JP2001240657A - Resin paste for semiconductor and semiconductor using the same paste - Google Patents

Resin paste for semiconductor and semiconductor using the same paste

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JP2001240657A
JP2001240657A JP2000050577A JP2000050577A JP2001240657A JP 2001240657 A JP2001240657 A JP 2001240657A JP 2000050577 A JP2000050577 A JP 2000050577A JP 2000050577 A JP2000050577 A JP 2000050577A JP 2001240657 A JP2001240657 A JP 2001240657A
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Japan
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curing
weight
pts
parts
paste
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Takashi Yagisawa
隆 八木澤
Shingo Ito
慎吾 伊藤
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a paste capable of curing in both of an in-line curing method (hot plate curing, or HP curing) and a batch method (oven curing) which are generally used in producing ICs(integrated circuits), and having sufficient adhesive strength, low stressedness and a long pot life. SOLUTION: The paste for a semiconductor and made of a resin comprises (A) 100 pts.wt. of an epoxy resin, (B) 20-60 pts.wt. of a phenolic curing agent, (C) 0.5-5 pts.wt. of a latent curing agent, (D) a silane compound in an amount of 10-60 pts.wt. based on 100 pts.wt. of the total weight of the components (A), (B) and (C), (E) an organic borate (salt) in an amount of 0.5-20 pts.wt. based on 100 pts.wt. of the total weight of the components (A), (B) and (C), and (F) an inorganic filler as essential components.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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等に接着する樹脂ペーストに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin paste for bonding a semiconductor element such as an IC or an LSI to a metal frame or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子を金属フレームに接着させる
工程、いわゆるダイボンディング工程において、樹脂ぺ
一ストを用いる方法では半導体素子を金属フレームにマ
ウント後硬化する必要がある。従来はオーブンによるバ
ッチ方式での硬化が主流であった。ところが近年半導体
素子を金属フレームにマウントするダイボンダーの横に
硬化炉を接続させ、ダイボンディング、硬化、ワイヤー
ボンディングの工程を同一ライン上で一括して行え、生
産性の向上が図れるインライン方式が採用され、今後さ
らに増加する傾向にある。
2. Description of the Related Art In a process of bonding a semiconductor element to a metal frame, that is, a so-called die bonding step, it is necessary to mount the semiconductor element on the metal frame and then harden it by a method using a resin paste. Conventionally, curing by a batch method using an oven has been the mainstream. However, in recent years, a hardening furnace has been connected to the side of the die bonder that mounts semiconductor elements on a metal frame, and the die bonding, hardening, and wire bonding processes can be performed collectively on the same line, and an in-line method has been adopted to improve productivity. , There is a tendency to increase further.

【0003】一方、このインライン方式は硬化装置が従
来のオーブンによる方法に比べ非常に高価であリ、同一
工場内でインライン方式とオーブンによるバッチ方式が
混在する場合が多い。このような場合インライン方式
用、バッチ方式用と硬化方式毎に半導体素子接着用樹脂
ぺーストを使い分けるのは在庫管理や作業者にとって非
常に困難とのことからどちらの方式でも硬化が可能な半
導体素子接着用樹脂ペーストを求められている。
On the other hand, in the in-line system, the curing device is much more expensive than the conventional oven-based system, and the in-line system and the batch system using the oven are often mixed in the same factory. In such a case, it is very difficult for inventory control and workers to use the resin paste for semiconductor element bonding for each of the in-line method, batch method, and curing method. There is a need for an adhesive resin paste.

【0004】インライン方式では従来のバッチ方式に比
べ硬化時間の制約があり、例えば硬化時間が従来のバッ
チ方式では150〜200℃で60〜120分であった
が、インライン方式では150〜200℃で15〜12
0秒でなければならない。これらの硬化条件の相違はエ
ポキシ樹脂を用いた半導体素子接着用樹脂ぺーストに用
いる硬化剤の反応性に起因する。主に短時間で硬化する
インライン硬化用の半導体素子接着用樹脂ぺ一ストの場
合、オーブン硬化時の接着強度等の性能がインライン硬
化時に比べ非常に劣る。逆にオーブン硬化用の半導体素
子接着用樹脂ペーストでは、インライン方式の制約され
る硬化時間内では硬化が終了しない。
In the in-line system, the curing time is more limited than in the conventional batch system. For example, the curing time in the conventional batch system is 150 to 200 ° C. for 60 to 120 minutes, but in the in-line system it is 150 to 200 ° C. 15-12
Must be 0 seconds. The difference between these curing conditions is due to the reactivity of a curing agent used for a resin paste for bonding semiconductor elements using an epoxy resin. In the case of a resin paste for semiconductor element bonding for in-line curing, which mainly cures in a short time, performance such as adhesive strength during oven curing is very poor compared to in-line curing. Conversely, in the oven-curing resin paste for bonding a semiconductor element, curing is not completed within the curing time restricted by the in-line method.

