JP6283520B2 - Adhesive composition for semiconductor and semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体用接着剤組成物及びそれを用いて半導体素子(チップ)が樹脂基板または金属製リードフレームに接着された半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor adhesive composition and a semiconductor device in which a semiconductor element (chip) is bonded to a resin substrate or a metal lead frame using the same.

近年、電子機器の高機能化に伴い、電子デバイスの利用範囲は拡大の一途をたどっている。電子デバイスは異種材料の接合によりその機能が発現しており、その接合に関与する機能材料には様々な特性が要求されている。
一般に絶縁性ペースト(本発明の半導体用接着剤組成物に相当する)は、エポキシ樹脂等のバインダー成分と絶縁性粉末とから構成され、各種電子部品の接着、コーティング、印刷による回路形成等に適用されている。主に熱硬化性樹脂であるバインダー成分は硬化剤により熱硬化して有機溶剤に不溶となり、また、耐熱性、耐湿性、耐候性等が付与される。バインダー成分の一つであるエポキシ樹脂の硬化剤としては、フェノール樹脂、アミン類、メラミン類、酸無水物等の多種多様のものが使用されている。
In recent years, the use range of electronic devices has been steadily expanding as electronic devices become more sophisticated. The function of an electronic device is manifested by bonding different materials, and various characteristics are required for the functional material involved in the bonding.
Generally, an insulating paste (corresponding to the adhesive composition for semiconductors of the present invention) is composed of a binder component such as an epoxy resin and an insulating powder, and is applied to circuit formation by bonding, coating, and printing of various electronic components. Has been. The binder component, which is mainly a thermosetting resin, is thermally cured by a curing agent and becomes insoluble in an organic solvent, and is given heat resistance, moisture resistance, weather resistance, and the like. As a curing agent for an epoxy resin, which is one of the binder components, various types such as phenol resins, amines, melamines, acid anhydrides, and the like are used.

たとえば、特許文献1〜4においては、液状エポキシ樹脂組成物を調製するため、グリシジルアミン型のエポキシ樹脂が硬化剤であるフェノール樹脂または酸無水物とともに使用されている。
特許文献1〜4においては、硬化剤としてかなりの量のフェノール樹脂や酸無水物が使用されているため、硬化物においてフェノール樹脂や酸無水物中に由来する不純物の影響が出る場合がある。
また、特許文献5には、グリシジルオキシ−N,N−グリシジルアニリン等のグリシジルアミン骨格を有する多官能エポキシ化合物、硬化剤である酸無水物、エポキシ基を有する高分子量ポリマーを含む電子部品用接着剤が提案されている。
For example, in Patent Documents 1 to 4, in order to prepare a liquid epoxy resin composition, a glycidylamine type epoxy resin is used together with a phenol resin or acid anhydride as a curing agent.
In Patent Documents 1 to 4, since a considerable amount of phenol resin or acid anhydride is used as a curing agent, there may be an influence of impurities derived from the phenol resin or acid anhydride in the cured product.
Patent Document 5 discloses adhesion for electronic parts including a polyfunctional epoxy compound having a glycidylamine skeleton such as glycidyloxy-N, N-glycidylaniline, an acid anhydride as a curing agent, and a high molecular weight polymer having an epoxy group. Agents have been proposed.

上記のように、従来の絶縁性ペーストは、そのほとんどがエポキシ樹脂をベースとしているため長期耐熱性には限界があった。長期耐熱性を改善するため、3官能、4官能などを有する多官能エポキシ樹脂をベースとして、開発されているが、粘度を低下させて接着剤としての作業性を確保するために溶剤や単量体またはオリゴマーが希釈剤として用いられているのが一般的である。   As described above, since most of the conventional insulating pastes are based on epoxy resin, long-term heat resistance has a limit. In order to improve long-term heat resistance, it has been developed on the basis of polyfunctional epoxy resins having trifunctional, tetrafunctional, etc., but in order to reduce the viscosity and ensure the workability as an adhesive, solvent and single amount The body or oligomer is generally used as a diluent.

また、特許文献6には、脂環式エポキシ樹脂または水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビニル重合体粒子とを含有してなる光半導体用封止シート用エポキシ樹脂組成物が開示されており、ビニル重合体粒子をプレゲル化剤として使用することが記載されている。
さらに、特許文献7には、グリシジルアミン型のエポキシ樹脂とアミン系硬化剤、無機充填剤、及び低応力剤を含む半導体封止用液状樹脂組成物が開示されており、低応力剤としてエチレン・エチルアクリレート共重合樹脂やアクリルゴム等が記載されている。
Patent Document 6 discloses an epoxy resin composition for an encapsulating sheet for optical semiconductors containing an alicyclic epoxy resin or hydrogenated bisphenol A type epoxy resin and vinyl polymer particles, and vinyl. The use of polymer particles as a pregelling agent is described.
Furthermore, Patent Document 7 discloses a liquid resin composition for semiconductor encapsulation containing a glycidylamine type epoxy resin, an amine curing agent, an inorganic filler, and a low stress agent. An ethyl acrylate copolymer resin, acrylic rubber, and the like are described.

特開平11−255864号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-255864 特開2000−212393号公報JP 2000-212393 A 特開2001−226455号公報JP 2001-226455 A 特開2002−179882号公報JP 2002-179882 A 特開2009−155450号公報JP 2009-155450 A 特開2013−076092号公報JP 2013-076092 A 特開2013−163747号公報JP 2013-163747 A

しかしながら、上記のエポキシ樹脂組成物はいずれも硬化物特性や半導体装置としての信頼性に問題がある。当該問題を解決する手段としては、エポキシ樹脂と硬化剤との組み合わせを工夫したり、溶剤や種々の希釈剤および添加剤を添加することにより改良することが考えられる。
しかしながら、溶剤を用いた場合、硬化時にボイドが発生すること等が懸念される。また、溶剤の替わりに単量体またはオリゴマーを希釈剤として用いた場合、架橋密度が下がり接着強度が維持できなくなるだけでなく、発生した揮発成分が半導体素子や基板または金属製リードフレーム等の周辺部材を汚染し、ボンディングワイヤへ付着することがある。また、それと同時に硬化時に低分子量樹脂等のブリードが発生するため半導体装置としての信頼性が低下し、満足できるものではなかった。
However, any of the above epoxy resin compositions has problems in cured product characteristics and reliability as a semiconductor device. As a means for solving the problem, it is conceivable to devise a combination of an epoxy resin and a curing agent, or to improve it by adding a solvent, various diluents and additives.
However, when a solvent is used, there is a concern that voids are generated during curing. In addition, when a monomer or oligomer is used as a diluent instead of a solvent, not only does the crosslinking density decrease and the adhesive strength cannot be maintained, but also generated volatile components are present in the periphery of semiconductor elements, substrates, metal lead frames, etc. The member may be contaminated and attached to the bonding wire. At the same time, bleeding of low molecular weight resin or the like occurs at the time of curing, so that the reliability as a semiconductor device is lowered, which is not satisfactory.

そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、組成物の粘度が低く、硬化物の接着力が強く、かつ、周辺部材への汚染が少なく、また、硬化時および硬化後のブリードが抑えられ、長期の耐熱性に優れている、半導体素子と各種周辺部材との間で信頼性の高い物理的接合が可能な半導体用接着剤組成物及びそれを用いた半導体装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the viscosity of the composition is low, the adhesive strength of the cured product is strong, the contamination to the peripheral members is small, and bleed during and after curing. The present invention provides a semiconductor adhesive composition and a semiconductor device using the same, which are capable of suppressing physical contact and having excellent long-term heat resistance and capable of performing highly reliable physical bonding between a semiconductor element and various peripheral members. It is an object.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ジシアンジアミド、プレゲル化剤、硬化促進剤および無機フィラーを必須成分として含み、所定の条件で加熱した際の揮発成分の発生量を所定値以下に調整した半導体用接着剤組成物が上記の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)(A)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(B)ジシアンジアミド、(C)プレゲル化剤、(D)硬化促進剤、及び(E)無機フィラーを必須成分とし、150℃、1時間加熱後の揮発成分の発生量が0.5質量%以下であることを特微とする半導体用接着剤組成物、
(2)前記成分(A)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂のE型粘度計による25℃における粘度が50〜1500mPa・sである上記(1)に記載の半導体用接着剤組成物、
(3)前記成分(C)のプレゲル化剤がアクリル樹脂である上記(1)または(2)に記載の半導体用接着剤組成物、
(4)前記成分(D)の硬化促進剤がイミダゾール類である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物、
(5)前記成分(E)の無機フィラーが溶融シリカ粉である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物および
(6)半導体素子を上記(1)〜(5)のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物により樹脂基板または金属製リードフレームに接着してなる半導体装置を提供する。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention contain glycidylamine type epoxy resin, dicyandiamide, pregelling agent, curing accelerator and inorganic filler as essential components and heated under predetermined conditions. The present inventors have found that a semiconductor adhesive composition in which the amount of volatile components generated at that time is adjusted to a predetermined value or less can achieve the above object, and has completed the present invention.
That is, the present invention
(1) (A) glycidylamine type epoxy resin, (B) dicyandiamide, (C) pregelling agent, (D) curing accelerator, and (E) inorganic filler as essential components, after heating at 150 ° C. for 1 hour An adhesive composition for semiconductors characterized in that the amount of volatile components generated is 0.5% by mass or less,
(2) The adhesive composition for a semiconductor according to the above (1), wherein the viscosity of the glycidylamine type epoxy resin of the component (A) at 25 ° C. according to an E type viscometer is 50 to 1500 mPa · s,
(3) The adhesive composition for a semiconductor according to the above (1) or (2), wherein the pregelling agent of the component (C) is an acrylic resin,
(4) The adhesive composition for a semiconductor according to any one of the above (1) to (3), wherein the curing accelerator of the component (D) is an imidazole.
(5) The adhesive composition for a semiconductor according to any one of (1) to (4) above, wherein the inorganic filler of the component (E) is a fused silica powder, and (6) the semiconductor element described in (1) to ( A semiconductor device is provided which is bonded to a resin substrate or a metal lead frame with the semiconductor adhesive composition according to any one of 5).

本発明の半導体用接着剤組成物は、高温でのワイヤボンディング時や、硬化時の加熱による揮発成分の発生量が少なく、かつ、低分子量樹脂等のブリードの発生を抑制し得る。そのため、揮発成分や低分子量樹脂等のボンディングワイヤへの付着を防止し、半導体素子や基板または金属製リードフレーム等の周辺部材への汚染を抑制することができる。また、本発明の半導体用接着剤組成物を使用することにより、熱時接着力が高く、かつ半導体素子と樹脂基板または金属製リードフレームのような各種周辺部材との接合においては信頼性の高い半導体装置を得ることができる。   The adhesive composition for a semiconductor of the present invention generates a small amount of volatile components during wire bonding at high temperature or by heating during curing, and can suppress the generation of bleeding such as a low molecular weight resin. Therefore, it is possible to prevent volatile components and low molecular weight resins from adhering to the bonding wires, and to suppress contamination of peripheral members such as semiconductor elements, substrates, and metal lead frames. In addition, by using the semiconductor adhesive composition of the present invention, the adhesive strength during heating is high, and the semiconductor element is highly reliable in joining various peripheral members such as a resin substrate or a metal lead frame. A semiconductor device can be obtained.

