JP7137895B2 - Conductive Adhesive Sheet, Method for Manufacturing Conductive Adhesive Sheet, and Semiconductor Device - Google Patents

Conductive Adhesive Sheet, Method for Manufacturing Conductive Adhesive Sheet, and Semiconductor Device Download PDF

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Description

本発明は、導電性接着用シート、導電性接着用シートの製造方法及び半導体装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive adhesive sheet, a method for manufacturing a conductive adhesive sheet, and a semiconductor device.

近年、環境問題に対する意識の高まりから、電力用半導体装置が一般産業用途、電鉄用途のみならず車載用途にも広く使用されるようになってきている。特に車載用部品は限られた許容サイズの中で各部品を小さく、軽くすることが車両の性能に直結することから、電力用半導体装置に対してもサイズの縮小化が非常に重要な課題になっている。このような半導体装置は、例えばDBC(Direct Bonded Copper:登録商標)基板のダイパッドに耐熱性の高い高鉛はんだを介して電力用半導体素子を実装していた。しかしながら、鉛を含む有害物質の使用が規制されるようになり、鉛フリー化が求められている。 In recent years, due to the growing awareness of environmental issues, power semiconductor devices have come to be widely used not only for general industrial applications and electric railway applications but also for vehicle applications. Especially for in-vehicle parts, making each part smaller and lighter within a limited allowable size is directly linked to the performance of the vehicle. It's becoming In such a semiconductor device, for example, a power semiconductor element is mounted on a die pad of a DBC (Direct Bonded Copper: registered trademark) substrate via highly heat-resistant high-lead solder. However, the use of hazardous substances containing lead is being regulated, and there is a demand for lead-free products.

高鉛はんだ以外の高耐熱の鉛フリー接合材として、ナノオーダーの銀フィラーを融点以下の温度で接合する焼結型の銀ペーストを用いた接合方法が検討されている(例えば、特許文献1参照)。焼結型の銀ペーストは高熱伝導であり、大電流を扱う電力用半導体素子の接合に有効である。しかし、半導体装置の小型化、薄型化の観点から、接合材も薄層になるシート材料が望まれている。 As a highly heat-resistant lead-free joining material other than high-lead solder, a joining method using a sintered silver paste that joins nano-order silver fillers at a temperature below the melting point is being studied (see, for example, Patent Document 1). ). The sintered silver paste has high thermal conductivity and is effective for joining power semiconductor elements that handle large currents. However, from the viewpoint of miniaturization and thinning of semiconductor devices, a sheet material that can be used as a bonding material in a thin layer is desired.

はんだの熱伝導率は一般的に30W/m・Kであるため、その代替えとなるような高い熱伝導性を有するシート材料が求められ、そのようなシート材料も提供されている(例えば、特許文献2参照)。 Since the thermal conductivity of solder is generally 30 W/m·K, a sheet material with high thermal conductivity is sought as an alternative to solder, and such a sheet material is also provided (for example, patent Reference 2).

特許第6360157号Patent No. 6360157 特表2016-536467号公報Japanese Patent Publication No. 2016-536467

しかしながら、高い熱伝導性を有するシート材料は市場には少ない。これは、シート材料が熱伝導性をはんだ材料並みに発現させようとすると、その反動で冷熱サイクル試験などの信頼性特性が悪化してしまうことがあるためであり、上記特許文献2に記載のシート材料も改善の余地がある。 However, there are few sheet materials on the market that have high thermal conductivity. This is because if the sheet material tries to exhibit thermal conductivity comparable to that of the solder material, the reaction may deteriorate the reliability characteristics of the thermal cycle test and the like. The sheet material also has room for improvement.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、導電性及び熱伝導性が高く、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる導電性接着用シート及び該導電性接着用シートの製造方法、並びに該導電性接着用シートにより半導体素子を接合してなる半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the conductive adhesive sheet and the conductive adhesive sheet that can obtain a semiconductor device having high electrical conductivity and thermal conductivity and excellent reliability. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method of (1) and a semiconductor device formed by bonding semiconductor elements with the conductive adhesive sheet.

本発明者は、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、下記の発明により上記課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive studies aimed at solving the above problems, the inventors have found that the above problems can be solved by the following inventions.

すなわち、本願開示は、以下に関する。
[1](A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール硬化剤と、(C)導電性粒子と、(D)負熱膨張粒子とを含有する樹脂組成物をシート状に成形してなる導電性接着用シートであって、前記(C)導電性粒子は、最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50であり、前記(D)負熱膨張粒子の含有量は、前記樹脂組成物全量に対して5~20質量%の範囲であることを特徴とする導電性接着用シート。
[2]前記導電性接着用シート中において、前記(C)導電性粒子の下記式(1)で表わされる配向指数Sが0.6~1.0の範囲である上記[1]に記載の導電性接着用シート。
S=1/2(3cos2θ-1) ・・・(1)
(ここで、式中、θは、導電性接着用シートの主面に対して、前記(C)導電性粒子の最大長径のなす角である。)
[3]前記(C)導電性粒子は、その厚さが5~20μmの扁平状金属粒子である上記[1]又は[2]に記載の導電性接着用シート。
[4]前記(D)負熱膨張粒子は、熱膨張係数が0ppm/℃未満である上記[1]~[3]のいずれかに記載の導電性接着用シート。
[5]前記樹脂組成物全量に対して、前記(A)エポキシ樹脂の含有量と前記(B)フェノール硬化剤の含有量との合計含有量が5~20質量%であり、前記(C)導電性粒子の含有量と前記(D)負熱膨張粒子の含有量との合計含有量が80~95質量%である上記[1]~[4]のいずれかに記載の導電性接着用シート。
[6]前記導電性接着用シートの硬化前と硬化後の硬化収縮率が、4%以下である上記[1]~[5]のいずれかに記載の導電性接着用シート。
[7]前記樹脂組成物の硬化物の熱膨張係数が、30~80℃において50ppm/℃以下である上記[1]~[6]のいずれかに記載の導電性接着用シート。
[8]熱伝導率が30W/m・K以上である上記[1]~[7]のいずれかに記載の導電性接着用シート。
[9](A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール硬化剤と、(C)導電性粒子と、(D)負熱膨張粒子とを混合して樹脂組成物とし、該樹脂組成物を0.1MPa以上の圧力で圧延してシート状に成形する導電性接着用シートの製造方法であって、前記(C)導電性粒子は、前記(C)導電性粒子の最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50であり、前記(D)負熱膨張粒子の含有量は、前記樹脂組成物全量に対して5~20質量%の範囲であることを特徴とする導電性接着用シートの製造方法。
[10]得られる導電性接着用シート中において、前記(C)導電性粒子の下記式(1)で表わされる配向指数Sが0.6~1.0の範囲である上記[9]に記載の導電性接着用シートの製造方法。
S=1/2(3cos2θ-1) ・・・(1)
(ここで、式中、θは、導電性接着用シートの主面に対して、前記(C)導電性粒子の最大長径のなす角である。)
[11]前記(C)導電性粒子は、その厚さが5~20μmの扁平状金属粒子である上記[9]又は[10]に記載の導電性接着用シートの製造方法。
[12]支持部材と、前記支持部材上に設けられた、上記[1]~[8]のいずれかに記載の導電性接着用シートの硬化物と、前記導電性接着用シートの硬化物を介して、前記支持部材上に接合された半導体素子とを有することを特徴とする半導体装置。
That is, the present disclosure relates to the following.
[1] A conductive resin composition containing (A) an epoxy resin, (B) a phenol curing agent, (C) conductive particles, and (D) negative thermal expansion particles molded into a sheet In the adhesive sheet, the (C) conductive particles have an aspect ratio defined by the maximum length/width perpendicular to the maximum length of 2.0 to 50, and the (D) negatively thermally expanded particles are contained. A conductive adhesive sheet, wherein the amount is in the range of 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the resin composition.
[2] The above-mentioned [1], wherein in the conductive adhesive sheet, the orientation index S represented by the following formula (1) of the (C) conductive particles is in the range of 0.6 to 1.0 Sheet for conductive adhesion.
S=1/2(3cos2θ−1) (1)
(In the formula, θ is the angle formed by the maximum major axis of the (C) conductive particles with respect to the main surface of the conductive adhesive sheet.)
[3] The conductive adhesive sheet according to [1] or [2] above, wherein the (C) conductive particles are flat metal particles having a thickness of 5 to 20 μm.
[4] The conductive adhesive sheet according to any one of [1] to [3] above, wherein the (D) negative thermal expansion particles have a thermal expansion coefficient of less than 0 ppm/°C.
[5] The total content of the (A) epoxy resin content and the (B) phenol curing agent content is 5 to 20% by mass relative to the total amount of the resin composition, and the (C) The conductive adhesive sheet according to any one of the above [1] to [4], wherein the total content of the content of the conductive particles and the content of the (D) negative thermal expansion particles is 80 to 95% by mass. .
[6] The conductive adhesive sheet according to any one of [1] to [5] above, wherein the curing shrinkage rate of the conductive adhesive sheet before and after curing is 4% or less.
[7] The conductive adhesive sheet according to any one of [1] to [6] above, wherein a cured product of the resin composition has a coefficient of thermal expansion of 50 ppm/°C or less at 30 to 80°C.
[8] The conductive adhesive sheet according to any one of [1] to [7], which has a thermal conductivity of 30 W/m·K or more.
[9] (A) an epoxy resin, (B) a phenol curing agent, (C) conductive particles, and (D) negative thermal expansion particles are mixed to form a resin composition, and the resin composition is A method for producing a conductive adhesive sheet that is rolled at a pressure of 1 MPa or more to form a sheet, wherein the (C) conductive particles are perpendicular to the maximum major diameter/maximum major diameter of the (C) conductive particles. The aspect ratio defined by the width is 2.0 to 50, and the content of the (D) negative thermal expansion particles is in the range of 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the resin composition. A method for producing a conductive adhesive sheet.
[10] The above-described [9], wherein in the obtained conductive adhesive sheet, the orientation index S represented by the following formula (1) of the (C) conductive particles is in the range of 0.6 to 1.0 A method for producing a conductive adhesive sheet.
S=1/2(3cos2θ−1) (1)
(In the formula, θ is the angle formed by the maximum major axis of the (C) conductive particles with respect to the main surface of the conductive adhesive sheet.)
[11] The method for producing a conductive adhesive sheet according to [9] or [10] above, wherein the (C) conductive particles are flat metal particles having a thickness of 5 to 20 μm.
[12] A support member, a cured product of the conductive adhesive sheet according to any one of [1] to [8] provided on the support member, and a cured product of the conductive adhesive sheet and a semiconductor element bonded onto the support member via a semiconductor element.

