JP3209959B2 - Die attach paste - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する利用分野】本発明は、低応力性、吸湿後
の接着性及び速硬化性に優れた半導体接着用ペーストに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a paste for bonding a semiconductor which has excellent low stress, adhesiveness after moisture absorption, and excellent curing properties.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年半導体パッケージの生産量は増加の
一歩をたどっており、これに伴う製造コスト削減は重要
な課題となっている。半導体パッケージ組立にはダイア
タッチペーストで半導体(ICチップ)とリードフレー
ムを接着する工程が有るが、この工程に関しては時間短
縮、及び低温硬化が生産上のポイントである。硬化の過
程はバッチ式オーブン法、インライン(熱盤等)で硬化
させる方法に大別されるが、コスト削減という観点から
インラインで硬化させる方法が広まりつつある。インラ
インで用いられるいわゆる速硬化性ペーストを用いた場
合の通常のダイマウント(チップ接着)工程は、150
℃から200℃で30秒から60秒の間で行われる。し
かし今後は更に低温、短時間硬化可能なペーストの開発
が望まれている。2. Description of the Related Art In recent years, the production volume of semiconductor packages has been on a steadily increasing step, and the accompanying reduction in manufacturing costs has become an important issue. A semiconductor package assembly includes a process of bonding a semiconductor (IC chip) and a lead frame with a die attach paste. In this process, time reduction and low-temperature curing are important points in production. The curing process is roughly classified into a batch-type oven method and a method of curing in-line (such as a hot platen). From the viewpoint of cost reduction, a method of curing in-line is spreading. When a so-called fast-curing paste used in-line is used, a usual die mounting (chip bonding) process is performed in 150 steps.
It is carried out at a temperature of from 30 to 60 seconds at a temperature of from 200C to 200C. However, in the future, development of a paste that can be cured at a lower temperature and for a shorter time is desired.
【0003】一方、完成したパッケージとしての信頼性
は、特に大チップにおける耐半田クラック性が重要であ
り、半田接着時に高温にさらされた場合でもダイアタッ
チペースト層の剥離から生じるパッケージのクラックを
阻止するためにも、ダイアタッチペーストには特に低応
力性、吸湿処理後の接着性が要求される。On the other hand, the reliability of a completed package is particularly important for solder crack resistance in a large chip, and prevents cracking of the package caused by peeling of the die attach paste layer even when exposed to high temperatures during solder bonding. For this purpose, the die attach paste is required to have particularly low stress properties and adhesion after moisture absorption.
【0004】ダイアタッチペーストのベースレジンはエ
ポキシ樹脂を中心に、シアネート樹脂、ビスマレイミド
樹脂等が知られているが、例えば30秒以内に硬化が可
能であり且つ耐半田クラック性に適した特性を維持する
材料は全く見いだされていなかった。又、特性を満足し
たとしても常温での粘度上昇が激しすぎ使用に適さない
材料しかなかった。またその他の樹脂としてはアクリレ
ート樹脂が候補としてあげられるが、硬化収縮等の問題
があり接着性に乏しく実用に適するものは見いだされて
いなかった。As the base resin of the die attach paste, a cyanate resin, a bismaleimide resin, and the like are known, mainly an epoxy resin. For example, the resin can be cured within 30 seconds and has characteristics suitable for solder crack resistance. No material to maintain was found. Further, even if the properties were satisfied, there was only a material which was unsuitable for use because the viscosity at room temperature increased too much. As another resin, an acrylate resin can be cited as a candidate. However, there has been a problem such as curing shrinkage, and there has been found no resin which is poor in adhesiveness and suitable for practical use.
