JP5228443B2 - 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

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 Download PDF

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Description

本発明は、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に関するものである。
半導体製品の大容量、高速処理化及び微細配線化に伴い半導体製品作動中に発生する熱の問題が顕著になってきており、半導体製品から熱を逃がす、いわゆるサーマルマネージメントがますます重要な課題となってきている。このため半導体製品にヒートスプレッダー、ヒートシンクなどの放熱部材を取り付ける方法などが一般的に採用されているが放熱部材を接着する材料自体の熱伝導率もより高いものが望まれてきている。一方半導体製品の形態によっては半導体素子そのものを金属製のヒートスプレッダーに接着したり、半導体素子を接着したリードフレームのダイパッド部にヒートスプレッダーを接着したり、ダイパッド部がパッケージ表面に露出しており放熱板をかねる場合もあり、さらにはサーマルビアなどの放熱機構を有する有機基板などに接着したりする場合もある。この場合も同様に半導体素子を接着する材料に高熱伝導率が要求される。このようにダイアタッチペーストまたは放熱部材接着用材料に高熱伝導率が要求されているが、同時に半導体製品の基板搭載時のリフロー処理に耐える必要があり、さらには大面積の接着が要求される場合も多く構成部材間の熱膨張係数の違いによる反りなどの発生を抑制するため低応力性も併せ持つ必要がある。
ここで通常高熱伝導性接着剤には、銀粉、銅粉などの金属フィラーや窒化アルミ、窒化ボロンなどのセラミック系フィラーなどを有機系のバインダーに高い含有率で添加するが、含有可能な量に限界があり高熱伝導率が得られない場合、多量の溶剤を含有し硬化物単体の熱伝導率は良好だが半導体製品中では硬化物中に溶剤が残存または揮発した後がボイドになり熱伝導率が安定しないなどの不具合の解決には至っていない。(例えば特許文献1参照)また、硬化物の弾性率を低下させる目的で液状ゴムなどの低応力剤を使用することも知られているが(例えば特許文献2参照)、液状ゴムとして極性の高いものを使用した場合には粘度が高く良好な塗布作業性を得ることが難しく、極性の低いものを使用した場合には他の成分との相溶性が悪く保存中に分離が生じてしまい塗布安定性が悪化するなど満足なものはなかった。
特開平11−43587号公報 特開2005−154633号公報
本発明は、塗布作業性特に塗布量の安定性に優れかつ弾性率が低く十分な低応力性を有する樹脂組成物及び該樹脂組成物を半導体用ダイアタッチペーストまたは放熱部材接着用材料として使用することで信頼性に優れた半導体装置を提供することである。
本発明は、以下の[1]〜[6]により達成される。
[1]半導体素子または放熱部材を支持体に接着する樹脂組成物であって、
ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)、アクリル酸エステル化合物(B)、熱ラジカル重合開始剤(C)、及び充填材(D)を含み、
前記アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される化合物(B1)であり、前記アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上3
0重量%以下がカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)であることを特徴とする樹脂組成物。
1は水素原子、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、R2は炭素数6〜12の分岐した脂肪族炭化水素基である。
[2]前記一般式(1)で示される化合物(B1)のR2が、異なる構造の炭素数6〜1
2の分岐した脂肪族炭化水素基を有する化合物であることを特徴とする前記[1]項に記載の樹脂組成物。
[3]前記化合物(A)が、ブタジエンの重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物であることを特徴とする前記[1]項に記載の樹脂組成物。
[4]前記化合物(A)に含まれる1,4ビニル結合の割合が、1,4ビニル結合と1,2ビニル結合の合計に対し60%以上であることを特徴とする前記[3]項に記載の樹脂組成物。
[5]前記[1]〜[4]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また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。
本発明の樹脂組成物は、ディスペンス法における塗布量の安定性に優れかつ低弾性率、高接着であるため、ダイアタッチペーストまた放熱部材接着用材料として使用した場合、得られた半導体装置は耐リフロー性に優れており、その結果高信頼性の半導体装置を得ることができる。
