JP3608908B2

JP3608908B2 - Resin paste for semiconductor

Info

Publication number: JP3608908B2
Application number: JP21067797A
Authority: JP
Inventors: 慎吾伊藤; 竜一村山
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JPH1149843A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子を金属フレーム等に接着する樹脂ペーストに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロニクス業界の最近の著しい発展により、トランジスター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩと進化してきており、これら半導体素子に於ける回路の集積度が急激に増大すると共に大量生産が可能となり、これらを用いた半導体製品の普及に伴って、その量産に於ける作業性の向上並びにコストダウンが重要な問題となってきた。従来は半導体素子を金属フレームなどの導体にＡｕ−Ｓｉ共晶法により接合し、次いでハーメチックシールによって封止して、半導体製品とするのが普通であった。しかし量産時の作業性、コストの面より、樹脂封止法が開発され、現在は一般化されている。これに伴い、マウント工程に於けるＡｕ−Ｓｉ共晶法の改良としてハンダ材料や樹脂ペースト即ちマウント用樹脂による方法が取り上げられるようになった。
【０００３】
しかし、ハンダ法では信頼性が低いこと、素子の電極の汚染を起こし易いこと等が欠点とされ、高熱伝導性を要するパワートランジスター、パワーＩＣの素子に使用が限られている。これに対しマウント用樹脂はハンダ法に較べ、作業性に於いても信頼性等に於いても優れており、その需要が急激に増大している。
【０００４】
更に近年、ＩＣ等の集積度の高密度化により、チップが大型化してきており、一方従来用いられてきたりードフレームである４２合金フレームが高価なことより、コストダウンの目的から銅フレームが用いられるようになってきた。ここでＩＣ等のチップの大きさが約４〜５ｍｍ角より大きくなると、ＩＣ等の組立工程での加熱により、マウント法としてＡｕ−Ｓｉ共晶法を用いると、チップの熱膨張率と銅フレームの熱膨張率との差からチップのクラックや反りによる特性不良が問題となってきている。
【０００５】
即ちこれは、チップの材料であるシリコン等の熱膨張率が３×１０^−６／℃であるのに対し、４２合金フレームでは８×１０^−６／℃であるが、銅フレームでは２０×Ｉ０^−６／℃と大きくなる為である。これに対し、マウント法としてマウント用樹脂を用いることが考えられるが、従来のエポキシ樹脂系ペーストでは、熱硬化性樹脂で三次元硬化する為、弾性率が高く、チップと銅フレームとの歪を吸収するには至らなかった。
【０００６】
また、硬化時に架橋密度を小さくするようなエポキシ樹脂、例えばエポキシモノマーを多量に含むものを使用すれば弾性率を低くできるが、接着強度が低下するという欠点があった。更に通常のエポキシ樹脂は粘度が高く、これに無機フィラーを配合すると粘度が高くなりすぎ、ディスペンス時の糸ひきが発生し作業性が悪くなる。作業性を改良するために多量の溶剤を添加するとボイドが発生するという問題があった。また従来のマウント用樹脂は硬化に１５０〜２００℃のオーブンで１〜２時間加熱処理する必要があった。最近では半導体組立工程の合理化のため、オーブンで３０分以内に硬化するインライン化の要求が高まっている。速硬化にするためには、硬化促進剤を多量に添加する方法があるが、常温または低温での保存性、すなわちポットライフやシェルライフが短くなり、１液タイプでは実用性がなく、熱時の接着強度も低いという欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熱時接着強度を低下させないで、硬化物の低弾性率化を計ることにより、ＩＣ等の大型チップと銅フレーム等の組合せでもチップクラックや反りによるＩＣ等の特性不良が起こらず、速硬化でかつボイドの発生のない樹脂ペーストを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は（Ａ）一般式（１）の構造を有する液状エポキシ樹脂とエポキシ基を有する反応性希釈剤の重量比が６０：４０〜９０：１０である液状エポキシ樹脂、（Ｂ）潜在性硬化剤、（Ｃ）イミダゾール化合物、（Ｄ）無機フィラーを必須成分とし、成分（Ａ）１００重量部に対し、成分（Ｂ）が０．５〜５重量部、成分（Ｃ）が０．５〜１０重量部であるフェノール硬化剤を含まない半導体用樹脂ぺーストである。
【０００９】
【化１】

