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JPH0515752B2 - - Google Patents
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JPH0515752B2 - - Google Patents

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JPH0515752B2
JPH0515752B2 JP28433885A JP28433885A JPH0515752B2 JP H0515752 B2 JPH0515752 B2 JP H0515752B2 JP 28433885 A JP28433885 A JP 28433885A JP 28433885 A JP28433885 A JP 28433885A JP H0515752 B2 JPH0515752 B2 JP H0515752B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paste
insulating resin
amorphous silica
particle size
silica powder
Prior art date
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Application number
JP28433885A
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JPS62143986A (ja
Inventor
Masuo Mizuno
Yukihiro Okabe
Shigenori Yamaoka
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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  • Epoxy Resins (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子をリードフレームあるいは
セラミツク基板等へダイボンデイングする場合に
用いられる絶縁樹脂ペーストに関するものであ
る。更に詳しくは高温、短時間で硬化させても、
気泡の発生が極めて少ない樹脂接合法に用いる絶
縁樹脂ペーストに関するものである。 〔従来技術〕 従来、半導体素子をリードフレーム等へダイボ
ンドする方法としては金とシリコンとの共晶を形
成することにより接合する金−シリコン共晶法、
また半田ペーストを用いて接合する半田接合法が
主に用いられてきた。金−シリコン共晶法は金を
用いるためコストが非常に高いとか、あるいは作
業温度が400〜450℃と高く半導体素子や部品の劣
化をもたらす欠点があつた。一方半田接合法は比
較的低コストではあるが耐熱性が劣るとか、ある
いは半田ボール飛散による半導体素子が劣化する
という欠点があつた。 この様な中にあつて、最近樹脂中に銀粉末、シ
リカ粉末等無機質粉末を分散させた導電性あるい
は絶縁体のペーストを用いる樹脂接合法が用いら
れる様になつてきた。この樹脂接合法は大巾なコ
ストダウンが可能であり、特に絶縁樹脂ペースト
として特にシリカ粉末を用いたものは貴金属を全
く用いないため安価であり、又その特性において
も非常に優れている。 しかしながら、これらの樹脂接合法に用いる従
来の絶縁樹脂ペーストは硬化時に気泡が発生し易
いという欠点がある。これはシリカ粉末等の無機
質粉末を樹脂に粉分散せ、ペースト状にする必要
があるために、樹脂は大量の溶剤を含むがあるい
は常温で液状のものを用いる必要があり、これ等
がこれらの絶縁ペーストが硬化する時に一部気化
し、気泡を発生させたり、あるいは樹脂と無機質
粉末を混練する時空気を抱き込み、気泡となる。 これ等の気泡が硬化時にスムーズに抜けない
と、硬化物に気泡が残存し半導体素子とリードフ
レームとの密着強度を著しく低下させるとかある
いは気泡が抜ける際の力で半導体チツプが傾き、
傾いたまま接合され、後工程での金物ワイヤボン
デイングで自動ポンダーでの位置認識ができない
という重大欠点を生じてしまう。 〔発明の目的〕 本発明の目的は上記の様な従来技術の欠点を改
良し、半導体素子が傾くことなくリードフレーム
等外部支持電極に強固に接合される絶縁樹脂ペー
ストを提供することにある。 本発明者等はペーストが硬化する際に発生する
小さな気泡がペースト表面に到達するまでに気泡
が互いに衝突し大きくなり、この大きな気泡が抜
ける際の力により半導体素子が傾いてしまうこと
に着目し、鏡意検討を重ねた結果、大きい粒子径
の無定形シリカ粉末粒子を用いると発生した気泡
が表面に到達するまでのパス(道程)が短くなる
こと、及びジシアンジアミドおよび/またはマレ
オニトリル誘導体を潜在性硬化剤として用いると
大きい粒子径のシリカ粉末粒子による効果と相ま
つて硬化時のペーストの粘度が初期段階で著しく
低下し、気泡が抜け易くなることを見い出し目的
を達成することができた。 〔発明の構成〕 即ち、本発明は(A)粒径50μm以下の無定形シリ
カ粉末中、粒径が20〜50μmの分布を有するもの
が15〜50重量%含む無定形シリカ充填剤と(B)ジシ
アンジアミドおよび/またはマレオニトリル誘導
体を潜在性アミン硬化剤とし、(C)常温で液状のエ
ポキシ樹脂を必須成分とすることを特徴とする樹
脂接合法用の絶縁樹脂ペーストに関するものであ
る。 本発明に用いる無定形シリカ粉末粒子は粒径が
50μm以下であるが、これは粒径がこれより大き
いとデイスペンサーでペーストを塗布する時、細
いニードル(口径 0.2mm以下)ではニードルの
出口付近にシリカ粉末粒子が徐々に滞積し、やが
ては出口をふさいでしまい、長時間連続使用でき
なくなるためである。また硬化時ペースト中に発
生した気泡は樹脂バインダー中を進行しながらシ
リカ粉末粒子との衝突をくり返してペースト表面
に到達するものと思われる。この場合、同一重量
のシリカ粉末を含んだ絶縁ペーストにおいては粒
径が大きいほどシリカ粉末粒子の個数が著しく減
少するため、気泡とシリカ粉末粒子の衝突は減少
し、結果として、気泡は見い短いパス(道程)を
通つて表面に抜けることになり気泡どうしの衝
突、成長も減少する。 本発明においては大きいシリカ粉末、即ち粒径
20〜50μmのものを15重量%から50重量%含むこ
とを必須条件としているが、15重量%より少ない
量では、先に述べた効果が充分でないため、気泡
がスムーズに抜けない。更に50重量%以上である
とペーストの揺変度が小さくなりデイスペンサー
からのペーストのたれ、あるいはブリード等を起
し実用上不具合を生じる。 また本発明においてはジシアンジアミドおよ
び/またはマレオニトリル誘導体を潜在性アミン
硬化剤として用いることを特徴としている。これ
等の硬化剤はいわゆる潜在性硬化剤の中でも特に
硬化温度が高いものであり、150℃以下ではほと
んど反応しないが150℃を越えると急激に反応が
進む。従つてこれ等の硬化剤を用いると150℃ま
では反応がほとんど進行せず、ペーストの温度の
み上昇するため、粘度は急激に低下し、気泡は非
常に抜け易くなる。本発明に用いられるマレオニ
トリル誘導体とは例えば、ジアミノマレオニトリ
ル、あるいはN−ベンジルマレオニトリル、N−
イソブチルマレオニトリル、等のモノアルキル置
換誘導体やN−ベンジル−N′−ベンジルマレオ
ニトル、N−メチル−N′−ベンジルマレオニト
リル等のジアルキル誘導体等がある。 また本発明に用いられるエポキシ樹脂は常温で
液状であるものに限定しているが、常温で液状の
ものでないとシリカ粉末と混練し、ペースト化す
るのに溶剤を用いることが必要となる。これらの
溶剤は硬化時に気化し気泡発生の原因となる。溶
剤を用いることなくペースト化するには常温で液
状であることが必要である。本発明に用いられる
エポキシ樹脂としては例えばビスフエノールA、
ビスフエノールF、フエノールノボラツクとエピ
クロルヒドリンとの反応により得られるジグリジ
ルエーテルで常温で液状のもの、アリサイクリツ
ク−ジエポキシ−アジペイト、アリサイクリツク
−ジエポキシ−カルボキシレイト、ビニル−シク
ロヘキセン−ジオキサイドの様な脂環式エポキシ
樹脂、更にはn−ブチルグリシジルエーテル、2
−エチルヘキシルグリシジルエーテル、スチレン
オキサイド、フエニルグリシジルエーテル、クレ
ジルグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセン
モノエポキシサイドの様なモノエポキシ樹脂があ
る。またエポキシ樹脂に含まれる塩素量はできる
だけ少ないほうが良く、500PPm以下が望まし
い。なぜなら含有塩素量があまり多いエポキシを
用いると絶縁樹脂ペーストより抽出された塩素イ
オンが半導体素子表面のアルミ配線を腐食してし
まうからである。 本発明においては絶縁樹脂ペースト中占める無
定形シリカ充填剤の含有率は特に限定しないが、
好ましくは40〜60重量%であり、この範囲のもの
がデイスペンサー、スクリーン印刷、スタンピン
グ等によりペーストを塗布する際に最も使い易
い。 更に本発明においては必要により硬化促進剤、
顔料、染料、消泡剤等を添加して用いることもで
きる。 〔発明の効果〕 以上述べた様に本発明による絶縁樹脂ペースト
は硬化時に気泡がスムースに抜けるため、従来、
半導体素子と外部電極との接合において、しばし
ば発生した、半導体素子の傾き、あるいは剥れが
