JPWO2020085372A1 - 導電性樹脂組成物および半導体装置 - Google Patents

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Abstract

本発明のある態様の導電性樹脂組成物は、Ａｇ粒子（Ａ）と、ベース樹脂（Ｂ）と、ラジカル開始剤（Ｃ）と、を含む。当該ラジカル開始剤（Ｃ）の１０時間半減期温度が１００℃以上１２０℃以下である。

Description

本発明は、導電性樹脂組成物および半導体装置に関する。
従来、銅などのリードフレーム上にＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子をダイボンディングするための材料として、たとえば金属粒子を含有する導電性樹脂組成物の開発が進められている。当該導電性樹脂組成物に要求される主な特性としては、導電性と熱伝導性がある。たとえば、特許文献１には、プレート型銀微粒子を焼結することで、通常の銀粉のみを充填した場合よりも熱伝導率を向上させることができることが記載されている。
特開２０１４−１９４０１３号公報
近年、リードフレームにディスペンスした導電性樹脂組成物に含まれる樹脂の滲み出し現象（ＥＢＯ（エポキシブリードアウト）という）が問題となっている。ＥＢＯが発生すると、導電性樹脂組成物の密着性が低下し、ひいては半導体パッケージの信頼性低下の要因となる。そこで、ＥＢＯの対策として、リードフレーム上にＥＢＯ防止剤と呼ばれる表面処理層を形成する場合がある。
ＥＢＯ防止剤が表面に設けられたリードフレームに半導体素子をダイボンディングする場合に、ＥＢＯ防止剤で構成される表面処理層が介在することにより、リードフレームと半導体素子との間の剥離強度が低下するという課題が新たに生じる。しかし、従来技術では、このような課題が未解決のままであり、導電性樹脂組成物に関して開発の余地が残されている。
本発明は、このような事情を鑑みなされたものであり、半導体素子をＥＢＯ防止剤で表面処理が施された金属フレームに接着したときの剥離強度を向上させることができる導電性樹脂組成物を提供する。
本発明によれば、Ａｇ粒子（Ａ）と、ベース樹脂（Ｂ）と、ラジカル開始剤（Ｃ）と、を含み、前記ラジカル開始剤（Ｃ）の１０時間半減期温度が１００℃以上１２０℃以下である、導電性樹脂組成物が提供される。
また、本発明によれば、Ａｇ粒子（Ａ）と、ベース樹脂（Ｂ）と、窒素含複素環化合物（Ｅ）と、を含む導電性樹脂組成物が提供される。
また、本発明によれば、上述した導電性樹脂組成物の硬化物を有する半導体装置が提供される。
本発明によれば、半導体素子をＥＢＯ防止剤で表面処理が施された金属フレームに接着したときの剥離強度を向上させることができる。
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。 チップ剥離強度の測定方法を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、本明細書中、数値範囲の説明における「ａ〜ｂ」との表記は、特に断らない限り、ａ以上ｂ以下であることを表す。
以下に説明する導電性樹脂組成物は、ＥＢＯ防止剤で表面処理が施されたリードフレームなどの配線部材に半導体素子をダイボンディングする際の材料として好適に利用される。
（実施形態１）
実施形態１に係る導電性樹脂組成物は、Ａｇ粒子（Ａ）と、ベース樹脂（Ｂ）と、ラジカル開始剤（Ｃ）と、を含む。ラジカル開始剤（Ｃ）の１０時間半減期温度は１００℃以上１２０℃以下である。以下、本実施形態の導電性樹脂組成物の各成分について説明する。なお、以下の説明において、導電性樹脂組成物全体に対する含有量とは、後述する溶媒を除く成分の合計質量に対する各成分の質量の割合を指す。
（Ａｇ粒子（Ａ））
本実施形態の導電性樹脂組成物に含まれるＡｇ粒子（Ａ）は、導電性樹脂組成物に対して熱処理することによりシンタリングを起こして粒子連結構造を形成する。すなわち、導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物において、Ａｇ粒子（Ａ）同士は互いに融着して存在する。
これにより、導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物について、リードフレームなどの配線部材や半導体素子に対する密着性および導電性を向上させることができる。
なお、配線部材の表面に、ＥＢＯ防止剤が塗布されている場合には、導電性樹脂組成物に含まれるＡｇ粒子（Ａ）がＥＢＯ防止剤で構成される表面処理層を突き破り、配線部材に達する。これにより、ＥＢＯを抑制しつつ、配線部材と半導体素子との間の導電性を良好にすることができる。
