甲基)丙烯酸酯、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸四氢吡喃酯、二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、1,2,2,6,6-五甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、(甲基)丙烯酰氧基乙基苯基酸式磷酸酯、β-(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸单酯、β-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸单酯、二环戊烯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、二环戊基(甲基)丙烯酸酯和二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯等。上述(甲基)丙烯酸酯化合物之中,更优选的(甲基)丙烯酸酯是二环戊烯氧乙基丙烯酸酯。
通式(V)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二聚体二醇二(甲基)丙烯酸酯和二羟甲基三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯等。上述(甲基)丙烯酸酯化合物之中,更优选的(甲基)丙烯酸酯是新戊二醇二丙烯酸酯。
通式(VI)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。上述(甲基)丙烯酸酯化合物之中,更优选的(甲基)丙烯酸酯是聚乙二醇二丙烯酸酯。
通式(VII)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如使1摩尔双酚A、双酚F或双酚AD与2摩尔(甲基)丙烯酸甘油酯反应而得到的二(甲基)丙烯酸酯化合物等。
通式(VIII)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如双酚A、双酚F或双酚AD的聚环氧乙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯化合物等。上述双酚A可以列举出例如乙氧基化双酚A、氢化双酚A和卤化双酚A等。
通式(IX)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举出例如双((甲基)丙烯酰氧基丙基)聚二甲基硅氧烷和双((甲基)丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物等。
通式(X)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物例如有使加成了马来酸酐的聚丁二烯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯反应而得到的反应物及其加氢物等,例如有MM-1000-80、MAC-1000-80(均为JX日矿日石能源株式会社、商品名)等。
作为本发明中使用的(甲基)丙烯酸化合物(A),可以将上述的化合物、优选上述的(甲基)丙烯酸酯化合物单独使用或组合使用多种。
相对于(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G)的总质量(以下,有时称作成分(A)~(G)的总质量),树脂糊组合物中的(甲基)丙烯酸化合物(A)的含量优选为18~24质量%,更优选为19~23质量%。(甲基)丙烯酸化合物(A)的含量如果为18质量%以上,则显示高的粘接强度,如果为24质量%以下,则固化中不会产生空隙,可维持高的粘接强度。
[粘合剂树脂(B)]
本发明中使用的粘合剂树脂(B)可以列举出例如环氧树脂、硅树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂等。这些树脂之中,从与上述的(甲基)丙烯酸化合物(A)组合时粘接性优良、能够抑制树脂与填料的分离的观点出发,优选的粘合剂树脂(B)是环氧树脂。