本発明の半導体装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the semiconductor device of this invention.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の半導体用接着剤組成物は、(A)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(B) ジシアンジアミド、(C)プレゲル化剤、(D)硬化促進剤、及び(E)無機フィラーを必須成分とするものである。
本発明に用いる成分(A)であるグリシジルアミン型エポキシ樹脂とは、分子内に一つ以上のジグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂であり、とくに限定されないが、p-グリシジルアミノクレゾール型エポキシ樹脂やp-グリシジルアミノフェノール型エポキシ樹脂、グリシジルアニリン型エポキシ樹脂等などがあり、好ましい例としては、グリシジルアニリン型エポキシ樹脂が挙げられる。
グリシジルアミン型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、三菱化学製の製品名jER604〔4,4'−メチレンビス(N,N−ジグリシジルアニリン〕、jER630〔N,N−ジグリシジル−4−(グリシジルオキシ)アニリン、エポキシ当量98g/eq〕、アデカ製の製品品番EP−3900〔N,N−ビス(2,3-エポキシプロピル)-4-(2,3-エポキシプロポキシ)-2-メチルアニリン、エポキシ当量100g/eq〕およびEP−3950〔N,N−ビス(2,3-エポキシプロピル)-4-(2,3-エポキシプロポキシ)アニリン、エポキシ当量95g/eq〕等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂(A)のE型粘度計による25℃における粘度は、半導体用接着剤組成物を用いて半導体装置を作製する際、適度な作業性を確保できるという観点から50〜1500mPa・sであることが好ましく、300〜1000mPa・sであることがより好ましい。
成分(A)であるグリシジルアミン型エポキシ樹脂の配合量は成分(A)〜(E)中、20〜80質量%、好ましくは30〜70質量%である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The semiconductor adhesive composition of the present invention comprises (A) a glycidylamine type epoxy resin, (B) dicyandiamide, (C) a pregelling agent, (D) a curing accelerator, and (E) an inorganic filler as essential components. Is.
The component (A) glycidylamine type epoxy resin used in the present invention is an epoxy resin having one or more diglycidylamino groups in the molecule, and is not particularly limited, but p-glycidylaminocresol type epoxy resin or Examples thereof include p-glycidylaminophenol type epoxy resins and glycidyl aniline type epoxy resins, and preferred examples include glycidyl aniline type epoxy resins.
Commercially available products of glycidylamine type epoxy resins include, for example, product names jER604 [4,4'-methylenebis (N, N-diglycidylaniline), jER630 [N, N-diglycidyl-4- (glycidyloxy) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. ) Aniline, epoxy equivalent 98 g / eq], product number EP-3900 manufactured by Adeka [N, N-bis (2,3-epoxypropyl) -4- (2,3-epoxypropoxy) -2-methylaniline, epoxy Equivalent 100 g / eq] and EP-3950 [N, N-bis (2,3-epoxypropyl) -4- (2,3-epoxypropoxy) aniline, epoxy equivalent 95 g / eq].
The viscosity of the glycidylamine-type epoxy resin (A) at 25 ° C. measured by an E-type viscometer is 50 to 1500 mPa from the viewpoint that an appropriate workability can be ensured when a semiconductor device is produced using a semiconductor adhesive composition. * It is preferable that it is s, and it is more preferable that it is 300-1000 mPa * s.
The compounding quantity of the glycidyl amine type epoxy resin which is a component (A) is 20-80 mass% in a component (A)-(E), Preferably it is 30-70 mass%.

また、このグリシジルアミン型エポキシ樹脂には、本発明の効果を阻害しない範囲で従来絶縁ペースト(本発明の半導体用接着剤組成物に相当)に用いられてきた他のエポキシ樹脂を併用することができる。このエポキシ樹脂の具体例としてはビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、1、6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、3、4-エポキシシクロヘキシルメチル(3、4-エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレ−ト、トリグリシジルイソシアヌレート、n-ブチルグリシジルエーテル、4-(t-ブチル)フェニルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
併用することができる他のエポキシ樹脂の配合量は成分(A)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂100質量部に対して0〜20質量部、好ましくは0〜10質量部である。
In addition, this glycidylamine type epoxy resin may be used in combination with other epoxy resins that have been used in conventional insulating pastes (corresponding to the adhesive composition for semiconductors of the present invention) as long as the effects of the present invention are not impaired. it can. Specific examples of this epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, hydrogenated bisphenol type epoxy resin, 1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate, tri Examples thereof include glycidyl isocyanurate, n-butyl glycidyl ether, and 4- (t-butyl) phenyl glycidyl ether.
The compounding quantity of the other epoxy resin which can be used together is 0-20 mass parts with respect to 100 mass parts of glycidyl amine type epoxy resins of a component (A), Preferably it is 0-10 mass parts.

本発明における成分(B)であるジシアンジアミドは特に制限は無く、一般にエポキシ樹脂の硬化剤として各種用途に使用されるものであれば使用することができる。均一に分散させるためには、100μm以下が好ましく、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは5μm以下である。市販品としては、たとえば、DICY7(三菱化学製、商品名平均粒径3μm)が挙げられる。ジシアンジアミドとしては、DICY(日本カーバイド製、商品名、平均粒径100〜200μm)も市販されているが、平均粒径が大きいので好ましくない。
成分(B)のジシアンジアミドの含有量は、加熱時の接着強度を維持するという観点から半導体用接着剤組成物は全エポキシ樹脂(グリシジルアミン型エポキシ樹脂と他のエポキシ樹脂の合計量)100質量部に対して、好ましくは3〜20質量部より好ましくは5〜10質量部である。
There is no restriction | limiting in particular in the dicyandiamide which is the component (B) in this invention, If it is generally used for various uses as a hardening | curing agent of an epoxy resin, it can be used. In order to disperse uniformly, it is preferably 100 μm or less, more preferably 20 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. As a commercial item, DICY7 (Mitsubishi Chemical make, brand name average particle diameter 3 micrometers) is mentioned, for example. As dicyandiamide, DICY (manufactured by Nippon Carbide, trade name, average particle size: 100 to 200 μm) is also commercially available, but it is not preferable because the average particle size is large.
The content of component (B) dicyandiamide is 100 parts by mass of the total epoxy resin (total amount of glycidylamine type epoxy resin and other epoxy resins) from the viewpoint of maintaining the adhesive strength during heating. The amount is preferably 3 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 10 parts by mass.

