JP2004051968A - 熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置 - Google Patents
熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004051968A JP2004051968A JP2003152027A JP2003152027A JP2004051968A JP 2004051968 A JP2004051968 A JP 2004051968A JP 2003152027 A JP2003152027 A JP 2003152027A JP 2003152027 A JP2003152027 A JP 2003152027A JP 2004051968 A JP2004051968 A JP 2004051968A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curable liquid
- component
- liquid polymer
- weight
- polymer composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Abstract
【解決手段】(A)硬化性液状ポリマー、(B)加熱伸長性形状記憶合金製充填剤、(C)熱伝導性充填剤[但し、(B)成分を除く]からなることを特徴とする熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物、および、半導体素子が上記の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物により接着または被覆されてなることを特徴とする半導体装置。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置に関し、詳しくは、硬化前は流動性を有し、硬化後は熱伝導性に優れる硬化物を形成する熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物、および半導体素子がこの組成物により接着または被覆されてなる、信頼性に優れる半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
熱伝導性充填剤を含有する硬化性液状組成物は、電気・電子部品用の放熱性の接着剤、ポッティング剤、保護コーティング剤として使用されている。特に、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する液状オルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する液状オルガノポリシロキサン、ヒドロシリル化反応用金属系触媒、および熱伝導性充填剤からなる硬化性液状シリコーン組成物は、熱伝導性に優れた低応力の硬化物を形成することから、半導体素子と放熱板の間の放熱用接着剤、電気・電子部品用の放熱用接着剤、ポッティング剤、保護コーティング剤として使用されている。
【0003】
このような熱伝導性液状組成物において、熱伝導性をさらに向上させる方法としては大量の熱伝導性充填剤を加える方法が一般的である。しかしながら、熱伝導性充填剤の配合量が増えると組成物の粘度が上昇し、その結果、シリンジ等のディスペンス装置からの押し出し性が著しく低下したり、塗布後の形状が安定しないという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記の課題について鋭意検討した結果、熱伝導性充填剤と加熱伸長性形状記憶合金製充填剤を併用すると、硬化前の流動性と硬化後の熱伝導性が共に良好であることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、硬化前は流動性を有し、硬化後は熱伝導性に優れる硬化物を形成する熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物、および半導体素子がこの組成物により接着または被覆されてなる、信頼性に優れる半導体装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物は、
(A)硬化性液状ポリマー、
(B)加熱伸長性形状記憶合金製充填剤、および、
(C)熱伝導性充填剤[但し、(B)成分を除く]からなることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置は、半導体素子が上記の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物により接着または被覆されてなることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物を詳細に説明する。
(A)硬化性液状ポリマーとしては、熱硬化性液状ポリマー、常温硬化性液状ポリマー、湿気硬化性液状ポリマー、紫外線硬化性液状ポリマー、電子線硬化性液状ポリマー等が挙げられるが、これらの中でも熱硬化性液状ポリマーが好ましい。尚、(A)成分が熱硬化性でない場合には、硬化前、硬化中あるいは硬化後に、(B)形状記憶合金製充填剤の変態温度以上の温度に加熱して、(B)成分を伸長させることが必要である。(A)成分として具体的には、硬化性液状エポキシ樹脂、硬化性液状シリコーン、硬化性液状ポリイミド樹脂、硬化性液状フェノール樹脂、硬化性液状ポリフェニレンサルファイド樹脂、硬化性液状不飽和ポリエステル樹脂、硬化性液状ポリウレタン樹脂、硬化性液状ジアリルフタレート樹脂が例示される。これらの中でも特に、硬化性液状エポキシ樹脂あるいは、硬化してゴム状またはゲル状となる硬化性液状シリコーンが好ましい。硬化性液状エポキシ樹脂は、ビスフェノールタイプ、ビフェニルタイプ、ノボラックタイプ等のいずれでもよく、通常は硬化剤を併用する。硬化性液状シリコーンとしては、付加反応硬化性液状シリコーン組成物、過酸化物硬化性液状シリコーン組成物、縮合反応硬化性液状シリコーン組成物、紫外線硬化性液状シリコーン組成物、放射線硬化性液状シリコーン組成物が例示されるが、付加反応硬化性液状シリコーン組成物が好ましい。本発明組成物中の(A)成分の比率は、2.0〜70重量%の範囲であることが好ましく、5.0〜50重量%がより好ましい。
