JP5873284B2 - 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5873284B2
JP5873284B2 JP2011219141A JP2011219141A JP5873284B2 JP 5873284 B2 JP5873284 B2 JP 5873284B2 JP 2011219141 A JP2011219141 A JP 2011219141A JP 2011219141 A JP2011219141 A JP 2011219141A JP 5873284 B2 JP5873284 B2 JP 5873284B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
component
resin composition
thermosetting resin
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011219141A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013079307A (ja
Inventor
藤原 正和
正和 藤原
由宇 佐竹
由宇 佐竹
勇哉 似内
勇哉 似内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Kyocera Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Chemical Corp filed Critical Kyocera Chemical Corp
Priority to JP2011219141A priority Critical patent/JP5873284B2/ja
Publication of JP2013079307A publication Critical patent/JP2013079307A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5873284B2 publication Critical patent/JP5873284B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

本発明は、半導体接着用熱硬化型樹脂組成物、及びこれを用いた半導体装置に関する。
半導体装置において、金属薄板(リードフレーム)上の所定部分にLED、IC、LSI等の半導体素子(以下、半導体チップとも称する)を固定する工程は、半導体装置の信頼性に影響を与える重要な工程の一つである。従来から、この接続方法として、有機材料に充填剤を分散させたペースト状の樹脂組成物を接着剤として使用する方法が知られている。
この接合技術に用いる樹脂組成物においては、半導体素子とリードフレームの密着性に優れること、半導体素子とリードフレームの線膨張率の差を緩和するため低弾性率であること等が要求される。低弾性の樹脂組成物を使用することは、半導体装置の耐半田クラック特性を向上させる上で特に重要な特性である。
低弾性率のペースト状組成物としては、例えば、低応力の変性アクリレートやゴム等を使用したものが知られている(例えば、特許文献1等)。しかしながら、これらの組成物は、低応力化と同時に密着性も低下するという問題があった。このため、低応力と高密着を両立させた樹脂組成物が求められている。
特開2007−131751号公報
本発明は上記要求に応えるべくなされたもので、低弾性率で、かつ高密着性の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物、及びそのような半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を用いた耐半田クラック性に優れた半導体装置を提供することを目的としている。
本発明の一態様に係る半導体接着用熱硬化型樹脂組成物は、(A)数平均分子量500以上30000以下で、かつ分子骨格中に二重結合を有する炭化水素化合物またはその誘導体、(B)エチレン性不飽和基を有する重合性モノマー、(C)ラジカル重合触媒、(D)下記一般式(1)または(2)で示されるジスルフィド化合物及び(E)充填剤を含有することを特徴としている。
Figure 0005873284
{式(1)及び式(2)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基であり、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基であり、Rは炭素数2〜12の2価の飽和炭化水素基または下記の一般式(3)、一般式(4)もしくは一般式(5)で表わされる基であり、Zは−COO−基、−CHO−基または−C−CHO−基(但し、いずれも右端の酸素原子がR3に結合する。)であり、Rは水素原子またはメチル基である。}。
Figure 0005873284
(式(3)〜式(5)中、nは1〜5の整数であり、o及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり、qは1〜5の整数であり、r及びsはそれぞれ独立に1〜10の整数である。但し、いずれも式(3)〜式(5)の左端の炭素原子が式(1)式または式(2)のZに結合する。)
また、本発明の他の一態様に係る半導体装置は、上記半導体接着用熱硬化型樹脂組成物により、半導体素子が半導体素子支持部材上に接着されてなることを特徴としている。
本発明の一態様によれば、低弾性率で、かつ高密着性の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を得ることができる。また、本発明の他の一態様によれば、耐半田クラック性に優れた半導体装置を得ることができる。
