JPWO2013153803A1 - 半導体装置、ダイアタッチ材料および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
半導体装置に用いるダイアタッチペーストは、従来から種々のものが知られている(例えば特許文献1〜3参照)。しかし、LEDに用いられるダイアタッチペーストとしては、LEDの特徴を最大限に活かすために、以下のような特性を兼ね備えていることが要求されている。
(1)高光反射性
LEDから基板側に向けて発光する光を最大限利用し、LEDの光出力を最大限にするために要求されている。
(2)高耐変色
LEDの最大光出力を維持するために要求されている。
(3)高弾性率
小さいLEDチップである場合、低弾性率ではワイヤーボンディングできないため要求されている。
(4)高密着強度
ワイヤーボンディング中にLEDチップが取れないように要求されている。
シリコーン樹脂を含有するダイアタッチペーストは、無色で高耐変色であるという点で優れているが、密着性に劣るという不都合があった。エポキシ樹脂を含有するダイアタッチペーストは、密着性に優れているものの、着色しやすく、低耐変色であるという不都合があった。アクリル樹脂を含有するダイアタッチペーストは、光反射性に優れているものの、密着性が悪く、弾性率が低いという不都合があった。
また、従来のLED用ダイアタッチペーストによれば、無色で高耐変色であるという点で優れているが密着性に劣る、密着性に優れているものの、着色しやすく、低耐変色である、光反射性に優れているものの、密着性が悪く、弾性率が低い、といった不都合があったため、上記背景技術の項で述べた(1)〜(4)の特徴をそれぞれ満たすLED用ダイアタッチペーストは知られていなかった。
すなわち、本発明の第一の態様は、基板、接着層及び発光ダイオードチップを含む半導体装置であって、
前記接着層が、
下記一般式(1)で表わされる化合物(A1)、および1分子内にシクロアルキレン基と2個以上の(メタ)アクリル基とを有し芳香環を有しないアクリレート化合物(A2)からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂成分(A)と、
下記一般式(b−1)で表される化合物(B1)、および下記一般式(b−2)で表される化合物(B2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のシランカップリング剤(B)と、
無機フィラー(C)と、
を含有するダイアタッチ材料の硬化物である半導体装置、である。
(S)n−((CH2)p−SiR5R6R7)2 (b−2)
(式中、R5、R6、R7はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を表し、ただし、R5、R6、R7の少なくとも1つは炭素数1〜10のアルコキシ基であり;Yはアミノ基、グリシジルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メルカプト基、イソシアネート基のいずれかであり;m及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり;nは1以上の整数である。)
基板としては特に限定されず、従来LED半導体装置で用いられているものを用いることが出来る。
具体的には基板として、銅、銅合金、セラミックス、有機基板などの表面に、光反射性の向上を目的として銀、金、銀合金などのメッキを施したフレーム等が挙げられる。これらの中でも、銀メッキを施した銅のフレームが一般的であり、より好ましい。
本実施形態に係る半導体装置10として、たとえば、図1に示すように、基板1と、上記基板1上に搭載された発光ダイオードチップ3と、上記基板1と上記発光ダイオードチップ3との間に設けられた接着層2とを含むものがある。また、本実施形態に係る半導体装置10において、上記基板1と上記発光ダイオードチップ3は、ボンディングワイヤ20により電気的に接続されている。そして、発光ダイオードチップ3およびボンディングワイヤ20は、透明な封止樹脂21により封止されている。
前記一般式(1)で表わされる化合物(A1)(以下、「(A1)成分」という。)及び1分子内にシクロアルキレン基と2個以上の(メタ)アクリル基とを有し芳香環を有しないアクリレート化合物(A2)(以下、「(A2)成分」という。)からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂成分(A)(以下、「(A)成分」という。)
前記一般式(b−1)で表される化合物(B1)(以下、「(B1)成分」という。)及び前記一般式(b−2)で表される化合物(B2)(以下、「(B2)成分」という。)からなる群より選ばれる少なくとも1種のシランカップリング剤(B)(以下、「(B)成分」という。)
無機フィラー(C)(以下、「(C)成分」という。)
以下、ダイアタッチ材料の各成分について説明する。
以下、本実施形態におけるダイアタッチ材料について、ダイアタッチペーストを例に挙げて説明する。
(A)成分は、(A1)成分及び/又は(A2)成分を含有する樹脂成分である。
(A1)成分は、下記一般式(1)で表わされる化合物である。
R1、R2、R3、R4の有機基としては、例えば芳香環を含まないポリイソシアネートと芳香環を含まず分子中に一個の水酸基と1個以上の(メタ)アクリル基を有する化合物の反応物、芳香環を含まず分子中に一個のイソシアネート基と一個以上の(メタ)アクリル基を有する化合物と芳香環を含まないポリオールの反応物、芳香環を含まないポリイソシアネートと芳香環を含まず分子中に一個のアミノ基と1個以上の(メタ)アクリル基を有する化合物の反応物、芳香環を含まず分子中に一個のイソシアネート基と一個以上の(メタ)アクリル基を有する化合物と芳香環を含まないポリアミンの反応物、イソシアヌレート環の窒素上の置換基に(メタ)アクリル基を有する化合物などから誘導される有機基が例示される。
R1、R2、R3のうち少なくとも2つは(メタ)アクリル基を有し芳香環を有さない有機基であり、R1、R2、R3のいずれも(メタ)アクリル基を有し芳香環を有さない有機基であることが好ましい。
