KR20120113809A - 접착제 조성물 및 그것을 이용한 전자부품 탑재 기판 및 반도체장치 - Google Patents

접착제 조성물 및 그것을 이용한 전자부품 탑재 기판 및 반도체장치 Download PDF

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KR20120113809A
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히다치 가세고교 가부시끼가이샤
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Abstract

보존 안정성을 유지하면서, 경화물이 당해 부품끼리 양호하게 젖어 퍼진 상태에서 금속 결합을 형성하고, 접착성, 도전성 및 내TCT성 혹은 내고온 방치성 등의 실장 신뢰성이 뛰어난 접착제 조성물 및 그것을 이용한 전자부품 탑재기판 및 반도체장치이다. 도전 입자(A) 및 바인더 성분(B)을 함유하는 접착제 조성물로서, 상기 도전 입자(A)가, 리플로우 온도 이상의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a1) 및 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)을 포함하고, 상기 바인더 성분(B)이, 열경화성 수지 조성물(b1) 및 지방족 디히드록시카르복실산(b2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.

Description

접착제 조성물 및 그것을 이용한 전자부품 탑재 기판 및 반도체장치{ADHESIVE COMPOSITION, ELECTRONIC COMPONENT-MOUNTED SUBSTRATE USING THE ADHESIVE COMPOSITION, AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 전자부품, 회로 배선 재료, 전극 재료, 도전성 접합 재료, 도전성 접착제, 또는 다이본딩재로서 사용되는 접착제 조성물 및, 그것을 이용한 전자부품 탑재 기판 및 반도체장치에 관한 것이다.
전자부품을 회로 기판 등에 실장하려면, 납을 포함하는 땜납을 이용한 접합법이 널리 알려져 있다. 그러나 최근, 환경 문제에의 인식의 고조로, 땜납 대신 납을 포함하지 않는 납프리 땜납이나 접착제 조성물이 주목받고 있다.
그러나, 납프리 땜납으로서 주로 사용되고 있는 SnAgCu땜납은, 접속 온도가 260℃로 높고, 열감수성이 높은 일부의 전자부품에서는 사용할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 보다 저온의 납프리 땜납으로서, 융점이 138℃인 Sn-Bi땜납이 있지만, 고온 환경하에서 사용되는 용도에서는, 고온 방치에 의해 땜납의 조성이 변화하고, 취약화한다고 하는 문제가 있었다.
이들의 문제를 극복하기 위해서 열경화성 수지에 은분 등의 충전제를 분산시켜 페이스트상으로 한 열경화형의 도전성 접착제가 제안되고 있다(일본 특허공개공보 2002-161259호 참조). 열경화형의 도전성 접착제는, 열경화성 수지를 바인더 성분으로 함으로써, 고온하에서의 강도 저하를 억제할 수 있다. 그러나, 도전성 발현 기구가 금속 입자끼리의 접촉에 의한 것이기 때문에, 양호한 도전성 확보를 위해서 도전 입자의 충전량을 증가시킬 필요가 있고, 그 결과 바인더 성분의 감소에 수반하는 접착력의 저하가 일어난다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 열경화성 수지에 플럭스 및 납프리 땜납 등의 저온에서 용융하는 금속을 충전시키는 것에 의해, 접착성과 도전성을 양립하는 도전성 접착제가 제안되어 있다(일본 특허공보 제 3730209호, 일본 특허공개공보 2001-170797호 참조). 땜납 함유 도전성 접착제는, 땜납의 금속 결합에 의한 도전성의 확보와, 열경화성 수지의 플럭스 용융성, 내열성에 의한, 플럭스 세정 공정의 삭감 및 접착력 확보의 면에서 우수하다. 그러나, 할로겐성의 플럭스는, 환경 부하 혹은 마이그레이션(migration) 유발 등의 문제가 있고, 히드록실기를 갖지 않는 2관능 카르복실산은, 금속 결합을 형성시키기 위한 첨가량이 현저하게 많아지게 되어, 보존 안정성이 저하하거나, 혹은 접착력이 저하하는 등의 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 보존 안정성을 유지하면서, 경화물이 해당 부품끼리 양호하게 젖어 퍼진 상태에서 금속 결합을 형성하고, 접착성, 도전성 및 내TCT성 혹은 내고온 방치성 등의 실장 신뢰성이 뛰어난 접착제 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 양호한 신뢰성을 가지는 전자부품 탑재 기판 혹은 반도체장치를 제공하는 것이다.
발명의 개시
본 발명은, (1) 도전 입자(A) 및 바인더 성분(B)을 함유하는 접착제 조성물로서, 상기 도전 입자(A)가, 리플로우 온도 이상의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a1) 및 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)을 포함하고, 상기 바인더 성분(B)이, 열경화성 수지 조성물(b1) 및 지방족 디히드록시카르복실산(b2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, (2) 상기 리플로우 온도가, SnAgCu 크림 땜납의 실장 온도인 상기 (1)에 기재된 접착제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, (3) 상기 리플로우 온도가, 260℃인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 접착제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, (4) 상기 지방족 디히드록시카르복실산(b2)이, 디히드록시 알칸산인 상기 (1)~(3)의 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, (5) 상기 지방족 디히드록시카르복실산(b2)이, 하기 일반식(1)로 표시되는 지방족 디히드록시카르복실산인 상기 (1)~(4)의 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물에 관한 것이다.
[화1]
Figure pat00001
(식 중, R1은 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기이며, n 및 m은 0~5의 정수이다.)
