JPS63161015A - Electrically conductive resin paste - Google Patents

Electrically conductive resin paste

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Publication number
JPS63161015A
JPS63161015A JP30779286A JP30779286A JPS63161015A JP S63161015 A JPS63161015 A JP S63161015A JP 30779286 A JP30779286 A JP 30779286A JP 30779286 A JP30779286 A JP 30779286A JP S63161015 A JPS63161015 A JP S63161015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
resin paste
paste
resin
conductive resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP30779286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinobu Kusuhara
楠原 明信
Yukihiro Okabe
岡部 幸博
Hiroshi Fujita
浩史 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP30779286A priority Critical patent/JPS63161015A/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled paste outstanding in stress relaxation characteristics preventing ICs from failure, suitable for bonding of large-sized chips to copper frame, by blending silver powder, epoxy resin, curing agent and specific flexibilizer in specified proportions. CONSTITUTION:The objective paste can be obtained by blending (A) silver powder, (B) an epoxy resin, (C) a during agent, and (D) as the flexibilizer, an epoxy group-carrying polybutadiene compound in such weight ratios as A/(B+C+D)=60/40-90/10 and D/(B+C)=0.5/100-20/100.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、銀粉、エポキシ樹脂、硬化剤及び可撓性付与
剤であるポリブタジェン化合物よりなる導電性樹脂ペー
ストで、IC,LSI等の半導体素子を金属フレーム等
に接着する導電性樹脂ペーストに関するものである。更
に詳しくは、IC等の大型チップを銅フレームに接着し
IC等の組立工程の加熱処理時における大型チップと銅
フレームの熱膨張率の差によるチップクラックやチッチ
プの反りによるIC等の特性不良を防ぐ応力緩和特性に
優れた導電性樹脂ペーストに関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention is a conductive resin paste consisting of silver powder, an epoxy resin, a hardening agent, and a polybutadiene compound as a flexibility imparting agent, and is used for semiconductor devices such as ICs and LSIs. This relates to a conductive resin paste for bonding materials to metal frames and the like. More specifically, when a large chip such as an IC is bonded to a copper frame and heat treated during the assembly process of the IC, it is possible to prevent chip cracks due to the difference in coefficient of thermal expansion between the large chip and the copper frame, and defective characteristics of the IC due to warping of the chip. The present invention relates to a conductive resin paste with excellent stress relaxation properties.

〔従来技術〕[Prior art]

エレクトロニクス業界の最近の著しい発展により、トラ
ンジスター、IC,LSI、超LSIと連化してきてお
り、これら半導体素子に於ける回路の集積度が急激に増
大すると共に大量生産が可能となり、これらを用いた半
導体製品の普及に伴なって、その但産に於ける作業性の
向上並びにコストダウンが重要な問題となってきた。従
来は半導体素子を金属フレームなどの導体にAU−3i
共晶法により接合し、次いでバーメツチクシールによっ
て封止して半導体製品とするのが普通であった。しかし
量産時の作業性、コストの面より樹脂封止法が開発され
、現在では一般化されている。これに伴ないマウント工
程に於けるAu −3i共品法の改良としてハンダ材料
や導電性樹脂ペースト、即ちマウント用樹脂により方法
が取り上げられるようになった。
Recent remarkable developments in the electronics industry have led to the integration of transistors, ICs, LSIs, and VLSIs, and the degree of circuit integration in these semiconductor devices has rapidly increased, making mass production possible. With the spread of semiconductor products, improving workability and reducing costs in their production have become important issues. Conventionally, the semiconductor element was attached to a conductor such as a metal frame using AU-3i.
It has been common practice to bond them using the eutectic method and then seal them with a barmetic seal to produce a semiconductor product. However, from the viewpoint of workability and cost during mass production, a resin encapsulation method was developed and is now common. Along with this, methods using solder materials and conductive resin pastes, that is, mounting resins, have been taken up as improvements to the Au-3i common product method in the mounting process.

しかし、ハンダ法では信頼性が低いこと、素子の電極の
汚染を起こし易いこと等が欠点とされ、高熱伝導性を要
するパワートランジスター、パワーICの素子に使用が
限られている。これに対しマウント用樹脂はハンダ法に
較べ、作業性に於いても信頼性等に於いても優れており
、その需要が急激に増大している。
However, the soldering method has drawbacks such as low reliability and easy contamination of element electrodes, and its use is limited to power transistors and power IC elements that require high thermal conductivity. On the other hand, mounting resins are superior in terms of workability and reliability compared to soldering methods, and the demand for them is rapidly increasing.