【0007】
(B)加熱伸長性形状記憶合金製充填剤は、その変態温度以上の温度で加熱することにより伸長して、本発明組成物の熱伝導性を著しく向上させる。従って、(C)成分の配合比率を低減することができる。このような充填剤としては、例えば、Ti−Ni系、Cu−Zn−Al系、Cu−Al−Ni系等の形状記憶合金が挙げられる。この形状記憶合金の形状は、繊維状、鱗片状、板状が例示されるが、繊維状であることが好ましい。本成分が繊維状である場合にその直径は5〜500μmの範囲であることが好ましく、10〜300μmの範囲がより好ましい。本成分が鱗片状または板状である場合にその平均粒径は5〜500μmの範囲であることが好ましく、10〜300μmの範囲がより好ましい。常態における形状は、コイル状(螺旋状)、環状、渦巻き状が例示されるが、コイル状であることが好ましい。コイル状の場合にその芯径は、0.01〜5.0mmの範囲が好ましく、0.1〜1.0mmの範囲がより好ましい。常態時の長さは10μm〜10mmの範囲であることが好ましく、20μm〜2mmの範囲がより好ましい。また、伸長後の長さは、0.1〜50mmの範囲であることが好ましく、0.2〜10mmの範囲がより好ましい。(B)成分は加熱により2〜50倍に伸長するものが好ましく、3〜15倍に伸長するものがより好ましい。このような(B)成分は、その表面がオルガノハロシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラザン等の有機ケイ素化合物で処理されたものでもよい。また、複数の形状記憶合金製充填剤を併用しても良い。尚、本発明組成物中の(B)成分の比率は、0.01〜30重量%の範囲であることが好ましく、0.1〜20重量%がより好ましい。
【0008】
(C)熱伝導性充填剤は前記した(B)成分以外のものであれば特に限定されないが、シリカ、アルミナ、ガラス、シリケート、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、酸化チタン、カーボンブラック、ダイヤモンドなどの無機質系充填剤;アルミ、水酸化アルミ、硫化アルミ、金、銀、銅、ニッケル、ハンダ、真鍮、パラジウムなどの金属系充填剤;これらの充填剤を含む有機樹脂系充填剤;およびこれらの複合物が例示される。これらの中でも特に、熱伝導性に優れる無機質系充填剤または金属系充填剤が好ましい。その粒子径は、0.1〜500μmの範囲であることが好ましく、0.1〜100μmの範囲がより好ましい。このような(C)成分は、オルガノハロシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラザン等の有機ケイ素化合物でその表面が処理されていても良い。また、複数の熱伝導性充填剤を併用しても良い。尚、本発明組成物中の(C)成分の比率は、30〜98重量%の範囲であることが好ましく、50〜95重量%がより好ましい。
【0009】
本発明組成物の性状は好ましくは常温で液状であるが、具体的には、25℃における粘度が0.1〜100,000Pa・sの範囲内であることが好ましく、0.5〜50,000Pa・sの範囲内がより好ましく、0.5〜10,000Pa・sの範囲内がさらに好ましい。硬化後の硬さは特に限定されず、完全に硬化した樹脂状、ゴム状、またはゲル状でもよく、また、一部が架橋したいわゆる半硬化状のゴム状やゲル状であってもよい。但し、半導体装置の接着剤や被覆剤として使用する場合には、半硬化状のゲル状のような柔らかい硬化物を形成する硬化性液状組成物が好ましく、このときの硬化物の硬さは、JIS K6253における硬さが10未満であることが好ましく、0であることがより好ましい。尚、本発明組成物の粘度や流動性は、(A)成分の粘度、(B)成分の形状やサイズ、(C)成分の形状やサイズや材質によって変動するので、流動性を有するように各成分を配合することが必要である。
【0010】
(A)成分が硬化性液状シリコーンである場合、本発明組成物として具体的には、
(a)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する液状オルガノポリシロキサン 100重量部、
(b)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する液状オルガノポリシロキサン 0.001〜100重量部、
(c)ヒドロシリル化反応用金属系触媒(本触媒中の金属原子が、本組成物に対して重量単位で0.01〜1,000ppmとなる量)、
(B)加熱伸長性形状記憶合金製充填剤
および
(C)熱伝導性充填剤[但し、(B)成分を除く]
からなり、25℃における粘度が好ましくは0.1〜300Pa・sである熱伝導性付加反応硬化性液状シリコーン組成物が挙げられる。
【0011】
(a)成分は、ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に少なくとも2個有することを特徴とする。分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、環状、網状が挙げられ、これらの中でも直鎖状が好ましい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基が例示される。アルケニル基の結合位置としては、分子鎖末端および/または分子鎖側鎖が挙げられ、特に、分子鎖両末端であることが好ましい。また、アルケニル基以外のケイ素原子に結合した基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が例示される。これらの中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。(a)成分の25℃における粘度は、10〜1,000,000mPa・sの範囲内が好ましく、100〜50,000mPa・sの範囲内がより好ましい。これは、10mPa・s未満であると硬化後に十分な機械的な強度が得られず、また、1,000,000mPa・sを越えると粘度が高すぎて取扱いが難しくなるためである。