【００１０】
本発明に用いる液状エポキシ樹脂（Ａ）は一般式（１）の構造を有する液状エポキシ樹脂とエポキシ基を有する反応性希釈剤の重量比が６０：４０〜９０：１０である液状エポキシ樹脂で、一般式（１）で示されるもので分子量により各種のものがあるが、分子量が小さく常温で液状のものが、配合するときの作業性及び配合後の粘度の点から好ましい。
【００１１】
一般式（１）で示される液状エポキシ樹脂と混合するエポキシ基を有する反応性希釈剤にはｎ−ブチルグリシジルエーテル、バーサティック酸グリシジルエステル、スチレンオサイド、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル等があり、これらの内の１種類あるいは複数種と併用可能である。
【００１２】
一般式（１）で示される液状エポキシ樹脂とエポキシ基を有する反応性希釈剤の重量比は５０：５０〜９０：１０であることが好ましい。反応性希釈剤の重量比が５０を越えると接着強度が弱く、１０未満では樹脂ペーストとしたときに粘度が高くなり作業性が低下する。
【００１３】
本発明においては他のエポキシ樹脂を混合して用いてもよい。上記液状エポキシ樹脂と混合する場合の他のエポキシ樹脂としては，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、クレゾールノボラック類とエピクロルヒドリンとの反応により得られるポリグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族エポキシ、ジグリシジルヒダントイン等の複素環式エポキシ、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド、アリサイクリックジエポキシーアジペイトのような脂環式エポキシがあり、これらの内の１種類あるいは複数種と併用可能である。
【００１４】
本発明に用いる潜在性硬化剤（Ｂ）はエポキシ樹脂の硬化剤として用いられ、例えばアジピン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、Ｐ−オキシ安息香酸ジヒドラジド等のカルボン酸ジヒドラジドやジシアンジアミド等の潜在性硬化剤である。潜在性硬化剤を用いるとフェノール硬化剤単独で硬化した場合に比べ著しく熱時接着強度が高くなる。又潜在性硬化剤はフェノール硬化剤よりも当量が小さいため、併用することにより粘度がそれ程高くなく、又潜在性であるため保存性にも優れたペーストを得ることができる。潜在性硬化剤（Ｃ）の配合量は全エポキシ樹脂に対し、０．５〜５重量％使用するのが好ましい。０．５重量％未満では熱時接着強度が弱く、５重量％を越えると低応力性が低下する。
【００１５】
本発明においては，速硬化を可能とするためイミダゾール化合物を使用することを必須としている．一般にイミダゾール化合物は，目的とする温度１７０〜２５０℃で硬化時間が短いことが知られている．イミダゾール化合物としては，２−メチルイミダゾール，２−エチルイミダゾール，２−フェニルイミダゾール，２−フェニル−４−メチルイミダゾール，２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール，２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール，２−Ｃ１１Ｈ２３−イミダゾール等の一般的なイミダゾールやトリアジンやイソシアヌル酸を付加し，保存安定性を付与した２，４−ジアミノ−６−｛２−メチルイミダゾール−（１）｝−エチル−Ｓ−トリアジン，またそのイソシアネート付加物等があり，これらの内の１種類あるいは複数種と併用可能である．イミダゾール化合物の配合量は、全エポキシ樹脂に対し、０．５〜１０重量％使用するのが好ましい。０．５重量％未満では熱時接着強度が弱く、１０重量％を越えるとポットライフ著しくが短くなる。
【００１６】
本発明に用いる無機フィラー（Ｄ）としては銀粉、シリカフィラー等がある。
【００１７】
銀粉は導電性を付与するために用いられ、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。又銀粉の形状としてはフレーク状、樹脂状や球状等が用いられる。必要とするペーストの粘度により、使用する娘粉の粒径は異なるが、通常平均粒径は２〜１０μｍ、最大粒径は５０μｍ程度のものが好ましい。又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適宜混合してもよい。
【００１８】
本発明に用いるシリカフィラーは平均粒径１〜２０μｍで最大粒径５０μｍ以下のものである。平均粒径が１μｍ以下だと粘度が高くなり、２０μｍ以上だと塗布又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。最大粒径が５０μｍ以上だとディスペンサーでペーストを塗布するときに、ニードルの出口を塞ぎ長時間の連続使用ができない。又比較的粗いシリカフィラーと細かいシリカフィラー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適宜混合してもよい。
【００１９】
又、必要とされる特性を付与するために本発明以外の無機フィラーを添加してもよい。
【００２０】
本発明における樹脂ペーストには、必要により用途に応じた特性を損なわない範囲内で、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、顔料、染料、消泡剤、界面活性剤、溶剤等の添加剤を用いることができる。本発明の製造法としては、例えば各成分を予備混合して三本ロール等を用いて、ペーストを得て、真空下脱抱すること等がある。
【００２１】
【実施例】
本発明を実施例で具体的に説明する．各成分の配合割合は重量部とする。
【００２２】
実施例１〜７、比較例１〜８
表１に示した組成の各成分と無機フィラーを配合し、三本ロールで混練して樹脂ペーストを得た。この樹脂ペーストを真空チャンバーにて２ｍｍＨｇで３０分間脱泡した後、以下の方法により各種の性能を評価した。評価結果を表１に示す。
【００２３】
用いる原料成分
・一般式（１）で示される液状エポキシ樹脂（エポキシＡ）：粘度２０００ｍＰａ・ｓ、エポキシ当量２７０
【００２４】
【化１】

【００２５】
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＢＰＡ）：粘度９０００ｍＰａ・ｓ、エポキシ当量１８５
・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＢＰＦ）：粘度５０００ｍＰａ・ｓ、エポキシ当量１７０
・反応性希釈剤：フェニルグリシジルエーテル
・潜在性硬化剤（Ｂ）：ジシアンジアミド（ＤＤＡ）
・イミダゾール化合物（Ｃ）：２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）
・無機フィラー（Ｄ）：銀粉：粒径が０．１〜５０μｍで平均粒径３μｍのフレーク状
シリカフィラー：平均粒径５μｍで最大粒径２０μｍのシリカフィラー
【００２６】
評価方法
粘度：Ｅ型粘度計（３°コーン）を用い２５℃、２．５ｒｐｍでの値を測定し粘度とした。
弾性率：テフロンシート上にペーストを幅１０ｍｍ長さ約１５０ｍｍ厚さ１００μｍに塗布し、２００℃オーブン中３０分間硬化した後、引っ張り試験機で試験長１００ｍｍ引っ張り速度１ｍｍ／分にて測定し得られた応力―ひずみ曲線の初期勾配より弾性率を算出した。
接着強度：２×２ｍｍのシリコンチップをペーストを用いて銅フレームにマウントし２００℃中３０分間オーブン中で硬化した。硬化後マウント強度測定装置でを用い２５℃，２５０℃での熱時ダイシェア強度を測定した。
反り量：６×１５×０．３ｍｍシリコンチップを銅フレーム（２００μｍ厚さ）に導電性樹脂ペーストでマウントし、２００℃２０分間硬化した後、チップの反りを表面粗さ計（測定長１３ｍｍ）で測定した。
ポットライフ：２５℃の恒温槽内に樹脂ペーストを放置した時の粘度が初期粘度の１．２倍以上増粘するまでの日数を測定した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
実施例１〜７では熱時接着強度、低応力性（低弾性率、低反り量）及びポットライフが長い優れたペーストが得られるが、比較例１はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を使用したため低応力性が悪く、反り量が大きくなりチップクラックが発生する。比較例２はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を使用したため低応力性が悪く、反り量が大きくなりチップクラックが発生する。比較例３は反応性希釈剤の配合量が多く、接着強度が著しく低下する。比較例４は反応性希釈剤の配合量が少なく、粘度が著しく高くなり作業性が低下する。比較例５は潜在性硬化剤の配合量が少なく、接着強度が著しく低下する。比較例６は潜在性硬化剤の配合量が多く、反り量が大きくなりチップクラックが発生する。比較例７はイミダゾール化合物の配合量が少なく、接着強度が著しく低下する。比較例８はイミダゾール化合物の配合量が多く、ポットライフが著しく短くなる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の半導体用樹脂ペーストは、オーブン硬化での速硬化が可能で、熱時接着強度が高く、かつ応力緩和性に優れているため、ＩＣ等の大型チップと銅フレームとの接着に適しており、ＩＣ組立工程でのチップクラックやチップ歪みによるＩＣ等の特性不良を防止できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin paste for bonding a semiconductor element such as an IC or LSI to a metal frame or the like.
[0002]
[Prior art]
Recent advances in the electronics industry have evolved into transistors, ICs, LSIs, and super LSIs, and the integration of circuits in these semiconductor devices has increased rapidly, enabling mass production, and semiconductors using these. With the spread of products, improvement in workability and cost reduction in mass production have become important problems. Conventionally, a semiconductor element is usually bonded to a conductor such as a metal frame by an Au—Si eutectic method and then sealed with a hermetic seal to obtain a semiconductor product. However, from the viewpoint of workability and cost during mass production, a resin sealing method has been developed and is now generalized. Accompanying this, as a modification of the Au-Si eutectic method in the mounting process, a method using a solder material or a resin paste, that is, a mounting resin has been taken up.
[0003]
However, the solder method is disadvantageous in that it has low reliability and is likely to cause contamination of the electrode of the device, and its use is limited to power transistor and power IC devices that require high thermal conductivity. On the other hand, the mounting resin is superior in terms of workability and reliability as compared with the solder method, and its demand is rapidly increasing.
[0004]
Further, in recent years, chips have been increased in size due to higher integration density of ICs and the like. On the other hand, the 42 alloy frame which is a conventional frame is expensive, so a copper frame is used for the purpose of cost reduction. It has become like this. Here, when the size of a chip such as an IC becomes larger than about 4 to 5 mm square, the thermal expansion coefficient of the chip and the copper frame can be obtained by using an Au-Si eutectic method as a mounting method by heating in an assembly process of the IC or the like. Due to the difference from the coefficient of thermal expansion, there is a problem of poor characteristics due to chip cracks and warpage.
[0005]
That is, the thermal expansion coefficient of silicon or the like which is a material of the chip is 3 × 10 ⁻⁶ / ° C., whereas it is 8 × 10 ⁻⁶ / ° C. in the 42 alloy frame, but 20 × I 0 in the copper frame. ^This is because it increases to ^-6 / ° C. On the other hand, it is conceivable to use a mounting resin as a mounting method. However, since conventional epoxy resin pastes are three-dimensionally cured with a thermosetting resin, the elastic modulus is high, and the distortion between the chip and the copper frame is reduced. It was not absorbed.
[0006]
Further, if an epoxy resin that reduces the crosslinking density at the time of curing, for example, a resin containing a large amount of an epoxy monomer, the elastic modulus can be lowered, but there is a drawback that the adhesive strength is lowered. Furthermore, a normal epoxy resin has a high viscosity, and when an inorganic filler is added thereto, the viscosity becomes too high, and stringing occurs during dispensing, resulting in poor workability. When a large amount of solvent is added to improve workability, there is a problem that voids are generated. In addition, the conventional mounting resin needs to be heat-treated in an oven at 150 to 200 ° C. for 1 to 2 hours for curing. Recently, in order to streamline the semiconductor assembly process, there is an increasing demand for in-line curing in an oven within 30 minutes. In order to achieve rapid curing, there is a method of adding a large amount of a curing accelerator, but storage at room temperature or low temperature, that is, pot life and shell life are shortened, and the one-pack type is not practical and is hot. There was a disadvantage that the adhesive strength of the was also low.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to reduce the elastic modulus of a cured product without reducing the adhesive strength during heating, so that even if a large chip such as an IC and a copper frame are combined, a characteristic defect such as an IC due to chip cracking or warping can be prevented. An object of the present invention is to provide a resin paste that does not occur, is rapidly cured, and does not generate voids.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides (A) a liquid epoxy resin having a weight ratio of 60:40 to 90:10 of a liquid epoxy resin having a structure of the general formula (1) and a reactive diluent having an epoxy group, and (B) latent curing. Agent, (C) imidazole compound, and (D) inorganic filler as essential components, and component (B) is 0.5-5 parts by weight and component (C) is 0.5- It is a resin paste for semiconductors that does not contain 10 parts by weight of a phenol curing agent .
[0009]
[Chemical 1]

