JPH11186473A - 高熱伝導性接着剤付き銅箔、放熱板付きリードフレーム及び放熱板付き半導体装置 - Google Patents
高熱伝導性接着剤付き銅箔、放熱板付きリードフレーム及び放熱板付き半導体装置Info
- Publication number
- JPH11186473A JPH11186473A JP34752097A JP34752097A JPH11186473A JP H11186473 A JPH11186473 A JP H11186473A JP 34752097 A JP34752097 A JP 34752097A JP 34752097 A JP34752097 A JP 34752097A JP H11186473 A JPH11186473 A JP H11186473A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper foil
- adhesive
- high thermal
- adhesive layer
- thermal conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Adhesive Tapes (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】熱伝導性に優れ、熱圧着して用いることができ
る接着剤付き銅箔並びにこの銅箔を用いたリードフレー
ム及び半導体装置の提供。 【解決手段】厚さ100μm以上の銅箔の片面に、高熱伝導
性無機フィラーを30〜80重量％含有する有機バインダー
から成る接着層を形成した熱圧着可能な高熱伝導性接着
剤付き銅箔並びにこの銅箔を用いて作製したリードフレ
ーム及び半導体装置。
る接着剤付き銅箔並びにこの銅箔を用いたリードフレー
ム及び半導体装置の提供。 【解決手段】厚さ100μm以上の銅箔の片面に、高熱伝導
性無機フィラーを30〜80重量％含有する有機バインダー
から成る接着層を形成した熱圧着可能な高熱伝導性接着
剤付き銅箔並びにこの銅箔を用いて作製したリードフレ
ーム及び半導体装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導性に優れ、
熱圧着して用いることができる接着剤付き銅箔並びにこ
の銅箔を用いたリードフレーム及び半導体装置に関す
る。
熱圧着して用いることができる接着剤付き銅箔並びにこ
の銅箔を用いたリードフレーム及び半導体装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体チップの高集積化に伴い、
チップの発熱による回路の誤動作や信頼性低下が問題と
なっている。これらの問題を解決する方法として、特開
平5-218284号公報のように、接着層を形成させた放熱板
用の銅箔を所定の形状に加工し、インナーリードの、半
導体チップとのワイヤーボンディング面とは反対面に接
着層を介し貼り付けることで、半導体チップから発生す
る熱を放散する、いわゆるヒートスプレッター付き半導
体装置が提案されている。
チップの発熱による回路の誤動作や信頼性低下が問題と
なっている。これらの問題を解決する方法として、特開
平5-218284号公報のように、接着層を形成させた放熱板
用の銅箔を所定の形状に加工し、インナーリードの、半
導体チップとのワイヤーボンディング面とは反対面に接
着層を介し貼り付けることで、半導体チップから発生す
る熱を放散する、いわゆるヒートスプレッター付き半導
体装置が提案されている。
【０００３】しかしながらこの技術では、接着剤付き銅
箔の接着層を構成する樹脂の熱伝導率は、銅箔よりも低
く、シリコンチップから放熱板への熱伝導性が接着層で
低下し、放熱性が低下するという問題がある。
箔の接着層を構成する樹脂の熱伝導率は、銅箔よりも低
く、シリコンチップから放熱板への熱伝導性が接着層で
低下し、放熱性が低下するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
点を改良し、接着剤層で熱伝導性が低下しない接着剤付
き銅箔、並びにこの銅箔を用いたリードフレーム及び半
導体装置を提供するものである。請求項１記載の発明は
接着剤層で熱伝導性が低下しない、高熱伝導性接着剤付
き銅箔を提供するものである。請求項２記載の発明は、
請求項１記載の銅箔を貼り付けたリードフレームを提供
するものである。請求項３記載の発明は請求項２記載の
リードフレームを用いて作製した半導体装置を提供する
ものである。
