JP3146566B2 - 半導体素子用接着剤および半導体装置 - Google Patents
半導体素子用接着剤および半導体装置Info
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- H01L2924/157—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子用接着剤およ
び半導体装置に関し、さらに詳しくは工程の短縮化が図
れ、かつ高信頼性の半導体装置を得ることができる半導
体用接着剤およびこれを用いた半導体装置に関する。
び半導体装置に関し、さらに詳しくは工程の短縮化が図
れ、かつ高信頼性の半導体装置を得ることができる半導
体用接着剤およびこれを用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置を製造する際の半導体
素子をリードフレーム（支持部材）に接合する方法とし
ては、（１）金−シリコン共晶体等の無機材料を接着剤
として用いる方法、（２）エポキシ樹脂系、ポリイミド
樹脂系等の有機材料に銀粉を分散させた銀ペーストを接
着剤として用いる方法などがある。しかしながら、前者
の方法ではコストが高く、３５０〜４００℃程度の高い
熱処理が必要であり、また接着剤が硬く熱応力によって
チップの破壊が起こるため、最近では、銀ペーストを用
いる後者の方法が主流となっている。この方法は、一般
に銀ペーストをディスペンサーやスタンピングマシンを
用いてリードフレームに塗布した後、半導体素子をダイ
ボンディングし、加熱硬化させて接合するものである。
該加熱硬化の方法としては、オーブン中で硬化させるバ
ッチ方式と、加熱されたプレート上で硬化させるインラ
イン方式とがある。
素子をリードフレーム（支持部材）に接合する方法とし
ては、（１）金−シリコン共晶体等の無機材料を接着剤
として用いる方法、（２）エポキシ樹脂系、ポリイミド
樹脂系等の有機材料に銀粉を分散させた銀ペーストを接
着剤として用いる方法などがある。しかしながら、前者
の方法ではコストが高く、３５０〜４００℃程度の高い
熱処理が必要であり、また接着剤が硬く熱応力によって
チップの破壊が起こるため、最近では、銀ペーストを用
いる後者の方法が主流となっている。この方法は、一般
に銀ペーストをディスペンサーやスタンピングマシンを
用いてリードフレームに塗布した後、半導体素子をダイ
ボンディングし、加熱硬化させて接合するものである。
該加熱硬化の方法としては、オーブン中で硬化させるバ
ッチ方式と、加熱されたプレート上で硬化させるインラ
イン方式とがある。
【０００３】前者のバッチ方式の場合には、エポキシ樹
脂系ペーストでは１５０〜１８０℃で１〜２時間、ポリ
イミド樹脂系ペーストでは１８０〜３００℃で１〜２時
間という長い硬化時間が必要である。一方、後者のイン
ライン方式の場合には、硬化時間が３０〜１２０秒と短
時間であるが、エポキシ樹脂系ペーストでも２３０〜３
５０℃という高温で加熱する必要がある。このため、ペ
ーストに含まれる溶剤や反応性希釈剤が短時間に揮発し
てペースト硬化物中にボイドが残り易くなり、接着強度
が低下し、また半導体素子の浮きが生じたり、揮発成分
によって素子の表面が汚染され、半導体装置の信頼性が
低下する欠点があった。
脂系ペーストでは１５０〜１８０℃で１〜２時間、ポリ
イミド樹脂系ペーストでは１８０〜３００℃で１〜２時
間という長い硬化時間が必要である。一方、後者のイン
ライン方式の場合には、硬化時間が３０〜１２０秒と短
時間であるが、エポキシ樹脂系ペーストでも２３０〜３
５０℃という高温で加熱する必要がある。このため、ペ
ーストに含まれる溶剤や反応性希釈剤が短時間に揮発し
てペースト硬化物中にボイドが残り易くなり、接着強度
が低下し、また半導体素子の浮きが生じたり、揮発成分
によって素子の表面が汚染され、半導体装置の信頼性が
低下する欠点があった。
【０００４】また最近では、集積回路（ＩＣ）素子の大
型化に伴い、素子の熱放散性を向上させるため、リード
フレームに銅を使用することが多くなっている。この場
合、２３０〜３５０℃の高温でペーストを硬化させて冷
却すると、冷却時のＩＣ素子とリードフレームとの線膨
脹係数の違いによる熱応力によってＩＣ素子の反りが大
きくなり、ワイヤボンディング時の熱履歴によりＩＣ素
子だけでなくダイボンディング材にもクラックが発生し
易くなり、半導体装置の信頼性を著しく低下させる欠点
があった。さらにエポキシ樹脂系ペーストを用いた場合
には、その硬化物中の微量塩素化合物が大気中の湿気等
により溶出して半導体素子のアルミ電極を腐食し、耐湿
信頼性を著しく低下させるという問題があった。
型化に伴い、素子の熱放散性を向上させるため、リード
フレームに銅を使用することが多くなっている。この場
合、２３０〜３５０℃の高温でペーストを硬化させて冷
