国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      熱固化性樹脂組合物、半導(dǎo)體裝置及電氣電子部件的制作方法

      文檔序號:11891393閱讀:335來源:國知局

      本發(fā)明涉及一種熱固化性樹脂組合物以及使用該熱固化性樹脂組合物制造的半導(dǎo)體裝置及電氣電子部件。



      背景技術(shù):

      伴隨半導(dǎo)體產(chǎn)品產(chǎn)品的大容量、高速處理化及微細(xì)配線化,在半導(dǎo)體產(chǎn)品產(chǎn)品動作中產(chǎn)生的熱的問題變得顯著,從半導(dǎo)體產(chǎn)品產(chǎn)品中將熱排出的、所謂的熱管理越來越成為重要的課題。因此,一般采用在半導(dǎo)體產(chǎn)品中安裝散熱器、散熱片等散熱部件的方法等,期望粘接散熱部件的材料自身的熱傳導(dǎo)率更高的材料。

      另一方面,根據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)品的形態(tài),為了使熱管理更有效,可采用在半導(dǎo)體元件本身或粘接有半導(dǎo)體元件的引線架的芯片焊盤部粘接散熱器的方法、或通過使芯片焊盤部在封裝表面露出而使其具有作為散熱板的功能的方法(例如,參照專利文獻1)等。

      另外,有時還將半導(dǎo)體元件粘接于具有熱通孔等散熱機構(gòu)的有機基板等上。該情況也對粘接半導(dǎo)體元件的材料要求高熱傳導(dǎo)性。另外,通過近年來的白色發(fā)光LED的高亮度化,也被廣泛用于全彩色液晶畫面的背光燈照明、吊燈或筒燈等照明裝置。但是,因發(fā)光元件的高輸出化帶來的高電流投入,存在粘接發(fā)光元件和基板的粘接劑因熱或光等而變色、或電阻值產(chǎn)生隨時間推移而變化的問題。尤其是在接合完全依賴于粘接劑的粘接力的方法中,有可能出現(xiàn)在電子部件的焊料安裝時接合材料在焊料熔融溫度下失去粘接力而剝離,導(dǎo)致不亮的致命的問題。另外,白色發(fā)光LED的高性能化會導(dǎo)致發(fā)光元件芯片的發(fā)熱量的增大,隨之,對LED的結(jié)構(gòu)及其中使用的部件也要求散熱性的提高。

      特別是近年來,使用電力損失少的碳化硅(SiC)、氮化鎵那樣的寬帶隙半導(dǎo)體的功率半導(dǎo)體裝置的開發(fā)非常盛行,元件自身的耐熱性高,可以進行大電流條件下的250℃以上的高溫動作。但是,為了發(fā)揮其特性,需要將動作發(fā)熱有效地散熱,除導(dǎo)電性及傳熱性之外,還要求長期高溫耐熱性優(yōu)異的接合材料。

      這樣,對用于半導(dǎo)體裝置及電氣電子部件的各部件的粘接的材料(芯片粘接膏或散熱部件粘接用材料等)要求高的熱傳導(dǎo)性。另外,這些材料也同時需要耐受產(chǎn)品的基板搭載時的回流焊接處理,而且要求大面積的粘接的情況也多,還需要同時具有用于抑制因構(gòu)成部件間的熱膨脹系數(shù)的不同而導(dǎo)致翹曲等產(chǎn)生的低應(yīng)力性。

      在此,通常為了得到具有高熱傳導(dǎo)性的粘接劑,需要將銀粉、銅粉等金屬填料或氮化鋁、氮化硼等陶瓷系填料等作為填充劑以高含有率使其分散于有機系的粘合劑(例如,參照專利文獻2)。但是,其結(jié)果是,固化物的彈性模量會升高,難以同時具有良好的熱傳導(dǎo)性和良好的回流焊接性(在上述回流焊接處理后難以產(chǎn)生剝離)。

      但是,最近,作為可以耐受這樣的要求的接合方法的候選,可以在比塊狀體的銀更低的溫度條件下進行接合的、利用銀納米粒子的接合方法備受關(guān)注(例如,參照專利文獻3)。

      現(xiàn)有技術(shù)文獻

      專利文獻

      專利文獻1:日本特開2006-086273號公報;

      專利文獻2:日本特開2005-113059號公報;

      專利文獻3:日本特開2011-240406號公報。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      發(fā)明所要解決的問題

      但是,利用銀納米粒子的接合通常存在如下課題:由于在接合時需要加壓和加熱,所以要考慮對元件的損傷;另外,在利用銀納米粒子的燒結(jié)時的體積收縮以無加壓的方式進行接合的情況下產(chǎn)生燒結(jié)空隙;進而裝置上需要氧化環(huán)境,因此通用性不足等。

      其中,燒結(jié)空隙認(rèn)為是如下產(chǎn)生的,即,在將引線架等基材和芯片之間的熱固化性樹脂組合物進行加熱固化時,在溶劑成分或納米粒子的分散劑完全揮發(fā)之前進行銀粒子的燒結(jié),溶劑成分或納米粒子的分散劑殘留。這些溶劑成分或納米粒子的分散劑未完全揮發(fā)而殘存于接合層時,有可能因回流焊接時的沖擊而誘發(fā)裂縫。

      進而,在樹脂組合物加熱固化時,有時因溶劑成分或納米粒子的分散劑揮發(fā)而導(dǎo)致樹脂組合物的體積收縮,或在高溫環(huán)境下進一步進行燒結(jié),因燒結(jié)收縮引起的銀的移動而使芯片中殘存應(yīng)力,特別是有可能在薄片芯片的安裝中導(dǎo)致芯片的變形。

      另外,為了通過氧化分解而除去包覆銀納米粒子的表面的有機物,使用銀納米粒子形成接合體時的環(huán)境需要是大氣中那樣的氧化環(huán)境。因此,在使用銅等基材的情況下,有可能因其自身的氧化而引起密封材料的密合不良,特別是在微細(xì)的接合體中,認(rèn)為這樣的影響變得顯著。因此,如果可以提供在以氮為主的非活性環(huán)境下發(fā)揮充分的接合力的接合材料,則可以防止基材的氧化等,也可以迅速地擴大接合劑的利用領(lǐng)域或可能性。

      因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種樹脂組合物以及通過將該樹脂組合物作為粘接用材料使用而可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體裝置及電氣電子部件,所述樹脂組合物的熱傳導(dǎo)性優(yōu)異,低應(yīng)力性優(yōu)異,粘接特性良好且具有回流焊接剝離耐性。

      解決問題的技術(shù)方案

      本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物的特征在于,含有:(A)厚度或短徑為1~200nm的銀微粒、(B)除所述(A)成分以外的平均粒徑大于0.2μm且30μm以下的銀粉、(C)樹脂粒子和(D)熱固化性樹脂,將所述(A)成分的銀微粒和所述(B)成分的銀粉的合計量設(shè)為100質(zhì)量份時,所述(C)成分配合成0.01~1質(zhì)量份、所述(D)成分配合成1~20質(zhì)量份。

      在該熱固化性樹脂組合物中,所述(A)銀微粒優(yōu)選含有中心粒徑為0.3~15μm、厚度為10~200nm的(A1)板型銀微粒及(A2)平均粒徑為10~200nm的球狀銀微粒的至少一種而成,優(yōu)選為在100℃~250℃溫度條件下進行自燒結(jié)的銀微粒。另外,所述(C)樹脂粒子優(yōu)選平均粒徑為0.5~50μm的粒子。進而,(A)成分和(B)成分的質(zhì)量比優(yōu)選為10:90~90:10。

      本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的特征在于,將所述本發(fā)明的樹脂組合物作為芯片粘接材料,將半導(dǎo)體元件粘接于基板上。

      另外,本發(fā)明的電氣電子部件的特征在于,將所述本發(fā)明的樹脂組合物作為散熱部件粘接用材料,將散熱部件粘接于發(fā)熱部件。

      發(fā)明效果

      根據(jù)本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物,其固化物的熱傳導(dǎo)性優(yōu)異,低應(yīng)力性優(yōu)異,粘接特性良好且回流焊接剝離耐性優(yōu)異,因此,適合將該熱固化性樹脂組合物作為元件粘接用芯片粘接膏或散熱部件粘接用材料。另外,根據(jù)本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物,對于該固化物,空隙的產(chǎn)生被加以抑制,通過使用具有規(guī)定的特性的樹脂粒子,可以改善接合物的密合性,可以抑制芯片產(chǎn)生應(yīng)力或變形。

      而且,通過將所述熱固化性樹脂組合物作為這些粘接材料使用,可以提供可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體裝置及電氣電子部件。

      具體實施方式

      如上述,本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物的特征在于,含有:(A)厚度或短徑為1~200nm的銀微粒、(B)除所述(A)成分以外的平均粒徑大于0.2μm且30μm以下的銀粉、(C)樹脂粒子和(D)熱固化性樹脂。

      通過設(shè)為這樣的構(gòu)成,在(A)銀微粒和(B)銀粉進行燒結(jié)時,通過制約銀粒子彼此的燒結(jié)路徑的“物理障礙效果”,抑制燒成空隙的產(chǎn)生,并且通過塑性變形而抑制芯片的變形或應(yīng)力。進而,本發(fā)明的樹脂組合物可以在無加壓條件下進行接合,粘接性也優(yōu)異。因此,將該熱固化性樹脂組合物作為芯片粘接膏或散熱部件粘接用材料使用而制作的半導(dǎo)體裝置及電氣電子部件的耐回流焊接特性優(yōu)異。