또한, 본 발명은, (6) 지방족 디히드록시카르복실산(b2)의 함유량이, 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2) 100중량부에 대해서 0.1중량부 이상 20중량부 이하인 상기 (1)~(5)의 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, (7) 상기 (1)~(6)의 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 개재시켜, 기판과 전자부품이 접착된 구조를 가지는 전자부품 탑재 기판에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, (8) 상기 (1)~(6)의 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 개재시켜, 반도체소자와 반도체소자 탑재용 지지 부재가 접착된 구조를 가지는 반도체장치에 관한 것이다.
본 발명에 의해, 보존 안정성을 유지하면서, 경화물이 당해 부품끼리에 양호하게 젖어 퍼진 상태에서 금속 결합을 형성하고, 접착성, 도전성 및 내TCT성 혹은 내고온 방치성 등의 실장 신뢰성이 뛰어난 접착제 조성물 및 그것을 이용한 전자부품 탑재 기판 및 반도체장치를 제공하는 것이 가능하게 되었다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 접착제 조성물은, 도전 입자(A) 및 바인더 성분(B)을 함유하는 접착제 조성물로서, 상기 도전 입자(A)가, 리플로우 온도 이상의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a1) 및 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)을 포함하고, 상기 바인더 성분(B)이, 열경화성 수지 조성물(b1) 및 지방족 디히드록시카르복실산(b2)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 각 성분에 관하여 설명한다.
도전 입자(A)
본 발명에서 이용되는 도전 입자(A)는, 리플로우 온도 이상의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a1) 및 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)의 양쪽을 함유한다.
상기 리플로우 온도는, 예를 들면 SnAgCu 크림 땜납의 실장 온도이며, 260℃이다.
리플로우 온도 이상의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a1)으로서는, 예를 들면, Pt, Au, Ag, Cu, Ni, Pd, Al 등으로부터 선택되는 1종류의 금속 또는 2종류 이상의 금속으로 이루어지는 합금을 들 수 있고, 보다 구체적으로는 Au분, Ag분, Cu분, Ag도금 Cu분 등을 들 수 있다. 시판품으로서는, 히타치화성공업주식회사제, 상품명 「MAO5K」가 상용된다.
리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)으로서는, 예를 들면, Sn, Ag, Cu, Bi, In, Zn 등으로부터 선택되는 1종류의 금속 또는 2종류이상의 금속으로 이루어지는 합금을 들 수 있고, 보다 구체적으로는 Sn42-Bi58땜납(융점 138℃), 혹은 Sn96.5-Ag3-CuO.5땜납(융점 217℃)등을 들 수 있다.
접착제 조성물에 있어서의 상기 도전 입자(A)의 함유 비율은, 5~95중량%인 것이 바람직하고, 작업성 혹은 도전성의 면에서, 10~90중량%인 것이 보다 바람직하고, 실장 신뢰성의 면에서, 15~85중량%인 것이 더욱 보다 바람직하다. 상기 도전 입자(A)의 함유 비율이 5중량% 미만의 경우는, 도전성이 저하하는 경향이 있고, 한편, 95중량%를 넘으면, 접착제 조성물의 점도가 높아지게 되어 작업성을 확보할 수 없게 될 가능성이 있고, 혹은 바인더 성분(B)이 적은 것으로 인해 실장 신뢰성이 저하하는 경향이 있다.
플로우 온도 이상의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a1)과 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)과의 배합 비율은, (a1):(a2)가 90~1중량%:10~99중량%인 것이 바람직하고, 도전성의 면에서 70~5중량%:30~95중량%인 것이 보다 바람직하고, 실장 신뢰성의 면에서 60~10중량%:40~90중량%인 것이 더욱 보다 바람직하다. 상기 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)의 배합 비율이 10중량% 미만의 경우 또는 99중량%를 넘는 경우는, 실장 신뢰성이 저하하는 경향이 있다.
상기 도전 입자(A)가 접착제 조성물에 함유되는 형태로서는, 예를 들면 상기 금속(a1)의 경우, 금속(a1)만으로 구성되는 입자, 금속(a1)만으로 구성되는 입자와 충전 재료를 혼합한 혼합 입자, 금속(a1)을 충전 재료 표면에 피복한 피복 입자를 들 수 있다. 금속(a2)의 경우도 (a1)과 동일하다. 이 경우, 금속(a1)과 금속(a2)과의 조합은 임의이다.
상기 금속(a1) 또는 (a2)만으로 구성되는 입자의 평균 입자경은, 특별히 제한은 없지만, 0.1~100㎛인 것이 바람직하고, 인쇄성 혹은 작업성의 면에서 1.0~50㎛인 것이 보다 바람직하고, 보존 안정성 혹은 실장 신뢰성의 면에서 5.0~30㎛인 것이 더욱 보다 바람직하다. 상기 평균 입자경이 0.1㎛ 미만의 경우는, 접착제 조성물의 점도가 높아지게 되어 작업성을 확보할 수 없게 될 가능성이 있고, 혹은, 금속의 용융성을 확보하기 위해서는, 다량의 지방족 디히드록시카르복실산(b2)이 필요하게 되고, 보존 안정성이나 접착력이 저하하는 경향이 있다. 또한, 상기 평균 입자경이 100㎛를 넘으면, 인쇄성 혹은 접속 신뢰성이 저하하는 경향이 있다. 상기 평균 입자경은, 50체적%의 입자경이며, 마스터 사이저ㆍ레이저 산란형 입도 분포 측정 장치(멜번사제)를 이용하여 측정하여 구할 수 있다.
상기 금속과 혼합하는 충전 재료 또는 상기 금속에 의해 피복되는 충전 재료로서는, 아크릴 고무, 폴리스티렌 등의 폴리머 입자；다이아몬드, 질화붕소, 질화알루미늄, 알루미나 등의 무기 입자；등을 들 수 있다.
