JPH0153502B2 - - Google Patents
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Description
[発明の技術分野]
本発明は、耐湿信頼性、耐加水分解および耐ク
ラツク性に優れた半導体素子に関する。 [発明の技術的背景とその問題点] 42アロイや樹脂基板上にAgメツキがなされた
各種のリードフレーム上の所定部分にIC、LSI等
の半導体チツプを接続する工程は、素子の長期信
頼性に影響を与える重要な工程の一つである。従
来より、この方法としては、チツプ裏面のSiをリ
ードフレーム上のAuメツキ面に加熱圧着した、
Au−Siの共晶法が主流であつた。しかし近年の
貴金属、特にAuの高騰を契機として、樹脂モー
ルド半導体素子では、Au−Si共晶法から、ハン
ダを使用する方法、導電性接着剤を使用する方法
などに急速に移行しつつある。 しかし、ハンダを使用する方法は、一部実用化
されているが、ハンダやハンダボールが飛散して
電極等に付着し、腐食断線の原因となることが指
摘されている。一方導電性接着剤を使用する方法
は、通常Ag粉末を配合したエポキシ樹脂が用い
られて、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−Siの共晶合成を生成させ
る共晶法に比較して満足すべきものがなかつた。
導電性接着剤を使用する場合は、ハンダ法に比べ
て耐熱性に優れている等の長所を有しているが、
その反面、樹脂やその硬化剤が半導体素子接着用
として作られたものでないために、Al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−Si共晶法に比べて劣るという欠
点があつた。さらに近年、従来の導電性接着剤を
使用した場合、樹脂封止後に素子クラツクが発生
するという問題が起こり、溶剤を多く使用した導
電性接着剤硬化時のボイドがその主原因であるこ
とが類推されている。このような溶剤を多く使用
した導電性接着剤を用いて半導体素子を製造する
場合は、高速硬化(ヒートブロツク方式)が行え
ず、また従来の導電性接着剤そのものの硬化が遅
いという欠点があつた。 [発明の目的] 本発明の目的は、従来の欠点を除去した新規な
接着剤を用いた半導体素子で接着性、耐加水分解
性および樹脂封止後の耐クラツク性に優れ、耐湿
信頼性を大幅に向上できるとともに、価格も接着
剤の高速硬化により低減できる半導体素子を提供
することにある。 [発明の概要] 上記目的を達成すべく、鋭意研究を重ねた結
果、次に示す導電性接着剤を使用する半導体素子
が従来のものに比べて接着性、耐加水分解性、耐
湿信頼性、樹脂封止後の耐クラツク性に優れてい
ることを見出した。 即ち、本発明は、(a)ビスマレイミドとトリアジ
ン樹脂モノマーとを主成分とする樹脂と、(b)エポ
キシ樹脂と、(c)不飽和単量体と(d)導電性粉体とか
らなる樹脂組成物をベヒクルとする導電性接着剤
で半導体とリードフレームとが接着されているこ
とを特徴とする半導体素子である。 本発明に使用する(a)ビスマレイミドとトリアジ
ン樹脂モノマーとを主成分とする樹脂は一般式 で表されるビスマレイミドと一般式 N≡C−O−Ar2−O−C≡Nで表されるジシ
アネート、及び分子中に前記ジシアネートが3分
子以上環化重合した、トリアジン環 を有しかつ分子末端にシアネート基[N≡C−O
−]を有する例えば次のような構造を有するトリ
アジン樹脂 (但し、Ar1、Ar2は同一又は異なる2価の芳香
族基を示す)とからなつている。このようなビス
マレイミドとトリアジン樹脂モノマーとを主成分
とする樹脂としては、例えば三菱瓦斯化学社製の
BTレジン(商品名)がある。BTレジンとして
は、BT2100、2300、2170、2470、3103等が挙げ
られる。 本発明に使用される(b)エポキシ樹脂のうち効果
的に使用し得るものとして、例えば次のようなビ
スフエノール類のジエポキシドがある。シエル化
学社製エピコート(Epikote)827、828、834、
1001、1002、1004、1007、1009、ダウ・ケミカル
社製DER330、331、332、334、335、336、337、
660、661、662、667、668、669、チバ・ガイギー
社製アラルダイト(Araldite)GY250、260、
280、6071、6084、6097、6099、Jones Dabney
社製Epi−Res510、5101、大日本インキ化学工業
社製エピクロン810、1000、1010、3010(以上いず
