JPH10195408A - Conductive resin paste composition and semiconductor device using the same - Google Patents
Conductive resin paste composition and semiconductor device using the sameInfo
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- JPH10195408A JPH10195408A JP9005153A JP515397A JPH10195408A JP H10195408 A JPH10195408 A JP H10195408A JP 9005153 A JP9005153 A JP 9005153A JP 515397 A JP515397 A JP 515397A JP H10195408 A JPH10195408 A JP H10195408A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はIC、LSI等の半
導体素子をリードフレーム、ガラスエポキシ基板等に接
着するのに好適な導電性樹脂ペースト組成物及びこれを
用いた半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive resin paste composition suitable for bonding a semiconductor element such as an IC or an LSI to a lead frame, a glass epoxy substrate or the like, and a semiconductor device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の実装方式は高密度実装の点
から、従来のピン挿入方式から表面実装方式へと移行し
ているが、基板への実装には基板全体を赤外線等で加熱
するリフローソルダリングが用いられ、半導体装置が2
00℃以上の高温にさらされるため、半導体装置内部、
特に接着剤層中または封止剤中に含まれる水分の急激な
気化膨張により、リフロークラックと呼ばれるクラック
が生じて、半導体装置の信頼性が大きく低下するという
問題があった。2. Description of the Related Art The mounting method of a semiconductor device has shifted from the conventional pin insertion method to the surface mounting method in terms of high-density mounting. Soldering is used, and the semiconductor device is 2
Because it is exposed to a high temperature of 00 ° C or higher,
In particular, there is a problem that a crack called a reflow crack occurs due to rapid vaporization and expansion of water contained in the adhesive layer or the sealing agent, and the reliability of the semiconductor device is greatly reduced.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】請求項1記載の発明
は、リフローソルダリング時の水分の急激な気化膨張に
よるパッケージの膨れを抑制し、リフロークラックが発
生しない導電性樹脂ペースト組成物を提供するものであ
る。請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の効果
に加え、応力の低減効果があり、さらにリフロークラッ
ク抑制の効果に優れる導電性樹脂ペースト組成物を提供
するものである。請求項3記載の発明は、リフローソル
ダリング時の水分の急激な気化膨張によるパッケージの
膨れを抑制し、リフロークラックが発生しない半導体装
置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The first aspect of the present invention provides a conductive resin paste composition which suppresses swelling of a package due to rapid vaporization and expansion of water during reflow soldering and does not generate reflow cracks. Things. The second aspect of the present invention provides a conductive resin paste composition which has an effect of reducing stress in addition to the effect of the first aspect of the present invention, and is excellent in an effect of suppressing reflow cracks. The third aspect of the present invention is to provide a semiconductor device which suppresses swelling of a package due to rapid vaporization and expansion of water during reflow soldering and does not generate reflow cracks.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)20℃
で液状である芳香族基を有するエポキシ樹脂、(B)エ
ポキシ化ポリブタジエン、(C)アリル化フェノール樹
脂及び(D)導電性フィラーを含有してなる導電性樹脂
ペースト組成物に関する。また本発明は、前記(B)エ
ポキシ化ポリブタジエンが一般式(I)According to the present invention, (A) a temperature of 20 ° C.
The present invention relates to a conductive resin paste composition comprising an epoxy resin having an aromatic group which is liquid and having (B) an epoxidized polybutadiene, (C) an allylated phenol resin, and (D) a conductive filler. In the present invention, the epoxidized polybutadiene (B) preferably has the general formula (I)
【化2】 (但し、R1及びR2は各々独立に水素原子又は水酸基を
示す)で示されるものである導電性樹脂ペースト組成物
に関する。さらに本発明は、前記導電性樹脂ペースト組
成物を用いて半導体素子と基板とを接着した後、封止し
てなる半導体装置に関する。Embedded image (Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group). Furthermore, the present invention relates to a semiconductor device formed by bonding a semiconductor element and a substrate using the conductive resin paste composition, and then sealing the substrate.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明に用いられるエポキシ樹脂
(A)は、20℃(室温)で液状であり、芳香族基を有
するエポキシ樹脂である。20℃において液状な樹脂と
しては、粘度が50ポイズ以下(20℃)のものが好ま
しい。これ以外のエポキシ樹脂では、耐リフロー性が劣
る。前記エポキシ樹脂としては、希釈剤を低減できる点
から、粘度が低いもの、具体的には粘度が20ポイズ以
下(20℃)のものが好ましい。また、硬化性の点か
ら、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するものが好
ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin (A) used in the present invention is a liquid epoxy resin at 20 ° C. (room temperature) and has an aromatic group. As the resin liquid at 20 ° C., a resin having a viscosity of 50 poise or less (20 ° C.) is preferable. Other epoxy resins have poor reflow resistance. As the epoxy resin, those having a low viscosity, specifically, those having a viscosity of 20 poise or less (20 ° C.) are preferable from the viewpoint that the diluent can be reduced. Further, from the viewpoint of curability, those having two or more epoxy groups in one molecule are preferable.
