JPH0754811B2 - チップのマウント方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は半導体素子のチップをリードフレーム上にマウ
ントする方法に関するものである。更に詳しくは、ポリ
イミド−エポキシ系耐熱性樹脂組成物を用いる高温接着
性のすぐれたチップマウント方法である。
ントする方法に関するものである。更に詳しくは、ポリ
イミド−エポキシ系耐熱性樹脂組成物を用いる高温接着
性のすぐれたチップマウント方法である。
従来、チップのマウント方法としてはペースト状の導電
性接着剤をリードフレーム上にデイスペンサー、スタン
ピング、スクリーン印刷などにより所要量を所定の位置
に塗布し、次いでチップをその上に搭載し、熱盤上また
はオーブン中で加熱硬化させることによりチップをマウ
ントする方法がとられていた。
性接着剤をリードフレーム上にデイスペンサー、スタン
ピング、スクリーン印刷などにより所要量を所定の位置
に塗布し、次いでチップをその上に搭載し、熱盤上また
はオーブン中で加熱硬化させることによりチップをマウ
ントする方法がとられていた。
これに対しチップに分割する前にシリコーンウエハーに
導電ペーストを塗布し、適宜加熱して半硬化させた後、
チップに分割しこれをリードフレーム上に圧着し加熱硬
化させることにより、チップをマウントする別法が提案
されている。後者の方法は明らかに前者の方法に比し、
工数の節減、レジンの立上りによるチップ汚染の防止な
どの面ではすぐれたよい方法である。
導電ペーストを塗布し、適宜加熱して半硬化させた後、
チップに分割しこれをリードフレーム上に圧着し加熱硬
化させることにより、チップをマウントする別法が提案
されている。後者の方法は明らかに前者の方法に比し、
工数の節減、レジンの立上りによるチップ汚染の防止な
どの面ではすぐれたよい方法である。
しかしペースト状樹脂組成物を加熱して半硬化させる条
件の調整が困難であるのが欠点である。即ち半硬化が不
十分であると樹脂の塗布面がタックフリーにならない
し、半硬化が進みすぎると加熱しても樹脂の塗布面が十
分に粘着せず、所謂再活性化が十分でなく、チップマウ
ントの接着力が著しく低下するのでいずれも望ましくな
い。また、上記のペースト状樹脂組成物にエポキシ樹脂
を用いるのが普通であるが、高温接着力の面ではやや不
十分であった。
件の調整が困難であるのが欠点である。即ち半硬化が不
十分であると樹脂の塗布面がタックフリーにならない
し、半硬化が進みすぎると加熱しても樹脂の塗布面が十
分に粘着せず、所謂再活性化が十分でなく、チップマウ
ントの接着力が著しく低下するのでいずれも望ましくな
い。また、上記のペースト状樹脂組成物にエポキシ樹脂
を用いるのが普通であるが、高温接着力の面ではやや不
十分であった。
本発明者らはこれらの点について種々検討した結果、塗
布後単に溶剤を揮発させるだけでタックフリーの樹脂塗
布面が直ちに得られるように、用いる熱硬化性樹脂組成
物として可溶可融性の固形エポキシ樹脂と熱可塑性ポリ
イミド系樹脂とのブレンドよりなる耐熱性樹脂組成物を
用いるとよいことを見出し本発明をなすに至った。
布後単に溶剤を揮発させるだけでタックフリーの樹脂塗
布面が直ちに得られるように、用いる熱硬化性樹脂組成
物として可溶可融性の固形エポキシ樹脂と熱可塑性ポリ
イミド系樹脂とのブレンドよりなる耐熱性樹脂組成物を
用いるとよいことを見出し本発明をなすに至った。
即ち本発明の方法に於いては樹脂塗布面をタックフリー
にするのに全く半硬化の工程を必要としないものであ
る。
にするのに全く半硬化の工程を必要としないものであ
る。
本発明は可溶可融性の固形エポキシ樹脂及び熱可塑性ポ
リイミド系樹脂よりなる耐熱性樹脂組成物、銀粉及び溶
剤よりなる導電性耐熱性接着剤を用いることを特長とす
るものであり、該導電性接着剤を分割前のシリコーンウ
エハーに塗布した後溶剤を揮発させ粘着性がなくなるま
で乾燥し、次いでチップに分割し、更に得られた個々の
半導体チップの樹脂塗布面を加熱したリードフレーム上
に圧着させ硬化させることによるチップのマウント方法
である。
リイミド系樹脂よりなる耐熱性樹脂組成物、銀粉及び溶
剤よりなる導電性耐熱性接着剤を用いることを特長とす
るものであり、該導電性接着剤を分割前のシリコーンウ
エハーに塗布した後溶剤を揮発させ粘着性がなくなるま
で乾燥し、次いでチップに分割し、更に得られた個々の
半導体チップの樹脂塗布面を加熱したリードフレーム上
に圧着させ硬化させることによるチップのマウント方法
である。
本発明のチップマウントの方法の特長は、塗布面の乾燥
は単に溶剤の揮発のみで十分であり、樹脂の反応の調整
を要する半硬化は全く必要としないことであり、従って
半硬化条件の詳細な検討は全く必要でなく、再活性が容
易でしかもタックフリーな樹脂塗布面が容易に得られる
ことである。しかも樹脂塗布面の厚さの調整が容易で均
一な厚さのものが得やすいこと、従って樹脂層がはみ出
してチップ汚染をおこすおそれがないことなどの特長が
ある。更に接着層はエポキシ樹脂単独のものに比しはる
かに耐熱性においてすぐれている。
は単に溶剤の揮発のみで十分であり、樹脂の反応の調整
を要する半硬化は全く必要としないことであり、従って
半硬化条件の詳細な検討は全く必要でなく、再活性が容
易でしかもタックフリーな樹脂塗布面が容易に得られる