【0005】そのためオーブン硬化とインライン硬化の
併用は非常に困難な間題であった。更に、インライン硬
化の場合、温度が急激に上昇するため、樹脂ぺースト内
に気泡が発生し、半導体素子の傾きや接着強度の低下と
いった間題が発生した。又、硬化性を速くするための弊
害として、常温でも反応が進行し易く、可使時間(ポッ
トライフ)が短くなるといった間題もあった。
[0005] Therefore, a combination of oven curing and in-line curing has been a very difficult subject. Furthermore, in the case of in-line curing, since the temperature rises rapidly, air bubbles are generated in the resin paste, and problems such as a tilt of the semiconductor element and a decrease in the adhesive strength occur. In addition, as an adverse effect of increasing the curability, the reaction easily proceeds even at room temperature, and there is a problem that the pot life (pot life) is shortened.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はIC製造にお
いて一般的なインライン硬化方式(ホットプレート硬
化)、バッチ方式(オーブン硬化)両方で硬化が可能
で、充分な接着力、低応力性を有し、ポットライフの長
い樹脂ペーストを提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention can be cured by both in-line curing method (hot plate curing) and batch method (oven curing) which are common in IC manufacturing, and has sufficient adhesive strength and low stress. And a resin paste having a long pot life.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】(A)エポキシ樹脂、
(B)フェノール硬化剤、(C)潜在性硬化剤、(D)
一般式(1)で示されるシラン化合物、(E)式(2)
で示される有機ボレート塩及び(F)無機フィラーから
なり、成分(A)100重量部に対し、成分(B)が2
0〜60重量部、成分(C)が0.5〜5重量部であ
り、かつ成分(A)、(B)、(C)の合計100重量
部に対し、成分(D)が10〜60重量部、成分(E)
が0.5〜20重量部である半導体用樹脂ペーストであ
る。
Means for Solving the Problems (A) Epoxy resin,
(B) phenol curing agent, (C) latent curing agent, (D)
A silane compound represented by the general formula (1), (E) a formula (2)
And (F) an inorganic filler, wherein the component (B) is 2 parts per 100 parts by weight of the component (A).
0 to 60 parts by weight, 0.5 to 5 parts by weight of the component (C), and 10 to 60 parts by weight of the total of 100 parts by weight of the components (A), (B) and (C). Parts by weight, component (E)
Is from 0.5 to 20 parts by weight.

【0008】[0008]

【化3】 (R1はエポキシ基を有する脂肪族又は芳香族官能基、
R2はアルコキシ基、R3はアルキル基又はアルコキシ
基を表す。)
Embedded image (R1 is an aliphatic or aromatic functional group having an epoxy group,
R2 represents an alkoxy group, and R3 represents an alkyl group or an alkoxy group. )

【化4】 Embedded image

【0009】また、上記の半導体用樹脂ペーストを用い
て製作された半導体装置である。
Further, the present invention is a semiconductor device manufactured using the above-mentioned resin paste for a semiconductor.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明で用いられるエポキシ樹脂
はエポキシ基を有するモノマー,オリゴマー,ポリマー
全般を指す。例えば、ビスフェノールA、ビスフェノー
ルF、フェノールノボラック、クレゾールノボラック類
とエピクロルヒドリンとの反応により得られるポリグリ
シジルエーテル、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベ
ン型エポキシ樹脂,ハイドロキノン型エポキシ樹脂など
の結晶性エポキシ樹脂、 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、
ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂,
トリフェノールメタン型エポキシ樹脂,ナフトール型エ
ポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂等が
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。エポキシ樹脂は分子量により各種のものがある
が、分子量が小さく常温で液状のものが、配合するとき
の作業性及び配合後の粘度の点から好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin used in the present invention refers to all monomers, oligomers and polymers having an epoxy group. For example, crystalline epoxy resins such as bisphenol A, bisphenol F, phenol novolak, polyglycidyl ether obtained by the reaction of cresol novolaks with epichlorohydrin, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, butanediol di Aliphatic epoxies such as aliphatic epoxies such as glycidyl ether and neopentyl glycol diglycidyl ether, heterocyclic epoxies such as diglycidyl hydantoin, vinylcyclohexenedioxide, dicyclopentadiene dioxide, and alicyclic diepoxy-adipate ,
Dicyclopentadiene-modified phenolic epoxy resin,
There are triphenol methane type epoxy resin, naphthol type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin and the like, and one or more of these can be used in combination. Although there are various types of epoxy resins depending on the molecular weight, those having a small molecular weight and being liquid at room temperature are preferable in terms of workability at the time of compounding and viscosity after compounding.