本発明における成分(C)のプレゲル化剤はその添加により、成分(A)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂が加熱により低粘度化することによる、周辺部材(たとえば、樹脂基板または金属製リードフレーム)上での広がり過ぎを短時間でのゲル化によって抑制し、硬化物の接着強度を増大させるものである。また、硬化後の接着剤層を均一化させることで、絶縁性(体積抵抗率)等のバラつきを抑制し高い信頼性を有する半導体装置が可能となる。
プレゲル化剤は接着剤組成物調製時に分散しやすい粉体であることが好ましい。当該粉体の平均粒径としては、分散性の観点から、好ましくは0.2〜50μm、より好ましくは、0.5〜50μm、さらに好ましくは、1〜10μm程度である。また、グリシジルアミン型エポキシ樹脂に容易に分散するものとしては、例えばアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂があげられる。
さらに、ゲル化効果が高い点から、数平均分子量で1万〜500万のものが好ましく、さらには20万〜300万のものが好ましく、部分架橋物でもよい。
前記プレゲル化剤は、概ね40℃未満では不活性であり50〜130℃程度に加熱されることによって活性化し、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を急速に増粘させ、ゲル状態に至らしめる。
The pregelling agent of component (C) in the present invention is added to the peripheral member (for example, a resin substrate or a metal lead frame) due to the viscosity of the glycidylamine type epoxy resin of component (A) being reduced by heating. It is intended to suppress excessive spread of the material by gelation in a short time and increase the adhesive strength of the cured product. Further, by uniformizing the cured adhesive layer, a semiconductor device having high reliability by suppressing variations in insulation (volume resistivity) and the like can be realized.
The pregelling agent is preferably a powder that is easily dispersed during preparation of the adhesive composition. The average particle size of the powder is preferably about 0.2 to 50 μm, more preferably about 0.5 to 50 μm, and still more preferably about 1 to 10 μm from the viewpoint of dispersibility. Examples of those that are easily dispersed in the glycidylamine type epoxy resin include thermoplastic resins such as acrylic resin, vinyl chloride resin, and polyamide resin.
Furthermore, the number average molecular weight is preferably 10,000 to 5,000,000, more preferably 200,000 to 3,000,000, and a partially crosslinked product may be used from the viewpoint of high gelling effect.
The pregelling agent is generally inactive at less than 40 ° C. and is activated by being heated to about 50 to 130 ° C., thereby rapidly increasing the viscosity of the glycidylamine-type epoxy resin to a gel state.

成分(C)の添加量としては、保存安定性の観点から、成分(A)〜(D)の総和(100質量部) に対して1〜20質量部、好ましくは1〜10質量部である。また、成分(C)は活性温度が異なる複数の成分を併用してもよい。市販品としてはF−301(エポキシ基含有ポリメチルメタクリレート、平均粒径2μm)、F−303(ポリメチルメタクリレート、平均粒径1μm)、F−320(ポリメチルメタクリレート、平均粒径1μm)、F351(コアシェルアクリレート共重合体、平均粒径0.3μm)〔以上、日本ゼオン(株)製〕、メタブレンJF-003(メタクリル樹脂、平均粒径3μm)〔三菱レイヨン(株)製〕などがある。   The addition amount of the component (C) is 1 to 20 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass with respect to the total (100 parts by mass) of the components (A) to (D) from the viewpoint of storage stability. . In addition, as the component (C), a plurality of components having different activation temperatures may be used in combination. Commercially available products include F-301 (epoxy group-containing polymethyl methacrylate, average particle size 2 μm), F-303 (polymethyl methacrylate, average particle size 1 μm), F-320 (polymethyl methacrylate, average particle size 1 μm), F351. (Core-shell acrylate copolymer, average particle size 0.3 μm) [manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.], methabrene JF-003 (methacrylic resin, average particle size 3 μm) [manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.].

本発明では以上の他、成分(D)として硬化促進剤が使用される。使用可能な硬化促進剤の例としては、2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾールボレート塩などのイミダゾール類、1、8−ジアザビシクロ(5、4、0)ウンデセン-7、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級アミン系硬化促進剤、トリフェニルフォスフィン、テトラフェニルフォスフィンボレート塩等の有機フォスフィン系硬化促進剤などが挙げられる。
また、熱カチオン硬化促進剤を添加し、熱硬化することも可能であり、使用可能な化合物の例としては、べンジルスルフォニウム塩、チオフェニウム塩、チオラニウム塩、ベンジルアンモニウム、ピリジニウム塩、ヒドラジニウム塩、カルボン酸エステル、スルフォン酸エステル、アミンイミド等が挙げられる。
成分(D)の硬化促進剤の含有量は、硬化物の接着強度を維持するという観点から半導体用接着剤組成物中の全エポキシ樹脂(グリシジルアミン型エポキシ樹脂と他のエポキシ樹脂の合計量)100質量部に対して、好ましくは0.5〜5質量部、より好ましくは0.1〜1質量部である。
In the present invention, in addition to the above, a curing accelerator is used as component (D). Examples of curing accelerators that can be used include imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole borate salt, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene- 7. Tertiary amine curing accelerators such as triethanolamine and benzyldimethylamine, and organic phosphine curing accelerators such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphine borate salts.
It is also possible to add a thermal cation curing accelerator and heat cure. Examples of usable compounds include benzylsulfonium salt, thiophenium salt, thiolanium salt, benzylammonium, pyridinium salt, hydrazinium salt. , Carboxylic acid ester, sulfonic acid ester, amine imide and the like.
The content of the curing accelerator of component (D) is the total epoxy resin (total amount of glycidylamine type epoxy resin and other epoxy resins) in the adhesive composition for semiconductors from the viewpoint of maintaining the adhesive strength of the cured product. Preferably it is 0.5-5 mass parts with respect to 100 mass parts, More preferably, it is 0.1-1 mass part.

本発明における成分(E)である無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの酸化物、シリコンナイトライド、アルミニウムナイトライドなどの窒化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどが使用可能であり、これらは単独でも2種類以上混合してでも使用することができる。流動性の向上、高い充填性、耐摩耗性の向上、不純物の低減という観点からシリカ、中でも溶融シリカ粉を使用することが好ましい。溶融シリカ粉の市販品としては、SFP−30M、FB-5D等〔以上、電気化学工業(株)製、商品名〕が挙げられる。
無機フィラーの配合量は、組成物全量中10〜70質量%、好ましくは20〜60質量%である。10質量%以上とすることにより、硬化物の機械的強度を保持することができ、70質量%以下とすることにより、半導体用接着剤組成物の粘度が高くなるのを防止して作業性が低下しないようにすることができる。
As the inorganic filler which is the component (E) in the present invention, oxides such as silica, alumina, zirconia and titania, nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride, barium sulfate and calcium carbonate can be used. These may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoints of improving fluidity, high filling properties, improving wear resistance, and reducing impurities, it is preferable to use silica, especially fused silica powder. Examples of commercially available fused silica powder include SFP-30M, FB-5D, and the like [trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.].
The compounding quantity of an inorganic filler is 10-70 mass% in a composition whole quantity, Preferably it is 20-60 mass%. By setting it to 10% by mass or more, the mechanical strength of the cured product can be maintained. It can be prevented from decreasing.