ことである。しかも樹脂塗布面の厚さの調整が容易で均
一な厚さのものが得やすいこと、従って樹脂層がはみ出
してチップ汚染をおこすおそれがないことなどの特長が
ある。更に接着層はエポキシ樹脂単独のものに比しはる
かに耐熱性においてすぐれている。
このように本発明のチップのマウント方法は数々の利点
があり、半導体部品製造工業に於いて極めて有用なもの
である。
があり、半導体部品製造工業に於いて極めて有用なもの
である。
また本発明のチップマウント用の導電ペーストに於いて
はクロルイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純
物は勿論のこと、プレッシャークッカーテストの際加水
分解されて出て来る加水分解性のクロル基を可及的に含
まないことが、半導体部品の信頼性向上、特に耐湿通電
テストによる性能劣化のないことのためには必須条件で
あり極めて重要な要件である。従って用いる耐熱性樹脂
組成物としては、クロルイオン、アルカリ金属イオンな
どのイオン性不純物がそれぞれ10ppm以下であること、
加水分解性クロル基が400ppm、好ましくは300ppm以下で
あることが望ましい。本発明の用途のためにはその高度
信頼性は上記の含有不純物量に比例して劣化していくこ
とが知られているので、用いるエポキシ樹脂組成物とし
て可及的に高純度のものを用いることが望ましい。
はクロルイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純
物は勿論のこと、プレッシャークッカーテストの際加水
分解されて出て来る加水分解性のクロル基を可及的に含
まないことが、半導体部品の信頼性向上、特に耐湿通電
テストによる性能劣化のないことのためには必須条件で
あり極めて重要な要件である。従って用いる耐熱性樹脂
組成物としては、クロルイオン、アルカリ金属イオンな
どのイオン性不純物がそれぞれ10ppm以下であること、
加水分解性クロル基が400ppm、好ましくは300ppm以下で
あることが望ましい。本発明の用途のためにはその高度
信頼性は上記の含有不純物量に比例して劣化していくこ
とが知られているので、用いるエポキシ樹脂組成物とし
て可及的に高純度のものを用いることが望ましい。
本発明に用いる銀粉としては、ハロゲンイオン、アルカ
リイオン等のイオン性不純物の含有量がそれぞれ10ppm
以下であり、粒径は0.1乃至50μの範囲であり、要すれ
ばやや粗なフレーク状または樹枝状のものとやや細い粒
状のものとが適宜混合したものである。
リイオン等のイオン性不純物の含有量がそれぞれ10ppm
以下であり、粒径は0.1乃至50μの範囲であり、要すれ
ばやや粗なフレーク状または樹枝状のものとやや細い粒
状のものとが適宜混合したものである。
また銀粉製造に際しては適宜滑剤として金属石鹸などを
添加してもよいが、その場合には熱水洗滌などにより除
去することが好ましい。また洗滌は銀粒子表面の汚染の
除去、活性化にも硬化があるが、粒度分布をかなり変化
させることがあるので注意を要する。
添加してもよいが、その場合には熱水洗滌などにより除
去することが好ましい。また洗滌は銀粒子表面の汚染の
除去、活性化にも硬化があるが、粒度分布をかなり変化
させることがあるので注意を要する。
本発明に於ける銀粉の混合割合としては組成物に対して
70〜95重量％であることが望ましい。これより少ないと
沈降分離し易くなること、導電性が低くなることなどで
望ましくなく、それ以上用いても導電性がさほど向上し
ないのにコストが著しく増大する上に接着力などの低下
をおこすので望ましくない。
70〜95重量％であることが望ましい。これより少ないと
沈降分離し易くなること、導電性が低くなることなどで
望ましくなく、それ以上用いても導電性がさほど向上し
ないのにコストが著しく増大する上に接着力などの低下
をおこすので望ましくない。
本発明に用いる耐熱性樹脂組成物は、可融可溶性の固形
のエポキシ樹脂40〜90重量％及びこれと相溶性のよい熱
可塑性ポリイミド樹脂10〜60重量％よりなるものであ
り、両者のブレンドレジンとして可溶可融性の固形であ
り、軟化点は60℃以上であることが必要である。液状、
または固形でも軟化点60℃以下の場合にはいずれも溶剤
を揮発させただけのブレンド状態ではタックフリーの塗
布面を与え難いので好ましくない。
のエポキシ樹脂40〜90重量％及びこれと相溶性のよい熱
可塑性ポリイミド樹脂10〜60重量％よりなるものであ
り、両者のブレンドレジンとして可溶可融性の固形であ
り、軟化点は60℃以上であることが必要である。液状、
または固形でも軟化点60℃以下の場合にはいずれも溶剤
を揮発させただけのブレンド状態ではタックフリーの塗
布面を与え難いので好ましくない。
上記の要件を充たすためには、用いるエポキシ樹脂とし
ては樹脂本体と共にその硬化剤、硬化促進剤などを適宜
含むものであり、固形で軟化点60℃以上であることが好
ましい。そのためには樹脂が液状であっても硬化剤がや
や高軟化点の固形であること、または硬化剤が液状であ
っても樹脂がやや高軟化点の固形であることなどの組合
せにより、これらを配合したエポキシ樹脂として反応を
伴わないで粘着性のない固形となるものであればよい。
しかし本発明の目的のためには樹脂、硬化剤共に軟化点
60℃以上の固形であることが更に好ましい。
ては樹脂本体と共にその硬化剤、硬化促進剤などを適宜
