JPH06184279A - 導電性樹脂ペースト - Google Patents

導電性樹脂ペースト

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JPH06184279A
JPH06184279A JP33898892A JP33898892A JPH06184279A JP H06184279 A JPH06184279 A JP H06184279A JP 33898892 A JP33898892 A JP 33898892A JP 33898892 A JP33898892 A JP 33898892A JP H06184279 A JPH06184279 A JP H06184279A
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JP
Japan
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resin paste
silver powder
conductive resin
paste
bisphenol
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JP33898892A
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English (en)
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Hikari Okubo
光 大久保
Ryuichi Murayama
竜一 村山
Masuo Mizuno
増雄 水野
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 銀粉、常温で液状のエポキシ樹脂、1分子中
に2個のフェノール性水酸基を有する化合物を必須成分
とし、導電性樹脂ペースト中に、銀粉を60〜85重量
%、1分子中に2個のフェノール性水酸基を有する化合
物を0.1〜20重量%含有してなる導電性樹脂ペース
ト。 【効果】 ディスペンス時の作業性が良好である。硬化
物の弾性率が低く、また吸水率が低く、更に吸水後の接
着強度が高いため、銅フレームと大型チップの組合せ
で、フレームとチップの熱膨張率の差に基づくチップ歪
みが非常に小さいだけでなく、特に薄型パッケージで使
用しても半田リフロー時にクラックが発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はIC、LSI等の半導体
素子を金属フレーム等に接着する導電性樹脂ペーストに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のエレクトロニクス業界の著しい発
展により、トランジスター、IC、LSI、超LSIと
半導体素子に於ける回路の集積度が急激に増大すると共
に、半導体製品の普及に伴い、大量生産の必要にせまら
れ、量産に於ける作業性の向上ならびにコストダウンが
重要な課題である。更に近年、IC等の集積度の増大に
伴い、チップが大型化してきていると共に、従来用いら
れてきた42合金リードフレームが高価なため、コスト
ダウンの目的から銅フレームが多く用いられるようにな
ってきた。
【0003】ここで半導体素子の材料であるシリコン等
の熱膨張係数は3×10-6/℃で、42合金フレームの
線熱膨張係数は8×10-6/℃であるが、銅フレームの
線膨張係数は20×10-6/℃であり、42合金フレー
ムより大きくなるため、半導体素子とリードフレームの
接合後の冷却時における熱収縮の差が半導体素子/42
合金フレームの組合せの場合に比較し、半導体素子/銅
フレーム組合せの場合の方がはるかに大きくなる。それ
ゆえ大型チップ/銅フレームの組合せの場合には、半導
体素子とリードフレームの接合後チップのクラックや反
りが発生し、このことに起因する特性不良が問題となる
ため、マウント材料に応力吸収特性が要求される。これ
に対し、従来のエポキシ系樹脂ペーストのマウント材料
では、熱硬化性樹脂で三次元硬化するため、弾性率が高
く、大型チップと銅フレームとの熱膨張係数の差に基づ
く歪を吸収するには至らなかった。
【0004】一方線状高分子タイプのポリイミド樹脂ペ
ーストではエポキシ樹脂ペーストに比べ、硬化物の弾性
率が低く、チップの反りは改良される。しかしポリイミ
ド樹脂をマウント用樹脂として用いる場合には塗布作業
性の点からN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメ
チルホルムアミド等の多量の極性溶剤に溶解して粘度を
低くしなければならない。このときの溶剤量はマウント
用樹脂ペースト中の30重量%にもなり、チップと金属
フレームとの接着に用いた場合、硬化加熱時の溶剤の抜
け跡として硬化物中にボイドが生成し接着強度、熱伝導
性及び導電性の低下の原因となり、信頼性の点から好ま
しくない。また半導体製品の実装方法に関しても従来の
挿入法から表面実装法に移行し、かつ高密度実装を目的