바인더 성분(B)
본 발명에서 이용되는 바인더 성분(B)은, 열경화성 수지 조성물(b1) 및 지방족 디히드록시카르복실산(b2)의 양쪽을 함유한다.
본 발명에서는, 도전 입자(A)와 바인더 성분(B)과의 배합 비율이, 접착제 조성물의 고형분에 대해서 중량비로, 도전 입자(A):바인더 성분(B)이 50:50~95:5인 것이 바람직하다. 또한, 접착성, 도전성, 작업성의 면에서, 도전 입자(A):바인더 성분(B)은 70:30~90:10인 것이 보다 바람직하다. 상기 배합 비율에 있어서, 바인더 성분(B)의 비율이 50중량%를 넘는 경우는, 도전 입자(A)의 양이 충분하지 않기 때문에 도전성이 나빠지게 되는 경향이 있고, 또한 5중량% 미만의 경우는, 접착제 조성물의 점도가 높아지게 되어 작업성을 확보할 수 없게 되는 경향에 있고, 혹은, 접착력이 저하하는 경향이 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 바인더 성분(B)이란 열경화성 수지 조성물(b1) 및 지방족 디히드록시카르복실산(b2)의 혼합물을 의미하는 것으로 한다.
열경화성 수지 조성물(b1)로서는, 열경화성의 유기 고분자 화합물 또는 그 전구체를 포함하고, 필요에 따라서, 반응성 희석제, 경화제, 경화성을 향상시키기 위한 경화촉진제, 중합 가능한 에틸렌성 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 화합물, 라디칼 개시제, 응력 완화를 위한 가소제, 작업성 향상을 위한 희석제, 접착력 향상제, 젖음성 향상제, 소포제 및 저점도화를 위한 반응성 희석제의 하나 이상을 포함해도 좋다. 또한, 열경화성 수지 조성물(b1)은, 여기에 열거한 것 이외의 성분을 포함하고 있어도 상관 없다.
상기 열경화성의 유기 고분자 화합물 또는 그 전구체로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 말레이미드 수지, 시아네이트 수지 등의 열경화성의 유기 고분자 화합물 또는 그 전구체 등을 들 수 있다. 이들 중 아크릴 수지, 말레이미드 수지 또는 에폭시 수지가, 내열성, 접착성이 뛰어나고, 또한 적절히 용제를 사용하는 것에 의해 액상으로 조제할 수 있기 때문에 작업성이 뛰어난 점에서 바람직하다. 상기 열경화성의 유기 고분자 화합물 또는 그 전구체는, 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
열경화성의 유기 고분자 화합물로서 에폭시 수지를 사용하는 경우, 반응성 희석제, 경화제, 경화촉진제를 병용하는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 수지로서는, 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 화합물이 바람직하고, 예를 들면, 비스페놀A, 비스페놀F, 비스페놀AD 등과 에피클로르히드린으로부터 유도되는 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 에폭시 수지의 구체예로서는, AER-X8501(아사히화성공업주식회사제, 상품명), R-301(유화쉘에폭시주식회사제, 상품명), YL-980(유화쉘에폭시주식회사제, 상품명) 등의 비스페놀A형 에폭시 수지；YDF-170(토토화성주식회사제, 상품명) 등의 비스페놀F형 에폭시 수지；R-1710(미쓰이석유화학공업주식회사제, 상품명) 등의 비스페놀AD형 에폭시 수지；N-730S(다이니뽄잉크화학공업주식회사제, 상품명), Quatrex-2010(다우ㆍ케미컬사제, 상품명) 등의 페놀노볼락형 에폭시 수지；YDCN-702S(토토화성주식회사제, 상품명), EOCN-100(일본화약주식회사제, 상품명) 등의 크레졸노볼락형 에폭시 수지；EPPN-501(일본화약주식회사제, 상품명), TACTIX-742(다우ㆍ케미컬사제, 상품명), VG-3010(미쓰이석유화학공업주식회사제, 상품명), 1032S(유화쉘에폭시주식회사제, 상품명) 등의 다관능 에폭시 수지；HP-4032(다이니뽄잉크화학공업주식회사제, 상품명) 등의 나프탈렌 골격을 가지는 에폭시 수지；EHPE-3150, CEL-3000(모두 다이셀화학공업주식회사제, 상품명), DME-100(신일본이화주식회사제, 상품명), EX-216 L(나가세화성공업주식회사제, 상품명) 등의 지환식 에폭시 수지；W-100(신일본이화주식회사, 상품명) 등의 지방족 에폭시 수지；ELM-100(스미토모화학공업주식회사제, 상품명), YH-434L(토토화성주식회사제, 상품명), TETRAD-X, TETRAC-C(모두 미츠비시가스화학주식회사, 상품명) 등의 아민형 에폭시 수지；데나콜EX-201(나가세 화성공업주식회사제, 상품명) 등의 레졸신형 에폭시 수지；데나콜EX-211(나가세화성공업주식회사제, 상품명) 등의 네오펜틸글리콜형 에폭시 수지；데나콜EX-212(나가세화성공업주식회사제, 상품명) 등의 헥산디넬글리콜형 에폭시 수지；데나콜EX시리즈(EX-810, 811, 850, 851, 821, 830, 832, 841, 861(모두 나가세화성공업주식회사제, 상품명) 등의 에틸렌ㆍ프로필렌글리콜형 에폭시 수지；하기 일반식(1)로 표시되는 에폭시 수지 E-XL-24, E-XL-3L(모두 미츠이토아츠화학주식회사제, 상품명)；등을 들 수 있다.