【0006】20℃で液状である、ベンゼン環等の芳香
族基を有するエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂(AER−X8501(旭化成工
業株式会社製)等)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂
(YDF−170(東都化成株式会社製)等)、ビスフ
ェノールAD型エポキシ樹脂(R−1710(三井石油
化学工業株式会社製)等)、芳香族系のグリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂(ELM−100(住友化学工業株式
会社製)等)、レゾルシン型エポキシ樹脂(デナコール
EX−201(ナガセ化成株式会社製)等)、構造式が
次の一般式(II)Examples of the epoxy resin having an aromatic group such as a benzene ring which is liquid at 20 ° C. include bisphenol A type epoxy resin (AER-X8501 (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.)) and bisphenol F type epoxy resin ( YDF-170 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), bisphenol AD type epoxy resin (R-1710 (manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.)), aromatic glycidylamine type epoxy resin (ELM-100 (Sumitomo Chemical) Etc.), resorcinol-type epoxy resin (Denacol EX-201 (manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd.), etc.), and the structural formula is the following general formula (II)
【化3】 (但し、nは0〜5の整数である)で表わされるエポキ
シ樹脂(E−XL−24、E−XL−3L(いずれも三
井東圧化学株式会社製)等)などが挙げられる。これら
のエポキシ樹脂は2種以上を適宜組み合わせて用いても
よい。Embedded image (Where n is an integer of 0 to 5) (e.g., E-XL-24, E-XL-3L (all manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.)). These epoxy resins may be used in combination of two or more.
【0007】これらの中で、ビスフェノールF型エポキ
シ樹脂及びビスフェノールAD型エポキシ樹脂は、粘度
が低く、耐リフロー性に優れるので好ましい。なお、ビ
スフェノールFは、2つのヒドロキシフェニル基を結ぶ
基がメチレン基の化合物であり、ビスフェノールADは
2つのヒドロキシフェニル基を結ぶ基が1,1−エチレ
ン基の化合物である。Of these, bisphenol F type epoxy resin and bisphenol AD type epoxy resin are preferable because of their low viscosity and excellent reflow resistance. Bisphenol F is a compound in which a group connecting two hydroxyphenyl groups is a methylene group, and bisphenol AD is a compound in which a group connecting two hydroxyphenyl groups is a 1,1-ethylene group.
【0008】本発明に用いられるエポキシ化ポリブタジ
エン(B)は、ポリブタジエンにエポキシ基が導入され
た構造を有するもので、市販品として、エポリード P
B3600、PB4700(いずれもダイセル化学工業
株式会社製)、日石ポリブタジエンE−1000−3.
5(日本石油化学株式会社製)、R−15EP1、R−
45EP1(いずれも出光石油化学株式会社製)などが
挙げられる。これらのエポキシ化ポリブタジエンは適宜
組み合わせて用いてもよい。The epoxidized polybutadiene (B) used in the present invention has a structure in which an epoxy group has been introduced into polybutadiene.
B3600, PB4700 (all manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Nisseki polybutadiene E-1000-3.
5 (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.), R-15EP1, R-
45EP1 (all manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.). These epoxidized polybutadienes may be used in appropriate combination.