点を改良し、接着剤層で熱伝導性が低下しない接着剤付
き銅箔、並びにこの銅箔を用いたリードフレーム及び半
導体装置を提供するものである。請求項１記載の発明は
接着剤層で熱伝導性が低下しない、高熱伝導性接着剤付
き銅箔を提供するものである。請求項２記載の発明は、
請求項１記載の銅箔を貼り付けたリードフレームを提供
するものである。請求項３記載の発明は請求項２記載の
リードフレームを用いて作製した半導体装置を提供する
ものである。
【０００５】本発明者らは接着剤の種類、構成と熱伝導
性の関係について鋭意検討した結果、窒化ホウ素、アル
ミナといったような高熱伝導性フィラーを特定の割合で
混合した接着剤が従来の接着剤に比べ、高熱伝導性を有
していることを見いだし、本発明を完成するに至った。
性の関係について鋭意検討した結果、窒化ホウ素、アル
ミナといったような高熱伝導性フィラーを特定の割合で
混合した接着剤が従来の接着剤に比べ、高熱伝導性を有
していることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は厚さ100μm以上
の銅箔の片面に、高熱伝導性無機フィラーを30〜80重量
％含有する有機バインダーから成る接着層を形成した熱
圧着可能な高熱伝導性接着剤付き銅箔に関する。
の銅箔の片面に、高熱伝導性無機フィラーを30〜80重量
％含有する有機バインダーから成る接着層を形成した熱
圧着可能な高熱伝導性接着剤付き銅箔に関する。
【０００７】また本発明は、インナーリードのボンディ
ング面の反対面に、上記の接着剤付き銅箔の接着剤面を
貼り付けた放熱板付きリードフレームに関する。また本
発明は、前記リードフレームを用いた放熱板付き半導体
装置に関する。
ング面の反対面に、上記の接着剤付き銅箔の接着剤面を
貼り付けた放熱板付きリードフレームに関する。また本
発明は、前記リードフレームを用いた放熱板付き半導体
装置に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の接着剤付き銅箔を作製す
るためには、高熱伝導性無機フィラー、有機バインダ
ー、有機溶剤等をミキサー、三本ロール等を用いて充分
に混練し、脱泡して得られるペーストを、銅箔の片面に
均一に塗布し、溶剤を揮散させ作製する。銅箔の厚みは
100μm以上とされ、105〜200μmが好ましい。銅箔の厚
さが100μm未満では、機械的強度、熱伝導性が劣るため
実用的でない。
るためには、高熱伝導性無機フィラー、有機バインダ
ー、有機溶剤等をミキサー、三本ロール等を用いて充分
に混練し、脱泡して得られるペーストを、銅箔の片面に
均一に塗布し、溶剤を揮散させ作製する。銅箔の厚みは
100μm以上とされ、105〜200μmが好ましい。銅箔の厚
さが100μm未満では、機械的強度、熱伝導性が劣るため
実用的でない。
【０００９】本発明に使用する高熱伝導性無機フィラー
には特に制限はないが、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベ
リリウム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素、窒化アルミ
ニウム、窒化ケイ素、ダイヤモンド等が挙げられる。そ
の構造は粉末で、粒径は接着剤層をリードフレームに熱
圧着したときの接着剤層の厚みより、最大粒子の粒径が
小さければ良い。高熱伝導性無機フィラーの含有量は接
着剤層に対して30〜80重量％が好ましく、40〜60重量％
がさらに好ましい。無機フィラー量が30重量％未満で
は、熱伝導性が劣り、80重量％を越えると接着剤層がも
ろくなり、接着剤としての効果が低下する。
には特に制限はないが、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベ
リリウム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素、窒化アルミ
ニウム、窒化ケイ素、ダイヤモンド等が挙げられる。そ
の構造は粉末で、粒径は接着剤層をリードフレームに熱
圧着したときの接着剤層の厚みより、最大粒子の粒径が
小さければ良い。高熱伝導性無機フィラーの含有量は接
着剤層に対して30〜80重量％が好ましく、40〜60重量％
がさらに好ましい。無機フィラー量が30重量％未満で
は、熱伝導性が劣り、80重量％を越えると接着剤層がも
ろくなり、接着剤としての効果が低下する。
【００１０】本発明に使用する有機バインダーには特に
制限はないが、熱可塑性樹脂或いは熱硬化樹脂を単独或
