JPWO2019065221A1 - Paste composition, semiconductor devices and electrical / electronic components - Google Patents

Paste composition, semiconductor devices and electrical / electronic components Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019065221A1
JPWO2019065221A1 JP2019544543A JP2019544543A JPWO2019065221A1 JP WO2019065221 A1 JPWO2019065221 A1 JP WO2019065221A1 JP 2019544543 A JP2019544543 A JP 2019544543A JP 2019544543 A JP2019544543 A JP 2019544543A JP WO2019065221 A1 JPWO2019065221 A1 JP WO2019065221A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fine particles
paste composition
meth
silver fine
acrylate
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.)
Granted
Application number
JP2019544543A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7100651B2 (en
Inventor
陽輔 荒川
陽輔 荒川
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of JPWO2019065221A1 publication Critical patent/JPWO2019065221A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7100651B2 publication Critical patent/JP7100651B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

高熱伝導性、熱放散性に優れ、半導体素子及び発光素子を基板に無加圧で良好に接合できる半導体接着用ペースト組成物及び発光装置用ペースト組成物を提供する。(A)厚さ又は短径が1〜200nmの銀微粒子と、(B)前記(A)銀微粒子以外の平均粒子径が0.2μm超30μm以下である銀粉と、(C)酸無水物構造を含む焼結助剤と、を含み、(A)銀微粒子と(B)銀粉の合計量を100質量部としたとき、(C)焼結助材が0.01〜1質量部、配合されているペースト組成物、該ペースト組成物をダイアタッチペーストとして使用した半導体装置及び放熱部材接着用材料として使用した電気・電子部品。Provided are a paste composition for semiconductor adhesion and a paste composition for a light emitting device, which are excellent in high thermal conductivity and heat dissipation and can satisfactorily bond a semiconductor element and a light emitting element to a substrate without pressure. (A) silver fine particles having a thickness or minor axis of 1 to 200 nm, (B) silver powder having an average particle diameter other than (A) silver fine particles of more than 0.2 μm and 30 μm or less, and (C) an acid anhydride structure. When the total amount of (A) silver fine particles and (B) silver powder is 100 parts by mass, (C) sintering aid is blended in an amount of 0.01 to 1 part by mass. Paste composition, semiconductor device using the paste composition as a die attach paste, and electrical / electronic parts used as a material for adhering heat-dissipating members.

Description

本開示は、ペースト組成物並びに該ペースト組成物を使用して製造した半導体装置及び電気・電子部品に関するものである。 The present disclosure relates to a paste composition and semiconductor devices and electrical / electronic components manufactured by using the paste composition.

半導体製品の大容量、高速処理化及び微細配線化に伴い半導体製品作動中に発生する熱量が増大しており、半導体製品から熱を逃がす、いわゆるサーマルマネージメントが要求されてきている。このため半導体製品にヒートスプレッダー、ヒートシンクなどの放熱部材を取り付ける方法などが一般的に採用されており、放熱部材を接着する材料自体の熱伝導率のより高いものが望まれてきている。 The amount of heat generated during the operation of semiconductor products is increasing with the increase in capacity, high speed processing, and fine wiring of semiconductor products, and so-called thermal management, in which heat is released from semiconductor products, has been required. For this reason, a method of attaching a heat radiating member such as a heat spreader or a heat sink to a semiconductor product is generally adopted, and a material having a higher thermal conductivity of the material itself for adhering the heat radiating member has been desired.

さらに、半導体製品の形態によっては、サーマルマネージメントをより効率的なものとするため、半導体素子そのもの又は半導体素子を接着したリードフレームのダイパッド部にヒートスプレッダーを接着する方法、ダイパッド部をパッケージ表面に露出させることにより放熱板としての機能を持たせる方法(例えば、特許文献1参照)などが採用されている。 Further, depending on the form of the semiconductor product, in order to make the thermal management more efficient, a method of adhering a heat spreader to the die pad portion of the semiconductor element itself or the lead frame to which the semiconductor element is adhered, and exposing the die pad portion to the package surface. A method (see, for example, Patent Document 1) of providing a function as a heat radiating plate by causing the heat dissipation plate is adopted.

また、さらには半導体素子をサーマルビアなどの放熱機構を有する有機基板などに接着する場合もある。この場合も半導体素子を接着する材料に高熱伝導性が要求される。また、近年の白色発光LEDの高輝度化により、フルカラー液晶画面のバックライト照明、シーリングライト、ダウンライト等の照明装置にも広く用いられるようになっている。ところで、発光素子の高出力化による高電流投入により、発光素子と基板とを接着する接着剤が、熱、光等で変色したり、電気抵抗値の経時変化が発生したりするおそれがあった。とりわけ接合を接着剤の接着力に完全に頼る方法では、電子部品のはんだ実装時に接合材料がはんだ溶融温度下に接着力を失い剥離し、不灯に至るおそれがあった。また、白色発光LEDの高性能化は、発光素子チップの発熱量の増大を招くこととなり、これに伴いLEDの構造及びそれに使用する部材にも放熱性の向上が求められている。 Further, the semiconductor element may be adhered to an organic substrate having a heat dissipation mechanism such as a thermal via. In this case as well, the material for adhering the semiconductor element is required to have high thermal conductivity. Further, due to the recent increase in brightness of white light emitting LEDs, it has come to be widely used in lighting devices such as backlight lighting, ceiling lights, and downlights of full-color liquid crystal screens. By the way, due to the high current input due to the high output of the light emitting element, the adhesive that adheres the light emitting element and the substrate may be discolored by heat, light, etc., or the electric resistance value may change with time. .. In particular, in the method in which the bonding completely relies on the adhesive force of the adhesive, the bonding material loses its adhesive force at the solder melting temperature and peels off at the time of solder mounting of the electronic component, which may lead to non-lighting. Further, improving the performance of the white light emitting LED leads to an increase in the amount of heat generated by the light emitting element chip, and accordingly, the structure of the LED and the members used therein are also required to have improved heat dissipation.

特に、近年、電力損失の少ない炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウムのようなワイドバンドギャップ半導体を使用するパワー半導体装置の開発が盛んとなり、素子自身の耐熱性が高く、大電流による250℃以上の高温動作が可能となっている。しかし、その特性を発揮するためには、動作発熱を効率的に放熱する必要があり、導電性及び伝熱性に加え、長期高温耐熱性に優れた接合材料が求められている。 In particular, in recent years, the development of power semiconductor devices using wide bandgap semiconductors such as silicon carbide (SiC) and gallium nitride, which have low power loss, has become active, and the heat resistance of the device itself is high, and the temperature is 250 ° C. or higher due to a large current. High temperature operation is possible. However, in order to exhibit its characteristics, it is necessary to efficiently dissipate heat generated by operation, and a bonding material having excellent long-term high-temperature heat resistance in addition to conductivity and heat transfer is required.

このように半導体装置及び電気・電子部品の各部材の接着に用いられる材料(ダイアタッチペースト、または放熱部材接着用材料等)に高い熱伝導性が要求されている。また、これらの材料は、同時に製品の基板搭載時のリフロー処理に耐える必要もあり、さらには大面積の接着が要求される場合も多く、構成部材間の熱膨張係数の違いによる反りなどの発生を低減するための低応力性も併せ持つ必要がある。 As described above, high thermal conductivity is required for the material used for adhering each member of the semiconductor device and the electric / electronic parts (diatouch paste, material for adhering the heat radiation member, etc.). In addition, these materials also need to withstand the reflow process when the product is mounted on the substrate, and in many cases, a large area of adhesion is required, and warpage occurs due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the constituent members. It is also necessary to have low stress property to reduce the coefficient.

ここで、通常、高熱伝導性を有する接着剤を得るには、銀粉、銅粉などの金属フィラー、または窒化アルミニウム、窒化ボロンなどのセラミック系フィラーなどを充填剤として有機系のバインダーに高い含有率で分散させる必要がある(例えば、特許文献2参照)。しかし、その結果、硬化物の弾性率が高くなってしまい、良好な熱伝導性と良好なリフロー性(上記リフロー処理後に剥離が生じにくいこと)を併せ持つことは困難であった。 Here, usually, in order to obtain an adhesive having high thermal conductivity, a metal filler such as silver powder or copper powder, or a ceramic filler such as aluminum nitride or boron nitride is used as a filler and has a high content in an organic binder. (See, for example, Patent Document 2). However, as a result, the elastic modulus of the cured product becomes high, and it is difficult to have both good thermal conductivity and good reflowability (which is unlikely to cause peeling after the reflow treatment).

ところが、昨今、そうした要求に耐えうる接合方法の候補として、バルク体の銀よりも低温の条件下で接合を可能とする、銀ナノ粒子による接合方法が着目されるようになってきた(例えば、特許文献3参照)。 However, in recent years, as a candidate for a bonding method that can withstand such demands, a bonding method using silver nanoparticles, which enables bonding under conditions lower than that of bulk silver, has been attracting attention (for example,). See Patent Document 3).

特開2006−086273号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-086273 特開2005−113059号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-113059 特開2011−240406号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-240406

しかしながら、銀ナノ粒子による接合は、通常、接合時に加熱すると共に加圧する必要があった。このため、加圧によって素子へダメージを与えるおそれであった。 However, bonding with silver nanoparticles usually requires heating and pressurization at the time of bonding. Therefore, there is a risk of damaging the element due to pressurization.

また、銀ナノ粒子を用いて接合体を形成する際の雰囲気は、銀ナノ粒子の表面を被覆している有機物を酸化分解によって除去するため、大気中のような酸化雰囲気が要求される。したがって、銅などの基材を用いた場合には、基材である銅表面の酸化により、封止材の密着不良を引き起こす可能性があった。特に、接合体が微細になるほど、密着性が要求されるようになってきた。そのため、窒素を初めとした不活性雰囲気下で十分な接合力を発揮する接合材を提供することができれば、基材の酸化等を低減でき、接合剤の利用分野と適用可能性を飛躍的に広げることも可能になる。 Further, as for the atmosphere when forming a conjugate using silver nanoparticles, an oxidative atmosphere like that in the atmosphere is required because the organic substances covering the surface of the silver nanoparticles are removed by oxidative decomposition. Therefore, when a base material such as copper is used, oxidation of the copper surface, which is the base material, may cause poor adhesion of the sealing material. In particular, the finer the bonded body, the more the adhesion is required. Therefore, if it is possible to provide a bonding material that exhibits sufficient bonding force in an inert atmosphere such as nitrogen, oxidation of the base material can be reduced, and the application fields and applicability of the bonding agent can be dramatically expanded. It will also be possible to expand.

そこで、本開示は、熱伝導性に優れ、接着特性が良好でリフロー剥離耐性を有するペースト組成物並びに該ペースト組成物を接着用材料として使用することで信頼性に優れた半導体装置及び電気・電子部品を提供することである。 Therefore, the present disclosure describes a paste composition having excellent thermal conductivity, good adhesive properties, and reflow peeling resistance, and a semiconductor device and electrical / electronic components having excellent reliability by using the paste composition as an adhesive material. To provide parts.

本開示のペースト組成物は、(A)厚さ又は短径が1〜200nmの銀微粒子と、(B)前記(A)銀微粒子以外の平均粒子径が0.2μm超30μm以下である銀粉と、(C)酸無水物構造を含む焼結助剤と、を含み、前記(A)銀微粒子と前記(B)銀粉の合計量を100質量部としたとき、前記(C)焼結助材が0.01〜1質量部、配合されている。 The paste composition of the present disclosure includes (A) silver fine particles having a thickness or minor axis of 1 to 200 nm, and (B) silver powder having an average particle diameter of more than 0.2 μm and 30 μm or less other than the (A) silver fine particles. , (C) A sintering aid containing an acid anhydride structure, and when the total amount of the (A) silver fine particles and the (B) silver powder is 100 parts by mass, the (C) sintering aid Is compounded in an amount of 0.01 to 1 part by mass.

このペースト組成物において、上記(A)銀微粒子が、その中心粒子径が0.3〜15μm、厚さが10〜200nmの(A1)プレート型銀微粒子及び(A2)平均粒子径が10〜200nmの球状銀微粒子の少なくとも1種を含んでおり、100℃〜250℃で自己焼結するものであってもよい。また、上記(C)酸無水物構造を含む焼結助材が、融点40〜150℃、沸点100〜300℃の酸無水物であってもよい。さらに、(A)銀微粒子と(B)銀粉の質量比が、10:90〜90:10であってもよい。 In this paste composition, the silver fine particles (A) have a central particle diameter of 0.3 to 15 μm, a thickness of 10 to 200 nm, and (A1) plate-type silver fine particles and (A2) an average particle diameter of 10 to 200 nm. It contains at least one kind of spherical silver fine particles of the above, and may be self-sintered at 100 ° C. to 250 ° C. Further, the sintering aid containing the acid anhydride structure (C) may be an acid anhydride having a melting point of 40 to 150 ° C. and a boiling point of 100 to 300 ° C. Further, the mass ratio of (A) silver fine particles to (B) silver powder may be 10:90 to 90:10.

本開示の半導体装置は、基板と、前記基板上に上記本開示のペースト組成物を含むダイアタッチ材料を介して接着し、固定された半導体素子と、を有している。 The semiconductor device of the present disclosure includes a substrate and a semiconductor element bonded and fixed on the substrate via a die attach material containing the paste composition of the present disclosure.

また、本開示の電気・電子部品は、発熱部材と、前記発熱部材に上記本開示のペースト組成物を含む放熱部材接着用材料を介して接着し、固定された放熱部材と、を有する。 Further, the electric / electronic component of the present disclosure includes a heat generating member and a heat radiating member fixed by adhering to the heat generating member via a heat radiating member adhesive material containing the paste composition of the present disclosure.

本開示のペースト組成物によれば、その硬化物は熱伝導性に優れ、接着特性が良好でリフロー剥離耐性に優れるため、該ペースト組成物を半導体接着用及び発光装置用として使用できる。 According to the paste composition of the present disclosure, the cured product has excellent thermal conductivity, good adhesive properties, and excellent reflow peeling resistance, so that the paste composition can be used for semiconductor adhesion and for light emitting devices.

そして、上記ペースト組成物をこれら接着材料として使用することで信頼性に優れた半導体装置及び電気・電子部品を提供することが可能となる。 Then, by using the paste composition as these adhesive materials, it becomes possible to provide a semiconductor device and electrical / electronic parts having excellent reliability.