[화2]
Figure pat00002
(일반식(I) 중, n은 1~5의 정수를 나타낸다.)
이들 중에서도, 내열성, 반응속도의 관점에서, 3관능 이상의 에폭시 수지가 바람직하다. 또한, 접착력의 관점에서 3급 아민 함유의 에폭시 수지가 보다 바람직하다.
이들의 에폭시 수지는 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 반응성 희석제로서는, 1분자 중에 에폭시기를 1개만 가지는 에폭시 화합물이며, 본 발명의 접착제 조성물의 특성을 저해하지 않는 범위에서 사용되고, 에폭시 수지 전량에 대해서 0~30중량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 에폭시 화합물의 시판품으로서는, PGE(일본화약주식회사제, 상품명), PP-101(토토화성주식회사제, 상품명), ED-502, ED-509, ED-509S(아사히덴카공업주식회사제, 상품명), YED-122(유화쉘에폭시주식회사제, 상품명), KBM-403(신에츠화학공업주식회사제, 상품명), TSL-8350, TSL-8355, TSL-9905(토시바실리콘주식회사제, 상품명) 등을 들 수 있다.
또한, 경화제로서는, 에폭시 수지의 경화제로서 통상 이용되는 것이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, H-1(메이와화성주식회사제, 상품명), VR-9300(미츠이토아츠화학주식회사제, 상품명) 등의 페놀 노볼락 수지；XL-225(미츠이토아츠화학주식회사제, 상품명) 등의 페놀아랄킬 수지；AL-VR-9300(미츠이토아츠화학주식회사제, 상품명) 등의 알릴화 페놀노볼락 수지；디시안디아미드；노바큐어(아사히화성공업주식회사제, 상품명) 등의 에폭시 수지와 아민 화합물의 반응물로 이루어지는 마이크로캅셀형 경화제；하기 일반식(II)로 표시되는 p-크레졸노볼락 수지인 MTPC(혼슈화학공업주식회사제, 상품명)；하기 일반식(III)으로 표시되는 특수 페놀 수지인 PP-700-300(일본석유화학주식회사제, 상품명)；하기 일반식(IV)로 표시되는 이염기산 디히드라지드인 ADH, PDH, SDH(모두 일본히드라진공업주식회사제, 상품명)；등을 들 수 있다.
[화3]
Figure pat00003
(다만, 일반식(II) 중, R은 탄화수소기, m은 1~5의 정수를 나타낸다.)
[화4]
Figure pat00004
(다만, 일반식(III) 중, R1은 알킬기, R2는 수소 또는 탄화수소기, p는 2~4의 정수를 나타낸다.)
[화5]
Figure pat00005
(일반식(IV) 중, R3은 m-페닐렌기, p-페닐렌기 등의 2가의 방향족기, 탄소수 1~12의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬렌기를 나타낸다.)
이들의 경화제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 적절히 조합하여 이용해도 좋다.
경화제의 사용량은, 에폭시 수지의 에폭시기 1.0당량에 대해서, 경화제 중의 반응 활성기의 총량이 0.3~1.2당량인 것이 바람직하고, 0.4~1.0당량인 것이 보다 바람직하고, 0.5~1.0당량인 것이 특히 바람직하다. 상기 경화제의 사용량이 0.3당량 미만이면, 내리플로우 크랙성이 저하하는 경향이 있고, 1.2당량을 넘으면 접착제 조성물의 점도가 상승하여, 작업성이 저하하는 경향이 있다. 상기 경화제 중의 반응 활성기는, 에폭시 수지와 반응 활성을 가지는 치환기이고, 예를 들면, 페놀성 수산기 등을 들 수 있다.
경화제의 사용량은, 에폭시 수지 100중량부에 대해서 0.01~90중량부인 것이 바람직하고, 0.1~50중량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 경화제의 사용량이 0.01중량부 미만이면 경화성이 저하하는 경향이 있고, 90중량부를 넘으면 접착제 조성물의 점도가 증대하고, 작업성이 저하하는 경향이 있다.
또한, 경화촉진제로서는, 예를 들면, 유기 붕소염 화합물인 EMZㆍK, TPPK( 모두 호코화학공업주식회사제, 상품명), 3급 아민류 또는 그 염인 DBU, U-CAT102, 106, 830, 840, 5002(모두 산아프로사제, 상품명), 이미다졸류인 큐어졸, 2PZ-CN, 2P4MHZ, C17Z, 2PZ-OK(모두 시코쿠화성주식회사제, 상품명) 등을 들 수 있다.
경화제 및 필요에 따라서 첨가되는 경화촉진제는, 각각 단독으로 이용해도 좋고, 또한, 복수종의 경화제 및 경화촉진제를 적절히 조합하여 이용해도 좋다. 경화촉진제의 사용량은, 에폭시 수지 100중량부에 대해서 20중량부 이하인 것이 바람직하다.
