JPS62143986A - 絶縁樹脂ペ−スト - Google Patents
絶縁樹脂ペ−ストInfo
- Publication number
- JPS62143986A JPS62143986A JP28433885A JP28433885A JPS62143986A JP S62143986 A JPS62143986 A JP S62143986A JP 28433885 A JP28433885 A JP 28433885A JP 28433885 A JP28433885 A JP 28433885A JP S62143986 A JPS62143986 A JP S62143986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- paste
- amorphous silica
- insulating resin
- particle size
- epoxy resin
- Prior art date
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体素子をリードフレームおるいはセラミッ
ク基板等ヘダイポンディングする場合に用いられる絶縁
樹脂ペーストに関するものである。
ク基板等ヘダイポンディングする場合に用いられる絶縁
樹脂ペーストに関するものである。
更に詳しくは高温、短時間で硬化゛させても、気泡の発
生が極めて少ない樹脂接合法に用いる絶縁樹脂ペースト
に関するものである。 ゛〔従来技術〕 従来、半導体素子をリードフレーム等へダイボンドする
方法としては金とシリコンとの共晶を形成することによ
り接合する金−シリコン共晶法、また半田ペーストを用
いて接合する半田接合法が主に用いられてきた。金−シ
リコン共晶法は金を用いるためコストが非常に高いとか
、あるいは作業温度が４００〜４５０℃と高く半導体素
子や部品の劣化をもたらす欠点があった。一方半田接合
法は比較的低コストではあるが耐熱性が劣るとか、ある
いは半田ボール飛散による半導体素子が劣化するという
欠点があった。
生が極めて少ない樹脂接合法に用いる絶縁樹脂ペースト
に関するものである。 ゛〔従来技術〕 従来、半導体素子をリードフレーム等へダイボンドする
方法としては金とシリコンとの共晶を形成することによ
り接合する金−シリコン共晶法、また半田ペーストを用
いて接合する半田接合法が主に用いられてきた。金−シ
リコン共晶法は金を用いるためコストが非常に高いとか
、あるいは作業温度が４００〜４５０℃と高く半導体素
子や部品の劣化をもたらす欠点があった。一方半田接合
法は比較的低コストではあるが耐熱性が劣るとか、ある
いは半田ボール飛散による半導体素子が劣化するという
欠点があった。
この様な中にあって、最近樹脂中に銀粉末、シリカ粉末
等無機質粉末を分散させた導電性あるいは絶縁体のペー
ストを用いる樹脂接合法が用いられる様になってきた。
等無機質粉末を分散させた導電性あるいは絶縁体のペー
ストを用いる樹脂接合法が用いられる様になってきた。
この樹脂接合法は大巾なコストダウンが可能であり、特
に絶縁樹脂ペーストとして特にシリカ粉末を用いたもの
は貴金属を全く用いないため安価であり、又その特性に
おいても非常に優れている。
に絶縁樹脂ペーストとして特にシリカ粉末を用いたもの
は貴金属を全く用いないため安価であり、又その特性に
おいても非常に優れている。
しかしながら、これらの樹脂接合法に用いる従来の絶縁
樹脂ペーストは硬化時に気泡が発生し易いという欠点が
ある。これはシリカ粉末等の無機質粉末を樹脂に分散さ
せ、ペースト状にする必要があるために、樹脂は大量の
溶剤を含むがあるいは常温で液状のものを用いる必要が
あり、これ等がこれらの絶縁ペーストが硬化する時に一
部気化し、気泡を発生させたり、おるいは樹脂と無機質
粉末を混練する時空気を抱き込み、気泡となる。
樹脂ペーストは硬化時に気泡が発生し易いという欠点が
ある。これはシリカ粉末等の無機質粉末を樹脂に分散さ
せ、ペースト状にする必要があるために、樹脂は大量の
溶剤を含むがあるいは常温で液状のものを用いる必要が
あり、これ等がこれらの絶縁ペーストが硬化する時に一
部気化し、気泡を発生させたり、おるいは樹脂と無機質
粉末を混練する時空気を抱き込み、気泡となる。
これ等の気泡が硬化時にスムーズに扱けないと、硬化物
に気泡が残存し半導体素子とリードフレームとの密着強
度を著しく低下させるとかあるいは気泡が抜ける際の力
で半導体チップが傾き、傾いたまま接合され、後工程で
の金線ワイヤボンディングで自動ボンダーでの位置認識
ができないという重大欠点を生じてしまう。
に気泡が残存し半導体素子とリードフレームとの密着強
度を著しく低下させるとかあるいは気泡が抜ける際の力
で半導体チップが傾き、傾いたまま接合され、後工程で
の金線ワイヤボンディングで自動ボンダーでの位置認識
ができないという重大欠点を生じてしまう。
本発明の目的は上記の様な従来技術の欠点を改良し、半
導体素子が傾くことなくリードフレーム等外部支持電極