      下面,對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。

      對于本發(fā)明中使用的(A)銀微粒而言,只要其厚度或短徑為1~200nm,就沒有特別限定,形狀可以使用板型、薄片狀、鱗片狀、樹枝狀、棒狀、線狀、球狀等。其中,對板型、薄片狀、鱗片狀而言,其厚度滿足上述范圍即可,另外,對樹枝狀、棒狀、線狀、球狀而言,其直徑中的最短的直徑滿足上述范圍即可。而且,在這些形狀的銀微粒中,(A)銀微粒優(yōu)選含有(A1)板型銀微粒及(A2)球狀銀微粒的至少一種,進一步優(yōu)選將(A1)成分和(A2)成分組合使用的銀微粒。

      本發(fā)明中使用的(A1)板型銀微粒與球狀的納米粒子不同,是使一個金屬結(jié)晶面大幅成長而得到的、厚度均勻的板狀的薄片狀粒子,可舉出能夠配合于樹脂組合物的公知的板型銀微粒。一般而言,大小為微米級且厚度為數(shù)納米左右,具有三角形板狀、六角形板狀、切頂三角形板狀等形狀。另外,優(yōu)選其上面被[111]面大范圍地覆蓋。

      通過使樹脂組合物中含有(A1)板型銀微粒,與僅填充有通常的銀粉的銀微粒相比,熱傳導(dǎo)率高,由于主要在厚度方向進行燒結(jié),因此,與使用球狀的銀納米微粒的銀微粒相比,內(nèi)部應(yīng)力小,另外,通過銀微粒進行高取向而成為反射率優(yōu)異的接合材料。進而,該(A1)板型銀微粒與通常的銀微粒(銀納米粒子)不同,難以受氧的有無的影響,因此,可以在氮等非活性氣體環(huán)境下進行燒結(jié)。

      該(A1)板型銀微粒優(yōu)選中心粒徑為0.3~15μm。通過設(shè)為該范圍,可以提高對樹脂成分的分散性,并且可以抑制噴嘴堵塞的問題、半導(dǎo)體元件裝配時的芯片的應(yīng)力等。其中,中心粒徑是指用激光衍射式粒度分布測定裝置測定而得到的體積基準(zhǔn)的粒度分布曲線中的50%累積值(50%粒徑)。另外,厚度優(yōu)選為10~200nm,該厚度通過對利用透射型電子顯微鏡(TEM)或掃描型電子顯微鏡(SEM)取得的觀察圖像進行數(shù)據(jù)處理而被測定。進而,該厚度的平均厚度優(yōu)選為上述范圍內(nèi)。該平均厚度以下述方式作為個數(shù)平均厚度來計算。

      將根據(jù)板型銀微粒的50個~100個觀察圖像測量得到的厚度的范圍(最大厚度:x1,最小厚度:xn+1)進行n分割,將各厚度的區(qū)間設(shè)為[xj,xj+1](j=1,2,……,n)。此時的分割成為對數(shù)刻度上的等分割。另外,基于對數(shù)刻度,各厚度區(qū)間的代表厚度用下述式表示。

      數(shù)學(xué)式1

      <mfrac> <mrow> <msub> <mi>log</mi> <mn>10</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>log</mi> <mn>10</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac>

      進而,將rj(j=1,2,……,n)設(shè)為對應(yīng)于區(qū)間[xj,xj+1]的相對量(差值%)、將整個區(qū)間的合計設(shè)為100%時,對數(shù)刻度上的平均值μ可使用下述式進行計算。

      數(shù)學(xué)式2

      <mrow> <mi>&mu;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>100</mn> </mfrac> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>r</mi> <mi>j</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>log</mi> <mn>10</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>log</mi> <mn>10</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

      該μ為對數(shù)刻度上的數(shù)值,不具有作為厚度的單位,因此,為了返回到厚度的單位,計算10μ即10的μ次方。將該10μ設(shè)為個數(shù)平均厚度。

      另外,與厚度方向垂直的方向的長邊優(yōu)選為厚度的8~150倍的范圍內(nèi),更優(yōu)選為10~50倍。進而,與厚度方向垂直的方向的短邊優(yōu)選為厚度的1~100倍的范圍內(nèi),更優(yōu)選為3~50倍。

      該(A1)板型銀微??梢栽?00~250℃下進行自燒結(jié)。這樣,通過含有在100~250℃下進行自燒結(jié)的銀微粒,在熱固化時銀微粒的流動性提高,其結(jié)果是,銀微粒彼此的觸點變得更多,觸點的面積變大,導(dǎo)電性顯著提高。因此,板型銀微粒的燒結(jié)溫度更優(yōu)選為100~200℃。需要說明的是,其中,可以進行自燒結(jié)是指,即使不加壓或加入添加劑等,也能夠以低于熔點的溫度加熱來進行燒結(jié)。

      進而,(A1)板型銀微粒優(yōu)選為單結(jié)晶。通過設(shè)為單結(jié)晶,可以確保低溫固化下的導(dǎo)電性。

      (A1)板型銀微粒在涂布膜中沿水平方向取向,從而可以具有更多的觸點,提高導(dǎo)電性。這是因為,通過在熱固化時因芯片的自重而產(chǎn)生的壓縮效果、因樹脂組合物的揮發(fā)成分的減少或固化收縮等而造成體積收縮的體積排除效果,在涂布膜中以厚度方向進行疊層的方式自然取向,從而能夠確保足夠的銀微粒彼此的觸點。

      另外,也可以根據(jù)需要對(A1)板型銀微粒的表面進行表面處理,例如,為了提高相溶性,可舉出硬脂酸、棕櫚酸、己酸、油酸等。

      作為這樣的(A1)板型銀微粒,可舉出例如:特選(Tokusen)工業(yè)株式會社制造的M612(商品名;中心粒徑6~12μm,粒子厚度60~100nm,熔點250℃)、M27(商品名;中心粒徑2~7μm,粒子厚度60~100nm,熔點200℃)、M13(商品名;中心粒徑1~3μm、粒子厚度40~60nm,熔點200℃)、N300(商品名;中心粒徑0.3~0.6μm,粒子厚度50nm以下,熔點150℃)等。這些板型銀微??梢詥为毷褂茫部梢越M合使用。特別是為了提高填充率,也優(yōu)選例如在上述板型銀微粒中,在M27、M13等較大的銀微粒中組合使用N300等粒徑小的銀微粒。

      本發(fā)明中使用的(A2)球狀銀微粒的粒徑為10~200nm。對于該(A2)球狀銀微粒而言,通常在銀微粒的金屬表面設(shè)置由有機化合物形成的被膜層,或使該銀微粒分散于有機化合物中而成。設(shè)為這樣的形態(tài)時,就能夠使所含的銀微粒的金屬面彼此不直接接觸,因此,可以抑制形成銀微粒凝集而成的塊,可以將銀微粒以各個分散的狀態(tài)進行保持。需要說明的是,該粒徑通過對利用透射型電子顯微鏡(TEM)或掃描型電子顯微鏡(SEM)取得的觀察圖像進行數(shù)據(jù)處理來測定。進而,(A2)球狀銀微粒的平均粒徑優(yōu)選為上述范圍內(nèi)。該平均粒徑作為由球狀銀微粒的50個~100個觀察圖像測量所得的粒徑的個數(shù)平均粒徑來計算。該個數(shù)平均粒徑只要與上述平均厚度的計算同樣地算出平均值即可。

      作為使該銀微粒表面的包覆層或銀微粒分散的有機化合物,可使用具有分子量為20000以下的氮、碳、氧作為構(gòu)成要素的有機化合物,具體而言,可使用含有氨基、羧基等官能團的有機化合物。

      作為在此使用的含有羧基的有機化合物,可舉出選自分子量為110~20000的有機羧酸中的一種以上的有機化合物,例如,可舉出己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十四烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、2-乙基己酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、末端二丙酸聚氧化乙烯那樣的羧酸。進而,作為上述有機化合物,也可以使用上述羧酸的羧酸衍生物。

      另外,作為在此使用的含有氨基的有機化合物,可舉出烷基胺等,例如有:丁胺、甲氧基乙基胺、2-乙氧基乙基胺、己胺、辛胺、3-丁氧基丙基胺、壬胺、十二烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、可可胺、牛脂胺、氫氧化牛脂胺、油胺、月桂胺、硬脂胺以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷等那樣的伯胺;二可可胺、二氫化牛脂胺以及二硬脂胺等那樣的仲胺;以及,十二烷基二甲基胺、雙十二烷基單甲基胺、十四烷基二甲基胺、十八烷基二甲基胺、可可二甲基胺、十二烷基十四烷基二甲基胺、及三辛基胺等那樣的叔胺;此外,還有:萘二胺、硬脂基丙二胺、八亞甲基二胺、壬二胺、末端二胺聚氧化乙烯、三胺末端聚氧化乙烯、二胺末端聚氧化乙烯等那樣的二胺。

      如果將(A2)球狀銀微粒進行包覆或分散的有機化合物的分子量大于20000,則有機化合物難以從金屬粒子表面脫離,在將膏燒成后,有可能在固化物內(nèi)殘存上述有機化合物,其結(jié)果是,有時發(fā)生導(dǎo)電性的降低,因此不優(yōu)選。因此,從該觀點出發(fā),優(yōu)選包覆表面的有機化合物的分子量小。另外,作為分子量,優(yōu)選為50以上。如果該分子量低于50,則銀粒子的貯藏穩(wěn)定性有可能差。

      對于(A2)球狀銀微粒而言,優(yōu)選設(shè)定該銀微粒與將其進行包覆或分散的有機化合物的質(zhì)量比為90:10~99.5:0.5。此時,有機化合物相對于銀微粒的質(zhì)量比少時,變得容易凝集,有機化合物相對于銀微粒的質(zhì)量比多時,在燒成之后的固化物內(nèi)殘存上述有機化合物,其結(jié)果是,有可能產(chǎn)生導(dǎo)電性或熱傳導(dǎo)性的降低。

      由此,后述的(B)銀粉也包含在內(nèi),銀粒子的填充率能夠提高,而且也可以賦予低溫?zé)Y(jié)性。另外,作為(A)銀微粒,通過聯(lián)用上述的(A1)板型銀微粒和(A2)球狀銀微粒,可以使銀粒子的填充率、低溫?zé)Y(jié)性等特性更良好。

