JP2726251B2 - ダイボンディング材 - Google Patents
ダイボンディング材Info
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Description
性、低吸水性及び低ブリード性に優れたダイボンディン
グ材に関するものである。
の薄型化に伴い周辺材料である樹脂材料に対する信頼性
の要求は年々厳しいものとなってきている。その中でリ
ードフレームに半導体チップを接着するダイボンディン
グ材の特性がパッケージの信頼性を高める要因として重
要視されてきている。パッケージの信頼性で特に重要な
ものとして、実装時の熱ストレスに対する耐半田クラッ
ク性がある。この特性を向上させるためには半導体封止
材料と同様にダイボンディング材にも低応力性、低吸水
性、高接着性が要求される。しかしながら、これまでこ
れらの特性を全て満足する材料は知られていなかった。
例えば、ダイボンディング材としてはポリアミド樹脂に
無機フィラーを分散させたものがあり、接着性、低応力
性に関しては優れているが、低吸水性の点で劣り、又溶
剤を用いるため硬化物中にボイドが残り易く、硬化に高
温を必要とするといった欠点があった。一方、他の樹脂
としてエポキシ樹脂に無機フィラーを分散させたものが
あるが、接着性に優れているものの、低吸水性の点でや
や劣り、又硬化物が硬く脆いため低応力性に劣るという
問題があった。
開平7−22441号公報によりシリコーン変性エポキ
シ樹脂をベースとしたダイボンディング材を提案した。
しかし、この方法で得られるダイボンディング材は以下
の問題があることが判明した。硬化時に樹脂成分がリ
ードフレームの表面状態(化学処理、表面粗度、汚れ
等)によってブリードアウトする。硬化が遅く、十分
な特性を得るには硬化時間がかかる。これらの原因を検
討した結果式(1)で示されるエポキシ樹脂と2官能フ
ェノールの反応が1:1の付加物の生成が主に起こって
おり、高分子量成分が殆どなくその傾向は反応時間や触
媒に依存しないことがゲルパーミュエーションクロマト
グラフィー(GPC)法により判明し、未反応物である
式(1)のエポキシ樹脂が残っていることが判明した。
従って、この未反応物がダイボンディング材の硬化時に
特にリードフレームの表面状態によってはブリードアウ
トし易く、かつ上記エポキシ樹脂の低反応性のためダイ
ボンディング材の反応も遅く十分な特性を出すためには
長時間の硬化時間を要していた。
題を解決するため鋭意検討した結果、上記問題点を解決
し、かつ低応力性、接着性及び低吸水性に優れたダイボ
ンディング材を提供するものである。
(A)全エポキシ樹脂中に、下記の式(1)で示される
エポキシ樹脂(a)とビスフェノール類(b)とのモル
比[(a)のエポキシ基/(b)の水酸基]が1.1〜
1.6の範囲で反応してなる生成物を30重量%以上含
み、(B)全硬化剤中に3核体以上のフェノールノボラ
ック樹脂を10〜80重量%含み、(C)無機フィラー
を必須成分とする組成物からなることを特徴とするダイ
ボンディング材である。
シ樹脂は、低弾性率、低吸水性の特徴を有する。式中の
R1 、R2 の2価の脂肪族基は、炭素数6以上のものは
工業化されていない。本発明のR1 、R2 としてはプロ
ピレンが好ましい。本発明に用いる式(1)のエポキシ
樹脂とビスフェノール類の反応例としては、式(1)の
エポキシ樹脂(a)とビスフェノール類(b)とのモル
比〔(a)のエポキシ基/(b)の水酸基〕が1.1〜
1.6でエポキシ樹脂とビスフェノール類を混合し、必
要により溶媒を加え100℃以上の条件で反応させる。
当量比が1.6を越えると未反応物のためブリードが大
きくなる。1.1未満だと反応物の粘度が高すぎ、ダイ
ボンディング材としての粒度、糸ひき等の作業特性が著
しく悪くなる。
より触媒を添加してもよい。触媒の例としてはトリフェ
ニルフォスフィン、トリブチルフォスフィン等の有機フ
ォスフィン類、これらの有機ボレート塩、1,8−ジア
ザビシクロウンデセン等のジアザ化合物等が挙げられ
る。
は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、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、o−ヒドロキシフェノール、m−ヒドロキシフ
ェノール、p−ヒドロキシフェノール、ビフェノール、
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)、α−
メチルベンジリデンビスフェノール、シクロヘキシリデ
ンビスフェノール等が挙げられ、これらは単独でも混合
して用いてもよい。
樹脂としては、例えばビスフェノールA、ビスフェノー
ルF、フェノールノボラック樹脂等とエピクロルヒドリ
ンとの反応で得られるジグリシジルエーテルで常温で液
状のもの、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロ
ペンタジエンオキシド、アリサイクリックジエポキシド
−アジペイトのような脂環式エポキシ等が挙げられる。
この反応生成物の混合量は全エポキシ樹脂量中30重量
%以上で、より好ましくは50重量%以上である。30
重量%未満だと接着後のチップの反りが急激に大きくな
り、低応力性の特徴が生かせなくなる。
ボラック樹脂を10〜80重量%含むことが必須であ
る。80重量%を越えるとブリード、硬化性は良好だが
作業性が大巾に悪くなる。逆に、10重量%未満だとブ
リードが出易くなりかつ反応性が遅くなる。また3核体
より小さいとブリード、硬化性に劣る。また残りの硬化
剤としては二ないし三官能のフェノール類、ジシアンシ
アミドイミダゾール等が挙げられる。また全エポキシ当
量に対する硬化剤の全当量比は1〜2の範囲が好まし
