JP3254626B2 - 導電性樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents
導電性樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＩＣ，ＬＳＩ等の半
導体素子を金属フレーム等の基板に接着させる半導体素
子接着用樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置に関
するものである。
導体素子を金属フレーム等の基板に接着させる半導体素
子接着用樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の組立において、半導体素子
を金属フレームに接着させる工程、いわゆるダイボンデ
ィング工程において用いられる接合方式は、これまで金
−シリコン共晶に始まり、半田、樹脂ペーストと推移し
てきた。現在では主にＩＣ，ＬＳＩの組立においては導
電性樹脂ペーストを、トランジスタ、ダイオードなどの
ディスクリートにおいては通常半田を使用している。
を金属フレームに接着させる工程、いわゆるダイボンデ
ィング工程において用いられる接合方式は、これまで金
−シリコン共晶に始まり、半田、樹脂ペーストと推移し
てきた。現在では主にＩＣ，ＬＳＩの組立においては導
電性樹脂ペーストを、トランジスタ、ダイオードなどの
ディスクリートにおいては通常半田を使用している。
【０００３】ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体装置においてはそ
の半導体素子の面積が大きいことから半田に対してより
低応力性が高い樹脂ペーストを使用する方法が行われて
いる。この樹脂ペーストはエポキシ樹脂中にフレーク状
の銀粉が分散されている。しかし導電性樹脂ペーストを
用いる方法では近年の半導体装置において半導体素子と
金属フレームの間の導電性に関する要求は低くなってき
ている。なぜならば近年の半導体装置では半導体素子や
半導体装置のデザインの進歩に伴い、アースを取るため
に半導体素子の裏面から金属フレームに電気を流す構造
が必ずしも必要ちされていない。また導電性樹脂ペース
トを通して電気を流すにしてもＩＣ，ＬＳＩでは電流が
２〜３ｍＡ程度の微弱な電流である。この程度の電流で
は樹脂中に金属粉が分散している従来の導電性樹脂ペー
ストでも充分に対応が可能である。
の半導体素子の面積が大きいことから半田に対してより
低応力性が高い樹脂ペーストを使用する方法が行われて
いる。この樹脂ペーストはエポキシ樹脂中にフレーク状
の銀粉が分散されている。しかし導電性樹脂ペーストを
用いる方法では近年の半導体装置において半導体素子と
金属フレームの間の導電性に関する要求は低くなってき
ている。なぜならば近年の半導体装置では半導体素子や
半導体装置のデザインの進歩に伴い、アースを取るため
に半導体素子の裏面から金属フレームに電気を流す構造
が必ずしも必要ちされていない。また導電性樹脂ペース
トを通して電気を流すにしてもＩＣ，ＬＳＩでは電流が
２〜３ｍＡ程度の微弱な電流である。この程度の電流で
は樹脂中に金属粉が分散している従来の導電性樹脂ペー
ストでも充分に対応が可能である。
【０００４】導電性樹脂ペースト対し半田は導電性や接
着性に優れ、価格も安価である。この半田を主に使用し
ているダイオード、トランジスタ等のディスクリートで
はその製品の構造上半導体素子と金属フレームの間で電
気を流す必要がある。
着性に優れ、価格も安価である。この半田を主に使用し
ているダイオード、トランジスタ等のディスクリートで
はその製品の構造上半導体素子と金属フレームの間で電
気を流す必要がある。
【０００５】ところが近年の環境問題から半田に使用し
ている鉛を使わない方向に各半導体メーカーが動いてお
り、更に半田を使用する際には必要なフラックスの洗浄
工程が減らすことによるコスト削減の意味からＩＣ，Ｌ
ＳＩに使用している導電性樹脂ペーストをディスクリー
ト用に開発しているが、半導体装置に流れる電流が２〜
３Ａ程度の大電流が流れる製品もあり、従来の導電性樹
脂ペーストでは満足する導電性を得ることができなかっ
た。この点に関しては金属皮膜を施したフィラー（例え
ばカーボン、シリカ、ガラスビーズ、ポリマー、その他
無機フィラー）を配合することにより、大電流をが流れ
る半導体製品においても満足な導電性を得ることは可能
であった。
ている鉛を使わない方向に各半導体メーカーが動いてお
