JP7577949B2 - ペースト状樹脂組成物、高熱伝導性材料、および半導体装置 - Google Patents
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Description
本発明によれば、
銀含有粒子Aと、溶剤Bと、熱硬化性樹脂Cと、を含み、
以下の方法で測定された銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaと、溶剤Bのハンセン溶解度パラメータbとの差が4.3以上9.8以下である、ペースト状樹脂組成物が提供される。
[方法]
10ml容のガラス容器に、銀含有粒子A 0.2gに対して、下記評価用溶剤から選択される何れかの溶剤2mLを加え、ボルッテクスミキサーで5秒攪拌した後の分散性を目視にて下記4段階で評価する。コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.02)のSphereプログラムに評価用溶剤および当該溶剤に対する分散性の評価結果を入力し、ハンセン溶解度パラメータを算出する。
(評価用溶剤)
水、メタノール、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、1-ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール
(評価)
0:分散しない。
1:10分未満で沈降が完了する。
2:10分以上、1時間未満経過すると沈降が完了する。
3:1時間以上、12時間以下経過すると沈降が完了する。
前記ペースト状樹脂組成物を焼結して得られる高熱伝導性材料が提供される。
基材と、
前記基材上に接着層を介して搭載された半導体素子と、を備え、
前記接着層は、前記ペースト状樹脂組成物を焼結してなる、半導体装置が提供される。
前記の方法で測定された銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaと、溶剤のハンセン溶解度パラメータを測定する工程と、
ハンセン溶解度パラメータaに対する、ハンセン溶解度パラメータの差が4.3以上9.8以下となる溶剤Bを選択する工程と、
銀含有粒子Aと、選択された溶剤Bと、熱硬化性樹脂Cと、を混合する工程と、
を含む、ペースト状樹脂組成物の製造方法が提供される。
前記の方法で測定された金属粒子のハンセン溶解度パラメータと、溶剤のハンセン溶解度パラメータを測定する工程と、
前記金属粒子の前記ハンセン溶解度パラメータと、前記溶剤の前記ハンセン溶解度パラメータの差が4.3以上9.8以下となるように前記金属粒子および/または前記溶剤を選択する工程と、
選択された前記金属粒子と、選択された前記溶剤と、熱硬化性樹脂と、を混合する工程と、
を含む、樹脂組成物の製造方法が提供される。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、銀含有粒子Aと、溶剤Bと、熱硬化性樹脂Cと、
を含み、以下の方法で測定された銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータ(HSP)aと、溶剤Bのハンセン溶解度パラメータ(HSP)bとの差が4.3以上9.8以下である。
[方法]
10ml容のガラス容器に、銀含有粒子A 0.2gに対して、下記評価用溶剤から選択される何れかの溶剤2mLを加え、ボルッテクスミキサーで5秒攪拌した後の分散性を目視にて下記4段階で評価する。コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.02)のSphereプログラムに全ての評価用溶剤および当該溶剤に対する分散性の評価結果を入力し、ハンセン溶解度パラメータを算出する。
(評価用溶剤)
水、メタノール、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、1-ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール
(評価)
0:分散しない。
1:10分未満で沈降が完了する。
2:10分以上、1時間未満経過すると沈降が完了する。
3:1時間以上、12時間以下経過すると沈降が完了する。
分極項(δP)は7.0MPa1/2以上10.0MPa1/2以下、好ましくは7.5MPa1/2以上9.5MPa1/2以下、
水素結合項(δH)は8.0MPa1/2以上11.0MPa1/2以下、好ましくは8.5MPa1/2以上10.5MPa1/2以下である。
分極項(δP)は5.0MPa1/2以上19.0MPa1/2以下、好ましくは5.0MPa1/2以上16.0MPa1/2以下、
水素結合項(δH)は4.0MPa1/2以上15.5MPa1/2以下、好ましくは4.0MPa1/2以上8.0MPa1/2以下である。
上記範囲にあると、銀含有粒子Aとのなじみが適度であり、さらに熱硬化性樹脂Cに対する溶解性にも優れる。
下記式において、物質1のハンセンの溶解度パラメータを分散項(δD1)、分極項(δP1)、水素結合項(δH1)を用いて表し、物質2のハンセンの溶解度パラメータを分散項(δD2)、分極項(δP2)、水素結合項(δH2)を用いて表す。ΔHSPが小さいほど、2つの物質は相溶性に優れると判断される。
