JP2002012637A

JP2002012637A - 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置

Info

Publication number: JP2002012637A
Application number: JP2000195161A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sawabe; 浩一沢辺
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2002-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体装置の、半田リフロー時のリフローク
ラックの発生を低減し、信頼性を向上させることができ
るダイボンディング用樹脂ペースト組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）ブタジエンオリゴマー、（Ｂ）ア
クリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、（Ｃ）液
状ゴム成分、（Ｄ）ラジカル開始剤、及び、（Ｅ）フィ
ラーを均一分散させてなる樹脂ペースト組成物。

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
半導体素子を有機基板等の支持部材に接着するために好
適に用いられる樹脂ペースト組成物、及び、これを用い
た半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の実装方式は、高密度実装を
可能にするために、従来のピン挿入方式から表面実装方
式へと移行している。しかし、マザーボードへの実装に
は、マザーボード全体を赤外線等で加熱するリフローソ
ルダリングが採用されており、パッケージが２００℃以
上の高温に加熱され、パッケージ内部、特に接着剤層中
又は封止材中に含まれる水分の急激な気化・膨張によっ
てパッケージクラックが発生し、半導体装置の信頼性が
低下するという問題があった。この問題は、４２アロイ
リードフレームを用いたパッケージよりも、ガラスエポ
キシ基板（ガラス繊維強化エポキシ樹脂からなる基
板）、ＢＴ基板（シアネートモノマー及びそのオリゴマ
ーとビスマレイミドからなるＢＴレジン使用基板）等の
有機基板を用いたパッケージにおいて特に深刻である。
その理由の１つとしては、半導体素子の接着に用いられ
る接着剤の有機基板に対する接着力が低いことが挙げら
れる。もう１つの理由としては、有機基板の方が４２ア
ロイリードフレームよりも線膨張係数が大きいために、
Ｓｉチップとの線膨張係数の差が大きくなることで、チ
ップクラックやチップ反りが発生するということがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂ペース
ト組成物の支持部材に対するピール強度、特に有機基板
に対するピール強度を向上させ、また、樹脂ペースト組
成物を低応力化することによりチップクラックやチップ
反りの発生を抑制し、有機基板を使用した際にもリフロ
ークラックのない半導体装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）ブタジ
エンオリゴマー、（Ｂ）アクリル酸エステル又はメタク
リル酸エステル、（Ｃ）液状ゴム成分、（Ｄ）ラジカル
開始剤、及び、（Ｅ）フィラーを均一分散させてなる樹
脂ペースト組成物を提供するものである。

【０００５】また、本発明は、本発明の樹脂ペースト組
成物を用いて半導体素子を支持部材に接着した後、封止
してなる半導体装置を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂ペースト組成物は、
（Ａ）成分としてブタジエンオリゴマーを含有する。
（Ａ）成分のブタジエンオリゴマーは、４５℃における
粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
この粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満であると、樹脂ペースト
組成物のチップ反り低減効果が劣ったり、接着力が低下
する傾向があり、１００Ｐａ・ｓを超えると、樹脂ペー
スト組成物作製時の作業性、使用時の塗布作業性が悪く
なる傾向がある。なお、本明細書において、粘度は、Ｅ
ＨＤ型回転粘度計により、３°コーンの条件で測定した
粘度である。

【０００７】また、（Ａ）成分のブタジエンオリゴマー
の数平均分子量は、１００〜５０００が好ましく、８０
０〜３５００が更に好ましい。なお、本明細書におい
て、数平均分子量とは、ゲルパーミエションクロマトグ
ラフィーにより測定し、標準ポリスチレンの検量線を用
いて換算した値を意味する。数平均分子量が１００未満
であると、樹脂ペースト組成物のチップ反り低減効果が
劣ったり、接着力が低下する傾向があり、５０００を超
えると、樹脂ペースト組成物作製時の作業性、使用時の
塗布作業性が悪くなる傾向がある。

【０００８】また、（Ａ）成分のブタジエンオリゴマー
は、そのオリゴマー骨格の繰り返し単位の総数の５０％
以上、好ましくは５０〜１００％、より好ましくは８０
〜１００％が１，２−ビニル付加構造を有するものであ
ることが好ましい。１，２−ビニル付加構造の割合が５
０％未満であると、チップ反り低減効果等に劣る傾向が
ある。

【０００９】また、（Ａ）成分のブタジエンオリゴマー
は、ビニル基の他に、更に水酸基若しくはカルボキシル
基を有することが好ましい。

【００１０】（Ａ）成分のブタジエンオリゴマーとして
は、例えば、一般式（１）で表されるビニル基及び水酸
基若しくはカルボキシル基を有するオリゴマー（１）、
その水素添加物、又は、オリゴマー（１）若しくはその
水素添加物の誘導体であって、数平均分子量が１００〜
５０００、４５℃における粘度が０．１〜１００Ｐａ・
ｓのものであり、オリゴマー骨格の繰り返し単位の総数
の５０％以上が１，２−ビニル付加構造を有するものが
好適に用いられる。