【0005】更に、リードフレームの材質としては例え
ば42アロイや銅等の金属が主流となっているが、最近
ではコンピューターの高性能化のため、BGA(ボール
グリッドアレイ)パッケージがさかんに用いられるよう
になってきた。そのため、チップ(半導体)とソルダー
レジスト(有機基板)との接着性がかなり重視されるよ
うになってきている。150℃〜200℃で60〜12
0分間かけて硬化させるペーストは既にエポキシ樹脂を
用いて商品化されているが、今後は生産性向上のため、
15分以内の硬化が求められるようになってきたため、
新しい材料の開発が必要となっている。[0005] Further, as a material of the lead frame, for example, a metal such as 42 alloy or copper is mainly used, but recently a BGA (ball grid array) package has been frequently used in order to improve the performance of computers. It has become For this reason, the adhesion between the chip (semiconductor) and the solder resist (organic substrate) has been gaining considerable importance. 60 to 12 at 150 ° C to 200 ° C
Paste that cures over 0 minutes has already been commercialized using epoxy resin, but in the future, to improve productivity,
Since curing within 15 minutes has been required,
New materials need to be developed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記アクリ
レート樹脂の欠点を改良し、低応力性、様々なフレーム
に対する接着性及び速硬化性に優れたダイアタッチペー
ストを提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the disadvantages of the acrylate resin and to provide a die attach paste having low stress, excellent adhesion to various frames, and excellent curability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
なアクリレート樹脂の欠点を改良すべく検討を行った結
果、ウレタンアクリレート又はメタクリレート樹脂、特
定のカップリング剤、重合開始剤の組み合わせが優れた
接着性、低応力性、耐半田クラック性を維持し、且つ非
常に短時間でも硬化が可能なダイアタッチペーストであ
ることを見出した。しかし、耐半田クラック性に関して
はより吸湿処理条件の厳しいレベル(より高温・高湿
下)では半田リフロー後にダイアタッチ層の剥離に伴う
クラックが生じることが解った。そこで,疎水性の成分
Bを添加する事により接着力が強化され、吸湿処理後の
吸水率及び接着力の低下が少なく、より厳しい条件での
吸湿処理後でも充分な耐半田クラック性を有するダイア
タッチペーストを得ることに成功した。更にこのペース
トが有機基板に対して短時間(15分以内)で硬化させ
た場合も優れた接着力が得られることを見いだし本願発
明を完成させるに至ったものである。Means for Solving the Problems The present inventors have studied to improve such disadvantages of the acrylate resin, and as a result, have found that a combination of a urethane acrylate or methacrylate resin, a specific coupling agent, and a polymerization initiator can be used. It has been found that this is a die attach paste that maintains excellent adhesiveness, low stress, and solder crack resistance and can be cured even in a very short time. However, with respect to the solder crack resistance, it was found that cracks were generated due to the detachment of the die attach layer after solder reflow at a more severe level of moisture absorption processing conditions (higher temperature and higher humidity). Therefore, by adding the hydrophobic component B, the adhesive strength is strengthened, the water absorption rate and the adhesive strength after the moisture absorption treatment are hardly reduced, and a die having sufficient solder crack resistance even after the moisture absorption treatment under more severe conditions. Successfully obtained touch paste. Furthermore, it has been found that even when this paste is cured in a short time (within 15 minutes) with respect to an organic substrate, excellent adhesive strength can be obtained, and the present invention has been completed.
【0008】即ち本発明は、下記(A)〜(G)を必須
成分とし、それぞれの重量比が[a]〜[f]で表され
るダイアタッチペーストである。 (A)ヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル
酸、ポリアルキレングリコール及びジイソシアネートを
反応させて得られるウレタンジアクリレートまたはメタ
クリレート、(B)末端にビニル基を有するブタジエン
及びアクリロニトリルの共重合体、(C)一般式(1
a)で示されるモノアクリレート又は一般式(1b)で
示されるモノメタクリレート、That is, the present invention is a die attach paste comprising the following components (A) to (G) as essential components, and the weight ratio of each component is represented by [a] to [f]. (A) urethane diacrylate or methacrylate obtained by reacting hydroxyalkylacrylic acid or methacrylic acid, polyalkylene glycol and diisocyanate, (B) a copolymer of butadiene having terminal vinyl group and acrylonitrile, (C) a general formula (1
a) a monoacrylate represented by a) or a monomethacrylate represented by the general formula (1b):
【0009】[0009]
【化1】 (式中、R1:脂環族、及び/又は芳香族基を含み、炭素
数10以上の置換基)Embedded image (In the formula, R 1 : a substituent containing an alicyclic and / or aromatic group and having 10 or more carbon atoms)
【0010】(D)一般式(2)で示されるリン酸基含
有アクリレート又は一般式(3)で示されるリン酸基含
有メタクリレート、(D) a phosphoric acid group-containing acrylate represented by the general formula (2) or a phosphoric acid group-containing methacrylate represented by the general formula (3);
【0011】[0011]
【化2】 (式(2)中、a:0又は1、b:1又は2、c:1又は2、b+c=
3)Embedded image (In the formula (2), a: 0 or 1, b: 1 or 2, c: 1 or 2, b + c =
3)
【0012】[0012]
【化3】 (式(3)中、a:0又は1、b:1又は2、c:1又は2、b+c=