本発明によれば、導電性及び熱伝導性が高く、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる導電性接着用シート及び該導電性接着用シートの製造方法、並びに該導電性接着用シートにより半導体素子を接合してなる半導体装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a conductive adhesive sheet capable of obtaining a highly reliable semiconductor device having high electrical conductivity and thermal conductivity, a method for producing the conductive adhesive sheet, and the conductive adhesive sheet. It is possible to provide a semiconductor device in which semiconductor elements are bonded by the method.

以下、本発明について、一実施形態を参照しながら詳細に説明する。 The invention will now be described in detail with reference to one embodiment.

<導電性接着用シート>
本実施形態の導電性接着用シートは、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール硬化剤と、(C)導電性粒子と、(D)負熱膨張粒子とを含有する樹脂組成物をシート状に成形してなる導電性接着用シートであって、前記(C)導電性粒子は、最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50であり、前記(D)負熱膨張粒子の含有量は、前記樹脂組成物全量に対して5~20質量%の範囲であることを特徴とする。
<Conductive adhesive sheet>
The conductive adhesive sheet of the present embodiment is a sheet of a resin composition containing (A) an epoxy resin, (B) a phenol curing agent, (C) conductive particles, and (D) negative thermal expansion particles. A conductive adhesive sheet formed into a shape, wherein the (C) conductive particles have an aspect ratio defined by the maximum length / width perpendicular to the maximum length of 2.0 to 50, and the ( D) The content of the negative thermal expansion particles is in the range of 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the resin composition.

〔(A)エポキシ樹脂〕
本実施形態で用いられる(A)エポキシ樹脂は、一般の接着用のエポキシ樹脂と同様に、良好な硬化性等を樹脂組成物に付与し、かつ、該樹脂組成物の硬化物に低吸湿性、高耐熱性等の特性を付与するのに加え、後述する(C)導電性粒子を樹脂組成物中に高充填しても、該樹脂組成物の硬化物の柔軟性を維持しやすくする成分である。
(A)エポキシ樹脂としては、特に制限されないが、液状エポキシ樹脂が好ましく用いられる。ここで、液状エポキシ樹脂とは、常温(25℃)で液状又は半固体状態のエポキシ樹脂をいい、例えば、常温(25℃)で流動性をもつエポキシ樹脂が挙げられる。液状エポキシ樹脂の25℃における粘度は、好ましくは100,000mPa・s以下、より好ましくは10,000~60,000mPa・sである。
なお、上記液状エポキシ樹脂の25℃における粘度は、回転式粘度計により測定することができる。
[(A) epoxy resin]
The (A) epoxy resin used in the present embodiment imparts good curability and the like to the resin composition, and the cured product of the resin composition has low hygroscopicity, similar to general epoxy resins for adhesion. , In addition to imparting properties such as high heat resistance, even if the resin composition is highly filled with (C) conductive particles described later, the component that facilitates maintaining the flexibility of the cured product of the resin composition is.
(A) The epoxy resin is not particularly limited, but a liquid epoxy resin is preferably used. Here, the liquid epoxy resin refers to an epoxy resin that is in a liquid or semi-solid state at room temperature (25° C.), and includes, for example, an epoxy resin that is fluid at room temperature (25° C.). The viscosity of the liquid epoxy resin at 25° C. is preferably 100,000 mPa·s or less, more preferably 10,000 to 60,000 mPa·s.
The viscosity of the liquid epoxy resin at 25° C. can be measured with a rotary viscometer.

液状エポキシ樹脂の重量平均分子量(Mw)は、流動性、柔軟性の観点から、好ましくは300~3,000であり、より好ましくは500~1,000である。ここで、本明細書において、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定したクロマトグラムを標準ポリスチレンの分子量に換算した値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the liquid epoxy resin is preferably 300 to 3,000, more preferably 500 to 1,000, from the viewpoint of fluidity and flexibility. Here, in the present specification, Mw is a value obtained by converting a chromatogram measured by gel permeation chromatography (GPC) into the molecular weight of standard polystyrene.

液状エポキシ樹脂としては、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。なお、ビフェニル型エポキシ樹脂は、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂であるが、本実施形態におけるビフェニル骨格には、ビフェニル環のうち少なくとも一方の芳香族環を水素添加してなるものも含まれる。 A biphenyl-type epoxy resin is preferable as the liquid epoxy resin. The biphenyl-type epoxy resin is an epoxy resin having a biphenyl skeleton, and the biphenyl skeleton in the present embodiment also includes those obtained by hydrogenating at least one aromatic ring among the biphenyl rings.

ビフェニル型エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、4,4’-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)-3,3’,5,5’-テトラメチルビフェニル、エピクロルヒドリンと4,4’-ビフェノール、または4,4’-(3,3’,5,5’-テトラメチル)ビフェノールのようなビフェノール化合物とを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。これらのなかでも、4,4’-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)-3,3’,5,5’-テトラメチルビフェニル、4,4’-(3,3’,5,5’-テトラメチル)ビフェニルのグリシジルエーテルが好ましい。ビフェニル型エポキシ樹脂は1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 Specific examples of biphenyl-type epoxy resins include 4,4′-bis(2,3-epoxypropoxy)biphenyl, 4,4′-bis(2,3-epoxypropoxy)-3,3′,5, Epoxy obtained by reacting 5'-tetramethylbiphenyl, epichlorohydrin with 4,4'-biphenol or a biphenol compound such as 4,4'-(3,3',5,5'-tetramethyl)biphenol Resin etc. are mentioned. Among these, 4,4′-bis(2,3-epoxypropoxy)-3,3′,5,5′-tetramethylbiphenyl, 4,4′-(3,3′,5,5′- Glycidyl ether of tetramethyl)biphenyl is preferred. Biphenyl-type epoxy resins may be used singly or in combination of two or more.

ビフェニル型エポキシ樹脂として使用される市販品を例示すると、例えば、三菱ケミカル(株)製のYX7105等が挙げられる。液状エポキシ樹脂、特にビフェニル型エポキシ樹脂の使用により、後述する(C)導電性粒子を高充填しても樹脂組成物の溶融粘度を好適な範囲に維持しやすくすることができ、さらに耐熱性に優れた導電性接着用シートを得ることができる。 Examples of commercial products used as biphenyl-type epoxy resins include YX7105 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. By using a liquid epoxy resin, particularly a biphenyl-type epoxy resin, it is possible to easily maintain the melt viscosity of the resin composition within a suitable range even when the conductive particles (C) described later are highly filled, and further improve heat resistance. An excellent conductive adhesive sheet can be obtained.

本実施形態においては、ビフェニル型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂の1種以上を、結晶性、非結晶性に拘わらず、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。ビフェニル型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環型エポキシ樹脂、スチルベン型二官能エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂等が挙げられる。 In the present embodiment, one or more epoxy resins other than the biphenyl-type epoxy resin can be blended, regardless of whether they are crystalline or non-crystalline, as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of epoxy resins other than biphenyl-type epoxy resins include cresol novolac-type epoxy resins, phenol novolac-type epoxy resins, bisphenol A-type epoxy resins, bisphenol F-type epoxy resins, bisphenol S-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, Heterocyclic epoxy resins such as triphenolmethane type epoxy resins, triazine nucleus-containing epoxy resins, stilbene type bifunctional epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, condensed ring aromatic hydrocarbon-modified epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and the like. be done.

