JP2000234043A - 樹脂ぺースト組成物及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂ぺースト組成物の有機素材を主体として
構成された支持部材に対するピール強度、特に吸湿後の
ピール強度を向上させ、かつ吸湿率を低く抑えることに
よりこれを用いて組み立てられた半導体装置の耐リフロ
ー性を向上しさらに樹脂ぺースト組成物を低弾性率化す
ることにより実装後の温度サイクルに対する接続信頼性
を向上させることができる樹脂ぺースト組成物及びこれ
を用いた半導体装置を提供する。 【解決手段】 （Ａ）アクリル酸エステル化合物又はメ
タクリル酸エステル化合物、（Ｂ）特定の官能基を持つ
ブタジエン重合体もしくは共重合体、（Ｃ）ラジカル開
始剤および（Ｄ）充填材を均一分散させてなり、（Ｂ）
成分のブタジエン重合体もしくは共重合体が持つ官能基
が、エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基及びラジ
カル重合性の基のうち少なくとも１種である樹脂ぺース
ト組成物並びにこの樹脂ぺースト組成物を用いて半導体
素子を有機素材を主体として構成された支持部材に接着
した後、封止してなる半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＩＣ、ＬＳＩ等の半
導体素子をガラス／エポキシ樹脂、ガラス／ビスマレイ
ミド・トリアジン樹脂、ポリイミド等の有機素材を主体
として構成された支持部材に接着するのに好適な樹脂ぺ
ースト組成物及びこれを用いた半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の実装方式は高密度実装の点
から、従来のピン挿入方式から表面実装方式へと移行し
た。さらにパッケージの構造も高集積化に伴うピン数の
増加からＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＣＳＰ（チ
ップスケールパッケージ）等の名称で表現されるエリア
端子型素子へと変化している。表面実装方式では基板へ
の実装には基板全体を赤外線等で加熱するリフローソル
ダリングが用いられ、パッケージが２００℃以上の高温
に加熱されるため、パッケージ内部、特に接着剤層中ま
たは封止材中に含まれる水分の急激な気化・膨張により
パッケージクラックが発生し、半導体装置の信頼性が低
下するという問題があった。

【０００３】エリア端子型素子では、有機素材を主体と
して構成された支持部材に半導体素子を接着し片面のみ
の封止が行われた構造が最も一般的であるが、支持部材
の片面が露出しさらに基材が吸湿性、透湿性の高い有機
素材から構成されるためダイボンド層の吸湿が起こりや
すくリフローソルダリングによるパッケージクラックの
問題は特に深刻である。特にパッケージの薄型化の要求
から２０〜１００μｍの厚みのポリイミドフィルムを基
材として用いたエリア端子型素子では、さらに吸湿が起
こりやすく、一方で基材が容易に変形するため水分の膨
張により容易に剥離を生じバッケージクラックが極めて
起こりやすい問題があった。

【０００４】これを解決するための方法としては、ダイ
ボンド材の弾性率を高くし変形し難くすることにより支
持部材の変形を抑え剥離を抑える手法が用いられてき
た。しかしながら一方で、ポリイミドフィルムを基材と
したエリア端子型素子においてダイボンド材の弾性率が
高い場合には、配線板への実装後の温度サイクルによる
半田ボールヘの応力が大きくなり接続信頼性が低下する
問題が有った。さらに、エリア端子型素子では配線密度
が高くワイヤーボンドパッドとダイボンディングパッド
との接近あるいはダイボンド部分への配線等の構造上の
問題からダイボンディング材に対して絶縁性が要求され
従来シリカ粉末が用いられてきた。しかしながら、シリ
カ粉末を用いた従来のぺースト組成物では吸湿処理後の
接着力の低下が大きく耐リフロー性が劣ると言った問題
があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は樹脂ぺースト
組成物の有機素材を主体として構成された支持部材に対
するピール強度、特に吸湿後のピール強度を向上させ、
かつ吸湿率を低く抑えることによりこれを用いて組み立
てられた半導体装置の耐リフロー性を向上しさらに樹脂
ぺースト組成物を低弾性率化することにより実装後の温
度サイクルに対する接続信頼性を向上させることができ
る樹脂ぺースト組成物及びこれを用いた半導体装置を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、次のものに関
する。 （１）（Ａ）アクリル酸エステル化合物又はメタクリル
酸エステル化合物、（Ｂ）特定の官能基を持つブタジエ
ン重合体もしくは共重合体、（Ｃ）ラジカル開始剤およ
び（Ｄ）充填材を均一分散させてなり、（Ｂ）成分のブ
タジエン重合体もしくは共重合体が持つ官能基がエポキ
シ基、カルボキシル基、酸無水物基及びラジカル重合性
の基のうち少なくとも１種である樹脂ぺースト組成物。 （２）（Ａ）成分の単独重合体のガラス転移温度が１０
０℃以下であり、（Ｂ）成分のブタジエン重合体もしく
は共重合体のガラス転移温度が２０℃以下であり、か
つ、その量が（Ａ）成分１００重量部に対して５０〜４
００重量部である（１）記載の樹脂ぺースト組成物。