또한, 중합 가능한 에틸렌성 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 화합물로서는, 아크릴산에스테르 화합물 또는 메타크릴산에스테르 화합물 등을 들 수 있고, 1분자 중에 1개 이상의 아크릴기 또는 메타크릴기를 가지는 화합물이다. 구체예를 이하에 든다. 예를 들면, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 아밀아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헵틸아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 트리데실아크릴레이트, 헥사데실아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 이소스테아릴아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트 등의 아크릴레이트 화합물；메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 아밀메타크릴레이트, 이소아밀메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 헵틸메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 노닐메타크릴레이트, 데실메타크릴레이트, 이소데실메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 트리데실메타크릴레이트, 헥사데실메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 이소스테아릴메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트 등의 메타크릴레이트 화합물；
디에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리프로필렌 아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-에톡시에틸아크릴레이트, 2-부톡시에틸아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 2-벤조일옥시에틸아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 등의 아크릴레이트 화합물；디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 폴리프로필렌메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-에톡시에틸메타크릴레이트, 2-부톡시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 2-벤조일옥시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트 등의 메타크릴레이트 화합물；
벤질아크릴레이트, 2-시아노에틸아크릴레이트, γ-아크릴옥시에틸트리메톡시실란, 글리시딜아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 디메틸아미노에틸아크릴레이트, 디에틸아미노에틸아크릴레이트, 아크릴옥시에틸포스페이트, 아크릴옥시에틸페닐애시드포스페이트 등의 아크릴레이트 화합물；벤질메타크릴레이트, 2-시아노에틸메타크릴레이트, γ-메타크릴옥시에틸트리메톡시실란, 글리시딜메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸메타크릴레이트, 메타크릴옥시에틸포스페이트, 메타크릴옥시에틸페닐애시드포스페이트 등의 메타크릴레이트 화합물；
에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 1,3-부탄디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트 등의 디아크릴레이트 화합물；에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 1,9-노난디올디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트 등의 디메타크릴레이트 화합물；
디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트 등의 디아크릴레이트 화합물；디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트 등의 디메타크릴레이트 화합물；
비스페놀A, 비스페놀F 또는 비스페놀AD 1몰과 글리시딜아크릴레이트 2몰의 반응물, 비스페놀A, 비스페놀F 또는 비스페놀AD 1몰과 글리시딜메타크릴레이트 2몰의 반응물；
비스페놀A, 비스페놀F 또는 비스페놀AD의 폴리에틸렌옥사이드 부가물의 디아크릴레이트, 비스페놀A, 비스페놀F 또는 비스페놀AD의 폴리프로필렌옥사이드 부가물의 디아크릴레이트, 비스페놀A, 비스페놀F 또는 비스페놀AD의 폴리에틸렌옥사이드 부가물의 디메타크릴레이트, 비스페놀F 또는 비스페놀AD의 폴리프로필렌옥사이드 부가물의 디메타크릴레이트；비스(아크릴옥시프로필)폴리디메틸실록산, 비스(아크릴옥시프로필)메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머, 비스(메타크릴옥시프로필)폴리디메틸실록산, 비스(메타크릴옥시프로필)메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머 등을 들 수 있다.
중합 가능한 에틸렌성 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 화합물은, 상기의 화합물을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 라디칼 개시제로서는 특별히 제한은 없지만, 보이드 등의 점에서 과산화물이 바람직하고, 또한 접착제 조성물의 경화성 및 점도 안정성의 점에서 과산화물의 분해 온도로서는 70~170℃가 바람직하다. 라디칼 개시제의 구체예로서는, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시2-에틸헥사노에이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로도데칸, 디-t-부틸퍼옥시이소프탈레이트, t- 부틸퍼옥시벤조에이트, 디쿠밀퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2, 5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)3-헥신, 쿠멘하이드로퍼옥사이드 등이 있다. 라디칼 개시제의 배합량은, 접착제 조성물 중, 0.1~10중량%인 것이 바람직하고, 0.5~5중량%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 가소제로서는, 액상 폴리부타디엔(우베흥산사제 「CTBN-1300×31」, 「CTBN-1300×9」, 닛뽄소다사제 「NISSO-PB-C-2000」) 등을 들 수 있다. 가소제는, 반도체 소자와 리드 프레임을 접착한 것에 의해서 발생하는 응력을 완화하는 효과가 있다. 가소제의 배합량은, 통상, 유기 고분자 화합물 및 그 전구체의 총량 100중량부에 대해서, 0~500중량부이다.
지방족 디히드록시카르복실산(b2)으로서는, 지방족 주쇄골격에 직접, 혹은 지방족 측쇄를 개재하여 2개의 히드록실기 및 1개 이상의 카르복실기가 결합되고 있는 화합물이면 특별히 제한은 되지 않는다. 2개의 히드록실기는, 동일 또는 다른 탄소 원자에 결합하고 있어도 좋지만, 동일한 탄소 원자에 결합하고 있는 것이 바람직하다. 지방족 디히드록시카르복실산(b2)으로서는, 디히드록시알칸산이 바람직하고, 예를 들면, 2,2-비스히드록시메틸프로피온산, 2,2-비스히드록시메틸부탄산, 2,2-비스히드록시메틸펜탄산, 2,2-비스히드록시메틸헥산산, 2,2-비스히드록시메틸헵탄산, 2,2-비스히드록시메틸옥탄산, 주석산, 디히드록시아디핀산 등의 디히드록시C3- 20알칸모노 또는 디카르복실산, 바람직하게는 디히드록시C4 - 14알칸모노카르복실산 등을 들 수 있다.
바람직한 지방족 디히드록시카르복실산(b2)으로서는, 하기 일반식(1)로 표시되는 지방족 디히드록시카르복실산이다.
[화6]
Figure pat00006
(일반식(1) 중, R1은 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기이며, n 및 m은 0~5의 정수이다.)
상기 R1은, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기 등의 탄소수 1~5의 알킬기가 예시된다.