更に最近、IC等の集積度の高密度化により、チップが
大型化してきており、一方従来用いられてきたリードフ
レームである42合金フレームが高価なことより、コス
トダウンの目的から銅フレームが用いられる様になって
きた。ここでIC等のチップの大きざが約4〜5m角よ
り大きくなると、IC等の組立工程での加熱により、チ
ップの熱膨張率と銅フレームの熱膨張率との差から、マ
ウント法としてAu−3i共晶法を用いるとチップのク
ランクや反りによる特性不良が問題になってきている。
Furthermore, recently, chips have become larger due to the higher integration density of ICs, etc. On the other hand, since the conventionally used lead frame, 42 alloy frame, is expensive, copper frames are being used for cost reduction purposes. It's starting to feel like it's happening. When the size of a chip such as an IC becomes larger than approximately 4 to 5 m square, Au is used as the mounting method due to the difference in thermal expansion coefficient of the chip and that of the copper frame due to heating during the assembly process of the IC. When using the -3i eutectic method, poor characteristics due to chip cranking and warping have become a problem.

即ち、これはチップの材料であるシリコン等の熱膨張率
が8 x 10−64−/”Cであるのに対し、42合
金フレームでは8X10−6年/℃であるが銅フレーム
では2X10−5=1=/℃と大きくなる為である。こ
れに対し、マウント法としてマウント用樹脂を用いるこ
とが考えられるが従来のエポキシ樹脂系ペーストでは熱
硬化性樹脂で三次元硬化する為、弾性率が大きく、チッ
プと銅フレームとの歪を吸収するに至らなかった。一方
、線状高分子タイプのポリイミド樹脂系では、エポキシ
樹脂に較べ弾性率が小さくチップの反りは改良される。
In other words, the coefficient of thermal expansion of silicon, which is the material of the chip, is 8 x 10-64-/"C, while for a 42 alloy frame it is 8X10-6 years/°C, but for a copper frame it is 2X10-5 = 1 = /℃.On the other hand, it is possible to use a mounting resin as a mounting method, but with conventional epoxy resin paste, the elastic modulus is This was too large to absorb the strain between the chip and the copper frame.On the other hand, linear polymer type polyimide resin systems have a lower elastic modulus than epoxy resins and can improve chip warpage.

しかしポリイミド樹脂をマウント用樹脂として用いるに
は、作業性面からN−メチル−2−ピロリドン、N、N
−ジメチルホルムアミド等の多量の極性溶剤に溶解して
粘度を低くしなければならない。この時の溶剤量は、マ
ウント樹脂中の30重量%以上にもなり、チップと金属
フレームとの接着に用いた場合、硬化加熱時の溶剤の抜
は跡として硬化物中にボイドが生成し接着強度低下、電
気伝導及び熱伝導不良の原因となり信頼性面から好まし
くない。このことからチップと銅フレームの歪を吸収す
る様な応力緩和特性に優れ、しかも硬化物中にボイド等
のない信頼性の優れた導電性樹脂ペーストが強く要望さ
れていた。
However, in order to use polyimide resin as a mounting resin, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N
- Must be dissolved in large amounts of polar solvents such as dimethylformamide to reduce viscosity. The amount of solvent at this time is more than 30% by weight in the mount resin, and when used to bond the chip and metal frame, voids are formed in the cured product as traces when the solvent is removed during curing heating. This is unfavorable from a reliability standpoint since it causes a decrease in strength and poor electrical conduction and thermal conduction. For this reason, there has been a strong demand for a highly reliable conductive resin paste that has excellent stress relaxation properties that can absorb the distortion of the chip and the copper frame, and has no voids or the like in the cured product.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明者らは、IC等の大型チップと銅フレームとの組
合せでもチップクラックやチップの反りによるIC等の
特性不良が起こらず信頼性不良の原因となる硬化物中の
ボイドモも発生しない導電性樹脂ペーストを得んとして
鋭意研究した結果、エポキシ樹脂に可撓性付与剤として
特定のポリブタジェン化合物を添加して得られる導電性
樹脂ペーストが、その硬化物の弾性率が小さく、大チッ
プと銅フレームとの熱膨張率との差による歪を吸収し応
力緩和に優れており、しかも硬化物中にボイドも発生し
ないことが判り、本発明を完成するに至ったものである
The present inventors have developed a conductive material that does not cause defective characteristics of the IC, etc. due to chip cracks or chip warping, even when a large chip such as an IC is combined with a copper frame, and does not generate voids in the cured product, which can cause poor reliability. As a result of intensive research into a resin paste, it was discovered that a conductive resin paste obtained by adding a specific polybutadiene compound as a flexibility imparting agent to epoxy resin had a small elastic modulus of the cured product, and a large chip and copper frame. It has been found that this material absorbs strain due to the difference in coefficient of thermal expansion and is excellent in stress relaxation, and does not generate voids in the cured product, leading to the completion of the present invention.