【０００７】（３）（Ｂ）成分のブタジエン重合体もし
くは共重合体の数平均分子量が８００ないし５０００で
あり分子中の官能基が１ないし６個である（１）記載の
樹脂ぺースト組成物。 （４）（Ｄ）成分の充填材成分が板状の形態を有する酸
化アルミである（１）〜（３）のいずれかに記載の樹脂
ぺースト組成物。

【０００８】（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の
樹脂ぺースト組成物を用いて半導体素子を有機素材を主
体として構成された支持部材に接着した後、封止してな
る半導体装置。 （６）半導体素子を接着する支持部材が２０〜１００μ
ｍの厚みのポリイミドフィルムを基材とし構成された部
材を用いた（５）に記載の半導体装置。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる（Ａ）成分の
アクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステル化
合物としては、１分子中に１個以上のアクリル（メタク
リル）基を有する化合物で、下記の一般式（Ｉ）

【化１】 〔式中、Ｒ¹は水素又はメチル基を表し、Ｒ²は炭素数１
〜１００、好ましくは炭素数１〜３６の２価の脂肪族又
は環状構造を持つ脂肪族炭化水素基を表す〕で示される
化合物、一般式（II）

【化２】 〔式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ前記のものを表す〕で示
される化合物、一般式（III）

【化３】 〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ³は水素、メチル基
又はフェノキジメチル基を表し、Ｒ⁴は水素、炭素数１
〜６のアルキル基、ジシクロペンテニル基、フェニル基
又はベンゾイル基を表し、ｎは１〜５０の整数を表す〕
で示される化合物、一般式（IV）

【化４】 〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ⁵はフェニル基、ニ
トリル基、−Ｓｉ(ＯＲ⁶)₃（Ｒ⁶は炭素数１〜６のアル
キル基を表す）、下記の式の基

【化５】 （Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ独立に炭素数１〜６のア
ルキル基を表す）を表し、ｍは１、２又は３の数を表
す〕で示される化合物、一般式（Ｖ）

【化６】 〔式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ前記のものを表す〕で示
される化合物、一般式（VI）

【化７】 〔式中、Ｒ¹、Ｒ³及びｎはそれぞれ前記のものを表す〕
で示される化合物、一般式（VII）

【化８】 〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれ
ぞれ独立に水素又はメチル基を表す〕で示される化合
物、一般式（VIII）

【化９】 〔式中、Ｒ¹、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれぞれ前記のものを表
し、ｐ及びｑはそれぞれ独立に１〜２０の整数を表す〕
で示される化合物、一般式（IX）

【化１０】 〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴及
びＲ¹⁵はそれぞれ独立に水素又はメチル基を表し、ｘは
１〜２０の整数を表す〕で示される化合物などが挙げら
れる。

【００１０】（Ａ）成分のアクリル酸エステル化合物又
はメタクリル酸エステル化合物としては、上記の化合物
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。