【0012】
(b)成分は一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有しており、(a)成分の硬化剤ないし架橋剤である。従って、(a)成分中のアルケニル基が2個のときはケイ素原子結合水素原子は3個以上であることが好ましい。分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、網状が例示される。ケイ素原子結合水素原子の結合位置としては、分子鎖末端および/または分子鎖側鎖が例示される。また、ケイ素原子結合水素原子以外のケイ素原子に結合した基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が例示される。これらの中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。(b)成分の25℃における粘度は、0.1〜1,000,000mPa・sの範囲内が好ましく、0.2〜10,000mPa・sの範囲内がより好ましい。(b)成分の配合量は、(a)成分100重量部に対して0.001〜100重量部であり、0.001〜30重量部が好ましい。これは、0.001重量部未満であると本発明組成物が充分に硬化せず、また、100重量部を越えると硬化物の物理的強度が低下するためである。尚、本発明組成物を十分に硬化させるためには、(b)成分中のケイ素原子結合水素原子1モルに対して、(a)成分中のアルケニル基が0.1〜10モルであることが好ましく、0.5〜5モルがより好ましい。これは、0.1モル未満であると十分に硬化せず、また、10モルを越えると硬化物の物理的強度が低下するためである。
【0013】
(c)成分は(a)成分中のアルケニル基と(b)成分中のケイ素原子結合水素原子を付加反応させるための触媒であり、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が挙げられる。中でも白金系触媒が好ましく、具体的には、白金微粉末、白金黒、白金担持シリカ微粉末、白金担持活性炭、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金のオレフィン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体等の白金系化合物が例示される。(c)成分の添加量は、(c)成分中の金属原子が本組成物に対して重量単位で0.01〜1,000ppmとなる量であり、0.01〜100ppmとなる量が好ましい。これは、0.01ppm未満であると付加反応が十分に進行せず、さらには硬化させることができなくなり、また、1,000ppmを越える量加えても付加反応が著しく促進されるものではなく、むしろ不経済となるためである。
【0014】
(B)加熱伸長性形状記憶合金製充填剤および該充填剤以外の(C)熱伝導性充填剤は、前記と同様である。(B)成分の配合量は、(a)成分100重量部に対して1〜1,000重量部の範囲が好ましく、1〜500重量部の範囲がより好ましい。また、(C)成分の配合量は、(a)成分100重量部に対して50〜5,000重量部の範囲が好ましく、100〜3,000重量部の範囲がより好ましい。
【0015】
このような熱伝導性付加反応硬化性液状シリコーン組成物は上記した各成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲であれば、その他の成分として、形状記憶性樹脂、シリコーン樹脂やフッ素樹脂等の有機樹脂微粉末、染料、顔料、難燃剤、耐熱剤、溶剤等を配合することができる。形状記憶性樹脂としては、ビニル系重合体,オレフィン系重合体,アクリル系重合体,カプロラクトン系重合体,エステル系重合体,ウレタン系重合体およびこれらの有機樹脂と形状記憶合金との複合物が挙げられる。また、付加反応の速度を調節するために、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、フェニルブチノール等のアルキンアルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾール等の付加反応抑制剤を配合することができる。この付加反応抑制剤の配合量は、(a)成分100重量部に対して0.0001〜5重量部であることが好ましい。さらに、本発明組成物の接着性を向上させるために接着性付与剤を添加しても良い。このような接着性付与剤は特に限定されないが、ケイ素原子に結合したアルケニル基または水素原子と、ケイ素原子に結合したアルコキシ基を一分子中に少なくとも1個ずつ有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。その分子構造は、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、環状、網状が挙げられ、特に、直鎖状、分枝鎖状、網状が好ましい。ケイ素原子に結合したアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示され、ビニル基が好ましい。ケイ素原子に結合したアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエトキシ基が例示され、メトキシ基が好ましい。アルケニル基、水素原子およびアルコキシ基以外のケイ素原子に結合した基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基;3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基等のグリシドキシアルキル基,2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基等の(3,4−エポキシシクロヘキシル)アルキル基のようなエポキシ基含有一価有機基;4−オキシラニルブチル基、8−オキシラニルオクチル基等のオキシラニルアルキル基が例示される。これらの中でも、各種の基材に対して良好な接着性を付与することができることから、エポキシ基含有一価有機基をさらに有することが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンは低粘度の液状物であり、25℃における粘度は、1〜500mPa・sの範囲内であることが好ましい。