[0010]
The liquid epoxy resin (A) used in the present invention is a liquid epoxy resin in which the weight ratio of the liquid epoxy resin having the structure of the general formula (1) and the reactive diluent having an epoxy group is 60:40 to 90:10, There are various types represented by the general formula (1) depending on the molecular weight, but those having a small molecular weight and liquid at normal temperature are preferable from the viewpoint of workability when blended and viscosity after blending.
[0011]
The reactive diluent having an epoxy group mixed with the liquid epoxy resin represented by the general formula (1) includes n-butyl glycidyl ether, versatic acid glycidyl ester, styrene oxide, ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, cresyl There are glycidyl ether, butylphenyl glycidyl ether, and the like, and one or more of them can be used in combination.
[0012]
The weight ratio of the liquid epoxy resin represented by the general formula (1) and the reactive diluent having an epoxy group is preferably 50:50 to 90:10. When the weight ratio of the reactive diluent exceeds 50, the adhesive strength is weak, and when it is less than 10, the viscosity becomes high when the resin paste is formed, and the workability decreases.
[0013]
In the present invention, other epoxy resins may be mixed and used. Other epoxy resins when mixed with the above liquid epoxy resin include, for example, bisphenol A, bisphenol F, phenol novolac, polyglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol obtained by reaction of cresol novolaks with epichlorohydrin. Aliphatic epoxies such as diglycidyl ether, heterocyclic epoxies such as diglycidyl hydantoin, alicyclic epoxies such as vinylcyclohexenedioxide, dicyclopentadiene dioxide, alicyclic diepoxy-adipate, among these It can be used in combination with one kind or a plurality of kinds.
[0014]
The latent curing agent (B) used in the present invention is used as a curing agent for epoxy resins. For example, latent curing agents such as carboxylic acid dihydrazide and dicyandiamide such as adipic acid dihydrazide, dodecanoic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide and P-oxybenzoic acid dihydrazide. Hardener. When the latent curing agent is used, the adhesive strength during heating is remarkably increased as compared with the case where the curing is performed with the phenol curing agent alone. In addition, since the latent curing agent has a smaller equivalent weight than the phenol curing agent, when used in combination, the viscosity is not so high, and since it is latent, a paste having excellent storage stability can be obtained. The blending amount of the latent curing agent (C) is preferably 0.5 to 5% by weight based on the total epoxy resin. If it is less than 0.5% by weight, the adhesive strength during heating is weak, and if it exceeds 5% by weight, the low stress property is lowered.
[0015]
In the present invention, it is essential to use an imidazole compound in order to enable rapid curing. In general, it is known that imidazole compounds have a short curing time at a target temperature of 170 to 250 ° C. Examples of imidazole compounds include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5. -2,4-diamino-6- {2-methylimidazole- (1)}-to which general imidazole such as dihydroxymethylimidazole, 2-C11H23-imidazole, triazine or isocyanuric acid was added to give storage stability There are ethyl-S-triazine and its isocyanate adduct, etc., which can be used in combination with one or more of them. The compounding amount of the imidazole compound is preferably 0.5 to 10% by weight based on the total epoxy resin. If it is less than 0.5% by weight, the adhesive strength during heating is weak, and if it exceeds 10% by weight, the pot life is significantly shortened.
[0016]
Examples of the inorganic filler (D) used in the present invention include silver powder and silica filler.
[0017]
Silver powder is used for imparting electrical conductivity, and the content of ionic impurities such as halogen ions and alkali metal ions is preferably 10 ppm or less. As the shape of the silver powder, a flake shape, a resin shape, a spherical shape, or the like is used. Although the particle size of the daughter powder to be used varies depending on the required viscosity of the paste, the average particle size is preferably 2 to 10 μm and the maximum particle size is preferably about 50 μm. Moreover, a comparatively coarse silver powder and a fine silver powder can also be mixed and used, and various types of shapes may be appropriately mixed.
[0018]
The silica filler used in the present invention has an average particle size of 1 to 20 μm and a maximum particle size of 50 μm or less. If the average particle size is 1 μm or less, the viscosity increases. If the average particle size is 20 μm or more, the resin component flows out during coating or curing, which causes bleed. When the maximum particle size is 50 μm or more, when applying the paste with a dispenser, the needle outlet is blocked and continuous use for a long time cannot be performed. Further, a relatively coarse silica filler and a fine silica filler can be mixed and used, and various shapes can be appropriately mixed.
[0019]
In addition, an inorganic filler other than the present invention may be added in order to impart the required characteristics.
[0020]
In the resin paste in the present invention, additives such as a silane coupling agent, a titanate coupling agent, a pigment, a dye, an antifoaming agent, a surfactant, and a solvent are added within a range that does not impair the characteristics depending on the application if necessary. Can be used. As a production method of the present invention, for example, each component is premixed, a paste is obtained using a three-roll or the like, and dehydrated under vacuum.
[0021]
【Example】
The present invention will be specifically described with reference to examples. The blending ratio of each component is parts by weight.
[0022]
Examples 1-7, Comparative Examples 1-8
Each component of the composition shown in Table 1 and an inorganic filler were blended and kneaded with three rolls to obtain a resin paste. The resin paste was defoamed at 2 mmHg for 30 minutes in a vacuum chamber, and various performances were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 1.
[0023]
Raw material components used: Liquid epoxy resin (epoxy A) represented by the general formula (1): viscosity 2000 mPa · s, epoxy equivalent 270
[0024]
[Chemical 1]