【００１１】（Ａ）成分のアクリル酸エステル化合物又
はメタクリル酸エステル化合物としては、硬化物の弾性
率を低くし実装後の接続信頼性を改良するために（Ａ）
成分の単独重合体のガラス転移温度が１００℃以下であ
ることが好ましい。

【００１２】（Ｂ）成分のブタジエン重合体もしくは共
重合体が持つ官能基としては、分子内又は側鎖にエポキ
シ基、カルボキシル基、酸無水物基及びアクリル基、メ
タクリル基、マレイミド基等のラジカル重合性の基のう
ち少なくとも１種を有するものを用いることが出来る。

【００１３】また、（Ｂ）成分のブタジエン重合体もし
くは共重合体は分子内にブタジエンに由来する２重結合
を有していてもよく、また樹脂の吸水率を増大させない
量、官能基当量で２００ｇ／モルより少ない量で水酸基
を持つものを使用しても良い。

【００１４】（Ｂ）成分のブタジエン重合体もしくは共
重合体としては、硬化物の弾性率を低くし実装後の接続
信頼性を改良するためにガラス転移温度が２０℃以下で
あることが好ましい。

【００１５】エポキシ基を有するブタジエン重合体もし
くは共重合体としてはブタジエンの２重結合を過酢酸あ
るいは空気により酸化しエポキシ化したエポキシ化ポリ
ブタジエン、エポキシ化ブタジエンニトリル共重合体あ
るいはエポキシ化ブタジエンニトリルスチレン共重合体
または、エポキシ基を有するグリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート等のモノマーを共重合したブ
タジエン共重合体または、カルボキシル基あるいは酸無
水物基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体とエ
ポキシ樹脂との反応生成物などを用いることが出来る。

【００１６】カルボキシル基を有するブタジエン重合体
もしくは共重合体としてはカルボキシ末端ブタジエンニ
トリル共重合体（ＣＴＢＮ）または、上記エポキシ基を
有するブタジエン重合体もしくは共重合体と２塩基酸と
の反応生成物または、無水マレイン酸を付加させたブタ
ジエン重合体もしくは共重合体と分子内に水酸基を持つ
アクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステル化
合物を反応させて得られる反応生成物等を用いることが
出来る。

【００１７】酸無水物基を有するブタジエン重合体もし
くは共重合体としては無水マレイン酸を付加させたブタ
ジエン重合体もしくは共重合体等を用いることが出来
る。

【００１８】ラジカル重合性の基を有するブタジエン重
合体もしくは共重合体としては、ビニル末端ブタジエン
ニトリル共重合体（ＶＴＢＮ）あるいは無水マレイン酸
を付加させたブタジエン重合体もしくは共重合体と分子
内に水酸基を持っアクリル酸エステル化合物又はメタク
リル酸エステル化合物を反応させて得られる反応生成物
等の反応生成物などを用いることが出来る。

【００１９】なお、上記の無水マレイン酸を付加させた
ブタジエン重合体もしくは共重合体と分子内に水酸基を
持つアクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステ
ル化合物を反応させて得られる反応生成物は、分子内に
水酸基を持つアクリル酸エステル化合物又はメタクリル
酸エステル化合物として、β−ヒドロキシプロピルアク
リレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリ
エチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシ−３
−フェノキシプロピルアクリレート等を用いポリブタジ
エン中の無水マレイン酸基１モルに対してアクリル酸エ
ステル化合物又はメタクリル酸エステル化合物０．１〜
１．２モルの範囲で反応させることにより得られる。ま
たアクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステル
化合物の重合を制御するために、本反応は４０℃〜１５
０℃の温度範囲で行われるのが好ましく、必要に応じて
任意の重合禁止剤を添加することができる。さらに均一
に反応を行わせるために必要に応じて任意の反応性希釈
剤及び溶剤を添加することができる。