ここで、ハンセンとアボットが開発したコンピュータソフトウェアHSPiPには、HSP距離を計算する機能と溶剤もしくは非溶剤のハンセンパラメーターを記載したデータベースが含まれている。溶剤Bのハンセン溶解度パラメータ(HSP)bは、データベースから、またはコンピュータソフトウェアHSPiPのDIY(Do It Yourself)プログラムに分子構造をSMILE記法で入力することで推定値を得ることができる。
銀含有粒子Aは、適切な熱処理によってシンタリング(焼結)を起こし、粒子連結構造(シンタリング構造)を形成することができる。
本実施形態においては、球状、鱗片状、凝集状、および多面体形状の銀含有粒子から選択される2種以上を含むことが好ましく、球状の銀含有粒子a1と、鱗片状、凝集状、および多面体形状から選択される1種以上の銀含有粒子a2とを含むことがより好ましい。これにより、銀含有粒子同士の接触率がさらに向上することから、当該ペースト状樹脂組成物の焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性がさらに向上する。
銀含有粒子Aが銀含有粒子a2を含むことにより、ペースト状樹脂組成物から得られる成形物の樹脂クラックを抑制したり、線膨張係数を抑制することができる。
銀含有粒子Aは、その表面がカルボン酸、炭素数4~30の飽和脂肪酸、または一価の炭素数4~30の不飽和脂肪酸、長鎖アルキルニトリル等処理されていてもよい。
別観点として、銀コート樹脂粒子をある断面で切断したときには、その断面の周囲全部に銀層が確認されることが好ましい。
弾性特性や耐熱性の観点から、樹脂は、シリコーン樹脂または(メタ)アクリル樹脂が好ましい。
銀含有粒子の粒度分布(横軸:粒子径、縦軸:頻度)は、単峰性であっても多峰性であってもよい。
溶剤Bは、溶剤Bのハンセン溶解度パラメータbと銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaとの差が所定の範囲にあれば、特に限定されず用いることができる。溶剤Bは、常温(25℃)で液体の化合物であって、単官能モノマーを含むことができる。
溶剤Bは、1種の溶剤であってもよく、2種以上混合してハンセン溶解度パラメータを調整することができる。
中でも、トリプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジメチルスルホキシド、安息香酸ベンジル、γ-ブチロラクトン、イソボニルシクロヘキサノール、またはターピネオールが好ましい。
溶剤Bの沸点が当該範囲であることにより、ペースト状樹脂組成物を焼結して得られる材料においてボイドの発生を抑制することができる。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、さらに熱硬化性樹脂Cを含むことができる。
熱硬化性樹脂Cとしては、好ましくは、エポキシ樹脂を挙げることができる。
エポキシ樹脂は、一分子中にエポキシ基を1つのみ備える化合物であってもよいし、一分子中にエポキシ基を2つ以上備える化合物であってもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、熱硬化性成分を1種のみ含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物中の、熱硬化性樹脂Cの量は、不揮発成分全体中、例えば3~20質量%、好ましくは5~15質量%である。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、さらに硬化剤Dを含むことができる。
フェノール系硬化剤は、低分子化合物あってもよいし、高分子化合物(すなわちフェノール樹脂)であってもよい。
硬化剤Dを用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、さらに硬化促進剤を含むことができる。
硬化促進剤は、典型的には熱硬化性樹脂Cと硬化剤Dとの反応を促進させるものである。
硬化促進剤を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、さらにシランカップリング剤を含むことができる。これにより、接着力の一層の向上を図ることができる。
2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン;
p-スチリルトリメトキシシランなどのスチリルシラン;
3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのメタクリルシラン;
メタクリル酸3-(トリメトキシシリル)プロピル、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリルシラン;
N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン;
イソシアヌレートシラン;
アルキルシラン;
3-ウレイドプロピルトリアルコキシシランなどのウレイドシラン;
3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシラン;
3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネートシランなどを挙げることができる。
シランカップリング剤を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、可塑剤を含むことができる。可塑剤により、貯蔵弾性率を小さめに設計しやすい。そして、ヒートサイクルによる接着力の低下を一層抑えやすくなる。
