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公開番号2025078860
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2025038360,2022520675
出願日2025-03-11,2021-12-21
発明の名称接着ペースト、接着ペーストの使用方法及び半導体装置の製造方法
出願人リンテック株式会社
代理人個人
主分類C09J 183/00 20060101AFI20250513BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】
半導体素子や該半導体素子を備える半導体装置の発熱に伴う光学部品やセンサチップ等の熱劣化を低減ないし防止することができ、かつ、ワイヤーボンディング工程において、半導体素子の剥がれを低減ないし防止できる接着ペースト等を提供する。
【解決手段】
硬化性オルガノポリシロキサン化合物(A)、及び、熱伝導性フィラー(T)を含有する、半導体素子固定材用接着剤である接着ペーストであって、前記接着ペーストを120℃で4時間加熱硬化して得られる硬化物の熱伝導率が、0.5W/(m・K)以上であり、前記接着ペーストを170℃で2時間加熱硬化して得られる硬化物と、銀メッキ銅板との100℃における接着強度が、5N/mm□以上である接着ペースト等。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
硬化性オルガノポリシロキサン化合物（Ａ）、及び、熱伝導性フィラー（Ｔ）を含有する
、半導体素子固定材用接着剤である
接着ペーストであって、
前記接着ペーストを１２０℃で４時間加熱硬化して得られる硬化物の熱伝導率が、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、
前記接着ペーストを１７０℃で２時間加熱硬化して得られる硬化物と、銀メッキ銅板との１００℃における接着強度が、５Ｎ／ｍｍ□以上である接着ペースト。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
硬化性オルガノポリシロキサン化合物（Ａ）、熱伝導性フィラー（Ｔ）、及び、シランカップリング剤（Ｂ）を含有する、半導体素子固定材用接着剤である接着ペーストであって、
前記接着ペーストを１２０℃で４時間加熱硬化して得られる硬化物の熱伝導率が、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、
前記接着ペーストを１７０℃で２時間加熱硬化して得られる硬化物と、銀メッキ銅板との１００℃における接着強度が、５Ｎ／ｍｍ□以上であり、
前記熱伝導性フィラー（Ｔ）の構成成分が、金属、金属酸化物、炭化物及び窒化物からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、かつ、
次の（ア）～（ウ）の少なくとも一つを満たすものである接着ペースト。
（ア）前記熱伝導性フィラー（Ｔ）の含有量が、接着ペーストの固形分１００質量部に対して、３０質量部以上９０質量部未満である。
（イ）前記熱伝導性フィラー（Ｔ）を、接着ペーストの固形分における熱伝導性フィラー（Ｔ）の体積充填率が、１０ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％未満となるように含有する。
（ウ）前記熱伝導性フィラー（Ｔ）の含有量が、前記硬化性オルガノポリシロキサン化合物（Ａ）の固形分１００質量部に対して、４０質量部以上１０００質量部未満である。
【請求項３】
さらに、次の（エ）及び（オ）の少なくとも一つを満たすものである、請求項２に記載の接着ペースト。
（エ）前記シランカップリング剤（Ｂ）の含有量が、接着ペーストの固形分１００質量部に対して、０．７質量部以上である。
（オ）シランカップリング剤（Ｂ）として、分子内に酸無水物構造を有するシランカップリング剤（Ｂ２）を含有し、前記シランカップリング剤（Ｂ２）の含有量が、接着ペーストの固形分１００質量部に対し、０．０５質量部以上である。
【請求項４】
前記硬化性オルガノポリシロキサン化合物（Ａ）が、ポリシルセスキオキサン化合物である、請求項
１～３のいずれか
に記載の接着ペースト。
【請求項５】
前記熱伝導性フィラー（Ｔ）の含有量が、接着ペーストの固形分１００質量部に対して、４０質量部以上９０質量部未満である、請求項１に記載の接着ペースト。
【請求項６】
前記熱伝導性フィラー（Ｔ）が、熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の無機フィラーである、請求項１
～５のいずれか
に記載の接着ペースト。
【請求項７】
前記熱伝導性フィラー（Ｔ）の平均粒径が、０．１μｍ以上５μｍ未満である、請求項１～
６
のいずれかに記載の接着ペースト。
【請求項８】
前記熱伝導性フィラー（Ｔ）の構成成分が、金属、金属酸化物、炭化物及び窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の接着ペースト。
【請求項９】
貴金属触媒を実質的に含有しない、請求項１～
８
のいずれかに記載の接着ペースト。
【請求項１０】
前記接着ペーストを１２０℃で４時間加熱硬化して得られる硬化物の熱伝導率が、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、請求項１～９のいずれかに記載の接着ペースト。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱硬化して得られる硬化物の熱伝導率が高く、かつ、高温で加熱して得られる硬化物が接着性に優れる接着ペースト、この接着ペーストを半導体素子固定材用接着剤として使用する方法、及びこの接着ペーストを半導体素子固定材用接着剤として使用する半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、接着ペーストは用途に応じて様々な改良がなされ、光学部品や成形体の原料、接着剤、コーティング剤等として産業上広く利用されてきている。
また、接着ペーストは、半導体素子固定材用接着剤等の半導体素子固定材用ペーストとしても注目を浴びてきている。
【０００３】
半導体素子には、レーザー、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子や太陽電池等の受光素子等の光半導体素子、トランジスタ、温度センサや圧力センサ等のセンサ、集積回路等がある。
【０００４】
近年においては、半導体素子の高輝度化や高出力化が飛躍的に進み、これに伴い、半導体素子の発熱量がさらに増大していく傾向にある。
【０００５】
ところが、近年における半導体素子の高輝度化や高出力化に伴い、素子固定用に用いられる接着ペーストの硬化物が、より高いエネルギーの光や半導体素子から発生するより高温の熱に長時間さらされ、接着力が低下したり、劣化して剥離するという問題、又は半導体素子の性能が劣化するという問題が生じることがあった。
したがって、接着ペーストの硬化物の熱伝導率を向上させ、半導体素子から発せられる熱を効率よく排熱し、半導体素子の性能を高レベルで維持ないし向上させることが重要な課題となっている。
【０００６】
他方、半導体素子を備える半導体装置の製造方法として、例えば、半導体素子を接着シートでリードフレームなどの被着体に固定する工程と、接着シートを硬化させる工程と、ワイヤーボンディング工程とを含む方法が知られている。
【０００７】
ところが、近年における半導体素子の小型化に伴い、ワイヤーボンディング装置から発生する超音波により、小型の半導体素子が振動し易くなっているため、また、ボンディングされたワイヤーの張力が発生するため、ワイヤーボンディング工程においては、半導体素子の剥がれが生じるという問題もあった。
したがって、半導体素子の種類、接着ペーストの硬化温度等の様々なワイヤーボンディング条件に対応するべく、半導体素子の剥がれを防止することができる接着性に優れる接着ペーストも要望されている。
【０００８】
本発明に関連して、例えば、特許文献１には、硬化物が接着性に優れる硬化性組成物が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載の硬化性組成物は、該硬化性組成物を加熱硬化して得られる硬化物の熱伝導率に着目されておらず、半導体素子の熱劣化に関する評価結果については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
国際公開第２０２０／０６７４５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、半導体素子や該半導体素子を備える半導体装置の発熱に伴う光学部品やセンサチップ等の熱劣化を低減ないし防止することができ、かつ、ワイヤーボンディング工程において、半導体素子の剥がれを低減ないし防止することができる接着ペースト、この接着ペーストを半導体素子固定材用接着剤として使用する方法、及びこの接着ペーストを半導体素子固定材用接着剤として使用する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
なお、本発明において、「高温」とは、「１５０℃～１９０℃」をいう。
また、「接着性に優れる」とは、「接着強度が高い」を意味する。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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