り、更に半田を使用する際には必要なフラックスの洗浄
工程が減らすことによるコスト削減の意味からＩＣ，Ｌ
ＳＩに使用している導電性樹脂ペーストをディスクリー
ト用に開発しているが、半導体装置に流れる電流が２〜
３Ａ程度の大電流が流れる製品もあり、従来の導電性樹
脂ペーストでは満足する導電性を得ることができなかっ
た。この点に関しては金属皮膜を施したフィラー（例え
ばカーボン、シリカ、ガラスビーズ、ポリマー、その他
無機フィラー）を配合することにより、大電流をが流れ
る半導体製品においても満足な導電性を得ることは可能
であった。
【０００６】しかし大電流を流す半導体製品ではこの電
流により、多量の熱を発生し、この発熱が生じることで
導電性樹脂ペーストの温度が高くなる。その場合熱抵抗
により電流が流れにくくなり、半導体製品としての信頼
性を低下させるという結果を招いている。従ってこの様
な導電性には優れるが、熱放散性に劣る導電性樹脂ペー
ストを使用する場合には充分な冷却機構を持った半導体
製品でなければならなかったが、コストアップにつなが
り実用的ではなかった。
流により、多量の熱を発生し、この発熱が生じることで
導電性樹脂ペーストの温度が高くなる。その場合熱抵抗
により電流が流れにくくなり、半導体製品としての信頼
性を低下させるという結果を招いている。従ってこの様
な導電性には優れるが、熱放散性に劣る導電性樹脂ペー
ストを使用する場合には充分な冷却機構を持った半導体
製品でなければならなかったが、コストアップにつなが
り実用的ではなかった。
【０００７】また導電性樹脂ペーストを用いて上記の半
導体製品を製造する場合、オーブンを使用したバッチ方
式においては熱伝導性、電導性を満足するものはある
が、本来半田を用いた製造方式では半導体素子の接着に
有する時間が熱盤上で約５〜１５秒であることから従来
の導電性樹脂ペーストでは硬化時にボイドが発生するこ
とで熱伝導性、電導性が著しく低下し、満足する特性を
実現するのが困難であった。
導体製品を製造する場合、オーブンを使用したバッチ方
式においては熱伝導性、電導性を満足するものはある
が、本来半田を用いた製造方式では半導体素子の接着に
有する時間が熱盤上で約５〜１５秒であることから従来
の導電性樹脂ペーストでは硬化時にボイドが発生するこ
とで熱伝導性、電導性が著しく低下し、満足する特性を
実現するのが困難であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は導電性に優
れ、更に熱放散性にも優れる導電性樹脂ペースト及びこ
れを用いた半導体装置を提供するものである。
れ、更に熱放散性にも優れる導電性樹脂ペースト及びこ
れを用いた半導体装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）平均粒
径が５〜６０μｍの銀コート銅粉、（Ｂ）平均粒径が
０．５〜１５μｍの銀粉、（Ｃ）一般式（１）又は
（２）で示されるアクリル樹脂またはメタアクリル樹脂
が全樹脂成分中０．１〜５０重量％である樹脂成分、並
びに（Ｄ）有機過酸化物を必須成分として、該成分中に
銀コート銅粉（Ａ）が１０〜９０重量％、銀粉（Ｂ）が
５〜８５重量％含まれており、尚かつ（Ａ）＋（Ｂ）が
７５〜９７重量％であることを特徴とする導電性樹脂ペ
ースト及び上記の導電性樹脂ペーストを用いて製造され
た半導体装置である。
径が５〜６０μｍの銀コート銅粉、（Ｂ）平均粒径が
０．５〜１５μｍの銀粉、（Ｃ）一般式（１）又は
（２）で示されるアクリル樹脂またはメタアクリル樹脂
が全樹脂成分中０．１〜５０重量％である樹脂成分、並
びに（Ｄ）有機過酸化物を必須成分として、該成分中に
銀コート銅粉（Ａ）が１０〜９０重量％、銀粉（Ｂ）が
５〜８５重量％含まれており、尚かつ（Ａ）＋（Ｂ）が
７５〜９７重量％であることを特徴とする導電性樹脂ペ
ースト及び上記の導電性樹脂ペーストを用いて製造され
た半導体装置である。
【００１０】
【化１】
【００１１】
【化２】
【００１２】本発明の様な半導体用導電性樹脂ペースト
は導電性を付与するために通常フィラーに銀粉を用いる
が、本発明では銀粉だけではなくが銀コート銅粉が必須
である。銀粉に銀コート銅粉を併用した理由はより導電
性、熱放散性を向上させようとする場合、当然金属の比
率を上昇させるのが常套手段である。そこで銀粉のみの
使用で導電性樹脂ペーストを作成すると高コストにな
る。そのため銀粉にくらべ低コストの銅粉を使用する。
しかし本発明の様な導電性樹脂ペーストは１００℃〜２