本発明は、ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)、アクリル酸エステル化合物(B)、熱ラジカル重合開始剤(C)、及び充填材(D)を含み、前記アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される化合物(B1)であり、前記アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下がカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)であることを特徴とする樹脂組成物であって、ディスペンス法における塗布量の安定性に優れかつ低弾性率、高接着である樹脂組成物を提供するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明では、ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)を使用する。化合物(A)を使用することで樹脂組成物硬化物の弾性率を下げることができるからであり、その結果剥離が生じにくい高接着性となるからである。ここで樹脂組成物硬化物に低弾性率性を付与するのは化合物(A)の主鎖骨格構造の影響が大きく、ジエン系化合物の重合体または共重合体が好ましい。なかでも特に好ましいジエン系化合物としてはブタジエン、イソプレンなどが挙
げられ、好ましい共重合体としてはアクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレンから選ばれる少なくとも1種との共重合体である。また分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有することが好ましいが、これは反応により硬化物に取り込まれることで良好な硬化物物性を示すために官能基が必要であり、官能基としては後述するアクリル酸エステル化合物(B)と反応するために重合可能な炭素−炭素2重結合が好ましく用いられる。なかでも好ましい官能基としてはアクリロイル基、ビニル基、アリル基、マレイミド基などが挙げられ、特に好ましいのはアクリロイル基である。ここでアクリロイル基とはアクリロイル基のαまたはβ位がアルキル基、アルケニル基、フェニル基などの炭素数1〜8の有機基で置換されているものも含むこととする。化合物(A)は少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する必要があるがより好ましい炭素−炭素2重結合の数は2つ以上である。このことにより効率的に硬化物中に取り込まれるようになり良好な硬化物物性(機械的特性)を示すことが可能となる。
なかでも特に好ましいのは、ジエン系化合物の重合体または共重合体の両末端に重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物である。官能基が両末端に存在することで反応点間距離を長くすることができ硬化物の弾性率をより低くすることができるからである。
前述したように硬化物に低弾性率性を付与するためには、化合物(A)の主鎖骨格構造の影響が大きく、ジエン系化合物としてはブタジエン、イソプレンを使用することが好ましいが特に好ましいのはブタジエンである。ブタジエンの重合体または共重合体のミクロ構造に着目した場合、1,4ビニル結合の割合が1,4ビニル結合と1,2ビニル結合の合計に対し60%以上であることが好ましい。特に好ましいのは75%以上である。1,4ビニル結合の割合が多い方が化合物(A)としての粘度が低く得られた硬化物の弾性率が低くなるからである。
本発明で使用する化合物(A)の分子量は500から10000の範囲が好ましい。より好ましくは700から5000であり、特に好ましいのは1000から5000である。分子量がこれより低い場合には目的とする低弾性率化を十分に発揮できず、これより高い場合には粘度が高くなりすぎ樹脂組成物の塗布作業性悪化の原因となる。ここで分子量とはGPC(ゲルパーミュエイションクロマトグラフ)を用いて測定した数平均分子量である。
本発明ではアクリル酸エステル化合物(B)として、アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される化合物(B1)であり、アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下がカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)である化合物を使用する。アクリル酸エステル化合物とはアクリロイルオキシ基を有する化合物であり、例えば(メタ)アクリル酸とアルコールのエステル化反応により得ることが可能である。ここでアクリロイルオキシ基とはアクリロイルオキシ基のαまたはβ位がアルキル基、アルケニル基、フェニル基などの炭素数1〜8の有機基で置換されているものも含むこととする。アクリル酸エステル化合物(B)は低粘度で反応性に優れるため樹脂組成物に良好な塗布作業性を付与するとともに良好な反応性を与えるため好適に用いられる。
アクリル酸エステル化合物(B)は、前記化合物(A)との相溶性に優れるため、好ましい。
1は水素原子、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、R2は炭素数6〜12の分岐した脂肪族炭化水素基である。
