JPH0662738B2 - 導電性樹脂ペースト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、銀粉、エポキシ樹脂、シラン化合物、硬化剤
より導電性樹脂ペーストでLED、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。更に詳しくは、特にLEDのような小さ
いチップを銅フレームに接着したときでも接着性、耐湿
性に優れ、具体的には吸湿処理後のハンダ浸漬処理にお
いてもチップ剥れおよび接着力の劣化の少ない信頼性に
優れた導電性樹脂ペーストに関するものである。

〔従来技術〕

従来、IC、LSI等の半導体素子とリードフレームとの接
合には金−シリコン共晶が用いられていたが、金が高価
であることから最近では、銀粉を用いた導電性樹脂ペー
ストが多く使われるようになってきた。

この種の導電性樹脂ペーストとしては、通常エポキシ樹
脂をバインダーとし、これに銀粉を混合した銀ペースト
が、作業性や接着性が良いため主として使用されてい
る。

一方、LED用ペレットは、ICやLSI等のチップに較べて１
／10〜１／100と小さいため樹脂ペーストにはより接着
の強いペーストが必要であり、更にチップ裏面より電極
をとるので、導電性樹脂ペーストの固有する導電率がLE
D特性に比例するので高い導電性が要求される。

従来、銀粉、エポキシ樹脂、反応性希釈剤又は溶剤、硬
化剤からなる構成の導電性樹脂ペーストが知られてい
る。（特開昭60−1222号公報、特開昭60−284339号公
報、特開昭60−1221号公報）しかしながらこれらは、接
着性が十分に得られず、特に吸湿処理後は接着力が著し
く低下し、チップ剥れが発生したり、導電性が低下した
りというような欠点があった。更にLEDのような小さな
チップでは、接着面積が小さいため導電性樹脂ペースト
としては、通常のICに用いるペーストに比べて優れた接
着力を有するものが必要とされ、吸湿処理後でも接着力
が低下しないものが望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明は、前記の欠点を解消するために、耐湿性、接着
性に優れ、かつ導電性、速硬化性に優れたペーストを得
んとして研究した結果、シラン化合物を配合することに
より、吸湿後の接着性に優れた導電性樹脂ペーストを得
ることができるとの知見を得、この知見に基づき種々研
究をすすめて本発明を完成するに至ったものである。

〔発明の構成〕

本発明は、銀粉(A)、エポキシ樹脂(B)、下記一般式(1)
で示されるシラン化合物(C)および硬化剤(D)を必須成分
とし、(A)と(C)との重量割合(A)／(C)が80／20〜99／１
であり、かつ(A)、(B)、(C)および(D)の重量割合(A)／
｛(B)＋(C)＋(D)｝が60／40〜90／10であることを特徴
とする導電性樹脂ペーストに関するものである。

Ｒ_１：エポキシ基を有する脂肪族又は芳香族官能基 Ｒ_２：アルコキシ基 Ｒ_３：アルキル基又はアルコキシ基 本発明に使用するシラン化合物は、Ｒ_１がエポキシ基を
有する脂肪族あるいは、芳香族官能基であるがこれは、
ペーストの樹脂分にエポキシ樹脂を使用しているために
エポキシ基以外の例えばビニル基、アミノ基、メルカプ
ト基等であると相溶性が保存性に悪影響を与えるが、エ
ポキシ基であればこれらに影響を与えないためである。

次にＲ_２がアルコキシ基であることによりペースト硬化
後に十分な接着力が得られ、アルコキシ基以外では十分
な接着力が得られない。

また、Ｒ_３はアルコキシ基又はアルキル基であればよ
く、アルコキシ基であればより強い接着力が得られる。

次に本発明に使用するシラン化合物(C)と銀粉(A)の重量
割合が(A)／(C)＝80／20〜99／１であるが、シラン化合
物の重量割合でが１以下になるとシラン化合物配合によ
る吸湿後の接着力の低下防止に効果があらわれない。ま
た、シラン化合物の重量割合でが20以上になると、シラ
ン化合物の未反応分が多くなり、かえって接着力の低下
をまねくことになる。

また、本発明の必須成分である銀粉(A)、エポキシ樹脂
(B)、シラン化合物(C)、硬化剤(D)の重量割合は(A)／
｛(B)＋(C)＋(D)｝＝60／40〜90〜10であるが、銀粉の
割合がこれ以上になると、本来の特性である導電性が低
下し、またこれ以上になると粘度が著しく増大し、接着
力などが低下する。