本発明の半導体用接着剤組成物には、以上の各必須成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の接着剤組成物に一般に配合される消泡剤、着色剤、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。これらは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。シランカップリング剤や溶剤のような希釈剤は150℃、1時間加熱後の揮発成分の発生量を0.5質量%以下に保持できる範囲であれば少量添加しても良い。   In the adhesive composition for semiconductors of the present invention, in addition to each of the above essential components, an antifoaming agent, a colorant, and a difficulty that are generally blended in this kind of adhesive composition within a range not impairing the effects of the present invention. A flame retardant and other various additives can be mix | blended as needed. These may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. Diluents such as silane coupling agents and solvents may be added in small amounts as long as the amount of volatile components generated after heating at 150 ° C. for 1 hour can be maintained at 0.5% by mass or less.

本発明の半導体用接着剤組成物は、前記した(A)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(B)ジシアンジアミド、(C)プレゲル化剤、(D)硬化促進剤、及び(E)無機フィラーの必須成分及び必要に応じて配合される各種添加剤を、常法に従い十分に混合した後、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、容易に製造することができる。
各種添加剤の配合量は半導体用接着剤組成物100質量部に対して5質量部以下、好ましくは3質量部以下である。
5質量部以下とすることにより、150℃、1時間加熱後の揮発成分の発生量を0.5質量%以下、好ましくは0.3質量%以下とすることができる。
揮発成分は主として、前記成分中に含まれている低分子量成分や加熱中の分解生成物である。
溶剤のような希釈剤の配合量は可能な限り少ない方が望ましい。
本発明の半導体用接着剤組成物の粘度は半導体装置を作製する際の作業性の観点から30Pa・s以下、好ましくは20Pa・s以下であり、チクソ性(後で述べる実施例における<接着剤組成物の特性>において説明する)は1以上、好ましくは1以上3.0以下である。
本発明の半導体用接着剤組成物は、作業性が良好で、かつ接着性、長期耐熱性に優れている。また、半導休素子と各種周辺部材とを接合した場合に、周辺部材の種類によらず、信頼性の高い物理的、電気的接合を行うことができる。
The adhesive composition for a semiconductor of the present invention comprises the above-mentioned essential components of (A) glycidylamine type epoxy resin, (B) dicyandiamide, (C) pregelling agent, (D) curing accelerator, and (E) inorganic filler. The various additives to be blended as necessary are mixed well according to a conventional method, and further kneaded with a disperser, kneader, three-roll mill, etc., and then defoamed for easy production. be able to.
The compounding quantity of various additives is 5 mass parts or less with respect to 100 mass parts of adhesive compositions for semiconductors, Preferably it is 3 mass parts or less.
By setting it as 5 mass parts or less, the generation amount of the volatile component after heating at 150 ° C. for 1 hour can be 0.5 mass% or less, preferably 0.3 mass% or less.
Volatile components are mainly low molecular weight components contained in the components and decomposition products during heating.
It is desirable that the amount of diluent such as a solvent is as small as possible.
The viscosity of the adhesive composition for semiconductors of the present invention is 30 Pa · s or less, preferably 20 Pa · s or less, from the viewpoint of workability when producing a semiconductor device, and is thixotropic (<Adhesive in Examples described later) Is described above in the description of the properties of the composition> is 1 or more, preferably 1 or more and 3.0 or less.
The adhesive composition for semiconductors of the present invention has good workability and is excellent in adhesiveness and long-term heat resistance. In addition, when the semi-conducting element and various peripheral members are joined, highly reliable physical and electrical joining can be performed regardless of the type of the peripheral member.

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、本発明の半導体用接着剤組成物を介して半導体素子を樹脂基板または金属製のリードフレームにマウントし、接着剤組成物を加熱硬化させた後、樹脂基板または金属製の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、これら全体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、接着剤組成物を硬化させる際の温度は、通常、150〜250℃であり、1〜3時間程度加熱することが好ましい。
この時、接着剤組成物の150℃、1時間加熱後の揮発成分の発生量が0.5質量%を超えると、揮発成分が半導体素子および樹脂基板または金属製のリードフレーム部分に付着し、ボンディングワイヤと半導体素子との間またはボンディングワイヤと樹脂基板または金属製のリードフレーム部分で物理的、電気的接合不良が発生することがある。また、硬化時に低分子量樹脂等のブリードが発生した場合、半導体素子と封止樹脂および半導体素子と接着剤組成物の硬化物との密着性に影響を及ぼし、信頼性が低下する。図1は、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、本発明の半導体用接着剤組成物の硬化物である接着剤組成物層3が介在している。
また、半導体素子2上の電極4と樹脂基板または金属製のリードフレーム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、これら全体が封止樹脂7により封止されている。なお、接着剤組成物層3の厚さとしては、10〜30μm程度が好ましい。
封止樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂等が用いられる。
なお、半導体素子(チップ)は、たて、よこそれぞれの辺の長さが0.2〜2.0mm程度の種々のサイズのものが用いられる。
Next, the semiconductor device of the present invention will be described.
In the semiconductor device of the present invention, for example, a semiconductor element is mounted on a resin substrate or a metal lead frame via the semiconductor adhesive composition of the present invention, and the adhesive composition is heated and cured, and then the resin substrate or It can be manufactured by connecting the lead portion of the metal lead frame and the electrode on the semiconductor element by wire bonding, and then sealing the whole using a sealing resin. Examples of the bonding wire include a wire made of copper, gold, aluminum, gold alloy, aluminum-silicon, or the like. Moreover, the temperature at the time of hardening an adhesive composition is 150-250 degreeC normally, and it is preferable to heat about 1-3 hours.
At this time, when the generation amount of volatile components after heating at 150 ° C. for 1 hour of the adhesive composition exceeds 0.5 mass%, the volatile components adhere to the semiconductor element and the resin substrate or the metal lead frame portion, There may be a case where a physical or electrical connection failure occurs between the bonding wire and the semiconductor element or between the bonding wire and the resin substrate or the metal lead frame. In addition, when bleeding such as a low molecular weight resin occurs at the time of curing, the adhesiveness between the semiconductor element and the sealing resin and between the semiconductor element and the cured adhesive composition is affected, and the reliability is lowered. FIG. 1 shows an example of a semiconductor device of the present invention, and an adhesive composition that is a cured product of the semiconductor adhesive composition of the present invention between a lead frame 1 such as a copper frame and a semiconductor element 2. The physical layer 3 is interposed.
Further, the electrode 4 on the semiconductor element 2 and the lead portion 5 of the resin substrate or metal lead frame 1 are connected by a bonding wire 6, and these are all sealed with a sealing resin 7. In addition, as thickness of the adhesive composition layer 3, about 10-30 micrometers is preferable.
As the sealing resin, an epoxy resin, a silicone resin, a phenol resin, an imide resin, or the like is used.
In addition, as for the semiconductor element (chip), various sizes having a side length of about 0.2 to 2.0 mm are used.