その目的とするところは、マウント用樹脂としての電気
的特性や機械的特性、不純物濃度等の緒特性を満足して
優れた信頼性を有し、しかも応力緩和特性に優れた導電
性樹脂ペーストを提供するにある。
The aim is to create a conductive resin paste that satisfies the electrical properties, mechanical properties, impurity concentration, and other characteristics of a mounting resin, has excellent reliability, and has excellent stress relaxation properties. It is on offer.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明は、銀粉(A)、エポキシ樹脂樹脂(B)、硬化
剤(C)及び可撓性付与剤(D)よりなる導電性樹脂ペ
ーストにおいて、可撓性付与剤がエポキシ基を有するポ
リブタジェン化合物であり、(A)、(B) 、(C)
 、(D)の割合が(A) / ((B) ±(C) 
+(D)) =60/40〜90/10であり、((8
)+(C)/{D}=10010.5〜100/15で
あることを特徴とする導電性樹脂ペーストである。
The present invention provides a conductive resin paste comprising silver powder (A), an epoxy resin (B), a curing agent (C), and a flexibility imparting agent (D), in which the flexibility imparting agent is a polybutadiene compound having an epoxy group. and (A), (B), (C)
, the ratio of (D) is (A) / ((B) ±(C)
+(D)) =60/40~90/10, ((8
)+(C)/{D}=10010.5 to 100/15.

本発明に用いる銀粉としては、ハロゲンイオン、アルカ
リ金属イオン等のイオン性不純物を好ましくは10pp
m以下であることが望ましい。また粒径としてはフレー
ク状、樹枝状や球状等のものが用いられる。
The silver powder used in the present invention preferably contains 10 pp of ionic impurities such as halogen ions and alkali metal ions.
It is desirable that it be less than m. In addition, the particle size used is flaky, dendritic, spherical, or the like.

また比較的粗い銀粉と細かい銀粉とを混合して用いるこ
ともでき、形状についても各種のものを適宜混合しても
よい。
Further, relatively coarse silver powder and fine silver powder may be mixed and used, and various shapes may be appropriately mixed.

本発明に用いるエポキシ樹脂としては、通常のものでも
よいが加水分解性ハロゲン基の含有量として50(])
I)m以下であることが望ましい。またそのタイプとし
ては次のものが用いられる。
The epoxy resin used in the present invention may be a normal one, but the content of hydrolyzable halogen groups is 50 (]).
I) Desirably less than m. The following types are used:

フロログリルシノールトリグリシジールエーテル、トリ
ヒドロオキシビフェニルのトリグリシシールエーテル、
テトラヒドロキシごフェニルのテトラグリシシールエー
テル、テトラヒドロキシビスフェノールFのテトラグリ
シシールエーテル、テトラヒドロキシベンゾフェノンの
テトラグリシシールエーテル、エポキシ化ノボラック、
エポキシ化ポリビニルフェノール、トリグリシシールイ
ソシアネート、トリグリシシールシアネート、トリグリ
シシールs−トリアジン、トリグリシシールジアミノフ
ェノール、テトラグリシシールアミノジフェニルメタン
、テトラグリシジールビロメリット酸、トリグリシシー
ルトリメリット酸、テトラグリシシールレゾルシン、ジ
グリシジルごスフエノールA1ジグリシジールビスフェ
ノールF1ジグリシジールビスフェノールS1ジヒドロ
キシベンゾフェノンのジグリシジルアニリン、ジグリシ
ジールオキシ安息香酸、ジグリシジルアニリン(0、m
1p)ジグリシジルアニントイン、ジグリシジルアニリ
ン、ジグリシジルアニリン等があり、これらを単独もし
くは2種以上を併用して用いることができる。
Phloroglycinol triglycidyl ether, trihydroxybiphenyl triglycidyl ether,
Tetraglycyl ether of tetrahydroxyphenyl, tetraglycyl ether of tetrahydroxybisphenol F, tetraglycyl ether of tetrahydroxybenzophenone, epoxidized novolak,
Epoxidized polyvinylphenol, triglycyl isocyanate, triglycyl cyanate, triglycyl s-triazine, triglycyl diaminophenol, tetraglycyl aminodiphenylmethane, tetraglycidyl biromellitic acid, triglycyl trimellitic acid, tetraglycyl seal resorcin, diglycidyl sphenol A1 diglycidyl bisphenol F1 diglycidyl bisphenol S1 dihydroxybenzophenone diglycidyl aniline, diglycidyloxybenzoic acid, diglycidyl aniline (0, m
1p) There are diglycidylanitoin, diglycidylaniline, diglycidylaniline, etc., and these can be used alone or in combination of two or more.