上記のように、本開示のペースト組成物は、(A)厚さ又は短径が1〜200nmの銀微粒子と、(B)前記(A)銀微粒子以外の平均粒子径が0.2μm超30μm以下である銀粉と、(C)酸無水物構造を含む焼結助剤と、を含むものである。 As described above, the paste composition of the present disclosure has (A) silver fine particles having a thickness or minor axis of 1 to 200 nm, and (B) an average particle diameter other than the (A) silver fine particles of more than 0.2 μm and 30 μm. It contains the following silver powder and a sintering aid containing (C) an acid anhydride structure.

このような構成とすることで、粘度変化が少なく保存安定性に優れたペースト組成物が得られる。さらに、本開示のペースト組成物は、無加圧での接合が可能で、接着性についても優れている。そのため、該ペースト組成物をダイアタッチペースト又は放熱部材接着用材料として使用して作製された半導体装置及び電気・電子部品は、耐リフロー特性に優れたものとなる。 With such a configuration, a paste composition having little change in viscosity and excellent storage stability can be obtained. Further, the paste composition of the present disclosure can be bonded without pressure and has excellent adhesiveness. Therefore, the semiconductor device and the electric / electronic parts manufactured by using the paste composition as a die attach paste or a material for adhering a heat radiating member have excellent reflow resistance characteristics.

以下、本開示について詳細に説明する。 Hereinafter, the present disclosure will be described in detail.

本開示で用いられる(A)銀微粒子は、その厚さ又は短径が1〜200nmのものであれば特に限定されない。銀微粒子の形状は球状、プレート型、フレーク状、鱗片状、樹枝状、ロッド状、ワイヤ状等が使用できる。ここで、プレート型、フレーク状、鱗片状ではその厚さが、また樹枝状、ロッド状、ワイヤ状、球状ではその直径における最も短い径が上記範囲を満たしていればよい。そして、(A)銀微粒子は、これらのなかでも、(A1)プレート型銀微粒子及び(A2)球状銀微粒子の少なくとも1種を含んでいてもよい。 The silver fine particles (A) used in the present disclosure are not particularly limited as long as their thickness or minor axis is 1 to 200 nm. The shape of the silver fine particles can be spherical, plate-shaped, flake-shaped, scaly-shaped, dendritic-shaped, rod-shaped, wire-shaped, or the like. Here, the thickness of the plate type, the flake shape, and the scale shape, and the shortest diameter of the dendritic shape, the rod shape, the wire shape, and the spherical shape may satisfy the above range. The silver fine particles (A) may contain at least one of (A1) plate-type silver fine particles and (A2) spherical silver fine particles.

本開示で使用する(A1)プレート型銀微粒子は、球状のナノ粒子とは異なり、一つの金属結晶面を大きく成長させて得られる、厚みの均一なプレート状の薄片状粒子であり、樹脂組成物に配合可能な公知のプレート型銀微粒子が挙げられる。一般に、大きさがミクロンオーダーで厚みが数ナノメートル程度であり、三角形板状、六角形板状、切頂三角形板状などの形状を有している。また、その上面が[111]面で広く覆われていてもよい。 The (A1) plate-type silver fine particles used in the present disclosure are plate-shaped flaky particles having a uniform thickness, which are obtained by greatly growing one metal crystal surface, unlike spherical nanoparticles, and have a resin composition. Examples thereof include known plate-type silver fine particles that can be blended into a product. Generally, the size is on the order of microns and the thickness is about several nanometers, and it has a shape such as a triangular plate shape, a hexagonal plate shape, or a truncated triangular plate shape. Further, the upper surface thereof may be widely covered with the [111] plane.

(A1)プレート型銀微粒子は、主として厚さ方向に焼結するため、球状の銀ナノ微粒子を使用したものと比べ内部応力が小さい。また、プレート型銀微粒子が高配向することにより反射率に優れる接合材料となる。また、プレート型銀微粒子は、通常の銀微粒子(銀ナノ粒子)と異なり、酸素の有無の影響を受けにくいため、窒素等の不活性ガス雰囲気下での焼結が可能である。
さらに、プレート型銀微粒子をペースト組成物に含有させることで、通常の銀粉のみを充填したものよりも熱伝導率が高くなる。
(A1) Since the plate-type silver fine particles are sintered mainly in the thickness direction, the internal stress is smaller than that using spherical silver nanoparticles. In addition, the highly oriented plate-type silver fine particles make it a bonding material with excellent reflectance. Further, unlike ordinary silver fine particles (silver nanoparticles), plate-type silver fine particles are not easily affected by the presence or absence of oxygen, so that they can be sintered in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
Further, by incorporating the plate-type silver fine particles in the paste composition, the thermal conductivity becomes higher than that in which only ordinary silver powder is filled.

この(A1)プレート型銀微粒子は、中心粒子径が0.3〜15μmであってもよい。中心粒子径をこの範囲とすることで、銀微粒子の樹脂成分への分散性を向上できる。
さらに、このような銀微粒子を含むペースト組成物は、ノズルの詰まり、半導体素子の組立て時のチップの歪などを抑制できる。ここで、中心粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定して得られた体積基準の粒度分布曲線における50%積算値(50%粒子径)を指す。また、厚さは、10〜200nmであってもよい。
この厚さは、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走査型電子顕微鏡(SEM)により取得された観察画像をデータ処理することで測定されるものである。さらに、この厚さの平均厚さが上記範囲内であればよい。この平均厚さは、下記のようにして個数平均厚さとして算出される。
The (A1) plate-type silver fine particles may have a central particle diameter of 0.3 to 15 μm. By setting the center particle diameter in this range, the dispersibility of the silver fine particles in the resin component can be improved.
Further, the paste composition containing such silver fine particles can suppress clogging of nozzles, distortion of chips during assembly of semiconductor elements, and the like. Here, the central particle size refers to a 50% integrated value (50% particle size) in a volume-based particle size distribution curve obtained by measuring with a laser diffraction type particle size distribution measuring device. Further, the thickness may be 10 to 200 nm.
This thickness is measured by data processing an observation image acquired by a transmission electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM). Further, the average thickness of this thickness may be within the above range. This average thickness is calculated as the number average thickness as follows.

プレート型銀微粒子の厚さの算出法は、先ず、プレート型銀微粒子の50個から100個の観察画像から計測した厚さの範囲(最大厚さ:x1、最小厚さ:xn+1)をn分割し、それぞれの厚さの区間を、[xj、xj+1](j=1,2,・・・・,n)とする。この場合の分割は対数スケール上での等分割となる。また、対数スケールに基づいてそれぞれの厚さ区間での代表厚さは、下記式で表される。

Figure 2019065221
To calculate the thickness of the plate-type silver fine particles, first, the range of thickness (maximum thickness: x1, minimum thickness: xn + 1) measured from 50 to 100 observation images of the plate-type silver fine particles is set. Divide into n, and set the section of each thickness as [xj, xj + 1] (j = 1, 2, ..., N). The division in this case is an equal division on a logarithmic scale. Further, the representative thickness in each thickness section based on the logarithmic scale is expressed by the following formula.
Figure 2019065221

さらにrj(j=1,2,・・・・,n)を、区間[xj、xj+1]に対応する相対量(差分%)とし、全区間の合計を100%とすると、対数スケール上での平均値μは下記式で計算できる。

Figure 2019065221
このμは、対数スケール上の数値であり、厚さとしての単位を持たないので、厚さの単位に戻すために10μすなわち10のμ乗を計算する。この10μを個数平均厚さとする。Further, assuming that r j (j = 1, 2, ..., N) is a relative quantity (difference%) corresponding to the interval [x j , x j + 1 ], and the total of all the intervals is 100%. The average value μ on the logarithmic scale can be calculated by the following formula.
Figure 2019065221
Since this μ is a numerical value on a logarithmic scale and has no unit as a thickness, 10 μ, that is, 10 μ power is calculated in order to return to the unit of thickness. Let this 10 μ be the number average thickness.

また、厚み方向に垂直な方向の長辺が厚みの8〜150倍の範囲内であってもよく、10〜50倍であってもよい。さらに、厚み方向に垂直な方向の短辺が厚みの1〜100倍の範囲内であってもよく、3〜50倍であってもよい。 Further, the long side in the direction perpendicular to the thickness direction may be in the range of 8 to 150 times the thickness, or 10 to 50 times the thickness. Further, the short side in the direction perpendicular to the thickness direction may be in the range of 1 to 100 times the thickness, or may be 3 to 50 times the thickness.

この(A1)プレート型銀微粒子は100〜250℃で自己焼結可能である。このように100〜250℃で自己焼結する銀微粒子を含有することで、熱硬化時に銀微粒子の流動性が向上する。その結果、銀微粒子同士の接点がより多くなる。
さらに、銀微粒子同士の接点がより多くなることで接点の面積が大きくなり、導電性が格段に向上する。
したがって、プレート型銀微粒子の焼結温度は、100〜200℃であってもよい。
なお、ここで自己焼結可能であるとは加圧もしくは添加剤等を加えなくても、融点よりも低い温度での加熱で焼結することをいう。
The (A1) plate-type silver fine particles can be self-sintered at 100 to 250 ° C. By containing the silver fine particles that are self-sintered at 100 to 250 ° C. in this way, the fluidity of the silver fine particles is improved during thermosetting. As a result, the number of contacts between the silver fine particles increases.
Further, as the number of contacts between the silver fine particles increases, the area of the contacts increases, and the conductivity is remarkably improved.
Therefore, the sintering temperature of the plate-type silver fine particles may be 100 to 200 ° C.
Here, self-sintering means that sintering is performed by heating at a temperature lower than the melting point without applying pressure or additives.

(A1)プレート型銀微粒子は単結晶であってもよい。ペースト組成物は、単結晶のプレート型銀微粒子を含むことで、低温で硬化しても良好な導電性を確保できる。 (A1) The plate-type silver fine particles may be a single crystal. Since the paste composition contains single crystal plate-type silver fine particles, good conductivity can be ensured even when cured at a low temperature.

(A1)プレート型銀微粒子は、塗布膜中で水平方向に配向し、より多くの接点を有して導電性を向上させることができる。これは、熱硬化時においてチップの自重による圧縮と、ペースト組成物に含まれる低沸点成分の気化による体積現象、ペースト組成物の加熱硬化による体積収縮等の体積排除作用によって、塗布膜中で厚み方向に積層するように自然配向して、銀微粒子同士の接点を大きく確保できるようになるためである。 (A1) The plate-type silver fine particles are oriented in the horizontal direction in the coating film, have more contacts, and can improve conductivity. This is due to the volume phenomenon due to the compression by the weight of the chip during thermosetting, the vaporization of the low boiling point components contained in the paste composition, and the volume reduction action such as the volume shrinkage due to the heat curing of the paste composition. This is because the silver fine particles can be naturally oriented so as to be laminated in the direction, and a large contact point between the silver fine particles can be secured.

また(A1)プレート型銀微粒子の表面を、必要に応じて表面処理することも可能であり、例えば、相溶性を向上させるには、ステアリン酸、パルミチン酸、ヘキサン酸、オレイン酸等が挙げられる。 Further, the surface of the (A1) plate-type silver fine particles can be surface-treated as needed. For example, stearic acid, palmitic acid, hexane acid, oleic acid and the like can be mentioned for improving the compatibility. ..

このような(A1)プレート型銀微粒子としては、例えば、トクセン工業株式会社製のM612(商品名;中心粒子径6〜12μm、粒子厚み60〜100nm、融点250℃)、M27(商品名;中心粒子径2〜7μm、粒子厚み60〜100nm、融点200℃)、M13(商品名;中心粒子径1〜3μm、粒子厚み40〜60nm、融点200℃)、N300(商品名;中心粒子径0.3〜0.6μm、粒子厚み50nm以下、融点150℃)などが挙げられる。これらのプレート型銀微粒子は、単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。特に、充填率を向上するために、例えば上述のプレート型銀微粒子のうち、M27、M13などの比較的大きな銀微粒子に、N300などの粒径の小さなものを組み合わせて用いてもよい。 Examples of such (A1) plate-type silver fine particles include M612 (trade name; center particle diameter 6 to 12 μm, particle thickness 60 to 100 nm, melting point 250 ° C.) and M27 (trade name; center) manufactured by Toxen Industries, Ltd. Particle diameter 2-7 μm, particle thickness 60-100 nm, melting point 200 ° C.), M13 (trade name; center particle diameter 1-3 μm, particle thickness 40-60 nm, melting point 200 ° C.), N300 (trade name; center particle diameter 0. 3 to 0.6 μm, particle thickness 50 nm or less, melting point 150 ° C.) and the like. These plate-type silver fine particles may be used alone or in combination. In particular, in order to improve the filling rate, for example, among the above-mentioned plate-type silver fine particles, relatively large silver fine particles such as M27 and M13 may be used in combination with a small particle size such as N300.

本開示で使用する(A2)球状銀微粒子は粒子径が10〜200nmである。この(A2)球状銀微粒子は、通常、銀微粒子の金属表面には有機化合物による被膜層が設けられたものであるか又は該銀微粒子を有機化合物中に分散させてなるものである。このような形態とすると、含有される銀微粒子同士がその金属面を直接接触させないようにできるため、銀微粒子が凝集した塊が形成されることを低減でき、銀微粒子を個々に分散させた状態で保持できる。なお、この粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走査型電子顕微鏡(SEM)により取得された観察画像をデータ処理することで測定されるものである。さらに、(A2)球状銀微粒子の平均粒子径が上記範囲内であってもよい。この平均粒子径は、球状銀微粒子の50個から100個の観察画像から計測した粒子径の個数平均粒子径として算出される。この個数平均粒子径は、上記平均厚さの算出と同一にして平均値を算出すればよい。 The (A2) spherical silver fine particles used in the present disclosure have a particle size of 10 to 200 nm. The (A2) spherical silver fine particles are usually provided with a coating layer made of an organic compound on the metal surface of the silver fine particles, or the silver fine particles are dispersed in the organic compound. In such a form, since the contained silver fine particles can be prevented from directly contacting the metal surface, it is possible to reduce the formation of agglomerates of silver fine particles, and the silver fine particles are individually dispersed. Can be held at. The particle size is measured by data processing an observation image acquired by a transmission electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM). Further, the average particle size of the (A2) spherical silver fine particles may be within the above range. This average particle size is calculated as the number average particle size of the particle size measured from 50 to 100 observation images of spherical silver fine particles. The number average particle diameter may be the same as the above-mentioned calculation of the average thickness, and the average value may be calculated.

