專利名稱：連接材料和半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱性和粘接性優(yōu)異的連接材料以及使用它的半導(dǎo)體裝置。更 詳細(xì)地，涉及一種非常適合用于把IC、LSI、發(fā)光二極管(LED)等半導(dǎo)體元件粘接于引 線框(lead frame)、陶瓷配線板、玻璃環(huán)氧樹脂配線板、聚酰亞胺配線板等基板上的連接 材料以及使用它的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
作為在制造半導(dǎo)體裝置的時(shí)候、使半導(dǎo)體元件和引線框(支撐部件)連接的方 法，有使銀粉等填充劑分散于環(huán)氧系樹脂、聚酰亞胺系樹脂等樹脂中形成糊狀(例如， 銀糊)、將其作為粘接劑來使用的方法。根據(jù)該方法，使用分散機(jī)、印刷機(jī)、壓印機(jī)等，在把糊狀粘接劑涂布于引線框 的芯片焊墊(die pad)之后，把半導(dǎo)體元件芯片焊接(die bonding)，通過加熱固化來粘接 而形成半導(dǎo)體裝置。該半導(dǎo)體裝置進(jìn)一步通過封固材料封固外部、進(jìn)行半導(dǎo)體封裝之后，在配線基 板上進(jìn)行釬焊來實(shí)施安裝。最近的安裝，因?yàn)橐蟾呙芏纫约案咝?，所以?duì)于焊錫安 裝來說，把半導(dǎo)體裝置的引線框直接釬焊在基板上的表面安裝法是主流。在該表面安裝中，使用通過紅外線等來加熱整個(gè)基板的回流焊接，封裝被加熱 到200°C以上的高溫。此時(shí)，如果在封裝的內(nèi)部，特別是在粘接劑層中有水分存在時(shí)，該 水分會(huì)氣化而返回至芯片焊墊和封固材料之間，在封裝中引起開裂(回流開裂)。由于該回流開裂使半導(dǎo)體裝置的可靠性顯著降低，所以一直是深刻的問題和技 術(shù)課題，對(duì)于在半導(dǎo)體元件和半導(dǎo)體支撐部件之間的粘接中經(jīng)常使用的粘接劑，首先要 求的是高溫時(shí)的粘接強(qiáng)度的可靠性。另外，近年來，伴隨著半導(dǎo)體元件的高速化、高集成化的發(fā)展，除了以前所要 求的粘接強(qiáng)度等的可靠性之外，為了確保半導(dǎo)體裝置的動(dòng)作穩(wěn)定性，還要求高放熱特 性。即，為了解決上述技術(shù)課題，尋求一種用于接合放熱部件(引線框)和半導(dǎo)體元件 的粘接劑的連接材料，其兼?zhèn)涓哒辰訌?qiáng)度和高導(dǎo)熱性。另外，以前的導(dǎo)電性粘接劑中金屬粒子彼此接觸，作為實(shí)現(xiàn)放熱性比該以前的 導(dǎo)電性粘接劑高的手段之一，有人提出了使用燒結(jié)性優(yōu)異的平均粒徑為O.lym以下的金 屬納米粒子，使金屬微粒在200°C以下的高溫下燒結(jié)的那樣的導(dǎo)電性粘接劑。上述現(xiàn)有技 術(shù)記載于例如專利文獻(xiàn)1 5。以前，作為確保粘接劑的高導(dǎo)熱性的方法，采取的方法是高填充熱導(dǎo)率高的銀 粒子。另外也有的例子是通過使用低熔點(diǎn)金屬、用金屬結(jié)合使得熱導(dǎo)通路形成以及與 粘附體金屬化，確保高熱傳導(dǎo)化以及室溫下的強(qiáng)度。進(jìn)一步地，使用金屬納米粒子的導(dǎo) 電性粘接劑的研究也正在進(jìn)行。先前技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
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專利文獻(xiàn)1
專利文獻(xiàn)2
專利文獻(xiàn)3
專利文獻(xiàn)4