却すると、冷却時のＩＣ素子とリードフレームとの線膨
脹係数の違いによる熱応力によってＩＣ素子の反りが大
きくなり、ワイヤボンディング時の熱履歴によりＩＣ素
子だけでなくダイボンディング材にもクラックが発生し
易くなり、半導体装置の信頼性を著しく低下させる欠点
があった。さらにエポキシ樹脂系ペーストを用いた場合
には、その硬化物中の微量塩素化合物が大気中の湿気等
により溶出して半導体素子のアルミ電極を腐食し、耐湿
信頼性を著しく低下させるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の従来技術の欠点を除去し、半導体素子と支持部材とを
低温かつ短時間で接合させることができる半導体素子用
接着剤、およびこれを用いて接着剤の硬化物層中のボイ
ドの発生を抑制するとともに半導体素子の反りを低減さ
せ、かつ湿気等による塩素化合物の溶出の少ない高信頼
性の半導体装置を提供することにある。
の従来技術の欠点を除去し、半導体素子と支持部材とを
低温かつ短時間で接合させることができる半導体素子用
接着剤、およびこれを用いて接着剤の硬化物層中のボイ
ドの発生を抑制するとともに半導体素子の反りを低減さ
せ、かつ湿気等による塩素化合物の溶出の少ない高信頼
性の半導体装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）エポキ
シ樹脂、（２）ジシアンジアミド、（３）ノボラック型
フェノール樹脂、（４）一般式（I)
シ樹脂、（２）ジシアンジアミド、（３）ノボラック型
フェノール樹脂、（４）一般式（I)
【化３】 （ただし、Ｒ1 はアルキル基またはフェニル基、Ｒ2 は
アルキル基またはヒドロキシメチル基を示す）で表され
るイミダゾール類、（５）一般式（II) 、
アルキル基またはヒドロキシメチル基を示す）で表され
るイミダゾール類、（５）一般式（II) 、
【化４】 （ただし、Ｒ1 は水素、シアノエチル基または２，４−
ジアミノ−６−エチル−ｓ−トリアジン基、Ｒ2 および
Ｒ3 は同一または異なるアルキル基を示す）で表される
イミダゾール類および（６）銀粉を含み、かつ上記
（２）〜（５）の成分をそれぞれ上記（１）エポキシ樹
脂に対して２〜９モル％、５〜１５モル％、３〜１０モ
ル％および１．５〜５モル％含んでなる半導体素子用接
着剤ならびにこの半導体素子用接着剤を用いて半導体素
子を支持部材に接合してなる半導体装置に関する。
ジアミノ−６−エチル−ｓ−トリアジン基、Ｒ2 および
Ｒ3 は同一または異なるアルキル基を示す）で表される
イミダゾール類および（６）銀粉を含み、かつ上記
（２）〜（５）の成分をそれぞれ上記（１）エポキシ樹
脂に対して２〜９モル％、５〜１５モル％、３〜１０モ
ル％および１．５〜５モル％含んでなる半導体素子用接
着剤ならびにこの半導体素子用接着剤を用いて半導体素
子を支持部材に接合してなる半導体装置に関する。
【０００７】本発明に用いられるエポキシ樹脂（１）と
しては、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、
ビスフェノールＡＤ等とエピクロルヒドリンとから誘導
されるエポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、ｏ−
クレゾールノボラック樹脂、多価フェノール樹脂等とエ
ピクロルヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂などが
挙げられる。エポキシ樹脂の分子量に特に制限はない
が、分子量が大きいと粘度が高くなるため、反応性希釈
剤等で粘度調整をするのが好ましい。反応性希釈剤とし
ては、例えば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、パラターシャリブチルフェニルグリ
シジルエーテル等が用いられる。その使用量は硬化物中
のボイド発生を低減する点からできるだけ少なくするの
が好ましい。
しては、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、
ビスフェノールＡＤ等とエピクロルヒドリンとから誘導
されるエポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、ｏ−
クレゾールノボラック樹脂、多価フェノール樹脂等とエ
ピクロルヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂などが
挙げられる。エポキシ樹脂の分子量に特に制限はない
が、分子量が大きいと粘度が高くなるため、反応性希釈
剤等で粘度調整をするのが好ましい。反応性希釈剤とし
ては、例えば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、パラターシャリブチルフェニルグリ
