JP2000265118A - ダイアタッチペースト - Google Patents
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Abstract
性、有機基板に対する耐湿接着性に優れた絶縁性ダイア
タッチペーストを提供する。 【解決手段】 (A)ヒドロキシアルキルアクリル酸又
はメタクリル酸、ポリアルキレングリコール、及びジイ
ソシアネートを反応させて得られるウレタンジアクリレ
ートまたはメタクリレート、(B)ジアクリレート及び
/又はジメタクリレート、(C)リン酸基含有アクリレ
ート及び/又はリン酸基含有メタクリレート、(D)脂
環式エポキシ基を有するアルコキシシラン、(E)有機
過酸化物及び/又はアゾ化合物、(F)無機フィラー、
及び(G)一般式(4)で表される液状の化合物からな
るダイアタッチペーストである。 【化3】
Description
接着性に優れた半導体接着用ダイアタッチペーストに関
するものである。
いて、半導体(ICチップ)をリードフレームに接着固
定し、ワイヤーボンディング時のチップのズレを防止す
るためにダイアタッチペーストが用いられている。ダイ
アタッチペーストには半導体に蓄積する熱や静電気をリ
ードフレームに逃すための導電性ペースト、特に銀ペー
スト及びそれを必要としない絶縁性ペーストが存在する
が、本発明は両者に関するものである。
にて温度150〜200℃で1〜2時間以上の時間をか
けて熱硬化させるのが常法となっており、エポキシ樹脂
をベースレジンとした製品が多く市場に出されている。
しかしながら、最近のコンピューター量産化や低コスト
化に伴い生産性の向上が要求されるようになりつつあ
り、ダイアタッチペーストにも速硬化性が要求されるよ
うになった。この場合、オーブン硬化では15分以内、
熱盤硬化(インラインキュア)では1〜2分がその開発
ターゲットとなっている。
ては例えば42アロイや銅等(表面のメッキとして金、
銀、ニッケル/パラジウム等)の金属が主流となってい
るが、最近ではコンピューターの高性能化のため、BG
A(ボールグリッドアレイ)パッケージがさかんに用い
られるようになってきている。そのため、チップ(半導
体)とソルダーレジスト(有機基板)との接着性がかな
り重視されるようになってきている。この場合、おおよ
そ温度150℃〜175℃で15分以内の硬化が要求さ
れるため、新しい材料の開発が必要となっている。
ト樹脂組成物を用い、速硬化性、耐熱性、有機基板に対
する耐湿接着性に優れたダイアタッチペーストを提供す
るものである。
(A)〜(G)を必須成分とし、それぞれの重量比が
[a]〜[f]で表されるダイアタッチペーストであ
る。 (A)ヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル
酸、ポリアルキレングリコール、及びジイソシアネート
を反応させて得られるウレタンジアクリレートまたはメ
タクリレート、(B)一般式(1)で示されるジアクリ
レート及び/又はジメタクリレート、(C)一般式
(2)で示されるリン酸基含有アクリレート及び/又は
一般式(3)で示されるリン酸基含有メタクリレート、
(D)脂環式エポキシ基を有するアルコキシシラン、
(E)有機過酸化物及び/又はアゾ化合物、(F)無機
フィラー、及び(G)一般式(4)で表される液状の化
合物。
5 [c] 0.1≦C/D≦10 [d] 0.001≦E/(A+B)≦0.05 [e] 0.10≦F/(A+B+C+D+E+F)≦
0.80 [f] 0.005≦G/(A+B+C+D+E)≦
0.30
クリレート又はウレタンジメタクリレート(成分A)は
常法によりヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリ
ル酸、アルキレングリコール、ジイソシアネートの反応
により合成される。
リル酸の例としては2−ヒドロキシエチルアクリレート
又はメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレ
ート又はメタクリレートがある。アルキレングリコール
の例としてはプロピレングリコールやテトラメチレング
リコール等がある。又、ジイソシアネートの例としては
ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソ
シアネート、トルエンジイソシアネート及びその水素添
加物等がある。
レート及び/又はジメタクリレートの例としては、ジメ
チロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート等が
挙げられる。
≦5であることが必要である。0.1を下回るとペース
トの硬化収縮が激しくなり、チップの反りや剥離を生じ
る。逆に5を上回ると接着強度が低下し、粘度が著しく
上昇する。
ン酸基含有アクリレート及び/又は一般式(3)で示さ
れるリン酸基含有メタクリレートは、カップリング剤と
して機能するものである。次に、成分Dの脂環式エポキ
シ基を有するアルコキシシランとは、例えば、信越化学
工業(株)・製、KBM−303等が知られている。
分Bの総重量に対して0.001≦(C+D)/(A+
B)≦0.05であることが好ましい。0.001を下
回ると接着性に効果を示さず、0.05より多いと成分
Cと成分Dの反応に伴い粘度が著しく上昇するとともに
接着性がかえって低下する。
であり一方が欠けても本発明を具現する事はできない。