００℃の温度で硬化し、且つその後２００℃〜３００℃
の温度でワオヤーボンディング工程がある。そのため導
電性樹脂ペースト中の銅粉は空気中の酸素と結合し、酸
化銅を生ずる。そのため本発明の目的である導電性を向
上させるには不適切である。従ってその銅粉に導電性が
良好な銀を皮膜する。そうすることで銅粉が欠如してい
た導電性を補い、且つ熱放散性を良好にすることができ
る。
は導電性を付与するために通常フィラーに銀粉を用いる
が、本発明では銀粉だけではなくが銀コート銅粉が必須
である。銀粉に銀コート銅粉を併用した理由はより導電
性、熱放散性を向上させようとする場合、当然金属の比
率を上昇させるのが常套手段である。そこで銀粉のみの
使用で導電性樹脂ペーストを作成すると高コストにな
る。そのため銀粉にくらべ低コストの銅粉を使用する。
しかし本発明の様な導電性樹脂ペーストは１００℃〜２
００℃の温度で硬化し、且つその後２００℃〜３００℃
の温度でワオヤーボンディング工程がある。そのため導
電性樹脂ペースト中の銅粉は空気中の酸素と結合し、酸
化銅を生ずる。そのため本発明の目的である導電性を向
上させるには不適切である。従ってその銅粉に導電性が
良好な銀を皮膜する。そうすることで銅粉が欠如してい
た導電性を補い、且つ熱放散性を良好にすることができ
る。
【００１３】本発明に使用する銀粉の粒径は銀コート銅
粉の粒径よりも小さいものが好ましい。その理由として
は比較的に大きい銀コート銅粉だけでは粒子同士の間に
隙間ができてしまい熱放散性、導電性を低下させる。
粉の粒径よりも小さいものが好ましい。その理由として
は比較的に大きい銀コート銅粉だけでは粒子同士の間に
隙間ができてしまい熱放散性、導電性を低下させる。
【００１４】本発明では銀コート銅粉と銀粉の併せた量
が７５〜９７重量％で無ければならない。銀コート銅粉
と銀粉を併せた量が７５重量％より少ないと導電性と熱
放散性に劣る。また９７重量％より多いと粘度が高くな
り過ぎ塗布作業性が著しく低下する。銀コート銅粉が１
０〜９０重量％、銀粉が５〜８５重量％であるのが望ま
しい。銀コート銅粉が１０重量％を下回ると導電性が低
下する。銀コート銅粉が９０重量％を越えるとペースト
作製時に巻き込みボイドが大きく、硬化物が脆くなるた
め好ましくない。
が７５〜９７重量％で無ければならない。銀コート銅粉
と銀粉を併せた量が７５重量％より少ないと導電性と熱
放散性に劣る。また９７重量％より多いと粘度が高くな
り過ぎ塗布作業性が著しく低下する。銀コート銅粉が１
０〜９０重量％、銀粉が５〜８５重量％であるのが望ま
しい。銀コート銅粉が１０重量％を下回ると導電性が低
下する。銀コート銅粉が９０重量％を越えるとペースト
作製時に巻き込みボイドが大きく、硬化物が脆くなるた
め好ましくない。
【００１５】本発明で用いる銀コート銅粉の形状は球状
が望ましい。本発明の様に高充填にする場合、粒子の形
状は球状の方が比表面積が小さくタップ密度が小さいた
めより多くの粒子を充填することができるので好まし
い。銀コート銅粉の平均粒径は５〜６０μｍが望まし
い。粒径がこれより小さいと粘度が高くなり金属粉の高
充填化は困難になる。またこれより大きいと塗布した場
合のペースト厚みが大きくなるため導電性が劣る。また
銀コート銅粉における銀コートの手法としては銅粉表面
に銀をメッキする方法、銀イオン溶液中に銅粉を投入し
て金属のイオン化傾向を利用して銀皮膜を形成する方法
があるが本発明では特に限定しない。
が望ましい。本発明の様に高充填にする場合、粒子の形
状は球状の方が比表面積が小さくタップ密度が小さいた
めより多くの粒子を充填することができるので好まし
い。銀コート銅粉の平均粒径は５〜６０μｍが望まし
い。粒径がこれより小さいと粘度が高くなり金属粉の高
充填化は困難になる。またこれより大きいと塗布した場
合のペースト厚みが大きくなるため導電性が劣る。また
銀コート銅粉における銀コートの手法としては銅粉表面
に銀をメッキする方法、銀イオン溶液中に銅粉を投入し
て金属のイオン化傾向を利用して銀皮膜を形成する方法
があるが本発明では特に限定しない。
【００１６】本発明に用いる銀粉の平均粒径は０．５〜
１５μｍが望ましい。形状は球状の方がより高充填化が
可能ではあるが、本発明の様な比較的粒径の大きい球状
銀コート銅粉を添加により粘度が低下するためフレーク
状の銀粉であっても良好な作業性が得られるため特に限
定するものではない。平均粒径が０．５μｍより小さい
と球状銀コート銅粉の添加でもロール混練が不可能、も
しくは混練が可能な場合でも粘度が高過ぎてディスペン