【００１１】

【化７】（式中、Ｒは水素、カルボキシル基又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂
−ＯＨを示し、ａ及びｂは、各々独立に、繰り返し単位
数を示す０又は１以上の整数である。）オリゴマー
（１）の水素添加物としては、ヨウ素価が１００Ｉ₂ｍ
ｇ／１００ｇ以下のものが好ましく、３０Ｉ₂ｍｇ／１
００ｇ以下のもの、例えば０〜３０Ｉ₂ｍｇ／１００ｇ
のものがより好ましい。

【００１２】上記のオリゴマー（１）の誘導体又はオリ
ゴマー（１）の水素添加物の誘導体としては、例えば、
一般式（２）で表されるアクリロイルオキシ基を有する
もの、又は一般式（３）で表されるエポキシ基を有する
ものが好ましい。

【００１３】

【化８】（式中、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは各々独立に繰り返し単位数
を示す０又は１以上の整数である。）

【００１４】

【化９】（式中、ｇ、ｈ、ｉ及びｊは各々独立に繰り返し単位数
である０又は１以上の整数を示し、ｈ＋ｊは１〜３０の
整数、好ましくは１〜２５の整数であり、ｇ＋ｈ＋ｉ＋
ｊは１０〜４０の整数、好ましくは１０〜３０の整数で
ある。）また、オリゴマー（１）のうちカルボキシル基を有する
オリゴマー（１′）又はその水素添加物と、ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂との反応物も、（Ｃ）成分のブタジ
エンオリゴマーとして使用することができる。この反応
に用いられるビスフェノール型エポキシ樹脂としては特
に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＡＤ型エポキシ樹脂等が挙げられる。ビスフェノール
型エポキシ樹脂としては、液状のものが好ましい。

【００１５】（Ａ）成分としては、上記のような各種の
ポリブタジエンオリゴマーを１種単独で、又は２種以上
を組み合わせて用いることができる。

【００１６】（Ａ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、０．０１
〜５０重量部とすることが好ましく、０．１〜４０重量
部とすることがより好ましく、１〜３０重量部とするこ
とが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が０．０１重量
部未満では、樹脂ペースト組成物のチップ反り低減効果
に劣ったり、また、その接着力が著しく低下することが
ある。５０重量部を超えると、樹脂ペースト組成物の粘
度が著しく高くなり、その作製時の作業性及び使用時の
塗布作業性が悪くなる傾向がある。

【００１７】本発明の樹脂ペースト組成物は、（Ｂ）成
分として、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステ
ルを含有する。

【００１８】（Ｂ）成分としては、例えば、イミドアク
リレート類、例えば、式（４）で表されるＮ−アクリロ
イルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、式（５）
で表されるＮ−アクリロイルオキシエチル−１，２，
３，６−テトラヒドロフタルイミド、式（６）で表され
るＮ−アクリロイルオキシエチル−３，４，５，６−テ
トラヒドロフタルイミド、式（７）で表されるＮ−アク
リロイルオキシエチルマレイミド等；

【００１９】

【化１０】及び、下記一般式（８）〜（１６）で表されるアクリル
酸エステル及びメタクリル酸エステル

【００２０】

【化１１】［式中、Ｒ¹は水素又はメチル基を示し、Ｒ²は炭素数１
〜１００、好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜２
０の２価の脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素基から
選ばれる単独又は２つ以上の組み合わせからなる２価の
基を示し、Ｒ³は水素、メチル基又はフェノキシメチル
基を示し、Ｒ⁴は水素、炭素数１〜６のアルキル基、フ
ェニル基又はベンゾイル基を示し、Ｒ⁵はフェニル基、
ニトリル基、−Ｓｉ（ＯＲ⁶）₃（Ｒ⁶は炭素数１〜６の
アルキル基を示す。）、

【００２１】

【化１２】（Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ独立に水素又は炭素数１
〜６のアルキル基を示し、Ｒ¹⁰は水素又は炭素数１〜６
のアルキル基又はフェニル基を示す。）を示し、Ｒ¹¹、
Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸はそれぞ
れ独立に水素又はメチル基を示し、ｋは１〜５０の整数
を示し、ｌは０、１、２又は３の数を示し、ｐ、ｑ及び
ｘはそれぞれ独立に１〜２０の整数を示す。］が好適に
用いられる。