本発明の一実施形態の半導体装置を示す断面図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物に使用される(A)成分は、分子骨格中に二重結合を有する炭化水素化合物またはその誘導体であり、例えば、ブチルゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ポリブタジエン等のジエン系ゴム、あるいはその水素添加型等の誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明においては、可とう性を付与するために、(A)成分である炭化水素化合物またはその誘導体は、数平均分子量が500以上30000以下であり、好ましくは500以上20000以下であり、より好ましくは500以上15000以下である。数平均分子量が500未満では、可とう性が低下し、また耐熱性も低下する。一方、30000を超えると、組成物調製時の作業性や使用時の塗布作業性が不良となる傾向にある。(A)成分としては、特に、室温で液状であり、かつ1分子内に少なくとも1つのアクリル基もしくはメタクリル基を有するものが好ましい。(A)成分は1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物に使用される(B)成分の重合性モノマーは、エチレン性不飽和基を有するものであり、例えば、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等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。具体的には、例えば、1、6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1、9−ノナンジオールジメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールジメタクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート等が使用される。(B)成分は1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
この(B)成分の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計質量中の割合が10〜90質量%となる範囲、つまり、(A)成分と(B)成分の質量比が10:90〜90:10となる範囲が好ましい。(B)成分の割合が10質量%未満では、半導体接着用熱硬化型樹脂組成物の粘度が高くなり作業性が低下する。また、90重量%を越えると接着性に問題が生ずるおそれがある。より好ましくは(A)成分と(B)成分の質量比が20:80〜80:20となる範囲である。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物に使用される(C)成分のラジカル重合触媒は、ラジカル重合に一般に用いられているものであれば特に限定されることなく使用することができるが、好ましくは、急速加熱試験における分解温度(試料1gを電熱板の上に乗せ、4℃/分で昇温したときの分解開始温度)が40〜140℃となるものである。分解温度が40℃未満であると、半導体接着用熱硬化型樹脂組成物の常温における保存性が不良となり、140℃を越えると硬化時間が極端に長くなるおそれがある。
上記条件をラジカル重合触媒の例としては、例えば、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−ブチルパーオキシネオデカノエート、ジクミルパーオキサイド等が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、あるいは硬化性を制御するために2種以上を混合して使用してもよい。
なお、本発明においては、半導体接着用熱硬化型樹脂組成物の保存性の低下を防止するために、重合禁止剤をラジカル重合触媒を添加する前に予め添加しておいてもよい。そのような重合禁止剤の例としては、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)等が挙げられる。
この(C)成分の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計質量100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜8質量部がより好ましい。0.1質量部未満では、硬化性が著しく低下するおそれがあり、10質量部を越えると、半導体接着用熱硬化型樹脂組成物の粘度の経時変化が大きくなり、作業性が低下するおそれがある。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物に使用される(D)成分は、下記一般式(1)または(2)で示されるジスルフィド化合物であり、本発明の目的とする低弾性率と高密着性を実現する上で重要な成分である。
Figure 0005873284
式(1)及び式(2)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が例示される。
式(1)及び(2)中、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基であり、Rがアルキル基の場合、上記Rと同様のものが例示できる。
式(1)及び(2)中、Rは炭素数2〜12の2価の飽和炭化水素基、または下記の一般式(3)、一般式(4)もしくは一般式(5)で表わされる基である。
Figure 0005873284
が炭素数2〜12の2価の飽和炭化水素基の場合、その例としては、エチレン基、プロピレン基、イソプロペン基、ヘキシレン基、デシレン基、ドデシレン基等が挙げられる。また、一般式(3)で表される基において、nは1〜5の整数であり、一般式(4)で表される基において、o及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり、qは1〜5の整数である。さらに、一般式(5)で表される基において、r及びsはそれぞれ独立に1〜5の整数である。なお、一般式(3)〜一般式(5)で表される基は、いずれも左端の炭素原子が式(1)または式(2)のZに結合し、右端の炭素原子が式(1)または式(2)の酸素原子に結合する。
式(1)及び式(2)中、Zは−COO−基、−CHO−基または−C−CHO−基である。なお、これらの基は、いずれも右端の酸素原子がR3に結合し、左端の炭素原子が不飽和炭素原子に結合する。
式(1)及び式(2)中、Rは水素原子またはメチル基である。