一般式(1)で示される化合物(B1)としては、例えば、イソヘキシル(メタ)アクリレート、イソヘプチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソウンデシル(メタ)アクリレート、イソドデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャルブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、デカリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記化合物(A)とアクリル酸エステル化合物(B)の相溶性が悪い場合には、塗布作業を行う室温において層分離が進行し安定した塗布量を維持することが困難となる。ここで化合物(B1)は、前記化合物(A)との相溶性が良好であるため好適に用いられる。炭素数がこれよりも少ない場合には揮発性が高いため樹脂組成物を加熱硬化する際の揮発分量が多くなりすぎるため好ましくなく、炭素数がこれより多い場合または直鎖状の場合には相溶性は良好であるが分子の規則性が高くなるため低温で結晶化がおこることがある。一般に本発明の樹脂組成物は、樹脂成分の反応及び後述する充填材(D)の沈降を抑制する目的で例えば−15℃、−40℃などの低温で保管する。低温保管時に樹脂組成物中の一部の成分が結晶化すると室温に戻した後でも樹脂組成物の均一性は損なわれた状態となり安定した塗布を行うことができなくなる。このため化合物(B1)のなかでも特に好ましいものは、一般式(1)中のR2が少なくともイソデシル基または2−エチルヘキシ
ル基のいずれか1つである化合物である。化合物(B1)の好ましい配合量はアクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下である。この範囲であれば低温においても良好な相溶性を示し安定した塗布性を得られるからである。より好ましいのは60重量%以上99重量%以下である。一般式(1)中のR2の構造が異なるものを併用し
てもよい。
本発明は、さらにカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)を含むものである。カルボキシ基を有することで特に金属との接着性が向上するからである。(メタ)アクリル酸もカルボキシ基を有するが、樹脂組成物として使用する場合に通常ダイボンダーなどの装置を用いて塗布し、加熱硬化を行うため塗布作業時及び硬化時の臭気、ならびに皮膚刺激性の問題より使用できない。
このようなカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物(B2)としては、1分子内に少なくとも1つのカルボキシ基を有するアクリル酸エステル化合物であれば特に限定されないが、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物とジカルボン酸を反応させた化合物が好ましい。より好ましくは2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとジカルボン酸とを反応させた化合物であり、好ましいジカルボン酸としてはコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸及びこれらの誘導体を反応させた化合物である。反応の容易性の観点からも2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと無水コハク酸またはシクロヘキサンジカルボン酸無水物との反応物は特に好ましい。カルボキシ基を有するアクリル酸エ
ステル化合物(B2)はアクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下の範囲が好ましい。これより多く含まれる場合には樹脂組成物が高粘度になるとともに前記化合物(A)との相溶性悪化の懸念がある。より好ましくはアクリル酸エステル化合物(B)中、1重量%以上、25重量%以下含まれることであり、さらに好ましいのは1重量%以上、20重量%以下含まれることである。
その他の使用可能なアクリル酸エステル化合物(B)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャルブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフロロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフロロブチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリロイロキシメチルトリシクロデカン、N−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルフタルイミドなどが挙げられる。
本発明では熱ラジカル重合開始剤(C)を使用する。通常熱ラジカル重合開始剤として用いられるものであれば特に限定しないが、望ましいものとしては、急速加熱試験(試料1gを電熱板の上にのせ、4℃/分で昇温した時の分解開始温度)における分解温度が40〜140℃となるものが好ましい。分解温度が40℃未満だと、樹脂組成物の常温における保存性が悪くなり、140℃を越えると硬化時間が極端に長くなるため好ましくない。
これを満たす熱ラジカル重合開始剤の具体例としては、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、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)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)ベンゾフェノンなどが挙げられる。
これらは単独また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。特に限定されるわけではないが樹脂組成物中0.001〜2重量%含有されるのが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、通常蛍光灯などの照明下で使用されるので光重合開始剤が含まれていると使用中に反応により粘度上昇が観察されるため実質的に光開始剤を含有することはできない。実質的にとは、粘度上昇が観察されない程度で光重合開始剤が微量に存在してもよく、好ましくは、含有しないことである。