專利文獻(xiàn)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，就以前的高填充熱導(dǎo)率高的銀粒子的方法而言，為了確保近年來的電源 IC(power IC)> LED中所需要的20W/m K以上的熱導(dǎo)率，就需要非常大量的銀粒子 (銀粒子的填充量為95重量份以上)。在銀粒子填充量變多的情況下，由于粘度上升，產(chǎn)生的問題是分配時(shí)產(chǎn)生拉 絲等、難以確保操作性；在為了確保操作性而大量添加溶劑的情況下，產(chǎn)生的問題是 產(chǎn)生空隙或者殘留溶劑引起粘接強(qiáng)度的降低。另外，關(guān)于使用低熔點(diǎn)金屬、通過金屬結(jié)合形成熱導(dǎo)通路以及與粘附體金屬化 的方法而言，在把電源IC或者LED等PKG安裝在基板上的情況下，在回流爐內(nèi)暴露于 260存在的問題是由于該熱歷程，使得接合部再熔融、不能夠得到連接可靠性。進(jìn)一步地，關(guān)于使用金屬納米粒子的方法而言，雖然可以避免接合部的再熔融 的問題，但是存在的問題是為了制作納米尺寸的金屬粒子需要花費(fèi)很多的成本；為了 得到金屬納米粒子的分散穩(wěn)定性需要大量的表面保護(hù)材料，為了燒結(jié)金屬納米粒子必須 施加200°C以上的高溫、載荷等。因此，本發(fā)明的目的是提供一種即使在不施加載荷并且200°C以下的固化溫度下 進(jìn)行接合的情況下，也具有高的熱導(dǎo)率，而且即使在260°C對(duì)固化物進(jìn)行加熱的情況下， 也具有充分的粘接強(qiáng)度的連接材料以及使用它的半導(dǎo)體裝置。解決問題的手段鑒于上述情況，本發(fā)明提供一種連接材料，其含有金屬粒子，所述金屬粒子用 X射線光電子能譜法測(cè)定的氧的狀態(tài)比率為小于15%。根據(jù)該連接材料，即使在不施加 載荷并且200°C以下的固化溫度下進(jìn)行接合的情況下，也具有高的熱導(dǎo)率，而且即使在 260°C對(duì)固化物進(jìn)行加熱的情況下，也具有充分的粘接強(qiáng)度。優(yōu)選地，上述金屬粒子是實(shí)施了除去其表面的氧化膜的處理以及實(shí)施了利用 表面保護(hù)材料的表面處理的金屬粒子。優(yōu)選地，上述金屬粒子的平均粒徑為0.1 iim 50 iim;另外，優(yōu)選為在200°C 以下燒結(jié)的金屬粒子。優(yōu)選地，本發(fā)明的連接材料進(jìn)一步含有揮發(fā)性成分和粘合劑成分。另外，本發(fā)明提供一種連接材料，其是含有粘合劑(A)、填料(B)以及添加劑 (C)的連接材料，把填料(B)和添加劑(C)按照與在連接材料中的重量比相同的重量比來 進(jìn)行混合、加熱成型而得到的成型體的熱導(dǎo)率為40W/m K以上。根據(jù)該連接材料， 能夠具有操作性優(yōu)異的粘度、維持粘接強(qiáng)度并且實(shí)現(xiàn)熱導(dǎo)率的提高。另外，上述“加熱成型”是指，在成型為規(guī)定的大小之后在180°C下加熱處理1小時(shí)；另外上述“熱導(dǎo)率”是指，通過在實(shí)施例中記載的方法進(jìn)行測(cè)定所得到的熱導(dǎo)率。優(yōu)選地，上述添加劑(C)的含有量相對(duì)于100重量份的粘合劑(A)為1 100重量份。另外，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體裝置，其具有的結(jié)構(gòu)是通過上述本發(fā)明的連 接材料，半導(dǎo)體元件和半導(dǎo)體元件搭載用支撐部件被連接在一起。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使在不施加載荷并且200°C以下的固化溫度下進(jìn)行 接合的情況下，也具有高的熱導(dǎo)率，而且即使在260°C對(duì)固化物進(jìn)行加熱的情況下，也具 有充分的粘接強(qiáng)度的連接材料以及使用它的半導(dǎo)體裝置。這樣的連接材料非常適合用作 導(dǎo)電性連接材料、導(dǎo)熱性粘接劑或者芯片焊接材料。


圖1是對(duì)表面的氧化膜少的金屬粒子實(shí)施了利用表面保護(hù)材料的表面處理的金 屬粒子的示意圖；圖2是表示圖1所示的金屬粒子的表面保護(hù)材料脫離、金屬粒子彼此燒結(jié)后的狀 態(tài)的示意圖；圖3是對(duì)表面的氧化膜多的金屬粒子實(shí)施了利用表面保護(hù)材料的表面處理的金 屬粒子的示意圖；圖4是表示雖然圖3所示的金屬粒子的表面保護(hù)材料脫離、但是金屬粒子彼此 不能夠燒結(jié)的狀態(tài)的示意圖；圖5是對(duì)氧化膜多的金屬粒子實(shí)施了除去表面的氧化膜的處理以及實(shí)施了利用 表面保護(hù)材料的表面處理的金屬粒子的示意圖；圖6是表示圖5所示的金屬粒子的表面保護(hù)材料脫離、金屬粒子彼此燒結(jié)后的狀 態(tài)的示意圖；圖7是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一例的截面示意圖；圖8是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的另一例的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的連接材料是含有用X射線光電子能譜法測(cè)定的氧的狀態(tài)比率為小于 15%的金屬粒子的連接材料。在上述金屬粒子中，氧的狀態(tài)比率優(yōu)選為小于10%，更優(yōu)選為小于5%。作為X射線光電子能譜法的分析裝置，可以使用例如Surface Sciencelnstrament 公司的S-Probe ESCA Model 2803，把A1K a射線用于照射X射線。所謂“狀態(tài)比率”
是測(cè)定樣品中的特定元素的濃度，用根據(jù)元素的強(qiáng)度通過使用裝置附屬的相對(duì)靈敏度系 數(shù)算出的值來表示。另外，用X射線光電子能譜法測(cè)定的金屬粒子的氧的狀態(tài)比率，作 為金屬粒子表面上的氧化膜的量的指標(biāo)。作為上述金屬粒子，可以使用各種公知的金屬粒子?？梢耘e出例如金、鉬、 銀、銅、鎳、鈀、鐵、鋁等導(dǎo)電性的粉體等，另外，這些金屬粒子可以單獨(dú)使用或者組合使用兩種以上。其中，從價(jià)格、導(dǎo)電性以及導(dǎo)熱性等方面考慮，銀和銅是特別優(yōu)選 的。就上述金屬粒子而言，平均粒徑優(yōu)選為O.lym 50μιη。如果是小于0.1 μ m 的粒子，則制造上的成本有變大的傾向；對(duì)于超過50 μ m的粒子而言，具有的傾向是 粒子間的空隙大、熱導(dǎo)率下降對(duì)于上述金屬粒子而言，優(yōu)選為實(shí)施了除去其表面的氧化膜的處理以及實(shí)施 了利用表面保護(hù)材料的表面處理的金屬粒子。通過使用這樣的金屬粒子，能夠得到上述本發(fā)明的效果，其理由還未必清楚， 下面根據(jù)圖1 6的示意圖來說明本發(fā)明人們的研究。首先，在對(duì)表面的氧化膜少的金屬粒子實(shí)施了利用表面保護(hù)材料的表面處理的 情況下，認(rèn)為是圖1中所示的那樣的狀態(tài)。即，認(rèn)為狀態(tài)是在本體金屬3上存在有少 許殘留的氧化膜2，并且除了氧化膜2之外，表面保護(hù)材料1覆蓋著本體金屬3。在這種情況下，通過在200°C以下加熱，如圖2所示的那樣，因?yàn)楸砻姹Ｗo(hù)材料 1脫離、活性的本體金屬3的表面露出，所以該活性表面與其他金屬粒子的活性表面接 觸，由此燒結(jié)得到促進(jìn)，從而形成由金屬粒子彼此之間的金屬結(jié)合而成的通路。認(rèn)為含 有這樣的金屬粒子的連接材料，即使在200°C以下加熱的情況下，也具有高的熱導(dǎo)率。另一方面，在如圖3所示的那樣的氧化膜2多的金屬粒子的情況下，認(rèn)為在 200°C以下加熱時(shí)，雖然如圖4所示，表面保護(hù)材料1脫離，但是由于金屬粒子的表面被 氧化膜2廣泛地覆蓋著，所以金屬粒子之間難以發(fā)生燒結(jié)。