この銀微粒子表面の被覆層又は銀微粒子を分散させる有機化合物としては、分子量20000以下の窒素、炭素、酸素を構成要素として有する有機化合物、具体的にはアミノ基、カルボキシル基等の官能基を含む有機化合物、が用いられる。
ここで使用されるカルボキシル基を含む有機化合物としては、分子量が110〜20000の有機カルボン酸から選ばれる1種以上の有機化合物が挙げられる。
例えば、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、エイコサン酸、ドコサン酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、末端ジプロピオン酸ポリエチレンオキシドのようなカルボン酸が挙げられる。さらに、上記有機化合物としては、上記したカルボン酸のカルボン酸誘導体も使用できる。
The coating layer on the surface of the silver fine particles or the organic compound that disperses the silver fine particles includes an organic compound having nitrogen, carbon, or oxygen having a molecular weight of 20000 or less as constituent elements, specifically, a functional group such as an amino group or a carboxyl group. Organic compounds are used.
Examples of the organic compound containing a carboxyl group used here include one or more organic compounds selected from organic carboxylic acids having a molecular weight of 110 to 20000.
For example, hexanic acid, heptanic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, icosanoic acid, docosanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, terminal dipropion Examples include carboxylic acids such as acid polyethylene oxide. Further, as the organic compound, a carboxylic acid derivative of the above-mentioned carboxylic acid can also be used.

また、ここで使用されるアミノ基を含む有機化合物としては、アルキルアミン等が挙げられる。
例えば、ブチルアミン、メトキシエチルアミン、2−エトキシエチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、3−ブトキシプロピルアミン、ノニルアミン、ドデシルアミン、ヘキサドデシルアミン、オクタデシルアミン、ココアミン、タロウアミン、水酸化タロウアミン、オレイルアミン、ラウリルアミン、及びステアリルアミン、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのような第1級アミン、ジココアミン、ジ水素化タロウアミン、及びジステアリルアミンなどのような第2級アミン、並びにドデシルジメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン、テトラデシルジメチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、ココジメチルアミン、ドデシルテトラデシルジメチルアミン、及びトリオクチルアミンなどのような第3級アミン、その他に、ナフタレンジアミン、ステアリルプロピレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナンジアミン、末端ジアミンポリエチレンオキシド、トリアミン末端ポリプロピレンオキシド、ジアミン末端ポリプロピレンオキシドなどのようなジアミンがある。
Further, examples of the organic compound containing an amino group used here include alkylamines and the like.
For example, butylamine, methoxyethylamine, 2-ethoxyethylamine, hexylamine, octylamine, 3-butoxypropylamine, nonylamine, dodecylamine, hexadodecylamine, octadecylamine, cocoamine, tallowamine, tallowamine hydroxide, oleylamine, laurylamine, and Primary amines such as stearylamine, 3-aminopropyltriethoxysilane, etc., secondary amines such as dicocoamine, dihydrogenated tallowamine, and distearylamine, as well as dodecyldimethylamine, didodecylmonomethylamine, tetra. Tertiary amines such as decyldimethylamine, octadecyldimethylamine, cocodimethylamine, dodecyltetradecyldimethylamine, and trioctylamine, as well as naphthalenediamine, stearylpropylenediamine, octamethylenediamine, nonanediamine, terminal diamine poly. There are diamines such as ethylene oxide, triamine-terminated polypropylene oxides, diamine-terminated polypropylene oxides and the like.

(A2)球状銀微粒子を被覆又は分散する有機化合物の分子量が20000より小さいと、有機化合物の金属粒子表面からの脱離がおこりやすくなる。従って、ペーストを焼成した後において硬化物内に上記有機化合物の残存量が低減する。その結果、良好な導電性が得られる
また、(A2)球状銀微粒子を被覆又は分散する有機化合物の分子量が50以上であると、ペースト状において銀微粒子の凝集を低減することから、良好な貯蔵安定性が得られる。
(A2) When the molecular weight of the organic compound that coats or disperses the spherical silver fine particles is less than 20000, the organic compound is likely to be detached from the surface of the metal particles. Therefore, after the paste is fired, the residual amount of the organic compound in the cured product is reduced. As a result, good conductivity can be obtained. Further, when the molecular weight of the organic compound that coats or disperses the (A2) spherical silver fine particles is 50 or more, the aggregation of the silver fine particles is reduced in the paste form, so that the storage is good. Stability is obtained.

(A2)球状銀微粒子は、この銀微粒子とそれを被覆又は分散する有機化合物との質量比が90:10〜99.5:0.5であってもよい。質量比がこの範囲にあると、ペースト状においては銀微粒子の凝集を低減し、ペースト組成物に低温焼結性を付与することができる。さらに、さらに、ペーストを焼成した後においては硬化物内に有機化合物の残存を低減する。 (A2) The spherical silver fine particles may have a mass ratio of 90: 10 to 99.5: 0.5 between the silver fine particles and the organic compound that coats or disperses the silver fine particles. When the mass ratio is in this range, agglomeration of silver fine particles can be reduced in the paste form, and low-temperature sinterability can be imparted to the paste composition. Furthermore, after the paste is fired, the residual organic compound in the cured product is reduced.

これにより、後述する(B)銀粉も含めてペースト組成物に銀粒子の充填率を向上することができる。
さらに、(A)銀微粒子として、上記した(A1)プレート型銀微粒子と(A2)球状銀微粒子とを併用することで、ペースト組成物が銀粒子の充填率、低温焼結性等の特性をより良好なものとできる。
As a result, the filling rate of silver particles in the paste composition including the silver powder (B) described later can be improved.
Further, by using the above-mentioned (A1) plate-type silver fine particles and (A2) spherical silver fine particles in combination as the (A) silver fine particles, the paste composition can obtain characteristics such as the filling rate of the silver particles and low-temperature sinterability. It can be better.

本開示に用いられる(B)銀粉は、平均粒子径が0.2μm超30μm以下の銀粉であり、通常、樹脂接着剤中に導電性を付与するために添加される無機充填材としての銀粉であればよい。この(B)銀粉のようなミクロンオーダーの銀粒子を、上記の(A)銀微粒子に加えて添加することで、得られるペースト組成物を半導体素子等の素子と支持基板との接着に用いた場合、接合強度をより向上させることができる。また、ここで用いられる銀粒子の形状としては、例えば、フレーク状、鱗片状、樹枝状、ロッド状、ワイヤ状、球状等が挙げられる。なお、この(B)銀粉には、(A)銀微粒子は含まない。 The silver powder (B) used in the present disclosure is a silver powder having an average particle diameter of more than 0.2 μm and 30 μm or less, and is usually a silver powder as an inorganic filler added to impart conductivity to a resin adhesive. All you need is. The paste composition obtained by adding micron-order silver particles such as (B) silver powder in addition to the above (A) silver fine particles was used for adhesion between an element such as a semiconductor element and a support substrate. In that case, the bonding strength can be further improved. Further, examples of the shape of the silver particles used here include flakes, scales, dendritic, rods, wires, and spheres. The (B) silver powder does not contain (A) silver fine particles.

なお、ここで平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定して得られた体積基準の粒度分布曲線における50%積算値(50%粒子径)を指す。 Here, the average particle size refers to a 50% integrated value (50% particle size) in a volume-based particle size distribution curve obtained by measuring with a laser diffraction type particle size distribution measuring device.

なお、これら(A)銀微粒子と(B)銀粉の割合は、これらの合計量を100としたとき、(A):(B)の質量比が10:90〜90:10であってもよく、10:90〜50:50であってもよい。(A)銀微粒子と(B)銀粉の割合がこの範囲にあると、硬化物中にボイドが発生することが無く、さらにマウント時の糸引き現象が発生しないことから良好な作業性が得られる。 The ratio of these (A) silver fine particles to (B) silver powder may be such that the mass ratio of (A): (B) is 10:90 to 90:10 when the total amount thereof is 100. It may be 10:90 to 50:50. When the ratio of (A) silver fine particles and (B) silver powder is in this range, voids do not occur in the cured product, and the stringing phenomenon at the time of mounting does not occur, so that good workability can be obtained. ..

本開示で使用する(C)酸無水物構造を含む焼結助剤は、上記(A)銀微粒子の焼結を促進するもの又は焼結して得られる焼結体を緻密化するものであれば、特に限定されるものではない。この(C)焼結助材としては、オキソ酸2分子が脱水縮合した構造を有するものであり、例えば、複数のカルボキシル基を有する化合物のカルボキシル基が分子内で脱水縮合した構造を有するものであればよい。
特に、カルボン酸無水物は銀微粒子表面への配位能が高いため、銀微粒子表面の保護基と置換し、銀微粒子表面にカルボン酸無水物が配位する。カルボン酸無水物が表面に配位した銀微粒子は良好な分散性を示す。さらに、カルボン酸無水物が揮発性に優れていることから、良好な低温焼結性を発現する。
The sintering aid containing the (C) acid anhydride structure used in the present disclosure may be one that promotes the sintering of the above (A) silver fine particles or one that densifies the sintered body obtained by sintering. For example, it is not particularly limited. The (C) sintering aid has a structure in which two molecules of oxoacid are dehydrated and condensed. For example, a compound having a plurality of carboxyl groups has a structure in which the carboxyl groups are dehydrated and condensed in the molecule. All you need is.
In particular, since carboxylic acid anhydride has a high coordinating ability on the surface of silver fine particles, it is substituted with a protecting group on the surface of silver fine particles, and carboxylic acid anhydride is coordinated on the surface of silver fine particles. The silver fine particles in which the carboxylic acid anhydride is coordinated on the surface show good dispersibility. Furthermore, since the carboxylic acid anhydride is excellent in volatility, it exhibits good low-temperature sinterability.

この(C)焼結助材としては、具体的には、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、イソ酪酸無水物、吉草酸無水物、トリメチル酢酸無水物、ヘキサン酸無水物、ヘプタン酸無水物、デカン酸無水物、ラウリン酸無水物、ミリスチン酸無水物、パルミチン酸無水物、ステアリン酸無水物、ドコサン酸無水物、クロトン酸無水物、メタクリル酸無水物、オレイン酸無水物、リノール酸無水物、クロロ酢酸無水物、ヨード酢酸無水物、ジクロロ酢酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物、クロロジフルオロ酢酸無水物、トリクロロ酢酸無水物、ペンタフルオロプロピオン酸無水物、ヘプタフルオロ酪酸無水物、無水コハク酸、メチルコハク酸無水物、2,2−ジメチルコハク酸無水物、イタコン酸無水物、無水マレイン酸、グルタル酸無水物、ジグリコール酸無水物、安息香酸無水物、フェニルコハク酸無水物、フェニルマレイン酸無水物、ホモフタル酸無水物、イサト酸無水物、無水フタル酸、テトラフルオロフタル酸無水物、テトラブロモフタル酸無水物等が挙げられる。 Specific examples of the (C) sintering aid include acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride, valeric anhydride, trimethylacetic anhydride, hexanoic anhydride, and heptanic acid. Anhydride, decanoic hydride, lauric hydride, myristic hydride, palmitic hydride, stearic hydride, docosanoic hydride, crotonic hydride, methacrylic hydride, oleic hydride, linoleic acid Anhydride, Chloroacetic anhydride, Iodoacetic anhydride, Dichloroacetic anhydride, Trifluoroacetic anhydride, Chlorodifluoroacetic anhydride, Trichloroacetic anhydride, Pentafluoropropionic anhydride, Heptafluorobutyric anhydride, Kohaku anhydride Acid, methylsuccinic anhydride, 2,2-dimethylsuccinic anhydride, itaconic acid anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, diglycolic acid anhydride, benzoic acid anhydride, phenylsuccinic anhydride, phenylmalein Examples thereof include acid anhydride, homophthalic anhydride, isatoic anhydride, phthalic anhydride, tetrafluorophthalic anhydride, and tetrabromophthalic anhydride.

これらの中でも、芳香族を含まない化合物がボイド発生のおそれがなく低温焼結性に優れている。 Among these, compounds that do not contain aromatics are excellent in low-temperature sinterability without the risk of void generation.

本開示で使用する(C)焼結助剤の融点は40〜150℃の範囲にあってもよい。融点がこの範囲にあるとペースト組成物の保存安定性、ペースト塗布時の作業性、ペースト加熱時の焼結性が良好となる。 The melting point of the (C) sintering aid used in the present disclosure may be in the range of 40 to 150 ° C. When the melting point is in this range, the storage stability of the paste composition, the workability at the time of applying the paste, and the sintering property at the time of heating the paste are good.

本開示で使用する(C)焼結助剤の沸点は100〜300℃であってもよく、100〜275℃であってもよい。沸点がこの範囲にあるとボイド発生のおそれがない。このような酸無水物を焼結助剤として配合することにより、接着性、熱伝導性、リフロー剥離耐性に優れるペースト組成物を得ることができる。 The boiling point of the (C) sintering aid used in the present disclosure may be 100 to 300 ° C. or 100 to 275 ° C. If the boiling point is in this range, there is no risk of void generation. By blending such an acid anhydride as a sintering aid, a paste composition having excellent adhesiveness, thermal conductivity, and reflow peeling resistance can be obtained.

さらに、本開示において、ペースト組成物は(D)熱硬化性樹脂を使用してもよい。本開示で使用する(D)熱硬化性樹脂は、一般に接着剤用途として使用される熱硬化性樹脂であれば特に限定されずに使用できる。(D)熱硬化性樹脂は、室温(25℃)で液状の樹脂であってもよい。この(D)熱硬化性樹脂としては、例えば、シアネート樹脂、エポキシ樹脂、ラジカル重合性のアクリル樹脂、マレイミド樹脂などが挙げられる。(D)熱硬化性樹脂を含むことで、適度な粘度を有する接着材料(ペースト)を得ることができる。また、(D)熱硬化性樹脂を含むことで、その硬化時の反応熱によってペースト組成物の温度が上昇し、銀微粒子の焼結性を促進させる効果もある。 Further, in the present disclosure, the paste composition may use (D) a thermosetting resin. The thermosetting resin (D) used in the present disclosure is not particularly limited as long as it is a thermosetting resin generally used for adhesives. The thermosetting resin (D) may be a liquid resin at room temperature (25 ° C.). Examples of the (D) thermosetting resin include cyanate resin, epoxy resin, radically polymerizable acrylic resin, and maleimide resin. By including the thermosetting resin (D), an adhesive material (paste) having an appropriate viscosity can be obtained. Further, by containing (D) a thermosetting resin, the temperature of the paste composition rises due to the reaction heat at the time of curing, and there is also an effect of promoting the sinterability of the silver fine particles.

