本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物，具體而言，本發(fā)明涉及一種用作使半導(dǎo)體元件與引線框架或基板等粘接的接合材料(芯片接合材料)、具有高散熱性和穩(wěn)定的導(dǎo)電性并發(fā)揮高的粘接力的導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物。

背景技術(shù)：

近年來，對于小型化、高功能化的電子零件(例如功率器件或發(fā)光二極管(led))的需求急速擴大。功率器件作為可抑制電力損耗并高效率地轉(zhuǎn)換電力的半導(dǎo)體元件，在電動汽車、混合動力汽車、快速充電器等領(lǐng)域中普及發(fā)展，此外在太陽能發(fā)電系統(tǒng)、百萬瓦級太陽能系統(tǒng)等新能源領(lǐng)域中，其需求的提高也備受期待。

另一方面，相較于白熾燈泡具有長壽命、小型、低消耗電力等優(yōu)點的led元件在照明、便攜電話、液晶面板、汽車、信號機、街燈、影像顯示裝置等各種領(lǐng)域中快速地普及。

在如上所述的電子零件的小型化、高功能化的進展中，半導(dǎo)體元件的發(fā)熱量具有增大的傾向。然而，若電子零件長時間暴露在高溫環(huán)境下，則變得無法發(fā)揮原本的功能或壽命減少。因此，為了使從半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱有效地擴散，在用于芯片接合的接合材料(芯片接合材料)中，通常使用高散熱性的接合材料。雖也因用途而異，但接合材料通常必須具有將從半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱有效率地散往基板、殼體的功能，即要求有高散熱性。

如此，用于電子零件的接合材料由于要求具有高散熱性，因此常規(guī)上可廣泛使用含有大量鉛的高溫鉛焊料或含有大量金的金錫焊料。然而，高溫鉛焊料具有含有對人體有害的鉛的問題。因此，無鉛化的技術(shù)開發(fā)最近變得活躍，關(guān)于切換至無鉛焊料的研究正積極發(fā)展。另一方面，金錫焊料含有昂貴的金，故具有成本方面的問題。

在這樣的情況下，近年來，作為替代高溫鉛焊料或金錫焊料的有力代替材料，各向同性導(dǎo)電性粘接劑(以下簡記為“導(dǎo)電性粘接劑”)備受矚目。導(dǎo)電性粘接劑為具有導(dǎo)電性等功能的金屬粒子(例如銀、鎳、銅、鋁、金)與具有粘接功能的有機粘接劑(例如環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、氨基甲酸酯樹脂)的復(fù)合體，其使用多樣的金屬粒子及有機粘接劑。由于導(dǎo)電性粘接劑在室溫下為液體因而使用便利性良好、無鉛且成本低，因此其為高溫鉛焊料或金錫焊料的有力替代材料，預(yù)測其市場將大幅擴大。

如上所述，作為焊料的替代材料的導(dǎo)電性粘接劑要求為兼具導(dǎo)電性和高散熱性。對于作為導(dǎo)電性粘接劑原料的有機粘接劑，其熱傳導(dǎo)率基本上低于金屬，因而通過摻合導(dǎo)熱性的填料來賦予散熱性的功能。如何減少導(dǎo)電性粘接劑的熱阻，使產(chǎn)生的熱有效地散逸，成為導(dǎo)電性粘接劑的技術(shù)開發(fā)的焦點。

常規(guī)上，關(guān)于將導(dǎo)熱性提高的導(dǎo)電性粘接劑，(例如)在專利文獻1中提出了一種高導(dǎo)熱性導(dǎo)電性組合物，其中作為組合物中的固體成分，其至少包含5至80重量％的平均纖維直徑為0.1至30μm、長徑比為2至100、平均纖維長度為0.2至200μm、真密度為2.0至2.5g/cc的瀝青系石墨化碳纖維填料、15至90重量％的平均粒徑為0.001至30μm的金屬微粒填料、以及5至50重量％的粘結(jié)劑樹脂。

