JP4408484B2 - 接着用樹脂組成物 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリードフレームの半導体チップ搭載板に半導体チップを接着するために使用される接着用樹脂組成物に係り、より詳しくは、比較的高い弾性率を有するとともに良好な接着強度を有し、特に良好な作業性を有するために広範囲なサイズの半導体チップの接着に有用に使用することができる接着用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、図１に示されているようなＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package）型半導体パッケージ１を含むリードフレーム３を使用する多様な類型の表面実装型半導体パッケージにおいては、リードフレーム３の半導体チップ搭載板３ａ上に半導体チップ２がエポキシ接着層６によって実装され、実装された半導体チップ２上のボンドパッド（図面符号なし）と内部リード３ｂとは導電性ワイヤ４によって電気的に連結され、半導体チップ２と導電性ワイヤ４などはモルディング形成される樹脂封止部５によって外部環境から保護され、外部リード３ｃはマザーボードなどに対する外部接続端子としてソルダリングされる。
【０００３】
ここで、半導体チップ２をリードフレーム３の半導体チップ搭載板３ａ上に実装するために使用される接着用樹脂組成物は、硬化後に良好な物理的及び化学的特性が要求されるとともに、良好な作業性を備える必要がある。要求される物理的特性としては比較的低い熱膨脹率、高い接着強度、高い熱及び電気伝導度と耐久性などをあげることができ、要求される化学的特性としては良好な耐薬品性及び低い不純物濃度などをあげることができ、良好な作業性のためには粘度が適切であり硬化が容易である必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような接着用樹脂組成物としては、置換基を有することができるエポキシ樹脂からなる基本樹脂（Base resin）、アミン系化合物を含む硬化剤（Curing agent）、エポキシド又はブチルカービトルアセテートなどのような希釈剤（Diluent）、シラン（Silane）又はジシアンジアミドなどのような硬化促進剤（Adhesion promoter）、コロイド状マグネシウムシリケートなどのようなチキソトロピー剤（Thixotropic agent）、少量のその他の添加剤（例えばＳｉ）などを含む改質（Modified）接着用樹脂組成物が通常採択され、目的とする発現特性、用度、作業条件などのパラメータに応じて当分野で慣用の手段で適切に改質されて使用される。一方、接着用樹脂組成物においては、良好な熱及び／又は電気伝導性を付与するためにフレーク形態の銀（Ａｇ）が無機充填材として常用されているが、銀（Ａｇ）は有機樹脂系内における分散性が良好であるため、分散又はダイプレースメント（Die Placement）時に要求されるチキソトロピー性（搖変性）調節が容易であるという長所を有する反面、半導体チップとリードフレームのチップ搭載板との間に満足がいく程度に充分な接着強度を提供することができないため界面剥離及び／又はパッケージへのクラックを誘発するなどパッケージ信頼度を低下させる可能性があるという問題点が指摘されている。
【０００５】
このような従来の問題は弾性率の高い‘硬質’改質接着用樹脂組成物において特に問題として指摘されており、一方、弾性率の低い‘軟質’改質接着用樹脂組成物の場合にはこのような問題はないが、半導体チップ実装工程後のワイヤボンディング工程におけるボンディングマシンによるワイヤボンディング時（２４０℃の高温工程）に‘軟質’であるために発生する微細振動によってワイヤボンディング不良を招くようになるという問題があった（ワイヤボンディング工程でボンディングマシンのキャピラリが半導体チップの上面外周縁部に押接される時、その局所荷重によって半導体チップの底面の接着層が微細に局所的に押圧変形され、その後、キャピラリ除去時に復元力による微細な減衰振動によってワイヤボンディング不良を招いたり、ティルティング（Tilting）、即ち半導体チップが傾斜勾配を有するようになるおそれがある）。従って、‘軟質’改質接着用樹脂組成物はワイヤスティッキング時に発生する微細振動を吸収することが困難な小さいサイズの半導体チップが実装されるパッケージには使用することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