いは混合して使用する。熱硬化樹脂としては、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。熱可塑樹脂とし
ては、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリエーテルアミドイミド樹脂、ポリエーテ
ルアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙げられ
る。接着層の厚みは、特に制限はないが、5〜100μmが
好ましく、10〜50μmがさらに好ましい。厚さが5μm未
満では、接着強度が低下する傾向があり、100μmを越え
ると接着剤付き銅箔とリードフレームを接着した際、リ
ードフレームに反りが生じる傾向がある。
制限はないが、熱可塑性樹脂或いは熱硬化樹脂を単独或
いは混合して使用する。熱硬化樹脂としては、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。熱可塑樹脂とし
ては、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリエーテルアミドイミド樹脂、ポリエーテ
ルアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙げられ
る。接着層の厚みは、特に制限はないが、5〜100μmが
好ましく、10〜50μmがさらに好ましい。厚さが5μm未
満では、接着強度が低下する傾向があり、100μmを越え
ると接着剤付き銅箔とリードフレームを接着した際、リ
ードフレームに反りが生じる傾向がある。
【００１１】本発明に使用する有機溶剤には特に制限は
なく、上記の樹脂を均一に溶解するものならば、一種類
或いは二種類以上を併用した混合溶剤であっても差し支
えない。この種の有機溶剤としては、N,N-ジメチルホル
ムアミド、 N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
ホキシド、N-メチル-2-ピロリドン、ブチルグリコール
アセテート、ジグライム、トリグライム、テトラグライ
ム、シクロヘキサノン等がある。更に、平滑に塗工でき
る為に、均一に溶解できる範囲で貧溶媒を上記の溶剤と
混合することもある。
なく、上記の樹脂を均一に溶解するものならば、一種類
或いは二種類以上を併用した混合溶剤であっても差し支
えない。この種の有機溶剤としては、N,N-ジメチルホル
ムアミド、 N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
ホキシド、N-メチル-2-ピロリドン、ブチルグリコール
アセテート、ジグライム、トリグライム、テトラグライ
ム、シクロヘキサノン等がある。更に、平滑に塗工でき
る為に、均一に溶解できる範囲で貧溶媒を上記の溶剤と
混合することもある。
【００１２】本発明はまた、インナーリードのボンディ
ング面の反対面に、上記の接着剤付き銅箔の接着剤面で
貼り付けた放熱板付きリードフレーム及びこのリードフ
レームを用いた放熱板付き半導体装置に関する。
ング面の反対面に、上記の接着剤付き銅箔の接着剤面で
貼り付けた放熱板付きリードフレーム及びこのリードフ
レームを用いた放熱板付き半導体装置に関する。
【００１３】
【実施例】以下の実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらにより制限されるものではない。
発明はこれらにより制限されるものではない。
【００１４】実施例１ 熱可塑性樹脂であるガラス転移温度220℃のポリエーテ
ルアミドイミド樹脂（日立化成工業製、ハイマル）30重
量部をN-メチルピロリドン：ブチルグリコールアセテー
トの混合溶液(70:30)70重量部に溶解させたワニス中
に、0.8μmの窒化ホウ素(デンカポリマー社製、デンカ
ボロンナイトライド)を45重量部を加え、３本ロールで
充分に混練した後、5torrで真空脱泡し、ペーストを作
製した。次に、105μmの銅箔(日本電解社製、SLP-105W
B)の片面に先ほど作製したペーストを塗布し、100℃/6m
in、ついで180℃/6minで乾燥させ、片面に厚さ20μmの
接着層を有する接着剤付き銅箔を作製した。この銅箔の
熱伝導率を測定したところ、4.7[W/(M・K)]であった。得
られた接着剤付き銅箔を20nm角に切り取り、厚さ0.2nm
の銅製リードフレームの上に乗せ、温度350℃、圧力3MP
aで3秒間加圧して圧着した。接着後のリードフレームの
反りもなく、強固に接着していた。その後、銀ペースト