【００２０】これら官能基を有するブタジエン重合体も
しくは共重合体としては、その数平均分子量（ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィーによる標準ポリスチレ
ン換算値、以下同じ）、が８００ないし５０００であり
１分子中の平均のエポキシ基、カルボキシル基、酸無水
物基およびラジカル重合性の基との合計の個数が１ない
し６個のものが好ましい。数平均分子量が８００未満で
は、硬化物の架橋密度が低下する傾向があり、べースト
組成物の接着強度が低下し５０００を超えると粘度が増
大し、樹脂ぺースト組成物の作業性が低下する傾向があ
る。また、１分子中の平均のエポキシ基と他の官能基と
の合計の個数が１より小さい場合硬化物の架橋密度が低
下しべースト組成物の接着強度が低下し３個を超えると
粘度が増大し、樹脂ぺースト組成物の作業性が低下し硬
化物の弾性率が高くなり温度サイクルに対する信頼性が
低下する傾向がある。

【００２１】（Ｂ）成分のブタジエン重合体もしくは共
重合体は、（Ａ）成分１００重量部に対して２０〜１０
００重量部使用することが好ましく、５０〜４００重量
部使用することがより好ましい。この配合量が２０重量
部未満であると有機基材に対する接着力が低下し耐リフ
ロー性が低下し４００重量部を越えると、粘度が増大
し、樹脂ぺースト組成物の作業性が低下する傾向があ
る。

【００２２】本発明に用いられる（Ｃ）のラジカル開始
剤としては特に制限はないが、ボイド等の点から過酸化
物が好ましく、また樹脂ぺースト組成物の硬化性および
粘度安定性の点から過酸化物の分解温度としては７０〜
１７０℃が好ましい。

【００２３】具体例としては、ジクミルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、１，１−ビス（ｔ−
ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、メチルエチルケト
ンパーオキサイド、メチルシクロヘキサンパーオキサイ
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−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−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサ
ン、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−ブチ
ルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（ｔ−
ブチルパーオキシ）ブタン、ｎ−ブチル−４，４−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、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、クメンハイドロパーオ
キサイド、ｔ−ヘキシルハイドロパーオキサイド、ｔ−
ブチルハイドロパーオキサイド、α，α−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、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、ｔ−ブチルクミルパーオ
キサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジ
メチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシ
ン−３、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、
サクシニックアシッドパーオキサイド、ｍ−トルオイル
・ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイ
ド、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシ
ジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチル
パーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−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、
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−シクロヘキシル−１−
メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、
ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ
−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオ
キシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブ
チルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシイソ
プロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２
−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパー
オキシベンゾエート、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−ブチルパーオキシ−ｍ−トルオイ
ルベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、
ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）イソフタレート、ｔ−ブ
チルパーオキシアリルモノカーボネート、３，３′，
４，４′−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）
ベンゾフェノン、２，３−ジメチル−２，３−ジフェニ
ルブタン等がある。

【００２４】（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して０．１〜１０重
量部が好ましく、０．５〜５重量部が特に好ましい。

【００２５】本発明に用いられる（Ｄ）の充填材として
は特に制限はなく、各種のものが用いられるが、例えば
金、銀、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステンレ
ス、等の金属粉末、あるいは酸化ケイ素、窒化ホウ素、
ホウ酸アルミ、酸化アルミ等の絶縁性の無機粉体が挙げ
られる。

【００２６】絶縁性の無機粉末として板状の形状を有す
る酸化アルミを用いることによりソ樹脂ぺースト組成物
に良好な作業性を付与しさらに上記の成分よりなる樹脂
組成物に充填剤として配合した場合、吸湿後も接着力の
低下が非常に小さく高い接着力をを有する樹脂ぺースト
組成物を提供することが出来る。

【００２７】充填材の配合量は特に限定されないが、樹
脂ぺースト組成物総量１００重量部に対して２０〜８５
重量％が好ましい。この配合量が２０重量部未満である
と、熱時の接着強度が低下する傾向があり、８５重量部
を越えると粘度が増大し、樹脂ぺースト組成物の作業性
が低下する傾向がある。

【００２８】本発明になる樹脂ぺースト組成物には、さ
らに必要に応じてアクリロニトリルブタジエンゴム、ス
チレンブタジエンゴム、ウレタンアクリレート等の靭性
改良材、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿
剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、酸
無水物等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性剤、フッ
素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油等の消泡
剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤等を適宜添
加することができる。