(A)エポキシ樹脂の含有量は、接着特性の観点から、樹脂組成物全量に対して、好ましくは4~15質量%であり、より好ましくは4~10質量%である。 The content of (A) the epoxy resin is preferably 4 to 15% by mass, more preferably 4 to 10% by mass, based on the total amount of the resin composition, from the viewpoint of adhesive properties.

〔(B)フェノール硬化剤〕
本実施形態で用いられる(B)フェノール硬化剤は、上記(A)エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応し得るフェノール性水酸基を分子中に2個以上有する公知の硬化剤であれば、特に制限されることなく使用することができる。
(B)フェノール硬化剤としては、具体的には、フェノール、アルキルフェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド又はパラホルムアルデヒドを反応させて得られるフェノールノボラック樹脂やクレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、これらのノボラック型フェノール樹脂をエポキシ化又はブチル化した変性ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、パラキシレン変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェノールアルカン型フェノール樹脂、多官能型フェノール樹脂等が挙げられる。これらは1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
(B)フェノール硬化剤としては、なかでも、ノボラック型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂が好ましい。
[(B) phenol curing agent]
The (B) phenol curing agent used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a known curing agent having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule capable of reacting with the epoxy groups in the epoxy resin (A). can be used without
(B) As the phenol curing agent, specifically, novolak type phenol resins such as phenol novolak resins and cresol novolak resins obtained by reacting phenols such as phenol and alkylphenol with formaldehyde or paraformaldehyde, and these novolak types. Modified novolac-type phenol resins obtained by epoxidizing or butylating phenol resins, dicyclopentadiene-modified phenol resins, paraxylene-modified phenol resins, phenol aralkyl resins, naphthol aralkyl resins, triphenol alkane-type phenol resins, polyfunctional phenol resins, etc. mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
(B) As the phenol curing agent, novolac type phenol resins and phenol aralkyl resins are particularly preferable.

(B)フェノール硬化剤の含有量は、上記(A)エポキシ樹脂が有するエポキシ基数(a)に対する(B)フェノール硬化剤が有するフェノール性水酸基数(b)の比(b)/(a)が0.3以上1.5以下となる範囲が好ましく、0.5以上1.2以下となる範囲がより好ましい。比(b)/(a)が0.3以上であると、硬化物の耐湿信頼性を向上させることができ、比(b)/(a)が1.5以下であると、硬化物の強度を向上させることができる。 (B) The content of the phenolic curing agent is such that the ratio (b)/(a) of the number of phenolic hydroxyl groups (b) of the (B) phenolic curing agent to the number of epoxy groups (a) of the (A) epoxy resin is A range of 0.3 to 1.5 is preferable, and a range of 0.5 to 1.2 is more preferable. When the ratio (b)/(a) is 0.3 or more, the moisture resistance reliability of the cured product can be improved, and when the ratio (b)/(a) is 1.5 or less, the cured product Strength can be improved.

(B)フェノール硬化剤の含有量は、接着特性の観点から、樹脂組成物全量に対して、好ましくは1~5質量%であり、より好ましくは2~5質量%である。 (B) The content of the phenolic curing agent is preferably 1 to 5% by mass, more preferably 2 to 5% by mass, based on the total amount of the resin composition, from the viewpoint of adhesive properties.

上記(A)エポキシ樹脂の含有量と、(B)フェノール硬化剤の含有量との合計含有量は、接着特性、耐熱性の観点から、樹脂組成物全量に対して、好ましくは5~20質量%であり、より好ましくは5~15質量%である。 The total content of the above (A) epoxy resin content and (B) phenol curing agent content is preferably 5 to 20 masses relative to the total amount of the resin composition from the viewpoint of adhesive properties and heat resistance. %, more preferably 5 to 15% by mass.

〔(C)導電性粒子〕
本実施形態で用いられる(C)導電性粒子は、粒子の最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50である。アスペクト比が2.0未満では(C)導電性粒子の配向指数が下がり、得られる導電性接着用シートの硬化物の熱伝導性の悪化につながる。また、アスペクト比が50を超えると導電性接着用シート表面に(C)導電性粒子が露出し、シート特性の低下やシートの平滑性を損ねるおそれがある。このような観点から、(C)導電性粒子のアスペクト比は、好ましくは3.0~40である。
上記アスペクト比は、画像式粒子径・粒度分布測定法により測定することができる。
[(C) Conductive particles]
The (C) conductive particles used in the present embodiment have an aspect ratio of 2.0 to 50 defined as the maximum major diameter of the particles/the width orthogonal to the maximum major diameter. If the aspect ratio is less than 2.0, the orientation index of the (C) conductive particles is lowered, leading to deterioration in the thermal conductivity of the resulting cured product of the conductive adhesive sheet. On the other hand, if the aspect ratio exceeds 50, the (C) conductive particles may be exposed on the surface of the conductive adhesive sheet, which may deteriorate the sheet properties or impair the smoothness of the sheet. From this point of view, the aspect ratio of (C) the conductive particles is preferably 3.0-40.
The aspect ratio can be measured by an image-based particle size/particle size distribution measuring method.

(C)導電性粒子としては、熱伝導性の観点から、金粒子、銀粒子、銅粒子、ニッケル粒子、アルミニウム粒子、鉄粒子等の金属粒子が好ましく、中でも、金粒子、銀粒子がより好ましく、銀粒子が更に好ましい。(C)導電性粒子の形状は、熱伝導性の観点から、扁平状であることが好ましい。
また、(C)導電性粒子の厚さ(最大長径に直交する幅)は、5~20μmであることが好ましく、8~18μmであることがより好ましい。(C)導電性粒子の厚さが5μm以上であると、(C)導電性粒子の配向指数が所望の範囲内となり、熱伝導性を高めることができる。一方、(C)導電性粒子の厚さが20μm以下であると、良好なシート特性や高い平滑性を得ることができる。
上記(C)導電性粒子の厚さは、画像式粒子径・粒度分布測定法により測定することができる。
(C) As the conductive particles, from the viewpoint of thermal conductivity, metal particles such as gold particles, silver particles, copper particles, nickel particles, aluminum particles, iron particles, etc. are preferable, and gold particles and silver particles are more preferable. , silver particles are more preferred. (C) The shape of the conductive particles is preferably flat from the viewpoint of thermal conductivity.
The thickness (width perpendicular to the maximum length) of the (C) conductive particles is preferably 5 to 20 μm, more preferably 8 to 18 μm. When the thickness of the (C) conductive particles is 5 μm or more, the orientation index of the (C) conductive particles is within the desired range, and the thermal conductivity can be enhanced. On the other hand, when the thickness of the (C) conductive particles is 20 μm or less, good sheet properties and high smoothness can be obtained.
The thickness of the (C) conductive particles can be measured by an image-type particle size/particle size distribution measuring method.

(C)導電性粒子の含有量は、樹脂組成物全量に対して、好ましくは60~85質量%であり、より好ましくは70~85質量%である。(C)導電性粒子の含有量が、60質量%以上であると樹脂組成物の硬化物の熱伝導性が向上し、85質量%以下であると導電性接着用シートを成形しやすくなる。 (C) The content of the conductive particles is preferably 60 to 85% by mass, more preferably 70 to 85% by mass, based on the total amount of the resin composition. (C) When the content of the conductive particles is 60% by mass or more, the thermal conductivity of the cured product of the resin composition is improved, and when it is 85% by mass or less, it becomes easy to mold the conductive adhesive sheet.

〔(D)負熱膨張粒子〕
本実施形態で用いられる(D)負熱膨張粒子は、熱をかけると収縮する負の熱膨張係数を有する。本実施形態の導電性接着用シートは、(D)負熱膨張粒子を含むことにより、半導体素子の発熱時においても、導電性接着用シートの膨張率を低く抑えることができる。これにより、(C)導電性粒子同士の接点が維持されるため良好な熱伝導性が維持される。
[(D) Negative thermal expansion particles]
The (D) negative thermal expansion particles used in this embodiment have a negative thermal expansion coefficient that shrinks when heated. Since the conductive adhesive sheet of the present embodiment contains (D) negative thermal expansion particles, the coefficient of expansion of the conductive adhesive sheet can be kept low even when the semiconductor element generates heat. As a result, (C) contact points between the conductive particles are maintained, and good thermal conductivity is maintained.