その構成比は0.1≦C/D≦10が好ましい。0.1
を下回るとアルコキシシランの濃度が低くなり接着界面
への効果が低下する。また10を越えるとリン酸基濃度
が高くなり必要以上に接着界面に作用し接着性を低下さ
せてしまう。
混合することにより、脂環式エポキシが重合し、側鎖に
アルコキシシランがあるオリゴマーが生成し、界面への
接着が強固になると推定される。
キュミルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオ
キシネオデカネート、1−シクロヘキシル−1−メチル
エチルパーオキシネオデカネート、1,1,3,3−テ
トラメチルブチルパーオキシネオデカネート、1,1,
3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘ
キサネート、ビス(4−ブチルシクロヘキシル)パーオ
キシジカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピ
ルモノカーボネート、1,1−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−
ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ
3,5,5−トリメチルヘキサネート、t−ブチルパー
オキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘ
キシルパーオキシ−2−エチルヘキサネート等があり、
アゾ化合物の例としては、2,2’−アゾビスイソブチ
ロニトリル、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1
−フェニルエタン)等がある。
るいは硬化性を制御するため2種類以上を混合して用い
ることもできる。更に、樹脂の保存性を向上するために
各種重合禁止剤を予め添加しておくことも可能である。
としては0.001≦E/(A+B)≦0.05である
ことが好ましい。0.001より少ないと硬化速度が遅
くなり、0.05より多いと有機過酸化物、アゾ化合物
同士の反応等により接着強度が低下したり、ペーストの
ポットライフが悪くなり好ましくない。
ラーと導電性フィラーに大別され何れを用いることも可
能である。前者の例としてはシリカ、アルミナ、窒化ア
ルミ、ポリイミド等があり、一般的にはシリカを使用す
る。平均粒径としては、30μm以下のものが好まし
い。平均粒径が30μmより大きいと接着剤層の厚みが
制御しにくく好ましくない。
鉄、ニッケル等の各種金属粉が用いられるが銀粉を用い
るのが一般的である。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2〜10μ
m、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。
量%から80重量%の範囲であることが好ましい。10
%に満たない場合や80%を超える場合、塗布作業性に
おいて好ましくない。
る化合物は脂肪族ジカルボン酸のアルキルエステルであ
る。アクリル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。添加量は樹脂成分(A+B+C+
D+E)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。
反応性希釈剤、溶剤、消泡剤、界面活性剤、チキソ調製
剤、エラストマー等の添加剤を用いることができる。
とにより、従来のエポキシ樹脂系に比較して硬化反応速
度を著しく速くすることに成功した。更に有機基板との
密着性及び有機基板との線膨張率差を低減するために柔
軟なウレタンアクリレート樹脂を混合した。特にこの樹
脂系にピロメリット酸やトリメリット酸のアルキルエス
テルを配合することで吸湿処理後の接着強度の低下を最
小限に防ぐことが出来た。またこのアクリレート樹脂系
において、絶縁ペーストは銀ペーストに比較すると弾性
率が著しく低下するため接着強度が得られないという現
象が観測されたが、反応性希釈剤としてかさ高い置換基
を有する二官能(メタ)アクリレートを用いることによ
り架橋密度を増すことでその現象を妨げた。この場合、
かさ高い置換基の役割は、耐熱性の向上、硬化収縮の軽
減等である。
ング剤(成分C)及び脂環式エポキシ基含有カップリン
グ剤(成分D)を混合することが重要となる。これはお
そらく成分Cのリン酸基により成分Dの脂環式エポキシ
基が開環し、その際の生成物が接着性向上に関与してい
るのではないかと考えられる。
ール、イソフォロンジイソシアネートを反応させて得ら
れるウレタンジアクリレート(東亞合成(株)・製、アロ
ニックスM−1600);50重量部 ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(共栄社
化学(株)・製、DCP−A);100重量部 リン酸基含有メタクリレート(日本化薬(株)、KAYA
MER,PM−21);1重量部 脂環式エポキシアルコキシシラン(信越化学工業(株)、
KBM−303);0.5重量部 有機過酸化物開始剤(日本油脂(株)、パーヘキサ3
M);1重量部 セバチン酸ジ(2−エチルヘキシル);15重量部
にて混練、得られた溶液(ワニスという)40重量部に
対して、シリカフィラー(電気化学工業(株)・製、F
B−30、平均粒径6μm)40重量部及びシリカフィ