【0016】
付加反応は室温もしくは加熱により進行するが、加熱下で行うことにより反応を迅速に行うことができる。この加熱温度は、50〜250℃の範囲内であることが好ましく、80〜200℃の範囲内がより好ましい。
【0017】
以上のような本発明組成物は、(B)成分により熱伝導性が向上するので、(C)熱伝導性充填剤を大幅に増量する必要がなくその配合量を抑えることができる。加えて、加熱伸長前の(B)成分は形状が小さいので、本発明組成物は流動性に優れ、取扱い性、塗布性、作業性が良好であるという特徴を有する。このため本発明組成物は、電気・電子部品用の接着剤、ポッテイング剤、保護コーティング剤として有用である。特に、半導体装置の接着剤や被覆剤、例えば、半導体素子と放熱板の接着剤や被覆剤として好適である。
【0018】
次いで、本発明の半導体装置について詳細に説明する。
本発明の半導体装置は、半導体素子が本発明の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物により接着または被覆されてなることを特徴とする。即ち、本発明組成物の硬化物は熱伝導性に優れ、かつ、基材に対する密着性が良好なので、本発明の半導体装置は放熱性が良好であり、信頼性に優れるという特徴を有する。本発明の半導体装置としては、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ、モノリシックIC、ハイブリッドIC、LSI、VLSIが例示される。また、本発明でいう半導体素子としては、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ、モノリシックIC、さらにはハイブリッドIC中の半導体素子が例示される。
【0019】
本発明の半導体装置の一例であるLSI(断面図)を図1に示した。図1の半導体装置は、半導体素子1が回路基板2上に搭載されており、この半導体素子1と外部リードに接続した回路配線3とがボンディングワイヤ4により電気的に接続されている。また、この半導体素子1の表面には本発明の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物5が、この半導体素子1を保護しつつ放熱板6との接着剤として被覆するように形成されている。回路基板2の材質としては、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、ベークライト樹脂、フェノール樹脂等の有機樹脂;アルミナ等のセラミックス;銅、アルミニウム等の金属が例示される。また、回路配線3の材質としては、銅、銀−パラジウムが例示される。また、ボンディングワイヤ4の材質としては、金、銅、アルミニウムが例示される。放熱板6の材質としてはアルミニウム、銅、ニッケル等の金属が例示される。尚、回路基板2には、半導体素子1の他に、抵抗、コンデンサー、コイル等の電子部品が搭載されていてもよい。
【0020】
本発明の半導体装置を製造する方法としては、半導体素子1を回路基板2上に搭載し、次いで、この半導体素子1と回路配線3とをボンディングワイヤ4により電気的に接続した後、この半導体素子1の表面に熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物5を塗布し、放熱板6を取り付ける。次いで、50〜200℃で加熱硬化して、半導体素子1と放熱板6を接着させることが好ましい。
【0021】
【実施例】
本発明の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置を実施例により詳細に説明する。なお、実施例中の粘度は25℃において測定した値である。また、硬化物の熱伝導率および硬さ、半導体装置の信頼性は次のようにして評価した。
【0022】
[硬化物の熱伝導率の評価方法]
熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物を15×6cm、厚さ2cmの大きさに加熱成形した硬化物の熱伝導率を、熱伝導率測定装置(京都電子(株)製QTM−500)を用いて測定した。
【0023】
[硬化物の硬さの評価方法]
熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物の硬化物の硬さを、JIS K 6253によるタイプAデュロメータ硬さ試験機を用いて測定した。
【0024】
[半導体装置の信頼性の評価方法]
図1で示した半導体装置を作成した。この半導体装置は、半導体素子1を、表面に印刷により形成された回路配線3および端部に外部リードを有するガラス繊維強化エポキシ樹脂製の回路基板2上に搭載した後、半導体素子1と回路配線3とをボンディングワイヤ4により電気的に接続した。次いで、この半導体素子1の表面に熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物5をディスペンサーにより塗布した後、アルミニウム製放熱板6を貼り付けて直ちに150℃の熱風循環式オーブンにより加熱して、半導体素子1と放熱板6を接着した。同様の方法により、20個の半導体装置を作成した。
このようにして作成した半導体装置を−65℃で30分間、+150℃で30分間を1サイクルとするサーマルサイクル試験を1000サイクル行なった後、半導体素子1と放熱板6の間の硬化物について、半導体素子1との間の剥離、および放熱板6との間の剥離の有無を顕微鏡で観察して、剥離しているものを不良としてその半導体装置の数(不良率)を求めた。
【0025】
[合成例1]
直径が80μmであり、長さが4mmである線状のCu−Zn−Al系形状記憶合金[日本タングステン(株)製]を、300℃で1時間加熱した後急冷して線状状態を記憶させた。次いでこれを棒に巻きつけて、常態における形状がコイル状であるCu−Zn−Al系形状記憶合金を得た。得られたコイル状形状記憶合金の芯径は0.55mmであり、長さは0.55mmであり、変態温度は120℃であった。
【0026】