なくなり、接合の信頼性を大巾に向上させること
ができる。 〔実施例〕 実施例 1 節分により調整した粒径分布が20〜50μm、平
均粒径35μmの無定形シリカ粉末(以下無定形シ
リカA)と、粒径20μm以下、平均粒径5μmの無
定形シリカ粒子(以下無定形シリカB)と、ビス
フエノールAとエピクロルヒドリンとの反応によ
り得られるジグリシジルエーテル(エポキシ当量
180)と、ジシアンジアシドとを第1表の割合で
配合し三本ロールで混練し、絶縁樹脂ペーストを
得た。 この絶縁樹脂ペーストを真空チヤンバーにて2
mmHgで30分間脱泡した後、リードフレーム上に
デイスペンサーで塗布し、3×3mm角の大きさの
半導体素子をマウントした。しかる後300℃の熱
盤上に60秒間のせて硬化させ、半導体素子の傾
き、剥れ数及び気泡の発生状況を調べ、更に体積
抵抗率を測定した。またリードフレーム上にペー
ストを塗布して30分間放置し、ブリードの状態を
調べた。結果を第1表に示す。 実施例 2 硬化剤としてジアミノマレオニトリルを用いる
以外は実施例1と全く同じ方法で第1表に示す組
成の絶縁樹脂ペーストを作り試験を行なつた。 結果を第1表に示す。 実施例 3 硬化剤としてN−イソブチルマレオニトリルを
用いる以外は実施例1と全く同じ方法で第1表に
示す組成の絶縁樹脂ペーストを作り試験を行なつ
た。 結果を第1表に示す。 実施例 4 液状のエポキシ樹脂として、フエノールノボラ
ツクとエピクロルヒドリンとから誘導されるグリ
シジルエーテル(エポキシ当量170)を用いる以
外は実施例1と全く同じ方法で第1表に示す組成
の絶縁樹脂ペーストを作り試験を行なつた。結果
を第1表に示す。 比較例 1 硬化として非潜在性硬化剤である。ジアミノジ
フエニルメタンを用いること以外は実施例1と全
く同じ方法で第1表に示す組成の絶縁樹脂ペース
トを作り試験を行なつた。 結果を第1表に示す。 比較例 2 無定形シリカAの配合割合が非常に少ないこと
以外は実施例1と全く同じ方法で第1表を示す組
成の絶縁樹脂ペーストを作り試験を行なつた。 結果を第1表に示す。 比較例 3 無定形シリカBの配合割合が非常に少ないこと
以外は実施例1と全く同じ方法で第1表に示す組
成の絶縁樹脂ペーストを作り試験を行なつた。 結果を第1表に示す。 比較例 4 エポキシ樹脂としてビスフエノールAとエピク
ロルヒドリンとの反応より得られる固形のグリシ
ジルエーテル(エポキシ当量480)をメチルイソ
ブチルケトンに60重量%の濃度に溶解させた溶液
を用いること以外は実施例1と全く同じ方法で第
1表に示す組成の絶縁樹脂ペーストを作り試験を
行なつた。 結果を第1表に示す。 【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A) 粒径50μm以下の無定形シリカ粉末中、
    粒径が20〜50μmの分布を有するものが15〜50
    重量%含む無定形シリカ充填剤。 (B) ジシアンジアミドおよび/またはマレオニト
    リル誘導体。 (C) 常温で液状のエポキシ樹脂、を必須成分とす
    ることを特徴とする絶縁樹脂ペースト。 2 無定形シリカ充填剤の含有量が40〜60重量%
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の絶縁樹脂ペースト。 3 常温で液状のエポキシ樹脂中に含まれる塩素
    量が500ppm以下のエポキシ樹脂を使用する子と
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の絶縁樹
    脂ペースト。
JP28433885A 1985-12-19 1985-12-19 絶縁樹脂ペ−スト Granted JPS62143986A (ja)

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JP28433885A JPS62143986A (ja) 1985-12-19 1985-12-19 絶縁樹脂ペ−スト

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JPS62143986A JPS62143986A (ja) 1987-06-27
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JP4862272B2 (ja) * 2005-03-31 2012-01-25 横浜ゴム株式会社 硬化性樹脂組成物
JP5210011B2 (ja) * 2008-03-18 2013-06-12 積水化学工業株式会社 電子部品用接着剤

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