シアネート樹脂は、分子内に−NCO基を有する化合物であり、加熱により−NCO基が反応することで3次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂である。具体的に例示すると、1,3−ジシアナトベンゼン、1,4−ジシアナトベンゼン、1,3,5−トリシアナトベンゼン、1,3−ジシアナトナフタレン、1,4−ジシアナトナフタレン、1,6−ジシアナトナフタレン、1,8−ジシアナトナフタレン、2,6−ジシアナトナフタレン、2,7−ジシアナトナフタレン、1,3,6−トリシアナトナフタレン、4,4’−ジシアナトビフェニル、ビス(4−シアナトフェニル)メタン、ビス(3,5−ジメチル−4−シアナトフェニル)メタン、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−シアナトフェニル)プロパン、ビス(4−シアナトフェニル)エーテル、ビス(4−シアナトフェニル)チオエーテル、ビス(4−シアナトフェニル)スルホン、トリス(4−シアナトフェニル)ホスファイト、トリス(4−シアナトフェニル)ホスフェート、及びノボラック樹脂とハロゲン化シアンとの反応により得られるシアネート類などが挙げられる。また、シアネート樹脂は、これらの多官能シアネート樹脂のシアネート基を三量化することによって形成されるトリアジン環を有するプレポリマーも使用できる。このプレポリマーは、上記の多官能シアネート樹脂モノマーを、例えば、鉱酸、ルイス酸などの酸、ナトリウムアルコラート、第三級アミン類などの塩基、炭酸ナトリウムなどの塩類、を触媒として重合させることにより得られる。 The cyanate resin is a compound having an -NCO group in the molecule, and is a resin that is cured by forming a three-dimensional network structure by reacting the -NCO group by heating. Specifically, 1,3-disianatobenzene, 1,4-disyanatobenzene, 1,3,5-trisianatobenzene, 1,3-disianatonaphthalene, 1,4-disianatonaphthalene, 1, 6-Disianatonaphthalene, 1,8-Disianatonaphthalene, 2,6-Disianatnaphthalene, 2,7-Disianatnaphthalene, 1,3,6-Trisianatonaphthalene, 4,4'-Disianatobiphenyl, Bis (4-Cyanatophenyl) methane, bis (3,5-dimethyl-4-cyanatophenyl) methane, 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dibromo) -4-Cyanatophenyl) propane, bis (4-cyanatophenyl) ether, bis (4-cyanatophenyl) thioether, bis (4-cyanatophenyl) sulfone, tris (4-cyanatophenyl) phosphite, Examples thereof include tris (4-cyanatophenyl) phosphate and cyanates obtained by the reaction of novolak resin with cyanogen halide. Further, as the cyanate resin, a prepolymer having a triazine ring formed by quantifying the cyanate group of these polyfunctional cyanate resins can also be used. This prepolymer is produced by polymerizing the above-mentioned polyfunctional cyanate resin monomer using, for example, an acid such as mineral acid or Lewis acid, a base such as sodium alcoholate or tertiary amines, or a salt such as sodium carbonate as a catalyst. can get.

シアネート樹脂の硬化促進剤としては、一般に公知のものが使用できる。例えば、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、アセチルアセトン鉄などの有機金属錯体、塩化アルミニウム、塩化錫、塩化亜鉛などの金属塩、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミンなどのアミン類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの硬化促進剤は1種又は2種以上混合して用いることができる。また、シアネート樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイミド樹脂などの他の樹脂と併用することも可能である。 As the curing accelerator for the cyanate resin, generally known ones can be used. Examples include organic metal complexes such as zinc octylate, tin octylate, cobalt naphthenate, zinc naphthenate, iron acetylacetone, metal salts such as aluminum chloride, tin chloride and zinc chloride, and amines such as triethylamine and dimethylbenzylamine. However, it is not limited to these. These curing accelerators can be used alone or in admixture of two or more. The cyanate resin can also be used in combination with other resins such as epoxy resin, acrylic resin, and maleimide resin.

エポキシ樹脂は、グリシジル基を分子内に1つ以上有する化合物であり、加熱によりグリシジル基が反応することで3次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂である。
グリシジル基が1分子に2つ以上含む化合物は、2つ以上の水酸基を有する化合物をエポキシ化して得ることができる。このような化合物としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビフェノールなどのビスフェノール化合物又はこれらの誘導体、水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールF、水素添加ビフェノール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジエタノールなどの脂環構造を有するジオール又はこれらの誘導体、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオールなどの脂肪族ジオール又はこれらの誘導体などをエポキシ化した2官能のもの、トリヒドロキシフェニルメタン骨格、アミノフェノール骨格を有する化合物などをエポキシ化した3官能のもの、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂などをエポキシ化した多官能のものなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、このエポキシ樹脂は、樹脂組成物として室温でペースト状又は液状とするため、単独で又は混合物として室温で液状のものであってもよい。通常行われるように反応性の希釈剤を使用することも可能である。反応性希釈剤としては、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などの1官能の芳香族グリシジルエーテル類、脂肪族グリシジルエーテル類などが挙げられる。
Epoxy resin is a compound having one or more glycidyl groups in the molecule, and is a resin that forms a three-dimensional network structure and is cured by reacting the glycidyl groups by heating.
A compound containing two or more glycidyl groups in one molecule can be obtained by epoxidizing a compound having two or more hydroxyl groups. Examples of such compounds include bisphenol compounds such as bisphenol A, bisphenol F, and biphenol or derivatives thereof, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, hydrogenated biphenol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, and alicyclic such as cyclohexanediethanol. Bifunctional diols having a structure or derivatives thereof, butane diols, hexane diols, octane diols, nonane diols, decane diols and other aliphatic diols or epoxidized derivatives thereof, trihydroxyphenylmethane skeletons, aminophenols Examples include trifunctional compounds in which a compound having a skeleton is epoxidized, and polyfunctional compounds in which phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin, biphenyl aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, etc. are epoxidized. Not limited. Further, since this epoxy resin becomes a paste or liquid as a resin composition at room temperature, it may be liquid alone or as a mixture at room temperature. It is also possible to use reactive diluents as is normally done. Examples of the reactive diluent include monofunctional aromatic glycidyl ethers such as phenylglycidyl ether and cresyl glycidyl ether, and aliphatic glycidyl ethers.

このとき、エポキシ樹脂を硬化させる目的で硬化剤を使用するが、エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、ジシアンジアミド、ジヒドラジド化合物、酸無水物、フェノール樹脂などが挙げられる。ジヒドラジド化合物としては、アジピン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、p−オキシ安息香酸ジヒドラジドなどのカルボン酸ジヒドラジドなどが挙げられ、酸無水物としてはフタル酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、無水マレイン酸とポリブタジエンの反応物、無水マレイン酸とスチレンの共重合体などが挙げられる。 At this time, a curing agent is used for the purpose of curing the epoxy resin, and examples of the curing agent for the epoxy resin include aliphatic amines, aromatic amines, dicyandiamides, dihydrazide compounds, acid anhydrides, and phenol resins. .. Examples of the dihydrazide compound include carboxylic acid dihydrazide such as adipic acid dihydrazide, dodecanoic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, and p-oxybenzoic acid dihydrazide, and acid anhydrides include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and hexahydroanhydride. Examples thereof include phthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, a reaction product of maleic anhydride and polybutadiene, and a copolymer of maleic anhydride and styrene.

エポキシ樹脂の硬化剤として用いられるフェノール樹脂としては1分子内にフェノール性水酸基を2つ以上有する化合物であり、1分子内にフェノール性水酸基を1つ有する化合物の場合には架橋構造をとることができないため硬化物特性が悪化し使用できない。 The phenolic resin used as a curing agent for an epoxy resin is a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a compound having one phenolic hydroxyl group in one molecule may have a crosslinked structure. Since it cannot be used, the properties of the cured product deteriorate and it cannot be used.

また1分子内のフェノール性水酸基数は2つ以上であれば使用可能であるが、フェノール性水酸基の数が2〜5であってもよく、2つ又は3つであってもよい。フェノール性水酸基の数がこの範囲にあると適正な分子量トナリ、作業性の良好な粘度が得られる。 Further, the number of phenolic hydroxyl groups in one molecule may be 2 or more, but the number of phenolic hydroxyl groups may be 2 to 5, or 2 or 3. When the number of phenolic hydroxyl groups is in this range, an appropriate molecular weight tonari and a viscosity with good workability can be obtained.

このような化合物としては、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、テトラメチルビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチリデンビス(メチルフェノール)、シクロへキシリデンビスフェノール、ビフェノールなどのビスフェノール類及びその誘導体、トリ(ヒドロキシフェニル)メタン、トリ(ヒドロキシフェニル)エタンなどの3官能のフェノール類及びその誘導体、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどのフェノール類とホルムアルデヒドを反応することで得られる化合物で2核体又は3核体がメインのもの及びその誘導体などが挙げられる。 Examples of such compounds include bisphenol F, bisphenol A, bisphenol S, tetramethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol S, dihydroxydiphenyl ether, dihydroxybenzophenone, tetramethyl biphenol, etylidene bisphenol, and methyl ethilidenebis (methylphenol). ), Cyclohexylidene bisphenol, bisphenols such as biphenol and their derivatives, trifunctional phenols such as tri (hydroxyphenyl) methane, tri (hydroxyphenyl) ethane and their derivatives, phenols such as phenol novolac and cresol novolac. Examples of the compound obtained by reacting with formaldehyde include those having a main dinuclear or trinuclear body and derivatives thereof.

さらに、本開示のペースト組成物には、硬化を促進するために硬化促進剤を配合してもよい。エポキシ樹脂の硬化促進剤としては、イミダゾール類、トリフェニルホスフィン又はテトラフェニルホスフィン及びそれらの塩類、ジアザビシクロウンデセンなどのアミン系化合物及びその塩類などが挙げられる。エポキシ樹脂の硬化促進剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−C1123−イミダゾール、2−メチルイミダゾールと2,4−ジアミノ−6−ビニルトリアジンとの付加物などのイミダゾール化合物を用いてもよい。またイミダゾール化合物の融点が180℃以上であってもよい。また、エポキシ樹脂は、シアネート樹脂、アクリル樹脂、マレイミド樹脂と併用してもよい。Further, the paste composition of the present disclosure may contain a curing accelerator in order to accelerate curing. Examples of the curing accelerator for the epoxy resin include imidazoles, triphenylphosphine or tetraphenylphosphine and salts thereof, amine compounds such as diazabicycloundecene and salts thereof. Examples of the curing accelerator for the epoxy resin include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2 - phenyl-4,5-dihydroxy methyl imidazole, 2-C 11 H 23 - imidazole, may be used imidazole compounds such as the adduct of 2-methylimidazole and 2,4-diamino-6-vinyl-triazine. Further, the melting point of the imidazole compound may be 180 ° C. or higher. Further, the epoxy resin may be used in combination with a cyanate resin, an acrylic resin, or a maleimide resin.

ラジカル重合性のアクリル樹脂とは、分子内に(メタ)アクリロイル基を1つ以上有する化合物であり、(メタ)アクリロイル基が反応することで3次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂である。 A radically polymerizable acrylic resin is a compound having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule, and is a resin that forms a three-dimensional network structure and is cured by the reaction of the (meth) acryloyl groups. ..

ここで、アクリル樹脂としては、例えば、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、3−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、3−ヒドロキシブチル(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、1,2−シクロヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,3−シクロヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,2−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、1,3−シクロヘキサンジメタノールモノ(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、1,2−シクロヘキサンジエタノールモノ(メタ)アクリレート、1,3−シクロヘキサンジエタノールモノ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジエタノールモノ(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する(メタ)アクリレート、及びこれら水酸基を有する(メタ)アクリレートとジカルボン酸又はその誘導体を反応して得られるカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。ここで使用可能なジカルボン酸としては、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びこれらの誘導体等が挙げられる。 Here, examples of the acrylic resin include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 3-hydroxybutyl. (Meta) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,2-cyclohexanediol mono (meth) acrylate, 1,3-cyclohexanediol mono (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol mono (meth) acrylate, 1,2-Cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, 1,3-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, 1,2-cyclohexanediethanol mono (meth) acrylate , 1,3-Cyclohexanediethanol mono (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediethanol mono (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, trimethylolpropan mono (meth) acrylate, trimethylol Propane di (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate and other (meth) acrylates having hydroxyl groups, and Examples thereof include (meth) acrylate having a carboxyl group obtained by reacting (meth) acrylate having these hydroxyl groups with dicarboxylic acid or a derivative thereof. Examples of the dicarboxylic acids that can be used here include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, and tetrahydrophthalic acid. , Hexahydrophthalic acid and derivatives thereof and the like.

さらに、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、t−ブチル(メタ)アタリレート、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、t−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、アクリロイルモルフォリン、ヒドロキシエチルアクリルアミド、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、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、スチレン誘導体、α−メチルスチレン誘導体などを使用することも可能である。 In addition, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) atarilate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl. (Meta) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and other alkyl (meth) Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, Trimethylol propantri (meth) acrylate, zinc mono (meth) acrylate, zinc di (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, neopentyl glycol (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) Acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,4,4-hexafluorobutyl (meth) acrylate, perfluorooctyl (meth) acrylate, perfluorooctyl ethyl (Meta) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonane Didioldi (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl ( Meta) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate, lauroxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate, stearoxypolyalkylene glycol mono (meth) Meta) Acrylate, Aryloxypolyalkylene glycol No (meth) acrylate, nonylphenoxypolyalkylene glycol mono (meth) acrylate, acryloylmorpholine, hydroxyethylacrylamide, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, N, N'-ethylenebis (meth) acrylamide, 1, 2-Di (meth) acrylamide ethylene glycol, di (meth) acryloyloxymethyltricyclodecane, N- (meth) acryloyloxyethyl maleimide, N- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, N- (meth) ) Acrylamide oxyethylphthalimide, n-vinyl-2-pyrrolidone, styrene derivative, α-methylstyrene derivative and the like can also be used.

また、分子量が100〜10000のポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレートで(メタ)アクリル基を有する化合物、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリルアミド、等を用いてもよい。 Further, polyethers having a molecular weight of 100 to 10,000, polyesters, polycarbonates, poly (meth) acrylates having a (meth) acrylic group, (meth) acrylates having a hydroxyl group, (meth) acrylamide having a hydroxyl group, etc. You may use it.