また上記のエポキシ樹脂に、一般に反応希釈剤と呼ばれ
る低粘度のエポキシ樹脂を併用してもよい。例えばビニ
ルシクロヘキセンジオキサイド、の脂環式エポキシ化合
物、ジグリシジルフェニルグリシジルエーテルやジヒニ
ルベゼンジエポキシなどのポリオレフィンエポキシド類
、ジグリシジルアニリンやジグリシジルトルイジンなど
のグリシジルアミン類、ブチルグリシジルエーテル、フ
ェニルグリシジルエーテル、タレジルグリシジルエーテ
ルなどのグリシジルエーテル類などである。
Furthermore, a low-viscosity epoxy resin generally called a reactive diluent may be used in combination with the above-mentioned epoxy resin. For example, alicyclic epoxy compounds such as vinyl cyclohexene dioxide, polyolefin epoxides such as diglycidyl phenyl glycidyl ether and dihinyl bezene diepoxy, glycidyl amines such as diglycidyl aniline and diglycidyl toluidine, butyl glycidyl ether, and phenyl glycidyl ether. , glycidyl ethers such as talesyl glycidyl ether.

本発明に用いる硬化剤としては通常のものでもよく、多
価フェノール類、芳香族系多塩基酸類、芳香族ポリアミ
ン類などがある。
The curing agent used in the present invention may be any conventional curing agent, such as polyhydric phenols, aromatic polybasic acids, aromatic polyamines, and the like.

多価フェノール類としては、フェノール類とアルデヒド
類との初期縮合物で、フリーのフェノールを可及的に含
まない無定形の樹脂状物質が好ましい。例えばフェノー
ル、クレゾール、キシレノール等の1価フェノール類と
ボルムアルデヒドとを稀薄水溶液中強酸性下で反応させ
ることによって得られる2及び3核体を主体とする低分
子の液状ノボラックや、1gIJフェノール類とアクロ
レイン、グリオキザール等の多官能アルデヒド類との酸
性下の初期縮合物や、レゾルシン、カテコール、ハイド
ロキノン等の多価フェノール類とホルムアルデヒドとの
酸性下の初期縮合物などである。
The polyhydric phenols are preferably amorphous resinous substances that are initial condensates of phenols and aldehydes and contain as little free phenol as possible. For example, low-molecular liquid novolacs mainly composed of di- and tri-nuclear bodies obtained by reacting monohydric phenols such as phenol, cresol, and xylenol with bomaldehyde under strong acidity in a dilute aqueous solution, and 1 g IJ phenols. These include initial condensates under acidic conditions with polyfunctional aldehydes such as acrolein and glyoxal, and initial condensates under acidic conditions between formaldehyde and polyhydric phenols such as resorcinol, catechol, and hydroquinone.

芳香族系多塩基酸としてはピロメリット酸無水物、トリ
メリット酸無水物のような多塩基酸類及びその2乃至3
分子を2乃至3官能性のポリオールでエステル結合で連
結した多塩基酸誘導体や、無水マレイン酸、無水フタル
酸、無水エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸などの2官能の酸無水物と上記
多塩基酸との共融混合物などでおる。
Examples of aromatic polybasic acids include polybasic acids such as pyromellitic anhydride and trimellitic anhydride, and 2 and 3 thereof.
Polybasic acid derivatives whose molecules are linked by ester bonds with di- or tri-functional polyols, and di-functional acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, endomethylene anhydride tetrahydrophthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride. A eutectic mixture with the above-mentioned polybasic acid is used.

これらの硬化剤は必要に応じ、2種以上を併用してもよ
い。
Two or more of these curing agents may be used in combination, if necessary.