に強固に接合される絶縁樹脂ペーストを提供することに
ある。
導体素子が傾くことなくリードフレーム等外部支持電極
に強固に接合される絶縁樹脂ペーストを提供することに
ある。
本発明者等はペーストが硬化する際に発生する小さな気
泡がペースト表面に到達するまでに気泡が互いに衝突し
大きくなり、この大きな気泡が抜ける際の力により半導
体素子が傾いてしまうことに着目し、鏡意検詞を重ねた
結果、大きい粒子径の無定形シリカ粉末粒子を用いると
発生した気泡が表面に到達するまでのバス（道程〉が短
くなること、及びジシアンジアミドおよび／またはマレ
オニトリル誘導体を潜在性硬化剤として用いると大きい
粒子径のシリカ粉末粒子による効果と相まって硬化時の
ペーストの粘度が初期段階で著しく低下し、気泡が扱は
易くなることを見い出し目的を達成することができた。
泡がペースト表面に到達するまでに気泡が互いに衝突し
大きくなり、この大きな気泡が抜ける際の力により半導
体素子が傾いてしまうことに着目し、鏡意検詞を重ねた
結果、大きい粒子径の無定形シリカ粉末粒子を用いると
発生した気泡が表面に到達するまでのバス（道程〉が短
くなること、及びジシアンジアミドおよび／またはマレ
オニトリル誘導体を潜在性硬化剤として用いると大きい
粒子径のシリカ粉末粒子による効果と相まって硬化時の
ペーストの粘度が初期段階で著しく低下し、気泡が扱は
易くなることを見い出し目的を達成することができた。
（発明の構成）
即ち、本発明は（Ａ）粒径５０μｍ以下の無定形シリカ
粉末中、粒径が２０〜５０μｍの分布を有するものが１
５〜５０ｉｉ％含む無定形シリカ充填剤と（Ｂ）ジシア
ンジアミドおよび／またはマレオニトリル誘導体を潜在
性アミン硬化剤とし、 （Ｃ）常温で液状のエポキシ樹
脂を必須成分とすることを特徴とする樹脂接合法用の絶
縁樹脂ペーストに関するものである。
粉末中、粒径が２０〜５０μｍの分布を有するものが１
５〜５０ｉｉ％含む無定形シリカ充填剤と（Ｂ）ジシア
ンジアミドおよび／またはマレオニトリル誘導体を潜在
性アミン硬化剤とし、 （Ｃ）常温で液状のエポキシ樹
脂を必須成分とすることを特徴とする樹脂接合法用の絶
縁樹脂ペーストに関するものである。
本発明に用いる無定形シリカ粉末粒子は粒径が５０μｍ
以下であるが、これは粒径がこれより大きいとディスペ
ンサーでペーストを塗布する時、細いニードル（口径０
．２ｍｍ以下）ではニードルの出口付近にシリカ粉末粒
子が徐々に滞積し、やがては出口をふさいでしまい、長
時間連続使用できなくなるためである。また硬化時ペー
スト中に発生した気泡は樹脂バインダー中を進行しなが
らシリカ粉末粒子との衝突をくり返してペースト表面に
到達するものと思われる。この場合、同一重量のシリカ
粉末を含んだ絶縁ペーストにおいては粒径が大きいほど
シリカ粉末粒子の個数が著しく減少するため、気泡とシ
リカ粉末粒子の衝突は減少し、結果として、気泡は短い
パス（道程）を通って表面に汰けることになり気泡どう
しの衝突、成長も減少する。
以下であるが、これは粒径がこれより大きいとディスペ
ンサーでペーストを塗布する時、細いニードル（口径０
．２ｍｍ以下）ではニードルの出口付近にシリカ粉末粒
子が徐々に滞積し、やがては出口をふさいでしまい、長
時間連続使用できなくなるためである。また硬化時ペー
スト中に発生した気泡は樹脂バインダー中を進行しなが
らシリカ粉末粒子との衝突をくり返してペースト表面に
到達するものと思われる。この場合、同一重量のシリカ
粉末を含んだ絶縁ペーストにおいては粒径が大きいほど
シリカ粉末粒子の個数が著しく減少するため、気泡とシ
リカ粉末粒子の衝突は減少し、結果として、気泡は短い
パス（道程）を通って表面に汰けることになり気泡どう
しの衝突、成長も減少する。
本発明においては大きいシリカ粉末、部ら粒径２０〜５
０μｍのものを１５重量％から５０重量％含むことを必
須条件としているが、１５重量％より少ない量では、先
に述べた効果が充分でないため、気泡がスムーズに扱け
ない。更に５０重量％以上であるとペーストの揺変度が
小さくなりディスペンサーからのペーストのたれ、おる
いはブリード等を起し実用上不具合を生じる。
０μｍのものを１５重量％から５０重量％含むことを必
須条件としているが、１５重量％より少ない量では、先
に述べた効果が充分でないため、気泡がスムーズに扱け
ない。更に５０重量％以上であるとペーストの揺変度が
小さくなりディスペンサーからのペーストのたれ、おる
いはブリード等を起し実用上不具合を生じる。
また本発明においてはジシアンジアミドおよび／または
マレオニトリル誘導体を潜在性アミン硬化剤として用い
ることを特徴としている。これ等の硬化剤はいわゆる潜
在性硬化剤の中でも特に硬化温度が高いものであり１５
０°Ｃ以下ではほとんど反応しないが１５０’Ｃを越え
ると急激に反応が進む。
マレオニトリル誘導体を潜在性アミン硬化剤として用い
ることを特徴としている。これ等の硬化剤はいわゆる潜
在性硬化剤の中でも特に硬化温度が高いものであり１５
