JP2002184793A - ダイアタッチペースト及び半導体装置 - Google Patents
ダイアタッチペースト及び半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐半田クラック性に優れた半導体接着用ダイ
アタッチペーストを提供する。 【解決手段】 （Ａ）数平均分子量５００〜５０００の
１分子内に少なくとも１つの２重結合を有する炭化水素
或いはその誘導体、（Ｂ）１分子内に少なくとも１つの
メタクリル基或いはアクリル基を有する化合物、（Ｃ）
ラジカル重合触媒、及び（Ｄ）充填材を必須成分とする
ダイアタッチペーストである。
アタッチペーストを提供する。 【解決手段】 （Ａ）数平均分子量５００〜５０００の
１分子内に少なくとも１つの２重結合を有する炭化水素
或いはその誘導体、（Ｂ）１分子内に少なくとも１つの
メタクリル基或いはアクリル基を有する化合物、（Ｃ）
ラジカル重合触媒、及び（Ｄ）充填材を必須成分とする
ダイアタッチペーストである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐半田クラック性
に優れた半導体接着用ダイアタッチペースト及び信頼性
に優れた半導体装置に関するものである。
に優れた半導体接着用ダイアタッチペースト及び信頼性
に優れた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年半導体装置の生産量は増加の一途を
たどっており、これに伴い製造コストの削減は重要な課
題となっている。半導体素子とリードフレームの接合方
法として、金−シリコン共晶体等の無機材料を接着剤と
して用いる方法があるが、コストが高く、又熱応力によ
り半導体素子の破壊が起こることもあるため、有機材料
等に充填材を分散させたダイアタッチペースト（ペース
ト状の接着剤）を使用する方法が主流となっている。
たどっており、これに伴い製造コストの削減は重要な課
題となっている。半導体素子とリードフレームの接合方
法として、金−シリコン共晶体等の無機材料を接着剤と
して用いる方法があるが、コストが高く、又熱応力によ
り半導体素子の破壊が起こることもあるため、有機材料
等に充填材を分散させたダイアタッチペースト（ペース
ト状の接着剤）を使用する方法が主流となっている。
【０００３】一方、半導体装置としての信頼性は、特に
耐半田クラック性が重要であるが、半導体装置の耐半田
クラック性をクリアーするためにダイアタッチペースト
としては、更に半導体素子とリードフレームとの線膨張
率の差を緩和するために低弾性率化が重要である。近
年、耐半田クラック性に関する要求が厳しくなり、半田
の鉛フリー化に伴い従来では２４０℃のリフロー条件で
あったものが、２６０℃のリフロー条件となり２０℃の
温度差を満足するためより低弾性率化が要求されるよう
になった。低弾性率化の方法として、従来から、ゴム等
の低応力物質を使用したダイアタッチペーストが知られ
ているが、近年の耐半田クラック性の要求を満足するこ
とができず、更に向上したダイアタッチペーストが求め
られている。
耐半田クラック性が重要であるが、半導体装置の耐半田
クラック性をクリアーするためにダイアタッチペースト
としては、更に半導体素子とリードフレームとの線膨張
率の差を緩和するために低弾性率化が重要である。近
年、耐半田クラック性に関する要求が厳しくなり、半田
の鉛フリー化に伴い従来では２４０℃のリフロー条件で
あったものが、２６０℃のリフロー条件となり２０℃の
温度差を満足するためより低弾性率化が要求されるよう
になった。低弾性率化の方法として、従来から、ゴム等
の低応力物質を使用したダイアタッチペーストが知られ
ているが、近年の耐半田クラック性の要求を満足するこ
とができず、更に向上したダイアタッチペーストが求め
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐半田クラ
ック性に優れた半導体接着用ダイアタッチペースト及び
耐半田クラック性に優れた半導体装置を提供するもので
ある。
ック性に優れた半導体接着用ダイアタッチペースト及び
耐半田クラック性に優れた半導体装置を提供するもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）数平均
分子量５００〜５０００の１分子内に少なくとも１つの
２重結合を有する炭化水素或いはその誘導体、（Ｂ）反
応性希釈剤、（Ｃ）ラジカル重合触媒、及び（Ｄ）充填
材を必須成分とするダイアタッチペーストである。
分子量５００〜５０００の１分子内に少なくとも１つの
２重結合を有する炭化水素或いはその誘導体、（Ｂ）反
応性希釈剤、（Ｃ）ラジカル重合触媒、及び（Ｄ）充填
材を必須成分とするダイアタッチペーストである。
【０００６】更に好ましい形態としては、数平均分子量
５００〜５０００の１分子内に少なくとも１つの２重結
合を有する炭化水素或いはその誘導体（Ａ）が、マレイ
ン化ポリブタジエンと（メタ）アクリル酸の脂肪族ジア
ルコールのエステル化物とを反応させた化合物及びエポ
キシ化ポリブタジエン、両末端アクリレートもしくはメ
タクリレート化ポリブタジエン、又は室温で液状であり
アクリル基もしくはメタクリル基を有するポリブタジエ
ン及びエポキシ化ポリブタジエンであり、反応性希釈剤
（Ｂ）が、１分子内に少なくとも１つのメタクリル基或
いはアクリル基を有する化合物、１分子内に少なくとも
１つのフッ素元素を有する（メタ）アクリルモノマー、
又はジアリルフタレートの中から選ばれるものであり、
