JPH04300984A - Electrically conductive resin paste and semiconductor device - Google Patents

Electrically conductive resin paste and semiconductor device

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Publication number
JPH04300984A
JPH04300984A JP6649591A JP6649591A JPH04300984A JP H04300984 A JPH04300984 A JP H04300984A JP 6649591 A JP6649591 A JP 6649591A JP 6649591 A JP6649591 A JP 6649591A JP H04300984 A JPH04300984 A JP H04300984A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trade name
conductive resin
manufactured
resin paste
epoxy
Prior art date
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Pending
Application number
JP6649591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Kawasumi
雅夫 川澄
Mitsuo Yamazaki
山崎 充夫
Kimihide Fujita
藤田 公英
Nobuo Ichimura
市村 信雄
Yasuo Miyamoto
宮本 泰雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP6649591A priority Critical patent/JPH04300984A/en
Publication of JPH04300984A publication Critical patent/JPH04300984A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an electrically conductive resin paste, useful for bonding a semiconductor element such as IC and LSI to a substrate such as a lead frame and excellent in stress relaxation properties. CONSTITUTION:An electrically conductive resin paste containing (a) an epoxy resin, (b) a curing agent, (c) an electrically conductive filler and (d) a curing accelerator. The aforementioned curing agent (b) is a product of reaction between a phenolic resin and a dimethylsiloxane compound having epoxy group. Furthermore, a semiconductor device is prepared by bonding a semiconductor element to a substrate with the above-mentioned paste.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はICおよびLSI等の半
導体素子をリードフレーム等の基板に接着するための導
電性樹脂ペーストおよびこれを用いた半導体装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive resin paste for bonding semiconductor elements such as ICs and LSIs to substrates such as lead frames, and a semiconductor device using the same.

【0002】0002

【従来の技術】近年半導体素子とリードフレームとの接
着(ダイボンディング)には導電性樹脂ペーストが主に
使用されている。しかし半導体素子の用途拡大に伴う封
止形態の多様化のため半導体素子とリードフレーム材と
の線膨張係数のミスマッチによる熱応力の問題が顕在化
してきた。この問題を解決するため、カルボン酸未端ポ
リブタジエン変性エポキシ樹脂を用いる方法(特開昭6
2−199669号公報)、エポキシ化ポリブタジエン
を用いる方法(特開昭63−161015号公報)、ア
ミノ基またはアルコール基を有するジメチルシロキサン
化合物を用いる方法(特開昭63−10104号公報)
等が行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, conductive resin paste has been mainly used for bonding (die bonding) between semiconductor elements and lead frames. However, due to the diversification of sealing forms as the applications of semiconductor devices expand, the problem of thermal stress due to a mismatch in linear expansion coefficient between the semiconductor device and the lead frame material has become apparent. In order to solve this problem, a method using carboxylic acid-terminated polybutadiene-modified epoxy resin (Japanese Unexamined Patent Publication No. 6
2-199669), a method using epoxidized polybutadiene (JP 63-161015), a method using a dimethylsiloxane compound having an amino group or an alcohol group (JP 63-10104)
etc. are being carried out.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各方法においては、カルボン酸未端ポリブタジエン変性
エポキシ樹脂の分子量が大きいため導電性樹脂ペースト
の塗布作業性が悪くなる、エポキシ化ポリブタジエンの
硬化性が低いため短時間硬化を行うことが困難となり生
産性が悪くなる、ジメチルシロキサン化合物とエポキシ
樹脂との相溶性が悪いため保管中に分離を起こす等の欠
点があり熱応力の問題は充分には解決されていない。本
発明は上記した欠点のない作業性、硬化性、相溶性にす
ぐれた導電性樹脂ペーストおよびこれを用いた半導体装
置を提供するものである。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in each of the above methods, since the molecular weight of the carboxylic acid-terminated polybutadiene-modified epoxy resin is large, the coating workability of the conductive resin paste is poor, and the curability of the epoxidized polybutadiene is poor. Due to the low temperature, it is difficult to cure in a short time, resulting in poor productivity, and the poor compatibility between the dimethylsiloxane compound and epoxy resin causes separation during storage.The problem of thermal stress is not fully resolved. It has not been. The present invention provides a conductive resin paste that does not have the above-mentioned drawbacks and has excellent workability, hardenability, and compatibility, and a semiconductor device using the same.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】本発明は(a)エポキシ
樹脂、(b)硬化剤、(c)導電性フィラーおよび(d
)硬化促進剤を含む導電性樹脂ペーストにおいて、(b
)硬化剤がフェノール樹脂とエポキシ基を有するジメチ
ルシロキサン化合物との反応生成物である導電性樹脂ペ
ースト及びこの導電性樹脂ペーストを用いて半導体素子
を基板に接着してなる半導体装置に関する。
[Means for Solving the Problems] The present invention comprises (a) an epoxy resin, (b) a curing agent, (c) a conductive filler, and (d)
) In a conductive resin paste containing a curing accelerator, (b
) A conductive resin paste whose curing agent is a reaction product of a phenol resin and a dimethylsiloxane compound having an epoxy group, and a semiconductor device in which a semiconductor element is bonded to a substrate using the conductive resin paste.