【0009】これらのエポキシ化ポリブタジエン(B)
の中で、下記一般式(I)These epoxidized polybutadienes (B)
In the formula, the following general formula (I)
【化4】 (但し、R1及びR2は各々独立に水素原子又は水酸基を
示す)で表わされるエポキシ化ポリブタジエンが、応力
低減の効果が高く、耐リフロー性に優れるので好まし
い。この式で表されるエポキシ化ポリブタジエンとして
は、エポリードPB3600(式中のR1及びR2が水素
原子)、エポリードPB4700(式中のR1及びR2が
水酸基)(いずれもダイセル化学工業株式会社製)が挙
げられる。エポキシ化ポリブタジエン(B)の配合量
は、耐リフロー性等の点から、エポキシ樹脂(A)10
0重量部に対して、5〜200重量部が好ましく、20
〜150重量部がより好ましく、30〜100重量部が
特に好ましい。Embedded image (However, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group). Epoxidized polybutadiene represented by the following formula ( 1 ) is preferred because of its high effect of reducing stress and excellent reflow resistance. The epoxidized polybutadiene of the formula, Epolead PB3600 (R1 and R2 are hydrogen atoms in the formula), Epolead PB4700 (R 1 and R 2 are hydroxyl groups in the formula) (all manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) Is mentioned. The amount of the epoxidized polybutadiene (B) can be adjusted according to the epoxy resin (A) 10 in view of reflow resistance and the like.
5 to 200 parts by weight, preferably 20 parts by weight,
-150 parts by weight is more preferable, and 30-100 parts by weight is particularly preferable.
【0010】本発明に用いられるアリル化フェノール樹
脂(C)とは、アリル基を有するフェノール樹脂であ
り、これを用いることにより耐リフロー性等の向上を図
ることができる。アリル化フェノール樹脂(C)として
は、一般式(III)The allylated phenolic resin (C) used in the present invention is a phenolic resin having an allyl group, and by using this, it is possible to improve the reflow resistance and the like. As the allylated phenol resin (C), general formula (III)
【化5】 (但し、mは1以上の整数である)で表わされるものが
好ましく、この市販品としてはAL−VR−9300
(三井東圧化学株式会社製)等が挙げられる。一般式
(III)において、繰り返し数を示すmは10以下の整
数であることが好ましい。アリル化フェノール樹脂
(C)の配合量は、耐リフロー性等の点から、エポキシ
樹脂(A)及びエポキシ化ポリブタジエン(B)の総量
100重量部に対して5〜100重量部が好ましく、1
0〜50重量部がより好ましく、10〜30重量部が特
に好ましい。Embedded image (Where m is an integer of 1 or more) is preferable, and as a commercially available product, AL-VR-9300
(Manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.). In the general formula (III), m representing the number of repetitions is preferably an integer of 10 or less. The amount of the allylated phenol resin (C) is preferably 5 to 100 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, based on the total amount of the epoxy resin (A) and the epoxidized polybutadiene (B) from the viewpoint of reflow resistance and the like.
0 to 50 parts by weight is more preferable, and 10 to 30 parts by weight is particularly preferable.
【0011】本発明に用いられる導電性フィラー(D)
としては、特に制限はなく、各種のものが用いられる
が、例えば、金、銀、銅、ニッケル、鉄、アルミニウ
ム、ステンレス等の金属の粉体が挙げられる。これらの
うち、導電性に優れ、イオン不純物の少ない銀が好まし
い。導電性の金属粉体の形状は、フレーク状、樹枝状、
球状、不定形状等があり、特に制限はない。その数平均
粒子径としては、特に制限はないが、導電性等の点から
50μm以下が好ましく、10μm以下がより好まし
い。このような10μm以下の平均粒子径をもつ銀粉と
しては、例えば、TCG−1(平均粒子径2μm,株式
会社徳力化学研究所製)、TCG−7−6(平均粒子径
3μm,株式会社徳力化学研究所製)などが挙げられ
る。銀粉は2種以上を適宜に組み合わせて用いてもよ
い。平均粒子径はマスターサイザー(マルバン社製)等
により測定することができる。導電性フィラー(D)の
配合量は、接着性、導電性等の点から、導電性樹脂ペー
スト組成物に対して10〜95重量部が好ましく、50
〜80重量部がより好ましい。The conductive filler (D) used in the present invention
The material is not particularly limited, and various materials may be used. Examples thereof include powders of metals such as gold, silver, copper, nickel, iron, aluminum, and stainless steel. Among these, silver having excellent conductivity and little ionic impurities is preferable. The shape of the conductive metal powder is flaky, dendritic,
There are a spherical shape and an irregular shape, and there is no particular limitation. The number average particle size is not particularly limited, but is preferably 50 μm or less, more preferably 10 μm or less from the viewpoint of conductivity and the like. Examples of such silver powder having an average particle diameter of 10 μm or less include, for example, TCG-1 (average particle diameter 2 μm, manufactured by Tokurika Chemical Laboratory Co., Ltd.) and TCG-7-6 (average particle diameter 3 μm, Tokuriki Chemical Co., Ltd.) Laboratories). Two or more types of silver powder may be used in appropriate combination. The average particle size can be measured by a master sizer (manufactured by Malvern) or the like. The compounding amount of the conductive filler (D) is preferably from 10 to 95 parts by weight based on the conductive resin paste composition from the viewpoints of adhesiveness, conductivity, and the like.