スはおろかスクリーン印刷による塗布も出来ない高い粘
度になってしまう。逆に平均粒径が１５μｍより大きい
粒径を使用すると粒度分布が非常に狭くなり、流動性が
低下するため、塗れ広がり性が著しく低下するので好ま
しくない。また本発明において上記範囲内であれば、
銅、金等の他の金属粉を混合しても構わない。
１５μｍが望ましい。形状は球状の方がより高充填化が
可能ではあるが、本発明の様な比較的粒径の大きい球状
銀コート銅粉を添加により粘度が低下するためフレーク
状の銀粉であっても良好な作業性が得られるため特に限
定するものではない。平均粒径が０．５μｍより小さい
と球状銀コート銅粉の添加でもロール混練が不可能、も
しくは混練が可能な場合でも粘度が高過ぎてディスペン
スはおろかスクリーン印刷による塗布も出来ない高い粘
度になってしまう。逆に平均粒径が１５μｍより大きい
粒径を使用すると粒度分布が非常に狭くなり、流動性が
低下するため、塗れ広がり性が著しく低下するので好ま
しくない。また本発明において上記範囲内であれば、
銅、金等の他の金属粉を混合しても構わない。
【００１７】本発明に用いる一般式（１）または（２）
で示されるアクリル樹脂またはメタクリル樹脂は、ラジ
カル重合をするアクリル基またはメタクリル基を有して
おり、また一方にはグリシジル基を有している。その結
果、通常アクリル樹脂だけでの重合はエポキシに比べ、
重合速度は速いものの硬化収縮が大きく、エポキシの様
に硬化反応により金属やシリコンに対する接着に有効な
水酸基を生じないことから接着性が乏しく、本発明の様
な半導体素子接着用の導電性樹脂ペーストには不向きと
されてきた。しかし（１）あるいは（２）の様な樹脂を
用いるとアクリル樹脂中にグリシジル基を有することか
ら従来のエポキシの様にグリシジル基の硬化反応により
水酸基を生じることでアクリル樹脂あるいはメタクリル
樹脂の最大の欠点であった接着性を向上させ、またエポ
キシのみの樹脂系に比べ短時間で接着できる導電性樹脂
ペーストを得ることができる。また通常の液状エポキシ
樹脂を使用している導電性樹脂ペーストでは粘度を調整
するために使用するより低粘度の液状エポキシ樹脂や有
機溶剤が硬化時に揮発し、硬化物中にボイドを発生させ
て熱伝導性、電導性を低下させるが、本発明の導電性樹
脂ペーストは反応機構がラジカル重合であることから、
より低粘度のアクリル樹脂あるいはメタクリル樹脂を使
用しても重合反応が速いため揮発しにくく、結果として
ボイドが極めて少ない硬化物を得られる。熱盤で硬化し
た場合、従来のエポキシ系の導電性樹脂ペーストに比べ
満足する熱伝導性、電導性を得ることができる。
で示されるアクリル樹脂またはメタクリル樹脂は、ラジ
カル重合をするアクリル基またはメタクリル基を有して
おり、また一方にはグリシジル基を有している。その結
果、通常アクリル樹脂だけでの重合はエポキシに比べ、
重合速度は速いものの硬化収縮が大きく、エポキシの様
に硬化反応により金属やシリコンに対する接着に有効な
水酸基を生じないことから接着性が乏しく、本発明の様
な半導体素子接着用の導電性樹脂ペーストには不向きと
されてきた。しかし（１）あるいは（２）の様な樹脂を
用いるとアクリル樹脂中にグリシジル基を有することか
ら従来のエポキシの様にグリシジル基の硬化反応により
水酸基を生じることでアクリル樹脂あるいはメタクリル
樹脂の最大の欠点であった接着性を向上させ、またエポ
キシのみの樹脂系に比べ短時間で接着できる導電性樹脂
ペーストを得ることができる。また通常の液状エポキシ
樹脂を使用している導電性樹脂ペーストでは粘度を調整
するために使用するより低粘度の液状エポキシ樹脂や有
機溶剤が硬化時に揮発し、硬化物中にボイドを発生させ
て熱伝導性、電導性を低下させるが、本発明の導電性樹
脂ペーストは反応機構がラジカル重合であることから、
より低粘度のアクリル樹脂あるいはメタクリル樹脂を使
用しても重合反応が速いため揮発しにくく、結果として
ボイドが極めて少ない硬化物を得られる。熱盤で硬化し
た場合、従来のエポキシ系の導電性樹脂ペーストに比べ
満足する熱伝導性、電導性を得ることができる。
【００１８】また他のアクリル樹脂あるいはメタクリル
樹脂、エポキシ樹脂等とも上記の範囲内であれば併用す
ることは可能である。アクリル樹脂としては例えばΒ−
アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネー
ト、ラウリルアクリレート等のモノアクリレート等のモ