可塑剤を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、ラジカル開始剤を含むことができる。
ラジカル開始剤により、例えば、硬化が不十分となることを抑えることができたり、比較的低温(例えば180℃)での硬化反応を十分に進行させることができたり、接着力を一層向上させることができたりする場合がある。
ラジカル開始剤としては、過酸化物、アゾ化合物などを挙げることができる。
p-メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼ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-ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;
ジ(2-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(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-へキシルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジ-t-ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド;
ジベンゾイルパーオキサイド、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;
ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;
2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-へキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノネート等のパーオキシエステルなどを挙げることができる。
ラジカル開始剤を用いる場合、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物は、好ましくは、20℃でペースト状である。すなわち、本実施形態のペースト状樹脂組成物は、好ましくは、20℃で、糊のようにして基板等に塗布することができる。このことにより、本実施形態のペースト状樹脂組成物を、半導体素子の接着剤などとして好ましく用いることができる。
もちろん、適用されるプロセスなどによっては、本実施形態のペースト状樹脂組成物は、比較的低粘度のワニス状などであってもよい。
本実施形態のペースト状樹脂組成物の製造方法は、
前述の方法で銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaを測定するとともに、溶剤のハンセン溶解度パラメータbを測定する工程と、
ハンセン溶解度パラメータaに対する、ハンセン溶解度パラメータbの差が4.3以上9.8以下となる溶剤Bを選択する工程と、
銀含有粒子Aと、選択された溶剤Bと、熱硬化性樹脂Cと、必要に応じてその他の成分とを、従来公知の方法で混合する工程と、を含む。
本実施形態のペースト状樹脂組成物を焼結することにより高熱伝導性材料を得ることができる。
高熱伝導性材料の形状を変えることにより、自動車、電機分野において熱放散性を必要とする様々な部品に適用することができる。
本実施形態のペースト状樹脂組成物を用いて、半導体装置を製造することができる。例えば、本実施形態のペースト状樹脂組成物を、基材と半導体素子との「接着剤」として用いることで、半導体装置を製造することができる。
本実施形態の半導体装置は、ヒートサイクルによっても接着層の密着性などが低下しにくい。つまり、本実施形態の半導体装置の信頼性は高い。
半導体素子としては、IC、LSI、電力用半導体素子(パワー半導体)、その他各種の素子を挙げることができる。
基板としては、各種半導体ウエハ、リードフレーム、BGA基板、実装基板、ヒートスプレッダー、ヒートシンクなどを挙げることができる。
図1は、半導体装置の一例を示す断面図である。
半導体装置100は、基材30と、ペースト状樹脂組成物の熱処理体である接着層10(ダイアタッチ材)を介して基材30上に搭載された半導体素子20と、を備える。
接着層10の厚さは、例えば100μm以下、好ましくは50μm以下である。
基材30の表面は、例えば、銀、金などの金属により被膜されていてもよい。これにより、接着層10と基材30との接着性が向上する。
図2の半導体装置100において、基材30は、例えばインターポーザである。インターポーザである基材30のうち、半導体素子20が搭載される一面と反対側の面には、例えば複数の半田ボール52が形成される。この場合、半導体装置100は、半田ボール52を介して他の配線基板へ接続されることとなる。
まず、基材30の上に、ペースト状樹脂組成物を塗工し、次いで、その上に半導体素子20を配置する。すなわち、基材30、ペースト状樹脂組成物、半導体素子20がこの順で積層される。
ペースト状樹脂組成物を塗工する方法は特に限定されない。具体的には、ディスペンシング、印刷法、インクジェット法などを挙げることができる。
下記銀含有粒子および下記溶剤を用い、銀含有粒子に対する溶剤のΔHSPが5段階となるように調整した。
(銀含有粒子)
・銀フィラー1:福田金属箔粉工業社製、HKD-12、メジアン径D50:7.6μm、鱗片状
・銀フィラー2:DOWAエレクトロニクス社製、AG-DSB-114、球状、D50:0.7μm
(溶剤)