      用于本發(fā)明的(B)銀粉是平均粒徑大于0.2μm且30μm以下的銀粉,通常,只要是作為為了在樹脂粘接劑中賦予導(dǎo)電性而添加的無機填充材料的銀粉即可。通過除了上述的(A)成分的銀微粒之外還添加該(B)銀粉那樣的微米級的銀粒子,在將得到的樹脂組合物用于半導(dǎo)體元件等元件與支持基板的粘接時,能進一步提高接合強度。另外,作為在此使用的銀粒子的形狀,例如,可舉出薄片狀、鱗片狀、樹枝狀、棒狀、線狀、球狀等。需要說明的是,在該(B)成分中不含相當(dāng)于(A)成分的銀微粒。

      需要說明的是,其中,平均粒徑是指使用激光衍射式粒度分布測定裝置進行測定而得到的體積基準(zhǔn)的粒度分布曲線中的50%累積值(50%粒徑)。

      此外,對這些(A)成分與(B)成分的比例而言,在將它們的合計量設(shè)為100時,(A)成分:(B)成分的質(zhì)量比優(yōu)選為10:90~90:10,進一步優(yōu)選為10:90~50:50。相對于(B)成分,(A)成分過少時,難以確保高熱傳導(dǎo)性,(A)成分過多時,有可能因固化物中的空隙產(chǎn)生、觸變性上升引起的安裝時的拉絲現(xiàn)象等而導(dǎo)致作業(yè)性變差。

      本發(fā)明中使用的(C)樹脂粒子只要是樹脂制的粒子即可,可以沒有特別限定地使用。(C)樹脂粒子的平均粒徑優(yōu)選為0.5~50μm,進一步優(yōu)選為0.8~20μm,更優(yōu)選為0.8~10μm,特別優(yōu)選為0.8~5μm。

      如果(C)樹脂粒子的平均粒徑在該范圍,則不會損害作業(yè)性及接合強度,通過制約銀粒子彼此的燒結(jié)路徑的“物理障礙效果”,可以抑制銀微粒在高溫環(huán)境下的燒結(jié)進行。由此,燒成空隙的產(chǎn)生被加以抑制,回流焊接剝離耐性及熱循環(huán)耐性優(yōu)異,因此優(yōu)選。進而,通過其應(yīng)力緩和能力,能夠提高耐熱沖擊性,因此優(yōu)選。

      需要說明的是,通過將(C)樹脂粒子的平均粒徑設(shè)為小的粒徑,例如,設(shè)為20μm以下,變得容易均勻地分散于燒結(jié)的接合層內(nèi),能夠更有效地抑制燒結(jié)進行。其中,(C)樹脂粒子的平均粒徑是指根據(jù)利用激光衍射式粒度分布測定裝置測定的粒度分布算出的個數(shù)平均粒徑。該個數(shù)平均粒徑與上述平均厚度的計算同樣地算出平均值即可。

      (C)樹脂粒子的材質(zhì)只要如上所述為樹脂制,就沒有特別限定,例如,可以優(yōu)選使用硅酮粉、交聯(lián)聚合物。另外,如果能夠抑制燒結(jié)進行,則(C)樹脂粒子的形狀也沒有特別限定,可使用球狀、不規(guī)則形狀等。需要說明的是,為了有效地抑制燒結(jié)進行,優(yōu)選分散地配合于(C)熱固化性樹脂中,從該觀點出發(fā),優(yōu)選分散性良好的球狀。

      作為硅酮粉,例如,可舉出:具有將直鏈狀的二甲基聚硅氧烷交聯(lián)成的結(jié)構(gòu)的硅酮橡膠粒子、作為具有硅氧烷鍵以三維網(wǎng)眼狀交聯(lián)成的結(jié)構(gòu)的聚有機倍半硅氧烷固化物的硅酮樹脂粒子、或硅酮橡膠粒子的表面由硅酮樹脂被膜的硅酮復(fù)合粒子等。從耐熱性及分散性的觀點出發(fā),更優(yōu)選硅酮樹脂、或硅酮復(fù)合粒子。

      作為市售的具體的硅酮粉,例如,可舉出:信越化學(xué)工業(yè)(株)制的硅酮復(fù)合粉末(KMP-600、KMP-601、KMP-602、KMP-605、X-52-7030等)、硅酮橡膠粉末(KMP-597、KMP-598、KMP-594、X-52-875等)、硅酮樹脂粉末(KMP-590、KMP-701、X-52-854、X-52-1621等),可以將這些物質(zhì)單獨使用或組合使用兩種以上。

      在此,在使用硅酮粉的情況下,優(yōu)選平均粒徑0.5~10μm,進一步優(yōu)選為0.8~5μm。如果硅酮粉的平均粒徑在該范圍,則表現(xiàn)有效的“物理障礙效果”,而且得到不產(chǎn)生燒成空隙的樹脂組合物。該平均粒徑是指用激光衍射式粒度分布測定裝置進行測定而得到的個數(shù)基準(zhǔn)的平均粒徑。

      作為交聯(lián)聚合物,可舉出:二乙烯基苯、甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA)、甲基丙烯酸乙酯樹脂(PEMA)、甲基丙烯酸丁酯樹脂(PBMA)、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物及它們的混合物等,其中,優(yōu)選耐熱性及穩(wěn)定性優(yōu)異的二乙烯基苯交聯(lián)聚合物以及甲基丙烯酸甲酯樹脂。

      進而,(C)樹脂粒子可以在其表面由金或銀進行金屬包覆。如果對樹脂粒子進行金屬包覆,則除制約銀粒子彼此的燒結(jié)路徑的“物理障礙效果”之外,還可以期待在銀微粒的燒結(jié)進行達(dá)到(C)樹脂粒子表面的金屬包覆的時刻停止的“終端效果”。通過該“終端效果”,可以抑制銀微粒在高溫環(huán)境下的燒結(jié)進行,因此,能夠抑制燒成空隙的產(chǎn)生,能夠形成回流焊接剝離耐性及熱循環(huán)耐性優(yōu)異的銀微粒,因此優(yōu)選。作為這種經(jīng)金屬包覆的樹脂粒子,例如,可舉出積水精細(xì)化學(xué)社制的商品名為“Micro-Pearl AU系列(ミクロパールAUシリーズ)”等。

      另外,在本發(fā)明的(C)樹脂粒子中,除抑制空隙產(chǎn)生之外,從提高密合性等觀點出發(fā),優(yōu)選設(shè)為具有壓縮彈性模量(30%K值)200~3000N/mm2、壓縮恢復(fù)率5%~40%的特性的樹脂粒子。作為該樹脂粒子的特性,進一步優(yōu)選壓縮彈性模量(30%K值)200~2000N/mm2、壓縮恢復(fù)率5%~30%。

      如果壓縮彈性模量及壓縮恢復(fù)率在上述的范圍,則在樹脂組合物的加熱固化、燒結(jié)時,除能夠抑制空隙的產(chǎn)生之外,還改善樹脂與銀粒子、芯片等的密合性,在安裝時或高溫保持時,得到能夠抑制芯片的應(yīng)力或變形的樹脂組合物。

      如果上述樹脂粒子的壓縮彈性模量(30%K值)不足200N/mm2,則交聯(lián)度不充分,因此,耐熱性低,因燒結(jié)時的體積收縮的影響而變得容易變形,因此,有可能芯片的變形抑止效果變?nèi)?。另外,如果壓縮彈性模量大于3000N/mm2,則不能夠追隨組合物固化時的燒結(jié)收縮,因此,有可能導(dǎo)致密合性的降低或空隙產(chǎn)生。

      如果上述樹脂粒子的壓縮恢復(fù)率不足5%,則不能夠追隨組合物固化時的燒結(jié)收縮,有可能導(dǎo)致燒結(jié)空隙的殘存、密合性降低。相反,如果壓縮變形率大于40%,則有可能不能追隨于燒結(jié)時的體積收縮而從樹脂組合物突出,由此,有可能產(chǎn)生芯片的應(yīng)力或變形。

      壓縮彈性模量(30%K值)由下述數(shù)學(xué)式(1)定義。

      數(shù)學(xué)式3

      其中,F(xiàn)表示30%壓縮變形時的荷重值(N),S表示30%壓縮變形時的壓縮位移(mm),R表示樹脂粒子的半徑(mm)。

      該壓縮彈性模量(30%K值)以下述方式進行測定。

      使用微小壓縮試驗器(例如,島津動態(tài)超微小硬度計DUH-W201[島津制作所制]),在金剛石制的直徑50μm的圓柱的平滑端面,將樹脂粒子在壓縮速度為2.6mN/秒以及最大試驗荷重為10g的條件下進行壓縮,測定30%壓縮變形時的荷重值(N)和30%壓縮變形時的位移(mm),利用上述數(shù)學(xué)式(1)計算。

      壓縮恢復(fù)率由下述數(shù)學(xué)式(2)定義。

      壓縮恢復(fù)率(%)=[(L1-L2)/L1]×100…(2)

      壓縮恢復(fù)率為在20℃的環(huán)境下從壓縮變形狀態(tài)的形狀恢復(fù)率,其是將總變形量(L1)及塑性變形量(L2)的比用百分?jǐn)?shù)(%)表示的值,其計算是根據(jù)日本特公平7-95165號公報中記載的方法,使用微小壓縮試驗器(例如,島津動態(tài)超微小硬度計DUH-W201[島津制作所制]),在金剛石制的直徑50μm的圓柱的平滑端面將球狀樹脂粒子在壓縮速度為2.6mN/秒以及最大試驗荷重為10g的條件下進行壓縮,由荷重和變形量的磁滯曲線求出。