3)Embedded image (In the formula (3), a: 0 or 1, b: 1 or 2, c: 1 or 2, b + c =
3)
【0013】(E)脂環式エポキシ基を有するアルコキ
シシラン、(F)有機過酸化物又はアゾ化合物、及び
(G)銀粉。 [a] 1≦ A/B≦25 [b] 0.3≦(A+B)/C≦6.0 [c] 0.001≦(D+E)/(A+B+C)≦
0.05 [d] 0.1≦ D/E ≦10 [e] 0.001≦ F/(A+B+C)≦0.05 [f] 0.60≦ G/(A+B+C+D+E+F+
G)≦0.85(E) an alkoxysilane having an alicyclic epoxy group, (F) an organic peroxide or an azo compound, and (G) silver powder. [A] 1 ≦ A / B ≦ 25 [b] 0.3 ≦ (A + B) /C≦6.0 [c] 0.001 ≦ (D + E) / (A + B + C) ≦
0.05 [d] 0.1 ≦ D / E ≦ 10 [e] 0.001 ≦ F / (A + B + C) ≦ 0.05 [f] 0.60 ≦ G / (A + B + C + D + E + F +
G) ≦ 0.85
【0014】[0014]
【発明の実態の形態】本発明に用いられるウレタンアク
リレートは常法によりヒドロキシアルキルアクリル酸、
ポリアルキレングリコール、ジイソシアネートの反応に
より合成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The urethane acrylate used in the present invention is a hydroxyalkyl acrylic acid,
It is synthesized by the reaction of polyalkylene glycol and diisocyanate.
【0015】ヒドロキシアルキルアクリル酸の例として
は2−ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリ
レートがある。ポリアルキレングリコールの例としては
ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、
ポリブチレングリコール、等がある。又、ジイソシアネ
ートの例としてはヘキサメチレンジイソシアネート、イ
ソフォロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネー
ト及びその水素添加物等がある。Examples of hydroxyalkylacrylic acids include 2-hydroxyethyl acrylate or methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate or methacrylate. Examples of polyalkylene glycols are polyethylene glycol and polypropylene glycol,
And polybutylene glycol. Examples of diisocyanates include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate and hydrogenated products thereof.
【0016】成分Bの、末端にビニル基を有するブタジ
エン及びアクリロニトリルの共重合体の例としては、例
えばVTBN(宇部興産(株)・製)が挙げられる。成分
Aと成分Bの配合比は1≦A/B≦25であることが必
要である。1を下回ると初期接着性が劣り、25より高
いと耐湿接着性が低下する。An example of the copolymer of butadiene and acrylonitrile having a vinyl group at the terminal of the component B is VTBN (manufactured by Ube Industries, Ltd.). It is necessary that the compounding ratio of the component A and the component B is 1 ≦ A / B ≦ 25. If it is less than 1, the initial adhesiveness is poor, and if it is more than 25, the moisture-resistant adhesiveness is reduced.
【0017】成分Aと成分Bは粘度が高いためこのまま
ではペースト化しても塗布作業性が悪く実用に適さな
い。そこで反応性希釈剤として(メタ)アクリル基を一
つ含むモノ(メタ)アクリレートを添加する。更に本発
明に使用されるモノ(メタ)アクリレートは式(1a)
又は(1b)で示され、さらには置換基R1が脂環族、
及び/又は芳香族基を含み置換基R1中の全炭素数が1
0個以上であることが必須である。この条件を満たす事
により希釈剤としての効果だけでなく嵩高い置換基を有
するため硬化中の収縮を押さえることができ、界面の接
着信頼性を高めることができる。脂環族、芳香族基を含
まず炭素数が10個以上の置換基の場合は硬化収縮に関
しては低減できるが脂肪族炭化水素の特性により接着性
が低下してしまうので好ましくない。モノ(メタ)アク
リレートの例としては、一般式(1a)又は(1b)の
R1が、Since the components A and B have high viscosities, they are not suitable for practical use due to poor coating workability even if they are pasted. Therefore, a mono (meth) acrylate containing one (meth) acryl group is added as a reactive diluent. Further, the mono (meth) acrylate used in the present invention has the formula (1a)
Or (1b), wherein the substituent R 1 is an alicyclic group,
And / or an aromatic group and the total number of carbon atoms in the substituent R1 is 1
It is essential that the number is zero or more. By satisfying this condition, not only the effect as a diluent but also the presence of a bulky substituent can suppress shrinkage during curing, thereby improving the bonding reliability of the interface. In the case of a substituent having 10 or more carbon atoms which does not contain an alicyclic or aromatic group, curing shrinkage can be reduced, but the adhesiveness is undesirably reduced due to the characteristics of the aliphatic hydrocarbon. As an example of the mono (meth) acrylate, R 1 in the general formula (1a) or (1b) is
【0018】[0018]
【化4】 Embedded image
【0019】等が挙げられ、一種又は複数を配合して添
加する事ができる。成分Aと成分Bに対する成分Cの割
合は0.3≦(A+B)/C≦6.0であることが好ま
しい。0.3を下回ると架橋密度極端に低下し、熱時接
着力が低下する。一方、6.0を上回ると粘度が高す
ぎ、塗布作業性が悪くなり好ましくない。更に、構成成
分A〜Fに対する成分Bの配合比は0.01≦B/(A
+B+C+D+E+F)であることが好ましい。0.0
1を下回ると耐湿接着性が損なわれるためである。And the like. One or more of them can be blended and added. The ratio of component C to component A and component B is preferably 0.3 ≦ (A + B) /C≦6.0. If it is less than 0.3, the crosslinking density is extremely reduced, and the adhesive strength at the time of heat is reduced. On the other hand, if it exceeds 6.0, the viscosity is too high, and the coating workability deteriorates, which is not preferable. Further, the compounding ratio of the component B to the components A to F is 0.01 ≦ B / (A
+ B + C + D + E + F). 0.0
If it is less than 1, the moisture-resistant adhesiveness is impaired.