【００２２】一般式（８）〜（１６）で表されるアクリ
ル酸エステル、メタクリル酸エステルの具体例として
は、例えば、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリ
レート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリ
レート、２−フェノキシエチルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオール
ジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコールジアクリレート、２−
（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルアクリレート、イソデシルアクリレー
ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルメタクリレート、シクロヘキシルメタ
クリレート、イソデシルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリ
レート、トリエチレングリコールジメタクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、テトラエチレング
リコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジ
メタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレ
ート、ジエチレングリコールジメタクリレート、１，６
−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグ
リコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコー
ルジメタクリレート等が挙げられる。また、２−（ジシ
クロペンテニルオキシ）エチルアクリレート、２−（ジ
シクロペンテニルオキシ）エチルメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート等も使用することができ
る。

【００２３】これらの（Ｂ）成分であるアクリル酸エス
テル及びメタクリル酸エステルは、各々単独で用いても
よいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００２４】（Ｂ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、０．０１
〜５０重量部とすることが好ましく、０．１〜４０重量
部とすることがより好ましく、１〜３０重量部とするこ
とが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が０．０１重量
部未満では、樹脂ペースト組成物の粘度が著しく高くな
り、その作製時の作業性及び使用時の塗布作業性が悪く
なることがある。５０重量部を超えると、樹脂ペースト
組成物の粘度が著しく低くなったり、また、その接着力
が著しく低下することがある。

【００２５】本発明に用いられる（Ｃ）成分である液状
ゴム成分としてはポリブタジエン、ポリブタジエン誘導
体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、又は、ブ
タジエン・アクリロニトリル共重合体の誘導体からなる
群から選択される少なくとも一種が好ましい。また、エ
ポキシ基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル
基及びカルボキシル基からなる群から選ばれる基少なく
とも１種を有するポリブタジエン誘導体、並びに、エポ
キシ基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基
及びカルボキシル基からなる群から選ばれる基少なくと
も１種を有するブタジエン・アクリロニトリル共重合体
の誘導体からなる群から選択される少なくとも１種を用
いることがより好ましい。特に、粘度（ＥＨＤ型回転粘
度計を用い、３°コーン、２５℃の条件で測定）が１０
００Ｐａ・ｓ以下、好ましくは１〜５００であるエポキ
シ化ポリブタジエン、メタクリル化ポリブタジエン及び
カルボキシル基末端ブタジエン・アクリロニトリル共重
合体からなる群から選択される少なくとも１種を用いる
ことが好ましい。エポキシ化ポリブタジエンとしては、
一般に、ポリブタジエンのビニル基をエポキシ化したも
のであって、エポキシ当量が１０〜３００であるものが
好ましく用いられる。メタクリル化ポリブタジエンとし
ては、ポリブタジエンのビニル基が、下記一般式

【００２６】

【化１３】（式中、Ｒ¹⁹は２価の炭化水素基、好ましくは炭素数１
〜５の２価の炭化水素基である）で示される基で置換さ
れたものが好ましい。この基を酸価（ｍｍｏｌ／ｇ）と
して、０．１〜２．０有することが好ましい。具体的に
は、例えば、下記一般式（１７）

【００２７】

【化１４】（式中、ｒ、ｓ、ｔ及びｕは、各々、各繰り返し単位の
数を表す。）で示されるものが挙げられ、市販品として
は、日石ポリブタジエンＭＭグレード品（ＭＭ−１００
０−８０など）（日本石油化学（株）製）などが使用で
きる。

【００２８】（Ｃ）成分の配合量は、樹脂ペースト組成
物総量１００重量部中、０．０１〜５０重量部とするこ
とが好ましく、０．１〜４０重量部とすることがより好
ましく、１〜３０重量部とすることが特に好ましい。こ
の配合量が０．０１重量部未満であると、樹脂ペースト
組成物のチップ反り低減効果に劣る傾向があり、また、
その接着力が著しく低下するおそれがある。また、５０
重量部を超えると、樹脂ペースト組成物の粘度が著しく
高くなり、その作製時の作業性及び使用時の塗布作業性
が悪くなる傾向がある。

【００２９】本発明に用いられる（Ｄ）成分のラジカル
開始剤としては、特に制限はないが、ボイド等の発生を
抑制するためには、過酸化物が好ましく、また、樹脂ペ
ースト組成物の硬化性及び粘度安定性の点から過酸化物
の分解温度としては５０〜２００℃が好ましい。

【００３０】ラジカル開始剤として用いられる過酸化物
としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキシド、
メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノ
ンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキシ
ド、アセチルアセトンパーオキシド、イソブチルパーオ
キシド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキシド、ビス−
３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ラ
ウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、２，
４，４−トリメチルペンチル−２−ヒドロパーオキシ
ド、ジイソプロピルベンゼンパーオキシド、クメンヒド
ロパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３
−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベ
ンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，
５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、
１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５
−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ−ｔｅｒｔ−
ブチルパーオキシシクロヘキサン、２，２−ジ（ｔｅｒ
ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、４，４−ジ−ｔｅｒｔ
−ブチルパーオキシバレリック酸−ｎ−ブチルエステ
ル、２，４，４−トリメチルペンチルパーオキシフェノ
キシアセトン、α−クミルパーオキシネオデカノエー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ
ｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−
ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ
−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。また、これらの過酸化
物は、各々単独で、又は２種類以上を組み合わせて用い
てもよい。

