贴合体制造技术

本发明专利技术提供连接耐热性充分且可靠性高、将半导体元件与基板接合的接合工序简便的接合膜和贴合体。所述贴合体的特征在于，使具有基材膜和设于该基材膜上的粘合剂层的粘合膜、用于将半导体元件与基板接合的接合膜、以及半导体晶片贴合而成，所述接合膜具有将包含金属微粒(P)的导电性浆料以膜状成形而得的导电性接合层、和具有粘性且层叠于所述导电性接合层的粘性层，所述导电性接合层贴合于所述粘合剂层，所述半导体晶片贴合于所述粘性层。所述粘性层是可热分解的，并且所述粘性层包含使金属微粒(P)还原的物质，粘性层因接合时的加热而将所述粘性层热分解，所述导电性接合层的所述金属微粒发生烧结，由此将所述半导体元件与所述基板接合。述基板接合。述基板接合。

【技术实现步骤摘要】
贴合体
[0001]本申请是申请日为2017年11月09日、申请号为201780057303.9、专利技术名称为“接合膜、晶片加工用胶带、接合体的制造方法及接合体”的申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及接合膜及晶片加工用胶带，特别涉及用于将半导体元件与电路基板、陶瓷基板等基板连接的连接膜及具备该连接膜的晶片加工用胶带。

技术介绍

[0003]以往，在半导体芯片与布线基板等的粘接中，使用膜状粘接剂(芯片粘贴膜)。此外，开发出了切割/芯片接合胶带，其兼具用于在将半导体晶片切断分离(切割)为各个芯片时固定半导体晶片的切割胶带、和用于将被切断了的半导体芯片粘接于布线基板等的芯片粘贴膜(也称作芯片接合膜)两个功能(例如参照专利文献1)。
[0004]在进行电力的控制、供给等的半导体元件(所谓的功率半导体元件)与电路基板、陶瓷基板及引线框等基板的连接中使用这种切割/芯片接合胶带的情况下，存在有连接耐热性不够充分的问题。
[0005]因而，在功率半导体元件与基板的连接中，一般使用焊料。作为这种焊料，主要使用向焊料的粉末中加入助熔剂而制成适当的粘度的膏状焊料。然而，若使用助熔剂，则有可能污染半导体元件表面，存在有需要清洗工序的问题。另外，近年来，出于环境上的考虑，要求使用不含有铅的无铅焊料材料。作为能够应对功率半导体的发热的无铅焊料材料，有Au
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Sn系焊料，然而由于价格高，因此并不实用。作为比Au
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Sn系焊料廉价的焊料材料，有Sn
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Ag/>‑
Cu系焊料，然而存在有由热历史所致的金属间化合物的生长导致可靠性降低的问题。
[0006]作为不使用焊料的接合构件，有将向热固性树脂中混合具有导电性的微细的金属粒子的材料以膜状成形而得的各向异性导电膜(Anisotropic Conductive Film：ACF)。然而，由于ACF为了获得良好的粘接状态，包含一定比例以上的树脂，因此金属粒子间的接触成为点接触，无法期待充分的导热，存在有连接耐热性不够充分的问题。另外，由于ACF有可能因高热而造成热固性树脂的劣化，因此不适于发热量大的功率半导体的连接。
[0007]另外，作为其他的不使用焊料的接合构件，近来有包含金属微粒的浆料(以下称作金属浆料)(例如参照专利文献2)。金属浆料是向金属微粒中添加防止保存时、制造工序中的金属微粒之间的凝结的有机分散剂、和在接合时与有机分散剂反应而除去有机分散剂的分散辅助物质、并向其中混合溶剂等而制成浆料状的材料。金属微粒至少包含粒径为1nm～500nm左右的极为微细的粒子，表面为活性状态。
[0008]在使用金属浆料将半导体元件与基板接合时，利用涂布器、或丝网印刷将金属浆料涂布于半导体元件和/或基板的接合面，在150℃～300℃加热给定时间(1分钟～1小时左右)。由此，因有机分散剂与分散辅助材料反应而除去有机分散剂，同时还因挥发而除去溶剂。当有机分散剂、溶剂被除去时，处于活性状态的金属微粒之间彼此结合，成为其金属成分的单体膜。
[0009]在将金属浆料使用涂布器、丝网印刷涂布于接合面的情况下，需要调节溶剂等的量以某种程度使金属浆料的粘度降低。然而，若降低粘度，则在将金属浆料涂布于接合面时，有金属浆料飞溅附着于半导体元件、基板的接合面以外的部分而将半导体元件、基板污染的问题。
[0010]因而，提出过将金属浆料预先制成片状的连接片(参照专利文献3)。
[0011]现有专利文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1：日本特开2010
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265453号公报
[0014]专利文献2：日本特开2006
‑
352080号公报
[0015]专利文献3：日本特开2013
‑
236090号公报

