JP2022069401A - Pasty composition, high thermal conductivity material, and semiconductor device - Google Patents

Pasty composition, high thermal conductivity material, and semiconductor device Download PDF

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安澄 濱島
Azumi Hamashima
智將 樫野
Tomomasa Kashino
将人 吉田
Masato Yoshida
直輝 渡部
Naoki Watanabe
真 高本
Makoto Takamoto
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Abstract

To provide a pasty composition capable of forming a semiconductor device excellent in thermal conductivity by use in bonding a semiconductor element to a substrate.SOLUTION: The pasty composition contains silver-containing particles and a thermoacid generator represented by general formula (1), [A].[B], where [A] refers to a cationic species and [B] refers to an anionic species.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ペースト状組成物、高熱伝導性材料、および半導体装置に関する。 The present invention relates to paste-like compositions, high thermal conductive materials, and semiconductor devices.

半導体装置の放熱性を高めることを意図して、金属粒子を含む組成物を用いて半導体装置を製造する技術が知られている。高い熱伝導率を有する金属粒子を用いることで、その硬化物の熱伝導性を大きくすることができる。
半導体装置への適用の具体例として、以下の特許文献1~4のように、金属粒子を含む組成物を用いて、半導体素子と基板(支持部材)とを接着/接合する技術が知られている。
A technique for manufacturing a semiconductor device using a composition containing metal particles is known with the intention of enhancing the heat dissipation of the semiconductor device. By using metal particles having high thermal conductivity, the thermal conductivity of the cured product can be increased.
As a specific example of application to a semiconductor device, a technique for adhering / bonding a semiconductor element and a substrate (support member) using a composition containing metal particles is known as in Patent Documents 1 to 4 below. There is.

特許文献1には、所定の構造の(メタ)アクリル酸エステル化合物、ラジカル開始剤、銀微粒子、銀粉および溶剤を含む半導体接着用熱硬化型樹脂組成物、当該組成物で半導体素子と基材とが接合された半導体装置が開示されている。当該文献には、実装後の温度サイクルに対する接続信頼性を向上させることができると記載されている(0011段落)。 Patent Document 1 describes a thermosetting resin composition for semiconductor adhesion, which comprises a (meth) acrylic acid ester compound having a predetermined structure, a radical initiator, silver fine particles, silver powder, and a solvent. The semiconductor device to which the ester is bonded is disclosed. The document states that connection reliability for post-mounting temperature cycles can be improved (paragraph 0011).

特許文献2には、イミドアクリレート化合物、ラジカル開始剤、および銀粉等のフィラーを含む樹脂ペースト組成物、当該組成物で半導体素子と基材とが接合された半導体装置が開示されている。当該文献には、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することができると記載されている(0003段落)。 Patent Document 2 discloses a resin paste composition containing an imide acrylate compound, a radical initiator, and a filler such as silver powder, and a semiconductor device in which a semiconductor element and a base material are bonded to each other in the composition. The document describes that the occurrence of chip cracks and chip warpage can be suppressed by reducing the stress of the resin paste composition (paragraph 0003).

特許文献3には、所定の物性値を満たす銀粒子、溶剤及び添加剤からなる銀ペースト組成物、当該組成物を介して、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材が接着された構造を有する半導体装置が開示されている。当該文献には、溶剤として、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、イソボニルシクロヘキサノールを用いた例が記載されている。 Patent Document 3 describes a semiconductor having a structure in which a semiconductor element and a support member for mounting a semiconductor element are bonded to each other through a silver paste composition composed of silver particles satisfying predetermined physical property values, a solvent and an additive, and the composition. The device is disclosed. This document describes an example in which dipropylene glycol methyl ether acetate and isobonylcyclohexanol are used as a solvent.

特許文献4には、不飽和二重結合を有する硬化性化合物と、エポキシ基を有する硬化性化合物と、熱カチオン硬化開始剤と、熱アニオン硬化剤と、前記熱カチオン硬化開始剤から発生したカチオンを捕捉可能な化合物と、導電性粒子とを含む導電材料、当該導電材料を介して電子部品と回路基板とが接合された接続構造体が開示されている。当該文献には、当該導電材料を用いることで接続構造体におけるボイドの発生を抑制することができると記載されている。 Patent Document 4 describes a curable compound having an unsaturated double bond, a curable compound having an epoxy group, a thermal cation curing initiator, a thermal anion curing agent, and a cation generated from the thermal cation curing initiator. A conductive material containing a compound capable of capturing the above, conductive particles, and a connection structure in which an electronic component and a circuit board are bonded via the conductive material are disclosed. The document describes that the use of the conductive material can suppress the generation of voids in the connecting structure.

特開2014-74132号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-74132 特開2000-239616号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-239616 特開2014-225350号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-225350 特開2013-229314号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-229314

しかしながら、特許文献1~4に記載の組成物を用いて半導体素子と基材とが接合された半導体装置は、熱伝導性に改善の余地があった。 However, the semiconductor device in which the semiconductor element and the base material are bonded by using the compositions described in Patent Documents 1 to 4 has room for improvement in thermal conductivity.

本発明者らは、熱酸発生剤を用いることで良好な熱伝導性が得られることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下に示すことができる。
The present inventors have found that good thermal conductivity can be obtained by using a thermoacid generator, and have completed the present invention.
That is, the present invention can be shown below.

本発明によれば、
(a)銀含有粒子と、
(b)下記一般式(1)で表される熱酸発生剤と、
を含む、ペースト状組成物が提供される。
[A]・[B] ・・・(1)
(一般式(1)中、[A]はカチオン種を示し、[B]はアニオン種を示す。)
According to the present invention
(A) Silver-containing particles and
(B) The thermal acid generator represented by the following general formula (1) and
A paste-like composition comprising the above is provided.
[A] ・ [B] ・ ・ ・ (1)
(In the general formula (1), [A] indicates a cation species and [B] indicates an anion species.)

本発明によれば、
前記ペースト状組成物を焼結して得られる高熱伝導性材料が提供される。
According to the present invention
A high thermal conductive material obtained by sintering the paste-like composition is provided.

本発明によれば、
基材と、
前記基材上に接着層を介して搭載された半導体素子と、を備え、
前記接着層は、前記ペースト状組成物を焼結してなる、半導体装置が提供される。
According to the present invention
With the base material
A semiconductor element mounted on the base material via an adhesive layer is provided.
A semiconductor device is provided in which the adhesive layer is obtained by sintering the paste-like composition.

本発明によれば、半導体素子と基材との接合に適用することにより、熱伝導性に優れた半導体装置が得られるペースト状組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a paste-like composition capable of obtaining a semiconductor device having excellent thermal conductivity by applying it to a bonding between a semiconductor element and a base material.

半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the semiconductor device schematically. 半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the semiconductor device schematically.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、「~」は特に断りがなければ「以上」から「以下」を表す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all drawings, similar components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. In addition, "-" represents "greater than or equal to" to "less than or equal to" unless otherwise specified.

本実施形態のペースト状組成物は、
(a)銀含有粒子と、
(b)熱酸発生剤と、を含む。
The paste-like composition of this embodiment is
(A) Silver-containing particles and
(B) Containing a thermoacid generator.

[銀含有粒子(a)]
銀含有粒子(a)は、適切な熱処理によってシンタリング(焼結)を起こし、粒子連結構造(シンタリング構造)を形成することができる。
[Silver-containing particles (a)]
The silver-containing particles (a) can be sintered (sintered) by an appropriate heat treatment to form a particle connecting structure (sintering structure).

特に、ペースト状組成物中に銀含有粒子が含まれること、特に、粒径が比較的小さくて比表面積が比較的大きい銀粒子が含まれることで、比較的低温(180℃程度)での熱処理でもシンタリング構造が形成されやすい。好ましい粒径については後述する。 In particular, since the paste-like composition contains silver-containing particles, and in particular, silver particles having a relatively small particle size and a relatively large specific surface area are contained, heat treatment at a relatively low temperature (about 180 ° C.) is performed. However, a sintered structure is likely to be formed. The preferred particle size will be described later.

銀含有粒子(a)の形状は特に限定されない。好ましい形状は球状であるが、球状ではない形状、例えば楕円体状、扁平状、板状、針状、鱗片状、凝集状、および多面体形状などでもよい。銀含有粒子(a)は、これらの形状の銀含有粒子を少なくとも1種含むことができる。 The shape of the silver-containing particles (a) is not particularly limited. The preferred shape is spherical, but may be non-spherical, such as ellipsoidal, flat, plate-like, needle-like, scaly, agglomerated, and polyhedral. The silver-containing particles (a) can contain at least one kind of silver-containing particles having these shapes.

本実施形態においては、球状、鱗片状、凝集状、および多面体形状の銀含有粒子から選択される2種以上を含むことが好ましく、球状の銀含有粒子(a1)と、鱗片状、凝集状、および多面体形状から選択される1種以上の銀含有粒子(a2)とを含むことがより好ましく、球状の銀含有粒子(a1)と、鱗片状の銀含有粒子(a2-1)とを含むことが特に好ましい。これにより、銀含有粒子同士の接触率がさらに向上することから、当該ペースト状組成物の焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性がさらに向上する。 In the present embodiment, it is preferable to include two or more kinds selected from spherical, scaly, aggregated, and polyhedron-shaped silver-containing particles, and spherical silver-containing particles (a1) and scaly, aggregated particles. It is more preferable to include one or more kinds of silver-containing particles (a2) selected from the polyhedron shape, and to include spherical silver-containing particles (a1) and scaly silver-containing particles (a2-1). Is particularly preferable. As a result, the contact rate between the silver-containing particles is further improved, so that a network is easily formed after sintering of the paste-like composition, and the thermal conductivity and the electric conductivity are further improved.

