JPH01189806A - 導電性樹脂ペースト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、銀粉、エポキシ樹脂、シラン化合物、硬化剤
より導電性樹脂ペーストでＬＥＤ、ＩＣ，ＬＳＩ等の半
導体素子を、金属フレーム等に接着する導電性樹脂ペー
ストに関するものである。

更に詳しくは、特にＬＥＤのような小さいチップを銅フ
レームに接着したときでも接着性、耐湿性に優れ、具体
的には吸湿処理後のハンダ浸漬処理においてもチップ剥
れおよび接着力の劣化の少ない信頼性に優れた導電性樹
脂ペーストに関するものである。

〔従来技術〕

従来、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子とリードフレームと
の接合には金−シリコン共晶が用いられていたが、金が
高価であることから最近では、銀粉を用いた導電性樹脂
ペーストが多く使われるようになってきた。

この種の導電性樹脂ペーストとしては、通常エポキシ樹
脂をバインダーとし、これに銀粉を混合した銀ペースト
が、作業性や接着性が良いため主として使用されている
。

一方、ＬＥＤ用ペレットは、ＩＣやＬＳＩ等のチップに
較べて１／１０〜１／１００と小さいため樹脂ペースト
にはより接着の強いペーストが必要であり、更にチップ
褒面より電極をとるので、導電性樹脂ペーストの固有す
る導電率がしＥＤ特性に比例するので高い導電性が要求
される。

従来、銀粉、エポキシ樹脂、反応性希釈剤又は溶剤、硬
化剤からなる構成の導電性樹脂ペーストが知られている
。（特開昭６（）−１２２２＠公報　、特開昭６０−２
８４３３９号公報、特開昭６０−１２２１号公報）しか
しながらこれらは、接着性が十分に得られず、特に吸湿
処理後は接着力が著しく低下し、チップ剥れが発生した
り、導電性が低下したりというような欠点があった。更
にＬＥＤのような小さなチップでは、接着面積が小さい
ため導電性樹脂ペーストとしては、通常のＩＣに用いる
ペーストに比べて優れた接着力を有するものが必要とさ
れ、吸湿処理後でも接着力が低下しないものが望まれて
いた。

（発明の目的） 本発明は、前記の欠点を解消するために、耐湿性、接着
性に優れ、かつ導電性、速硬化性に優れたペーストを得
んとして研究した結果、シラン化合物を配合することに
より、吸湿後の接着性に優れた導電性樹脂ペーストを得
ることができるとの知見を得、この知見に基づき種々研
究をすすめて本発明を完成するに至ったものである。

（発明の構成） 本発明は、銀粉（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、下記一般
式（１）で示されるシラン化合物（Ｃ）および硬化剤（
Ｄ）を必須成分とし、（Ａ）と（Ｃ）との重量割合（＾
）／｛Ｃ）が８０／２０〜９９／１であり、かつ（Ａ＞
、（Ｂ）　、（Ｃ）および（Ｄ）の重量割合（Ａ）　／
　（（Ｂ）＋（Ｃ）　＋（Ｄ）　）が６０／　４０〜９
０／１０であることを特徴とする導電性樹脂ペーストに
関するものである。

Ｒ１−Ｓ　ｒ−Ｒ２・・・・・・・・・（１）Ｒ１：エ
ポキシ基を有する脂肪族又は芳香族官能基 Ｒ２：アルコキシ基 Ｒ３ニアルキシ基又はアルコキシ基 本発明に使用するシラン化合物は、Ｒ１がエポキシ基を
有する脂肪族あるいは、芳香族官能基であるがこれは、
ペーストの樹脂分にエポキシ樹脂を使用しているために
エポキシ基以外の例えばビニル基、アミノ基、メルカプ
ト基等であると相溶性や保存性に悪影響を与えるが、エ
ポキシ基であればこれらに影響を与えないためである。

次にＲ２がアルコキシ基であることによりペースト硬化
後に十分な接着力が得られ、アルコキシ基以外では十分
な接着力が得られない。

また、Ｒ３はアルコキシ基又はアルキル基であればよく
、アルコキシ基であればより強い接着力が得られる。

次に本発明に使用するシラン化合物（Ｃ）と銀粉（Ａ）
の重量割合が（Ａ）／｛Ｃ）　＝８０／２０〜９９／１
であるが、シラン化合物の重量割合が１以下になるとシ
ラン化合物配合による吸湿後の接着力の低下防止に効果
があられれない。また、シラン化合物の重量割合が２０
ｇ、上になると、シラン化合物の未反応分が多くなり、
かえって接着力の低下をまねくことになる。

また、本発明の必須成分である銀粉（Ａ）、エポキシ樹
脂（８）、シラン化合物（Ｃ）、硬化剤（Ｄ）の重量割
合は（Ａ）／　（（Ｂ）　＋（Ｃ）　＋（Ｄ）　）　−
ｅ、ｏ／４゜〜９０／１０であるが、銀粉の割合がこれ
以上になると、本来の特性である導電性が低下し、また
これ以上になると粘度が著しく増大し、接着力などが低
下する。