~ 80 parts by weight is more preferred.
【0012】さらに、本発明の導電性樹脂ペースト組成
物には必要に応じて硬化促進剤を添加することができ
る。硬化促進剤としては、ジシアンジアミド、有機ボロ
ン塩[EMZ・K、TPP(北興化学株式会社製)
等]、三級アミン類及びその塩[DBU、U−CAT1
02、106、830、840、5002(いずれもサ
ンアプロ株式会社製)等]、イミダゾール類[キュアゾ
ール2P4MHZ、C17Z、2PZ−O(いずれも四
国化成株式会社製)等]、アセチルアセトン金属塩(金
属としてAl、Cu、Co、Ni、Zn等)などが挙げ
られる。必要に応じて添加される硬化促進剤は単独で用
いてもよく、複数種の硬化促進剤を適宜組み合わせて用
いてもよい。これらを用いる場合、その量は(A)成分
のエポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜20重量
部が好ましく、1〜10重量部がより好ましい。Further, a curing accelerator can be added to the conductive resin paste composition of the present invention, if necessary. As a curing accelerator, dicyandiamide, an organic boron salt [EMZ · K, TPP (manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.)
Tertiary amines and salts thereof [DBU, U-CAT1
02, 106, 830, 840, 5002 (all manufactured by Sun Apro Co., Ltd.), imidazoles (Cureazole 2P4MHZ, C17Z, 2PZ-O (all manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.)), acetylacetone metal salt (Al as metal) , Cu, Co, Ni, Zn, etc.). The curing accelerator added as needed may be used alone, or a plurality of curing accelerators may be used in appropriate combination. When these are used, the amount is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the epoxy resin (A).
【0013】本発明になる導電性樹脂ペースト組成物に
は、ペースト組成物の作成時の作業性および使用時の塗
布作業性をより良好ならしめるため、必要に応じて希釈
剤を添加することができる。これらの希釈剤としては、
ブチルセロソルブ、カルビトール、酢酸ブチルセロソル
ブ、酢酸カルビトールエチレングリコールジエチルエー
テル、α−テルピネオールなどの比較的沸点の高い有機
溶剤、PGE(日本化薬株式会社製)、PP−101
(東都化成株式会社製)、ED−502、503、50
9(旭電化株式会社製)、YED−122(油化シェル
エポキシ株式会社製)、KBM−403、LS−797
0(信越化学工業株式会社製)、TSL−8350、T
SL−8355、TSL−9905(東芝シリコーン株
式会社製)などの1分子中に1〜2個のエポキシ基を有
する反応性希釈剤が挙げられる。これらは、耐リフロー
性の観点からは少ない方が好ましく、具体的には導電性
樹脂ペースト組成物中10重量%以下とするのが好まし
い。A diluent may be added to the conductive resin paste composition according to the present invention, if necessary, in order to improve the workability in preparing the paste composition and the workability in applying the paste composition in use. it can. These diluents include:
Organic solvents having a relatively high boiling point, such as butyl cellosolve, carbitol, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate ethylene glycol diethyl ether, α-terpineol, PGE (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), PP-101
(Toto Kasei Co., Ltd.), ED-502, 503, 50
9 (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), YED-122 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), KBM-403, LS-797
0 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), TSL-8350, T
Reactive diluents having 1-2 epoxy groups in one molecule, such as SL-8355 and TSL-9905 (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.). From the viewpoint of reflow resistance, these are preferably small, and specifically, are preferably 10% by weight or less in the conductive resin paste composition.