としパッケージサイズも小型化・薄型化が図られてい
る。このため実装時の熱ストレスは急激に大きくなって
おり、半導体封止材料だけでなく、マウント材料にも耐
リフロー性が要求される。マウント材料の耐リフロー性
は、リフロー時のストレスを吸収するために、リフロー
温度付近で低弾性率であると共に、リフローの前処理段
階での吸水率が小さく、かつ吸水後でも充分な接着力を
示すことが必要であるが、従来のマウント材料ではエポ
キシ樹脂ペースト及びポリイミド樹脂ペーストを含め
て、これらの特性を満足するものはなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ディスペン
サー塗布時の作業性に優れ、IC等の大型チップと銅フ
レームとの組合せでもチップクラックやチップの反りに
よるIC等の特性不良が生じず、かつ薄型パッケージで
のリフロークラックが発生しない高信頼性の導電性樹脂
ペーストを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)銀粉、
(B)常温で液状のエポキシ樹脂、(C)1分子中に2
個のフェノール性水酸基を有する化合物を必須成分と
し、導電性樹脂ペースト中に(A)銀粉を60〜85重
量%、(C)1分子中に2個のフェノール性水酸基を有
する化合物を0.1〜20重量%含有してなる導電性樹
脂ペーストで、塗布作業性が良好で、かつ硬化物の架橋
密度が低いため、弾性率が低く、IC等の大型チップと
銅フレームの組合せでも熱膨張率の差による歪みを吸収
し、応力緩和特性に優れるものである。更に硬化物はガ
ラス転移温度が低いため高温での弾性率が低く、かつ硬
化物の自由体積が小さくなるため、吸水率が低く、しか
も吸水による接着強度の低下の小さい耐リフロークラッ
クに優れるものである。
【0007】本発明に用いるエポキシ樹脂は、常温で液
状のものに限定してあるが、常温で液状のものでないと
樹脂ペーストの作業性の調整のため多量の溶剤を必要と
する。多量の溶剤は、硬化後のボイド発生の原因とな
り、硬化物の接着強度、熱伝導性ならびに電気伝導性を
低下させてしまうので好ましくない。本発明に用いるエ
ポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA、ビスフ
ェノールF、フェノールノボラック類等とエピクロルヒ
ドリンとの反応で得られるポリグリシジルエーテルで常
温で液状のもの、ブタンジオールジグリシジルエーテ
ル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等の
脂肪族エポキシ、ジグリシジルヒダントイン等の複素環
式エポキシ、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシク
ロペンタジエンジオキシド、アリサイクリックエポキシ
−アジペイトのような脂環式エポキシ、更にはn−ブチ
ルグリシジルエ−テル、バーサティック酸グリシジルエ
ステル、スチレンオキサイド、エチルヘキシルグリシジ
ルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグ
リシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル
のような通常エポキシ樹脂の希釈剤として用いられるも
のがある。これらは単独でも混合して用いてもよい。
【0008】本発明に用いる硬化剤は、1分子中に2個
のフェノール性水酸基を有する化合物であり、樹脂ペー
スト中に0.1〜20重量%含有される。1分子中に3
個以上のフェノール性水酸基を有する化合物では、硬化
物の架橋密度が高くなるため、弾性率が高くなり、応力
緩和特性が低下すると共に、硬化物中の自由体積が大き
くなるため、吸水性が大きくなって好ましくない。又樹
脂ペースト中に0.1重量%未満の場合には、要求する
性能が望めず、20重量%を越えるとエポキシ樹脂のエ
ポキシ基よりフェノール性水酸基の数が多くなるため、
硬化後過剰のフェノール性水酸基が未反応で残存し、硬
化物の吸水率が大きくなったり、あるいは硬化後も充分
な架橋構造とならず、熱時の接着強度が極端に低くなる
ため好ましくない。
【0009】1分子中に2個のフェノール性水酸基を有
する化合物としては、ビスフェノールA、ビスフェノー
ルF、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノール
A、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビス
フェノールS、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒ
ドロキシベンゾフェノン、o−ヒドロキシフェノール、
m−ヒドロキシフェノール、p−ヒドロキシフェノー
ル、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、エチリ
デンビスフェノール、メチルエチリデンビス(メチルフ
ェノール)、α−メチルベンジリデンビスフェノール、