【0011】エポキシ樹脂が固形や半固形である場合
や、液状でも粘度が高い場合は、エポキシ基を有する反
応性希釈剤を併用することが好ましい。反応性希釈剤と
しとて用いられるものには、例えば、n−ブチルグリシ
ジルエーテル、バーサティック酸グリシジルエステル、
スチレンオサイド、エチルヘキシ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、ブチルフェニルグリシジルエーテル等があ
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。
When the epoxy resin is solid or semi-solid, or when the viscosity is high even in a liquid state, it is preferable to use a reactive diluent having an epoxy group in combination. Those used as the reactive diluent include, for example, n-butyl glycidyl ether, glycidyl versatate,
There are styrene oside, ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, butylphenyl glycidyl ether and the like, and one or more of these can be used in combination.

【0012】本発明に用いるフェノール硬化剤(B)
は、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる。本発明に
用いるフェノール硬化剤はエポキシ基と反応して架橋に
あずかる活性水素基を分子当り2個以上有することが望
ましい。このようなフェノール化合物の例としては、ビ
スフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノール
S、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビス
フェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジヒド
ロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノ
ン、o-ヒドロキシフェノール、m-ヒドロキシフェノー
ル、p-ヒドロキシフェノール、ビフェノール、テトラメ
チルビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチル
エチリデンビス(メチルフェノール)、シク口へキシリデ
ンビスフェノール、またフェノール、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
るフェノールノボラック樹脂、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り、これらは単独でも混
合して用いてもよい。
The phenol curing agent (B) used in the present invention
Is used as a curing agent for epoxy resin. The phenol curing agent used in the present invention desirably has two or more active hydrogen groups per molecule which react with epoxy groups and participate in crosslinking. Examples of such phenol compounds include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetramethylbisphenol S, dihydroxydiphenyl ether, dihydroxybenzophenone, o-hydroxyphenol, m-hydroxyphenol, Strong acidity in dilute aqueous solution with monohydric phenols such as p-hydroxyphenol, biphenol, tetramethylbiphenol, ethylidenebisphenol, methylethylidenebis (methylphenol), hexidylhexylidenebisphenol, phenol, cresol, xylenol, etc. in dilute aqueous solution Phenol novolak resin obtained by reacting under the following conditions, monofunctional phenols and polyfunctional such as acrolein and glyoxal Examples include acidic initial condensates with aldehydes and acidic initial condensates of polyhydric phenols such as resorcin, catechol and hydroquinone with formaldehyde, and these may be used alone or as a mixture.

【0013】フェノール硬化剤(B)の配合量はエポキ
シ樹脂(A)に対し20〜60重量部使用するのが接着
性及び低応力性の点から好ましい。
The amount of the phenol curing agent (B) is preferably 20 to 60 parts by weight based on the epoxy resin (A) from the viewpoint of adhesiveness and low stress.

【0014】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、エポキシ樹脂(A)に対し
0.5〜5重量部使用するのが好ましい。0.5重量部
未満では熱時接着強度が弱く、5重量部を越えると低応
力性が低下する。
The latent curing agent (C) used in the present invention is used as a curing agent for epoxy resins. Dicyandiamide. When a latent curing agent is used, the adhesive strength when heated becomes significantly higher than when cured with a phenol curing agent alone. Further, since the latent curing agent has a smaller equivalent weight than the phenol curing agent, it is possible to obtain a paste which is not so high in viscosity when used in combination and which has excellent preservability due to the latent curing agent. The compounding amount of the latent curing agent (C) is preferably 0.5 to 5 parts by weight based on the epoxy resin (A). If the amount is less than 0.5 part by weight, the adhesive strength under heat is weak, and if it exceeds 5 parts by weight, the low stress property is reduced.