[0025]
Bisphenol A type epoxy resin (BPA): viscosity 9000 mPa · s, epoxy equivalent 185
Bisphenol F type epoxy resin (BPF): viscosity 5000 mPa · s, epoxy equivalent 170
-Reactive diluent: Phenyl glycidyl ether-Latent curing agent (B): Dicyandiamide (DDA)
Imidazole compound (C): 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (2P4MHZ)
Inorganic filler (D): Silver powder: Flaky silica filler having a particle size of 0.1 to 50 μm and an average particle size of 3 μm: Silica filler having an average particle size of 5 μm and a maximum particle size of 20 μm
Evaluation Method Viscosity: Using an E-type viscometer (3 ° cone), the value at 25 ° C. and 2.5 rpm was measured to obtain the viscosity.
Elasticity: The paste is applied on a Teflon sheet to a width of 10 mm, a length of about 150 mm, and a thickness of 100 μm, cured in an oven at 200 ° C. for 30 minutes, and then measured with a tensile tester at a test length of 100 mm and a pulling speed of 1 mm / min. The elastic modulus was calculated from the initial slope of the stress-strain curve.
Adhesive strength: A 2 × 2 mm silicon chip was mounted on a copper frame using a paste, and cured in an oven at 200 ° C. for 30 minutes. After curing, the die shear strength during heating at 25 ° C. and 250 ° C. was measured using a mount strength measuring device.
Warpage amount: A 6 × 15 × 0.3 mm silicon chip is mounted on a copper frame (200 μm thickness) with a conductive resin paste, cured at 200 ° C. for 20 minutes, and then the warpage of the chip is measured by a surface roughness meter (measurement length 13 mm) Measured with
Pot life: The number of days until the viscosity when the resin paste was left in a constant temperature bath at 25 ° C. increased to 1.2 times or more of the initial viscosity was measured.
[0027]
[Table 1]