銀含有粒子(a)が銀含有粒子(a2)を含むことにより、ペースト状組成物から得られる成形物の樹脂クラックを抑制したり、線膨張係数を抑制することができる。
なお、本実施形態において、「球状」とは、完全な真球に限られず、表面に若干の凹凸がある形状等も包含する。その円形度は、例えば0.90以上、好ましくは0.92以上、より好ましくは0.94以上である。
When the silver-containing particles (a) contain the silver-containing particles (a2), it is possible to suppress resin cracks in the molded product obtained from the paste-like composition and suppress the linear expansion coefficient.
In the present embodiment, the "spherical shape" is not limited to a perfect true sphere, but also includes a shape having some irregularities on the surface. The circularity is, for example, 0.90 or more, preferably 0.92 or more, and more preferably 0.94 or more.

銀含有粒子(a)は、その表面がカルボン酸、炭素数4~30の飽和脂肪酸、または一価の炭素数4~30の不飽和脂肪酸、長鎖アルキルニトリル等の有機化合物で処理されていてもよい。 The surface of the silver-containing particles (a) is treated with an organic compound such as a carboxylic acid, a saturated fatty acid having 4 to 30 carbon atoms, an unsaturated fatty acid having 4 to 30 carbon atoms, and a long-chain alkylnitrile. May be good.

通常、銀含有粒子(a)は凝集を抑制するために表面処理されているが、本発明者らは、表面処理剤は銀含有粒子の焼結に影響を与えるとの知見を得た。そして、さらに検討したところ、表面処理された銀含有粒子(a)に熱酸発生剤(b)を添加する場合に、熱伝導性に優れた高熱伝導性材料が得られることも見出した。このような効果のメカニズムは明らかではないものの、熱酸発生剤(b)が焼結等の加熱によりアニオンとカチオンとに解離し、当該カチオンが表面処理剤と反応して銀含有粒子表面から当該表面処理剤を除去することで、銀含有粒子(a)の焼結が促進されると考えられる。 Normally, the silver-containing particles (a) are surface-treated to suppress aggregation, but the present inventors have found that the surface-treating agent affects the sintering of the silver-containing particles. As a result of further studies, it was also found that when the thermal acid generator (b) is added to the surface-treated silver-containing particles (a), a highly thermally conductive material having excellent thermal conductivity can be obtained. Although the mechanism of such an effect is not clear, the thermal acid generator (b) dissociates into anions and cations by heating such as sintering, and the cations react with the surface treatment agent to react from the surface of the silver-containing particles. It is considered that the removal of the surface treatment agent promotes the sintering of the silver-containing particles (a).

銀含有粒子(a)は、(i)実質的に銀のみからなる粒子であってもよいし、(ii)銀と銀以外の成分からなる粒子であってもよい。また、金属含有粒子として(i)および(ii)が併用されてもよい。 The silver-containing particles (a) may be (i) particles substantially composed of only silver, or (ii) particles composed of silver and components other than silver. Further, (i) and (ii) may be used in combination as the metal-containing particles.

本実施形態において、特に好ましくは、銀含有粒子(a)は、樹脂粒子の表面が銀でコートされた銀コート樹脂粒子を含む。これにより、熱伝導性により優れるとともに低い貯蔵弾性率を有する硬化物が得られるペースト状組成物を調製することができる。 In the present embodiment, the silver-containing particles (a) particularly preferably include silver-coated resin particles whose surfaces are coated with silver. This makes it possible to prepare a paste-like composition capable of obtaining a cured product having excellent thermal conductivity and a low storage elastic modulus.

銀コート樹脂粒子は、表面が銀であり、かつ、内部が樹脂であるため、熱伝導性が良く、かつ、銀のみからなる粒子と比較してやわらかい、と考えられる。このため、銀コート樹脂粒子を用いることで、熱伝導率や貯蔵弾性率を適切な値に設計しやすいと考えられる。 Since the silver-coated resin particles have a silver surface and a resin inside, they are considered to have good thermal conductivity and are softer than particles composed only of silver. Therefore, it is considered easy to design the thermal conductivity and the storage elastic modulus to appropriate values by using the silver-coated resin particles.

通常、熱伝導性を大きくするためには、銀含有粒子の量を増やすことが考えられる。しかし、通常、金属は「硬い」ため、銀含有粒子の量が多すぎると、シンタリング後の弾性率が大きくなりすぎてしまう場合がある。銀含有粒子の一部または全部が銀コート樹脂粒子であることで、所望の熱伝導率や貯蔵弾性率を有する硬化物を得ることができるペースト状組成物を容易に設計することができる。
銀コート樹脂粒子においては、樹脂粒子の表面の少なくとも一部の領域を銀層が覆っていればよい。もちろん、樹脂粒子の表面の全面を銀が覆っていてもよい。
Usually, in order to increase the thermal conductivity, it is considered to increase the amount of silver-containing particles. However, since metals are usually "hard", if the amount of silver-containing particles is too large, the elastic modulus after sintering may become too large. Since a part or all of the silver-containing particles are silver-coated resin particles, it is possible to easily design a paste-like composition capable of obtaining a cured product having a desired thermal conductivity and storage elastic modulus.
In the silver-coated resin particles, the silver layer may cover at least a part of the surface of the resin particles. Of course, silver may cover the entire surface of the resin particles.

具体的には、銀コート樹脂粒子において、銀層は、樹脂粒子の表面の好ましくは50%以上、より好ましく75%以上、さらに好ましくは90%以上を覆っている。特に好ましくは、銀コート樹脂粒子において、銀層は、樹脂粒子の表面の実質的に全てを覆っている。
別観点として、銀コート樹脂粒子をある断面で切断したときには、その断面の周囲全部に銀層が確認されることが好ましい。
Specifically, in the silver-coated resin particles, the silver layer covers preferably 50% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 90% or more of the surface of the resin particles. Particularly preferably, in the silver-coated resin particles, the silver layer covers substantially the entire surface of the resin particles.
As another viewpoint, when the silver-coated resin particles are cut in a certain cross section, it is preferable that a silver layer is confirmed all around the cross section.

さらに別観点として、銀コート樹脂粒子中の、樹脂/銀の質量比率は、例えば90/10~10/90、好ましくは80/20~20/80、より好ましくは70/30~30/70である。 As another viewpoint, the mass ratio of resin / silver in the silver-coated resin particles is, for example, 90/10 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 70/30 to 30/70. be.

銀コート樹脂粒子における「樹脂」としては、例えば、シリコーン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などを挙げることができる。もちろん、これら以外の樹脂であってもよい。また、樹脂は1種のみであってもよいし、2種以上の樹脂が併用されてもよい。 Examples of the "resin" in the silver-coated resin particles include silicone resin, (meth) acrylic resin, phenol resin, polystyrene resin, melamine resin, polyamide resin, and polytetrafluoroethylene resin. Of course, resins other than these may be used. Further, only one kind of resin may be used, or two or more kinds of resins may be used in combination.

弾性特性や耐熱性の観点から、樹脂は、シリコーン樹脂または(メタ)アクリル樹脂が好ましい。
シリコーン樹脂は、メチルクロロシラン、トリメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のオルガノクロロシランを重合させることにより得られるオルガノポリシロキサンにより構成される粒子でもよい。また、オルガノポリシロキサンをさらに三次元架橋した構造を基本骨格としたシリコーン樹脂でもよい。
From the viewpoint of elastic properties and heat resistance, the resin is preferably a silicone resin or a (meth) acrylic resin.
The silicone resin may be particles composed of organopolysiloxane obtained by polymerizing organochlorosilane such as methylchlorosilane, trimethyltrichlorosilane, and dimethyldichlorosilane. Further, a silicone resin having a structure in which organopolysiloxane is further three-dimensionally crosslinked may be used as a basic skeleton.

(メタ)アクリル樹脂は、主成分(50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上)として(メタ)アクリル酸エステルを含むモノマーを重合させて得られた樹脂であることができる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-プロピル(メタ)アクリレート、クロロ-2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートおよびイソボロノル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を挙げることができる。また、アクリル系樹脂のモノマー成分には、少量の他のモノマーが含まれていてもよい。そのような他のモノマー成分としては、例えば、スチレン系モノマーが挙げられる。銀コート(メタ)アクリル樹脂については、特開2017-126463号公報の記載なども参照されたい。 The (meth) acrylic resin is a resin obtained by polymerizing a monomer containing a (meth) acrylic acid ester as a main component (50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more). be able to. Examples of the (meth) acrylic acid ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate. , Stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-propyl (meth) acrylate, chloro-2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, At least one compound selected from the group consisting of methoxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate and isoboronor (meth) acrylate can be mentioned. can. Further, the monomer component of the acrylic resin may contain a small amount of other monomers. Examples of such other monomer components include styrene-based monomers. For the silver-coated (meth) acrylic resin, refer to the description in JP-A-2017-126463.

シリコーン樹脂や(メタ)アクリル樹脂中に各種官能基を導入してもよい。導入できる官能基は特に限定されない。例えば、エポキシ基、アミノ基、メトキシ基、フェニル基、カルボキシル基、水酸基、アルキル基、ビニル基、メルカプト基等が挙げられる。 Various functional groups may be introduced into the silicone resin or the (meth) acrylic resin. The functional groups that can be introduced are not particularly limited. For example, an epoxy group, an amino group, a methoxy group, a phenyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group and the like can be mentioned.

