JP4929710B2 - 樹脂組成物及び樹脂組成物を使用して作製した半導体装置 - Google Patents
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Description
また、樹脂組成物をリードフレーム、有機基板等の支持体に塗布した時、又は加熱硬化中に樹脂組成物の樹脂成分が支持体表面に広がるブリードにより、半導体素子からダイパッドへのワイヤボンドの不良の原因となったり、封止材料のダイパッドへの接着力を低下させ剥離の原因、クラックの原因となったりするため問題であった。
[1]半導体素子又は放熱部材を支持体に接着する樹脂組成物であって、一般式(1)で示される化合物(A)、ラジカル重合開始剤(B)、及び充填材(C)を含むことを特徴とする樹脂組成物。
[3]前記化合物(D)が炭素数1以上、6以下のアミノ酸をマレイミド化したマレイミドアミノ酸と分子内に水酸基を2つ以上有する化合物とのエステル化化合物である[1]又は[2]項に記載の樹脂組成物。
[4]前記化合物(D)が炭素数1以上、6以下のアミノ酸をマレイミド化したマレイミドアミノ酸と分子量が200以上、5000以下のジオールとのエステル化化合物である[1]〜[3]項のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[5]前記化合物(D)がグリシンをマレイミド化したマレイミド化グリシンと分子内に水酸基を2つ以上有する化合物とのエステル化化合物である[1]〜[4]項のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[6]前記化合物(D)がアミノカプロン酸をマレイミド化したマレイミドカプロン酸と分子内に水酸基を2つ以上有する化合物とのエステル化化合物である[1]〜[4]項のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[8]充填材(C)が銀粉である[1]〜[7]項のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[9][1]〜[8]項のいずれか1項に記載の樹脂組成物をダイアタッチペースト又は放熱部材接着用材料として用いて製作されることを特徴とする半導体装置。
以下、本発明について詳細に説明する。
マレイミド基を有する化合物(D)は、前記化合物(A)と共重合可能であり、ラジカル重合開始剤(B)とともに使用することで、加熱下良好な反応性を示すとともにイミド環の有する極性により例えば、銀めっき、Ni−Pdめっきといった難接着性の金属表面に対しても良好な接着性を示すため好適に使用される。ここでマレイミド基を有する化合物(D)が1官能の場合には期待する接着力向上効果が十分でなく、3官能以上の場合には分子量が大きくなり樹脂組成物の高粘度化につながるため2官能の化合物が特に好ましい。ここで2官能のマレイミド化合物としては芳香族アミンを原料とするものが良く知られているが、一般に芳香族系のマレイミドは結晶性が強いため室温で液状のものを得ることが難しい。またこのようなマレイミド化合物はジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンといった高沸点の極性溶媒には可溶であるが、このような溶媒を使用した場合には、樹脂組成物の加熱硬化の際にボイドが発生し、熱伝導性を悪化させるので使用できない。
また芳香族環の存在により分子間の相互作用が強くなるため弾性率が高く、脆い硬化物となる傾向にあるので好ましくない。
本発明の樹脂組成物は、例えば各成分を予備混合した後、3本ロールを用いて混練した後真空下脱泡することにより製造することができる。
以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。配合割合は重量部で示す。
マレイミドカプロン酸:120gの無水マレイン酸と500gのトルエンをセパラブルフラスコに仕込み、攪拌下1時間還流することにより系内の水分をディーンスタークトラップにより除去した後室温まで冷却し、乾燥窒素を導入しながら131gの6-アミノカプロン酸を200gのアセトニトリルに溶解させた溶液を氷浴中で60分かけて滴下し、その後室温にて24時間攪拌した。その後ディーンスタークトラップにて発生した水分を除去しながら還流下8時間攪拌した。得られた溶剤層を純水を用いて5回分液洗浄しその後エバポレータ及び真空乾燥機を用いて溶剤を除去し、生成物を得た。(以下マレイミドカプロン酸、褐色の結晶、収量:約200g、NMR、IRによりマレイミド環の生成を確認した。)