ノアクリレートあるいはメタクリレート、エチレングリ
コールアクリレート、1．、３−ブタジエングレコール
アクリレート、２、２−ビス｛４−（アクリロキシ・ジ
エトキシ）フェニル｝プロパン等のジアクリレートある
いはジメタクリレート等があり、またエポキシ樹脂とし
てはエピビス型エポキシ、２、６−ジグリシジルナフタ
レン等がある。本発明に用いられる有機過酸化物として
は特に限定されるものではない。例えば１、１、３、３
―テトラメチルーブチルパーオキシー２―エチルヘキサ
ネート、ｔ―ブチルパーオキシー２―エチルヘキサネー
ト、ｔ−ヘキシルパーオキシー２―エトルヘキサネー
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、１、１―ビス（ｔ−ヘ
キシルパーオキシ）―３、３、５―トリメチルシクロヘ
キサン、ビス（４―ｔ−ブチルシクロヘキシル）パ―オ
キシジカーボネート等が挙げられる。これら過酸化物は
単独あるいは二種類以上を混合して用いることができ
る。さら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いてもかまわない。
樹脂、エポキシ樹脂等とも上記の範囲内であれば併用す
ることは可能である。アクリル樹脂としては例えばΒ−
アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネー
ト、ラウリルアクリレート等のモノアクリレート等のモ
ノアクリレートあるいはメタクリレート、エチレングリ
コールアクリレート、1．、３−ブタジエングレコール
アクリレート、２、２−ビス｛４−（アクリロキシ・ジ
エトキシ）フェニル｝プロパン等のジアクリレートある
いはジメタクリレート等があり、またエポキシ樹脂とし
てはエピビス型エポキシ、２、６−ジグリシジルナフタ
レン等がある。本発明に用いられる有機過酸化物として
は特に限定されるものではない。例えば１、１、３、３
―テトラメチルーブチルパーオキシー２―エチルヘキサ
ネート、ｔ―ブチルパーオキシー２―エチルヘキサネー
ト、ｔ−ヘキシルパーオキシー２―エトルヘキサネー
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、１、１―ビス（ｔ−ヘ
キシルパーオキシ）―３、３、５―トリメチルシクロヘ
キサン、ビス（４―ｔ−ブチルシクロヘキシル）パ―オ
キシジカーボネート等が挙げられる。これら過酸化物は
単独あるいは二種類以上を混合して用いることができ
る。さら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いてもかまわない。
【００１９】更に本発明の樹脂組成物には必要に応じて
他の樹脂、各種シランカップリング剤、顔料、消泡剤な
どの添加剤を用いることができる。本発明の製造方法は
例えば各成分を予備混練した後、三本ロールを用いて混
練し、ペーストを得て真空下脱泡することなどがある。
他の樹脂、各種シランカップリング剤、顔料、消泡剤な
どの添加剤を用いることができる。本発明の製造方法は
例えば各成分を予備混練した後、三本ロールを用いて混
練し、ペーストを得て真空下脱泡することなどがある。
【００２０】
【実施例】以下に本発明を実施例で具体的に説明する。 実施例１〜１４ ビスフェノールＦーモノアクリレートエステル（一般式
(1)、R1、R2＝-H；以下アクリル樹脂１）またそのメタ
クリレート（一般式(２)、R1、R2＝-H；メタクリル樹脂
１）、ビスフェノールA―モノアクリレートエステル
（一般式(1)、R1、R2＝-CH3；アクリル樹脂２）、ラウ
リルアクリレート（以下アクリル樹脂３）あるいはその
メタクリレート（以下メタクリル樹脂２）、重合開始剤
としてビス（４―ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキ
シジカーボネート（以下ＴＣＰ）、ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンとの反応により得られるジグリシジ
ルエーテル（エポキシ当量１８０で常温で液状、以下エ
ポキシ樹脂）、エポキシ樹脂の硬化剤として、２−フェ
ニル−４−メチルイミダゾール（以下２Ｐ４ＭＺ）、更
に平均粒径６、２８、５８μｍの球状銀コート銅粉及び
平均粒径１、１３μｍの球状銀粉と平均粒径１３μｍの
フレーク銀粉を表１及び表２に示す割合で配合し、３本
ロールで混練して導電性樹脂ペーストを得た。この導電