含むものであり、固形で軟化点60℃以上であることが好
ましい。そのためには樹脂が液状であっても硬化剤がや
や高軟化点の固形であること、または硬化剤が液状であ
っても樹脂がやや高軟化点の固形であることなどの組合
せにより、これらを配合したエポキシ樹脂として反応を
伴わないで粘着性のない固形となるものであればよい。
しかし本発明の目的のためには樹脂、硬化剤共に軟化点
60℃以上の固形であることが更に好ましい。
本発明の耐熱性組成物としては、熱可塑性ポリイミド樹
脂を含むものであるが、これは通常粘着性のない固形物
であり、従って通常のものをそのまま用いることが出来
る。即ち耐熱性樹脂組成物の塗膜のタックフリー性を保
持するにはその成分であるエポキシ樹脂の固形化をはか
るだけで十分である。
脂を含むものであるが、これは通常粘着性のない固形物
であり、従って通常のものをそのまま用いることが出来
る。即ち耐熱性樹脂組成物の塗膜のタックフリー性を保
持するにはその成分であるエポキシ樹脂の固形化をはか
るだけで十分である。
半導体チップをマウントする時に、タックフリーになっ
た樹脂ペーストを再活性させる重要な工程がある。その
際本発明の樹脂組成物は熱可塑性樹脂を含んでいるため
に、すぐに溶融し粘着性の樹脂層を形成するので再活性
が容易であることが大きな特長である。
た樹脂ペーストを再活性させる重要な工程がある。その
際本発明の樹脂組成物は熱可塑性樹脂を含んでいるため
に、すぐに溶融し粘着性の樹脂層を形成するので再活性
が容易であることが大きな特長である。
また樹脂組成物としてイミド結合を含むので耐熱性がす
ぐれており高温での接着強度が増大する。
ぐれており高温での接着強度が増大する。
半導体組立工程ではチップマウント後200〜380℃の高温
でワイヤーボンディングを行うため、このような高温で
の接着強度が特に必要とされるのである。
でワイヤーボンディングを行うため、このような高温で
の接着強度が特に必要とされるのである。
耐熱性樹脂組成物に於けるエポキシ樹脂と熱可塑性ポリ
イミド系樹脂との混合割合は、エポキシ樹脂の割合が上
記の範囲より大きすぎると接着力の耐熱性が著しく低下
するので好ましくなく、逆にポリイミド系樹脂の割合が
上記の範囲より大きくなると両者のレジンの相溶性が悪
くなり、不均一な混合物しか得られず、かえって接着性
や耐熱性を著しく低下させたり、そのバラツキをかなり
大きくしたりするので好ましくない。
イミド系樹脂との混合割合は、エポキシ樹脂の割合が上
記の範囲より大きすぎると接着力の耐熱性が著しく低下
するので好ましくなく、逆にポリイミド系樹脂の割合が
上記の範囲より大きくなると両者のレジンの相溶性が悪
くなり、不均一な混合物しか得られず、かえって接着性
や耐熱性を著しく低下させたり、そのバラツキをかなり
大きくしたりするので好ましくない。
本発明に用いる耐熱性樹脂組成物は、また加水分解性ク
ロル基が300ppm以下であることが望ましい。同時にクロ
ルイオン、アルカリ金属イオンなどのイオン性不純物が
それぞれ10ppm以下であることが好ましい。これに対し
て上記の各種不純物の量が多いと著しく信頼性を低下さ
せるので好ましくない。
ロル基が300ppm以下であることが望ましい。同時にクロ
ルイオン、アルカリ金属イオンなどのイオン性不純物が
それぞれ10ppm以下であることが好ましい。これに対し
て上記の各種不純物の量が多いと著しく信頼性を低下さ
せるので好ましくない。
従って本発明に用いるエポキシ樹脂は、加水分解性ハロ
ゲン基含有量が600ppm以下、好ましくは300ppm以下であ
ることが望ましい。そのために予めアルカリ洗滌などの
精製を行ってハロゲン含有量の減少をはかったものであ
ることが好ましい。またクロルイオン、アルカリ金属イ
オンなどのイオン性不純物が10ppm以下であることが望
ましい。これらの条件を充たさないで上記の不純物を多
く含むものを用いると、耐湿通電テストなどの信頼性に
於いて著しい劣化をきたすので好ましくない。
ゲン基含有量が600ppm以下、好ましくは300ppm以下であ
ることが望ましい。そのために予めアルカリ洗滌などの
精製を行ってハロゲン含有量の減少をはかったものであ
ることが好ましい。またクロルイオン、アルカリ金属イ
オンなどのイオン性不純物が10ppm以下であることが望
ましい。これらの条件を充たさないで上記の不純物を多
く含むものを用いると、耐湿通電テストなどの信頼性に
於いて著しい劣化をきたすので好ましくない。
更に本発明に用いるエポキシ樹脂は分子当り平均2.5ケ
以上のエポキシ基を含有するものであることが望まし
い。これより官能性が低いと硬化性が劣化し、硬化物の
耐熱性が著しく低下するので好ましくない。なお、本発
明の樹脂組成物に於いては加水分解性ハロゲン基を本質
的に含まない熱可塑性のポリイミド系樹脂とブレンドし
て用いているので、その量は更に少くなるので好まし
い。
以上のエポキシ基を含有するものであることが望まし
い。これより官能性が低いと硬化性が劣化し、硬化物の
耐熱性が著しく低下するので好ましくない。なお、本発
明の樹脂組成物に於いては加水分解性ハロゲン基を本質
的に含まない熱可塑性のポリイミド系樹脂とブレンドし
て用いているので、その量は更に少くなるので好まし
い。
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、上記の要件を充