(D)負熱膨張粒子としては、熱膨張係数が好ましくは0ppm/℃未満、より好ましくは-0.1ppm/℃以下、更に好ましくは-0.3ppm/℃以下のフィラーが好適である。具体的には、リン酸ジルコニウム、リン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr(WO)(PO,ZWP)、LaCuFe12(Aサイト秩序型ペロブスカイト構造酸化物)、Bi1-xLnNiO(Ln=La,Nd,Eu,Dy、ペロブスカイト構造酸化物)、Al・TiO、LiO・Al・nSiO βスポジュメン固溶体、フォージャス沸石(Na,Ca0.5,Mg0.5,K)[AlSi12-x24]・16HO、LiAlSiO、PbTiO、Sc12、Lu12、ZrW、MnXN(X=Cu-Sn,Zn-Sn等)などが挙げられる。中でも、リン酸ジルコニウム、リン酸タングステン酸ジルコニウムが入手しやすく、特に、熱膨張係数の絶対値が大きく真比重が小さいリン酸ジルコニウムが好適である。
上記熱膨張係数は、レーザー熱膨張計等により測定することができる。
(D) Negative thermal expansion particles preferably have a thermal expansion coefficient of less than 0 ppm/°C, more preferably -0.1 ppm/°C or less, and still more preferably -0.3 ppm/°C or less. Specifically, zirconium phosphate, zirconium tungstate phosphate (Zr 2 (WO 4 ) (PO 4 ) 2 , ZWP), LaCu 3 Fe 4 O 12 (A-site ordered perovskite structure oxide), Bi 1- x Ln x NiO 3 (Ln=La, Nd, Eu, Dy, perovskite structure oxide), Al 2 O 3 .TiO 2 , Li 2 O.Al 2 O 3 .nSiO 2 β-spodumene solid solution, Faujas zeolite (Na , Ca 0.5 , Mg 0.5 , K) x [Al x Si 12-x O 24 ]·16H 2 O, LiAlSiO 4 , PbTiO 3 , Sc 2 W 3 O 12 , Lu 2 W 3 O 12 , ZrW 2 O 8 , Mn 3 XN (X=Cu—Sn, Zn—Sn, etc.). Among them, zirconium phosphate and zirconium tungstate phosphate are readily available, and zirconium phosphate, which has a large absolute value of thermal expansion coefficient and a small true specific gravity, is particularly suitable.
The thermal expansion coefficient can be measured with a laser thermal dilatometer or the like.

(D)負熱膨張粒子の含有量は、樹脂組成物全量に対して5~20質量%であり、好ましくは8~15質量%である。(D)負熱膨張粒子の含有量が5質量%未満では樹脂組成物の硬化収縮率が高くなり過ぎて得られる半導体装置の信頼性が悪化し、20質量%を超えると樹脂組成物の硬化物の熱伝導性が低下する。 (D) The content of the negative thermal expansion particles is 5 to 20% by mass, preferably 8 to 15% by mass, based on the total amount of the resin composition. (D) If the content of the negative thermal expansion particles is less than 5% by mass, the curing shrinkage rate of the resin composition becomes too high and the reliability of the resulting semiconductor device deteriorates. The thermal conductivity of the object decreases.

上記(C)導電性粒子の含有量と、(D)負熱膨張粒子の含有量との合計含有量は、熱膨張率、熱伝導率の観点から、樹脂組成物全量に対して、好ましくは80~95質量%であり、より好ましくは85~95質量%である。 The total content of the content of the conductive particles (C) and the content of the negative thermal expansion particles (D) is preferably 80 to 95% by mass, more preferably 85 to 95% by mass.

また、上記(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール硬化剤、(C)導電性粒子、及び(D)負熱膨張粒子の合計含有量は、樹脂組成物全量に対して、好ましくは90質量%以上であり、より好ましくは95質量%以上であり、更に好ましくは98質量%以上である。 In addition, the total content of (A) the epoxy resin, (B) the phenol curing agent, (C) the conductive particles, and (D) the negative thermal expansion particles is preferably 90% by mass with respect to the total amount of the resin composition. or more, more preferably 95% by mass or more, and still more preferably 98% by mass or more.

〔硬化促進剤〕
本実施形態において、樹脂組成物は硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤は、(A)エポキシ樹脂と(B)フェノール硬化剤との硬化反応を促進する成分である。硬化促進剤は、上記作用を奏するものであれば、特に制限されることなく公知の硬化促進剤を使用することができる。
硬化促進剤としては、具体的には、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、4-メチルイミダゾール、4-エチルイミダゾール、2-フェニル-4-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、等のイミダゾール類;1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン、5,6-ジブチルアミノ-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7等のジアザビシクロ化合物及びこれらの塩;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、α-メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン類;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ(p-メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン等の有機ホスフィン化合物等が挙げられる。これらのなかでも、シート成形性が良好であるという観点から、イミダゾール類が好ましい。これらは1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
[Curing accelerator]
In this embodiment, the resin composition may contain a curing accelerator. The curing accelerator is a component that accelerates the curing reaction between (A) the epoxy resin and (B) the phenolic curing agent. As the curing accelerator, any known curing accelerator can be used without any particular limitation as long as it exhibits the above-described effects.
Specific examples of curing accelerators include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-isopropylimidazole, 2-undecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, and 2-phenylimidazole. , 2-phenyl-4-methylimidazole, 4-methylimidazole, 4-ethylimidazole, 2-phenyl-4-hydroxymethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 2- phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1- imidazoles such as cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole; 1,8-diazabicyclo [ 5.4.0]undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene, 5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7, etc. diazabicyclo compounds and salts thereof; triethylamine, triethylenediamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol and other tertiary amines; trimethylphosphine, triethyl phosphine, tributylphosphine, diphenylphosphine, triphenylphosphine, tri(p-methylphenyl)phosphine, tri(nonylphenyl)phosphine, methyldiphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, bis(diphenylphosphino)methane, 1, Examples include organic phosphine compounds such as 2-bis(diphenylphosphino)ethane. Among these, imidazoles are preferable from the viewpoint of good sheet formability. These may be used alone or in combination of two or more.

硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物全量に対し、0.1~5質量%の範囲が好ましい。硬化促進剤の含有量が0.1質量%以上であると硬化性の促進効果が十分に得られ、5質量%以下であると、硬化物の耐湿信頼性を向上させることができる。 The content of the curing accelerator is preferably in the range of 0.1 to 5% by mass with respect to the total amount of the resin composition. When the content of the curing accelerator is 0.1% by mass or more, a sufficient effect of accelerating the curability can be obtained, and when it is 5% by mass or less, the humidity resistance reliability of the cured product can be improved.

〔柔軟性材料〕
本実施形態において、樹脂組成物は柔軟性材料を含んでもよい。柔軟性材料は、樹脂組成物の硬化物にシート状態を発現させる成分である。柔軟性材料は、上記作用を奏するものであれば、特に制限されることなく公知の柔軟性材料を使用することができる。
柔軟性材料としては、具体的には、シリコーンオイル、重量平均分子量(Mw)10,000~100,000のフェノキシ樹脂、ニトリルゴム、アクリルゴムなどが挙げられる。なかでも、シート性が良好であるという観点から、シリコーンオイル、フェノキシ樹脂が好ましい。これらは1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
[Flexible material]
In this embodiment, the resin composition may contain a flexible material. The flexible material is a component that allows the cured product of the resin composition to develop a sheet state. As the flexible material, any known flexible material can be used without any particular limitation as long as the material exhibits the above effects.
Specific examples of the flexible material include silicone oil, phenoxy resin having a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 100,000, nitrile rubber, and acrylic rubber. Among them, silicone oil and phenoxy resin are preferable from the viewpoint of good sheet properties. These may be used alone or in combination of two or more.

柔軟性材料の含有量は、樹脂組成物全量に対し、0.5~5質量%の範囲が好ましい。柔軟性材料の含有量が0.5質量%以上であると樹脂組成物の硬化物のシート性が良好となり、5質量%以下であると樹脂組成物の溶融粘度が上昇し過ぎるのを抑制することができる。 The content of the flexible material is preferably in the range of 0.5 to 5% by mass with respect to the total amount of the resin composition. When the content of the flexible material is 0.5% by mass or more, the cured product of the resin composition has good sheet properties, and when it is 5% by mass or less, excessive increase in the melt viscosity of the resin composition is suppressed. be able to.

〔その他の成分〕
本実施形態で用いる樹脂組成物には、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、カップリング剤、消泡剤、界面活性剤、着色剤(顔料、染料)、各種重合禁止剤、酸化防止剤、無機イオン交換体、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。これらの各添加剤はいずれも1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
上記カップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、クレイドシラン、ビニルシラン、スルフィドシランなどのシランカップリング剤や、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、アルミニウム/ジルコニウムカップリング剤等が挙げられる。
上記着色剤としては、カーボンブラック等が挙げられる。
上記無機イオン交換体としては、ハイドロタルサイト等が挙げられる。
[Other ingredients]
In the resin composition used in the present embodiment, in addition to the above components, a coupling agent, an antifoaming agent, and a surfactant that are generally blended in this type of composition to the extent that the effects of the present invention are not impaired. , coloring agents (pigments, dyes), various polymerization inhibitors, antioxidants, inorganic ion exchangers, and other various additives can be blended as necessary. Each of these additives may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the coupling agent include silane coupling agents such as epoxysilane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, cladesilane, vinylsilane, and sulfidesilane, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, and aluminum/zirconium coupling agents. is mentioned.
Carbon black etc. are mentioned as said coloring agent.
Examples of the inorganic ion exchanger include hydrotalcite.

