JP3389083B2 - Die attach paste - Google Patents

Die attach paste

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JP3389083B2
JP3389083B2 JP296598A JP296598A JP3389083B2 JP 3389083 B2 JP3389083 B2 JP 3389083B2 JP 296598 A JP296598 A JP 296598A JP 296598 A JP296598 A JP 296598A JP 3389083 B2 JP3389083 B2 JP 3389083B2
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    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die attach paste which is excellent in adhesiveness, low-stress properties, and solder crack resistance and can be cured in a very short time. SOLUTION: This die attach paste contains (A) a reaction product of a phosphate-group-contg. acrylate and/ or a phosphate-group-contg. methacrylate represented by the formula: [CH2 =CRCOO(CH2 )2 -(OCO(CH2 )5 )a ]c OPO(OH)b (R is H or CH3 ; a is 0 or 1; b is 1 or 2; and c is 1 or 2 provided b+c is 3), a monoacrylate represented by the formula: CH2 =CHCOOR1 or a monomethacrylate represented by the formula: CH2 =CCH3 COOR1 (R1 is a 10C or higher substituent having an alicyclic and/or arom. group), and a polymn. initiator, (B) a urethane diacrylate prepd. by reacting a hydroxyalkylacrylic acid, a polyalkylene glycol, and a diisocyanate, and (C) a silver powder.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低応力性、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 semiconductor bonding paste excellent in low stress property, adhesive property and fast curing property.

【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、これに伴い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の中で、ダ
イアタッチペーストで半導体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
温硬化がポイントになっている。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いずれの方法
でも硬化時間の短縮が重要となっている。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、通
常のダイマウントは、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 amount of semiconductor packages has been on the rise and the reduction of manufacturing cost has become an important issue. In the process of assembling a semiconductor package, there is a step of adhering a semiconductor and a lead frame with a die attach paste. The key points in this step are time reduction and low temperature curing. The curing process is roughly classified into a batch type oven method and a method of curing with an in-line (heating plate etc.), and shortening the curing time is important in any method from the viewpoint of cost reduction. When using a so-called fast-curing paste used in-line, the usual die mounting is performed at 150 to 200 ° C. for 30 to 60 seconds. However, in the future, it is desired to develop a paste that can be cured at a lower temperature for a shorter time.

【0003】更に 、オーブン硬化の場合も同様に生産
性の向上が要求されているので、硬化時間の短縮が不可
欠となる。オーブン硬化の場合、通常のダイマウントは
150℃から200℃で60分から120分の間で行わ
れるが、今後は20分以内で硬化させることが要求され
るようになる。また現在はオーブン硬化からインライン
硬化へと移る過渡期にあるため、完全にインライン硬化
のみに絞り込むことはできない。従って、オーブン/イ
ンライン硬化併用ペーストの開発も併せて要求されてい
る。
Further, in the case of oven curing as well, improvement in productivity is similarly required, and therefore shortening of curing time is indispensable. In the case of oven curing, usual die mounting is performed at 150 ° C. to 200 ° C. for 60 minutes to 120 minutes, but in the future, it will be required to cure within 20 minutes. In addition, since it is currently in the transitional period from oven curing to in-line curing, it is not possible to completely focus on in-line curing. Therefore, development of an oven / in-line curing combined paste is also required.

【0004】一方、パッケージとしての信頼性は、特に
耐半田クラック性が重要であるが、ダイアタッチペース
トとしては特に低応力性、高接着性が必要である。
On the other hand, the solder crack resistance is particularly important for the reliability of the package, but the die attach paste requires particularly low stress and high adhesiveness.

【0005】ダイアタッチペーストのベースレジンはエ
ポキシ樹脂、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、例えばインライン硬化で30秒以内
に硬化が可能及び/又はオーブン硬化で15分以内で硬
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。
Epoxy resin, cyanate resin, bismaleimide resin, etc. are known as the base resin of the die attach paste. For example, inline curing can be performed within 30 seconds and / or oven curing can be performed within 15 minutes. No material capable of maintaining the properties suitable for solder crack resistance has been found. Further, even if the properties were satisfied, the viscosity at room temperature increased so much that only materials suitable for use were available.

