JP2000239638A - 半導体用ダイアタッチペースト - Google Patents

半導体用ダイアタッチペースト

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JP2000239638A
JP2000239638A JP4750499A JP4750499A JP2000239638A JP 2000239638 A JP2000239638 A JP 2000239638A JP 4750499 A JP4750499 A JP 4750499A JP 4750499 A JP4750499 A JP 4750499A JP 2000239638 A JP2000239638 A JP 2000239638A
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JP4750499A
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Toshiro Takeda
敏郎 竹田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップクラックや反りによるIC等の特性不
良を起こさず、速硬化でボイドの発生のない半導体用ダ
イアタッチペーストを提供する。 【解決手段】 液状エポキシ樹脂、ピロメリット酸のア
ルキルエステル、潜在性硬化剤、イミダゾール化合物、
及び無機フィラーからなる半導体用ダイアタッチペース
トであり、オーブン硬化での速硬化が可能で、熱時接着
強度が高く、かつ応力緩和性に優れているため、IC等の
大型チップと銅フレームとの接着に通しており、IC組立
工程でのチップクラックやチップ歪みによるIC等の特性
不良を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はIC、LSI等の半
導体素子を金属フレーム、有機基板等に接着する樹脂ペ
ーストに関するものである。
【0002】
【従来の技術】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-S
i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
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。
【0003】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。
【0004】更に近年、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
るようになってきた。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、マウント法としてAu-Si共晶法を用いると、チッ
プの熱膨張率と銅フレームの熱膨張率との差からチップ
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。
【0005】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3×10-6/℃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20×10-6
/℃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、弾性率が高く、チップと銅フレームとの歪
を吸収するには至らなかった。
【0006】また、硬化時に架橋密度を小さくするよう
なエポキシ樹脂、例えばエポキシモノマーを多量に含む
ものを使用すれば弾性率を低くできるが、接着強度が低
下するという欠点があった。更に通常のエポキシ樹脂は
粘度が高く、これに無機フィラーを配合すると粘度が高
くなりすぎ、ディスペンス時の糸ひきが発生し作業性が
悪くなる。作業性を改良するために多量の溶剤を添加す
るとボイドが発生するという問題があった。また従来の
マウント用樹脂は硬化に150〜200℃のオーブンで1〜2時
間加熱処理する必要があった。最近では半導体組立工程
の合理化のため、オーブンで30分以内に硬化するイン
ライン化の要求が高まっている。速硬化にするために
は、硬化促進剤を多量に添加する方法があるが、常温ま
たは低温での保存性、すなわちポットライフやシェルラ
イフが短くなり、1液タイプでは実用性がなく、熱時の
接着強度も低いという欠点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱時
接着強度を低下させないで、硬化物の低弾性率化を計る
ことにより、IC等の大型チップと銅フレーム等の組合
せでもチップクラックや反りによるIC等の特性不良が
起こらず、速硬化でかつボイドの発生のない樹脂ペース
トを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は(A)室温で液
体である液状エポキシ樹脂、(B)一般式(1)または
(2)の構造を有する液状の化合物、(C)潜在性硬化
剤、(D)イミダゾール化合物、(E)無機フィラーを
必須成分とし、成分(A)100重量部に対し、成分
(B)が0.5〜30重量部、成分(E)が成分
(A)、(B)、(C)、(D)の合計100重量部に
対して10〜400重量部であるダイアタッチペースト
である。
【0009】
【化2】
【0010】本発明に用いる液状エポキシ樹脂(A)は
配合するときの作業性及び配合後の粘度の点から液状が
好ましいが特に制限を受けるものではない。一般的に用
いられるものの例を挙げると、ビスフェノールA、ビス
フェノールF、ビスフェノールE、ビフェノールなどの
ビスフェノール化合物のジグリシジルエーテルやブタン
ジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコー
ルジグリシジルエーテル等の脂肪族エポキシ、ジグリシ
ジルヒダントイン等の複素環式エポキシ、ビニルシクロ
ヘキセンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサ
イド、アリサイクリックジエポキシーアジペイトのよう
な脂環式エポキシ等があり、これらの内の1種類あるい
は複数種と併用も可能である。
【0011】本発明に用いられる一般式(1)または
(2)で示される化合物はピロメリット酸またはトリメ
リット酸のアルキルエステルである。エポキシ樹脂に配
合することによって硬化物の脆さを改善し、引っ張り剪
断試験における伸び率を大幅に改良することが出来る。
成分(B)の添加量は成分(A)100重量部に対して
0.5〜30重量部が望ましい。0.5重量部未満では
伸び率向上効果に乏しく、30重量部を越えると硬化速
度を低下させたり、硬化物表面にブリードアウトして接
着強度を低下させるので好ましくない。
【0012】本発明に用いる潜在性硬化剤(C)はエポ
キシ樹脂の硬化剤として用いられ、例えばアジピン酸ジ
ヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジ
ヒドラジド、P-オキシ安息香酸ジヒドラジド等のカルボ
ン酸ジヒドラジドやジシアンジアミド等の潜在性硬化剤
である。潜在性硬化剤を用いるとフェノール硬化剤単独
で硬化した場合に比べ著しく熱時接着強度が高くなる。
又潜在性硬化剤はフェノール硬化剤よりも当量が小さい
ため、併用することにより粘度がそれ程高くなく、又潜
在性であるため保存性にも優れたペーストを得ることが
できる。潜在性硬化剤(C)の配合量は全エポキシ樹脂に
対し、0.5〜5重量%使用するのが好ましい。0.5重量%
未満では熱時接着強度が弱く、5重量%を越えると低応
力性が低下する。
【0013】本発明においては、速硬化を可能とするた
めイミダゾール化合物(D)を使用することを必須とし
ている。一般にイミダゾール化合物は、目的とする温度
170〜250℃で硬化時間が短いことが知られてい
る。イミダゾール化合物としては、2−メチルイミダゾ
ール,2−エチルイミダゾール,2−フェニルイミダゾ
ール,2−フェニル−4−メチルイミダゾール,2−フ
ェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾー
ル,2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダ
ゾール,2−C11H23−イミダゾール等の一般的な
イミダゾールやトリアジンやイソシアヌル酸を付加し、
保存安定性を付与した2,4−ジアミノ−6−{2−メ
チルイミダゾール−(1)}−エチル−S−トリアジ
ン、またそのイソシアネート付加物等があり、これらの
内の1種類あるいは複数種と併用可能である。イミダゾ
ール化合物の配合量は、全エポキシ樹脂に対し、0.5
〜10重量%使用するのが好ましい。0.5重量%未満
では熱時接着強度が弱く、10重量%を越えるとポット
ライフが著しくが短くなる。
【0014】本発明に用いる無機フィラー(E)として
は銀粉、シリカフィラー等がある。本発明のダイアタッ
チペーストにおいては樹脂成分100重量部に対して1
0〜400重量部配合される。10重量部未満では導電
性が発現しなかったり、線膨張係数を下げる効果に乏し
いので好ましくない。400重量部を越えるとペースト
粘度が上昇し、作業性が低下するので好ましくない。
【0015】銀粉は導電性を付与するために用いられ、
ハロゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純
物の含有量は10ppm以下であることが好ましい。又銀粉
の形状としてはフレーク状、樹脂状や球状等が用いられ
る。必要とするペーストの粘度により、使用する銀粉の
粒径は異なるが、通常平均粒径は2〜10μm、最大粒径
は50μm程度のものが好ましい。又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。
【0016】本発明に用いるシリカフィラーは平均粒径
1〜20μmで最大粒径50μm以下のものである。平均粒径
が1μm未満だと粘度が高くなり、20μmを越えると塗
布又は硬化時に樹脂分が流出するのでブリードが発生す
るため好ましくない。最大粒径が50μmを越えるとディ
スペンサーでペーストを塗布するときに、ニードルの出
口を塞ぎ長時間の連続使用ができない。又比較的粗いシ
リカフィラーと細かいシリカフィラーとを混合して用い
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。
【0017】又、必要とされる特性を付与するために本
発明以外の無機フィラーを添加してもよい。
【0018】本発明における樹脂ペーストには、必要に
より用途に応じた特性を損なわない範囲内で、シランカ
ップリング剤、チタネートカップリング剤、顔料、染
料、消泡剤、界面活性剤、溶剤等の添加剤を用いること
ができる。本発明の製造法としては、例えば各成分を予
備混合し、三本ロール等を用いて混練してペーストを得
た後、真空下脱抱する方法等がある。
【0019】
【実施例】本発明を実施例で具体的に説明する。各成分
の配合割合は重量部とする。
【0020】<実施例1〜7、比較例1〜8>表1に示
した組成の各成分と無機フィラーを配合し、三本ロール
で混練して樹脂ペーストを得た。この樹脂ペーストを真
空チャンバーにて2mmHgで30分間脱泡して半導体用ダイ
アタッチペーストを得た。得られた半導体用ダイアタッ
チペーストは、以下の方法により各種の性能を評価し
た。評価結果を表1及び表2に示す。
【0021】用いる原料成分 ・一般式(1)で示される化合物(B1):テトラー2
