JPH0758133A - 導電性接着シート - Google Patents

導電性接着シート

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Publication number
JPH0758133A
JPH0758133A JP21906593A JP21906593A JPH0758133A JP H0758133 A JPH0758133 A JP H0758133A JP 21906593 A JP21906593 A JP 21906593A JP 21906593 A JP21906593 A JP 21906593A JP H0758133 A JPH0758133 A JP H0758133A
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JP
Japan
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conductive adhesive
powder
epoxy resin
conductive
synthetic rubber
Prior art date
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Pending
Application number
JP21906593A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Onishi
龍也 大西
Teru Okunoyama
輝 奥野山
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.)
Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Chemical Corp filed Critical Toshiba Chemical Corp
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Publication of JPH0758133A publication Critical patent/JPH0758133A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives

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  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、(A)エポキシ樹脂、(B)エポ
キシ樹脂の硬化剤、(C)重量平均分子量 10,000 以上
のアクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、変
性アクリロニトリルブタジエンゴム、ポリビニルブチラ
ール等の合成ゴムおよび(D)銀粉末等の導電性粉末を
必須成分とする導電性接着剤を、ポリプロピレンフィル
ムなどの支持フィルムに剥離可能に定着してなることを
特徴とする導電性接着シートである。 【効果】 本発明の導電性接着シートは、接着性に優
れ、反りが少なくボイドの発生がなく、半導体チップの
大型化と表面実装に対応した信頼性の高いものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のアッセン
ブリー等に使用される導電性接着シートに関するもので
あって、半導体チップの反り、ボイド等の発生がなく、
半導体チップの大型化に対応したものである。
【0002】
【従来の技術】リードフレーム上の所定部分にIC、L
SI等の半導体チップを接続する工程は、素子の長期信
頼性に影響を与える重要な工程の一つである。従来から
この接続方法として、半導体チップのシリコン面をリー
ドフレーム上の金メッキ面に、加圧圧着するというAu
−Si 共晶法が主流であった。ところが、近年の貴金
属、特に金の高騰を契機として樹脂封止型半導体装置で
はAu −Si 共晶法から、半田を使用する方法や、ペー
スト状の導電性接着剤を使用する方法等に急速に移行し
つつある。
【0003】しかし、半田を使用する方法は、半田や半
田ボールが飛散して電極等に付着し、腐蝕断線の原因に
なることが指摘されている。導電性接着剤を使用する方
法では、近年のIC、LSI等の半導体チップの大型化
に伴う反りの問題に対応するため、低応力化の目的で樹
脂中にゴム成分を導入する方法があるが、ゴム成分がペ
ースト中に存在すると、ディスペンサ等によるペースト
塗布において作業性が著しく悪化する欠点があった。ま
た、導電性接着剤の多くは、使用時においてペースト状
を保持させるために、溶剤や反応性液状物に希釈されて
いる。そのために、硬化時に接着剤層にはボイドが発生
し、さらにチップクラックの発生や接着力の低下を引き
起こし、素子の信頼性を低下させる欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、接着強度に優れ、半
導体チップの反りが少なく、また、ボイドやチップクラ
ックの発生がなく、半導体チップの大型化と表面実装に
対応した導電性接着シートを提供しようとするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成
の接着剤を定着させた導電性接着シートを用いることに
よって、上記の目的を達成でき、アッセンブリー工程に
おいて支持フィルムから被着体への接着剤転写を良好と
することができることを見いだし、本発明を完成したも
のである。
【0006】即ち、本発明は、(A)エポキシ樹脂、
(B)硬化剤、(C)重量平均分子量 10,000 以上の合
成ゴムおよび(D)導電性粉末を必須成分とする導電性
接着剤を、支持フィルムに剥離可能に定着してなること
を特徴とする導電性接着シートである。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂として
は、 1分子中にエポキシ基 2個以上有するエポキシ化合
物であればよく、種々のものが特に制限なく使用するこ