本発明の半導体用接着剤組成物は、粘度やチクソ性が低いため半導体装置を作製する際の作業性が良好で、かつ耐熱性、耐湿性、耐候性に優れた硬化物を与える。さらに、小さな半導体素子においても大きな接着強度をもった接着剤により、半導体素子が樹脂基板または金属製のリードフレームのような半導体素子支持部材上に接着固定されているので、高い信頼性を具備している。
このように本発明の半導体用接着剤組成物は、半導体素子と半導体素子支持部材上を接着(接合)するための接着剤として有用である。
Since the adhesive composition for semiconductors of the present invention has low viscosity and thixotropy, it has good workability when producing a semiconductor device, and gives a cured product excellent in heat resistance, moisture resistance, and weather resistance. Furthermore, even in a small semiconductor element, the semiconductor element is bonded and fixed on a semiconductor element support member such as a resin substrate or a metal lead frame by an adhesive having a large adhesive strength, so that it has high reliability. ing.
Thus, the semiconductor adhesive composition of the present invention is useful as an adhesive for bonding (bonding) a semiconductor element and a semiconductor element support member.

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。なお、以下の記載において特に明示しない限り、「部」は「質量部」を示すものとする。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all. In the following description, “parts” means “parts by mass” unless otherwise specified.

実施例1
成分(A)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂〔jER630、三菱化学(株)製のN,N−ジグリシジル−4−(グリシジルオキシ)アニリン、エポキシ当量98g/eq、E型粘度計による25℃における粘度600mPa・s)〕50.02部及び成分(B)のジシアンジアミド〔DICY7、三菱化学(株)製、平均粒径3μm〕5.25部に対し、成分(C)のプレゲル化剤〔エポキシ基含有ポリメチルメタクリレート、F−301、日本ゼオン(株)製、平均粒径2μm〕2.5部、成分(D)の硬化促進剤としてイミダゾール〔2P4MHZ、四国化成(株)製〕0.5部をロールで混練して分散させ、粘稠な樹脂組成物を得た。この粘稠な樹脂組成物に、成分(E)の無機フィラーとして平均粒径0.7μmの溶融シリカ粉〔SFP−30M、電気化学工業(株)製〕39部を混合した後、シランカップリング剤として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン〔KBM−403、信越シリコーン(株)製〕を0.5部添加してディスパースによる混練処理を行い、減圧脱泡して半導体用接着剤組成物を製造した。
次いで、得られた半導体用接着剤組成物を銀メッキした銅製リードフレーム上に塗布して半導体素子(2mm×2mmのシリコンチップ)を接合させ、150℃で1時間加熱して半導体用接着剤組成物を硬化させて硬化物を作製して、ボンディングワイヤとリードフレーム部分で物理的、電気的接合させ、全体を封止樹脂(エポキシ樹脂)で封止して半導体装置を製造した(図1参照)。
Example 1
Component (A) glycidylamine type epoxy resin [jER630, N, N-diglycidyl-4- (glycidyloxy) aniline manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent 98 g / eq, viscosity at 25 ° C. by E type viscometer 600 mPa S)] 50.02 parts and component (B) dicyandiamide [DICY7, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, average particle size 3 μm] 5.25 parts, component (C) pregelator [epoxy group-containing poly Methyl methacrylate, F-301, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., average particle size 2 μm] 2.5 parts, 0.5 part imidazole [2P4MHZ, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.] 0.5 parts as a component (D) curing accelerator The mixture was kneaded and dispersed to obtain a viscous resin composition. This viscous resin composition was mixed with 39 parts of fused silica powder [SFP-30M, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.] having an average particle size of 0.7 μm as an inorganic filler of component (E), and then silane coupling. 0.5 parts of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane [KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.] was added as an agent, kneaded with disperse, degassed under reduced pressure, and semiconductor adhesive composition Manufactured.
Next, the obtained semiconductor adhesive composition was applied onto a silver-plated copper lead frame to bond a semiconductor element (2 mm × 2 mm silicon chip), and heated at 150 ° C. for 1 hour to form a semiconductor adhesive composition. A cured product is produced by curing the product, and is physically and electrically bonded with a bonding wire and a lead frame, and the whole is sealed with a sealing resin (epoxy resin) to manufacture a semiconductor device (see FIG. 1). ).

実施例2、3、比較例1〜5
表1に示した配合成分に従い、実施例1と同様の方法によって半導体用接着剤組成物および比較用の組成物を製造し、実施例1と同様の方法により半導体装置を製造した。
実施例1〜3および比較例1〜5で得た半導体用接着剤組成物および比較用の組成物について、粘度およびチクソ性及び保存安定性を測定した。また、硬化物について、揮発成分の発生量、接着強度〔銀メッキした銅製リードフレームと2mm×2mmのシリコンチップ(半導体素子)との間のせん断強度〕、体積抵抗率、弾性率の測定を行なった。さらに、シリコンチップ硬化接合時におけるブリードアウト状態を観察し、半導体装置の特性としてヒートショック後の信頼性評価も併せて行なった。その結果を表1に示す。表1中、各成分の配合量は上段が質量部、下段括弧内の数値は質量%である。
Examples 2, 3 and Comparative Examples 1-5
According to the blending components shown in Table 1, a semiconductor adhesive composition and a comparative composition were produced in the same manner as in Example 1, and a semiconductor device was produced in the same manner as in Example 1.
Viscosity, thixotropy and storage stability of the adhesive compositions for semiconductors and comparative compositions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 were measured. In addition, the amount of volatile components generated, adhesive strength [shear strength between a silver-plated copper lead frame and a 2 mm × 2 mm silicon chip (semiconductor element)], volume resistivity, and elastic modulus are measured for the cured product. It was. Furthermore, the bleed-out state at the time of silicon chip curing bonding was observed, and reliability evaluation after heat shock was also performed as a characteristic of the semiconductor device. The results are shown in Table 1. In Table 1, as for the compounding quantity of each component, the upper stage is a mass part, and the numerical value in a lower stage parenthesis is the mass%.

