JP2017141330A - 樹脂組成物、導電性銅ペースト、導電性銅ペーストの硬化物、および半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕(A)銅粉、(B)重量平均分子量が30000以下のレゾール型フェノール樹脂、(C)脂肪酸、および(D)アミンまたはアミン化合物を含有することを特徴とする、樹脂組成物。
〔2〕(B)成分が、一般式(1):
〔3〕(C)成分が、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアリン酸、パルミチン酸およびラウリン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記〔1〕または〔2〕記載の樹脂組成物。
〔4〕(D)成分が、トリエタノールアミンである、上記〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の樹脂組成物。
〔5〕上記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の樹脂組成物を用いる、導電性銅ペースト。
〔6〕上記〔5〕記載の導電性銅ペーストの硬化物。
〔7〕上記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置。
本発明の樹脂組成物(以下、樹脂組成物という)は、(A)銅粉、(B)重量平均分子量が30000以下のレゾール型フェノール樹脂、(C)脂肪酸、および(D)アミンまたはアミン化合物を含有することを特徴とする。
オレイン酸(CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH、シス−9−オクタデセン酸、液体)、
リノール酸(CH3−(CH2)4−CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH、シス−9,シス−12−オクタデカジエン酸、液体)、
リノレン酸(CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH、シス−9,シス−12,シス−15−オクタデカトリエン酸、液体)、
ステアリン酸(CH3(CH2)16COOH、オクタデカン酸、白色固体)、
パルミチン酸(CH3(CH2)14COOH、ヘキサデカン酸、白色固体)、および
ラウリン酸(CH3(CH2)10COOH、ドデカン酸、白色固体)
からなる群より選ばれる少なくとも1種であると、銅粉との濡れ性が優れる観点から好ましく、オレイン酸が、より好ましい。(C)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
本発明の半導体装置は、上述の樹脂組成物の硬化物、すなわち導電性銅ペーストの硬化物を有する。半導体装置は、例えば、導電部を有する基板と、電極部を有する半導体素子とを含み、上記樹脂組成物の硬化物である樹脂組成物硬化膜で、基板の導電部と半導体素子の電極部とが接合される。
(A)成分として、三井金属鉱業(株)製電解銅粉(品名:ECY−4B、酸素量:0.11%、比表面積:0.223m2/g、タップ密度:4.65g/cm3、平均粒径:6.7μm)を使用した。
(B)成分として、昭和電工(株)製レゾール型フェノール樹脂(品名:ショウノールCKM−918A)、昭和電工(株)製レゾール型フェノール樹脂(品名:ショウノールCKM−908)、群栄化学(株)製レゾール型フェノール樹脂(品名:レジトップ PL−6317)、DIC(株)製レゾール型フェノール樹脂(品名:フェノライトJ−325)を使用した。J325EPH−60は、フェノライトJ−325を、東邦化学(株)製希釈剤(品名:ハイソルブ EPH)で置換処理したものである。表1〜4に記載した(B)成分は、揮発成分を含んでいるものがあり、NVは、固形分(≒不揮発成分)を示す。表1〜4のすべての実施例および比較例では、(A)成分と(B)成分の合計は、100質量部である。なお、固形成分は、200℃での加熱減量から測定した。
(C)成分として、和光純薬工業(株)製のオレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸を、
(D)成分として、和光純薬工業(株)製トリエタノールアミン(TEA、2,2’,2”−ニトリロトリエタノール)、和光純薬工業(株)製2,2’−イミノジエタノール(ジエタノールアミン)、和光純薬工業(株)製o−アミノフェノール(2−アミノフェノール)を、
希釈剤として、東邦化学(株)製希釈剤(品名:ハイソルブ EPH)を使用した。
表1〜4に示す割合で、原料を三本ロールミルで均一に混練し、樹脂組成物を調製した。(A)成分と、(B)成分、(C)成分、および(D)成分を、三本ロールミルで均一に混練し、樹脂組成物を調製した。最後に、ブルックフィールド型粘度計(型番:HBDV−1、14号ローター、10rpm)で粘度を測定し、10〜20Pa・sの範囲になるように、希釈剤を加えた。なお、(B)成分が固体で混練しにくい場合には、(B)成分を予め希釈剤の一部で溶解した後、他の成分を混練した。
《初期粘度測定》
導電性銅ペーストを作製した後、24時間以内に、ブルックフィールド型粘度計(型番:HBDV−1、14号ロータ)を用い、25℃、10回転で導電性銅ペーストの初期粘度を測定した。結果を、表1〜4(粘度の行)に示す。
アルミナ基板上に、導電性銅ペーストを、スクリーン印刷機で、幅:1mm、長さ:71mmのパターンを印刷し、ベルトコンベア式硬化炉で、大気雰囲気または窒素雰囲気中、200℃×30分間加熱処理して、硬化させた。得られた導電性銅ペースト硬化膜の膜厚は、(株)東京精密製表面粗さ形状測定機(型番:サーフコム1500SD−2)を用いて、抵抗値は、(株)TFFケースレーインスツルメンツ製デジタルマルチメーター(型番:2001)を用いて、それぞれ測定し、体積抵抗率を算出し、比抵抗値とした。比抵抗値は、4×10−4Ω・cm未満であると、好ましい。結果を、表1〜4に示す。
アルミナ基板上に、スクリーン印刷機で1.5mm□のブロックパターン印刷を行い、3216サイズのアルミナチップを乗せて、ベルトコンベア式硬化炉で、大気雰囲気または窒素雰囲気中、200℃×30分間加熱処理して硬化させた。硬化後に、アイコーエンジニアリング製卓上型強度試験機(型番:1605HTP)を用いて、加重速度12mm/分におけるせん断強さを測定した。なお、強度は、0.5kN/cm2以上が好ましい。結果を、表1〜4に示す。
Claims (7)
- (A)銅粉、(B)重量平均分子量が30000以下のレゾール型フェノール樹脂、(C)脂肪酸、および(D)アミンまたはアミン化合物を含有することを特徴とする、樹脂組成物。
- (C)成分が、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアリン酸、パルミチン酸およびラウリン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1または2記載の樹脂組成物。
- (D)成分が、トリエタノールアミンである、請求項1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載の樹脂組成物を用いる、導電性銅ペースト。
- 請求項5記載の導電性銅ペーストの硬化物。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載の樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置。
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