本発明では充填材(D)として、銀粉、金粉、銅粉、アルミニウム粉、ニッケル粉、パラジウム粉などの金属粉、アルミナ粉末、チタニア粉末、アルミニウムナイトライド粉末、ボロンナイトライド粉末などのセラミック粉末、ポリエチレン粉末、ポリアクリル酸エステル粉末、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ポリアミド粉末、ポリウレタン粉末、ポリシロキサン粉末などの高分子粉末を使用可能である。
樹脂組成物を使用する際にはノズルを使用して吐出する場合があるので、ノズル詰まりを防ぐために平均粒径は30μm以下が好ましく、ナトリウム、塩素などのイオン性の不純物が少ないことが好ましい。特に導電性、熱伝導性が要求される場合には銀粉を使用することが好ましい。通常電子材料用として市販されている銀粉であれば、還元粉、アトマイズ粉などが入手可能で、好ましい粒径としては平均粒径が1μm以上、30μm以下である。これ以下では樹脂組成物の粘度が高くなりすぎ、これ以上では上述のようにディスペンス時にノズル詰まりの原因となりうるからであり、電子材料用以外の銀粉ではイオン
性不純物の量が多い場合があるので注意が必要である。形状はフレーク状、球状など特に限定されないが、好ましくはフレーク状のものを使用し、通常樹脂組成物中70重量%以上、95重量%以下含まれる。銀粉の割合がこれより少ない場合には導電性が悪化し、これより多い場合には樹脂組成物の粘度が高くなりすぎるためである。
本発明ではカップリング剤を使用することが可能である。一般的に使用されるシランカップリング剤、チタン系カップリング剤を使用することができるが、特にS−S結合を有するシランカップリング剤は充填材(D)として銀粉を用いた場合には銀粉表面との結合も生じるため、被着体表面との接着力向上のみならず硬化物の凝集力も向上するため好適に使用することが可能である。S−S結合を有するシランカップリング剤以外との併用も好ましい。
本発明の樹脂組成物には、必要により、消泡剤、界面活性剤、各種重合禁止剤、酸化防止剤などの添加剤を用いることができる。
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。
本発明の樹脂組成物を用いて半導体装置を製作する方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、市販のダイボンダーを用いて、リードフレームの所定の部位に樹脂組成物をディスペンス塗布した後、チップをマウントし、加熱硬化する。その後、ワイヤーボンディングして、エポキシ樹脂を用いてトランスファー成形することによって半導体装置を製作する。またはフリップチップ接合後アンダーフィル材で封止したフリップチップBGA(Ball Grid Array)などのチップ裏面に樹脂組成物をディスペンスしヒートスプレッダー、リッドなどの放熱部品を搭載し加熱硬化するなどの使用方法も可能である。
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。
化合物A1:両末端水酸基のポリブタジエン(出光興産(株)製、R−45HT)140gとメタクリル酸(試薬)10.3g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(川口化学工業(株)製、MQ−F)0.03g及びトルエン(試薬)500gをセパラブルフラスコに入れ室温で10分間攪拌することで均一な溶液とした後、パラトルエンスルホン酸一水和物(試薬)1.0gを添加しさらに5分間攪拌を行った。その後オイルバスを用いて加熱し還流下ディーンスタークトラップにて脱水を行いながら4時間反応した。室温まで冷却した後、イオン交換水を用いて5回分液洗浄を行った有機溶剤層をろ過することにより固形分を除去、エバポレータ及び真空乾燥機にて溶剤を除去し生成物を得、以下の試験に用いた。(以下化合物A1、収率約92%。室温で粘ちょうな液体。重クロロホルムを用いたプロトンNMRの測定により水酸基の結合したメチレン基のプロトンの消失(4.05〜4.2ppm)、エステル結合の生成(4.45〜4.65ppm)、及び4.9〜5.05ppmの1,2−ビニル結合の積分強度と1.95〜2.15ppmの1,4−ビニル結合の積分強度(4プロトン分)の比から1,4ビニル結合の全ビニル結合(1,2−ビニル結合と1,4ビニル結合との合計)の割合が約80%であることを確認した。GPCによるスチレン換算数平均分子量は約3100であり、メタクリル酸に基づくピークが存在しないことを確認した。)
化合物A2:両末端水酸基のポリブタジエン(出光興産(株)製、R−15HT)120gとメタクリル酸(試薬)17.2g、ヒドロキノンモノメチルエーテル(川口化学工業(株)製、MQ−F)0.06g、パラトルエンスルホン酸一水和物(試薬)1.9gを用いた他は化合物A1と同様にして生成物を得、以下の試験に用いた。(以下化合物A2
、収率約94%。室温で粘ちょうな液体。プロトンNMRの測定により化合物A1と同様に水酸基消失、エステル結合の生成、及び1,4ビニル結合の全ビニル結合(1,2−ビニル結合と1,4ビニル結合との合計)に対する割合が約80%であることを確認した。GPCによるスチレン換算数平均分子量は約1500であり、メタクリル酸に基づくピークが存在しないことを確認した。)
[実施例1]
