JPS62199669A - ダイボンデイング用ペ−スト - Google Patents

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。

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ステムやリードフレームに固定接
合するためのダイデンディング用ペーストに関する。

従来の技術、発明が解決すべき問題点 リードフレームの素材としては従来鉄−ニッケル合金（
４２７０イ）が大部努であったが、最近は安価で、熱伝
導率の良好な銅系の合金に移行しつつある。ところが銅
系の合金は熱膨張率が高いので、以下のような問題を有
するものであった。

すなわち １）ダイ？ンディング工程で１５０〜２００℃で１〜２
時間の高温に曝される際、 ２）半導体素子の電極とリード線とを熱圧着によって接
合するワイヤーデンディング工程で、ダイデンディング
接着部が３５０℃以上の高温に５〜２０秒曝される際、 銅系の合金が熱膨張し、ダイデンディング接着部に歪を
生じ、半導体素子にクラック等の破壊を生じたり、接着
層に亀裂が入ったシして接着不良を生じるものであった
。

ことに用いられるダイデンディング用ペーストを構成す
る熱硬化性樹脂としては耐熱性、電気特性、耐薬品性等
に多くの利点があるエポキシ樹脂が用いられているが、
この工４キシ樹脂により高度な耐熱性を付与するために
比較的エポキシ当量の低いものが多く用いられており、
これにより硬化による架橋密度を出来るだけ高くするこ
とが行なわれる。ところがプリマーの架橋密度を高める
ことは可撓性を低下させることにつながり、従来は耐熱
性と可撓性を両立させることができ力かった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の如き実情に鑑みなされたもので、その概
要は熱硬化性ペーストと、充填剤と、末端にカルボキシ
ル基又は第２級アミングループを有するブタジエン−ア
クリロニトリル共重合体とを含有するグイデンディング
用ペーストである。

本発明に於て使用される熱硬化性樹脂としてはエポキシ
樹脂、プリエステル樹脂、？リイミド樹脂、フェノール
樹脂及びこれらの変性樹脂等が挙げられ、これらの樹脂
の単独又は２種以上の混合樹脂として使用する。

本発明に於て使用される充填剤としては金、銀、銅、ニ
ッケル、ロジウム等の金属粉末又は酢酸銀、乳酸銀等の
有機金属粉末又は無機粉末の表面に銀めっき、ニッケル
めっき、等めっきを施したもの等どのような金属粉末で
もよく、又球状、フレーク状、樹脂状等如何なる形状で
もよいが抵抗値の安定上平均粒径は１０μ以下であるこ
とが好ましい。その外前記金属粉末充填剤のほかＭｇＯ
，ＳｉＯ□。

ものである。

次に本発明で用いられる末端にカルボキシル基又は第二
級アミングループを有するブタジエンーアクリロニ）　
ＩＪル共重合体とは次の一般式〔Ｉ〕で示されるもので
ある。

Ｎ である。

そしてこれは可撓性付与剤（応力緩和剤）として作用す
るばかりでなく、両端末の反応基によりそれ自体がエポ
キシの硬化剤として機能するものである。

末端基がカルボキシル基（ＲニーＣ００Ｈ）の場合、こ
れが一般式〔Ｉ〕の両末端にあり、例えばｘ＝５゜ｙ＝
１　、　ｚ＝＝１０で平均分子量Ｍｎが３０００〜４０
００で、アクリロニトリルの量が約１８．８％のものが
宇部興産社製商品名・・イカ−〇ＴＢＮとして知られて
おり、レジンとの相客性もよく、接着性に優れ、／リマ
ーに好ましい粘度を与える。

一方末端基が第２級アミングループ：すなわち■ が一般式ＣＤの両末端にあり１例えばｘ＝５．１＝　１
　、　ｚ　＝　１０であって、かつ数平均分子量Ｍｎが
３，０００〜４，０００のものが宇部興産社製商品名ハ
イカーＡＴＢＮとして知られている。このもののアクリ
ロニトリル含有量は１７チ、比重は２５℃で０．９５６
である。