また、‘硬質’と‘軟質’改質接着用樹脂組成物の中間程度の弾性率を有する‘中質’改質接着用樹脂組成物を使用する場合、‘硬質’改質接着用樹脂組成物の場合と同様に充分な接着強度を得ることができないため、界面剥離及び／又はクラック発生のおそれが依然として存在するという問題点がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上述のような従来の‘硬質’及び‘軟質’改質接着用樹脂組成物が有する諸般の問題点を解消するためのものであって、具体的には、ワイヤボンディング時のボンディングマシンによるスティッキング時にワイヤボンディング不良を招かない程度の比較的高い弾性率を有し、満足のいく接着強度を有するとともに、作業性が良好な改質された‘中質’接着用樹脂組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記本発明の目的を達成するための本発明の好ましい一態様によると、接着樹脂成分、硬化剤、希釈剤、硬化促進剤及びチキソトロピー剤（Thixotropic agent）と、無機充填材（Filler）とを含む接着用樹脂組成物において、前記接着樹脂成分が１０〜５０重量％で、前記無機充填材が５０〜９０重量％であり、前記無機充填材が無機充填材重量全体に対して０．１〜５０重量％のＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ及びその混合物からなる群から選択される銅成分及び無機充填材重量全体に対して５０〜９９．９重量％の銀（Ａｇ）成分から構成される接着用樹脂組成物が提供される。
【０００９】
接着用樹脂組成物に使用される改質エポキシ樹脂は多様な種類が当分野で周知であり、目的とする発現特性、用途、作業条件などの多様なパラメータに応じて適切に改質されて使用される。その典型的な組成成分としては、置換基を有することができるエポキシ樹脂からなる基本樹脂；アゾ化合物などのようなアミン系硬化剤；エポキシド又はブチルカービトルアセテートなどのような希釈剤；アルミニウムモノステアレート、アルミニウムジステアレート、アルミニウムスリーステアレート、アルミニウムナフテネート、アミン改質モンモリロナイト及びこれら２種以上の混合物などのようなチキソトロピー剤（Thixotropic agent）；シラン（ＳｉＨ4）又はジシアンジアミドのような硬化促進剤；コロイド状マグネシウムシリケート又はＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ発燃シリカ、シリコンのような無機添加剤などをあげることができる。しかし、エポキシ単量体以外の成分は必要に応じて適切なものを任意に選択して使用することができるので、本発明において制限的なものではない。
【００１０】
本明細書において使用される‘硬質’という用語は弾性率が０〜１００℃の範囲で凡そ２．５〜４×１０9Ｐａの範囲内であり、１００〜１５０℃の範囲で急激に低下して１５０℃を超過すると凡そ２〜４×１０8Ｐａの範囲内になる改質接着用樹脂組成物を意味し、‘軟質’という用語は弾性率が０℃で凡そ２．５〜４．５×１０9Ｐａの範囲内であり０〜７０℃の範囲で急激に低下して７０℃を超過すると凡そ１〜４×１０7Ｐａの範囲内になる改質接着用樹脂組成物を意味し、‘中質’という用語は弾性率が０℃で凡そ２〜４×１０9Ｐａの範囲内であり２５〜１５０℃の範囲で緩やかに低下して１５０℃を超過すると凡そ７×１０7〜３×１０8Ｐａの範囲内になる改質接着用樹脂組成物を意味するが、厳格にこれに限定されるのではない。
【００１１】
一般に、‘硬質’接着用樹脂組成物は架橋（Cross-linking）密度が高くて可撓性（Flexibility）が比較的低いのでワイヤボンディング時のボンディングマシンのスティッキングによる微細振動が非常に低く、ボンディングワイヤの非固着（Non-sticking）率が低いという長所がある反面、半導体チップとリードフレーム搭載板との間の比較的大きな熱膨脹係数の差異による湾曲変形（Warpage）が比較的大きいという短所がある。従って、１００×１００ｍｉｌ2程度の比較的サイズの小さい半導体チップの実装時に主に使用される。また、‘硬質’接着用樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇは比較的高く、接着強度が低い。