性樹脂ペーストを真空チャンバーにて２ｍｍＨｇで３０
分脱泡後、以下に示す方法により各種性能を評価した。
評価結果を表１及び表２に示す。
(1)、R1、R2＝-H；以下アクリル樹脂１）またそのメタ
クリレート（一般式(２)、R1、R2＝-H；メタクリル樹脂
１）、ビスフェノールA―モノアクリレートエステル
（一般式(1)、R1、R2＝-CH3；アクリル樹脂２）、ラウ
リルアクリレート（以下アクリル樹脂３）あるいはその
メタクリレート（以下メタクリル樹脂２）、重合開始剤
としてビス（４―ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキ
シジカーボネート（以下ＴＣＰ）、ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンとの反応により得られるジグリシジ
ルエーテル（エポキシ当量１８０で常温で液状、以下エ
ポキシ樹脂）、エポキシ樹脂の硬化剤として、２−フェ
ニル−４−メチルイミダゾール（以下２Ｐ４ＭＺ）、更
に平均粒径６、２８、５８μｍの球状銀コート銅粉及び
平均粒径１、１３μｍの球状銀粉と平均粒径１３μｍの
フレーク銀粉を表１及び表２に示す割合で配合し、３本
ロールで混練して導電性樹脂ペーストを得た。この導電
性樹脂ペーストを真空チャンバーにて２ｍｍＨｇで３０
分脱泡後、以下に示す方法により各種性能を評価した。
評価結果を表１及び表２に示す。
【００２１】粘度：Ｅ型粘度計（３°コーン）を用い、
２５℃、２．５ｒｐｍでの測定値。 体積抵抗率：スライドガラス上にペーストを幅４ｍｍ、
厚み３０μｍに塗布し、１５０℃熱盤上で３０秒間硬化
した後の硬化物の体積抵抗率を測定した。 垂直体積抵抗率：銅フレーム上にペーストをペースト塗
布し、２Ｘ２ｍｍの銅板を１５０℃熱盤上で３０秒間硬
化した後の銅板表面と銅フレームの間の電圧を求め、そ
こから硬化物の垂直体積抵抗率を算出した。 ２５０℃熱時接着強度：２ｍｍ角のシリコンチップをペ
ーストを用いて銅フレームにマウントし１５０℃熱盤上
で３０秒間硬化した。硬化後、プッシュプルゲージを用
い２５０℃での熱時ダイシェア強度を測定した。 拡がり性：銅フレームにペーストを塗布し、室温に１時
間放置してシリコンチップをマウントした時にチップの
端までペーストが広がるか評価した。 総合評価：粘度、体積抵抗率及び熱時接着強度の全てを
良好なものを○、１つでも不満足なものを×とした。
２５℃、２．５ｒｐｍでの測定値。 体積抵抗率：スライドガラス上にペーストを幅４ｍｍ、
厚み３０μｍに塗布し、１５０℃熱盤上で３０秒間硬化
した後の硬化物の体積抵抗率を測定した。 垂直体積抵抗率：銅フレーム上にペーストをペースト塗
布し、２Ｘ２ｍｍの銅板を１５０℃熱盤上で３０秒間硬
化した後の銅板表面と銅フレームの間の電圧を求め、そ
こから硬化物の垂直体積抵抗率を算出した。 ２５０℃熱時接着強度：２ｍｍ角のシリコンチップをペ
ーストを用いて銅フレームにマウントし１５０℃熱盤上
で３０秒間硬化した。硬化後、プッシュプルゲージを用
い２５０℃での熱時ダイシェア強度を測定した。 拡がり性：銅フレームにペーストを塗布し、室温に１時
間放置してシリコンチップをマウントした時にチップの
端までペーストが広がるか評価した。 総合評価：粘度、体積抵抗率及び熱時接着強度の全てを
良好なものを○、１つでも不満足なものを×とした。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】比較例１〜１０ 表３及び表４に示す配合割合で実施例と全く同様にして
導電性樹脂ペーストを作製した。比較例１は、アクリル
樹脂２が全樹脂成分中５０重量％を越えたため、硬化に
おいて充分な接着強度を得られなかった。比較例２は、
アクリル樹脂１、２及びメタクリル樹脂１を使用しない
ため、硬化において充分な接着強度を得られなかった。
比較例３、４は、アクリル樹脂１、２が全樹脂成分中５
０重量％を越えたため、拡がり性が悪く、また満足な接
着強度を得られなかった。比較例５は、銀コート銅粉の
みの場合、銀粉が銀コート銅粉同士の接触を補助しない
ため体積抵抗率が低下した。比較例６は、銀粉のみであ
った場合、ロール混練時に銀粉がつぶれ粘度が高くなっ
た。比較例７は、銀粉を球状のものを使用するかわりに
フレーク状のものを使用した場合、粘度が高くなり塗布
作業性、拡がり性が悪化した。比較例８は、銀コート銅
粉の平均粒径が５μｍを下回ったため、粘度が高く作業
性が著しく低下した。比較例９は、銀コート銅粉の平均