【0020】次に、脂環式エポキシ基を有するアルコキ
シシランとは例えば、信越化学工業(株)・製、KBM−
303等が知られている。成分Dと成分Eの総添加量は
成分A〜Cの総重量に対して0.001≦(D+E)/
(A+B+C)≦0.05であることが好ましい。0.
001を下回ると接着性に効果を示さず、0.05より
多いと成分Dと成分Eの反応に伴い粘度が著しく上昇す
るとともに接着性がかえって低下する。The alkoxysilane having an alicyclic epoxy group is, for example, KBM- manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
303 and the like are known. The total amount of the components D and E is 0.001 ≦ (D + E) / to the total weight of the components A to C.
It is preferable that (A + B + C) ≦ 0.05. 0.
If it is less than 001, no effect is exerted on the adhesiveness, and if it is more than 0.05, the viscosity is remarkably increased with the reaction between the components D and E, and the adhesiveness is rather decreased.
【0021】本発明において成分Dと成分Eは必須成分
であり一方がかけても本発明を具現する事はできない。
その構成比は0.1≦D/E≦10が好ましい。0.1
を下回るとアルコキシシランの濃度が低くなり接着界面
への効果が低下する。また10を越えるとリン酸基濃度
が高くなり必要以上に接着界面に作用し接着性を低下さ
せてしまう。In the present invention, component D and component E are essential components, and the present invention cannot be embodied even if one of them is applied.
The composition ratio is preferably 0.1 ≦ D / E ≦ 10. 0.1
If it is lower than the above, the concentration of the alkoxysilane becomes low, and the effect on the adhesive interface is lowered. On the other hand, if it exceeds 10, the phosphoric acid group concentration becomes too high and acts on the bonding interface more than necessary, thereby lowering the adhesiveness.
【0022】成分D及び成分Eの作用としてはは両者が
混合することにより、脂環式エポキシが重合し、側鎖に
アルコキシシランがあるオリゴマーが生成し、界面への
接着が強固になると推定される。The effects of the components D and E are presumed to be that when they are mixed, the alicyclic epoxy is polymerized, an oligomer having an alkoxysilane in the side chain is formed, and the adhesion to the interface becomes strong. You.
【0023】次に有機過酸化物の例としては、キュミル
パーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシネオ
デカネート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパ
ーオキシネオデカネート、1,1,3,3−テトラメチ
ルブチルパーオキシネオデカネート、1,1,3,3−
テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネー
ト、ビス(4−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカ
ーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカ
ーボネート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−ブチルパ
ーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ3,5,
5−トリメチルヘキサネート、t−ブチルパーオキシ−
2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサネート等があり、アゾ化合
物の例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリ
ル、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニ
ルエタン)等がある。Next, examples of organic peroxides include cumyl peroxyneodecanate, t-butylperoxyneodecanate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecanate, 1,1,3 , 3-Tetramethylbutylperoxyneodecanate, 1,1,3,3-
Tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanate, bis (4-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxyisopropylmonocarbonate, 1,1-bis (t-butylperoxy)-
3,3,5-trimethylcyclohexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy 3,5
5-trimethylhexanate, t-butylperoxy-
Examples include 2-ethylhexyl monocarbonate and t-hexylperoxy-2-ethylhexanate. Examples of azo compounds include 2,2′-azobisisobutyronitrile and 1,1′-azobis (1-acetoxy). -1-phenylethane) and the like.