[実施例1]
粘度が2000mPa・sであるビスフェノール系エポキシ樹脂[エポキシ当量165g:東都化成(株)製、商品名ZX−1059]100重量部と、常温で固体のジフェニルジヒドロキシシラン(ヒドロキシ当量108g)65重量部を混合して、120℃に加熱して溶解させた。これを室温まで冷却した後、粘度が200mPa・sである両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体1100重量部およびアルミニウムトリス(アセチルアセトネート)1.0重量部を加えてこれらを均一に混合して、粘度800mPa・sの硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。次いで、この硬化性エポキシ樹脂組成物100重量部に、平均粒径が10μmである球状アルミナ[アドマテックス(株)製、商品名アドマファインアルミナ]600重量部、および、合成例1で得たコイル状のCu−Zn−Al系形状記憶合金10重量部を配合して室温で均一に混合して、粘度が65Pa・sの熱伝導性硬化性液状エポキシ樹脂組成物を調製した。
この熱伝導性硬化性液状エポキシ樹脂組成物を150℃で3時間加熱して得られた硬化物について、熱伝導率、硬さおよび半導体装置の信頼性を上記の方法により測定した。これらの評価結果を表1に示した。
【0027】
[比較例1]
実施例1において、コイル状のCu−Zn−Al系形状記憶合金10重量部の代わりに、平均粒径が10μmである球状アルミナ10重量部を用いた以外は実施例1と同様にして、粘度が66Pa・sである硬化性液状エポキシ樹脂組成物を調製した。
この硬化性液状エポキシ樹脂組成物を150℃で3時間加熱して得られた硬化物について、熱伝導率、硬さ、および半導体装置の信頼性を上記の方法により測定した。これらの評価結果を表1に示した。
【0028】
[実施例2]
粘度が2000mPa・sである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量0.24重量%)100重量部、粘度が20mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(ケイ素原子結合水素原子含有量0.75重量%)0.6重量部、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(組成物中の白金金属が重量単位で5ppmとなる量)、実施例1で使用した球状アルミナ600重量部、付加反応抑制剤である3−フェニル−1−ブチン−3−オール0.01重量部を均一に混合した。次いでこれに、合成例1で得たコイル状のCu−Zn−Al系の形状記憶合金10重量部を加えて、室温で均一に混合して、粘度が72Pa・sである熱伝導性硬化性液状シリコーン組成物を調製した。
この熱伝導性硬化性液状シリコーン組成物を150℃で1時間加熱して得られた硬化物について、熱伝導率、硬さおよび半導体装置の信頼性を上記の方法により測定した。これらの評価結果を表1に示した。
【0029】
[比較例2]
実施例2において、コイル状のCu−Zn−Al系の形状記憶合金10重量部の代わりに、実施例1で使用した球状アルミナ10重量部を用いた以外は実施例2と同様にして、粘度が74Pa・sである硬化性液状シリコーン組成物を調製した。
この硬化性液状シリコーン組成物を150℃で1時間加熱して得られた硬化物について、熱伝導率、硬さおよび半導体装置の信頼性を上記の方法により測定した。これらの評価結果を表1に示した。
【0030】
[比較例3]
実施例2において、コイル状のCu−Zn−Al系の形状記憶合金10重量部の代わりに、実施例1で使用した球状アルミナ180重量部を用いた以外は実施例2と同様にして、粘度が345Pa・sである硬化性液状シリコーン組成物を調製した。
この硬化性液状シリコーン組成物を150℃で1時間加熱して得られた硬化物について、熱伝導率、硬さおよび半導体装置の信頼性を上記の方法により評価した。これらの評価結果を表1に示した。得られた硬化性液状シリコーン組成物は実施例2で得た組成物と同等の熱伝導性を示すものの、実施例2の組成物に比べて塗布しにくく、半導体装置の作成時には作業性の低下が認められた。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】
本発明の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物は、硬化前は流動性を有するので作業性に優れ、硬化後は熱伝導性に優れる硬化物を形成するという特徴を有する。また、半導体素子がこのような熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物により接着または被覆されてなる本発明の半導体装置は、優れた信頼性を有するという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の一例であるLSIの断面図である。
【符号の説明】
1 半導体素子
2 回路基板
3 回路配線
4 ボンディングワイヤ
5 熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物
6 放熱板
Claims (11)
- (A)硬化性液状ポリマー、
(B)加熱伸長性形状記憶合金製充填剤、および、
(C)熱伝導性充填剤[但し、(B)成分を除く]からなることを特徴とする、熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。 - (B)成分が、常態においてコイル状であることを特徴とする、請求項1記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- (B)成分がCu−Zn−Al系形状記憶合金製充填剤であり、(C)成分がアルミナであることを特徴とする、請求項1記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- (A)成分が硬化性液状エポキシ樹脂であることを特徴とする、請求項1記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- (A)成分が硬化性液状シリコーンであることを特徴とする、請求項1記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- 硬化性液状シリコーンが付加反応硬化性液状シリコーン組成物であることを特徴とする、請求項5記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- 付加反応硬化性液状シリコーン組成物が、