【００１２】
一方、一般に‘軟質’接着用樹脂組成物は架橋（Cross-linking）密度が低くて可撓性（Flexibility）が比較的高いのでワイヤボンディング時のボンディングマシンのスティッキングによる微細振動が比較的高く、ボンディングワイヤの非固着（Non-sticking）率が高いという短所がある反面、湾曲変形（Warpage）が比較的小さいという長所がある。従って、比較的サイズの大きい半導体チップ、特に４００×４００ｍｉｌ2程度の半導体チップの実装時に主に使用される。また、‘軟質’接着用樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇは比較的低く、接着強度は非常に高い方である。
【００１３】
一方、‘中質’接着用樹脂組成物は架橋（Cross-linking）密度が相対的に‘硬質’と‘軟質’の中間水準であり適度の可撓性（Flexibility）を有するのでワイヤボンディング時のボンディングマシンのスティッキングによる微細振動が比較的低く、ボンディングワイヤの非固着（Non-sticking）率が低く、湾曲変形（Warpage）が中間程度である反面、接着強度が低いという問題点がある。
【００１４】
従って、本発明による接着用樹脂組成物に要求される理想的な特性は、‘硬質’と‘軟質’接着用樹脂組成物の中間の適度の可撓性（Flexibility）及び高い接着強度である。このような適度の可撓性（Flexibility）はワイヤボンディング時のボンディングマシンのスティッキングによる微細振動を減少させ、ボンディングワイヤの非固着（Non-sticking）率を低下させることができる反面、高い接着強度は界面剥離及び／又はパッケージのクラック発生を効果的に抑制することができるようにするので、大きなサイズ及び小さなサイズの両方の半導体チップに効果的に使用され得る。
【００１５】
本発明に使用される接着用樹脂組成物はエポキシ樹脂に無機充填材としてＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ又はこれらの混合物と銀とを含ませて改質させたものである。
【００１６】
本発明による接着用樹脂組成物において樹脂成分は組成物重量全体に対して１０〜５０％であり、無機充填材は組成物重量全体に対して５０〜９０％であり、樹脂成分が１０重量％未満である場合には無機充填材との均一な混合が難しく流動性が劣って作業性が劣悪になるので好ましくない反面、５０重量％を超過する場合には樹脂組成物のブリードアウト（Bleed-out）及びカーフクリープ（Kerf Creep；樹脂組成物が半導体チップの側面に沿って上がって半導体チップのボンドパッドを汚染させる現象）を招くおそれが高まるのでこれも好ましくない。
【００１７】
従って、本発明による接着用樹脂組成物における樹脂成分の含量は組成物重量全体に対して２０〜４０重量％の範囲であるのが好ましく、より好ましくは２５〜３５重量％、最も好ましくは３０重量％である。
【００１８】
一方、本発明の接着用樹脂組成物に含まれる無機充填材の構成比は、接着強化剤としての機能を遂行するＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ又はこれらの混合物が無機充填材重量全体の０．１〜５０重量％であり、エポキシ樹脂のチキソトロピー性制御を容易にすると同時に熱伝導性を付与する機能を遂行する銀が５０〜９９．９重量％である。銀の形状はフレーク（Flake）状であるものの流動特性が良好であるので好ましいが、球体などのような形態も使用され得、その形状は本発明において任意的である。
【００１９】
本発明による組成物の２５℃での粘度は８，０００〜２０，０００ｃｐｓの範囲内であり、８，０００ｃｐｓ未満である場合にはブリードアウト又はカーフクリープ現象が発生するおそれがあるので好ましくなく、また、２０，０００ｃｐｓを超過する場合にはオートディスペンサによる作業が困難になるという問題があるので好ましくない。
【００２０】
また、本発明による組成物を用いて搭載板上に半導体チップを実装した後（硬化後）の接着強度はその組成に応じて変化するものであるが、凡そ１００〜１７０Ｋｇｆ／ｃｍ2程度の高い値を有する。
【００２１】