シジルエーテル等が用いられる。その使用量は硬化物中
のボイド発生を低減する点からできるだけ少なくするの
が好ましい。
【０００８】本発明に使用されるジシアンジアミド
（２）は、貯蔵安定性と硬化性に優れる潜在性硬化剤で
ある。ジシアンジアミドの使用量は、エポキシ樹脂に対
して２〜９モル％、好ましくは３〜５モル％である。こ
の使用量が２モル％未満ではエポキシ樹脂硬化物中の塩
素化合物の溶出を防止することができず、また９モル％
を超えると塩素化合物が水に抽出されやすくなり、半導
体素子のアルミ電極の腐食が促進され、半導体装置の耐
湿信頼性が著しく低下する。
（２）は、貯蔵安定性と硬化性に優れる潜在性硬化剤で
ある。ジシアンジアミドの使用量は、エポキシ樹脂に対
して２〜９モル％、好ましくは３〜５モル％である。こ
の使用量が２モル％未満ではエポキシ樹脂硬化物中の塩
素化合物の溶出を防止することができず、また９モル％
を超えると塩素化合物が水に抽出されやすくなり、半導
体素子のアルミ電極の腐食が促進され、半導体装置の耐
湿信頼性が著しく低下する。
【０００９】本発明に用いられるノボラック型フェノー
ル樹脂（３）は、フェノールおよび／またはその誘導体
とホルムアルデヒドとを酸性触媒下での縮合反応させて
得られる。ノボラック型フェノール樹脂は、上記ジシア
ンジアミン（２）とともに硬化剤として作用するととも
に、エポキシ樹脂硬化物中の塩素化合物が水に溶出する
のを防止する作用を有する。ノボラック型フェノール樹
脂の使用量は、エポキシ樹脂に対して５〜１５モル％、
好ましくは７〜１２モル％である。使用量が５モル％未
満では硬化物中の塩素化合物が水に溶出されやすくな
り、１５モル％を超えるとペーストの粘度が著しく増加
し、反応性希釈剤を多量に添加する必要があるため、硬
化物中のボイドが多くなる。
ル樹脂（３）は、フェノールおよび／またはその誘導体
とホルムアルデヒドとを酸性触媒下での縮合反応させて
得られる。ノボラック型フェノール樹脂は、上記ジシア
ンジアミン（２）とともに硬化剤として作用するととも
に、エポキシ樹脂硬化物中の塩素化合物が水に溶出する
のを防止する作用を有する。ノボラック型フェノール樹
脂の使用量は、エポキシ樹脂に対して５〜１５モル％、
好ましくは７〜１２モル％である。使用量が５モル％未
満では硬化物中の塩素化合物が水に溶出されやすくな
り、１５モル％を超えるとペーストの粘度が著しく増加
し、反応性希釈剤を多量に添加する必要があるため、硬
化物中のボイドが多くなる。
【００１０】本発明に使用される一般式（I)で表される
イミダゾール類（４）としては、２−フェニル−４−メ
チル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニ
ル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げ
られ、この使用量はエポキシ樹脂に対して３〜１０モル
％、好ましくは５〜７モル％である。このイミダゾール
類の量が３モル％未満では硬化性が著しく低下し、１０
モル％を超えると貯蔵安定性および硬化物の導電性が著
しく低下する。
イミダゾール類（４）としては、２−フェニル−４−メ
チル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニ
ル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げ
られ、この使用量はエポキシ樹脂に対して３〜１０モル
％、好ましくは５〜７モル％である。このイミダゾール
類の量が３モル％未満では硬化性が著しく低下し、１０
モル％を超えると貯蔵安定性および硬化物の導電性が著
しく低下する。
【００１１】本発明に使用される一般式（II）で表され
るイミダゾール類（５）としては、２−メチルイミダゾ
ール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シア
ノエチル−２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイ
ミダゾール、２，４−ジアミノ−６−｛２′−メチルイ
ミダゾリル−（１）′｝−エチル−ｓ−トリアジン等が
挙げられ、この使用量は、エポキシ樹脂に対して１．５
〜５モル％、好ましくは２〜３．５モル％である。この
イミダゾール類の量が１．５モル％未満では硬化性に劣
り、５モル％を超えると貯蔵安定性が低下する。イミダ
ゾール類（５）は主として上記ジシアンジアミドおよび
ノボラック型フェノール樹脂の硬化促進剤として使用さ
れる。
るイミダゾール類（５）としては、２−メチルイミダゾ
ール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シア