(A2)成分としては、下記一般式(a2−1)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(a2−1)中、R11、R12はそれぞれ独立に直鎖状のアルキレン基又は単結合を表す。R11、R12の直鎖状のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基等が挙げられる。
R11、R12としては直鎖状のアルキレン基が好ましく、R11、R12のいずれもメチレン基であることが特に好ましい。
前記一般式(a2−1)中、Zはシクロアルキレン基を表す。シクロアルキレン基は単環であっても多環であっても良いが、多環であることが好ましい。シクロアルキレン基の炭素数は6以上が好ましく、8以上がより好ましく、10以上が更に好ましい。
シクロアルキレン基の具体例としては、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、トリシクロデシレン基等が挙げられる。これらの中でも、シクロへキシレン基、トリシクロデシレン基が好ましく、トリシクロデシレン基が特に好ましい。
このような化合物としては、例えばトリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業社、A−DCP)がある。
(B)成分は、下記一般式(b−1)で表される(B1)成分及び/又は下記一般式(b−2)で表される(B2)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有するシランカップリング剤である。
(S)n−((CH2)p−SiR5R6R7)2 (b−2)
(式中、R5、R6、R7はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を表し、ただし、R5、R6、R7の少なくとも1つは炭素数1〜10のアルコキシ基であり;Yはアミノ基、グリシジルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メルカプト基、イソシアネート基のいずれかであり;m及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり;nは1以上の整数である。)
R5、R6、R7のアルキル基は炭素数1〜8が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が更に好ましい。R5、R6、R7のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
R5、R6、R7のアルコキシ基は炭素数1〜8が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が更に好ましい。R5、R6、R7のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が挙げられる。これらの中でも、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が特に好ましい。
R5、R6、R7の少なくとも1つは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、少なくとも2つが炭素数1〜10のアルコキシ基であることが好ましく、R5、R6、R7の全てが炭素数1〜10のアルコキシ基であることが特に好ましい。
前記一般式(b−2)中、nは1以上の整数であり、好ましくは2以上10以下の整数であり、より好ましくは2以上4以下の整数である。
本実施形態において、ダイアタッチペーストに含まれる好ましいシランカップリング剤(B)の含有量は0.1重量%以上10重量%以下、より好ましい範囲は0.5重量%以上8重量%以下、さらに好ましい範囲は1重量%以上5重量%以下である。その理由としては、上記範囲内となる場合、良好な密着強度を得ることができ、ボイドやブリードへの悪影響が生じにくくなるからである。
(C)成分は無機フィラーである。無機フィラーとしては特に限定されず、従来公知のものが使用でき、具体的には銀粉、金粉、ニッケル粉、銅粉等の導電性フィラー、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等の絶縁フィラーが挙げられる。これらの無機フィラーは、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。これらの中でも、大出力LEDに用いるためには熱伝導性が必須となるため、20W/m・K以上の熱伝導性フィラーを使用することが好ましい。また同時に絶縁性が要求される場合には、アルミナ、マグネシア、窒化ホウ素、窒化アルミニウムを用いることがより好ましく、アルミナが特に好ましい。
本発明において、ダイアタッチペーストに含まれる好ましい無機フィラー(C)の含有量は60重量%以上90重量%以下、より好ましい範囲は65重量%以上85重量%以下、さらに好ましい範囲は70重量%以上80重量%以下である。その理由としては、上記範囲内となる場合、良好な作業性、熱伝導率を得ることができるからである。
本実施形態において、ダイアタッチペーストは前記(A)成分、(B)成分及び(C)成分以外に、所望により従来公知の任意成分を添加することが出来る。具体的には、例えば、(A)成分以外のアクリレート樹脂(以下、「(D)成分」という。)、有機過酸化物(以下、「(E)成分」という。)等が挙げられる。