與此相對(duì)，即使在使用氧化膜2多的金屬粒子的情況下，如果實(shí)施了除去表面 的氧化膜2的處理以及實(shí)施了利用表面保護(hù)材料的表面處理，則如圖5所示，得到的金屬 粒子的狀態(tài)是氧化膜2不存在，本體金屬3的全部表面被表面保護(hù)材料4覆蓋。在這種情況下，與如圖1所示的金屬粒子一樣，通過在200°C以下加熱，表面保 護(hù)材料4脫離，活性的本體金屬3的表面露出，因此，該活性表面和其他金屬粒子的活 性表面相接觸，由此燒結(jié)被促進(jìn)，形成由金屬粒子彼此之間的金屬結(jié)合而成的通路。此 時(shí)，與圖1的金屬粒子相比，因?yàn)榛钚缘谋倔w金屬3的表面露出的面積更大，所以認(rèn)為更 加促進(jìn)了燒結(jié)，認(rèn)為得到了更高的熱導(dǎo)率。進(jìn)一步地，本發(fā)明人等還確立了 降低或者完全除去金屬粒子的氧化膜的量、 防止金屬粒子的再氧化以及凝集的金屬粒子表面處理法。以下表示該方法。首先，在溶解、分散有表面保護(hù)材料的酸性溶液中添加金屬粒子、攪拌的同時(shí) 除去氧化膜并施行表面保護(hù)。其次，過濾該溶液，分離出金屬粒子之后，用溶劑洗滌在金屬粒子表面上物理 吸附的表面保護(hù)材料和酸成分。其后，通過對(duì)金屬粒子減壓干燥而除去剩余的溶劑，得 到干燥狀態(tài)的進(jìn)行過表面處理的金屬粒子。另外，在氧化膜除去的工藝中，在不含有表面保護(hù)材料的酸性溶液中進(jìn)行氧化 膜處理時(shí)，有可能金屬粒子彼此凝集、得不到具有與氧化膜處理前的粒子同等的平均粒 徑的粉體狀金屬粒子。為了防止金屬粒子的凝集，優(yōu)選在酸性溶液中添加表面保護(hù)材 料，同時(shí)進(jìn)行氧化膜除去和表面處理。酸性溶液沒有限制，作為酸，可以使用硫酸、硝酸、鹽酸、乙酸、磷酸等。酸的稀釋溶劑也沒有限制，優(yōu)選與酸的相容性良好的、而且表面保護(hù)材料的溶解性、分散 性優(yōu)異的溶劑。對(duì)于酸性溶液的酸的濃度而言，為了除去氧化膜，當(dāng)把酸性溶液全體作為100 重量份時(shí)，優(yōu)選為1重量份以上，在含有氧化膜厚的金屬粒子的情況下，更加優(yōu)選為5重 量份以上。另外，如果酸的濃度過濃，則金屬會(huì)大量地溶解在溶液中，因此，優(yōu)選為50重 量份以下，為了防止粒子彼此的凝集，更優(yōu)選為40重量份以下。表面保護(hù)材料優(yōu)選具有對(duì)金屬表面的吸附良好的末端官能團(tuán)的化合物。例如， 可舉出具有羥基、羧基、氨基、硫醇基、二硫基的化合物，優(yōu)選具有硫醇基的化合物。 通過使用這些表面保護(hù)材料，可以防止再氧化和粒子的凝集。另外，為了進(jìn)一步高度防止金屬粒子的再氧化和剩余有機(jī)物的吸附污染，優(yōu)選 化合物的主骨架具有能夠使保護(hù)材料被緊密地填充的直鏈烷烴骨架。對(duì)于烷烴骨架而言，進(jìn)一步優(yōu)選碳原子數(shù)為4個(gè)以上，以使得通過碳鏈彼此的 分子間力來緊密地填充。另外，為了在200°C以下的低溫下使金屬粒子燒結(jié)，更加優(yōu)選表面保護(hù)材料從金 屬表面脫離的溫度比200°C低的、碳原子數(shù)18個(gè)以下的烷烴骨架。作為具有硫醇基、并且主骨架是直鏈烷烴骨架的化合物，可以舉出例如含有 1 18個(gè)碳原子的乙硫醇、正丙硫醇、異丙硫醇、正丁硫醇、異丁硫醇、叔丁硫醇、戊 硫醇、己硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基硫醇這樣的硫醇或者環(huán)烷基硫醇，所述環(huán)烷基 硫醇可舉出含有5 7個(gè)碳原子的環(huán)戊硫醇、環(huán)己硫醇、或者環(huán)庚硫醇那樣的硫醇。對(duì)于酸性溶液中的表面保護(hù)材料的濃度而言，當(dāng)把酸性溶液全體作為100重量 份時(shí)，為了防止金屬粒子彼此的凝集，優(yōu)選為0.0001重量份以上，為了防止表面保護(hù)材 料對(duì)金屬粒子的過度物理吸附，優(yōu)選為0.1重量份以下。對(duì)于上述金屬粒子在連接材料中的比例而言，當(dāng)把連接材料全體作為100重量 份時(shí)，為了提高熱導(dǎo)率，優(yōu)選為80重量份以上；為了達(dá)到與高溫焊錫同等或者更高的熱 導(dǎo)率，更加優(yōu)選為87重量份以上。另外，為了把連接材料做成糊狀，當(dāng)把連接材料的全體作為100重量份時(shí)，金 屬粒子的比例優(yōu)選為99重量份以下，為了提高使用分散機(jī)、印刷機(jī)的操作性，更加優(yōu)選 為95重量份以下。作為本發(fā)明中使用的揮發(fā)性成分，在對(duì)與金屬粒子的混合物施加規(guī)定的熱歷程 時(shí)，只要金屬粒子能夠燒結(jié)就沒有特別的限制。作為揮發(fā)性成分的一例，可以舉出乙二醇丁基醚、乙二醇苯基醚、二乙二醇
甲基醚、二乙二醇乙基醚、二乙二醇丁基醚、二乙二醇異丁基醚、二乙二醇己基醚、三 乙二醇甲基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇 丁基甲基醚、二乙二醇異丙基甲基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇丁基甲基醚、乙二 醇乙基醚乙酸酯、乙二醇丁基醚乙酸酯、二乙二醇乙基醚乙酸酯、二乙二醇丁基醚乙酸 酯、丙二醇丙基醚、二丙二醇甲基醚、二丙二醇乙基醚、二丙二醇丙基醚、二丙二醇丁 基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇甲基醚、三丙二醇二甲基醚、二丙二醇甲基醚乙酸 酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、乳酸乙酯、乳酸丁酯、Y-丁內(nèi)酯、α-萜品醇、異佛爾酮、對(duì)聚傘花素、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、茴香醚、二甲基亞砜、六甲基磷酰胺、間 甲酚、鄰氯代苯酚、乙二醇乙醚醋酸酯(cellosolve acetate)、N-甲基-2-吡咯烷酮、N， N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、環(huán)丁砜、四氫呋喃、二噁烷、單乙二醇二甲基 醚(monoglyme)、二乙二醇二甲基醚(diglyme)、苯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基 溶纖劑、乙二醇乙醚醋酸酯(cellosolve acetate)、環(huán)己酮等。上述的揮發(fā)性成分，可以使用1種或者根據(jù)需要混合使用2種以上的成分。為 了提高導(dǎo)熱性，當(dāng)把連接材料的全體作為100重量份時(shí)，揮發(fā)性成分的含有量?jī)?yōu)選為20 重量份以下。在本發(fā)明中使用的粘合劑成分(粘合劑(A))，包含有機(jī)高分子化合物或者其前 驅(qū)體，根據(jù)需要還可以含有以下物質(zhì)中的一種以上反應(yīng)性稀釋劑、固化劑、用于提高 固化性的固化促進(jìn)劑、用于緩和應(yīng)力的增韌劑(可撓剤)、用于提高操作性的稀釋劑、粘 接力提高劑、潤(rùn)濕性提高劑、消泡劑以及用于低粘度化的反應(yīng)性稀釋劑。另外，本發(fā)明 的連接材料也可以含有此處列舉的以外的成分。作為上述有機(jī)高分子化合物或者其前驅(qū)體，并沒有特別的限制，優(yōu)選例如熱固 性樹脂或者其前驅(qū)體。作為這樣的樹脂，可以舉出例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、馬來 酰亞胺樹脂、異氰酸酯樹脂或者其前驅(qū)體等。在它們當(dāng)中，丙烯酸樹脂、馬來酰亞胺樹脂等具有能夠聚合的乙烯性碳-碳雙 鍵的化合物或者環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的耐熱性、粘接性，而且能通過使用合適的溶劑而形 成液態(tài)，所以操作性優(yōu)異，從上述觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。