化合物(A)として、前記化合物A1を、化合物(B1)としてイソデシルメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルID、一般式(1)のR1がメチル基であり
、R2がイソデシル基である化合物、以下化合物B11)を、化合物(B2)として2−
メタクリロイルオキシエチルコハク酸(共栄社化学(株)製、ライトエステルHO−MS、2−ヒドロキシエチルメタクリレートとコハク酸のエステル化化合物でカルボキシ基を有する。以下化合物B2)を、熱ラジカル重合開始剤(C)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)を、充填材(D)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、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1)、メタクリル基を有するカップリング剤(信越化学工業(株)製、KBM−503P、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。
[実施例2〜5、比較例1〜4]
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。
なお実施例1以外で使用したものを以下に記載した。
化合物(A)として前記化合物A2を、化合物(B)として2−エチルヘキシルメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルEH、以下化合物B12)、テトラデシルメタクリレート(以下化合物B31)及び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B32)、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3)、アクリル変性ポリブタジエン(新日本石油化学(株)製、MM−1000−80、マレイン化ポリブタジエンと2−ヒドロキシエチルメタクリレートとの反応物で重合可能な炭素−炭素2重結合を分岐官能基として有する。数平均分子量は約1000でプロトンNMR法により測定した。1,4−ビニル結合の全ビニル結合(1,2−ビニル結合と1,4ビニル結合との合計)に対する割合は32%、以下化合物X)。
評価方法
・粘度及びチキソ性:E型粘度計(3°コーン)を用い25℃、0.5rpm及び2.5rpmでの値を樹脂組成物作製直後に測定した。2.5rpmでの値を粘度とし粘度の値が20±10Pa・Sのものを合格とした。粘度の単位はPa・Sである。0.5rpmでの値を2.5rpmの値で割った値をチキソ性(作業性の指標)とし、3.0以上のものを合格とした。
・塗布試験−1:得られた樹脂組成物を100メッシュでろ過してシリンジ2本に充填した。そのうち1本を用い、打点試験機(武蔵エンジニアリング(株)製、SHOTMASTER−300)にて金属ニードル25Gシングルノズル(内径0.26mm、長さ15mm)を用い1,000点塗布(塗布量20mg/1点)し塗布安定性の確認を行った。塗布安定性の確認は光学顕微鏡を用い目視で糸引き(上面から見たときに糸切れ部がディスペンスしたドットの円から外に飛び出ている場合)、空打ち(ノズル周辺部のみ液状樹脂組成物が転写されており中心部にはほとんどディスペンスされていない場合)、過剰吐出(ディスペンスドットの径が20%以上大きい場合)の数を測定しこれらの合計が5点(5箇所)以下の場合を合格とした。
・塗布試験−2:塗布試験−1で準備したシリンジの未使用の1本を冷凍庫(−38℃〜−43℃)に1週間保管し、冷凍庫から取り出し一旦冷蔵庫(4℃〜10℃)に2時間静置後室温に取り出し1時間経過したものを打点試験に用いた。打点試験機(武蔵エンジニアリング(株)製、SHOTMASTER−300)にて金属ニードル25Gシングルノズル(内径0.26mm、長さ15mm)を用い1,000点塗布(塗布量20mg/1点)し塗布安定性の確認を行った。塗布安定性の確認は光学顕微鏡を用い目視で糸引き(上面から見たときに糸切れ部がディスペンスしたドットの円から外に飛び出ている場合)、空打ち(ノズル周辺部のみ液状樹脂組成物が転写されており中心部にはほとんどディスペンスされていない場合)、過剰吐出(ディスペンスドットの径が20%以上大きい場合)の数を測定しこれらの合計が5点(5箇所)以下の場合を合格とした。
・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30N/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。
・弾性率:表1に示す樹脂組成物を用いて、4×20×0.1mmのフィルム状の試験片を作製し(硬化条件150℃30分)、動的粘弾性測定機(DMA)にて引っ張りモードでの測定を行った。測定条件は以下の通りである。
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2000MPa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メッキ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。
・耐リフロー性:表1に示す樹脂組成物を用いて、下記のリードフレームとシリコンチップを150℃30分間硬化し接着した。さらに、封止材料(スミコンEME−7026、住友ベークライト(株)製)を用い封止し、半導体装置を作製した。この半導体装置を用いて、30℃、相対湿度60%、168時間吸湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、10秒、3回リフロー)を行った。処理後の半導体装置を超音波探傷装置(透過型)により剥離の程度を測定した。ダイアタッチ部の剥離面積が10%未満の場合を合格とした。剥離面積の単位は%である。