【0015】本発明で用いられるシラン化合物(D)
は、一般式(1)で示されるものであり、希釈剤として
の作用及び接着性を付与するために用いられる。
The silane compound (D) used in the present invention
Is represented by the general formula (1) and is used for imparting an action as a diluent and adhesiveness.

【0016】一般式(1)におけるR1はエポキシ基を
有する脂肪族又は芳香族官能基である。これは樹脂成分
としてエポキシ樹脂を使用しているために、エポキシ基
以外の例えばビニル基、アミノ基、メルカプト基等であ
ると相溶性や保存性に悪影響を与えるため好ましくな
く、エポキシ基であれば、これらに悪影響を与えない。
R2はアルコキシ基であることによりペースト硬化後に
充分な接着力が得られ、アルコキシ基以外では充分な接
着力が得られない。R3はアルキル基又はアルコキシ基
であればよく、アルコキシ基であればより強い接着力が
得られる。このようなシラン化合物としては、例えばγ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルメチルジメトキシシラン、8-(3,4-エ
ポキシシク口へキシル)エチルメトキシシラン等があ
る。シラン化合物(D)の配合量は、エポキシ樹脂
(A)、フェノール硬化剤(B)、潜在性硬化剤(C)
の総量に対し10〜60重量部とするのが好ましい。1
0重量部未満では充分な接着強度が得られず、60重量
部を越えると低応力性が低下する。
R1 in the general formula (1) is an aliphatic or aromatic functional group having an epoxy group. This is not preferred because an epoxy resin is used as a resin component, for example, a vinyl group other than an epoxy group, an amino group, a mercapto group or the like adversely affects compatibility and storage stability. Do not adversely affect these.
Since R2 is an alkoxy group, a sufficient adhesive strength is obtained after the paste is cured, and a non-alkoxy group cannot provide a sufficient adhesive strength. R3 may be an alkyl group or an alkoxy group, and if it is an alkoxy group, a stronger adhesive force can be obtained. Such silane compounds include, for example, γ
-Glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 8- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethoxysilane and the like. The compounding amounts of the silane compound (D) are: epoxy resin (A), phenol curing agent (B), latent curing agent (C)
Is preferably 10 to 60 parts by weight based on the total amount of 1
If the amount is less than 0 parts by weight, sufficient adhesive strength cannot be obtained, and if it exceeds 60 parts by weight, the low stress property decreases.

【0017】本発明に用いる式(2)の有機ボレート塩
(E)は硬化促進剤として用いられ、ホスホニウム類と
テトラフェニルボレートとの塩として得られるものであ
る。テトラフェニルボレートとの塩にしないものを硬化
促進剤に用いると保存性が極めて悪く実用性がない。特
に式(2)の有機ボレート塩を用いた場合は硬化性を損
なわずに保存性にも極めて優れた樹脂ペーストが得られ
る。有機ボレート塩(E)の配合量は、エポキシ樹脂
(A)、フェノール硬化剤(B)、潜在性硬化剤(C)
の総量に対し、0.5〜20重量部使用するのが好まし
い。0.5重量部未満では充分な硬化性が得られず、2
0重量部を越えると保存性が低下する。
The organic borate salt (E) of the formula (2) used in the present invention is used as a curing accelerator, and is obtained as a salt of phosphoniums and tetraphenyl borate. If a non-salt with tetraphenylborate is used as a curing accelerator, the storage stability is extremely poor and the method is not practical. In particular, when the organic borate salt of the formula (2) is used, a resin paste having extremely excellent storability without impairing curability can be obtained. The compounding amounts of the organic borate salt (E) are as follows: epoxy resin (A), phenol curing agent (B), latent curing agent (C)
Is preferably used in an amount of 0.5 to 20 parts by weight based on the total amount of If the amount is less than 0.5 part by weight, sufficient curability cannot be obtained and 2
If it exceeds 0 parts by weight, the storage stability will be reduced.