上述樹脂可以單獨(dú)使用或者組合 使用兩種以上。在使用環(huán)氧樹脂作為上述熱固性樹脂的情況下，優(yōu)選并用固化劑、固化促進(jìn) 劑。作為上述環(huán)氧樹脂，優(yōu)選在1分子中具有2個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的化合物，例如可舉出 由雙酚A、雙酚F、雙酚AD等和表氯醇衍生的環(huán)氧樹脂等。作為這樣的化合物，只要是在1分子中具有2個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的化合物就沒有 特別的限制，可以舉出例如雙酚A型環(huán)氧樹脂[AER_X8501(旭化成工業(yè)(株)、商 品名)、R_301(油化殼牌環(huán)氧(株)、商品名)、YL_980(油化殼牌環(huán)氧(株)、商品 名)]、雙酚F型環(huán)氧樹脂[YDF_170(東都化成(株)、商品名)]、雙酚AD型環(huán)氧樹脂 [R-1710(三井石油化學(xué)工業(yè)(株)、商品名)]、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂[N-730S(大日 本油墨化學(xué)工業(yè)(株)、商品名)、Quatrex-2010(陶氏化學(xué)公司、商品名)]、甲酚酚醛清 漆型環(huán)氧樹脂[YDCN-702S (東都化成(株)、商品名)、EOCN-IOO (日本化藥(株)、 商品名)]、多官能環(huán)氧樹脂[EPPN-501 (日本化藥(株)、商品名)、TACTIX_742(陶氏 化學(xué)公司、商品名)、VG_3010(三井石油化學(xué)工業(yè)(株)、商品名)、1032S (油化殼牌環(huán) 氧(株)、商品名)]、具有萘骨架的環(huán)氧樹脂[HP_4032(大日本油墨化學(xué)工業(yè)(株)、商 品名)]、脂環(huán)式環(huán)氧樹脂[EHPE-3150、CEL-3000 (大賽璐化學(xué)工業(yè)(株)、商品名)、 DME-100 (新日本理化(株)、商品名)]、脂肪族環(huán)氧樹脂[W-100 (新日本理化(株)、 商品名)]、胺型環(huán)氧樹脂[ELM_100(住友化學(xué)工業(yè)(株)、商品名)、YH-434L(東都化 成(株)、商品名)、TETRAD-X、TETRAC-C (三菱瓦斯化學(xué)(株)、商品名)]、間苯 二酚型環(huán)氧樹脂[DENACOLEX-201 (長(zhǎng)瀨化成工業(yè)(株)、商品名)]、新戊二醇型環(huán)氧 樹脂[DENACOLEX-211 (長(zhǎng)瀨化成工業(yè)(株)、商品名)]、己二醇二縮水甘油醚( 矢
(式中，a表示0 5的整數(shù))另外，作為環(huán)氧樹脂，可以含有在1分子中只含有1個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧化合物 (反應(yīng)性稀釋劑)。對(duì)于這樣的環(huán)氧化合物而言，可在不損害本發(fā)明的連接材料的特性的 范圍內(nèi)使用，優(yōu)選在相對(duì)于環(huán)氧樹脂總量為O 30重量％的范圍內(nèi)使用。作為這樣的環(huán)氧化合物的市售品，可以舉出PGE(日本化藥(株)、商品名)、 PP-101 (東都化成(株)、商品名)、ED-502、509、509S(旭電化工業(yè)(株)、商品名)、 YED-122 (油化殼牌環(huán)氧(株)、商品名)、KBM-403 (信越化學(xué)工業(yè)(株)、商品名)、 TSL-8350、TSL-8355、TSL-9905 (東芝有機(jī)硅(株)、商品名)等。另外，作為環(huán)氧樹脂固化劑，并沒有特別的限制，可以舉出例如苯酚酚醛清 漆樹脂[H-1 (明和化成(株)、商品名)、VR_9300(三井東壓化學(xué)(株)、商品名)]、 苯酚芳烷基樹脂[XL_225(三井東壓化學(xué)(株)、商品名)]、烯丙基化苯酚酚醛清漆樹脂 [AL-VR_9300(三井東壓化學(xué)(株)、商品名)]、下述通式(II)所表示的特殊的酚醛樹脂 [PP-700-300 (日本石油化學(xué)(株)、商品名)]、雙酚F、雙酚A、雙酚AD、烯丙基化雙 酚F、烯丙基化雙酚A、烯丙基化雙酚AD、雙氰胺、下述通式(III)所表示的二元酸二酰 胼[ADH、PDH, SDH(任何一種均是日本胼工業(yè)(株)、商品名)]、包含有環(huán)氧樹脂和 胺化合物的反應(yīng)物的微膠囊型固化劑[NOVACURE(旭化成工業(yè)(株)、商品名)]等。另 外，這些固化劑可以適當(dāng)?shù)亟M合使用。[化學(xué)式2]
權(quán)利要求
1.一種連接材料，其特征在于，含有金屬粒子，所述金屬粒子用X射線光電子能譜 法測(cè)定的氧的狀態(tài)比率為小于15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接材料，其特征在于，所述金屬粒子是實(shí)施了除去其表面 的氧化膜的處理以及實(shí)施了利用表面保護(hù)材料的表面處理的金屬粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連接材料，其特征在于，所述金屬粒子的平均粒徑為 0.1 μ m 50 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的連接材料，其特征在于，所述金屬粒子為 在200°C以下燒結(jié)的金屬粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的連接材料，其特征在于，進(jìn)一步含有揮發(fā) 性成分或者粘合劑成分。
6.—種連接材料，其特征在于，其是含有粘合劑(A)、填料(B)以及添加劑(C)的 連接材料，把所述填料(B)和所述添加劑(C)按照與所述連接材料中的重量比相同的重量比來 進(jìn)行混合、加熱成型而得到的成型體的熱導(dǎo)率為40W/mK以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接材料，其特征在于，所述添加劑(C)的含有量相對(duì)于 100重量份的粘合劑(A)為1 100重量份。
8.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有如下結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體元件和半導(dǎo)體元件搭載用 支撐部件通過權(quán)利要求1 7中的任意一項(xiàng)所述的連接材料而被粘接。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種即使在不施加載荷并且在200℃以下的固化溫度下進(jìn)行接合的情況下，也具有高的熱導(dǎo)率，而且即使在260℃對(duì)固化物進(jìn)行加熱的情況下，也然具有充分的粘接強(qiáng)度的連接材料以及使用它的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明提供一種含有用X射線光電子能譜法測(cè)定的氧的狀態(tài)比率為小于15％的金屬粒子的連接材料，特別是含有實(shí)施了除去其表面的氧化膜的處理以及實(shí)施了利用表面保護(hù)材料的表面處理的金屬粒子的連接材料。
文檔編號(hào)C09J201/00GK102017016SQ20098011516
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者今野馨, 平理子, 林宏樹 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社