ここで、ポリエーテル骨格としては、炭素数が1〜6の有機基がエーテル結合を介して繰り返したものであってもよい。また、ポリエーテル骨格は芳香族環を含まないものであってもよい。ポリエーテルで(メタ)アクリル基を有する化合物は、ポリエーテルポリオールと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応により得ることが可能である。 Here, as the polyether skeleton, an organic group having 1 to 6 carbon atoms may be repeated via an ether bond. Further, the polyether skeleton may not contain an aromatic ring. A compound having a (meth) acrylic group in a polyether can be obtained by reacting a polyether polyol with (meth) acrylic acid or a derivative thereof.

ポリエステル骨格としては、炭素数が1〜6の有機基がエステル結合を介して繰り返したものであってもよい。また、ポリエステル骨格は芳香族環を含まないものであってもよい。ポリエステルで(メタ)アクリル基を有する化合物は、ポリエステルポリオールと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応により得ることが可能である。 The polyester skeleton may be an organic group having 1 to 6 carbon atoms repeated via an ester bond. Further, the polyester skeleton may not contain an aromatic ring. A compound having a (meth) acrylic group in polyester can be obtained by reacting a polyester polyol with (meth) acrylic acid or a derivative thereof.

ポリカーボネート骨格としては、炭素数が1〜6の有機基がカーボネート結合を介して繰り返したものであってもよい。また、ポリカーボネート骨格は芳香族環を含まないものであってもよい。ポリカーボネートで(メタ)アクリル基を有する化合物は、ポリカーボネートポリオールと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応により得ることが可能である。 The polycarbonate skeleton may be an organic group having 1 to 6 carbon atoms repeated via a carbonate bond. Further, the polycarbonate skeleton may not contain an aromatic ring. A compound having a (meth) acrylic group in polycarbonate can be obtained by reacting a polycarbonate polyol with (meth) acrylic acid or a derivative thereof.

ポリ(メタ)アクリレート骨格としては、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリレートとの共重合体、水酸基を有する(メタ)アクリレートとカルボキシル基、水酸基などの極性基を有さない(メタ)アクリレートとの共重合体、グリシジル基を有する(メタ)アクリレートと極性基を有さない(メタ)アクリレートとの共重合体などを使用してもよい。
上記した共重合体は、それぞれカルボキシル基が水酸基を有する(メタ)アクリレートあるいはグリシジル基を有する(メタ)アクリレートと反応することで得ることが、水酸基が極性基を有さない(メタ)アクリル酸およびその誘導体と反応することで得ることが、可能である。
そして、ポリ(メタ)アクリレートで(メタ)アクリル基を有する化合物は、ポリ)メタ)アクリレートポリオールと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応により得ることが可能である。
The poly (meth) acrylate skeleton includes a copolymer of (meth) acrylic acid and (meth) acrylate, a (meth) acrylate having a hydroxyl group and a carboxyl group, and a (meth) acrylate having no polar group such as a hydroxyl group. A copolymer of (meth) acrylate having a glycidyl group and a (meth) acrylate having no polar group may be used.
The above-mentioned copolymers can be obtained by reacting with a (meth) acrylate having a hydroxyl group having a hydroxyl group or a (meth) acrylate having a glycidyl group, respectively, with (meth) acrylic acid having a hydroxyl group having no polar group. It is possible to obtain it by reacting with the derivative.
A compound having a (meth) acrylic group in poly (meth) acrylate can be obtained by reacting a poly) meta) acrylate polyol with (meth) acrylic acid or a derivative thereof.

ヒドロキシル基を有する、(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリルアミドは、それぞれ1分子中に1個以上の(メタ)アクリル基を有する(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリルアミドであり、かつ、ヒドロキシル基を含有するものである。
ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートは、ポリオール化合物と(メタ)アクリル酸及びその誘導体とを反応することで得ることが可能である。この反応は、公知反応を使用することができ、ポリオール化合物に対し、通常0.5〜5倍モルのアクリル酸エステル又はアクリル酸を使用する。
また、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリルアミドは、ヒドロキシル基を有するアミン化合物と(メタ)アクリル酸及びその誘導体とを反応させることで得ることが可能である。(メタ)アクリル酸エステルとアミン化合物とを反応させて(メタ)アクリルアミド類を製造する方法は、アミン、シクロペンタジエン、アルコール等を予め二重結合に保護基として付加させ、アミド化終了後加熱して保護基を脱離させて、当該目的物を製造するのが一般的である。これは、(メタ)アクリル酸エステルの二重結合が極めて安定性に富むためである。
このようにヒドロキシル基を含有することにより、還元効果による焼結性が促進されると共に、接着性が向上する。
The (meth) acrylate or (meth) acrylamide having a hydroxyl group is a (meth) acrylate or (meth) acrylamide having one or more (meth) acrylic groups in one molecule, and contains a hydroxyl group. To do.
A (meth) acrylate having a hydroxyl group can be obtained by reacting a polyol compound with (meth) acrylic acid and a derivative thereof. For this reaction, a known reaction can be used, and usually 0.5 to 5 times mol of acrylic acid ester or acrylic acid is used with respect to the polyol compound.
Further, (meth) acrylamide having a hydroxyl group can be obtained by reacting an amine compound having a hydroxyl group with (meth) acrylic acid and a derivative thereof. The method for producing (meth) acrylamides by reacting a (meth) acrylic acid ester with an amine compound is to add amine, cyclopentadiene, alcohol, etc. to the double bond in advance as a protecting group, and heat after completion of amidation. It is common to remove the protecting group to produce the desired product. This is because the double bond of the (meth) acrylic acid ester is extremely stable.
By containing the hydroxyl group in this way, the sinterability due to the reducing effect is promoted, and the adhesiveness is improved.

また、ここでいうヒドロキシル基は脂肪族炭化水素基の水素原子が置換されたアルコール性の基であり、このヒドロキシル基の含有量が、1分子中に1から50個の範囲にあると硬化過多によって焼結性を阻害するおそれがない。 Further, the hydroxyl group referred to here is an alcoholic group in which the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group is substituted, and if the content of this hydroxyl group is in the range of 1 to 50 in one molecule, it is over-cured. There is no risk of impairing the sinterability.

このようなヒドロキシル基を有するアクリル樹脂化合物としては、例えば、次の一般式(I)〜(IV)で示される化合物が挙げられる。 Examples of the acrylic resin compound having such a hydroxyl group include compounds represented by the following general formulas (I) to (IV).

Figure 2019065221
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素数1〜100の2価の脂肪族炭化水素基又は環状構造を持つ脂肪族炭化水素基を表す。)
Figure 2019065221
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 100 carbon atoms or an aliphatic hydrocarbon group having a cyclic structure.)

Figure 2019065221
(式中、R及びRはそれぞれ上記と同じものを表す。)
Figure 2019065221
(In the formula, R 1 and R 2 represent the same as above, respectively.)

Figure 2019065221
(式中、Rは上記と同じものを表し、nは1〜50の整数を表す。)
Figure 2019065221
(In the formula, R 1 represents the same as above, and n represents an integer of 1 to 50.)

Figure 2019065221
(式中、R及びnはそれぞれ上記と同じものを表す。)
Figure 2019065221
(Wherein, R 1 and n each represent the same as above.)

この(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリルアミドとしては、上記した化合物を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
一般式(I)及び(II)におけるRの炭素数は、1〜100であり、1〜36であってもよい。Rの炭素数が1〜36の範囲にあると硬化過多によって焼結性を阻害するおそれがない。
As the (meth) acrylate or (meth) acrylamide, the above-mentioned compounds can be used alone or in combination of two or more.
The carbon number of R 2 in the general formulas (I) and (II) is 1 to 100, and may be 1 to 36. The number of carbon atoms in R 2 is not likely to inhibit the sintering property by a cured excess in the range of 1-36.

ここで、(D)熱硬化性樹脂がアクリル樹脂である場合は、その重合にあたって、一般に重合開始剤が使用されるが、重合開始剤としては熱ラジカル重合開始剤であってもよく、公知の熱ラジカル重合開始剤が使用される。
また、熱ラジカル重合開始剤としては、急速加熱試験(試料1gを電熱板の上にのせ、4℃/分で昇温した時の分解開始温度)における分解温度が40〜140℃となるものを使用してもよい。分解温度が40℃以上であると、導電性ペーストの常温における保存性が良好であり、140℃以下であると適正な硬化時間が得られる。
Here, when the (D) thermosetting resin is an acrylic resin, a polymerization initiator is generally used for the polymerization thereof, but the polymerization initiator may be a thermal radical polymerization initiator, which is known. A thermal radical polymerization initiator is used.
Further, as the thermal radical polymerization initiator, one having a decomposition temperature of 40 to 140 ° C. in a rapid heating test (decomposition starting temperature when 1 g of a sample is placed on an electric heating plate and the temperature is raised at 4 ° C./min) is used. You may use it. When the decomposition temperature is 40 ° C. or higher, the storage stability of the conductive paste at room temperature is good, and when it is 140 ° C. or lower, an appropriate curing time can be obtained.

このような特性を満たす熱ラジカル重合開始剤の具体例としては、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へキシル)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)へキシン−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−ブチルシクロへキシル)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−ブチルシクロへキシル)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−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−へ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ビバレート、t−ブチルパーオキシビバレート、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−エチルヘキサノエート、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−へキシルパーオキシ−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−エチルへ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)イソブタレート、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。これらは単独又は2種類以上を混合して用いることもできる。2種類以上混合して使用する場合はその種類、混合割合等により硬化性を制御できる。また、上記のラジカル重合性のアクリル樹脂は、シアネート樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂との併用も可能である。 Specific examples of the thermal radical polymerization initiator satisfying such properties include methyl ethyl ketone peroxide, methyl cyclohexanone peroxide, methyl acetoacetate peroxide, acetyl acetone peroxide, 1,1-bis (t-butyl peroxy) 3, and so on. 3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-) Butylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (4,5-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, n-butyl-4, 4-bis (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, t-butylhydroperoxide , P-menthan hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, t-hexyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butyl) Peroxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, t-butylcumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-) Butyl peroxy) Hexin-3, Isobutyryl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, Octanoyl peroxide, Lauroyl peroxide, Ceramic acid peroxide, m-tolu oil peroxide, Bencoyl peroxide , Diisopropyl peroxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-3-methoxybutylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-sec-butylperoxy Dicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, α, α'-bis (neodecanoyl peroxy) diisopropylbenzene, To Kumilperoxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecanoate, t- Xylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxybivarate, t-butylperoxybivarate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (2-ethylhexa) Noylperoxy) hexane, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylper Oxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxylaurate, t- Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxyisopropylmonocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexylmonocarbonate, 2,5-dimethyl-2,5-bis ( Benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxy-m-toluoil benzoate, t-butylperoxybenzoate, bis (t-butylperoxy) isobutarate, t -Butyl peroxyallyl monocarbonate, 3,3', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. When two or more types are mixed and used, the curability can be controlled by the type, mixing ratio, and the like. Further, the above-mentioned radically polymerizable acrylic resin can be used in combination with a cyanate resin, an epoxy resin, and a maleimide resin.

この重合開始剤は、単独で又は硬化性を制御するために2種類以上を混合して用いてもよい。さらに、ダイアタッチペーストの保存性を向上するために各種の重合禁止剤を予め添加しておくことも可能である。 This polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more in order to control the curability. Further, various polymerization inhibitors can be added in advance in order to improve the storage stability of the die attach paste.

この熱ラジカル開始剤の配合量は、ラジカル重合性のアクリル樹脂成分100質量部に対して、0.1〜10質量部であってもよい。
0.1質量部以上であると良好な硬化性を有するダイアタッチペーストが得られ、10質量部以下であると保存安定性に優れ、良好な作業性が得られる。
The blending amount of the thermal radical initiator may be 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable acrylic resin component.
When it is 0.1 part by mass or more, a die attach paste having good curability can be obtained, and when it is 10 parts by mass or less, storage stability is excellent and good workability can be obtained.

マレイミド樹脂は、1分子内にマレイミド基を1つ以上含む化合物であり、加熱によりマレイミド基が反応することで3次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂である。例えば、N,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミド、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパンなどのビスマレイミド樹脂が挙げられる。
マレイミド樹脂としては、ダイマー酸ジアミンと無水マレイン酸の反応により得られる化合物、マレイミド酢酸、マレイミドカプロン酸といったマレイミド化アミノ酸とポリオールの反応により得られる化合物である。
マレイミド化アミノ酸は、無水マレイン酸とアミノ酢酸又はアミノカプロン酸とを反応することで得られる。ポリオールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリ(メタ)アクリレートポリオールを使用することができる。
また、上記したマレイミド樹脂は芳香族環を含まないものであってもよい。
The maleimide resin is a compound containing one or more maleimide groups in one molecule, and is a resin that forms a three-dimensional network structure and is cured by reacting the maleimide groups by heating. For example, N, N'-(4,4'-diphenylmethane) bismaleimide, bis (3-ethyl-5-methyl-4-maleimidephenyl) methane, 2,2-bis [4- (4-maleimidephenoxy) phenyl. ] Bismaleimide resin such as propane can be mentioned.
The maleimide resin is a compound obtained by the reaction of diamine dimerate and maleic anhydride, and a compound obtained by the reaction of a maleimided amino acid such as maleimide acetic acid and maleimide caproic acid with a polyol.
Maleimided amino acids are obtained by reacting maleic anhydride with aminoacetic acid or aminocaproic acid. As the polyol, a polyether polyol, a polyester polyol, a polycarbonate polyol, or a poly (meth) acrylate polyol can be used.
Further, the maleimide resin described above may not contain an aromatic ring.

マレイミド基は、アリル基と反応可能であるのでアリルエステル樹脂と併用してもよい。アリルエステル樹脂としては、脂肪族であってもよい。
さらに、アリルエステル樹脂はシクロヘキサンジアリルエステルと脂肪族ポリオールのエステル交換により得られる化合物であってもよい。アリルエステル系化合物の数平均分子量は、特に限定されないが、500〜10,000であってもよく、500〜8,000であってもよい。数平均分子量が上記範囲内であると、硬化収縮を特に小さくすることができ、密着性の低下を防止することができる。またシアネート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂との併用も可能である。
Since the maleimide group can react with the allyl group, it may be used in combination with the allyl ester resin. The allyl ester resin may be aliphatic.
Further, the allyl ester resin may be a compound obtained by transesterification of cyclohexanediallyl ester and an aliphatic polyol. The number average molecular weight of the allyl ester compound is not particularly limited, but may be 500 to 10,000 or 500 to 8,000. When the number average molecular weight is within the above range, the curing shrinkage can be made particularly small, and the decrease in adhesion can be prevented. It can also be used in combination with cyanate resin, epoxy resin, and acrylic resin.