Ａｇ粒子（Ａ）の形状は、特に限定されないが、たとえば球状、フレーク状、および鱗片状等を挙げることができる。本実施形態においては、Ａｇ粒子（Ａ）が球状粒子を含むことがより好ましい。これにより、Ａｇ粒子（Ａ）の焼結性を向上させることができる。また、シンタリングの均一性の向上にも寄与することができる。
また、コストを低減させる観点からは、Ａｇ粒子（Ａ）がフレーク状粒子を含む態様を採用することもできる。さらには、コストの低減とシンタリングの均一性のバランスを向上させる観点から、Ａｇ粒子（Ａ）が球状粒子とフレーク状粒子の双方を含んでいてもよい。
本実施形態においては、Ａｇ粒子（Ａ）が、たとえば球状粒子およびフレーク状粒子を合わせてＡｇ粒子（Ａ）全体の９０質量％以上１００質量％以下含むことができ、９５質量％以上１００質量％以下含むことがより好ましい。これにより、シンタリングの均一性をより効果的に向上させることができる。また、シンタリングの均一性をさらに向上させる観点からは、Ａｇ粒子（Ａ）が、たとえば球状粒子をＡｇ粒子（Ａ）全体の９０質量％以上１００質量％以下含むことがより好ましく、９５質量％以上１００質量％以下含むことがさらに好ましい。
本実施形態において、Ａｇ粒子（Ａ）の、体積基準の累積分布における５０％累積時の粒径Ｄ５０は、０．８μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好ましく、１．２μｍ以上がさらに好ましい。Ａｇ粒子（Ａ）の体積基準の累積分布における５０％累積時の粒径Ｄ５０をこの数値以上とすることにより、熱伝導性の向上を図ることができる。
一方、Ａｇ粒子（Ａ）の、体積基準の累積分布における５０％累積時の粒径Ｄ５０は、５．０μｍ以下が好ましく、４．５μｍ以下がより好ましく、４．０μｍ以下がさらに好ましい。Ａｇ粒子（Ａ）の体積基準の累積分布における５０％累積時の粒径Ｄ５０をこの数値以下とすることにより、Ａｇ粒子（Ａ）間における焼結性を向上させることができ、シンタリングの均一性の向上を図ることができる。
Ａｇ粒子（Ａ）の粒径Ｄ５０が、上述の上限値と下限値とからなる範囲内であると、熱伝導性の向上を図ることができ、さらにシンタリングの均一性の向上をも図ることもできる。なお、上限値と下限値は適宜組み合わせることができる。
Ａｇ粒子（Ａ）の粒径は、たとえばシスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ（登録商標）−３０００を用い、粒子画像計測を行うことで決定することができる。より具体的には、上記装置を用い、体積基準のメジアン径を計測することでＡｇ粒子（Ａ）の粒径を決定することができる。
かかる条件を採用することで、たとえば粒径の大きい粒子が存在した場合に、その影響を敏感に検知することができ、また、本実施形態のＡｇ粒子（Ａ）のように狭い粒度分布の粒子であっても精度高く測定を行うことができる。
また、本実施形態の導電性樹脂組成物において、Ａｇ粒子（Ａ）の粒径の標準偏差は２．０μｍ以下に設定される。このようにＡｇ粒子（Ａ）の粒径の標準偏差を上記の値以下に設定することにより、シンタリング時の均一性を一段と向上させることができる。
Ａｇ粒子（Ａ）の粒径の標準偏差は１．９μｍ以下であることが好ましく、１．８μｍ以下であることがより好ましい。
Ａｇ粒子（Ａ）の粒径の標準偏差の下限値は特に限定されるものではないが、たとえば、０．１μｍ以上であり、また、Ａｇ粒子（Ａ）の入手容易性等を考慮し、０．３μｍ以上に設定することもできる。
本実施形態の導電性樹脂組成物に含まれるＡｇ粒子（Ａ）のＤ５０と標準偏差に関し、上述のＡｇ粒子（Ａ）の粒径の標準偏差を、Ａｇ粒子（Ａ）の体積基準の累積分布における５０％累積時の粒径Ｄ５０で除した値は、２．５以下とすることが好ましく、２．０以下とすることがより好ましく、１．８以下とすることがより好ましい。
粒径の標準偏差とＤ５０との関係をこのように設定することにより、Ａｇ粒子（Ａ）全体の粒径としてのばらつきをなくし、一段とシンタリングの均一性を向上させることができる。
Ａｇ粒子（Ａ）の粒径の標準偏差を、Ａｇ粒子（Ａ）の体積基準の累積分布における５０％累積時の粒径Ｄ５０で除した値の下限値は特に限定されるものではないが、たとえば、０．１以上である。
導電性樹脂組成物中におけるＡｇ粒子（Ａ）の含有量は、たとえば導電性樹脂組成物全体に対して４０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましい。これにより、Ａｇ粒子（Ａ）の焼結性を向上させ、熱伝導性と導電性の向上に寄与することが可能となる。
一方で、導電性樹脂組成物中におけるＡｇ粒子（Ａ）の含有量は、たとえば導電性樹脂組成物全体に対して９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましい。これにより、導電性樹脂組成物全体の塗布作業性や、導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物の機械強度等の向上に寄与することができる。
