JPH01231208A

JPH01231208A - 導電性ペースト

Info

Publication number: JPH01231208A
Application number: JP63056020A
Authority: JP
Inventors: Teru Okunoyama; 奥野山　輝
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-09-14

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】「発明の目的」（産業上の利用分野）本発明は、半導体装置の組立て（アッセンブリー）等に
使用される導電性ベース、トで、特に半導体のアッセン
ブリー工程や保管時に導電性粉末が沈降分離しに＜＜、
接着性に優れた導電性ペーストに関する。

（従来の技術）半導体装置のアッセンブリーでは、リードフレーム上の
所定部分にＩＣ，ＬＳＩ等の半導体ペレットを接続する
工程は、素子の長期信頼性に影響を与える重要な工程の
１つである。　従来より、この接続方法としては、ベレ
ットのシリコン面をリードフレーム上の金メツキ面に加
熱圧着するというＡｕ−３ｉの共晶法が主流であった。

　しかし、近年の貴金属の高騰を契機として、樹脂モー
ルド型半導体装置では、Ａｕ−３ｉ共晶法から、半田を
使用する方法、導電性ペースト（接着剤）を使用する方
法等に急速に移行しつつある。　しかし、半田を使用す
る方法は、一部実用化されているが、半田や半田ボール
が飛散して電極等に付着し、腐食断線の原因となる可能
性が指摘されている。　一方、導電性ペーストを使用す
る方法は、通常ｇを末を配合したエポキシ＃ｊ脂のペー
ストをデイスペンサーのシリンジに充填して被接着箇所
に滴下して使用する方法であり、この方法は約１０年程
前から一部実用化されてきたが、信頼性の面でＡｕ−８
１の共晶合金を生成させる共晶法に比較してボイドが発
生するなど満足すべきものが得られなかった。　　。

また、導電性ペーストを使用する場合は、半田法に比べ
て耐熱性に優れる等の長所を有しているが、その反面、
樹脂やこの硬化剤がアルミニウム電極の腐食を促進し、
断線不良の原因となる場合が多く、素子の信頼性はＡｕ
−３ｉ共晶法に比べ劣っていた。　さらに近年、ＩＣ／
ＬＳＩやＬＥＤ等の半導体ペレットの大型化に伴い、ベ
レットクラックの発生や接着力の低下が問題となってお
り、また半導体アッセンブリー工程や保管時において、
シリンジ内の導電性ペーストの導電性粉末が沈降分離す
る等の欠点があった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記の事情、欠点に鑑みてなされたもので、
半導体のアッセンブリー工程や保管時におけるシリンジ
内で導電性粉末の沈降分Ｍか少なく、接着性および耐加
水分解性に優れているため配線の腐食断線がなく、ボイ
ドの発生のない導電性ペーストを提供しようとするもの
である。

［発明の概要コ（課題を解決するだめの手段）本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ね
た結果、後述する組成の導電性ペーストが導電性粉末の
沈降分離が少なく、接着性に優れていることを見いだし
、本発明を完成したものである。　すなわち、本発明は
、＜Ａ）高純度樹脂、（Ｂ）低粘度希釈剤、及び（Ｃ）表
面に銀コー■−層を有する銅系導電性粉末を必須成分と
することを特徴とする導電性ペーストである。　そして
、高純度樹脂は全塩素イオン濃度が３００ｐｐｎ以下の
ものである。

本発明に用いる（Ａ）高純度樹脂としては、熱硬化性又
は熱可塑性の樹脂で、樹脂中に含有する全塩素イオン濃
度が３００ｐＩ）ＩＩ以下、好ましくは２００ｐｐｎ以
下であることが望ましい。　全塩素イオン温度が３００
　ｐ　ｐ　ＩＩを超えると、半導体素子接着用導電性ペ
ーストの樹脂として１８１！用した場合に、素子のアル
ミニウム電極等を腐食して、半導体装置のｆΔ顆性が低
下し好ましくない。　このような樹脂としては、例えば
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリヒダントイン
樹脂、ポリブタジェン樹脂、石油樹脂、ＡＢＳｖＩ４脂
、ＰＰＳ樹脂等が孕げられ、これらは単独又は２種以上
混合して使用される。

本発明に用いる（Ｂ）低粘度希釈剤としては、例えばグ
リシキトキシ系反応希釈剤、ジオキサン、ヘキサン、ベ
ンゼン、トルエン、ソルベントナフサ、工業用ガソリン
、酢酸セロソルブ、エチルセロソルブ、ブチル上１コソ
ルブアセテート、ブチルカルピトールアセテート、ジメ
チルポルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル
ピロリドン、ジエチレングリコールジエチルエーテル等
が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用さ
れる。　低粘度希釈剤は高純度ＶＡ脂を溶解して用いる
。　この配合割合は、高純度樹脂と低粘度希釈剤の合計
量に対して２〜６０重厘％配合することが望ましい、　
配合量が２重１％未満の場合は、樹脂の低粘度化に効果
がなく、また、６０重量％を超えると反応性が劣ったり
、ボイドが発生しやすくなる傾向があり好ましくない。

本発明に用いる＜Ｃ＞表面に銀コート層を有する銅系導
電性粉末としては、平均粒径が１〜８μｍの範囲である
リン片状または球状の銅粉に銀メツキ等によって表面に
銀コート層を有する導電性粉末が使用される。　具体的
なものとしては銀メツキした銅粉末等が埜げられ、これ
に相当する銀コートした無機質粉末、銀コートとした合
成Ｆｉ１脂粉米粉末メツキした銀より比重の軽い金属粉
末等と併用される。