【0018】本発明に用いる無機フィラー(F)として
は、金粉、銀粉、銅粉、アルミニウム粉等の金属粉や、
溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、窒化アルミ、タル
ク等がある。この内、金属粉は主には導電性や熱伝導性
を付与するために用いられる。使用するフィラーはハロ
ゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純物の
含有量は10ppm以下であることが好ましい。又形状
としてはフレーク状、鱗片状、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、使用する粒径
は異なるが、通常平均粒径は1〜20μm、最大粒径は
50μm程度のものが好ましい。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。又比較的粗いフィラーと
細かいフィラーとを混合して用いることもでき、種類、
形状についても各種のものを適宜混合してもよい。
Examples of the inorganic filler (F) used in the present invention include metal powders such as gold powder, silver powder, copper powder, and aluminum powder;
Examples include fused silica, crystalline silica, silicon nitride, aluminum nitride, talc, and the like. Among them, the metal powder is mainly used for imparting electrical conductivity or thermal conductivity. The filler used preferably has a content of ionic impurities such as halogen ions and alkali metal ions of 10 ppm or less. The shape may be a flake, scale, resin, or sphere. The particle size to be used varies depending on the required viscosity of the paste, but usually the average particle size is preferably 1 to 20 μm, and the maximum particle size is preferably about 50 μm. If the average particle size is less than 1 μm, the viscosity increases, and if the average particle size exceeds 20 μm, bleeding occurs because the resin component flows out during coating or curing, which is not preferable. If the maximum particle size exceeds 50 μm, the outlet of the needle is blocked when applying the paste with a dispenser, and continuous use cannot be performed for a long time. It is also possible to use a mixture of relatively coarse and fine fillers,
Various shapes may be appropriately mixed.

【0019】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使用してもよい。
Further, an inorganic filler other than the present invention may be used in order to impart required properties.

【0020】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、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、真空下脱泡すること等がある。
If necessary, additives such as pigments, dyes, defoamers, surfactants and solvents can be used in the resin paste of the present invention as long as the properties according to the intended use are not impaired. The production method of the present invention includes, for example, premixing the components, kneading using a three-roll mill or the like to obtain a paste, and then defoaming under vacuum.

【0021】本発明の半導体用樹脂ペーストを用いて製
作された半導体装置は、速硬化が可能で、熱時接着強度
の低下がなく、大型チップと銅フレーム等の組み合わせ
でも反りがないため、信頼性の高い半導体装置を得るこ
とが出来る。半導体用樹脂ペーストを用いて半導体装置
を製作する方法は公知の方法を用いることが出来る。
The semiconductor device manufactured by using the resin paste for a semiconductor of the present invention can be cured quickly, does not have a decrease in adhesive strength when heated, and has no warpage even in a combination of a large chip and a copper frame. A highly reliable semiconductor device can be obtained. A known method can be used for manufacturing a semiconductor device using a resin paste for a semiconductor.

【0022】[0022]

【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。
EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to Examples. The mixing ratio of each component is part by weight.

【0023】<実施例1〜5及び比較例1〜9>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分間脱泡した後、
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に示す。
<Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 9> Each component having the composition shown in Table 1 and an inorganic filler were blended and kneaded with a three-roll mill to obtain a resin paste. After defoaming this resin paste at 2 mmHg for 30 minutes in a vacuum chamber,
Various performances were evaluated by the following methods. Table 1 shows the evaluation results.

【0024】<用いる原料成分> ・エポキシ樹脂(A):ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(BPA、粘度9000mPa・s、エポキシ当量1
85) ・反応性希釈剤 :フェニルグリシジルエーテル
<Raw Materials Used> Epoxy resin (A): bisphenol A type epoxy resin (BPA, viscosity 9000 mPa · s, epoxy equivalent 1)
85) ・ Reactive diluent: phenylglycidyl ether

【0025】・フェノール硬化剤(B):フェノールノ
ボラック樹脂(PN、水酸基当量104) ・潜在性硬化剤(C):ジシアンジアミド(DDA) ・シラン化合物(D):γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン(γ−GPTMS) ・式(2)で示される有機ボレート塩(E) ・テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレー
ト塩(TPP−K) ・無機フィラー(F): 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
Phenol curing agent (B): phenol novolak resin (PN, hydroxyl equivalent: 104) Latent curing agent (C): dicyandiamide (DDA) Silane compound (D): γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Γ-GPTMS) ・ Organic borate salt represented by formula (2) (E) ・ Tetraphenylphosphonium ・ Tetraphenylborate salt (TPP-K) ・ Inorganic filler (F): Silver powder: Average particle size of 0.1 to 50 μm Flake-shaped silica filler with a particle diameter of 3 μm: silica filler with an average particle diameter of 5 μm and a maximum particle diameter of 20 μm