（ベース樹脂（Ｂ））
ベース樹脂（Ｂ）はアクリル樹脂、エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
アクリル樹脂としては、たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ｎ−ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリルモノマーのうちの１種による単独重合体、および、２種以上による共重合体が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、たとえば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、（メタ）アクリル酸エステル系エポキシ樹脂、脂環式系エポキシ樹脂およびグリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
導電性樹脂組成物中に含まれるベース樹脂（Ｂ）の含有量は、たとえば導電性樹脂組成物全体に対して３質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましく、８質量％以上であることがさらに好ましい。これにより、シンタリングの均一性をより効果的に向上させることが可能となる。また、導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物の機械強度等の向上に寄与することもできる。一方で、導電性樹脂組成物中に含まれるベース樹脂（Ｂ）の含有量は、たとえば導電性樹脂組成物全体に対して６０質量％以下であることが好ましく、５５質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以下であることがさらに好ましい。これにより、Ａｇ粒子（Ａ）の焼結性の向上に寄与することが可能となる。
導電性樹脂組成物中に含まれるベース樹脂（Ｂ）の含有量が、上述の上限値と下限値とからなる範囲内であると、シンタリングの均一性をより効果的に向上させることができるとともに、さらにＡｇ粒子（Ａ）の焼結性の向上にも寄与することもできる。なお、上限値と下限値は適宜組み合わせることができる。
（ラジカル開始剤（Ｃ））
ラジカル開始剤（Ｃ）は、ベース樹脂（Ｂ）の重合反応を促進させるものを用いることができる。これにより、導電性樹脂組成物を用いて得られる硬化物の機械特性の向上に寄与することができる。
ラジカル開始剤（Ｃ）の１０時間半減期温度は１００℃以上１２０℃以下である。ラジカル開始剤（Ｃ）の１０時間半減期温度が１００℃以上であると、導電性樹脂組成物の加熱時に、ラジカル開始剤（Ｃ）が分解する前にリードフレームなどの配線部材の表面を被覆するＥＢＯ防止剤が溶けやすくなり、導電性樹脂組成物とＥＢＯ防止剤との接着性が向上し、ひいては半導体素子と金属フレームとの剥離強度が向上するとともに、導電性樹脂組成物中のＡｇ粒子（Ａ）がＥＢＯ防止剤からなる表面処理層を突き破って配線部材に到達し易くなる。一方、ラジカル開始剤（Ｃ）の１０時間半減期温度が１２０℃以下であると、硬化までの時間が短縮でき、また未硬化の樹脂成分が少なくなり、半導体素子と金属フレームとの剥離強度が向上する
このような１０時間半減期温度を持つラジカル開始剤（Ｃ）として、ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシエステル類、パーオキシジカーボネート類からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
ケトンパーオキサイド類としては、メチルエチルケトンパーオキサイド（１０時間半減期温度：１１０℃）等が挙げられる。パーオキシケタール類としては、ｎ−Ｂｕｔｙｌ ４，４−ｄｉ−（ｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）ｖａｌｅｒａｔｅ（１０時間半減期温度：１００℃）等が挙げられる。ハイドロパーオキサイド類としては、ｐ−Ｍｅｎｔｈａｎｅ ｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｉｄｅ（１０時間半減期温度：１２０℃）等が挙げられる。ジアルキルパーオキサイド類としては、ジ−α−クミルパーオキサイド（１０時間半減期温度：１２０℃）等が挙げられる。パーオキシエステル類としては、ｔ−Ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｏｘｙｂｅｎｚｏａｔｅ（１０時間半減期温度：１００℃）等が挙げられる。