たすものであればいずれも同様に用いることが出来る。
代表的なものとしては次のようである。フロログルシノ
ールトリグリシジールエーテル、トリヒドロキシビフェ
ニルのトリグリシジールエーテル、テトラヒドロキシビ
スフェノールＦのテトラグリシジールエーテル、テロラ
ヒドロキシベンゾフェノンのテトラグリシジールエーテ
ル、テトラフェノールのテトラグリシジールエーテルエ
ポキシ化ノボラック、エポキシ化ポリビニルフェノー
ル、トリグリシジールイソシアヌレート、トリグリシジ
ールＳ−トリアジン、テトラグリシジールピロメリット
酸エステル、トリグリシジールトリメリット酸エステル
などの３またはそれ以上の多官能のもの及びジグリシジ
ールレゾルシン、ジグリシジールビスフェノールＡ、ジ
グリシジールビスフェノールＦ、ジグリシジールビスフ
ェノールＳ、ジヒドロキシベンゾフェノンのジグリシジ
ールエーテル、ジグリシジールオキシ安息香酸、ジグリ
シジールフタル酸類、ジグリシジールヒダントインなど
の２官能のものであり、官能性が2.5以上となるように
これらを適宜配合して用いてもよい。
たすものであればいずれも同様に用いることが出来る。
代表的なものとしては次のようである。フロログルシノ
ールトリグリシジールエーテル、トリヒドロキシビフェ
ニルのトリグリシジールエーテル、テトラヒドロキシビ
スフェノールＦのテトラグリシジールエーテル、テロラ
ヒドロキシベンゾフェノンのテトラグリシジールエーテ
ル、テトラフェノールのテトラグリシジールエーテルエ
ポキシ化ノボラック、エポキシ化ポリビニルフェノー
ル、トリグリシジールイソシアヌレート、トリグリシジ
ールＳ−トリアジン、テトラグリシジールピロメリット
酸エステル、トリグリシジールトリメリット酸エステル
などの３またはそれ以上の多官能のもの及びジグリシジ
ールレゾルシン、ジグリシジールビスフェノールＡ、ジ
グリシジールビスフェノールＦ、ジグリシジールビスフ
ェノールＳ、ジヒドロキシベンゾフェノンのジグリシジ
ールエーテル、ジグリシジールオキシ安息香酸、ジグリ
シジールフタル酸類、ジグリシジールヒダントインなど
の２官能のものであり、官能性が2.5以上となるように
これらを適宜配合して用いてもよい。
また特殊なタイプとしてアリル化ポリフェノールまたは
メタアリル化ポリフェノールの過酸によるエポキシ化物
のようにグリシジールエーテル基と核置換のグリシジー
ル基とを有しているものも上記の条件を充たしているな
らば同様に用いることが出来る。これらの中、固形で軟
化点60℃以上のエポキシ化ノボラック、特にオルソクレ
ゾールノボラック系のものが好ましい。
メタアリル化ポリフェノールの過酸によるエポキシ化物
のようにグリシジールエーテル基と核置換のグリシジー
ル基とを有しているものも上記の条件を充たしているな
らば同様に用いることが出来る。これらの中、固形で軟
化点60℃以上のエポキシ化ノボラック、特にオルソクレ
ゾールノボラック系のものが好ましい。
本発明に用いるエポキシ樹脂の硬化剤はエポキシ基と反
応して架橋にあずかる活性水素基を分子当り2.5ケ以上
有する多官能性のものであることが好ましい。
応して架橋にあずかる活性水素基を分子当り2.5ケ以上
有する多官能性のものであることが好ましい。
このような活性水素を有する化合物としては、多価フェ
ノール類が特に好ましい。
ノール類が特に好ましい。
多価フェノール類としてはフェノール類とホルマリンな
どのアルデヒド類との縮合物でありフリーフェノール類
は５重量％以下、好ましくは１重量％以下のものである
ことが望ましい。またフェノール類としては特にオルソ
クレゾールを用いたものが軟化点が高く、しかも溶融粘
度の低いものが得やすいので特に好ましい。
どのアルデヒド類との縮合物でありフリーフェノール類
は５重量％以下、好ましくは１重量％以下のものである
ことが望ましい。またフェノール類としては特にオルソ
クレゾールを用いたものが軟化点が高く、しかも溶融粘
度の低いものが得やすいので特に好ましい。
また硬化剤としてのジシアンジアミドの微粉末を用いて
もよい。何れの硬化剤を用いる場合にも、硬化促進剤と
して、第３級アミンの有機酸またはフェノールの塩を用
いることが好ましい。これらの硬化剤、硬化促進剤はい
ずれもクロルイオン、アルカリ金属イオンなどのイオン
性不純物はそれぞれ10ppm以下であることが好ましい。
もよい。何れの硬化剤を用いる場合にも、硬化促進剤と
して、第３級アミンの有機酸またはフェノールの塩を用
いることが好ましい。これらの硬化剤、硬化促進剤はい
ずれもクロルイオン、アルカリ金属イオンなどのイオン
性不純物はそれぞれ10ppm以下であることが好ましい。
本発明に用いる熱可塑性ポリイミド系樹脂は、イミド結
合と共にアミド結合、エステル結合、エーテル結合など
の極性を有する基を含有する熱可塑性タイプのほぼ線状
のポリマーまたはオリゴマーであり、主としてイミド結
合よりなる所謂ポリイミド樹脂に比し耐熱性はやや低い
が、各種溶剤に対する溶解性、エポキシ樹脂に対する相
溶性の面ですぐれたものであり、本発明のようにエポキ
シ樹脂とのブレンドワニスとして用いる場合には使い易
いものである。これらの代表的なものとしては、ポリア
ミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂などがある。
ポリイミド樹脂では、イミド環の形に開環する以前のポ
リアミック酸の形でないと溶剤に溶けないが、ポリアミ
ドイミド樹脂やポリエステルイミド樹脂などの熱可塑性
ポリイミド系樹脂では、イミド環に閉環した形でも溶解
性があり、溶液としての粘度は低く、保存性、安定性に
すぐれている。またＮ−メチルピロリドン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの特殊溶剤の外
にシクロヘキサノン、クレゾールなどのより汎用の溶剤
が有効に使えるので好ましい。
合と共にアミド結合、エステル結合、エーテル結合など
の極性を有する基を含有する熱可塑性タイプのほぼ線状
のポリマーまたはオリゴマーであり、主としてイミド結
合よりなる所謂ポリイミド樹脂に比し耐熱性はやや低い
が、各種溶剤に対する溶解性、エポキシ樹脂に対する相
溶性の面ですぐれたものであり、本発明のようにエポキ
シ樹脂とのブレンドワニスとして用いる場合には使い易
いものである。これらの代表的なものとしては、ポリア
ミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂などがある。
ポリイミド樹脂では、イミド環の形に開環する以前のポ
リアミック酸の形でないと溶剤に溶けないが、ポリアミ
ドイミド樹脂やポリエステルイミド樹脂などの熱可塑性
ポリイミド系樹脂では、イミド環に閉環した形でも溶解
性があり、溶液としての粘度は低く、保存性、安定性に
すぐれている。またＮ−メチルピロリドン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの特殊溶剤の外
にシクロヘキサノン、クレゾールなどのより汎用の溶剤
が有効に使えるので好ましい。
また、これらの熱可塑性ポリイミド樹脂は本質的に加水
分解性クロル基は含まないものであることが大きな利点
であり、更にクロルイオン、ナトリウムイオンなどのイ
オン性不純物が10ppm以下のものであることが必要であ
る。
分解性クロル基は含まないものであることが大きな利点
であり、更にクロルイオン、ナトリウムイオンなどのイ
オン性不純物が10ppm以下のものであることが必要であ
る。
また、これらは熱可塑性の固形レジンであるため、本発
明の樹脂組成物に対して室温ではタックフリー性を付与
し易く、しかも加熱時には溶融し粘着し易い性質を付与
しているのが大きな特長である。
明の樹脂組成物に対して室温ではタックフリー性を付与
し易く、しかも加熱時には溶融し粘着し易い性質を付与
しているのが大きな特長である。
また本発明に用いる溶剤はクロルイオン、ナトリウムイ
オンなどのイオン性不純物の含有量が10ppm以下である
ことが好ましい。更にエポキシ樹脂のように加水分解性
ハロゲン基を不純物として本質的に含まないものを溶剤
として選ぶことが好ましい。
オンなどのイオン性不純物の含有量が10ppm以下である
ことが好ましい。更にエポキシ樹脂のように加水分解性
ハロゲン基を不純物として本質的に含まないものを溶剤
として選ぶことが好ましい。
用いる溶剤の量は所望の流動性が得られ、所望の厚さの
塗布が容易となるように適宜調整することが出来る。
塗布が容易となるように適宜調整することが出来る。
本発明においては要すれば脱泡剤を適宜用いてもよい。
脱泡剤としては、シリコーン系、弗素系その他のものの
いずれでもほぼ同様に用いられる。但し芳香族系の低沸
点の溶剤に含まれていないことが好ましい。
脱泡剤としては、シリコーン系、弗素系その他のものの
いずれでもほぼ同様に用いられる。但し芳香族系の低沸
点の溶剤に含まれていないことが好ましい。
また接点不良の原因にならないようにシリコーン系のも
のは用いない方がよい。
のは用いない方がよい。
イオン性不純物の試験方法は次のようである。クロルイ
オンは、試料15gをトルエン30mlに溶かし、純水100mlと
２時間振盪後、水層を遠心分離し検液とする。次に検液
15ccをホールピペットで採取し、これに鉄ミョウバン６
重量％の水溶液4ml、チオシアン酸水銀0.3重量％のエタ
ノール溶液2mlを加え25mlになるまで純水で稀釈する。
得られた検液は分光光度計で460nmの波長に於ける吸光
度を測定し、ブランクテストとの対比に於いて予め作成
した検量線を用いて不純物として含まれるクロルイオン
の濃度を求める。ナトリウムイオンは、上記検液をフレ
ームレス原子吸光分析装置を用いて330.2nmの吸光度よ
りブランクテストとの対比において、予め作成した検量
線を用いて不純物として含まれるナトリウムイオン濃度
を求める。
オンは、試料15gをトルエン30mlに溶かし、純水100mlと
２時間振盪後、水層を遠心分離し検液とする。次に検液
15ccをホールピペットで採取し、これに鉄ミョウバン６
重量％の水溶液4ml、チオシアン酸水銀0.3重量％のエタ
ノール溶液2mlを加え25mlになるまで純水で稀釈する。
得られた検液は分光光度計で460nmの波長に於ける吸光
度を測定し、ブランクテストとの対比に於いて予め作成
した検量線を用いて不純物として含まれるクロルイオン
の濃度を求める。ナトリウムイオンは、上記検液をフレ
ームレス原子吸光分析装置を用いて330.2nmの吸光度よ
りブランクテストとの対比において、予め作成した検量
線を用いて不純物として含まれるナトリウムイオン濃度
を求める。
エポキシ樹脂の加水分解性クロル基の定量法は、樹脂0.