粒径が６０μｍを越えたため、粘度が低く良好な作業性
は得ることはできるが、粘度が低いためフィラーが沈降
し易く電導性が低い結果となった。比較例１０は、エポ
キシのみを樹脂として用いた場合、アクリル樹脂を用い
た場合より硬化速度が遅いため、充分な接着強度、電導
性を得ることはできなかった。
導電性樹脂ペーストを作製した。比較例１は、アクリル
樹脂２が全樹脂成分中５０重量％を越えたため、硬化に
おいて充分な接着強度を得られなかった。比較例２は、
アクリル樹脂１、２及びメタクリル樹脂１を使用しない
ため、硬化において充分な接着強度を得られなかった。
比較例３、４は、アクリル樹脂１、２が全樹脂成分中５
０重量％を越えたため、拡がり性が悪く、また満足な接
着強度を得られなかった。比較例５は、銀コート銅粉の
みの場合、銀粉が銀コート銅粉同士の接触を補助しない
ため体積抵抗率が低下した。比較例６は、銀粉のみであ
った場合、ロール混練時に銀粉がつぶれ粘度が高くなっ
た。比較例７は、銀粉を球状のものを使用するかわりに
フレーク状のものを使用した場合、粘度が高くなり塗布
作業性、拡がり性が悪化した。比較例８は、銀コート銅
粉の平均粒径が５μｍを下回ったため、粘度が高く作業
性が著しく低下した。比較例９は、銀コート銅粉の平均
粒径が６０μｍを越えたため、粘度が低く良好な作業性
は得ることはできるが、粘度が低いためフィラーが沈降
し易く電導性が低い結果となった。比較例１０は、エポ
キシのみを樹脂として用いた場合、アクリル樹脂を用い
た場合より硬化速度が遅いため、充分な接着強度、電導
性を得ることはできなかった。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】
【発明の効果】本発明の導電性樹脂ペーストは半導体素
子と金属フレーム間の導電性が良好で、尚かつダイボン
ディング時のペーストの濡れ拡がり性が良好で、更にナ
トリウム、塩素などのイオン性不純物が少なく銅、４２
合金等の金属フレーム、セラミック基板、ガラスエポキ
シ等の有機基板へのＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子の接着
に用いることができる。
子と金属フレーム間の導電性が良好で、尚かつダイボン
ディング時のペーストの濡れ拡がり性が良好で、更にナ
トリウム、塩素などのイオン性不純物が少なく銅、４２
合金等の金属フレーム、セラミック基板、ガラスエポキ
シ等の有機基板へのＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子の接着
に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｊ 9/02 Ｃ０９Ｊ 9/02 163/10 163/10 (56)参考文献 特開 平11−92736（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−92625（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−126489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−296077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−170658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−179643（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−287724（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−295617（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272071（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−7369（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−139818（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−35530（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−196007（