      這樣的樹脂粒子優(yōu)選為上述交聯(lián)聚合物。另外,從壓縮恢復(fù)可以在所有的方向均勻地發(fā)揮作用的觀點出發(fā),優(yōu)選為球狀粒子。進而,如果設(shè)為交聯(lián)聚合物,可以根據(jù)合成條件來控制樹脂粒子的大小,容易制造出球狀且為所期望的大小的粒子。在該情況下,在合成樹脂粒子后不需要進行后加工,因此也優(yōu)選。

      另外,除抑制上述的燒結(jié)進行之外,在將半導(dǎo)體芯片安裝于支持基板上時,為了抑制芯片的變形、應(yīng)力,作為(C)樹脂粒子,優(yōu)選使用平均粒徑為10~50μm的粒子。此時,作為用于抑制芯片的變形或應(yīng)力的樹脂粒子,優(yōu)選具有平均粒徑比(B)銀粉的平均粒徑大的樹脂粒子,更優(yōu)選具有平均粒徑比(B)銀粉的最大粒徑大的樹脂粒子。進而,為了抑制芯片的變形或應(yīng)力,優(yōu)選為除上述范圍的壓縮彈性模量及壓縮恢復(fù)率之外,粒子的均勻性也高的單分散粒子。在本說明書中,單分散粒子是指具有均勻的粒徑的粒子、變動系數(shù)(CV值)為30%以下的粒子。該變動系數(shù)(CV值)優(yōu)選為20%以下,更優(yōu)選為10%以下。

      需要說明的是,在(C)樹脂粒子中,為了抑制上述燒結(jié)進行,優(yōu)選具有平均粒徑比(B)銀粉的平均粒徑小的較小的粒子,為了抑制上述芯片的應(yīng)力,優(yōu)選具有平均粒徑比(B)銀粉的平均粒徑大的較大的粒子。因此,為了得到兩者的效果,作為(C)樹脂粒子,也可以將平均粒徑不同的兩種粒子進行聯(lián)用。這樣,在使用大小不同的兩種樹脂粒子的情況下,優(yōu)選在以質(zhì)量比計為10:1~1:10的范圍內(nèi)將平均粒徑大的樹脂粒子和平均粒徑小的樹脂粒子進行聯(lián)用。

      而且,在組合物中,將(A)成分的銀微粒和(B)成分的銀粉的總量設(shè)為100質(zhì)量份時,以成為0.01~1質(zhì)量份的方式配合(C)樹脂粒子。(C)成分低于0.01質(zhì)量份時,銀粒子燒結(jié)進行的抑制不發(fā)揮作用,耐熱沖擊性也降低,因此不優(yōu)選。另外,如果大于1質(zhì)量份,則除了因高粘度化而導(dǎo)致的作業(yè)性的降低以外,伴隨有機成分的體積增加的界面接合力下降,隨之,高熱傳導(dǎo)性的確保變得不充分,散熱性降低。

      本發(fā)明中使用的(D)熱固化性樹脂只要是通常作為粘接劑用途使用的熱固化性樹脂,就可以沒有特別限定地加以使用。其中,優(yōu)選為液體狀樹脂,更優(yōu)選在室溫(25℃)條件下為液體狀的樹脂。作為該(D)熱固化性樹脂,可舉出例如:氰酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、自由基聚合性的丙烯酸樹脂、馬來酰亞胺樹脂等。通過含有(D)熱固化性樹脂,可以形成具有適當(dāng)粘度的粘接材料(膏)。另外,如果含有(D)熱固化性樹脂,則因其固化時的反應(yīng)熱而造成樹脂組合物的溫度上升,也具有促進銀微粒的燒結(jié)性的效果,因此優(yōu)選。

      氰酸酯樹脂是在分子內(nèi)具有-NCO基的化合物,為通過加熱而-NCO基進行反應(yīng),由此形成三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)并進行固化的樹脂。具體地例示時,可舉出:1,3-二氰酸苯酯、1,4-二氰酸苯酯、1,3,5-三氰酸苯酯、1,3-二氰酸萘酯、1,4-二氰酸萘酯、1,6-二氰酸萘酯、1,8-二氰酸萘酯、2,6-二氰酸萘酯、2,7-二氰酸萘酯、1,3,6-三氰酸萘酯、4,4’-二氰酸聯(lián)苯酯、雙(4-氰氧苯基)甲烷、雙(3,5-二甲基-4-氰氧苯基)甲烷、2,2-雙(4-氰氧苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二溴-4-氰氧苯基)丙烷、雙(4-氰氧苯基)醚、雙(4-氰氧苯基)硫醚、雙(4-氰氧苯基)砜、三(4-氰氧苯基)亞磷酸酯、三(4-氰氧苯基)磷酸酯以及通過酚醛清漆樹脂和鹵化氰的反應(yīng)而得到的氰酸酯類等。另外,也可以使用具有通過將這些多官能氰酸酯樹脂的氰酸酯基進行三聚化而形成的三嗪環(huán)的預(yù)聚物。該預(yù)聚物通過將例如無機酸、路易斯酸等酸、醇鈉、叔胺類等堿、碳酸鈉等鹽類作為催化劑使上述的多官能氰酸酯樹脂單體進行聚合而得到。

      作為氰酸酯樹脂的固化促進劑,通常能夠使用公知的固化促進劑。例如,可舉出:辛酸鋅、辛酸錫、環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸鋅、乙酰丙酮鐵等有機金屬絡(luò)合物、氯化鋁、氯化錫、氯化鋅等金屬鹽、三乙基胺、二甲基芐基胺等胺類,但并不限定于這些。這些固化促進劑可以使用一種或兩種以上混合使用。另外,氰酸酯樹脂也可以與環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、馬來酰亞胺樹脂等其它樹脂聯(lián)用。

      環(huán)氧樹脂為在分子內(nèi)具有一個以上的縮水甘油基的化合物,為通過加熱而縮水甘油基進行反應(yīng),由此形成三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)并進行固化的樹脂。縮水甘油基優(yōu)選在一分子中含有兩個以上,這是因為,縮水甘油基即使僅在一個化合物中進行反應(yīng),也不能顯示充分的固化物特性。在一分子中含有兩個以上縮水甘油基的化合物可以通過將兩個以上的具有羥基的化合物進行環(huán)氧化而得到。作為這樣的化合物,可舉出:雙酚A、雙酚F、聯(lián)苯酚等雙酚化合物或它們的衍生物;氫化雙酚A、氫化雙酚F、氫化聯(lián)苯酚、環(huán)己二醇、環(huán)己烷二甲醇、環(huán)己烷二乙醇等具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二醇或它們的衍生物;將丁二醇、己二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇等脂肪族二醇或它們的衍生物等進行環(huán)氧化而形成的雙官能化合物;將具有三羥基苯基甲烷骨架、氨基苯酚骨架的化合物等進行環(huán)氧化而形成的三官能化合物;將酚醛清漆樹脂、甲酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、聯(lián)苯芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等進行環(huán)氧化而形成的多官能化合物等,但并不限定于這些。另外,該環(huán)氧樹脂作為樹脂組合物在室溫下成為膏狀或液體狀,因此,優(yōu)選單獨或作為混合物在室溫下為液體狀的物質(zhì)。如通常進行的那樣,也可以使用反應(yīng)性的稀釋劑。作為反應(yīng)性稀釋劑,可舉出:苯基縮水甘油醚、甲苯基縮水甘油醚等單官能的芳香族縮水甘油醚類、脂肪族縮水甘油醚類等。

      此時,出于使環(huán)氧樹脂固化的目的,使用固化劑,作為環(huán)氧樹脂的固化劑,例如,可舉出:脂肪族胺、芳香族胺、二氰二酰胺、二酰肼化合物、酸酐、酚醛樹脂等。作為二酰肼化合物,可舉出:己二酸二酰肼、十二烷酸二酰肼、間苯二甲酸二酰肼、對羥基苯甲酸二酰肼等羧酸二酰肼等,作為酸酐,可舉出:鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、內(nèi)亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、馬來酸酐和聚丁二烯的反應(yīng)物、馬來酸酐和苯乙烯的共聚物等。

      作為用作環(huán)氧樹脂的固化劑的酚醛樹脂,是一分子內(nèi)具有兩個以上酚性羥基的化合物,當(dāng)在一分子內(nèi)具有一個酚性羥基的化合物時,不能采用交聯(lián)結(jié)構(gòu),因此,固化物特性變差而不能使用。

      另外,只要一分子內(nèi)的酚性羥基數(shù)為兩個以上,就可以使用,優(yōu)選的酚性羥基的數(shù)為2~5。酚性羥基的數(shù)量比該數(shù)值多時,分子量過大,因此,導(dǎo)電性膏的粘度過高,因此不優(yōu)選。更優(yōu)選一分子內(nèi)的酚性羥基數(shù)為兩個或三個。

      作為這樣的化合物,可舉出通過將雙酚F、雙酚A、雙酚S、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、四甲基雙酚S、二羥基二苯基醚、二羥基二苯甲酮、四甲基聯(lián)苯酚、亞乙基雙酚、甲基亞乙基雙(甲基苯酚)、環(huán)亞己基雙酚、聯(lián)苯酚等雙酚類及其衍生物、三(羥基苯基)甲烷、三(羥基苯基)乙烷等三官能的酚類及其衍生物、酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等酚類與甲醛進行反應(yīng)而得到的化合物且雙核體或三核體為主的化合物及其衍生物等。

      進而,為了促進固化,可以配合固化促進劑,作為環(huán)氧樹脂的固化促進劑,可舉出:咪唑類、三苯基膦或四苯基膦及它們的鹽類、二氮雜雙環(huán)十一碳烯等胺系化合物及其鹽類等。例如,優(yōu)選使用2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-C11H23-咪唑、2-甲基咪唑與2,4-二氨基-6-乙烯基三嗪的加成物等咪唑化合物。其中,特別優(yōu)選的是熔點為180℃以上的咪唑化合物。另外,環(huán)氧樹脂也優(yōu)選與氰酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、馬來酰亞胺樹脂的并用。