ノエチル−２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイ
ミダゾール、２，４−ジアミノ−６−｛２′−メチルイ
ミダゾリル−（１）′｝−エチル−ｓ−トリアジン等が
挙げられ、この使用量は、エポキシ樹脂に対して１．５
〜５モル％、好ましくは２〜３．５モル％である。この
イミダゾール類の量が１．５モル％未満では硬化性に劣
り、５モル％を超えると貯蔵安定性が低下する。イミダ
ゾール類（５）は主として上記ジシアンジアミドおよび
ノボラック型フェノール樹脂の硬化促進剤として使用さ
れる。
【００１２】本発明に用いられる銀粉（６）の形状およ
び粒子径には特に制限はなく、またその配合量も所望に
より調整することができる。好ましい銀粉の平均粒子径
は１〜３μｍであり、その好ましい配合量は接着剤総重
量の６０〜８０重量％である。本発明の半導体素子用接
着剤は、例えば前記エポキシ樹脂（１）および必要に応
じて用いられる反応性希釈剤とノボラック型フェノール
樹脂（３）とをフラスコ内で８０〜１２０℃の温度で加
熱溶解してワニスとし、このワニスにジシアンジアミド
（２）、一般式（I)で表されるイミダゾール類（４）、
一般式（II）で表されるイミダゾール類（５）および銀
粉（６）を例えば三本ロール、擂潰器等で混合して得ら
れる。
び粒子径には特に制限はなく、またその配合量も所望に
より調整することができる。好ましい銀粉の平均粒子径
は１〜３μｍであり、その好ましい配合量は接着剤総重
量の６０〜８０重量％である。本発明の半導体素子用接
着剤は、例えば前記エポキシ樹脂（１）および必要に応
じて用いられる反応性希釈剤とノボラック型フェノール
樹脂（３）とをフラスコ内で８０〜１２０℃の温度で加
熱溶解してワニスとし、このワニスにジシアンジアミド
（２）、一般式（I)で表されるイミダゾール類（４）、
一般式（II）で表されるイミダゾール類（５）および銀
粉（６）を例えば三本ロール、擂潰器等で混合して得ら
れる。
【００１３】本発明になる半導体素子用接着剤を用いて
半導体素子を支持部材に接合して半導体装置が得られ
る。半導体装置は、例えば前記接着剤を支持部材に塗布
して半導体素子を載せた後、１５０〜１８０℃に熱した
プレート上で３０〜１２０秒間加熱硬化して得るのが好
ましい。この温度範囲および加熱時間では、接着剤中に
ボイドが発生しにくく、インライン硬化が可能となる。
前記支持部材の材質としては銅の合金を使用するのが好
ましい。
半導体素子を支持部材に接合して半導体装置が得られ
る。半導体装置は、例えば前記接着剤を支持部材に塗布
して半導体素子を載せた後、１５０〜１８０℃に熱した
プレート上で３０〜１２０秒間加熱硬化して得るのが好
ましい。この温度範囲および加熱時間では、接着剤中に
ボイドが発生しにくく、インライン硬化が可能となる。
前記支持部材の材質としては銅の合金を使用するのが好
ましい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。 実施例１ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成社製商品名
ＹＤＦ１７０、エポキシ当量約１７５）１モルとノボラ
ック型フェノール樹脂（明和化成社製商品名Ｈ−１）
０．１モルをフラスコ内で１００℃で加熱溶解してワニ
スとし、これにジシアンジアミド３モル％（エポキシ樹
脂に対するモル％、以下同じ）、２−フェニル−４−メ
チル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール６モル％およ
び２−エチル−４−メチルイミダゾール２モル％を三本
ロールで混練して接着剤用ベースレジンを得た。
る。 実施例１ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成社製商品名
ＹＤＦ１７０、エポキシ当量約１７５）１モルとノボラ
ック型フェノール樹脂（明和化成社製商品名Ｈ−１）
０．１モルをフラスコ内で１００℃で加熱溶解してワニ
スとし、これにジシアンジアミド３モル％（エポキシ樹
脂に対するモル％、以下同じ）、２−フェニル−４−メ
チル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール６モル％およ
び２−エチル−４−メチルイミダゾール２モル％を三本
ロールで混練して接着剤用ベースレジンを得た。
【００１５】実施例２ ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂（三井石油化学社製
商品名Ｒ−７１０、エポキシ当量約１７０）１モルとノ
ボラック型フェノール樹脂Ｈ−１、０．１モルをフラス
コ内で１００℃で加熱溶解してワニスとし、これにジシ