銀コート樹脂粒子における樹脂粒子の部分は、各種の添加成分、例えば低応力改質剤などを含んでもよい。低応力改質剤としては、ブタジエンスチレンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリウレタンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、液状オルガノポリシロキサン、液状ポリブタジエン等の液状合成ゴム等が挙げられる。特に、樹脂粒子の部分がシリコーン樹脂を含む場合、低応力改質剤を含むことで、銀コート樹脂粒子の弾性特性を好ましいものとすることができる。 The portion of the resin particles in the silver-coated resin particles may contain various additive components such as a low stress modifier. Examples of the low stress modifier include butadiene styrene rubber, butadiene acrylonitrile rubber, polyurethane rubber, polyisoprene rubber, acrylic rubber, fluororubber, liquid organopolysiloxane, liquid synthetic rubber such as liquid polybutadiene, and the like. In particular, when the portion of the resin particles contains a silicone resin, the elastic properties of the silver-coated resin particles can be made preferable by containing a low stress modifier.

銀コート樹脂粒子における樹脂粒子の部分の形状は、特に限定されない。好ましくは、球状と、球状以外の異形状、例えば扁平状、板状、針状などとの組み合わせが好ましい。 The shape of the portion of the resin particles in the silver-coated resin particles is not particularly limited. A combination of a spherical shape and an irregular shape other than the spherical shape, for example, a flat shape, a plate shape, a needle shape, or the like is preferable.

銀コート樹脂粒子の比重は特に限定されないが、下限は、例えば2以上、好ましくは2.5以上、より好ましくは3以上である。また、比重の上限は、例えば10以下、好ましくは9以下、より好ましくは8以下である。比重が適切であることは、銀コート樹脂粒子そのものの分散性や、銀コート樹脂粒子とそれ以外の銀含有粒子を併用したときの均一性などの点で好ましい。 The specific gravity of the silver-coated resin particles is not particularly limited, but the lower limit is, for example, 2 or more, preferably 2.5 or more, and more preferably 3 or more. The upper limit of the specific gravity is, for example, 10 or less, preferably 9 or less, and more preferably 8 or less. The appropriate specific gravity is preferable in terms of the dispersibility of the silver-coated resin particles themselves and the uniformity when the silver-coated resin particles and other silver-containing particles are used in combination.

銀コート樹脂粒子を用いる場合、銀含有粒子(a)全体中の銀コート樹脂粒子の割合は、好ましくは1~50質量%、より好ましくは3~45質量%、さらに好ましくは5~40質量%である。この割合を適切に調整することで、ヒートサイクルによる接着力の低下を抑えつつ、放熱性を一層高めることができる。 When silver-coated resin particles are used, the proportion of the silver-coated resin particles in the entire silver-containing particles (a) is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 45% by mass, and further preferably 5 to 40% by mass. Is. By appropriately adjusting this ratio, it is possible to further improve the heat dissipation while suppressing the decrease in the adhesive force due to the heat cycle.

ちなみに、銀含有粒子(a)全体中の銀コート樹脂粒子の割合が100質量%ではない場合、銀コート樹脂粒子以外の銀含有粒子は、例えば、実質的に銀のみからなる粒子である。 Incidentally, when the ratio of the silver-coated resin particles in the whole silver-containing particles (a) is not 100% by mass, the silver-containing particles other than the silver-coated resin particles are, for example, particles substantially composed of only silver.

銀含有粒子(a)のメジアン径D50は、例えば0.01~50μm、好ましくは0.1~20μm、より好ましくは0.5~10μmである。D50を適切な値とすることで、熱伝導性、焼結性、ヒートサイクルに対する耐性などのバランスを取りやすい。また、D50を適切な値とすることで、塗布/接着の作業性の向上などを図れることもある。
銀含有粒子の粒度分布(横軸:粒子径、縦軸:頻度)は、単峰性であっても多峰性であってもよい。
The median diameter D 50 of the silver-containing particles (a) is, for example, 0.01 to 50 μm, preferably 0.1 to 20 μm, and more preferably 0.5 to 10 μm. By setting D 50 to an appropriate value, it is easy to balance thermal conductivity, sinterability, heat cycle resistance, and the like. Further, by setting D50 to an appropriate value, it may be possible to improve the workability of coating / bonding.
The particle size distribution (horizontal axis: particle diameter, vertical axis: frequency) of the silver-containing particles may be monomodal or multimodal.

本発明の効果の観点から、銀含有粒子(a)が、球状の銀含有粒子(a1)と鱗片状の銀含有粒子(a2-1)とを含むことが好ましい。これらの銀含有粒子は、実質的に銀のみからなる銀粒子であることがより好ましい。 From the viewpoint of the effect of the present invention, it is preferable that the silver-containing particles (a) include spherical silver-containing particles (a1) and scaly silver-containing particles (a2-1). It is more preferable that these silver-containing particles are silver particles substantially composed of only silver.

球状の銀含有粒子(a1)のメジアン径D50は、例えば0.1~20μm、好ましくは0.5~10μm、より好ましくは0.5~5.0μmである。
球状の銀含有粒子(a1)の比表面積は、例えば0.1~2.5m/g、好ましくは0.5~2.3m/g、より好ましくは0.8~2.0m/gである。
球状の銀含有粒子(a1)のタップ密度は、例えば1.5~6.0g/cm、好ましくは2.5~5.8g/cm、より好ましくは4.5~5.5g/cmである。
球状の銀含有粒子(a1)の円形度は、例えば0.90以上、好ましくは0.92以上、より好ましくは0.94以上である。
これらの各特性を満たすことにより、熱伝導性、焼結性、ヒートサイクルに対する耐性などのバランスに優れる。
The median diameter D 50 of the spherical silver-containing particles (a1) is, for example, 0.1 to 20 μm, preferably 0.5 to 10 μm, and more preferably 0.5 to 5.0 μm.
The specific surface area of the spherical silver-containing particles (a1) is, for example, 0.1 to 2.5 m 2 / g, preferably 0.5 to 2.3 m 2 / g, and more preferably 0.8 to 2.0 m 2 / g. g.
The tap density of the spherical silver-containing particles (a1) is, for example, 1.5 to 6.0 g / cm 3 , preferably 2.5 to 5.8 g / cm 3 , and more preferably 4.5 to 5.5 g / cm. It is 3 .
The circularity of the spherical silver-containing particles (a1) is, for example, 0.90 or more, preferably 0.92 or more, and more preferably 0.94 or more.
By satisfying each of these characteristics, the balance of thermal conductivity, sinterability, resistance to heat cycle, etc. is excellent.

鱗片状の銀含有粒子(a2-1)のメジアン径D50は、例えば0.1~20μm、好ましくは1.0~15μm、より好ましくは2.0~10μmである。
鱗片状の銀含有粒子(a2-1)の比表面積は、例えば0.1~2.5m/g、好ましくは0.2~2.0m/g、より好ましくは0.25~1.2m/gである。
鱗片状の銀含有粒子(a2-1)のタップ密度は、例えば1.5~6.0g/cm、好ましくは2.5~5.9g/cm、より好ましくは4.0~5.8g/cmである。
これらの各特性を満たすことにより、熱伝導性、焼結性、ヒートサイクルに対する耐性などのバランスに優れる。
The median diameter D 50 of the scaly silver-containing particles (a2-1) is, for example, 0.1 to 20 μm, preferably 1.0 to 15 μm, and more preferably 2.0 to 10 μm.
The specific surface area of the scaly silver-containing particles (a2-1) is, for example, 0.1 to 2.5 m 2 / g, preferably 0.2 to 2.0 m 2 / g, and more preferably 0.25 to 1. It is 2 m 2 / g.
The tap density of the scaly silver-containing particles (a2-1) is, for example, 1.5 to 6.0 g / cm 3 , preferably 2.5 to 5.9 g / cm 3 , and more preferably 4.0 to 5. It is 8 g / cm 3 .
By satisfying each of these characteristics, the balance of thermal conductivity, sinterability, resistance to heat cycle, etc. is excellent.

本実施形態においては、上記特性の少なくとも1つを満たす球状の銀含有粒子(a1)と、上記特性の少なくとも1つを満たす鱗片状の銀含有粒子(a2-1)とを組み合わせることにより、熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。 In the present embodiment, heat is obtained by combining spherical silver-containing particles (a1) satisfying at least one of the above characteristics and scaly silver-containing particles (a2-1) satisfying at least one of the above characteristics. Conductivity and electrical conductivity are particularly improved.

鱗片状の銀含有粒子(a2-1)の含有量に対する球状の銀含有粒子(a1)の含有量の比(a1/a2-1)が好ましくは0.1以上10以下、より好ましくは0.3以上5以下である、特に好ましくは0.5以上3以下とすることができる。これにより、銀含有粒子同士の接触率が特に向上することから、当該ペースト状重合性組成物の焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。 The ratio (a1 / a2-1) of the content of the spherical silver-containing particles (a1) to the content of the scaly silver-containing particles (a2-1) is preferably 0.1 or more and 10 or less, more preferably 0. It can be 3 or more and 5 or less, particularly preferably 0.5 or more and 3 or less. As a result, the contact rate between the silver-containing particles is particularly improved, so that a network is easily formed after sintering of the paste-like polymerizable composition, and the thermal conductivity and the electrical conductivity are particularly improved.