(a)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する液状オルガノポリシロキサン 100重量部、
(b)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する液状オルガノポリシロキサン 0.001〜100重量部、
(c)ヒドロシリル化反応用金属系触媒(本触媒中の金属原子が、本組成物に対して重量単位で0.01〜1,000ppmとなる量)、
からなることを特徴とする、請求項6記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。 - 本発明組成物中の(A)成分の比率が2.0〜70重量%であり、(B)成分の比率が0.01〜30重量%であり、(C)成分の比率が30〜98重量%であることを特徴とする、請求項1記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- 本発明組成物中の(A)成分の比率が5.0〜50重量%であり、(B)成分の比率が0.1〜20重量%であり、(C)成分の比率が50〜95重量%であることを特徴とする、請求項1記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- 半導体装置の接着剤または被覆剤である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物。
- 半導体素子が、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物により接着または被覆されてなることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003152027A JP5086514B2 (ja) | 2002-05-31 | 2003-05-29 | 熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002158434 | 2002-05-31 | ||
JP2002158434 | 2002-05-31 | ||
JP2003152027A JP5086514B2 (ja) | 2002-05-31 | 2003-05-29 | 熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004051968A true JP2004051968A (ja) | 2004-02-19 |
JP5086514B2 JP5086514B2 (ja) | 2012-11-28 |
Family
ID=31949123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003152027A Expired - Fee Related JP5086514B2 (ja) | 2002-05-31 | 2003-05-29 | 熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5086514B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100370604C (zh) * | 2004-04-15 | 2008-02-20 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 一种热界面材料及其制造方法 |
JP2008106181A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Matsushita Electric Works Ltd | エポキシ樹脂組成物と半導体装置 |
JP2009298900A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Denso Corp | 熱伝導性接着剤および接着構造体 |
JP2014511932A (ja) * | 2012-06-05 | 2014-05-19 | ダウ コーニング コーポレーション | 電力変換装置で使用するための軟質粘着性ゲル |
JP2017106030A (ja) * | 2017-02-24 | 2017-06-15 | ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation | 電力変換装置で使用するための軟質粘着性ゲル |
JP2018139273A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 富士通株式会社 | 電子装置及びその製造方法、熱伝導部品 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101801728B1 (ko) * | 2016-04-05 | 2017-11-27 | 주식회사 에이치알에스 | 고방열 액상 실리콘 부가형 접착제 조성물 |
-
2003
- 2003-05-29 JP JP2003152027A patent/JP5086514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100370604C (zh) * | 2004-04-15 | 2008-02-20 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 一种热界面材料及其制造方法 |
JP2008106181A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Matsushita Electric Works Ltd | エポキシ樹脂組成物と半導体装置 |