【００２９】本発明になる樹脂ぺースト組成物を製造す
るには、（Ａ）アクリル酸エステル化合物又はメタクリ
ル酸エステル化合物、（Ｂ）特定の官能基を持つブタジ
エン重合体もしくは共重合体、（Ｃ）ラジカル開始剤お
よび（Ｄ）充填材を必要に応じて用いられる各種添加剤
とともに、一括または分割して撹拌器、らいかい器、３
本ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を
適宜組み合わせ、必要に応じて加熱して混合、溶解、解
粒混練または分散して均一なペースト状とすれば良い。

【００３０】本発明においては、さらに上記のようにし
て製造した樹脂ぺースト組成物を用いて半導体素子と支
持部材とを接着した後、封止することにより半導体装置
とすることができる。

【００３１】本発明の樹脂ぺースト組成物を用いて半導
体素子をポリイミドフィルム配線板等の支持部材に接着
させるには、まず支持部材上に樹脂ぺースト組成物をデ
ィスペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法等に
より塗布した後、半導体素子を圧着し、その後オーブ
ン、ヒートブロック等の加熱装置を用いて加熱硬化する
ことにより行うことができる。さらに、ワイヤホンド工
程を経たのち、通常の方法により封止することにより完
成された半導体装置とすることができる。

【００３２】

【実施例】次に、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれによって制限されるものではない。

【００３３】以下の例で用いたエポキシ樹脂、硬化剤は
以下のようにして作製したものを用いた。 エポキシ樹脂の調製 ＹＤＦ−１７０（東都化成(株)商品名、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂、エポキシ当量＝１７０）７．５重量
部及びＹＬ−９８０（油化シェルエポキシ(株)商品名、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量＝１８
５）７．５重量部を８０℃に加熱し、１時間撹拌を続
け、均一なエポキシ樹脂溶液を得た。 フェノール樹脂溶液の調製 Ｈ−１（明和化成(株)商品名、フェノールノボラック樹
脂、ＯＨ当量：１０６）１．０重量部及び希釈剤として
ＰＰ−１０１（東都化成(株)商品名、アルキルフェニル
グリシジルエーテル、エポキシ当量＝２３０）２．０重
量部を１００℃に加熱し、１時間撹拝を続け、均一なフ
ェノール樹脂溶液を得た。

【００３４】 硬化剤 ２Ｐ４ＭＨＺ（四国化成工業(株)商品名、イミダゾール
系硬化剤） 希釈剤 ＰＰ−１０１（東都化成(株)商品名、アルキルフェニル
グリシジルエーテル） エポキシ樹脂組成物 上記エポキシ樹脂、フェノール樹脂溶液、硬化剤および
希釈剤を重量比２０：５：２：１０の比率で乳鉢を用い
均一に混合した。

【００３５】（１）アクリル酸エステル化合物又はメタ
クリル酸エステル化合物 ２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート
（Ｔｇ；１７℃） イソボルニルアクリレート（Ｔｇ：１８０℃） ノナンジオールジアクリレート

【００３６】（２）ブタジエン重合体もしくは共重合体 エポキシ化ポリブタジエン（数平均分子量１０００、官
能基数４，Ｔｇ；＜０℃）（Ｅ−１０００−６．５：日
本石油化学(株)商品名） カルボキシ末端ブタジエンアクリロニトリル共重合体
（分子量３５００、官能基数２．３，Ｔｇ；＜０℃）
（HaycarCTBN１３００×９：宇部興産(株)商品名） メタクリル化ポリブタジエン（マレイン酸付加ポリブタ
ジエンアルキルオキシメタクリレート、数平均分子量１
０００、官能基数２．３、Ｔｇ；＜０℃） （ＭＭ−１０００−８０：日本石油化学(株)商品名）