상기 일반식(1)로 표시되는 지방족 디히드록시카르복실산의 구체예로서는, 2,2-비스히드록시메틸프로피온산, 2,2-비스히드록시메틸부탄산, 2,2-비스히드록시메틸펜탄산 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 2,2-비스히드록시메틸프로피온산이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 지방족 디히드록시카르복실산(b2)의 함유량은, 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2) 100중량부에 대해서, 0.1~20중량부인 것이 바람직하고, 보존 안정성, 도전성의 면에서 1.0~10중량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 지방족 디히드록시카르복실산(b2)의 함유량이 0.1중량부 미만의 경우, 도전 입자(A)의 용해성이 저하하고, 금속 입자끼리가 충분히 금속 결합을 일으키지 않기 때문에 도전성이 저하하는 경향이 있다. 한편, 상기 지방족 디히드록시카르복실산(b2)의 함유량이 20중량부를 넘으면, 열경화성 수지 조성물에 의한 보강 효과가 충분히 얻어지지 않기 때문에 접착제 조성물의 보존 안정성, 인쇄성이 저하하는 경향이 있다.
본 발명의 접착제 조성물에는, 실란 커플링제(신에츠화학주식회사제 「KBM-573」등)나 티탄 커플링제 등의 접착력 향상제, 음이온계 계면활성제나 불소계 계면활성제 등의 젖음성 향상제, 실리콘 오일 등의 소포제 등의 첨가제를 사용할 수 있다. 상기 접착력 향상제, 젖음성 향상제, 소포제 등의 첨가제는, 각각 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있고, 첨가제의 사용량은 합계로, 접착제 조성물 전체에 대해서 0.1~10중량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물에는, 접착제 조성물 작성시의 작업성 및 사용시의 도포 작업성을 보다 양호하게 하기 위하여, 필요에 따라서 희석제를 첨가할 수 있다. 희석제로서는, 부틸셀로솔브, 칼비톨, 아세트산부틸셀로솔브, 아세트산칼비톨, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, α-터피네올 등의 비교적 비점이 높은 유기용제가 바람직하다. 희석제의 사용량은, 접착제 조성물 전체에 대해서 0.1~30중량%의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명의 접착제 조성물을 제조하려면, 도전 입자(A) 및 바인더 성분(B)을, 필요에 따라서 첨가되는 다른 성분 함께, 일괄 또는 분할하여 교반기, 반죽기, 3개 롤, 플라네터리 믹서(planetary mixer) 등의 분산ㆍ용해장치를 적절히 조합하고, 필요에 따라서 가열하여 혼합, 용해, 해립(解粒)혼련 또는 분산하여 균일한 페이스트상으로 하면 좋다.
본 발명의 접착제 조성물은, 땜납과 동일한 정도의 도전성을 가지고, 또한 접착력이 뛰어나므로, 종래 땜납이 이용되고 있던 부분의 대체재로서 널리 사용할 수 있다. 즉, 수동 부품이나 LSI 패키지 등의 전자부품과, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지 등의 플라스틱 필름, 유리 부직포 등의 기재에 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, BT레진 등의 플라스틱을 함침ㆍ경화시킨 것, 알루미나 등의 세라믹스 등의 기판과의 접합에 이용할 수 있다.
구체적으로는, 본 발명의 접착제 조성물은, 도 1~2에 나타낸 바와 같이, 종래 땜납으로 접속하고 있던 수동 부품의 접속이나, 땜납 혹은 이방도전성 필름으로 접속하고 있던 반도체소자 등의 전자부품의 접속에도 적용할 수 있다. 특히, 본 발명의 접착제 조성물은, 땜납과 비교하여 저온에서의 접속이 가능하기 때문에, CCD 모듈 등의 내열성이 뒤떨어지는 부품을 접속하는 경우에 적절하게 이용된다. 또한, 땜납을 개재하여 반도체소자와 기판을 접속하는 경우는, 반도체소자와 기판과의 열팽창 계수의 차이에 의해 발생하는 응력을 완화하기 위해서, 소자와 기판과의 사이에 언더필재를 주입할 필요가 있었다. 이에 대해서, 본 발명의 접착제 조성물로 접속을 행하는 경우는, 수지 성분이 응력 완화 작용을 가지기 때문에, 언더필재를 필요로 하지 않고, 또한 프로세스면에 있어서도, 플럭스 세정 공정이나 언더필 주입 공정을 삭감할 수 있기 때문에 유용하다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 땜납과 조합하여 이용하여 반도체소자와 기판과의 접속을 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 접착제 조성물은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 도 1이나 도 2에 나타내는 수동 부품을 탑재한 인터 포우저로서의 기판을, 메인 보드(motherboard)와 같은 다른 기판에 실장할 때에도 사용할 수 있다.
본 발명의 전자부품 탑재 기판은, 본 발명의 접착제 조성물을 개재시켜, 기판과 전자부품이 접착된 구조를 가진다.
이하, 본 발명의 전자부품 탑재 기판에 관해서, 도 1~4를 이용하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 전자부품 탑재 기판의 적절한 일실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 전자부품 탑재 기판(1)은, 기판(12)상에 형성된 기판 접속 단자(14)와 전자부품(16)에 접속되어 있는 전자부품 접속 단자(18)가, 도전 부재(10)에 의해 전기적으로 접속된 구조를 가지고 있다. 그리고, 도전 부재(10)는, 상술한 본 발명의 접착제 조성물을 경화시킨 것으로 되어 있다.
본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 전자부품(16)과 기판(12)을 접착시키려면, 우선 기판(12)의 기판 접속 단자(14)상에 접착제 조성물을 디스펜스법, 스크린 인쇄법, 스탬핑법 등에 의해 도포한다. 뒤이어, 전자부품 접속 단자(18)를 가지는 전자부품(16)을, 전자부품 접속 단자(18)와 기판 접속 단자(14)가 접착제 조성물을 개재하여 전기적으로 접속되도록 기판(12)에 압착하고, 그 후 오븐 또는 리플로우로 등의 가열 장치를 이용하여 접착제 조성물을 가열 경화하는 것에 의해 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자부품 탑재 기판은, 도 1에 나타낸 구조로 한정되지 않고, 예를 들면, 도 2~4에 나타내는 구조를 가지고 있어도 좋다. 도 2에 나타내는 전자부품 탑재 기판(2)은, 기판(12)상에 형성된 기판 접속 단자(14)와, 전자부품(16)에 접속되어 있는 리드(20)가, 본 발명의 접착제 조성물을 경화시켜 이루어지는 도전 부재(10)에 의해 전기적으로 접속된 구조를 가지고 있다.