优选的环氧树脂是1个分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。这样的环氧树脂可以列举出例如双酚A型环氧树脂(例如,AER-X8501(旭化成株式会社、商品名)、R-301(三菱化学株式会社、商品名)、YL-980(三菱化学株式会社、商品名))、双酚F型环氧树脂(例如,YDF-170(東都化成株式会社、商品名))、双酚AD型环氧树脂(例如,R-1710(三井化学株式会社、商品名))、苯酚酚醛清漆型环氧树脂(例如,N-730S(DIC株式会社、商品名)、Quatrex-2010(Dow Chemical公司、商品名))、甲酚酚醛清漆型环氧树脂(例如,N-665-EXP(DIC株式会社、商品名)、YDCN-702S(东都化成株式会社、商品名)、EOCN-100(日本化药株式会社、商品名))、多官能环氧树脂(例如,EPPN-501(日本化药株式会社、商品名)、TACTIX-742(DowChemical公司、商品名)、VG-3010(三井化学株式会社、商品名)、1032S(三菱化学株式会社、商品名))、具有萘骨架的环氧树脂(例如,HP-4032(DIC株式会社、商品名))、脂环式环氧树脂(例如,CEL-3000(大赛璐株式会社、商品名))、环氧化聚丁二烯(例如,PB-3600(大赛璐株式会社、商品名)、E-1000-6.5(JX日矿日石能源株式会社、商品名))、胺型环氧树脂(例如,ELM-100(住友化学株式会社、商品名)、YH-434L(东都化成株式会社、商品名))、间苯二酚型环氧树脂(例如,Denacol EX-201(Nagase Chemtex株式会社、商品名))、新戊二醇型环氧树脂(例如,Denacol EX-211(Nagase Chemtex株式会社、商品名))、己二醇(へキサンディネルグリコ一ル)型环氧树脂(例如,Denacol EX-212(Nagase Chemtex株式会社、商品名))、乙二醇-丙二醇型环氧树脂(例如,Denacol EX-810、811、850、851、821、830、832、841、861(Nagase Chemtex株式会社、商品名))、下述通式(XI)所表示的环氧树脂(例如,E-XL-24、E-XL-3L(三井化学株式会社、商品名))等。
(通式(XI)中,v表示0~5的整数)
上述的环氧树脂之中,更优选的环氧树脂是双酚F型环氧树脂、环氧化聚丁二烯、苯酚酚醛清漆型环氧树脂和甲酚酚醛清漆型环氧树脂。当使用上述的树脂作为粘合剂树脂(B)时,能够获得导电性、粘接性和导热性更加优良、并且涂布作业性和机械特性也更加优良、能够更加适合用于芯片焊接的树脂糊组合物。另外,上述的环氧树脂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
本发明中使用的粘合剂树脂(B)、特别是环氧树脂的数均分子量优选为160~3000。数均分子量是通过凝胶渗透色谱法利用标准聚苯乙烯的校正曲线来测定(以下称作GPC法)的值。当粘合剂树脂(B)的数均分子量为160以上时,树脂糊组合物具有优良的粘接性;当粘合剂树脂(B)的数均分子量为3000以下时,可以在树脂糊组合物的粘度不会过度增加的情况下获得良好的作业性。
作为粘合剂树脂(B)使用的环氧树脂的环氧当量优选为80~1000、更优选为100~500。当环氧树脂的环氧当量为80以上时,树脂糊组合物具有优良的粘接性。当环氧树脂的环氧当量为1000以下时,树脂糊组合物的固化时能够抑制未反应固化物的残留。由此,能够抑制固化后的热过程中发生的树脂糊组合物的固化物的逸出气体的产生。
相对于成分(A)~(G)的总质量,树脂糊组合物中的粘合剂树脂(B)的含量优选为0.1~2.0质量%、更优选为0.5~1.5质量%。当粘合剂树脂(B)的含量为0.1质量%以上时,树脂糊组合物具有优良的粘接性;当粘合剂树脂(B)的含量为2.0质量%以下时,可以在树脂糊组合物的粘度不会过度增加的情况下获得良好的作业性。
作为粘合剂树脂(B)使用的环氧树脂还可以含有1个分子中具有1个环氧基的化合物即单官能环氧化合物(反应性稀释剂)。上述的单官能环氧化合物可以列举出例如苯基缩水甘油醚(例如,PGE(日本化药株式会社、商品名))、烷基苯酚单缩水甘油醚(例如,PP-101(东都化成株式会社、商品名))、脂肪族单缩水甘油醚(例如,(ED-502、株式会社ADEKA、商品名))、烷基苯酚单缩水甘油醚(例如,ED-509(株式会社ADEKA、商品名))、烷基苯酚单缩水甘油醚(例如,YED-122(三菱化学株式会社、商品名))、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(例如,KBM-403(信越化学工业株式会社、商品名))、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、1-(3-环氧丙氧基丙基)-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷(例如,TSL-8350、TSL-8355、TSL-9905(均是Momentive Performance Materials日本有限公司、商品名))等。
单官能环氧化合物可以在不阻碍本发明的树脂糊组合物的特性的范围内使用。单官能环氧化合物的含量是相对于粘合剂树脂(B)的质量优选为10质量%以下、更优选为1~5质量%。当粘合剂树脂(B)中的单官能环氧化合物的含量为10质量%以下时,可以在树脂糊组合物的粘度不会过度增加的情况下获得良好的作业性。
[胺化合物(C)]