【0006】その他の樹脂としてはアクリレート樹脂が
あるが、硬化収縮の問題、接着性が乏しい等実用性のあ
るものは見いだされていなかった。
Other resins include acrylate resins, but none of them has been found to be practical such as the problem of curing shrinkage and poor adhesion.

【0007】その中でもヒドロキシアルキルアクリル、
ジアルキレングリコール、ジイソシアネートを反応させ
て得られるウレタンアクリレートは主鎖骨格の柔軟性か
ら低応力化が期待される樹脂系である。しかし、この樹
脂単独では応力性に優れているものの、依然接着力に乏
しく問題があった。そこで、この問題を解決する方法と
して、さらにリン酸エステル類を用いる方法が特開平7
ー292048号公報等で提案されている。しかしなが
ら本発明者らの検討により、半導体分野において、半導
体チップを金属のリードフレーム又はガラスーエポキシ
樹脂を代表とする有機基板との接着に対してはそれらの
成分のみでは全く接着強度が得られない事が判明した。
これは、半導体チップとリードフレームに金線等を取り
付ける工程(以下ワイヤーボンディングという)には2
00℃以上まで温度を上げる必要があるためであり、前
記構成要素のみでは熱時接着力が全く得られず、本発明
用途のような高温時(200℃〜350℃)における無
機表面と有機物の密着性には更なる改良が必要であっ
た。
Among them, hydroxyalkyl acrylic,
Urethane acrylate obtained by reacting dialkylene glycol and diisocyanate is a resin system that is expected to reduce stress due to flexibility of the main chain skeleton. However, although this resin alone has an excellent stress property, it still has a poor adhesive force and has a problem. Therefore, as a method for solving this problem, a method using phosphoric acid ester is further disclosed
It is proposed in Japanese Patent Publication No. 292048. However, according to the studies by the present inventors, in the field of semiconductors, for bonding a semiconductor chip to a metal lead frame or an organic substrate typified by a glass-epoxy resin, no adhesive strength can be obtained by only those components. Things turned out.
This is 2 in the process of attaching the gold wire etc. to the semiconductor chip and the lead frame (hereinafter referred to as wire bonding).
This is because it is necessary to raise the temperature to 00 ° C. or higher, and the adhesive force at the time of heating cannot be obtained at all by the above-mentioned constituents alone, and the inorganic surface and the organic substance at the high temperature (200 ° C. to 350 ° C.) as in the application of the present invention can be obtained. Adhesion needed further improvement.

【0008】[0008]

【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すべく検討を行った結果、特定
のアクリレート樹脂、重合開始剤、カップリング剤とし
ての特定のリン酸系化合物及び脂環式エポキシ基を含む
アルコキシシラン、及び銀粉を組み合わせたところ、前
記半導体チップと金属フレーム又は有機基板との接着性
が優れていることを見いだした。しかし、ペースト製造
工程において接着剤全成分を混練し得られたペーストの
可使時間(粘度が10%上昇する時間)が著しく悪くな
り、長時間、正確な塗布量を要求されるダイアタッチ用
途には問題があることがわかった。そこで原因を追究し
た結果、特定のモノ(メタ)アクリレート、リン酸エス
テル類、脂環式アルコキシシランを予め混練し、それぞ
れ常温又は加温状態で所定の時間静置し、脂環式エポキ
シ基アルコキシシランとリン酸基を有する(メタ)アク
リレート及び重合開始剤を希釈条件下において十分に反
応させた後、残りの成分を配合し混練することによりペ
ースト可使時間が充分に延長されることを見いだした。
更に得られたペーストは、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いだし、本
発明を完成させるに至ったものである。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention The present invention has been studied to improve the drawbacks of the above-mentioned acrylate resin, and as a result, a specific acrylate resin, a polymerization initiator, a specific phosphoric acid-based compound as a coupling agent, and an oil. When an alkoxysilane containing a cyclic epoxy group and silver powder were combined, it was found that the semiconductor chip had excellent adhesiveness to the metal frame or the organic substrate. However, in the paste manufacturing process, the pot life of the paste obtained by kneading all the components of the adhesive (time when the viscosity rises by 10%) is remarkably deteriorated, and it is suitable for die attach applications where an accurate coating amount is required for a long time. Turned out to be a problem. As a result of investigating the cause, specific mono (meth) acrylates, phosphoric acid esters, and alicyclic alkoxysilanes were kneaded in advance, and each was allowed to stand at room temperature or in a warmed state for a predetermined time, and then alicyclic epoxy group alkoxy It was found that the paste pot life is sufficiently extended by sufficiently reacting silane with a (meth) acrylate having a phosphoric acid group and a polymerization initiator under diluting conditions, and then mixing and kneading the remaining components. It was
Further, it was found that the obtained paste is a die attach paste that maintains excellent adhesiveness, low stress, solder crack resistance, and can be hardened in a very short time, and completed the present invention. It is a thing.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、次の(A)成
分、(B)成分及び(C)成分を含有する事を特徴とす
るダイアタッチペーストである。 (A)下記構造(1)を有するリン酸基含有アクリレー
ト及び/又はリン酸基含有メタクリレート、脂環式エポ
キシ基を含むアルコキシシラン、下記構造(2a)を有
するモノアクリレート又は下記構造(2b)を有するモ
ノメタクリレート、及び重合開始剤を0〜50℃で反応
させたもの、(B)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、ジイソシアネートを反応させ
て得られるウレタンジアクリレート、(C)銀粉。
The present invention SUMMARY OF] is the next (A), (B) component and the (C) die attachment paste characterized by containing Ingredient. (A) a phosphoric acid group-containing acrylate and / or a phosphoric acid group-containing methacrylate having the following structure (1), an alkoxysilane containing an alicyclic epoxy group, a monoacrylate having the following structure (2a) or the following structure (2b): What was made to react with the monomethacrylate which has and a polymerization initiator at 0-50 degreeC, (B) Hydroxyalkyl acrylic acid, polyalkylene glycol, Urethane diacrylate obtained by making diisocyanate react, (C) Silver powder.

【0010】[0010]

【化1】 (式中、R:-H又は-CH3 , a:0又は1、b:1又は2、c:1又
は2、b+c=3)
[Chemical 1] (In the formula, R: -H or -CH 3 , a: 0 or 1, b: 1 or 2, c: 1 or 2, b + c = 3)

【0011】[0011]

【化2】 (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)
[Chemical 2] (In the formula, R 1 is a substituent having an alicyclic and / or aromatic group and having 10 or more carbon atoms)

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Urethane acrylate used in the present invention is hydroxyalkyl acrylic acid,
It is synthesized by the reaction of polyalkylene glycol and diisocyanate.

【0013】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、2−ヒドロキシ
プロピルアクリレートがある。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 hydroxyalkyl acrylic acid include 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxypropyl acrylate. Examples of polyalkylene glycols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol and the like. or,
Examples of diisocyanates include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate and hydrogenated products thereof.

【0014】また、一般にウレタンジアクリレートは粘
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)アクリレートとリン酸
基含有エステル類と脂環式アルコキシシランを反応させ
た比較的低粘度の成分を添加する。更に本発明に使用さ
れるモノ(メタ)アクリレートは式(2a)、(2b)
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10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
Further, since urethane diacrylate generally has a high viscosity, it is not suitable for practical use as it is even if it is made into a paste and the coating workability is poor. Therefore, a relatively low-viscosity component obtained by reacting a mono (meth) acrylate having one (meth) acrylic group, a phosphate group-containing ester, and an alicyclic alkoxysilane as a diluent is added. Further, the mono (meth) acrylate used in the present invention has the formula (2a), (2b)
Further, it is essential that the substituent R1 contains an alicyclic group and / or an aromatic group and the total number of carbon atoms in the substituent R1 is 10 or more. By satisfying this condition, not only the effect as a diluent but also the bulky substituent can suppress shrinkage during curing and enhance the adhesion reliability of the interface. When the substituent does not contain an alicyclic group or an aromatic group and has 10 or more carbon atoms, the curing shrinkage can be reduced, but the adhesive property is deteriorated due to the characteristics of the aliphatic hydrocarbon, which is not preferable. Examples of mono (meth) acrylate

【0015】[0015]

【化3】 [Chemical 3]

【0016】等が挙げられる。本発明に用いられるリン
酸基含有エステル類は式(1)で示されるもので有れば
特に限定されるものではないが例を挙げると日本化薬
(株)製PM−21などである。
And the like. The phosphate group-containing ester used in the present invention is not particularly limited as long as it is represented by the formula (1), but examples include Nippon Kayaku.
For example, PM-21 manufactured by Co., Ltd.

【0017】成分(A)と成分(B)の比は重量比で8
0/20〜20/80である事が好ましい。成分(A)
の量が80/20を超えるとペースト粘度が高すぎて塗
布作業性が悪くなる。一方、20/80よりも少ない
と、接着強度が得られなくなる。
The ratio of component (A) to component (B) is 8 by weight.
It is preferably 0/20 to 20/80. Ingredient (A)
If the amount exceeds 80/20, the paste viscosity becomes too high and the coating workability deteriorates. On the other hand, if it is less than 20/80, the adhesive strength cannot be obtained.

【0018】次に、重合開始剤の例としては、有機過酸
化物やアゾ化合物等がある。有機過酸化物は、急速加熱
試験(試料1gを電熱板の上にのせ4℃/分で昇温したと
きの分解開始温度)における分解温度が40℃から14
0℃であることが好ましい。分解温度が40℃に満たな
い場合は、常温における保存性が悪くなり、140℃を
超えると硬化時間が極端に長くなるためである。
Next, examples of the polymerization initiator include organic peroxides and azo compounds. The decomposition temperature of organic peroxide in the rapid heating test (decomposition start temperature when 1 g of sample is placed on an electric heating plate and heated at 4 ° C./minute) is from 40 ° C. to 14 ° C.
It is preferably 0 ° C. This is because if the decomposition temperature is less than 40 ° C, the storage stability at room temperature becomes poor, and if it exceeds 140 ° C, the curing time becomes extremely long.

【0019】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。
Examples of organic peroxides include cumyl peroxy neodecaneate, t-butyl peroxy neodecaneate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy neodecaneate, 1,1,3,3. -Tetramethylbutylperoxyneodecanate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanate,
Bis (4-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,
3,5-Trimethylcyclohexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy 3,5,5-
Trimethylhexanate, t-butylperoxy-2-
There are ethylhexyl monocarbonate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanate and the like, and examples of the azo compound include 2,2′-azobisisobutyronitrile,
1,1′-azobis (1-acetoxy-1-phenylethane) and the like.

【0020】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 may be used alone or in admixture of two or more in order to control the curability. Further, various polymerization inhibitors may be added in advance in order to improve the storage stability of the resin.

【0021】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、成分(A)+成分(B)の総重量に
対して0.1重量%から5重量%であることがることが
好ましく、0.1%以下だと硬化速度が遅くなり、5重
量%以上だと接着強度が低下するので好ましくない。
The amount of these organic peroxides and / or azo compounds added may be 0.1% by weight to 5% by weight based on the total weight of the component (A) + component (B). Preferably, if it is 0.1% or less, the curing rate will be slow, and if it is 5% by weight or more, the adhesive strength will decrease, which is not preferable.

【0022】次に銀粉の例としては、球状又はフレーク
状の銀粉がある。平均粒径としては、0.5μm〜15
μm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, examples of the silver powder include spherical or flake-shaped silver powder. The average particle size is 0.5 μm to 15
μm is preferred. If the average particle size is less than 0.5 μm, the product viscosity will be high, making it impossible to knead rolls, and if the average particle size is more than 15 μm, the nozzle will be clogged when the paste is applied using a dispenser or the adhesive layer. Is difficult to control and is not preferable. As the addition amount,
It is preferably in the range of 60% by weight to 85% by weight based on the total paste. If it is less than 60%, the volume resistivity becomes high, and if it exceeds 85%, the paste viscosity becomes high, which is not preferable in coating workability.

【0023】次に、脂環式エポキシ基を含むアルコキシ
シランとは例えば、信越化学工業(株)・製、KBM−3
03等が知られている。
Next, the alkoxysilane containing an alicyclic epoxy group is, for example, KBM-3 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
03 etc. are known.

【0024】式(1)で示されるアクリレート又はメタ
クリレートと脂環式エポキシ基を含むアルコキシシラン
の総添加量は成分(A)+成分(B)の総重量に対して
0.1重量%から5重量%であることが好ましい。0.
1%以下だと接着性に効果を示さず、5%より多いと粘
度が著しく上昇する。
The total amount of the acrylate or methacrylate represented by the formula (1) and the alkoxysilane containing an alicyclic epoxy group is from 0.1% by weight to 5% by weight with respect to the total weight of the component (A) + the component (B). It is preferably in the weight%. 0.
If it is 1% or less, the adhesiveness is not shown, and if it is more than 5%, the viscosity remarkably increases.

【0025】更には、本発明において成分(A)の各成
分は予め0〜50℃の温度で反応させておくことが必須
である。0℃より低い温度では反応が充分に進まないの
で好ましくなく、50℃を越えると副反応が起こるので
好ましくない。0〜50℃の範囲で一時間以上反応させ
たものを本発明の成分(A)として用いると得られるペ
ーストは保存安定性に優れ、低応力性、接着性及び速硬
化性に優れたものとなるので好ましい。
Further, in the present invention, it is essential that each component of the component (A) is previously reacted at a temperature of 0 to 50 ° C. A temperature lower than 0 ° C is not preferable because the reaction does not proceed sufficiently, and a temperature higher than 50 ° C is not preferable because a side reaction occurs. When the paste obtained by reacting the mixture in the range of 0 to 50 ° C. for 1 hour or more is used as the component (A) of the present invention, the paste obtained has excellent storage stability, low stress, adhesiveness and fast curing. Therefore, it is preferable.

【0026】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。
If desired, the resin paste in the present invention may contain additives such as the above-mentioned polymerization inhibitor, defoaming agent, surfactant and solvent. Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples.

【0027】[0027]

【実施例】実施例1 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
(モノアクリレート−1)、 2−フェニルフェノール・オキシラン付加物モノアクリ
レート(新中村化学工業(株)製、AーL4)25重量部
(モノアクリレート−2)、 リン酸基含有メタクリレート(日本化薬(株)、KAYA
MER,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)製、パークミルN
D)1.0重量部
Example 1 Phenoxydiethylene glycol monoacrylate (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., AMP-20GY) 25 parts by weight (monoacrylate-1), 2-phenylphenol / oxirane adduct monoacrylate (Shin-Nakamura Chemical) Industrial Co., Ltd., A-L4) 25 parts by weight (monoacrylate-2), phosphoric acid group-containing methacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYA)
MER, PM-21) 1 part by weight alicyclic epoxyalkoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.,
KBM-303) 0.5 parts by weight organic peroxide initiator (Nippon Yushi Co., Ltd., Park Mill N)
D) 1.0 part by weight

【0028】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24時間静置
し反応させる。得られた溶液(以下ワニス1という)2
5重量部に対して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か
ら成るウレタンジアクリレート−1(東亞合成(株)・
製、Mー1600)25重量部、銀粉(デグサ社製、S
F−65)130重量部及び銀粉((株)徳力化学研究所
・製、TCGー1)20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 raw materials are kneaded with a three-roll mill to form a transparent uniform viscous solution, which is then allowed to stand for 24 hours in a thermostat at 25 ° C. for reaction. The resulting solution (hereinafter referred to as varnish 1) 2
Urethane diacrylate-1 consisting of hydroxyethyl acrylate, polybutylene glycol, and isophorone diisocyanate to 5 parts by weight (Toagosei Co., Ltd.
Manufactured by M-1600, 25 parts by weight, silver powder (manufactured by Degussa, S
130 parts by weight of F-65) and 20 parts by weight of silver powder (manufactured by Tokuriki Kagaku Kenkyusho Co., Ltd., TCG-1) are mixed and dispersed and kneaded again by a three-roll mill. Subsequently, defoaming treatment was performed under vacuum to obtain a silver paste.

【0029】得られた銀ペーストの粘度は、E型回転粘
度計を用いて調製直後及び1週間経過後(25℃下)に
測定、2.5rpmでの値から粘度上昇率を算出した。
その結果、粘度上昇率は約9%に留まり、冷凍保存しな
くても長期保存可能であることが明らかになった。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6
mm角のチップをマウントし、オーブン中(150℃1
5分)又は熱盤上(175℃60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を用いて測定した。その結果、ワ
イヤーボンディング温度(約250℃)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)。
The viscosity of the obtained silver paste was measured using an E-type rotational viscometer immediately after preparation and after 1 week (at 25 ° C.), and the viscosity increase rate was calculated from the value at 2.5 rpm.
As a result, the rate of increase in viscosity remained at about 9%, and it became clear that the product can be stored for a long period of time without being frozen. After applying the obtained silver paste to the 42 alloy frame, 6
Mount a mm-square chip and put it in an oven (150 ℃ 1
It was cured for 5 minutes) or on a heating plate (175 ° C. for 60 seconds).
The adhesive strength was measured at room temperature (25 ° C.) and during heating (250 ° C.) using an automatic shear strength measuring device. As a result, it was confirmed that sufficient adhesive strength could be obtained even at the wire bonding temperature (about 250 ° C.), and chip separation was not observed at all even using an ultrasonic flaw detector (shown in Table 1).

【0030】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
m×15mm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 m × 15 mm chip was mounted, cured, and wire-bonded at 250 ° C. to observe whether the chip was peeled off.

【0031】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6mm×15mm×0.
3mmのシリコンチップをペーストを用いて175℃6
0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。
Warp value: Measured as an evaluation of low stress.
6 mm x 15 mm x 0.
3mm silicon chip with paste 175 ℃ 6
Bonding was performed so that the paste thickness became 20 μm in 0 seconds, the displacement of the chip in the longitudinal direction was measured using a contact type surface roughness meter, and the warp value was measured by the height difference.

【0032】耐半田クラック性:スミコンEME−73
20(住友ベークライト(株)・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8
5%、168時間吸水処理した後、IRリフロー(24
0℃、10秒)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 20 (Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) sealing material,
The package molded under the following conditions is 85 ℃, relative humidity 8
After water absorption at 5% for 168 hours, IR reflow (24
The number of internal cracks was measured by observing the cross section at 0 ° C. for 10 seconds) and used as an index of solder crack resistance.

【0033】 パッケージ:80pQFP(14×20×2mm) チップサイズ:7.5×7.5mm(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: 80 pQFP (14 × 20 × 2 mm) Chip size: 7.5 × 7.5 mm (only aluminum wiring) Lead frame: 42 alloy molding: 175 ° C., 2 minutes post mold cure: 175 ° C., all for 4 hours Number of packages: 12 Overall evaluation: One that can be used as a die attach paste is evaluated as ◯, and one that cannot be used is evaluated as x.

【0034】実施例2 実施例1のワニス成分のうちモノアクリレート−1の代
わりにモノアクリレート−3、モノアクリレート−2の
代わりにモノアクリレート−4を用いて反応させ(ワニ
ス−2)、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に示してあるとおりである。
Example 2 Of the varnish components of Example 1, monoacrylate-3 was used instead of monoacrylate-1 and monoacrylate-4 was used instead of monoacrylate-2 (varnish-2), and Table 1 The silver paste was obtained by the same method as in Example 1 except for the composition and conditions shown in Table 2 and its characteristics were evaluated. The results are as shown in Table 1.

【0035】実施例3 実施例1のワニス成分のうちモノアクリレート−1の代
わりにモノメタクリレート−1、を用いて反応させ(ワ
ニス−3)、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に示してあるとおりである。
Example 3 Among the varnish components of Example 1, monomethacrylate-1 was used instead of monoacrylate-1 to react (varnish-3), except for the composition and conditions shown in Tables 1 and 2. A silver paste was obtained in exactly the same manner as in Example 1 and its characteristics were evaluated. The results are as shown in Table 1.

【0036】実施例4〜8 表1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に示してあるとおりである。
Examples 4 to 8 A silver paste was obtained by the same method as in Example 1 except for the composition and conditions shown in Table 1, and its characteristics were evaluated. The results are as shown in Table 1.

【0037】比較例1 実施例1のワニス−1の量を50重量部に変え、ウレタ
ンジアクリレートを添加しなかった以外はすべて実施例
1と同様にしてペーストを得、評価した。結果は表2に
示してあるとおりである。 比較例2 実施例1のワニス成分を反応せずに残りの成分を添加し
てペーストを得、評価した。結果は表2に示してあると
おりである。
Comparative Example 1 A paste was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amount of Varnish-1 in Example 1 was changed to 50 parts by weight and no urethane diacrylate was added. The results are as shown in Table 2. Comparative Example 2 The paste was obtained by adding the remaining components without reacting the varnish components of Example 1 and evaluating them. The results are as shown in Table 2.

【0038】比較例3 実施例1のワニス成分からリン酸基含有メタクリレート
を除いた(ワニス−4)以外はすべて実施例1と同様の
方法でペーストを得、評価した。結果は表2に示してあ
るとおりである。 比較例4 実施例1のワニス成分から脂環式アルコキシシランを除
いた(ワニス−5)以外は全て実施例1と同様の方法で
ペーストを得、評価した。結果は表2に示してあるとお
りである。
Comparative Example 3 A paste was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the phosphoric acid group-containing methacrylate was removed from the varnish component of Example 1 (varnish-4). The results are as shown in Table 2. Comparative Example 4 A paste was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the alicyclic alkoxysilane was removed from the varnish component of Example 1 (varnish-5). The results are as shown in Table 2.

【0039】比較例5 実施例1のワニスの成分からモノアクリレート−1,2
を除いた(ワニス−6)以外はすべて実施例1と同様の
方法でペーストを得、評価した。結果は表2に示してあ
るとおりである。 比較例6 実施例1のワニス成分を0とし、ウレタンジアクリレー
トを50重量部用いた以外はすべて実施例1と同様の方
法でペーストを得、評価した。結果は表2に示してある
とおりである。
Comparative Example 5 Monoacrylate-1,2 from the components of the varnish of Example 1
A paste was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that (varnish-6) was removed. The results are as shown in Table 2. Comparative Example 6 A paste was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the varnish component of Example 1 was 0 and urethane diacrylate was used in an amount of 50 parts by weight. The results are as shown in Table 2.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】[0042]

【化4】 [Chemical 4]

【0043】重合開始剤1:日本油脂(株)・製、キュミ
ルパーオキシネオデカネート(急速加熱試験における分
解温度:65℃) 銀粉1:デグサ社製、SF−65 銀粉2:(株)徳力化学研究所製、TCG−1
Polymerization initiator 1: manufactured by NOF CORPORATION, cumylperoxyneodecanate (decomposition temperature in rapid heating test: 65 ° C.) Silver powder 1: Degussa, SF-65 Silver powder 2: Co., Ltd. Made by Tokuriki Kagaku Kenkyusho, TCG-1

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明により、低応力性及び速硬化性の
他に、従来の課題であった保存性及び接着性を併せ持っ
た工業的に有用な半導体接着用ペーストが製造可能とな
った。
Industrial Applicability According to the present invention, it has become possible to manufacture an industrially useful semiconductor bonding paste having not only low stress and fast curing properties, but also storage properties and adhesive properties, which have been the conventional problems.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 75:16) (56)参考文献 特開 平11−171944(JP,A) 特開 平11−171943(JP,A) 特開 平7−292048(JP,A) 特開 平11−186297(JP,A) 特開 平11−189763(JP,A) 特開 昭62−54710(JP,A) 特開 昭62−54711(JP,A) 特開 昭63−235317(JP,A) 特開 平11−172205(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 63/00 - 63/10 C09J 163/00 - 163/10 H01L 21/52 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI C08L 75:16) (56) Reference JP-A-11-171944 (JP, A) JP-A-11-171943 (JP, A) JP-A-7-292048 (JP, A) JP-A-11-186297 (JP, A) JP-A-11-189763 (JP, A) JP-A-62-54710 (JP, A) JP-A-62-54711 (JP, A) JP 63-235317 (JP, A) JP 11-172205 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 63/00-63 / 10 C09J 163/00-163/10 H01L 21/52

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 次の(A)成分、(B)成分及び(C)
分を含有する事を特徴とするダイアタッチペースト。 (A)下記構造(1)を有するリン酸基含有アクリレー
ト及び/又はリン酸基含有メタクリレート、脂環式エポ
キシ基を含むアルコキシシラン、下記構造(2a)を有
するモノアクリレート又は下記構造(2b)を有するモ
ノメタクリレート、及び重合開始剤を0〜50℃で反応
させたもの、(B)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、ジイソシアネートを反応させ
て得られるウレタンジアクリレート、(C)銀粉。 【化1】 (式中、R:-H又は-CH3 , a:0又は1、b:1又は2、c:1又
は2、b+c=3) 【化2】 (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)
1. The following components (A), (B) and (C):
Die attach paste, characterized in that it contains a Ingredient. (A) a phosphoric acid group-containing acrylate and / or a phosphoric acid group-containing methacrylate having the following structure (1), an alkoxysilane containing an alicyclic epoxy group, a monoacrylate having the following structure (2a) or the following structure (2b): What was made to react with the monomethacrylate which has and a polymerization initiator at 0-50 degreeC, (B) Hydroxyalkyl acrylic acid, polyalkylene glycol, Urethane diacrylate obtained by making diisocyanate react, (C) Silver powder. [Chemical 1] (In the formula, R: -H or -CH 3 , a: 0 or 1, b: 1 or 2, c: 1 or 2, b + c = 3) (In the formula, R 1 is a substituent having an alicyclic and / or aromatic group and having 10 or more carbon atoms)
【請求項2】 成分(A)と成分(B)の比が、重量比で8
0/20〜20/80である請求項1記載のダイアタッ
チペースト。
2. The weight ratio of the component (A) to the component (B) is 8.
The die attach paste according to claim 1, which is 0/20 to 20/80.
【請求項3】 成分(A)の重合開始剤が、急速加熱試
験における分解温度が40℃〜140℃である有機過酸
化物、及び/又はアゾ化合物である請求項1又は請求項
2記載のダイアタッチペースト。
3. The polymerization initiator as component (A) is an organic peroxide and / or an azo compound having a decomposition temperature of 40 ° C. to 140 ° C. in a rapid heating test. Die attach paste.
【請求項4】 成分(A)に用いられる重合開始剤の添
加量が、成分A+成分B総重量に対して0.1重量%〜
5重量%である請求項1、請求項2又は請求項3記載の
ダイアタッチペースト。
4. The addition amount of the polymerization initiator used in the component (A) is 0.1% by weight to the total weight of the component A + the component B.
The die attach paste according to claim 1, 2 or 3, which is 5% by weight.
【請求項5】 成分(C)の平均粒径が0.5〜15μ
mである請求項1、請求項2、請求項3、又は請求項4
のうちの1項記載のダイアタッチペースト。
5. The average particle size of component (C) is 0.5 to 15 μm.
m is claim 1, claim 2, claim 3, or claim 4
The die attach paste according to item 1.
【請求項6】 成分(C)の添加量が成分A〜成分
重量の60重量%〜85重量%である請求項1、請求項
2、請求項3、請求項4、又は請求項5のうちの1項記
載のダイアタッチペースト。
6. The method of claim 1 the amount added is 60 wt% to 85 wt% of component A~ component C total weight of component (C), claim 2, claim 3, claim 4, or claim 5 The die attach paste according to item 1.
【請求項7】 成分(A)に用いられるリン酸基含有ア
クリレート及び/又はリン酸基含有メタクリレートと脂
環式エポキシを含むアルコキシシランの総重量が、成分
(A)+成分(B)の総重量に対して、0.1〜5重量
%である請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請
求項5、又は請求項6のうちの1項記載のダイアタッチ
ペースト。
7. The total weight of the alkoxy silane containing a phosphoric acid group-containing acrylate and / or a phosphoric acid group-containing methacrylate and an alicyclic epoxy used in the component (A) is the total of the component (A) + the component (B). The die attach paste according to claim 1, which is 0.1 to 5% by weight based on the weight.
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