れも商品名)。更に本発明においては、エポキシ
樹脂として、平均エポキシ基数3以上の例えばノ
ボラツク・エポキシ樹脂を使用することにより、
更に機械的特性および耐熱性を向上させることが
可能である。使用するノボラツク・エポキシ樹脂
としては分子量500以上のものが適している。こ
のようなノボラツク・エポキシ樹脂としては、例
えばチバガイギー社製アラルダイト(Araldite)
EPN1138、1139、ECN1273、1280、1299、ダ
ウ・ケミカル社製EEN431、DEN438、シエル化
学社製エピコート152、154、ユニオン・カーバイ
ド社製ERR−0100、ERRB−0447、ERLB−
0448、更に脂環式エポキシ樹脂やビスフエノール
型エポキシ樹脂等も樹脂を低粘度化するために有
効に使用され、例えばダイセル化学工業社製セロ
キサイド2021、ユニオン・カーバイド社製ERL
−4221、4299、4234、4206等やビフエノールF等
がある。以上の各成分はそれぞれ単独又は2種以
上混合して使用することができる。 (a)ビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマーと
を主成分とする樹脂と、(b)のエポキシ樹脂との配
合割合は、10:90〜90:10(重量比)の範囲にあ
ることが望ましく、好ましくは30:70〜70:30
(重量比)の範囲にあることが望ましい。 (a)成分の割合が10重量部未満では、得られるベ
ヒクルの耐熱性が劣り、熱時の強度が低下し、逆
に(b)の成分の割合が10重量部未満では、ベヒクル
の粘度が高くなり、作業性が悪くなり好ましくな
い。 更に本発明に使用する(c)不飽和単量体として
は、例えばジアリルフタレートやトリアリルイソ
シアヌレート等の耐熱性を低下させにくいものが
好適である。このような不飽和単量体の(a)および
(b)の樹脂成分に対する配合割合は、(a)のビスマレ
イミドとトリアジン樹脂モノマーとを主成分とす
る樹脂と(b)のエポキシ樹脂との合計量100重量部
あたり不飽和単量体が5〜150重量部なかんずく
10〜100重量部の範囲にあることが望ましい。不
飽和単量体の配合量が5重量部未満では樹脂粘度
を必要な程度にまで低下させるのに不十分であ
り、逆に150重量部を超えると硬化後の樹脂の耐
熱性が劣るようになる。この不飽和単量体の配合
範囲では、得られるベヒクルが常温あるいは常温
付近で極めて低い粘度(例えば25℃で1〜100ポ
アズ以下)となり、作業性の良好な導電性接着剤
を得ることができる。 本発明に使用する(d)導電性粉体としては、フレ
ーク状、球状、あるいは樹脂コートされた平均粒
径10μ以下の銀、銅等の金属粉を使用するのが好
ましい。導電性粉体とベヒクルとの配合割合は
60:40〜90:10(重量比)が好ましい。導電性粉
体が60重量部未満では満足な導電性が得られ難
く、また90重量部を超える場合は作業性や半導体
チツプとのなじみが悪くなり好ましくない。 本発明においては以上の成分を用いた樹脂組成
物をベヒルクとするが、その他に、硬化触媒や粘
度を調整する目的でモノエポキシ化合物や有機溶
剤を導電性接着剤100重量部に対して5%以内で
必要に応じて使用することもできる。 本発明の半導体素子は、常法に従い上述したペ
ヒクルを十分に混合した後、更に例えば三本ロー
ルによる混練処理を施し、得られた接着剤を半導
体チツプとリードフレーム接合用接着剤として使
用した後、ワイヤボンデイングを行い、その後に
半導体素子を封止すればよい。 [発明の実施例] 以下本発明を実施例により具体的に説明する。 以下「部」とは特に説明のない限り「重量部」
を表す。 第1表に示す各成分をセラミツク三本ロールに
より3回混練して一液型導電性接着剤(A)、(B)、
(C)、製造した。この接着剤(A)、(B)及び(C)と市販の
エポキシ樹脂ベースの半導体用接着剤(比較例)
を使用して半導体素子を作り、その特性を測定し
たので第1表に示した。なお、第1表中の耐湿試
験評価の方法は、IC素子を構成するアルミニウ
ム電極の腐食によるオープン又はリーク電流が許
容値の500%以上への上昇をもつて不良と判定し
た。 本発明の半導体素子は第1表から明らかなよう
に接着強度、耐加水分解性に優れ、硬化後の発泡
もなくペレツトクラツクが起こりにくく、特に加
水分解性のClイオンが少ないため、十分な信頼性
を有している。
ラツク性に優れた半導体素子に関する。 [発明の技術的背景とその問題点] 42アロイや樹脂基板上にAgメツキがなされた
各種のリードフレーム上の所定部分にIC、LSI等