本発明に用いる可撓性付与剤は、エポキシ基を有するポ
リブタジェン化合物である。一般にポリブタジェン化合
物は弾性率が小さく応力緩和性に優れていることはよく
知られている。しかし接着性や、耐湿性が悪く、マウン
ト用樹脂として用いることはできなかった。一方エポキ
シ樹脂は、接着性、耐湿性に優れているが、応力緩和性
は劣っている。
The flexibility imparting agent used in the present invention is a polybutadiene compound having an epoxy group. It is well known that polybutadiene compounds generally have a small elastic modulus and excellent stress relaxation properties. However, it had poor adhesiveness and moisture resistance, and could not be used as a mounting resin. On the other hand, epoxy resin has excellent adhesiveness and moisture resistance, but is inferior in stress relaxation properties.

本発明は接着性、耐湿性に優れたエポキシ樹脂に応力緩
和性に優れたポリブタジェン化合物を添加するものであ
るが、この時ポリブタジェン化合物としては、エポキシ
基を有していることが必要で、これらの官能基とエポキ
シ樹脂の硬化剤とが反応し、均一な硬化物となり弾性率
の小さい応力緩和性に優れ、しかも接着性、耐湿性にも
優れた樹脂が得られる。
In the present invention, a polybutadiene compound with excellent stress relaxation properties is added to an epoxy resin with excellent adhesiveness and moisture resistance. At this time, it is necessary that the polybutadiene compound has an epoxy group. The functional groups of the epoxy resin react with the curing agent of the epoxy resin, resulting in a uniform cured product, resulting in a resin with a low elastic modulus, excellent stress relaxation properties, and excellent adhesiveness and moisture resistance.

ポリブタジェン化合物中にエポキシ基を有しエポキシ樹
脂の硬化剤と反応することが本発明の重要な点で、エポ
キシ樹脂の硬化剤と反応する官能基を有しないと、マウ
ント用樹脂のペースト状態でエポキシ樹脂とポリブタジ
ェン化合物の分離が発生し、作業性に適さなくなったり
、硬化物が均一にならず接着性が低く、耐湿性も悪くな
る。
An important point of the present invention is that the polybutadiene compound has an epoxy group and reacts with the hardening agent of the epoxy resin. Separation of the resin and polybutadiene compound occurs, resulting in unsuitable workability, and the cured product is not uniform, resulting in poor adhesion and poor moisture resistance.

本発明における導電性樹脂ペーストの銀粉(A)と樹脂
分であるエポキシ樹脂(B)、硬化剤C)、可撓性付与
剤(D)の重量割合は(A) / ((B) +(C)
+(D)}=60/40〜90/10が好ましく、これ
より銀粉(A)の割合が多くなっても電気伝導性の向上
が添加量の割に得られずコスト的にも割高となる。一方
、この割合範囲より銀粉(A)の量が少なくなると導電
性樹脂ペーストの重要な特性である電気伝導性が低下す
る。
The weight ratio of silver powder (A), epoxy resin (B), curing agent C), and flexibility imparting agent (D) of the conductive resin paste in the present invention is (A) / ((B) + ( C)
+(D)}=60/40 to 90/10 is preferable, and even if the ratio of silver powder (A) is higher than this, the electrical conductivity cannot be improved in proportion to the amount added, and the cost is also relatively high. . On the other hand, if the amount of silver powder (A) is less than this ratio range, the electrical conductivity, which is an important characteristic of the conductive resin paste, will decrease.

また樹脂分中のエポキシ樹脂(B)、硬化剤(C)と可
撓性付与剤(D)との重量割合は((B) +(C) 
/{D}=10010.5〜100/15が好ましく、
これより可撓性性付与剤(D)の割合が多くなると、ポ
リブタジェン化合物の欠点である接着性、耐湿性の低下
が起こる。
In addition, the weight ratio of the epoxy resin (B), curing agent (C), and flexibility imparting agent (D) in the resin component is ((B) + (C)
/{D}=10010.5 to 100/15 is preferable,
If the proportion of the flexibility-imparting agent (D) is higher than this, the adhesion and moisture resistance, which are disadvantages of polybutadiene compounds, will decrease.

一方、この割合範囲により可撓性付与剤(0)の量が少
なくなるとポリブタジェン化合物の特徴である応力緩和
性がマウント用樹脂ペースト硬化物に付与されない。
On the other hand, if the amount of the flexibility imparting agent (0) decreases within this ratio range, the cured resin paste for mounting will not have the stress relaxation properties that are characteristic of polybutadiene compounds.