本発明の接着用樹脂組成物中に含まれるＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ又はこれらの混合物は、次のような理由によって半導体パッケージの信頼性に大きな影響を及ぼす可能性がある界面剥離及び／又はパッケージクラックの発生を効果的に抑制することができる。まず、ＣｕＯ及び／又はＣｕ2Ｏの酸素と樹脂封止部を形成するエポキシモールディング化合物（ＥＭＣ：Epoxy Molding Compound）のエポキシ鎖
【００２２】
【化１】
Figure 0004408484
【００２３】
間に強い水素結合がおこるので接着用樹脂組成物とモールディングによって樹脂封止部を形成するＥＭＣとの間の界面でＡｇ充填材のみを使用する場合よりさらに高い接着強度を有するため、凡そ２〜４ｐｐｍ／℃程度の低い熱膨張係数を有する半導体チップと、凡そ１６〜１９ｐｐｍ／℃程度の高い熱膨張係数を有するＥＭＣ及び銅素材の半導体チップ搭載板間の比較的大きな熱膨脹係数の差異に起因する半導体チップと搭載板との間の接着層フィレット部（図１の図面符号７参照：搭載板上に実装された半導体チップの底面外周縁部から外部に傾いて押し出されるように形成された部分）における界面剥離及び／又はパッケージのクラック発生を効果的に抑制することができる。また、通常、ＥＭＣ中に存在する硬化促進剤（シラン又はシラノール）とＣｕＯ及び／又はＣｕ2Ｏとの間の水素結合によって高い接着力を維持するので、半導体チップと搭載板との間の接着層とＥＭＣとの間の界面で既存のＡｇ充填材より高い接着強度を有するため、界面剥離及び／又はパッケージのクラック発生をより効果的に抑制することができる。一方、接着用樹脂組成物中に付加され得る硬化促進剤（ＳｉＨ4）と水素結合することもできるので、接着力を増大させ界面剥離及び／又はパッケージのクラック発生の抑制に寄与することができるという長所がある。また、無機充填材としてＣｕＯ及び／又はＣｕ2Ｏを添加すると、銀（Ａｇ）のみを使用する場合に比べてリードフレームの半導体チップ搭載板が未鍍金銅素材である場合にも良好な相溶性（Compatibility）を有して高い接着強度を有するので好ましく使用され得る。
【００２４】
本発明の接着用樹脂組成物中に含まれるＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ又はこれらの混合物は無機充填材重量全体の０．１〜５０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％、より好ましくは７〜２０重量％、最も好ましくは８〜１５重量％である。ＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ又はこれら混合物の含量が０．１重量％未満である場合には意図する接着強度の増大効果がさほど無いので好ましくなく、また、５０重量％を超過する場合には組成物の粘度が２０，０００ｃｐｓを超過するようになりディスペンシングが困難になるなど作業性が急激に悪化するのでこれも好ましくない。
【００２５】
一方、銀（Ａｇ）の含量は無機充填材重量全体を基準にして５０〜９９．９重量％であり、好ましくは７０〜９５重量％である。銀の含量が５０重量％未満である場合にはチキソトロピー性調節が容易ではないために作業性が劣り熱伝導性も劣って半導体チップ作動時に発生する熱の放出効率が低下するので好ましくなく、９９．９重量％を超過する場合には接着強度の向上効果がさほど無くなり界面剥離及び／又はパッケージのクラック発生などの可能性が高まるのでこれも好ましくない。また、銀以外にも必要に応じて他の種類の無機充填材を少量添加して使用することができるのは勿論である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、実施例及び比較例を通して本発明をより詳しく説明するが、以下の実施例は本発明を例示するためのものにすぎず、本発明を制限しようとするものではないことを理解しなければならない。
【００２７】
（供試樹脂組成物及び素材）
下記の表１のような組成の接着用樹脂組成物を準備した。表１において樹脂成分はエポキシ基本樹脂７５重量部と、アミン、エポキシド、シラン、コロイド状マグネシウムシリケート、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ発燃シリカからなる添加剤２５重量部とから組成され、無機充填材１００重量部全体に対して樹脂成分３０重量部で組成した。
【００２８】
【表１】
Figure 0004408484
【００２９】
（１）比較例１の組成物：
アブレスチック（ABLESTIK）社製の登録商標“ABLEBOND”８４−１ＬＭＩＳＲ４であって、２５℃で粘度が８，０００ｃｐｓであり、１２１℃で熱伝導度が２．５Ｗ／ｍＫであり、ガラス転移温度が１２０℃であり、熱膨脹係数が４０×１０-6ｉｎ／ｉｎ／℃である改質エポキシ樹脂システムを使用した。
【００３０】
図２におけるカーブＡは‘硬質’接着用樹脂組成物であって比較例１とした。
【００３１】
図２は−５０℃から２５０℃まで５℃／分の速度で昇温しながら測定した弾性率変化をスキャンしたグラフであり、パーキンエルマー（PERKIN-ELMER）社製の７シリーズサーマルアナリシスシステム（７Series Thermal Analysis System）を用いて測定したものである。
【００３２】
（２）比較例２の組成物：
ジョンソンマシュー（Johnson Mathew）社製のＪＭ２５００ＡＮであって、２５℃で粘度が３，０００〜６，０００ｃｓｐであり、１２１℃で熱伝導度が０．５Ｗ／ｍＫであり、ガラス転移温度が６５℃である改質エポキシ樹脂システムを使用した。
【００３３】
図２におけるカーブＢは‘軟質’接着用樹脂組成物であって比較例２とした。
【００３４】
（３）本発明による実施例の組成物：
比較例２に示したような組成を有する接着用樹脂組成物を、図２におけるＣで示したような温度変化に応じた弾性率を有するように、当業界で慣用の技術を用いるとともにＣｕＯ／Ｃｕ2Ｏ及びＡｇを添加して再改質した。
【００３５】
図２におけるカーブＣは‘中質’接着用樹脂組成物であって本発明による実施例とした。
【００３６】
（４）比較例３ないし５の組成物：
比較例２に示したような組成を有する接着用樹脂組成物を、図２におけるＤ、Ｅ、Ｆでそれぞれ示したような温度変化に応じた弾性率を有するように、当業界で慣用の技術を用いるとともにＣｕＯ／Ｃｕ2Ｏを添加せずにＡｇのみを添加して再改質して‘中質’接着用樹脂組成物を製造し、それぞれ比較例３、４、５とした。
【００３７】
（５）樹脂封止部モールディング用ＥＭＣ：
住友（Sumitomo Co.）製のモデルＥＭＥ７３２０ＣＲを使用した。
【００３８】
ガラス転移温度；１４０℃
熱膨脹係数；α１ １．３×１０-5／℃
α２ ５．２×１０-5／℃
モールディング条件；１７５℃／１２０ｓｅｃ硬化
後硬化条件；１７５℃／６ｈｒ
【００３９】
（６）リードフレーム：ＴＱＦＰ１００ＬＤ搭載板サイズ５×５ｍｍ2及び１４４ＬＤ搭載板サイズ１１．５×１１．５ｍｍ2
（７）テストダイ：９８×９８ｍｉｌ2及び４１５×３８１ｍｉｌ2
（８）観察：走査型音響断層撮影機（ＳＡＴ：Scanning Acoustic Tomographer）−ソニックス（Sonix）社製
【００４０】
（接着強度測定）
ガドグループ（Guadgroup）社のセバスチャン（Sebastian）装備を用いて常温でスタッドプルテスト（Stud Pull Test）を行って接着層破断時の強度を接着強度として測定し、各組成物硬化試料（パッケージ）５つに対して測定してその平均値を接着強度とし、結果を下記の表２に示した。単位はＫｇｆ／ｃｍ2であり、比較例２の場合は測定限界値である１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2以上の値を有し、接着層以外の部分で破断した。
【００４１】
【表２】
Figure 0004408484
【００４２】
上記表２に示されている結果から、最高の接着強度を有するものは比較例２の供試組成物（Ｂ）（‘軟質’）であり、本発明による実施例である‘中質’供試組成物（Ｃ）の場合もこれと比べてさほど遜色の無い１１０〜１５５Ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲の高い接着強度を有し、比較例３ないし５の‘中質’供試組成物の場合には‘硬質’供試組成物（Ａ）の場合を僅かに上回る程度のあまり満足のいかない接着強度を有する。
【００４３】
従って、このような結果から、本発明による‘中質’接着用樹脂組成物の場合におけるこのような予想しなかった高い接着強度はＣｕＯ及び／又はＣｕ2Ｏの添加に起因するものであることがわかる。
【００４４】
（界面剥離評価試験）
