树脂糊剂组合物制造技术

本发明专利技术提供将有机化合物、平均粒径为2～10μm以下的粒状铝粉以及平均粒径为1～5μm以下的片状银粉均匀地分散而成的树脂糊剂组合物、以及使用该树脂糊剂组合物将半导体元件粘接在支承构件中后进行密封而成的半导体装置。根据本发明专利技术，可以提供如下的树脂糊剂组合物，是为了将半导体芯片等元件粘接在引线框中等而使用的树脂糊剂组合物，不用大量使用稀少价高的银，导电性、粘接性优异，并且操作性也很优异，同时还可以提供生产性高、高可靠性的半导体装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于将1C、LSI等半导体元件粘接在引线框、玻璃环氧线路板等中的树脂糊剂组合物及使用它的半导体装置。
技术介绍
以往，作为半导体的芯片焊接材料，已知有Au-Si共晶、焊料、树脂糊剂组合物等，而从操作性及成本的方面考虑，树脂糊剂组合物得到广泛的使用。一般来说，半导体装置是将半导体芯片等元件利用芯片焊接材料粘接在引线框中而制造的。随着半导体芯片等半导体元件的高集成化及微细化，对其要求导电性、导热性、粘接强度等特性的高可靠性。由此，在为了将半导体芯片等元件粘接在引线框中等而使用的树脂糊剂组合物中，作为导电性填充剂，例如可以考虑使用金粉、银粉、铜粉等金属粉，然而基于如下等理由，即，不是像金粉那样稀少昂贵，不是像铜粉那样易于被氧化而保存稳定性差，此外在操作性、机械特性方面优异，树脂糊剂组合物所要求的各种特性也很优异，现在主要采用的是使用了银粉的树脂糊剂组合物(参照专利文献I等)。但是，由于银粉本身也是贵金属，是稀少而价格高的材料，因此作为芯片焊接材料希望开发出使用了更容易获取的其他的填充剂材料的芯片焊接材料，然而在现在的情况下，现实状况是，无法使用取代银粉的材料获得具有与银粉同等程度以上的特性的树脂糊剂组合物。在先技术文件专利文件专利文献I :日本特开2002-179769号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种树脂糊剂组合物，是为了将半导体芯片等元件粘接在引线框中等而使用的，在导电性、粘接性、以及涂布操作性方面优异，并且无溶剂的树脂糊剂组合物，特别是目的在于，提供如下的芯片焊接糊剂，即，不会大量使用稀少价高的银，导电性、粘接性、保存稳定性优异，并且涂布操作性、机械特性也很优异。解决课题的手段本专利技术人等发现，通过使用更容易获取的铝粉，将该铝粉设为特定的材料，即使不大量使用稀少价高的银，也可以获得导电性、粘接性(以下有时称作粘接强度、芯片剪切(Die shear)粘接强度)等各种特性优异的芯片焊接糊剂，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术涉及一种将有机化合物、平均粒径为2 10 μ m以下的粒状铝粉及平均粒径为I 5 μ m以下的片状银粉均匀分散而得的树脂糊剂组合物。另外，本专利技术涉及一种在使用该树脂糊剂组合物将半导体元件粘接在支承构件中后进行密封而得的半导体装置。而且，这里所说的“有机化合物”是分散铝粉等的基质，是指用于构成树脂糊剂的所谓粘合剂。作为该有机化合物，除了环氧树脂、硅酮树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂之类的树脂以外，还可以举出固化性的丙烯酸化合物等，作为丙烯酸化合物，优选丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物，此外，在这些树脂糊剂组合物中，优选配合引发剂、挠曲化剂(可△)化剤)、偶联剂等。专利技术的效果本专利技术的树脂糊剂组合物通过在填充剂中使用容易获取的铝粉，而可以提供在减少价高的银粉的使用量的同时维持了以往的特性的廉价的树脂糊剂组合物。