(D)成分のアクリレート樹脂としては、例えばトリメチロールプロパントリメタクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルメチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルメチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルキシプロピルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルテトラヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルテトラヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルメチルテトラヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルメチルテトラヒドロフタル酸、2−ヒドロキシ1,3ジ(メタ)アクリロキシプロパン、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4―シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、エチル−α−(ヒドロキシメチル)(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャルブチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、その他のアルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャルブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフロロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフロロブチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アリロキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、N,N'−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'−エチレンビス(メタ)アクリルアミド、1,2−ジ(メタ)アクリルアミドエチレングリコール、ジ(メタ)アクリロイロキシメチルトリシクロデカン、2−(メタ)アクリロイロキシエチル、N−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルフタルイミド、N−ビニル−2−ピロリドン、エトキシ化ビスフェノールA(メタ)アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールA(メタ)アクリレート、スチレン誘導体、α−メチルスチレン誘導体などが挙げられるが特に限定しない。また、これらのアクリレート樹脂は、硬化性、作業性、接着性等の点より2種類以上を併用してもかまわない。
ダイアタッチペーストに含まれる好ましいアクリレート樹脂(D)は必須成分ではないが、粘度や硬化性等の調整において必要な場合には、その含有量は0.1重量%以上20重量%以下、より好ましい範囲は0.5重量%以上15重量%以下、さらに好ましい範囲は1重量%以上10重量%以下である。
(E)成分の有機過酸化物としては、例えば1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、P−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α、α'−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、イソブチリルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、桂皮酸パーオキサイド、m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、α、α'−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−m−トルオイルベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどが挙げられるが、これらは単独あるいは硬化性を制御するために2種類以上を併用して用いることもできる。
ダイアタッチペーストに含まれる好ましい有機化酸化物(E)の含有量は0重量%以上0.15重量%以下、より好ましい範囲は0重量%以上0.1重量%以下、さらに好ましい範囲は0重量%以上0.05重量%以下である。
有機溶剤としては、例えば安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、γ−ブチロラクトン、シュウ酸ジブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、エチレングリコールモノ酪酸エステル、炭酸プロピレン、N−メチルピロリドン、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチルグリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、サリチル酸メチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタートが挙げられる。これらの中でも、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、γ−ブチロラクトン、シュウ酸ジブチル、マレイン酸ジエチル、エチレングリコールモノ酪酸エステル、炭酸プロピレン、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチルグリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、サリチル酸メチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタートが好ましく、γ−ブチロラクトンがさらに好ましい。
上記のような効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。
すなわち、本実施形態に係る半導体装置の接着層に用いられるダイアタッチペーストは、樹脂成分(A)として(A1)成分及び/又は(A2)成分を有する。
(A1)成分は、その構造中に極性の高いNC(=O)骨格を有する。そのため、高密着強度が達成できると推測される。