[0028]
[Table 2]

[0029]
In Examples 1 to 7, an excellent paste having a long adhesive life, low stress (low elastic modulus, low warpage) and long pot life can be obtained, but since Comparative Example 1 uses a bisphenol A type epoxy resin, it has low stress. Poor property, warpage increases and chip cracks occur. Since Comparative Example 2 uses a bisphenol F type epoxy resin, the low stress property is poor, the amount of warpage becomes large, and chip cracks occur. In Comparative Example 3, the amount of the reactive diluent is large, and the adhesive strength is significantly reduced. In Comparative Example 4, the amount of the reactive diluent is small, the viscosity is remarkably increased, and workability is lowered. In Comparative Example 5, the blending amount of the latent curing agent is small, and the adhesive strength is remarkably lowered. In Comparative Example 6, the amount of the latent curing agent is large, the amount of warpage is large, and chip cracks are generated. In Comparative Example 7, the amount of the imidazole compound is small, and the adhesive strength is remarkably reduced. In Comparative Example 8, the amount of the imidazole compound is large, and the pot life is remarkably shortened.
[0030]
【The invention's effect】
The resin paste for semiconductors of the present invention can be quickly cured by oven curing, has high adhesive strength when heated, and is excellent in stress relaxation properties. Therefore, it is possible to prevent characteristic defects such as IC due to chip cracks and chip distortion in the IC assembly process.

Claims

(A) Liquid epoxy resin having a weight ratio of the liquid epoxy resin having the structure of the general formula (1) and the reactive diluent having an epoxy group of 60:40 to 90:10, (B) a latent curing agent, ( C) An imidazole compound and (D) an inorganic filler as essential components, with respect to 100 parts by weight of component (A), component (B) is 0.5 to 5 parts by weight, and component (C) is 0.5 to 10 parts by weight. A resin paste for semiconductors that does not contain a phenol curing agent .