シクロヘキシリデンビスフェノール等が挙げられ、これ
らは単独でも混合して用いてもよい。
【0010】又必要に応じてアミン化合物等の他の硬化
剤と併用してもよく、更に第3級アミン、イミダゾー
ル、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフィ
ンテトラフェニルボレート等といった、一般にエポキシ
樹脂とフェノール系硬化剤の促進剤として知られている
化合物を添加することもできる。
【0011】本発明で用いる銀粉は、銀粉に含まれるナ
トリウムイオン、塩素イオン等の不純物がプレッシャー
クッカー125℃、20時間の熱水抽出で20ppm以
下であることが好ましい。又銀粉の形状としては、フレ
ーク状、樹脂状、球状等が用いられる。目標とするペー
スト粘度により、使用する銀粉の粒径は異なるが、通常
平均粒径は2〜10μmで、ペースト塗布時のニードル
詰まりを防止するため、最大粒径は50μm以下が好ま
しい。又比較的粗い銀粉と細かい銀粉とを混合して用い
ることもでき、形状についても各種のものを適宜混合し
てもよい。銀粉は、樹脂ペースト中に60〜85重量%
含有されることが好ましい。銀粉量が60重量%未満だ
と硬化物の電気伝導性が低下し、85重量%を越えると
樹脂ペーストの粘度が高くなり過ぎ作業性の面で好まし
くない。本発明においては、必要に応じて可撓性付与
剤、消泡剤、カップリング剤等の添加剤を用いることも
できる。本発明の製造方法は、例えば各成分を予備混合
した後、三本ロールを用いて混練し、混練後真空下脱泡
し樹脂ペーストを得ること等である。
【0012】以下本発明を実施例で具体的に説明する。
【実施例】
実施例1〜4 粒径1〜30μmで、平均粒径3μmのフレーク状銀粉
と、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応に
より得られるジグリシジルエーテルビスフェノールA
(エポキシ当量180、常温で液状)、クレジルグリシ
ジルエーテル(エポキシ当量185)、ビスフェノール
A(水酸基当量114、融点155〜158℃)、ジシ
アンジアミド、ジアザビシクロウンデセンを表1に示す
割合で配合し、三本ロールで混練して導電性樹脂ペース
トを得た。この導電性樹脂ペーストを真空チャンバーに
て、2mmHgで30分間脱泡した後、以下の方法で各
種性能を評価した。評価結果を表1に示す。
【0013】評価方法 粘度:(株)東京計器社製のE型回転粘度計(3度コー
ン)を用い、25℃、2.5rpmにおける粘度を測
定。 ペーストのたれ:内径0.6mmφのニードルをつけた
シリンジにペーストを5cc入れ、ニードルを下にして
試験管立てに垂直に立て、30分後ニードルの先端より
たれたペーストの重量を測定。 糸ひき性:導電性樹脂ペーストの中へ直径1mmφのピ
ンを深さ5mmまで入れ、それを300mm/分の速度
で引き上げ、ペーストが切れた時の高さを測定。 体積
抵抗率:スライドガラス上にペーストを幅4mm、厚さ
30μmに塗布し、200℃オーブン中で1時間硬化し
た後、硬化物の体積抵抗率を測定。 弾性率:テフロンシート上にペーストを幅10mm、長
さ約150mm、厚さ100μmに塗布し、200℃の
オーブン中で1時間硬化した後、引張り試験機で試験長
100mm、引張り速度1mm/minにて弾性率を測
定。 吸水率:テフロンシート上にペーストを50×50×
0.1mmtになるように塗布し、200℃オーブン中
で1時間硬化した後、85℃、85%、72時間吸水処
理を行い、処理前後の重量より吸水率を測定。
【0014】接着強度:5×5mmのシリコンチップを
ペーストを用いて銅フレーム上にマウントし、200℃
オーブン中で1時間硬化した。硬化後プッシュプルゲー
ジを用い、240℃での熱時接着強度を測定。又硬化後
のサンプルを85℃、85%、72時間吸水処理し、2
40℃での熱時接着強度を測定。 耐パッケージクラック:シリカフィラーを約78重量%
含有するビフェノール型エポキシ化合物/フェノールノ
ボラック系の封止材料を用い、下記の条件で成形したパ
ッケージを85℃、85%、168時間吸水処理した
後、IRリフロー(240℃、10秒)にかけ、断面観
察により内部クラックの数を測定し、耐パッケージクラ
ック性の指標とした。 ・パッケージ:80QFP(14×20×2mmt) ・チップサイズ:7.5×7.5mm(アルミ配線の
み) ・リードフレーム:42合金 ・成形:175℃、2分 ・ポストモールドキュア:175℃、4時間
【0015】実施例5 ジシアンジアミドの代わりに、2−フェニル−4−メチ
ルイミダゾールを用いた他は、実施例1〜4と同様にし
て導電性樹脂ペーストを作製し、評価した。 実施例6 ジシアンジアミドの代わりに、トリフェニルホスフィン
を用いた他は、実施例1〜4と同様にして導電性樹脂ペ
ーストを作製し、評価した。 実施例7 用いる硬化剤としてビスフェノールF(水酸基当量10
0、融点115〜120℃)を使用した他は、実施例1
〜4と同様にして導電性樹脂ペーストを作製し評価し
た。 実施例8 用いる硬化剤としてビフェノ−ル(水酸基当量93、融