実施例2、3及び比較例1〜5で用いた材料中、実施例1で使用されていない材料は以下に示すとおりである。
必須成分および同比較成分
比較用〔成分(A)〕:三菱化学(株)製のビスフェノールA型エポキシ樹脂〔jER827、エポキシ当量185g/eq〕
比較用〔成分(B-1)〕:DIC(株)製のフェノール樹脂〔TD−2131〕、
比較用〔成分(B-2)〕:(株)アデカ製の変性脂肪族ポリアミン〔EH−4357S〕
成分(C):プレゲル化剤、日本ゼオン(株)製のポリメチルメタクリレート〔F−303、平均粒径1μm〕
成分(E):無機フィラー、電気化学工業(株)製の溶融シリカ〔FB−5D〕
任意成分
希釈剤:阪本薬品工業(株)製のフェニルグリシジルエーテル〔PGE〕
Of the materials used in Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 to 5, materials not used in Example 1 are as shown below.
Essential components and comparative components for comparison [component (A)]: bisphenol A type epoxy resin [jER827, epoxy equivalent 185 g / eq] manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
[Component (B-1)] for comparison: Phenolic resin [TD-2131] manufactured by DIC Corporation,
For comparison [component (B-2)]: Adeka's modified aliphatic polyamine [EH-4357S]
Component (C): Pregelling agent, polymethyl methacrylate (F-303, average particle size 1 μm) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Component (E): inorganic filler, fused silica manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. [FB-5D]
Optional component Diluent: Phenyl glycidyl ether [PGE] manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.

<接着剤組成物の特性>
(1)粘度
東機産業(株)製のE型粘度計(3°コーン)を用い、温度25℃、2.5rpmでの粘度(単位:Pa・s)を測定した。
(2)チクソ性
東機産業(株)製のE型粘度計 (3°コーン)を用い、温度25℃、2.5rpmでの粘度(単位:Pa・s)を測定し、(2.5rpmでの粘度)/(10rpmでの粘度)を算出してチクソ性とした。
<Characteristics of adhesive composition>
(1) Viscosity Using an E-type viscometer (3 ° cone) manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., the viscosity (unit: Pa · s) at a temperature of 25 ° C. and 2.5 rpm was measured.
(2) Thixoness Using an E-type viscometer (3 ° cone) manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., the viscosity (unit: Pa · s) at a temperature of 25 ° C. and 2.5 rpm was measured (2.5 rpm). The viscosity at 10 rpm / (viscosity at 10 rpm) was calculated to be thixotropy.

<硬化物特性>
硬化条件は全て温度150℃、時間60分である。
(1)揮発成分の発生量
耐熱性容器に接着剤組成物1.5gを塗り広げたものの質量を測定し、150℃に加熱したオーブンにて1時間放置した後、再度質量を測定して質量変化率を算出して揮発成分の発生量(単位:質量%)とした。
(2)弾性率、ガラス転移温度
50mm×5mm、厚さ20μm程度の硬化物のサンプルを作製し、常温(25℃)における弾性率(単位:GPa)及びガラス転移温度(単位:℃)をDMS(粘弾性スペクトロメータ)によって測定した。
(3)接着強度
半導体素子(2mm×2mmのシリコンチップ)と銀メッキした銅製リードフレームとを接着剤組成物を用いて接着剤層の厚さが10μmになるように接着し、硬化させた。この半導体素子と銅製リードフレームとの間の接着強度を常温(25℃)でせん断強度(ダイシェアー強度測定に準ずる)測定器〔DAGE社製、ボンドテスター4000〕によって測定した(単位:N)。
(4)体積抵抗率
テフロン(登録商標)テープを貼り付けたガラス板2枚の間に1mm厚のスペーサーを挟みこんで接着剤組成物を流し込み、硬化物を作製した。なお、測定はハイレジスタンスメーターを用いてJIS 6911に従い実施した(単位:Ω・cm)。
(5)ブリードアウト
接着剤組成物を150℃で90分放置して硬化させた後、硬化物の表面部分からのエポキシ樹脂のにじみ出しの有無を目視で確認した。
(6)保存安定性
接着剤組成物を25℃で密閉した状態で放置した後、25℃、3°コーン使用、2.5rpmでの粘度変化を測定し、変化率が10%を超える日数をライフとした。
(7)半導体装置の信頼性
前記接着強度測定に使用したものと同じ銀メッキした銅製リードフレーム上に形成される接着剤層の厚さが10μmになるように接着剤組成物を塗布しその上に半導体素子として2mm×2mmのシリコンチップをマウントした。次いで、硬化させた後、ボンディングワイヤと銅製リードフレーム部分で物理的、電気的に接合させ、全体を封止樹脂(エポキシ樹脂)により封止した半導体装置を作製し、TCT1000サイクル(-65℃/30秒と125℃/30秒の繰り返し回数)のヒートショックを与えた後、半導体装置内部の基板/接着剤組成物の硬化物間及び基板/封止樹脂間の剥離の個数をカウントした。表1における数値は10個中、剥離が発生した個数を示す。
<Hardened product characteristics>
All curing conditions are a temperature of 150 ° C. and a time of 60 minutes.
(1) Generated amount of volatile components The mass of 1.5 g of the adhesive composition spread on a heat-resistant container was measured, left in an oven heated to 150 ° C. for 1 hour, and then weighed again to measure the mass. The rate of change was calculated and the amount of volatile components generated (unit: mass%).
(2) Elastic modulus, glass transition temperature 50 mm x 5 mm, a cured sample with a thickness of about 20 μm was prepared, and the elastic modulus (unit: GPa) and glass transition temperature (unit: ° C) at normal temperature (25 ° C) were measured with DMS It was measured by (viscoelastic spectrometer).
(3) Adhesive strength A semiconductor element (2 mm × 2 mm silicon chip) and a silver-plated copper lead frame were bonded using an adhesive composition so that the thickness of the adhesive layer was 10 μm and cured. The adhesion strength between the semiconductor element and the copper lead frame was measured at room temperature (25 ° C.) using a shear strength (according to die shear strength measurement) measuring instrument (manufactured by DAGE, Bond Tester 4000) (unit: N).
(4) Volume resistivity A 1 mm thick spacer was sandwiched between two glass plates to which Teflon (registered trademark) tape was attached, and the adhesive composition was poured into a cured product. The measurement was performed according to JIS 6911 using a high resistance meter (unit: Ω · cm).
(5) Bleed-out After the adhesive composition was allowed to stand at 150 ° C. for 90 minutes to be cured, the presence or absence of bleeding of the epoxy resin from the surface portion of the cured product was visually confirmed.
(6) Storage stability After leaving the adhesive composition sealed at 25 ° C., the viscosity change at 2.5 ° C. using 25 ° C., 3 ° corn was measured, and the change rate exceeded 10%. It was life.
(7) Reliability of the semiconductor device An adhesive composition was applied so that the thickness of the adhesive layer formed on the same silver-plated copper lead frame as that used for the adhesive strength measurement was 10 μm. A 2 mm × 2 mm silicon chip was mounted as a semiconductor element. Next, after curing, a bonding wire and a copper lead frame part are physically and electrically joined to produce a semiconductor device in which the whole is sealed with a sealing resin (epoxy resin), and TCT1000 cycle (−65 ° C. / After applying a heat shock of 30 seconds and 125 ° C./30 seconds), the number of peelings between the cured product of the substrate / adhesive composition and between the substrate / encapsulating resin in the semiconductor device was counted. The numerical values in Table 1 indicate the number of peelings out of 10 pieces.