【００３７】（３）ラジカル開始剤 ジクミルパーオキサイド （４）充填剤 銀粉；ＴＣＧ−１、徳力化学研究所(株)商品名 板状酸化アルミ；（ＹＦＡ−Ｏ０６１０，ＹＫＫ(株)商
品名 球状酸化珪素；Ｓ−ＣＯＸ３０、(株)マイクロン商品名

【００３８】表１に示す配合割合で各材料を混合し、３
本ロールを用いて混練した後、５トール（Torr）以下で
１０分問脱泡処理を行い、樹脂ぺースト組成物を得た。
この樹脂ぺースト組成物の特性（粘度、ピール強度）を
下記に示す方法で調べた。その結果を表２に示す。

【００３９】（１）粘度：ＥＨＤ型回転粘度計（東京計
器社製）を用いて、回転数０．５rpmで２５℃における
粘度（Pa・s）を測定した。 （２）作業性：武蔵エンジニアリング製２４Ｇのノズル
を用い基板上にディスペンスしペーストの糸引き、飛び
散り、塗布後の流れだし及び塗れ広がり性について評価
し総合的に判断した。なお、×はダイボンドが実質不可
能な状態、△は複数の特性に問題があるか又は重大な問
題があり使用が困難な状態、○はいずれかの特性に問題
があるが使用可能な状態、◎はいずれかの特性も良好で
あったことを示す。

【００４０】（３)−１ ピール強度 樹脂ぺースト組成物をソルターレジスト（ＰＳＲ−４０
００−ＡＵＳ５、太陽インキ(株)商品名）を塗布硬化し
たガラス／エポキシ基板（Ｅ−６７９、日立化成工業
(株)製）上に塗布し、この上に８mm×８mmのＳｉチップ
（厚さ０．４mm）を圧着し、さらにオーブンで１５０℃
まで３０分で昇温し１５０℃で１時間硬化させた。これ
を８５℃、８５％の条件に設定された恒温恒湿槽中で４
８時間吸湿させた後自動接着力装置（日立化成工業(株)
製、内製）を用い、２４０℃における引き剥がし強さ
（kg／チップ）を測定した。

【００４１】（３)−２ ピール強度 ポリイミド配線基板（日立化成工業(株)製）を５mm幅の
短冊状に切り出しこれに樹脂ぺースト組成物を塗布し、
この上に８mm×１０mmのＳｉチップ（厚さ０．４mm）を
圧着し、さらにオーブンで１５０℃まで３０分で昇温し
１５０℃で１時間硬化させた。これを８５℃、８５％の
条件に設定された恒温恒湿槽中で４８時間吸湿させた後
チップ側をヒートブロックに載せ固定し、フィルムの端
をバネばかりの端に固定して引っ張り上げ２４０℃にお
ける引き剥がし強さ（ｇ／５mm幅）を測定した。

【００４２】（４)−１ 耐リフロー性 実施例及び比較例により得た樹脂ぺースト組成物を用
い、ソルターレジスト（ＰＳＲ−４０００−ＡＵＳ５太
陽インキ(株)製）を塗布硬化したガラス／エポキシ基板
（Ｅ−６７９日立化成工業(株)製）とＳｉチップを、下
記の硬化条件により硬化し接着した。その後日立化成工
業製エポキシ封止材（商品名ＣＥＬ−９２００）により
封止し、半田リフロー試験用パッケージを得た。そのパ
ッケージを温度及び湿度がそれぞれ８５℃、８５％の条
件に設定された恒温恒湿槽中で１６８時間吸湿させた。
その後半田リフローを行い、パッケージの外部クラック
の発生数を超音波顕微鏡で観察した。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示す。 チップサイズ：１０mm×１０mm パッケージ：２４mm×２４mm 硬化条件：１５０℃まで３０分で昇温、１５０℃で１時
間硬化