このようなジスルフィド化合物は、例えば、次のように製造することができる。
下記一般式(6)
Figure 0005873284
(式中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。)
で示されるチオ尿素誘導体と、下記一般式(7)
Figure 0005873284
(式中、R2は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基である。)
で示されるマロン酸誘導体を縮合反応させ、下記一般式(8)または(9)
Figure 0005873284
(式(8)及び(9)中、R1及びR2は前述の通りである。)
で示されるカルボエトキシチオウラシル誘導体を得た後、このカルボエトキシチオウラシル誘導体を加水分解して下記一般式(10)または(11)
Figure 0005873284
(式中、(10)及び(11)R及びRは前述の通りである。)
で示されるカルボキシチオウラシル誘導体を得る。
次いで、このカルボキシチオウラシル誘導体と下記一般式(12)
Figure 0005873284
{式中、Rは炭素数2〜12の2価の飽和炭化水素基または下記一般式(3)、一般式(4)もしくは一般式(5)
Figure 0005873284
(式(3)〜式(5)中、nは1〜5の整数であり、o及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり、qは1〜5の整数であり、r及びsはそれぞれ独立に1〜10の整数である。但し、いずれも式(3)〜式(5)の左端の炭素原子が式(1)または式(2)のZに結合する。)で表わされる基であり、Zは−COO−基、−CHO−基または−C−CHO−基(但し、いずれも右端の酸素原子がR3に結合する。)であり、Rは水素原子またはメチル基である。}
で示される重合性不飽和結合を有するアルコール(以下、重合性アルコールという)を反応させることにより、下記一般式(13)または(14)
Figure 0005873284
(式(13)及び(14)中、R、R、R、Z及びRは前述の通りである。)
で示されるチオウラシル誘導体を得た後、このチオウラシル誘導体を酸化的二量化反応させる。これにより、一般式(1)または(2)で示されるジスルフィド化合物が得られる。
(D)成分としては、接着力や合成の容易さの観点から、特に、下記式(15)及び(16)に示すジスルフィド化合物の使用が好ましい。(D)成分は1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
Figure 0005873284
この(D)成分の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計質量100質量部に対して、1〜200質量部が好ましく、2〜50質量部がより好ましい。1質量部未満では、密着性が十分に得られないおそれがあり、200質量部を越えると、硬化物の耐熱性が低下するおそれがある。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物に使用される(E)成分の充填材は、無機系及び有機系のいずれであってもよい。無機系充填材としては、例えば、銀粉、金粉、銅粉、アルミニウム粉、ニッケル粉等の金属粉や、溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらの無機系充填材のうち、金属粉は主に導電性や熱伝導性を付与するために用いられる。また、有機系充填材としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリテトラフロロエチレン等のフッ素樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ベンゾグアナミンやメラミンとホルムアルデヒドとの架橋物等が挙げられる。さらに、シリカとアクリル樹脂との複合材や、有機系充填材表面に金属コーティングを施したもの等、有機化合物と無機化合物を複合した充填材等も使用される。これらの充填材は、分散性等を高めるため、アルコキシシラン、アシロキシシラン、シラザン、オルガノアミノシラン等のシランカップリング材等により表面処理が施されていてもよい。これらの充填剤は1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
(E)成分の充填剤としては、導電性の用途には、特に銀粉が、入手が容易で、形状、粒径の種類が多く、導電性が良好で、かつ加熱しても導電性が変化しないことから好ましい。また、絶縁用途には、特にシリカが、入手の容易さと種類の豊富さの観点から好ましい。これらの充填剤は、ハロゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純物の含有量が10ppm以下であることが好ましい。また、充填剤の形状は特に限定されず、例えば、フレーク状、鱗片状、樹枝状、球状のもの等が用いられる。また、粒径も特に限定されず、例えば、粒径が1〜100nm程度のナノスケールのものも用いられる。
この(E)成分の配合量は、(A)成分と(B)成分の合計質量100質量部に対して、1〜300質量部が好ましい。配合量を1質量部以上とすることで、硬化物の膨張係数が過度に大きくなることを抑制し、接着の信頼性を良好にすることができる。また、300質量部以下とすることで、粘度が過度に大きくなることを抑制し、作業性を良好にすることができる。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物には、以上の各成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される、硬化促進剤、ゴムやシリコーン等の低応力化剤、カップリング剤、消泡剤、界面活性剤、着色剤(顔料、染料)、難燃剤、その他の各種添加剤を、必要に応じて配合することができる。また、各種溶剤も必要に応じて適宜配合することができる。これらの各添加剤はいずれも1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物は、前記した(A)〜(E)成分、及び必要に応じて配合されるカップリング剤等の添加剤等を十分に混合した後、さらにディスパース、ニーダー、3本ロールミル等により混練処理を行い、次いで、脱泡することにより、調製することができる。