鱗片状の銀含有粒子(a2-1)のメジアン径D50に対する球状の銀含有粒子(a1)のメジアン径D50の比(a1/a2-1)が好ましくは0.01以上0.8以下、より好ましくは0.05以上0.6以下である。
これにより、鱗片状の銀含有粒子間の空隙に、球状の銀含有粒子が効率的に充填され、銀含有粒子同士の接触率が特に向上することから、当該ペースト状重合性組成物の焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。
The ratio (a1 / a2-1) of the median diameter D 50 of the spherical silver-containing particles (a1) to the median diameter D 50 of the scaly silver-containing particles (a2-1) is preferably 0.01 or more and 0.8 or less. , More preferably 0.05 or more and 0.6 or less.
As a result, the voids between the scaly silver-containing particles are efficiently filled with the spherical silver-containing particles, and the contact rate between the silver-containing particles is particularly improved. Therefore, the paste-like polymerizable composition is sintered. Later, the network is easily formed and the thermal and electrical conductivity are particularly improved.

鱗片状の銀含有粒子(a2-1)のタップ密度に対する球状の銀含有粒子b1のタップ密度の比(a1/a2-1)が好ましくは0.5以上2.0以下、より好ましくは0.7以上1.2以下である。
これにより、銀含有粒子の充填率が向上し、銀含有粒子同士の接触率が特に向上することから、当該ペースト状重合性組成物の焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。
The ratio (a1 / a2-1) of the tap density of the spherical silver-containing particles b1 to the tap density of the scaly silver-containing particles (a2-1) is preferably 0.5 or more and 2.0 or less, more preferably 0. 7 or more and 1.2 or less.
As a result, the filling rate of the silver-containing particles is improved, and the contact rate between the silver-containing particles is particularly improved. Therefore, a network is easily formed after sintering of the paste-like polymerizable composition, and thermal conductivity and electricity are easily formed. Conductivity is particularly improved.

銀コート樹脂粒子のメジアン径D50は、例えば5.0~25μm、好ましくは7.0~20μm、より好ましくは8.0~15μmである。これにより、熱伝導性をより向上させることができる。 The median diameter D 50 of the silver-coated resin particles is, for example, 5.0 to 25 μm, preferably 7.0 to 20 μm, and more preferably 8.0 to 15 μm. Thereby, the thermal conductivity can be further improved.

銀含有粒子(a)のメジアン径D50は、例えば、シスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置FPIA(登録商標)-3000を用い、粒子画像計測を行うことで求めることができる。より具体的には、この装置を用い、湿式で体積基準のメジアン径を計測することで、銀含有粒子(a)の粒子径を決定することができる。 The median diameter D 50 of the silver-containing particles (a) can be obtained by performing particle image measurement using, for example, a flow-type particle image analyzer FPIA (registered trademark) -3000 manufactured by Sysmex Corporation. More specifically, the particle diameter of the silver-containing particles (a) can be determined by measuring the volume-based median diameter in a wet manner using this device.

ペースト状組成物全体中の銀含有粒子(a)の割合は、例えば1~98質量%、好ましくは30~95質量%、より好ましくは50~90質量%である。金属含有粒子の割合を1質量%以上とすることで、熱伝導性を高めやすい。銀含有粒子(a)の割合を98質量%以下とすることで、塗布/接着の作業性を向上させることができる。 The proportion of the silver-containing particles (a) in the entire paste-like composition is, for example, 1 to 98% by mass, preferably 30 to 95% by mass, and more preferably 50 to 90% by mass. By setting the ratio of the metal-containing particles to 1% by mass or more, it is easy to increase the thermal conductivity. By setting the proportion of the silver-containing particles (a) to 98% by mass or less, the workability of coating / bonding can be improved.

銀含有粒子(a)のうち、実質的に銀のみからなる粒子は、例えば、DOWAハイテック社、福田金属箔粉工業社などより入手することができる。また、銀コート樹脂粒子は、例えば、三菱マテリアル社、積水化学工業社、株式会社山王などより入手することができる。 Among the silver-containing particles (a), particles consisting substantially only of silver can be obtained from, for example, DOWA Hightech Co., Ltd., Fukuda Metal Foil Powder Industry Co., Ltd. and the like. Further, the silver-coated resin particles can be obtained from, for example, Mitsubishi Materials Corporation, Sekisui Chemical Co., Ltd., Sanno Co., Ltd., and the like.

[熱酸発生剤(b)]
熱酸発生剤(b)は、記一般式(1)で表される
[A]・[B] ・・・(1)
一般式(1)中、[A]はカチオン種を示し、[B]はアニオン種を示す。
[Thermal acid generator (b)]
The thermal acid generator (b) is represented by the general formula (1) [A], [B] ... (1).
In the general formula (1), [A] indicates a cation species and [B] indicates an anion species.

前記カチオン種は、本発明の効果を発揮することができれば公知のカチオン種を用いることができるが、好ましくはスルホニウムカチオンまたはアンモニウムカチオンである。
本発明の効果の観点から、カチオン種は、より好適には、下記式(a1)~(a6)で表されるカチオン種から選択される。
As the cation species, known cation species can be used as long as the effects of the present invention can be exhibited, but sulfonium cations or ammonium cations are preferable.
From the viewpoint of the effect of the present invention, the cation species is more preferably selected from the cation species represented by the following formulas (a1) to (a6).

Figure 2022069401000001
Figure 2022069401000001

前記アニオン種は、本発明の効果を発揮することができれば公知のアニオン種を用いることができるが、本発明の効果の観点から、好ましくは下記式で表される(b1)~(b4)のアニオンから選択される。 As the anion species, known anion species can be used as long as the effects of the present invention can be exhibited, but from the viewpoint of the effects of the present invention, they are preferably represented by the following formulas (b1) to (b4). Selected from anions.

Figure 2022069401000002
Figure 2022069401000002

(b2) PF
(b3) CFSO
(b4) SbF
本実施形態においては、(b1)のアニオンを用いることがより好ましい。
(B2) PF 6- ,
(B3) CF 3 SO 3- ,
(B4 ) SbF 6-
In this embodiment, it is more preferable to use the anion of (b1).

熱酸発生剤(b)は、以下の条件で得られたDSC曲線において、250℃以下、好ましくは230℃以下、さらに好ましくは210℃以下の温度領域に発熱ピークを有することが好ましい。
(試験条件)
エポキシ樹脂68.0質量部、フェノール樹脂27.0質量部、および熱酸発生剤(b)5.0質量部を混合して得られた組成物を、示差走査熱量計を用いて昇温速度10℃/minの条件下で30℃から300℃まで昇温してDSC曲線を得る。
The thermal acid generator (b) preferably has an exothermic peak in a temperature region of 250 ° C. or lower, preferably 230 ° C. or lower, and more preferably 210 ° C. or lower in the DSC curve obtained under the following conditions.
(Test conditions)
A composition obtained by mixing 68.0 parts by mass of an epoxy resin, 27.0 parts by mass of a phenol resin, and 5.0 parts by mass of a thermoacid generator (b) was heated at a heating rate using a differential scanning calorimeter. The temperature is raised from 30 ° C. to 300 ° C. under the condition of 10 ° C./min to obtain a DSC curve.

熱酸発生剤(b)が上記温度領域に発熱ピークを有することにより、焼結における加熱工程で銀含有粒子(a)の表面に作用し、銀含有粒子(a)が表面処理されている場合には上述のように表面処理剤に作用することから、さらに熱伝導性に優れた高熱伝導性材料を得ることができる。 When the thermal acid generator (b) has an exothermic peak in the above temperature region, it acts on the surface of the silver-containing particles (a) in the heating step in sintering, and the silver-containing particles (a) are surface-treated. Since it acts on the surface treatment agent as described above, it is possible to obtain a highly thermally conductive material having further excellent thermal conductivity.

熱酸発生剤(b)は、本発明の効果の観点から、ペースト状組成物100質量部に対して0.01質量部以上1.0質量部以下、好ましくは0.05質量部以上0.9質量部以下、さらに好ましくは0.07質量部以上0.8質量部以下の量で含むことができる。 From the viewpoint of the effect of the present invention, the thermal acid generator (b) is 0.01 part by mass or more and 1.0 part by mass or less, preferably 0.05 part by mass or more and 0. It can be contained in an amount of 9 parts by mass or less, more preferably 0.07 parts by mass or more and 0.8 parts by mass or less.

<ペースト状組成物>
本実施形態のペースト状組成物は、シンタリングタイプのペースト状組成物、バインダータイプのペースト状組成物、またはハーフシンタリングタイプのペースト状組成物として用いることができる。
<Paste-like composition>
The paste-like composition of the present embodiment can be used as a sintering-type paste-like composition, a binder-type paste-like composition, or a half-sintering-type paste-like composition.

シンタリングタイプのペースト状組成物とは、揮発性の有機溶剤(分散媒)に銀含有粒子(a)が分散された形態の組成物であり、熱処理により分散媒が揮発し、銀含有粒子(a)がシンタリングすることにより導通を確保し、導電性と熱伝導性を発現することができる。
すなわち、シンタリングタイプのペースト状組成物は、銀含有粒子(a)と、熱酸発生剤(b)と、有機溶剤(c)とを含む。
The sintering type paste-like composition is a composition in which silver-containing particles (a) are dispersed in a volatile organic solvent (dispersion medium), and the dispersion medium is volatilized by heat treatment to cause silver-containing particles (dispersion medium). By sintering a), conduction can be ensured and conductivity and thermal conductivity can be exhibited.
That is, the sintering type paste-like composition contains silver-containing particles (a), a thermal acid generator (b), and an organic solvent (c).