此外，專利文獻2提出了一種導(dǎo)電性組合物，其含有環(huán)氧樹脂作為基材樹脂，含有酚系固化劑作為固化劑，含有氨基甲酸酯改性環(huán)氧樹脂作為柔韌性賦予劑，進一步含有金、銀、銅、鐵、鋁、氮化鋁、氧化鋁、結(jié)晶二氧化硅等粉末作為導(dǎo)熱性填充劑。

此外，在專利文獻3中提出了一種粘接劑，其包含樹脂成分、高導(dǎo)熱性纖維狀填料、以及由選自由銀、金、鉑、氮化鋁、氧化硅、氧化鋁及炭黑所組成的組中的至少一種所構(gòu)成的高導(dǎo)熱性球狀填料，其中相對于100體積份的所述樹脂成分，含有0.1至20體積份的所述高導(dǎo)熱性纖維狀填料以及10至200體積份的所述高導(dǎo)熱性球狀填料。

此外，在專利文獻4中提出了一種高導(dǎo)熱性粘接劑，其為包含雙酚型環(huán)氧樹脂、作為固化劑的液體芳香族胺、以及85至95重量％的銀粉的無溶劑型液狀銀膏組合物，并且用于將構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的芯片等發(fā)熱體粘接至引線框架等散熱體。

如上所述，在電子零件的小型化、高功能化的進展中，對業(yè)界而言，尋求適合導(dǎo)電性粘接劑的散熱方法是重要的課題，平衡性良好地兼具高散熱性與導(dǎo)電性的導(dǎo)電性粘接劑的開發(fā)備受期待。

于是，在本申請之前，本申請人提出了一種導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物，其包含(a)導(dǎo)電性填料、(b)環(huán)氧樹脂和(c)固化劑，并且該組合物的特征在于：(a)導(dǎo)電性填料為亞微米的銀微粉，并且相對于前述導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物的總量，該銀微粉的摻合量為75至94質(zhì)量％；(b)環(huán)氧樹脂的摻合量相對于前述導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物的總量為5至20質(zhì)量％；(c)固化劑為通式(i)、(ii)或(iii)(省略)所表示的化合物，且相對于(b)環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基1mol當(dāng)量，該化合物的摻合量以活性氫當(dāng)量計為0.4至2.4mol當(dāng)量；在熱固化時的(a)導(dǎo)電性填料的燒結(jié)開始之前，前述導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物為未固化或半固化的狀態(tài)(專利文獻5)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-186590號公報

專利文獻2：日本特開平6-322350號公報

專利文獻3：日本特開2009-84510號公報

專利文獻4：日本特開2004-277572號公報

專利文獻5：日本特開2014-125596號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明的目的在于提供一種用作芯片接合材料、具有高散熱性和穩(wěn)定的導(dǎo)電性并發(fā)揮高的粘接力的導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物。

解決課題的手段

本發(fā)明人為了達成上述目的，將構(gòu)成導(dǎo)電性粘接劑組合物的成分或摻合量進行各種變更，重復(fù)進行各種試錯法，從而完成本發(fā)明。

即，本發(fā)明為一種導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物，其包含：

(a)導(dǎo)電性填料、

(b)環(huán)氧樹脂、

(c)固化劑、以及

(d)有機溶劑，其中，

(a)導(dǎo)電性填料為亞微米的銀微粉，并且(a)導(dǎo)電性填料的摻合量與(b)環(huán)氧樹脂的摻合量的質(zhì)量比為(a)/(b)＝96.0/4.0至99.5/0.5；

(b)環(huán)氧樹脂至少包含雙酚型環(huán)氧樹脂和酚醛清漆型環(huán)氧樹脂；

(c)固化劑為二氨基二苯砜和/或其衍生物，并且相對于(b)環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基的1mol當(dāng)量，(c)固化劑的摻合量以活性氫當(dāng)量計為0.4至2.4mol當(dāng)量。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可提供一種具有高散熱性和穩(wěn)定的導(dǎo)電性、并發(fā)揮高粘接力的導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物。

具體實施方式

本發(fā)明的導(dǎo)熱性導(dǎo)電性粘接劑組合物(以下簡記為“粘接劑組合物”)包含上述(a)導(dǎo)電性填料、(b)環(huán)氧樹脂、(c)固化劑以及(d)有機溶劑作為必要成分。本發(fā)明的粘接劑組合物呈現(xiàn)出高散熱性的理由雖不一定清楚，但推測是由于該粘接劑組合物的固化速度較慢，因而相較于一般情況，導(dǎo)電性填料在作為粘結(jié)劑樹脂的環(huán)氧樹脂中的分散度上升，其結(jié)果是，促進了導(dǎo)電性填料的頸縮，在加熱固化中分散的導(dǎo)電性填料彼此融合，從而充分地形成輸送熱的導(dǎo)電性填料的網(wǎng)絡(luò)。另外，本發(fā)明雖然包含比一般更多的高熱傳導(dǎo)率的導(dǎo)電性填料即銀粉，但通過使用在本發(fā)明中規(guī)定的(b)環(huán)氧樹脂及(c)固化劑，從而解決了隨著導(dǎo)電性填料的摻合量的增加而導(dǎo)致的粘接力下降的問題。

以下，對于(a)導(dǎo)電性填料、(b)環(huán)氧樹脂、(c)固化劑、(d)溶劑的各成分進行詳細說明。

(a)導(dǎo)電性填料使用亞微米(即，小于1微米)的銀微粉。該銀微粉的平均粒徑優(yōu)選為300至900nm，還更優(yōu)選為400至800nm。若平均粒徑小于300nm，則銀微粉的凝聚力變強，分散性顯著降低，會有在制作粘接劑組合物后銀微粉立即凝聚的情況，或在熱固化時結(jié)晶過度地?zé)Y(jié)，從而有無法得到充分的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的可能性。另一方面，若超過900nm，則不但環(huán)氧樹脂中的銀微粉的個數(shù)變少，而且無法得到燒結(jié)所帶來的適度的結(jié)晶成長，從而有無法得到充分的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的可能性。

在本發(fā)明中，作為(a)導(dǎo)電性填料的銀微粉的平均粒徑通過以下方法求得。即，將粘接劑組合物的一部分抽出，通過電場放射型掃描電子顯微鏡(jms-6700f，“日本電子データム社”制)對其進行拍攝，使用所得到的投影照片，從拍攝的粘接劑組合物當(dāng)中隨機選取100個銀粒子，測量它們的投影面積圓當(dāng)量直徑(外徑)，并將它們的平均值作為銀微粉的平均粒徑。

所述銀微粉的形狀并沒有特別限定，可列舉出球狀、片狀、箔狀、樹枝狀等，但一般選擇片狀或球狀。此外，對于銀微粉，除了純銀粉以外，也可使用被銀被覆表面的金屬粒子、或者這些的混合物。銀微粉可由市售品取得，或可用公知的方法進行制作。制作銀微粉的方法并沒有特別限制，可任意使用機械性粉碎法、還原法、電解法、氣相法等。

對于用于(a)導(dǎo)電性填料的亞微米的銀微粉，其表面可以被涂布劑被覆，該涂布劑優(yōu)選含有羧酸。通過使用含羧酸的涂布劑，可進一步提高粘接劑組合物的散熱性。其理由可以認為如下：本發(fā)明所使用的(c)固化劑具有使前述涂布劑從前述銀微粉表面脫離的作用，其與本發(fā)明的粘接劑組合物的固化速度的延遲性相輔，更進一步促進導(dǎo)電性填料彼此的融合。

前述涂布劑所包含的羧酸并沒有特別限定，可列舉出：單羧酸、多羧酸、氧羧酸等。

作為前述單羧酸，可列舉出(例如)乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、辛酸、己酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、木蠟酸等碳原子數(shù)為1至24的脂肪族單羧酸。此外，也可使用油酸、亞油酸、α-亞麻酸、γ-亞麻酸、雙高-γ-亞麻酸、反油酸、花生四烯酸、芥酸、神經(jīng)酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等碳原子數(shù)為4至24的不飽和脂肪族羧酸。再者，也可使用苯甲酸、萘甲酸等碳原子數(shù)為7至12的芳香族單羧酸等。

作為前述多羧酸，可列舉出(例如)乙二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等碳原子數(shù)為2至10的脂肪族多羧酸；馬來酸、富馬酸、衣康酸、山梨酸、四氫鄰苯二甲酸等碳原子數(shù)為4至14的脂肪族不飽和多羧酸；鄰苯二甲酸、偏苯三甲酸等芳香族多羧酸等。

作為前述氧羧酸，可列舉出(例如)乙醇酸、乳酸、氧丁酸、甘油酸等脂肪族羥基單羧酸；水楊酸、氧苯甲酸、沒食子酸等芳香族羥基單羧酸；酒石酸、檸檬酸、蘋果酸等羥基多羧酸等。

為了降低銀微粉的凝聚，用以處理前述銀微粉表面的涂布劑中可包含碳原子數(shù)為10以上的高級脂肪酸或其衍生物。這種高級脂肪酸可列舉出月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、木蠟酸。高級脂肪酸的衍生物可列舉出高級脂肪酸金屬鹽、高級脂肪酸酯、高級脂肪酸酰胺。

前述涂布劑所包含的羧酸也可為2種以上的前述羧酸的混合物。此外，前述羧酸當(dāng)中，優(yōu)選碳原子數(shù)為12至24的飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸的高級脂肪酸。

采用涂布劑被覆前述銀微粉表面時，可以利用以下公知的方法：在混合器中攪拌并捏合兩者的方法、用羧酸的溶液浸漬該銀微粉后使溶劑揮發(fā)的方法等。

在本發(fā)明的粘接劑組合物中，以使(a)導(dǎo)電性填料與(b)環(huán)氧樹脂在該粘接劑組合物中各自的摻合量的質(zhì)量比在(a)/(b)＝96.0/4.0至99.5/0.5的范圍的方式，調(diào)節(jié)上述兩種成分的摻合量，優(yōu)選為(a)/(b)＝97/3至99/1的范圍。若(a)/(b)在96.0/4.0至99.5/0.5的范圍外，則有無法得到穩(wěn)定的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、粘接力的可能性。

另外，相對于本發(fā)明的粘接劑組合物的總量，(a)導(dǎo)電性填料的摻合量通常在80至96質(zhì)量％的范圍。若該摻合量小于80質(zhì)量％，則會有無法得到穩(wěn)定的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、粘接力的可能性，若該摻合量超過96質(zhì)量％，則會有難以維持低粘度或充分的粘接強度的可能性。該摻合量優(yōu)選為83至90質(zhì)量％，最適宜為84至88質(zhì)量％。

在本發(fā)明的粘接劑組合物中，在不損及本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，可并用其他導(dǎo)電性填料。作為這種導(dǎo)電性填料，只要是具有導(dǎo)電性的物質(zhì)，則沒有特別的限定，但優(yōu)選金屬或納米碳管。作為金屬，可作為一般導(dǎo)體處理的金屬粉末皆可使用。可列舉出(例如)鎳、銅、銀、金、鋁、鉻、鉑、鈀、鎢、鉬等的單體、由這些2種以上的金屬構(gòu)成的合金、這些金屬的涂布制品、或者為這些金屬的化合物且具有良好導(dǎo)電性的物質(zhì)等。

(b)環(huán)氧樹脂為在1分子內(nèi)具有2個以上的環(huán)氧基的化合物，本發(fā)明使用液狀的環(huán)氧樹脂。這種液狀的環(huán)氧樹脂的具體例子可為表氯醇與雙酚類等多元酚類或多元醇進行縮合后所得的環(huán)氧樹脂，可列舉出(例如)雙酚a型、溴化雙酚a型、氫化雙酚a型、雙酚f型、雙酚s型、雙酚af型、雙酚ad型、聯(lián)苯型、萘型、芴型、雙酚a酚醛清漆型、苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型、三(羥苯基)甲烷型、四羥苯基乙烷型等的縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂。此外，可列舉出表氯醇與鄰苯二甲酸衍生物或脂肪酸等羧酸進行縮合所得的縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂；表氯醇與胺類、三聚氰酸類、乙內(nèi)酰脲類進行反應(yīng)所得的縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂，進一步可列舉出以各種方法所改性的環(huán)氧樹脂，但并不限定于此。

在本發(fā)明中，使(b)環(huán)氧樹脂至少包含雙酚型環(huán)氧樹脂與酚醛清漆型環(huán)氧樹脂。通過并用雙酚型環(huán)氧樹脂與酚醛清漆型環(huán)氧樹脂，可防止隨著導(dǎo)電性填料銀微粉的摻合量的增加而導(dǎo)致的粘接力下降，并帶來高導(dǎo)熱性和穩(wěn)定的導(dǎo)電性。雙酚型環(huán)氧樹脂包括雙酚a型、溴化雙酚a型、氫化雙酚a型、雙酚f型、雙酚s型、雙酚af型、雙酚ad型等環(huán)氧樹脂。其中，優(yōu)選使用雙酚a型、雙酚f型的環(huán)氧樹脂。另外，酚醛清漆型環(huán)氧樹脂包括雙酚a酚醛清漆型、苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型等環(huán)氧樹脂。其中，優(yōu)選使用苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型的環(huán)氧樹脂。

對于(b)環(huán)氧樹脂所包含的雙酚型環(huán)氧樹脂與酚醛清漆型環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比，從并用兩種環(huán)氧樹脂而得到上述效果的觀點來看，優(yōu)選為雙酚型環(huán)氧樹脂/酚醛清漆型環(huán)氧樹脂＝40/60至80/20，更優(yōu)選為50/50至70/30。

相對于本發(fā)明的粘接劑組合物的總量，(b)環(huán)氧樹脂的摻合量通常優(yōu)選為0.3至4.0質(zhì)量％。若該摻合量小于0.3質(zhì)量％，則粘接力會變?nèi)?，會有連接可靠性降低的可能性，若該摻合量超過4.0質(zhì)量％，則通過導(dǎo)電性填料的燒結(jié)帶來的網(wǎng)絡(luò)形成變得困難，會有無法得到穩(wěn)定的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的可能性。該摻合量更優(yōu)選在0.4至3.7質(zhì)量％的范圍內(nèi)進行使用。

(c)固化劑使用二氨基二苯砜和/或其衍生物。由此，可得到適當(dāng)?shù)墓袒舆t效果，另外可促進與導(dǎo)電性填料的相互作用所導(dǎo)致的導(dǎo)電性填料的燒結(jié)成長及網(wǎng)絡(luò)形成。作為上述固化劑，具體而言，可列舉出下述通式(i)、(ii)或(iii)所表示的化合物，這些化合物當(dāng)中，特別優(yōu)選使用4,4’-二氨基二苯砜及3,3’-二氨基二苯砜。在通式(i)、(ii)或(iii)中，低級烷基中包括碳原子數(shù)為1至6的直鏈、分枝或環(huán)狀的烷基等，這些烷基當(dāng)中，優(yōu)選為碳原子數(shù)為1至3的直鏈或分枝的烷基，特別優(yōu)選為甲基或乙基。需要說明的是，在不損及本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，也可并用其他公知的固化劑。

[化1]

(式中，x表示-so2-，r1至r4各自獨立地表示氫原子或低級烷基。)

[化2]

(式中，x表示-so2-，r5至r8各自獨立地表示氫原子或低級烷基。)

[化3]

(式中，x表示-so2-，r9至r12各自獨立地表示氫原子或低級烷基。)

相對于(b)環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基的1mol當(dāng)量，(c)固化劑的摻合量以活性氫當(dāng)量計為0.4至2.4mol當(dāng)量，優(yōu)選為0.5至2.0mol當(dāng)量。若前述固化劑的配合量以活性氫當(dāng)量計小于0.4mol當(dāng)量，則會有因固化不充分而耐熱性差的情況，即使在固化充分的情況下，也會有導(dǎo)熱率降低的情況。若前述固化劑的配合量以活性氫當(dāng)量計超過2.4mol當(dāng)量，則會有因固化不充分而耐熱性差的情況，即使固化充分，也會有無法得到作為粘接劑所需要的高彈性的情況。對于本發(fā)明所謂的活性氫當(dāng)量，其由固化劑所使用的化合物中的氨基的氮上的活性氫的數(shù)量而算出，該化合物一分子中具有兩個氨基，故一分子中具有4個活性氫。因此，本發(fā)明的固化劑所使用的每1mol化合物的活性氫當(dāng)量為4mol當(dāng)量。

作為(d)有機溶劑，只要是通常用于環(huán)氧系粘接劑組合物的溶劑即可，可列舉出(例如)丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-1,5-戊二醇、丁基溶纖劑、丁基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑、乙基溶纖劑乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯、異佛爾酮、縮水甘油基苯基醚、三乙二醇二甲醚等有機溶劑。這些溶劑當(dāng)中，優(yōu)選為丁基卡必醇乙酸酯、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-1,5-戊二醇。需要說明的是，有機溶劑可僅使用一種，也可并用兩種以上。

(d)有機溶劑的摻合量并無限定，只要適當(dāng)決定即可，但相對于本發(fā)明的粘接劑組合物的總量，一般為3至17質(zhì)量％，優(yōu)選為5至15質(zhì)量％，最優(yōu)選為9至15質(zhì)量％。

本發(fā)明的粘接劑組合物中也可摻合固化促進劑。固化促進劑可列舉出(例如)2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑、2-甲基-4-甲基咪唑、1-氰基-2-乙基-4-甲基咪唑等的咪唑類、叔胺類、三苯膦類、尿素系化合物、酚類、醇類、羧酸類等。固化促進劑可僅使用一種，也可并用兩種以上。

固化促進劑的摻合量并沒有限定，只要適當(dāng)決定即可，但使用時，相對于本發(fā)明的粘接劑組合物的總量，一般為0.1至2質(zhì)量％。

本發(fā)明的粘接劑組合物中，在不損及本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，也可適當(dāng)摻合抗氧化劑、紫外線吸收劑、增粘劑、分散劑、偶聯(lián)劑、韌性賦予劑、彈性體等作為其他添加劑。

本發(fā)明的粘接劑組合物可通過以任意的順序?qū)⑸鲜?a)成分、(b)成分、(c)成分、(d)成分及其他成分進行混合、攪拌而得。分散的方法可采用二輥磨、三輥磨、砂磨機、輥磨機、球磨機、膠體磨機、噴射磨機、珠磨機、捏合機、均質(zhì)機、無螺旋槳式混合機等的方式。

本發(fā)明的粘接劑組合物可用作為使半導(dǎo)體元件與引線框架或基板等支持基材的表面粘接的接合材料(芯片接合材料)，通常將該粘接劑組合物涂布于支持基材表面，在其上放置半導(dǎo)體元件進行加熱使其固化，由此進行粘接。此時的加熱和固化通常在180至250℃、10至300分鐘的條件下進行。另外，本發(fā)明的粘接劑組合物適合用于(例如)在銅或銅合金材料表面鍍覆有金、銀、鎳、鈀或這些金屬的合金的支持基材等的由廣泛材質(zhì)構(gòu)成的支持基材。

實施例

以下，通過實施例進一步具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受這些實施例的任何限制。

[實施例1至6、比較例1至3]

a.粘接劑組合物的制作

以三輥磨對表1所記載的各材料進行捏合，以制作表1所示的組成的粘接劑組合物(各材料的數(shù)值表示相對于粘接劑組合物的總質(zhì)量的質(zhì)量％)。使用的材料如下所述。

[導(dǎo)電性填料]

·片狀銀粉(通過涂布劑硬脂酸進行了表面處理的銀粉。平均粒徑d50：500nm，田中貴金屬工業(yè)社制)

[環(huán)氧樹脂]

·雙酚f型環(huán)氧樹脂(“epiclon831-s”(商品名)，“大日本インキ化學(xué)工業(yè)社”制，室溫下為液狀，環(huán)氧當(dāng)量＝169g/eq)

·雙酚a型環(huán)氧樹脂(“epiclon850-s”(商品名)，“大日本インキ化學(xué)工業(yè)社”制，室溫下為液狀，環(huán)氧當(dāng)量＝188g/eq)

·苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂(“epalloy8330”(商品名)，emeraldperformancematerials社制，室溫下為液狀，環(huán)氧當(dāng)量＝177g/eq)

·甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂(“epiclonn-665”(商品名)，“大日本インキ化學(xué)工業(yè)社”制，室溫下為液狀，環(huán)氧當(dāng)量＝207g/eq)

[固化劑]

·4,4’-二氨基二苯砜(分子量248.3，“東京化成工業(yè)社”制)

·3,3’-二氨基二苯砜(分子量248.3，“東京化成工業(yè)社”制)

[添加劑]

·2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑(“curezol2p4mhz”(商品名)，“四國化成工業(yè)社”制)

[溶劑]

·丁基卡必醇乙酸酯(“関東化學(xué)社”制)

·2,4-二乙基-1,5-戊二醇(“日香mars”(商品名)，“日本香料薬品社”制)

·2,4-二甲基-1,5-戊二醇(“日本香料薬品社”制)

b.粘接劑組合物的物性評價

1.芯片剪切強度的測定

為了評價前述粘接劑組合物的粘接強度，而測定該粘接劑組合物的芯片剪切強度。以使固化后的膜厚為約25mm的方式，將上述粘接劑組合物涂布于經(jīng)銀鍍覆的銅引線框架上，并在其上裝設(shè)5×5mm的硅芯片(厚度：0.625mm)，在60℃下加熱處理30分鐘，使所含的溶劑揮發(fā)后，在大氣氣氛、210℃下使其固化180分鐘，從而制作芯片剪切強度測定用試樣。對于該試樣，使用芯片剪切強度測定器[dage系列4000(商品名)，“ノードソン社”制]，在剪切速度0.2mm/秒、23℃的條件下測定芯片剪切強度(n/5mm□)。結(jié)果示出于表1。

2.體積電阻值的測定

為了評價前述粘接劑組合物的導(dǎo)電性，而測定粘接劑組合物的體積電阻值。以使其成為寬度5mm長度50mm、固化后的膜厚為約0.03mm的方式，將上述粘接劑組合物涂布于玻璃支持基材上，與上述同樣地進行加熱、固化，從而制作體積電阻值測定用的試樣。對于該試樣，使用電阻器[“hioki3540”(商品名)，“日置電機社”制](商品名)，測定體積電阻值(μω·cm)。結(jié)果示出于表1。

3.熱傳導(dǎo)率的測定

為了評價前述粘接劑組合物的導(dǎo)熱性，而測定該粘接劑組合物的熱傳導(dǎo)率。使用激光閃光法熱常數(shù)測定裝置(“tc-7000”(商品名)，ulvac-riko社制)，根據(jù)astm-e1461測定熱擴散a，通過比重計方法算出室溫下的比重d，使用差示掃描量熱測定裝置(“dsc7020”(商品名)，“セイコー電子工業(yè)社”制)，根據(jù)jis-k7123測定室溫下的比熱cp，并以下式算出熱傳導(dǎo)率λ(w/m·k)。結(jié)果示出于表1。

λ＝a×d×cp

[表1]

由上述結(jié)果可確認，本發(fā)明的粘接劑組合物具有高散熱性與穩(wěn)定的導(dǎo)電性，并發(fā)揮高的粘接力。