(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記式（１）で示されるエポキシ化合物（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１〜５で、かつエポキシ化合物（ａ）の過剰下で反応してなる反応生成物を全エポキシ樹脂中に、３０重量％以上含み、（Ｂ）少なくとも２官能以上のフェノール性水酸基を有する化合物、及び（Ｃ）無機フィラーを必須成分とすることを特徴とするダイボンディング材。
【化１】
0003649523.tif 000005
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低応力性、接着性及び硬化性に優れたダイボンディング材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体チップの大型化、パッケージ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、高接着性、低吸水性が要求される。
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、低応力性、接着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、これは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。
【０００３】
本発明者は、エポキシ樹脂の有する長所を損なうことなく、上記欠点を改善する方法として、特開平７−２２４４１号公報で、下記式（２）の２ヶのグリシジル基を有するジメチルシロキサン化合物とビスフェノール類を反応させた変性エポキシ樹脂を主成分としたダイボンディング材を提案した。この反応生成物は他の材料との相溶性が良好で、かつグリシジル基を有するジメチルシロキサン化合物とビスフェノール類に比べ揮発しにくくなっているため、ダイボンディング硬化工程におけるブリードやアウトガス汚染などの問題が少ないという長所を有している。しかしながら下記式（２）で示されるジシロキサン化合物及び上記反応生成物は、硬化剤との反応が遅く、特にフェノール性水酸基を有する化合物を硬化剤として用いた場合、顕著であった。従って得られるダイボンディング材を硬化させるためには長時間を有し、生産性に問題があった。
【化２】
0003649523.tif 000002
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題を解決するため鋭意検討の結果、脂環式エポキシ基を含むジメチルシロキサン化合物とビスフェノール類の反応生成物を含むダイボンディング材の特徴を生かしつつ、かつ硬化性に優れた材料を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）下記の式（１）で示されるエポキシ化合物（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１〜５で、かつエポキシ化合物（ａ）の過剰下で反応してなる反応生成物を全エポキシ樹脂中に、３０重量％以上含み、（Ｂ）少なくとも２官能以上のフェノール性水酸基を有する化合物、及び（Ｃ）無機フィラーを必須成分とすることを特徴とするダイボンディング材である。
【化３】
0003649523.tif 000003
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる式（１）のエポキシ化合物とビスフェノール類の反応例としては、式（１）のエポキシ化合物（ａ）とビスフェノール類（ｂ）との当量比［（ａ）のエポキシ当量／（ｂ）の水酸基当量］が１〜５で、かつ式（１）のエポキシ化合物過剰下で、エポキシ化合物とビスフェノール類を混合し、必要により溶媒、触媒を加え１００℃以上の条件で反応させる。より好ましい当量比は、１．５〜３である。当量比が５を越えるとペースト硬化時に樹脂ブリードが起こり好ましくない。一方、当量比が１以下だと反応生成物の粘度が高くなり過ぎ、ひいてはダイボンディング材の粘度が高くなるためである。
【０００７】
本発明に用いるビスフェノール類としては、例えば、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。
前述の反応生成物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。
本発明の反応生成物の混合量は、全エポキシ樹脂量中に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。
【０００８】
本発明で用いる硬化剤としては、少なくとも２官能以上のフェノール性水酸基を有する化合物が、接着性、耐水性の点で好ましい。
例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＰ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＺ、ジメチルビスフェノールＡ、ジメチルビスフェノールＦ、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、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、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、フェノールノボラック樹脂やオルソクレゾールノボラック樹脂等のポリフェノール類、トリヒドロキシフェニルメタン等のトリフェノール類が挙げられ、全エポキシ当量１に対する全水酸基当量は、０．５〜１．５が好ましい。
又、接着性、耐水性等の特性を損なわない範囲で、他の硬化剤と併用してもよい。併用する硬化剤としては、例えば、酸無水物、アミン系化合物等が挙げられる。
本発明で用いる無機フィラーとしては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等の絶縁性フィラー、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用いてもよい。更に、ニードル詰りを防止するため、無機フィラーの粒径は５０μｍ以下のものが好ましい。
【０００９】
本発明によると脂環式エポキシ基及びシロキサン構造を有する化合物とビスフェノール類との反応生成物は、例えば、前記した式（２）ようなグリシジル基を有するジメチルシロキサン化合物とビスフェノール類との反応生成物の場合に比べ未反応物が少ない。更に、得られた反応生成物と少なくとも２官能以上のフェノール性水酸基を有する化合物、及び無機フィラーを必須成分とするダイボンディング材は、硬化時の反応性に優れ、グリシジル基の場合と同様の低応力性、接着性、低吸水性を有し、より短時間でその特性を発現することが可能となり、生産性向上にも寄与し工業的に優れたものである。
【００１０】
反応生成物の製造例１
式（１）のエポキシ化合物１００ｇ、ビスフェノールＦを３０ｇ、触媒として１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという）を０．５ｇ添加し、窒素気流下１８０℃、２時間反応させ、反応生成物を得た。これを反応生成物１とする。
反応生成物の製造例２
式（１）のエポキシ化合物１００ｇ、ビスフェノールＦを１５ｇ、触媒としてＤＢＵを０．５ｇ添加し、製造例１と同様に反応生成物を得た。これを反応生成物２とする。
反応生成物の製造例３
式（２）のエポキシ化合物（但し、Ｒ1及びＲ2はプロピレン基）１００ｇ、ビスフェノールＦを３０ｇとした以外は製造例１と同様に反応生成物を得た。これを反応生成物３とする。
【００１１】
【実施例】
本発明を実施例で具体的に説明する。
実施例１
反応生成物１を３０ｇ、液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１７０、以下、エポキシ樹脂１という）を３０ｇ、反応性希釈剤としてｔ−ブチルフェニルグリシシジルエーテル（以下、ＴＧＥという）４０ｇ、硬化剤としてビスフェノールＦを１０ｇ、硬化促進剤として、ジシアンジアミド１ｇ、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（以下、２Ｐ４ＭＩという）０．２ｇ、平均粒径５μｍのフレーク状銀粉３３３ｇを配合し、三本ロールで混練しダイボンディング材を調製した。
こ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２００℃、３０分で硬化接着させ、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の銀めっき付銅フレームに２００℃、３０分で硬化接着して、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、上下方向の変位の最大値を求めた。
評価結果を表１に示す。
実施例２〜４、比較例１〜３
表１の処方に従い、実施例１と同様にしてダイボンディング材を調製した。実施例２、比較例２に用いるＰＮは、フェノールノボラック樹脂を表す。評価結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
0003649523.tif 000004
【００１３】
【発明の効果】
本発明のダイボンディング材は、低応力性、接着性の他、特に硬化性も優れており生産性向上に寄与するものである。