【００３１】（Ｄ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、０．０１
〜２０重量部とすることが好ましく、０．０５〜１０重
量部とすることがより好ましく、０．１〜５重量部とす
ることが特に好ましい。（Ｄ）成分の配合量が０．０１
重量部未満では、樹脂ペースト組成物の接着力が著しく
低下することがある。２０重量部を超えると、樹脂ペー
スト組成物の粘度安定性が著しく低下したり、また、そ
の接着力が著しく低下する傾向がある。

【００３２】本発明に用いられる（Ｅ）成分のフィラー
としては、特に制限はなく、例えば、金、銀、銅、マン
ガン、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステンレスの単独
若しくは合金の導電性粒子、また、酸化ケイ素、酸化ア
ルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ホウ酸ア
ルミニウム等の粉体、更に、ポリ（ビニリデンフルオラ
イド）等のポリマー粒子、導電性成分とポリマー粒子の
複合粒子等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。これらの粒子、粉体の粒径は特に限定されるも
のではないが、平均粒径として通常、０．０１〜１００
μｍであることが好ましく、０．１〜３０μｍであるこ
とがより好ましい。これらのフィラーは、１種単独で用
いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよ
い。

【００３３】（Ｅ）成分の配合量は、特に限定されない
が、樹脂ペースト組成物総量１００重量部中、１〜９５
重量部とすることが好ましく、５〜９０重量部とするこ
とがより好ましく、１０〜８５重量部とすることが特に
好ましい。（Ｅ）成分の配合量が１重量部未満である
と、樹脂ペースト組成物の粘度が著しく低くなり、その
使用時の塗布作業性が悪くなる傾向がある。また、その
接着力が著しく低下することがある。９５重量部を超え
ると、樹脂ペースト組成物の粘度が著しく高くなり、そ
の作製時の作業性及び使用時の塗布作業性が悪くなるこ
とがある。

【００３４】本発明の樹脂ペースト組成物には、更に必
要に応じて酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿
剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング
剤、アルミニウムカップリング剤、ジルコアルミネート
カップリング剤等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性
剤、フッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油
等の消泡剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤、
重合禁止剤等を適宜添加することができる。

【００３５】上記吸湿剤を添加する場合、その添加量
は、樹脂ペースト組成物１００重量部中、０．０１〜１
０重量部とすることが好ましい。上記の接着力向上剤を
添加する場合、その添加量は、樹脂ペースト組成物１０
０重量部中、０．０１〜１０重量部とすることが好まし
い。上記の濡れ向上剤を添加する場合、その添加量は、
樹脂ペースト組成物１００重量部中、０．０１〜１０重
量部とすることが好ましい。上記の消泡剤を添加する場
合、その添加量は、樹脂ペースト組成物１００重量部
中、０．０１〜１０重量部とすることが好ましい。上記
のイオントラップ剤を添加する場合、その添加量は、樹
脂ペースト組成物１００重量部中、０．０１〜５０重量
部とすることが好ましい。上記の重合禁止剤を添加する
場合、その添加量は、樹脂ペースト組成物１００重量部
中、０．０１〜１０重量部とすることが好ましい。

【００３６】上記シランカップリング剤としては、例え
ばビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン、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エトキシシラ
ン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ヘ
キサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリ
ル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）
ウレア、Ｎ−メチル−３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、３−４，５−ジヒドロイミダゾールプロピルト
リエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシ
ラン、３−シアノプロピルトリメトキシシラン、メチル
トリ（メタクリロイルオキシエトキシ）シラン、メチル
トリ（グリシジルオキシ）シラン、２−エチルヘキシル
−２−エチルヘキシルホスホネート、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキ
シシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，
Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、Ｎ−トリメチル
シリルアセトアミド、ジメチルトリメチルシリルアミ
ン、ジエチルトリメチルシリルアミン、トリメチルシリ
ルイミダゾール、Ｎ−トリメチルシリルフェニルウレ
ア、トリメチルシリルイソシアネート、ジメチルシリル
ジイソシアネート、メチルシリルトリイソシアネート、
ビニルシリルトリイソシアネート、フェニルシリルトリ
イソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキ
シシラントリイソシアネート等が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。