導電性樹脂組成物中に含まれるラジカル開始剤（Ｃ）の含有量は、たとえばベース樹脂（Ｂ）１００質量部に対して２５質量部以下とすることができる。また、導電性樹脂組成物中に含まれるラジカル開始剤（Ｃ）の含有量は、上記ベース樹脂（Ｂ）１００質量部に対して０質量部超とすることができる。導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物の機械特性を向上させる観点からは、たとえば上記ベース樹脂（Ｂ）１００質量部に対するラジカル開始剤（Ｃ）の含有量を０．１質量部以上とすることができる。
（溶媒）
本実施形態に係る導電性樹脂組成物は、たとえば溶剤を含むことができる。これにより、導電性樹脂組成物の流動性を向上させ、作業性の向上に寄与することができる。
溶剤は、特に限定されないが、たとえばエチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、メチルメトキシブタノール、α−ターピネオール、β−ターピネオール、へキシレングリコール、ベンジルアルコール、２−フェニルエチルアルコール、イゾパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールもしくはグリセリン等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン）、２−オクタノン、イソホロン（３、５、５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オン）もしくはジイソブチルケトン（２、６−ジメチル−４−ヘプタノン）等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アセトキシエタン、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１，２−ジアセトキシエタン、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジルもしくはリン酸トリペンチル等のエステル類；テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、１，２−ビス（２−ジエトキシ）エタンもしくは１，２−ビス（２−メトキシエトキシ）エタン等のエーテル類；酢酸２−（２ブトキシエトキシ）エタン等のエステルエーテル類；２−（２−メトキシエトキシ）エタノール等のエーテルアルコール類、トルエン、キシレン、ｎ−パラフィン、イソパラフィン、ドデシルベンゼン、テレピン油、ケロシンもしくは軽油等の炭化水素類；アセトニトリルもしくはプロピオニトリル等のニトリル類；アセトアミドもしくはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；低分子量の揮発性シリコンオイル、または揮発性有機変成シリコンオイル等のシリコンオイル類から選択される１種または２種以上を含むことができる。
以上説明した導電性樹脂組成物の硬化物を、ＥＢＯ防止剤で表面処理されたリードフレームなどの配線部材と半導体素子との接着層として用いることにより、配線部材と半導体素子との密着性、言い換えるとチップ剥離強度を向上させることができる。
また、配線部材と半導体素子との導電性の向上を図るとともに、ＥＢＯ防止剤により導電性樹脂組成物に含まれるベース樹脂（Ｂ）が滲み出すことを抑制することができる。
本実施形態の導電性樹脂組成物は、上述の成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）以外に、
モノマー（Ｄ）および／または窒素含複素環化合物（Ｅ）を含むことができる。
（モノマー（Ｄ））
本実施形態の導電性樹脂組成物が有するモノマー（Ｄ）はアクリルモノマー、（メタ）アクリルモノマー、共役オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも１種である。
アクリルモノマーとしては、１，４−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、１．６ヘキサンジオールジメタクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
（メタ）アクリルモノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ｎ−ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
共役オレフィンとしては、ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、１，４−ジメチルブタジエン、トランス−２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，２−ジメチレンシクロヘキサン、シクロペンタジエン等が挙げられる。