【0005】本発明に用いるエポキシ基を有するジメチ
ルシロキサン化合物としては一般式
The dimethylsiloxane compound having an epoxy group used in the present invention has the general formula

【化1】 で表わされるα、ω−ビス(3−グリシドキシプロピル
)ポリジメチルシロキサン、商品名としては例えばTS
L−9906、TSL−9946、TSL−9986(
東芝シリコーン社製)一般式
α,ω-bis(3-glycidoxypropyl)polydimethylsiloxane represented by
L-9906, TSL-9946, TSL-9986 (
Manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) General formula

【化2】 で表わされるジメチルシロキサン化合物、商品名として
は、例えばTSF4730、XF42−301、XF3
965(東芝シリコーン社製)一般式
The dimethylsiloxane compound represented by [Chemical formula 2], trade names include, for example, TSF4730, XF42-301, and XF3.
965 (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) General formula

【化3】 で表わされるジメチルシロキサン化合物、商品名として
は、例えばTSL−9905(東芝シリコーン社製)等
があげられる。熱応力の吸収、作業性の点から1分子中
にエポキシ基を2個有する低分子量のジメチルシロキサ
ン化合物が好ましい。
The trade name of the dimethylsiloxane compound represented by the following formula is, for example, TSL-9905 (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.). From the viewpoint of thermal stress absorption and workability, a low molecular weight dimethylsiloxane compound having two epoxy groups in one molecule is preferred.

【0006】本発明に用いるエポキシ樹脂としては特に
制限はないが1分子中に2個以上のエポキシ基を有する
化合物が硬化性の点から好ましい。このようなエポキシ
樹脂としてはフェノールノボラックエポキシ樹脂、例え
ばN−730S(大日本インキ化学工業社製商品名)、
Quatrex−2010(ダウケミカル社製商品名)
、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、例えばYDCN
−702S(東都化成社製商品名)、EOCN−100
(日本化薬社製商品名)、ビスフェノールF型エポキシ
樹脂、例えばYDF−170(東都化成社製商品名)、
EXA−830(大日本インキ化学工業社製商品名)、
ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、例えばR−171
0(三井石油化学社製商品名)、ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、例えばAER−X8501(旭化成工業社
製商品名)、YL−980(油化シェルエポキシ社製商
品名)、3官能エポキシ樹脂、例えばEPPN−501
HL(日本化薬社製商品名)、TACTIX−742(
ダウケミカル社製商品名)、VG−3101(三井石油
化学社製商品名)、4官能エポキシ樹脂、例えば103
1S(油化シェルエポキシ社製商品名)、1,6−ナフ
タレン骨格エポキシ樹脂、例えばHP−4032(大日
本インキ化学工業社製商品名)、脂環式エポキシ樹脂、
例えばEHPE−3150(ダイセル化学工業社製商品
名)、アミン型エポキシ樹脂、例えばELM−100(
住友化学社製商品名)、YH−434L(東都化成社製
商品名)、トリアジン環骨格エポキシ樹脂、例えばTE
PIC(日産化学社製商品名)等があげられる。 これらを適宜混合して用いてもよい。
The epoxy resin used in the present invention is not particularly limited, but compounds having two or more epoxy groups in one molecule are preferred from the viewpoint of curability. Examples of such epoxy resins include phenol novolac epoxy resins, such as N-730S (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.);
Quatrex-2010 (product name manufactured by Dow Chemical Company)
, cresol novolac epoxy resins such as YDCN
-702S (product name manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), EOCN-100
(trade name manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), bisphenol F type epoxy resin, such as YDF-170 (trade name manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.),
EXA-830 (trade name manufactured by Dainippon Ink Chemical Industries, Ltd.),
Bisphenol AD type epoxy resin, e.g. R-171
0 (trade name manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), bisphenol A-type epoxy resins, such as AER-X8501 (trade name manufactured by Asahi Kasei Industries, Ltd.), YL-980 (trade name manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), trifunctional epoxy resins, such as EPPN-501
HL (product name manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), TACTIX-742 (
(trade name manufactured by Dow Chemical Company), VG-3101 (trade name manufactured by Mitsui Petrochemical Company), tetrafunctional epoxy resin, e.g. 103
1S (trade name manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), 1,6-naphthalene skeleton epoxy resin, such as HP-4032 (trade name manufactured by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.), alicyclic epoxy resin,
For example, EHPE-3150 (trade name manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), amine type epoxy resin, such as ELM-100 (
(trade name manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), YH-434L (trade name manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), triazine ring skeleton epoxy resin, such as TE
Examples include PIC (product name manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.). These may be mixed and used as appropriate.

