JP4595301B2 - Resin paste for semiconductor and semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明はIC、LSI等の半導体素子を金属フレームやプリント配線基板等に接着固定する高信頼性、高熱伝導性の樹脂ペーストに関するものである。 The present invention relates to a highly reliable and highly heat conductive resin paste for bonding and fixing a semiconductor element such as an IC or LSI to a metal frame, a printed wiring board or the like.
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ている。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、現在では一般化され、マウント工程に於けるAu-Si共晶法の改良として樹脂ペースト即ち導電性ペーストによる方法が取り上げられるようになった。また半導体素子の高密度化、大容量化に伴い樹脂ペースト自体の導電性や熱伝導性が従来の半田金属並の特性が求められるようになっている。 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, in terms of workability and cost during mass production, a resin sealing method has been developed and is now generalized, and a resin paste, that is, a conductive paste, is taken up as an improvement of the Au-Si eutectic method in the mounting process. It came to be able to. In addition, with the increase in density and capacity of semiconductor elements, the resin paste itself is required to have the same conductivity and thermal conductivity as those of conventional solder metals.
このような高信頼性の導電性ペーストとしては熱可塑性樹脂を有機溶剤に希釈して銀粉等の金属フィラーを高充填してペーストにする方法などが検討されているが(例えば特許文献1参照)、高熱伝導性や電気伝導性を確保するために金属フィラーをできるだけ入れようとすると粘度が高くなり、塗布作業性が低下したり、粘度低下のために加える有機溶剤が加熱時に飛散しボイドの原因となって接続部の熱伝導性の低下や電気抵抗が上がってしまう等の不具合があった。
本発明の目的は、半田に匹敵する熱伝導性と電気伝導性とを備え、高温半田リフロープロセスにおいても半導体特性を低下させることのない高信頼性の導電性ペーストを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a highly reliable conductive paste that has thermal conductivity and electrical conductivity comparable to solder and does not deteriorate semiconductor characteristics even in a high-temperature solder reflow process.
このような目的は、下記[1]〜[5]の記載の本発明により達成される。
[1](A)熱硬化性樹脂、(B)硬化剤及び(C)フィラーを必須成分とする半導体用樹脂ペーストであって、 前記フィラーは、銀粉と、金属メッキを施された平均粒径1.0〜50μmのガラスビーズとを含み、前記銀粉は全樹脂ペースト中に70重量%以上含まれ、前記ガラスビーズは全樹脂ペースト中に5重量%以上含まれていることを特徴とする半導体用樹脂ペースト。
[2]前記フィラー中に含まれる前記銀粉と前記ガラスビーズとの重量比率(銀粉/ガラスビーズ)が86.7/13.3〜81.1/18.9である[1]項記載の半導体樹脂ペースト。
[3]前記熱硬化性樹脂が室温で液状であるエポキシ樹脂及び(メタ)アクリレート樹脂から選ばれた少なくとも一種以上の樹脂からなる[1]または[2]記載の半導体用樹脂ペースト。
[4]前記ガラスビーズ表面の金属メッキが金、銀、銅及びニッケルからなる群より選択されたものである[1]項乃至[3]項のいずれか一項に記載された半導体用樹脂ペースト。
[5][1]乃至[4]のいずれか1項に記載の半導体用樹脂ペーストを用いて製作されてなる半導体装置。
Such an object is achieved by the present invention described in the following [1] to [5].
[1] A resin paste for semiconductors containing (A) a thermosetting resin, (B) a curing agent, and (C) a filler as essential components, wherein the filler is silver powder and an average particle size subjected to metal plating 1.0 to 50 μm glass beads , the silver powder is contained in 70% by weight or more in the total resin paste, and the glass beads are contained in the total resin paste by 5% by weight or more. Resin paste.
[2] The semiconductor according to [1], wherein a weight ratio (silver powder / glass beads) of the silver powder and the glass beads contained in the filler is 86.7 / 13.3 to 81.1 / 18.9. Resin paste.
[3] The resin paste for semiconductors according to [1] or [2 ], wherein the thermosetting resin is made of at least one resin selected from an epoxy resin and a (meth) acrylate resin that are liquid at room temperature.