【0014】本発明になる導電性樹脂ペースト組成物に
は、さらに必要に応じてシランカップリング剤、チタン
カップリング剤等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性
剤、フッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油
等の消泡剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤な
どを適宜添加することができる。The conductive resin paste composition according to the present invention may further contain, if necessary, an adhesion enhancer such as a silane coupling agent and a titanium coupling agent, a nonionic surfactant, a fluorine-based surfactant, and the like. A wetting improver, an antifoaming agent such as silicone oil, an ion trapping agent such as an inorganic ion exchanger, and the like can be appropriately added.
【0015】本発明の導電性樹脂ペーストを製造するに
は、(A)、(B)、(C)及び(D)の各成分並びに
必要に応じて用いられる硬化促進剤、希釈剤、各種添加
剤等を、一括又は分割して、撹拌器、らいかい器、3本
ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置又は
これらを適宜組み合わせた装置に加え、必要に応じて加
熱して混合、溶解、解粒混練または分散して均一なペー
スト状とすればよい。In order to produce the conductive resin paste of the present invention, the components (A), (B), (C) and (D), and a curing accelerator, a diluent, and various additives used as necessary. Add the agent or the like to the dispersion or dissolving device such as a stirrer, triturator, three rolls, planetary mixer, etc. or a combination thereof as appropriate, and heat and mix and dissolve as necessary. It may be pulverized, kneaded or dispersed to form a uniform paste.
【0016】本発明においては、さらに上記のようにし
て製造した導電性樹脂ペースト組成物を用いて半導体素
子と基板とを接着した後、封止することにより半導体装
置とすることができる。本発明の導電性樹脂ペースト組
成物を用いて半導体素子をリードフレーム等の基板に接
着させるには、まず基板上に導電性樹脂ペースト組成物
をディスペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法
等により塗布した後、半導体素子を圧着し、その後オー
ブン、ヒートブロックなどの加熱装置を用いて、例えば
120〜250℃に加熱硬化することにより行うことが
できる。さらに、ワイヤボンド工程を経たのち、通常の
方法、例えば各種封止剤を用いて封止することにより完
成された半導体装置とすることができる。In the present invention, a semiconductor device can be obtained by bonding a semiconductor element and a substrate using the conductive resin paste composition produced as described above, and then sealing it. In order to adhere a semiconductor element to a substrate such as a lead frame using the conductive resin paste composition of the present invention, first, a conductive resin paste composition was applied on a substrate by a dispensing method, a screen printing method, a stamping method, or the like. Thereafter, the semiconductor element can be press-bonded, and then heat-cured to, for example, 120 to 250 ° C. using a heating device such as an oven or a heat block. Further, after a wire bonding step, a completed semiconductor device can be obtained by sealing with a usual method, for example, using various sealing agents.
【0017】[0017]
【実施例】次に、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 1)比較例で用いたフェノール樹脂溶液の調整 フェノールノボラック樹脂(明和化成株式会社製、商品
名H−1、OH当量=106)1重量部および希釈剤と
してアルキルフェニルグリシジルエーテル(東都化成株
式会社製、商品名PP−101、エポキシ当量=23
0)2重量部を100℃に加熱し、1時間撹拌を続け、
均一なフェノール樹脂溶液を得た。 2)導電性樹脂ペースト組成物の調整 表1に示す配合割合で20℃(室温)で液状であるエポ
キシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、アリル化フェノ
ール樹脂、希釈剤としてパラターシャリーフェニルグリ
シジルエーテル(東都化成株式会社製、PP−10
1)、硬化促進剤として2−フェニル−4−メチル−5
−ヒドロキシイミダゾール(四国化成株式会社製、2P
4MHZ)、導電性フィラーとして銀粉(株式会社徳力
化学研究所製、TCG−7−6)を混合し、3本ロール
を用いて混練した後、5トル(Torr)以下で10分間脱
泡処理を行い、導電性樹脂ペースト組成物を得た。Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. 1) Preparation of phenol resin solution used in comparative example 1 part by weight of phenol novolak resin (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., trade name H-1, OH equivalent = 106) and alkylphenyl glycidyl ether (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) as a diluent , Trade name PP-101, epoxy equivalent = 23
0) Heat 2 parts by weight to 100 ° C. and continue stirring for 1 hour,
A homogeneous phenolic resin solution was obtained. 2) Preparation of conductive resin paste composition Epoxy resin, epoxidized polybutadiene, allylated phenol resin which is liquid at 20 ° C. (room temperature) in the proportions shown in Table 1, and p-tertiary phenyl glycidyl ether (Toto Kasei) as a diluent Co., Ltd., PP-10
1), 2-phenyl-4-methyl-5 as a curing accelerator
-Hydroxyimidazole (2P, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.)