上記樹脂組成物の硬化物の熱膨張係数は、30~80℃において、好ましくは50ppm/℃以下であり、より好ましくは40ppm/℃以下である。
上記熱膨張係数は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The thermal expansion coefficient of the cured product of the resin composition is preferably 50 ppm/°C or less, more preferably 40 ppm/°C or less at 30 to 80°C.
The coefficient of thermal expansion can be measured by the method described in Examples.

本実施形態の導電性接着用シートは、上述の樹脂組成物をシート状に成形してなる。
本実施形態の導電性接着用シート中において、上記(C)導電性粒子の下記式(1)で表わされる配向指数Sは、0.6~1.0の範囲であることが好ましい。
S=1/2(3cos2θ-1) ・・・(1)
ここで、式(1)中、θは、導電性接着用シートの主面に対して、上記(C)導電性粒子の最大長径のなす角である。
上記配向指数とは、(C)導電性粒子が導電性接着用シートの平面方向に対して平行または鋭角に存在している状態を数値化したものである。式(1)から得られた数値が1に近いほど、導電性接着用シートの平面方向と(C)導電性粒子とがなす角度は小さくなり、導電性接着用シートの平面方向に対して(C)導電性粒子が平行な状態を示す。一方、式(1)から得られた数値が0に近いほど、導電性接着用シートの平面方向と(C)導電性粒子とがなす角度は大きくなり、導電性接着用シートの平面方向に対して(C)導電性粒子が垂直に近づくことを示す。
上記配向指数が上記範囲内にあると良好な熱伝導性が得られる。一方、上記配向指数が0.6未満では(C)導電性粒子同士の接触割合が低くなり熱伝導性が悪くなる。
上記配向指数は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The conductive adhesive sheet of the present embodiment is obtained by molding the resin composition described above into a sheet.
In the conductive adhesive sheet of the present embodiment, the orientation index S of the (C) conductive particles represented by the following formula (1) is preferably in the range of 0.6 to 1.0.
S=1/2(3cos2θ−1) (1)
Here, in formula (1), θ is the angle formed by the maximum major axis of the (C) conductive particles with respect to the main surface of the conductive adhesive sheet.
The orientation index is a numerical representation of the state in which the (C) conductive particles are present in parallel or at an acute angle to the planar direction of the conductive adhesive sheet. The closer the numerical value obtained from the formula (1) is to 1, the smaller the angle formed by the planar direction of the conductive adhesive sheet and the (C) conductive particles, and the smaller the angle formed by the conductive adhesive sheet (C) with respect to the planar direction of the conductive adhesive sheet ( C) shows a state in which the conductive particles are parallel; On the other hand, the closer the numerical value obtained from the formula (1) is to 0, the larger the angle formed between the planar direction of the conductive adhesive sheet and the (C) conductive particles, and the greater the angle between the planar direction of the conductive adhesive sheet and the planar direction of the conductive adhesive sheet. (C) shows that the conductive particles approach vertical.
Favorable thermal conductivity is obtained when the orientation index is within the above range. On the other hand, if the orientation index is less than 0.6, the contact ratio between the (C) conductive particles is low, resulting in poor thermal conductivity.
The orientation index can be measured by the method described in Examples.

本実施形態の導電性接着用シートは、硬化前と硬化後の硬化収縮率が好ましくは4%以下である。
また、本実施形態の導電性接着用シートは、熱伝導率が好ましくは30W/m・K以上であり、より好ましくは32W/m・K以上である。
上記硬化収縮率及び熱伝導率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The conductive adhesive sheet of the present embodiment preferably has a cure shrinkage rate of 4% or less before and after curing.
The conductive adhesive sheet of the present embodiment preferably has a thermal conductivity of 30 W/m·K or more, more preferably 32 W/m·K or more.
The cure shrinkage and thermal conductivity can be measured by the methods described in Examples.

本実施形態の導電性接着用シートは、熱伝導性及び導電性が求められる用途、特に半導体接着用途に有用な接着用シート材料に好適である。特に、素子の発熱時においても、良好な熱伝導性が維持される。 The electrically conductive adhesive sheet of the present embodiment is suitable as an adhesive sheet material useful for applications requiring thermal conductivity and electrical conductivity, particularly semiconductor adhesive applications. In particular, good thermal conductivity is maintained even when the element generates heat.

<導電性接着用シートの製造方法>
本実施形態の導電性接着用シートの製造方法は、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール硬化剤と、(C)導電性粒子と、(D)負熱膨張粒子とを混合して樹脂組成物とし、該樹脂組成物を0.1MPa以上の圧力で圧延してシート状に成形する導電性接着用シートの製造方法であって、前記(C)導電性粒子は、前記(C)導電性粒子の最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50であり、前記(D)負熱膨張粒子の含有量は、前記樹脂組成物全量に対して5~15質量%の範囲であることを特徴とする。
<Method for producing conductive adhesive sheet>
In the method for producing a conductive adhesive sheet of the present embodiment, (A) an epoxy resin, (B) a phenol curing agent, (C) conductive particles, and (D) negative thermal expansion particles are mixed to form a resin. A method for producing a conductive adhesive sheet comprising forming a composition and rolling the resin composition at a pressure of 0.1 MPa or more to form a sheet, wherein the (C) conductive particles are the (C) conductive The aspect ratio defined by the maximum major axis/width perpendicular to the maximum major axis of the physical particles is 2.0 to 50, and the content of the negative thermal expansion particles (D) is 5 to 5 with respect to the total amount of the resin composition. It is characterized by being in the range of 15% by mass.

上記樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール硬化剤と、(C)導電性粒子と、(D)負熱膨張粒子と、その他必要に応じて配合される各種成分とをミキサー等によって十分に混合することにより調製することができる。
上記(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール硬化剤、(C)導電性粒子、(D)負熱膨張粒子、その他必要に応じて配合される各種成分は、それぞれ上記[導電性接着用シート]の項で説明したものを用いることができる。
The resin composition contains (A) an epoxy resin, (B) a phenolic curing agent, (C) conductive particles, (D) negative thermal expansion particles, and other various components blended as necessary. It can be prepared by sufficiently mixing with a mixer or the like.
The above (A) epoxy resin, (B) phenolic curing agent, (C) conductive particles, (D) negative thermal expansion particles, and other various components that are optionally blended are the above [conductive adhesive sheet]. can be used.

上記(C)導電性粒子は、粒子の最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50である。アスペクト比が2.0未満では(C)導電性粒子の配向指数が下がり、得られる導電性接着用シートの硬化物の熱伝導性の悪化につながる。また、アスペクト比が50を超えると得られる導電性接着用シートの表面に(C)導電性粒子が露出し、シート特性の低下やシートの平滑性を損ねるおそれがある。このような観点から、(C)導電性粒子のアスペクト比は、好ましくは3.0~40である。
上記アスペクト比は、画像式粒子径・粒度分布測定法により測定することができる。
The conductive particles (C) have an aspect ratio of 2.0 to 50 defined as the maximum length of the particles/the width perpendicular to the maximum length of the particles. If the aspect ratio is less than 2.0, the orientation index of the (C) conductive particles is lowered, leading to deterioration in the thermal conductivity of the resulting cured product of the conductive adhesive sheet. On the other hand, if the aspect ratio exceeds 50, the (C) conductive particles may be exposed on the surface of the obtained conductive adhesive sheet, which may deteriorate the sheet properties and impair the smoothness of the sheet. From this point of view, the aspect ratio of (C) the conductive particles is preferably 3.0-40.
The aspect ratio can be measured by an image-based particle size/particle size distribution measuring method.

上記(D)負熱膨張粒子の含有量は、樹脂組成物全量に対して5~20質量%の範囲とし、好ましくは8~15質量%の範囲とする。(D)負熱膨張粒子の含有量が5質量%未満では樹脂組成物の硬化収縮率が高くなり過ぎて得られる半導体装置の信頼性が悪化し、20質量%を超えると樹脂組成物の硬化物の熱伝導性が低下する。 The content of the (D) negative thermal expansion particles is in the range of 5 to 20% by mass, preferably in the range of 8 to 15% by mass, based on the total amount of the resin composition. (D) If the content of the negative thermal expansion particles is less than 5% by mass, the curing shrinkage rate of the resin composition becomes too high and the reliability of the resulting semiconductor device deteriorates. The thermal conductivity of the object decreases.