5gをジオキサン30mlに溶かし、更に1N KOH−エタノール
溶液5mlと共に30分間加熱還流させ、次に生成したクロ
ルイオンの量を0.01NAgNO3で求め加水分解性塩素量とす
る。
5gをジオキサン30mlに溶かし、更に1N KOH−エタノール
溶液5mlと共に30分間加熱還流させ、次に生成したクロ
ルイオンの量を0.01NAgNO3で求め加水分解性塩素量とす
る。
プレッシャークッカーテストによる熱分解性クロルイオ
ンの測定法は次のようである。導電ペーストを200℃、3
0分で硬化させ、次に硬化物を粉砕する。得られた粉末
試料2gを分解ルツボ中でエタノール3mlを加えて十分浸
漬させる。次に純粋4mlを加えた後、完全に密封し125
℃、20時間処理する。処理後要すれば遠心分離し上澄液
を検液とする。
ンの測定法は次のようである。導電ペーストを200℃、3
0分で硬化させ、次に硬化物を粉砕する。得られた粉末
試料2gを分解ルツボ中でエタノール3mlを加えて十分浸
漬させる。次に純粋4mlを加えた後、完全に密封し125
℃、20時間処理する。処理後要すれば遠心分離し上澄液
を検液とする。
検液中のイオン性不純物の測定法は上記の通りである。
本発明の導電ペーストの製造方法は次のようである。先
ず所定量のエポキシ樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹脂、
硬化剤、硬化促進剤、溶剤をそれぞれ秤取し、混練し均
一溶液または分散液とする。この場合混練には通常の撹
拌槽、擂潰器、インクミルのような三本ロールなどを単
独または適宜組合せて用いてもよい。
ず所定量のエポキシ樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹脂、
硬化剤、硬化促進剤、溶剤をそれぞれ秤取し、混練し均
一溶液または分散液とする。この場合混練には通常の撹
拌槽、擂潰器、インクミルのような三本ロールなどを単
独または適宜組合せて用いてもよい。
次に所定量の銀粉を秤取し、上記樹脂溶液と混練し完全
に均一なペースト状にする。この場合にも撹拌槽、擂潰
器、三本ロールなどを適宜用いる。得られたペースト状
樹脂組成物を真空チャンバー中で脱泡する。この場合樹
脂組成物中の液体の層が厚いと十分に脱泡出来なくなる
ので、100mm、好ましくは50mm以下の薄い層に拡げてか
ら真空脱泡することが好ましい。
に均一なペースト状にする。この場合にも撹拌槽、擂潰
器、三本ロールなどを適宜用いる。得られたペースト状
樹脂組成物を真空チャンバー中で脱泡する。この場合樹
脂組成物中の液体の層が厚いと十分に脱泡出来なくなる
ので、100mm、好ましくは50mm以下の薄い層に拡げてか
ら真空脱泡することが好ましい。
以上のようにして得られた導電ペーストは−15℃または
それ以下の温度で貯蔵し輸送することが必要である。こ
れより高い温度では貯蔵寿命が著しく低下するので好ま
しくない。
それ以下の温度で貯蔵し輸送することが必要である。こ
れより高い温度では貯蔵寿命が著しく低下するので好ま
しくない。
本発明の導電ペーストは従来品に比し次のような特長を
有している。
有している。
用いる樹脂組成物が耐熱性であるので、高温時の接
着力が大である。その結果、後工程のワイヤーボンディ
ングなどに於ける高温時に十分なチップ接着力を有して
いて、安定した作業を行うことが可能である。
着力が大である。その結果、後工程のワイヤーボンディ
ングなどに於ける高温時に十分なチップ接着力を有して
いて、安定した作業を行うことが可能である。
高純度であること、即ちイオン性不純物は勿論のこ
と、加水分解性クロル基の量が極めて少ない。その結果
プレッシャークッカーテストに於けるイオン性不純物の
溶出量は少なく、信頼性は極めて高いものである。
と、加水分解性クロル基の量が極めて少ない。その結果
プレッシャークッカーテストに於けるイオン性不純物の
溶出量は少なく、信頼性は極めて高いものである。
作業性がすぐれていること、即ちチップに分割前の
シリコンウエハーに塗布後溶剤を揮発させると直ちにタ
ックフリーの塗布面を与える。しかもこの塗布面は室温
数ケ月保存しても安定であり、120℃乃至200℃に加熱す
ると溶融して粘着しやすい粘稠液状を呈し活性化が容易
である。しかもオーブン中200℃、40分;180℃、60分;15
0℃、120分以内に、熱盤上350℃、30秒以内にいずれも
硬化可能である。
シリコンウエハーに塗布後溶剤を揮発させると直ちにタ
ックフリーの塗布面を与える。しかもこの塗布面は室温
数ケ月保存しても安定であり、120℃乃至200℃に加熱す
ると溶融して粘着しやすい粘稠液状を呈し活性化が容易
である。しかもオーブン中200℃、40分;180℃、60分;15
0℃、120分以内に、熱盤上350℃、30秒以内にいずれも
硬化可能である。
その他の特性はいずれも従来品とほぼ同等である。
本発明の導電ペーストを用いたチップマウント方法は次
のようである。
のようである。
チップに分割する前のシリコーンウエハーの接合すべき
面に本発明の導電ペーストを一面に均一の厚さに塗布す
る。塗布はロールコーターなどにより自動的に精度よく
行うことが出来る。次にこのようにして得られた塗布膜
より溶剤を揮発させることによりタックフリーとなるよ
うにする。用いる溶剤の沸点、種類、量などにより乾燥
条件は多少異るが乾燥した風または熱風を当てることな
どにより速やかに乾燥させることが出来る。この場合、
本発明の樹脂組成物に於いては、この間殆んど反応の進
行はなく樹脂の性状は殆んど変化しないにも拘らず、本
来固形の樹脂組成物を用いているので溶剤の揮発のみで
再活性が容易であり、かつ所望のタックフリー性を有す
る樹脂塗布膜が容易に、安定して、直ちに得られること
が大きな特長の１つである。即ち、この間所謂半硬化さ
せることにより樹脂塗布膜のタックフリー化をはかるこ
とは不要である。一般に熱硬化性樹脂に於いてＡ状態の
液状の樹脂を半硬化させて再活性可能なＢ状態となし、
更に高温に加熱して不溶不融化して硬化させＣ状態とな
すことはよく行われることである。しかし、このような
半硬化に基く従来品はその調整は極めて困難であり、や
や不十分であるとタックフリー性が不十分となり、やや
行き過ぎるとタックフリー性は十分であっても再活性が
不十分となり安定した接着性が得られ難くなるおそれが
あるのが大きな欠点であった。
面に本発明の導電ペーストを一面に均一の厚さに塗布す
る。塗布はロールコーターなどにより自動的に精度よく
行うことが出来る。次にこのようにして得られた塗布膜
より溶剤を揮発させることによりタックフリーとなるよ
うにする。用いる溶剤の沸点、種類、量などにより乾燥
条件は多少異るが乾燥した風または熱風を当てることな
どにより速やかに乾燥させることが出来る。この場合、
本発明の樹脂組成物に於いては、この間殆んど反応の進
行はなく樹脂の性状は殆んど変化しないにも拘らず、本
来固形の樹脂組成物を用いているので溶剤の揮発のみで
再活性が容易であり、かつ所望のタックフリー性を有す
る樹脂塗布膜が容易に、安定して、直ちに得られること
が大きな特長の１つである。即ち、この間所謂半硬化さ