技术实现思路

[0016]专利技术所要解决的问题
[0017]然而，在使用如上述专利文献3中记载所示的将金属浆料预先制成片状的具有接合层的连接片使半导体元件与基板接合的情况下，由于接合层自身不具有粘合性，因此需要使用吸附夹具等将接合层载置于基板上，在其上载置半导体元件，使接合层烧结。因此，存在有工序变得烦杂的问题。
[0018]因而，本专利技术的目的在于，提供连接耐热性充分且可靠性高、将半导体元件与基板接合的接合工序简便的接合膜及晶片加工用胶带。
[0019]用于解决问题的方法
[0020]为了解决以上的问题，本专利技术的接合膜的特征在于，是用于将半导体元件与基板接合的接合膜，具有将包含金属微粒(P)的导电性浆料以膜状成形而得的导电性接合层、和具有粘性且层叠于所述导电性接合层的粘性层。
[0021]为了解决以上的问题，本专利技术的接合膜的特征在于，是用于将半导体元件与基板接合的接合膜，具有将包含金属微粒(P)的导电性浆料以膜状成形而得的导电性接合层、和具有粘性且层叠于所述导电性接合层的粘性层，所述粘性层因接合时的加热而被热分解，所述导电性接合层的所述金属微粒(P)发生烧结，由此将所述半导体元件与所述基板接合。
[0022]另外，优选上述接合膜的所述金属微粒的平均一次粒径为10～500nm，所述导电性浆料包含有机溶剂(S)。
[0023]另外，优选上述接合膜的所述金属微粒(P)由铜或银构成。
[0024]另外，优选上述接合膜的所述导电性浆料包含有机粘结剂(R)。
[0025]另外，优选上述接合膜的所述粘性层包含选自聚甘油、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、膦类、亚磷酸酯类、硫醚类、二硫醚类、三硫醚类、以及亚砜类中的一种或两种以上。
[0026]另外，优选上述接合膜的所述有机溶剂(S)含有常压下沸点为100℃以上、并且由在分子中具有1个或2个以上羟基的醇和/或多元醇构成的有机溶剂(SC)。
[0027]另外，优选上述接合膜的所述有机粘结剂(R)为选自纤维素树脂系粘结剂、乙酸酯树脂系粘结剂、丙烯酸系树脂系粘结剂、氨基甲酸酯树脂系粘结剂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂系粘结剂、聚酰胺树脂系粘结剂、缩丁醛树脂系粘结剂、以及萜烯系粘结剂中的1种或2种以上。
[0028]另外，为了解决以上的问题，本专利技术的半导体加工用胶带的特征在于，具备具有基材膜和设于该基材膜上的粘合剂层的粘合膜、和上述的接合膜，在所述粘合剂层上，设有所述接合膜的导电性接合层。
[0029]另外，为了解决以上的问题，本专利技术的接合体的制造方法的特征在于，具有接合工序，将接合膜配置于半导体元件与基板之间并加热，所述接合膜具有将包含金属微粒(P)的导电性浆料以膜状成形而得的导电性接合层、和具有粘性且层叠于所述导电性接合层的粘性层，将所述粘性层热分解、使所述导电性接合层的所述金属微粒(P)烧结，由此将所述半导体元件与所述基板接合。
[0030]另外，为了解决以上的问题，本专利技术的半导体与基板的接合体的特征在于，是在基板上具有由金属多孔体构成的导电连接构件、且在其上具有半导体元件的半导体与基板的接合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贴合体，其特征在于，使具有基材膜和设于该基材膜上的粘合剂层的粘合膜、用于将半导体元件与基板接合的接合膜、以及半导体晶片贴合而成，所述接合膜具有：将包含金属微粒P的导电性浆料以膜状成形而得的导电性接合层、以及具有粘性且层叠于所述导电性接合层的粘性层，所述导电性接合层贴合于所述粘合剂层，所述半导体晶片贴合于所述粘性层，所述粘性层是可热分解的，并且所述粘性层包含使所述金属微粒P还原的物质，所述粘性层因接合时的加热而被热分解，所述导电性接合层的所述金属微粒P发生烧结，由此将所述半导体元件与所述基板接合。2.根据权利要求1所述的贴合体，其特征在于，将所述半导体晶片和所述接合膜切割为半导体元件单元而单片化。3.根据权利要求1或2所述的贴合体，其特征在于，所述金属微粒P的平均一次粒径为10nm～500nm，所述导电性浆料包含有机溶剂S。4.根据权利要求1或2所述的贴合体，其特征在于，所述金属微粒P由铜或银构成。5.根据权利要求1或2所述的贴合体，其特征在于，所述导电性浆料包含有机粘结剂R。6.根据权利要求1或2所述的贴合体，其特征在于，所述粘性层包含选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：新田纳泽福，佐藤义浩，藤原英道，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：