[4] The semiconductor resin paste according to any one of [ 1] to [3 ], wherein the metal plating on the surface of the glass beads is selected from the group consisting of gold, silver, copper, and nickel. .
[5] [1] to [4] The semiconductor device formed by fabricated using semiconductor resin paste according to any one of.
本発明により、高熱伝導性と高電気伝導性とを備え高温高湿下の信頼性と塗布作業性に優れた高信頼性の導電性ペーストが得られる。 According to the present invention, a highly reliable conductive paste having high thermal conductivity and high electrical conductivity and excellent reliability under high temperature and high humidity and coating workability can be obtained.
本発明の熱硬化性樹脂及び硬化剤は特に制限されるわけではないが好ましくは室温において液状であるエポキシ樹脂とエポキシ樹脂の硬化剤、不飽和二重結合を有するアクリレート樹脂及び/またはメタクリレート樹脂とラジカル系開始剤、から選ばれた少なくとも1種の樹脂系であることが望ましい。エポキシ樹脂は液状であれば特に限定されるものではないが例を挙げるとビスフェノール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組み合わせて用いることができる。また室温で固形であっても特性を損なわない程度であれば液状エポキシに加えて用いることもできる。 The thermosetting resin and the curing agent of the present invention are not particularly limited, but are preferably an epoxy resin that is liquid at room temperature, an epoxy resin curing agent, an acrylate resin having an unsaturated double bond, and / or a methacrylate resin. It is desirable to be at least one resin system selected from radical initiators. The epoxy resin is not particularly limited as long as it is liquid, but examples include bisphenol A, bisphenol F, phenol novolac, polyglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether obtained by reaction of cresol novolac and epichlorohydrin, neo Aliphatic epoxies such as pentyl glycol diglycidyl ether, heterocyclic epoxies such as diglycidyl hydantoin, alicyclic epoxies such as vinylcyclohexenedioxide, dicyclopentadiene dioxide, alicyclic diepoxy adipate, etc. Of these, one kind or a combination of plural kinds can be used. Further, even if it is solid at room temperature, it can be used in addition to the liquid epoxy as long as the properties are not impaired.
またエポキシ樹脂の硬化剤も特に限定されるものではないが、例を挙げると、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、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、o-ヒドロキシフェノール、m-ヒドロキシフェノール、p-ヒドロキシフェノール、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチリデンビス(メチルフェノール)、シク口へキシリデンビスフェノール、またフェノール、クレゾール、キシレノール等の1価フェノール類とホルムアルデヒドとを稀薄水溶液中強酸性下で反応させることによって得られるフェノールノボラック樹脂、1価フェノール類とアクロレイン、グリオキザール等の多官能アルデヒド類との酸性下の初期縮合物や、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン等の多価フェノール類とホルムアルデヒドとの酸性下の初期縮合物、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、またそのイソシアヌル酸付加物等があり、これらのうちの1種類或いは複数種と併用可能である。 Further, the curing agent for the epoxy resin is not particularly limited. For example, carboxylic acid dihydrazide such as adipic acid dihydrazide, dodecanoic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, P-oxybenzoic acid dihydrazide, dicyandiamide, bisphenol A, Bisphenol F, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetramethylbisphenol S, dihydroxydiphenyl ether, dihydroxybenzophenone, o-hydroxyphenol, m-hydroxyphenol, p-hydroxyphenol, biphenol, tetramethylbiphenol, ethylidene bisphenol , Methyl ethylidene bis (methylphenol), hexylidene bisphenol, and phenol, cresol, xyleno Initial condensation of phenolic novolak resin obtained by reacting monohydric phenols such as alcohol with formaldehyde in dilute aqueous solution under strong acidity, monohydric phenols and polyfunctional aldehydes such as acrolein and glyoxal As an initial condensate under acidic conditions with polyphenols such as resorcin, catechol, hydroquinone and formaldehyde, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methyl imidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxy methyl imidazole, 2-C 11 H 23 - adds a generic imidazole or triazine and isocyanuric acid such as imidazole Give storage stability 2,4-diamino-6 {2-methylimidazole - (1)} - ethyl -s- triazine, also has its isocyanuric acid adduct can be used in combination with one or more of these.
本発明に用いられる不飽和二重結合を有するアクリレート樹脂及び/またはメタクリレート樹脂は特に限定されるものではないが、例を挙げると、脂環式(メタ)アクリル酸エステル、脂肪族(メタ)アクリル酸エステル、芳香族(メタ)アクリル酸エステル、脂肪族ジカルボン酸(メタ)アクリル酸エステル、芳香族ジカルボン酸(メタ)アクリル酸エステル等である。ラジカル開始剤も特に限定されるものではないが例を挙げると、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、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)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、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシバレレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、P−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α、α‘−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、イソブチリルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、桂皮酸パーオキサイド、m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、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、ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、α、α’−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、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、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−m−トルオイルベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3‘,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等であるが、これらは単独あるいは硬化性をコントロールするため2種類以上を混合して用いることもできる。 The acrylate resin and / or methacrylate resin having an unsaturated double bond used in the present invention is not particularly limited, but examples include alicyclic (meth) acrylic acid esters and aliphatic (meth) acrylic. Examples include acid esters, aromatic (meth) acrylic acid esters, aliphatic dicarboxylic acid (meth) acrylic acid esters, and aromatic dicarboxylic acid (meth) acrylic acid esters. The radical initiator is not particularly limited, but examples include methyl ethyl ketone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, methyl acetoacetate peroxide, acetylacetone peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) 3, 3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t- Butylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, n-butyl 4,4-bis (T-butyl peroxyvalerate, 2,2-bis (t-butylpero B) Butane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, t-butyl hydroperoxide, P-menthane hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide , T-hexyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, α, α′-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, t -Butyl cumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3, isobutyryl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl Peroxide, octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, cinnamic acid peroxide Id, m-toluoyl peroxide, benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-3-methoxybutylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxide Oxydicarbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, α, α'-bis (neodecanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneo Decanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxyneodecanoate, t- Butyl peroxyneodecane , T-hexylperoxypivalate, t-butylperoxypivalate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 1,1,3,3-tetramethyl Butylperoxy-2-ethylhexanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethyl Hexanoate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxymaleic acid, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxy 3,5,5-trimethylhexanoate, t-butyl peroxy Oxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, , 5-dimethyl-2,5-bis (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxy-m-toluoylbenzoate, t-butylperoxybenzoate, Bis (t-butylperoxy) isophthalate, t-butylperoxyallyl monocarbonate, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, etc., which are used alone or cured Two or more kinds can be mixed and used to control the property.
本発明のペーストにはフィラーが含有される事が必須であるが、とりわけ表面に金属メッキを施された平均粒径1.0〜50μmのガラスビーズが全樹脂ペースト中5重量%以上含有される事が望ましい。金属メッキされたガラスビーズの含有量が5重量%未満では高熱伝導性と高導電性の効果が乏しくなるので好ましくない。また金属メッキされたガラスビーズの平均粒径が1μm未満になるとペースト粘度が上昇し、塗布作業性が著しく損なわれるので好ましくない。また50μmを越えると塗布ノズルからの塗出性が極端に低下するので好ましくない。 Although it is essential that the paste of the present invention contains a filler, glass beads having an average particle diameter of 1.0 to 50 μm whose surface is metal-plated are contained in an amount of 5% by weight or more in the total resin paste. Things are desirable. If the content of the metal-plated glass beads is less than 5% by weight, the effects of high thermal conductivity and high conductivity become poor, which is not preferable. On the other hand, when the average particle size of the metal-plated glass beads is less than 1 μm, the paste viscosity is increased, and the coating workability is remarkably impaired. On the other hand, if it exceeds 50 μm, the coating property from the coating nozzle is extremely lowered, which is not preferable.
本発明に用いるガラスビーズ表面の金属メッキは金、銀、銅及びニッケルからなる群より選択されたものであることが高電気伝導性の点で好ましい。
本発明に用いられる金属メッキされたガラスビーズ以外のフィラーは無機フィラー、有機フィラー等特に制限されるものではないがより好ましいのは金、銀,銅、ニッケル等の導電性フィラーである。
The metal plating on the glass bead surface used in the present invention is preferably selected from the group consisting of gold, silver, copper and nickel in view of high electrical conductivity.
The fillers other than the metal-plated glass beads used in the present invention are not particularly limited, such as inorganic fillers and organic fillers, but conductive fillers such as gold, silver, copper, and nickel are more preferable.