本実施形態の導電性樹脂組成物中に含まれるモノマー（Ｄ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して２質量％以上であることが好ましく、４質量％以上であることがより好ましく、６質量％以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中に含まれるモノマー（Ｄ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して２５質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以下であることがさらに好ましい。導電性樹脂組成物中に含まれるモノマー（Ｄ）の含有量を上記範囲とすることで、導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物の機械強度等の向上に寄与することができる。なお、上限値と下限値は適宜組み合わせることができる。
（窒素含複素環化合物（Ｅ））
本実施形態の導電性樹脂組成物が有する窒素含複素環化合物（Ｅ）はトリアジン、トリアゾール、イソシアヌル酸、またはこれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
イソシアヌル酸の誘導体として、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートが挙げられる。
本実施形態の導電性樹脂組成物中に含まれる窒素含複素環化合物（Ｅ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して０．０５質量％以上であることが好ましく、０．１０質量％以上であることがより好ましく、０．１５質量％以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中に含まれる窒素含複素環化合物（Ｅ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して５質量％以下であることが好ましく、３質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましい。導電性樹脂組成物中に含まれる窒素含複素環化合物（Ｅ）の含有量を上記範囲とすることで、配線部材および半導体素子との密着性を向上させることができる。なお、上限値と下限値は適宜組み合わせることができる。
（実施形態２）
実施形態２に係る導電性樹脂組成物は、Ａｇ粒子（Ａ）と、ベース樹脂（Ｂ）と、モノマー（Ｄ）と、を含む。本実施形態のＡｇ粒子（Ａ）およびベース樹脂（Ｂ）は、実施形態１と同様である。なお、本実施形態の導電性樹脂組成物は、実施形態１と同様に溶媒を含んでもよい。以下、実施形態２に係る導電性樹脂組成物について、実施形態１と異なる構成を説明する。
本実施形態の導電性樹脂組成物中に含まれるモノマー（Ｄ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して２質量％以上であることが好ましく、４質量％以上であることがより好ましく、６質量％以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中に含まれるモノマー（Ｄ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して２５質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以下であることがさらに好ましい。導電性樹脂組成物中に含まれるモノマー（Ｄ）の含有量を上記範囲とすることで、導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物の機械強度等の向上に寄与することができる。なお、上限値と下限値は適宜組み合わせることができる。
本実施形態の導電性樹脂組成物によれば、実施形態１と同様な効果を得つつ、加熱によりモノマー（Ｄ）が重合することにより、導電性樹脂組成物を加熱して得られる硬化物の機械強度等のさらなる向上を図ることができる。
（実施形態３）
実施形態３に係る導電性樹脂組成物は、Ａｇ粒子（Ａ）と、ベース樹脂（Ｂ）と、窒素含複素環化合物（Ｅ）と、を含む。本実施形態のＡｇ粒子（Ａ）およびベース樹脂（Ｂ）は、実施形態１と同様である。なお、本実施形態の導電性樹脂組成物は、実施形態１と同様に溶媒を含んでもよい。以下、実施形態３に係る導電性樹脂組成物について、実施形態１と異なる構成を説明する。
本実施形態においては、Ａｇ粒子（Ａ）と、ベース樹脂（Ｂ）と、窒素含複素環化合物（Ｅ）とを組み合わせて含むことにより