０°Ｃ以下ではほとんど反応しないが１５０’Ｃを越え
ると急激に反応が進む。
従ってこれ等の硬化剤を用いると１５０’Ｃまでは反応
がほとんど進行せず、ペーストの温度のみ上昇するため
、粘度は急激に低下し、気泡は非常に抜は易くなる。本
発明に用いられるマレオニトリル誘導体とは例えば、ジ
アミノマレオニトリル、あるいはＮ−ベンジルマレオニ
トリル、Ｎ−イソブチルマレオニトリル、等のモノアル
キル置換誘導体やＮ−ベンジル−Ｎ′−ベンジルマレオ
ニトル、Ｎ−メチル−Ｎ′−ベンジルマレオニトリル等
のジアルキル誘導体等がおる。
がほとんど進行せず、ペーストの温度のみ上昇するため
、粘度は急激に低下し、気泡は非常に抜は易くなる。本
発明に用いられるマレオニトリル誘導体とは例えば、ジ
アミノマレオニトリル、あるいはＮ−ベンジルマレオニ
トリル、Ｎ−イソブチルマレオニトリル、等のモノアル
キル置換誘導体やＮ−ベンジル−Ｎ′−ベンジルマレオ
ニトル、Ｎ−メチル−Ｎ′−ベンジルマレオニトリル等
のジアルキル誘導体等がおる。
また本発明に用いられるエポキシ樹脂は常温で液状であ
るものに限定しているが、常温で液状のものでないとシ
リカ粉末と混練し、ペースト化するのに溶剤を用いるこ
とが必要となる。これらの溶剤は硬化時に気化し気泡発
生の原因となる。
るものに限定しているが、常温で液状のものでないとシ
リカ粉末と混練し、ペースト化するのに溶剤を用いるこ
とが必要となる。これらの溶剤は硬化時に気化し気泡発
生の原因となる。
溶剤を用いることなくペースト化するには常温で液状で
あることが必要である。本発明に用いられるエポキシ樹
脂としては例えばビスフェノールＡ。
あることが必要である。本発明に用いられるエポキシ樹
脂としては例えばビスフェノールＡ。
ビスフェノールＦ１フエノールノボラツクとエピクロル
ヒドリンとの反応により得られるジグリジルエーテルで
常温で液状のもの、アリ°す°イクリックージエボキシ
ーアジペイト、アリサイクリック−ジェポキシ−カルボ
キシレイト、ビニル−シクロヘキセン−ジオキサイドの
様な脂環式エポキシ樹脂、更にはｎ−ブチルグリシジル
エーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、ス
チレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、クレ
ジルグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンモノエ
ポキシサイドの様なモノエポキシ樹脂がある。またエポ
キシ樹脂に含まれる塩素量はできるだけ少ないほうが良
く、５００ＰＰｍ以下が望ましい。なぜなら含有塩素量
があまり多いエポキシを用いると絶縁樹脂ペーストより
抽出された塩素イオンが半導体素子表面のアルミ配線を
腐食してしまうからでおる。
ヒドリンとの反応により得られるジグリジルエーテルで
常温で液状のもの、アリ°す°イクリックージエボキシ
ーアジペイト、アリサイクリック−ジェポキシ−カルボ
キシレイト、ビニル−シクロヘキセン−ジオキサイドの
様な脂環式エポキシ樹脂、更にはｎ−ブチルグリシジル
エーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、ス
チレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、クレ
ジルグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンモノエ
ポキシサイドの様なモノエポキシ樹脂がある。またエポ
キシ樹脂に含まれる塩素量はできるだけ少ないほうが良
く、５００ＰＰｍ以下が望ましい。なぜなら含有塩素量
があまり多いエポキシを用いると絶縁樹脂ペーストより
抽出された塩素イオンが半導体素子表面のアルミ配線を
腐食してしまうからでおる。
本発明においては絶縁樹脂ペースト中古める無定形シリ
カ充填剤の含有率は特に限定しないが、好ましくは４０
〜６０重量％であり、この範囲のものがディスペンサー
、スクリーン印刷、スタンピング等によりペーストを塗
布する際に最も使い易い。
カ充填剤の含有率は特に限定しないが、好ましくは４０
〜６０重量％であり、この範囲のものがディスペンサー
、スクリーン印刷、スタンピング等によりペーストを塗
布する際に最も使い易い。
更に本発明においては必要により硬化促進剤、顔料、染
料、消泡剤等を添加して用いることもできる。
料、消泡剤等を添加して用いることもできる。
以上述べた様に本発明による絶縁樹脂ペーストは硬化時
に気泡がスムースに扱けるため、従来、半導体素子と外
部電極との接合において、しばしば発生した、半導体素
子の傾き、あるいは剥れがなくなり、接合の信頼性を大
巾に向上させることができる。
に気泡がスムースに扱けるため、従来、半導体素子と外
部電極との接合において、しばしば発生した、半導体素
子の傾き、あるいは剥れがなくなり、接合の信頼性を大
巾に向上させることができる。