また、(A2)成分は、芳香環を有さないため、光吸収が小さく、高光反射率を達成できる。そのため、発光ダイオードチップが基板側に向けて発光する光も最大限利用し、LEDの光出力を最大限にすることができると推測される。また、より剛直な骨格であるシクロアルキレン基を有することにより、硬化後の高弾性率が達成できると推測される。
特に、樹脂成分(A)が前記一般式(a1−1)で表される化合物である場合、(A1)成分の特徴と(A2)成分の特徴を兼ね備えていることから、高光反射性、高耐変色、高弾性率、高密着強度等のバランスにより一層優れた特性を有するダイアタッチペーストの硬化物を備えた接着層を有した半導体装置を得ることができる。
(B1)成分はアミノ基、グリシジルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メルカプト基、イソシアネート基のいずれかを有するシランカップリング剤であり、(B2)成分はスルフィド結合を有するシランカップリング剤である。特に、グリシジルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するシランカップリング剤を含有することで良好な密着性を付与することができ、かつダイアタッチペーストのワニス成分が着色し難く、高光反射率を達成できるため好ましい。なお、シランカップリング剤は密着性、光反射性の特性を損なわない範囲で2種類以上を併用して用いることも可能である。
表1に示す各成分を配合し、3本ロールを用いて混錬し、脱泡後ダイアタッチペーストを得た。
(A)−1:トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート(商品名:SR−368、サートマー社製)。
(A)−2:ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー(商品名:UA−306H、共栄社化学(株)製)。
(A)−3:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名:A−DCP、新中村化学工業(株)製)。
(A)−4:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(商品名:SB−403S、日本化薬工業社製)
(A)−5:メタパラクレジルグリシジルエーテル(商品名:m,p−CGE、阪本薬品工業(株)製)。
(B)−2:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM−503P、信越化学工業(株)製)。
(B)−3:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(商品名:KBM−303、信越化学工業(株)製)。
(C)−2:シリル化シリカ(商品名:AEROSIL R805、日本エアロジル(株))。
(D)−1:トリメチロールプロパントリメタクリレート(商品名:TMP、共栄社化学(株)製)
(D)−2:テトラエチレングリコールジメタクリレートを主成分とする化合物(商品名:ライトエステル4EG、共栄社化学(株)製)。
(F)−1:フェノールノボラック樹脂(商品名:PR−51470、住友ベークライト社製)
(F)−2:ジシアンジアミド(商品名:EH3636AS、(株)ADEKA製)。
(S)−1:γ−ブチロラクトン
(G)−1:テトラフェニスホスホニウムテトラフェニルボレート(商品名:TPP−K、北興化学工業(株)製)。
6×3×0.1mmのフィルム状の試験片を作製し(硬化条件25℃から175℃まで昇温30分、175℃30分)、波長450nmにおける光反射率を分光測色計(商品名:X−rite 8200、エス・デイ・ジー(株)製)を使用して測定した。
反射率が60%以上を「A」、反射率60%未満を「B」と評価した。結果を表2に示す。
1mm厚のシート状硬化物(硬化条件25℃から175℃まで昇温30分、175℃30分)の、波長450nmにおける光透過率(T0)を分光光度計U−4100(日立ハイテック社製)にて測定した。該硬化物を、365nmバンドパスフィルターを装備したUV照射装置(照度100mW/cm2)で、24時間照射後の光透過率(T1)を同様にして測定し、T1/T0(%)を求めた。
T1/T0が90%以上を「A」、T1/T0が90%未満を「B」と評価した。結果を表2に示す。
0.5×0.5mmのシリコンチップをAgめっきした銅フレームにマウントし、硬化条件25℃から175℃まで昇温30分、175℃30分でオーブン中にて硬化した。硬化後に自動接着力測定装置を用い260℃での熱時ダイシェア強度を測定した。260℃熱時ダイシェア強度が5N以上を「A」、3N以上5N未満を「B」、3N未満を「C」と評価した。結果を表2に示す。
4×20×0.1mmのフィルム状の試験片を作製し(硬化条件25℃から175℃まで昇温30分、175℃30分)、動的粘弾性測定機(DMA)にて引っ張りモードでの測定を行った。測定条件は以下の通りである。
測定温度:−100〜300℃
昇温速度:5℃/分
周波数:10Hz
荷重:100mN
200℃における貯蔵弾性率を弾性率とし 弾性率が800MPaを「A」、400MPa以上800MPa未満を「B」、400MPa未満を「C」と評価した。結果を表2に示す。
上記評価結果に基づいて、実用上LED半導体装置に適用しうるものを「A」、適用できないものを「B」と評価した。結果を表2に示す。
Claims (17)
- 基板、接着層及び発光ダイオードチップを含む半導体装置であって、
前記接着層が、
下記一般式(1)で表わされる化合物(A1)、および1分子内にシクロアルキレン基と2個以上の(メタ)アクリル基とを有し芳香環を有しないアクリレート化合物(A2)からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂成分(A)と、
下記一般式(b−1)で表される化合物(B1)、および下記一般式(b−2)で表される化合物(B2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のシランカップリング剤(B)と、
無機フィラー(C)と、