本実施形態の導電性樹脂組成物中に含まれる窒素含複素環化合物（Ｅ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して０．０５質量％以上であることが好ましく、０．１０質量％以上であることがより好ましく、０．１５質量％以上であることがさらに好ましい。また、導電性樹脂組成物中に含まれる窒素含複素環化合物（Ｅ）の含有量は、導電性樹脂組成物全体に対して５質量％以下であることが好ましく、３質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましい。導電性樹脂組成物中に含まれる窒素含複素環化合物（Ｅ）の含有量を上記範囲とすることで、配線部材および半導体素子との密着性を向上させることができる。なお、上限値と下限値は適宜組み合わせることができる。
本実施形態の導電性樹脂組成物によれば、実施形態１と同様な効果を得つつ、窒素含複素環化合物（Ｅ）の作用により、配線部材および半導体素子との密着性のさらなる向上を図ることができる。
（半導体装置）
次に、実施形態に係る半導体装置の例について説明する。
図１は、実施形態に係る半導体装置１００を示す断面図である。本実施形態に係る半導体装置１００は、基材３０と、上述した導電性樹脂組成物を熱処理して得られる硬化物で構成される接着剤層（ダイアタッチ層１０）を介して基材３０上に搭載された半導体素子２０と、を備えている。半導体素子２０と基材３０は、たとえばボンディングワイヤ４０等を介して電気的に接続される。また、半導体素子２０は、たとえば封止樹脂５０により封止される。ダイアタッチ層１０の膜厚は、特に限定されないが、たとえば５μｍ以上１００μｍ以下である。
図１に示す例において、基材３０は、たとえばリードフレームである。この場合、半導体素子２０は、ダイパッド３２（３０）上にダイアタッチ層１０を介して搭載されることとなる。なお、ダイパッド３２（３０）の表面には、ＥＢＯ防止剤により表面処理が施されており、ダイアタッチ層１０中のシンタリングした銀粒子がＥＢＯ防止剤を突き破り、ダイパッド３２（３０）の表面に達している。ＥＢＯ防止剤は、特に限定されず、一般に流通する市販品が用いられる。
半導体素子２０は、たとえばボンディングワイヤ４０を介してアウターリード３４（３０）へ電気的に接続される。リードフレームである基材３０は、たとえば４２アロイ、Ｃｕフレームにより構成される。なお、基材３０は、有機基板や、セラミック基板であってもよい。有機基板としては、たとえばエポキシ樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂等を適用した当業者公知の基板が好適である。
半導体素子２０の平面形状は、特に限定されないが、たとえば矩形である。本実施形態においては、たとえば０．５ｍｍ角以上１５ｍｍ角以下のチップサイズを有する矩形状の半導体素子２０を採用することができる。
以上説明した半導体装置１００は、接着剤層として、上述した導電性樹脂組成物を熱処理して得られる硬化物を用いることにより、導電性の向上や導電性樹脂組成物中のベース樹脂の滲み出しの抑制を図りつつ、半導体素子２０とダイパッド３２（３０）との密着性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（導電性樹脂組成物の調製）
実施例１乃至３および比較例１について、導電性樹脂組成物を調製した。この調製は、表１に示す配合に従い各成分を混合し、３本ロールを用いて攪拌した後、２ｍｍＨｇで３０分間脱泡処理を行うことにより行った。なお、表１に示す成分の詳細は以下のとおりである。
Figure 2020085372
（Ａｇ粒子（Ａ））
Ａｇ粒子１：Ａｇ−ＤＳＢ−１１４、ＤＯＷＡハイテック社製、Ｄ５０：０．７μｍ
（ベース樹脂（Ｂ））
ベース樹脂１：アクリルポリマー溶液を以下の手順にて作製した。ＵＧ４０３５（東亞合成株式会社製）４．４質量部、ライトエステルＰＯ（共栄社化学株式会社製）４．４質量部を１００℃に加熱、攪拌し、均一な溶液を得た。
ベース樹脂２：修飾ポリブタジエン（ＲＩＣＯＢＯＮＤ１７３１、Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ社製）
ベース樹脂３：アリルポリマー（ＳＢＭ−８Ｃ０３、関東化学株式会社製）
（モノマー（Ｄ））
モノマー１：フェノキシエチルメタクリレート（ライトエステルＰＯ、共栄社化学株式会社製）
モノマー２：１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（ライトエステル１、６Ｈｅｘ、共栄社化学株式会社製）
モノマー３：１，４−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート（ＣＨＤＭＭＡ、日本化成株式会社製）
（窒素含複素環化合物（Ｅ））