化合物(A)として、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート(日本化成(株)製、CHDMMA、一般式(1)のR1が水素。以下化合物A)、化合物(B)としてジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、パークミルD、急速加熱試験における分解温度:126℃、以下開始剤)、充填材(C)として、平均粒径8μm、最大粒径30μmのフレーク状銀粉(以下銀粉)を用いた。
前記化合物D1、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステル1、6HX、以下化合物X1)、カップリング剤としてテトラスルフィド結合を有するカップリング剤(日本ユニカー(株)製、A−1289、以下カップリング剤1)、グリシジル基を有するカップリング剤(信越化学工業(株)製、KBM−403E、以下カップリング剤2)を表1のように配合し、3本ロールを用いて混練し、脱泡することで樹脂組成物を得た。配合割合は重量部である。得られた樹脂組成物を以下の方法により評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示す割合で配合し実施例1と同様に樹脂組成物を得た。
実施例1以外で使用したものを以下に記載した。
ポリエーテル系ビスマレイミド酢酸エステル(大日本インキ工業(株)製、ルミキュアMIA−200、ポリエーテルジオールとマレイミド化グリシンのエステル化化合物、室温で液状、以下化合物D2)
ラウリルアクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルLA、以下化合物X2)
得られた樹脂組成物を以下の方法により評価した。評価結果を表1に示す。
・接着強度:表1に示す樹脂組成物を用いて、6×6mmのシリコンチップをNi−Pd/Auめっきした銅フレームにマウントし、150℃オーブン中30分硬化した。硬化後及び吸湿処理(85℃、85%、72時間)後に自動接着力測定装置を用い260℃での熱時ダイシェア強度を測定した。260℃熱時ダイシェア強度が40N/チップ以上の場合を合格とした。接着強度の単位はN/チップである。
・ブリード:上記硬化後の接着強度測定用試験片を用い、接着強度測定前に光学顕微鏡にてブリードの長さを測定した。試験片の中で最長の部分の長さをもってブリードとし50μm以下を合格とした。ブリードの単位はμmである。
測定温度:−100〜300℃
昇温速度:5℃/分
周波数:10Hz
荷重:100mN
25℃における貯蔵弾性率を弾性率とし5000MPa以下の場合を合格とした。弾性率の単位はMPaである。
・耐温度サイクル性:表1に示す樹脂組成物を用いて、15×15×0.5mmのシリコンチップをNiめっきした銅ヒートスプレッダー(25×25×2mm)にマウントし、150℃オーブンにて30分硬化した。硬化後及び温度サイクル処理後(−65℃←→150℃、100サイクル)後の剥離の様子を超音波探傷装置(反射型)にて測定した。剥離面積が10%以下のものを合格とした。
パッケージ:QFP(14×20×2.0mm)
リードフレーム:Ni−Pd/Auめっきした銅フレーム
チップサイズ:6×6mm
樹脂組成物の硬化条件:オーブン中150℃、30分
Claims (9)
- さらにマレイミド基を有する化合物(D)を含む請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記化合物(D)が炭素数1以上、6以下のアミノ酸をマレイミド化したマレイミドアミノ酸と分子内に水酸基を2つ以上有する化合物とのエステル化化合物である請求項2に記載の樹脂組成物。
- 前記化合物(D)が炭素数1以上、6以下のアミノ酸をマレイミド化したマレイミドアミノ酸と分子量が200以上、5000以下のジオールとのエステル化化合物である請求項2又は3に1項に記載の樹脂組成物。
- 前記化合物(D)がグリシンをマレイミド化したマレイミド化グリシンと分子内に水酸基を2つ以上有する化合物とのエステル化化合物である請求項2〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記化合物(D)がアミノカプロン酸をマレイミド化したマレイミドカプロン酸と分子内に水酸基を2つ以上有する化合物とのエステル化化合物である請求項2〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- さらにS-S結合を有するシランカップリング剤を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 充填材(C)が銀粉である請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物をダイアタッチペースト又は放熱部材接着用材料として用いて製作されることを特徴とする半導体装置。
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