を含有するダイアタッチ材料の硬化物である半導体装置。
Y−(CH2)m−SiR5R6R7 (b−1)
(S)n−((CH2)p−SiR5R6R7)2 (b−2)
(式中、R5、R6、R7はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を表し、ただし、R5、R6、R7の少なくとも1つは炭素数1〜10のアルコキシ基であり;Yはアミノ基、グリシジルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メルカプト基、イソシアネート基のいずれかであり;m及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり;nは1以上の整数である。) - 前記ダイアタッチ材料が、ダイアタッチペーストである請求項1に記載の半導体装置。
- 前記化合物(A1)が、アクリル基または(メタ)アクリル基を分子内に少なくとも3つ以上有する化合物である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記樹脂成分(A)が、前記一般式(a1−1)で表される化合物を含む請求項3に記載の半導体装置。
- 前記シランカップリング剤(B)が、前記一般式(b−1)で表される化合物を含む請求項1乃至6のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記一般式(b−1)においてYが、グリシジルオキシ基又は(メタ)アクリロイルオキシ基である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 基板と発光ダイオードチップとを接着するために用いるダイアタッチ材料であって、
当該ダイアタッチ材料が、下記一般式(1)で表わされる化合物(A1)、および1分子内にシクロアルキレン基と2個以上の(メタ)アクリル基とを有し芳香環を有しないアクリレート化合物(A2)からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂成分(A)と、
下記一般式(b−1)で表される化合物(B1)、および下記一般式(b−2)で表される化合物(B2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のシランカップリング剤(B)と、
無機フィラー(C)と、
を含むダイアタッチ材料。
Y−(CH2)m−SiR5R6R7 (b−1)
(S)n−((CH2)p−SiR5R6R7)2 (b−2)
(式中、R5、R6、R7はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を表し、ただし、R5、R6、R7の少なくとも1つは炭素数1〜10のアルコキシ基であり;Yはアミノ基、グリシジルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メルカプト基、イソシアネート基のいずれかであり;m及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり;nは1以上の整数である。) - 下記一般式(1)で表わされる化合物(A1)、および1分子内にシクロアルキレン基と2個以上の(メタ)アクリル基とを有し芳香環を有しないアクリレート化合物(A2)からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂成分(A)と、下記一般式(b−1)で表される化合物(B1)、および下記一般式(b−2)で表される化合物(B2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のシランカップリング剤(B)と、無機フィラー(C)とを混合してダイアタッチ材料を製造する工程と、
前記ダイアタッチ材料を基板と発光ダイオードチップとの間に介在させる工程と、
前記基板に前記発光ダイオードチップを接着する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Y−(CH2)m−SiR5R6R7 (b−1)
(S)n−((CH2)p−SiR5R6R7)2 (b−2)
(式中、R5、R6、R7はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を表し、ただし、R5、R6、R7の少なくとも1つは炭素数1〜10のアルコキシ基であり;Yはアミノ基、グリシジルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メルカプト基、イソシアネート基のいずれかであり;m及びpはそれぞれ独立に1〜10の整数であり;nは1以上の整数である。) - 前記ダイアタッチ材料が、ダイアタッチペーストであって、
前記ダイアタッチ材料を介在させる前記工程において、前記ダイアタッチペーストを前記基板と前記発光ダイオードチップに塗布する、請求項10に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記化合物(A1)が、アクリル基または(メタ)アクリル基を分子内に少なくとも3つ以上有する化合物である、請求項10乃至12のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記樹脂成分(A)が、前記一般式(a1−1)で表される化合物を含む請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記シランカップリング剤(B)が、前記一般式(b−1)で表される化合物を含む請求項10乃至15のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記一般式(b−1)においてYが、グリシジルオキシ基又は(メタ)アクリロイルオキシ基である請求項10乃至16のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
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