【0024】これら有機過酸化物及び/又はアゾ化合物
は単独あるいは硬化性を制御するため2種類以上を混合
して用いることもできる。更に、樹脂の保存性を向上す
るために各種重合禁止剤を予め添加しておくことも可能
である。These organic peroxides and / or azo compounds can be used alone or in combination of two or more to control curability. Further, various polymerization inhibitors can be added in advance in order to improve the storage stability of the resin.
【0025】これら有機過酸化物及び/又はアゾ化合物
の添加量としては0.001≦F/(A+B+C)≦
0.05であることがることが好ましい。0.001よ
り少ないと硬化速度が遅くなり、0.05より多いと接
着強度が低下したり、ペーストのポットライフが悪くな
り好ましくない。The addition amount of these organic peroxides and / or azo compounds is 0.001 ≦ F / (A + B + C) ≦
Preferably, it is 0.05. If it is less than 0.001, the curing speed will be slow, and if it is more than 0.05, the adhesive strength will be lowered and the pot life of the paste will be unfavorably deteriorated.
【0026】次に銀粉の例としては、フレーク状が好ま
しく、さらには平均粒径としては、0.5μm〜15μ
mが好ましい。平均粒径が0.5μmより小さいと製品
粘度が高くなり、ロール等の混練が不可能となり、また
平均粒径が15μmより大きいとディスペンサー等を用
いたペースト塗布時のノズル詰まり、または接着剤層の
厚みが制御しにくく好ましくない。添加量としては、全
ペーストに対し60重量%から85重量%の範囲である
ことが好ましい。60%に満たない場合、体積抵抗率が
高くなり、85%を超えるとペースト粘度が高くなり、
塗布作業性において好ましくない。Next, as an example of the silver powder, a flake shape is preferable, and further, the average particle size is 0.5 μm to 15 μm.
m is preferred. If the average particle size is smaller than 0.5 μm, the product viscosity increases, and kneading with a roll or the like becomes impossible. If the average particle size is larger than 15 μm, nozzle clogging during paste application using a dispenser or the like, or an adhesive layer Is difficult to control, which is not preferable. The amount added is preferably in the range of 60% by weight to 85% by weight based on the total paste. When it is less than 60%, the volume resistivity increases, and when it exceeds 85%, the paste viscosity increases,
It is not preferable in application workability.
【0027】本発明における樹脂ペーストは必要により
前述の重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤、溶剤、チキソ
調整剤等の添加剤を用いることができる。以下本発明を
実施例で具体的に説明する。In the resin paste of the present invention, the above-mentioned additives such as a polymerization inhibitor, an antifoaming agent, a surfactant, a solvent, and a thixotropic agent can be used as necessary. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
【0028】[0028]
【実施例】 実施例1 ヒドロキシエチルアクリレート、ポリブチレングリコール、イソフォロンジイソ シアネートを反応させて得られるウレタンジアクリレート(東亞合成(株)・製、 M−1600) 47.5重量部 末端にビニル基を有するブタジエン及びアクリロニトリルの共重合体 (宇部興産(株)・製、VTBN(1300X33)) 2.5重量部 ノニルフェノールプロピレンオキサイド変性モノアクリレート(東亞合成(株)・ 製、M−117) 25重量部 フェノキシジエチレングリコールモノアクリレート(新中村化学工業(株)・製、 AMP−20GY) 25重量部 リン酸基含有メタクリレート(日本化薬(株)、KAYAMER,PM−21) 1重量部 脂環式エポキシアルコキシシラン(信越化学工業(株)、KBM−303) 0.5重量部 有機過酸化物開始剤(日本油脂(株)、パークミルND) 1.4重量部Example 1 Urethane diacrylate obtained by reacting hydroxyethyl acrylate, polybutylene glycol, and isophorone diisocyanate (M-1600, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 47.5 parts by weight Vinyl at the terminal Copolymer of butadiene and acrylonitrile having a group (VTBE (1300X33) manufactured by Ube Industries, Ltd.) 2.5 parts by weight Nonylphenol propylene oxide-modified monoacrylate (M-117 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 25 parts by weight Part Phenoxydiethylene glycol monoacrylate (AMP-20GY, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 25 parts by weight Phosphate group-containing methacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYAMER, PM-21) 1 part by weight Alicyclic epoxy alkoxy Silane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-303) 0.5 Parts by weight Organic peroxide initiator (Nippon Yushi Co., Ltd., Park Mill ND) 1.4 parts by weight
【0029】上記原材料を3本ロールにて混練、透明均
一粘稠溶液とした後に25℃恒温器中にて3日間静置す
る。得られた溶液(ワニスという)25重量部に対し
て、銀粉(デグサ社製、SF−65)65重量部及び銀
粉((株)徳力化学研究所・製、TCG−1)10重量部
を混合し、再度3本ロールにて分散混練する。続いて真
空下脱泡処理をして銀ペーストを得た。The above-mentioned raw materials are kneaded with three rolls to form a transparent uniform viscous solution, and then allowed to stand in a thermostat at 25 ° C. for 3 days. To 25 parts by weight of the obtained solution (referred to as varnish), 65 parts by weight of silver powder (manufactured by Degussa, SF-65) and 10 parts by weight of silver powder (manufactured by Tokurika Chemical Laboratory, TCG-1) were mixed. Then, the mixture is again dispersed and kneaded with three rolls. Subsequently, a degassing treatment was performed under vacuum to obtain a silver paste.