充填材（Ｄ）の一部が、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
亜鉛の中から選ばれる少なくとも一種の金属原子であ
り、ダイアタッチペーストの中に一般式（１）で示され
るシランカプリング剤を含み、ダイアタッチペーストの
中に数平均分子量５００〜４０００の水素添加型ポリブ
タジエンを含み、また、ダイアタッチペーストの中に
（Ｇ）成分として１分子内に少なくとも１つの第一アミ
ノ基を有し、融点が１００℃以上２３０℃以下の化合物
を含むダイアタッチペーストである。また、上記のダイ
アタッチペーストを用いて製作された半導体装置であ
る。
５００〜５０００の１分子内に少なくとも１つの２重結
合を有する炭化水素或いはその誘導体（Ａ）が、マレイ
ン化ポリブタジエンと（メタ）アクリル酸の脂肪族ジア
ルコールのエステル化物とを反応させた化合物及びエポ
キシ化ポリブタジエン、両末端アクリレートもしくはメ
タクリレート化ポリブタジエン、又は室温で液状であり
アクリル基もしくはメタクリル基を有するポリブタジエ
ン及びエポキシ化ポリブタジエンであり、反応性希釈剤
（Ｂ）が、１分子内に少なくとも１つのメタクリル基或
いはアクリル基を有する化合物、１分子内に少なくとも
１つのフッ素元素を有する（メタ）アクリルモノマー、
又はジアリルフタレートの中から選ばれるものであり、
充填材（Ｄ）の一部が、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
亜鉛の中から選ばれる少なくとも一種の金属原子であ
り、ダイアタッチペーストの中に一般式（１）で示され
るシランカプリング剤を含み、ダイアタッチペーストの
中に数平均分子量５００〜４０００の水素添加型ポリブ
タジエンを含み、また、ダイアタッチペーストの中に
（Ｇ）成分として１分子内に少なくとも１つの第一アミ
ノ基を有し、融点が１００℃以上２３０℃以下の化合物
を含むダイアタッチペーストである。また、上記のダイ
アタッチペーストを用いて製作された半導体装置であ
る。
【化２】 （Ｒ1は炭素数１〜１０のアルコキシ基、Ｒ2は炭素数１
〜１０のアルキル基、ａは１〜３の整数。ｍは１〜５の
整数、ｎは１〜１０の整数）
〜１０のアルキル基、ａは１〜３の整数。ｍは１〜５の
整数、ｎは１〜１０の整数）
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる数平均分子量
５００〜５０００の１分子内に少なくとも１つの２重結
合を有する炭化水素或いはその誘導体（Ａ）は、ダイア
タッチペーストの硬化物に柔軟性を付与し、広い温度領
域で良好な接着性を発現することを見いだした。例えば
架橋密度を高めた柔軟性のない硬化物では、硬化物の凝
集力は高いがリードフレーム或いはダイとの界面での良
好な接着力を発現することは難しい。数平均分子量が５
００未満だと硬化物中に十分な架橋点間距離を導入する
ことが難しく充分な接着性が得られない。一方数平均分
子量が５０００を越えると粘度が高く充分な接着性を得
るために必要な量を配合することができないので好まし
くない。
５００〜５０００の１分子内に少なくとも１つの２重結
合を有する炭化水素或いはその誘導体（Ａ）は、ダイア
タッチペーストの硬化物に柔軟性を付与し、広い温度領
域で良好な接着性を発現することを見いだした。例えば
架橋密度を高めた柔軟性のない硬化物では、硬化物の凝
集力は高いがリードフレーム或いはダイとの界面での良
好な接着力を発現することは難しい。数平均分子量が５
００未満だと硬化物中に十分な架橋点間距離を導入する
ことが難しく充分な接着性が得られない。一方数平均分
子量が５０００を越えると粘度が高く充分な接着性を得
るために必要な量を配合することができないので好まし
くない。
【０００８】本発明に用いられる（Ａ）成分としては、
例えば、ブチルゴム、イソプレンゴム、液状ポリブタジ
エン等のジエン系ゴム、或いはその誘導体等があり、誘
導体としては、アクリル変性ポリブタジエン、エポキシ
変性ポリブタジエン等があり、これらのものは、単独で
も混合して用いることができる。好ましい（Ａ）成分と
しては、マレイン化ポリブタジエンと（メタ）アクリル
酸の脂肪族ジアルコールのエステル化物とを反応させた
化合物及びエポキシ化ポリブタジエンの組み合わせ、も
しくは、両末端アクリレートもしくはメタクリレート化
ポリブタジエン、もしくは、室温で液状でありかつアク
リル基もしくはメタクリル基を有するポリブタジエン及
びエポキシ化ポリブタジエンの組み合わせである。本発
明で言う（Ａ）成分の数平均分子量の測定法は、ゲルパ
ーミッションクロマトグラフィーによるポリスチレン換
算値である。
例えば、ブチルゴム、イソプレンゴム、液状ポリブタジ
エン等のジエン系ゴム、或いはその誘導体等があり、誘
導体としては、アクリル変性ポリブタジエン、エポキシ
変性ポリブタジエン等があり、これらのものは、単独で
も混合して用いることができる。好ましい（Ａ）成分と
しては、マレイン化ポリブタジエンと（メタ）アクリル
酸の脂肪族ジアルコールのエステル化物とを反応させた
化合物及びエポキシ化ポリブタジエンの組み合わせ、も
しくは、両末端アクリレートもしくはメタクリレート化
ポリブタジエン、もしくは、室温で液状でありかつアク
リル基もしくはメタクリル基を有するポリブタジエン及
びエポキシ化ポリブタジエンの組み合わせである。本発
明で言う（Ａ）成分の数平均分子量の測定法は、ゲルパ
ーミッションクロマトグラフィーによるポリスチレン換
算値である。
【０００９】本発明に用いられる反応性希釈剤（Ｂ）
は、（Ａ）成分のみだと粘度が上昇しダイアタッチペー
ストとしての作業性が悪くなるので、ダイアタッチペー
ストの粘度を調整し作業性を改善しさらに硬化性の向上
を目的として使用される。好ましい（Ｂ）成分として
は、１分子内に少なくとも１つのメタクリル基或いはア
クリル基を有する化合物であり、例えば、脂環式（メ
タ）アクリル酸エステル、脂肪族（メタ）アクリル酸エ
ステル、芳香族（メタ）アクリル酸エステル等が挙げら
れ、具体的には、１，６−ヘキサンジオールジメタクリ
レート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、フ
ェノキシジエチレングリコールアクリレート、ラウリル
アクリレート、ステアリルアクリレート、フェノキシエ
チルメタクリレート等があるが、これらに限定されるも
のではない。もしくは１分子内に少なくとも１つのフッ
素元素を有する（メタ）アクリルモノマー、もしくはジ
アリルフタレートである。これらのものは、単独でも混
合して用いることもできる。
は、（Ａ）成分のみだと粘度が上昇しダイアタッチペー
ストとしての作業性が悪くなるので、ダイアタッチペー
ストの粘度を調整し作業性を改善しさらに硬化性の向上
を目的として使用される。好ましい（Ｂ）成分として
は、１分子内に少なくとも１つのメタクリル基或いはア
クリル基を有する化合物であり、例えば、脂環式（メ
タ）アクリル酸エステル、脂肪族（メタ）アクリル酸エ
ステル、芳香族（メタ）アクリル酸エステル等が挙げら
れ、具体的には、１，６−ヘキサンジオールジメタクリ
レート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、フ
ェノキシジエチレングリコールアクリレート、ラウリル
アクリレート、ステアリルアクリレート、フェノキシエ
チルメタクリレート等があるが、これらに限定されるも
のではない。もしくは１分子内に少なくとも１つのフッ
素元素を有する（メタ）アクリルモノマー、もしくはジ
アリルフタレートである。これらのものは、単独でも混
合して用いることもできる。
【００１０】本発明に用いられる（Ａ）成分の配合量
は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量中に１０〜９０
重量％含まれるものが好ましい。１０重量％未満である
と接着性が悪くなり、９０重量％を越えるとダイアタッ
チペーストの粘度が高くなり作業性に問題が生じるので
好ましくない。
は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量中に１０〜９０
重量％含まれるものが好ましい。１０重量％未満である
と接着性が悪くなり、９０重量％を越えるとダイアタッ
チペーストの粘度が高くなり作業性に問題が生じるので
好ましくない。
【００１１】本発明に用いられるラジカル重合触媒
（Ｃ）は、通常ラジカル重合に用いられている触媒であ
れば特に限定しないが、望ましいものとしては、急速加
熱試験（試料１ｇを電熱板の上にのせ、４℃／分で昇温
した時の分解開始温度）における分解温度が４０〜１４
０℃となるものが好ましい。分解温度が４０℃未満だ
と、ダイアタッチペーストの常温における保存性が悪く
なり、１４０℃を越えると硬化時間が極端に長くなるた
め好ましくない。これを満たす触媒としての具体例とし
ては、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メ
チルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノ
エート、ジクミルパーオキサイド等が挙げられるが、こ
れらは単独でも或いは硬化性を制御するため２種類以上
を混合して用いてもよい。更に、ダイアタッチペースト
の保存性を向上するために各種の重合禁止剤を予め添加
しておくことも可能である。ラジカル重合触媒（Ｃ）の
配合量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量、１００
重量部に対して、０．１〜１０重量部が好ましい。１０
重量部を越えるとダイアタッチペーストの粘度の経時変
化が大きくなり作業性に問題が生じ、０．１重量部未満
だと硬化性が著しく低下するので好ましくない。
（Ｃ）は、通常ラジカル重合に用いられている触媒であ
れば特に限定しないが、望ましいものとしては、急速加
熱試験（試料１ｇを電熱板の上にのせ、４℃／分で昇温
した時の分解開始温度）における分解温度が４０〜１４
０℃となるものが好ましい。分解温度が４０℃未満だ
と、ダイアタッチペーストの常温における保存性が悪く
なり、１４０℃を越えると硬化時間が極端に長くなるた
め好ましくない。これを満たす触媒としての具体例とし
ては、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メ
チルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノ
エート、ジクミルパーオキサイド等が挙げられるが、こ
れらは単独でも或いは硬化性を制御するため２種類以上
を混合して用いてもよい。更に、ダイアタッチペースト
の保存性を向上するために各種の重合禁止剤を予め添加
しておくことも可能である。ラジカル重合触媒（Ｃ）の
配合量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量、１００