次に、上記樹脂組成物を0.1MPa以上の圧力で圧延してシート状に成形する。
上記(C)導電性粒子が配向指数を発現するには、加熱および圧力制御が可能な圧延加工装置が好ましく用いられる。圧延ロールの材質は、(C)導電性粒子の材質を考慮してステンレス材質が好ましく用いられる。具体的には、由利ロール機械社製のロールプレス装置が挙げられる。さらに、上記配向指数は圧延加工の条件に影響を受ける。樹脂組成物が圧延ロールを通過する際に該樹脂組成物に加える圧力は0.1MPa以上とする。該圧力が0.1MPa未満では(C)導電性粒子の配向性が低下し、熱伝導性が低下するおそれがある。(C)導電性粒子の配向指数Sを前述の範囲内とし、該(C)導電性粒子の配向性を良好にする観点から、上記圧力は、0.1~10MPaであることが好ましく、0.1~1.0MPaであることがより好ましい。なお、上記圧力が10MPa以下であると(C)導電性粒子の箔化を抑制することができる。
Next, the resin composition is rolled at a pressure of 0.1 MPa or more to form a sheet.
A rolling apparatus capable of controlling heating and pressure is preferably used in order for the conductive particles (C) to develop an orientation index. Considering the material of (C) the conductive particles, a stainless steel material is preferably used as the material of the rolling rolls. Specifically, a roll press machine manufactured by Yuri Roll Machine Co., Ltd. can be used. Furthermore, the orientation index is affected by rolling conditions. A pressure of 0.1 MPa or more is applied to the resin composition when the resin composition passes through the rolling rolls. If the pressure is less than 0.1 MPa, the orientation of the (C) conductive particles may deteriorate, and the thermal conductivity may deteriorate. (C) The orientation index S of the conductive particles is within the above range, and from the viewpoint of improving the orientation of the (C) conductive particles, the pressure is preferably 0.1 to 10 MPa. .1 to 1.0 MPa is more preferable. In addition, when the pressure is 10 MPa or less, it is possible to suppress the (C) formation of a foil of the conductive particles.

加熱温度は、70~100℃であることが好ましく、75~90℃であることがより好ましい。加熱温度が70℃以上であると樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎず、上記(C)導電性粒子の配向指数Sを前述の範囲内とすることができ、該(C)導電性粒子の配向性を良好にすることができる。一方、加熱温度が100℃以下であると樹脂組成物の粘度が低くなり過ぎず、得られる導電性接着用シートのシート性を向上させることができる。 The heating temperature is preferably 70 to 100°C, more preferably 75 to 90°C. When the heating temperature is 70° C. or higher, the viscosity of the resin composition does not become too high, and the orientation index S of the (C) conductive particles can be within the range described above. Orientation can be improved. On the other hand, when the heating temperature is 100° C. or lower, the viscosity of the resin composition does not become too low, and the sheet properties of the obtained conductive adhesive sheet can be improved.

上記樹脂組成物が圧延ロールを通過する速度は、1~10m/分であることが好ましく、1~6m/分であることがより好ましい。上記速度が1m/分以上であると生産性が向上し、10m/分以下であるとシート成形時にかすれの発生を抑制することができる。 The speed at which the resin composition passes through the rolling rolls is preferably 1 to 10 m/min, more preferably 1 to 6 m/min. When the speed is 1 m/min or more, productivity is improved, and when it is 10 m/min or less, it is possible to suppress the occurrence of blurring during sheet molding.

また、80℃加熱時の樹脂組成物の溶融粘度は、1~10Pa・sであることが好ましく、3~10Pa・sであることがより好ましい。樹脂組成物の溶融粘度が上記範囲内であると樹脂組成物中で(C)導電性粒子及び(D)負熱膨張粒子を均一に分散させることができる。
上記溶融粘度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The melt viscosity of the resin composition when heated at 80° C. is preferably 1 to 10 Pa·s, more preferably 3 to 10 Pa·s. When the melt viscosity of the resin composition is within the above range, (C) the conductive particles and (D) the negative thermal expansion particles can be uniformly dispersed in the resin composition.
The melt viscosity can be measured by the method described in Examples.

このようにして得られる導電性接着用シートは支持フィルム上に形成されてもよい。
支持フィルムとしては、片面に離型剤層を設けた、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアクリロニトリル等のプラスチックフィルムが使用される。
支持フィルムの厚みは、ハンドリング性の観点から、通常10~50μmであり、好ましくは25~38μmである。
The conductive adhesive sheet thus obtained may be formed on a support film.
As the support film, a plastic film such as polyethylene, polypropylene, polyester, polycarbonate, polyarylate and polyacrylonitrile having a release agent layer on one side is used.
The thickness of the support film is usually 10 to 50 μm, preferably 25 to 38 μm, from the viewpoint of handleability.

導電性接着用シートの厚みは、好ましくは10~100μmであり、より好ましくは10~50μmである。導電性接着用シートの厚みを10μm以上とすることで、(C)導電性粒子が導電性接着用シート内に均一に分散し、表面への露出を抑えることができ、100μm以下とすることで、(C)導電性粒子の配向性を向上させることができる。 The thickness of the conductive adhesive sheet is preferably 10-100 μm, more preferably 10-50 μm. By setting the thickness of the conductive adhesive sheet to 10 μm or more, the (C) conductive particles can be uniformly dispersed in the conductive adhesive sheet, and exposure to the surface can be suppressed. and (C) the orientation of the conductive particles can be improved.

<半導体装置>
本実施形態の半導体装置は、支持部材と、該支持部材上に設けられた、上述の導電性接着用シートの硬化物と、該導電性接着用シートの硬化物を介して、上記支持部材上に接合された半導体素子とを有することを特徴とする。
<Semiconductor device>
The semiconductor device of the present embodiment includes a support member, a cured product of the conductive adhesive sheet provided on the support member, and a cured product of the conductive adhesive sheet provided on the support member. and a semiconductor element bonded to the

本実施形態の半導体装置は、例えば、シリコンチップの接合面等に、温度50~80℃、圧力0.1~1MPa、加熱加圧時間0.1~1分の条件で仮付けした後、銅フレーム等の支持部材にマウントし、温度80℃~200℃、圧力0.1~5MPa、加熱加圧時間0.1~1分の条件で加熱加圧圧着し、さらに150~200℃で0.5~2時間加熱、硬化することにより製造することができる。 For example, the semiconductor device of the present embodiment is temporarily attached to a bonding surface of a silicon chip or the like under the conditions of a temperature of 50 to 80° C., a pressure of 0.1 to 1 MPa, and a heating and pressurizing time of 0.1 to 1 minute. It is mounted on a support member such as a frame, heated and pressurized under the conditions of a temperature of 80° C. to 200° C., a pressure of 0.1 to 5 MPa, and a heating and pressurizing time of 0.1 to 1 minute. It can be produced by heating and curing for 5 to 2 hours.

支持部材としては、例えば、銅フレーム、アルミニウムや鉄板などの金属基板、セラミック基板、ガラスエポキシ基板等が挙げられる。
半導体素子としては、例えば、IC、LSI、ダイオード、サイリスタ、トランジスタ等が挙げられる。
Examples of the support member include a copper frame, a metal substrate such as aluminum or iron plate, a ceramic substrate, a glass epoxy substrate, and the like.
Examples of semiconductor elements include ICs, LSIs, diodes, thyristors, transistors, and the like.

次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1~7、比較例1~4)
(1)樹脂組成物の調製
表1に記載の種類及び配合量の各成分を25℃で自公転ミキサー((株)シンキー製、型番:ARV-310)を用いて混合し、樹脂組成物を調製した。
なお、表1中、空欄は配合なしを表す。
(Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 4)
(1) Preparation of resin composition Each component of the type and blending amount shown in Table 1 is mixed at 25 ° C. using a rotation mixer (manufactured by Thinky Co., model number: ARV-310) to obtain a resin composition. prepared.
In addition, in Table 1, a blank represents no compounding.

(2)導電性接着用シートの作製
上記樹脂組成物を、離型フィルム(東洋紡(株)製、商品名:TN-200、厚さ25μm)の一方の面上に供給しながら1対の加圧ロール間を通過させて、離型フィルムの片面に厚さ20μmの導電性接着用シートを形成した。なお、加圧ロールの直径は150mmであり、成形条件は、温度80℃、速度1m/分、ロール圧力0.1MPaで行った。
(2) Preparation of conductive adhesive sheet The above resin composition is supplied on one side of a release film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name: TN-200, thickness 25 μm). A conductive adhesive sheet having a thickness of 20 μm was formed on one side of the release film by passing it through pressure rolls. The pressure roll had a diameter of 150 mm, and the molding conditions were a temperature of 80°C, a speed of 1 m/min, and a roll pressure of 0.1 MPa.

樹脂組成物の調製に使用した表1に記載の各成分の詳細は以下のとおりである。 The details of each component shown in Table 1 used in the preparation of the resin composition are as follows.