で半導体素子を接着剤層に接着させ、エポキシ樹脂成形
材料でトランスファー成形し、半導体装置を作製した。
この半導体装置を85℃、85%RHで168時間吸湿させた後、
245℃10秒間の赤外線（ＩＲ）リフロー後の故障率を調
べたところ、0/100(100サンプル中0個)と優れていた。
ルアミドイミド樹脂（日立化成工業製、ハイマル）30重
量部をN-メチルピロリドン：ブチルグリコールアセテー
トの混合溶液(70:30)70重量部に溶解させたワニス中
に、0.8μmの窒化ホウ素(デンカポリマー社製、デンカ
ボロンナイトライド)を45重量部を加え、３本ロールで
充分に混練した後、5torrで真空脱泡し、ペーストを作
製した。次に、105μmの銅箔(日本電解社製、SLP-105W
B)の片面に先ほど作製したペーストを塗布し、100℃/6m
in、ついで180℃/6minで乾燥させ、片面に厚さ20μmの
接着層を有する接着剤付き銅箔を作製した。この銅箔の
熱伝導率を測定したところ、4.7[W/(M・K)]であった。得
られた接着剤付き銅箔を20nm角に切り取り、厚さ0.2nm
の銅製リードフレームの上に乗せ、温度350℃、圧力3MP
aで3秒間加圧して圧着した。接着後のリードフレームの
反りもなく、強固に接着していた。その後、銀ペースト
で半導体素子を接着剤層に接着させ、エポキシ樹脂成形
材料でトランスファー成形し、半導体装置を作製した。
この半導体装置を85℃、85%RHで168時間吸湿させた後、
245℃10秒間の赤外線（ＩＲ）リフロー後の故障率を調
べたところ、0/100(100サンプル中0個)と優れていた。
【００１５】実施例２ 実施例１で用いたペーストを厚さ100μmの銅箔の片面に
塗布し、100℃/6min、180℃/6minで乾燥させ、片面に厚
さ50μmの接着層からなる接着剤付き銅箔を作製し、そ
の熱伝導率を測定したところ、6.8[W/(M・K)]であった。
また、熱圧着性は良好であった。
塗布し、100℃/6min、180℃/6minで乾燥させ、片面に厚
さ50μmの接着層からなる接着剤付き銅箔を作製し、そ
の熱伝導率を測定したところ、6.8[W/(M・K)]であった。
また、熱圧着性は良好であった。
【００１６】比較例１ 実施例１で用いたワニスを厚さ105μmの銅箔の片面に塗
布し、100℃/6min、180℃/6minで乾燥させ、厚み20μm
の接着層を有する接着剤付き銅箔を作製した。得られた
接着剤付き銅箔の熱圧着性は良かったが、熱伝導率は、
3.3[W/(M・K)]であった。
布し、100℃/6min、180℃/6minで乾燥させ、厚み20μm
の接着層を有する接着剤付き銅箔を作製した。得られた
接着剤付き銅箔の熱圧着性は良かったが、熱伝導率は、
3.3[W/(M・K)]であった。
【００１７】比較例２ 50μmの銅箔の片面に実施例１で用いたペーストを塗布
し乾燥させた、厚み20μmの接着層を有する接着剤付き
銅箔を作製した。得られた接着剤付き銅箔の熱伝導率を
測定したところ、3.1[W/(M・K)]であった。
し乾燥させた、厚み20μmの接着層を有する接着剤付き
銅箔を作製した。得られた接着剤付き銅箔の熱伝導率を
測定したところ、3.1[W/(M・K)]であった。
【００１８】比較例３ 実施例１で用いたワニス100重量部に0.8μmの窒化ホウ
素270重量部を加え、３本ロールで充分に混練した後、5
torrで真空脱泡し、ペーストを作製した。次に、105μm
の銅箔（日本電解（株）製SLP-105WB）の片面にこのペ
ーストを塗布し、100℃/6min、ついで180℃/6minで乾燥
させ、片面に厚さ20μmの接着層を有する接着剤付き銅
箔を作製した。この銅箔の熱伝導率を測定したところ、
6.9[W/(M・K)]であった。しかし接着剤付き銅箔の接着層
がもろく、接着剤付き銅箔を20nm角に切り取り、厚さ0.
2nmの銅製リードフレームの上に乗せ、温度350℃、圧力
3MPaで3秒間加圧して圧着したところ、ほとんど接着し
ていなかった。
素270重量部を加え、３本ロールで充分に混練した後、5
torrで真空脱泡し、ペーストを作製した。次に、105μm
の銅箔（日本電解（株）製SLP-105WB）の片面にこのペ
ーストを塗布し、100℃/6min、ついで180℃/6minで乾燥
させ、片面に厚さ20μmの接着層を有する接着剤付き銅
箔を作製した。この銅箔の熱伝導率を測定したところ、
6.9[W/(M・K)]であった。しかし接着剤付き銅箔の接着層
がもろく、接着剤付き銅箔を20nm角に切り取り、厚さ0.
