一种导电热固性树脂组合物的应用制造技术

本发明专利技术提供一种导电热固性树脂组合物的应用，属于半导体封装领域，包含(a)银微粒(b)铜粉(c)丙烯酸树脂(d)溶剂(e)助熔剂(f)自由基引发剂和(I)钛酸酯偶联剂；(a)粒径为0.1μm～10μm、厚度为10～100nm；(b)粒径为1μm～5μm、厚度为10～100nm；将(a)和(b)总量设为100质量份，(c)为5～10质量份(d)为3～5质量份(e)为0.1～0.5质量份(I)为0.05～0.2质量份；将(c)总质量设为100质量份(f)为4～7质量份。本发明专利技术提供的导电热固性树脂组合物，能够减少甚至消除芯片与基板表面的粘结缺陷，提高芯片与基板粘接力，保证半导体器件的可靠性。保证半导体器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种导电热固性树脂组合物的应用


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，尤其是涉及一种导电热固性树脂组合物的应用。

技术介绍

[0002]随着半导体及芯片技术的快速发展，芯片正在小型化发展，对导电银胶的粘接强度，可靠性要求更高。芯片变小，其可用于粘合的面积自然也随之变小，由于粘合面积的减少，通常情况下，粘结绝对强度也会降低，进而导致芯片与基板的粘接强度降低。
[0003]尤其近年来的白色发光LED的高亮度化，也被广泛用于全彩色液晶画面的背光灯照明、吊灯或筒灯等照明装置。但是，因发光元件的高输出化带来的高电流投入，存在粘接发光元件和基板的粘接剂因热或光等而变色、或电阻值产生随时间推移而变化的问题。尤其是在接合完全依赖于粘接剂的粘接力的方法中，有可能出现在电子部件的焊料安装时接合材料在焊料熔融温度下失去粘接力而剥离，导致不亮的致命的问题。
[0004]相关技术中，当有轻微的应力/热应力存在时，基板表面处的粘接缺陷，更容易导致发光元器件不发光。因此，为了提高芯片与基板的粘接质量，如何减少甚至消除芯片与基板表面的粘结缺陷，使银胶受到应力作用时，不发生粘附破坏是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中导电粘接物与基板表面出易出现粘结缺陷，提供一种导电热固性树脂组合物的应用，所述导电热固性树脂组合物能够减少甚至消除芯片与基板表面的粘结缺陷，使其受到应力/热应力作用时，仅产生银胶层内聚破坏，而不发生银胶与基板表面的粘附破坏，从而保证半导体器件的可靠性。
[0006]本专利技术提供的技术方案是一种导电热固性树脂组合物的应用，所述导电热固性树脂组合物包含(a)银微粒、(b)铜粉、(c)丙烯酸树脂、(d)溶剂、(e)助熔剂、(f)自由基引发剂和(I)钛酸酯偶联剂；其中，所述(a)银微粒的粒径为0.1μm
‑
10μm，厚度为10～100nm；所述(b)铜粉的粒径为1μm
‑
5μm，厚度为10～100nm；
[0007]将所述(a)成分和(b)成分的总量设为100质量份时，(c)成分的含量为5～10质量份、(d)成分的含量为3～5质量份，(e)成分的含量为0.1～0.5质量份、(I)成分的含量为0.05～0.2质量份；将所述(c)成分的总质量设为100质量份时，(f)成分的含量为4～7质量份。
[0008]在一种可选实施方案中，所述导电热固性树脂组合物还包含(g)有机硅复合粉末和(h)间隔粒子；
[0009]将所述(a)成分和(b)成分的总量设为100质量份时，所述(g)成分的含量为0.05～0.2质量份，(h)成分的含量为0.05～0.2质量份。间隔粒子主要是吸收应力、有机硅复合粉末具有很好的分散作用，在烧结时起抑制烧结作用，减缓烧结，防止收缩过大。
[0010]在一种可选实施方案中，所述(a)成分和(b)成分的质量比为15∶1～17∶1。
[0011]在一种可选实施方案中，所述(d)成分为二醇。二醇的沸点在200
‑
300℃之间，同时本身的粘度较低，既能够很好的降低体系粘度，又可以减少溶剂的使用量。
[0012]在一种可选实施方案中，所述(e)成份是二甘醇酸、丙二酸、己二酸中的至少一种。所述的二甘醇酸、丙二酸或己二酸在升温的状态下具有强还原性，能够与铜粉和银粉的氧化层反应，从而去除金属表面氧化物。
[0013]在一种可选实施方案中，所述(f)成分具体为二枯基过氧化物、甲基环己酮过氧化物、乙酰丙酮过氧化物、叔己基过氧化氢、过氧化二异丙苯等中的至少一种。
[0014]在一种可选实施方案中，所述(c)成分为丙烯酸树脂且沸点为200～300℃之间。