（実施例）
実施例１
節分により調整した粒径分布が２０〜５０μｍ、平均粒
径３５μｍの無定形シリカ粉末（以下無定形シリカＡ）
と、粒径２０ｕ ｍ以下、平均粒径５μｍの無定形シリ
カ粒子（以下無定形シリカＢ）と、ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンとの反応により得られるジグリシジ
ルエーテル（エポキシ当Ｉｊｒ １８０）と、ジシアン
ジアジドとを第１表の割合で配合し三本ロールで混練し
、絶縁樹脂ペーストを得た。
径３５μｍの無定形シリカ粉末（以下無定形シリカＡ）
と、粒径２０ｕ ｍ以下、平均粒径５μｍの無定形シリ
カ粒子（以下無定形シリカＢ）と、ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンとの反応により得られるジグリシジ
ルエーテル（エポキシ当Ｉｊｒ １８０）と、ジシアン
ジアジドとを第１表の割合で配合し三本ロールで混練し
、絶縁樹脂ペーストを得た。
この絶縁樹脂ペーストを真空チＶンバーにて２ｓＨ（］
で３０分間脱泡した後、リードフレーム上にディスペン
サーで塗布し、３Ｘ３ｓ角の大きさの半導体素子をマウ
ントした。しかる後３００ ’Ｃの熱盤上に６０秒間の
せて硬化ざぜ、半導体素子の傾き、剥れ数及び気泡の発
生状況を調べ、更に体積抵抗率を測定した。またリード
フレーム上にペーストを塗布して３０分間放置し、ブリ
ードの状態を調べた。結果を第１表に示す。
で３０分間脱泡した後、リードフレーム上にディスペン
サーで塗布し、３Ｘ３ｓ角の大きさの半導体素子をマウ
ントした。しかる後３００ ’Ｃの熱盤上に６０秒間の
せて硬化ざぜ、半導体素子の傾き、剥れ数及び気泡の発
生状況を調べ、更に体積抵抗率を測定した。またリード
フレーム上にペーストを塗布して３０分間放置し、ブリ
ードの状態を調べた。結果を第１表に示す。
実施例２
硬化剤としてジアミノマレオニトリルを用いる以外は実
施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペ
ーストを作り試験を行なった。
施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペ
ーストを作り試験を行なった。
結果を第１表に示す。
実施例３
硬化剤としてＮ−イソブチルマレオニトリルを用いる以
外は実施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁
樹脂ペーストを作り試験を行なった。
外は実施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁
樹脂ペーストを作り試験を行なった。
結果を第１表に示す。
実施例４
液状のエポキシ樹脂として、フェノールノボラックとエ
ピクロルヒドリンとから誘導されるグリシジルエーテル
（エポキシ当ｉ １７０）を用いる以外は実施例１と全
く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペーストを作
り試験を行なった。 結果を第１表に示す。比較例１ 硬化として非潜在性硬化剤である。ジアミノジフェニル
メタンを用いること以外は実施例１と全く同じ方法で第
１表に示す組成の絶縁樹脂ペーストを作り試験を行なっ
た。
ピクロルヒドリンとから誘導されるグリシジルエーテル
（エポキシ当ｉ １７０）を用いる以外は実施例１と全
く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペーストを作
り試験を行なった。 結果を第１表に示す。比較例１ 硬化として非潜在性硬化剤である。ジアミノジフェニル
メタンを用いること以外は実施例１と全く同じ方法で第
１表に示す組成の絶縁樹脂ペーストを作り試験を行なっ
た。
結果を第１表に示す。
比較例２
無定形シリカＡの配合割合が非常に少ないこと以外は実
施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペ
ーストを作り試験を行なった。
施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペ
ーストを作り試験を行なった。
結果を第１表に示す。
比較例３
無定形シリカＢの配合割合が非常に少ないこと以外は実
施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペ
ーストを作り試験を行なった。
施例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペ
ーストを作り試験を行なった。
結果を第１表に示す。
比較例４
エポキシ樹脂としてビスフェノール八とエピクロルヒド
リンとの反応より得られる固形のグリシジルエーテル（
エポキシ当足４８０）をメチルイソブチルケトンに６０
重量％の濃度に溶解させた溶液を用いること以外は実施
例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペー
ストを作り試験を行なった。
リンとの反応より得られる固形のグリシジルエーテル（
エポキシ当足４８０）をメチルイソブチルケトンに６０
重量％の濃度に溶解させた溶液を用いること以外は実施
例１と全く同じ方法で第１表に示す組成の絶縁樹脂ペー
ストを作り試験を行なった。
結果を第１表に示す。
Claims (3)
- （１）（Ａ）粒径５０μｍ以下の無定形シリカ粉末中、
粒径が２０〜５０μｍの分布を有するものが１５〜５０
重量％含む無定形シリカ充填剤。 （Ｂ）ジシアンジアミドおよび／またはマレオニトリル
誘導体。 （Ｃ）常温で液状のエポキシ樹脂、を必須成分とするこ
とを特徴とする絶縁樹脂ペースト。 - （２）無定形シリカ充填剤の含有量が４０〜６０重量％
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の絶
縁樹脂ペースト。 - （３）常温で液状のエポキシ樹脂中に含まれる塩素量が
５００ｐｐｍ以下のエポキシ樹脂を使用する子とを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の絶縁樹脂ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28433885A JPS62143986A (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 絶縁樹脂ペ−スト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28433885A JPS62143986A (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 絶縁樹脂ペ−スト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143986A true JPS62143986A (ja) | 1987-06-27 |
| JPH0515752B2 JPH0515752B2 (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=17677277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28433885A Granted JPS62143986A (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | 絶縁樹脂ペ−スト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62143986A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002088270A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Sony Chemicals Corp. | Adhesif et dispositif electrique |
| JP2006282777A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 硬化性樹脂組成物 |
| JP2009221424A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Sekisui Chem Co Ltd | 電子部品用接着剤 |
-
1985
- 1985-12-19 JP JP28433885A patent/JPS62143986A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002088270A1 (fr) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Sony Chemicals Corp. | Adhesif et dispositif electrique |
| US7041237B2 (en) | 2001-04-27 | 2006-05-09 | Sony Corporation | Adhesive and electric device |
| JP2006282777A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 硬化性樹脂組成物 |
| JP2009221424A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Sekisui Chem Co Ltd | 電子部品用接着剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515752B2 (ja) | 1993-03-02 |
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