2nmの銅製リードフレームの上に乗せ、温度350℃、圧力
3MPaで3秒間加圧して圧着したところ、ほとんど接着し
ていなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明になる銅箔は、高熱伝導性無機フ
ィラーを有機バインダーに添加することにより、接着剤
層自体の熱伝導性を向上させた接着剤付き銅箔で、高熱
放散性を必要とする半導体装置等の用途の接着剤付き銅
箔として好適である。
ィラーを有機バインダーに添加することにより、接着剤
層自体の熱伝導性を向上させた接着剤付き銅箔で、高熱
放散性を必要とする半導体装置等の用途の接着剤付き銅
箔として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 義行 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 厚さ100μm以上の銅箔の片面に、高熱伝
導性無機フィラーを30〜80重量％含有する有機バインダ
ーから成る接着層を形成した熱圧着可能な高熱伝導性接
着剤付き銅箔。 - 【請求項２】 インナーリードのボンディング面の反対
面に、請求項１記載の接着剤付き銅箔の接着剤面で貼り
付けた放熱板付きリードフレーム。 - 【請求項３】 請求項２記載のリードフレームを用いた
放熱板付き半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34752097A JPH11186473A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 高熱伝導性接着剤付き銅箔、放熱板付きリードフレーム及び放熱板付き半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34752097A JPH11186473A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 高熱伝導性接着剤付き銅箔、放熱板付きリードフレーム及び放熱板付き半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186473A true JPH11186473A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18390788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34752097A Pending JPH11186473A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 高熱伝導性接着剤付き銅箔、放熱板付きリードフレーム及び放熱板付き半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186473A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010087230A1 (ja) | 2009-01-30 | 2010-08-05 | 日東電工株式会社 | 熱伝導性粘着剤組成物および熱伝導性粘着シート |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP34752097A patent/JPH11186473A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010087230A1 (ja) | 2009-01-30 | 2010-08-05 | 日東電工株式会社 | 熱伝導性粘着剤組成物および熱伝導性粘着シート |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3312723B2 (ja) | 熱伝導シート状物とその製造方法及びそれを用いた熱伝導基板とその製造方法 | |
| US5490627A (en) | Direct bonding of copper composites to ceramics | |
| TW201918536A (zh) | 薄膜狀接著劑、使用薄膜狀接著劑之半導體封裝體之製造方法 | |
| JP3127754B2 (ja) | 半導体装置 | |
| US7906373B1 (en) | Thermally enhanced electrically insulative adhesive paste | |
| CN100433314C (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
| WO2017022191A1 (en) | High performance, thermally conductive surface mount (die attach) adhesives | |
| JP2002093825A (ja) | 半導体パッケージの製造方法及び半導体パッケージ | |
| US7582510B2 (en) | Electronic packaging materials for use with low-k dielectric-containing semiconductor devices | |
| JPH11186473A (ja) | 高熱伝導性接着剤付き銅箔、放熱板付きリードフレーム及び放熱板付き半導体装置 | |
| JPH10154777A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2001196512A (ja) | 半導体装置 | |
| WO2015182576A1 (ja) | 半導体パッケージ及びその製造方法 | |
| JPH05179209A (ja) | 熱圧着可能な高熱伝導性フィルム状接着剤 | |
| JPH06350213A (ja) | 金属ベース基板 | |
| JP2002137974A (ja) | セラミック体と銅板の接合方法 | |
| JP2005285885A (ja) | 半導体装置 | |
| JP7176159B2 (ja) | 複合シート及びその製造方法、並びに、積層体及びその製造方法 | |
| JP2000312068A (ja) | 配線基板およびその製造方法 | |
| JP2957786B2 (ja) | 絶縁層付き金属基板の製造方法 | |
| JPH05152355A (ja) | 半導体装置 | |
| JP4249371B2 (ja) | 金属ベース回路基板 | |
| JP3314133B2 (ja) | 配線基板 | |
| JP3505170B2 (ja) | 熱伝導基板及びその製造方法 | |
| JPH05326743A (ja) | 半導体素子搭載用絶縁放熱基板 |