アンジアミド５モル％、２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾール６モル％および１−シ
アノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール３モ
ル％を三本ロールで混練して接着剤用ベースレジンを得
た。
商品名Ｒ−７１０、エポキシ当量約１７０）１モルとノ
ボラック型フェノール樹脂Ｈ−１、０．１モルをフラス
コ内で１００℃で加熱溶解してワニスとし、これにジシ
アンジアミド５モル％、２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾール６モル％および１−シ
アノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール３モ
ル％を三本ロールで混練して接着剤用ベースレジンを得
た。
【００１６】実施例３ ３官能エポキシ樹脂（ダウケミカル社製商品名ＴＡＣＴ
ＩＸ−７４２、エポキシ当量約１６０）１モル、ノボラ
ック型フェノール樹脂Ｈ−１、０．０６モルおよびｐー
ｔーブチルフェニルグリシジルエーテル０．０２モルを
フラスコ内で１００℃で加熱溶解してワニスとし、これ
にジシアンジアミド５モル％、２−フェニル−４，５−
ジヒロドキシイミダゾール５モル％および１−シアノエ
チル−２−エチル−４−メチルイミダゾール３モル％を
三本ロールで混練して接着剤用ベースレジンを得た。
ＩＸ−７４２、エポキシ当量約１６０）１モル、ノボラ
ック型フェノール樹脂Ｈ−１、０．０６モルおよびｐー
ｔーブチルフェニルグリシジルエーテル０．０２モルを
フラスコ内で１００℃で加熱溶解してワニスとし、これ
にジシアンジアミド５モル％、２−フェニル−４，５−
ジヒロドキシイミダゾール５モル％および１−シアノエ
チル−２−エチル−４−メチルイミダゾール３モル％を
三本ロールで混練して接着剤用ベースレジンを得た。
【００１７】比較例１ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂ＹＤＦ１７０（エポキ
シ当量約１７５）１モルとノボラック型フェノール樹脂
Ｈ−１、０．１モルをフラスコ内で１００℃で加熱溶解
してワニスとし、これにジシアンジアミド１２モル％、
２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミ
ダゾール６モル％および２−エチル−４−メチルイミダ
ゾール２モル％を三本ロールで混練して接着剤用ベース
レジンを得た。
シ当量約１７５）１モルとノボラック型フェノール樹脂
Ｈ−１、０．１モルをフラスコ内で１００℃で加熱溶解
してワニスとし、これにジシアンジアミド１２モル％、
２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミ
ダゾール６モル％および２−エチル−４−メチルイミダ
ゾール２モル％を三本ロールで混練して接着剤用ベース
レジンを得た。
【００１８】比較例２ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂ＹＤＦ１７０（エポキ
シ当量約１７５）１モルに、ジシアンジアミド７モル
％、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチル
イミダゾール６モル％および２−エチル−４−メチルイ
ミダゾール２モル％を三本ロールで混練して接着剤用ベ
ースレジンを得た。
シ当量約１７５）１モルに、ジシアンジアミド７モル
％、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチル
イミダゾール６モル％および２−エチル−４−メチルイ
ミダゾール２モル％を三本ロールで混練して接着剤用ベ
ースレジンを得た。
【００１９】比較例３ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂ＹＤＦ１７０（エポキ
シ当量約１７５）１モルとノボラック型フェノール樹脂
Ｈ−１、０．１モルをフラスコ内で１００℃で加熱溶解
してワニスとし、これにジシアンジアミド５モル％およ
び２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイ
ミダゾール６モル％を三本ロールで混練して接着剤用ベ
ースレジンを作成した。
シ当量約１７５）１モルとノボラック型フェノール樹脂
Ｈ−１、０．１モルをフラスコ内で１００℃で加熱溶解
してワニスとし、これにジシアンジアミド５モル％およ
び２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイ
ミダゾール６モル％を三本ロールで混練して接着剤用ベ
ースレジンを作成した。
【００２０】＜試験例＞実施例１〜３および比較例１〜
３で得られた接着剤用ベースレジン１００ｇに銀粉（徳