い。1未満又は2を越えるとダイボンディング剤として
粘度が著しく高くなるため実用的でない。
は、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等の絶縁フィラ
ー、銀粉、金粉、ニッケル粉、銅粉等の導電性フィラー
が挙げられ、用途によりこれらを複数混合してもよい。
更に、ニードル詰りを防止するため、これらの粒径は5
0μm以下のものが好ましい。本発明の樹脂組成物は、
反応生成物、又はこれらを含むエポキシ樹脂混合物と硬
化剤、無機フィラー、必要に応じて反応性希釈剤、硬化
促進剤、顔料、染料、消泡剤等の添加剤を予備混合し、
3本ロールを用いて混練し、ペーストを得て真空脱泡す
ることにより製造することができる。
(エポキシ当量181)100g、ビスフェノールF
(水酸基当量100)50gに触媒として1,8−ジア
ザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7を1g添加
し、180℃で2時間反応させた。この生成物を反応生
成物(1)とする。
エポキシ樹脂100gをビスフェノールF(水酸基当量
100)40gにした以外は製造例1と同様に反応生成
物を得た。その生成物を反応生成物(2)とする。 《反応生成物の製造例3》上記式(2)のエポキシ樹脂
100g、ビスフェノールF(水酸基当量100)32
gにした以外は製造例1と同様に反応生成物を得た。そ
の生成物を反応生成物(3)とする。 《反応生成物の製造例4》上記式(2)のエポキシ樹脂
100g、ビスフェノールF55gとした以外は製造例
1と同様に反応生成物を得た。その生成物を反応生成物
(4)とする。
ダイボンディング材を調製した。次にこれらのダイボン
ディング材を評価するために以下の実験を行った。これ
らのダイボンディング材を用い銀めっき付銅フレームに
2×2mm角のシリコンチップを175℃、30分で硬
化接着させ(比較例7のみ175℃90分)、250℃
における熱時接着力をプッシュプルゲージで測定した。
同様に15×6×0.3mm(厚さ)のシリコンチップ
を厚さ50μmの銀めっき付銅リードフレームに175
℃、30分で硬化接着させ、低応力性の尺度としてチッ
プの長手方向を表面粗さ計を用いて上下方向の変位(反
り)の最大値を求めた。 又、ダイボンディング材硬化
物の弾性率、及び85℃、85%RH下での飽和吸水率
を測定した。又、ブリード性を調べるために銀めっき付
銅リードフレームにペーストを約半径1mmに塗布し常
温で3時間放置後オーブンで硬化させ発生するブリード
の最大長さを調べた。作業性に関しては内径0.4mm
のシングルニードルを用い250点のディスペンスを行
い、ドットの形状(糸ひきの有無)の数を調べた。比較
例3は粘度が高く評価ができなかった。
E):反応希釈剤 ・フェノールノボラック樹脂(1):硬化剤、水酸基当
量105、6.3核体 ・フェノールノボラック樹脂(2):硬化剤、水酸基当
量105、2.3核体 ・ジシアンジアミド:硬化剤、活性水素当量21 ・2−フェニル−4−メチルイミダゾール(2P4M
I):硬化促進剤 ・銀粉:平均粒径5μm、フレーク状 ・シリカ粉:平均粒径3μm、球状
こなわずにかつ硬化時のブリードが抑えられ更には硬化
時間の短縮が可能であり、工業的に有用なダイボンディ
ング材である。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)全エポキシ樹脂中に、下記の式
(1)で示されるエポキシ樹脂(a)とビスフェノール
類(b)とのモル比[(a)のエポキシ基/(b)の水
酸基]が1.1から1.6の範囲で反応してなる生成物
を30重量%以上含み、(B)全硬化剤中に3核体以上
のフェノールノボラック樹脂を10〜80重量%含み、
(C)無機フィラーを必須成分とする組成物からなるこ
とを特徴とするダイボンディング材。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7326078A JP2726251B2 (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | ダイボンディング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7326078A JP2726251B2 (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | ダイボンディング材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165566A JPH09165566A (ja) | 1997-06-24 |
| JP2726251B2 true JP2726251B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=18183872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7326078A Expired - Fee Related JP2726251B2 (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | ダイボンディング材 |
Country Status (1)
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-
1995
- 1995-12-14 JP JP7326078A patent/JP2726251B2/ja not_active Expired - Fee Related
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