4MHZ) and silver powder (TCG-7-6, manufactured by Tokurika Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.) as a conductive filler, and kneaded using a three-roll mill, followed by defoaming at 5 Torr or less for 10 minutes. Then, a conductive resin paste composition was obtained.
【0018】3)特性の評価 この導電性樹脂ペースト組成物の特性(粘度、接着強
度、ピール強度及び耐リフロー性)を下記に示す方法で
調べた。その結果を表1に示す。 (1)粘度:EHD型回転粘度計(東京計器株式会社
製)を用いて25℃における粘度(Pa・s)を測定した。 (2)接着強度:導電性樹脂ペースト組成物をAgめっ
き付銅フレーム上に約200μg塗布し、この上に2mm
×2mmのSiチップ(厚さ約0.4mm)を圧着し、さら
に200℃に設定したヒートブロック上に載せ、60秒
加熱した。これを自動接着力試験器(Dege社製、マイク
ロテスター)を用い、室温における剪断接着強さ(kg/
チップ)を測定した。 (3)ピール強度:導電性樹脂ペースト組成物を42ア
ロイ上に約3.2mgを塗布し、この上に8mm×8mmのS
iチップ(厚さ0.4mm)を圧着し、さらに200℃に
設定したヒートブロック上に載せ、60秒加熱した。こ
れを自動接着力装置(日立化成工業株式会社製 内製)
を用い、240℃における引き剥がし強さ(kg/チッ
プ)を測定した。3) Evaluation of Properties The properties (viscosity, adhesive strength, peel strength and reflow resistance) of this conductive resin paste composition were examined by the following methods. Table 1 shows the results. (1) Viscosity: The viscosity (Pa · s) at 25 ° C. was measured using an EHD type rotational viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.). (2) Adhesive strength: About 200 μg of the conductive resin paste composition was applied on a copper frame with Ag plating, and 2 mm was applied thereon.
A 2 mm Si chip (approximately 0.4 mm in thickness) was crimped, placed on a heat block set at 200 ° C., and heated for 60 seconds. Using an automatic adhesive strength tester (Micro tester, manufactured by Dege), the shear adhesive strength at room temperature (kg /
Chip) was measured. (3) Peel strength: about 3.2 mg of a conductive resin paste composition was applied on 42 alloy, and 8 mm × 8 mm of S
The i-chip (0.4 mm in thickness) was crimped, placed on a heat block set at 200 ° C., and heated for 60 seconds. This is an automatic adhesive device (manufactured internally by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
Was used to measure the peel strength (kg / chip) at 240 ° C.
【0019】(4)耐リフロー性 実施例及び比較例により得た導電性樹脂ペースト組成物
を用い、42アロイのリードフレームとシリコンチップ
(チップサイズ:8mm×10mm)を、180℃まで
30分で昇温し、180℃で6時間硬化するという硬化
条件により硬化し接着した。その後日立化成工業株式会
社製エポキシ封止材(商品名CEL−4620)により
封止し、半田リフロー試験用パッケージを得た。パッケ
ージは、QFP、サイズ14mm×20mm×2mmである。
そのパッケージを温度及び湿度がそれぞれ85℃、85
%の条件に設定された恒温恒湿槽中で96時間吸湿させ
た。その後240℃/10秒のリフロー条件で半田リフ
ローを行い、パッケージの外部クラックの発生数を顕微
鏡(倍率:15倍)で観察した。5個のサンプルについ
てクラックの発生したサンプル数を示す。(4) Reflow Resistance Using the conductive resin paste compositions obtained in Examples and Comparative Examples, a 42 alloy lead frame and a silicon chip (chip size: 8 mm × 10 mm) were heated to 180 ° C. in 30 minutes. The mixture was cured and adhered under curing conditions of raising the temperature and curing at 180 ° C. for 6 hours. Thereafter, the package was sealed with an epoxy sealing material (CEL-4620, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) to obtain a package for a solder reflow test. The package is QFP and has a size of 14 mm × 20 mm × 2 mm.