の半導体チツプを接続する工程は、素子の長期信
頼性に影響を与える重要な工程の一つである。従
来より、この方法としては、チツプ裏面のSiをリ
ードフレーム上のAuメツキ面に加熱圧着した、
Au−Siの共晶法が主流であつた。しかし近年の
貴金属、特にAuの高騰を契機として、樹脂モー
ルド半導体素子では、Au−Si共晶法から、ハン
ダを使用する方法、導電性接着剤を使用する方法
などに急速に移行しつつある。 しかし、ハンダを使用する方法は、一部実用化
されているが、ハンダやハンダボールが飛散して
電極等に付着し、腐食断線の原因となることが指
摘されている。一方導電性接着剤を使用する方法
は、通常Ag粉末を配合したエポキシ樹脂が用い
られて、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−Siの共晶合成を生成させ
る共晶法に比較して満足すべきものがなかつた。
導電性接着剤を使用する場合は、ハンダ法に比べ
て耐熱性に優れている等の長所を有しているが、
その反面、樹脂やその硬化剤が半導体素子接着用
として作られたものでないために、Al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−Si共晶法に比べて劣るという欠
点があつた。さらに近年、従来の導電性接着剤を
使用した場合、樹脂封止後に素子クラツクが発生
するという問題が起こり、溶剤を多く使用した導
電性接着剤硬化時のボイドがその主原因であるこ
とが類推されている。このような溶剤を多く使用
した導電性接着剤を用いて半導体素子を製造する
場合は、高速硬化(ヒートブロツク方式)が行え
ず、また従来の導電性接着剤そのものの硬化が遅
いという欠点があつた。 [発明の目的] 本発明の目的は、従来の欠点を除去した新規な
接着剤を用いた半導体素子で接着性、耐加水分解
性および樹脂封止後の耐クラツク性に優れ、耐湿
信頼性を大幅に向上できるとともに、価格も接着
剤の高速硬化により低減できる半導体素子を提供
することにある。 [発明の概要] 上記目的を達成すべく、鋭意研究を重ねた結
果、次に示す導電性接着剤を使用する半導体素子
が従来のものに比べて接着性、耐加水分解性、耐
湿信頼性、樹脂封止後の耐クラツク性に優れてい
ることを見出した。 即ち、本発明は、(a)ビスマレイミドとトリアジ
ン樹脂モノマーとを主成分とする樹脂と、(b)エポ
キシ樹脂と、(c)不飽和単量体と(d)導電性粉体とか
らなる樹脂組成物をベヒクルとする導電性接着剤
で半導体とリードフレームとが接着されているこ
とを特徴とする半導体素子である。 本発明に使用する(a)ビスマレイミドとトリアジ
ン樹脂モノマーとを主成分とする樹脂は一般式 で表されるビスマレイミドと一般式 N≡C−O−Ar2−O−C≡Nで表されるジシ
アネート、及び分子中に前記ジシアネートが3分
子以上環化重合した、トリアジン環 を有しかつ分子末端にシアネート基[N≡C−O
−]を有する例えば次のような構造を有するトリ
アジン樹脂 (但し、Ar1、Ar2は同一又は異なる2価の芳香
族基を示す)とからなつている。このようなビス
マレイミドとトリアジン樹脂モノマーとを主成分
とする樹脂としては、例えば三菱瓦斯化学社製の
BTレジン(商品名)がある。BTレジンとして
は、BT2100、2300、2170、2470、3103等が挙げ
られる。 本発明に使用される(b)エポキシ樹脂のうち効果
的に使用し得るものとして、例えば次のようなビ
スフエノール類のジエポキシドがある。シエル化
学社製エピコート(Epikote)827、828、834、
1001、1002、1004、1007、1009、ダウ・ケミカル
社製DER330、331、332、334、335、336、337、
660、661、662、667、668、669、チバ・ガイギー
社製アラルダイト(Araldite)GY250、260、
280、6071、6084、6097、6099、Jones Dabney
社製Epi−Res510、5101、大日本インキ化学工業
社製エピクロン810、1000、1010、3010(以上いず
れも商品名)。更に本発明においては、エポキシ
樹脂として、平均エポキシ基数3以上の例えばノ
ボラツク・エポキシ樹脂を使用することにより、
更に機械的特性および耐熱性を向上させることが
可能である。使用するノボラツク・エポキシ樹脂
としては分子量500以上のものが適している。こ
のようなノボラツク・エポキシ樹脂としては、例
えばチバガイギー社製アラルダイト(Araldite)
EPN1138、1139、ECN1273、1280、1299、ダ