・溶剤1:トリプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル(BFTG、日本乳化剤社製、沸点274℃)
・溶剤2:炭酸プロピレン(東京化成工業社製、沸点242℃)
・溶剤3:ジメチルスルホキシド(DMSO、東京化成工業社製、沸点189℃)
・溶剤4:安息香酸ベンジル(東京化成工業社製、沸点324℃)
・溶剤5:ジアセトンアルコール(東京化成工業社製、沸点168℃)
・溶剤6:トリエチレングリコールジメチルエーテル(東京化成工業社製、沸点216℃)
[方法]
10ml容のガラス容器に、銀含有粒子 0.2gに対して、下記評価用溶剤から選択される何れかの溶剤2mLを加え、ボルッテクスミキサーで5秒攪拌した後の分散性を目視にて下記4段階で評価する。コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.02)のSphereプログラムに全ての評価用溶剤および当該溶剤に対する分散性の評価結果を入力し、ハンセン溶解度パラメータを算出する。
(評価用溶剤)
水、メタノール、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、1-ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール
(評価)
0:分散しない。
1:10分未満で沈降が完了する。
2:10分以上、1時間未満経過すると沈降が完了する。
3:1時間以上、12時間以下経過すると沈降が完了する。
銀フィラー2(AG-DSB-114、球状)のハンセン溶解度パラメータの分散項(δD)は15.7MPa1/2、分極項(δP)は8.1MPa1/2、水素結合項(δH)は10.1MPa1/2であった。
下記式において、溶剤1の体積比をa、ハンセンの溶解度パラメータを分散項(δD1)、分極項(δP1)、水素結合項(δH1)を用いて表し、溶剤2の体積比をb、ハンセンの溶解度パラメータを分散項(δD2)、分極項(δP2)、水素結合項(δH2)を用いて表す。
・参考例1:分散項(δD)は16.1MPa1/2、分極項(δP)は5.2MPa1/2、水素結合項(δH)は7.4MPa1/2
・参考例2:分散項(δD)は17.9MPa1/2、分極項(δP)は11.1MPa1/2、水素結合項(δH)は5.9MPa1/2
・参考例3:分散項(δD)は18.6MPa1/2、分極項(δP)は13.5MPa1/2、水素結合項(δH)は5.26MPa1/2
・参考例4:分散項(δD)は19.3MPa1/2、分極項(δP)は15.8MPa1/2、水素結合項(δH)は4.7MPa1/2
・参考例5:分散項(δD)は20.0MPa1/2、分極項(δP)は18.0MPa1/2、水素結合項(δH)は4.1MPa1/2
・参考例6:分散項(δD)は18.4MPa1/2、分極項(δP)は16.4MPa1/2、水素結合項(δH)は10.2MPa1/2
・参考例7:分散項(δD)は20.0MPa1/2、分極項(δP)は5.1MPa1/2、水素結合項(δH)は5.2MPa1/2
・参考例8:分散項(δD)は15.8MPa1/2、分極項(δP)は8.2MPa1/2、水素結合項(δH)は10.8MPa1/2
・参考例9:分散項(δD)は16.1MPa1/2、分極項(δP)は5.8MPa1/2、水素結合項(δH)は6.8MPa1/2
[実施例1~2、比較例1~7]
まず、表2に示される配合量に従って、各原料成分を混合し、ワニスを得た。
次に、得られたワニス、前記表1に記載の混合比率の溶剤、および銀含有粒子を、表2に示す配合量に従って配合し、常温で、3本ロールミルで混練した。これにより、ペースト状樹脂組成物を作製した。なお、銀含有粒子および溶剤は前記のものを用いた。
(熱硬化性成分)
・エポキシ樹脂1:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(日本化薬社製、RE-303S)
・アクリルモノマー1:エチレングリコールジメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステルEG)
・硬化剤1:ビスフェノールF骨格を有するフェノール樹脂(室温25℃で固体、DIC社製、DIC-BPF)
・ラジカル重合開始剤:ジクミルパーオキサイド(化薬アクゾ社製、パーカドックスBC)
・イミダゾール系触媒:2-フェニル-1H-イミダゾール-4,5-ジメタノール(四国化成工業社製、2PHZ-PW)
得られたペースト状樹脂組成物をガラス板上に塗布し、窒素雰囲気下で、30℃から200℃まで60分間かけて昇温し、続けて200℃で120分間熱処理した。これにより、厚さ0.05mmのペースト状樹脂組成物の熱処理体を得た。ミリオームメータ(HIOKI社製)による直流四電極法、電極間隔が40mmの電極を用い、熱処理体表面の抵抗値を測定した。
10 接着層
20 半導体素子
30 基材
32 ダイパッド
34 アウターリード
40 ボンディングワイヤ
50 封止樹脂
52 半田ボール
Claims (13)
- 銀含有粒子Aと、
溶剤Bと、
熱硬化性樹脂Cと、
を含み、
前記銀含有粒子Aは、銀粒子および銀コート樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも一種であり、