      自由基聚合性的丙烯酸樹脂是指分子內(nèi)具有(甲基)丙烯?;幕衔?,是通過(甲基)丙烯?;M行反應(yīng)而形成三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)并進行固化的樹脂。優(yōu)選分子內(nèi)含有一個以上的(甲基)丙烯?;?。

      其中,作為丙烯酸樹脂,例如,可舉出:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、1,2-環(huán)己二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,3-環(huán)己二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,4-環(huán)己二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,2-環(huán)己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、1,3-環(huán)己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、1,4-環(huán)己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、1,2-環(huán)己烷二乙醇單(甲基)丙烯酸酯、1,3-環(huán)己烷二乙醇單(甲基)丙烯酸酯、1,4-環(huán)己烷二乙醇單(甲基)丙烯酸酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇單(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸酯或者將這些具有羥基的(甲基)丙烯酸酯和二羧酸或其衍生物進行反應(yīng)而得到的具有羧基的(甲基)丙烯酸酯等。作為在此可使用的二羧酸,例如,可舉出:草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、馬來酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸及它們的衍生物等。

      進而,也可以使用:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸異硬脂基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、其它的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸四氫糠基酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、單(甲基)丙烯酸鋅、二(甲基)丙烯酸鋅、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三氟乙基酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3,4,4-六氟丁基(甲基)丙烯酸酯、全氟辛基(甲基)丙烯酸酯、全氟辛基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯(ラウロキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート)、硬脂氧基聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯、烯丙氧基聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯、丙烯?;鶈徇?、羥基乙基丙烯酰胺、N,N’-亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、N,N’-亞乙基雙(甲基)丙烯酰胺、1,2-二(甲基)丙烯酰胺乙二醇、二(甲基)丙烯酰氧基甲基三環(huán)癸烷、N-(甲基)丙烯酰氧基乙基馬來酰亞胺、N-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氫鄰苯二甲酰亞胺、N-(甲基)丙烯酰氧基乙基鄰苯二甲酰亞胺、正乙烯基-2-吡咯烷酮、苯乙烯衍生物、α-甲基苯乙烯衍生物等。

      另外,作為特別優(yōu)選的丙烯酸樹脂,可舉出:分子量為100~10000的聚醚、聚酯、聚碳酸酯、在聚(甲基)丙烯酸酯中具有(甲基)丙烯酸基的化合物、具有羥基的(甲基)丙烯酸酯、具有羥基的(甲基)丙烯酰胺等。

      其中,作為聚醚骨架,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~6的有機基團經(jīng)由醚鍵而重復(fù)的聚醚骨架,優(yōu)選不含有芳香族環(huán)的聚醚骨架。在聚醚中具有(甲基)丙烯酸基的化合物可以通過聚醚多元醇和(甲基)丙烯酸或其衍生物的反應(yīng)而得到。

      作為聚酯骨架,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~6的有機基團經(jīng)由酯鍵而重復(fù)的聚酯,優(yōu)選不含有芳香族環(huán)的聚酯骨架。在聚酯中具有(甲基)丙烯酸基的化合物可以通過聚酯多元醇和(甲基)丙烯酸或其衍生物的反應(yīng)而得到。

      作為聚碳酸酯骨架,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~6的有機基團經(jīng)由碳酸酯鍵而重復(fù)的聚碳酸酯骨架,優(yōu)選不含有芳香族環(huán)的聚碳酸酯骨架。在聚碳酸酯中具有(甲基)丙烯酸基的化合物可以通過聚碳酸酯多元醇和(甲基)丙烯酸或其衍生物的反應(yīng)而得到。

      作為聚(甲基)丙烯酸酯骨架,優(yōu)選(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的共聚物、具有羥基的(甲基)丙烯酸酯和不具有羧基、羥基等極性基團的(甲基)丙烯酸酯的共聚物、具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯和不具有極性基團的(甲基)丙烯酸酯的共聚物等。

      上述的共聚物可以分別通過羧基與具有羥基的(甲基)丙烯酸酯或具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)而得到,通過羥基與不具有極性基團的(甲基)丙烯酸及其衍生物反應(yīng)而得到,通過縮水甘油基與不具有極性基團的(甲基)丙烯酸及其衍生物反應(yīng)而得到。

      而且,聚(甲基)丙烯酸酯中具有(甲基)丙烯酸基的化合物可以通過聚(甲基)丙烯酸酯多元醇和(甲基)丙烯酸或其衍生物的反應(yīng)而得到。

      具有羥基的(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺分別為一分子中具有一個以上的(甲基)丙烯酸基的(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺,且含有羥基。

      具有羥基的(甲基)丙烯酸酯可以通過使多元醇化合物和(甲基)丙烯酸及其衍生物反應(yīng)而得到。該反應(yīng)可以使用公知反應(yīng),相對于多元醇化合物,通常使用0.5~5倍摩爾的丙烯酸酯或丙烯酸。

      另外,具有羥基的(甲基)丙烯酰胺可以通過使具有羥基的胺化合物和(甲基)丙烯酸及其衍生物反應(yīng)而得到。由于(甲基)丙烯酸酯的雙鍵極其富于反應(yīng)性,因此,使(甲基)丙烯酸酯和胺化合物反應(yīng)而制造(甲基)丙烯酰胺類的方法通常是使胺、環(huán)戊二烯、醇等作為保護基附加于雙鍵、酰胺化結(jié)束后進行加熱而使保護基脫離并制造目標(biāo)產(chǎn)物。

      這樣,通過含有羥基,促進因還原效果而導(dǎo)致的燒結(jié)性,同時粘接性提高。

      另外,其中言及的羥基是脂肪族烴基的氫原子被取代的醇性的基團,該羥基的含量優(yōu)選為一分子中1~50個,羥基的含量在該范圍時,不存在因固化過多而導(dǎo)致的燒結(jié)性的阻礙,因此優(yōu)選。

      作為這樣的具有羥基的丙烯酸樹脂化合物,例如,可舉出由下述通式(I)~(IV)表示的化合物。

      化學(xué)式1

      (式中,R1表示氫原子或甲基,R2表示碳原子數(shù)1~100的二價的脂肪族烴基或具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的脂肪族烴基。)

      化學(xué)式2

      (式中,R1及R2分別表示與上述相同的原子或基團。)

      化學(xué)式3

      (式中,R1表示與上述相同的原子或基團,n表示1~50的整數(shù)。)

      化學(xué)式4

      (式中,R1表示與上述相同的原子或基團,n表示與上述相同的個數(shù)。)

      作為該(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺,可以將上述的化合物單獨使用或組合使用兩種以上。需要說明的是,通式(I)及(II)中的R2的碳原子數(shù)優(yōu)選為1~100,更優(yōu)選為1~36。R2的碳原子數(shù)在這樣的范圍時,不存在因固化過多而導(dǎo)致的燒結(jié)性的阻礙,因此優(yōu)選。

      其中,在(D)成分為丙烯酸樹脂的情況下,在其聚合時,通常使用聚合引發(fā)劑,作為聚合引發(fā)劑,優(yōu)選熱自由基聚合引發(fā)劑,只要是公知的熱自由基聚合引發(fā)劑,就可以沒有特別限定地加以使用。另外,作為熱自由基聚合引發(fā)劑,優(yōu)選急速加熱試驗(將試樣1g載置于電熱板上,以4℃/分鐘升溫時的分解開始溫度)中的分解溫度成為40~140℃的物質(zhì)。如果分解溫度低于40℃,則導(dǎo)電性膏在常溫條件下的保存性變差,如果分解溫度大于140℃,則固化時間會極端地變長。作為滿足這樣的特性的熱自由基聚合引發(fā)劑的具體例,可舉出:甲基乙基酮過氧化物、甲基環(huán)己酮過氧化物、甲基乙酰乙酸酯過氧化物、乙酰丙酮過氧化物、1,1-雙(叔丁基過氧化)3,3,5-三甲基環(huán)己烷、1,1-雙(叔己基過氧化)環(huán)己烷、1,1-雙(叔己基過氧化)3,3,5-三甲基環(huán)己烷、1,1-雙(叔丁基過氧化)環(huán)己烷、2,2-雙(4,4-二-叔丁基過氧化環(huán)己基)丙烷、1,1-雙(叔丁基過氧化)環(huán)十二烷、正丁基-4,4-雙(叔丁基過氧化)戊酸酯、2,2-雙(叔丁基過氧化)丁烷、1,1-雙(叔丁基過氧化)-2-甲基環(huán)己烷、叔丁基過氧化氫、過氧化氫對孟烷、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化氫、叔己基過氧化氫、過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧化)己烷、α,α’-雙(叔丁基過氧化)二異丙基苯、過氧化叔丁基異丙苯、二-叔丁基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧化)己炔-3、過氧化異丁酰、3,5,5-三甲基己酰基過氧化物、過氧化辛酰、過氧化月桂酰、過氧化肉桂酸、過氧化間甲苯酰、過氧化苯甲酰、二異丙基過氧化二碳酸酯、雙(4-叔丁基環(huán)己基)過氧化二碳酸酯、二-3-甲氧基丁基過氧化二碳酸酯、二-2-乙基己基過氧化二碳酸酯、二-仲丁基過氧化二碳酸酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基)過氧化二碳酸酯、二(4-叔丁基環(huán)己基)過氧化二碳酸酯、α,α’-雙(新癸?;^氧化)二異丙基苯、異丙苯基過氧化新癸酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化新癸酸酯、1-環(huán)己基-1-甲基乙基過氧化新癸酸酯、叔己基過氧化新癸酸酯、叔丁基過氧化新癸酸酯、叔己基過氧化叔戊酸酯、叔丁基過氧化叔戊酸酯、2,5-二甲基-2,5-雙(2-乙基己?;^氧化)己烷、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化-2-乙基己酸酯、1-環(huán)己基-1-甲基乙基過氧化-2-乙基己酸酯、叔己基過氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基過氧化異丁酸酯、過氧化馬來酸叔丁酯、叔丁基過氧化月桂酸酯、叔丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基過氧化異丙基單碳酸酯、叔丁基過氧化-2-乙基己基單碳酸酯、2,5-二甲基-2,5-雙(苯甲?;^氧化)己烷、叔丁基過氧化乙酸酯、叔己基過氧化苯甲酸酯、叔丁基過氧化-間甲苯酰苯甲酸酯、叔丁基過氧化苯甲酸酯、雙(叔丁基過氧化)間苯二甲酸酯、叔丁基過氧化烯丙基單碳酸酯、3,3’,4,4’-四(叔丁基過氧化羰基)二苯甲酮等。這些物質(zhì)也可以單獨使用或混合使用兩種以上,在混合使用兩種以上的情況下,可以根據(jù)其種類、混合比例等控制固化性。另外,上述自由基聚合性的丙烯酸樹脂也優(yōu)選與氰酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、馬來酰亞胺樹脂聯(lián)用。

      該聚合引發(fā)劑可以單獨使用或為了控制固化性而混合使用兩種以上。進而,為了提高芯片粘接膏的保存性,也可以預(yù)先添加各種阻聚劑。

      相對于自由基聚合性的丙烯酸樹脂成分100質(zhì)量份,該熱自由基引發(fā)劑的配合量優(yōu)選為0.1~10質(zhì)量份。如果該熱自由基引發(fā)劑的配合量超過10質(zhì)量份,則有可能導(dǎo)致芯片粘接膏的粘度的隨時間推移的變化變大,在作業(yè)性上產(chǎn)生問題,如果低于0.1質(zhì)量份,則有可能導(dǎo)致固化性顯著降低。

      馬來酰亞胺樹脂為一分子內(nèi)含有一個以上的馬來酰亞胺基的化合物,是通過加熱而馬來酰亞胺基進行反應(yīng)、由此形成三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)并進行固化的樹脂。例如,可舉出:N,N’-(4,4’-二苯基甲烷)雙馬來酰亞胺、雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來酰亞胺苯基)甲烷、2,2-雙[4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基]丙烷等雙馬來酰亞胺樹脂。更優(yōu)選馬來酰亞胺樹脂為通過二聚酸二胺和馬來酸酐的反應(yīng)而得到的化合物、通過馬來酰亞胺醋酸、馬來酰亞胺已酸等的馬來酰亞胺化氨基酸和多元醇的反應(yīng)而得到的化合物。馬來酰亞胺化氨基酸通過使馬來酸酐與氨基醋酸或氨基已酸反應(yīng)而得到,作為多元醇,優(yōu)選聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚(甲基)丙烯酸酯多元醇,特別優(yōu)選不含有芳香族環(huán)的物質(zhì)。

      因為馬來酰亞胺基可以與烯丙基反應(yīng),所以也優(yōu)選與烯丙基酯樹脂聯(lián)用。作為烯丙基酯樹脂,優(yōu)選脂肪族的烯丙基酯樹脂,其中特別優(yōu)選的是通過環(huán)己烷二烯丙基酯和脂肪族多元醇的酯交換而得到的化合物。烯丙基酯系化合物的數(shù)均分子量沒有特別限定,優(yōu)選為500~10000,特別優(yōu)選500~8000。數(shù)均分子量為上述范圍內(nèi)時,可以使固化收縮特別小,可以防止密合性的降低。另外,也優(yōu)選與氰酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂聯(lián)用。

      另外,馬來酰亞胺樹脂為主鏈上具有脂肪族烴基的雙馬來酰亞胺樹脂,連結(jié)兩個馬來酰亞胺基的主鏈特別優(yōu)選具有碳原子數(shù)為1以上的脂肪族烴基而構(gòu)成的主鏈。

      其中,脂肪族烴基可以為直鏈狀、支鏈狀及環(huán)狀的任一形態(tài),碳原子數(shù)優(yōu)選為6以上,碳原子數(shù)更優(yōu)選為12以上,碳原子數(shù)特別優(yōu)選為24以上。另外,優(yōu)選該脂肪族烴基與馬來酰亞胺基直接鍵合。

      另外,作為馬來酰亞胺樹脂,例如,也優(yōu)選使用由下述通式(V)表示的化合物

      化學(xué)式5

      (式中,Q表示碳原子數(shù)6以上的二價的直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的脂肪族烴基,P是二價的原子或有機基團,并且是至少含有一個以上的選自O(shè)、CO、COO、CH2、C(CH3)2、C(CF3)2、S、S2、SO及SO2中的二價的原子或有機基團,m表示1~10的整數(shù)。)。

      其中,P表示的二價的原子可舉出O、S等,二價的有機基團可舉出CO、COO、CH2、C(CH3)2、C(CF3)2、S2、SO、SO2等,另外,可舉出至少含有一個以上的這些原子或有機基團的有機基團。作為含有上述原子或有機基團的有機基團,作為上述以外的結(jié)構(gòu),可舉出具有碳原子數(shù)1~3的烴基、苯環(huán)、環(huán)烷基環(huán)(シクロ環(huán))、氨酯鍵等的結(jié)構(gòu),作為該情況的P,可以舉出由下述化學(xué)式表示的基團。

      化學(xué)式6

      使用主鏈上具有脂肪族烴基的雙馬來酰亞胺樹脂時,耐熱性優(yōu)異,并且得到低應(yīng)力且吸濕后的熱時粘接強度良好的半導(dǎo)體粘接用熱固化型樹脂組合物,因此優(yōu)選。

      作為這樣的馬來酰亞胺樹脂的具體例,可舉出BMI-1500(設(shè)計分子(Designer Molecules)公司制,商品名;分子量1500)、BMI-1700(設(shè)計分子(Designer Molecules)公司制,商品名;分子量1700)等。

      進而,馬來酰亞胺樹脂特別優(yōu)選與作為烯丙基化雙酚和表氯醇的聚合物的烯丙基化環(huán)氧樹脂、或含有上述羥基的自由基聚合性丙烯酸樹脂聯(lián)用。

      其中,作為烯丙基化雙酚和表氯醇的聚合物的烯丙基化環(huán)氧樹脂例如可以通過如下方法而得到,即,將多元酚化合物溶解于甲醇、異丙醇、正丙醇等醇類或丙酮、甲基乙基酮等酮類等溶劑之后,使用氫氧化鈉或氫氧化鉀等堿與烯丙基氯或烯丙基溴等烯丙基鹵反應(yīng)而得到多元酚化合物的烯丙醚,其后,一邊在烯丙基化多元酚化合物和表鹵醇類的混合物中一次性全部添加或緩慢地添加作為催化劑的氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物的固體,一邊在20~120℃溫度條件下使反應(yīng)進行0.5~10小時。

      烯丙基化環(huán)氧樹脂優(yōu)選使用由下述通式(VI)表示的化合物

      化學(xué)式7

      (式中,R3~R10分別獨立地為選自氫原子、取代或無取代的烷基及取代或無取代的烯丙基中的基團,而且其中至少一個為取代或無取代的烯丙基,X為選自SO、SO2、CH2、C(CH3)2、C(CF3)2、O、CO及COO中的二價的原子或有機基團,k為0或1。)。

      將馬來酰亞胺樹脂和烯丙基化環(huán)氧樹脂聯(lián)用的情況下,其配合比例優(yōu)選為50/50~95/5,更優(yōu)選為65/35~90/10。

      將馬來酰亞胺樹脂和自由基聚合性丙烯酸樹脂聯(lián)用的情況下,其配合比例優(yōu)選為5/95~95/5。

      其中,將上述(A)成分的銀微粒和(B)成分的銀粉的總量設(shè)為100質(zhì)量份時,以成為1~20質(zhì)量份的方式配合(D)成分。(D)成分低于1質(zhì)量份時,銀成分過多,因此,粘度過高而使用困難,作為粘接劑不優(yōu)選。(D)成分超過20質(zhì)量份時,銀成分的比例降低,因此,高熱傳導(dǎo)性的確保變得不充分,散熱性降低。另外,由于有機成分多,因光及熱而劣化,其結(jié)果是,著色及強度降低,使發(fā)光裝置的壽命降低。通過設(shè)為這樣的配合范圍,可以容易利用丙烯酸樹脂的粘接性能,防止銀粒子相互接觸,并且保持粘接層整體的機械強度。

      本發(fā)明本質(zhì)上含有上述(A)~(D)成分作為必須成分,根據(jù)需要也可以含有以下說明的(E)~(F)成分。

      在本發(fā)明中,可以進一步添加作為(E)助熔劑成分的有機物。其中,助熔劑成分是指除去基材的氧化被膜的具有助熔劑活性的物質(zhì)。作為該(D)助熔劑成分,可舉出例如羧酸類。

      作為羧酸類,可以為脂肪族羧酸、芳香族羧酸中的任一種。作為脂肪族羧酸,例如,可舉出:丙二酸、甲基丙二酸、二甲基丙二酸、乙基丙二酸、烯丙基丙二酸、2,2’-硫代二醋酸、3,3’-硫代二丙酸、2,2’-(亞乙基二硫代)二醋酸、3,3’-二硫代二丙酸、2-乙基-2-羥基丁酸、二硫代二甘醇酸、二甘醇酸、乙炔二羧酸、馬來酸、蘋果酸、2-異丙基蘋果酸、酒石酸、衣康酸、1,3-丙酮二羧酸、三羧酸、粘康酸、β-氫粘康酸、琥珀酸、甲基琥珀酸、二甲基琥珀酸、戊二酸、α-酮戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、2,2-雙(羥基甲基)丙酸、檸檬酸、己二酸、3-叔丁基己二酸、庚二酸、苯基草酸、苯乙酸、硝基苯乙酸、苯氧基乙酸、硝基苯氧基乙酸、苯基硫代乙酸、羥基苯乙酸、二羥基苯乙酸、扁桃酸、羥基扁桃酸、二羥基扁桃酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、辛二酸、4,4’-二硫代二丁酸、肉桂酸、硝基肉桂酸、羥基肉桂酸、二羥基肉桂酸、香豆素酸、苯基丙酮酸、羥基苯基丙酮酸、咖啡酸、高鄰苯二甲酸、甲苯基乙酸、苯氧基丙酸、羥基苯基丙酸、芐氧基乙酸、苯基乳酸、托品酸、3-(苯基磺酰基)丙酸、3,3-四亞甲基戊二酸、5-氧代壬二酸、壬二酸、苯基琥珀酸、1,2-亞苯基二乙酸、1,3-亞苯基二乙酸、1,4-亞苯基二乙酸、芐基丙二酸、癸二酸、十二烷二酸、十一烷二酸、二苯基乙酸、芐基酸、二環(huán)己基乙酸、十四烷二酸、2,2-二苯基丙酸、3,3-二苯基丙酸、4,4-雙(4-羥基苯基)戊酸、海松酸、長葉松酸、異海松酸、松香酸、去氫松香酸、新松香酸、瑪瑙酸等。作為芳香族羧酸,可舉出例如:苯甲酸、2-羥基苯甲酸、3-羥基苯甲酸、4-羥基苯甲酸、2,3-二羥基苯甲酸、2,4-二羥基苯甲酸、2,5-二羥基苯甲酸、2,6-二羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、2,3,4-三羥基苯甲酸、2,4,6-三羥基苯甲酸、3,4,5-三羥基苯甲酸、1,2,3-苯三羧酸、1,2,4-苯三羧酸、1,3,5-苯三羧酸、2-[雙(4-羥基苯基)甲基]苯甲酸、1-萘酸、2-萘酸、1-羥基-2-萘酸、2-羥基-1-萘酸、3-羥基-2-萘酸、6-羥基-2-萘酸、1,4-二羥基-2-萘酸、3,5-二羥基-2-萘酸、3,7-二羥基-2-萘酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2-苯氧基苯甲酸、聯(lián)苯-4-羧酸、聯(lián)苯-2-羧酸、2-苯甲?;郊姿岬取_@些羧酸中,從保存穩(wěn)定性、獲得容易程度的觀點出發(fā),優(yōu)選使用琥珀酸、蘋果酸、衣康酸、2,2-雙(羥基甲基)丙酸、己二酸、3,3’-硫代二丙酸、3,3’-二硫代二丙酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、辛二酸、癸二酸、苯基琥珀酸、十二烷二酸、二苯基乙酸、芐基酸、4,4-雙(4-羥基苯基)戊酸、松香酸、2,5-二羥基苯甲酸、3,4,5-三羥基苯甲酸、1,2,4-苯三羧酸、1,3,5-苯三羧酸、2-[雙(4-羥基苯基)甲基]苯甲酸等。這些化合物既可以單獨使用,也可以組合使用兩種以上。

      (E)助熔劑成分特別優(yōu)選二羧酸,優(yōu)選分解溫度為100~300℃、更優(yōu)選為150~290℃的二羧酸。不僅接合基材的氧化被膜除去,而且在進行含有由接合加熱時的交換反應(yīng)形成的(A)成分和(B)成分的表面處理劑的氧化被膜、氧化銀的除去的同時,二羧酸自身進行分解或蒸散,因此,不會妨礙在其后進行的銀之間的燒結(jié)。由此,得到在比添加前低的溫度條件下銀之間進行燒結(jié)的燒結(jié)促進效果。該(E)助熔劑成分的沸點低于100℃時,即使在常溫條件下,揮發(fā)性也升高,因此,容易產(chǎn)生因分散介質(zhì)的揮發(fā)而導(dǎo)致的還原能力的降低,有可能不能得到穩(wěn)定的粘接強度。另外,(D)助熔劑成分的沸點超過300℃時,不易產(chǎn)生導(dǎo)電膜的燒結(jié),致密性不足,導(dǎo)致助熔劑成分不能揮發(fā)而殘存于膜中,因此不優(yōu)選。

      作為(E)助熔劑成分的含量,其相對于(A)成分和(B)成分的合計100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.01~5質(zhì)量份。如果該含量超過5質(zhì)量份,則有可能因空隙產(chǎn)生而導(dǎo)致對可靠性造成不良的影響,如果含量小于0.01質(zhì)量份,有助溶劑活性可能不起作用,因此不優(yōu)選。

      進而,在本發(fā)明中,可以使用(F)溶劑。(F)溶劑只要是作為還原劑起作用的溶劑,就可以使用公知的溶劑。作為該溶劑,優(yōu)選醇,例如,可舉出:脂肪族多元醇。作為脂肪族多元醇,例如,可舉出:乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、甘油、聚乙二醇等二醇類等。這些溶劑可以單獨使用,也可以組合兩種以上使用。

      作為(F)溶劑,由于作為還原劑起作用的醇溶劑因膏固化(燒結(jié))時的熱處理而成為更高溫,從而使醇的還原力增大,存在于銀粉及銀微粒中的一部分氧化銀及金屬基板上的氧化金屬(例如,氧化銅)通過醇進行還原,成為純碎的金屬,作為其結(jié)果,認(rèn)為可以形成更致密且導(dǎo)電性高、與基板的密合性高的固化膜。另外,通過夾持于半導(dǎo)體元件和金屬基板,在膏固化時的熱處理中,醇的一部分成為回流狀態(tài),作為溶劑的醇不會通過揮發(fā)而從體系中立即失去,在沸點以上的膏固化溫度條件下,氧化金屬被更有效地還原。

      對于(F)溶劑的沸點而言,具體優(yōu)選為100~300℃,更優(yōu)選為150~290℃。如果沸點低于100℃,則即使在常溫條件下,揮發(fā)性也升高,因此,容易產(chǎn)生因分散介質(zhì)的揮發(fā)而導(dǎo)致的還原能力的降低,不能得到穩(wěn)定的粘接強度,因此不優(yōu)選。另外,如果沸點超過300℃,不易產(chǎn)生導(dǎo)電膜的燒結(jié),致密性不足,導(dǎo)致溶劑不進行揮發(fā)而殘存于膜中,因此不優(yōu)選。

      將(A)成分和(B)成分的總量設(shè)為100質(zhì)量份時,(F)溶劑的配合量優(yōu)選為7~20質(zhì)量份。如果所述(F)溶劑的配合量低于7質(zhì)量份,則粘度上升,可能導(dǎo)致作業(yè)性下降,如果配合量超過20質(zhì)量份,則粘度變低,可能導(dǎo)致膏中的銀的下沉及可靠性降低。

      在本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物中,除以上的各成分之外,在不阻礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),可以根據(jù)需要配合通常配合于該種組合物的固化促進劑、橡膠或硅酮等低應(yīng)力化劑、偶聯(lián)劑、消泡劑、表面活性劑、著色劑(顏料、染料)、各種阻聚劑、抗氧化劑、溶劑、其它的各種添加劑。這些各添加劑均可以單獨使用一種,也可以混合使用兩種以上。

      作為這樣的添加劑,可舉出:環(huán)氧硅烷、巰基硅烷、氨基硅烷、烷基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷(クレイドシラン)、乙烯基硅烷、硫化物硅烷等硅烷偶聯(lián)劑;鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁偶聯(lián)劑、鋁/鋯偶聯(lián)劑等偶聯(lián)劑、炭黑等著色劑;硅油、硅酮橡膠等固體低應(yīng)力化成分;水滑石等無機離子交換體等。

      本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物可以通過如下方法來制備,即,將上述的(A)~(D)成分、及根據(jù)需要配合的(E)~(F)成分、其它偶聯(lián)劑等添加劑以及溶劑等充分地混合之后,進一步利用分散器、捏合機、三輥研磨機等進行混煉處理,接著進行脫泡。

      以此方式得到的本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物的高熱傳導(dǎo)性、散熱性優(yōu)異。因此,如果作為元件、散熱部件對基板等的接合材料使用時,裝置內(nèi)部的熱的對外部的散熱性得以改善,可以使產(chǎn)品特性穩(wěn)定。

      下面,對本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置及電氣電子部件進行說明。

      本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置是使用上述熱固化性樹脂組合物將半導(dǎo)體元件粘接在作為元件支持部件的基板上而成的。即,在此,熱固化性樹脂組合物作為芯片粘接膏使用。

      其中,半導(dǎo)體元件只要是公知的半導(dǎo)體元件即可,例如,可舉出晶體管、二極管等。進而,作為該半導(dǎo)體元件,可舉出LED等發(fā)光元件。另外,發(fā)光元件的種類沒有特別限制,例如,可舉出利用MOCVD(金屬有機化學(xué)氣相沉積)法等在基板上將InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等氮化物半導(dǎo)體作為發(fā)光層而形成的半導(dǎo)體元件。另外,作為元件支持部件,可舉出銅、銀鍍銅、PPF(預(yù)鍍引線架)、環(huán)氧玻璃、陶瓷等。

      通過使用本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物,也可以接合沒有進行金屬鍍膜處理的基材。與以往相比,以此方式得到的半導(dǎo)體裝置相對于安裝后的溫度循環(huán)的連接可靠性迅速地提高。另外,由于電阻值非常小,隨時間推移的變化少,因此,具有即使長時間驅(qū)動、輸出隨時間的下降也少,壽命長的優(yōu)點。

      另外,本發(fā)明的電氣電子部件是使用上述熱固化性樹脂組合物在發(fā)熱部件上粘接散熱部件而成的。即,在此,熱固化性樹脂組合物作為散熱部件粘接用材料使用。

      在此,作為發(fā)熱部件,可以是上述半導(dǎo)體元件或具有該半導(dǎo)體元件的部件,也可以是除其以外的發(fā)熱部件。作為半導(dǎo)體元件以外的發(fā)熱部件,可舉出光拾取器、功率晶體管等。另外,作為散熱部件,可舉出散熱片(ヒートシンク)、散熱器(ヒートスプレッダー)等。