本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物は、低弾性率で、かつ密着性に優れており、これを用いて、特に耐半田クラック性が従来に比べ向上した半導体装置を得ることができる。
次に、本発明の半導体装置について説明する。
本発明の半導体装置は、例えば、本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を介して半導体素子をリードフレームにマウントし、半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を加熱硬化させた後、リードフレームのリード部と半導体素子上の電極とをワイヤボンディングにより接続し、次いで、これらを封止樹脂を用いて封止することにより製造することができる。ボンディングワイヤとしては、例えば、銅、金、アルミ、金合金、アルミ−シリコン等からなるワイヤが例示される。また、導電性ペーストを硬化させる際の温度は、通常、150〜250℃であり、0.5〜2間程度加熱することが好ましい。
図1は、このようにして得られた本発明の半導体装置の一例を示したものであり、銅フレーム等のリードフレーム1と半導体素子2の間に、本発明の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物の硬化物である接着剤層3が介在されている。また、半導体素子2上の電極4とリードフレーム1のリード部5とがボンディングワイヤ6により接続されており、さらに、これらが封止樹脂7により封止されている。なお、接着剤層3の厚さとしては、10〜30μm程度が好ましい。
本発明の半導体装置は、低弾性率で、かつ密着性に優れた半導体接着用熱硬化型樹脂組成物により半導体素子が接着固定されているので、耐半田クラック性に優れており、高い信頼性を具備している。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
6−ヒドロキシヘキシルアクリレート7.76g(45mmol)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド11.1g(54mmol)、5−カルボキシ−2−シオウラシル5.16g(30mmol)、4−ジメチルアミノピリジン0.36g(3mmol)及びテトラヒドロフラン300mlを500ml三つ口フラスコに入れて溶解し、室温で3日間撹拌を続けた。その後、溶液をろ過し、反応中に生じた白色沈殿物を除去した。得られたろ液からテトラヒドロフランを減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに添加した。酢酸エチル及び塩化メチレンの混合溶媒を展開溶媒として用いて、6−アクリロイルオキシヘキシル−2−チオウラシル−5−カルボキシレート4.12gを得た。
得られた6−アクリロイルオキシヘキシル−2−チオウラシル−5−カルボキシレート3.26g(10mmol)、ビス(p−メトキシフェニル)セレノオキサイド3.40g(11mmol)及びエタノール400mlを1Lの三つ口フラスコに入れて溶解し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、反応混合物からエタノールを減圧留去し、残渣にクロロホルムを加えた。不溶物をろ過し、ろ液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに添加した。クロロホルムを展開溶媒として用いて、前述した式(15)で示されるジスルフィド化合物2.05g(3.14mmol)を得た。
上記ジスルフィド化合物(ジスルフィド化合物Iと表記)10質量部、アクリル変性ポリブタジエンとして「MM−1000−80」(日本石油化学(株)製 商品名、数平均分子量1000)70質量部、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸として「ライトエステルHO−MS」(共栄社化学(株)製 商品名)30質量部、ジクミルパーオキサイドとして「パークミルD」(日本油脂(株)製 商品名、急速加熱試験における分解温度175℃)1質量部、アルコキシシランとして「KBM−403」(信越化学工業(株)製 商品名)0.2質量部及び銀粉(粒径0.1〜30μm、平均粒径3μm、フレーク状)250質量部を十分に混合し、さらに三本ロールで混練して半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
(実施例2)
銀粉に代えて、シリカ粉末(平均粒径3μm、最大粒径20μm、球状)180質量部を用いるとともに、アルコキシシラン「KBM−403」の配合量を0.5質量部とした以外は実施例1と同様にして半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
(実施例3)
アクリル変性ポリブタジエンに代えて、アクリル変性水素添加型ポリブタジエン「TEAI−1000」(日本曹達(株)製 商品名、数平均分子量2250)70質量部を用いた以外は実施例1と同様にして半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
(実施例4)
アクリル変性ポリブタジエンに代えて、メタクリル変性ポリイソプレン「UC−102」(クラレ(株)製 商品名、数平均分子量17000)70質量部を用いた以外は実施例1と同様にして半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
(実施例5)
式(15)で示されるジスルフィド化合物に代えて、式(16)で示されるジスルフィド化合物(ジスルフィド化合物IIと表記)10質量部を用いた以外は実施例1と同様にして半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
(実施例6)
ジスルフィド化合物Iの配合量を20質量部とした以外は実施例1と同様にして半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