本発明に用いる銀粉としては、ハロゲンイオン、アルカ
リ金属イオン等のイオン性不純物の含量は好ましくは10
ppm以下であることが望ましい。また粒径としてはフレ
ーク状、樹枝状や球状等のものが用いられる。また比較
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。

本発明に使用するエポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ル型、ノボラック型、脂肪族環式エポキシ等の使用が可
能で、これらを単独または２種以上を併用することが可
能である。

次に本発明に用いる硬化剤としては、一般にエポキシ樹
脂の硬化に使用されるものでよく、アミン類、イミダゾ
ール類、ポリアミド類、潜在性硬化剤、オリゴマー硬化
剤、酸無水物類などがあげられる。

更に本発明においては、必要に応じて反応性希釈剤、硬
化促進剤、消泡剤等を配合してもさしつかえない。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明による導電性樹脂ペースト
は、銀粉、エポキシ樹脂、シラン化合物、硬化剤を混練
して容易に製造できるうえに、従来では得られなかった
吸湿処理後の接着性に優れ、かつ高導電性、速硬化性の
ペーストを得ることができる。

このようにして製造した導電性樹脂ペーストは、特にLE
Dチップ接着用として吸湿処理後も十分な接着強度を有
する非常に優れたものである。

〔実施例〕

（実施例１〜４、比較例１〜４） 第１表に示したようにエポキシ樹脂にエポキシ化フェノ
ールノボラック（数平均分子量:540、エポキシ当量17
0）、シラン化合物としてγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランおよびβ−（3,4エポキシシクロヘキ
シル）エチルメトキシシラン、硬化剤としてフェノール
ノボラックとジシアンジアミド、また、反応性希釈剤と
してｎ−ブチルグリシジルエーテルを配合した樹脂分と
銀粉末を配合し、３本ロールで混練し、導電性樹脂ペー
ストを得た。

得られた導電性樹脂ペーストの評価方法として、スタン
ピング転写量、体積抵抗率、吸湿量、吸湿後のマウント
強度を試験した。

〈スタンピング転写量〉 ペーストをガラス板上に厚み約30μｍにのばし、4mm角
スタンプを使用し、100点転写したときの重量を測定し
た。

〈体積抵抗率〉 スライドガラス上にベーストを幅0.4cm、長さ6cm、厚み
約30μｍとなるように塗布し、160℃オーブン中で60分
硬化させた後、ミリオームメータで4.0cm間の抵抗を測
定した。

〈吸湿量〉 スライドガラス上にペーストを幅2cm、長さ6cm、厚み約
30μｍとなるように塗布し、160℃オーブン中で60分硬
化させた後、65℃、95％の恒温恒湿槽に300時間放置し
たときの吸湿量を測定した。

〈吸湿後のマウント強度〉 銀メッキ銅フレームよりペーストを塗布し、2mm角シリ
コンチップをのせ、160℃オーブン中で60分硬化し、64
℃／95％の恒温恒湿槽に300時間放置後、更に260℃ハン
ダ浴槽に30秒浸漬させ、260℃熱盤上での熱時マウント
強度をプッシュプルゲージで測定した。

第１表から明らかなように、実施例１〜４は吸湿後の性
能低下がなく、高性湿、高接着性を有している。

しかし、比較例１および２では銀粉とシラン化合物の重
量比が99／１以下であり、シラン化合物が不足している
例であるが、そのために吸湿後のマウント強度が著しく
低下している。

また比較例３では、逆に銀粉とシラン化合物の重量比が
80／20以上であり、シラン化合物が過剰な例であるがそ
のために、吸湿量が増加し、また吸湿後のマウント強度
が低下し、体積抵抗率も低下している。

また、比較例４では、銀粉末の重量部が全体量の90％以
上となり、スタンピング転写量が著しく少量となってし
まう。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−1221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−1222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−62232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−218413（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】銀粉(A)、エポキシ樹脂(B)、下記一般式
   (1)で示されるシラン化合物(C)および硬化剤(D)を必須
   成分とし、(A)と(C)との重量割合(A)／(C)が80／20〜99
   ／１であり、かつ(A)、(B)、(C)および(D)の重量割合
   (A)／｛(B)＋(C)＋(D)｝が60／40〜90／10であることを
   特徴とする導電性樹脂ペースト。 Ｒ_１：エポキシ基を有する脂肪族又は芳香族官能基 Ｒ_２：アルコキシ基 Ｒ_３：アルキル基又はアルコキシ基