또한, 도 3에 나타내는 전자부품 탑재 기판(3)은, 본 발명의 접착제 조성물과 땜납을 조합하여 기판(12)과 전자부품(16)을 접속한 구조를 가지고 있다. 전자부품 탑재 기판(3)에 있어서, 전자부품(16)상에는 전자부품 접속 단자(18)가 형성되고, 또한 전자부품 접속 단자(18)상에, 땜납 볼(22)이 형성되어 있다. 그리고, 이 땜납 볼(22)과 기판(12)상에 형성된 기판 접속 단자(14)가, 본 발명의 접착제 조성물을 경화시켜 이루어지는 도전 부재(10)에 의해 전기적으로 접속되어, 전자부품 탑재 기판(3)이 형성되고 있다.
또한, 도 4에 나타내는 전자부품 탑재 기판(4)은, 도 2에 나타낸 전자부품(16)을 탑재한 기판(12)을, 다른 기판(24)에 더 실장한 구조를 가지고 있다. 여기에서도, 전자부품(16)과 기판(12)과의 접속, 및 기판(12)과 기판(24)과의 접속이, 본 발명의 접착제 조성물을 경화시켜 이루어지는 도전 부재(10)에 의해 행해지고 있다.
또한, 본 발명의 반도체장치는, 본 발명의 접착제 조성물을 개재시켜, 반도체소자와 반도체소자 탑재용 지지 부재가 접착된 구조를 가진다. 반도체소자를 반도체소자 탑재용 지지 부재에 접착한 후, 필요에 따라서, 와이어 본드 공정, 봉지 공정을 행한다. 반도체소자 탑재용 지지 부재로서는, 예를 들면, 42 얼로이 리드 프레임, 구리 리드 프레임, 팔라듐 PPF 리드 프레임 등의 리드 프레임, 유리 에폭시 기판(유리 섬유 강화 에폭시 수지로 이루어지는 기판), BT기판(시아네이트모노머 및 그 올리고머와 비스말레이미드로 이루어지는 BT레진 사용 기판) 등의 유기 기판을 들 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 반도체소자를 반도체소자 탑재용 지지 부재에 접착시키려면, 우선 반도체소자 탑재용 지지 부재상에 접착제 조성물을 디스펜스법, 스크린 인쇄법, 스탬핑법 등에 의해 도포한 후, 반도체소자를 압착하고, 그 후 오븐 또는 히트 블록 등의 가열 장치를 이용하여 가열 경화하는 것에 의해 행할 수 있다. 가열 경화는, 통상, 100~300℃에서, 5초~10시간 가열하는 것에 의해 행해진다. 또한, 와이어본드 공정을 거친 후, 통상의 방법에 의해 봉지하는 것에 의해 완성된 반도체장치로 할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 전자부품 탑재 기판의 적절한 일실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 전자부품 탑재 기판의 다른 적절한 일실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 전자부품 탑재 기판의 다른 적절한 일실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 전자부품 탑재 기판의 다른 적절한 일실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 의해서 제한되는 것은 아니다.
실시예, 참고예에서 이용한 재료는, 하기의 방법으로 제작한 것, 혹은 입수한 것이다. 제작 방법은 실시예 1을 일례로 나타내지만, 그 외의 실시예, 및 참고 예의 수지 조성, 배합비는 표 1~2에 나타내는 대로이고, 제작 방법에 관해서는 실시예 1과 동일하다.
[실시예 1]
YDF-170(토토화성주식회사제, 상품명, 비스페놀F형 에폭시 수지, 에폭시당량=170) 14.8중량부와, 2PZ-CNS(시코쿠화성공업주식회사제, 상품명, 이미다졸 화합물) (일반식5중량부와 BHPA(Alfa Aesar제, 2,2-비스히드록시메틸프로피온산) 3.7중량부를 혼합하여, 3개 롤을 3회 통과하여 바인더 성분을 조제했다.
다음에, 상기에서 얻은 바인더 성분 20중량부에 대해서, 금속 Sn42-Bi58땜납 입자(평균 입자경 20㎛, 융점 138℃) 40중량부와, 금속 MAO5K(은피복 구리분, 상품명, 히타치화성공업주식회사제) 40중량부를 가하여 혼합하고, 대기압에서 진공교반 반죽기를 이용하여 10분간 혼련한 후, 500Pa 이하로 10분간 혼련 및 탈포처리를 행하는 것에 의해 접착제 조성물을 얻었다.
[실시예 2~7, 참고예 1~7]
표 1~2에 나타내는 조성으로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 조작하여, 각 접착제 조성물을 얻었다.
또한, 표 1~2에 나타낸 재료의 상세는 이하와 같다. 또한, 표 1~2 중의 각 재료의 배합량의 단위는 중량부이다.
BHBA:2,2-비스히드록시메틸부탄산
BHVA:2,2-비스히드록시메틸펜탄산
금속 Sn96.5-Ag3-CuO.5땜납:평균 입자경 20㎛, 융점 217℃
(접착력, 체적 저항율, 내TCT성, 및 내고온 방치성의 평가)
상기 실시예 1~7, 참고예 1~7에 관한 접착제 조성물의 특성을 하기의 방법으로 측정했다. 그 결과를 표 1로부터 표 2에 정리해 나타냈다.