【００３７】上記チタネート系カップリング剤として
は、例えば、イソプロピルトリステアロイルチタネー
ト、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプ
ロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソ
プロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、
イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、
イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネー
ト、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソ
プロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタ
ネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファ
イト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシル
ホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリル
オキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホス
ファイトチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテー
トチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）
オキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチ
レンチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）エチレンチタネート、ジイソプロポキシビス（２，
４−ペンタジオネート）チタニウム（ＩＶ）、ジイソプ
ロピルビストリエタノールアミノチタネート、チタニウ
ムラクテート、アセトアセティックエステルチタネー
ト、ジ−ｉ−プロポキシビス（アセチルアセトナト）チ
タン、ジ−ｎ−ブトキシビス（トリエタノールアミナ
ト）チタン、ジヒドロキシビス（ラクタト）チタン、チ
タニウム−ｉ−プロポキシオクチレングリコーレート、
チタニウムステアレート、トリ−ｎ−ブトキシチタンモ
ノステアレート、チタンラクテートエチルエステル、チ
タントリエタノールアミネート等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。

【００３８】上記重合禁止剤としては、例えばキノン
類、ヒドロキノン、ニトロ・ニトロソ化合物、アミン
類、ポリオキシ化合物、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコー
ル、ピクリン酸、ジチオベンゾイルジスルフィド等の含
硫黄化合物、塩化第二銅、ジフェニルピクリルヒドラジ
ル、トリ−ｐ−ニトロフェニルメチル、トリフェニルフ
ェルダジル、Ｎ−（３−Ｎ−オキシアニリノ−１，３−
ジメチルブチリデン）アニリンオキシド等が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。

【００３９】本発明の樹脂ペースト組成物には、更に必
要に応じてブリード抑制剤を添加することができる。ブ
リード抑制剤としては例えばパーフルオロオクタン酸、
オクタン酸アミド、オレイン酸等の脂肪酸、パーフルオ
ロオクチルエチルアクリレート、シリコーン等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。

【００４０】本発明の樹脂ペースト組成物の粘度は、５
〜５００Ｐａ・ｓが好ましく、２０〜３００Ｐａ・ｓが
より好ましく、４０〜２００Ｐａ・ｓが特に好ましい
（２５℃にて測定）。粘度が高すぎても低すぎてもその
作製時の作業性及び使用時の塗布作業性が劣る傾向があ
る。

【００４１】なお、本発明において、粘度は、例えばＥ
ＨＤ型回転粘度計で測定できる。例えば、上記の樹脂ペ
ースト組成物の粘度は、ＥＨＤ型回転粘度計を用い、３
°コーン、回転数０．５ｒｐｍの条件で測定することが
できる。

【００４２】希釈剤は、樹脂ペースト組成物の粘度が上
記のようになるように、必要に応じて使用する。

【００４３】本発明の樹脂ペースト組成物を製造するに
は、（Ａ）ブタジエンオリゴマー、（Ｂ）アクリル酸エ
ステル又はメタクリル酸エステル、（Ｃ）液状ゴム成
分、（Ｄ）ラジカル開始剤、及び、（Ｅ）フィラーを、
必要に応じて用いられる各種添加剤とともに、一括又は
分割して撹拌器、ライカイ器、３本ロール、プラネタリ
ーミキサー等の分散・溶解装置を適宜組み合わせた装置
に投入し、必要に応じて加熱して混合、溶解、解粒混練
又は分散して均一なペースト状とすればよい。

【００４４】本発明においては、更に上記のようにして
製造した樹脂ペースト組成物を用いて半導体素子と支持
部材とを接着した後、封止することにより半導体装置と
することができる。

【００４５】本発明の樹脂ペースト組成物を用いて半導
体装置をガラスエポキシ基板（ガラス繊維強化エポキシ
樹脂からなる基板）、ＢＴ基板（シアネートモノマー及
びそのオリゴマーとビスマレイミドからなるＢＴレジン
使用基板）、その他の支持部材に接着させるには、まず
支持部材上に樹脂ペースト組成物をディスペンス法、ス
クリーン印刷法、スタンピング法等により塗布した後、
半導体素子を圧着し、その後オーブン、ヒートブロック
等の加熱装置を用いて加熱硬化することにより行うこと
ができる。加熱硬化は、通常、５０〜３００℃で、１秒
〜１０時間加熱することにより行われる。更に、必要に
応じてワイヤボンド工程、封止工程等を経ることにより
完成された半導体装置とすることができる。