更に本発明においては必要により硬化促進剤、消泡剤等
を添加しても良い。また粘度調整用として、硬化物にボ
イドの発生のない範囲で溶剤を添加することができる。
Furthermore, in the present invention, a curing accelerator, antifoaming agent, etc. may be added as necessary. Further, for viscosity adjustment, a solvent can be added to the cured product within a range that does not cause voids.

導電性樹脂ペーストの製造工程は次の通りである。The manufacturing process of the conductive resin paste is as follows.

銀粉(八)、エポキシ樹脂(B)、硬化剤(C)、可撓
性付与剤(D)を秤量し、必要に応じ硬化促進剤、消泡
剤、溶剤等を添加して攪拌機、描潰器、乳鉢、三本ロー
ル、ニーダ−等を単独又は適宜組合わせて、均一のペー
スト状にする。
Weigh the silver powder (8), epoxy resin (B), hardening agent (C), and flexibility imparting agent (D), add a hardening accelerator, antifoaming agent, solvent, etc. as necessary, and mix with a stirrer. Use a container, mortar, triple roll, kneader, etc. alone or in appropriate combination to form a uniform paste.

本発明の導電性樹脂ペーストの使用方法としては、通常
のディスペンサー等、で金属フレームに塗布でき、IC
等のチップマウント後、オーブン中又は熱盤上で加熱硬
化し接着することができる。
The method of using the conductive resin paste of the present invention is that it can be applied to a metal frame with a regular dispenser, etc.
After mounting the chip, it can be cured and bonded by heating in an oven or on a hot plate.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の導電性樹脂ペーストは、銅、4270イ等の金
属フレーム、セラミック基板、ガラスエポキシ等の有機
基板へのIC等の半導体素子の接着に用いることができ
、特に銅フレーム上への大型チップの接着に適しており
、銅フレームとシリコンチップとの熱膨張率の差による
IC等組立工程での加熱処理時のチップクラック、チッ
プ歪によるIC等の特性不良を防ぐことができる、従来
では得られなかった応力緩和特性に優れ、しかも硬化物
中にボイドがなく信頼性にも優れたマウント用樹脂であ
る。
The conductive resin paste of the present invention can be used for adhering semiconductor elements such as ICs to metal frames such as copper and 4270I, ceramic substrates, and organic substrates such as glass epoxy.In particular, the conductive resin paste can be used for bonding semiconductor elements such as ICs to metal frames such as copper and 4270I, and in particular to bonding semiconductor elements such as ICs to metal frames such as copper and 4270I. It is suitable for adhesion of copper frames and silicon chips, and can prevent chip cracks during heat treatment during the assembly process of ICs due to the difference in thermal expansion coefficient between the copper frame and silicon chip, as well as defective characteristics of ICs due to chip distortion. This is a mounting resin that has excellent stress relaxation properties, which were previously unavailable, and has no voids in the cured product, making it highly reliable.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例により本発明を説明する。 The present invention will be explained below with reference to Examples.

〔実施例1〕 エポキシ樹脂100重量部うちハロゲン基含有量300
ppmのエポキシ化フェノールノボラック(数平均分子
量:540、エポキシ当量: 170)70重量部及び
ハロゲン基含有量150DI)mのC14の長鎖脂肪酸
のグリシシールエステル30重量部に硬化剤として予め
350メツシユパスの微粉末化したジシアンジアミド4
重量部、可撓性付与剤としてエポキシ基を有するポリブ
タジェン化合物(品名Po1y bd R−45E P
T ;出光石油化学■製)8重量部、硬化促進剤として
1,8ジアザ−ビシクロ(5,4、O)ウンデセン−7
のレゾルシン塩0.5重」部を攪拌し均一分散液とし、
更に銀粉末400部を加え三本ロールで混練し、均一な
マウント用樹脂ペーストを得た。
[Example 1] Halogen group content of 100 parts by weight of epoxy resin: 300
70 parts by weight of epoxidized phenol novolac (number average molecular weight: 540, epoxy equivalent: 170) of ppm and 30 parts by weight of glycysyl ester of C14 long chain fatty acids with halogen group content of 150 DI) were added in advance as a curing agent at 350 mesh pass. Micronized dicyandiamide 4
Parts by weight, polybutadiene compound having an epoxy group as a flexibility imparting agent (Product name Poly bd R-45E P
T; manufactured by Idemitsu Petrochemical ■) 8 parts by weight, 1,8 diaza-bicyclo(5,4,O)undecene-7 as a curing accelerator
0.5 parts by weight of resorcinol salt was stirred to make a uniform dispersion,
Furthermore, 400 parts of silver powder was added and kneaded using a three-roll mill to obtain a uniform resin paste for mounting.

得られたペーストを銅フレーム上に塗布し、7m角シリ
コーンチップをマウントし、1時間/200℃で硬化さ
せた時のチップクランク及びチップ歪を調べた。
The obtained paste was applied onto a copper frame, a 7 m square silicone chip was mounted, and the chip crank and chip distortion were examined after curing at 200° C. for 1 hour.

尚、ペレット歪は、ベレットの両端を結7!−線上から
垂直に反りの頂上までの高さを測定したものである。
In addition, to prevent pellet distortion, tie both ends of the pellet 7! -Height measured vertically from the line to the top of the warp.

また硬化物のボイドテストはペーストを銅フレーム上に
塗布し、5画角ガラス片をマウントし、1時間/200
℃で硬化させた後、ガラス片の上から硬化物を観察した
In addition, for the void test of the cured product, the paste was applied on a copper frame, a 5-angle glass piece was mounted, and 1 hour/200
After curing at ℃, the cured product was observed from above the glass piece.

これらの結果を他の特性と合わせて第1表に示した。得
られたペースト硬化物ではチップクラックがなくチップ
歪も4μ尻と小さく、応力緩和特性に優れ、しかも硬化
物中にボイドもなく他の特性もマウント用樹脂として充
分満足するものである。
These results are shown in Table 1 together with other properties. The obtained paste cured product has no chip cracks, has a small chip distortion of about 4 μm, has excellent stress relaxation properties, and has no voids in the cured product, and has other properties that are fully satisfactory as a mounting resin.

〔実施例2〕 エポキシ樹脂としてハロゲン基含有量300ppmのエ
ポキシ化フェノールノボラック(数平均分子量;520
、エポキシ化!:175)100重量部、硬化剤として
フェノールノボラック(数平均分子ti:570)65
重足部、可撓性付与剤としてエポキシ基を有するポリブ
タジェン化合物(品名Po1y bd R−45EPT
 :出光石油化学■製)15重量部、硬化促進剤は実施
例1と同様のものを0.5重量部、溶剤としてn−ブチ
ルセロソルブアセテート60重量部を攪拌し、均一分散
液とし、更に銀粉末700重量部を加え三本ロールで混
練し、均一なマウント用樹脂ペーストを得た。
[Example 2] Epoxidized phenol novolac with a halogen group content of 300 ppm (number average molecular weight: 520
, epoxidized! : 175) 100 parts by weight, phenol novolac (number average molecular ti: 570) 65 as a curing agent
Heavy foot part, polybutadiene compound with epoxy group as a flexibility imparting agent (Product name Poly bd R-45EPT
: Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) 15 parts by weight, 0.5 parts by weight of the same hardening accelerator as in Example 1, and 60 parts by weight of n-butyl cellosolve acetate as a solvent were stirred to make a uniform dispersion, and silver powder was added. 700 parts by weight was added and kneaded with three rolls to obtain a uniform resin paste for mounting.

1qられたペーストを実施例1同様にして特性を調べた
結果を第1表に示した。
The properties of the 1q paste were investigated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

チップクラックがなくチップ歪も3μmと小さく、応力
緩和特性に優れ、しかも硬化物中にボイドもなく他の特
性もマウント用樹脂として充分溝するものである。
There is no chip cracking, the chip distortion is as small as 3 μm, it has excellent stress relaxation properties, and there are no voids in the cured product, and the other properties are sufficient for use as a mounting resin.

〔比較例1〕 実施例2と同様にして可撓性付与剤のみを、エポキシ基
を有しないポリブタジェン化合物(品名Po1y bd
 R−45HT :出光石油化学(l木製)20重量部
として得たマウント用樹脂ペーストの特性結果を第1表
に示した。
[Comparative Example 1] In the same manner as in Example 2, only the flexibility imparting agent was replaced with a polybutadiene compound having no epoxy group (product name: Poly bd
R-45HT: Table 1 shows the characteristics of the mounting resin paste obtained as 20 parts by weight of Idemitsu Petrochemical (Idemitsu Wood).

チップ歪が大ぎくしかも、チップ接着力も弱かった。In addition to severe chip distortion, chip adhesion was also weak.

