JP2002164360A - ダイアタッチペースト及び半導体装置 - Google Patents
ダイアタッチペースト及び半導体装置Info
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
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Abstract
接着用ペーストを提供する。 【解決手段】 (A)分子量500以上、5000以下
でかつ1分子内に少なくとも1つの2重結合を有する炭
化水素あるいはその誘導体、(B)1分子内に少なくと
も1つフッ素元素を有する(メタ)アクリルモノマー、
(C)ラジカル重合触媒、(D)充填材を必須成分であ
るダイアタッチペーストである。
Description
に優れた半導体接着用ダイアタッチペーストに関するも
のである。
一歩をたどっており、これに伴い製造コストの削減は重
要な課題となっている。半導体素子とリードフレームの
接合方法として、金−シリコン共晶体等の無機材料を接
着剤として用いる方法があるが、コストが高く、また熱
応力により半導体素子の破壊が起こるため、有機材料等
に銀粉等を分散させたペースト状の接着剤(ダイアタッ
チペースト)を使用する方法が主流となっている。
耐半田クラック性が重要であるが、半導体素子とリード
フレームの接着に用いられるダイアタッチペーストに
も、半導体装置の耐半田クラック性を向上させるため、
半導体素子とリードフレームとの線膨張の差を緩和する
ために低弾性率化が求められている。従来から、ゴム等
の低応力物質を使用したダイアタッチペーストが知られ
ているが、半導体装置の耐半田クラック性を向上させる
ため、更に低弾性率化したダイアタッチペーストが求め
られている。
耐半田クラック性に優れた半導体接着用ペーストを見い
だすべく鋭意検討した結果完成させるに至ったものであ
る。
500以上、5000以下でかつ1分子内に少なくとも
1つの2重結合を有する炭化水素あるいはその誘導体、
(B)1分子内に少なくとも1つのフッ素元素を有する
(メタ)アクリルモノマー、(C)ラジカル重合触媒、
(D)充填材を必須成分であることを特徴とするダイア
タッチペースト。また、本発明のダイアタッチペースト
を用いて製作された半導体装置である。
量500以上、5000以下でかつ1分子内に少なくと
も1つの2重結合を有する炭化水素あるいはその誘導体
と該(B)1分子内に少なくとも1つフッ素元素を有す
る(メタ)アクリルモノマーとの重量比が90/10か
ら20/80であるダイアタッチペーストである。
500以上、5000以下でかつ1分子内に少なくとも
1つの2重結合を有する炭化水素あるいはその誘導体と
しては、例えば、ブチルゴム(BR)、イソプレンゴム
(IR)、液状ポリブタジエン等のジエン系ゴム、ある
いはその誘導体等が挙げられるがこれらに限定されるも
のではない。(A)成分としては上記の化合物の1種類
あるいは複数種の併用物を使用することができる。
くとも1つフッ素元素を有する(メタ)アクリルモノマ
ーとしては、例えばトリフロロエチル(メタ)アクリレ
ートやテトラフロロプロピル(メタ)アクリレート等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
いは複数種の併用物を使用することができる。また、脂
環式(メタ)アクリル酸エステルや脂肪族(メタ)アク
リル酸エステル等のフッ素元素を有さないアクリルモノ
マーと併用して使用することも出来る。
と(B)の重量比が90/10〜20/80であること
が好ましい。90/10より高いとペースト粘度が高す
ぎ塗布作業性が著しく悪くなるので好ましくなく、20
/80より小さいと接着性が悪くなるので好ましくな
い。
媒は、急速加熱試験(資料1gを電熱板の上にのせ、4
℃/分で昇温したときの分解開始温度)における分解温
度が40℃から140℃であることが好ましい。分解温
度が40℃に満たない場合は、常温における保存性が悪
くなり、140℃を越えると硬化時間が極端に長くなる
ためである。
示すが、これらに限定されるものではない。例として
は、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、1,1−
ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,6−トリメチル
シクロヘキサン等がある。
いは硬化性をコントロールするため2種類以上を混合し
て用いることもできる。さらに、樹脂の保存性を向上す
るために各種重合禁止剤を予め添加しておくことも可能
である。
は、成分(A)、(B)の合計100重量部に対して、
0.1重量部から10重量部であることが好ましい。1
0重量部より多いとペーストのライフ(粘度経時変化)
が大きく作業性に問題が生じる。0.1重量部より少な
いと硬化性が著しく低下するので好ましくない。
粉、金粉、ニッケル粉、銅粉等の導電性フィラー、窒化
アルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等の
絶縁フィラーが挙げられる。充填材の配合量は、特に限
定されないが、ペースト組成物総量に対して20〜95
重量%とするのが好ましい。この配合量が20重量%未
満であると、接着強度が低下する傾向があり、95重量
%を超えると、粘度が増大しペースト組成物の作業性が