【００４６】

【実施例】次に、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれによって制限されるものではな
い。

【００４７】以下の実施例及び比較例で用いた材料は、
下記の方法で作製したもの、あるいは入手したものであ
る。（１）エポキシ樹脂の調製ＹＤＦ−１７０（東都化成（株）製、商品名、ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量＝１７０）１１
重量部及びＴＬ−９８０（油化シェルエポキシ（株）
製、商品名、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキ
シ当量＝１８５）１１重量部を８０℃に加熱し、１時間
撹拌を続け、均一なエポキシ樹脂を得た。（２）硬化剤の調製Ｈ−１（明和化成（株）製、フェノールノボラック樹
脂、ＯＨ当量＝１０６）２．０重量部及び希釈剤として
ＰＰ−１０１（東都化成（株）製、商品名、アルキルフ
ェニルグリシジルエーテル、エポキシ当量＝２３０）
４．０重量部を１００℃に加熱し、１時間撹拌を続け、
均一なフェノール樹脂溶液を得た。（３）硬化促進剤２Ｐ４ＭＨＺ（四国化成（株）製、商品名、２−フェニ
ル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール）
である。（４）フィラーＴＣＧ−１（徳力化学研究所製、商品名、銀粉、平均粒
径＝２μｍ）である。（５）ブタジエンオリゴマーＢＦ−１０００（日本曹達（株）製、商品名、一般式
（３）で示されるものであり、粘度１０〜８０Ｐａ・ｓ
／４５℃、ｈ＋ｊ＝１７〜２４、ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ＝２０
〜３０、（ｇ＋ｈ）／（ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ）＝約８０％、
エポキシ当量２００〜２５０、数平均分子量：約１５０
０）（６）アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルＡｒｏｎｉｘＴＯ−１４２９（東亜合成（株）製、商
品名、Ｎ−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタ
ルイミド）である。（７）液状ゴム成分Ｅ−１０００−８（日本石油化学（株）製、商品名、エ
ポキシ化ポリブタジエン、エポキシ当量＝２００、粘度
（２５℃）：７０〜２００Ｐａ・ｓ、数平均分子量：約
１２００）（８）ラジカル開始剤パーブチルＺ（日本油脂（株）製、商品名、ｔｅｒｔ−
ブチルパーオキシベンゾエート）である。（９）添加剤（シランカップリング剤）Ａ−１７４（日本ユニカー（株）製、商品名、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン）である。

【００４８】表１に示す配合割合で各材料を混合し、ラ
イカイ機を用いて混練した後、６．７×１０²Ｐａ（５
Ｔｏｒｒ）以下で３０分間脱泡処理を行い、樹脂ペース
ト組成物を得た。

【００４９】この樹脂ペースト組成物の特性（粘度、ピ
ール強度、チップ反り及び耐半田リフロー性）を下記に
示す方法で調べた。その結果を表１に示す。

【００５０】（１）粘度：ＥＨＤ型回転粘度計（東京計
器（株）製）で、３°コーンを用いて２５℃における粘
度（Ｐａ・ｓ）を測定した。

【００５１】（２）ピール強度：実施例１及び比較例１
により得た樹脂ペースト組成物をガラスエポキシ基板上
に約３．２ｍｇを塗布し、この上に８ｍｍ×８ｍｍのＳ
ｉチップ（厚さ０．４ｍｍ）を圧着し、更にオーブンで
１５０℃まで３０分で昇温し、１５０℃で１時間硬化さ
せた。これを自動接着力測定装置（日立化成工業（株）
製）を用い、２４０℃における引き剥し強さ（Ｎ／６４
ｍｍ²）を測定した。

【００５２】（３）チップ反り：実施例１及び比較例１
により得た樹脂ペースト組成物をガラスエポキシ基板上
に約３．２ｍｇを塗布し、この上に５ｍｍ×１３ｍｍの
Ｓｉチップ（厚さ０．４ｍｍ）を圧着し、更にオーブン
で１５０℃まで３０分で昇温し１５０℃で１時間硬化さ
せた。これを表面粗さ計（Ｓａｌｏｎ社製、Ｄｅｋｔａ
ｋ３０３０）を用い、チップ反り（μｍ）を測定し
た。

【００５３】（４）耐半田リフロー性：実施例及び比較
例により得た樹脂ペースト組成物を用い、下記ガラスエ
ポキシ基板とＳｉチップを、下記の硬化条件により硬化
し、接着した。その後、日立化成工業（株）製エポキシ
封止材（商品名ＣＥＬ−９２００）により封止し、耐半
田リフロー試験用パッケージを得た。そのパッケージを
温度及び湿度がそれぞれ３０℃、７０％の条件に設定さ
れた恒温恒湿槽中で１９２時間吸湿させた。その後、２
４０℃／１０秒のリフロー条件で半田リフローを行い、
パッケージの外部クラックの発生数を顕微鏡（倍率：１
５倍）で、また、パッケージの内部クラックの発生数を
超音波顕微鏡で観察した。５個のサンプルについてクラ
ックの発生したサンプル数を示す。

【００５４】支持部材：ガラスエポキシ基板チップサイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ（厚さ０．４ｍｍ）パッケージ：ＯＭＰＡＣ型ＢＧＡ、２４ｍｍ×２４ｍｍ
×１．５ｍｍ硬化条件：１５０℃まで３０分で昇温、１５０℃で１時
間硬化