前記溶剤Bは、トリプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジメチルスルホキシド、安息香酸ベンジル、ジアセトンアルコール、トリエチレングリコールジメチルエーテル、γ-ブチロラクトン、イソボニルシクロヘキサノール、ターピネオール、イソボニルシクロヘキサノール、およびジエチレングリコールからなる群から選択される1種の溶剤からなり、
以下の方法で測定された前記銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaと、前記溶剤Bのハンセン溶解度パラメータbとの差が4.3MPa 1/2 以上9.8MPa 1/2 以下である、ペースト状樹脂組成物。
[方法]
10ml容のガラス容器に、銀含有粒子A 0.2gに対して、下記評価用溶剤から選択される何れかの溶剤2mLを加え、ボルッテクスミキサーで5秒攪拌した後の分散性を目視にて下記4段階で評価する。コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.02)のSphereプログラムに全ての評価用溶剤および当該溶剤に対する分散性の評価結果を入力し、ハンセン溶解度パラメータを算出する。
(評価用溶剤)
水、メタノール、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、1-ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール
(評価)
0:分散しない。
1:10分未満で沈降が完了する。
2:10分以上、1時間未満経過すると沈降が完了する。
3:1時間以上、12時間以下経過すると沈降が完了する。 - 銀含有粒子Aと、
溶剤Bと、
熱硬化性樹脂Cと、
を含み、
前記銀含有粒子Aは、銀粒子および銀コート樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも一種であり、
前記溶剤Bは、トリプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、炭酸プロピレン、ジアセトンアルコール、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジメチルスルホキシド、安息香酸ベンジル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、γ-ブチロラクトン、カルビトール、n-ドデカン、イソボニルシクロヘキサノール、ターピネオール、プロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、δ-バレロラクン、ブチルカルビトール、フェノキシプロパノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、ジメチルイソソルビド、イソホロン、ヘキシレングリコール、安息香酸ブチル、2-フェノキシエタノール、ベンジルアルコール、ジヒドロレボグルコセノン、ジプロピレングリコール、およびカプロラクトンからなる群から選択される2種以上の溶剤からなり、
以下の方法で測定された前記銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaと、前記溶剤Bのハンセン溶解度パラメータbとの差が4.3MPa 1/2 以上9.8MPa 1/2 以下である、ペースト状樹脂組成物。
[方法]
10ml容のガラス容器に、銀含有粒子A 0.2gに対して、下記評価用溶剤から選択される何れかの溶剤2mLを加え、ボルッテクスミキサーで5秒攪拌した後の分散性を目視にて下記4段階で評価する。コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.02)のSphereプログラムに全ての評価用溶剤および当該溶剤に対する分散性の評価結果を入力し、ハンセン溶解度パラメータを算出する。
(評価用溶剤)
水、メタノール、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、1-ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール
(評価)
0:分散しない。
1:10分未満で沈降が完了する。
2:10分以上、1時間未満経過すると沈降が完了する。
3:1時間以上、12時間以下経過すると沈降が完了する。 - 前記銀含有粒子Aが球状、鱗片状、凝集状、および多面体形状の銀含有粒子から選択される2種以上を含む、請求項1または2に記載のペースト状樹脂組成物。
- 前記溶剤Bの沸点が、220℃以上350℃以下である、請求項1~3のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
- 前記熱硬化性樹脂Cはエポキシ樹脂を含む、請求項1~4のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
- さらに硬化剤Dを含む、請求項1~5のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物。
- 請求項1~6のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物を焼結して得られる高熱伝導性材料。
- 基材と、
前記基材上に接着層を介して搭載された半導体素子と、を備え、
前記接着層は、請求項1~6のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物を焼結してなる、半導体装置。 - 以下の方法で銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaを測定するとともに、溶剤のハンセン溶解度パラメータbを測定する工程と、