【0026】<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10mm長
さ約150mm厚さ100μmに塗布し、200℃オー
ブン中60分間硬化した後、引っ張り試験機で試験長1
00mm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℃中60秒間熱
板上(HP硬化)及びオーブンを使用し200℃60分
(OV硬化)で硬化した。硬化後マウント強度測定装置
でを用い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)に導電性樹脂ペーストでマウ
ントし、200℃中60秒間熱板上(HP硬化)及びオ
ーブンを使用し200℃60分(OV硬化)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℃の恒温槽内に樹脂ペーストを放
置した時の粘度が初期粘度の1.5倍以上増粘するまで
の日数を測定した。
<Evaluation method> Viscosity: 25 ° C. using an E-type viscometer (3 ° cone);
The value at 5 rpm was measured and defined as viscosity. Elastic modulus: A paste is applied on a Teflon sheet to a width of 10 mm, a length of about 150 mm, and a thickness of 100 μm, and cured in an oven at 200 ° C. for 60 minutes.
The modulus of elasticity was calculated from the initial gradient of the stress-strain curve obtained by measuring at a stretching speed of 1 mm / min at a stretching speed of 00 mm. Adhesive strength: A 2 × 2 mm silicon chip was mounted on a copper frame using a paste, and cured at 200 ° C. for 60 seconds on a hot plate (HP curing) and in an oven at 200 ° C. for 60 minutes (OV curing). After curing, the die shear strength under heat at 25 ° C. and 250 ° C. was measured using a mount strength measuring device. Amount of warpage: A silicon chip of 6 × 15 × 0.3 mm is mounted on a copper frame (200 μm thick) with a conductive resin paste, and is heated at 200 ° C. for 60 seconds on a hot plate (HP hardening) and at 200 ° C. for 60 seconds using an oven. After curing in minutes (OV curing), the warpage of the chip was measured with a surface roughness meter (measuring length 13 mm). Pot life: The number of days until the viscosity when the resin paste was allowed to stand in a thermostat at 25 ° C. increased to 1.5 times or more the initial viscosity was measured.

【0027】評価結果を表1及び表2に示す。The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

【表1】 [Table 1]

