JPH04242009A

JPH04242009A - 絶縁ペースト

Info

Publication number: JPH04242009A
Application number: JP1474891A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Kurokawa; 徳雄黒川; Toshiyuki Sato; 俊行佐藤
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1991-01-14
Filing date: 1991-01-14
Publication date: 1992-08-28

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】

【０００１】

【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）や各種部品類の接着等に使用する絶縁ペ
ーストに関し、半導体ペレット（チップともいう）の大
型化とアッセンブリ工程の短縮化に対応できるとともに
、配線の腐蝕断線を起こさず、接着性にも優れた絶縁ペ
ーストに関する。

【０００２】

【従来の技術】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
来から、この接続方法としてペレットのシリコン面をリ
ードフレーム上の金メッキ面に加熱圧着するというＡｕ
　−Ｓｉ　共晶法が主流であった。しかし、近年の貴金
属、特に金の高騰を契機として、樹脂封止型半導体装置
ではＡｕ　−Ｓｉ　共晶法から、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。また、
近年、半導体装置の設計上の関係から導電性ペーストだ
けでなく絶縁性のペーストも使用されるようになってき
た。

【０００３】しかし、これらのペーストを使用する方法
は、ボイドの発生、耐湿性、耐加水分解性に問題があり
、アルミニウム電極の腐蝕を促進し、断線不良の原因と
なる場合も多く、素子の信頼性はＡｕ　−Ｓｉ　共晶法
に比べて劣っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】また、近年、ＩＣ、Ｌ
ＳＩやＬＥＤ等の半導体ペレットの大型化に伴い、ペレ
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
、またアッセンブリ工程の短縮化を目指して、高速硬化
のできる絶縁ペーストの開発が強く要望されていた。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、半導体ペレットの大型化、アッセンブリ工程の短
縮化に対応するとともに、配線の腐蝕断線がなく、接着
性に優れ、ボイドの発生がない高速硬化性の絶縁ペース
トを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、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
の絶縁ペーストが接着性に優れ、ボイドの発生がなく、
低応力であることを見いだし、本発明を完成したもので
ある。

【０００７】すなわち、本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂
、（Ｂ）硬化触媒として、（ａ　）有機基を有するアル
ミニウム化合物と、（ｂ　）Ｓｉ　に直結したＯＨ基若
しくは加水分解性基を分子内に　１個以上有する、シリ
コーン化合物又はオルガノシラン化合物、及び（Ｃ）絶
縁性充填剤を必須成分とすることを特徴とする絶縁ペー
ストである。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂として
は、例えばエピコート８２７，８２８，８３４，１００
１，１００２，１００７，１００９（シェル化学社製、
商品名）、ＤＥＲ３３０，３３１，３３２，３３４，３
３５，３３６，３３７，６６０（ダウ・ケミカル社製、
商品名）、アラルダイトＧＹ２５０，２６０，２８０，
６０７１，６０８４，６０９７，６０９９（チバガイギ
ー社製、商品名）、ＥＰＩ−ＲＥＺ５１０，５１０１（
ＪＯＮＥ　　ＤＡＢＮＥＹ社製、商品名）、エピクロン
８１０，１０００，１０１０，３０１０（大日本インキ
化学工業社製、商品名）、旭電化社製ＥＰシリーズ等が
挙げられ、これらは単独又は２種以上使用することがで
きる。また、これらのエポキシ樹脂の高純度タイプ品や
希釈剤として使用される単官能エポキシ樹脂類も含まれ
る。

【００１０】本発明における（Ｂ）硬化触媒としては、
（ａ　）有機基を有するアルミニウム化合物と、（ｂ　
）Ｓｉ　に直結したＯＨ基若しくは加水分解性基を分子
内に　１個以上有する、シリコーン化合物（ポリシロキ
サン）又はオルガノシラン化合物とが、併用される。

【００１１】（ａ　）有機基を有するアルミニウム化合
物としては、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル
基などのアルキル基、ベンジル基などの芳香族基、メト
キシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、フェノキシ基
、アセトオキシ基などアシルオキシ基、アセチルアセト
ンなどの有機基を有する化合物であり、具体的にはトリ
イソプロポキシアルミニウム、ジイソプロポキシアセト
オキシアルミニウム、アルミニウムトリスアセチルアセ
トネート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート
、トリエチルアルミニウム等が挙げられ、これらは単独
もしくは　２種以上混合して用いる。

【００１２】また（ｂ　）分子内に　１個以上のＳｉ　
に直結したＯＨ基もしくは加水分解性基を有する、シリ
コーン化合物又はオルガノシラン化合物は次のものであ
る。

【００１３】そのシリコーン化合物は、シロキサン骨格
が直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、直鎖状の
ものは次の一般式

【００１４】

【化１】（但し、式中Ｒ１　，Ｒ２　は水素原子、アルキル基、
芳香族基、不飽和アルキル基、ハロアルキル基、ＯＨ基
、またはアルコキシル基などの加水分解性基を表す）で
示されるものであり、ＯＨ基もしくは加水分解性基を分
子内に　１個以上含んでいなければならない。これらの
シリコーン化合物は単一の分子量である必要はなく、分
子量が低分子量体から高分子量体のどのようなものでも
用いることができる。

【００１５】またオルガノシラン化合物としては、次の
一般式

【００１６】

【化２】（但し、式中Ｒ３　，Ｒ４　，Ｒ５　，Ｒ６　はアルキ
ル基、芳香族基、アルコキシル基などの加水分解性基、
またはＯＨ基を表し、Ｒ３　〜Ｒ６　のうち少なくとも
　１個はＯＨ基もしくは加水分解性基である）で示され
るものである。これらのオルガノシラン化合物は単独又は　２種以上混
合して使用することができる。

【００１７】本発明に用いる（Ｃ）絶縁性充填剤として
は、例えば結晶シリカ、溶融シリカ、微粉シリカ、タル
ク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ベントナイ
ト等の絶縁性粉末が挙げられ、これらは単独又は　２種
以上混合して使用される。

【００１８】本発明の絶縁ペーストは、上述したエポキ
シ樹脂、併用硬化触媒および絶縁性充填剤を混合するが
、必要に応じて粘度調整用の溶剤、消泡剤、カップリン
グ剤、その他の添加剤を配合することができる。その溶
剤としては、ジオキサン、ヘキサノン、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、ブチルセロソルブアセテート
、ブチルカルビトールアセテート、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が
挙げられ、これらは単独もしくは　２種以上混合して使
用することができる。

【００１９】本発明の絶縁ペーストは、絶縁性充填剤の
種類により、ディスパース、ニーダー、三本ロールミル
等により混合攪拌し、その後、減圧脱泡して製造するこ
とができる。

【００２０】こうして製造された絶縁ペーストを用いて
半導体ペレットとリードフレームを接着固定した後、ワ
イヤボンディングを行い、次いで封止樹脂で封止して半
導体装置を製造することができる。この半導体装置は、
（ａ　）アルミニウム化合物と、（ｂ　）シリコーン化
合物またはシラン化合物とが併用されて絶縁ペーストの
硬化触媒として働くことにより、４　×１２ｍｍという
大型ペレットを　２００℃という高温で加熱硬化させて
も、半導体ペレットには反りがなく、リードフレームに
密接に固着され、また優れたワイヤボンディング耐性を
得ることができる。

【００２１】

【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明は以下の実施例によって限定されるものではない。以下の実施例および比較例において、「部」とは特に説
明のない限り「重量部」を意味する。

【００２２】実施例１エポキシ樹脂のＹＬ９８０（油化シェルエポキシ社製、
商品名）５５部、フェニルグリシジルエーテル　５部、
アルミニウムトリスアセチルアセトネート　１．５部、
ジフェニルジエトキシシラン　１．５部及びシリカ粉末
３７部を混合し、ディスパースで混合攪拌して絶縁ペー
スト（Ａ）を製造した。

【００２３】実施例２エポキシ樹脂のＹＬ９８０（前出）４５部、フェニルグ
リシジルエーテル５部、アルミニウムトリスエチルアセ
テート　２部、ジフェニルジメトキシシラン　２部及び
シリカ粉末４６部を混合し、ディスパースで混合攪拌し
て絶縁ペースト（Ｂ）を製造した。

【００２４】実施例３エポキシ樹脂のエピコート８０７（油化シェルエポキシ
社製、商品名）５０部、フェニルグリシジルエーテル　
５部、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート１．
５部、シリコーン化合物としてＳＨ６０１８（トーレ・
ダウコーニング社製商品名、Ｓｉ　−ＯＨ基を有する）
　２．０部及び充填剤の水酸化アルミニウム４１．５部
を混合し、更に三本ロールで混練して絶縁ペースト（Ｃ
）を製造した。

【００２５】比較例市販のエポキシ樹脂ベースの溶剤型半導体用絶縁ペース
ト（Ｄ）を入手した。

【００２６】実施例１〜３および比較例で得られた絶縁
ペースト（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）を用いて
半導体ペレットとリードフレームとを接着硬化させて固
定した。これらについて接着強度、ボイドの有無、ペレ
ットの反りの試験を行った。その結果を表１に示したが
いずれも本発明が優れており、本発明の顕著な効果が認
められた。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の絶縁ペーストは、接着性に優れ、配線の腐
蝕断線がなく、ボイドの発生やペレットの反りが少なく
、高速硬化性のもので、半導体ペレットの大型化、アッ
センブリ工程の短縮化に対応する信頼性の高い半導体装
置を製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化触媒
として、（ａ　）有機基を有するアルミニウム化合物と
、（ｂ　）Ｓｉ　に直結したＯＨ基若しくは加水分解性
基を分子内に　１個以上有する、シリコーン化合物又は
オルガノシラン化合物、及び（Ｃ）絶縁性充填剤を必須
成分とすることを特徴とする絶縁ペースト。