【0007】本発明で用いるフェノール樹脂としては、
フェノールノボラックエポキシ樹脂、例えばH−1(明
和化成社製商品名)、フェノールアラルキル樹脂、例え
ばXL−225(三井東圧化学社製商品名)等があげら
れる。
[0007] The phenolic resin used in the present invention is as follows:
Examples include phenol novolac epoxy resins, such as H-1 (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), and phenol aralkyl resins, such as XL-225 (trade name, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.).

【0008】本発明ではフェノール樹脂とエポキシ基を
有するジメチルシロキサン化合物との配合は、熱応力低
減の効果と硬化性から水酸基当量/エポキシ当量が1.
0/0.1〜0.6となるようにするのが好ましい。
In the present invention, the phenol resin and the dimethylsiloxane compound having an epoxy group are blended so that the ratio of hydroxyl equivalent/epoxy equivalent is 1.
It is preferable to set the ratio to 0/0.1 to 0.6.

【0009】フェノール樹脂とエポキシ基を有するジメ
チルシロキサン化合物との反応はこれらを混合させて適
宜に触媒及び希釈剤を加え100〜150℃の温度で溶
融または溶解し撹拌することにより行わせることができ
る。触媒としてはベンジルジメチルアミン、トリフェニ
ルホスフィン等がありフェノール樹脂とエポキシ基を有
するジメチルシロキサン化合物との反応を低温で短時間
で行わせるために用いる。また希釈剤は粘度を低くして
反応生成物を扱いやすくするために用いる。希釈剤とし
てはエチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブ
アセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルカル
ビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルカル
ビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチレング
リコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチ
ルエーテル(東京化成社製)等の有機溶剤、フェニルグ
リシジルエーテル(PGE、日本化薬社製)、P−(s
ec−ブチル)フェニルグリシジルエーテル(PP10
1、東都化成社製商品名)、o−(sec−ブチル)フ
ェニルグリシジルエーテル(YED−122、油化シェ
ルエポキシ社製商品名)、アルキルグリシジルエーテル
(ED−502、旭電化工業社製商品名)、1,6−ヘ
キサジオールグリシジルエーテル(ED−503、旭電
化工業社製商品名)、3−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン(KBM−403、信越化学社製商品名)
、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン(
TSL−8355、東芝シリコーン社製商品名)、1−
(3−グリシドキシプロピル)−1,1,3,3,3−
ペンタメチルジシロキサン(TSL−9905、東芝シ
リコーン社製商品名)、1,3−ビス(3−グリシドキ
シプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキ
サン(LS−7970、信越化学社製商品名)等のエポ
キシ基を有する反応性希釈剤があげられる。
[0009] The reaction between the phenol resin and the dimethylsiloxane compound having an epoxy group can be carried out by mixing them, adding an appropriate catalyst and diluent, melting or dissolving the mixture at a temperature of 100 to 150°C, and stirring the mixture. . Examples of catalysts include benzyldimethylamine and triphenylphosphine, which are used to cause the reaction between the phenol resin and the dimethylsiloxane compound having an epoxy group to occur at low temperatures and in a short time. A diluent is also used to lower the viscosity and make the reaction product easier to handle. Examples of diluents include ethyl cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.), etc. Organic solvent, phenyl glycidyl ether (PGE, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), P-(s
ec-butyl) phenyl glycidyl ether (PP10
1. Toto Kasei Co., Ltd. trade name), o-(sec-butyl)phenyl glycidyl ether (YED-122, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. trade name), alkyl glycidyl ether (ED-502, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. trade name) ), 1,6-hexadiol glycidyl ether (ED-503, trade name manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403, trade name manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane (
TSL-8355, Toshiba Silicone Co., Ltd. product name), 1-
(3-glycidoxypropyl)-1,1,3,3,3-
Pentamethyldisiloxane (TSL-9905, trade name manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), 1,3-bis(3-glycidoxypropyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (LS-7970, Shin-Etsu Chemical) Examples include reactive diluents with epoxy groups, such as (trade name) manufactured by the company.

【0010】本発明で用いる導電性フィラーとしては、
アルミニウム、銅、金、ニッケル、銀、鉄、ステンレス
等があげられるがハロゲンイオン、アルカリ金属等のイ
オン性不純物の少ない銀粉が好ましい。導電性フィラー
の形状としてはフレーク状、樹枝状、球状等があるがこ
れらを適宜に混合して用いてもよい。
[0010] The conductive filler used in the present invention includes:
Examples include aluminum, copper, gold, nickel, silver, iron, stainless steel, etc., but silver powder containing less ionic impurities such as halogen ions and alkali metals is preferred. The conductive filler may have a flake shape, a dendritic shape, a spherical shape, etc., and these may be appropriately mixed and used.

【0011】本発明に用いる硬化促進剤としては例えば
ジシアンジアミド(SP−10、日本カーバイド社製商
品名)、ジヒドラジド化合物類(ADH、IDH、SD
H、N−12、日本ヒドラジン工業社製商品名)、トリ
フェニルホスフィン(TPP)、テトラフェニルボロン
塩類(EMZ・K、TPPK、北興化学社製商品名)、
ベンジルジメチルアミン等の三級アミン類およびその塩
類(DBU、U−Cat  5002、102、106
、830、340、いずれもサンアプロ社製商品名)、
イミダゾール類(キュアゾール2MZ、2E4MZ、C
11Z、C17Z、2PZ、2P4MZ、2EZ、2I
Z、2MZ−OK、2PZ−OK、2PHZ、2P4M
HZ、2PHZ−CN、2P4MHZ−CN、いずれも
四国化成社製商品名)があげられる。これらを適宜に混
合して用いてもよい。
Examples of the curing accelerator used in the present invention include dicyandiamide (SP-10, trade name manufactured by Nippon Carbide Co., Ltd.), dihydrazide compounds (ADH, IDH, SD
H, N-12, Nippon Hydrazine Kogyo Co., Ltd. trade name), triphenylphosphine (TPP), tetraphenylboron salts (EMZ K, TPPK, Hokko Chemical Co., Ltd. trade name),
Tertiary amines such as benzyldimethylamine and their salts (DBU, U-Cat 5002, 102, 106
, 830, 340, all product names manufactured by Sun-Apro),
Imidazole (Curezole 2MZ, 2E4MZ, C
11Z, C17Z, 2PZ, 2P4MZ, 2EZ, 2I
Z, 2MZ-OK, 2PZ-OK, 2PHZ, 2P4M
HZ, 2PHZ-CN, 2P4MHZ-CN (all product names manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.). These may be mixed and used as appropriate.

【0012】本発明で(b)硬化剤として用いられるフ
ェノール樹脂とエポキシ基を有するジメチルシロキサン
化合物との反応生成物の配合量は硬化性および硬化物性
の点から(a)エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し
て(b)硬化剤の水酸基が0.6〜1.5当量の範囲と
なるように用いるのが好ましい。本発明で用いられる(
d)硬化促進剤の配合量は硬化性および保存安定性の点
から(a)エポキシ樹脂の100重量部に対して0.5
〜30重量部とするのが好ましい。
In the present invention, the amount of the reaction product of the phenol resin and the dimethylsiloxane compound having an epoxy group, which is used as the curing agent (b), is determined from the viewpoint of curability and cured physical properties. It is preferable to use the curing agent so that the amount of hydroxyl groups in the curing agent (b) is in the range of 0.6 to 1.5 equivalents. Used in the present invention (
d) From the viewpoint of curability and storage stability, the blending amount of the curing accelerator is 0.5 per 100 parts by weight of (a) epoxy resin.
It is preferable to set it as 30 parts by weight.

【0013】希釈剤が導電性樹脂ペーストの粘度を調製
し作業性を改善するために必要に応じて用いられる。希
釈剤としては上記のものが用いられる。希釈剤の配合量
は作業性および導電性樹脂ペーストの安定性の点から(
a)エポキシ樹脂と(b)硬化剤の総量100重量部に
対して800重量部以下とするのが好ましい。本発明に
用いられる(c)導電性フィラーの配合量は(a)エポ
キシ樹脂と(b)硬化剤の総量100重量部に対して1
00〜1000重量部とするのが好ましい。
A diluent is used as necessary to adjust the viscosity of the conductive resin paste and improve workability. As the diluent, those mentioned above are used. The amount of diluent to be mixed is determined from the viewpoint of workability and stability of the conductive resin paste (
The amount is preferably 800 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of a) epoxy resin and (b) curing agent. The amount of (c) conductive filler used in the present invention is 1 part by weight per 100 parts by weight of the total amount of (a) epoxy resin and (b) curing agent.
It is preferable to set it as 00-1000 parts by weight.

【0014】本発明になる導電性樹脂ペーストは、シラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤等の接着力向
上剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤など
の濡れ向上剤、シリコーン油などの消泡剤を適宜に加え
ることができる。
The conductive resin paste of the present invention contains adhesion improvers such as silane coupling agents and titanium coupling agents, wetting improvers such as nonionic surfactants and fluorine surfactants, and silicone oil. Antifoaming agents can be added as appropriate.

【0015】本発明になる導電性樹脂ペーストは、(a
)エポキシ樹脂の所定量が必要に応じて希釈剤の所定量
と混合し、必要に応じて加熱しながら混合、撹拌して溶
解させ、得られたワニスの所定量とフェノール樹脂とエ
ポキシ基を有するジメチルシロキサン化合物との反応生
成物である(b)硬化剤、(c)導電性フィラー、(d
)硬化促進剤および必要に応じて添加される希釈剤、カ
ップリング剤等の添加剤を一括または分割して加え、撹
拌機、らいかい器、三本ロール、ボールミルなどの分散
機を適宜組合わせて混練または溶解して均一のペースト
状として得ることができる。
The conductive resin paste of the present invention has (a
) A predetermined amount of epoxy resin is mixed with a predetermined amount of diluent if necessary, mixed with heating if necessary, stirred and dissolved, and the predetermined amount of varnish obtained has phenolic resin and epoxy groups. (b) curing agent, (c) conductive filler, (d) which is a reaction product with a dimethylsiloxane compound;
) Add the curing accelerator and additives such as diluents and coupling agents added as necessary, all at once or in parts, and use a suitable combination of dispersing machines such as a stirrer, sieve, three-roll mill, or ball mill. It can be obtained as a uniform paste by kneading or dissolving it.

【0016】本発明の半導体装置は本発明になる導電性
樹脂ペーストで半導体素子をリードフレーム等の基材に
接合して得られるが、導電性樹脂ペーストを例えば銅フ
レーム上にディスペンサー等により塗布し、半導体素子
を搭載し、その後オーブンまたはヒートブロック上で加
熱硬化しさらに通常の方法で樹脂封止される。基板とし
ては、銅、42−アロイ等の金属フレーム、セラミック
基板、ガラスエポキシ基板等の有機基板などが用いられ
る。
The semiconductor device of the present invention is obtained by bonding a semiconductor element to a base material such as a lead frame using the conductive resin paste of the present invention. , a semiconductor element is mounted thereon, and then heated and cured in an oven or on a heat block, and then sealed with resin using a conventional method. As the substrate, a metal frame such as copper or 42-alloy, a ceramic substrate, an organic substrate such as a glass epoxy substrate, etc. are used.

【0017】[0017]

【作用】本発明の導電性樹脂ペーストは、硬化後の弾性
率が低いためこの導電性樹脂ペーストを用いて銅フレー
ム等に接着された半導体素子にかかる熱応力を低減する
ことができる。
[Operation] Since the conductive resin paste of the present invention has a low elastic modulus after curing, the conductive resin paste can be used to reduce thermal stress applied to a semiconductor element bonded to a copper frame or the like.

【0018】[0018]

【実施例】以下実施例により本発明を説明する。なお例
中部とあるのは特に断らない限り重量部である。 実施例1 フェノールノボラック樹脂H−1(明和化成社製商品名
)50部、エポキシ基を有するジメチルシロキサン化合
物、TSL−9906(東芝シリコーン社製商品名)2
0部、希釈剤としてのブチルセロソルブアセテート30
部を混合し触媒としてトリフェニルホスフィン0.1部
の存在下で120℃で2時間反応させフェノールノボラ
ック樹脂とエポキシ基を有するジメチルシロキサン化合
物の反応生成物を得た。この反応物10部、フェノール
ノボラックエポキシ樹脂N−730S(大日本インキ化
学工業社製商品名)60部を希釈剤としてのブチルセロ
ソルブアセテート40部に加熱溶解したもの15部、硬
化促進剤、トリフェニルホスフィンTPP(北興化学社
製商品名)1部、希釈剤、3−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、KBM−403(信越化学社製商品
名)4部、銀粉、TCG−1(徳力化学社製商品名)7
0部を加え三本ロールおよびらいかい器を用いて混練し
均一な導電性樹脂ペーストを得た。
[Examples] The present invention will be explained below with reference to Examples. Note that "parts by weight" are by weight unless otherwise specified. Example 1 Phenol novolak resin H-1 (trade name manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) 50 parts, dimethylsiloxane compound having an epoxy group, TSL-9906 (trade name manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) 2
0 parts, butyl cellosolve acetate 30 as diluent
The mixture was mixed and reacted at 120° C. for 2 hours in the presence of 0.1 part of triphenylphosphine as a catalyst to obtain a reaction product of a phenol novolak resin and a dimethylsiloxane compound having an epoxy group. 10 parts of this reactant, 15 parts of a heated solution of 60 parts of phenol novolak epoxy resin N-730S (trade name, manufactured by Dainippon Ink Chemical Industries, Ltd.) in 40 parts of butyl cellosolve acetate as a diluent, curing accelerator, triphenylphosphine 1 part TPP (trade name manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.), diluent, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 4 parts KBM-403 (trade name manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), silver powder, TCG-1 (trade name manufactured by Tokuriki Chemical Co., Ltd.) name) 7
0 parts was added and kneaded using a three-roll mill and a miller to obtain a uniform conductive resin paste.

【0019】実施例2 実施例1におけるジメチルシロキサン化合物TSL−9
906をTSL−9946(東芝シリコーン社製商品名
)に変え実施例1の方法に従い均一な導電性樹脂ペース
トを得た。
Example 2 Dimethylsiloxane compound TSL-9 in Example 1
A uniform conductive resin paste was obtained according to the method of Example 1, replacing 906 with TSL-9946 (trade name, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.).

【0020】実施例3 実施例1におけるジメチルシロキサン化合物TSL−9
906をTSL−9986(東芝シリコーン社製商品名
)に変え実施例1の方法に従い均一な導電性樹脂ペース
トを得た。
Example 3 Dimethylsiloxane compound TSL-9 in Example 1
A uniform conductive resin paste was obtained according to the method of Example 1, replacing 906 with TSL-9986 (trade name, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.).

【0021】実施例4 実施例1におけるフェノールノボラックエポキシ樹脂N
−730Sをクレゾールノボラック樹脂YDCN−70
2S(東都化成社製商品名)に変え実施例1の方法に従
い均一な導電性樹脂ペーストを得た。
Example 4 Phenol novolak epoxy resin N in Example 1
-730S cresol novolak resin YDCN-70
A uniform conductive resin paste was obtained according to the method of Example 1 except that 2S (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) was used.

【0022】実施例5 実施例1におけるフェノールノボラックエポキシ樹脂N
−730SをビスフェノールF型エポキシ樹脂EXA−
830(大日本インキ化学工業社製商品名)に変え実施
例1の方法に従い均一な導電性樹脂ペーストを得た。
Example 5 Phenol novolac epoxy resin N in Example 1
-730S to bisphenol F type epoxy resin EXA-
830 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) and followed the method of Example 1 to obtain a uniform conductive resin paste.

【0023】実施例6 実施例1におけるフェノールノボラックエポキシ樹脂N
−730SをビスフェノールAD型エポキシ樹脂R−1
710(三井石油化学社製商品名)に変え実施例1の方
法に従い均一な導電性樹脂ペーストを得た。
Example 6 Phenol novolac epoxy resin N in Example 1
-730S to bisphenol AD type epoxy resin R-1
A uniform conductive resin paste was obtained in accordance with the method of Example 1 except that 710 (trade name, manufactured by Mitsui Petrochemicals, Inc.) was used.

【0024】実施例7 実施例1におけるフェノールノボラックエポキシ樹脂N
−730SをビスフェノールA型エポキシ樹脂AER−
X8501(旭化成工業社製商品名)に変え実施例1の
方法に従い均一な導電性樹脂ペーストを得た。
Example 7 Phenol novolac epoxy resin N in Example 1
-730S as bisphenol A epoxy resin AER-
A uniform conductive resin paste was obtained according to the method of Example 1 except that X8501 (trade name, manufactured by Asahi Kasei Industries, Ltd.) was used.

【0025】実施例8 実施例1におけるフェノールノボラックエポキシ樹脂N
−730Sを3官能エポキシ樹脂TACTIX−742
(ダウケミカル社製商品名)に変え実施例1の方法に従
い均一な導電性樹脂ペーストを得た。
Example 8 Phenol novolak epoxy resin N in Example 1
-730S to trifunctional epoxy resin TACTIX-742
(trade name manufactured by Dow Chemical Company) and followed the method of Example 1 to obtain a uniform conductive resin paste.

【0026】実施例9 実施例1におけるフェノールノボラックエポキシ樹脂N
−730Sを3官能エポキシ樹脂VG−3101(三井
石油化学社製商品名)に変え実施例1の方法に従い均一
な導電性樹脂ペーストを得た。
Example 9 Phenol novolak epoxy resin N in Example 1
-730S was replaced with trifunctional epoxy resin VG-3101 (trade name, manufactured by Mitsui Petrochemicals, Inc.) and a uniform conductive resin paste was obtained according to the method of Example 1.

【0027】比較例1 フェノールノボラック樹脂H−1(明和化成社製商品名
)60部を希釈剤としてのブチルセロソルブアセテート
40部に加熱溶解したもの10部とフェノールノボラッ
クエポキシ樹脂N−730S(大日本インキ化学工業社
製商品名)60部を希釈剤としてのブチルセロソルブア
セテート40部に加熱溶解したもの15部、硬化促進剤
、トリフェニルホスフィン(北興化学社製商品名)1部
、希釈剤3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
KBM−403(信越化学社製商品名)4部、銀粉、T
CG−1(徳力化学社製商品名)70部を加え、三本ロ
ールおよびらいかい器を用いて混練し、均一な導電性樹
脂ペーストを得た。
Comparative Example 1 10 parts of phenol novolac resin H-1 (trade name manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) dissolved by heating in 40 parts of butyl cellosolve acetate as a diluent and phenol novolac epoxy resin N-730S (Dainippon Ink Co., Ltd.) 15 parts of a solution obtained by heating and dissolving 60 parts of Kagaku Kogyo Co., Ltd. (trade name) in 40 parts of butyl cellosolve acetate as a diluent, curing accelerator, 1 part of triphenylphosphine (Hokuko Kagaku Co., Ltd. trade name), diluent 3-glyside 4 parts of xypropyltrimethoxysilane KBM-403 (trade name manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), silver powder, T
70 parts of CG-1 (trade name, manufactured by Tokuriki Chemical Co., Ltd.) was added and kneaded using a three-roll mill and a sieve to obtain a uniform conductive resin paste.

【0028】比較例2 比較例1におけるフェノールノボラックエポキシ樹脂N
−730SをビスフェノールF型エポキシ樹脂EXA−
830(大日本インキ化学工業社製商品名)に変え比較
例1の方法に従い均一な導電性樹脂ペーストを得た。上
記で得た導電性樹脂ペーストについて表1に示す特性を
試験した。
Comparative Example 2 Phenol novolac epoxy resin N in Comparative Example 1
-730S to bisphenol F type epoxy resin EXA-
830 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals) and followed the method of Comparative Example 1 to obtain a uniform conductive resin paste. The properties shown in Table 1 were tested for the conductive resin paste obtained above.