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】実施例1〜5では熱時接着強度、低応力性
(低弾性率、低反り量)及びポットライフの長い優れた
ペーストが得られるが、比較例1、3、5はそれぞれフ
ェノールノボラック硬化剤、潜在性硬化剤、カップリン
グ剤量が少ないため接着強度が著しく低下した。比較例
2、8はフェノールノボラック硬化剤、式(2)の有機
ボレート塩の量が多いため、ポットライフに劣る。比較
例3は反応性希釈剤の配合量が多く、接着強度が著しく
低下した。比較例4、6は潜在性硬化剤、カップリング
剤の配合量が多いため、硬化収縮大きくなり、チップク
ラックが発生した。比較例7は式(2)の有機ボレート
塩の量が少ないため、速硬化性に劣り、ホットプレート
硬化での接着強度が低下した。比較例9は有機ボレート
塩の種類が異なるため、ポットライフに劣る。
In Examples 1 to 5, excellent pastes having a hot adhesive strength, low stress (low elastic modulus, low warpage) and a long pot life were obtained. Comparative Examples 1, 3, and 5 were phenol novolak, respectively. Since the amounts of the curing agent, the latent curing agent, and the coupling agent were small, the adhesive strength was significantly reduced. Comparative Examples 2 and 8 are inferior in pot life because of a large amount of the phenol novolak curing agent and the organic borate salt of the formula (2). In Comparative Example 3, the content of the reactive diluent was large, and the adhesive strength was significantly reduced. In Comparative Examples 4 and 6, since the amounts of the latent curing agent and the coupling agent were large, the curing shrinkage was large, and chip cracks occurred. In Comparative Example 7, since the amount of the organic borate salt of the formula (2) was small, the quick-curing property was inferior, and the adhesive strength in hot-plate curing was reduced. Comparative Example 9 is inferior in pot life because the type of organic borate salt is different.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明はIC製造において一般的なイン
ライン硬化方式(ホットプレート硬化)、バッチ方式
(オーブン硬化)両方で硬化が可能で、充分な接着力、
低応力性を有し、ポットライフの長い半導体樹脂ペース
トを提供することが出来る。また、本発明の半導体樹脂
ペーストを用いて製作した半導体装置は従来の特性を維
持しながら生産性の高い半導体装置である。
According to the present invention, it is possible to cure both in-line curing method (hot plate curing) and batch method (oven curing) which are common in IC manufacturing, and sufficient adhesive strength.
A semiconductor resin paste having low stress and a long pot life can be provided. A semiconductor device manufactured using the semiconductor resin paste of the present invention is a semiconductor device having high productivity while maintaining the conventional characteristics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/5435 C08K 5/5435 5/55 5/55 C08L 63/00 C08L 63/00 C C09J 163/00 C09J 163/00 H01L 21/52 H01L 21/52 E Fターム(参考) 4J002 CC022 CC042 CC052 CC062 CD011 CD021 CD041 CD051 CD061 CD071 CD131 DA070 DA090 DF010 DJ000 DJ010 DJ040 ED056 EE036 EJ026 EJ036 EQ027 ER027 ET007 EX068 EY019 FD010 FD142 FD146 FD157 FD159 GJ01 GQ05 4J036 AB01 AC02 AC17 AD07 AD08 AD10 AE05 AE07 AF06 AF08 AF15 AF16 AJ09 DB06 DC31 FA02 FA04 FA05 FA11 FA13 FB08 GA06 JA06 4J040 EB032 EB052 EC031 EC061 EC071 EC081 EC161 EC261 EC271 HA066 HA216 HA296 HA306 HA356 HB36 HB38 HC15 HC16 HD05 HD35 HD39 JA05 JB02 JB10 KA03 KA16 KA17 KA42 LA05 LA06 LA08 LA09 MA02 NA20 5F047 AA11 BA34 BA51 BB11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08K 5/5435 C08K 5/5435 5/55 5/55 C08L 63/00 C08L 63/00 C C09J 163/00 C09J 163/00 H01L 21/52 H01L 21/52 EF Term (Reference) 4J002 CC022 CC042 CC052 CC062 CD011 CD021 CD041 CD051 CD061 CD071 CD131 DA070 DA090 DF010 DJ000 DJ010 DJ040 ED056 EE036 EJ026 EJ027 EF027 EF027 EF027 ED027 GJ01 GQ05 4J036 AB01 AC02 AC17 AD07 AD08 AD10 AE05 AE07 AF06 AF08 AF15 AF16 AJ09 DB06 DC31 FA02 FA04 FA05 FA11 FA13 FB08 GA06 JA06 4J040 EB032 EB052 EC031 EC061 EC071 EC081 EC161 EC261 EC271 HA066 HA216H36 HD03 HA05 JB10 KA03 KA16 KA17 KA42 LA05 LA06 LA08 LA09 MA02 NA20 5F047 AA11 BA34 BA51 BB11

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
硬化剤、(C)潜在性硬化剤、(D)一般式(1)で示
されるシラン化合物、(E)式(2)で示される有機ボ
レート塩及び(F)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20〜60重
量部、成分(C)が0.5〜5重量部であり、かつ成分
(A)、(B)、(C)の合計100重量部に対し、成
分(D)が10〜60重量部、成分(E)が0.5〜2
0重量部であることを特徴とする半導体用樹脂ペース
ト。 【化1】 (R1はエポキシ基を有する脂肪族又は芳香族官能基、
R2はアルコキシ基、R3はアルキル基又はアルコキシ
基を表す。) 【化2】
1. An epoxy resin, (B) a phenol curing agent, (C) a latent curing agent, (D) a silane compound represented by the general formula (1), and (E) a silane compound represented by the formula (2). The organic borate salt and the inorganic filler (F) are essential components, and the component (B) is 20 to 60 parts by weight, and the component (C) is 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). And 10 to 60 parts by weight of the component (D) and 0.5 to 2 parts by weight of the component (E) based on 100 parts by weight of the total of the components (A), (B) and (C).
A resin paste for semiconductors, which is 0 parts by weight. Embedded image (R1 is an aliphatic or aromatic functional group having an epoxy group,
R2 represents an alkoxy group, and R3 represents an alkyl group or an alkoxy group. )
【請求項2】 請求項1記載の半導体用樹脂ペーストを
用いて製作された半導体装置。
2. A semiconductor device manufactured using the resin paste for a semiconductor according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003342448A (en) * 2002-05-27 2003-12-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd Resin paste for semiconductor and semiconductor device
JP2013089670A (en) * 2011-10-14 2013-05-13 Nitto Shinko Kk Heat dissipation member, and manufacturing method of semiconductor module

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