本発明の導電性ペーストは、上述した高純度（５１脂、
低粘度希釈剤、及び表面に銀コート層を有する導電性粉
末を配合するが、初めに高純度樹脂を該希釈剤に溶解さ
せることが好ましい。　また、必要に応じて加熱反応に
より相互に部分的な結合をさせたものでもよい、　必要
があれば硬化触媒を使用することもできる。　次いで表
面に銀コーに層を有する銅系導電性粉末を加えて十分混
合した後、更に例えば三本ロールにより混練処理、その
後減圧脱泡して導電性ペーストか製造される。

この導電性ペーストは、シリンジに充填し、ティスペン
サーを用いてリートフレームードに叶出し半導体素子を
接着した後、ワイヤーボンデインクを行い、次いで半導
体ペレットを封止してＩＣ及びＬＳＩを製造することか
できる。

（作用）本発明の導電性ペーストは高純度樹脂を使用したので全
イオン濃度が低く腐食断線か発生しにくい。　また、表
面に銀二！−ト層を有する銅系導電性粉末を使用したの
で比重が軽く、ペースト中に導電性粉末か沈降分解しに
くいものである。

（実施例）次に、本発明を実施例によって説明するか、本発明はこ
れらの実施例によって唄定されるものではない。　実施
例および比較例においてｒ部」とは特に説明のない限り
「重量部」を意味する。

実施例　１エポキシ樹脂ＥＰ４４００　（地竜化社製、商品名）７
．６部、パラヒドロキシスチレンであるマルカリン力−
Ｍ（丸首石油化学社製、商品名）５．６部、ノルボネン
環を有する樹脂であるセロキサイド４０００　（ダイセ
ル社製、商品名）０．２部、γ−クリシトキシプロピル
トリメトキシシラン１０．４部、およびジエチレングリ
コールジエチルエーテル４，０部を１００℃で１時間溶
解反応を行い、粘稠な褐色の樹脂を得な、　この樹脂２
７，８部に触媒として２ＰＨ２−ＣＮ（四国化成工業社
製、商品名）ｏ、ｏｏｅ部と平均粒径５μｍの銀メツキ
銅系導電性粉末７０部とを混合して導電性ペースト（Ｉ
）を製造した。

実施例　２エポキシ樹脂ＥＯＣＮ１０３Ｓ（口本化薬社製、商品名
）　２３．７部、パラヒドロキシスチレンであるマルカ
リン力−Ｍ（前出）　１２．３部、ノルボネン環を存す
る樹脂であるフィントン＃１７００（日本上オン社製、
商品名）　２２．０部、およびジエチレングリコールジ
エチルエーテル４２，４部を　１００℃で１時間溶解反
応を行い、粘ｖ１な褐色の樹脂を得た。

この樹脂２７．８部に触媒として２ＰＨ２−ＣＮ　（前
出）　　ｏ、ｏｏｅ部と平均粒径５μｍ調の銀メ・フキ
別系導電性粉末７０部とを混合して導電性ペース！−（
ｎ）を製造した。

実施例　３ピロメリット酸無水物とジアミノジフェニルエーテルと
から合成されたポリイミド樹脂を、樹脂分１８％となる
ようにＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解したポリイミ
ド樹脂溶液１６６．７部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
３０，０部、および粒径５μｉｎの銀メツキ鋼系導電性
粉末７０部を混合して導電性ペースト（Ｉ［）を製造し
た。

比較例市販のエポキシ樹脂ベースの水扮溶剤型゛ト導体用導電
性ペースト（ＩＶ　）を入手した。

実施例１〜３および比較例の導電性ペースト（Ｉ）ない
しく　ＩＶ　）をシリンジ内に充填し　沈降分離試験を
行った。　さらにこのシリンジを使用してデイスペンサ
ーによる　１００シヨ・ントの吐出／＜ラツキ試験、ま
た半導体ペレットとり−！シフレームを接着硬化させた
接着強度　および加水分解性Ｃ１イオンの試験を行った
ので、その結果を第１表に示した。　いずれも本発明の
顕著な効果か確認された。

ネ１：５ＣＣシリンジ中にペーストを充填して所定期間
直立状態で放置した後、ベース１−上部から沈降分離し
たレベルまでの距離を測定＊２　：銀メンキを施した４
２７０イリードフレームＬに、４１ＲＦ　Ｘ４１Ｐ１ｆ
ｆｉのシリコン素子を所定接着温度で接着し、それぞれ
の所定接着温度でプッシュプルゲージを用いて接着強度
を測定＊３：導電性ペーストを接着における所定の接着東件で
硬化させた後に硬化物を　１００メツシユに粉砕して　
１８０’（”：ｘ２時間加熱水抽出を行い、抽出された
ＣＩ、Ｎａイオンの量を測定［発明の効果］以−Ｆの説明および第１表から明らかなように、本発明
の導電性ペーストは、導電性粉末の沈降分離が少なく、
接着性および耐加水分解性に優れているため、半導体の
アッセンブリー工程や保管時にも沈降分離することが少
なく、また配線の腐食断線やボイドの発生かないもので
ある。　この導電性ペーストを使用すれば信頼性の高い
半導体装置を製造することができ工業北大変有益なもの
である。

特許出願人　事芝ケミカル株式会ｉｔ代理人　　　弁理士　諸１）英二９、・。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）高純度樹脂、（Ｂ）低粘度希釈剤、及び（
Ｃ）表面に銀コート層を有する銅系導電性粉末を必須成
分とすることを特徴とする導電性ペースト。
（２）高純度樹脂は、全塩素イオン濃度が３００ｐｐｍ
以下である特許請求の範囲第１項記載の導電性ペースト
。