重量部に対して、０．１〜１０重量部が好ましい。１０
重量部を越えるとダイアタッチペーストの粘度の経時変
化が大きくなり作業性に問題が生じ、０．１重量部未満
だと硬化性が著しく低下するので好ましくない。
【００１２】好ましくは、本発明に一般式（１）で示さ
れるシランカップリング剤（Ｅ）を用いると、接着性を
格段に向上させることができる。一般式（１）におい
て、Ｒ1は炭素数１〜１０のアルコキシ基であり、Ｒ２
は炭素数１〜１０のアルキル基で、 Ｒ1、Ｒ２は同一で
も異なっていてもよい。ａは１〜３の整数であるが、ア
ルコキシ基の炭素数を調整することによりシランカップ
リング剤と樹脂や充填材との反応性を調整できる。ｍは
１〜５の整数であるが、入手のし易さからｍとしては３
が好ましい。ｎは１〜１０の整数であり、入手のし易さ
からｎは２又は４が好ましい。以下に、具体例を示すが
これらに限定されるものではない。
れるシランカップリング剤（Ｅ）を用いると、接着性を
格段に向上させることができる。一般式（１）におい
て、Ｒ1は炭素数１〜１０のアルコキシ基であり、Ｒ２
は炭素数１〜１０のアルキル基で、 Ｒ1、Ｒ２は同一で
も異なっていてもよい。ａは１〜３の整数であるが、ア
ルコキシ基の炭素数を調整することによりシランカップ
リング剤と樹脂や充填材との反応性を調整できる。ｍは
１〜５の整数であるが、入手のし易さからｍとしては３
が好ましい。ｎは１〜１０の整数であり、入手のし易さ
からｎは２又は４が好ましい。以下に、具体例を示すが
これらに限定されるものではない。
【化３】 （Ｅ）成分の配合量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計
重量１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部が好
ましい。０．０１重量部未満だと、接着性が不充分で、
１０重量部を越える硬化速度を低下させるので好ましく
ない。
重量１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部が好
ましい。０．０１重量部未満だと、接着性が不充分で、
１０重量部を越える硬化速度を低下させるので好ましく
ない。
【００１３】本発明に用いられる充填材（Ｄ）として
は、例えば、銀粉、金粉、ニッケル粉、銅粉等の導電性
フィラー、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、シリ
カ、アルミナ等の絶縁フィラーが挙げられ、導電性フィ
ラーとしては銀粉、絶縁フィラーとしてはシリカが好ま
しい。これらの充填材の配合量は、特に限定されない
が、全ダイアタッチペースト中２０〜９５重量％が好ま
しい。２０重量％未満であると、接着強度が低下する傾
向があり、９５重量％を越えると、ダイアタッチペース
トの粘度が増大しダイアタッチペーストの作業性が低下
する傾向にあるので好ましくない。
は、例えば、銀粉、金粉、ニッケル粉、銅粉等の導電性
フィラー、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、シリ
カ、アルミナ等の絶縁フィラーが挙げられ、導電性フィ
ラーとしては銀粉、絶縁フィラーとしてはシリカが好ま
しい。これらの充填材の配合量は、特に限定されない
が、全ダイアタッチペースト中２０〜９５重量％が好ま
しい。２０重量％未満であると、接着強度が低下する傾
向があり、９５重量％を越えると、ダイアタッチペース
トの粘度が増大しダイアタッチペーストの作業性が低下
する傾向にあるので好ましくない。
【００１４】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、樹枝状、球状
等が用いられる。必要とするダイアタッチペーストの粘
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以下のものが好
ましい。平均粒径が２μｍ未満だとダイアタッチペース
トの粘度が高くなり、１０μｍ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
ーでダイアタッチペーストを塗布する時に、ニードル詰
まりを起こすため好ましくない。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
も各種のものを混合してもよい。
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、樹枝状、球状
等が用いられる。必要とするダイアタッチペーストの粘
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以下のものが好
ましい。平均粒径が２μｍ未満だとダイアタッチペース
トの粘度が高くなり、１０μｍ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
ーでダイアタッチペーストを塗布する時に、ニードル詰
まりを起こすため好ましくない。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
も各種のものを混合してもよい。
【００１５】絶縁フィラーの一つであるシリカは、平均
粒径１〜２０μｍで最大粒径５０μｍ以下のものが好ま
しい。平均粒径が１μｍ未満だとダイアタッチペースト
の粘度が高くなり、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
でダイアタッチペーストを塗布する時に、ニードル詰ま
りを起こすため好ましくない。更に、比較的粗いシリカ
と細かいシリカ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混合してもよい。
粒径１〜２０μｍで最大粒径５０μｍ以下のものが好ま
しい。平均粒径が１μｍ未満だとダイアタッチペースト
の粘度が高くなり、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
でダイアタッチペーストを塗布する時に、ニードル詰ま
りを起こすため好ましくない。更に、比較的粗いシリカ
と細かいシリカ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混合してもよい。
【００１６】好ましくは、充填材の一部に、鉄、コバル
ト、ニッケル、銅、亜鉛の中から選ばれる少なくとも一
種の金属原子を含み、含有量はダイアタッチペーストに
対して０．０１〜１０重量％である。これは鉄、コバル
ト、ニッケル、銅、亜鉛等の原子が樹脂の反応を促進
し、良好な硬化性が得られるためである。配合量がダイ
アタッチペースト中に０．０１重量％より少ない場合に
は目的とする硬化促進効果が得られず、１０重量％より
多い場合にはダイアタッチペーストの室温での経時変化
が大きくなりすぎるためである。これらのものは単独の
粒子として配合されても合金の形で配合されてもかまわ
ない。
ト、ニッケル、銅、亜鉛の中から選ばれる少なくとも一
種の金属原子を含み、含有量はダイアタッチペーストに
対して０．０１〜１０重量％である。これは鉄、コバル
ト、ニッケル、銅、亜鉛等の原子が樹脂の反応を促進
し、良好な硬化性が得られるためである。配合量がダイ
アタッチペースト中に０．０１重量％より少ない場合に
は目的とする硬化促進効果が得られず、１０重量％より
多い場合にはダイアタッチペーストの室温での経時変化
が大きくなりすぎるためである。これらのものは単独の
粒子として配合されても合金の形で配合されてもかまわ
ない。
【００１７】本発明におけるダイアタッチペーストに
は、必要により他のカップリング剤、消泡剤、界面活性
剤、エラストマー、硬化促進剤等の添加剤を用いること
ができる。エラストマーとしては、好ましくは、数平均
分子量５００〜４０００の水素添加型ポリブタジエンを
用いることができ、これを添加すると弾性率を格段に低
下させることを見いだした。数平均分子量が５００未満
だと低弾性率化が不充分で、数平均分子量が４０００を
越えるとダイアタッチペーストの粘度上昇、接着性の低
下をひきおこすおそれがあり好ましくない。具体例とし
ては、水素添加型ポリブタジエン（日本曹達（株）製、
ＢＩ−２０００）、アクリル変性水素添加型ポリブタジ
エン（日本曹達（株）製、ＴＥＡＩ−１０００）等があ
る。水素添加型ポリブタジエンの配合量としては、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量、１００重量部に対
して、１〜２０重量部が好ましい。１重量部未満だと、
低弾性率化が不充分で、２０重量部を越えると作業性、
硬化性を低下させるので好ましくない。
は、必要により他のカップリング剤、消泡剤、界面活性
剤、エラストマー、硬化促進剤等の添加剤を用いること
ができる。エラストマーとしては、好ましくは、数平均
分子量５００〜４０００の水素添加型ポリブタジエンを
用いることができ、これを添加すると弾性率を格段に低
下させることを見いだした。数平均分子量が５００未満
だと低弾性率化が不充分で、数平均分子量が４０００を
越えるとダイアタッチペーストの粘度上昇、接着性の低
下をひきおこすおそれがあり好ましくない。具体例とし
ては、水素添加型ポリブタジエン（日本曹達（株）製、
ＢＩ−２０００）、アクリル変性水素添加型ポリブタジ
エン（日本曹達（株）製、ＴＥＡＩ−１０００）等があ
る。水素添加型ポリブタジエンの配合量としては、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量、１００重量部に対
して、１〜２０重量部が好ましい。１重量部未満だと、
低弾性率化が不充分で、２０重量部を越えると作業性、
硬化性を低下させるので好ましくない。
【００１８】硬化促進剤としては、好ましくは１分子内
に少なくとも１つの第一アミノ基を有し、融点が１００
℃以上２３０℃以下の化合物である。これを添加すると
アミノ基がラジカル開始剤分解反応の促進作用を有する
ため硬化反応の促進が図れることと、系内にカルボニル
基がある場合に反応して硬化物の凝集力向上を図れると
いう効果がある。融点が１００℃より低い場合はペース
ト作製中あるいは保存中に反応が進行し粘度の上昇につ
ながるので好ましくない。また融点が２３０℃より高い
と硬化中にも系内に固形のまま存在する確率が高くな
り、目的とする効果が得られないので好ましくない。具
体例としては、例えば、ジシアンジアミド、イソフタル
酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバチン酸
ジヒドラジド、カーボジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒ
ドラジドなどがあげられ、これらは単独で使用されても
二種類以上を併用してもかまわない。硬化促進剤の配合
量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量１００重量部
に対して、０．３〜１０重量部含まれる。０．３重量部
より少ない場合には目的とする効果を十分に発揮するこ
とができず、１０重量部より多いとダイアタッチペース
ト中の固形分成分が多くなり過ぎ作業性の悪化につなが
るので好ましくない。
に少なくとも１つの第一アミノ基を有し、融点が１００
℃以上２３０℃以下の化合物である。これを添加すると
アミノ基がラジカル開始剤分解反応の促進作用を有する
ため硬化反応の促進が図れることと、系内にカルボニル
基がある場合に反応して硬化物の凝集力向上を図れると
いう効果がある。融点が１００℃より低い場合はペース
ト作製中あるいは保存中に反応が進行し粘度の上昇につ
ながるので好ましくない。また融点が２３０℃より高い
と硬化中にも系内に固形のまま存在する確率が高くな
り、目的とする効果が得られないので好ましくない。具
体例としては、例えば、ジシアンジアミド、イソフタル
酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバチン酸
ジヒドラジド、カーボジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒ
ドラジドなどがあげられ、これらは単独で使用されても
二種類以上を併用してもかまわない。硬化促進剤の配合
量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計重量１００重量部
に対して、０．３〜１０重量部含まれる。０．３重量部
より少ない場合には目的とする効果を十分に発揮するこ
とができず、１０重量部より多いとダイアタッチペース
ト中の固形分成分が多くなり過ぎ作業性の悪化につなが
るので好ましくない。
【００１９】本発明のダイアタッチペーストの製造方法
としては、例えば各材料を予備混合し、三本ロール等を
用いて混練した後真空下脱泡する。本発明のダイアタッ
チ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できる。
としては、例えば各材料を予備混合し、三本ロール等を
用いて混練した後真空下脱泡する。本発明のダイアタッ
チ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できる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。 ＜実施例及び比較例＞（Ａ）成分として、アクリル変性
ポリブタジエン（数平均分子量：約１０００、日本石油
化学（株）製、ＭＭ−１０００−８０）、エポキシ変性
ポリブタジエン（数平均分子量：約１０００、日本石油
化学（株）製、Ｅ−１０００−８）、両末端アクリレー
トもしくはメタクリレート化ポリブタジエンとして（数
平均分子量：約３０００、大阪有機化学（株）製、ＢＡ
Ｃ−４５）、（Ｂ）成分として、ラウリルアクリレート
（新中村化学工業（株）製、ＮＫエステルＬＡ）、トリ
フロロエチルメタクリレート（共栄社化学（株）製、ラ
イトエステルＭ−３Ｆ）、オルソフタル酸のジアリルエ
ステル（ダイソー（株）製、ダイソーダップモノマ
ー）、（Ｃ）成分として、ジクミルパーオキサイド（急
速加熱試験における分解温度：１２６℃、日本油脂
（株）製、パークミルＤ）、（Ｅ）成分として、ビス
（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン
（日本ユニカー（株）製、Ａ−１２８９）、充填材とし
てフレーク状銀粉（平均粒径３μｍ、最大粒径２０μ
ｍ）、破砕シリカ（平均粒径３μｍ、最大粒径１６μ
ｍ）、銅紛（平均粒経１μｍ）、エラストマーとして水
素添加型ポリブタジエン（日本曹達（株）製、ＢＩ−２
０００）、硬化促進剤としてジシアンジアミド（試薬、
融点２０９．５℃）、カップリング剤としてアルコキシ
シラン（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ−４０３Ｅ）を
表１の割合で配合し、３本ロールを用いて混錬し、脱泡
後ダイアタッチペーストを得た。得られたダイアタッチ
ペーストを以下の方法により評価した。なお比較例で
は、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの反応に
より得られるジグリシジルビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量１８０、室温で液体、以下ビスＡエ
ポキシ）、クレジルグリシジルエーテル（エポキシ当量
１８５、以下ＣＧＥ）、フェノールノボラック樹脂（水
酸基当量１０４、軟化点８５℃、以下ＰＮ）、２−フェ
ニル４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（四国化
成工業（株）製、キュアゾール２ＰＨＺ）を使用した。
評価結果を表１、２に示す。
ポリブタジエン（数平均分子量：約１０００、日本石油
化学（株）製、ＭＭ−１０００−８０）、エポキシ変性
ポリブタジエン（数平均分子量：約１０００、日本石油
化学（株）製、Ｅ−１０００−８）、両末端アクリレー
トもしくはメタクリレート化ポリブタジエンとして（数
平均分子量：約３０００、大阪有機化学（株）製、ＢＡ
Ｃ−４５）、（Ｂ）成分として、ラウリルアクリレート
（新中村化学工業（株）製、ＮＫエステルＬＡ）、トリ
フロロエチルメタクリレート（共栄社化学（株）製、ラ
イトエステルＭ−３Ｆ）、オルソフタル酸のジアリルエ
ステル（ダイソー（株）製、ダイソーダップモノマ
ー）、（Ｃ）成分として、ジクミルパーオキサイド（急