半導体装置: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
本発明の樹脂組成物は、ディスペンス法における塗布量の安定性に優れかつ低弾性率かつ高接着であるため、ダイアタッチペーストまたは放熱部材接着用材料として使用した場合、得られた半導体装置は耐リフロー性に優れており、その結果高信頼性の半導体装置を得ることができる。

Claims (4)

  1. 半導体素子または放熱部材を支持体に接着する樹脂組成物であって、
    ジエン系化合物の重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物(A)、(メタ)アクリル酸エステル化合物(B)、熱ラジカル重合開始剤(C)、及び充填材(D)を含み、
    前記化合物(A)に含まれる1,4ビニル結合の割合が、1,4ビニル結合と1,2ビニル結合の合計に対し60%以上であり、
    前記(メタ)アクリル酸エステル化合物(B)の50重量%以上99重量%以下が一般式(1)で示される(メタ)アクリル酸エステル化合物(B1)であり、前記(メタ)アクリル酸エステル化合物(B)の1重量%以上30重量%以下がカルボキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物(B2)であり、
    前記(A)、(B1)、(B)の配合比が、4.76/19.04≦(B1)/{(A)+(B)}≦7.24/19.05を満たし、
    前記(A)、(B2)、(B)の配合比が、0.19/19.05≦(B2)/{(A)+(B)}≦1.33/19.04を満たし、
    充填材(D)の配合量が、全樹脂組成物中70重量%以上、95重量%以下であることを特徴とする樹脂組成物。

    は水素原子、メチル基、Rは炭素数6〜12の分岐した脂肪族炭化水素基である。
  2. 前記一般式(1)で示される化合物(B1)として、一般式(1)のR の構造が異なる化合物を更に併用することを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
  3. 前記化合物(A)が、ブタジエンの重合体または共重合体で分子内に少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素2重結合を有する化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂組成物。
  4. 請求項1〜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また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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8722768B2 (en) * 2010-09-30 2014-05-13 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Liquid resin composition and semiconductor device
KR101995601B1 (ko) * 2011-01-31 2019-07-02 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 수지 조성물 및 반도체 장치
JP6100017B2 (ja) * 2013-02-18 2017-03-22 京セラ株式会社 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物および半導体装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57185367A (en) * 1981-05-11 1982-11-15 Kuraray Co Ltd Adhesive composition
DE3835740A1 (de) * 1988-10-20 1990-05-10 Henkel Kgaa Heissvulkanisierbare klebemittel und ihre verwendung in verfahren zum flaechigen verbinden von festkoerperoberflaechen
DE4122849A1 (de) * 1991-07-10 1993-01-14 Bostik Gmbh Kleb/dichtstoff auf kautschukbasis
JP2002012629A (ja) * 2000-06-27 2002-01-15 Sekisui Chem Co Ltd 重合性組成物、粘着剤、粘着テープ及び粘着シート
JP4643360B2 (ja) * 2005-05-24 2011-03-02 株式会社イーテック 粘着性樹脂組成物、並びに粘着シートおよびその製造方法
JP5034219B2 (ja) * 2005-11-11 2012-09-26 住友ベークライト株式会社 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

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