【0030】得られた銀ペーストの粘度は、E型回転粘
度計を用いて2.5rpmでの値を測定した。更に42
アロイ製フレームに得られた銀ペーストを塗布後6mm
角のチップをマウントし、熱盤上(175℃、40秒)
にて硬化させた。接着強度は常温(25℃)及び熱時
(250℃)にて自動せん断強度測定装置(DAGE社製,BT
-100)を用いて測定した。更に、全く同様な方法で、有
機基板に対する接着性も測定した。有機基板としてビス
マレイミド−トリアジン(BT)レジン製基板上にソル
ダーレジスト(太陽インキ社・製、PSR−4000/
CA−40)を形成したものを用いた。ペーストの硬化
はオーブン中(170℃15分)にて行った。The viscosity of the obtained silver paste was measured at 2.5 rpm using an E-type viscometer. Further 42
6mm after applying the silver paste obtained on the alloy frame
Mount the corner chip and place it on a hot plate (175 ° C, 40 seconds)
And cured. The adhesive strength was measured at room temperature (25 ° C) and hot (250 ° C) by an automatic shear strength measuring device (DAGE, BT
-100). Further, the adhesion to the organic substrate was measured in exactly the same manner. A solder resist (PSR-4000 / manufactured by Taiyo Ink Co., Ltd.) is formed on a bismaleimide-triazine (BT) resin substrate as an organic substrate.
CA-40) was used. The paste was cured in an oven (170 ° C. for 15 minutes).
【0031】その結果、42アロイフレーム及び有機基
板の双方にて、ワイヤーボンディング温度(約250
℃)又は硬化後85℃、85%RH処理後の熱時強度に
おいても十分な接着強度が得られることが確認され、超
音波探傷機を用いてもチップの剥離は全く観測されなか
った(表1に示す)。As a result, at both the 42 alloy frame and the organic substrate, the wire bonding temperature (about 250
) Or at 85 ° C after curing and 85% RH treatment, it was confirmed that sufficient adhesive strength could be obtained, and no chip peeling was observed even with an ultrasonic flaw detector (see Table 1). 1).
【0032】その他の評価方法 ワイヤーボンディング後の剥離:リードフレームに6m
mX15mmのチップをマウント後硬化し、250℃に
てワイヤーボンディングを行いチップの剥離の有無を観
察した。Other evaluation methods Peeling after wire bonding: 6 m on lead frame
A chip of 15 mm in size was cured after mounting, and wire bonding was performed at 250 ° C., and the presence or absence of peeling of the chip was observed.
【0033】反り値:低応力性の評価として測定した。
厚み200μmの銅フレームに6mmX15mmX0.
3mmのシリコンチップをペーストを用いて175℃、
40秒でペースト厚が20μmになるように接着し、接
触式表面粗さ計を用いて長手方向のチップの変位を測定
しその高低差により反り値を測定した。Warpage value: Measured for evaluation of low stress property.
6mmX15mmX0.
175 ° C using a 3 mm silicon chip with paste,
The paste was adhered so that the thickness of the paste became 20 μm in 40 seconds, the displacement of the chip in the longitudinal direction was measured using a contact type surface roughness meter, and the warpage value was measured based on the height difference.
【0034】耐半田クラック性:スミコンEME−73
20(住友ベークライト ・製)の封止材料を用い、下
記の条件で成形したパッケージを85℃、相対湿度85
%、168時間吸水処理した後、IRリフロー(240
℃、10秒X3回)にかけ、断面観察により内部クラッ
クの数を測定し耐半田クラック性の指標とした。Solder crack resistance: Sumicon EME-73
Using a sealing material of No. 20 (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), a package molded under the following conditions was used at 85 ° C. and a relative humidity of 85:
% After a water absorption treatment for 168 hours, followed by IR reflow (240
C., 10 seconds × 3 times), the number of internal cracks was measured by cross-sectional observation, and the index was used as an index of solder crack resistance.