JP2009298900A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Denso Corp | 熱伝導性接着剤および接着構造体 |
JP2014511932A (ja) * | 2012-06-05 | 2014-05-19 | ダウ コーニング コーポレーション | 電力変換装置で使用するための軟質粘着性ゲル |
JP2017106030A (ja) * | 2017-02-24 | 2017-06-15 | ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation | 電力変換装置で使用するための軟質粘着性ゲル |
JP2018139273A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 富士通株式会社 | 電子装置及びその製造方法、熱伝導部品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5086514B2 (ja) | 2012-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI513770B (zh) | Thermally conductive silicone rubber composition | |
JP3420473B2 (ja) | シリコーン系接着性シート、その製造方法、および半導体装置 | |
KR102149708B1 (ko) | 열전도성 복합 실리콘 고무 시트 | |
KR101280277B1 (ko) | 절연성 액상 다이 결합제 및 반도체 디바이스 | |
TWI477559B (zh) | Thermally conductive silicone oxygen elastomer and method of manufacturing the same | |
US6551676B1 (en) | Silicone-based adhesive sheet method for manufacturing same and semiconductor device | |
JPH09296113A (ja) | 導電性シリコーンゴム組成物、半導体装置の製造方法およびその半導体装置 | |
JP2014003152A (ja) | サーマルインターフェース材の形成方法および放熱構造体 | |
JP2010070599A (ja) | 液状ダイボンディング剤 | |
KR102479137B1 (ko) | 열 전도성 조성물 | |
KR20220123417A (ko) | 경화성 오가노폴리실록산 조성물 및 그의 경화물, 보호제 또는 접착제 및 전기·전자 기기 | |
JP4393817B2 (ja) | 熱伝導性充填剤、熱伝導性シリコーンエラストマー組成物および半導体装置 | |
EP0818511B1 (en) | Curable liquid-form composition, cured product of the same, and electronic part | |
JP5086514B2 (ja) | 熱伝導性硬化性液状ポリマー組成物および半導体装置 | |
JP3420510B2 (ja) | シリコーン系接着性シート、その製造方法、および半導体装置 | |
US7375158B2 (en) | Thermoconductive curable liquid polymer composition and semiconductor device produced with the use of this composition | |
JP2002265786A (ja) | 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、および半導体装置の製造方法 | |
JPH09310024A (ja) | 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置 | |
JP6656509B1 (ja) | 導電性充填剤の製造方法、導電性付加反応硬化型シリコーン組成物および半導体装置 | |
JP6664640B1 (ja) | 導電性充填剤の製造方法、導電性充填剤、導電性付加反応硬化型シリコーンエラストマー組成物および半導体装置 | |
KR102498951B1 (ko) | 전자 구성요소 상에 열 전도성 조성물을 도포하는 방법 | |
JP2011153253A (ja) | 電子装置およびその製造方法 | |
WO2004015002A2 (en) | Thermoconductive filler, thermocoductive silicone elastomer composition, and semiconductor devices | |
JP2003115501A (ja) | 架橋シリコーン系接着性シートおよび半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060509 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120521 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120907 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914 Year of fee payment: 3 |
|
S802 | Written request for registration of partial abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
S802 | Written request for registration of partial abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |