(57)【要約】【課題】加熱後の揮発成分の発生量が少なく、作業性に優れた半導体用接着剤組成物および信頼性に優れる半導体装置を提供すること。【解決手段】(Ａ)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(Ｂ)ジシアンジアミド、(Ｃ)プレゲル化剤、(Ｄ)硬化促進剤、及び(Ｅ)無機フィラーを必須成分とし、１５０℃、１時間加熱後の揮発成分の発生量が０．５質量％以下であることを特徴とする半導体用接着剤組成物および同組成物を用いた半導体装置である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
(Ａ)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(Ｂ)ジシアンジアミド、(Ｃ)プレゲル化剤、(Ｄ)硬化促進剤、及び(Ｅ)無機フィラーを必須成分とし、１５０℃、１時間加熱後の揮発成分の発生量が０．５質量％以下であることを特徴とする半導体用接着剤組成物。
【請求項２】
前記成分(Ａ)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂のＥ型粘度計による２５℃における粘度が５０〜１５００ｍＰａ・ｓである請求項１に記載の半導体用接着剤組成物。
【請求項３】
前記成分(Ｃ)のプレゲル化剤がアクリル樹脂である請求項１または２に記載の半導体用接着剤組成物。
【請求項４】
前記成分(Ｄ)の硬化促進剤がイミダゾール類である請求項１〜３のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物。
【請求項５】
前記成分(Ｅ)の無機フィラーが溶融シリカ粉である請求項１〜４のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物。
【請求項６】
半導体素子を請求項１〜５いずれかに記載の半導体用接着剤組成物により樹脂基板または金属製リードフレームに接着してなる半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体用接着剤組成物及びそれを用いて半導体素子（チップ）が樹脂基板または金属製リードフレームに接着された半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化に伴い、電子デバイスの利用範囲は拡大の一途をたどっている。電子デバイスは異種材料の接合によりその機能が発現しており、その接合に関与する機能材料には様々な特性が要求されている。
一般に絶縁性ペースト（本発明の半導体用接着剤組成物に相当する）は、エポキシ樹脂等のバインダー成分と絶縁性粉末とから構成され、各種電子部品の接着、コーティング、印刷による回路形成等に適用されている。主に熱硬化性樹脂であるバインダー成分は硬化剤により熱硬化して有機溶剤に不溶となり、また、耐熱性、耐湿性、耐候性等が付与される。バインダー成分の一つであるエポキシ樹脂の硬化剤としては、フェノール樹脂、アミン類、メラミン類、酸無水物等の多種多様のものが使用されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１〜４においては、液状エポキシ樹脂組成物を調製するため、グリシジルアミン型のエポキシ樹脂が硬化剤であるフェノール樹脂または酸無水物とともに使用されている。
特許文献１〜４においては、硬化剤としてかなりの量のフェノール樹脂や酸無水物が使用されているため、硬化物においてフェノール樹脂や酸無水物中に由来する不純物の影響が出る場合がある。
また、特許文献５には、グリシジルオキシ−Ｎ，Ｎ−グリシジルアニリン等のグリシジルアミン骨格を有する多官能エポキシ化合物、硬化剤である酸無水物、エポキシ基を有する高分子量ポリマーを含む電子部品用接着剤が提案されている。
【０００４】
上記のように、従来の絶縁性ペーストは、そのほとんどがエポキシ樹脂をベースとしているため長期耐熱性には限界があった。長期耐熱性を改善するため、３官能、４官能などを有する多官能エポキシ樹脂をベースとして、開発されているが、粘度を低下させて接着剤としての作業性を確保するために溶剤や単量体またはオリゴマーが希釈剤として用いられているのが一般的である。
【０００５】
また、特許文献６には、脂環式エポキシ樹脂または水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビニル重合体粒子とを含有してなる光半導体用封止シート用エポキシ樹脂組成物が開示されており、ビニル重合体粒子をプレゲル化剤として使用することが記載されている。
さらに、特許文献７には、グリシジルアミン型のエポキシ樹脂とアミン系硬化剤、無機充填剤、及び低応力剤を含む半導体封止用液状樹脂組成物が開示されており、低応力剤としてエチレン・エチルアクリレート共重合樹脂やアクリルゴム等が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５５８６４号公報
【特許文献２】特開２０００−２１２３９３号公報
【特許文献３】特開２００１−２２６４５５号公報
【特許文献４】特開２００２−１７９８８２号公報
【特許文献５】特開２００９−１５５４５０号公報
【特許文献６】特開２０１３−０７６０９２号公報
【特許文献７】特開２０１３−１６３７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のエポキシ樹脂組成物はいずれも硬化物特性や半導体装置としての信頼性に問題がある。当該問題を解決する手段としては、エポキシ樹脂と硬化剤との組み合わせを工夫したり、溶剤や種々の希釈剤および添加剤を添加することにより改良することが考えられる。
しかしながら、溶剤を用いた場合、硬化時にボイドが発生すること等が懸念される。また、溶剤の替わりに単量体またはオリゴマーを希釈剤として用いた場合、架橋密度が下がり接着強度が維持できなくなるだけでなく、発生した揮発成分が半導体素子や基板または金属製リードフレーム等の周辺部材を汚染し、ボンディングワイヤへ付着することがある。また、それと同時に硬化時に低分子量樹脂等のブリードが発生するため半導体装置としての信頼性が低下し、満足できるものではなかった。
【０００８】
そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、組成物の粘度が低く、硬化物の接着力が強く、かつ、周辺部材への汚染が少なく、また、硬化時および硬化後のブリードが抑えられ、長期の耐熱性に優れている、半導体素子と各種周辺部材との間で信頼性の高い物理的接合が可能な半導体用接着剤組成物及びそれを用いた半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ジシアンジアミド、プレゲル化剤、硬化促進剤および無機フィラーを必須成分として含み、所定の条件で加熱した際の揮発成分の発生量を所定値以下に調整した半導体用接着剤組成物が上記の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（1）(Ａ)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(Ｂ)ジシアンジアミド、(Ｃ)プレゲル化剤、(Ｄ)硬化促進剤、及び(Ｅ)無機フィラーを必須成分とし、１５０℃、１時間加熱後の揮発成分の発生量が０．５質量％以下であることを特微とする半導体用接着剤組成物、
（2）前記成分(Ａ)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂のＥ型粘度計による２５℃における粘度が５０〜１５００ｍＰａ・ｓである上記（1）に記載の半導体用接着剤組成物、
（3）前記成分(Ｃ)のプレゲル化剤がアクリル樹脂である上記（1）または（2）に記載の半導体用接着剤組成物、
（4）前記成分(Ｄ)の硬化促進剤がイミダゾール類である上記（1）〜（3）のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物、
（5）前記成分(Ｅ)の無機フィラーが溶融シリカ粉である上記（1）〜（4）のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物および
（6）半導体素子を上記（1）〜（5）のいずれかに記載の半導体用接着剤組成物により樹脂基板または金属製リードフレームに接着してなる半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体用接着剤組成物は、高温でのワイヤボンディング時や、硬化時の加熱による揮発成分の発生量が少なく、かつ、低分子量樹脂等のブリードの発生を抑制し得る。そのため、揮発成分や低分子量樹脂等のボンディングワイヤへの付着を防止し、半導体素子や基板または金属製リードフレーム等の周辺部材への汚染を抑制することができる。また、本発明の半導体用接着剤組成物を使用することにより、熱時接着力が高く、かつ半導体素子と樹脂基板または金属製リードフレームのような各種周辺部材との接合においては信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の半導体装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の半導体用接着剤組成物は、(Ａ)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(Ｂ) ジシアンジアミド、(Ｃ)プレゲル化剤、(Ｄ)硬化促進剤、及び(Ｅ)無機フィラーを必須成分とするものである。
本発明に用いる成分(Ａ)であるグリシジルアミン型エポキシ樹脂とは、分子内に一つ以上のジグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂であり、とくに限定されないが、p-グリシジルアミノクレゾール型エポキシ樹脂やｐ-グリシジルアミノフェノール型エポキシ樹脂、グリシジルアニリン型エポキシ樹脂等などがあり、好ましい例としては、グリシジルアニリン型エポキシ樹脂が挙げられる。
グリシジルアミン型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、三菱化学製の製品名ｊＥＲ６０４〔４，４'−メチレンビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン〕、ｊＥＲ６３０〔Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−４−（グリシジルオキシ）アニリン、エポキシ当量９８ｇ/ｅｑ〕、アデカ製の製品品番ＥＰ−３９００〔Ｎ，Ｎ−ビス（2，3-エポキシプロピル）-4-（2，3-エポキシプロポキシ）-2-メチルアニリン、エポキシ当量１００ｇ/ｅｑ〕およびＥＰ−３９５０〔Ｎ，Ｎ−ビス（2，3-エポキシプロピル）-4-（2，3-エポキシプロポキシ）アニリン、エポキシ当量９５ｇ/ｅｑ〕等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂(Ａ)のＥ型粘度計による２５℃における粘度は、半導体用接着剤組成物を用いて半導体装置を作製する際、適度な作業性を確保できるという観点から５０〜１５００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、３００〜１０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。
成分（Ａ）であるグリシジルアミン型エポキシ樹脂の配合量は成分（Ａ）〜（Ｅ）中、２０〜８０質量％、好ましくは３０〜７０質量％である。
【００１３】
また、このグリシジルアミン型エポキシ樹脂には、本発明の効果を阻害しない範囲で従来絶縁ペースト（本発明の半導体用接着剤組成物に相当）に用いられてきた他のエポキシ樹脂を併用することができる。このエポキシ樹脂の具体例としてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、１,４-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１、６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、３、４-エポキシシクロヘキシルメチル(３、４-エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレ−ト、トリグリシジルイソシアヌレート、ｎ-ブチルグリシジルエーテル、４-(t-ブチル)フェニルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
併用することができる他のエポキシ樹脂の配合量は成分（Ａ）のグリシジルアミン型エポキシ樹脂１００質量部に対して０〜２０質量部、好ましくは０〜１０質量部である。
【００１４】
本発明における成分（Ｂ）であるジシアンジアミドは特に制限は無く、一般にエポキシ樹脂の硬化剤として各種用途に使用されるものであれば使用することができる。均一に分散させるためには、１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下である。市販品としては、たとえば、ＤＩＣＹ７(三菱化学製、商品名平均粒径３μｍ)が挙げられる。ジシアンジアミドとしては、ＤＩＣＹ(日本カーバイド製、商品名、平均粒径１００〜２００μｍ)も市販されているが、平均粒径が大きいので好ましくない。
成分（Ｂ）のジシアンジアミドの含有量は、加熱時の接着強度を維持するという観点から半導体用接着剤組成物は全エポキシ樹脂（グリシジルアミン型エポキシ樹脂と他のエポキシ樹脂の合計量）１００質量部に対して、好ましくは３〜２０質量部より好ましくは５〜１０質量部である。
【００１５】
本発明における成分(Ｃ)のプレゲル化剤はその添加により、成分(Ａ)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂が加熱により低粘度化することによる、周辺部材（たとえば、樹脂基板または金属製リードフレーム）上での広がり過ぎを短時間でのゲル化によって抑制し、硬化物の接着強度を増大させるものである。また、硬化後の接着剤層を均一化させることで、絶縁性（体積抵抗率）等のバラつきを抑制し高い信頼性を有する半導体装置が可能となる。
プレゲル化剤は接着剤組成物調製時に分散しやすい粉体であることが好ましい。当該粉体の平均粒径としては、分散性の観点から、好ましくは０．２〜５０μｍ、より好ましくは、０．５〜５０μｍ、さらに好ましくは、１〜１０μｍ程度である。また、グリシジルアミン型エポキシ樹脂に容易に分散するものとしては、例えばアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂があげられる。
さらに、ゲル化効果が高い点から、数平均分子量で１万〜５００万のものが好ましく、さらには２０万〜３００万のものが好ましく、部分架橋物でもよい。
前記プレゲル化剤は、概ね４０℃未満では不活性であり５０〜１３０℃程度に加熱されることによって活性化し、グリシジルアミン型エポキシ樹脂を急速に増粘させ、ゲル状態に至らしめる。
【００１６】
成分(Ｃ)の添加量としては、保存安定性の観点から、成分(Ａ)〜(Ｄ)の総和(１００質量部) に対して１〜２０質量部、好ましくは１〜１０質量部である。また、成分(Ｃ)は活性温度が異なる複数の成分を併用してもよい。市販品としてはＦ−３０１（エポキシ基含有ポリメチルメタクリレート、平均粒径２μｍ）、Ｆ−３０３（ポリメチルメタクリレート、平均粒径１μｍ）、Ｆ−３２０（ポリメチルメタクリレート、平均粒径１μｍ）、Ｆ３５１（コアシェルアクリレート共重合体、平均粒径０．３μｍ）〔以上、日本ゼオン（株）製〕、メタブレンＪＦ-００３（メタクリル樹脂、平均粒径３μｍ）〔三菱レイヨン（株）製〕などがある。
【００１７】
本発明では以上の他、成分(Ｄ)として硬化促進剤が使用される。使用可能な硬化促進剤の例としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２-メチルイミダゾールボレート塩などのイミダゾール類、１、８−ジアザビシクロ(５、４、０)ウンデセン-７、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級アミン系硬化促進剤、トリフェニルフォスフィン、テトラフェニルフォスフィンボレート塩等の有機フォスフィン系硬化促進剤などが挙げられる。
また、熱カチオン硬化促進剤を添加し、熱硬化することも可能であり、使用可能な化合物の例としては、べンジルスルフォニウム塩、チオフェニウム塩、チオラニウム塩、ベンジルアンモニウム、ピリジニウム塩、ヒドラジニウム塩、カルボン酸エステル、スルフォン酸エステル、アミンイミド等が挙げられる。
成分(Ｄ)の硬化促進剤の含有量は、硬化物の接着強度を維持するという観点から半導体用接着剤組成物中の全エポキシ樹脂（グリシジルアミン型エポキシ樹脂と他のエポキシ樹脂の合計量）１００質量部に対して、好ましくは０．５〜５質量部、より好ましくは０．１〜１質量部である。
【００１８】
本発明における成分(Ｅ)である無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの酸化物、シリコンナイトライド、アルミニウムナイトライドなどの窒化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどが使用可能であり、これらは単独でも２種類以上混合してでも使用することができる。流動性の向上、高い充填性、耐摩耗性の向上、不純物の低減という観点からシリカ、中でも溶融シリカ粉を使用することが好ましい。溶融シリカ粉の市販品としては、ＳＦＰ−３０Ｍ、ＦＢ-５Ｄ等〔以上、電気化学工業（株）製、商品名〕が挙げられる。
無機フィラーの配合量は、組成物全量中１０〜７０質量％、好ましくは２０〜６０質量％である。１０質量％以上とすることにより、硬化物の機械的強度を保持することができ、７０質量％以下とすることにより、半導体用接着剤組成物の粘度が高くなるのを防止して作業性が低下しないようにすることができる。
【００１９】
本発明の半導体用接着剤組成物には、以上の各必須成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の接着剤組成物に一般に配合される消泡剤、着色剤、難燃剤、その他の各種添加剤を、必要に応じて配合することができる。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。シランカップリング剤や溶剤のような希釈剤は１５０℃、１時間加熱後の揮発成分の発生量を０．５質量％以下に保持できる範囲であれば少量添加しても良い。
【００２０】
本発明の半導体用接着剤組成物は、前記した(Ａ)グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(Ｂ)ジシアンジアミド、(Ｃ)プレゲル化剤、(Ｄ)硬化促進剤、及び(Ｅ)無機フィラーの必須成分及び必要に応じて配合される各種添加剤を、常法に従い十分に混合した後、さらにディスパース、ニーダー、３本ロールミル等により混練処理を行い、次いで、脱泡することにより、容易に製造することができる。
各種添加剤の配合量は半導体用接着剤組成物１００質量部に対して５質量部以下、好ましくは３質量部以下である。
５質量部以下とすることにより、１５０℃、１時間加熱後の揮発成分の発生量を０．５質量％以下、好ましくは０．３質量％以下とすることができる。
揮発成分は主として、前記成分中に含まれている低分子量成分や加熱中の分解生成物である。
溶剤のような希釈剤の配合量は可能な限り少ない方が望ましい。
本発明の半導体用接着剤組成物の粘度は半導体装置を作製する際の作業性の観点から３０Ｐa・ｓ以下、好ましくは２０Ｐa・ｓ以下であり、チクソ性（後で述べる実施例における＜接着剤組成物の特性＞において説明する）は１以上、好ましくは１以上３．０以下である。
本発明の半導体用接着剤組成物は、作業性が良好で、かつ接着性、長期耐熱性に優れている。また、半導休素子と各種周辺部材とを接合した場合に、周辺部材の種類によらず、信頼性の高い物理的、電気的接合を行うことができる。
【００２１】
次に、本発明の半導体装置について説明する。
本発明の半導体装置は、例えば、本発明の半導体用接着剤組成物を介して半導体素子を樹脂基板または金属製のリードフレームにマウントし、接着剤組成物を加熱硬化させた後、樹脂基板または金属製のリードフレームのリード部と半導体素子上の電極とをワイヤボンディングにより接続し、次いで、これら全体を封止樹脂を用いて封止することにより製造することができる。ボンディングワイヤとしては、例えば、銅、金、アルミ、金合金、アルミ-シリコン等からなるワイヤが例示される。また、接着剤組成物を硬化させる際の温度は、通常、１５０〜２５０℃であり、１〜３時間程度加熱することが好ましい。
この時、接着剤組成物の１５０℃、１時間加熱後の揮発成分の発生量が０．５質量％を超えると、揮発成分が半導体素子および樹脂基板または金属製のリードフレーム部分に付着し、ボンディングワイヤと半導体素子との間またはボンディングワイヤと樹脂基板または金属製のリードフレーム部分で物理的、電気的接合不良が発生することがある。また、硬化時に低分子量樹脂等のブリードが発生した場合、半導体素子と封止樹脂および半導体素子と接着剤組成物の硬化物との密着性に影響を及ぼし、信頼性が低下する。図１は、本発明の半導体装置の一例を示したものであり、銅フレーム等のリードフレーム１と半導体素子２の間に、本発明の半導体用接着剤組成物の硬化物である接着剤組成物層３が介在している。
また、半導体素子２上の電極４と樹脂基板または金属製のリードフレーム１のリード部５とがボンディングワイヤ６により接続されており、さらに、これら全体が封止樹脂７により封止されている。なお、接着剤組成物層３の厚さとしては、１０〜３０μｍ程度が好ましい。
封止樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂等が用いられる。
なお、半導体素子（チップ）は、たて、よこそれぞれの辺の長さが０．２〜２．０ｍｍ程度の種々のサイズのものが用いられる。
【００２２】
本発明の半導体用接着剤組成物は、粘度やチクソ性が低いため半導体装置を作製する際の作業性が良好で、かつ耐熱性、耐湿性、耐候性に優れた硬化物を与える。さらに、小さな半導体素子においても大きな接着強度をもった接着剤により、半導体素子が樹脂基板または金属製のリードフレームのような半導体素子支持部材上に接着固定されているので、高い信頼性を具備している。
このように本発明の半導体用接着剤組成物は、半導体素子と半導体素子支持部材上を接着（接合）するための接着剤として有用である。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の記載において特に明示しない限り、「部」は「質量部」を示すものとする。
【００２４】
実施例１
成分（Ａ）のグリシジルアミン型エポキシ樹脂〔ｊＥＲ６３０、三菱化学（株）製のＮ，Ｎ−ジグリシジル−４−（グリシジルオキシ）アニリン、エポキシ当量９８ｇ/ｅｑ、Ｅ型粘度計による２５℃における粘度６００ｍＰａ・ｓ）〕５０．０２部及び成分（Ｂ）のジシアンジアミド〔ＤＩＣＹ７、三菱化学（株）製、平均粒径３μｍ〕５．２５部に対し、成分（Ｃ）のプレゲル化剤〔エポキシ基含有ポリメチルメタクリレート、Ｆ−３０１、日本ゼオン（株）製、平均粒径２μｍ〕２．５部、成分（Ｄ）の硬化促進剤としてイミダゾール〔２Ｐ４ＭＨＺ、四国化成（株）製〕０．５部をロールで混練して分散させ、粘稠な樹脂組成物を得た。この粘稠な樹脂組成物に、成分（Ｅ）の無機フィラーとして平均粒径０．７μｍの溶融シリカ粉〔ＳＦＰ−３０Ｍ、電気化学工業(株）製〕３９部を混合した後、シランカップリング剤として３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン〔ＫＢＭ−４０３、信越シリコーン（株）製〕を０．５部添加してディスパースによる混練処理を行い、減圧脱泡して半導体用接着剤組成物を製造した。
次いで、得られた半導体用接着剤組成物を銀メッキした銅製リードフレーム上に塗布して半導体素子（２ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップ）を接合させ、１５０℃で１時間加熱して半導体用接着剤組成物を硬化させて硬化物を作製して、ボンディングワイヤとリードフレーム部分で物理的、電気的接合させ、全体を封止樹脂（エポキシ樹脂）で封止して半導体装置を製造した（図１参照）。
【００２５】
実施例２、３、比較例１〜５
表１に示した配合成分に従い、実施例１と同様の方法によって半導体用接着剤組成物および比較用の組成物を製造し、実施例１と同様の方法により半導体装置を製造した。
実施例１〜３および比較例１〜５で得た半導体用接着剤組成物および比較用の組成物について、粘度およびチクソ性及び保存安定性を測定した。また、硬化物について、揮発成分の発生量、接着強度〔銀メッキした銅製リードフレームと２ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップ（半導体素子）との間のせん断強度〕、体積抵抗率、弾性率の測定を行なった。さらに、シリコンチップ硬化接合時におけるブリードアウト状態を観察し、半導体装置の特性としてヒートショック後の信頼性評価も併せて行なった。その結果を表１に示す。表１中、各成分の配合量は上段が質量部、下段括弧内の数値は質量％である。
【００２６】
実施例２、３及び比較例１〜５で用いた材料中、実施例１で使用されていない材料は以下に示すとおりである。
必須成分および同比較成分
比較用〔成分（Ａ）〕：三菱化学（株）製のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂〔ｊＥＲ８２７、エポキシ当量１８５ｇ/ｅｑ〕
比較用〔成分（Ｂ-１）〕：ＤＩＣ（株）製のフェノール樹脂〔ＴＤ−２１３１〕、
比較用〔成分（Ｂ-２）〕：（株）アデカ製の変性脂肪族ポリアミン〔ＥＨ−４３５７Ｓ〕
成分（Ｃ）：プレゲル化剤、日本ゼオン（株）製のポリメチルメタクリレート〔Ｆ−３０３、平均粒径１μｍ〕
成分（Ｅ）：無機フィラー、電気化学工業（株）製の溶融シリカ〔ＦＢ−５Ｄ〕
任意成分
希釈剤：阪本薬品工業（株）製のフェニルグリシジルエーテル〔ＰＧＥ〕
【００２７】
＜接着剤組成物の特性＞
(1)粘度
東機産業（株）製のＥ型粘度計(３°コーン)を用い、温度２５℃、２．５ｒｐｍでの粘度（単位:Ｐａ・ｓ）を測定した。
(2)チクソ性
東機産業（株）製のＥ型粘度計 (３°コーン)を用い、温度２５℃、２．５ｒｐｍでの粘度（単位:Ｐａ・ｓ）を測定し、（２．５ｒｐｍでの粘度）/（１０ｒｐｍでの粘度）を算出してチクソ性とした。
【００２８】
＜硬化物特性＞
硬化条件は全て温度１５０℃、時間６０分である。
(1)揮発成分の発生量
耐熱性容器に接着剤組成物１．５ｇを塗り広げたものの質量を測定し、１５０℃に加熱したオーブンにて１時間放置した後、再度質量を測定して質量変化率を算出して揮発成分の発生量（単位：質量％）とした。
(2)弾性率、ガラス転移温度
５０ｍｍ×５ｍｍ、厚さ２０μｍ程度の硬化物のサンプルを作製し、常温(２５℃)における弾性率（単位：ＧＰａ）及びガラス転移温度（単位：℃）をＤＭＳ（粘弾性スペクトロメータ）によって測定した。
(3)接着強度
半導体素子(２ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップ)と銀メッキした銅製リードフレームとを接着剤組成物を用いて接着剤層の厚さが１０μｍになるように接着し、硬化させた。この半導体素子と銅製リードフレームとの間の接着強度を常温（２５℃）でせん断強度(ダイシェアー強度測定に準ずる)測定器〔ＤＡＧＥ社製、ボンドテスター４０００〕によって測定した(単位:Ｎ)。
(4)体積抵抗率
テフロン（登録商標）テープを貼り付けたガラス板２枚の間に１ｍｍ厚のスペーサーを挟みこんで接着剤組成物を流し込み、硬化物を作製した。なお、測定はハイレジスタンスメーターを用いてＪＩＳ ６９１１に従い実施した(単位:Ω・ｃｍ)。
(5)ブリードアウト
接着剤組成物を１５０℃で９０分放置して硬化させた後、硬化物の表面部分からのエポキシ樹脂のにじみ出しの有無を目視で確認した。
（6）保存安定性
接着剤組成物を２５℃で密閉した状態で放置した後、２５℃、３°コーン使用、２．５ｒｐｍでの粘度変化を測定し、変化率が１０％を超える日数をライフとした。
(7)半導体装置の信頼性
前記接着強度測定に使用したものと同じ銀メッキした銅製リードフレーム上に形成される接着剤層の厚さが１０μｍになるように接着剤組成物を塗布しその上に半導体素子として２ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップをマウントした。次いで、硬化させた後、ボンディングワイヤと銅製リードフレーム部分で物理的、電気的に接合させ、全体を封止樹脂（エポキシ樹脂）により封止した半導体装置を作製し、ＴＣＴ１０００サイクル(-６５℃/３０秒と１２５℃/３０秒の繰り返し回数)のヒートショックを与えた後、半導体装置内部の基板／接着剤組成物の硬化物間及び基板／封止樹脂間の剥離の個数をカウントした。表１における数値は１０個中、剥離が発生した個数を示す。
【００２９】
【表１】
2015135867.tif 000002
【００３０】
表１から明らかなように、実施例の半導体用接着剤組成物は、粘度やチクソ性が低いため作業性に優れ、１５０℃、１時間加熱後の揮発成分の発生量も少なく、硬化物は接着強度も良好で、かつ絶縁性が高く、この半導体用接着剤組成物を使用して得られた半導体装置は信頼性に優れるものであることが示されている。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の半導体用接着剤組成物は、従来から使用されていた絶縁ペーストとして使用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：基板または金属製リードフレーム
２：半導体素子
３：接着剤組成物層
４：電極
５：リード部
６：ボンディングワイヤ
７：封止樹脂
【図１】
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