【0035】パッケージ:80pQFP(14X20X
2mm) チップサイズ:7.5x7.5mm(アルミ配線のみ) リードフレーム:42アロイ 成形:175℃、2分間 ポストモールドキュア:175℃、4時間 全パッケージ数:12 総合評価:ダイアタッチペーストとして使用できるもの
を○、使用不可能なものを×として評価した。Package: 80pQFP (14X20X
2mm) Chip size: 7.5 x 7.5mm (Aluminum wiring only) Lead frame: 42 alloy Molding: 175 ° C, 2 minutes Post-mold cure: 175 ° C, 4 hours Total package number: 12 Total evaluation: Can be used as die attach paste The sample was evaluated as ○ and the unusable sample was evaluated as ×.
【0036】実施例2〜6、比較例1〜11 表1及び表2に示した組成、条件以外は全く実施例1と
同一の方法にて銀ペーストを得、その特性を評価した。
結果は表1及び表2に示してあるとおりである。Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 11 A silver paste was obtained in the same manner as in Example 1 except for the composition and conditions shown in Tables 1 and 2, and the characteristics were evaluated.
The results are as shown in Tables 1 and 2.
【0037】[0037]
【表1】 [Table 1]
【0038】[0038]
【表2】 [Table 2]
【0039】表中の化合物の説明 ウレタンアクリレート1:ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ポリブチレングリコール、イソフォロンジイソシア
ネートを反応させて得られるウレタンジアクリレート
(東亞合成(株)・製、M−1600) ウレタンアクリレート2:ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ポリプロピレングリコール、イソフォロンジイソシ
アネートを反応させて得られるウレタンジアクリレート
(新中村化学工業(株)・製、UA−160PG) 変性ポリブタジエン:末端にビニル基を有するブタジエ
ン及びアクリロニトリルの共重合体(宇部興産(株)・
製、VTBN(1300X33))Description of Compounds in Table Urethane acrylate 1: Urethane diacrylate obtained by reacting hydroxyethyl acrylate, polybutylene glycol, and isophorone diisocyanate (M-1600, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) Urethane acrylate 2: Urethane diacrylate obtained by reacting hydroxyethyl acrylate, polypropylene glycol, and isophorone diisocyanate (UA-160PG, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) Modified polybutadiene: a copolymer of butadiene and acrylonitrile having a terminal vinyl group (Ube Industries, Ltd.)
VTBN (1300X33)
【0040】[0040]
【化5】 Embedded image
【0041】成分D:一般式(3)においてa=1,b
=1,C=2 成分E:脂環式エポキシ基含有アルコキシシラン(信越
化学工業(株)・製、KBM−303) 重合開始剤1:キュミルパーオキシネオデカネート(日
本油脂(株)・製、パークミルND) 重合開始剤2:和光純薬工業(株)・製、2,2’−アゾ
ビスイソブチロニトリル 銀粉1:デグサ社製、SF−65(平均粒径:11μ
m) 銀粉2:(株)徳力化学研究所・製、TCG−1(平均粒
径:2μm)Component D: a = 1, b in the general formula (3)
= 1, C = 2 Component E: Alicyclic epoxy group-containing alkoxysilane (KBM-303, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Polymerization initiator 1: Cumyl peroxyneodecanate (Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) Polymer Initiator 2: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2,2'-azobisisobutyronitrile silver powder 1: Degussa, SF-65 (average particle size: 11 μm)
m) Silver powder 2: TCG-1 (average particle size: 2 μm), manufactured by Tokuriki Chemical Laboratory Co., Ltd.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明において、特定の嵩高いモノアク
リレート又はメタクリレートとウレタンアクリレート又
はメタクリレート、リン酸基を含むアクリレート又はメ
タクリレート、脂環式エポキシ基を含むアルコキシシラ
ンの組み合わせにより初期接着力、低応力性を発現さ
せ、更に変性ポリブタジエンを適当量配合することによ
り、初期接着、低応力性を維持し且つ耐湿接着性が優れ
結果として耐半田クラック性がより優れる事が明らかに
なった。According to the present invention, the initial adhesive force and low stress can be obtained by combining a specific bulky monoacrylate or methacrylate with urethane acrylate or methacrylate, acrylate or methacrylate containing a phosphate group, or alkoxysilane containing an alicyclic epoxy group. It was clarified that, by expressing the properties and further adding a suitable amount of the modified polybutadiene, the initial adhesion and low stress were maintained, the moisture adhesion was excellent, and as a result, the solder crack resistance was more excellent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09J 163/00 C09J 163/00 175/04 175/04 183/04 183/04 // C08F 290/00 C08F 290/00 (56)参考文献 特開 平1−304169(JP,A) 特開 平4−123713(JP,A) 特開 平7−292048(JP,A) 特開 平10−130600(JP,A) 特開 平10−330441(JP,A) 特開 平11−12551(JP,A) 特開 平11−171943(JP,A) 特開 平11−171944(JP,A) 特開 平11−172205(JP,A) 特開 平11−265900(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/52 C09J 4/00 C09J 9/00 C09J 175/00 C08F 290/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C09J 163/00 C09J 163/00 175/04 175/04 183/04 183/04 // C08F 290/00 C08F 290/00 (56 JP-A-1-304169 (JP, A) JP-A-4-123713 (JP, A) JP-A-7-292048 (JP, A) JP-A-10-130600 (JP, A) 10-330441 (JP, A) JP-A-11-12551 (JP, A) JP-A-11-171943 (JP, A) JP-A-11-171944 (JP, A) JP-A-11-172205 (JP, A) A) JP-A-11-265900 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/52 C09J 4/00 C09J 9/00 C09J 175/00 C08F 290/00
Claims (2)
れぞれの重量比が[a]〜[f]で表されるダイアタッ
チペースト。 (A)ヒドロキシアルキルアクリル酸又はメタクリル
酸、ポリアルキレングリコール及びジイソシアネートを
反応させて得られるウレタンジアクリレートまたはメタ
クリレート、(B)末端にビニル基を有するブタジエン
及びアクリロニトリルの共重合体、(C)一般式(1
a)で示されるモノアクリレート又は一般式(1b)で
示されるモノメタクリレート、 【化1】 (式中、R1:脂環族、及び/又は芳香族基を含み、炭素
数10以上の置換基) (D)一般式(2)で示されるリン酸基含有アクリレー
ト又は一般式(3)で示されるリン酸基含有メタクリレ
ート、 【化2】 (式(2)中、a:0又は1、b:1又は2、c:1又は2、b+c=
3) 【化3】 (式(3)中、a:0又は1、b:1又は2、c:1又は2、b+c=
3)(E)脂環式エポキシ基を有するアルコキシシラ
ン、(F)有機過酸化物又はアゾ化合物、及び(G)銀
粉。 [a] 1≦ A/B≦25 [b] 0.3≦(A+B)/C≦6.0 [c] 0.001≦(D+E)/(A+B+C)≦
0.05 [d] 0.1≦ D/E ≦10 [e] 0.001≦ F/(A+B+C)≦0.05 [f] 0.60≦ G/(A+B+C+D+E+F+
G)≦0.851. A die attach paste comprising the following components (A) to (G) as essential components, and their weight ratios being represented by [a] to [f]. (A) urethane diacrylate or methacrylate obtained by reacting hydroxyalkylacrylic acid or methacrylic acid, polyalkylene glycol and diisocyanate, (B) a copolymer of butadiene having terminal vinyl group and acrylonitrile, (C) a general formula (1
monoacrylate represented by a) or monomethacrylate represented by the general formula (1b): (Wherein, R 1 : a substituent containing an alicyclic and / or aromatic group and having 10 or more carbon atoms) (D) a phosphate group-containing acrylate represented by the general formula (2) or a general formula (3) A phosphate group-containing methacrylate represented by the formula: (In the formula (2), a: 0 or 1, b: 1 or 2, c: 1 or 2, b + c =
3) (In the formula (3), a: 0 or 1, b: 1 or 2, c: 1 or 2, b + c =
3) (E) an alkoxysilane having an alicyclic epoxy group, (F) an organic peroxide or an azo compound, and (G) silver powder. [A] 1 ≦ A / B ≦ 25 [b] 0.3 ≦ (A + B) /C≦6.0 [c] 0.001 ≦ (D + E) / (A + B + C) ≦
0.05 [d] 0.1 ≦ D / E ≦ 10 [e] 0.001 ≦ F / (A + B + C) ≦ 0.05 [f] 0.60 ≦ G / (A + B + C + D + E + F +
G) ≦ 0.85
る請求項1記載のダイアタッチペースト。2. The die attach paste according to claim 1, wherein component G has an average particle size of 0.5 to 15 μm.
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