在粘合剂树脂(B)、特别是粘合剂树脂(B)为环氧树脂的情况下,本发明中使用的胺化合物(C)是作为粘合剂树脂(B)的固化剂来起作用。优选的胺化合物(C)可以列举出双氰胺和以下的通式(XII)所表示的二元酸二酰肼(例如,ADH、PDH、SDH(均为日本Finechem株式会社、商品名))、由环氧树脂与胺化合物的反应物制成的微胶囊型固化剂(例如,NOVACURE(旭化成株式会社、商品名))、以及二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基砜、尿素、尿素衍生物和三聚氰胺等多元胺化合物等。
(通式(XII)中,R19表示间亚苯基、对亚苯基等2价的芳香族基团、碳原子数为2~12的直链或支链的亚烷基)。
另外,其它的优选的胺化合物(C)可以列举出2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基咪唑和2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑等咪唑化合物。
以上的胺化合物(C)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
相对于成分(A)~(G)的总质量,胺化合物(C)的配合量优选为0.05~0.5质量%、更优选为0.1~0.5质量%。当胺化合物(C)的配合量为0.05质量%以上时,树脂糊组合物的固化性变得良好;当胺化合物(C)的配合量为0.5质量%以下时,树脂糊组合物的稳定性变得良好。
[聚合引发剂(D)]
聚合引发剂(D)是为了促进本发明的树脂糊组合物的固化而使用的。聚合引发剂(D)优选为自由基聚合引发剂。从抑制树脂糊组合物的固化时的空隙生成的观点出发,自由基聚合引发剂优选为过氧化物系自由基聚合引发剂。另外,从树脂糊组合物的固化性和粘度稳定性的观点出发,优选的自由基聚合引发剂是在急速加热试验中的分解温度为70~170℃的那些自由基聚合引发剂。
作为聚合引发剂(D)使用的优选的过氧化物系自由基聚合引发剂可以列举出例如:1,1,3,3-四甲基过氧化己酸2-乙基酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)环十二烷、过氧化间苯二甲酸二叔丁酯、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基枯基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔和过氧化氢异丙苯等。
相对于成分(A)~(G)的总质量,聚合引发剂(D)的配合量优选为0.1~5质量%、更优选为0.6~3质量%。当聚合引发剂(D)的配合量为0.1质量%以上时,树脂糊组合物的固化性不会下降;当聚合引发剂(D)的配合量为5质量%以下时,挥发成分不会变多,固化物中不容易产生被称作“void”的空隙。
[增韧剂(E)]
增韧剂(E)是为了对本发明的树脂糊组合物的固化物赋予可挠性(柔韧性)而使用的。优选的增韧剂(E)可以列举出例如橡胶系化合物和热塑性树脂等。
作为增韧剂(E)使用的优选的橡胶系化合物是具有丁二烯的骨架的丁二烯系橡胶。优选的丁二烯系橡胶可以列举出例如环氧化聚丁二烯橡胶、马来酸酐化聚丁二烯、丙烯腈-丁二烯橡胶、羧基末端丙烯腈-丁二烯橡胶、氨基末端丙烯腈-丁二烯橡胶、乙烯基末端丙烯腈-丁二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶等液状橡胶等。
作为增韧剂(E)使用的橡胶系化合物的数均分子量优选为500~10000、更优选为1000~5000。当橡胶系化合物的数均分子量为500以上时,能够对本发明的树脂糊组合物的固化物赋予良好的可挠性(柔韧性);当橡胶系化合物的数均分子量为10000以下时,可以在树脂糊组合物的粘度不会增加的情况下获得树脂糊组合物的良好的作业性。数均分子量是使用蒸气压渗透法测定的值或使用GPC法测定的值。
相对于成分(A)~(G)的总质量,增韧剂(E)的配合量优选为1~10质量%、更优选为6~10质量%。当增韧剂(E)的配合量为1质量%以上时,能够减少本发明的树脂糊组合物的固化物的翘曲;当增韧剂(E)的配合量为10质量%以下时,树脂糊组合物的粘度不会增大,可以获得树脂糊组合物的良好的作业性。
[银粉(F)]
银粉(F)可以对本发明的树脂糊组合物赋予导电性和导热性。银粉(F)的平均粒径优选为1~15μm、更优选为2~8μm、进一步优选为3~6μm。银粉(F)的平均粒径为1~15μm时,树脂糊组合物中的银粉变得难以沉降,能够抑制在分配树脂糊组合物时在针内发生堵塞。此外,银粉(F)的平均粒径可以用利用了激光衍射法的粒度分布测定装置(例如,MicrotracX100、日机装株式会社)作为中值径来求出。中值径是指以个数为基准的粒度分布中的累积率达到50%的粒径(D50)的值。
银粉(F)优选具有粒状、薄片状、球状、针状和不规则状等形状,更优选具有薄片状的形状。银粉(F)具有薄片状的形状时,各个银粉彼此之间的接触变得容易,能够进一步提高树脂糊的导电性和导热性。另外,通过与后述的铝粉(G)组合使用,能够获得导电性、粘接性、保存稳定性、涂布作业性和机械特性更加优良的树脂糊组合物。
