JPH10195415A - 熱硬化接着剤付きリードフレーム - Google Patents
熱硬化接着剤付きリードフレームInfo
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- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
オン性、硬化時の体積収縮の無い熱硬化型樹脂をリード
フレーム内のダイパッドへ塗布し、そのまま或いは低温
加熱により半硬化させた塗膜に半導体素子を低圧力で押
しつけ、その後硬化させ接着する事を目的とした接着剤
付きリードフレームを得る。 【構成】 熱硬化型樹脂をダイパッドに塗布したリード
フレーム。
Description
ける半導体素子に接着するリードフレーム及び当該リー
ドフレームにより接着された半導体素子に関するもので
ある。
主成分として、熱硬化型樹脂としてはエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂やその変性樹脂等が使用され、熱可塑樹脂
としてはポリイミド樹脂やその変性樹脂等がある。 こ
れら樹脂を液状あるいはフィルムにしたり、また銀粉を
配合し導電性を持たせたり、接着テープにしてリードフ
レームと半導体素子との接着を行っていた。
合のエポキシ系樹脂ペーストを塗布した後、半導体素子
を押し付け、所定の温度によって加熱し硬化接着する方
法や、熱可塑性樹脂をフィルム化しダイパッドと素子と
を接着している。また、インナーリードへの接着剤形成
は、ポリイミド樹脂系フィルムの表裏面に熱硬化型ある
いは熱可塑性接着剤を塗布している接着テープをインナ
ーリードへ仮接着して、その後半導体素子と本接着する
ものが主流である。
体素子からなる半導体パッケージは配線板のパッド部と
半田によって電気的・機械的に接続される。 この時の
半田付けの温度は220〜260℃程度の高温になる。
特にリードフレームと半導体素子の接着剤がエポキシ
樹脂の場合は、高温下で熱分解を起こし発生したガスが
パッケージ内の内圧を高め、モールド樹脂に亀裂を発生
させたり、半導体素子とリードフレームとの剥離を起こ
す事がある。また、エポキシ樹脂の多くは主剤と硬化剤
の2液タイプか予め一体形とした1液タイプがあるが、
いずれも放置による自然硬化が進み易く使用環境と使用
期間に制約があった。
存安定性と耐熱性に優れた熱可塑性樹脂であるポリイミ
ド樹脂は300℃以上の高温で高圧力下でしか満足な接
着性が得られない。 使用される半導体素子は微細な配
線に加え不純物ドープ濃度等温度に敏感な構造または材
質で構成されているため、一時的にも300℃以上の高
温に曝されるのは望ましくない。 また、リードフレー
ムの材質が銅または銅合金の場合は高温に曝される事に
より表面に脆い酸化層が形成し易く、モールド樹脂で封
止する際にリードフレームのリード部との界面が密着不
良となる。よって、低温で硬化接着が行える樹脂である
必要があった。
く、保存安定性に優れ、リードフレームと半導体素子と
を低温下で良好な接着可能な樹脂である熱硬化型接着剤
が塗布されたリードフレームまたはこれに接着された半
導体素子を得る事にある。
決するための本発明は、(1) 一般式(1)(化2)
キル基、アニケニル基、アルキニル基、フェニル基やナ
フチル基などの芳香族基、R2は炭素数1から30のア
ルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、フェニ
レン基やナフチレン基などのニ価の芳香族基、R3は炭
素数1から30のアルキレン基、アルケニレン基、アル
キニレン基、フェニレン基やナフチレン基などのニ価の
芳香族基、芳香族基が直接または架橋員を通して連結し
た基、または芳香族基が炭素数1から30のアルキレン
基、アルケニレン基、アルキニレン基と直接またはメチ
レン基、イソプロピリデン基、エーテル基、カルボニル
基、スルフィド基、シラネデル基などの架橋員を通して
連結した基であり、R1R2R3の各基はハロゲン元
素、水酸基、アミノ基、カルボキシル基などの置換基を
含んでもよい。m、nは0または1である。)で表され
る含珪素高分子化合物を用い、タックしない未硬化状態
で、被着物を密着させた後50〜300℃に加熱して得
られる熱硬化型接着剤、(2) (1)記載の熱硬化型
接着剤をリードフレーム内のダイパッド部へ塗布した熱
硬化型接着剤付きリードフレーム、(3) 上記(1)
記載の熱硬化型接着剤をリードフレーム内のインナーリ
ード部へ塗布した熱硬化型接着剤付きリードフレーム、
(4) 上記の(2)または(3)に記載のリードフレ
ームにより接着させて得られた半導体素子である。
ては、一般式(1)で表される含ケイ素高分子化合物と
は、繰り返し単位中に少なくとも1個のSi−H結合と
少なくとも1個のC≡C結合を有するものであって、こ
の繰り返し部分が少なくとも全高分子の1/3以上を占
める。具体的には、くり返し構造単位(2)(化3)
しくはく500〜1000000、より好ましくは50
0〜500000の範囲である。形態は液状又は固体状
である。これらの含ケイ素高分子化合物の製造方法は、
例えば反応式(48)(化48)
法に特に限定されるものではない。
媒として用いているので、反応終了後に濾過するだけで
容易に触媒を分離することができ、非常に高純度な含ケ
イ素高分子化合物を得ることができる。この含珪素高分
子化合物をリードフレームのダイパッド上やインナーリ
ード上へ印刷Tまたはディスペンサーにより積層し接着