ハンセン溶解度パラメータaに対する、ハンセン溶解度パラメータbの差が4.3MPa 1/2 以上9.8MPa 1/2 以下となる溶剤Bを選択する工程と、
前記銀含有粒子Aと、選択された前記溶剤Bと、熱硬化性樹脂Cと、を混合する工程と、
を含み、
前記銀含有粒子Aは、銀粒子および銀コート樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも一種であり、
前記溶剤Bは、トリプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジメチルスルホキシド、安息香酸ベンジル、ジアセトンアルコール、トリエチレングリコールジメチルエーテル、γ-ブチロラクトン、イソボニルシクロヘキサノール、ターピネオール、イソボニルシクロヘキサノール、およびジエチレングリコールからなる群から選択される1種の溶剤からなる、ペースト状樹脂組成物の製造方法。
[方法]
10ml容のガラス容器に、銀含有粒子A 0.2gに対して、下記評価用溶剤から選択される何れかの溶剤2mLを加え、ボルッテクスミキサーで5秒攪拌した後の分散性を目視にて下記4段階で評価する。コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.02)のSphereプログラムに全ての評価用溶剤および当該溶剤に対する分散性の評価結果を入力し、ハンセン溶解度パラメータを算出する。
(評価用溶剤)
水、メタノール、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、1-ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール
(評価)
0:分散しない。
1:10分未満で沈降が完了する。
2:10分以上、1時間未満経過すると沈降が完了する。
3:1時間以上、12時間以下経過すると沈降が完了する。 - 以下の方法で銀含有粒子Aのハンセン溶解度パラメータaを測定するとともに、溶剤のハンセン溶解度パラメータbを測定する工程と、
ハンセン溶解度パラメータaに対する、ハンセン溶解度パラメータbの差が4.3MPa 1/2 以上9.8MPa 1/2 以下となる溶剤Bを選択する工程と、
前記銀含有粒子Aと、選択された前記溶剤Bと、熱硬化性樹脂Cと、を混合する工程と、
を含み、
前記銀含有粒子Aは、銀粒子および銀コート樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも一種であり、
前記溶剤Bは、トリプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、炭酸プロピレン、ジアセトンアルコール、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジメチルスルホキシド、安息香酸ベンジル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、γ-ブチロラクトン、カルビトール、n-ドデカン、イソボニルシクロヘキサノール、ターピネオール、プロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、δ-バレロラクン、ブチルカルビトール、フェノキシプロパノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、ジメチルイソソルビド、イソホロン、ヘキシレングリコール、安息香酸ブチル、2-フェノキシエタノール、ベンジルアルコール、ジヒドロレボグルコセノン、ジプロピレングリコール、およびカプロラクトンからなる群から選択される2種以上の溶剤からなる、ペースト状樹脂組成物の製造方法。
[方法]
10ml容のガラス容器に、銀含有粒子A 0.2gに対して、下記評価用溶剤から選択される何れかの溶剤2mLを加え、ボルッテクスミキサーで5秒攪拌した後の分散性を目視にて下記4段階で評価する。コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.02)のSphereプログラムに全ての評価用溶剤および当該溶剤に対する分散性の評価結果を入力し、ハンセン溶解度パラメータを算出する。
(評価用溶剤)
水、メタノール、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、1-ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール
(評価)
0:分散しない。
1:10分未満で沈降が完了する。
2:10分以上、1時間未満経過すると沈降が完了する。
3:1時間以上、12時間以下経過すると沈降が完了する。 - 前記溶剤Bの沸点が、220℃以上350℃以下である、請求項9または10に記載のペースト状樹脂組成物の製造方法。
- 前記熱硬化性樹脂Cはエポキシ樹脂を含む、請求項9~11のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物の製造方法。
- 前記混合する工程において、さらに硬化剤Dを混合する工程を含む、請求項9~12のいずれかに記載のペースト状樹脂組成物の製造方法。
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