银粉(F)优选被硬脂酸涂布了。通过用硬脂酸涂布银粉(F),能够使树脂糊组合物的粘度长期稳定。另外,能够抑制树脂糊组合物中的树脂与填料的分离。
相对于成分(A)~(G)的总质量,银粉(F)的含量为42质量%以下,优选为3~40质量%,更优选为10~40质量%。银粉(F)的含量为40质量%以下时,除了导电性、导热性和粘接性优良以外,还能够获得涂布作业性、机械特性也优良的价廉的树脂糊组合物。
银粉(F)的BET比表面积优选为0.5~2.1m2/g。这里,银粉(F)的比表面积是使用BET法N2气吸附一点法来测定的值。银粉(F)的BET比表面积为0.5~2.1m2/g时,树脂糊组合物的粘度不会过度增加,能够获得具有优良导电性的树脂糊组合物的固化物。
银粉(F)含有振实密度为4.0g/cm3以下的银粉(F-1)。这里,银粉的振实密度是根据JIS Z 2512用振实密度测定器进行测定而得到的值。具体地说,使用漏斗使100g的银粉轻轻地落入100ml量筒内。将量筒搭载在振实密度测定器(株式会社蔵持科学器械制作所制、型号:KRS-406)上,以20mm的落下距离和60次/分钟的速度使其落下600次,对压缩的银粉的容积进行测定。然后,用银粉的质量除以压缩的银粉的容积而算出的振实值就是振实密度。银粉(F-1)的振实密度更优选为1.0~4.0g/cm3。
此外,在银粉的振实密度因测定值的偏差而具有一定的范围的情况下,当该范围包含4.0g/cm3的值时、或该范围包含在4.0g/cm3以下的范围内时,将该银粉的振实密度设为4.0g/cm3以下。另外,在银粉的振实密度因测定值的偏差而具有一定的范围的情况下,当该范围包含4.0g/cm3的值、并且包含1.0g/cm3的值时,或该范围包含在1.0~4.0g/cm3的范围内时,将该银粉的振实密度设为1.0~4.0g/cm3。
银粉(F-1)的平均粒径优选为1~15μm,更优选为2~8μm,进一步优选为3~6μm。银粉(F-1)的平均粒径为1~15μm时,树脂糊组合物中的银粉变得难以沉降,能够抑制在分配树脂糊组合物时在针内发生堵塞。此外,银粉(F-1)的平均粒径可以用利用了激光衍射法的粒度分布测定装置(例如,Microtrac X100)作为中值径来求出。中值径是指以个数为基准的粒度分布中的累积率达到50%的粒径(D50)的值。
银粉(F-1)优选具有粒状、薄片状、球状、针状和不规则状等形状,更优选具有薄片状的形状。银粉(F-1)具有薄片状的形状时,各个银粉彼此之间的接触变得容易,能够进一步提高树脂糊的导电性和导热性。另外,通过与后述的铝粉(G)组合使用,能够获得导电性、粘接性、保存稳定性、涂布作业性和机械特性更加优良的树脂糊组合物。
银粉(F-1)优选被硬脂酸涂布了。通过用硬脂酸涂布银粉(F-1),能够使树脂糊组合物的粘度长期稳定。另外,能够抑制树脂糊组合物中的树脂与填料的分离。
银粉(F)可以进一步含有振实密度大于4.0g/cm3的银粉(F-2)。银粉(F-2)的振实密度更优选大于4.0g/cm3且为6.0g/cm3以下。
相对于(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G)的总质量,银粉(F-1)的含量为10质量%以上,优选为10~40质量%。银粉(F-1)的含量为10质量%以上时,可以获得优良的导电性,而且以少量的银粉就能使树脂糊组合物的粘度增加,获得良好的涂布作业性。
[铝粉(G)]
铝粉(G)可以对本发明的树脂糊组合物赋予优良的导电性、导热性、粘接性和粘度稳定性。由此,即使减少银粉(F)的含量,也能够提高树脂糊组合物的导电性和导热性。而且,由于通过含有铝粉(G)可以减少银粉(F)的含量,所以能够使本发明的树脂糊组合物变得价廉。
铝粉(G)优选具有1~6μm、更优选2~5μm、进一步优选2~4μm的平均粒径。铝粉(G)的平均粒径为1~6μm时,能够抑制树脂糊组合物的浸润展开性的下降,所以在使用树脂糊组合物将半导体元件安装于支撑构件上时,能够抑制半导体元件倾斜。此外,铝粉(G)的平均粒径可以用利用了激光衍射法的粒度分布测定装置(例如,MicrotracX100)作为中值径来求出。另外,中值径是指以个数为基准的粒度分布中的累积率达到50%的粒径(D50)的值。
铝粉(G)的表观密度优选为0.40~1.20g/cm3、更优选为0.55~1.00g/cm3。
铝粉(G)优选具有粒状、薄片状、球状、针状和不规则状等形状,更优选具有粒状的形状。
铝粉(G)的含量与银粉(F)的含量的比值以质量比计为0.3~2.3、优选为1.0~2.0。铝粉(G)的含量与银粉(F)的含量的比值为0.3~2.3时,可以进一步提高树脂糊组合物的作业性、导电性和粘接性。
[偶联剂(H)]
本发明的树脂糊组合物还可以进一步含有偶联剂(H)。由此,可以进一步提高树脂糊组合物对支撑构件的粘接性。本发明中使用的硅烷偶联剂(H)没有特别限制,但优选的偶联剂(H)可以列举出例如硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂、锆酸酯系偶联剂和锆铝酸酯系偶联剂等。