速加熱試験における分解温度：１２６℃、日本油脂
（株）製、パークミルＤ）、（Ｅ）成分として、ビス
（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン
（日本ユニカー（株）製、Ａ−１２８９）、充填材とし
てフレーク状銀粉（平均粒径３μｍ、最大粒径２０μ
ｍ）、破砕シリカ（平均粒径３μｍ、最大粒径１６μ
ｍ）、銅紛（平均粒経１μｍ）、エラストマーとして水
素添加型ポリブタジエン（日本曹達（株）製、ＢＩ−２
０００）、硬化促進剤としてジシアンジアミド（試薬、
融点２０９．５℃）、カップリング剤としてアルコキシ
シラン（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ−４０３Ｅ）を
表１の割合で配合し、３本ロールを用いて混錬し、脱泡
後ダイアタッチペーストを得た。得られたダイアタッチ
ペーストを以下の方法により評価した。なお比較例で
は、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの反応に
より得られるジグリシジルビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量１８０、室温で液体、以下ビスＡエ
ポキシ）、クレジルグリシジルエーテル（エポキシ当量
１８５、以下ＣＧＥ）、フェノールノボラック樹脂（水
酸基当量１０４、軟化点８５℃、以下ＰＮ）、２−フェ
ニル４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（四国化
成工業（株）製、キュアゾール２ＰＨＺ）を使用した。
評価結果を表１、２に示す。
【００２１】＜評価方法＞ ・粘度：E型粘度計（３°コーン）を用い２５℃、２．
５ｒｐｍでの値を測定した。 ・弾性率：１０ｘ１５０ｘ０．１ｍｍの試験片を作成し
（硬化条件１７５℃、３０分）、引っ張り試験により加
重−変位曲線を測定しその初期勾配より弾性率を求めた
（測定長：１００ｍｍ、試験速度：１ｍｍ／分、測定温
度：２５℃）。 ・接着強度：ペーストを用いて、６ｘ６ｍｍのシリコン
チップを銅フレームにマウントし、２００℃のホットプ
レート上で３０秒ならびに６０秒硬化した。硬化後、自
動接着力測定装置を用い２６０℃での熱時ダイシェア強
度を測定した。 ・耐半田クラック性：表１、２の配合割合のダイアタッ
チペーストを用い、リードフレーム（銅）とシリコンチ
ップ（６×６ｍｍ ）を、ホットプレート上、２００
℃、６０秒で硬化接着した。その後スミコンＥＭＥ−７
０２６（住友ベークライト（株）製）の封止材料を用
い、封止したパッケージ（ＱＦＰ、１４ｘ２０ｘ２．０
ｍｍ）を６０℃、相対湿度６０％の雰囲気下、１９２時
間吸湿処理した後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、１０
秒、３回リフロー）にかけ、断面観察により内部クラッ
クの数を測定し、耐半田クラック性の指標とした。ｎ＝
８。
５ｒｐｍでの値を測定した。 ・弾性率：１０ｘ１５０ｘ０．１ｍｍの試験片を作成し
（硬化条件１７５℃、３０分）、引っ張り試験により加
重−変位曲線を測定しその初期勾配より弾性率を求めた
（測定長：１００ｍｍ、試験速度：１ｍｍ／分、測定温
度：２５℃）。 ・接着強度：ペーストを用いて、６ｘ６ｍｍのシリコン
チップを銅フレームにマウントし、２００℃のホットプ
レート上で３０秒ならびに６０秒硬化した。硬化後、自
動接着力測定装置を用い２６０℃での熱時ダイシェア強
度を測定した。 ・耐半田クラック性：表１、２の配合割合のダイアタッ
チペーストを用い、リードフレーム（銅）とシリコンチ
ップ（６×６ｍｍ ）を、ホットプレート上、２００
℃、６０秒で硬化接着した。その後スミコンＥＭＥ−７
０２６（住友ベークライト（株）製）の封止材料を用
い、封止したパッケージ（ＱＦＰ、１４ｘ２０ｘ２．０
ｍｍ）を６０℃、相対湿度６０％の雰囲気下、１９２時
間吸湿処理した後、ＩＲリフロー処理（２６０℃、１０
秒、３回リフロー）にかけ、断面観察により内部クラッ
クの数を測定し、耐半田クラック性の指標とした。ｎ＝
８。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明のダイアタッチペーストは、耐半
田クラック性に優れている。この結果、本発明のダイア
タッチペーストを使用することで信頼性の優れた半導体
装置を製造することができる。
田クラック性に優れている。この結果、本発明のダイア
タッチペーストを使用することで信頼性の優れた半導体
装置を製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/5419 Ｃ０８Ｋ 5/5419 Ｃ０８Ｌ 15/00 Ｃ０８Ｌ 15/00 Ｃ０９Ｊ 4/06 Ｃ０９Ｊ 4/06 9/02 9/02 163/00 163/00 (31)優先権主張番号 特願2000−296899(P2000−296899) (32)優先日 平成12年９月28日(2000．9．28) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願2000−306227(P2000−306227) (32)優先日 平成12年10月５日(2000．10．5) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 濤 一登 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 鍵本 泰広 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 AC111 AC112 DA078 DA088 EH076 EH146 EK007 EX039 GJ01 GQ00 4J027 AA03 AA04 BA07 BA12 BA19 CB04 CC02 CD09 4J040 CA051 EC211 FA061 FA062 FA141 FA142 FA151 FA152 FA161 FA162 FA231 FA232 GA02 GA03 GA07 HA066 HA136 HA196 HA206 HA306 HB41 HC15 HC16 HD32 JA05 JB02 JB10 KA01 KA03 KA12 KA17 KA24 KA32 KA42 LA01 LA03 LA08 NA20 5F047 AA11 BA23 BA26 BA32 BA52 BA54
Claims (12)
- 【請求項１】 （Ａ）数平均分子量５００〜５０００の
１分子内に少なくとも１つの２重結合を有する炭化水素
或いはその誘導体、（Ｂ）反応性希釈剤、（Ｃ）ラジカ
ル重合触媒、及び（Ｄ）充填材を必須成分とすることを
特徴とするダイアタッチペースト。 - 【請求項２】 数平均分子量５００〜５０００の１分子
内に少なくとも１つの２重結合を有する炭化水素或いは
その誘導体（Ａ）が、マレイン化ポリブタジエンと（メ
タ）アクリル酸の脂肪族ジアルコールのエステル化物と
を反応させた化合物及びエポキシ化ポリブタジエンであ
る請求項１記載のダイアタッチペースト。 - 【請求項３】 数平均分子量５００〜５０００の１分子
内に少なくとも１つの２重結合を有する炭化水素或いは
その誘導体（Ａ）が、両末端アクリレートもしくはメタ
クリレート化ポリブタジエンである請求項１記載のダイ
アタッチペースト。 - 【請求項４】 数平均分子量５００〜５０００の１分子
内に少なくとも１つの２重結合を有する炭化水素或いは
その誘導体（Ａ）が、室温で液状であり、かつアクリル
基もしくはメタクリル基を有するポリブタジエン及びエ
ポキシ化ポリブタジエンである請求項１記載のダイアタ
ッチペースト。 - 【請求項５】 反応性希釈剤（Ｂ）が、１分子内に少な
くとも１つのメタクリル基或いはアクリル基を有する化
合物である請求項１記載のダイアタッチペースト。 - 【請求項６】 反応性希釈剤（Ｂ）が、１分子内に少な
くとも１つのフッ素元素を有する（メタ）アクリルモノ
マーである請求項１記載のダイアタッチペースト。 - 【請求項７】 反応性希釈剤（Ｂ）が、ジアリルフタレ
ートである請求項１記載のダイアタッチペースト。 - 【請求項８】 充填材（Ｄ）の一部が、鉄、コバルト、
ニッケル、銅、亜鉛の中から選ばれる少なくとも一種の
金属原子である請求項１記載のダイアタッチペースト。 - 【請求項９】 ダイアタッチペーストの中に、一般式
（１）で示されるシランカプリング剤（Ｅ）を含む請求
項１記載のダイアタッチペースト。 【化１】 （Ｒ1は炭素数１〜１０のアルコキシ基、Ｒ2は炭素数１
〜１０のアルキル基、ａは１〜３の整数。ｍは１〜５の
整数、ｎは１〜１０の整数） - 【請求項１０】 ダイアタッチペーストの中に、数平均
分子量５００〜４０００の水素添加型ポリブタジエンを
含む請求項１記載のダイアタッチペースト。 - 【請求項１１】 ダイアタッチペーストの中に、硬化促
進剤として１分子内に少なくとも１つの第一アミノ基を
有し、融点が１００℃以上２３０℃以下の化合物を含む
請求項１記載のダイアタッチペースト。 - 【請求項１２】 請求項１記載のダイアタッチペースト
を用いて製作された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001082127A JP3765731B2 (ja) | 2000-04-10 | 2001-03-22 | ダイアタッチペースト及び半導体装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000107637 | 2000-04-10 | ||
| JP2000257734 | 2000-08-28 | ||
| JP2000281109 | 2000-09-18 | ||
| JP2000296899 | 2000-09-28 | ||
| JP2000-296899 | 2000-10-05 | ||
| JP2000306227 | 2000-10-05 | ||
| JP2000-257734 | 2000-10-05 | ||
| JP2000-306227 | 2000-10-05 | ||
| JP2000-281109 | 2000-10-05 | ||
| JP2000-107637 | 2000-10-05 | ||
| JP2001082127A JP3765731B2 (ja) | 2000-04-10 | 2001-03-22 | ダイアタッチペースト及び半導体装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002184793A true JP2002184793A (ja) | 2002-06-28 |
| JP3765731B2 JP3765731B2 (ja) | 2006-04-12 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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