〔比較例2〕 実施例2と同様にして可撓性付与剤のみを除いて得たマ
ウント用樹脂ペーストの特性結果を第1表に示した。
[Comparative Example 2] Table 1 shows the characteristics of a mounting resin paste obtained in the same manner as in Example 2 except that only the flexibility imparting agent was removed.

可撓性付与剤を添加しないとチップクラックが発生した
Chip cracks occurred unless a flexibility imparting agent was added.

〔比較例3〕 ピロメリットM/ジアミノジフェニルエーテル縮合タイ
プ(ポリアミン酸型で15重量%N−メチル2−ピロリ
ドン溶液)のポリイミド樹脂113重量部と、銀粉末8
0重量部を実施例1と同様の方法で混練し、得たマウン
ト用樹脂ペーストの特性結果を第1表に示した。
[Comparative Example 3] 113 parts by weight of polyimide resin of Pyromellit M/diaminodiphenyl ether condensation type (15% by weight N-methyl 2-pyrrolidone solution in polyamic acid type) and 8 parts by weight of silver powder
Table 1 shows the characteristics of the mounting resin paste obtained by kneading 0 parts by weight in the same manner as in Example 1.

チップ歪は4μ瓦と小さいが硬化物中にボイドが多く接
着強度が弱かった。
Although the chip strain was small at 4μ, there were many voids in the cured product and the adhesive strength was weak.

(比較例4.5) 実施例2と同様にして、比較例4では可撓性付与剤を0
.5重量部にし、比較例5では30重量部にしてマウン
ト用樹脂ペーストを得た。
(Comparative Example 4.5) In the same manner as in Example 2, in Comparative Example 4, no flexibility imparting agent was added.
.. 5 parts by weight, and in Comparative Example 5, 30 parts by weight to obtain a mounting resin paste.

この特性結果を第1表に示したが可撓性付与剤の添加量
が少ない場合はチップ歪が16μ卯と大きくなり、添加
量が多い場合は接着強度が弱かった。
The characteristic results are shown in Table 1. When the amount of flexibility imparting agent added was small, the chip strain was as large as 16 μm, and when the amount added was large, the adhesive strength was weak.

〔比較例6〕 実施例2と同様にして、銀粉のみを220重量部にして
マウント用樹脂ペーストを得た。
[Comparative Example 6] A resin paste for mounting was obtained in the same manner as in Example 2, using only 220 parts by weight of silver powder.

この特性結果を第1表に示したが銀粉量が少ない為体積
抵抗率が1X10”Ω−cm以上になり、マウント用樹
脂ペーストとして適さない。
The characteristic results are shown in Table 1. Since the amount of silver powder was small, the volume resistivity was 1 x 10'' Ω-cm or more, making it unsuitable as a resin paste for mounting.

〔比較例7〕 実施例2と同様にして、エポキシ樹脂のみをハロゲン基
含有iiI!2.oooppmのエポキシ化フェノール
ノボラック(数分子嚢530、エポキシ化1175)に
して、マウント用樹脂ペーストを得た。
[Comparative Example 7] In the same manner as in Example 2, only the epoxy resin containing halogen group III! 2. A resin paste for mounting was obtained by using oooppm of epoxidized phenol novolak (number of molecules 530, epoxidation 1175).

この特性結果を第1表に示したが、熱水抽出不純物量が
54 DDmと多くPLT信頼性も不良であった。
The characteristic results are shown in Table 1, and the amount of hot water extracted impurities was as high as 54 DDm, and the PLT reliability was also poor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、銀粉(A)、エポキシ樹脂(B)、硬化剤(C)及
び可撓性付与剤(D)よりなる導電性樹脂ペーストにお
いて、可撓性付与剤がエポキシ基を有するポリブタジエ
ン化合物であり、(A)、(B)、(C)、(D)の重
量割合が(A)/{(B)+(C)+(D)}=60/
40〜90/10であり、かつ(D)の重量割合が(D
)/{(B)+(C)}=0.5/100〜20/10
0であることを特徴とする導電性樹脂ペースト。
1. In a conductive resin paste consisting of silver powder (A), epoxy resin (B), curing agent (C) and flexibility imparting agent (D), the flexibility imparting agent is a polybutadiene compound having an epoxy group, The weight ratio of (A), (B), (C), and (D) is (A)/{(B)+(C)+(D)}=60/
40 to 90/10, and the weight ratio of (D) is (D
)/{(B)+(C)}=0.5/100~20/10
A conductive resin paste characterized by having a conductive resin paste of 0.
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