せることにより樹脂塗布膜のタックフリー化をはかるこ
とは不要である。一般に熱硬化性樹脂に於いてＡ状態の
液状の樹脂を半硬化させて再活性可能なＢ状態となし、
更に高温に加熱して不溶不融化して硬化させＣ状態とな
すことはよく行われることである。しかし、このような
半硬化に基く従来品はその調整は極めて困難であり、や
や不十分であるとタックフリー性が不十分となり、やや
行き過ぎるとタックフリー性は十分であっても再活性が
不十分となり安定した接着性が得られ難くなるおそれが
あるのが大きな欠点であった。
本発明に於いては工程上のこの点に於いて大幅な改善を
はかろうとするものである。
はかろうとするものである。
本発明の塗膜乾燥の条件は室温でも十分であり、適宜温
度を上げて促進してもよい。
度を上げて促進してもよい。
このようにしてシリコーンウエハーの面にタックフリー
な樹脂塗布膜を形成せしめた後、所定の大きさのチップ
に分割する。分割されたチップは予め120℃乃至180℃に
加熱したリードフレーム上の所定の位置に圧着すること
により、チップの樹脂塗布面を再活性化させ粘着させ
る。更に200℃乃至350℃に加熱して硬化させ接着させ
る。この際再活性化が安定してすぐれているので、接着
性も極めて安定してすぐれている。
な樹脂塗布膜を形成せしめた後、所定の大きさのチップ
に分割する。分割されたチップは予め120℃乃至180℃に
加熱したリードフレーム上の所定の位置に圧着すること
により、チップの樹脂塗布面を再活性化させ粘着させ
る。更に200℃乃至350℃に加熱して硬化させ接着させ
る。この際再活性化が安定してすぐれているので、接着
性も極めて安定してすぐれている。
以上のように本発明のチップマウント方法は作業性が特
に安定してすぐれていること、及び得られた半導体部品
の信頼性が極めて高いことが従来法に比し大きな特長で
ある。
に安定してすぐれていること、及び得られた半導体部品
の信頼性が極めて高いことが従来法に比し大きな特長で
ある。
以下実施例につき説明する。
実施例 軟化点65℃、エポキシ当量205、数平均分子量790、加水
分解性クロル基400ppmの固形のエポキシ化ｏ−クレゾー
ルノボラック樹脂をブチルセロソルブアセテートに溶解
し50重量％溶液にしたもの30重量部、活性水素当量10
5、数平均分子量420、軟化点70℃のノボラックをブチル
セロソルブアセテートに溶解し50重量％の溶液にしたも
の30重量部、及びトリスジメチルアミノメチルフェノー
ルのノボラック塩0.01重量部よりなるエポキシ樹脂組成
物に、数平均分子量8,000のポリアミドイミド樹脂をＮ
−メチル−２ピロリドンに溶解し、固形分20重量％とし
た溶液150重量部を加え、更に銀粉240重量部を配合し、
三本ロールで混練し銀ペーストを得る。この銀ペースト
を直径３インチのシリコーンウエハーの裏面にスクリー
ン印刷機で塗布する。次に80℃、40分乾燥し溶剤を揮発
させ樹脂塗布面をタックフリーにする。25℃で一定期間
放置後、スクライバーでシリコーンウエハーを2mm角に
個片化し半導体チップとする。この樹脂塗布面は室温で
は安定であり数ケ月保存しても殆んど変化しない。この
チップの樹脂塗布面を200℃に加熱したリードフレーム
上に約10秒押付け再活性化し粘着させる。更に210℃、4
0分オーブン中で加熱し硬化させる。硬化物の性能は第
１表の通りである。ペースト付チップをマウントするま
での放置時間に対する接着強度/350℃の関係を第１図に
示す。
分解性クロル基400ppmの固形のエポキシ化ｏ−クレゾー
ルノボラック樹脂をブチルセロソルブアセテートに溶解
し50重量％溶液にしたもの30重量部、活性水素当量10
5、数平均分子量420、軟化点70℃のノボラックをブチル
セロソルブアセテートに溶解し50重量％の溶液にしたも
の30重量部、及びトリスジメチルアミノメチルフェノー
ルのノボラック塩0.01重量部よりなるエポキシ樹脂組成
物に、数平均分子量8,000のポリアミドイミド樹脂をＮ
−メチル−２ピロリドンに溶解し、固形分20重量％とし
た溶液150重量部を加え、更に銀粉240重量部を配合し、
三本ロールで混練し銀ペーストを得る。この銀ペースト
を直径３インチのシリコーンウエハーの裏面にスクリー
ン印刷機で塗布する。次に80℃、40分乾燥し溶剤を揮発
させ樹脂塗布面をタックフリーにする。25℃で一定期間
放置後、スクライバーでシリコーンウエハーを2mm角に
個片化し半導体チップとする。この樹脂塗布面は室温で
は安定であり数ケ月保存しても殆んど変化しない。この
チップの樹脂塗布面を200℃に加熱したリードフレーム
上に約10秒押付け再活性化し粘着させる。更に210℃、4
0分オーブン中で加熱し硬化させる。硬化物の性能は第
１表の通りである。ペースト付チップをマウントするま
での放置時間に対する接着強度/350℃の関係を第１図に
示す。
比較例 エポキシ当量190、数平均分子量370、加水分解性クロル
基800ppmのビスフェノールＡのジグリシジールエーテル
タイプの液状エポキシ樹脂20重量部、ジシアンジアミド
１重量部、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール
のノボラック塩0.01重量％よりなる樹脂組成物に銀粉78
重量部を混入して、三本ロールで均一になるまで混練し
銀ペーストを得る。
基800ppmのビスフェノールＡのジグリシジールエーテル
タイプの液状エポキシ樹脂20重量部、ジシアンジアミド
１重量部、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール
のノボラック塩0.01重量％よりなる樹脂組成物に銀粉78
重量部を混入して、三本ロールで均一になるまで混練し
銀ペーストを得る。
次に得られた銀ペーストを直径３インチのウエハーの裏
面にスクリーン印刷機でコーティングする。これを80℃
で30分間乾燥したがコート表面はタックが残り、そのた
めチップを重ねて保管出来ないなどの欠点があり、実用
上不十分なものであった。
面にスクリーン印刷機でコーティングする。これを80℃
で30分間乾燥したがコート表面はタックが残り、そのた
めチップを重ねて保管出来ないなどの欠点があり、実用
上不十分なものであった。
そこで乾燥条件を更に強くすると、例えば150℃、15分
間硬化を行うことにより、液状樹脂を半硬化の状態へと
進めることによりコート面はタックフリーとなった。室
温で一定期間放置後スクライバーでシリコーンウエハー
を2mm角に個片化しチップとする。この半導体チップの
コート面を200℃に加熱したリードフレーム上に約10秒
押しつけペーストを溶融し粘着させる。次にこれを200
℃オーブン中40分間で硬化を完了させる。
間硬化を行うことにより、液状樹脂を半硬化の状態へと
進めることによりコート面はタックフリーとなった。室
温で一定期間放置後スクライバーでシリコーンウエハー
を2mm角に個片化しチップとする。この半導体チップの
コート面を200℃に加熱したリードフレーム上に約10秒
押しつけペーストを溶融し粘着させる。次にこれを200
℃オーブン中40分間で硬化を完了させる。
硬化物の性能は第１表の通りである。
