JPH11158350A - エポキシ樹脂組成物、これを用いたぺースト状組成物およびこれを用いて製造される半導体装置 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物、これを用いたぺースト状組成物およびこれを用いて製造される半導体装置

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JPH11158350A
JPH11158350A JP28417897A JP28417897A JPH11158350A JP H11158350 A JPH11158350 A JP H11158350A JP 28417897 A JP28417897 A JP 28417897A JP 28417897 A JP28417897 A JP 28417897A JP H11158350 A JPH11158350 A JP H11158350A
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JP
Japan
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composition
epoxy resin
paste
resin composition
semiconductor device
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JP28417897A
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Hisayuki Naito
久幸 内藤
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低粘度で常温での粘度安定性に優れ、150
℃程度の低温で硬化することが出来るエポキシ樹脂組成
物、低粘度で常温での粘度安定性に優れ、150℃程度
の低温で硬化することができるペースト状組成物及びダ
イシェア強度の優れた半導体装置を提供する。 【解決手段】 a)エポキシ樹脂100重量部、b)5
ないし7員環構造を有するラクトン化合物5〜40重量
部、c)硬化触媒1〜10重量部を含有してなるエポキ
シ樹脂組成物、この樹脂組成物に、さらにフィラーを含
有させてなるぺースト状組成物及びこのぺースト状組成
物を用いて製造される半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低粘度で作業性に
優れ、高い貯蔵安定性と低温での硬化性を合わせ持った
エポキシ樹脂組成物ならびにこれを用いたぺースト状組
成物およびこのぺースト状組成物を用いて製造される半
導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エポキシ樹脂の硬化剤としては、
常温で固体あるいは、高粘度の液状であるフェノールノ
ボラック樹脂、芳香族アミン、ポリアミンポリアミド、
ジシアンジアミド等が用いられてきた。これらの硬化剤
を配合したエポキシ樹脂組成物は、粘度が高く作業性を
損なうため、溶剤、反応性希釈剤による粘度調整が行わ
れていた。しかし、これらの添加は、硬化時の揮発分の
増加、硬化物の架橋密度の低下による硬化性の低下、硬
化物物性の低下などの問題を伴っていた。
【0003】一方、上記エポキシ樹脂組成物に配合され
る硬化促進剤として4級ホスホニウム塩類、イミダゾー
ル類、3級アミン等が用いられてきたが、これらのうち
貯蔵安定性と、低温での硬化性を両立させうるものは極
少ない。貯蔵安定性に優れる硬化剤、硬化促進剤、触媒
等は一般に常温で固体であり硬化温度において溶解し硬
化性を発現するものであり常温での作業性を損なうもの
である。
【0004】半導体装置の製造に用いられるダイボンデ
ィング用のぺースト状組成物は、製造工程上一液で常温
での長時間の粘度安定性と低温での硬化性が要求され
る。また、近年、銅フレームが使用されることが多くな
ってきたが、この場合ぺースト状組成物には、150℃
程度での硬化性が要求されている。また、半導体装置の
製造工程の高速化に伴い、ぺースト状組成物としては高
せん断速度下で低粘度のものの要求が高まっている。高
せん断速度下でのぺースト粘度は、用いられる樹脂組成
物の粘度が顕著に反映され従来より低粘度で硬化性の優
れた樹脂組成物が必要とされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】請求項1における発明
は、低粘度で常温での粘度安定性に優れ、150℃程度
の低温で硬化することが出来るエポキシ樹脂組成物を提
供するものである。請求項2における発明は、低粘度で
常温での粘度安定性に優れ、150℃程度の低温で硬化
することができるペースト状組成物を提供するものであ
る。請求項3における発明は、ダイシェア強度の優れた
半導体装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、a)エポキシ
樹脂100重量部、b)5ないし7員環構造を有するラ
クトン化合物5〜40重量部、c)硬化触媒1〜10重
量部を含有してなるエポキシ樹脂組成物に関する。ま
た、本発明は、前記樹脂組成物に、さらにフィラーを含
有させてなるぺースト状組成物に関する。また、本発明
は、前記ぺースト状組成物を用いて製造される半導体装
置に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において用いられるエポキ
