JP5856489B2 - 導電性ペースト及び半導体装置 - Google Patents
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Description
本発明の導電性ペーストは、(A)可溶性ポリイミド樹脂、(B)溶剤、(C)フレーク状銀粉及び(D)エポキシシラン系カップリング剤を必須成分とするものである。
B.E.T.Quantachrome Monosorbにて、粉末の単位質量当たりの表面積(単位:m2/g)を測定した。
Tap−Pak Volummeterにて、振動させた容器内の粉末の単位体積当たりの質量を測定した(単位:g/cm3)。
酸無水物として、テトラカルボン酸無水物(a)2.0部及びテトラカルボン酸無水物(b)2.0部と、ジアミン化合物(a)1.5部及び変性シリコーン1.5部とを、有機溶剤16部中で溶解し反応させて、粘稠なポリイミド樹脂溶液を得た。
この樹脂溶液に、フレーク状の銀粉(a)75部を添加混合し、さらにカップリング剤(a)を2部添加した後、ニーダーで混練処理を行い、減圧脱泡して可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
テトラカルボン酸無水物(b)に代えてテトラカルボン酸無水物(c)を用いた以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
ジアミン化合物(a)1.5部に代えて、ジアミン化合物(b)1.5部を用いた以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
有機溶剤を17部とし、カップリング剤(a)を1.0部とした以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
有機溶剤を14部とし、カップリング剤(a)を4.0部とした以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
カップリング剤(a)に代えて、カップリング剤(b)を用いた以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
有機溶剤を18部とし、カップリング剤を用いなかった以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
有機溶剤を14部とし、カップリング剤(a)を6.0部とした以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
カップリング剤(a)に代えて、カップリング剤(c)を用いた以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
カップリング剤(a)に代えて、カップリング剤(d)を用いた以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
銀粉(a)に代えて、銀粉(b)を用いた以外は実施例1と同様にして可溶性ポリイミドベースの導電性ペーストを調製した。
酸無水物としてテトラカルボン酸(c)4.0部と、ジアミン化合物としてジアミン化合物(a)2.0部とを、有機溶剤16部中で溶解し反応させて、粘稠なポリイミド樹脂溶液を得た。
この樹脂溶液に、フレーク状の銀粉(a)75部を添加混合し、さらにカップリング剤(a)を2部添加した後、ニーダーで混練処理を行い、減圧脱泡してポリイミド樹脂ベースの導電性ペーストを調製した。
[粘度(η0.5rpm)]
調製直後の導電性ペーストの粘度を、E型粘度計(3°コーン)を用いて、25℃、0.5rpmの条件で測定した。
E型粘度計(3°コーン)を用い、25℃、5.0rpmの条件で粘度(η5rpm)を測定し、上で測定された粘度(η0.5rpm)との比η0.5rpm/η5rpmを算出した。
調整直後の導電性ペーストの粘度と、常温で24時間保管した後の粘度を、それぞれE型粘度計(3°コーン)を用いて、25℃、0.5rpmの条件で測定し、その値を基に粘度の変化率を算出して、下記の判定基準で評価した。
○:変化率が±5%未満
×:変化率が±5%以上
下記の拡がり性及び形状保持性から評価した。
表面を銀メッキ処理した銅フレーム上に導電性ペーストを0.1mm3塗布し、その上にプレパラート(18mm×18mmガラス板)を被せ、20gの加重を10秒間かけた際の、導電性ペーストの拡がり面積の直径を測定し、下記の判定基準で評価した。測定は25℃で行った。
○:7mm以上(良好)
△:5mm以下7mm未満
×:5mm未満(不良)
表面を銀メッキ処理した銅フレーム上に導電性ペーストを塗布し、その後の塗布ダレ発生状況を調べ、下記の判定基準で評価した。測定は25℃で行った。
○:塗布後5分以内に発生せず
×:塗布後5分以内に発生
[初期接着強度]
表面を銀メッキ処理した銅フレーム上に導電性ペーストを10μm厚に塗布し、その上に2mm×2mmの半導体チップ(Si)をマウントし、200℃で60分間加熱硬化させ、サンプルを作製した。このサンプルについて、西進商事(株)製のダイシェア強度測定装置を用い、25℃でせん断強度を測定し接着強度とした。
上記と同様に作製したサンプルを200℃の温度下に500時間、1000時間及び1500時間置いた後の接着強度を、上記初期接着強度の場合と同様にして測定し、初期接着強度からの維持率を算出した。
上記で求めた1500時間後の接着強度維持率から、下記の判定基準で評価した。
○:接着強度維持率が30%以上
△:接着強度維持率が10%以上30%未満
×:接着強度維持率が10%未満
スライドガラス上に導電性ペーストを厚さ10μm、幅2mm、長さ5mmに印刷し、200℃で60分間加熱硬化させ、この硬化物について、日商精密光学(株)製のデジタルマルチメータを用い、25℃で測定した。
上記で求めた体積抵抗率から、下記の判定基準で評価した。
○:1×10−4Ω・cm未満
△:1×10−4Ω・cm以上1×10−3Ω・cm未満
×:1×10−3Ω・cm以上
40mm×5mm、厚さ20μmの硬化物サンプルを作成し、常温(25℃)における弾性率を動的粘弾性測定装置(DMS)によって測定した。硬化物の硬化条件は、全て200℃×60分で行い、弾性率については、下記の判定基準で評価した。
○:9GPa未満
△:9GPa以上、12GPa未満
×:12GPa以上
Claims (5)
- (A)可溶性ポリイミド樹脂、(B)溶剤、(C)フレーク状銀粉及び(D)エポキシシラン系カップリング剤、を含有する導電性ペースト(グリシジルアミン型液状エポキシ樹脂と数平均分子量200〜10000のビスマレイミド基含有ポリイミド樹脂を含む液状複合樹脂を含有するものを除く)であって、
前記(C)フレーク状銀粉の比表面積(SA)が0.3〜1.3m2/gであり、前記(D)エポキシシラン系カップリング剤が、樹脂組成物中に0.5〜5.0質量%含有され、かつ、(A)成分が(a-1)テトラカルボン酸無水物と、(a-2)ジアミン化合物と、(a-3)アミノ変性シリコーンとの3成分の反応生成物であることを特徴とする導電性ペースト。 - 全固形分に対し、前記(C)成分を65〜95質量%の割合で含有することを特徴とする請求項1記載の導電性ペースト。
- 前記(C)成分のタップ密度(TD)が3.0〜5.0g/cm3であることを特徴とする請求項1または2記載の導電性ペースト。
- (a-1)成分がベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物を含み、かつ(a-2)成分がジアミノジフェニルエーテルを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の導電性ペースト。
- 請求項1乃至4のいずれか1項記載の導電性ペーストにより、半導体素子を半導体素子支持部材上に接着してなることを特徴とする半導体装置。
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