バインダータイプのペースト状組成物とは、液状の熱硬化性樹脂に銀含有粒子(a)が分散された形態の組成物であって、加熱による樹脂の硬化により銀含有粒子(a)が圧着されて、導電性と熱伝導性を発現することができる。
すなわち、バインダータイプのペースト状組成物は、銀含有粒子(a)と、熱酸発生剤(b)と、熱硬化性樹脂(d)とを含み、さらに硬化剤(e)や硬化促進剤(f)やラジカル開始剤(g)等を含むことができる。
The binder-type paste-like composition is a composition in which silver-containing particles (a) are dispersed in a liquid thermosetting resin, and the silver-containing particles (a) are pressure-bonded by curing the resin by heating. Therefore, it is possible to develop conductivity and thermal conductivity.
That is, the binder-type paste-like composition contains silver-containing particles (a), a thermosetting agent (b), and a thermosetting resin (d), and further includes a curing agent (e) and a curing accelerator (a curing accelerator). f), radical initiator (g) and the like can be contained.

ハーフシンタリングタイプのペースト状組成物は、上述の銀含有粒子(a)のシンタリングと圧着とを行うものである。すなわち、ハーフシンタリングタイプのペースト状組成物は、銀含有粒子(a)と、熱酸発生剤(b)と、有機溶剤(c)と、熱硬化性樹脂(d)とを含み、さらに硬化剤(e)や硬化促進剤(f)やラジカル開始剤(g)等を含むことができる。
いずれのタイプのペースト状組成物は、その他の成分として、シランカップリング剤や可塑剤等を含むことができる。
The half-sintering type paste-like composition is obtained by sintering and crimping the silver-containing particles (a) described above. That is, the half-sintering type paste-like composition contains silver-containing particles (a), a thermoacid generator (b), an organic solvent (c), and a thermosetting resin (d), and is further cured. The agent (e), the curing accelerator (f), the radical initiator (g) and the like can be contained.
Any type of paste-like composition may contain a silane coupling agent, a plasticizer, or the like as other components.

[有機溶剤(c)]
有機溶剤(c)としては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、メチルメトキシブタノール、α-ターピネオール、β-ターピネオール、へキシレングリコール、ベンジルアルコール、2-フェニルエチルアルコール、イゾパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチルプロピレントリグリコール、グリセリン等のアルコール類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール(4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン)、2-オクタノン、イソホロン(3、5、5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン)、ジイソブチルケトン(2、6-ジメチル-4-ヘプタノン)等のケトン類;
酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アセトキシエタン、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1,2-ジアセトキシエタン、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリペンチル等のエステル類;
テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、1,2-ビス(2-ジエトキシ)エタン、1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン等のエーテル類;
酢酸2-(2ブトキシエトキシ)エタン等のエステルエーテル類;
2-(2-メトキシエトキシ)エタノール等のエーテルアルコール類;
トルエン、キシレン、n-パラフィン、イソパラフィン、ドデシルベンゼン、テレピン油、ケロシン、軽油等の炭化水素類;
アセトニトリルもしくはプロピオニトリル等のニトリル類;
アセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド類;
低分子量の揮発性シリコンオイル、揮発性有機変成シリコンオイル等のシリコンオイル類;
単官能(メタ)アクリル化合物など、を挙げることができる。
有機溶剤(c)を用いる場合、1種のみの溶剤を用いてもよいし、2種以上の溶剤を併用してもよい。
[Organic solvent (c)]
Examples of the organic solvent (c) include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether. Propropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, methylmethoxybutanol, α-terpineol, β-terpineol, hexylene glycol, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, isopalmityl Alcohols such as alcohol, isostearyl alcohol, lauryl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, butyl propylene triglycol, and glycerin;
Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol (4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone), 2-octanone, isophorone (3,5,5-trimethyl-2-cyclohexene-1-one), Ketones such as diisobutyl ketone (2,6-dimethyl-4-heptanone);
Ethyl acetate, butyl acetate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, acetoxyetane, methyl butyrate, methyl hexanoate, methyl octanate, methyl decanoate, methyl cellosolve acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 1,2- Esters such as diacetoxyetane, tributyl phosphate, tricresyl phosphate, tripentyl phosphate, etc.;
Tetrahydrofuran, dipropyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, ethoxyethyl ether, 1,2-bis (2-diethoxy) ethane, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ) Ethers such as ethane;
Ester ethers such as 2- (2 butoxyethoxy) ethane acetate;
Ether alcohols such as 2- (2-methoxyethoxy) ethanol;
Hydrocarbons such as toluene, xylene, n-paraffin, isoparaffin, dodecylbenzene, turpentine oil, kerosene, and light oil;
Nitriles such as acetonitrile or propionitrile;
Amides such as acetamide, N, N-dimethylformamide;
Silicone oils such as low molecular weight volatile silicone oils and volatile organic modified silicone oils;
Examples thereof include monofunctional (meth) acrylic compounds.
When the organic solvent (c) is used, only one kind of solvent may be used, or two or more kinds of solvents may be used in combination.

有機溶剤(c)を用いる場合、その量は特に限定されない。所望の流動性などに基づき使用量は適宜調整すればよい。一例として、有機溶剤(c)は、ペースト状組成物の不揮発成分濃度が50~95質量%となる量で使用される。 When the organic solvent (c) is used, the amount thereof is not particularly limited. The amount used may be appropriately adjusted based on the desired fluidity and the like. As an example, the organic solvent (c) is used in an amount such that the concentration of the non-volatile component of the paste-like composition is 50 to 95% by mass.

[熱硬化性樹脂(d)]
熱硬化性樹脂(d)は、通常、ラジカルなどの活性化学種が作用することで重合/架橋する基、および/または、後述の硬化剤(e)と反応する化学構造を含む。熱硬化性樹脂(d)は、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、エチレン性炭素-炭素二重結合を含む基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、マレイミド構造などのうち1または2以上を含む。
熱硬化性樹脂(d)としては、好ましくは、エポキシ樹脂を挙げることができる。
エポキシ樹脂は、一分子中にエポキシ基を1つのみ備える化合物であってもよいし、一分子中にエポキシ基を2つ以上備える化合物であってもよい。
[Thermosetting resin (d)]
The thermosetting resin (d) usually contains a group that polymerizes / crosslinks by the action of an active chemical species such as a radical, and / or a chemical structure that reacts with the curing agent (e) described later. The thermosetting resin (d) contains, for example, one or more of an epoxy group, an oxetanyl group, a group containing an ethylenic carbon-carbon double bond, a hydroxy group, an isocyanate group, a maleimide structure, and the like.
As the thermosetting resin (d), an epoxy resin can be preferably mentioned.
The epoxy resin may be a compound having only one epoxy group in one molecule, or may be a compound having two or more epoxy groups in one molecule.

エポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、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等の2官能性または結晶性エポキシ樹脂;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;フェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のフェノールアラルキル型エポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂およびアルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の3官能型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール型エポキシ樹脂等の変性フェノール型エポキシ樹脂;トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環含有エポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the epoxy resin include bifunctional or crystalline epoxy resins such as biphenyl type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, stilben type epoxy resin, and hydroquinone type epoxy resin; cresol novolac type epoxy resin, Novolak type epoxy resin such as phenol novolac type epoxy resin, naphthol novolak type epoxy resin; phenol aralkyl type epoxy resin containing phenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resin containing biphenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resin such as naphthol aralkyl type epoxy resin containing phenylene skeleton Resin: Trifunctional epoxy resin such as triphenol methane type epoxy resin and alkyl modified triphenol methane type epoxy resin; Modified phenol type epoxy resin such as dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin and terpene modified phenol type epoxy resin; Triazine nucleus Examples thereof include a heterocycle-containing epoxy resin such as a contained epoxy resin.

また、エポキシ基含有化合物として、4-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、m,p-クレジ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等の、単官能のエポキシ基含有化合物を含むこともできる。
本実施形態のペースト状組成物は、熱硬化性成分を1種のみ含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
Further, as the epoxy group-containing compound, a monofunctional epoxy group-containing compound such as 4-tert-butylphenyl glycidyl ether, m, p-cresyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether and the like can also be included.
The paste-like composition of the present embodiment may contain only one thermosetting component, or may contain two or more thermosetting components.

熱硬化性樹脂(d)としてはエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等が好ましく挙げられる。
本実施形態のペースト状組成物中の、熱硬化性樹脂(d)の量は、不揮発成分全体中、例えば20~80質量%、好ましくは40~60質量%である。
Epoxy resin is preferable as the thermosetting resin (d). Preferred examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin.
The amount of the thermosetting resin (d) in the paste-like composition of the present embodiment is, for example, 20 to 80% by mass, preferably 40 to 60% by mass, based on the total non-volatile components.

[硬化剤(e)]
硬化剤(e)としては、熱硬化性樹脂(d)と反応する反応性基を有するものを挙げることができる。硬化剤(e)は、例えば、熱硬化性樹脂(d)中に含まれるエポキシ基、マレイミド基、ヒドロキシ基などの官能基と反応する反応性基を含む。
[Curing agent (e)]
Examples of the curing agent (e) include those having a reactive group that reacts with the thermosetting resin (d). The curing agent (e) contains, for example, a reactive group that reacts with a functional group such as an epoxy group, a maleimide group, or a hydroxy group contained in the thermosetting resin (d).

硬化剤(e)は、好ましくは、フェノール系硬化剤および/またはイミダゾール系硬化剤を含む。これら硬化剤は、特に、熱硬化性成分がエポキシ基を含む場合に好ましい。
フェノール系硬化剤は、低分子化合物あってもよいし、高分子化合物(すなわちフェノール樹脂)であってもよい。
The curing agent (e) preferably contains a phenol-based curing agent and / or an imidazole-based curing agent. These curing agents are particularly preferable when the thermosetting component contains an epoxy group.
The phenolic curing agent may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound (that is, a phenol resin).