シ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有
する化合物であれば特に制限はないが、例えばフェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂〔YDPN−638P(東
都化成(株)商品名)、N−730S(大日本インキ化学
工業(株)商品名)、Quatrex−2010(ダウ・ケミカ
ル社商品名)〕、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
〔YDCN−702(東都化成工業(株)商品名)、EO
CN−100(日本化薬(株)商品名)〕、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂〔AER−X8501(旭化成工業
(株)商品名)、エピコート828、エピコート834、
YL−980(これらはいずれも油化シェルエポキシ
(株)商品名)〕、ビスフェノールF型エポキシ樹脂〔Y
DF−170(東都化成(株)商品名)〕、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)商品名)〕、多官能エポキシ樹脂〔EPPN−5
01(日本化薬(株)商品名)、TACTIX−742
(ダウ・ケミカル社商品名)、VG−3010(三井石
油化学工業(株)商品名)、1032S(油化シェルエポ
キシ(株)商品名)〕、ナフタレン骨格を有するエポキシ
樹脂〔HP−4032(大日本インキ化学工業(株)商品
名)〕、脂環式エポキシ樹脂〔EHPE−3150(ダ
イセル化学工業(株)商品名)〕、アミン型エポキシ樹脂
〔ELM−100(住友化学工業(株)商品名)、YH−
434L(東都化成(株)商品名)〕、レゾルシン型エポ
キシ樹脂〔デナコールEX−201(ナガセ化成工業
(株)商品名〕、ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂
〔デナコールEX−212(ナガセ化成工業(株)商品
名〕、エチレン・プロピレングリコール型エポキシ樹脂
〔デナコールEX−810、811、850、851、
821、830、832、841、861(ナガセ化成
工業(株)商品名〕、下記一般式(II)で表されるエポキ
シ樹脂〔E−XL−24、E−XL−3L(三井東圧化
学(株)商品名〕、ポリスルフィド系エポキシ樹脂〔フレ
ップ東レチオコール(株)製)〕などが挙げられる。
【0008】
【化1】 (ただし、式中、nは0〜5の整数である)
【0009】本発明において用いられるラクトン化合物
は、5ない7員環を有するラクトン類である。具体的に
は、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カ
プロラクトン、ジヒドロクマロン、δ−デカノラクト
ン、γ−フェニル−γ−ブチロラクトン、γ−エチル−
γ−カプロラクトン等を用いることが出来る。ラクトン
化合物の配合量は、エポキシ樹脂100重量部に対して
5〜40重量部が好ましく、10〜25重量部がさらに
好ましい。ラクトン化合物の配合量が少なすぎても多す
ぎても、樹脂組成物の硬化性が劣る傾向がある。
【0010】本発明に用いられる硬化触媒としては、D
BU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ
−7−エン)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]
オクタン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン
−5−エン、トリエチレンジアミン等の強塩基触媒を用
いることができる。硬化触媒の配合量は、エポキシ樹脂
100重量部に対して1〜10重量部が好ましく、2〜
5重量部がさらに好ましい。硬化触媒の配合量が少なす
ぎると樹脂組成物の硬化性が劣り、多すぎると樹脂組成
物の貯蔵安定性が損なわれる。
【0011】本発明の樹脂組成物には、ビニルトリアジ
ン、ベンゾクアナミン、ジシアンジアミド、ベンゾオキ
サジン環を有する樹脂等の硬化剤を組成物の安定性を損
なわない範囲で用いることができる。その使用量はエポ
キシ樹脂100重量部に対して10重量部以下が好まし
い。
【0012】本発明のぺースト状組成物は、前記エポキ
シ樹脂組成物に、さらに、球状、針状、不定形、フレー
ク状等の金、銀、銅、アルミ、ニツケル、チタンなどの
金属粉末、窒化棚素、窒化珪素、窒化炭素、窒化アル
ミ、酸化珪素、酸化アルミ、炭酸カルシウム、タルク、
マイカ、チタン酸カリウムなどの無機化合物の粉末、無
定型炭素、ガラス状炭素、黒鉛、ダイヤモンドなどの微
粉末、これらの粉末に表面処理を施した微粉末等のフィ
ラーを配合してなるものである。フィラーはペースト状
組成物に対して1〜90重量%になるように配合される
ことが好ましく、5〜80重量%になるように配合され
ることがさらに好ましい。本発明のぺースト状組成物に
は、ぺーストの作業性、接着性を改良するためにパーフ
ルオロオクタン酸等の界面活性剤、シリコン系、チタン
系などのカップリング剤等が添加されていても良い。ぺ
ースト状組成物は、前記したエポキシ樹脂組成物にらい
かい機、3本ロール等を用いて上記の無機粉末を添加、
混練する方法により製造することができる。
【0013】本発明においては、上記のペースト状組成
物を用いて半導体素子と基板とを接着した後、封止して
半導体装置とすることができる。本発明の樹脂ペースト
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、スタンピング法など
により塗布した後、半導体素子を圧着し、その後オーブ
ンまたはヒートブロックなどの加熱装置を用いて加熱硬
化することにより行うことができる。さらに、ワイヤボ
ンド工程を経た後、通常の方法により封止することによ
り完成された半導体装置とすることができる。
【0014】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。以下、部は重量部を意味する。尚、表中で用いられ
る原料名および物性値の測定条件を下記に示す。 ・ゲルタイム測定条件;150℃に加熱した熱板上に組
成物0.2gを投入し約1分間に1回の割合で棒を用い
てかき混ぜ、棒を持ち上げた際に樹脂が引き上げられる
か、かき混ぜが困難になるまで粘度が上昇した時間を測
定した。 ・ダイシェア強度測定条件;銀メッキ付き銅フレームに
2mm×2mm角のシリコンチツプを接着し、150℃1時
間硬化後、自動接着力測定装置BT−100(dage社
製)を用いて室温で測定した(単位:kgf/chip)。半導
体の製造においては、一般的に6kgf/chip以上の接着力
が要求される。 ・粘度安定性測定条件;EHD型粘度計、3゜コーン、
0.5rpm、25℃で測定した粘度の25℃で72時間
保管した前後の粘度を測定し、保管開始前の粘度に対す
る72時間保管後の粘度の比を測定した。 HP−850N;フェノールノボラック樹脂(日立化成
工業(株)製) 2E4MZ;2−エチル−4メチルーイミダゾール(四
国化成(株)製) TPPK;テトラフェニルフォスフィンテトラフェニル
ボレート(四国化成(株)製) PGEC;フェニルグリシジルエーテル(反応性希釈
剤) BLS;ブチルセロソルブ(溶剤)
【0015】実施例1〜4 表1に示す配合でエポキシ樹脂組成物を作製し、ゲルタ
イムを測定した。この結果を表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】実施例5〜9及び比較例1〜3 表2に示す配合でエポキシ樹脂組成物を作製し、ゲルタ
イムを測定した。この結果を表2に示す。
【0018】
【表2】
【0019】実施例10及び比較例4〜5 表3に示す配合でペースト状組成物を作製し、ゲルタイ
ムを測定した。また、ペースト状組成物を用いて42ア
ロイ製リードフレームに2mm角のシリコンチップを接着
し、180℃で5分間加熱して硬化させた後、ダイシェ
ア強度を測定した。これらの結果を表4に示す。また、
同様に組み立てたものにワイヤーボンディングを行い、
さらに、エポキシ樹脂系封止剤を用い、トランスファー
モールドにより封止して半導体装置製造した。比較例5
では、トランスファーモールドのとき、チップが移動
し、適正な半導体装置を得ることができなかった。
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】
【発明の効果】請求項1におけるエポキシ樹脂細成物
は、硬化性に優れる。請求項2におけるペースト状組成
物は、低粘度で常温での粘度安定性に優れ、150℃程
度の低温で硬化することができる。請求項3によれば、
ダイシェア強度の優れた半導体装置を効率よく製造する
ことができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)エポキシ樹脂100重量部、b)5
    ないし7員環構造を有するラクトン化合物5〜40重量
    部、c)硬化触媒1〜10重量部を含有してなるエポキ
    シ樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1の樹脂組成物に、さらにフィラ
    ーを含有させてなるぺースト状組成物。
  3. 【請求項3】 請求項2のぺースト状組成物を用いて製
    造される半導体装置。
JP28417897A 1997-09-24 1997-10-17 エポキシ樹脂組成物、これを用いたぺースト状組成物およびこれを用いて製造される半導体装置 Pending JPH11158350A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100594340B1 (ko) * 2000-11-30 2006-06-30 소니 케미카루 가부시키가이샤 접속 재료
WO2006087111A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Low shrinkage amine-curing epoxy resin compositions comprising a lactone
KR20180027336A (ko) * 2016-09-05 2018-03-14 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치
WO2020066746A1 (ja) 2018-09-25 2020-04-02 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 繊維強化複合材料用樹脂組成物及びそれを用いた繊維強化複合材料

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