ウ・ケミカル社製EEN431、DEN438、シエル化
学社製エピコート152、154、ユニオン・カーバイ
ド社製ERR−0100、ERRB−0447、ERLB−
0448、更に脂環式エポキシ樹脂やビスフエノール
型エポキシ樹脂等も樹脂を低粘度化するために有
効に使用され、例えばダイセル化学工業社製セロ
キサイド2021、ユニオン・カーバイド社製ERL
−4221、4299、4234、4206等やビフエノールF等
がある。以上の各成分はそれぞれ単独又は2種以
上混合して使用することができる。 (a)ビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマーと
を主成分とする樹脂と、(b)のエポキシ樹脂との配
合割合は、10:90〜90:10(重量比)の範囲にあ
ることが望ましく、好ましくは30:70〜70:30
(重量比)の範囲にあることが望ましい。 (a)成分の割合が10重量部未満では、得られるベ
ヒクルの耐熱性が劣り、熱時の強度が低下し、逆
に(b)の成分の割合が10重量部未満では、ベヒクル
の粘度が高くなり、作業性が悪くなり好ましくな
い。 更に本発明に使用する(c)不飽和単量体として
は、例えばジアリルフタレートやトリアリルイソ
シアヌレート等の耐熱性を低下させにくいものが
好適である。このような不飽和単量体の(a)および
(b)の樹脂成分に対する配合割合は、(a)のビスマレ
イミドとトリアジン樹脂モノマーとを主成分とす
る樹脂と(b)のエポキシ樹脂との合計量100重量部
あたり不飽和単量体が5〜150重量部なかんずく
10〜100重量部の範囲にあることが望ましい。不
飽和単量体の配合量が5重量部未満では樹脂粘度
を必要な程度にまで低下させるのに不十分であ
り、逆に150重量部を超えると硬化後の樹脂の耐
熱性が劣るようになる。この不飽和単量体の配合
範囲では、得られるベヒクルが常温あるいは常温
付近で極めて低い粘度(例えば25℃で1〜100ポ
アズ以下)となり、作業性の良好な導電性接着剤
を得ることができる。 本発明に使用する(d)導電性粉体としては、フレ
ーク状、球状、あるいは樹脂コートされた平均粒
径10μ以下の銀、銅等の金属粉を使用するのが好
ましい。導電性粉体とベヒクルとの配合割合は
60:40〜90:10(重量比)が好ましい。導電性粉
体が60重量部未満では満足な導電性が得られ難
く、また90重量部を超える場合は作業性や半導体
チツプとのなじみが悪くなり好ましくない。 本発明においては以上の成分を用いた樹脂組成
物をベヒルクとするが、その他に、硬化触媒や粘
度を調整する目的でモノエポキシ化合物や有機溶
剤を導電性接着剤100重量部に対して5%以内で
必要に応じて使用することもできる。 本発明の半導体素子は、常法に従い上述したペ
ヒクルを十分に混合した後、更に例えば三本ロー
ルによる混練処理を施し、得られた接着剤を半導
体チツプとリードフレーム接合用接着剤として使
用した後、ワイヤボンデイングを行い、その後に
半導体素子を封止すればよい。 [発明の実施例] 以下本発明を実施例により具体的に説明する。 以下「部」とは特に説明のない限り「重量部」
を表す。 第1表に示す各成分をセラミツク三本ロールに
より3回混練して一液型導電性接着剤(A)、(B)、
(C)、製造した。この接着剤(A)、(B)及び(C)と市販の
エポキシ樹脂ベースの半導体用接着剤(比較例)
を使用して半導体素子を作り、その特性を測定し
たので第1表に示した。なお、第1表中の耐湿試
験評価の方法は、IC素子を構成するアルミニウ
ム電極の腐食によるオープン又はリーク電流が許
容値の500%以上への上昇をもつて不良と判定し
た。 本発明の半導体素子は第1表から明らかなよう
に接着強度、耐加水分解性に優れ、硬化後の発泡
もなくペレツトクラツクが起こりにくく、特に加
水分解性のClイオンが少ないため、十分な信頼性
を有している。
【表】
[発明の効果]
以上の如く新規な導電性接着剤を使用すること
によつて、半導体チツプとリードフレームとの接
着が高速硬化で行われてかつ熱時の接着性が向上
し、耐加水分解性に優れ、金属の腐食による断線
などの不良や水分によるリーク電流の不良などが
なくなり樹脂封止後の素子クラツクも発生せず、
耐湿信頼性が従来のものに比べて大幅に改善され
た半導体素子が得られる。
によつて、半導体チツプとリードフレームとの接
着が高速硬化で行われてかつ熱時の接着性が向上
し、耐加水分解性に優れ、金属の腐食による断線
などの不良や水分によるリーク電流の不良などが
なくなり樹脂封止後の素子クラツクも発生せず、
耐湿信頼性が従来のものに比べて大幅に改善され
た半導体素子が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (a)ビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマー
とを主成分とする樹脂と、(b)エポキシ樹脂と、(c)
不飽和単量体と、(d)導電性粉体とからなる樹脂組
成物をベヒクルとする導電性接着剤で半導体チツ
プとリードフレームとが接着されていることを特
徴とする半導体素子。 2 (a)のビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマ
ーとを主成分とする樹脂と(b)エポキシ樹脂との配
合割合は、10:90〜90:10(重量比)の範囲にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
半導体素子。 3 (a)のビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマ
ーとを主成分とする樹脂は、一般式 で表されるビスマレイミドと、 一般式N≡C−O−Ar2−O−C≡Nで表され
るジシアネート、及び分子中に前記ジシアネート
が3分子以上環化重合した、トリアジン環 を有しかつ分子末端にシアネート基[N≡C−O
−]を有するトリアジン樹脂 (但し、Ar1Ar2、は同一または異なる2価の芳
香族基を表す)からなることを特徴とする特許請
求の範囲第1項又は第2項記載の半導体素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5858383A JPS59184536A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5858383A JPS59184536A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 半導体素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59184536A JPS59184536A (ja) | 1984-10-19 |
JPH0153502B2 true JPH0153502B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=13088480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5858383A Granted JPS59184536A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 半導体素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59184536A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000020779A1 (fr) * | 1998-10-08 | 2000-04-13 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. | Dispositif d'entrainement d'essieu |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112048247B (zh) * | 2020-09-14 | 2022-04-05 | 黑龙江省科学院石油化学研究院 | 一种双马来酰亚胺/氰酸酯发泡胶膜及其制备方法及其应用 |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP5858383A patent/JPS59184536A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000020779A1 (fr) * | 1998-10-08 | 2000-04-13 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. | Dispositif d'entrainement d'essieu |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59184536A (ja) | 1984-10-19 |
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