〔(A)エポキシ樹脂〕
・YX7105:液状エポキシ樹脂、三菱ケミカル(株)製、商品名、エポキシ当量480、重量平均分子量1,000、粘度30,000mPa・s
[(A) epoxy resin]
・ YX7105: liquid epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name, epoxy equivalent 480, weight average molecular weight 1,000, viscosity 30,000 mPa s

〔(A)エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂〕
・SA-9000:変性ポリフェニレンエーテル樹脂、SABIC社製、商品名
[(A) Thermosetting resin other than epoxy resin]
・ SA-9000: modified polyphenylene ether resin, manufactured by SABIC, trade name

〔(B)フェノール硬化剤〕
・BRG-557:フェノールノボラック樹脂、昭和電工(株)製、商品名、水酸基当量103
・HE100C-15:フェノールアラルキル樹脂、エア・ウォーター(株)製、商品名、水酸基当量170
[(B) phenol curing agent]
・BRG-557: phenolic novolak resin, manufactured by Showa Denko Co., Ltd., trade name, hydroxyl equivalent 103
・HE100C-15: phenol aralkyl resin, manufactured by Air Water Inc., trade name, hydroxyl equivalent 170

〔(C)導電性粒子〕
・AgC-222:銀粉、福田金属箔粉工業(株)製、商品名、厚さ15μm、アスペクト比3.5
[(C) Conductive particles]
・ AgC-222: silver powder, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd., trade name, thickness 15 μm, aspect ratio 3.5

〔(C)導電性粒子以外の導電性粒子〕
・AGF-5S:銀粉、(株)徳力本店製、商品名、厚さ10μm、アスペクト比1.1
[(C) Conductive particles other than conductive particles]
・ AGF-5S: silver powder, manufactured by Tokuriki Honten Co., Ltd., product name, thickness 10 μm, aspect ratio 1.1

〔(D)負熱膨張粒子〕
・WF-1:リン酸ジルコニウム、東亞合成(株)製、商品名、熱膨張係数-3ppm/℃
・WA-2:リン酸ジルコニウム、東亞合成(株)製、商品名、熱膨張係数-0.5ppm/℃
[(D) Negative thermal expansion particles]
・ WF-1: zirconium phosphate, manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name, coefficient of thermal expansion -3 ppm / ° C.
WA-2: zirconium phosphate, manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name, coefficient of thermal expansion -0.5 ppm/°C

〔(D)負熱膨張粒子以外の熱膨張粒子〕
・TFZ-A15P:窒化アルミニウム、東洋アルミニウム(株)製、商品名、熱膨張係数4.5ppm/℃
[(D) Thermal expansion particles other than negative thermal expansion particles]
・ TFZ-A15P: aluminum nitride, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., trade name, coefficient of thermal expansion 4.5 ppm / ° C.

〔硬化促進剤〕
・2P4MHZ-PW:2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、四国化成工業(株)製、商品名
[Curing accelerator]
・ 2P4MHZ-PW: 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd., trade name

〔柔軟性材料〕
・SF-8427:シリコーンオイル、東レ・ダウコーニング(株)製、商品名
・YX6954BH30:フェノキシ樹脂、三菱ケミカル(株)製、商品名、重量平均分子量40,000
[Flexible material]
・SF-8427: Silicone oil, manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd., trade name ・YX6954BH30: Phenoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name, weight average molecular weight 40,000

以下に示す測定条件により、実施例1~7、及び比較例1~4で得られた離型フィルムの片面に導電性接着用シートを形成した接着シート(以下、単に接着シートともいう)を用いて、導電性接着用シートの特性の測定、及び評価を行った。評価結果を表1に示した。 An adhesive sheet (hereinafter simply referred to as an adhesive sheet) having a conductive adhesive sheet formed on one side of the release films obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 was used under the following measurement conditions. Then, the properties of the conductive adhesive sheet were measured and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

<評価項目>
(1)シート性
接着シートを180度折り曲げて、目視観察を行い下記の基準により評価した。
〇:導電性接着用シートに割れがなく、離型フィルムからの剥離がなかった
×:導電性接着用シートに割れ又は離型フィルムからの剥離が発生した
<Evaluation items>
(1) Sheet property The adhesive sheet was bent 180 degrees, visually observed, and evaluated according to the following criteria.
○: No cracks in the conductive adhesive sheet and no peeling from the release film ×: Cracks in the conductive adhesive sheet or peeling from the release film occurred

(2)仮接着性
6mm×6mmのシリコンチップ及び接合面に金蒸着層を設けた裏面金チップに導電性接着用シートを65℃、1秒、圧力1MPaの条件で圧着したとき、貼り付け可能な場合を○、貼り付け不能な場合を×として判定した。
(2) Temporary adhesion It is possible to attach a conductive adhesive sheet to a 6 mm x 6 mm silicon chip and a gold chip on the back surface with a gold deposition layer on the bonding surface under the conditions of 65 ° C., 1 second, and 1 MPa pressure. It was judged as ○ when it was not possible, and as × when it was impossible to stick.

(3)(C)導電性粒子の配向指数
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて導電性接着用シートの断面を観察し、該導電性接着用シートの平面方向に対する(C)導電性粒子の角度を測定し、下記式(1)より(C)導電性粒子の配向指数Sを算出した。
S=1/2(3cos2θ-1) ・・・(1)
(ここで、式中、θは、導電性接着用シートの主面に対して、前記(C)導電性粒子の最大長径のなす角である。)
(3) (C) Orientation Index of Conductive Particles The cross section of the conductive adhesive sheet is observed using a scanning electron microscope (SEM), and the orientation of (C) the conductive particles with respect to the plane direction of the conductive adhesive sheet. The angle was measured, and (C) the orientation index S of the conductive particles was calculated from the following formula (1).
S=1/2(3cos2θ−1) (1)
(In the formula, θ is the angle formed by the maximum major axis of the (C) conductive particles with respect to the main surface of the conductive adhesive sheet.)

(4)硬化収縮率
熱硬化性プラスチック一般試験方法(JIS K6911:2006)に準拠して、導電性接着用シートを縦10cm×横1cm×厚さ0.1mmのサイズに切り出しサンプルを作製し、該サンプルを200℃での温度条件で硬化させ、硬化前後での縦方向の変化を収縮率として測定した。
(4) Cure shrinkage rate In accordance with the general test method for thermosetting plastics (JIS K6911: 2006), a conductive adhesive sheet was cut into a size of 10 cm long × 1 cm wide × 0.1 mm thick to prepare a sample. The sample was cured at a temperature of 200° C., and the change in the longitudinal direction before and after curing was measured as shrinkage.

(5)熱膨張係数
導電性接着用シートを200℃で2時間硬化させ、縦3cm×横0.5cm×厚さ0.1mmのサイズに切り出しサンプルを作製し、該サンプルを熱機械分析装置(セイコーインスツル(株)製、装置名:TMA/SS)にて30℃から80℃まで毎分10℃昇温させて、サンプルの変形量を熱膨張係数として測定した。
(5) Thermal expansion coefficient The conductive adhesive sheet is cured at 200 ° C. for 2 hours, cut into a size of 3 cm long × 0.5 cm wide × 0.1 mm thick to prepare a sample, and the sample is analyzed by a thermomechanical analyzer ( The temperature was raised from 30° C. to 80° C. by 10° C. per minute using a Seiko Instruments Inc. device name: TMA/SS), and the amount of deformation of the sample was measured as the coefficient of thermal expansion.

(6)熱伝導率(レーザーフラッシュ法)
導電性接着用シートを200℃で2時間硬化させ、縦1cm×横1cm×厚さ1mmのサイズに切り出しサンプルを作製した。該サンプルの熱伝導率を、熱伝導率計(アドバンス理工製、装置名:TC7000)を用いてJIS R 1611:1997に従い、レーザーフラッシュ法により測定した。
なお、熱伝導率が30W/m・K以上を合格とした。
(6) Thermal conductivity (laser flash method)
The conductive adhesive sheet was cured at 200° C. for 2 hours, and cut into a size of 1 cm long×1 cm wide×1 mm thick to prepare a sample. The thermal conductivity of the sample was measured by a laser flash method according to JIS R 1611:1997 using a thermal conductivity meter (manufactured by Advance Riko, device name: TC7000).
It should be noted that a thermal conductivity of 30 W/m·K or more was regarded as acceptable.

(7)熱伝導率(周期加熱法)
導電性接着用シートを200℃で2時間硬化させ、縦1cm×横1cm×厚さ1mmのサイズに切り出しサンプルを作製した。該サンプル150℃での熱伝導率を、熱伝導率計(アドバンス理工製、装置名:FTC-1)を用いてJIS R 1611:1997に従い、周期加熱法により測定した。
なお、熱伝導率が30W/m・K以上を合格とした。
(7) Thermal conductivity (periodic heating method)
The conductive adhesive sheet was cured at 200° C. for 2 hours, and cut into a size of 1 cm long×1 cm wide×1 mm thick to prepare a sample. The thermal conductivity of the sample at 150° C. was measured by the periodic heating method according to JIS R 1611:1997 using a thermal conductivity meter (manufactured by Advance Riko, device name: FTC-1).
It should be noted that a thermal conductivity of 30 W/m·K or more was regarded as acceptable.