(比較例1)
ジスルフィド化合物を非配合とし、かつアルコキシシラン「KBM−403」の配合量を0.5質量部とした以外は実施例1と同様にして半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
(比較例2)
ジスルフィド化合物を非配合とした以外は実施例2と同様にして半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を調製した。
上記各実施例及び各比較例で得られた半導体接着用熱硬化型樹脂組成物について、下記に示す方法で各種特性を評価した。
(1)初期粘度
調製直後の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物の粘度を、東機産業(株)製のE型粘度計(3°コーン)を用い、25℃、2.5rpmの条件で測定した。
(2)引張弾性率
得られた半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を150℃で30分間加熱し硬化させて作製したフィルム状試験片(20mm×4mm×0.1mm)について、セイコーインスツルメンツ(株)製の動的粘弾性測定装置DMS6100を用い、25℃における引張弾性率を測定した。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
(3)ポットライフ
得られた半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を25℃の恒温槽内に放置し、粘度が初期粘度の1.5倍以上に増粘するまでの日数を調べた。
(4)熱時接着強度
得られた半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を銅フレーム上に20μm厚に塗布し、その上に2mm×2mmの半導体チップ(シリコンチップ)をマウントし、200℃で60分間加熱硬化させ、接続サンプルを作製した。この接続サンプルについて、西進商事(株)製のボンドテスターSS−100KPを用いて260℃で測定した。
(5)耐半田リフロー性
得られた半導体接着用熱硬化型樹脂組成物を銅フレーム上に20μm厚に塗布し、その上に6mm×6mmの半導体チップ(シリコンチップ、表面アルミ配線のみ)をマウントし、200℃で60分間加熱硬化させた後、京セラケミカル(株)製のエポキシ樹脂封止材(商品名 KE−G1200)を用いて封止し、半導体パッケージ(80pQFP、14mm×20mm×2mm)を作製した。封止は、まず、175℃、2分間、1MPaの条件でトランスファー成形し、その後、175℃で8時間の後硬化を行った。このパッケージに85℃、85%RH、168時間の吸湿処理を施した後、IRリフロー処理(260℃、10秒)を行い、パッケージの外部クラック(パッケージ表面のクラック)の発生の有無を顕微鏡(倍率:15倍)で観察し、その発生数を調べた。また、パッケージの内部クラック(チップクラック)の発生の有無を超音波顕微鏡で観察し、その発生数を調べた(n=5)。
これらの結果を、半導体接着用熱硬化型樹脂組成物の組成とともに表1に示す。
Figure 0005873284
表1からも明らかなように、実施例の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物は、低弾性率で、かつ高い密着性を有しており、また、これを用いた半導体装置は耐半田リフロー性に優れていた。
1…リードフレーム、2…半導体素子、3…接着剤層、4…電極、5…リード部、6…ボンディングワイヤ、7…封止樹脂。

Claims (6)

  1. (A)数平均分子量500以上30000以下で、かつ分子骨格中に二重結合を有する炭化水素化合物またはその誘導体、(B)エチレン性不飽和基を有する重合性モノマー、(C)ラジカル重合触媒、(D)下記一般式(1)または(2)で示されるジスルフィド化合物及び(E)充填剤を含有することを特徴とする半導体接着用熱硬化型樹脂組成物。
    Figure 0005873284
    {式(1)及び式(2)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基であり、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基であり、Rは炭素数2〜12の2価の飽和炭化水素基または下記一般式(3)、一般式(4)もしくは一般式(5)で表わされる基であり、Zは−COO−基、−CHO−基または−C−CHO−基(但し、いずれも右端の酸素原子がR3に結合する。)であり、Rは水素原子またはメチル基である。}。
    Figure 0005873284
    (式(3)〜式(5)中、nは1〜5の整数であり、o及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり、qは1〜5の整数であり、r及びsはそれぞれ独立に1〜10の整数である。但し、いずれも式(3)〜式(5)の左端の炭素原子が式(1)または式(2)のZに結合する。)
  2. (A)成分が室温で液状であり、かつ1分子内に少なくとも1つのアクリル基もしくはメタクリル基を有することを特徴とする請求項1記載の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物。
  3. (A)成分と(B)成分の質量比が10:90〜90:10であることを特徴とする請求項1または2記載の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物。
  4. (A)成分と(B)成分の合計量100質量部に対し、(D)成分を1〜200質量部含有することを特徴とする請求項1乃至3記載の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物。
  5. (A)成分と(B)成分の合計量100質量部に対し、(C)成分を0.1〜10質量部、(E)成分を1〜300質量部含有することを特徴とする請求項4記載の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項記載の半導体接着用熱硬化型樹脂組成物により、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。