力化学社製商品名、ＴＣＧ−１）３００ｇを擂潰器で混
練して半導体素子用接着剤ペーストを調製した。得られ
た接着剤ペーストを用いて以下の評価を行い、その結果
を表１に示した。 （１）接着力 図１に示す２．５mm×２．５mmの銀めっきアイランド部
２および先端部に銀めっきを施したインナーリード部を
有する銅製リードフレーム１上の、銀めっきアイランド
部２上に、図２に示すように接着剤４を約１２０μｇ塗
布した後、２mm×２mm×０．２５mmｔのシリコンウェハ
ー３を載せ、ついでペースト４がウェハー３の周りに少
しはみ出す程度にピンセットで押しつけた後、１７０℃
に加熱されたホットプレート上で６０秒間硬化処理を行
なって試験片を得た。この試験片についてプッシュープ
ルゲージ（アイコー社製）を用い、２３℃と３００℃加
熱時にウェハーを引き剥がして接着力を測定した。
３で得られた接着剤用ベースレジン１００ｇに銀粉（徳
力化学社製商品名、ＴＣＧ−１）３００ｇを擂潰器で混
練して半導体素子用接着剤ペーストを調製した。得られ
た接着剤ペーストを用いて以下の評価を行い、その結果
を表１に示した。 （１）接着力 図１に示す２．５mm×２．５mmの銀めっきアイランド部
２および先端部に銀めっきを施したインナーリード部を
有する銅製リードフレーム１上の、銀めっきアイランド
部２上に、図２に示すように接着剤４を約１２０μｇ塗
布した後、２mm×２mm×０．２５mmｔのシリコンウェハ
ー３を載せ、ついでペースト４がウェハー３の周りに少
しはみ出す程度にピンセットで押しつけた後、１７０℃
に加熱されたホットプレート上で６０秒間硬化処理を行
なって試験片を得た。この試験片についてプッシュープ
ルゲージ（アイコー社製）を用い、２３℃と３００℃加
熱時にウェハーを引き剥がして接着力を測定した。
【００２１】（２）ボイドの占有率 図３に示す表面銀めっき銅フレーム５およびアイランド
部６にペースト５mgを塗布した後、１０mm×１０mm×
０．３５mmｔのシリコンウェハーを圧着し、ホットプレ
ート上で１７０℃で６０秒間加熱硬化後、顕微鏡で硬化
物中の空隙部分（ボイド）を観察し、ボイドの占有面積
を概算した。 （３）抽出水中の塩素イオン濃度 接着剤１５ｇを２０cm×２０cmのテフロン板に金属ヘラ
で約１mmの厚さに広げ、１７０℃のオーブンで１時間硬
化する。硬化物をテフロン板からはがして粉砕器で細か
く砕いた後１００メッシュのふるいにかけて抽出用試料
とする。試料１０ｇと脱イオン水５０ｇを５０mlのテフ
ロンボトルに入れ密閉して１２０℃のオーブンで２０時
間抽出した後に濾過して濾液の塩素イオン濃度をイオン
クロマトグラフで測定した。
部６にペースト５mgを塗布した後、１０mm×１０mm×
０．３５mmｔのシリコンウェハーを圧着し、ホットプレ
ート上で１７０℃で６０秒間加熱硬化後、顕微鏡で硬化
物中の空隙部分（ボイド）を観察し、ボイドの占有面積
を概算した。 （３）抽出水中の塩素イオン濃度 接着剤１５ｇを２０cm×２０cmのテフロン板に金属ヘラ
で約１mmの厚さに広げ、１７０℃のオーブンで１時間硬
化する。硬化物をテフロン板からはがして粉砕器で細か
く砕いた後１００メッシュのふるいにかけて抽出用試料
とする。試料１０ｇと脱イオン水５０ｇを５０mlのテフ
ロンボトルに入れ密閉して１２０℃のオーブンで２０時
間抽出した後に濾過して濾液の塩素イオン濃度をイオン
クロマトグラフで測定した。
【００２２】
【表１】 表１の結果から、実施例１〜３では低温かつ短時間で高
い接着力が得られ、しかも抽出水中の塩素イオン濃度も
小さいことが示される。
い接着力が得られ、しかも抽出水中の塩素イオン濃度も
小さいことが示される。
【００２３】
【発明の効果】本発明の半導体素子用接着剤によれば、
低温かつ短時間で半導体素子とリードフレームを硬化さ
せることができる。またこの接着剤を使用することによ
って半導体装置の製造工程の短縮化を図ることができ、
かつ接着剤層のボイドの発生を抑制できるとともに硬化
物の抽出水中の塩素イオン濃度をも低減できるため、半
導体装置の信頼性、特に耐湿信頼性を向上させることが
できる。
低温かつ短時間で半導体素子とリードフレームを硬化さ
せることができる。またこの接着剤を使用することによ
って半導体装置の製造工程の短縮化を図ることができ、
かつ接着剤層のボイドの発生を抑制できるとともに硬化
物の抽出水中の塩素イオン濃度をも低減できるため、半
導体装置の信頼性、特に耐湿信頼性を向上させることが
できる。
【図１】図１は接着力評価用フレームの概略図である。
【図２】図２はウェハーが接着されたフレームの断面図
である。
である。
【図３】図３はボイドの評価用フレームの概略図であ
る。
る。
１…銅製リードフレーム、２…銀めっきアイランド部、
３…シリコンウェハー、４…接着剤、５…表面銀めっき
銅フレーム、６…アイランド部。