また、マレイミド樹脂は、主鎖に脂肪族炭化水素基を有するビスマレイミド樹脂であり、2つのマレイミド基を連結する主鎖が、炭素数が1以上の脂肪族炭化水素基を有していてもよい。
ここで、脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分枝鎖状及び環状のいずれの形態でもよく、炭素数が6以上であってもよく、炭素数が12以上であってもよく、炭素数が24以上であってもよい。また、この脂肪族炭化水素基はマレイミド基に直接結合していてもよい。
The maleimide resin is a bismaleimide resin having an aliphatic hydrocarbon group in the main chain, and even if the main chain connecting the two maleimide groups has an aliphatic hydrocarbon group having one or more carbon atoms. Good.
Here, the aliphatic hydrocarbon group may be in any form of linear, branched chain and cyclic, and may have 6 or more carbon atoms, 12 or more carbon atoms, and carbon. The number may be 24 or more. Further, this aliphatic hydrocarbon group may be directly bonded to the maleimide group.

また、マレイミド樹脂としては、例えば、次の一般式(V)で表される化合物

Figure 2019065221
(式中、Qは炭素数6以上の2価の直鎖状、分枝鎖状又は環状の脂肪族炭化水素基を示し、Pは2価の原子又は有機基であって、O、CO、COO、CH、C(CH、C(CF、S、S、SO及びSOから選ばれる2価の原子又は有機基を少なくとも1つ以上含む基であり、mは1〜10の整数を表す。)を用いてもよい。The maleimide resin is, for example, a compound represented by the following general formula (V).
Figure 2019065221
(In the formula, Q represents a divalent linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, P is a divalent atom or organic group, and O, CO, A group containing at least one divalent atom or organic group selected from COO, CH 2 , C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , S, S 2 , SO and SO 2 , where m is. (Representing an integer of 1 to 10) may be used.

ここで、Pで表される2価の原子は、O、S等が挙げられ、2価の有機基は、CO、COO、CH、C(CH、C(CF、S、SO、SO等、また、これらの原子又は有機基を少なくとも1つ以上含む有機基が挙げられる。上記した原子又は有機基を含む有機基としては、上記以外の構造として、炭素数1〜3の炭化水素基、ベンゼン環、シクロ環、ウレタン結合等を有するものが挙げられ、その場合のPとして次の化学式で表される基が例示できる。Here, the divalent atom represented by P includes O, S and the like, and the divalent organic groups are CO, COO, CH 2 , C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , and so on. Examples thereof include S 2 , SO, SO 2, and the like, and organic groups containing at least one of these atoms or organic groups. Examples of the organic group containing the above-mentioned atom or organic group include those having a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a benzene ring, a cyclo ring, a urethane bond, and the like as a structure other than the above, and P in that case. Examples of groups represented by the following chemical formulas can be given.

Figure 2019065221
Figure 2019065221

主鎖に脂肪族炭化水素基を有するビスマレイミド樹脂を用いると、耐熱性に優れるとともに、低応力で吸湿後の熱時接着強度の良好な半導体接着用熱硬化型樹脂組成物が得られる。
このようなマレイミド樹脂の具体例としては、BMI−1500(デジグナーモレキュールズ社製、商品名;分子量 1500)、BMI−1700(デジグナーモレキュールズ社製、商品名;分子量 1700)、等が挙げられる。
When a bismaleimide resin having an aliphatic hydrocarbon group in the main chain is used, a thermosetting resin composition for semiconductor bonding having excellent heat resistance and low stress and good heat bonding strength after moisture absorption can be obtained.
Specific examples of such a maleimide resin include BMI-1500 (manufactured by Digigner Moleculars, trade name; molecular weight 1500), BMI-1700 (manufactured by Digigner Moleculars, trade name; molecular weight 1700), and the like. Can be mentioned.

さらに、マレイミド樹脂は、アリル化ビスフェノールとエピクロルヒドリンの重合物であるアリル化エポキシ樹脂もしくは、上記ヒドロキシ基含有するラジカル重合性アクリル樹脂との併用も可能である。 Further, the maleimide resin can be used in combination with an allylated epoxy resin, which is a polymer of allylated bisphenol and epichlorohydrin, or the above-mentioned radically polymerizable acrylic resin containing a hydroxy group.

ここで、アリル化ビスフェノールとエピクロルヒドリンの重合物であるアリル化エポキシ樹脂は、例えば、多価フェノール化合物をメタノール、イソプロパノール、n−プロパノール等のアルコール類、またはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の溶剤に溶解後、水酸化ナトリウム、または水酸化カリウム等の塩基を用いて塩化アリル、臭化アリル等のハロゲン化アリルと反応させて多価フェノール化合物のアリルエーテルを得た後、アリル化多価フェノール化合物とエピハロヒドリン類の混合物に触媒として水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の固体を一括添加又は徐々に添加しながら20〜120℃で0.5〜10時間反応させることによって得ることができる。 Here, the allylated epoxy resin, which is a polymer of allylated bisphenol and epichlorohydrin, uses, for example, a polyvalent phenol compound as a solvent for alcohols such as methanol, isopropanol and n-propanol, or ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. After dissolution, the allyl ether of the polyvalent phenol compound is obtained by reacting with allyl halide such as allyl chloride and allyl bromide using a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, and then the allylated polyvalent phenol compound. To obtain by reacting with a mixture of epihalohydrins and allyl metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide as a catalyst at 20 to 120 ° C. for 0.5 to 10 hours with batch addition or gradual addition. Can be done.

アリル化エポキシ樹脂は、次の一般式(VI)で表される化合物

Figure 2019065221
(式中、R〜R10は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基及び置換又は無置換のアリル基から選ばれる基であって、そのうちの少なくとも1つは置換又は無置換のアリル基であり、XはSO、SO、CH、C(CH、C(CF、O、CO及びCOOから選ばれる2価の原子又は有機基であり、kは0又は1である。)を用いてもよい。The allylated epoxy resin is a compound represented by the following general formula (VI).
Figure 2019065221
(In the formula, R 3 to R 10 are groups independently selected from a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group and a substituted or unsubstituted allyl group, and at least one of them is substituted or unsubstituted. X is a divalent atomic or organic group selected from SO, SO 2 , CH 2 , C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , O, CO and COO, and k is. 0 or 1) may be used.

マレイミド樹脂とアリル化エポキシ樹脂を併用する場合、その配合割合は、50/50〜95/5であってもよく、65/35〜90/10であってもよい。 When the maleimide resin and the allylated epoxy resin are used in combination, the blending ratio thereof may be 50/50 to 95/5 or 65/35 to 90/10.

マレイミド樹脂とラジカル重合性アクリル樹脂を併用する場合、その配合割合は、5/95〜95/5であってもよい。 When the maleimide resin and the radically polymerizable acrylic resin are used in combination, the blending ratio may be 5/95 to 95/5.

ここで、(D)熱硬化性樹脂を配合する場合は、上記(A)銀微粒子と(B)銀粉の合計量を100質量部としたとき、1〜20質量部となるように配合される。
(D)熱硬化性樹脂が1質量部以上であると、ペースト組成物の塗布時における作業性が良好となり、(D)熱硬化性樹脂が20質量部以下であると、ペースト粗瀬尾物焼結後の高熱伝導性が確保でき、良好な熱放散性が得られる。
また、(D)熱硬化性樹脂が上記範囲にあると、光及び熱による劣化が低減するため、着色及び強度が低下せず、発光装置の寿命を維持することができる。
このような配合範囲とすることで、アクリル樹脂の接着性能を利用して、銀粒子相互の接触を防止し、かつ、接着層全体の機械的強度を保持することが、容易にできる。
Here, when the (D) thermosetting resin is blended, it is blended so as to be 1 to 20 parts by mass when the total amount of the (A) silver fine particles and (B) silver powder is 100 parts by mass. ..
When the amount of the thermosetting resin (D) is 1 part by mass or more, the workability at the time of applying the paste composition becomes good, and when the amount of the thermosetting resin is 20 parts by mass or less, the paste coarse sinter firing High thermal conductivity after firing can be ensured, and good heat dissipation can be obtained.
Further, when the (D) thermosetting resin is in the above range, deterioration due to light and heat is reduced, so that coloring and strength are not lowered, and the life of the light emitting device can be maintained.
With such a blending range, it is possible to easily prevent contact between silver particles and maintain the mechanical strength of the entire adhesive layer by utilizing the adhesive performance of the acrylic resin.

さらに、本開示のペースト組成物は(E)溶剤を含んでもよい。(E)溶剤は、還元剤として機能する溶剤であれば公知の溶剤を用いることができる。この溶剤としては、アルコールであってもよく、例えば、脂肪族多価アルコールであってもよい。脂肪族多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロビレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリン、ポリエチレングリコールなどのグリコール類などを挙げることができる。これらの溶剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Further, the paste composition of the present disclosure may contain (E) a solvent. As the solvent (E), a known solvent can be used as long as it functions as a reducing agent. The solvent may be an alcohol, for example, an aliphatic polyhydric alcohol. Examples of the aliphatic polyhydric alcohol include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, and polyethylene glycol. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

(E)溶剤としては、還元剤として機能するアルコール溶剤がペースト硬化(焼結)時の熱処理により高温となることでアルコールの還元力を増大させ、銀粉及び銀微粒子中に一部存在している酸化銀及び金属基板上の酸化金属(例えば、酸化銅)がアルコールによって還元され、純粋な金属となる。その結果、より緻密で導電性が高く、基板との密着性の高い硬化膜の形成ができていると考えられる。また、半導体素子と金属基板に挟まれていることでペースト硬化時の熱処理中にアルコールが一部還流状態となり、溶剤であるアルコールが気化により系中から直ちに失われることがない。このため、溶剤の沸点以上のペースト硬化温度であっても酸化金属がより効率的に還元されるようになる。 As the solvent (E), the alcohol solvent that functions as a reducing agent increases the reducing power of alcohol by increasing the temperature due to the heat treatment during paste curing (sintering), and is partially present in the silver powder and silver fine particles. Silver oxide and the metal oxide on the metal substrate (eg, copper oxide) are reduced by the alcohol to a pure metal. As a result, it is considered that a cured film having higher density, higher conductivity, and higher adhesion to the substrate is formed. Further, since the alcohol is sandwiched between the semiconductor element and the metal substrate, the alcohol is partially recirculated during the heat treatment during the paste curing, and the alcohol as the solvent is not immediately lost from the system due to vaporization. Therefore, the metal oxide can be reduced more efficiently even at a paste curing temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent.

(E)溶剤の沸点は、具体的には、100〜300℃であってもよく、150〜290℃であってもよい。
沸点が100℃以上であると、揮発する溶剤量が低減されるため、ペースト組成物の還元能力が維持される。このため、安定した接着強度を得ることができる。
また、沸点が300℃以下であると、焼結後のペースト中に残存する溶剤量が少なくなり緻密な焼結体が得られる。
Specifically, the boiling point of the solvent (E) may be 100 to 300 ° C. or 150 to 290 ° C.
When the boiling point is 100 ° C. or higher, the amount of the volatile solvent is reduced, so that the reducing ability of the paste composition is maintained. Therefore, stable adhesive strength can be obtained.
Further, when the boiling point is 300 ° C. or lower, the amount of solvent remaining in the paste after sintering is reduced, and a dense sintered body can be obtained.

(E)溶剤の配合量は、(A)銀微粒子と(B)銀粉の合計量を100質量部としたとき、7〜20質量部であってもよい。溶剤を7質量部以上含むと、ペースト塗布時に作業性が良好な粘度とすることができる。溶剤の含有量が20質量部以下であると、ペースト組成物中で銀微粒子、銀粉が沈下することがない。溶剤の配合量がこの範囲にあると、信頼性が良好なペースト組成物が得られる。 The amount of the solvent (E) to be blended may be 7 to 20 parts by mass when the total amount of the (A) silver fine particles and (B) silver powder is 100 parts by mass. When the solvent is contained in an amount of 7 parts by mass or more, the viscosity can be adjusted to have good workability when the paste is applied. When the content of the solvent is 20 parts by mass or less, silver fine particles and silver powder do not settle in the paste composition. When the blending amount of the solvent is in this range, a paste composition having good reliability can be obtained.

本開示のペースト組成物には、以上の各成分の他、本開示の作用を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される、硬化促進剤、ゴム、シリコーン等の低応力化剤、カップリング剤、消泡剤、界面活性剤、着色剤(顔料、染料)、各種重合禁止剤、酸化防止剤、溶剤、その他の各種添加剤を、必要に応じて配合することができる。これらの各添加剤はいずれも1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 In addition to the above components, the paste composition of the present disclosure includes a curing accelerator, a rubber, a low stress agent such as silicone, etc., which are generally blended in this type of composition as long as the action of the present disclosure is not impaired. , Coupling agents, antifoaming agents, surfactants, colorants (pigments, dyes), various polymerization inhibitors, antioxidants, solvents, and various other additives can be blended as needed. Each of these additives may be used alone or in combination of two or more.

このような添加剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、クレイドシラン、ビニルシラン、スルフィドシランなどのシランカップリング剤、またはチタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、アルミニウム/ジルコニウムカップリング剤などのカップリング剤、カーボンブラックなどの着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴムなどの固形低応力化成分、ハイドロタルサイトなどの無機イオン交換体、などが挙げられる。 Examples of such additives include silane coupling agents such as epoxysilane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, cladesilane, vinylsilane, and sulfidesilane, or titanate coupling agents, aluminum coupling agents, and aluminum / zirconium coupling agents. Coupling agents such as, colorants such as carbon black, solid low stress components such as silicone oil and silicone rubber, inorganic ion exchangers such as hydrotalcite, and the like.

本開示のペースト組成物の製造方法は、上記した(A)〜(C)の各必須成分、及び必要に応じて配合される(D)、(E)の任意成分、その他カップリング剤等の添加剤及び溶剤等を十分に混合する。次いで、ディスパース、ニーダー、3本ロールミル等により混練処理を行う。さらに、脱泡することにより、調製することができる。 The method for producing the paste composition of the present disclosure includes the above-mentioned essential components (A) to (C), optional components (D) and (E) to be blended as necessary, and other coupling agents. Thoroughly mix additives and solvents. Next, the kneading process is performed with a disperse, a kneader, a three-roll mill or the like. Furthermore, it can be prepared by defoaming.