硅烷偶联剂可以列举出例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三(甲基丙烯酰氧基乙氧基)硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-(4,5-二氢咪唑基)丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二异丙酰氧基硅烷、甲基三环氧丙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲硅烷基异氰酸酯、二甲基甲硅烷基异氰酸酯、苯基甲硅烷基三异氰酸酯、四异氰酸酯硅烷、甲基甲硅烷基三异氰酸酯、乙烯基甲硅烷基三异氰酸酯和乙氧基硅烷三异氰酸酯等。上述硅烷偶联剂之中,更优选的硅烷偶联剂是γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
钛酸酯系偶联剂可以列举出例如异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(十二烷基)苯磺酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯、四异丙基双(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯、四辛基双(二(十三烷基)亚磷酸酯)钛酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(二(十三烷基))亚磷酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)亚乙基钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯、异丙基(二辛基磷酸酯)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯、异丙基三(N-氨基乙基·氨基乙基)钛酸酯、二枯基苯氧基乙酸酯钛酸酯和二异硬脂酰基亚乙基钛酸酯等。上述钛酸酯系偶联剂之中,更优选的钛酸酯系偶联剂是异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(十二烷基)苯磺酰基钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯和异丙基三(N-氨基乙基·氨基乙基)钛酸酯等异丙基三钛酸酯。
铝系偶联剂例如有乙酰烷氧基二异丙酸铝。
锆酸酯系偶联剂可以列举出例如四丙基锆酸酯、四丁基锆酸酯、四(三乙醇胺)锆酸酯、四异丙基锆酸酯、乙酰丙酮锆、乙酰丙酮丁酸锆和硬脂酸锆丁酸酯等。
锆铝酸酯系偶联剂可以列举出例如单烷氧基锆铝酸酯、三烷氧基锆铝酸酯和四烷氧基锆铝酸酯等。
上述硅烷偶联剂之中,γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷是作为能够被含有在环氧树脂中的单官能环氧化合物(反应性稀释剂)而所例示出的那些。这些化合物具有硅烷偶联剂的功能和反应性稀释剂的功能这两者。
相对于(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G)的总计100质量份,偶联剂(H)的配合量优选为0.5~6.0质量份、更优选为1.0~5.0质量份。当偶联剂(H)的配合量为0.5质量份以上时,树脂糊组合物的粘接强度进一步提高;当偶联剂(H)的配合量为6.0质量份以下时,树脂糊组合物的挥发成分不会变多,固化物中不易产生被称作“void”的空隙。
[油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)、分散剂(L)]
本发明的树脂糊组合物还可以进一步含有选自由油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)和分散剂(L)组成的组之中的至少1种。通过添加选自由油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)和分散剂(L)组成的组之中的至少1种,可以抑制糊组合物中仅树脂成分分离并浸出到基板表面上的现象(渗出)。选自由油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)和分散剂(L)组成的组之中的至少1种吸附于填料的表面,对树脂变得容易浸润。通过改善填料的分散,树脂的分离也得到抑制,可以减少树脂的浸出即渗出。相对于(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G)的总计100质量份,选自由油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)和分散剂(L)组成的组之中的至少1种的配合量优选为0.3~1.0质量份、更优选为0.5~1.0质量份。选自由油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)和分散剂(L)组成的组之中的至少1种的配合量为0.3质量份以上时,可以减少本发明的树脂糊组合物的渗出,油酸的配合量为1.0质量份以下时,可以在树脂糊组合物的粘度不会过低的情况下获得树脂糊组合物的良好的作业性。
[其它的成分]
在本发明的树脂糊组合物中,可以进一步根据需要而单独地适当添加或组合多种地适当添加氧化钙和氧化镁等吸湿剂、氟系表面活性剂、非离子系表面活性剂和高级脂肪酸等浸润增强剂、硅油等消泡剂、以及无机离子交换体等离子捕获剂等各种添加剂。
另外,本发明树脂糊组合物还可以进一步含有银粉(F)和铝粉(G)以外的导电性粒子。作为这样的导电性粒子,优选平均粒径低于10μm的导电性粒子。另外,导电性粒子可以列举出金粉、铜粉、镍粉、铁粉和不锈钢粉等。
[树脂糊组合物]
本发明的树脂糊组合物例如可以按照如下所述的方式来制造。准备构成本发明的树脂糊的上述成分和根据期望而添加的各种添加剂,将它们一起或分批地投入至搅拌机、混合型搅拌机(Hybrid Mixer)、擂溃搅拌(斩拌)机、3根辊、行星式搅拌机等能够分散、搅拌和混炼的装置内,根据需要进行加热,并进行混合、溶解、解粒、混炼和/或分散,制作均匀的糊状的组合物。该组合物是本发明的树脂糊组合物。
得到的树脂糊组合物中,作为稀有并昂贵的材料的银的使用量得到了减少。尽管如此,树脂糊组合物仍具有优良的导电性、导热性和粘接性。另外,树脂糊组合物中的树脂和填料的分离得到了抑制,即使长期保存树脂糊组合物,树脂和填料也很少发生分离。本发明的树脂糊组合物例如可以作为半导体元件粘接用的树脂糊组合物来使用。更具体地说,本发明的树脂糊组合物适合用于半导体芯片等导体元件与引线框架等支撑构件的粘接。
〔半导体装置〕
本发明的半导体装置具备半导体元件和支撑构件,半导体元件与支撑构件通过本发明的树脂糊组合物的固化物来接合。本发明的半导体装置中,优选半导体元件与支撑构件的至少一部分通过密封剂来密封。
支撑构件可以列举出例如铜引线框架等引线框架、玻璃环氧基板(由玻璃纤维增强环氧树脂制成的基板)和BT基板(氰酸酯单体及其低聚物与双马来酰亚胺制成的BT树脂使用基板)等有机基板等。
本发明的半导体装置中,半导体元件与支撑构件通过本发明的树脂糊组合物的固化物来接合。当使半导体元件与引线框架等支撑构粘接时,例如可以按照如下的方式来进行:在支撑构件上用分配法(dispense)涂布树脂糊组合物后,压贴半导体元件,然后使用烘箱和恒温槽等加热装置进行加热固化。接着,实施引线键合工序等,得到本发明的半导体装置。然后,可以进一步用通常的方法将半导体元件与支撑构件的至少一部分通过密封剂密封。
树脂糊组合物的加热固化条件在低温下的长时间固化的情况和高温下的快速固化的情况下是不同的。例如,在高温下的快速固化的情况下,通常,树脂糊组合物的加热固化条件是:优选为150~220℃、更优选为180~200℃的加热温度和优选为30秒~2小时、更优选为10分钟~2小时、进一步优选为1小时~1小时30分钟的加热时间。
实施例
以下,通过实施例进一步详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。
(评价方法)
按照以下的评价方法评价实施例和比较例的树脂糊组合物。
(1)粘度的测定、粘度的稳定性的测定和涂布作业性的评价:
a)粘度的测定
使用EHD型旋转粘度计(东京计器株式会社制、3°圆锥体)对各实施例和比较例的树脂糊组合物测定在25℃下以0.5rpm进行3分钟后的粘度(Pa·s)。
b)粘度的稳定性的测定
将各实施例和比较例的树脂糊组合物在23℃下保管7天后,使用EHD型旋转粘度计(东京计器株式会社制、3°圆锥体)测定在25℃下以0.5rpm进行3分钟后的粘度(Pa·s)。
c)涂布作业性的评价
用分配器(武藏工程株式会社制)进行连续打点(4225点)时,通过目视确认打点与打点之间的样子,按照以下的基准进行评价。
A 4225点之中发生了拉丝的点:无
B 4225点之中发生了拉丝的点:1~2112点
C 4225点之中发生了拉丝的点:2113~4225点
(2)剪切粘接强度的测定
在镀覆有Ni/Au的铜框架、镀覆了Ag环的铜引线框架和镀覆了Ag点的铜引线框架上涂布约0.5mg的各实施例和比较例的树脂糊组合物,在其上面压贴2mm×2mm的Si芯片(厚度约为0.4mm),再在烘箱中用30分钟升温至180℃,并在180℃下加热1小时,使树脂糊组合物固化。使用自动粘接力试验装置(BT4000、Dage公司制)对其测定在260℃下保持20秒时的剪切粘接强度(MPa)。此外,对于各实施例和比较例,对10个试验片进行剪切粘接强度的测定,将其平均值设定为各实施例和比较例的剪切粘接强度(MPa)。
(3)体积电阻率的测定
按照图1所示的步骤测定树脂糊组合物的固化物的体积电阻率。图1是对体积电阻率的测定方法进行说明的平面图。在载玻片1(东京硝子器械株式会社制、尺寸=76×26mm、厚度=0.9~1.2mm)(在图1(a))的表面上,将3张纸胶带2(日东电工CS系统株式会社制、No.7210F、尺寸宽=18mm、厚度=0.10mm)相互隔着间隔并平行地粘贴,从而在这3张纸胶带2之间形成了2条载玻片1表面的露出部1a(宽2mm)(图1(b))。在这些露出部1a上放上树脂糊组合物3(图1(c)),将其用另外的载玻片等水平地伸展开(图1(d))。然后,剥离纸胶带2,在烘箱中于200℃下加热1小时来使树脂糊组合物固化,由此在载玻片1的表面得到相互平行的2条线状的固化物4(图1(e))。使用数码万用表(TR6846、ADVANTEST公司制)在温度23℃下测定了上述固化物4的体积电阻率(Ω·cm)。
(4)导热率的测定
在下述的条件下测定与上述(3)同样地得到的固化物的比热、比重和热扩散率。导热率用比热×比重×热扩散率来求出。
a)比热的测定
使用比热测定装置:差示扫描量热计(Parking-Elmer公司制DSC),在温度:25℃的条件下测定比热。
b)比重的测定
使用比重测定装置:密度计(Alfa Mirage公司制密度计),在室温(阿基米德法)下测定比重。
c)热扩散率的测定
使用热扩散率测定装置:氙闪光分析装置(LFA447、NETZSCH公司制),在温度为25℃的条件下测定热扩散率。
(5)翘曲的测定
在镀覆有Ag环的铜引线框架上涂布约0.5mg的各实施例和比较例的树脂糊组合物,在其上面压贴5mm×5mm的Si芯片(厚度为约0.4mm),再在烘箱中用30分钟升温至180℃,并在180℃下加热1小时,使树脂糊组合物固化。对其使用非接触膜厚计(KS-1100、Keyence株式会社制)以6.5mm的扫描距离来测定芯片表面的翘曲。此外,对于各实施例和比较例,对10个试验片进行翘曲的测定,将其平均值设为各实施例和比较例的翘曲。
(6)渗出的测定
在镀覆有Ag点的铜引线框架上涂布约0.5mg的各实施例和比较例的树脂糊组合物,在室温下保管,10分钟后通过目视确认有无渗出。
另外,按照以下的评价方法评价实施例和比较例的树脂糊组合物中使用的银粉。
(7)振实密度的测定
银粉的振实密度是根据JIS Z 2512(2006年制定),使用振实密度测定器进行测定而得到的值。具体地说,称量银粉100g,使用漏斗使其轻轻地落入100ml量筒内。将量筒搭载在振实密度测定器上,以20mm的落下距离和60次/分钟的速度使其落下600次,测定压缩的银粉的容积。那么,用样品量除以压缩的银粉的容积来算出振实密度。
(8)平均粒径的测定
用微量刮勺取银粉到1~2杯烧杯中,加入约60ml异丙醇并用超声波均化器(株式会社日本精机制作所制、型号:US-150)分散1分钟。对其使用激光衍射式粒度分析计(Microtrac、X100)以30秒的测定时间连续测定2次,将50%累积直径的平均值设定为平均粒径。
(实施例1~14和比较例1~5的树脂糊组合物的制作)
按照表1~表3所示的配合比例混合各材料,使用行星式搅拌机(Primix株式会社制、型号:T.K.HIVIS MIX 2P-06)进行混炼后,在666.61Pa(5托(Torr))以下进行10分钟的脱泡处理,得到树脂糊组合物。用上述所示的方法研究所得到的树脂糊组合物的特性(粘度和粘度稳定性、涂布作业性、剪切粘接强度、体积电阻率等)。其结果示于表1~表3中。
表1 实施例和比较例的配合比例和评价结果
表2 实施例和比较例的配合比例和评价结果
表3 实施例和比较例的配合比例和评价结果
表1~表3中的省略符号如下所述。
(1)(A)(甲基)丙烯酸化合物((甲基)丙烯酸酯化合物)
SR-349(Sartomer公司制、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯的制品名)
FA-512AS(日立化成株式会社制、二环戊烯氧乙基丙烯酸酯的制品名)
FA-512M(日立化成株式会社制、二环戊烯氧乙基甲基丙烯酸酯的制品名)
FA-513AS(日立化成株式会社制、二环戊烯基丙烯酸酯的制品名)
FA-513M(日立化成株式会社制、二环戊烯基甲基丙烯酸酯的制品名)
(2)(B)粘合剂树脂
N-665-EXP(DIC株式会社制甲酚酚醛清漆型环氧树脂的制品名、环氧当量:198~208)
(3)(C)胺化合物
Dicy(三菱化学株式会社制、双氰胺)
(4)(D)聚合引发剂
Trigonox 22-70E(化药Akzo株式会社制、1,1-双(过氧化叔丁基)环己烷、10小时半衰期温度:91℃)
(5)(E)增韧剂
EPOLEAD PB-4700(大赛璐株式会社制、环氧化聚丁二烯的商品名、环氧当量:152.4~177.8、数均分子量=3500)
(6)(F)银粉
TC-20E-L(株式会社德力本店制、形状:薄片状、平均粒径:3.5~5.5μm、振实密度:3.0~4.0g/cm3、比表面积:1.4~2.1m2/g、表面被覆材:硬脂酸)
TCG-11N(株式会社德力本店制、形状:薄片状、平均粒径:4.5~6.5μm、振实密度:3.9~4.5g/cm3、比表面积:0.9~1.2m2/g、表面被覆材:硬脂酸)
TCG-1(株式会社德力本店制、形状:薄片状、平均粒径:4.0~5.0μm、振实密度:2.7~3.3g/cm3、表面被覆材:硬脂酸)
TC-204B(株式会社德力本店制、形状:薄片状、平均粒径:2.0~4.0μm、振实密度:2.0~3.0g/cm3、表面被覆材:硬脂酸)
TC-505CS(株式会社德力本店制、形状:薄片状、平均粒径:1.0~3.0μm、振实密度:5.0~6.0g/cm3、表面被覆材:硬脂酸)
TC-106(株式会社德力本店制、形状:薄片状、平均粒径:6.0~8.0μm、振实密度:1.6~2.2g/cm3、比表面积:0.8~2.4m2/g、表面被覆材:油酸)
(7)(G)铝粉
12-0086(东洋铝株式会社制的铝粉的制品名、形状:粒状、平均粒径:3.5~4.2μm)
(8)(H)偶联剂
KBM-403(信越化学工业株式会社制、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)
(9)(I)油酸
油酸(和光纯药工业株式会社制)
(10)(J)硬脂酸
粉末硬脂酸300(新日本理化株式会社制)
(11)(K)月桂酸
月桂酸(和光纯药工业株式会社制)
(12)(L)分散剂
ESLEAM(エスリ一ム)AD-374M(聚亚烷基二醇衍生物)(日油株式会社制)
如表1和表2所示确认了:本发明的树脂糊组合物具有良好的粘度稳定性,并具有优良的粘接强度、导电性、导热性。由此确认了:根据本发明的树脂糊组合物,能够在不大量使用稀有且价值高的银的情况下获得粘度稳定性、粘接强度和体积电阻率等特性良好的树脂糊组合物。另外,本发明的树脂糊组合物通过含有分散剂或脂肪酸,能够抑制渗出。
产业上的可利用性
根据本发明,能够获得下述的价廉的树脂糊组合物和使用了该树脂糊组合物的半导体装置,该树脂糊组合物适合用于半导体芯片等导体元件与引线框架等支撑构件的粘接,能够减少稀有且价值高的昂贵材料即银的使用量,而且导电性、导热性和粘接性也优良、并且可以抑制树脂与与填料的分离。
符号说明
1 载玻片
1a 露出部
2 纸胶带
3 树脂糊组合物
4 固化物
Claims (12)
1.一种树脂糊组合物,其含有:(甲基)丙烯酸化合物(A)、粘合剂树脂(B)、胺化合物(C)、聚合引发剂(D)、增韧剂(E)、银粉(F)和铝粉(G),其中,
所述银粉(F)含有涂布有硬脂酸并且振实密度为4.0g/cm3以下的银粉(F-1),
相对于所述成分(A)~(G)的总质量,所述银粉(F)的含量为42质量%以下,所述银粉(F-1)的含量为10质量%以上,
所述铝粉(G)的含量与所述银粉(F)的含量的比值以质量比计为0.3~2.3。
2.根据权利要求1所述的树脂糊组合物,其中,所述银粉(F)是平均粒径为1~15μm的薄片状。
3.根据权利要求1所述的树脂糊组合物,其中,所述银粉(F-1)是平均粒径为1~15μm的薄片状。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的树脂糊组合物,其中,所述铝粉(G)是平均粒径为1~6μm的粒状。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂糊组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸化合物(A)是(甲基)丙烯酸酯化合物。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的树脂糊组合物,其中,所述粘合剂树脂(B)是环氧树脂。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的树脂糊组合物,其中,所述胺化合物(C)是选自多元胺化合物和咪唑化合物之中的至少1种。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的树脂糊组合物,其中,所述增韧剂(E)是橡胶系化合物。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的树脂糊组合物,其进一步含有偶联剂(H)。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的树脂糊组合物,其进一步含有选自油酸(I)、硬脂酸(J)、月桂酸(K)和分散剂(L)之中的至少1种。
11.一种半导体装置,其具备半导体元件和支撑构件,其中,
所述半导体元件与所述支撑构件通过权利要求1~10中任一项所述的树脂糊组合物的固化物来接合。
12.根据权利要求11所述的半导体装置,其中,所述半导体元件与所述支撑构件的至少一部分通过密封剂来密封。
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