导热性粘合用片和半导体装置制造方法及图纸

一种导热性粘合用片，其是将含有(A)导电性粒子、(B)热固化性树脂、(C)嵌段共聚物以及(D)粘合剂树脂的树脂组合物成型为片状而成，所述(C)嵌段共聚物为从由聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(丁基丙烯酸酯)构成的三嵌段以上的共聚物以及由聚(苯乙烯)、聚(丁二烯)和聚(甲基丙烯酸甲酯)构成的三嵌段以上的共聚物所组成的组中选出的至少一种。组中选出的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热性粘合用片和半导体装置


本专利技术涉及导热性粘合用片和半导体装置。

技术介绍

近年来，随着对环境问题的认识提高，电力用半导体装置不仅广泛用于一般工业用途、电气铁路用途，还广泛用于车载用途。尤其是，对车载用构件而言，在被限制的容许尺寸内减小、减轻各构件，与车辆的性能直接相关，因此，尺寸的缩小化对于电力用半导体装置而言也成为非常重要的课题。这样的半导体装置，例如，将电力用半导体元件经由耐热性高的高铅焊料安装到DBC(Direct Bonded Copper：注册商标)基板的芯片焊盘(Die Pad)上。但是，限制了含铅有害物质的使用，且要求无铅化。作为除高铅焊料以外的高耐热的无铅接合材料，研究了使用将纳米级的银填料在熔点以下的温度条件下接合的烧结型银膏的接合方法(例如，参照专利文献1)。烧结型银膏具有高导热性，且对处理大电流的电力用半导体元件的接合有效。但是，从半导体装置的小型化、薄型化的观点出发，也期望接合材料成为薄层的片材。由于焊料的导热率通常为30W/m
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K，因此需要代替焊料的具有高导热性的片材，并提供这样的片材(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2015/151136号；专利文献2：日本特表2016
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536467号公报。

技术实现思路

[0001]本专利技术的导热性粘合用片是将含有(A)导电性粒子、(B)热固化性树脂、(C)嵌段共聚物以及(D)粘合剂树脂的树脂组合物成型为片状而成，所述(C)嵌段共聚物为从由聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(丁基丙烯酸酯)构成的三嵌段以上的共聚物以及由聚(苯乙烯)、聚(丁二烯)和聚(甲基丙烯酸甲酯)构成的三嵌段以上的共聚物所组成的组中选出的至少一种。
[0002]本专利技术的半导体装置具有支撑构件以及通过粘合层搭载在所述支撑构件上的半导体元件，所述粘合层为上述[1]所述的导热性粘合用片的固化物。
具体实施方式
市场很少有具有高导热性的片材。这是由于，当片材表现出与焊料材料同等的导热性时，其有时反而使冷热循环试验等的可靠性特性降低。然而，高填充填料的片材虽然导热率优异，但会显著降低片的粘合性。粘合性低的片材在接合基材及元件的情况下，在冷热循环试验等中会导致产生裂纹和剥离。进一步，在使用半导体用片材来接合基材和元件的方法中，包括：层压工序，使片与半导体晶片粘合；临时粘合工序，将基材与带有片的芯片暂时固定；以及固化工序，使该临时粘合体正式固化
而成为最终的接合体。对于片材的粘合性，这些工序均影响粘合性。但是，对于高填充填料的片材，特别是，临时粘合性和固化后的粘合性不充分。本专利技术提供能够获得临时粘合性和固化后的粘合性优异且可靠性优异的半导体装置的导热性粘合用片。另外，本专利技术提供通过该导热性粘合用片将半导体元件接合而成的半导体装置。下面，一边参照一实施方式一边对本专利技术进行详细的说明。＜导热性粘合用片＞本实施方式的导热性粘合用片是将含有(A)导电性粒子、(B)热固化性树脂、(C)嵌段共聚物以及(D)粘合剂树脂的树脂组合物成型为片状而成。所述(C)嵌段共聚物为从由聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(丁基丙烯酸酯)构成的三嵌段以上的共聚物以及由聚(苯乙烯)、聚(丁二烯)和聚(甲基丙烯酸甲酯)构成的三嵌段以上的共聚物所组成的组中选出的至少一种。〔(A)导电性粒子〕对本实施方式中使用的(A)导电性粒子没有特别的限定，例如，可举出银粒子、铜粒子等金属粒子或金属包覆粒子等。所述金属包覆粒子可以为用金属或碳包覆作为核的粒子而成的粒子，例如，可以为以镍等过渡金属为核并用金、银等金属包覆其表面而成的粒子，也可以通过所述金属等的包覆等在非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等的表面形成导通层。所述导通层可以为单层，也可以为多个层，最外层也可以为金属层。所述(A)导电性粒子可以使用1种，也可以组合使用2种以上。所述(A)导电性粒子的平均粒径可以为0.010μm以上且15μm以下，可以为0.020μm以上且10μm以下，也可以为0.020μm以上且5μm以下。所述平均粒径为0.010μm以上时，片性良好，所述平均粒径为15μm以下时，导热率提高。所述(A)导电性粒子的平均粒径是指使用激光衍射式粒径分布测定装置测定的粒度分布中累积体积为50％的粒径(50％粒径D
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)，具体而言，能够通过实施例记载的方法来测定。对所述(A)导电性粒子的形状没有特别的限定，例如，可举出球状、薄片状(flake)、鳞片等。所述(A)导电性粒子的形状也可以为球状。从导热性的观点出发，所述(A)导电性粒子可以为金属粒子，也可以为银粒子。对所述银粒子没有特别的限制，可以为平均粒径为0.5μm以上且5.0μm以下的(A1)银粒子，可以为平均粒径为10nm以上且200nm以下的(A2)银粒子，也可以为(A1)银粒子与(A2)银粒子的组合。所述(A1)银粒子的平均粒径可以为0.5μm以上且5.0μm以下，可以为0.5μm以上且3.0μm以下，也可以为1.0μm以上且3.0μm以下。所述(A1)银粒子的平均粒径为0.5μm以上时，片性良好，所述(A1)银粒子的平均粒径为5.0μm以下时，导热率提高。所述(A1)银粒子的振实密度可以为4.0g/cm3以上且7.0g/cm3以下，也可以为4.5g/cm3以上且7.0g/cm3以下。所述(A1)银粒子的振实密度为4.0g/cm3以上时，能够将片高导热率化，所述(A1)银粒子的振实密度为7.0g/cm3以下时，制作片时，能够降低(A1)银粒子的沉降。需要说明的是，所述(A1)银粒子的振实密度能够使用振实密度测定器测定。
通过BET法求出的所述(A1)银粒子的比表面积可以为0.5m2/g以上且1.5m2/g以下，也可以为0.5m2/g以上且1.2m2/g以下。所述(A1)银粒子的比表面积为0.5m2/g以上时，能够抑制片发粘，所述(A1)银粒子的比表面积为1.5m2/g以下时，能够提高临时粘合性。需要说明的是，所述(A1)银粒子的比表面积能够使用比表面积测定装置并通过基于氮吸附的BET单点法来测定。所述(A2)银粒子的平均粒径可以为10nm以上且200nm以下，可以为10nm以上且150nm以下，也可以为10nm以上且100nm以下。所述(A2)银粒子的平均粒径为10nm以上时，能够提高片性，所述(A2)银粒子的平均粒径为200nm以下时，通过烧结能够提高片的导热率。当使用所述(A1)银粒子和所述(A2)银粒子作为所述(A)导电性粒子时，所述(A1)银粒子与所述(A2)银粒子的含有比率〔(A1)/(A2)〕以质量比计可以为10/90以上且90/10以下，也可以为50/50以上且90/10以下。所述含有比率〔(A1)/(A2)〕为10/90以上时，能够提高片的涂布稳定性，所述含有比率〔(A1)/(A2)〕为90/10以下时，能够将片高导热率化。相对于所述树脂组合物总量，所述(A)导电性粒子的含量可以为40.0质量％以上且90.0质量％以下，可以为45.0质量％以上且85.0质量％以下，也可以为50.0质量％以上且80.0质量％以下。所述(A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导热性粘合用片，其中，所述导热性粘合用片是将含有(A)导电性粒子、(B)热固化性树脂、(C)嵌段共聚物以及(D)粘合剂树脂的树脂组合物成型为片状而成，所述(C)嵌段共聚物为从由聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(丁基丙烯酸酯)构成的三嵌段以上的共聚物以及由聚(苯乙烯)、聚(丁二烯)和聚(甲基丙烯酸甲酯)构成的三嵌段以上的共聚物所组成的组中选出的至少一种。2.如权利要求1所述的导热性粘合用片，其中，所述(A)导电性粒子为银粒子。3.如权利要求1或2所述的导热性粘合用片，其中，相对于所述树脂组合物的总量，所述(A)导电性粒子的含量为40.0质量％以上且90.0质量％以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的导热性粘合用片，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒川阳辅，冈野和伦，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：