点281℃)を使用した他は、実施例1〜4と同様にし
て導電性樹脂ペーストを作製し評価した。実施例5〜8
の評価結果を表1に示す。
【0016】比較例1〜5 表1に示す配合割合で実施例と全く同様にして樹脂ペー
ストを得た。比較例5の硬化剤はフェノールノボラック
(水酸基当量104)を用いた。評価結果を表2示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】本発明によると、ディスペンス塗布時の
作業性が良好で、又硬化物の弾性率が低く、銅、42合
金等の金属フレーム、セラミック基板、ガラスエポキシ
等の有機基板へのIC等の半導体素子の接着に用いるこ
とができる。特に銅フレームとシリコンチップの熱膨張
率の差に基づくIC等の特性不良を防ぐことができ、更
には硬化物の吸水率が低く、吸水後の接着強度が高いた
め、薄型パッケージに使用してもリフロークラックが発
生しない、従来になかった高信頼性のマウント用導電性
樹脂ペーストである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)銀粉、(B)常温で液状のエポキシ
    樹脂、(C)1分子中に2個のフェノール性水酸基を有
    する化合物を必須成分とし、導電性樹脂ペースト中に、
    (A)銀粉を60〜85重量%、(C)1分子中に2個
    のフェノール性水酸基を有する化合物を0.1〜20重
    量%含有してなることを特徴とする導電性樹脂ペース
    ト。
JP33898892A 1992-12-18 1992-12-18 導電性樹脂ペースト Pending JPH06184279A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1192739A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト及びこれを用いて製造された半導体装置
US5929141A (en) * 1996-06-18 1999-07-27 Raytheon Company Adhesive of epoxy resin, amine-terminated ban and conductive filler
CN112071466A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 江苏国瓷泓源光电科技有限公司 适于陶瓷滤波器喷涂的银浆料及其制备、喷涂成膜方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03145143A (ja) * 1989-10-31 1991-06-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体用導電性樹脂ペースト
JPH04303937A (ja) * 1991-03-29 1992-10-27 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体用導電性樹脂ペースト
JPH05342910A (ja) * 1992-06-11 1993-12-24 Toshiba Chem Corp 導電性ペースト

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03145143A (ja) * 1989-10-31 1991-06-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体用導電性樹脂ペースト
JPH04303937A (ja) * 1991-03-29 1992-10-27 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体用導電性樹脂ペースト
JPH05342910A (ja) * 1992-06-11 1993-12-24 Toshiba Chem Corp 導電性ペースト

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929141A (en) * 1996-06-18 1999-07-27 Raytheon Company Adhesive of epoxy resin, amine-terminated ban and conductive filler
JPH1192739A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト及びこれを用いて製造された半導体装置
CN112071466A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 江苏国瓷泓源光电科技有限公司 适于陶瓷滤波器喷涂的银浆料及其制备、喷涂成膜方法
CN112071466B (zh) * 2020-08-12 2022-03-18 江苏国瓷泓源光电科技有限公司 适于陶瓷滤波器喷涂的银浆料及其制备、喷涂成膜方法

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