剤として使用する。
金(42アロイ)や銅または銅合金、アルミニウム合金
を金型による打ち抜きプレスや腐食によってダイパッド
やインナーリードを有するリードフレームの形状へと成
形したものである。接着剤の形態としては、含珪素高分
子化合物をそのまま使用したり、接着目的に応じてフィ
ラーを配合させる事が出来る。 例えば、ダイパッドと
半導体素子との電気的導通を取るために銀粉を配合した
りする。
1〜3μmのものを使用し、配合は接着性を損なわない
程度に止める配慮が必要であるが、当該樹脂に対し重量
比で60%〜90%、望ましくは75〜85%の銀粉を
ロールミル等の混練機で均一に混合したペーストによっ
て満足する。 ここで、良好な接着とは接着された半導
体素子を水平方向へと押し、剥離するまでの応力を測定
しその時の強度が4Kgf以上である事とする。
樹脂と同様にディスペンサーによってダイパッド上へと
塗布出来る。また、スクリーン印刷によるダイパッドま
たはインナーリードへの塗布も可能である。印刷法を用
いる事から樹脂に粘度を持たせる必要がある。その手法
としては、フィラーを配合するのが簡便である。フィラ
ーはアルミナ、タルク、酸化珪素等の微粒子が挙げられ
る。
D型回転粘度計(東京計器社製)で2.5rpm時にお
いて、25℃雰囲気中で粘度が5,000〜50,00
0cps、好ましくは10,000〜40,000cp
sの範囲が良い。印刷法としては、スクリーン印刷やメ
タルマスクによる印刷を用いる。スクリーン印刷ではメ
ッシュ番定、乳材厚みは樹脂の粘度や所望する塗膜厚み
によって調整する。良好な範囲としては、メッシュは1
00〜350メッシュ、望ましくは160〜250メッ
シュである。
方法は、半導体素子を上面から0.05gf以上、望ま
しくは0.1gf以上の圧力でリードフレームに対し垂
直に押しつけ、50〜300℃、望ましくは100〜2
50℃の温度で加熱する事によって接着される。また、
塗布した接着剤を一時的にタックしない状態にしてお
き、後に接着する手法も可能である。乾燥条件として
は、塗工したリードフレームを150〜200℃、望ま
しくは160〜180℃の範囲で乾燥させる。
ドフレームは、熱示差天秤において260℃雰囲気下で
の加熱減量が0.5%以下の熱硬化接着剤を有し、加熱
減量5%以上であるエポキシ樹脂と比較し、アウトガス
による半導体パッケージのクラック発生が無く、同等の
加熱減量を示すポリイミド樹脂と比較しエポキシ樹脂並
みの低温、低圧力下での接着が可能であり、信頼性の高
い半導体パッケージを提供できる。
のダイパッド部に、前記式(6)の含珪素高分子化合物
を内径0.5mmのシリンジを持つディスペンサーにて
吐出圧力0.8Kg/cm2、0.5秒で滴下し、厚み
0.2mm、面積が10mm四方の半導体素子を片面を
2000番の紙ヤスリで研磨し、100gの圧力でダイ
パッドに対し垂直に押しつけた。 その後、窒素雰囲気
下で230℃、10分の加熱処理を行い、硬化させた。
(図1) この時、半導体素子に対し水平に荷重を掛け、剥離する
時の強度をプッシュプルゲージにて測定した所、強度は
21Kgfであり良好な強度を得た。また、260℃の
半田浴に1分間浸漬させても樹脂のクラックや半導体素
子との剥離は見られなかった。
のダイパッド部に、前記式(5)の含珪素高分子化合物
22部に対し、球状で平均粒子径が2μmの銀粉を78
部配合させた硬化後の導電度が1×10-4Ω・cmであ
る銀ペーストを内径0.5mmのシリンジを持つディス
ペンサーにて吐出圧力2Kg/cm2、0.5秒で滴下
し、10cm四方の半導体素子を100gの圧力でダイ
パッドに対し垂直に押しつけた。 その後、窒素雰囲気
下で230℃、10分の加熱処理を行い、硬化させた。
この時、実施例1と同様の強度を測定した結果、9.7
Kgfを示し良好な強度であった。また、260℃の半
田浴に1分間浸漬させても樹脂のクラックや半導体素子
との剥離は見られなかった。
ームのインナーリード(幅は250μm)の部分に当た
る箇所に、厚み50μmのメタルマスクを用い、平均粒
径が0.1μmのシリカ粉を前記式(6)の含珪素高分
子化合物100部に対し3部配合させたペーストを印刷
した。(図2) 窒素雰囲気中で180℃、8分加熱に
よりタックしない状態にしておき、接着剤付きリードフ
レームを50枚重ね梱包した後、取り出したが接着剤が
他の部分に付着した形跡はなかった。
接着剤と半導体素子の回路面全面を保護する目的である
保護膜(厚さ1μmのSiN膜)とを230℃、500
g、10分で接着した。(図3) 実施例1と同様の接
着強度測定の結果、インナーリードが曲がり正しい値が
読み取れなかったが、曲がる寸前の強度は8Kgを示し
ており良好な接着性を示した。また、260℃の半田浴
に1分間浸漬させても樹脂のクラックや半導体素子との
剥離は見られなかった。
ディスペンサーによってエポキシ樹脂系Agペースト接
着剤を塗布し、半導体素子を500gの荷重で押しつけ
て固定した。 実施例1と同様の強度測定をした結果、
15Kgfであり良好な結果を得たが、150℃、24
Hrにて接着剤を硬化接着した後、モールド樹脂にて全
体を封止し260℃、1分の半田浴に浸漬した所、硬化
したエポキシ樹脂系Agペーストから出たガスでモール
ド樹脂とリードフレームとの間に亀裂が入った。
塑性ポリイミド樹脂溶液をディスペンサーにて滴下し、
窒素雰囲気中で270℃、50分の乾燥を行い、半導体
素子と230℃、500gの条件で接着を試みたが、全
く接着しなかった。