ラー((株)アドマチックス・製、SO−25R、平均
粒径0.5μm)20重量部を混合し、再度3本ロール
にて分散混練する。続いて真空下脱泡処理をして絶縁性
ダイアタッチペーストを得た。
計を用いて2.5rpmでの値を測定した。更に有機基
板上に得られた銀ペーストを塗布後6mm角のチップを
マウントし、熱盤上(170℃、120秒)及びオーブ
ン内(150℃15分)にて硬化させた。但し、この場
合有機基板としてビスマレイミド−トリアジン(BT)
レジン製基板上にソルダーレジスト(太陽インキ社・
製、PSR−4000/CA−40)を形成したものを
用いた。接着強度は常温(25℃)及び熱時(200
℃)にて自動せん断強度測定装置(DAGE社製,BT
−100)を用いて測定した。
湿処理(温度85℃/湿度85%/72時間)させた後
の接着(熱時)強度も併せて測定した。これは半導体パ
ッケージの長期信頼性の指標となるものであり、接着強
度の低下が少ないほど良好とされている。
レーションを行った後のチップの剥離状況を超音波探傷
機を用いて観測した。その剥離の有無を表中に示す。結
果として実施例に示す処方(配合比率)にて調製したペ
ーストはオーブン/熱盤硬化ともに充分な接着強度を示
し、ワイヤーボンディングによるチップの剥離は全く観
測されなかった。従って、半導体パッケージとしての信
頼性の高いものである。
した組成にした以外は実施例1と全く同様にして絶縁性
ペーストの作製及び評価を行った。
ラメチレングリコール、イソフォロンジイソシアネート
から成るウレタンジアクリレート(東亞合成(株)・製、
アロニックスM−1600) ・ウレタンアクリレート2:ポリエステル構造を含有す
るウレタンジアクリレート(東亞合成(株)・製、アロニ
ックスM−1100) ・DCP−A:ジメチロールトリシクロデカンジアクリ
レート(共栄社化学(株)製、ライトアクリレートDC
P−A) ・成分C:一般式(3)においてa=1,b=1,c=
2、リン酸基含有メタクリレート(日本化薬(株)製、K
AYAMER,PM−21) ・成分D:脂環式エポキシ基含有アルコキシシラン(信
越化学工業(株)・製、KBM−303) ・パーヘキサ3M:1,1−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(日本油脂
(株)・製、パーヘキサ3M) ・銀粉1:粒径0.5〜50μmで平均粒径3μmのフ
レーク状銀粉 ・FB−30:電気化学工業(株)・製、平均粒径6μ
mシリカフィラー ・SO−25R:(株)アドマチックス・製、平均粒径
0.5μmシリカフィラー
基板に対する耐湿接着性に優れた絶縁性ダイアタッチペ
ーストを得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記(A)〜(G)を必須成分とし、そ
れぞれの重量比が[a]〜[f]で表されるダイアタッ
チペースト。 (A)ヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル
酸、ポリアルキレングリコール、及びジイソシアネート
を反応させて得られるウレタンジアクリレートまたはメ
タクリレート、(B)一般式(1)で示されるジアクリ
レート及び/又はジメタクリレート、(C)一般式
(2)で示されるリン酸基含有アクリレート及び/又は
一般式(3)で示されるリン酸基含有メタクリレート、
(D)脂環式エポキシ基を有するアルコキシシラン、
(E)有機過酸化物及び/又はアゾ化合物、(F)無機
フィラー、及び(G)一般式(4)で表される液状の化
合物 【化1】 【化2】 【化3】 [a] 0.1≦A/B≦5 [b] 0.001≦(C+D)/(A+B)≦0.0
5 [c] 0.1≦C/D≦10 [d] 0.001≦E/(A+B)≦0.05 [e] 0.10≦F/(A+B+C+D+E+F+G)
≦0.80 [f] 0.005≦G/(A+B+C+D+E)≦
0.30
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014074132A (ja) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Kyocera Chemical Corp | 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置 |
JP2017517597A (ja) * | 2014-04-22 | 2017-06-29 | サビック グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ | ナノメートルサイズの金属粒子をポリマー表面に塗布するための紫外線硬化性転写コーティング |
US10227465B2 (en) | 2014-08-07 | 2019-03-12 | Sabic Global Technologies B.V. | Conductive multilayer sheet for thermal forming applications |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP6950999A patent/JP3469499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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