低下する傾向がある
ハロゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純
物の含有量は10ppm以下であることが好ましい。ま
た、銀粉の形状としては、フレーク状、樹枝状、球状等
が用いられる。必要とするペーストの粘度により、使用
する銀粉の粒径は異なるが、通常平均粒径は2〜10μ
m、最大粒径は50μm程度のものが好ましい。また、
比較的粗い銀粉と細かい銀粉とを混合して用いることも
でき、形状についても各種のものを便宜混合してもよ
い。
ィラーは平均粒径1〜20μmで最大粒径50μm以下
のものが好ましい。平均粒径が1μm未満だと粘度が高
くなり、20μmを越えると塗布または硬化時に樹脂分
が流出するのでブリードが発生するため好ましくない。
また、最大粒径が50μmを越えるとディスペンサーで
ペーストを塗布するときに、ニードル詰まりを起こすた
め好ましくない。更に、比較的粗いシリカフィラーと細
かいシリカフィラーを混合して用いることもでき、形状
についても各種のものを便宜混合してもよい。
カップリング剤、消泡剤、界面活性剤、エラストマー等
の添加剤を用いることができる。
としては、例えば予備混合した後三本ロール等を用いて
混練し、ペーストを得て真空下脱泡する。本発明のダイ
アタッチペーストを用いて製作された半導体装置は、信
頼性、生産性の高い半導体装置である。半導体装置の製
造方法は従来の公知の方法を使用することが出来る。
クリル変性ポリブタジエン(数平均分子量:約100
0、日本石油化学(株)製、MM−1000−80)、
エポキシ変性ポリブタジエン(数平均分子量:約100
0、日本石油化学(株)製、E−1000−8)、
(B)成分として、トリフロロエチルメタクリレート
(共栄社化学(株)製、ライトエステルM−3F)、
(C)成分として、ジクミルパーオキサイド(急速加熱
試験における分解温度:126℃、日本油脂(株)製、
パークミルD)、(D)成分として、フレーク状銀粉
(平均粒径3μm、最大粒径20μm)、粉砕シリカ
(平均粒径3μm、最大粒径20μm)、カップリング
剤としてアルコキシシラン(信越化学工業(株)製、K
BM−403E)、フッ素元素を有さない(メタ)アク
リルモノマーとして1.6ヘキサンジオールジメタクリ
レート(共栄社化学(株)製、ライトエステル1.6H
X)を表1の割合で配合し、3本ロールを用いて混錬
し、脱泡後ダイアタッチペーストを得た。得られたダイ
アタッチペーストを以下の方法により評価した。なお、
比較例では、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキ
シ当量180、室温で液体、以下ビスAエポキシ)、ク
レジルグリシジルエーテル(エポキシ当量185、以下
CGE)、フェノールノボラック樹脂(水酸基当量10
4、軟化点85℃、以下PN)、2−フェニル−4,5
−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業
(株)製、キュアゾール2PHZ)を使用した。
mでの粘度を測定した。 ・接着強度:ダイアタッチペーストを用いて、6×6m
mのシリコンチップを銅フレームにマウントし、175
℃、30分で硬化接着した。硬化後、自動せん断強度測
定装置(DAGE社製、PC2400)を用いて260
℃での熱時ダイシェア強度を測定した。 ・弾性率:10×150×0.1mmの試験片を作成し
(硬化条件175℃、30分)、引っ張り試験により加
重−変位曲線を測定し、その初期勾配より弾性率を求め
た(測定長:100mm、試験速度:1mm/分、測定
温度:25℃)。 ・耐半田クラック性:表1の配合割合のダイアタッチペ
ーストを用い、下記のリードフレーム(銅)とシリコン
チップ(6×6mm)を、175℃、30分で硬化接着
した。その後、スミコンEME−7026(住友ベーク
ライト(株)製)の封止材料を用い、封止したパッケー
ジ(QFP)を60℃、相対湿度60%の雰囲気下、1
92時間吸湿処理した後、IRリフロー(260℃、1
0秒)にかけ、断面観察により内部クラックの数を測定
し、耐半田クラック性の指標とした。(n=8)
性率の特性を有しており、これを用いた半導体装置は、
耐半田クラック性が優れているので、信頼性の優れた半
導体装置を得ることが出来る。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)分子量500以上、5000以下
でかつ1分子内に少なくとも1つの2重結合を有する炭
化水素あるいはその誘導体、(B)1分子内に少なくと
も1つのフッ素元素を有する(メタ)アクリルモノマ
ー、(C)ラジカル重合触媒、(D)充填材を必須成分
とすることを特徴とするダイアタッチペースト。 - 【請求項2】 (A)分子量500以上、5000以下
でかつ1分子内に少なくとも1つの2重結合を有する炭
化水素あるいはその誘導体と(B)1分子内に少なくと
も1つフッ素元素を有する(メタ)アクリルモノマーと
の重量比が90/10から20/80である請求項1記
載のダイアタッチペースト。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のダイアタッチペ
ーストを用いて製作された半導体装置。
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