３…シリコンウェハー、４…接着剤、５…表面銀めっき
銅フレーム、６…アイランド部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市村 信雄 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立 化成工業株式会社 山崎工場内 (72)発明者 宮本 泰雄 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立 化成工業株式会社 山崎工場内 (56)参考文献 特開 平１−159908（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−111034（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/52 C09J 163/00 C08G 59/56
Claims (2)
- 【請求項１】 （１）エポキシ樹脂、（２）ジシアンジ
アミド、（３）ノボラック型フェノール樹脂、（４）一
般式（I) 【化１】 （ただし、Ｒ1 はアルキル基またはフェニル基、Ｒ2 は
アルキル基またはヒドロキシメチル基を示す）で表され
るイミダゾール類、（５）一般式（II) 、 【化２】 （ただし、Ｒ1 は水素、シアノエチル基または２，４−
ジアミノ−６−エチル−ｓ−トリアジン基、Ｒ2 および
Ｒ3 は同一または異なるアルキル基を示す）で表される
イミダゾール類および（６）銀粉を含み、かつ上記
（２）〜（５）の成分をそれぞれ上記（１）エポキシ樹
脂に対して２〜９モル％、５〜１５モル％、３〜１０モ
ル％および１．５〜５モル％含んでなる半導体素子用接
着剤。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体素子用接着剤を用
いて半導体素子を支持部材に接合してなる半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28622891A JP3146566B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 半導体素子用接着剤および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28622891A JP3146566B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 半導体素子用接着剤および半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129347A JPH05129347A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3146566B2 true JP3146566B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17701629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28622891A Expired - Fee Related JP3146566B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 半導体素子用接着剤および半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3146566B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06184282A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 導電性樹脂ペースト |
| JP3920048B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2007-05-30 | 日本特殊陶業株式会社 | スルーホール充填用ペースト |
| JP7183702B2 (ja) * | 2018-10-30 | 2022-12-06 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 半導体用フィルム状接着剤、半導体用フィルム状接着剤の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP28622891A patent/JP3146566B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05129347A (ja) | 1993-05-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |