【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种接合用金属膏、以及接合体及其制造方法。
技术介绍
1、在制造半导体装置时，为了形成接合半导体元件与引线框架等(支承部件)的接合层，使用各种接合材料。例如，在使其在150℃左右的温度下动作的功率半导体、lsi等的接合中，在接合层的形成中一直使用高铅焊料。近年来，随着半导体元件的高容量化及省空间化进展，在175℃以上的条件下使半导体进行高温动作的要求在增加。为了确保这种半导体装置的动作稳定性，需要在接合层中具有连接可靠性及高热传导特性。但是，在175℃以上的温度区域中，使用至今的高铅焊料的接合层中连接可靠性上存在问题，并且热传导率也不充分(30wm-1k-1)，因此需要替代材料。
2、作为替代材料之一，提出了通过银粒子的烧结现象而形成的烧结银层(参考下述专利文献1)。烧结银层的热传导率高(＞100wm-1k-1)，对电力循环的连接可靠性高的内容被报道而受到关注(参考下述非专利文献1)。但是，为了确保连接可靠性，必须进行伴随高加压的热压接(thermocompressionbonding)工艺以提高烧结银层的致密度，存在半导体元件芯片的损伤、热压接工序的生产率的降低等问题。而且，银的材料成本高也成为问题。
3、作为另一替代材料，提出有使用铜而成的烧结铜层。与银相比，铜的机械强度优异，即使不像烧结银层那样提高致密度，也容易获得高温可靠性，材料成本也能够抑制得低。作为这种烧结铜层，提出有将氧化铜粒子进行还原/烧结而获得的烧结铜层(参考下述专利文献2及下述非专利文献2)。
4、以往技术文
5、专利文献
6、专利文献1：日本专利第4247800号
7、专利文献2：日本专利第5006081号
8、非专利文献
9、非专利文献1：r.khazaka，l.mendizabal，d.henry：j.electron.m ater，43(7)，2014，2459-2466
10、非专利文献2：t.morita，y.yasuda：materials transactions，56(6)，2015，878-882
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术课题
2、led芯片及ganonsi芯片等部件优选在接合时不受除了用于防止部件的重量或芯片的倾斜或减少空隙的重物的重量以外的压力。然而，为了在这种无加压条件下形成具有充分的接合强度的烧结铜，需要在氢氛围气中将氧化铜粒子还原/烧结，若氢浓度超过10％，则有可能会发生对使用设备进行防爆对应等限制。
3、因此，本专利技术的目的在于，提供一种即使在不含氢或氢浓度低的氛围气中在无加压下进行接合的情况下，也能够获得具有充分的接合强度的接合体的接合用金属膏及接合体的制造方法。
4、用于解决技术课题的手段
5、本专利技术的一侧面提供一种接合用金属膏，所述接合用金属膏包含金属粒子、分散介质、还原剂及还原助剂，金属粒子含有铜粒子，还原助剂包含具有电子反馈性的配位性化合物，该配位性化合物为选自由有机磷化合物及有机硫化合物组成的组中的至少一种，作为还原剂，相对于铜粒子的总质量100质量份，含有1.6质量份以上且10质量份以下的多元醇系化合物。
6、根据上述接合用金属膏，即使在不含氢或氢浓度低的氛围气中在无加压下接合部件彼此的情况下，也能够获得充分的接合强度。
7、另外，在本说明书中，“无加压”是指，接合用铜膏仅受到要接合的部件的重量或除了该重量以外，还受到用于防止芯片的倾斜或减少空隙等的重物的重量(压力换算为0.01mpa以下的压力)的状态。
8、上述配位性化合物可以具有孤电子对和空位的π电子轨道。
9、上述配位性化合物可以为选自由下述式(1)所表示的有机磷化合物及下述式(2)所表示的有机磷化合物组成的组中的至少一种。
10、
11、[式(1)中，r1、r2及r3分别独立地表示1价的有机基团或-or(r表示1价的有机基团)，r1、r2及r3可以形成环。]
12、
13、[式(2)中，r4、r5及r6分别独立地表示1价的有机基团或-or(r表示1价的有机基团)，r4、r5及r6中的1个以上为-or(r表示1价的有机基团)。]
14、上述还原助剂的含量相对于铜粒子的总质量100质量份，可以为0.5质量份以上且10质量份以下。
15、上述铜粒子包含体积平均粒径为0.15μm以上且0.8μm以下的亚微米铜粒子和体积平均粒径为2μm以上且50μm以下的微米铜粒子，以金属粒子的总质量为基准，亚微米铜粒子的含量及微米铜粒子的含量的合计为80质量％以上，以亚微米铜粒子的质量及微米铜粒子的质量的合计为基准，亚微米铜粒子的含量可以为30质量％以上且90质量％以下。
16、上述微米铜粒子可以为片状。
17、本专利技术的另一侧面提供一种接合体的制造方法，所述接合体的制造方法包括：准备层叠体的工序，所述层叠体依次层叠有第一部件、上述本专利技术的一侧面所涉及的接合用金属膏及第二部件；及烧结工序，烧结层叠体中的接合用金属膏。
18、根据上述接合体的制造方法，即使在烧结工序在不含氢或氢浓度低的氛围气中在无加压下烧结接合用金属膏的情况下，也能够获得具有充分的接合强度的接合体。
19、上述烧结工序可以为在无氧氛围气中在无加压的条件下烧结接合用金属膏的工序。
20、上述第一部件及上述第二部件中的至少一者可以为半导体元件。
21、本专利技术的另一侧面提供一种接合体，所述接合体具备：第一部件；第二部件；及接合第一部件与第二部件的上述本专利技术的一侧面所涉及的接合用金属膏的烧结体。
22、专利技术效果
23、根据本专利技术，能够提供一种即使在不含氢或氢浓度低的氛围气中在无加压下进行接合的情况下，也能够获得具有充分的接合强度的接合体的接合用金属膏及接合体的制造方法。
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1.一种接合用金属膏，其包含金属粒子、分散介质、还原剂及还原助剂，
2.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
3.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
4.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
5.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
6.根据权利要求5所述的接合用金属膏，其中，
7.一种接合体的制造方法，其包括：
8.根据权利要求7所述的接合体的制造方法，其中，
9.根据权利要求7所述的接合体的制造方法，其中，
10.一种接合体，其具备：第一部件、第二部件及接合第一部件与第二部件的权利要求1至6中任一项所述的接合用金属膏的烧结体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种接合用金属膏，其包含金属粒子、分散介质、还原剂及还原助剂，
2.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
3.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
4.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
5.根据权利要求1所述的接合用金属膏，其中，
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：中子伟夫，江尻芳则，田中俊明，石川大，名取美智子，
申请(专利权)人：株式会社力森诺科，
类型：发明
国别省市：
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