低分子化合物であるフェノール系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF(ジヒドロキシジフェニルメタン)等のビスフェノール化合物(ビスフェノールF骨格を有するフェノール樹脂);4,4'-ビフェノールなどのビフェニレン骨格を有する化合物などが挙げられる。 Examples of the phenolic curing agent which is a low molecular weight compound include bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol F (dihydroxydiphenylmethane) (phenol resins having a bisphenol F skeleton); compounds having a biphenylene skeleton such as 4,4'-biphenol. And so on.

フェノール樹脂として具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、フェノール-ビフェニルノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;ポリビニルフェノール;トリフェニルメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂;フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のフェノールアラルキル型フェノール樹脂などを挙げることができる。
硬化剤(e)を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Specifically, as the phenol resin, a novolak type phenol resin such as a phenol novolac resin, a cresol novolak resin, a bisphenol novolak resin, a phenol-biphenylnovolak resin; a polyvinylphenol; a polyfunctional phenol resin such as a triphenylmethane type phenol resin; a terpene. Modified phenol resins such as modified phenol resins and dicyclopentadiene modified phenol resins; phenol aralkyl resins having a phenylene skeleton and / or biphenylene skeleton, phenol aralkyl-type phenol resins such as naphthol aralkyl resins having phenylene and / or biphenylene skeletons, and the like. be able to.
When the curing agent (e) is used, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.

本実施形態のペースト状組成物が硬化剤(e)を含む場合、その量は、熱硬化性樹脂(d)の量を100質量部としたとき、例えば10~120質量部、好ましくは30~80質量部である。 When the paste-like composition of the present embodiment contains the curing agent (e), the amount thereof is, for example, 10 to 120 parts by mass, preferably 30 to 30 parts by mass, when the amount of the thermosetting resin (d) is 100 parts by mass. It is 80 parts by mass.

(硬化促進剤(f))
硬化促進剤(f)は、典型的には熱硬化性樹脂(d)と硬化剤(e)との反応を促進させるものである。
(Curing accelerator (f))
The curing accelerator (f) typically accelerates the reaction between the thermosetting resin (d) and the curing agent (e).

硬化促進剤(f)として具体的には、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;ジシアンジアミド、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、ベンジルジメチルアミン等のアミジンや3級アミン;上記アミジンまたは上記3級アミンの4級アンモニウム塩等の窒素原子含有化合物などが挙げられる。
硬化促進剤(f)を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Specifically, as the curing accelerator (f), a phosphorus atom-containing compound such as an organic phosphine, a tetra-substituted phosphonium compound, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, and an adduct of a phosphonium compound and a silane compound; Examples include amidines and tertiary amines such as dicyandiamide, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, and benzyldimethylamine; and nitrogen atom-containing compounds such as the amidine or the quaternary ammonium salt of the tertiary amine. Be done.
When the curing accelerator (f) is used, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

本実施形態のペースト状組成物が硬化促進剤(f)を含む場合、その量は、熱硬化性樹脂(d)の量を100質量部としたとき、例えば0.1~10質量部、好ましくは0.5~5質量部である。 When the paste-like composition of the present embodiment contains the curing accelerator (f), the amount thereof is preferably 0.1 to 10 parts by mass, for example, when the amount of the thermosetting resin (d) is 100 parts by mass. Is 0.5 to 5 parts by mass.

[ラジカル開始剤(g)]
ラジカル開始剤(g)により、例えば、硬化が不十分となることを抑えることができたり、比較的低温(例えば180℃)での硬化反応を十分に進行させることができたり、接着力を一層向上させることができたりする場合がある。
ラジカル開始剤(g)としては、過酸化物、アゾ化合物などを挙げることができる。
[Radical initiator (g)]
The radical initiator (g) can, for example, prevent insufficient curing, sufficiently promote the curing reaction at a relatively low temperature (for example, 180 ° C.), and further enhance the adhesive strength. It may be possible to improve it.
Examples of the radical initiator (g) include peroxides and azo compounds.

過酸化物としては、例えば、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタールなどの有機過酸化物を挙げることができ、より具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド;1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ジ(4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン等のパーオキシケタール;
p-メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;
Examples of the peroxide include organic peroxides such as diacyl peroxide, dialkyl peroxide, and peroxyketal, and more specifically, ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide; Peroxyketals such as 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-di (4,4-di (t-butylperoxy) cyclohexyl) propane;
Hydroperoxides such as p-menthane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylhydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butylhydroperoxide;

ジ(2-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-へキシルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジ-t-ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド;
ジベンゾイルパーオキサイド、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;
ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;
2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-へキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノネート等のパーオキシエステルなどを挙げることができる。
To di (2-t-butylperoxyisopropyl) benzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t- Dialkyl peroxides such as xyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexin-3, di-t-butyl peroxide;
Diacyl peroxides such as dibenzoyl peroxide and di (4-methylbenzoyl) peroxide;
Peroxydicarbonates such as di-n-propylperoxydicarbonate and diisopropylperoxydicarbonate;
Peroxyesters such as 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy2-ethylhexanonate, etc. Can be mentioned.

アゾ化合物としては、2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2'-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)などを挙げることができる。
ラジカル開始剤(g)を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the azo compound include 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), and 2,2'-azobis (2,). 4-Dimethylvaleronitrile) and the like can be mentioned.
When the radical initiator (g) is used, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

本実施形態のペースト状組成物がラジカル開始剤(g)を含む場合、その量は、熱硬化性樹脂(d)の量を100質量部としたとき、例えば0.1~20質量部、好ましくは0.5~10質量部である。 When the paste-like composition of the present embodiment contains a radical initiator (g), the amount thereof is preferably 0.1 to 20 parts by mass, for example, when the amount of the thermosetting resin (d) is 100 parts by mass. Is 0.5 to 10 parts by mass.

(シランカップリング剤)
本実施形態のペースト状組成物は、さらにシランカップリング剤を含むことができる。これにより、接着力の一層の向上を図ることができる。
(Silane coupling agent)
The paste-like composition of the present embodiment can further contain a silane coupling agent. As a result, the adhesive strength can be further improved.

シランカップリング剤としては、公知のシランカップリング剤を挙げることができ、具体的には、ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどのビニルシラン;
2-(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、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン;
p-スチリルトリメトキシシランなどのスチリルシラン;
3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのメタクリルシラン;
メタクリル酸3-(トリメトキシシリル)プロピル、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリルシラン;
N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン;
イソシアヌレートシラン;
アルキルシラン;
3-ウレイドプロピルトリアルコキシシランなどのウレイドシラン;
3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシラン;
3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネートシランなどを挙げることができる。
シランカップリング剤を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the silane coupling agent include known silane coupling agents, and specifically, vinylsilanes such as nyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane;
2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Epoxysilanes such as methyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane;
Styrylsilanes such as p-styryltrimethoxysilane;
Methylsilanes such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane;
Acrylic silanes such as 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane;
N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, Aminosilanes such as 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane;
Isocyanurate silane;
Alkylsilane;
Ureidosilanes such as 3-ureidopropyltrialkoxysilanes;
Mercaptosilanes such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane;
Examples thereof include isocyanatesilane such as 3-isocyanatepropyltriethoxysilane.
When a silane coupling agent is used, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.

本実施形態のペースト状組成物がシランカップリング剤を含む場合、その量は、熱硬化性樹脂(d)を100質量部としたとき、例えば0.1~10質量部、好ましくは0.5~5質量部である。 When the paste-like composition of the present embodiment contains a silane coupling agent, the amount thereof is, for example, 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 when the thermosetting resin (d) is 100 parts by mass. ~ 5 parts by mass.

(可塑剤)
本実施形態のペースト状組成物は、可塑剤を含むことができる。可塑剤により、貯蔵弾性率を低く設計しやすい。そして、ヒートサイクルによる接着力の低下を一層抑えやすくなる。
(Plasticizer)
The paste-like composition of the present embodiment can contain a plasticizer. Due to the plasticizer, the storage elastic modulus is low and it is easy to design. Then, it becomes easier to suppress the decrease in the adhesive force due to the heat cycle.

可塑剤として具体的には、ポリエステル化合物、シリコーンオイル、シリコーンゴム等のシリコーン化合物、ポリブタジエン無水マレイン酸付加体などのポリブタジエン化合物、アクリロニトリルブタジエン共重合化合物などを挙げることができる。
可塑剤を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the plasticizer include a polyester compound, a silicone oil, a silicone compound such as silicone rubber, a polybutadiene compound such as a polybutadiene anhydride maleic acid adduct, and an acrylonitrile butadiene copolymer compound.
When a plasticizer is used, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.

本実施形態のペースト状組成物が可塑剤を含む場合、その量は、熱硬化性樹脂(d)を100質量部としたとき、例えば5~50質量部、好ましくは10~30質量部である。 When the paste-like composition of the present embodiment contains a plasticizer, the amount thereof is, for example, 5 to 50 parts by mass, preferably 10 to 30 parts by mass, when the thermosetting resin (d) is 100 parts by mass. ..

(組成物の性状)
本実施形態のペースト状組成物は、好ましくは、20℃でペースト状である。すなわち、本実施形態のペースト状組成物は、好ましくは、20℃で、糊のようにして基板等に塗布することができる。このことにより、本実施形態のペースト状組成物を、半導体素子の接着剤などとして好ましく用いることができる。
もちろん、適用されるプロセスなどによっては、本実施形態のペースト状組成物は、比較的低粘度のワニス状などであってもよい。
本実施形態のペースト状組成物は、上記の成分を従来公知の方法で混合することにより得ることができる。
(Characteristics of composition)
The paste-like composition of the present embodiment is preferably in the form of a paste at 20 ° C. That is, the paste-like composition of the present embodiment can be preferably applied to a substrate or the like at 20 ° C. like glue. As a result, the paste-like composition of the present embodiment can be preferably used as an adhesive for semiconductor devices and the like.
Of course, depending on the process to be applied, the paste-like composition of the present embodiment may be in the form of a varnish having a relatively low viscosity.
The paste-like composition of the present embodiment can be obtained by mixing the above components by a conventionally known method.