[0015]在一种可选实施方案中，所述(a)成分包含银粉C，和银粉A或银粉B中的一种；所述银粉A的平均粒径为7μm；所述银粉B的平均粒径为4μm，所述银粉C的平均粒径为0.1～3μm，优选为0.15～0.4μm。
[0016]在一种可选实施方案中，所述(a)成分按100质量份计，其中，银粉C的质量分数为20％～30％，银粉A或银粉B的质量分数为80％～70％。
[0017]在一种可选实施方案中，所述(a)成分的形状为鳞片状。
[0018]在本专利技术的实施案例中，将所述导电热固性树脂组合物用作芯片粘接材料，将半导体元件粘接到基板上。
[0019]在一种可选的实施案例中，所述半导体元件为发光元件，或尺寸为0.1mm～2mm的芯片，将所述发光元件或尺寸为0.1mm～2mm的芯片固定于半导体框架为铜的基板上。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术提供的导电热固性树脂组合物的粘接力优异，体积电阻率较低，应力低，耐回流焊性能优异，并且固化后，形成无空隙的导电银胶。另外可知，适量的铜粉有利于粘接力的提升，二醇对整个银粉体系的浸润性优异，二羧酸化合物可以去除掉基板与银粉、铜粉之间的氧化物，保证固化后无空隙，进而提高产品的稳定性、可靠性，钛酸酯偶联剂能够增强材料与基板的粘接。通过本专利技术提供的导电热固性树脂组合物作为芯片粘接材料使用，可以制成可靠性优异的半导体与电子电气设备。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]纳米银粉主要考虑更好的烧结性，但是银粉颗粒越低，会使体系粘度增大，需要更多的溶剂降低体系粘度，同时在烧结时会产生较大收缩会导致烧结后会产生烧结裂缝，空隙，影响固化性能。相对粒径较高的次微米级银粉，烧结效果好，收缩较小，粘接力高。
[0024]首先单醇的沸点普遍低于200℃，容易挥发，而且高温下醇具有还原性可以去除银粉上的氧化膜，更高的沸点，可以保证醇不会立即挥发，作用更好；但是当沸点高于300℃，可能会导致溶剂不易挥发，从而影响烧结效果。而二醇具有高溶解能力，能够在升温时作为化学清洁剂去除掉银粉表面的有机物，二醇的沸点在200
‑
300℃之间，不会使二醇迅速挥
发，同时具有回流作用，能够更好去除有机物。
[0025](d)成分是分散整个体系的，不仅分散银粉，同时又具有还原作用去除银粉表面有机物。而且醇的特性在一定程度上决定了银胶的点胶性能，会不会发生扩散，能不能很好降低体系粘度，会不会产生分层等。
[0026]为了进一步增加银粉的润滑性以防止金属粘连，提高其高温粘接力，对银粉进行预处理，具体步骤包含：
[0027](1)将硬脂酸或乙二酸溶于无水乙醇中，得到硬脂酸
‑
乙醇溶液或乙二酸
‑
乙醇溶液浓度为2wt％～10wt％；
[0028](2)按银粉A或银粉B与硬脂酸
‑
乙醇溶液或乙二酸...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电热固性树脂组合物的应用，其特征在于，所述导电热固性树脂组合物包含(a)银微粒、(b)铜粉、(c)丙烯酸树脂、(d)溶剂、(e)助熔剂、(f)自由基引发剂和(I)钛酸酯偶联剂；其中，所述(a)银微粒的粒径为0.1μm～10μm、厚度为10～100nm；所述(b)铜粉的粒径为1μm～5μm、厚度为10～100nm；将所述(a)成分和(b)成分的总量设为100质量份时，(c)成分的含量为5～10质量份、(d)成分的含量为3～5质量份、(e)成分的含量为0.1～0.5质量份、(I)成分的含量为0.05～0.2质量份；将所述(c)成分的总质量设为100质量份时，(f)成分的含量为4～7质量份。2.根据权利要求1所述的导电热固性树脂组合物的应用，其特征在于，所述导电热固性树脂组合物还包含(g)有机硅复合粉末和(h)间隔粒子；将所述(a)成分和(b)成分的总量设为100质量份时，所述(g)成分的含量为0.05～0.2质量份，(h)成分的含量为0.05～0.2质量份。3.根据权利要求1所述的导电热固性树脂组合物的应用，其特征在于，所述(a)成分和(b)成分的质量比为15∶1～17∶1。4.根据权利要求1～3任一项所述的导电热固性树脂组合物的应用，其特征在于，所述(d)成分为二醇；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁波，费小马，翁根元，小笠原宏，
申请(专利权)人：无锡创达新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：