前記実施例及び比較例１ないし５の改質接着用樹脂組成物を用いてサイズが９８×９８ｍｉｌ2及び４１５×３８１ｍｉｌ2の半導体チップをそれぞれサイズが５×５ｍｍ2及び１１．５×１１．５ｍｍ2の半導体チップ搭載板上に同一条件下で塗布、実装して硬化させた後、同一条件下でワイヤボンディング及び樹脂封止部をモールディングした後、３０℃、相対湿度６０％の条件下で１６８時間放置した後、ソルダリングシミュレーション処理して、走査型音響断層写真を通して判定した。チップサイズが９８×９８ｍｉｌ2で半導体チップ搭載板サイズが５×５ｍｍ2の場合を図３および図４に、チップサイズが４１５×３８１ｍｉｌ2で半導体チップ搭載板サイズが１１．５×１１．５ｍｍ2の場合を図５および図６に示し、写真中の黒い部分は界面剥離が発生した部分を示す。図３及び図５は外部リードを２１５℃で蒸気相ソルダリング（ＶＰＳ：Vapor Phase Soldering）させたパッケージの場合を示し、図４及び図６は２３５℃で赤外線リフロー（IR Reflow）させたパッケージの場合を示す。
【００４５】
図３、図４及び図５、６の結果は次の通りである。
【００４６】
‘硬質’接着用樹脂組成物を示す供試組成物（Ａ）の場合、小さなサイズの半導体チップが実装されたパッケージにおいては界面剥離がほとんどない比較的良好な結果を現したが（図３及び図４の（Ａ）参照）、大きなサイズの半導体チップが実装された半導体パッケージにおいては大部分の場合に界面剥離の多い良好ではない結果を現した（図５及び図６の（Ａ）参照）。一方、チップサイズに拘らず２１５℃でＶＰＳ処理したパッケージにおける結果が、２３５℃で赤外線リフロー処理したパッケージよりも良好な結果を現した。これらの結果から、供試組成物（Ａ）は小さなサイズの半導体チップを有する小さなサイズのパッケージにのみ適したものであることがわかる。
【００４７】
‘軟質’接着用樹脂組成物を示す供試組成物（Ｂ）の場合、小さなサイズの半導体チップが実装されたパッケージにおいては大部分のパケージで界面剥離が発生した非常に劣悪な結果を現したが（図３及び図４の（Ｂ）参照）、大きなサイズの半導体チップが実装された半導体パッケージにおいては界面剥離のない良好な結果を現した（図５及び図６の（Ｂ）参照）。これらの結果から、供試組成物（Ｂ）は大きなサイズの半導体チップを有する大きなサイズのパッケージにのみ適したものであることがわかる。一方、チップサイズに拘らず２１５℃でＶＰＳ処理したパッケージにおける結果が、２３５℃で赤外線リフロー処理したパッケージより僅かに良好であり、これは処理温度が高いほど界面剥離現象が発生しやすいことを示唆する。
【００４８】
一方、‘軟質’接着用樹脂組成物を改質した本発明による‘中質’の供試組成物（Ｃ）の場合には、小さなサイズの半導体チップが実装されたＶＰＳ処理されたパッケージで界面剥離が全く無い非常に良好な結果を現し（図３の（Ｃ）参照）、赤外線リフロー処理したパッケージでも比較的良好な結果を現し（図４の（Ｃ）参照）、大きなサイズの半導体チップが実装された半導体パッケージにおいては全ての場合において非常に良好な結果を現した（図５及び図６の（Ｃ）参照）。本発明による供試組成物（Ｃ）の場合にはチップサイズに拘らず非常に良好な結果を現すので、小さなサイズ又は大きなサイズの半導体チップの両方に使用することができ、これは非常に好ましい結果である。
【００４９】
反面、‘軟質’接着用樹脂組成物を改質した‘中質’の供試組成物（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）の場合、（Ｄ）及び（Ｆ）は（Ａ）の場合と類似した結果を現したが、（Ｅ）は小さなサイズの半導体チップをＶＰＳ処理した場合にのみ良好な結果を現し、それ以外の場合には劣悪な結果を現した。これらの結果から、供試組成物（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）は‘中質’に改質したにもかかわらず小さなサイズの半導体チップを有する小さなサイズのパッケージにのみ適したものであることがわかる。
【００５０】
これらの結果を総合すると、本発明の供試組成物（Ｃ）の場合における優れた界面防止効果はＣｕＯ及び／又はＣｕ2Ｏの添加に起因するものであることがわかる。
【００５１】
（作業性評価−粘度測定）
ＣｕＯ／Ｃｕ2Ｏを無機充填材の全重量を基準にして０％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％含み、それぞれが銀を無機充填材の全重量を基準にして１００％、９０％、８０％、７０％、６０％、５０％含む５種の本発明による供試組成物（樹脂成分３０重量部／無機充填材１００重量部全体）に対する２５℃での粘度を測定し、その結果を図７に示す。
【００５２】
ＣｕＯ／Ｃｕ2Ｏの含量が０％である場合、組成物の粘度は約８，３５０ｃｐｓであり、４０％までは大きな変化無く一定に少しずつ増加し、４０％を超過すると粘度値が約１４，６００ｃｐｓから急激に増加して５０％では約１８，４００ｃｐｓに至った。
【００５３】
リードフレームの半導体チップ搭載板上に接着用樹脂組成物を自動でディスペンシングするオートディスペンサーの場合、接着用樹脂組成物の粘度が１５，０００ｃｐｓ程度に至ると作業性が劣り、２０，０００ｃｐｓに至ると作業はそれ以上不可能になる。
【００５４】
従って、本発明による接着用樹脂組成物中のＣｕＯ／Ｃｕ2Ｏ含量は、樹脂成分及び無機充填材の相対的な組成比に応じて差異はあるが、前述のように、無機充填材の全重量に対して０．１ないし５０重量％である。
【００５５】
【発明の効果】
上述のように、本発明による接着用樹脂組成物は、ワイヤボンディング時のボンディングマシンによるスティッキング時のワイヤボンディング不良を招かない程度の比較的高い弾性率を有するとともに満足のいく接着強度を有するので界面剥離及び／又はクラック発生が効果的に抑制され得るばかりか、良好な作業性を有するので半導体チップのサイズに拘らず使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常のＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package）型半導体パッケージの断面図である。
【図２】供試組成物に対する温度変化に応じた弾性率の変化をスキャンしたグラフである。
【図３】小さなサイズの半導体チップが使用され、かつ蒸気相ソルダリングさせたパッケージにおける苛酷条件経過後の界面剥離状態を比較して図示した走査型音響断層写真（ＳＡＴ：Scanning Acoustic Tomograph）である。
【図４】小さなサイズの半導体チップが使用され、かつ赤外線リフローさせたパッケージにおける苛酷条件経過後の界面剥離状態を比較して図示した走査型音響断層写真である。
【図５】大きなサイズの半導体チップが使用され、かつ蒸気相ソルダリングさせたパッケージにおける苛酷条件経過後の界面剥離状態を比較して図示した走査型音響断層写真である。
【図６】大きなサイズの半導体チップが使用され、かつ赤外線リフローさせたパッケージにおける苛酷条件経過後の界面剥離状態を比較して図示した走査型音響断層写真である。
【図７】ＣｕＯ及び／又はＣｕ2Ｏの含量に応じた組成物の粘度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…ＴＱＦＰ（Thin Quad Flat Package）型半導体パッケージ、
２…半導体チップ、
３…リードフレーム、
３ａ…半導体チップ搭載板、
３ｂ…内部リード、
３ｃ…外部リード、
４…ワイヤ、
５…樹脂封止部、
６…ダイ接着エポキシ接着層、
７…フィレット（fillet）部。

Claims (2)

  1. 樹脂成分と無機充填材成分とを必須的に含んで構成される半導体チップ接着用接着剤樹脂組成物であって、
    前記樹脂成分は７５重量％のエポキシ基本樹脂と２５重量％の硬化剤、希釈剤、硬化促進剤及びチキソトロピー剤を含む添加剤とから構成され、前記樹脂成分は前記接着剤樹脂組成物の全体重量を基準に２０重量％乃至４０重量％の量で存在し、
    前記無機充填材成分は銅成分及び銀成分からなり、前記銅成分はＣｕＯ、Ｃｕ ２ Ｏ及びこれらの混合物からなる群より選択され、前記無機充填材の全体重量を基準に５重量％乃至２５重量％の量で存在し、前記銀成分は前記無機充填材の全体重量を基準に９５重量％乃至７５重量％の量で存在し、前記無機充填材成分は前記接着剤樹脂組成物の全体重量を基準に８０重量％乃至６０重量％の量で存在する接着剤樹脂組成物。
  2. 前記組成物の弾性率が０℃で２〜４×１０ ９ Ｐａの範囲内であり、２５〜１５０℃の範囲で緩やかに低下して１５０℃を超過すると７×１０ ７ 〜３×１０ ８ Ｐａの範囲内になる請求項１に記載の接着剤樹脂組成物。
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