タックフリーの半硬化状態のペースト付チップをマウン
トするまでの放置時間に対する接着強度/350℃の関係を
第１図に示す。
トするまでの放置時間に対する接着強度/350℃の関係を
第１図に示す。
第１表からわかるように、実施例の銀ペーストはクロル
イオンが極めて少ない。しかもこの値はICチップ上のア
ルミニウム電極の腐食と直接に相関性があり、実用上の
信頼性が著しく高いものである。また350℃の高温に於
ける接着力が比較例に比し顕著に高い。このことは実装
時マウント工程後にワイヤーボンディングを高温で行う
際十分なマウント強度を保持するので好ましい。
イオンが極めて少ない。しかもこの値はICチップ上のア
ルミニウム電極の腐食と直接に相関性があり、実用上の
信頼性が著しく高いものである。また350℃の高温に於
ける接着力が比較例に比し顕著に高い。このことは実装
時マウント工程後にワイヤーボンディングを高温で行う
際十分なマウント強度を保持するので好ましい。
第１図からわかるように、実施例に於いてはタックフリ
ーにしたペースト付チップを25℃、３ケ月放置後もマウ
ント強度の低下は殆んどみとめられず、すぐれた保存性
を有している。これに対し比較例に於いては約１ケ月で
殆んど接着不能となり保存性不良である。
ーにしたペースト付チップを25℃、３ケ月放置後もマウ
ント強度の低下は殆んどみとめられず、すぐれた保存性
を有している。これに対し比較例に於いては約１ケ月で
殆んど接着不能となり保存性不良である。
このように実施例は比較例に比し実用上の特性上に於い
て明らかに優れたものである。
て明らかに優れたものである。
第１図はタックフリーにした銀ペースト付半導体チップ
の保存性を示すものである。 保存性は350℃に於けるマウント強度の変化で求めた。
なお実線は実施例、破線は比較例である。
の保存性を示すものである。 保存性は350℃に於けるマウント強度の変化で求めた。
なお実線は実施例、破線は比較例である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−13645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−16054（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−78491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−112335（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】（Ａ） 可溶可融性の固形のエポキシ樹脂
40〜90重量％及び熱可塑性ポリイミド系樹脂10〜60重量
％よりなる耐熱性樹脂組成物５〜30重量部、 （Ｂ） 銀粉70〜95重量部及び （Ｃ） 溶剤 よりなる導電性接着剤を分割前のシリコーンウエハーに
塗布した後、溶剤を揮発させ粘着性がなくなるまで乾燥
し、次いでチップに分割し、更に得られた個々のチップ
の樹脂塗布面を加熱したリードフレーム上に圧着させ硬
化させることを特長とする半導体チップのマウント方
法。 - 【請求項２】固形のエポキシ樹脂はいずれも軟化点60℃
以上の固形のエポキシ化ノボラック、固形ノボラック及
び硬化促進剤よりなるものである特許請求の範囲第
（１）項記載のマウント方法。 - 【請求項３】耐熱性樹脂組成物は加水分解性クロル基が
300ppm以下である特許請求の範囲第（１）項または第
（２）項記載のマウント方法。 - 【請求項４】熱可塑性ポリイミド系樹脂はポリアミドイ
ミド樹脂及び／またはポリエステルイミド樹脂である特
許請求の範囲第（１）項、第（２）項または第（３）項
記載のマウント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156486A JPH0754811B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | チップのマウント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156486A JPH0754811B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | チップのマウント方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6049635A JPS6049635A (ja) | 1985-03-18 |
| JPH0754811B2 true JPH0754811B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=15628807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58156486A Expired - Lifetime JPH0754811B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | チップのマウント方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754811B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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| US7422707B2 (en) * | 2007-01-10 | 2008-09-09 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Highly conductive composition for wafer coating |
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| JPS5419363A (en) * | 1977-07-13 | 1979-02-14 | Sharp Corp | Die bonding method of semiconductor devices |
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| JPS58112335A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-04 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 半導体素子固定用接着フイルム |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58156486A patent/JPH0754811B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6049635A (ja) | 1985-03-18 |
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