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三本ロール等を用いて混練してペーストを得た後、真空下脱抱すること等がある。 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 the production method of the present invention, for example, each component is premixed and kneaded using a three roll or the like to obtain a paste, and then dehydrated under vacuum.
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.
<実施例1〜8、比較例1〜7>
表1及び2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。
The present invention will be specifically described with reference to examples. The blending ratio of each component is parts by weight.
<Examples 1-8, Comparative Examples 1-7>
Each component of the composition shown in Tables 1 and 2 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.
<用いる原料成分>
・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
・ビスフェノールA型エポキシ樹脂(BPA):粘度6800mPa・s、エポキシ当量190
・反応性希釈剤:t−ブチルフェニルグリシジルエーテル:粘度400mPa・s
・フェノール硬化剤:ビスフェノールF
・潜在性硬化剤:ジシアンジアミド(DDA)
・イミダゾール化合物: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)
・アクリレート末端液状ポリブタジエン(BAC−45、大阪有機化学工業(株))
・エポキシ変性液状ポリブタジエン(E−1800、日石三菱(株))
・アクリル酸ラウリルエステル(LA)
・ジクミルパーオキサイド(パーヘキサ3M)
・銀粉
フレーク状銀粉a1:平均粒径2μm、
フレーク状銀粉a2:平均粒径5μm
・銀メッキガラスビーズ
UBS−0010LAg(ユニオン(株)製):平均粒径 7μm
UBS−0030LAg(ユニオン(株)製):平均粒径 18μm
・ガラスビーズ
UB−24M(ユニオン(株)製):平均粒径 44 μm
<Used raw material components>
・ Bisphenol F type epoxy resin (BPF): Viscosity 5000 mPa · s, epoxy equivalent 170
・ Bisphenol A type epoxy resin (BPA): viscosity 6800mPa · s, epoxy equivalent 190
Reactive diluent: t-butylphenyl glycidyl ether: viscosity 400 mPa · s
・ Phenol hardener: Bisphenol F
-Latent curing agent: Dicyandiamide (DDA)
Imidazole compound: 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (2P4MHZ)
・ Acrylate-terminated liquid polybutadiene (BAC-45, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Epoxy-modified liquid polybutadiene (E-1800, Mitsubishi Oil Corporation)
・ Lauryl acrylate (LA)
・ Dicumyl peroxide (Perhexa 3M)
・ Silver powder
Flaky silver powder a1: average particle size 2 μm,
Flaky silver powder a2: Average particle size 5 μm
Silver-plated glass beads UBS-0010LAg (manufactured by Union Co., Ltd.): average particle size 7 μm
UBS-0030LAg (manufactured by Union Co., Ltd.): average particle size 18 μm
・ Glass beads UB-24M (manufactured by Union Co., Ltd.): average particle size 44 μm
<評価方法>
・粘度:E型粘度計(3°コーン)を用い25℃、0.5rpm、2.5rpmでの値を25℃にて測定し粘度とした。異なる回転数での測定値の比をチキソ指数(TI)とした。
・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170℃中30分間オーブンで硬化した。硬化後マウント強度測定装置を用い25℃,250℃での熱時ダイシェア強度を測定した。
・塩素イオン濃度:テフロン(R)シート状に導電性ペーストを塗布し、170℃30分間硬化した後、振動ミルで微粉砕した硬化樹脂サンプル約2gを精秤し、20mlの純水を加えて120℃、2.1atmの条件で抽出した液を濾過してイオンクロマトグラフィ−により塩素イオン量を測定して樹脂分あたりに換算して求めた。
・耐湿信頼性:シリコンチップ表面にアルミニウム配線を施した模擬素子を16pinDIP(デュアルインラインパッケージ)のリードフレームにペーストを用いてマウントし、オーブン中170℃30分で硬化した後、金線ボンディングして住友ベークライト(株)製エポキシモールディングコンパウンドEME―6600CSで175℃2分の条件でトランスファー成形した後、175℃4hr後硬化したパッケージをプレッシャークッカー処理(125℃、2.5atm)で500hr処理後のオープン不良率を調べた。
・ペースト硬化物の体積抵抗率:厚さ約20μm、幅0.5mmでプレパラート上に印刷した後オーブンにて170℃、30分間硬化したものをミリオーム抵抗測定機で測定した。
・ペースト硬化物の熱伝導率:厚さ約1mm、半径10mmの円盤型硬化物試験片を作成し、理学電機(株)製レーザーフラッシュ法熱定数測定装置LF/TCM FA815Bを用いて熱拡散率を測定し比熱と比重から熱伝導率を算出する。
・ディスペンス性:加圧式自動ディスペンサーで内径0.1mmのノズルを用いて1000打点塗布を実施し、ノズル詰まり無しで塗布出来た打点数を調べた。
<Evaluation method>
Viscosity: Using an E-type viscometer (3 ° cone), the values at 25 ° C., 0.5 rpm, and 2.5 rpm were measured at 25 ° C. to obtain the viscosity. The ratio of measured values at different rotational speeds was defined as a thixo index (TI).