      這樣,通過使用上述熱固化性樹脂組合物在發(fā)熱部件上粘接散熱部件,可以將由發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱通過散熱部件有效地放出到外部,可以抑制發(fā)熱部件的溫度上升。需要說明的是,發(fā)熱部件和散熱部件可以經(jīng)由熱固化性樹脂組合物直接粘接,也可以將其他熱傳導(dǎo)率高的部件夾雜于所述兩者中間從而間接地粘接。

      實施例

      下面,通過實施例進一步詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不受這些實施例任何限定。

      (實施例1~10、比較例1~4)

      按照表1及表2中的配合將各成分進行混合,使用輥進行混煉,得到樹脂膏。通過下述方法對得到的樹脂膏進行評價。將其結(jié)果一并示于表1及表2中。需要說明的是,實施例及比較例中使用的材料使用如下所述的市售品。

      (A1):板型銀微粒(特選(Tokusen)工業(yè)(株)制,商品名:M13;中心粒徑:2μm、厚度:50nm以下)

      (A2):球狀銀微粒(三星皮帶(三ッ星ベルト,MITSUBOSHI)(株)制,商品名:MDot;平均粒徑:50nm)

      (B):銀粉(福田金屬箔粉工業(yè)(株)制,商品名:AgC-212D;平均粒徑:5μm)

      (C1):球狀樹脂粒子1(信越化學(xué)工業(yè)(株)制,商品名:KMP-600;平均粒徑:1μm,壓縮彈性模量(30%K值):5300N/mm2,壓縮恢復(fù)率:100%)

      (C2):球狀樹脂粒子2(綜研化學(xué)(株)制,商品名:MX-1500;平均粒徑:15μm,壓縮彈性模量(30%K值):1500N/mm2,壓縮恢復(fù)率:25%,CV值2%)

      (C3):球狀樹脂粒子3(積水化學(xué)(株)制,商品名:Micro-Pearl AUE Z-035A;平均粒徑:35μm,Au層:20nm,中間Ni層:30nm,壓縮彈性模量(30%K值):750N/mm2,壓縮恢復(fù)率:10%,CV值5%)

      (C4):球狀樹脂粒子4(積水化學(xué)(株)制,商品名:Micro-Pearl AUE-035A;平均粒徑:35μm,Au層:20nm,中間Ni層:30nm,壓縮彈性模量(30%K值):4600N/mm2,壓縮恢復(fù)率:55%,CV值5%)

      (D1):羥基乙基丙烯酰胺((株)興人制,HEAA)

      (D2):酰亞胺鍵擴鏈的雙馬來酰亞胺(イミド拡張型ビスマレイミド)(設(shè)計分子(Designer Molecules)公司制,商品名:BMI-1500;數(shù)均分子量1500)

      (D3):二烯丙基雙酚A二縮水甘油基醚型環(huán)氧樹脂(日本化藥株式會社制,商品名:RE-810NM;環(huán)氧當(dāng)量223,水解性氯150ppm(1N KOH-乙醇、二噁烷溶劑,回流30分鐘)

      (D4):4-羥基丁基丙烯酸酯(日本化成株式會社制、商品名:4HBA)

      聚合引發(fā)劑:過氧化二異丙苯(日本油脂(株)制、商品名:Percumyl D(パークミルD);急速加熱試驗中的分解溫度:126℃)

      (E):蘋果酸(東京化成工業(yè)(株)制)

      (F):二乙二醇(東京化成工業(yè)(株)制)

      <評價方法>

      [粘度]

      使用E型粘度計(3°錐形),測定在25℃、5rpm條件下的值。

      [適用期]

      測定在25℃的恒溫槽內(nèi)放置了樹脂膏時的粘度增粘至初始粘度的1.5倍以上的天數(shù)。

      [熱時粘接強度]

      使用半導(dǎo)體用樹脂膏,將在4mm×4mm的接合面設(shè)有金蒸鍍層的背面金芯片安裝于無垢的銅框架及PPF(進行了Ni-Pd/Au鍍膜的銅框架),在200℃溫度條件下固化60分鐘。固化及吸濕處理(85℃,相對濕度85%,72小時)后,使用安裝強度測定裝置,測定260℃溫度條件下的熱時晶片抗切強度。

      [高溫?zé)崽幚砗蟮臒釙r粘接強度]

      使用半導(dǎo)體用樹脂膏,將在4mm×4mm的接合面設(shè)有金蒸鍍層的背面金芯片安裝于表面進行了Ni-Pd/Au鍍膜的Mo(鉬)基板上,在200℃溫度條件下固化60分鐘。在作為高溫?zé)崽幚淼募訜崽幚?將250℃的加熱處理進行100小時及1000小時)以及冷熱循環(huán)處理(將從-40℃升溫至250℃、再冷卻至-40℃的操作設(shè)為1個循環(huán),將其進行100循環(huán)及1000循環(huán))后,使用安裝強度測定裝置分別測定在260℃溫度條件下的熱時晶片抗切強度。

      [熱傳導(dǎo)率]

      按照J(rèn)IS R 1611-1997,利用激光閃光法(レーザーフラッシュ法)測定固化物的熱傳導(dǎo)率。

      [電阻]

      利用絲網(wǎng)印刷法(スクリーン印刷法)在玻璃基板(厚度1mm)上以厚度成為200μm的方式涂布導(dǎo)電膏,在200℃條件下固化60分鐘。對于得到的配線,使用產(chǎn)品名“MCP-T600”(三菱化學(xué)(株)制),通過四端子法測定電阻。

      [耐冷熱沖擊性]

      使用得到的樹脂膏將在6mm×6mm的接合面設(shè)有金蒸鍍層的背面金硅芯片安裝于銅框架及PPF,在加熱板上進行200℃條件下、60秒的加熱固化(HP固化),或者使用烘箱,進行200℃條件下、60分鐘的加熱固化(OV固化)。將其使用京瓷化學(xué)(株)制的環(huán)氧密封材料(商品名:KE-G3000D),將在下述的條件下成形的封裝進行溫度為85℃、相對濕度為85%、168小時的吸濕處理,然后,進行IR回流焊接處理(260℃、10秒)及冷熱循環(huán)處理(將從-55℃升溫至150℃,再冷卻至-55℃的操作設(shè)為1個循環(huán),將其進行1000循環(huán)),用超聲波顯微鏡觀察各處理后各封裝的內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生數(shù)。針對5個樣品,表示產(chǎn)生了裂縫的樣品數(shù)。

      封裝:80pQFP(14mm×20mm×2mm厚度)

      芯片:硅芯片及背面鍍金芯片

      引線架:PPF及銅

      密封材料的成形:175℃、2分鐘

      模后固化:175℃、8小時

      [通電試驗]

      利用沖壓法(スタンピング法)將導(dǎo)電性膏涂布于側(cè)面具有凹型的反射器結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置用氧化鋁基板,安裝設(shè)有600μm見方的銀蒸鍍層的發(fā)光元件,在200℃條件下進行60分鐘的加熱固化。接著,將發(fā)光元件的電極和基板的電極用金屬線進行布線,用硅酮樹脂(信越化學(xué)工業(yè)(株)制)密封。通過下述式計算在該狀態(tài)下經(jīng)過通電試驗(試驗條件25℃、50mA)500小時后、1000小時后以及2000小時后的反射率相對于初始值的降低率。

      反射率相對于初期值的降低率(%)=(t小時后的反射率)÷(初始反射率)×100

      [空隙率]

      使用微焦點X射線檢查裝置(SMX-1000,島津制作所社制)進行觀察,將空隙率低于5%的評價為“○”,將5%以上且低于8%的評價為“△”,將8%以上的評價為“×”。此外,就上述空隙率而言,利用X射線透射裝置,從相對于接合面垂直的方向觀察焊料接合部,求出空隙面積與接合部面積,利用下式算出。

      空隙率(%)=空隙面積÷(空隙面積+接合部面積)×100

      [芯片表面的應(yīng)力]

      使用半導(dǎo)體用樹脂膏,將在8mm×8mm的接合面設(shè)有金蒸鍍層的背面金芯片安裝于表面進行了Ni-Pd/Au鍍膜的Mo基板,在室溫下測定在200℃溫度條件下固化60分鐘而制作的半導(dǎo)體封裝的封裝翹曲。測定裝置使用投影波紋技術(shù)測定裝置(ThermoireAXP:亞太國際電子(Akrometrix)公司制),按照電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會規(guī)格的JEITA ED-7306進行測定。具體而言,將測定區(qū)域的基板面的全部數(shù)據(jù)通過最小二乘法算出的假設(shè)平面設(shè)為基準(zhǔn)面,從該基準(zhǔn)面起將垂直方向的最大值設(shè)為A、將最小值設(shè)為B時的|A|+|B|的值(Coplanarity)設(shè)為封裝翹曲值,如下進行評價。

      ○:低于5μm;△:5μm以上且低于10μm;×:10μm以上

      表1

      表2

      由以上的結(jié)果可知:本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物的熱傳導(dǎo)性優(yōu)異,低應(yīng)力性優(yōu)異,粘接特性良好且回流焊接剝離耐性優(yōu)異。另外可知:通過含有樹脂粒子,可以抑制空隙的產(chǎn)生,進而,通過設(shè)為特定的樹脂粒子,對芯片的應(yīng)力抑制也有效。另外,本發(fā)明的熱固化性樹脂組合物尤其是高溫處理后的熱時粘接強度良好。因此,通過將該熱固化性樹脂組合物作為元件粘接用芯片粘接膏或散熱部件粘接用材料使用,可以制成可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體裝置及電氣電子設(shè)備。

      當(dāng)前第1頁1 2 3 
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
      1