上記した末端にカルボキシル基を有するものも又第２級
アミングループを有するものもいづれも末端に官能機を
有する液状ゴム系のポリマーであり、熱硬化性樹脂に対
する添加量は３〜６０３量チ、好ましくは１０〜５０重
ｆチが可続性及び耐熱性の点で選択さ几る。添加量が３
重ｔチ未満では可続性が不良であシ、６０重量俤を越え
ると耐熱性が不良となる。

実施例 以下本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明す
る。

なお以下「部」とあるのは特に説明のない限り「重量部
」を示す− 実施例１ 銀粉（徳力化学研究所社製シルペスト　　　・・・７５
部ＴＣＧ　−７） エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社 製エピコート８２８）　　　　　　　　　　・・・　７
部両末端にカルボキシル基を有するブタジェン・アクリ
ロニトリル共重合体（宇部興産社製ハイカーＣＴＢＮ　
１３００Ｘ８）　　　　　　・・・　３部ノシアンゾア
ミド（和光紬薬社製）　　　　・・・０．１部ブチルセ
ロソルブ　　　　　　　　　　　　・・・１２部上記上
記物をセラミック三本ロールにテ混練して本発明のダイ
ゲンディング用ペーストヲ作成した。本ペーストを１ｃ
ＩｒＬ角の立方体に、１５０℃３時間加熱硬化すること
によシ成型加工し、テンシロンにニジ圧縮ヤング率を測
定したところ１６５ｋｇ／副２であった。

次にこのペーストを表面に銀めっきした銅系合金（Ｆｅ
２．４％、ＺｕＯ，１２１＊、Ｐ　Ｏ，０３％、残部Ｃ
ｕ　）からなるリードフレームに塗布し、７　ｘｘ、”
のシリコンチップをマウントして１８０℃で１時間加熱
硬化し、然る後金線でワイヤーダンディングした。この
一連の工程でシリコンチップには何の損傷もみらｎず、
又接着層も強固な接着力を保持していることが確認され
た。

更にエポキシ樹脂で封止した試料について、ＭＩＬ−８
ＴＤ−８８３Ｂ　（日本電子機械工業会綿）の試験番号
ｔ　ｏ　ｉ　０．２に規定された試験条件Ｃにより２０
０サイクルの温度サイクル試験に供したところ、ダンデ
ィングワイヤーの断線や半導体素子の破壊等がなく実用
上高い信頼性を有することが確認された７実施例２ 銀粉（偉力化学研究所製シルベスト ＴＣＧ　−７）　　　　　　　　・・・　７２部フェノ
ールノゼラック型エポキシ樹脂 （東部化成社製エポ）　−ト、　ＹＤＰＮ　６３８　）
　　　　・・・６部ハイカーＣＴＢＮ　１３００Ｘ８）
　　　　　　　　　　・・・１．０部ブチルセロソルブ
　　　　　　　　　　　　　・・・１０部上記上記物を
セラミック三本ロール建て混練して本発明のダイぎンデ
ィング用ペーストを作成し夷Ｏ 本ペーストを実施例１と同様な方法によって成型加工し
、圧縮ヤング率を測定したところ１８０ｋｌ？／−であ
った。

次にこのペーストを表面に銀めっきした銅系の合金（Ｆ
ｅ　２．４％、Ｚｎ０．１２％、Ｐｏ、０３％　Ｃｕか
４３ 残部）＄リードフレームに塗布し、７調２のシリコンチ
ップをマウントして１８０℃で１時間加熱硬化し、然る
後金線でワイヤーダンディングした。

この一連の工程でシリコンチップには何の損傷も見らｎ
ず、又、接着層も強固な接着力を保持していることが確
認された。

更に実施例１の要領で温度サイクル試験を行なりたとこ
るゼンディングワイヤーの断線や半導体素子の破壊もな
く実用上高い信頼性を得ることが確認さｎた。

実施例３ 銀粉（偉力化学研究所社製シルペスト ＴＣＧ　−７）　　　　　　　　　・・・７４部エポキ
シ樹脂（油化シェルエポキシ社製エビコー）　１００１
　）　　　　　　　　　　　　　　　・・・　　７部両
端末に第２級アミングループを有するツタジエン−アク
リロニトリル共重合体（宇部興産社製ハイカーＡＴＢＮ
１３００Ｘ１６）　　・・・　　２部ジシアンジアミド
　　　　　　　　　　　　　　・・・０．２部エチルセ
ロソルブ　　　　　　　　　　　　　　・・・１２部上
記上記物をセラミック三本ロールにて混練して本発明の
グイビンディング用ペーストを作成した。

本ペーストを実施例１と同様な方法によって成型加工し
、圧縮ヤング率を測定したところ１８０ｋｇＺＣ広２で
あった。

次にこのペーストを表面に銀めっきした銅系の合金（Ｆ
ｅ２．４’ｌ、Ｚｎ０１２％、Ｐｏ、０３％、　Ｃｕ残
部）からなるリードフレームに塗布し、７　ｔｍ”のシ
リコンチップをマウントして１８０℃で１時間加熱硬化
し、然る後金線でワイヤービンディングした。この一連
の工程でシリコンチップには何の損傷も見られず、又接
着層も強固な接着力を保持していることが確認された。

更に実施例１の要領で温度サイクル試験を行なったとこ
ろがンディングワイヤーの断線や半導体素子の破壊もな
く実用上高い信頼性を有することが確認された。゛実施
例４ Ｍｇ０　（す５０００旭硝子社製）　　　　　　　・・
・７４部エホキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製エピコ
ート１００１）　　　　　　　　　　　　　　　　・・
・　７部ジシアンジアミド　　　　　　　　　　　・・
・０．２部エチルセロソルブ　　　　　　　　　　　・
・・１２部上記配合物をセラミック三本ロールにて混練
して本発明のダンディング用ペーストを作成した。

本ペーストを実施例１と同じ方法で成型加工し圧縮ヤン
グ率を測定したところ１８９　ｋｌ／ｃＭ”であった。

次にこのペーストを表面に銀めっきした銅系、の合金か
らなるリードフレー４布し、７−のシリ１コンチツプを
マウントして１８０℃で１時間加熱硬化し、然る後金線
でワイヤーノンディングした。

この一連の工程でシリコンチップには伺の損傷もみられ
ず、又接着層も強固な接着力を保持していることが確認
された。

更に実施例１と同じ方法で温度サイクル試験を行なった
ところ号−ンディングワイヤーの断線がなく半導体素子
の破壊もかく実用上高い信頼性を有することが確認され
た。

比較例１ 銀粉（偉力化学研究所社表シルペス）　ＴＣＧ−７）、
、、７５部エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製エピ
コー）８２８　）　　　　　　・・・　７部ジシアンジ
アミド　　　　　　　　　　　・・・０．１部ブチルセ
ロソルブ　　　　　　　　　　　・・・１２部上記配合
物をセラミック三本ロールにて混練して比較用のダイデ
ンディング用ペーストを作成した。

本イーストを実施例１と同じ方法で成型加工し、圧縮ヤ
ング率を測定したところｓｏｏｋｇ／α２以上の高いヤ
ング率が認められ可撓性が各実施例に示したものに比べ
極めて低いことが確認された。

次にこのペーストを表面に銀めっきを施した銅−合金か
らなるリードフレームに塗布し、７瓢２のシリコンチッ
プをマウントして１８０℃で１時間加熱硬化し、然る後
金線でワイヤーがンデ４ｙグしたところ、チップの表面
にクラックが生じ、半導体装置に適用することが不可能
であると確認された。

発明の効果 本発明は上記の如く特定の添加剤を配合することによυ
高耐熱性でしかも可撓性に優れたダイデンディング用ペ
ーストを提供するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱硬化性樹脂と、充填剤と、末端にカルボキシル基又は
   第二級アミングループを有するブタジエン−アクリロニ
   トリル共重合体とを含有することを特徴とするダイボン
   ディング用ペースト