Adhesive strength: A 2 × 2 mm silicon chip was mounted on a copper frame using a paste and cured in an oven at 170 ° 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.
Chlorine ion concentration: After applying a conductive paste in a Teflon (R) sheet and curing it at 170 ° C for 30 minutes, weigh approximately 2 g of a cured resin sample finely pulverized with a vibration mill, and add 20 ml of pure water. The liquid extracted under the conditions of 120 ° C. and 2.1 atm was filtered, and the amount of chloride ions was measured by ion chromatography, and converted to the resin content.
・ Moisture resistance reliability: Mounted on a lead frame of 16pin DIP (Dual Inline Package) with a paste element using a silicon chip surface with aluminum wiring, cured in an oven at 170 ° C for 30 minutes, and then bonded with gold wire Transfer molding with epoxy molding compound EME-6600CS manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. under the condition of 175 ° C for 2 minutes, and then post-cured package at 175 ° C for 4 hours, then open after pressure cooker treatment (125 ° C, 2.5 atm) for 500 hours The defective rate was examined.
-Volume resistivity of the paste cured product: After printing on a preparation with a thickness of about 20 μm and a width of 0.5 mm, what was cured in an oven at 170 ° C. for 30 minutes was measured with a milliohm resistance measuring machine.
-Thermal conductivity of the cured paste: A disk-shaped specimen with a thickness of about 1 mm and a radius of 10 mm was prepared, and thermal diffusivity was measured using a laser flash method thermal constant measuring device LF / TCM FA815B manufactured by Rigaku Corporation. And the thermal conductivity is calculated from the specific heat and specific gravity.
-Dispensing property: 1000 dots were applied using a nozzle having an inner diameter of 0.1 mm with a pressure type automatic dispenser, and the number of dots that could be applied without clogging the nozzles was examined.
評価結果を表1及び表2に示す。
本発明により、高熱伝導性と高電気伝導性とを備え高温高湿下の信頼性と塗布作業性に優れた高信頼性の導電性ペーストが得られ、IC、LSI等の半導体素子を金属フレームやプリント配線基板等に接着固定する樹脂ペーストとして極めて有用である。 According to the present invention, a highly reliable conductive paste having high thermal conductivity and high electrical conductivity and excellent reliability under high temperature and high humidity and coating workability can be obtained. It is extremely useful as a resin paste that is bonded and fixed to a printed wiring board or the like.
Claims (4)
前記フィラーは、銀粉と、金属メッキを施された平均粒径1.0〜50μmのガラスビーズとを、銀粉/ガラスビーズ=86.7/13.3〜81.1/18.9となる重量比率で含み、
前記銀粉は全樹脂ペースト中に70重量%以上含まれ、
前記ガラスビーズは全樹脂ペースト中に5重量%以上含まれていることを特徴とする半導体用樹脂ペースト。 (A) A thermosetting resin, (B) a curing agent and (C) a resin paste for semiconductors containing essential components,
The filler comprises silver powder and metal plated glass beads having an average particle diameter of 1.0 to 50 μm, and a weight of silver powder / glass beads = 86.7 / 13.3 to 81.1 / 18.9 Including by ratio ,
The silver powder is contained in 70% by weight or more in the total resin paste,
The resin beads for semiconductor, wherein the glass beads are contained in the total resin paste in an amount of 5% by weight or more.
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