窒素含複素環化合物１：トリス(２−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート（ＳＲ−３６８、アルケマ株式会社製）
（ラジカル開始剤（Ｃ））
ラジカル開始剤１：パーヘキサＣ（ｓ）、日油株式会社製（１０時間半減期温度：９１℃、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン）
ラジカル開始剤２：パーカドックスＢＣ、化薬アクゾ株式会社製（１０時間半減期温度：１１７℃、ジ−α−クミルパ-オキサイド）
（剥離強度測定）
得られた各導電性樹脂組成物の特性（チップ剥離強度）を下記に示す方法で調べた。
導電性樹脂組成物をＡｎｔｉ−ＥＢＯ剤（新光電気社製）で表面処理を行った銅フレーム上に２０μｍ厚に塗布し、その上に２ｍｍ×２ｍｍの半導体チップをマウントした。３０℃から１７５℃に３０分で昇温し、１７５℃で１時間加熱硬化させ、２６０℃のプレート上に上記サンプルを２０秒置き、その状態でボンドテスター（ＤＡＧＥ ４０００Ｐ型）によりチップ剥離強度を測定した。図２は、チップ剥離強度の測定方法を示す模式図である。半導体チップ２２０は、Ａｎｔｉ−ＥＢＯ剤で表面処理された銅フレーム２００の上に導電性樹脂組成物２１０を介して接着されている。半導体チップ２２０の側面に治具２３０を押し当て、図２に示した矢印方向に力を加えることにより、チップ剥離強度を求めた。得られた結果を表２に示す。
Figure 2020085372
表２に示すように、実施例１乃至３の導電性樹脂組成物は比較例１の導電性樹脂組成物に比べてチップ剥離強度が向上することが確認された。
この出願は、２０１８年１０月２４日に出願された日本出願特願２０１８−２００４２４号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (12)

  1. Ａｇ粒子（Ａ）と、
    ベース樹脂（Ｂ）と、
    ラジカル開始剤（Ｃ）と、
    を含み、
    前記ラジカル開始剤（Ｃ）の１０時間半減期温度が１００℃以上１２０℃以下である、導電性樹脂組成物。
  2. 前記ラジカル開始剤（Ｃ）がケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、およびパーオキシジカーボネート類からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の導電性樹脂組成物。
  3. さらに、モノマー（Ｄ）を含む、請求項１または２に記載の導電性樹脂組成物。
  4. モノマー（Ｄ）は、アクリルモノマー、（メタ）アクリルモノマー、および共役オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載の導電性樹脂組成物。
  5. さらに、窒素含複素環化合物（Ｅ）を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の導電性樹脂組成物。
  6. 窒素含複素環化合物（Ｅ）がトリアジン、トリアゾール、イソシアヌル酸、およびこれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項５に記載の導電性樹脂組成物。
  7. Ａｇ粒子（Ａ）と、
    ベース樹脂（Ｂ）と、
    窒素含複素環化合物（Ｅ）と、
    を含む導電性樹脂組成物。
  8. 前記窒素含複素環化合物（Ｅ）がトリアジン、トリアゾール、イソシアヌル酸、またはこれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項７に記載の導電性樹脂組成物。
  9. 前記ベース樹脂（Ｂ）がアクリル樹脂、エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の導電性樹脂組成物。
  10. Ａｇ粒子（Ａ）の含有量が当該導電性樹脂組成物全体に対して、４０質量％以上９０質量％以下である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の導電性樹脂組成物。
  11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の導電性樹脂組成物の硬化物を有する半導体装置。
  12. エポキシブリードアウト防止剤で表面処理されたリードフレームと、
    請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の導電性樹脂組成物の硬化物からなる接着剤層と、
    前記接着剤層を介して前記リードフレーム上に搭載された半導体素子と、
    備える、請求項１１に記載の半導体装置。
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