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−338844（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−338843（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−338841（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−168412（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−8006（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−221481（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−508555（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 1/20 - 1/24 C08L 33/00 - 101/10 C08K 3/00 - 13/08 C08G 59/00 - 59/72 C09J 4/00 - 201/10
Claims (2)
- 【請求項１】 （Ａ）平均粒径が５〜６０μｍの銀コー
ト銅粉、（Ｂ）平均粒径が０．５〜１５μｍの銀粉、
（Ｃ）一般式（１）又は（２）で示されるアクリル樹脂
またはメタアクリル樹脂が全樹脂成分中０．１〜５０重
量％である樹脂成分、並びに（Ｄ）有機過酸化物を必須
成分として、該成分中に銀コート銅粉（Ａ）が１０〜９
０重量％、銀粉（Ｂ）が５〜８５重量％含まれており、
尚かつ（Ａ）＋（Ｂ）が７５〜９７重量％であることを
特徴とする導電性樹脂ペースト。 - 【請求項２】 請求項１記載の導電性樹脂ペーストを用
いた半導体装置。 【化１】 【化２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25628697A JP3254626B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 導電性樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25628697A JP3254626B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 導電性樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1192626A JPH1192626A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3254626B2 true JP3254626B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=17290551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25628697A Expired - Fee Related JP3254626B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 導電性樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3254626B2 (ja) |
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| JP4600429B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2010-12-15 | 日立化成工業株式会社 | 樹脂ペースト組成物及びこれを用いた半導体装置 |
| CN102076801A (zh) | 2008-07-03 | 2011-05-25 | 汉高有限公司 | 涂银片状材料填充的传导性可固化组合物及其在芯片附着中的应用 |
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-
1997
- 1997-09-22 JP JP25628697A patent/JP3254626B2/ja not_active Expired - Fee Related
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