表1から明らかなように、実施例の半導体用接着剤組成物は、粘度やチクソ性が低いため作業性に優れ、150℃、1時間加熱後の揮発成分の発生量も少なく、硬化物は接着強度も良好で、かつ絶縁性が高く、この半導体用接着剤組成物を使用して得られた半導体装置は信頼性に優れるものであることが示されている。   As is apparent from Table 1, the adhesive compositions for semiconductors of the examples have excellent workability because of low viscosity and thixotropy, and the amount of volatile components generated after heating at 150 ° C. for 1 hour is small. It has been shown that the semiconductor device obtained by using this adhesive composition for a semiconductor is excellent in reliability because of its good adhesive strength and high insulation.

本発明の半導体用接着剤組成物は、従来から使用されていた絶縁ペーストとして使用することができる。   The adhesive composition for semiconductors of the present invention can be used as an insulating paste that has been used conventionally.

1:基板または金属製リードフレーム
2:半導体素子
3:接着剤組成物層
4:電極
5:リード部
6:ボンディングワイヤ
7:封止樹脂
1: substrate or metal lead frame 2: semiconductor element 3: adhesive composition layer 4: electrode 5: lead portion 6: bonding wire 7: sealing resin

Claims (7)

(A)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(B)ジシアンジアミド、(C)プレゲル化剤、(D)硬化促進剤、及び(E)無機フィラーを必須成分とし、前記(A)グリシジルアミン型エポキシ樹脂の配合量が、成分(A)〜(E)中20〜80質量%であり、150℃、1時間加熱後の揮発成分の発生量が0.5質量%以下であることを特徴とする半導体用接着剤組成物。 (A) Glycidylamine type epoxy resin, (B) Dicyandiamide, (C) Pregelling agent, (D) Curing accelerator, and (E) Inorganic filler as essential components, (A) Blending of glycidylamine type epoxy resin Adhesion for semiconductor, characterized in that the amount is 20 to 80% by mass in components (A) to (E), and the amount of volatile components generated after heating at 150 ° C. for 1 hour is 0.5% by mass or less. Agent composition. 前記成分(A)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂のE型粘度計による25℃における粘度が50〜1500mPa・sである請求項1に記載の半導体用接着剤組成物。   2. The adhesive composition for a semiconductor according to claim 1, wherein the viscosity of the component (A) glycidylamine type epoxy resin at 25 ° C. measured by an E type viscometer is 50 to 1500 mPa · s. 前記成分(C)のプレゲル化剤の添加量が、前記成分(A)〜(D)の総和(100質量部)に対して1〜10質量部である請求項1または2に記載の半導体用接着剤組成物。The amount of addition of the pregelling agent of the said component (C) is 1-10 mass parts with respect to the sum total (100 mass parts) of the said components (A)-(D). For semiconductors of Claim 1 or 2 Adhesive composition. 前記成分(C)のプレゲル化剤がポリメチルメタクリレートである請求項1〜3のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物。 The adhesive composition for a semiconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the pregelling agent of the component (C) is polymethyl methacrylate . 前記成分(D)の硬化促進剤がイミダゾール類である請求項1〜のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物。 The adhesive composition for semiconductors according to any one of claims 1 to 4 , wherein the curing accelerator of the component (D) is an imidazole. 前記成分(E)の無機フィラーが溶融シリカ粉である請求項1〜のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物。 The semiconductor adhesive composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the inorganic filler of the component (E) is fused silica powder. 半導体素子を請求項1〜いずれかに記載の半導体用接着剤組成物により樹脂基板または金属製リードフレームに接着してなる半導体装置。 The semiconductor device formed by bonding a resin substrate or a metal lead frame with a semiconductor adhesive composition according to the semiconductor device to any one of claims 1-6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6597471B2 (en) * 2016-05-02 2019-10-30 信越化学工業株式会社 Method for sealing a large-area semiconductor element mounting substrate
JP6893084B2 (en) * 2016-10-19 2021-06-23 日東シンコー株式会社 Thermosetting adhesive sheet
JP6837237B2 (en) * 2017-05-11 2021-03-03 ナミックス株式会社 Die bonding agent

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10168400A (en) * 1996-12-13 1998-06-23 Lintec Corp Sheetlike tacky body and its production
JP4691878B2 (en) * 2003-06-23 2011-06-01 ナガセケムテックス株式会社 Adhesive composition
JP2010254763A (en) * 2009-04-22 2010-11-11 Hitachi Chem Co Ltd Adhesive composition, method for manufacturing the same, adhesive sheet using this, integrated sheet, method for manufacturing the same, and semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2011086669A (en) * 2009-10-13 2011-04-28 Asahi Kasei E-Materials Corp Die bonding paste and semiconductor device using the same
JP5833303B2 (en) * 2010-12-09 2015-12-16 京セラケミカル株式会社 Method for forming adhesive layer and adhesive composition

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