【００４３】（４)−２ 耐リフロー性 実施例及び比較例により得た樹脂ぺースト組成物を用
い、ポリイミド配線基板（日立化成工業(株)製）とＳｉ
チップを下記の硬化条件により硬化し接着した。その後
日立化成工業製エポキシ封止材（商品名ＣＥＬ−９２０
０）により封止し、半田リフロー試験用パッケージを得
た。そのパッケージを温度及び湿度がそれぞれ８５℃、
８５％の条件に設定された恒温恒湿槽中で４８時間吸湿
させた。その後半田リフローを行い、パッケージの外部
クラックの発生数を超音波顕微鏡で観察した。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示す。 チップサイズ：１０mm×１０mm パッケージ：２４mm×２４mm 硬化条件：１５０℃まで３０分で昇温、１５０℃で１時
間硬化

【００４４】（５）温度サイクルに対する接続信頼性 上記（４)−２で作製したポリイミド配線基板を用いた
パッケージを０．６mmtの配線基板上に実装し−２５℃
／１２５℃で１００サイクル毎に接続抵抗を測定し不良
率が５０％を超えるサイクル数を求め耐温度サイクル性
を評価した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】表２の結果から、本発明の樹脂ぺースト組
成物（実施例１ないし６）は従来のエポキシ樹脂を用い
た樹脂ぺースト組成物（比較例３）などと比較して吸湿
後のピール強度が高く、耐リフロー性が優れていた。さ
らにさらに特定の配合を用いたペースト組成物を用いた
場合（実施例１ないし５）にはポリイミド基板を用いた
パッケージにおいて、耐リフロー性の改良のみならずダ
イボンド層を低弾性率化することにより実装信頼性が約
３倍まで改善されたことがわかる。

【００４８】表２において、作業性において実施例２〜
４では、ディスペンス時に若干糸引きが発生する傾向が
あり、比較例１ではペーストの飛び散りが発生したが、
いずれの場合も、前記の装置及び条件で使用可能な範囲
であった。

【００４９】

【発明の効果】本発明の樹脂ぺースト組成物は、有機素
材を主体として構成された支持部材を用いた半導体装置
のダイボンディング材として使用した場合に半田リフロ
ー時のリフロークラックの発生を低減し実装後の接続信
頼性を向上させ半導体装置としての信頼性を向上させる
ことができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｅ (72)発明者 沢辺 浩一 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者 片山 陽二 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 Ｆターム(参考） 4J002 BG04W BG05W BL01X DE147 EK036 EK046 EK056 EK086 FA117 FD017 GJ00 GQ05 4J011 PA07 PA30 PA34 PA76 4J027 AA03 AJ01 BA07 CA14 CA36 CB03 CC02 CD09 5F047 AA17 BA23 BA34 BA53 BB11 BB16 FA22 FA52

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）アクリル酸エステル化合物又はメ
   タクリル酸エステル化合物、（Ｂ）特定の官能基を持つ
   ブタジエン重合体もしくは共重合体、（Ｃ）ラジカル開
   始剤および（Ｄ）充填材を均一分散させてなり、（Ｂ）
   成分のブタジエン重合体もしくは共重合体が持つ官能基
   が、エポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基及びラジ
   カル重合性の基のうち少なくとも１種である樹脂ぺース
   ト組成物。
2. 【請求項２】 （Ａ）成分の単独重合体のガラス転移温
   度が１００℃以下であり、（Ｂ）成分のブタジエン重合
   体もしくは共重合体のガラス転移温度が２０℃以下であ
   り、かつ、その量が（Ａ）成分１００重量部に対して５
   ０〜４００重量部である請求項１記載の樹脂ぺースト組
   成物。
3. 【請求項３】 （Ｂ）成分のブタジエン重合体もしくは
   共重合体の数平均分子量が８００ないし５０００であり
   分子中の官能基が１ないし６個である請求項１記載の樹
   脂ぺースト組成物。
4. 【請求項４】 （Ｄ）成分の充填材成分が板状の形態を
   有する酸化アルミである請求項１〜３のいずれかに記載
   の樹脂ぺースト組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂
   ぺースト組成物を用いて半導体素子を有機素材を主体と
   して構成された支持部材に接着した後、封止してなる半
   導体装置。
6. 【請求項６】 半導体素子を接着する支持部材が２０〜
   １００μｍの厚みのポリイミドフィルムを基材とし構成
   された部材を用いた請求項５に記載の半導体装置。