Temperature and humidity are 85 ° C and 85 ° C respectively.
% In a constant temperature / humidity chamber set for 96 hours. Thereafter, solder reflow was performed under reflow conditions of 240 ° C./10 seconds, and the number of external cracks generated in the package was observed with a microscope (magnification: 15 times). The number of cracked samples is shown for five samples.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】表1の結果から、エポキシ化ポリブタジエ
ン及びアリル化フェノール樹脂を用いていない比較例1
では全てのパッケージに外部クラックが発生し、いずれ
か一方を用いていない比較例2及び3も高い割合でパッ
ケージに外部クラックが発生するため、半導体装置の信
頼性低下につながる。一方、実施例1及び2ではパッケ
ージの外部クラックの発生が抑制され、信頼性の高いパ
ッケージが得られることが確認された。From the results in Table 1, it can be seen that Comparative Example 1 in which the epoxidized polybutadiene and the allylated phenol resin were not used.
In this case, external cracks occur in all the packages, and in Comparative Examples 2 and 3, which do not use either one, external cracks occur in the packages at a high rate, which leads to a decrease in the reliability of the semiconductor device. On the other hand, in Examples 1 and 2, it was confirmed that the occurrence of external cracks in the package was suppressed, and a highly reliable package was obtained.
【0022】[0022]
【発明の効果】請求項1記載の導電性樹脂ペースト組成
物は、リフローソルダリング時の水分の急激な気化膨張
によるパッケージの膨れを抑制し、リフロークラックが
発生しないものである。請求項2記載の導電性樹脂ペー
スト組成物は、請求項1記載の発明の効果を奏し、さら
に応力の低減効果があり、リフロークラック抑制の効果
に優れる。請求項3記載の半導体装置は、リフローソル
ダリング時の水分の急激な気化膨張によるパッケージの
膨れを抑制し、リフロークラックが発生しないため、半
導体装置としての信頼性が高い。According to the present invention, the conductive resin paste composition suppresses swelling of the package due to rapid vaporization and expansion of water during reflow soldering, and does not cause reflow cracks. The conductive resin paste composition according to the second aspect has the effects of the invention according to the first aspect, has an effect of reducing stress, and has an excellent effect of suppressing reflow cracks. In the semiconductor device according to the third aspect, the package is prevented from swelling due to rapid vaporization and expansion of water during reflow soldering, and reflow cracks do not occur. Therefore, the semiconductor device has high reliability.
フロントページの続き (72)発明者 山崎 充夫 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社半導体・液晶材料事業部開 発センタ内 (72)発明者 岡田 千秋 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社半導体・液晶材料事業部開 発センタ内Continued on the front page (72) Inventor Mitsuo Yamazaki 4-3-1-1, Higashicho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Development Center, Semiconductor & LCD Materials Division, Hitachi Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Chiaki Okada Higashimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 4-13-1 Hitachi Chemical Co., Ltd. Semiconductor & LCD Materials Division Development Center
Claims (3)
するエポキシ樹脂、(B)エポキシ化ポリブタジエン、
(C)アリル化フェノール樹脂及び(D)導電性フィラ
ーを含有してなる導電性樹脂ペースト組成物。1. An epoxy resin having an aromatic group which is liquid at 20 ° C., (B) an epoxidized polybutadiene,
A conductive resin paste composition comprising (C) an allylated phenol resin and (D) a conductive filler.
式(I) 【化1】 (但し、R1及びR2は各々独立に水素原子又は水酸基を
示す)で示されるものである請求項1記載の導電性樹脂
ペースト組成物。(B) The epoxidized polybutadiene is represented by the general formula (I): The conductive resin paste composition according to claim 1, wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group.
ト組成物を用いて半導体素子と基板とを接着した後、封
止してなる半導体装置。3. A semiconductor device obtained by bonding a semiconductor element and a substrate using the conductive resin paste composition according to claim 1 and sealing the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9005153A JPH10195408A (en) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | Conductive resin paste composition and semiconductor device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10195408A true JPH10195408A (en) | 1998-07-28 |
Family
ID=11603332
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JP9005153A Pending JPH10195408A (en) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | Conductive resin paste composition and semiconductor device using the same |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPH10195408A (en) |
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