<高熱伝導性材料>
本実施形態のペースト状組成物を焼結することにより高熱伝導性材料を得ることができる。
高熱伝導性材料の形状を変えることにより、自動車、電機分野において熱放散性を必要とする様々な部品に適用することができる。
<High thermal conductivity material>
A highly thermally conductive material can be obtained by sintering the paste-like composition of the present embodiment.
By changing the shape of the highly thermally conductive material, it can be applied to various parts that require heat dissipation in the fields of automobiles and electric appliances.

<半導体装置>
本実施形態のペースト状組成物を用いて、半導体装置を製造することができる。例えば、本実施形態のペースト状組成物を、基材と半導体素子との「接着剤」として用いることで、半導体装置を製造することができる。
<Semiconductor device>
A semiconductor device can be manufactured using the paste-like composition of the present embodiment. For example, a semiconductor device can be manufactured by using the paste-like composition of the present embodiment as an "adhesive" between a base material and a semiconductor element.

換言すると、本実施形態の半導体装置は、例えば、基材と、上述のペースト状組成物を熱処理により焼結して得られる接着層を介して基材上に搭載された半導体素子と、を備える。
本実施形態の半導体装置は、ヒートサイクルによっても接着層の密着性などが低下しにくい。つまり、本実施形態の半導体装置の信頼性は高い。
In other words, the semiconductor device of the present embodiment includes, for example, a base material and a semiconductor element mounted on the base material via an adhesive layer obtained by sintering the above-mentioned paste-like composition by heat treatment. ..
In the semiconductor device of the present embodiment, the adhesiveness of the adhesive layer is unlikely to decrease even with a heat cycle. That is, the reliability of the semiconductor device of this embodiment is high.

半導体素子としては、IC、LSI、電力用半導体素子(パワー半導体)、その他各種の素子を挙げることができる。
基板としては、各種半導体ウエハ、リードフレーム、BGA基板、実装基板、ヒートスプレッダー、ヒートシンクなどを挙げることができる。
Examples of the semiconductor element include ICs, LSIs, power semiconductor elements (power semiconductors), and various other elements.
Examples of the substrate include various semiconductor wafers, lead frames, BGA substrates, mounting substrates, heat spreaders, heat sinks, and the like.

以下、図面を参照して、半導体装置の一例を説明する。図1は、半導体装置の一例を示す断面図である。 Hereinafter, an example of a semiconductor device will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device.

半導体装置100は、基材30と、ペースト状組成物の熱処理体である接着層10(ダイアタッチ材)を介して基材30上に搭載された半導体素子20と、を備える。 The semiconductor device 100 includes a base material 30 and a semiconductor element 20 mounted on the base material 30 via an adhesive layer 10 (diatack material) which is a heat-treated body of a paste-like composition.

半導体素子20と基材30は、例えばボンディングワイヤ40等を介して電気的に接続される。また、半導体素子20は、例えば封止樹脂50により封止される。 The semiconductor element 20 and the base material 30 are electrically connected via, for example, a bonding wire 40 or the like. Further, the semiconductor element 20 is sealed with, for example, a sealing resin 50.

接着層10の厚さは、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、20μm以上が更に好ましい。これにより、ペースト状組成物の応力吸収能が向上し、耐ヒートサイクル性を向上できる。
接着層10の厚さは、例えば100μm以下、好ましくは50μm以下である。
The thickness of the adhesive layer 10 is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, still more preferably 20 μm or more. As a result, the stress absorption capacity of the paste-like composition can be improved, and the heat cycle resistance can be improved.
The thickness of the adhesive layer 10 is, for example, 100 μm or less, preferably 50 μm or less.

図1において、基材30は、例えば、リードフレームである。この場合、半導体素子20は、ダイパッド32または基材30上に接着層10を介して搭載されることとなる。また、半導体素子20は、例えば、ボンディングワイヤ40を介してアウターリード34(基材30)へ電気的に接続される。リードフレームである基材30は、例えば、42アロイ、Cuフレーム等により構成される。 In FIG. 1, the base material 30 is, for example, a lead frame. In this case, the semiconductor element 20 is mounted on the die pad 32 or the base material 30 via the adhesive layer 10. Further, the semiconductor element 20 is electrically connected to the outer lead 34 (base material 30) via, for example, a bonding wire 40. The base material 30 which is a lead frame is composed of, for example, a 42 alloy, a Cu frame, or the like.

基材30は、有機基板やセラミック基板であってもよい。有機基板としては、例えばエポキシ樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂等によって構成されたものを挙げることができる。
基材30の表面は、例えば、銀、金などの金属により被膜されていてもよい。これにより、接着層10と基材30との接着性が向上する。
The base material 30 may be an organic substrate or a ceramic substrate. Examples of the organic substrate include those made of an epoxy resin, a cyanate resin, a maleimide resin, or the like.
The surface of the base material 30 may be coated with a metal such as silver or gold. This improves the adhesiveness between the adhesive layer 10 and the base material 30.

図2は、図1とは別の半導体装置100の一例を示す断面図である。
図2の半導体装置100において、基材30は、例えばインターポーザである。インターポーザである基材30のうち、半導体素子20が搭載される一面と反対側の面には、例えば複数の半田ボール52が形成される。この場合、半導体装置100は、半田ボール52を介して他の配線基板へ接続されることとなる。
半導体装置の製造方法の一例について説明する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device 100 different from that of FIG.
In the semiconductor device 100 of FIG. 2, the base material 30 is, for example, an interposer. Of the base material 30 that is an interposer, for example, a plurality of solder balls 52 are formed on the surface opposite to one surface on which the semiconductor element 20 is mounted. In this case, the semiconductor device 100 is connected to another wiring board via the solder balls 52.
An example of a method for manufacturing a semiconductor device will be described.

まず、基材30の上に、ペースト状組成物を塗工し、次いで、その上に半導体素子20を配置する。すなわち、基材30、ペースト状組成物、半導体素子20がこの順で積層される。
ペースト状組成物を塗工する方法は特に限定されない。具体的には、ディスペンシング、印刷法、インクジェット法などを挙げることができる。
First, the paste-like composition is applied onto the base material 30, and then the semiconductor element 20 is arranged on the paste-like composition. That is, the base material 30, the paste-like composition, and the semiconductor element 20 are laminated in this order.
The method of applying the paste-like composition is not particularly limited. Specific examples thereof include a dispensing method, a printing method, and an inkjet method.

次いで、ペースト状組成物を熱硬化させる。熱硬化は、好ましくは前硬化及び後硬化により行われる。熱硬化により、ペースト状組成物を熱処理体(硬化物)とする。熱硬化(熱処理)により、ペースト状組成物中の金属含有粒子が凝集し、複数の金属含有粒子同士の界面が消失した構造が接着層10中に形成される。これにより、接着層10を介して、基材30と、半導体素子20とが接着される。次いで、半導体素子20と基材30を、ボンディングワイヤ40を用いて電気的に接続する。次いで、半導体素子20を封止樹脂50により封止する。このようにして半導体装置を製造することができる。 Then, the paste-like composition is heat-cured. The thermosetting is preferably performed by pre-curing and post-curing. The paste-like composition is made into a heat-treated body (cured product) by thermosetting. By thermosetting (heat treatment), the metal-containing particles in the paste-like composition are aggregated, and a structure in which the interface between the plurality of metal-containing particles disappears is formed in the adhesive layer 10. As a result, the base material 30 and the semiconductor element 20 are adhered to each other via the adhesive layer 10. Next, the semiconductor element 20 and the base material 30 are electrically connected using the bonding wire 40. Next, the semiconductor element 20 is sealed with the sealing resin 50. In this way, the semiconductor device can be manufactured.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like to the extent that the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.

以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例で用いた成分を以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
The components used in the examples are shown below.

(熱硬化性成分)
・エポキシ樹脂1:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(日本化薬社製、RE-303S)
・アクリルモノマー1:エチレングリコールジメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステルEG)
(Thermosetting component)
Epoxy resin 1: Bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., RE-303S)
-Acrylic monomer 1: Ethylene glycol dimethacrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester EG)

(硬化剤)
・硬化剤1:ビスフェノールF骨格を有するフェノール樹脂(室温25℃で固体、DIC社製、DIC-BPF)
(Hardener)
-Curing agent 1: Phenol resin having a bisphenol F skeleton (solid at room temperature 25 ° C, manufactured by DIC, DIC-BPF)

(硬化促進剤)
・イミダゾール系触媒1:2-フェニル-1H-イミダゾール-4,5-ジメタノール(四国化成工業社製、2PHZ-PW)
(Curing accelerator)
-Imidazole-based catalyst 1: 2-phenyl-1H-imidazole-4,5-dimethanol (manufactured by Shikoku Chemicals Corporation, 2PHZ-PW)

(ラジカル重合開始剤)
・ラジカル重合開始剤1:ジクミルパーオキサイド(化薬アクゾ社製、パーカドックスBC)
(Radical polymerization initiator)
-Radical polymerization initiator 1: Dicumyl peroxide (manufactured by Kayaku Akzo, Percadox BC)

(熱酸発生剤)
・熱酸発生剤1:下記式で表される熱酸発生剤(三新化学工業社製)

Figure 2022069401000003
(Thermal acid generator)
・ Thermal acid generator 1: Thermal acid generator represented by the following formula (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 2022069401000003