(8)溶融粘度
導電性接着用シートを粉砕機にて粉末の状態にした後、溶融粘度測定を行った。測定条件は室温(25℃)から80℃まで毎分10℃昇温させ、80℃で20分保持させた。
なお、80℃保持中の最低溶融粘度が1~10Pa・sを合格とした。
(8) Melt Viscosity The melt viscosity was measured after pulverizing the conductive adhesive sheet into a powder state with a pulverizer. The temperature was raised from room temperature (25° C.) to 80° C. by 10° C. per minute and held at 80° C. for 20 minutes.
A minimum melt viscosity of 1 to 10 Pa·s while held at 80° C. was considered acceptable.

(9)熱時接着強度
6mm×6mmのシリコンチップ及び接合面に金蒸着層を設けた裏面金チップに導電性接着用シートを65℃、1秒、圧力1MPaの条件で仮付けした後、無垢の銅フレームにマウントし、125℃、5秒、圧力0.1MPaで加熱加圧圧着し、さらに180℃のオーブンで1時間硬化させた。マウント強度測定装置(Besi製、装置名:2200 EVO -plus)を用い、260℃での熱時ダイシェア強度を測定した。
(9) Adhesive strength during heat After temporarily attaching a conductive adhesive sheet to a silicon chip of 6 mm × 6 mm and a back gold chip with a gold vapor deposition layer on the bonding surface under the conditions of 65 ° C., 1 second, and a pressure of 1 MPa, it is solid. 125° C. for 5 seconds under pressure of 0.1 MPa, and further cured in an oven at 180° C. for 1 hour. Using a mounting strength measuring device (manufactured by Besi, device name: 2200 EVO-plus), the hot die shear strength at 260° C. was measured.

(10)信頼性試験(PCT)
(9)にて作製したサンプルをプレッシャクッカー内で、127℃、0.25MPaの条件下、72時間吸水させた後、240℃、90秒間のリフローを行い、不良(剥離不良)の発生率を調べた(試料数=20)。
(10) reliability test (PCT)
The sample prepared in (9) was allowed to absorb water for 72 hours under conditions of 127 ° C. and 0.25 MPa in a pressure cooker, and then reflowed at 240 ° C. for 90 seconds. investigated (number of samples = 20).

(11)信頼性試験(冷熱サイクル)
(9)にて作製したサンプルを冷熱サイクル試験機内で、-55℃から150℃までを1サイクルとした条件下で1000サイクル試験を行い、不良(剥離不良)の発生率を調べた(試料数=20)。
(11) Reliability test (cold heat cycle)
The sample prepared in (9) was subjected to a 1000-cycle test under conditions where one cycle was from -55 ° C to 150 ° C in a thermal cycle tester, and the rate of occurrence of defects (detachment defects) was investigated (number of samples = 20).

Figure 0007137895000001
Figure 0007137895000001

Claims (12)

(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール硬化剤と、(C)導電性粒子と、(D)負熱膨張粒子とを含有する樹脂組成物をシート状に成形してなる導電性接着用シートであって、
前記(C)導電性粒子は、最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50であり、
前記(D)負熱膨張粒子の含有量は、前記樹脂組成物全量に対して5~20質量%の範囲であることを特徴とする導電性接着用シート。
A conductive adhesive sheet formed by molding a resin composition containing (A) an epoxy resin, (B) a phenol curing agent, (C) conductive particles, and (D) negative thermal expansion particles into a sheet. and
The (C) conductive particles have an aspect ratio defined by the maximum length/width perpendicular to the maximum length of 2.0 to 50,
The conductive adhesive sheet, wherein the content of the negative thermal expansion particles (D) is in the range of 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the resin composition.
前記導電性接着用シート中において、前記(C)導電性粒子の下記式(1)で表わされる配向指数Sが0.6~1.0の範囲である請求項1に記載の導電性接着用シート。
S=1/2(3cos2θ-1) ・・・(1)
(ここで、式中、θは、導電性接着用シートの主面に対して、前記(C)導電性粒子の最大長径のなす角である。)
The conductive adhesive sheet according to claim 1, wherein the (C) conductive particles have an orientation index S represented by the following formula (1) in the range of 0.6 to 1.0 in the conductive adhesive sheet. sheet.
S=1/2(3cos2θ−1) (1)
(In the formula, θ is the angle formed by the maximum major axis of the (C) conductive particles with respect to the main surface of the conductive adhesive sheet.)
前記(C)導電性粒子は、その厚さが5~20μmの扁平状金属粒子である請求項1又は2に記載の導電性接着用シート。 3. The conductive adhesive sheet according to claim 1, wherein the conductive particles (C) are flat metal particles having a thickness of 5 to 20 μm. 前記(D)負熱膨張粒子は、熱膨張係数が0ppm/℃未満である請求項1~3のいずれか1項に記載の導電性接着用シート。 The conductive adhesive sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the (D) negative thermal expansion particles have a thermal expansion coefficient of less than 0 ppm/°C. 前記樹脂組成物全量に対して、前記(A)エポキシ樹脂の含有量と前記(B)フェノール硬化剤の含有量との合計含有量が5~20質量%であり、前記(C)導電性粒子の含有量と前記(D)負熱膨張粒子の含有量との合計含有量が80~95質量%である請求項1~4のいずれか1項に記載の導電性接着用シート。 The total content of the (A) epoxy resin content and the (B) phenol curing agent content is 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the resin composition, and the (C) conductive particles The conductive adhesive sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the total content of the content of (D) and the content of the negative thermal expansion particles is 80 to 95% by mass. 前記導電性接着用シートの硬化前と硬化後の硬化収縮率が、4%以下である請求項1~5のいずれか1項に記載の導電性接着用シート。 The conductive adhesive sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the conductive adhesive sheet has a curing shrinkage rate of 4% or less before and after curing. 前記樹脂組成物の硬化物の熱膨張係数が、30~80℃において50ppm/℃以下である請求項1~6のいずれか1項に記載の導電性接着用シート。 The conductive adhesive sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein a cured product of the resin composition has a thermal expansion coefficient of 50 ppm/°C or less at 30 to 80°C. 熱伝導率が30W/m・K以上である請求項1~7のいずれか1項に記載の導電性接着用シート。 The conductive adhesive sheet according to any one of claims 1 to 7, which has a thermal conductivity of 30 W/m·K or more. (A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール硬化剤と、(C)導電性粒子と、(D)負熱膨張粒子とを混合して樹脂組成物とし、該樹脂組成物を0.1MPa以上の圧力で圧延してシート状に成形する導電性接着用シートの製造方法であって、
前記(C)導電性粒子は、前記(C)導電性粒子の最大長径/最大長径に直交する幅で定義されるアスペクト比が2.0~50であり、
前記(D)負熱膨張粒子の含有量は、前記樹脂組成物全量に対して5~20質量%の範囲であることを特徴とする導電性接着用シートの製造方法。
(A) an epoxy resin, (B) a phenol curing agent, (C) conductive particles, and (D) negative thermal expansion particles are mixed to form a resin composition, and the resin composition is heated at a pressure of 0.1 MPa or more. A method for producing a conductive adhesive sheet that is rolled under pressure and formed into a sheet, comprising:
The (C) conductive particles have an aspect ratio defined by the maximum length/width perpendicular to the maximum length of the (C) conductive particles of 2.0 to 50,
A method for producing a conductive adhesive sheet, wherein the content of the (D) negatively thermally expandable particles is in the range of 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the resin composition.
得られる導電性接着用シート中において、前記(C)導電性粒子の下記式(1)で表わされる配向指数Sが0.6~1.0の範囲である請求項9に記載の導電性接着用シートの製造方法。
S=1/2(3cos2θ-1) ・・・(1)
(ここで、式中、θは、導電性接着用シートの主面に対して、前記(C)導電性粒子の最大長径のなす角である。)
The conductive adhesive according to claim 9, wherein in the obtained conductive adhesive sheet, the orientation index S represented by the following formula (1) of the (C) conductive particles is in the range of 0.6 to 1.0. sheet manufacturing method.
S=1/2(3cos2θ−1) (1)
(In the formula, θ is the angle formed by the maximum major axis of the (C) conductive particles with respect to the main surface of the conductive adhesive sheet.)
前記(C)導電性粒子は、その厚さが5~20μmの扁平状金属粒子である請求項9又は10に記載の導電性接着用シートの製造方法。 11. The method for producing a conductive adhesive sheet according to claim 9, wherein the (C) conductive particles are flat metal particles having a thickness of 5 to 20 μm. 支持部材と、前記支持部材上に設けられた、請求項1~8のいずれか1項に記載の導電性接着用シートの硬化物と、前記導電性接着用シートの硬化物を介して、前記支持部材上に接合された半導体素子とを有することを特徴とする半導体装置。 Through a support member, a cured product of the conductive adhesive sheet according to any one of claims 1 to 8 provided on the support member, and a cured product of the conductive adhesive sheet, the A semiconductor device, comprising: a semiconductor element bonded onto a supporting member.
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