本発明に用いる銀粉としては、ハロゲンイオン、アルカ
リ金属イオン等のイオン性不純物の含量は好ましくはコ
ＯＤＩ）ｍ以下であることが望ましい。

また粒径としてはフレーク状、樹枝状や球状等のものが
用いられる。また比較的粗い銀粉と細かい銀粉とを混合
して用いることもでき、形状についても各種のものを適
宜混合してもよい。

本発明に使用するエポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ル型、ノボラック型、脂肪族環式エポキシ等の使用が可
能で、これらを単独または２種以上を併用することが可
能である。

次に本発明に用いる硬化剤としては、一般にエポキシ樹
脂の硬化に使用されるものでよく、アミン類、イミダゾ
ール類、ポリアミド類、潜在性硬化剤、オリゴマー硬化
剤、酸無水物類などがあげられる。

更に本発明においては、必疲に応じて反応性希釈剤、硬
化促進剤、消泡剤等を配合してもさしつかえない。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明による導電性樹脂ペーストは
、銀粉、エポキシ樹脂、シラン化合物、硬化剤を混練し
て容易に製造できるうえに、従来では得られなかった吸
湿処理後の接着性に優れ、かつ高導電性、速硬化性のペ
ーストを得ることができる。

このようにして製造した導電性樹脂ペーストは、特にＬ
ＥＤチップ接着用として吸湿処理後も十分な接着強度を
有する非常に優れたものである。

〔実施例〕

（実施例１〜４、比較例１〜４） 第１表に示したようにエポキシ樹脂にエポキシ化フェノ
ールノボラック（数平均分子１：５４０、エポキシ当量
１７０）　、シラン化合物としてＹ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランおよびβ−（３，４エポキシシ
クロヘキシル）エチルメトキシシラン、硬化剤としてフ
ェノールノボラックとジシアンジアミド、また、反応性
希釈剤としてｎ−ブチルグリシジルエーテルを配合した
樹脂分と銀粉末を配合し、３本ロールで混練し、導電性
樹脂ペーストを得た。

得られた導電性樹脂ペーストの評価方法として、スタン
ピング転写量、体積抵抗率、吸湿量、吸湿後のマウント
強度を試験した。

〈スタンピング転写量〉 ペーストをガラス板上に厚み約３０μｍにのばし、４履
角スタンプを使用し、１００点転写したときの重量を測
定した。

〈体積抵抗率〉 スライドガラス上にペーストを幅０．４Ｃｆｆｉ、長さ
６α、厚み約３０μｍとなるように塗布し、１６０℃オ
ーブン中で６０分硬化させた後、ミリオームメータで４
．０ｃｔｎ間の抵抗を測定した。

く吸湿量〉 スライドガラス上にペーストを幅２ｃｍ、長さ６ｃｍ、
厚み約３０μｍとなるように塗布し、１６０℃オーブン
中で６０分硬化させた後、６５℃。

９５％の恒温恒湿槽に３００時間放置したときの吸湿量
を測定した。

く吸湿後のマウント強度〉 銀メツキ銅フレームよりペーストを塗布し、２血角シリ
コンチツプをのせ、１６０℃オーブン中で６０分硬化し
、６５℃／９５％の恒温恒湿槽に３００時間放置後、更
に２６０℃ハンダ浴槽に３０秒浸漬させ、２６０℃熱盤
上での熱時マウント強度をプッシュプルゲージで測定し
た。

第１表から明らかなように、実施例１〜４は吸湿後の性
能低下がなく、高耐湿、高接着性を有している。

しかし、比較例１および２では銀粉とシラン化合物の重
量比が９９／１以下であり、シラン化合物が不足してい
る例であるが、そのために吸湿後のマウント強度が著し
く低下している。

また比較例３では、逆に銀粉とシラン化合物の重量比が
８０／２０以上であり、シラン化合物が過剰な例である
がそのために、吸湿量が増加し、また吸湿後のマウント
強度が低下し、体積抵抗率も低下している。

また、比較例４では、銀粉末の重量部が全体量の９０％
以上となり、スタンピング転写量が著しく少量となって
しまう。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）銀粉（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、下記一般式（
   １）で示されるシラン化合物（Ｃ）および硬化剤（Ｄ）
   を必須成分とし、（Ａ）と（Ｃ）との重量割合（Ａ）／
   （Ｃ）が８０／２０〜９９／１であり、かつ（Ａ）、（
   Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の重量割合（Ａ）／｛（Ｂ）
   ＋（Ｃ）＋（Ｄ）｝が６０／４０〜９０／１０であるこ
   とを特徴とする導電性樹脂ペースト。 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｒ＿１：エポキシ基を有する脂肪族又は芳香族官能基 Ｒ＿２：アルコキシ基 Ｒ＿３：アルキル基又はアルコキシ基