とができる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば
ビスフェノールAのグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、ビスフェノールFのグリシジルエーテル型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型のグリシジルエーテル型
エポキシ樹脂、グリセリンのグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂、ポリアルキレンオキサイドのグリシジルエー
テル型エポキシ樹脂、ダイマー酸のグリシジルエステル
型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールAのグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、ビニルシクロヘキセンジオ
キイド等の脂環式エポキシ樹脂、ポリブタジエンを過酢
酸でエポキシ化した樹脂等が挙げられ、これらは単独ま
たは 2種以上混合して使用することができる。この他に
エポキシ樹脂の粘度を低下させるため、低粘度のエポキ
シ樹脂を混合併用することができる。
【0009】本発明に用いる(B)硬化剤としては、ア
ッセンブリー後の半導体素子の性能を損なわないもので
あれば、特に制限されるものではなく、種々のエポキシ
樹脂の硬化剤を使用することができる。これらの硬化剤
として、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤等が挙げ
られ、これらは単独または 2種以上混合して使用するこ
とができる。アミン系硬化剤では、トリエチレンテトラ
ミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族アミン、ポ
リアミドアミン(ダイマー酸とポリアミンの縮合物)、
4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、 4,4′−ジアミ
ノジフェニルメタン、N,N′−ジメチル-4,4′−ジア
ミノジフェニルメタン、N,N′−ジエチル-4,4′−ジ
アミノジフェニルメタン、N,N′−ジメチル-3,3′−
ジアミノジフェニルメタン等の芳香族アミンが挙げら
れ、フェノール系硬化剤では、ビスフェノールA、ビス
フェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール
類、ノボラックフェノール樹脂、ノボラッククレゾール
樹脂等のフェノール樹脂類、ポリ−p-ビニルフェノール
等のビニルフェノールの重合物が挙げられる。
【0010】本発明に用いる(C)合成ゴムは、重量平
均分子量 10,000 以上のものを使用する。この合成ゴム
としては例えば、アクリルゴム、アクリロニトリルブタ
ジエンゴム、変性アクリロニトリルブタジエンゴム、ポ
リビニルブチラール等が挙げられ、アクリル含量、分子
末端基の種類等に制限されるものではなく、広く使用す
ることができる。これらの合成ゴムは単独又は 2種以上
混合して使用することができる。合成ゴムの重量平均分
子量が 10,000 未満では、十分な低応力化ができず半導
体チップの反りが大きくなり好ましくない。合成ゴムの
配合割合は、エポキシ樹脂に対して 2〜40重量%配合す
ることが望ましい。配合量が 2重量%未満では、ダイマ
ウント工程でのリードフレームへの転写時に接着剤にタ
ック性が発生せず、また40重量%を超えると硬化後にお
ける耐熱性が低下して好ましくない。
【0011】本発明に用いる(D)導電性粉末として
は、例えば銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末等の金属粉末
が挙げられ、これらは単独又は 2種以上混合して使用す
ることができる。また導電性粉末であれば構造に制限は
なく、表面に金属鍍金層を有する粉末等でもよい。さら
に導電性粉末の形状についても特に制限はない。特に球
状のものが好んで用いられ、粒径も50μm 以下のものが
導電性の安定のうえから好ましい。また、バインダーと
なる樹脂と導電性粉末との配合割合は、重量比で30:70
〜10:90の範囲であることが望ましい。導電性粉末が70
重量部未満では十分な導電性が得られず、90重量部を超
えると作業性や密着性が低下し好ましくない。
【0012】本発明の導電性接着シートに定着させる導
電性接着剤は、上述したエポキシ樹脂、硬化剤、特定の
合成ゴム、および導電性粉末を必須成分とするが、本発
明の目的に反しない限り、また必要に応じて、他の成
分、例えば、硬化促進剤、カップリング剤、分散剤等を
添加配合することができる。
【0013】本発明の導電性接着シートの製造方法は、
上記各成分を配合して三本ロール等により均一に混練し
てペースト状物を得る。この時にエポキシ樹脂、硬化
剤、合成ゴムのいずれかが固体である場合、あるいは作
業上粘度が高い場合は、必要に応じて有機溶剤で希釈し
た後、各成分を配合し均一に混練することもできる。得
られたペースト状物を支持フィルム上に均一に塗布し、
加熱して溶剤を除去して予備硬化を行い、 5〜100 μm
厚程度のフィルム状接着剤層を形成して導電性接着シー
トを製造することができる。ここで使用する支持フィル
ムとしては、溶剤を除去する予備硬化工程によって悪影
響を与えないものであれば特に限定されるものではな
く、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリオレフィン重
合体フィルム等が挙げられ、広く使用することができ
る。
【0014】得られた支持フィルム付導電性接着剤は、
加熱すると支持フィルムと導電性接着剤の間の剥離特性
が向上し、接着剤層を支持フィルム上に残すことなく被
着体に転写できる。具体的な転写例を挙げると、半導体
素子製造において、ダイシング工程前のウェハーの裏面
に対して前記導電性接着シートを合わせ、熱風オーブ
ン、ヒートブロック、熱風ドライヤー等により、50〜10
0 ℃の温度にして 5〜60秒間加熱すれば、導電性接着剤
のみをウェハー裏面に転写することができる。得られた
導電性接着剤付ウェハーは通常の方法によってダイシン
グし、通常のアッセンブリー工程同様リードフレーム上
に各ダイシング済半導体チップを、導電性接着剤ごとマ
ウントし、 120〜300 ℃の温度で数十秒から数分間ヒー
トブロック上で加熱硬化させて使用する。また、オーブ
ンで 150〜200 ℃の温度で数分間から数時間硬化させて
使用することができる。
【0015】
【作用】本発明の導電性接着シートは、エポキシ樹脂、
硬化剤、特定の合成ゴム、および導電性粉末を必須成分
とする導電性接着剤を用いたことにより、大型チップの
反り変形がなく、またボイドの発生やチップクラックが
ないとともに、支持フィルムから被着体への良好な転写
ができるものである。
【0016】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例および比較例において「部」とは特に
説明のない限り「重量部」を意味する。
【0017】実施例1 エポキシ樹脂YL−980(油化シェルエポキシ社製、
商品名)16部、フェノールノボラック樹脂BRG−55
8(昭和高分子社製、商品名) 6部、合成ゴムニポール
1072(日本ゼオン社製商品名、重量平均分子量30
万) 4部、およびイミダゾール2E4MZ(四国化成社
製、商品名) 0.3部を、メチルエチルケトンとブチルセ
ロソルブアセテートの 1:1 (重量比)混合溶剤20部に
溶解した。この溶液に銀粉末74部を混合し、さらに三本
ロールにより混練して導電性接着剤を得た。得た導電性
接着剤を用いて、厚さ40μm のポリプロピレンフィルム
上にキャストして、80℃で60分間、乾燥半硬化させ厚さ
35μm の接着剤層を有する導電性接着シートを製造し
た。
【0018】この導電性接着シートを用い、80℃のヒー
トブロック上でシリコンウェハー裏面に導電性接着剤を
転写させた。さらに導電性接着剤付シリコンウェハーを
フルダイシングし、ヒートブロック上でリードフレーム
に導電性接着剤付半導体チップを、200 ℃, 2分間の条
件で接着硬化させて半導体装置を製造した。
【0019】実施例2 エポキシ樹脂エピコート828(油化シェルエポキシ社
製、商品名)10部、エピコート1001(油化シェルエ
ポキシ社製、商品名) 5部、フェノールノボラック樹脂
BRG−558(昭和高分子社製、商品名) 5部、合成
ゴムJSRN632S(日本合成ゴム社製商品名、重量
平均分子量30万) 4部、およびイミダゾール2E4MZ
−CN(四国化成社製、商品名) 0.4部を、メチルエチ
ルケトンとブチルセロソルブアセテートの 1:1 (重量
比)混合溶剤26部に溶解した。この溶液に銀粉末75部を
混合し、さらに三本ロールにより混練して導電性接着剤
を得た。得た導電性接着剤を用いて、実施例1と同様に
して導電性接着シートを製造し、また実施例1と同様に
して半導体装置を製造した。
【0020】比較例1 エポキシ樹脂YL−980(油化シェルエポキシ社製、
商品名)16部、フェノールノボラック樹脂BRG−55
8(昭和高分子社製、商品名) 6部、およびイミダゾー
ル2E4MZ(四国化成社製、商品名) 0.3部を、メチ
ルエチルケトンとブチルセロソルブアセテートの 1:1
(重量比)混合溶剤10部に溶解した。この溶液に銀粉末
63部を混合し、さらに三本ロールにより混練して導電性
接着剤を得た。得た導電性接着剤を用いて、実施例1と
同様にして導電性接着シートを製造し、また実施例1と
同様にして半導体装置を製造した。
【0021】比較例2 実施例1で得た導電性接着剤をディスペンサにより半導
体チップ上に滴下し、半導体チップとリードフレームを
200℃のオーブンで30分間、接着硬化させて半導体装置
を製造した。
【0022】実施例1〜2および比較例1〜2で製造し
た半導体装置について、接着強度、接着剤層のボイドの
有無、半導体チップの反り、導電性の試験を行った。そ
の結果を表1に示したが、いずれも本発明が優れてお
り、本発明の顕著な効果が認められた。
【0023】
【表1】 * 1:銀メッキしたリードフレーム(銅系、 200μm
厚)上に 2×2mm および 4×12mmの半導体チップを接合
し、25℃および 350℃の温度でプッシュプルケージを用
いて剪断力を測定した。 *2 :半導体チップの裏表のボイドの有無を評価した。
○印…ボイドの発生なし、×印…ボイドの発生有り。 *3 :ワイヤボンディング後、半導体チップの表面を表
面粗さ計で測定し、チップ中央部と端部との距離を測定
した。 *4 :体積抵抗率計で測定した。
【0024】
【発明の効果】以上の説明および表1から明らかなよう
に、本発明の導電性接着シートは、接着性に優れ、反り
が少なくボイドの発生がなく、半導体チップの大型化と
表面実装に対応した信頼性の高いものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、 (B)硬化剤、 (C)重量平均分子量 10,000 以上の合成ゴムおよび (D)導電性粉末 を必須成分とする導電性接着剤を、支持フィルム上に剥
    離可能に定着してなることを特徴とする導電性接着シー
    ト。
JP21906593A 1993-08-11 1993-08-11 導電性接着シート Pending JPH0758133A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303016A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Hitachi Chem Co Ltd 接着剤組成物及びそれを用いた接着フィルム、接着方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303016A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Hitachi Chem Co Ltd 接着剤組成物及びそれを用いた接着フィルム、接着方法

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