・熱酸発生剤2:下記式で表される熱酸発生剤(三新化学工業社製)

Figure 2022069401000004
・ Thermal acid generator 2: Thermal acid generator represented by the following formula (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 2022069401000004

・熱酸発生剤3:下記式で表される熱酸発生剤(三新化学工業社製)

Figure 2022069401000005
-Heat acid generator 3: Heat acid generator represented by the following formula (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 2022069401000005

・熱酸発生剤4下記式で表される熱酸発生剤(旭硝子社製)

Figure 2022069401000006
・ Thermal acid generator 4 Thermal acid generator represented by the following formula (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
Figure 2022069401000006

・熱酸発生剤5:下記式で表される熱酸発生剤(楠本化成社製)

Figure 2022069401000007
-Heat acid generator 5: A heat acid generator represented by the following formula (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.)
Figure 2022069401000007

・熱酸発生剤6:下記式で表される熱酸発生剤(三新化学工業社製)

Figure 2022069401000008
-Heat acid generator 6: Heat acid generator represented by the following formula (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 2022069401000008

・熱酸発生剤7:下記式で表される熱酸発生剤(楠本化成社製)
4級アンモニウム塩・CFSO
-Heat acid generator 7: Heat acid generator represented by the following formula (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.)
Quaternary ammonium salt , CF 3 SO 3-

・熱酸発生剤8:下記式で表される熱酸発生剤(三新化学工業社製)

Figure 2022069401000009
・ Thermal acid generator 8: Thermal acid generator represented by the following formula (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 2022069401000009

・熱酸発生剤9:下記式で表される熱酸発生剤(三新化学工業社製)

Figure 2022069401000010
Thermal acid generator 9: Thermal acid generator represented by the following formula (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Figure 2022069401000010

(銀含有粒子)
・銀フィラー1:DOWAエレクトロニクス社製、AG-DSB-114、球状、D50:0.7μm、比表面積:1.05m/g、タップ密度5.25g/cm、円形度:0.953
・銀フィラー2:福田金属箔粉工業社製、HKD-12、鱗片状、メジアン径D50:7.6μm、比表面積:0.315m/g、タップ密度:5.5g/cm
(Silver-containing particles)
-Silver filler 1: Made by DOWA Electronics, AG-DSB-114, spherical, D 50 : 0.7 μm, specific surface area: 1.05 m 2 / g, tap density 5.25 g / cm 3 , circularity: 0.953
-Silver filler 2: Made by Fukuda Metal Foil Powder Industry Co., Ltd., HKD-12, scaly, median diameter D 50 : 7.6 μm, specific surface area: 0.315 m 2 / g, tap density: 5.5 g / cm 3

(溶剤)
・溶剤1:トリプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル(BFTG、日本乳化剤社製、沸点274℃)
(solvent)
Solvent 1: Tripropylene glycol mono-n-butyl ether (BFTG, manufactured by Nippon Embroidery Co., Ltd., boiling point 274 ° C)

[実施例1~14、比較例1]
表1に示される配合量に従って、各原料成分を、3本ロールを用いて均一に分散・混練した。混練後、室温で15分間減圧脱泡し、ペースト状重合性組成物とした。
[Examples 1 to 14, Comparative Example 1]
Each raw material component was uniformly dispersed and kneaded using three rolls according to the blending amount shown in Table 1. After kneading, the mixture was defoamed under reduced pressure at room temperature for 15 minutes to obtain a paste-like polymerizable composition.

(体積抵抗率)
ペースト状組成物をガラス板上に塗布し、窒素雰囲気下で、30℃から200℃まで60分間かけて昇温し、続けて200℃で120分間熱処理した。これにより、厚さ0.05mmのペースト状重合性組成物の熱処理体(硬化物)を得た。ミリオームメータ(HIOKI社製)による直流四電極法、電極間隔が40mmの電極を用い、熱処理体表面の抵抗値を測定した。
(Volume resistivity)
The paste-like composition was applied onto a glass plate, heated from 30 ° C. to 200 ° C. over 60 minutes under a nitrogen atmosphere, and then heat-treated at 200 ° C. for 120 minutes. As a result, a heat-treated body (cured product) of a paste-like polymerizable composition having a thickness of 0.05 mm was obtained. The resistance value on the surface of the heat-treated body was measured using a DC four-electrode method using a milliome meter (manufactured by HIOKI) and electrodes having an electrode spacing of 40 mm.

Figure 2022069401000011
Figure 2022069401000011

表1に記載の結果から、所定の熱酸発生剤を含むペースト状組成物から得られた硬化物は、体積低効率が低く熱伝導性に優れることが確認された。 From the results shown in Table 1, it was confirmed that the cured product obtained from the paste-like composition containing a predetermined thermal acid generator has low volume efficiency and excellent thermal conductivity.

100 半導体装置
10 接着層
20 半導体素子
30 基材
32 ダイパッド
34 アウターリード
40 ボンディングワイヤ
50 封止樹脂
52 半田ボール
100 Semiconductor device 10 Adhesive layer 20 Semiconductor element 30 Base material 32 Die pad 34 Outer lead 40 Bonding wire 50 Encapsulating resin 52 Solder ball

Claims (15)

(a)銀含有粒子と、
(b)下記一般式(1)で表される熱酸発生剤と、
を含む、ペースト状組成物。
[A]・[B] ・・・(1)
(一般式(1)中、[A]はカチオン種を示し、[B]はアニオン種を示す。)
(A) Silver-containing particles and
(B) The thermal acid generator represented by the following general formula (1) and
A paste-like composition comprising.
[A] ・ [B] ・ ・ ・ (1)
(In the general formula (1), [A] indicates a cation species and [B] indicates an anion species.)
前記カチオン種は、スルホニウムカチオンまたはアンモニウムカチオンである、請求項1に記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to claim 1, wherein the cation species is a sulfonium cation or an ammonium cation. 前記アニオン種は、下記(b1)~(b4)のアニオンから選択される、請求項1または2に記載のペースト状組成物。
Figure 2022069401000012
(b2) PF
(b3) CFSO
(b4) SbF
The paste-like composition according to claim 1 or 2, wherein the anion species is selected from the following (b1) to (b4) anions.
Figure 2022069401000012
(B2) PF 6- ,
(B3) CF 3 SO 3- ,
(B4 ) SbF 6-
一般式(1)で表される熱酸発生剤(b)において、[B]はアニオン(b1)である、請求項1~3のいずれかに記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to any one of claims 1 to 3, wherein [B] is an anion (b1) in the thermal acid generator (b) represented by the general formula (1). 熱酸発生剤(b)は、以下の条件で得られたDSC曲線において、250℃以下の温度領域に発熱ピークを有する、請求項1~4のいずれかに記載のペースト状組成物。
(試験条件)
エポキシ樹脂68.0質量部、フェノール樹脂27.0質量部、および熱酸発生剤(b)5.0質量部を混合して得られた組成物を、示差走査熱量計を用いて昇温速度10℃/minの条件下で30℃から300℃まで昇温してDSC曲線を得る。
The paste-like composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermoacid generator (b) has an exothermic peak in a temperature region of 250 ° C. or lower in a DSC curve obtained under the following conditions.
(Test conditions)
A composition obtained by mixing 68.0 parts by mass of an epoxy resin, 27.0 parts by mass of a phenol resin, and 5.0 parts by mass of a thermoacid generator (b) was heated at a heating rate using a differential scanning calorimeter. The temperature is raised from 30 ° C. to 300 ° C. under the condition of 10 ° C./min to obtain a DSC curve.
前記ペースト状組成物100質量部に対する熱酸発生剤(b)の量は、0.01質量部以上1.0質量部以下である、請求項1~5のいずれかに記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the amount of the thermoacid generator (b) with respect to 100 parts by mass of the paste-like composition is 0.01 parts by mass or more and 1.0 part by mass or less. .. さらに、有機溶剤(c)を含む、請求項1~6のいずれかに記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising an organic solvent (c). さらに、有機溶剤(c)と、熱硬化性樹脂(d)とを含む、請求項1~6のいずれかに記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising an organic solvent (c) and a thermosetting resin (d). 熱硬化性樹脂(d)はエポキシ樹脂を含む、請求項8に記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to claim 8, wherein the thermosetting resin (d) contains an epoxy resin. さらに、硬化剤(e)を含む、請求項9に記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to claim 9, further comprising a curing agent (e). さらに、熱硬化性樹脂(d)を含む、請求項1~6のいずれかに記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising a thermosetting resin (d). 熱硬化性樹脂(d)はエポキシ樹脂を含む、請求項11に記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to claim 11, wherein the thermosetting resin (d) contains an epoxy resin. さらに、硬化剤(e)を含む、請求項11または12に記載のペースト状組成物。 The paste-like composition according to claim 11 or 12, further comprising a curing agent (e). 請求項1~13のいずれかに記載のペースト状組成物を焼結して得られる高熱伝導性材料。 A highly thermally conductive material obtained by sintering the paste-like composition according to any one of claims 1 to 13. 基材と、
前記基材上に接着層を介して搭載された半導体素子と、を備え、
前記接着層は、請求項1~13のいずれかに記載のペースト状組成物を焼結してなる、半導体装置。
With the base material
A semiconductor element mounted on the base material via an adhesive layer is provided.
The adhesive layer is a semiconductor device obtained by sintering the paste-like composition according to any one of claims 1 to 13.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024042951A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 サンアプロ株式会社 Acid generator, curable composition including said acid generator, and cured product thereof
WO2024042952A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 サンアプロ株式会社 Acid generator, curable composition containing said acid generator, and cured product of same

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