JP2011219141A 2011-10-03 2011-10-03 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置 Expired - Fee Related JP5873284B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011219141A JP5873284B2 (ja) 2011-10-03 2011-10-03 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011219141A JP5873284B2 (ja) 2011-10-03 2011-10-03 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013079307A JP2013079307A (ja) 2013-05-02
JP5873284B2 true JP5873284B2 (ja) 2016-03-01

Family

ID=48525949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011219141A Expired - Fee Related JP5873284B2 (ja) 2011-10-03 2011-10-03 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5873284B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7455375B2 (ja) 2020-05-22 2024-03-26 株式会社トクヤマデンタル ラジカル重合禁止剤組成物及び当該ラジカル重合禁止剤組成物を含む歯科用接着性組成物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3799374B2 (ja) * 1997-09-01 2006-07-19 株式会社トクヤマ 接着性組成物
JP2000248201A (ja) * 1999-03-03 2000-09-12 Tokuyama Corp 金属・セラミックス兼用プライマー組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013079307A (ja) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI359835B (en) Resin composition and semiconductor device produce
JP6056821B2 (ja) 接続材料及び半導体装置
JP3765731B2 (ja) ダイアタッチペースト及び半導体装置
JP2016117860A (ja) 導電性樹脂組成物、ディスペンス用導電性樹脂組成物、ダイアタッチ剤、および半導体装置
JP2013093564A (ja) ダイボンディング用樹脂ペースト、半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2016017122A (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置
US6861013B2 (en) Die-attaching paste and semiconductor device
JP5873284B2 (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及び半導体装置
JP5200340B2 (ja) 液状樹脂組成物及び液状樹脂組成物を使用して作製した半導体装置
JP2009120826A (ja) 接着剤組成物及び半導体装置
JP5228443B2 (ja) 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
JP6100017B2 (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物および半導体装置
JP2007142117A (ja) ダイボンディングペーストおよびそれを用いた半導体装置
JP3827281B2 (ja) ダイアタッチペースト及び半導体装置
JP6029370B2 (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP7124936B2 (ja) 接着剤組成物及び構造体
JP2010144086A (ja) ダイボンディングペースト、およびこれを用いた半導体装置
JP6029310B2 (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物および半導体装置
JP6074309B2 (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP4894395B2 (ja) 液状樹脂組成物及び液状樹脂組成物を使用して作製した半導体装置
JP6514040B2 (ja) 半導体接着用樹脂組成物及び半導体装置
JP2013004868A (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP6616201B2 (ja) 半導体接着用樹脂組成物及び半導体装置
JP4341193B2 (ja) ダイアタッチペースト及び半導体装置
JP2017031341A (ja) 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150609

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150803

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5873284

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees