JPH05314812A - 導電性樹脂ペースト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着強度、導電性、応力緩和特性に優れ、保
存安定性も満足できる導電性樹脂ペーストを提供する。 【構成】 末端カルボキシル化のブタジエン−ニトリル
共重合ゴム、又は末端アミノ化のブタジエン−ニトリル
共重合ゴムで５〜３０重量％が変性された変性ビスフエ
ノールＡジグリシジルエーテルエポキシ樹脂１００重量
部と、該変性エポキシ樹脂１００重量部に対して付加反
応型シリコーン樹脂５〜３０重量部と、前記２種の樹脂
と銀粉との合計に対して銀粉６５〜８５重量％と、硬化
剤、硬化促進剤、溶剤を含有する導電性樹脂ペースト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品の実装に用いる
導電性樹脂ペーストに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体回路、発光ダイオード等のチップ
を金属リードフレームや基板に接着するために導電性接
着剤を用いることが行われている。このような接着剤
は、一般に導電性粉末と熱硬化性樹脂を混合してペース
ト状にしたものであり、導電性樹脂ペーストと呼ばれて
いる。上記のチップを導電性樹脂ペーストで接着するに
は、金属リードフレームや基板上に導電性樹脂ペースト
を滴下し、このペーストの上にチップを押し付けて乗
せ、その後加熱炉中で又は熱板上で加熱硬化することに
よって行われている。チップが付けられたリードフレー
ムや基板は更にワイヤーボンデイングを施し、樹脂モー
ルドされて完成する。

【０００３】近年、これらチップの高容量化、高集積
化、大型化やＳＭＴ対応によるパッケージの薄型化が急
速に進行しており、これらチップの信頼性を増すため
に、従来にない新しい特性が求められてきている。その
主なものは、大型チップの熱応力によるストレス破壊を
防ぐための応力緩和特性、屋外使用時の信頼性向上のた
めの耐熱性、耐湿性、接着性の向上、電気特性のための
安定した低抵抗値、生産性向上、工程短縮のための短時
間硬化、チップの信頼性、工程歩留り向上のための硬化
時の低ボイド、低アウトガス特性である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、接着強度、
導電性並びに応力緩和特性に優れ、保存安定性を共に満
足できる導電性樹脂ペーストを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、末端カルボキ
シル化のブタジエン−ニトリル共重合ゴム、又は末端ア
ミノ化のブタジエン−ニトリル共重合ゴムで５〜３０重
量％が変性された変性ビスフエノールＡジグリシジルエ
ーテルエポキシ樹脂１００重量部と、該変性エポキシ樹
脂１００重量部に対して付加反応型シリコーン樹脂５〜
３０重量部と、前記２種の樹脂と銀粉との合計に対して
銀粉６５〜８５重量％と、硬化剤、硬化促進剤、溶剤を
含有する導電性樹脂ペーストにある。

【０００６】本発明に用いるビスフエノールＡのジグリ
シジルエーテルエポキシ樹脂（ＤＧＥＢＡ）は、不純物
の少ない（Ｎａ、Ｋイオン５０ｐｐｍ以下、Ｃｌイオン
４００ｐｐｍ以下）、平均分子量２５０〜５００、エポ
キシ当量１５０〜３００、粘度２００ｐｉｓのものが用
いられる。これは変性材料である末端カルボキシル化の
ブタジエン−ニトリル共重合ゴム（ＣＴＢＮ）や、末端
アミノ化のブタジエン−ニトリル共重合ゴム（ＡＴＢ
Ｎ）と相溶性、親和性が適当であること、硬化物の耐熱
性、耐湿性を比較的に下げずに弾性率を変えて強靭なも
のにすることが可能なことによる。ＣＴＢＮ及びＡＴＢ
Ｎの構造式を化１に、上記のＤＧＥＢＡの構造式を化２
に示す。

【０００７】

【化１】

【化２】

【０００８】ＤＧＥＢＡのＡＴＢＮやＣＴＢＮによる変
性は、ピペリジンを触媒として加熱すればＡＴＢＮ、Ｃ
ＴＢＮ変性エポキシ樹脂が得られる。このような変性樹
脂は宇部興産株式会社その他数社より市販されているの
で、これらを使用することもできる。

【０００９】本発明に用いる付加反応型シリコーン樹脂
としては、アルキル基／Ｓｉ比が１.２〜１.５程度で、
加熱により速やかに硬化反応を生ぜしめ、かつ長期貯蔵
安定性を満足できることが必要である。このような付加
反応型シリコーン樹脂としては、ＳＥ−１７５０（トー
レシリコーン株式会社製）、ＴＥＳ−３２２、ＴＥＳ−
３２２１（東芝シリコーン株式会社製）、ＳＤＡ−６５
０１（トーレダウコーニング株式会社製）を用いること
ができる。

【００１０】本発明に用いる潜在性硬化剤は、前記の変
性エポキシ樹脂と速やかに硬化反応を生じ、長期貯蔵安
定性を有すること、シリコーン樹脂の硬化反応を阻害す
るイオウ及びイオウ化合物、リン及びリン化合物、水、
有機スズ化合物の含有のないこと、硬化時に分解ガス、
ボイドを発生しないこと、を満足すれば特に限定はな
い。この潜在性硬化剤としては、アセチル尿素、ベンジ
ル尿素、チオ尿素、メチルグアニジン、ビクアニド、ジ
シアンジアミド、ベンゾフェノンフェニルヒドラジド、
アセチルセミカルバジド等が用いられる。

【００１１】本発明に使用する硬化促進剤としては、イ
ミダゾール類、ブロックイソシアネート類、アミン塩、
エポキシ化合物のジアルキルアミン付加化合物が考えら
れるが、上記潜在性硬化剤との組み合わせから長期貯蔵
安定性、速い硬化反応性、硬化物の耐熱性、耐湿性を考
慮すると、イミダゾール類、及びエポキシ化合物のジア
ルキルアミン付加化合物を用いるのがよい。これらの硬
化剤及び硬化促進剤は上記の樹脂に対して通常用いられ
ている量が用いられる。

【００１２】溶剤としては、必須成分と相溶性があり、
前記の硬化阻害物質を含まなければ特に限定はない。例
えば、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジル
エーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、エチルヘキシルクリシジルエーテル、プロピレング
リコールジクリシジルエーテル、等で代表される反応性
希釈剤、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブ、ブチル
カルビトールアセテート、ブチルカルビトール、等の非
反応性希釈剤、及びリン酸トリクレシル、フタル酸ジフ
チル、フタル酸ジオクチル、等で代表される可塑剤を使
用するこができる。これらは、単体でも２〜３種の混合
でも使用出来るが、可塑剤の極端な増加は硬化物の接着
強度を低下させるので好ましくない。これらの溶剤類は
導電性樹脂ペーストを滴下するに適した粘度とする量が
用いられる。

【００１３】本発明に用いる銀粉としては粒子径０.１
〜２０μｍのフレーク状銀粉、粒子径０.１〜５μｍの
球状銀粉が用いられる。これらは単独でも混合して用い
てもよい。

【００１４】

【作用】本発明でＣＴＢＮ、ＡＴＢＮによるＤＧＥＢＡ
の変性率を５〜３０重量％の範囲とするのは、この範囲
を超えると、硬化物の応力緩和特性、耐熱性、耐湿性が
低下するのでこの範囲とする。本発明で付加反応型シリ
コーン樹脂を用いるのは、縮合反応型シリコーン樹脂に
比べ、硬化時に副生成物の発生がなく長時間加熱が不要
なことによる。付加反応型シリコーン樹脂をＤＧＥＢＡ
１００重量部に対して５〜３０重量部とするのは、５重
量部未満では硬化物の応力緩和特性が満足なものとなら
ず、３０重量部を超えると、導電性樹脂ペーストの分
離、増粘、ゲル化等の保存安定性が悪化し、硬化物の導
電性が著しく劣化するからである。銀粉を上記の２種の
樹脂との合計で６５〜８５重量％とするのは、この範囲
外では、導電性樹脂ペーストの塗布性、導電性が著しく
悪くなるためである。

【００１５】

【実施例】表１に示すように配合し、３本ロールを使用
して混練を行い導電性樹脂ペーストとした。この導電性
樹脂ペーストを、接着強度評価用サンプルａとしては、
銅のリードフレームの上に導電性樹脂ペーストを滴下
し、１.５ｍｍ角の半導体チップを押し付け１５０℃で
３０分加熱硬化させサンプルとした。又、導電性評価サ
ンプルｂとしては、銅リードフレーム上に導電性樹脂ペ
ーストを滴下し、ＬＥＤチップを押し付け、１５０℃で
３０分加熱して硬化させ、ワイヤーボンディングし、次
いで樹脂モールドを施してＬＥＤランプのサンプルとし
た。

【００１６】(1)室温（２５℃）での接着強度：上記の
サンプルａを、室温でプッシュプルゲージを用いてリー
ドフレームに沿いチップを押しその剥離強度を測定し
た。 (2)加熱加湿後の接着強度：上記のサンプルａを、ＰＣ
Ｔ試験機で温度９５℃、湿度９５％の条件下に１００時
間置いた後、上記(1)と同様にして剥離強度を測定し
た。 (3)ヒートサイクル後の接着強度：上記のサンプルａ
を、−６５℃に１０分間次いで１２５℃に１０分間交互
に繰り返す操作を１００回行った後、上記(1)と同様に
して剥離強度を測定した。

【００１７】(4)室温（２５℃）での導電性：上記のサ
ンプルｂを、定電圧電源を用い、２０ｍＡ時の相対光度
の初期値を測定した。 (5)加熱加湿後の導電性：上記のサンプルｂを、ＰＣＴ
試験機で温度９５℃、湿度９５％の条件下に１００時間
置いた後、上記(4)と同様にして相対光度の初期値を測
定した。 (6)ヒートサイクル後の導電性：上記のサンプルｂを、
−６５℃に１０分間次いで１２５℃に１０分間交互に繰
り返す操作を１００回行った後、上記(4)と同様にして
相対光度の初期値を測定した。

【００１８】(7)応力緩和特性：幅１２ｍｍ、長さ２５
０ｍｍ、厚さ０.２５ｍｍの銀メッキ銅リードフレーム
に、導電性樹脂ペーストを用いて、６ｍｍ角のＩＣチッ
プ１６個を一列等間隔で、１５０℃、３０分加熱接着し
た後のリードフレームの反りを測定した。 (8)保存安定性：各導電性樹脂ペーストを室温にて１週
間放置、及び冷蔵庫の−１５℃の庫内に３カ月保存し、
その各々について、ペースト分離、粘度変化がなければ
良とし、変化があれば不良とした。この試験結果を表１
に示す。

【００１９】

【表１】 上記のシリコーン樹脂は、トーレダウコーニング社のＳ
ＤＡ−６５０１を、硬化剤／硬化促進剤としては、ジシ
アンジアミド／３−（３，４ジクロルフェニル）−１、
１−ジメチルユリア／エポキシ化合物アルキルアミン付
加物＝１０／５／１２を使用した。

【００２０】接着強度については、比較例２、４が低
く、導電性については、比較例２、４、６が良くない。
応力緩和特性については、比較例１、３、５が本発明例
よりも劣っている。また保存安定性も比較例２、４は不
良である。このように見ると本発明によれば接着強度、
導電性、応力緩和特性、保存安定性ともに良好な導電性
樹脂ペーストが得られることが分かる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、接着強度、導電性並び
に応力緩和特性に優れ、保存安定性を共に満足できる導
電性樹脂ペーストを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 末端カルボキシル化のブタジエン−ニト
   リル共重合ゴム、又は末端アミノ化のブタジエン−ニト
   リル共重合ゴムで５〜３０重量％が変性された変性ビス
   フエノールＡジグリシジルエーテルエポキシ樹脂１００
   重量部と、該変性エポキシ樹脂１００重量部に対して付
   加反応型シリコーン樹脂５〜３０重量部と、前記２種の
   樹脂と銀粉との合計に対して銀粉６５〜８５重量％と、
   硬化剤、硬化促進剤、溶剤を含有する導電性樹脂ペース
   ト。