このようにして得られる本開示のペースト組成物は、高熱伝導性、熱放散性に優れる。そのため、素子または放熱部材の基板等への接合材料として使用すると、装置内部の熱の外部への放散性が改善され、製品特性を安定させることができる。 The paste composition of the present disclosure thus obtained is excellent in high thermal conductivity and heat dissipation. Therefore, when it is used as a bonding material for an element or a heat radiating member to a substrate or the like, the heat dissipation inside the apparatus to the outside can be improved and the product characteristics can be stabilized.

次に、本開示の半導体装置及び電気・電子部品について説明する。
本開示の半導体装置は、上記したペースト組成物を用いて、半導体素子を素子支持部材となる基板上に接着してなるものである。すなわち、ここでペースト組成物はダイアタッチペーストとして使用され、このペースト組成物を介して半導体素子と基板とが接着し、固定される。
Next, the semiconductor device and electrical / electronic components of the present disclosure will be described.
The semiconductor device of the present disclosure is formed by adhering a semiconductor element onto a substrate serving as an element support member by using the above-mentioned paste composition. That is, here, the paste composition is used as a die attach paste, and the semiconductor element and the substrate are adhered and fixed via the paste composition.

ここで、半導体素子は、公知の半導体素子であればよく、例えば、トランジスタ、ダイオード等が挙げられる。さらに、この半導体素子としては、LED等の発光素子が挙げられる。また、発光素子の種類は特に制限されるものではなく、例えば、MOCVD法等によって基板上にInN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の窒化物半導体を発光層として形成させたものも挙げられる。また、素子支持部材は、銅、銀メッキ銅、PPF(プリプレーティングリードフレーム)、ガラスエポキシ、セラミックス等が挙げられる。 Here, the semiconductor element may be any known semiconductor element, and examples thereof include a transistor and a diode. Further, examples of this semiconductor element include a light emitting element such as an LED. The type of light emitting element is not particularly limited, and examples thereof include those in which a nitride semiconductor such as InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, and InGaAlN is formed as a light emitting layer on a substrate by a MOCVD method or the like. Be done. Examples of the element support member include copper, silver-plated copper, PPF (preplating lead frame), glass epoxy, and ceramics.

本開示の半導体装置及び電気・電子部品は、上記したペースト組成物を使用することで、半導体素子を金属メッキ処理されていない基材に接合することもできる。このようにして得られた半導体装置は、実装後の温度サイクルに対する接続信頼性が従来に比べ飛躍的に向上したものとなる。また、電気抵抗値が十分小さく経時変化が少ないため、長時間の駆動でも出力の経時的減少が少なく長寿命であるという利点がある。 In the semiconductor device and the electric / electronic component of the present disclosure, the semiconductor element can be bonded to a base material that has not been metal-plated by using the paste composition described above. The semiconductor device thus obtained has a dramatically improved connection reliability with respect to the temperature cycle after mounting as compared with the conventional one. Further, since the electric resistance value is sufficiently small and the change with time is small, there is an advantage that the output does not decrease with time even when driven for a long time and has a long life.

また、本開示の電気・電子部品は、上記したペースト組成物を用いて、発熱部材に放熱部材を接着してなるものである。すなわち、ここでペースト組成物は放熱部材接着用材料として使用され、このペースト組成物を介して放熱部材と発熱部材とが接着し、固定される。 Further, the electric / electronic component of the present disclosure is formed by adhering a heat radiating member to a heat generating member by using the above-mentioned paste composition. That is, here, the paste composition is used as a material for adhering the heat radiating member, and the heat radiating member and the heat generating member are adhered and fixed via the paste composition.

ここで、発熱部材としては、上記した半導体素子又は該半導体素子を有する部材でもよいし、それ以外の発熱部材でもよい。半導体素子以外の発熱部材としては、光ピックアップ、パワートランジスタ等が挙げられる。また、放熱部材としては、ヒートシンク、ヒートスプレッダー等が挙げられる。 Here, the heat generating member may be the above-mentioned semiconductor element or a member having the semiconductor element, or may be another heat generating member. Examples of the heat generating member other than the semiconductor element include an optical pickup and a power transistor. Further, examples of the heat radiating member include a heat sink and a heat spreader.

このように、発熱部材に上記したペースト組成物を用いて放熱部材を接着することで、発熱部材で発生した熱を放熱部材により効率良く外部へ放出することが可能となり、発熱部材の温度上昇を抑えることができる。なお、発熱部材と放熱部材とは、ペースト組成物を介して直接接着してもよいし、他の熱伝導率の高い部材を間に挟んで間接的に接着してもよい。 In this way, by adhering the heat radiating member to the heat generating member using the above-mentioned paste composition, the heat generated by the heat radiating member can be efficiently released to the outside by the heat radiating member, and the temperature of the heat generating member can be increased. It can be suppressed. The heat generating member and the heat radiating member may be directly bonded to each other via the paste composition, or may be indirectly bonded by sandwiching another member having high thermal conductivity.

次に、本開示を実施例によりさらに詳細に説明するが、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Next, the present disclosure will be described in more detail with reference to Examples, but the present disclosure is not limited to these Examples.

(実施例1〜12、比較例1〜4)
本開示では、表1及び表2の配合に従って各成分を混合し、ロールで混練し、ペースト組成物を得た。得られたペースト組成物を以下の方法で評価した。その結果を表1及び表2に併せて示す。なお、実施例及び比較例で用いた材料は、下記の通りの市販品を使用した。
(Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 4)
In the present disclosure, each component was mixed according to the formulations shown in Tables 1 and 2 and kneaded with a roll to obtain a paste composition. The obtained paste composition was evaluated by the following method. The results are also shown in Tables 1 and 2. As the materials used in Examples and Comparative Examples, the following commercially available products were used.

(A1):プレート型銀微粒子(トクセン工業(株)製、商品名:M13;中心粒子径:2μm、厚み:50nm以下)
(A2):球状銀微粒子(三ツ星ベルト(株)製、商品名:MDot;平均粒径:50nm)
(B):銀粉(福田金属箔粉工業(株)製、商品名:AgC−212D;平均粒子径:5μm)
(C1):焼結助剤1(グルタル酸無水物、和光純薬工業株式会社製、融点;50℃、沸点;150℃)
(C2):焼結助剤2(コハク酸無水物、和光純薬工業株式会社製、融点;118℃、沸点;261℃)
(C3):焼結助剤3(ジグリコール酸無水物、和光純薬工業株式会社製、融点;92℃、沸点;240℃)
(C4):焼結助剤4(フタル酸無水物、和光純薬工業株式会社製、融点;130℃、沸点;284℃)
(A1): Plate-type silver fine particles (manufactured by Toxen Industries, Ltd., trade name: M13; center particle diameter: 2 μm, thickness: 50 nm or less)
(A2): Spherical silver fine particles (manufactured by Mitsuboshi Belting Co., Ltd., trade name: MDot; average particle size: 50 nm)
(B): Silver powder (manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry Co., Ltd., trade name: AgC-212D; average particle size: 5 μm)
(C1): Sintering aid 1 (glutaric anhydride, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., melting point; 50 ° C., boiling point; 150 ° C.)
(C2): Sintering aid 2 (succinic anhydride, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., melting point; 118 ° C., boiling point; 261 ° C.)
(C3): Sintering aid 3 (diglycolic acid anhydride, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., melting point; 92 ° C., boiling point; 240 ° C.)
(C4): Sintering aid 4 (phthalic anhydride, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., melting point; 130 ° C., boiling point; 284 ° C.)

(D1):ヒドロキシルエチルアクリルアミド((株)興人製、HEAA)
(D2):イミド拡張型ビスマレイミド(デジグナーモレキュールズ社製、商品名:BMI−1500;数平均分子量 1500)
(D3):ジアリルビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名:RE−810NM;エポキシ当量 223、加水分解性塩素 150ppm(1N KOH−エタノール、ジオキサン溶媒、還流30分)
(D4):4−ヒドロキシブチルアクリレート(日本化成株式会社製、商品名:4HBA)
重合開始剤:ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、商品名:パークミルD;急速加熱試験における分解温度:126℃)
(E):ジエチレングリコール(東京化成工業(株)製)
(D1): Hydroxyethyl acrylamide (manufactured by Kohjin Co., Ltd., HEAA)
(D2): Imide-extended bismaleimide (manufactured by Digigner Moleculars, trade name: BMI-1500; number average molecular weight 1500)
(D3): Dialyl bisphenol A diglycidyl ether type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: RE-810NM; epoxy equivalent 223, hydrolyzable chlorine 150 ppm (1N KOH-ethanol, dioxane solvent, reflux 30 minutes))
(D4): 4-Hydroxybutyl acrylate (manufactured by Nihon Kasei Corporation, trade name: 4HBA)
Polymerization initiator: Dicumyl peroxide (manufactured by NOF CORPORATION, trade name: Park Mill D; decomposition temperature in rapid heating test: 126 ° C)
(E): Diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

<評価方法>
[粘度]
ペースト組成物の粘度は、E型粘度計(3°コーン)を用いて、25℃、5rpmでの値を測定した。
[ポットライフ]
ペースト組成物のポットライフは、25℃の恒温槽内にペースト組成物を放置した時の粘度が初期粘度の1.5倍以上増粘するまでの日数を測定した。
<Evaluation method>
[viscosity]
The viscosity of the paste composition was measured at 25 ° C. and 5 rpm using an E-type viscometer (3 ° cone).
[Pot life]
For the pot life of the paste composition, the number of days until the viscosity of the paste composition when left in a constant temperature bath at 25 ° C. increased to 1.5 times or more the initial viscosity was measured.

[熱伝導率]
ペースト組成物硬化後の熱伝導率は、JIS R 1611−1997に従い、レーザーフラッシュ法により測定した。
[電気抵抗]
試験片は、導電ペーストを、ガラス基板(厚み1mm)にスクリーン印刷法により厚み200μmとなるように塗布し、200℃、60分で硬化した。硬化後のペースト組成物の電気抵抗は、得られた配線を製品名「MCP−T600」(三菱化学(株)製)を用い4端子法にて測定した。
[Thermal conductivity]
The thermal conductivity of the paste composition after curing was measured by a laser flash method according to JIS R 1611-1997.
[Electrical resistance]
The test piece was coated with a conductive paste on a glass substrate (thickness 1 mm) so as to have a thickness of 200 μm by a screen printing method, and cured at 200 ° C. for 60 minutes. The electrical resistance of the cured paste composition was measured by the 4-terminal method using the product name "MCP-T600" (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) for the obtained wiring.

[熱時接着強度]
試験片は、4mm×4mmの接合面に金蒸着層を設けた裏面金チップを、ペースト組成物を用いて、無垢の銅フレーム及びPPF(Ni−Pd/Auめっきした銅フレーム)にマウントし、200℃、60分で硬化した。チップをフレームにマウントした試験片は、85℃、相対湿度85%、72時間の条件で吸湿処理した。
ペースト組成物の熱時接着強度は、マウント強度測定装置を用いて、260℃におけるチップとフレーム間の熱時ダイシェア強度を測定して求めた。
[Adhesive strength during heat]
For the test piece, a backside gold chip provided with a gold-deposited layer on a 4 mm × 4 mm joint surface was mounted on a solid copper frame and a PPF (Ni-Pd / Au plated copper frame) using a paste composition. It was cured at 200 ° C. for 60 minutes. The test piece on which the chip was mounted on the frame was subjected to moisture absorption treatment under the conditions of 85 ° C., relative humidity of 85%, and 72 hours.
The thermal adhesive strength of the paste composition was determined by measuring the thermal die shear strength between the chip and the frame at 260 ° C. using a mount strength measuring device.

[高温熱処理後の熱時接着強度]
試験片は、4mm×4mmの接合面に金蒸着層を設けた裏面金チップを、半導体用ペースト組成物を用いて、PPF(Ni−Pd/Auめっきした銅フレーム)にマウントし、200℃、60分で硬化した。
ペースト組成物の高温熱処理後の熱時接着強度は、250℃で100時間及び1000時間の加熱処理を行った後、マウント強度測定装置を用い、260℃の熱時ダイシェア強度を測定した。
ペースト組成物の冷熱サイクル処理による高温熱処理後の熱時接着強度は、−40℃から250℃まで昇温し、また−40℃に冷却する操作を1サイクルとし、これを100サイクル及び1000サイクル処理した後、マウント強度測定装置を用い、260℃での熱時ダイシェア強度を測定した。
[Adhesive strength during heat after high temperature heat treatment]
The test piece was prepared by mounting a back gold chip having a gold-deposited layer on a 4 mm × 4 mm joint surface on a PPF (Ni-Pd / Au plated copper frame) using a paste composition for semiconductors, and at 200 ° C. It cured in 60 minutes.
The hot adhesive strength of the paste composition after high-temperature heat treatment was measured by heat-treating at 250 ° C. for 100 hours and 1000 hours, and then measuring the hot die shear strength at 260 ° C. using a mount strength measuring device.
The thermal adhesive strength of the paste composition after high-temperature heat treatment by cold-heat cycle treatment is 100 cycles and 1000 cycles, with the operation of raising the temperature from -40 ° C to 250 ° C and cooling to -40 ° C as one cycle. After that, the heat die shear strength at 260 ° C. was measured using a mount strength measuring device.

[耐冷熱衝撃性]
試験片は、6mm×6mmの接合面に金蒸着層を設けた裏面金シリコンチップを、ペースト組成物を用いて銅フレーム及びPPFにマウントし、ホットプレート上で、200℃、60秒間の加熱硬化(HP硬化)又はオーブンを使用し、200℃、60分の加熱硬化(OV硬化)を行った。
耐冷熱衝撃性は、京セラ(株)製エポキシ封止材(商品名:KE−G3000D)を用い、下記の条件で成形したパッケージを85℃、相対湿度85%、168時間吸湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、10秒)及び冷熱サイクル処理(−55℃から150℃まで昇温し、また−55℃に冷却する操作を1サイクルとし、これを1000サイクル)を行い、各処理後それぞれのパッケージの内部クラックの発生数を超音波顕微鏡で観察することで評価した。耐冷熱衝撃性の評価結果は、5個のサンプルについてクラックの発生したサンプル数を表示した。
[Cold and thermal impact resistance]
For the test piece, a back gold silicon chip having a gold-deposited layer provided on a 6 mm × 6 mm joint surface was mounted on a copper frame and PPF using a paste composition, and heat-cured at 200 ° C. for 60 seconds on a hot plate. (HP curing) or heat curing (OV curing) at 200 ° C. for 60 minutes was performed using an oven.
For cold and thermal impact resistance, a package molded under the following conditions using an epoxy encapsulant manufactured by Kyocera Corporation (trade name: KE-G3000D) is subjected to moisture absorption treatment at 85 ° C., relative humidity 85%, and 168 hours, and then IR. Reflow treatment (260 ° C., 10 seconds) and thermal cycle treatment (heating from -55 ° C to 150 ° C, and cooling to -55 ° C are defined as one cycle, which is 1000 cycles), and after each treatment, respectively. The number of internal cracks in the package was evaluated by observing with an ultrasonic microscope. As for the evaluation result of cold heat impact resistance, the number of samples in which cracks were generated was displayed for 5 samples.