―エチルヘキシルピロメリテート ・一般式(2)で示される化合物(B2):トリー2―
エチルヘキシルトリメリテート
【0022】
【化3】
【0023】・ビスフェノールA型エポキシ樹脂(BP
A):粘度9000mPa・s、エポキシ当量185 ・ビスフェノールF型エポキシ樹脂(BPF):粘度50
00mPa・s、エポキシ当量170 ・潜在性硬化剤(C):ジシアンジアミド(DDA) ・イミダゾール化合物(D):2−フェニル−4−メチ
ル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(2P4MH
Z) ・ 無機フィラー(E): 銀粉 :粒径が0.1〜50μmで平均粒径3μmのフレーク状 シリカフィラー:平均粒径5μmで最大粒径20μmのシ
リカフィラー
【0024】<評価方法> ・粘度 :E型粘度計(3°コーン)を用い25
℃、2.5rpmでの値を測定し粘度とした。 ・弾性率 :テフロンシート上にペーストを幅10
mm、長さ約150mm、厚さ100μmに塗布し、2
00℃のオーブン中で30分間硬化した後、引っ張り試
験機で試験長100mm、引っ張り速度1mm/分にて
測定し、得られた応力―ひずみ曲線の初期勾配より弾性
率を算出した。 ・接着強度 :2×2mmのシリコンチップをペース
トを用いて銅フレームにマウントし、200℃30分の
条件でオーブン中で硬化した。硬化後マウント強度測定
装置を用い、25℃,250℃での熱時ダイシェア強度
を測定した。 ・反り量 :6×15×0.3mmシリコンチップ
を銅フレーム(200μm厚さ)に得られたペーストで
マウントし、200℃20分の条件で硬化した後、チッ
プの反りを表面粗さ計(測定長13mm)で測定した。 ・ポットライフ:25℃の恒温槽内に得られたペースト
を放置した時の粘度が、初期粘度の1.2倍以上増粘す
るまでの日数を測定した。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】実施例1〜7では熱時接着強度、低応力性
(低弾性率、低反り量)及びポットライフが長い優れた
ペーストが得られるが、比較例1はビスフェノールA型
エポキシ樹脂を使用したため低応力性が悪く、反り量が
大きくなりチップクラックが発生する。比較例2はビス
フェノールF型エポキシ樹脂を使用したため低応力性が
悪く、反り量が大きくなりチップクラックが発生する。
比較例3は化合物B1の配合量が多く、接着強度が著し
く低下する。比較例4はビスフェノールA型エポキシの
みで、粘度が著しく高くなり作業性が低下する。比較例
5はビスフェノールF型エポキシのみで粘度が高く、接
着強度が著しく低下する。比較例6は化合物B2の配合
量が多く、反り量が小さくなるが接着強度は大幅に低下
する。比較例7はイミダゾール化合物の配合量が少な
く、接着強度が著しく低下する。比較例8は化合物B1
の配合量が多くまたイミダゾールの配合量も多いため接
着強度が低い上に、ポットライフが著しく短くなる。
【0028】
【発明の効果】本発明の半導体用ダイアタッチペースト
は、オーブン硬化での速硬化が可能で、熱時接着強度が
高く、かつ応力緩和性に優れているため、IC等の大型チ
ップと銅フレームとの接着に適しており、IC組立工程で
のチップクラックやチップ歪みによるIC等の特性不良を
防止できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)室温で液体である液状エポキシ樹
    脂、(B)一般式(1)または(2)の構造を有する液
    状の化合物、(C)潜在性硬化剤、(D)イミダゾール
    化合物、(E)無機フィラーを必須成分とし、成分
    (A)100重量部に対し、成分(B)が0.5〜30
    重量部、成分(E)が成分(A)、(B)、(C)、
    (D)の合計100重量部に対して10〜400重量部
    であることを特徴とする半導体用ダイアタッチペース
    ト。 【化1】
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005008669A (ja) * 2003-06-16 2005-01-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体装置用接着剤,半導体装置およびそれを用いた表示装置
JP2008031272A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Sumitomo Bakelite Co Ltd 液状樹脂組成物及び液状樹脂組成物を使用して作製した半導体装置
KR101328297B1 (ko) * 2011-12-22 2013-11-14 삼성전기주식회사 Hdd 모터용 접착수지 조성물 및 이를 이용한 hdd용 모터
JP2013256600A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Asahi Kasei Chemicals Corp 硬化性の樹脂組成物及びその用途

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005008669A (ja) * 2003-06-16 2005-01-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体装置用接着剤,半導体装置およびそれを用いた表示装置
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KR101328297B1 (ko) * 2011-12-22 2013-11-14 삼성전기주식회사 Hdd 모터용 접착수지 조성물 및 이를 이용한 hdd용 모터
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