【0029】*1.東京計器社製のEHD型回転粘度計
を用い25℃における粘度(ポイズ)を測定した。 *2.得られた導電性樹脂ペーストを銀メッキ付銅リー
ドフレーム上に塗布し2mm×2mmシリコンチップを
乗せて圧着し各温度および時間で硬化させた。この硬化
した試料の室温での剪断接着力(kg/chip)およ
び350℃での剪断接着強さ(kg/chip)を、プ
ッシュプルゲージ(アイコーエンジニアリング社)を用
いて測定した。 *3.銀メッキ付銅リードフレームに導電性樹脂ペース
トを塗布し、5mm×13mmのシリコンチップを乗せ
て圧着し180℃で1時間加熱硬化した。そのチップの
中央部(チップの長さ方向に沿って両端部の1mmを除
いて11mmの間)のチップ反り(μm)を表面粗さ計
DEKTAKII(SLOAN社)を用いて測定した。 *4.テフロン板に導電性樹脂ペーストを均一な厚さに
塗布し180℃のオーブンで1時間硬化した。硬化した
試料を粉砕する。粉砕物10gをテフロン製耐圧ボトル
にイオン交換水50gとともに入れ振とう後120℃の
オーブン中に20時間入れ、導電性樹脂ペースト中の不
純物を抽出した。抽出水中の塩化物イオン濃度(ppm
)をイオンクロマトグラフィー(ダイオネクス社)を用
いて測定した。表1よりフェノールノボラック樹脂とエ
ポキシ基を有するジメチルシロキサン化合物の反応生成
物を硬化剤として用いた実施例においては比較例と比べ
応力が低減されチップ反りが小さくなることが示される
*1. The viscosity (poise) at 25° C. was measured using an EHD rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. *2. The obtained conductive resin paste was applied onto a silver-plated copper lead frame, a 2 mm x 2 mm silicon chip was placed thereon, pressure bonded, and cured at various temperatures and times. The shear adhesive strength (kg/chip) at room temperature and the shear adhesive strength (kg/chip) at 350° C. of this cured sample were measured using a push-pull gauge (Eiko Engineering Co., Ltd.). *3. A conductive resin paste was applied to a silver-plated copper lead frame, and a 5 mm x 13 mm silicon chip was mounted and pressure-bonded, followed by heating and curing at 180° C. for 1 hour. Chip warpage (μm) at the center of the chip (11 mm along the length of the chip excluding 1 mm at both ends) was measured using a surface roughness meter DEKTAKII (SLOAN). *4. A conductive resin paste was applied to a Teflon plate to a uniform thickness and cured in an oven at 180°C for 1 hour. Grind the hardened sample. 10 g of the pulverized material was placed in a pressure-resistant Teflon bottle together with 50 g of ion-exchanged water, shaken, and then placed in an oven at 120° C. for 20 hours to extract impurities in the conductive resin paste. Chloride ion concentration in extracted water (ppm
) was measured using ion chromatography (Dionex). Table 1 shows that in the Examples in which a reaction product of a phenol novolak resin and a dimethylsiloxane compound having an epoxy group was used as a curing agent, stress was reduced and chip warpage was reduced compared to the Comparative Examples.

【0030】上記の結果を表1に示す。The above results are shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表1】[Table 1]

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の導電性樹脂ペーストは金属フレ
ーム、セラミック基板、有機基板などへのIC、LSI
等の半導体素子の接着に用いることができ、特に銅フレ
ームとシリコンチップとの熱膨張率の差によるIC等の
組立工程での加熱処理時のチップクラック、チップ歪に
よるIC等の特性不良を防ぐことができる。従来では充
分に得られなかった応力緩和性に優れ、しかも硬化性に
すぐれるため、短時間硬化も可能となるすぐれた導電性
樹脂ペーストである。
[Effect of the invention] The conductive resin paste of the present invention can be applied to metal frames, ceramic substrates, organic substrates, etc. for IC, LSI, etc.
It can be used to bond semiconductor devices such as copper frames and silicon chips, and prevents chip cracks during heat treatment during the assembly process of ICs, etc. due to the difference in thermal expansion coefficient between the copper frame and the silicon chip, and prevents characteristic defects of ICs etc. due to chip distortion. be able to. It is an excellent conductive resin paste that has excellent stress relaxation properties, which have not been sufficiently obtained in the past, and also has excellent curability, so it can be cured in a short time.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  (a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、
(c)導電性フィラーおよび(d)硬化促進剤を含む導
電性樹脂ペーストにおいて、(b)硬化剤がフェノール
樹脂とエポキシ基を有するジメチルシロキサン化合物と
の反応生成物である導電性樹脂ペースト。
Claim 1: (a) an epoxy resin, (b) a curing agent,
(c) A conductive resin paste containing a conductive filler and (d) a curing accelerator, wherein the (b) curing agent is a reaction product of a phenol resin and a dimethylsiloxane compound having an epoxy group.
【請求項2】  エポキシ基を有するジメチルシロキサ
ン化合物が1分子中に2個のエポキシ基を有する化分子
量のジメチルシロキサン化合物である請求項1記載の導
電性樹脂ペースト。
2. The conductive resin paste according to claim 1, wherein the dimethylsiloxane compound having an epoxy group is a dimethylsiloxane compound having a molecular weight of about 100% and having two epoxy groups in one molecule.
【請求項3】  請求項1記載の導電性樹脂ペーストを
用いて半導体素子を基板に接着してなる半導体装置。
3. A semiconductor device comprising a semiconductor element bonded to a substrate using the conductive resin paste according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008112972A (en) * 2006-10-06 2008-05-15 Hitachi Chem Co Ltd Resin paste for die bonding, method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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