剤と比較し耐熱性があり、ポリイミド系接着剤と比較し
低温且つ低圧力でリードフレームと半導体素子とを接着
できる低不純物耐熱性接着剤が得られた。
とを含珪素高分子化合物で接着した断面図である。
ナーリードの断面図である。
ナーリード上へ半導体素子を接着した上面図である。
ナーリード上へ半導体素子を接着した断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式(1) (化1) 【化1】 (式中、R1は水素原子または炭素数1から30のアル
キル基、アニケニル基、アルキニル基、フェニル基やナ
フチル基などの芳香族基、R2は炭素数1から30のア
ルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、フェニ
レン基やナフチレン基などのニ価の芳香族基、R3は炭
素数1から30のアルキレン基、アルケニレン基、アル
キニレン基、フェニレン基やナフチレン基などのニ価の
芳香族基、芳香族基が直接または架橋員を通して連結し
た基、または芳香族基が炭素数1から30のアルキレン
基、アルケニレン基、アルキニレン基と直接またはメチ
レン基、イソプロピリデン基、エーテル基、カルボニル
基、スルフィド基、シラネデル基などの架橋員を通して
連結した基であり、R1R2R3の各基はハロゲン元素、
水酸基、アミノ基、カルボキシル基などの置換基を含ん
でもよい。m、nは0または1である。)で表される含
珪素高分子化合物を用い、タックしない未硬化状態で、
被着物を密着させた後50〜300℃に加熱して得られ
る熱硬化型接着剤。 - 【請求項2】 請求項1記載の熱硬化型接着剤をリード
フレーム内のダイパッド部へ塗布した熱硬化型接着剤付
きリードフレーム - 【請求項3】 請求項1記載の熱硬化型接着剤をリード
フレーム内のインナーリード部へ塗布した熱硬化型接着
剤付きリードフレーム - 【請求項4】 上記の請求項2または3に記載のリード
フレームにより接着させて得られた半導体素子
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP88797A JPH10195415A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 熱硬化接着剤付きリードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP88797A JPH10195415A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 熱硬化接着剤付きリードフレーム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10195415A true JPH10195415A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=11486197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP88797A Pending JPH10195415A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 熱硬化接着剤付きリードフレーム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10195415A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003509557A (ja) * | 1999-09-16 | 2003-03-11 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | ポリ(エチニレン−フェニレン−エチニレン−シリレン)およびその調製方法 |
JP2015002319A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置とその製造方法 |
-
1997
- 1997-01-07 JP JP88797A patent/JPH10195415A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003509557A (ja) * | 1999-09-16 | 2003-03-11 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | ポリ(エチニレン−フェニレン−エチニレン−シリレン)およびその調製方法 |
JP2015002319A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置とその製造方法 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050908 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060412 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071120 |
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A02 | Decision of refusal |
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