【００５５】

【表１】表１の結果から、本発明の樹脂ペースト組成物（実施例
１）はエポキシ樹脂を用いた樹脂ペースト組成物（比較
例１）に比較してピール強度、チップ反りで良好な値を
示し、耐半田リフロー性も優れていたことがわかる。こ
のことから、本発明の樹脂ペースト組成物によれば、有
機基板を使用した際にも信頼性の高いパッケージが得ら
れることが確認された。

【００５６】

【発明の効果】本発明の樹脂ペースト組成物は、半導体
装置のダイボンディング材として使用した場合に、有機
基板を使用した際にもチップクラックやチップ反り及び
半田リフロー時のペースト層の剥離を抑えることがで
き、リフロークラックの発生を低減させる。その結果、
半導体装置としての信頼性を向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/14 Ｃ０８Ｋ 5/14 Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 21/00 47/00 47/00 63/08 63/08 Ｃ０９Ｊ 4/06 Ｃ０９Ｊ 4/06 Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｈ０１Ｌ 21/52 ＥＦターム(参考） 4J002 AC033 AC073 AC113 BD144 BL011 BL013 CD181 CD183 CH052 DA078 DA088 DA098 DA118 DC008 DE148 DF018 DJ018 DK008 EH026 EK037 EK047 EK057 EK067 EL026 EL066 EL086 EN026 EU026 EU036 EW046 FD014 FD018 FD118 FD200 FD310 GJ02 GQ05 4J027 AA03 AA04 AC03 AC04 AC06 AE05 AE07 AJ01 AJ02 AJ03 AJ06 AJ08 AJ09 BA02 BA07 BA09 BA13 BA19 BA20 BA26 CA08 CA10 CA12 CA14 CA15 CA18 CA33 CA36 CB03 CC02 CD06 4J040 CA041 CA042 CA071 CA072 DC092 FA021 FA022 FA141 FA142 FA151 FA152 FA171 FA172 GA04 GA05 GA07 GA11 HA066 HA136 HA206 HA306 HA326 HB41 JA05 JB02 KA12 KA32 KA42 LA01 MA10 MB03 NA20 PA30 5F047 AA10 BA21 BB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ブタジエンオリゴマー、（Ｂ）ア
クリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、（Ｃ）液
状ゴム成分、（Ｄ）ラジカル開始剤、及び、（Ｅ）フィ
ラーを均一分散させてなる樹脂ペースト組成物。
【請求項２】（Ａ）成分であるブタジエンオリゴマー
が、ビニル基及び水酸基若しくはカルボキシル基を有す
るブタジエンのオリゴマー、その水素添加物、又は、こ
のオリゴマー若しくはその水素添加物の誘導体であっ
て、数平均分子量が１００〜５０００、４５℃における
粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓのものであり、オリゴマ
ー骨格の繰り返し単位の総数の５０％以上が１，２−ビ
ニル付加構造を有するものである請求項１記載の樹脂ペ
ースト組成物。
【請求項３】（Ａ）成分であるブタジエンオリゴマー
が、一般式（１）で表されるビニル基及び水酸基若しく
はカルボキシル基を有するオリゴマー（１）、その水素
添加物、又は、オリゴマー（１）若しくはその水素添加
物の誘導体であって、数平均分子量が１００〜５００
０、４５℃における粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓのも
のであり、オリゴマー骨格の繰り返し単位の総数の５０
％以上が１，２−ビニル付加構造を有するものである請
求項１記載の樹脂ペースト組成物。【化１】（式中、Ｒは水素、カルボキシル基又は−ＣＨ₂−ＣＨ₂
−ＯＨを示し、ａ及びｂは、各々独立に、繰り返し単位
数を示す０又は１以上の整数である。）
【請求項４】（Ａ）成分であるブタジエンオリゴマー
が、一般式（１）で表されるビニル基及び水酸基若しく
はカルボキシル基を有するオリゴマー（１）の水素添加
物であって、数平均分子量が１００〜５０００、４５℃
における粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓのものであり、
オリゴマー骨格の繰り返し単位の総数の５０％以上が
１，２−ビニル付加構造を有し、ヨウ素価が１００Ｉ₂
ｍｇ／１００ｇ以下のものである請求項１記載の樹脂ペ
ースト組成物。
【請求項５】（Ａ）成分であるブタジエンオリゴマー
が、一般式（１）で表されるビニル基及び水酸基若しく
はカルボキシル基を有するオリゴマー（１）の誘導体又
はオリゴマー（１）の水素添加物の誘導体であって、数
平均分子量が１００〜５０００、４５℃における粘度が
０．１〜１００Ｐａ・ｓのものであり、オリゴマー骨格
の繰り返し単位の総数の５０％以上が１，２−ビニル付
加構造を有し、一般式（２）で表されるアクリロイルオ
キシ基を有するものであるか又は一般式（３）で表され
るエポキシ基を有するものである請求項１記載の樹脂ペ
ースト組成物。【化２】（式中、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは各々独立に繰り返し単位数
を示す０又は１以上の整数である。）【化３】（式中、ｇ、ｈ、ｉ及びｊは各々独立に繰り返し単位数
である０又は１以上の整数を示し、ｈ＋ｊは１〜３０の
整数であり、ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊは１０〜４０の整数であ
る。）
【請求項６】（Ａ）成分であるブタジエンオリゴマー
が、数平均分子量が１００〜５０００、４５℃における
粘度が０．１〜１００Ｐａ・ｓのものであり、一般式
（１）で表され、オリゴマー骨格の繰り返し単位の総数
の５０％以上が１，２−ビニル付加構造を有するもので
あり、ビニル基及びカルボキシル基を有するオリゴマー
（１′）又はその水素添加物と、ビスフェノール型エポ
キシ樹脂との反応物である請求項１記載の樹脂ペースト
組成物。
【請求項７】（Ａ）成分であるブタジエンオリゴマー
が、請求項３記載のブタジエンオリゴマー、請求項４記
載のブタジエンオリゴマー、請求項５記載のブタジエン
オリゴマー及び請求項６記載のブタジエンオリゴマーか
らなる群から選択される少なくとも１種のブタジエンオ
リゴマーである請求項１記載の樹脂ペースト組成物。
【請求項８】（Ｂ）成分であるアクリル酸エステル又
はメタクリル酸エステルが、式（４）で表されるＮ−ア
クリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、式
（５）で表されるＮ−アクリロイルオキシエチル−１，
２，３，６−テトラヒドロフタルイミド、式（６）で表
されるＮ−アクリロイルオキシエチル−３，４，５，６
−テトラヒドロフタルイミド及び式（７）で表されるＮ
−アクリロイルオキシエチルマレイミドからなる群から
選択される少なくとも１種の化合物である請求項１記載
の樹脂ペースト組成物。【化４】
【請求項９】（Ｂ）成分であるアクリル酸エステル及
びメタクリル酸エステルが、下記一般式（８）〜（１
６）で表されるアクリル酸エステル及びメタクリル酸エ
ステルからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物
である請求項１記載の樹脂ペースト組成物。【化５】［式中、Ｒ¹は水素又はメチル基を示し、Ｒ²は炭素数１
〜１００の２価の脂肪族炭化水素基及び脂環式炭化水素
基から選ばれる単独２つ以上の組み合わせからなる２価
の基を示し、Ｒ³は水素、メチル基又はフェノキシメチ
ル基を示し、Ｒ⁴は水素、炭素数１〜６のアルキル基、
フェニル基又はベンゾイル基を示し、Ｒ⁵はフェニル
基、ニトリル基、−Ｓｉ（ＯＲ⁶）₃（Ｒ⁶は炭素数１〜
６のアルキル基を示す。）、【化６】（Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ独立に水素又は炭素数１
〜６のアルキル基を示し、Ｒ¹⁰は水素又は炭素数１〜６
のアルキル基又はフェニル基を示す。）を示し、Ｒ¹¹、
Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸はそれぞ
れ独立に水素又はメチル基を示し、ｋは１〜５０の整数
を示し、ｌは０、１、２又は３の数を示し、ｐ、ｑ及び
ｘはそれぞれ独立に１〜２０の整数を示す。］
【請求項１０】（Ｂ）成分であるアクリル酸エステル
又はメタクリル酸エステルが、式（４）で表されるＮ−
アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、
式（５）で表されるＮ−アクリロイルオキシエチル−
１，２，３，６−テトラヒドロフタルイミド、式（６）
で表されるＮ−アクリロイルオキシエチル−３，４，
５，６−テトラヒドロフタルイミド、式（７）で表され
るＮ−アクリロイルオキシエチルマレイミド並びに一般
式（８）〜（１６）で表されるアクリル酸エステル及び
メタクリル酸エステルからなる群から選択される少なく
とも１種である請求項１記載の樹脂ペースト組成物。
【請求項１１】（Ｃ）成分である液状ゴム成分が、ポ
リブタジエン、ポリブタジエン誘導体、ブタジエン・ア
クリロニトリル共重合体及びブタジエン・アクリロニト
リル共重合体の誘導体からなる群から選択される少なく
とも１種である請求項１記載の樹脂ペースト組成物。
【請求項１２】樹脂ペースト組成物総量１００重量部
中、（Ａ）成分が０．０１〜５０重量部、（Ｂ）成分が
０．０１〜５０重量部、（Ｃ）成分が０．０１〜５０重
量部、（Ｄ）成分が０．０１〜２０重量部、（Ｅ）成分
が１〜９５重量部である請求項１〜１１のいずれかに記
載の樹脂ペースト組成物。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載の樹
脂ペースト組成物を用いて半導体素子を支持部材に接着
した後、封止してなる半導体装置。