JP3719855B2

JP3719855B2 - Resin paste for semiconductor

Info

Publication number: JP3719855B2
Application number: JP25015198A
Authority: JP
Inventors: 慎吾伊藤; 竜一村山
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: JP2000080149A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a paste being capable of being rapidly cured in an oven and developing high hot adhesive strength and excellent stress relaxation when cured by mixing a liquid epoxy resin with a latent curing agent, a specified amount of an imidazole compound, and an inorganic filler. SOLUTION: This paste comprises 100 pts.wt. (A) liquid epoxy resin comprising an epoxy resin of formula I (wherein R is a 1-3C alkyl or H) and an epoxy- containing reactive diluent in a ratio of 60:40 to 90:10 by weight, 0.5-5 pts.wt. (B) latent curing agent, and 0.5-10 pts.wt. (C) imidazole compound. Component C is exemplified by a general imidazole or a stably storable adduct thereof with triazine or isocyanuric acid, such as 2,4-diamino-6- 2-methylimidazole(1)}ethyl-s-triazine or an isocyanate adduct thereof.

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に接着する樹脂ペーストに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロニクス業界の最近の著しい発展により、トランジスター、IC、LSI、超LSIと進化してきており、これら半導体素子に於ける回路の集積度が急激に増大すると共に大量生産が可能となり、これらを用いた半導体製品の普及に伴って、その量産に於ける作業性の向上並びにコストダウンが重要な問題となってきた。従来は半導体素子を金属フレームなどの導体にAu-Si共晶法により接合し、次いでハーメチックシールによって封止して、半導体製品とするのが普通であった。しかし量産時の作業性、コストの面より、樹脂封止法が開発され、現在は一般化されている。これに伴い、マウント工程に於けるAu-Si共晶法の改良としてハンダ材料や樹脂ペースト即ちマウント用樹脂による方法が取り上げられるようになった。
【０００３】
しかし、ハンダ法では信頼性が低いこと、素子の電極の汚染を起こし易いこと等が欠点とされ、高熱伝導性を要するパワートランジスター、パワーICの素子に使用が限られている。これに対しマウント用樹脂はハンダ法に較べ、作業性に於いても信頼性等に於いても優れており、その需要が急激に増大している。
【０００４】
更に近年、IC等の集積度の高密度化により、チップが大型化してきており、一方従来用いられてきたりードフレームである42合金フレームが高価なことより、コストダウンの目的から銅フレームが用いられるようになってきた。ここでIC等のチップの大きさが約4〜5mm角より大きくなると、IC等の組立工程での加熱により、マウント法としてAu-Si共晶法を用いると、チップの熱膨張率と銅フレームの熱膨張率との差からチップのクラックや反りによる特性不良が問題となってきている。
【０００５】
即ちこれは、チップの材料であるシリコン等の熱膨張率が3×10^-6/℃であるのに対し、42合金フレームでは8×10^-6/℃であるが、銅フレームでは20×I0^-6/℃と大きくなる為である。これに対し、マウント法としてマウント用樹脂を用いることが考えられるが、従来のエポキシ樹脂系ペーストでは、熱硬化性樹脂で三次元硬化する為、弾性率が高く、チップと銅フレームとの歪を吸収するには至らなかった。
【０００６】
また、硬化時に架橋密度を小さくするようなエポキシ樹脂、例えばエポキシモノマーを多量に含むものを使用すれば弾性率を低くできるが、接着強度が低下するという欠点があった。更に通常のエポキシ樹脂は粘度が高く、これに無機フィラーを配合すると粘度が高くなりすぎ、ディスペンス時の糸ひきが発生し作業性が悪くなる。作業性を改良するために多量の溶剤を添加するとボイドが発生するという問題があった。また従来のマウント用樹脂は硬化に150〜200℃のオーブンで1〜2時間加熱処理する必要があった。最近では半導体組立工程の合理化のため、オーブンで３０分以内に硬化するインライン化の要求が高まっている。速硬化にするためには、硬化促進剤を多量に添加する方法があるが、常温または低温での保存性、すなわちポットライフやシェルライフが短くなり、1液タイプでは実用性がなく、熱時の接着強度も低いという欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熱時接着強度を低下させないで、硬化物の低弾性率化を計ることにより、ＩＣ等の大型チップと銅フレーム等の組合せでもチップクラックや反りによるＩＣ等の特性不良が起こらず、速硬化でかつボイドの発生のない樹脂ペーストを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は（Ａ）一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（ａ１）とエポキシ基を有する反応性希釈剤（ａ２）とからなり、その重量比（ａ１）：（ａ２）が６０：４０〜９０：１０である液状エポキシ樹脂、（Ｂ）潜在性硬化剤、（Ｃ）イミダゾール化合物、（Ｄ）無機フィラーを必須成分とし、成分（Ａ）１００重量部に対し、成分（Ｂ）が０．５〜５重量部、成分（Ｃ）が０．５〜１０重量部である半導体用樹脂ペーストである。
【０００９】
【化１】

【００１０】
本発明に用いる液状エポキシ樹脂（Ａ）は一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（ａ１）とエポキシ基を有する反応性希釈剤（ａ２）との重量比が６０：４０〜９０：１０である液状エポキシ樹脂であり、一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（ａ１）は分子量により各種のものがあるが、分子量が小さく常温で液状のものが、配合するときの作業性及び配合後の粘度の点から好ましい。
【００１１】
一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（ａ１）と混合するエポキシ基を有する反応性希釈剤（ａ２）にはｎ−ブチルグリシジルエーテル、バーサティック酸グリシジルエステル、スチレンオサイド、エチルヘキシ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、ブチルフェニルグリシジルエーテル等があり、これらの内の１種類あるいは複数種と併用可能である。
【００１２】
一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（ａ１）とエポキシ基を有する反応性希釈剤（ａ２）との重量比は６０：４０〜９０：１０であることが好ましい。反応性希釈剤の重量比が６０を越えると接着強度が弱く、１０未満では樹脂ペーストとしたときに粘度が高くなり作業性が低下する。
【００１３】
本発明においては他のエポキシ樹脂を混合して用いてもよい。上記液状エポキシ樹脂と混合する場合の他のエポキシ樹脂としては，例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック、クレゾールノボラック類とエピクロルヒドリンとの反応により得られるポリグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族エポキシ、ジグリシジルヒダントイン等の複素環式エポキシ、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド、アリサイクリックジエポキシーアジペイトのような脂環式エポキシがあり、これらの内の１種類あるいは複数種と併用可能である。
【００１４】
本発明に用いる潜在性硬化剤（Ｂ）はエポキシ樹脂の硬化剤として用いられ、例えばアジピン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、P-オキシ安息香酸ジヒドラジド等のカルボン酸ジヒドラジドやジシアンジアミド等の潜在性硬化剤である。潜在性硬化剤を用いるとフェノール硬化剤単独で硬化した場合に比べ著しく熱時接着強度が高くなる。又潜在性硬化剤はフェノール硬化剤よりも当量が小さいため、併用することにより粘度がそれ程高くなく、又潜在性であるため保存性にも優れたペーストを得ることができる。潜在性硬化剤（Ｂ）の配合量は液状エポキシ樹脂（Ａ）に対し、0.5〜5重量％使用するのが好ましい。0.5重量％未満では熱時接着強度が弱く、5重量％を越えると低応力性が低下する。
【００１５】
本発明においては，速硬化を可能とするためイミダゾール化合物（Ｃ）を使用することを必須としている．一般にイミダゾール化合物は，目的とする温度１７０〜２５０℃で硬化時間が短いことが知られている．本発明に用いるイミダゾール化合物としては，２−メチルイミダゾール，２−エチルイミダゾール，２−フェニルイミダゾール，２−フェニル−４−メチルイミダゾール，２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール，２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール，２−Ｃ１１Ｈ２３−イミダゾール等の一般的なイミダゾールやトリアジンやイソシアヌル酸を付加し，保存安定性を付与した２，４−ジアミノ−６−｛２−メチルイミダゾール−（１）｝−エチル−Ｓ−トリアジン，またそのイソシアネート付加物等があり，これらの内の１種類あるいは複数種と併用可能である．イミダゾール化合物（Ｃ）の配合量は、液状エポキシ樹脂（Ａ）に対し、０．５〜１０重量％使用するのが好ましい。０．５重量％未満では熱時接着強度が弱く、１０重量％を越えるとポットライフ著しくが短くなる。
【００１６】
本発明に用いる無機フィラー（Ｄ）としては銀粉、シリカフィラー等がある。
【００１７】
銀粉は導電性を付与するために用いられ、ハロゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純物の含有量は10ppm以下であることが好ましい。又銀粉の形状としてはフレーク状、樹脂状や球状等が用いられる。必要とするペーストの粘度により、使用する娘粉の粒径は異なるが、通常平均粒径は2〜10μｍ、最大粒径は50μｍ程度のものが好ましい。又比較的粗い銀粉と細かい銀粉とを混合して用いることもでき、形状についても各種のものを適宜混合してもよい。
【００１８】
本発明に用いるシリカフィラーは平均粒径1〜20μmで最大粒径50μｍ以下のものである。平均粒径が１μm以下だと粘度が高くなり、20μｍ以上だと塗布又は硬化時に樹脂分が流出するのでブリードが発生するため好ましくない。最大粒径が50μm以上だとディスペンサーでペーストを塗布するときに、ニードルの出口を塞ぎ長時間の連続使用ができない。又比較的粗いシリカフィラーと細かいシリカフィラーとを混合して用いることもでき、形状についても各種のものを適宜混合してもよい。
【００１９】
又、必要とされる特性を付与するために銀粉、シリカフィラー以外の無機フィラーを添加してもよい。
【００２０】
本発明における樹脂ペーストには、必要により用途に応じた特性を損なわない範囲内で、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、顔料、染料、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。本発明の製造法としては、例えば各成分を予備混合して三本ロール等を用いて、ペーストを得て、真空下脱抱すること等がある。
【００２１】
【実施例】
本発明を実施例で具体的に説明する．各成分の配合割合は重量部とする。
【００２２】
実施例１〜７、比較例１〜８
表1に示した組成の各成分と無機フィラーを配合し、三本ロールで混練して樹脂ペーストを得た。この樹脂ペーストを真空チャンバーにて2mmHgで30分間脱泡した後、以下の方法により各種の性能を評価した。評価結果を表1に示す。
【００２３】
用いる原料成分
・一般式（１）で示されるエポキシ樹脂（エポキシ樹脂ａ１）：一般式（１）においてＲ＝メチル基
粘度1400mPa・s、エポキシ当量106
【００２４】
【化１】

【００２５】
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＢＰＡ）：粘度9000mPa・s、エポキシ当量185
・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＢＰＦ）：粘度5000mPa・s、エポキシ当量170
・反応性希釈剤（ａ２）：フェニルグリシジルエーテル
・潜在性硬化剤（Ｂ）：ジシアンジアミド（ＤＤＡ）
・イミダゾール化合物（Ｃ）：２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）
・無機フィラー（Ｄ）：
銀粉：粒径が0.1〜50μmで平均粒径3μmのフレーク状銀粉
シリカフィラー：平均粒径5μｍで最大粒径20μｍのシリカフィラー
【００２６】
評価方法
粘度：Ｅ型粘度計（３°コーン）を用い２５℃、２．５ｒｐｍでの値を測定し粘度とした。
弾性率：テフロンシート上にペーストを幅１０ｍｍ長さ約１５０ｍｍ厚さ１００μｍに塗布し、２００℃オーブン中３０分間硬化した後、引っ張り試験機で試験長１００ｍｍ引っ張り速度１ｍｍ／分にて測定し得られた応力―ひずみ曲線の初期勾配より弾性率を算出した。
接着強度：２×２ｍｍ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２００℃中３０分間オーブン中で硬化した。硬化後マウント強度測定装置でを用い２５℃，２５０℃での熱時ダイシェア強度を測定した。
反り量：６×１５×０．３ｍｍシリコンチップを銅フレーム（２００μｍ厚さ）に導電性樹脂ペーストでマウントし、２００℃２０分間硬化した後、チップの反りを表面粗さ計（測定長１３ｍｍ）で測定した。
ポットライフ：２５℃の恒温槽内に樹脂ペーストを放置した時の粘度が初期粘度の１．２倍以上増粘するまでの日数を測定した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
実施例１〜７では熱時接着強度、低応力性（低弾性率、低反り量）及びポットライフが長い優れたペーストが得られたが、比較例１はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を使用したため低応力性が悪く、反り量が大きくなりチップクラックが発生した。比較例２はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を使用したため低応力性が悪く、反り量が大きくなりチップクラックが発生した。比較例３は反応性希釈剤の配合量が多いため、接着強度が著しく低下した。比較例４は反応性希釈剤の配合量が少ないため、粘度が著しく高くなり作業性が低下した。比較例５は潜在性硬化剤の配合量が少ないため、接着強度が著しく低下した。比較例６は潜在性硬化剤の配合量が多いため、反り量が大きくなりチップクラックが発生した。比較例７はイミダゾール化合物の配合量が少ないため、接着強度が著しく低下した。比較例８はイミダゾール化合物の配合量が多いため、ポットライフが著しく短くなった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の半導体用樹脂ペーストは、オーブン硬化での速硬化が可能で、熱時接着強度が高く、かつ応力緩和性に優れているため、IC等の大型チップと銅フレームとの接着に適しており、IC組立工程でのチップクラックやチップ歪みによるIC等の特性不良を防止できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin paste for bonding a semiconductor element such as an IC or LSI to a metal frame or the like.
[0002]
[Prior art]
Recent advances in the electronics industry have evolved into transistors, ICs, LSIs, and super LSIs, and the integration of circuits in these semiconductor devices has increased rapidly, enabling mass production, and semiconductors using these. With the spread of products, improvement in workability and cost reduction in mass production have become important problems. Conventionally, a semiconductor element is usually bonded to a conductor such as a metal frame by an Au-Si eutectic method and then sealed with a hermetic seal to obtain a semiconductor product. However, from the viewpoint of workability and cost during mass production, a resin sealing method has been developed and is now generalized. Along with this, a method using a solder material or a resin paste, that is, a mounting resin, has been taken up as an improvement of the Au-Si eutectic method in the mounting process.
[0003]
However, the solder method is disadvantageous in that it has low reliability and is likely to cause contamination of the electrode of the element, and its use is limited to power transistor and power IC elements that require high thermal conductivity. On the other hand, the mounting resin is superior in terms of workability and reliability as compared with the solder method, and its demand is rapidly increasing.
[0004]
Furthermore, in recent years, chips have become larger due to the higher integration density of ICs and the like, whereas on the other hand, the copper alloy frame is used for the purpose of cost reduction because the 42 alloy frame, which is a conventional frame, is expensive. It has become like this. Here, when the size of a chip such as an IC is larger than about 4 to 5 mm square, the thermal expansion coefficient of the chip and the copper frame can be obtained by using the Au-Si eutectic method as a mounting method by heating in the assembly process of the IC or the like. Due to the difference from the coefficient of thermal expansion, there is a problem of poor characteristics due to chip cracks and warpage.
[0005]
That is, the thermal expansion coefficient of silicon or the like as the chip material is 3 × 10 ⁻⁶ / ° C., whereas the 42 alloy frame is 8 × 10 ⁻⁶ / ° C., but the copper frame is 20 × I 0 ^This is because it increases to ^-6 / ℃. On the other hand, it is conceivable to use a mounting resin as a mounting method. However, since conventional epoxy resin pastes are three-dimensionally cured with a thermosetting resin, the elastic modulus is high, and the distortion between the chip and the copper frame is reduced. It was not absorbed.
[0006]
Further, if an epoxy resin that reduces the crosslinking density at the time of curing, for example, a resin containing a large amount of an epoxy monomer, the elastic modulus can be lowered, but there is a drawback that the adhesive strength is lowered. Furthermore, a normal epoxy resin has a high viscosity, and when an inorganic filler is added thereto, the viscosity becomes too high, and stringing occurs during dispensing, resulting in poor workability. When a large amount of solvent is added to improve workability, there is a problem that voids are generated. In addition, the conventional mounting resin needs to be heat-treated in an oven at 150 to 200 ° C. for 1 to 2 hours for curing. Recently, in order to streamline the semiconductor assembly process, there is an increasing demand for in-line curing in an oven within 30 minutes. In order to achieve rapid curing, there is a method of adding a large amount of a curing accelerator, but storage at room temperature or low temperature, that is, pot life and shell life are shortened. There was a disadvantage that the adhesive strength of the was also low.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to reduce the elastic modulus of a cured product without reducing the adhesive strength during heating, so that even if a large chip such as an IC and a copper frame are combined, a characteristic defect such as an IC due to chip cracking or warping can be prevented. An object of the present invention is to provide a resin paste that does not occur, is rapidly cured, and does not generate voids.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises (A) an epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) and a reactive diluent (a2) having an epoxy group, and the weight ratio (a1) :( a2) is from 60:40 to 90:10 liquid epoxy resin, (B) latent curing agent, (C) imidazole compound, and (D) inorganic filler are essential components, and component (B) is 0.1 parts per 100 parts by weight of component (A). It is a resin paste for semiconductors having 5 to 5 parts by weight and component (C) of 0.5 to 10 parts by weight.
[0009]
[Chemical 1]

[0010]
The liquid epoxy resin (A) used in the present invention has a weight ratio of 60:40 to 90:10 of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) and the reactive diluent (a2) having an epoxy group. There are various epoxy resins (a1) represented by the general formula (1) depending on the molecular weight, but the liquidity is low at room temperature and liquid at room temperature. From the point of view, it is preferable.
[0011]
The reactive diluent (a2) having an epoxy group mixed with the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) includes n-butyl glycidyl ether, versatic acid glycidyl ester, styrene oxide, ethylhexyl glycidyl ether, phenyl There are glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, butylphenyl glycidyl ether, and the like, which can be used in combination with one or more of them.
[0012]
The weight ratio of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) and the reactive diluent (a2) having an epoxy group is preferably 60:40 to 90:10. If the weight ratio of the reactive diluent exceeds 60, the adhesive strength is weak, and if it is less than 10, the viscosity becomes high when a resin paste is formed, and the workability decreases.
[0013]
In the present invention, other epoxy resins may be mixed and used. Other epoxy resins when mixed with the above liquid epoxy resin include, for example, bisphenol A, bisphenol F, phenol novolac, polyglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol obtained by reaction of cresol novolacs with epichlorohydrin. Aliphatic epoxies such as diglycidyl ether, heterocyclic epoxies such as diglycidyl hydantoin, alicyclic epoxies such as vinylcyclohexenedioxide, dicyclopentadiene dioxide, alicyclic diepoxy-adipate, among these It can be used in combination with one kind or a plurality of kinds.
[0014]
The latent curing agent (B) used in the present invention is used as a curing agent for epoxy resins. For example, latent curing agents such as adipic acid dihydrazide, dodecanoic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, P-oxybenzoic acid dihydrazide and the like are used. Hardener. When the latent curing agent is used, the adhesive strength during heating is remarkably increased as compared with the case where the curing is performed with the phenol curing agent alone. In addition, since the latent curing agent has a smaller equivalent weight than the phenol curing agent, when used in combination, the viscosity is not so high, and since it is latent, a paste having excellent storage stability can be obtained. The blending amount of the latent curing agent (B) is preferably 0.5 to 5% by weight based on the liquid epoxy resin (A). If it is less than 0.5% by weight, the adhesive strength during heating is weak, and if it exceeds 5% by weight, the low stress property is lowered.
[0015]
In the present invention, it is essential to use the imidazole compound (C) to enable rapid curing. In general, it is known that imidazole compounds have a short curing time at a target temperature of 170 to 250 ° C. Examples of the imidazole compound used in the present invention include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, and 2-phenyl. 2,4-Diamino-6- {2-methylimidazole- (4), which was added with general imidazole such as 4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-C11H23-imidazole, triazine or isocyanuric acid to give storage stability 1)}-ethyl-S-triazine and its isocyanate adduct, etc., which can be used in combination with one or more of them. The compounding amount of the imidazole compound (C) is preferably 0.5 to 10% by weight based on the liquid epoxy resin (A). If it is less than 0.5% by weight, the adhesive strength during heating is weak, and if it exceeds 10% by weight, the pot life is significantly shortened.
[0016]
Examples of the inorganic filler (D) used in the present invention include silver powder and silica filler.
[0017]
Silver powder is used for imparting conductivity, and the content of ionic impurities such as halogen ions and alkali metal ions is preferably 10 ppm or less. As the shape of the silver powder, a flake shape, a resin shape, a spherical shape or the like is used. Although the particle size of the daughter powder to be used varies depending on the required viscosity of the paste, the average particle size is preferably 2 to 10 μm and the maximum particle size is preferably about 50 μm. Moreover, a comparatively coarse silver powder and a fine silver powder can also be mixed and used, and various types of shapes may be appropriately mixed.
[0018]
The silica filler used in the present invention has an average particle size of 1 to 20 μm and a maximum particle size of 50 μm or less. If the average particle size is 1 μm or less, the viscosity becomes high, and if it is 20 μm or more, the resin component flows out during coating or curing, which causes bleed. When the maximum particle size is 50 μm or more, when applying paste with a dispenser, the needle outlet is blocked and continuous use for a long time cannot be performed. Further, a relatively coarse silica filler and a fine silica filler can be mixed and used, and various shapes can be appropriately mixed.
[0019]
In addition, an inorganic filler other than silver powder and silica filler may be added to impart the required properties.
[0020]
In the resin paste in the present invention, additives such as a silane coupling agent, a titanate coupling agent, a pigment, a dye, an antifoaming agent, a surfactant, and a solvent are added within a range that does not impair the characteristics depending on the application if necessary. Can be used. As a production method of the present invention, for example, each component is premixed, a paste is obtained using a three-roll or the like, and dehydrated under vacuum.
[0021]
【Example】
The present invention will be specifically described with reference to examples. The blending ratio of each component is parts by weight.
[0022]
Examples 1-7, Comparative Examples 1-8
Each component having the composition shown in Table 1 and an inorganic filler were blended and kneaded with three rolls to obtain a resin paste. The resin paste was defoamed at 2 mmHg for 30 minutes in a vacuum chamber, and various performances were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 1.
[0023]
Raw material components used: Epoxy resin represented by general formula (1) (epoxy resin a1): R = methyl group viscosity 1400 mPa · s, epoxy equivalent 106 in general formula (1)
[0024]
[Chemical 1]

[0025]
・ Bisphenol A type epoxy resin (BPA): Viscosity 9000mPa · s, Epoxy equivalent 185
・ Bisphenol F type epoxy resin (BPF): Viscosity 5000 mPa · s, epoxy equivalent 170
-Reactive diluent (a2): Phenyl glycidyl ether-Latent curing agent (B): Dicyandiamide (DDA)
Imidazole compound (C): 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (2P4MHZ)
Inorganic filler (D):
Silver powder: Flaky silver powder silica filler with a particle size of 0.1-50 μm and an average particle size of 3 μm: Silica filler with an average particle size of 5 μm and a maximum particle size of 20 μm
Evaluation Method Viscosity: Using an E-type viscometer (3 ° cone), the value at 25 ° C. and 2.5 rpm was measured to obtain the viscosity.
Elasticity: The paste is applied on a Teflon sheet to a width of 10 mm, a length of about 150 mm, and a thickness of 100 μm, cured in an oven at 200 ° C. for 30 minutes, and then measured with a tensile tester at a test length of 100 mm and a pulling speed of 1 mm / min. The elastic modulus was calculated from the initial slope of the stress-strain curve.
Adhesive strength: A 2 × 2 mm silicon chip was mounted on a copper frame using a paste, and cured in an oven at 200 ° C. for 30 minutes. After curing, the die shear strength during heating at 25 ° C. and 250 ° C. was measured using a mount strength measuring device.
Warpage amount: A 6 × 15 × 0.3 mm silicon chip is mounted on a copper frame (200 μm thickness) with a conductive resin paste, cured at 200 ° C. for 20 minutes, and then the warpage of the chip is measured by a surface roughness meter (measurement length 13 mm) Measured with
Pot life: The number of days until the viscosity when the resin paste was left in a constant temperature bath at 25 ° C. increased to 1.2 times or more of the initial viscosity was measured.
[0027]
[Table 1]

[0028]
[Table 2]

[0029]
In Examples 1 to 7, an excellent paste having a long adhesive life, low stress (low elastic modulus, low warpage) and long pot life was obtained, but Comparative Example 1 was low because a bisphenol A type epoxy resin was used. The stress was poor, the amount of warpage was large, and chip cracks occurred. Since the comparative example 2 used the bisphenol F type epoxy resin, its low stress property was bad, the amount of warpage was large, and chip cracks were generated. In Comparative Example 3, since the amount of the reactive diluent was large, the adhesive strength was significantly reduced. In Comparative Example 4, since the amount of the reactive diluent was small, the viscosity was remarkably increased and the workability was lowered. In Comparative Example 5, since the blending amount of the latent curing agent was small, the adhesive strength was remarkably reduced. In Comparative Example 6, since the amount of the latent curing agent was large, the amount of warpage was large and chip cracks were generated. Since the comparative example 7 had few compounding quantities of an imidazole compound, adhesive strength fell remarkably. Since the comparative example 8 had much compounding quantity of the imidazole compound, the pot life became remarkably short.
[0030]
【The invention's effect】
The resin paste for semiconductors of the present invention can be quickly cured by oven curing, has high adhesive strength when heated, and has excellent stress relaxation properties, and is therefore suitable for bonding large chips such as ICs and copper frames. Therefore, it is possible to prevent characteristic defects such as IC due to chip cracks and chip distortion in the IC assembly process.

Claims

(A) It consists of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) and the reactive diluent (a2) having an epoxy group, and the weight ratio (a1) :( a2) is 60:40 to 90:10. The liquid epoxy resin, (B) latent curing agent, (C) imidazole compound, (D) inorganic filler are essential components, and component (B) is 0.5 to 5 per 100 parts by weight of component (A). The resin paste for semiconductors whose weight part and component (C) are 0.5-10 weight part.