試験片及びエポキシ封止材硬化条件
・パッケージタイプ:80pQFP(14mm×20mm×2mm厚さ)
・チップ概要:シリコンチップ及び裏面金メッキチップ
・リードフレーム:PPF及び銅
・エポキシ封止材による成形:175℃、2分間
・ポストモールドキュアー:175℃、8時間
Test piece and epoxy encapsulant curing conditions ・ Package type: 80pQFP (14mm x 20mm x 2mm thickness)
-Chip outline: Silicon chip and backside gold-plated chip-Lead frame: PPF and copper-Molding with epoxy sealant: 175 ° C, 2 minutes-Post mold cure: 175 ° C, 8 hours

[通電試験]
試験片は、ペースト組成物をスタンピング法により凹型のリフレクター構造を側面に有する発光装置用酸化アルミニウム基板へ塗布し、さらに600μm角の銀蒸着層を設けた発光素子をマウントした後、200℃、60分の加熱硬化を行った。
次いで、発光素子の電極と基板の電極とを金ワイヤで配線し、シリコーン樹脂(信越化学工業(株)製)で封止した。
通電試験は、温度25℃で、50mAを、500時間通電後、1000時間通電後、及び2000時間通電後の反射率の初期値に対する低下を下記式にて算出した。
初期値に対する反射率の低下率(%)=(t時間後の反射率)÷(初期反射率)×100
[Energization test]
The test piece is prepared by applying the paste composition to an aluminum oxide substrate for a light emitting device having a concave reflector structure on the side surface by a stamping method, mounting a light emitting element provided with a 600 μm square silver vapor deposition layer, and then mounting the light emitting element at 200 ° C., 60. Heat curing was performed for a minute.
Next, the electrode of the light emitting element and the electrode of the substrate were wired with a gold wire and sealed with a silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
In the energization test, the decrease in reflectance with respect to the initial value after energizing 50 mA for 500 hours, 1000 hours, and 2000 hours at a temperature of 25 ° C. was calculated by the following formula.
Rate of decrease in reflectance with respect to the initial value (%) = (reflectance after t time) ÷ (initial reflectance) x 100

[ボイド率]
ペースト組成物のボイド率は、マイクロフォーカスX線検査装置(SMX−1000、島津製作所社製)を用いて観察し、ボイド率が5%未満を「良」、5%以上8%未満を「可」、8%以上を「不可」と評価した。尚、上記ボイド率は、X線透過装置によりはんだ接合部を接合面に対し垂直方向から観察し、ボイド面積と接合部面積を求め、下式により算出した。
ボイド率(%)=ボイド面積÷(ボイド面積+接合部面積)×100
[Void rate]
The void ratio of the paste composition was observed using a microfocus X-ray inspection device (SMX-1000, manufactured by Shimadzu Corporation), and a void ratio of less than 5% was "good" and a void ratio of 5% or more and less than 8% was "possible". , 8% or more was evaluated as "impossible". The void ratio was calculated by observing the solder joint portion from the direction perpendicular to the joint surface with an X-ray transmission device, obtaining the void area and the joint portion area, and calculating by the following formula.
Void rate (%) = Void area ÷ (Void area + Joint area) x 100

[チップ表面の歪]
ペースト組成物のチップ表面の歪は、8mm×8mmの接合面に金蒸着層を設けた裏面金チップを、ペースト組成物を用いて、表面にNi−Pd/AuめっきしたMo基板にマウントし、200℃、60分で硬化して作製した半導体パッケージのパッケージ反りを室温にて測定した。測定装置はシャドウモアレ測定装置(ThermoireAXP:Akrometrix製)を用いて、電子情報技術産業協会規格のJEITA ED−7306に準じて測定した。具体的には、測定領域の基板面の全データの最小二乗法によって算出した仮想平面を基準面とし、その基準面から垂直方向の最大値をAとし、最小値をBとした時の、|A|+|B|の値(Coplanarity)をパッケージ反り値とし、次のように評価した。
良:5μm未満、可:5μm以上10μm未満、不可:10μm以上
[Distortion of chip surface]
For the strain on the chip surface of the paste composition, a back gold chip having a gold-deposited layer provided on a joint surface of 8 mm × 8 mm was mounted on a Mo substrate whose surface was Ni-Pd / Au plated using the paste composition. The package warpage of the semiconductor package produced by curing at 200 ° C. for 60 minutes was measured at room temperature. The measuring device was a shadow moiré measuring device (Thermore AXP: manufactured by Akrometrix), and the measurement was performed according to JEITA ED-7306 of the Japan Electronics and Information Technology Industries Association standard. Specifically, when the virtual plane calculated by the least squares method of all the data on the substrate surface of the measurement area is used as the reference plane, the maximum value in the direction perpendicular to the reference plane is A, and the minimum value is B, | The value of A | + | B | (Coplanarity) was used as the package warp value, and the evaluation was performed as follows.
Good: Less than 5 μm, Possible: 5 μm or more and less than 10 μm, Impossible: 10 μm or more

Figure 2019065221
Figure 2019065221

Figure 2019065221
Figure 2019065221

以上の結果より、本開示のペースト組成物は、所定の銀粒子に加え、酸無水物構造を含む焼結助剤を含有させることにより、熱伝導性に優れ、低応力性に優れ、接着特性が良好でリフロー剥離耐性に優れることがわかった。
また、本開示のペースト組成物は、特に高温処理後の熱時接着強度が良好である。したがって、このペースト組成物を素子接着用ダイアタッチペースト又は放熱部材接着用材料として使用することで信頼性に優れた半導体装置及び電気・電子機器とできる。
Based on the above results, the paste composition of the present disclosure has excellent thermal conductivity, excellent low stress property, and adhesive properties by containing a sintering aid containing an acid anhydride structure in addition to the predetermined silver particles. It was found that it was good and had excellent reflow peeling resistance.
Further, the paste composition of the present disclosure has particularly good adhesive strength at the time of heat treatment after high temperature treatment. Therefore, by using this paste composition as a die attach paste for element adhesion or a material for adhering a heat radiating member, a semiconductor device and an electric / electronic device having excellent reliability can be obtained.

Claims (9)

(A)厚さ又は短径が1〜200nmの銀微粒子と、(B)前記(A)銀微粒子以外の平均粒子径が0.2μm超30μm以下である銀粉と、(C)酸無水物構造を含む焼結助剤と、を含み、
前記(A)銀微粒子と前記(B)銀粉の合計量を100質量部としたとき、前記(C)焼結助材が0.01〜1質量部配合されていることを特徴とするペースト組成物。
(A) silver fine particles having a thickness or minor axis of 1 to 200 nm, (B) silver powder having an average particle diameter other than (A) silver fine particles of more than 0.2 μm and 30 μm or less, and (C) an acid anhydride structure. Containing, including,
When the total amount of the (A) silver fine particles and the (B) silver powder is 100 parts by mass, the paste composition is characterized in that 0.01 to 1 part by mass of the (C) sintering aid is blended. Stuff.
前記(A)銀微粒子として、(A1)中心粒子径が0.3〜15μm、厚さが10〜200nmのプレート型銀微粒子を含んでなる請求項1記載のペースト組成物。 The paste composition according to claim 1, wherein the (A) silver fine particles include (A1) plate-type silver fine particles having a central particle diameter of 0.3 to 15 μm and a thickness of 10 to 200 nm. 前記(A)銀微粒子として、(A2)平均粒子径10〜200nmの球状銀微粒子を含んでなる請求項1又は2記載のペースト組成物。 The paste composition according to claim 1 or 2, wherein the (A) silver fine particles include (A2) spherical silver fine particles having an average particle diameter of 10 to 200 nm. 前記(A)銀微粒子が、100℃〜250℃で自己焼結するものである請求項1乃至3のいずれか1項記載のペースト組成物。 The paste composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the silver fine particles (A) are self-sintered at 100 ° C to 250 ° C. 前記(A)銀微粒子と前記(B)銀粉の質量比が、10:90〜90:10である請求項1乃至4のいずれか1項記載のペースト組成物。 The paste composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the mass ratio of the (A) silver fine particles to the (B) silver powder is 10:90 to 90:10. 前記(C)焼結助剤が、融点40〜150℃、沸点が100〜300℃の酸無水物であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のペースト組成物。 The paste composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the sintering aid (C) is an acid anhydride having a melting point of 40 to 150 ° C. and a boiling point of 100 to 300 ° C. 基板と、前記基板上に請求項1乃至6のいずれか1項記載のペースト組成物を含むダイアタッチ材料を介して接着した半導体素子と、を有することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising a substrate and a semiconductor element adhered to the substrate via a die attach material containing the paste composition according to any one of claims 1 to 6. 前記半導体素子が、発光素子であることを特徴とする請求項7記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 7, wherein the semiconductor element is a light emitting element. 発熱部材と、前記発熱部材に請求項1乃至6のいずれか1項記載のペースト組成物を含む放熱部材接着用材料を介して接着した放熱部材と、を有することを特徴とする電気・電子機器。 An electric / electronic device comprising a heat-generating member and a heat-dissipating member adhered to the heat-generating member via a heat-dissipating member adhesive material containing the paste composition according to any one of claims 1 to 6. ..
JP2019544543A 2017-09-27 2018-09-11 Paste compositions, semiconductor devices and electrical / electronic components Active JP7100651B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017185675 2017-09-27
JP2017185675 2017-09-27
PCT/JP2018/033688 WO2019065221A1 (en) 2017-09-27 2018-09-11 Paste composition, semiconductor device, and electrical/electronic component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019065221A1 true JPWO2019065221A1 (en) 2020-12-03
JP7100651B2 JP7100651B2 (en) 2022-07-13

Family

ID=65901857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019544543A Active JP7100651B2 (en) 2017-09-27 2018-09-11 Paste compositions, semiconductor devices and electrical / electronic components

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7100651B2 (en)
CN (1) CN111033640A (en)
TW (1) TWI686450B (en)
WO (1) WO2019065221A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7210421B2 (en) * 2019-11-08 2023-01-23 日東電工株式会社 Thermosetting sheet and dicing die bond film
EP4279265A3 (en) * 2020-06-24 2024-02-21 Senju Metal Industry Co., Ltd. Conductive paste, laminate body, method of bonding copper laminate/copper electrode and conductor
FR3113773B1 (en) 2020-09-03 2023-04-21 Commissariat Energie Atomique Process for interconnecting components of an electronic system by sintering
FR3113774B1 (en) 2020-09-03 2023-04-21 Commissariat Energie Atomique Process for interconnecting components of an electronic system by sintering

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035554A1 (en) * 2000-10-25 2002-05-02 Harima Chemicals, Inc. Electroconductive metal paste and method for production thereof
JP2006049147A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Shoei Chem Ind Co Conductive paste
JP2014194013A (en) * 2013-03-01 2014-10-09 Kyocera Chemical Corp Thermosetting resin composition, semiconductor device and electric/electronic component

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101311681B1 (en) * 2008-04-30 2013-09-25 히타치가세이가부시끼가이샤 Connecting material and semiconductor device
EP2661160A1 (en) * 2010-12-28 2013-11-06 Tokuyama Corporation Metallized substrate, metal paste composition, and method for producing metallized substrate
JP6081231B2 (en) * 2012-03-05 2017-02-15 ナミックス株式会社 Thermally conductive paste and use thereof
US10369667B2 (en) * 2012-03-05 2019-08-06 Namics Corporation Sintered body made from silver fine particles
WO2015151136A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 京セラケミカル株式会社 Thermosetting resin composition, semiconductor device and electrical/electronic component
WO2017033889A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Dowaエレクトロニクス株式会社 Silver powder, manufacturing method therefor, and conductive paste

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035554A1 (en) * 2000-10-25 2002-05-02 Harima Chemicals, Inc. Electroconductive metal paste and method for production thereof
JP2006049147A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Shoei Chem Ind Co Conductive paste
JP2014194013A (en) * 2013-03-01 2014-10-09 Kyocera Chemical Corp Thermosetting resin composition, semiconductor device and electric/electronic component

Also Published As

Publication number Publication date
TWI686450B (en) 2020-03-01
JP7100651B2 (en) 2022-07-13
WO2019065221A1 (en) 2019-04-04
CN111033640A (en) 2020-04-17
TW201920506A (en) 2019-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6360157B2 (en) Thermosetting resin composition, semiconductor device and electric / electronic component
JP6333576B2 (en) Thermosetting resin composition, semiconductor device and electric / electronic component
JP7100651B2 (en) Paste compositions, semiconductor devices and electrical / electronic components
JP2016065146A (en) Thermosetting resin composition, semiconductor device and electrical and electronic component
JP6310799B2 (en) Thermosetting resin composition, semiconductor device, electric / electronic component and method for producing plate-type silver fine particles
WO2011158753A1 (en) Resin paste composition
JP2020035721A (en) Paste composition, semiconductor device, and electric/electronic component
JP5428134B2 (en) Liquid resin composition and semiconductor device manufactured using the liquid resin composition
JP6700653B2 (en) Semiconductor adhesive resin composition and semiconductor device
TW201624644A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2023106423A (en) Silver particles, method for producing silver particles, paste composition, semiconductor device, and electrical and/or electronic components
CN113632219A (en) Thermally conductive composition and semiconductor device
JP6420121B2 (en) Resin composition for semiconductor bonding and semiconductor device
TW202014260A (en) Production method for copper particles, bonding paste, semiconductor device, and electrical and electronic components
JP6069071B2 (en) Resin composition
CN113165069B (en) Copper particle, method for producing copper particle, copper paste, semiconductor device, and electric/electronic component
JP7129043B2 (en) Method for producing bonding copper particles, bonding paste, semiconductor device, and electric/electronic component
JP7320068B2 (en) Method for producing silver particles, thermosetting resin composition, semiconductor device, and electric/electronic component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220218

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20220318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220701

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7100651

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150