(1) 접착력:상기 접착제 조성물을 Ag도금 부착 Cu판상에 약 0.5mg 도포하고, 이 위에 2mm×2mm×0.15mm의 Sn도금 부착 Cu판을 탑재했다. 그 후, 실시예 1~7 및 참고예 1, 2, 4~7의 접착제 조성물을 이용한 시험편에 관해서는, 150℃, 20분간의 열이력을 가하고, 참고예 3의 시험편에 관해서는 260℃, 10분간의 열이력을 가했다. 이 시험편을 이용하여, 쉐어 속도 500㎛/sec, 클리어런스 100㎛로 본드 테스터(DAGE 시리즈 4000, 아크테크(주)제)에 의해 25℃에 있어서의 쉐어 강도를 측정했다.
(2) 체적 저항율:폭 1mm×길이 5mm×두께 0.15mm의 Ag도금 부착 Cu판 2매를, 상기 접착제 조성물을 개재시켜, 각각이 수직으로 되도록 십자형으로 접착하고, 접착제층이 1mm×1mm×0.1mm가 되는 시험편을 준비하고, 또한 상기 (1)에 기재한 열이력을 가했다. 이 시험편을 이용하여, 사단자법(R687E DIGITAL MULTIMETER, 아드반테스트제)으로 두께 방향의 체적 저항율을 측정했다.
(3) TCT 시험:유리에폭시 기판(100mm×50mm×1.0mm) 위의 Ag도금 부착 Cu박랜드(1.7mm×1.4mm)에 상기 접착제 조성물을 메탈 마스크(두께 100㎛, 개구 치수 1.0mm×1.6mm)를 이용하여 인쇄하고, 칩 저항(3.2mm×1.6mm, 칩 저항 RK73Z2BTTD, 코와제)을 탑재했다. 이 부품 탑재 기판에 상기 (1)의 열이력을 가하고, 내TCT성 평가용의 시험 기판을 제작했다. 이 시험 기판을, 열충격시험기(-55℃／15min, 125℃／15min, WINTECH NT1010, 쿠스모토화성(주)제)에 투입하고, 접속 저항을 측정했다. 또한 표 1~2의 내TCT성은, 초기 저항에 대해서 ±10% 이상의 저항 변화율을 나타낸 사이클 수를 나타냈다.
(4) 고온 방치 시험:상기 (3)과 동일하게 하여 제작한 시험 기판을, 125℃의 고온조(소형 환경 시험기 JUNIOR SAO1, 쿠스모토화성(주)제)에 투입하고, 접속 저항을 측정했다. 또한 표 1~2의 고온 방치 시험은, 초기 저항에 대해서 ±10% 이상의 저항 변화율을 나타낸 방치 시간을 나타냈다.
Figure pat00007
Figure pat00008
표 1로부터, 본 발명의 접착제 조성물은 뛰어난 내TCT성을 가지는 것을 알 수 있다. 금속(a1)을 함유하지 않는 참고예 1의 접착제 조성물은, 금속(a1)을 포함한 실시예 1, 2와 비교하여 체적 저항율의 값이 크고, TCT 시험 등의 신뢰성도 뒤떨어진다.
금속(a1) 및 열경화성 수지 조성물(b1)을 함유하지 않는 참고예 2 또는 3의 접착제 조성물은, 금속(a1) 및 열경화성 수지 조성물(b1)을 포함한 실시예 1, 2와 비교하여 열경화성 성분의 보강 효과가 얻어지지 않기 때문에, TCT 시험 등의 신뢰성이 뒤떨어진다. 지방족 디히드록시카르복실산(b2)을 함유하지 않는 참고예 4 및 5의 접착제 조성물은, 지방족 디히드록시카르복실산(b2)을 포함한 실시예 1~7과 비교하여, 효율적인 금속 결합의 패스를 형성하지 않기 때문에 체적 저항율의 값이 크고, TCT 시험 등의 신뢰성도 뒤떨어진다. 금속(a1)을 함유하지 않는 참고예 6 또는 7의 접착제 조성물은, 금속(a1)을 포함한 실시예 6, 7과 비교하여 체적 저항율의 값이 크고, TCT 시험 등의 신뢰성도 뒤떨어진다.

Claims (8)

  1. 도전 입자(A) 및 바인더 성분(B)을 함유하는 접착제 조성물로서,
    상기 도전 입자(A)가, 리플로우 온도 이상의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a1) 및 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2)을 포함하고,
    상기 바인더 성분(B)이, 열경화성 수지 조성물(b1) 및 지방족 디히드록시카르복실산(b2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 리플로우 온도가, SnAgCu 크림 땜납의 실장 온도인 접착제 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리플로우 온도가, 260℃인 접착제 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방족 디히드록시카르복실산(b2)이, 디히드록시알칸산인 접착제 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방족 디히드록시카르복실산(b2)이, 하기 일반식(1)로 표시되는 지방족 디히드록시카르복실산인 접착제 조성물.
    [화1]
    Figure pat00009

    (식 중, R1은 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기이며, n 및 m은 0~5의 정수이다.)
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 지방족 디히드록시카르복실산(b2)의 함유량이, 리플로우 온도 미만의 융점을 가지고 납을 함유하지 않는 금속(a2) 100중량부에 대해서 0.1중량부 이상 20중량부 이하인 접착제 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 개재시켜, 기판과 전자부품이 접착된 구조를 가지는 전자부품 탑재 기판.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 개재시켜, 반도체소자와 반도체소자 탑재용 지지 부재가 접착된 구조를 가지는 반도체장치.
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