该树脂糊剂适合作为芯片焊接糊剂使用。附图说明图I是表示树脂糊剂组合物中所用的铝粉的粒子的外观的电子显微镜照片。图中，(A) (C)是粒状的铝粉，是分别以产品名“No. 800F”、“VA-2000”及“No. 500M”表示的铝粉，另外，(D) (E)是片状的铝粉，是分别以产品名“No. 500D”及“No. 22000”表示的铝粉。图2是用于说明用于测定体积电阻率的试样的制作步骤(a) (d)的图。图3是表示将本专利技术的银粉和铝粉、或者银粉和银粉组合使用时的树脂糊剂中的粒子的混合状态的电子显微镜照片。图中，(A)是将实施例1、4 8的银粉和铝粉组合时的树脂糊剂中的状态，⑶是表示将比较例I的银粉之间组合时的树脂糊剂中的状态的图。具体实施例方式本专利技术的树脂糊剂组合物含有特定的铝粉和银粉、作为有机化合物的粘合剂，特别是指将半导体元件粘接在引线框、玻璃环氧线路板等中的芯片焊接材料用的树脂糊剂组合物。本专利技术中，将以往在树脂糊剂中作为填充剂使用的银粉的一部分或全部用特定的铝粉替代，作为本专利技术中所用的铝粉，是平均粒径为IOym以下的铝粉，特别是优选为2 9μ m,更优选为3 8 μ m。另外，铝粉的表观密度优选为O. 40 I. 20g/cm3，更优选为O. 55 O. 95g/cm3。作为形状，虽然是粒状，然而也可以在不损害本专利技术的特性的程度下并用片状、球状、针状、不规则形状的铝粉。如果铝粉的平均粒径为10 μ m以上，则树脂糊剂的均匀性、各种物性就会降低。而且，铝粉的平均粒径是利用Microtrack XlOO (激光衍射散射式粒度分布测定法)测定的中值粒径D50的值。另一方面，在并用银粉时，银粉也优选使用特定的材料，通过将特定的银粉和上述的特定的铝粉组合使用，就可以替代银粉，获得导电性、粘接性、保存稳定性优异、并且涂布操作性、机械特性也很优异的树脂糊剂组合物。作为本专利技术中所用的银粉，优选平均粒径为I 5 μ m，振实密度为3 6g/cm3，比表面积为O. 5 lm2/g。这里，银粉的平均粒径是利用激光衍射散射式粒度分布测定法测定的值。另外，作为形状，可以举出粒状、片状、球状、针状、不规则形等，然而优选片状。而且，银粉及铝粉的所谓“粒状、片状、球状、针状”，可以定义为以下的形状。所谓“粒状”，不是不规则形状的，而是具有大致相等的尺寸的形状(参照JISZ2500 2000)。所谓“片状(flake状)”，是像板那样的形状(参照JIS Z2500 :2000)，由于是像鱼鳞那样薄薄的板状，因此也称作鳞片状，本专利技术中，根据SEM观察的结果进行分析，将平均厚度t为O. I μ m 15 μ m、纵横比(平均粒径a/平均厚度t)为2 1000的范围设为片状。这里所说的平均粒径a是作为俯视片状的银粒子时的面积S的平方根定义的值。所谓“球状”，是大致近似于球的形状(参照JIS Z2500 :2000)。不一定需要是圆球状，优选粒子的长径(DL)与短径(DS)的比(DL)/(DS)(有时称作球状系数或者圆球度)处于I. O I. 2的范围的。所谓“针状”，是像针那样的形状(参照JIS Z2500 :2000)。将铝粉与银粉组合使用时的铝粉与银粉的配合量相对于树脂糊剂组合物的总量100重量份优选为60 85重量份，更优选为65 80重量份，特别优选为70 80重量份。如果是上述范围内，则树脂糊剂组合物的导电性(体积电阻率)、粘度等特性就更适于作为芯片焊接材料。作为所要混合的铝粉与银粉的重量比，优选为1/9 8/2，更优选为3/7 7/3，特别优选为4/6 5/5。如果该铝粉与银粉的重量比超过8/2，则会有电阻变高、粘接强度降低以及粘度增大、操作时的操作性及使用时的涂布操作性降低的趋势。如果是1/9以上且8/2以下，则会有可以在维持良好的导电性(体积电阻率)的同时提高热导率的趋势。本专利技术中所用的有机化合物是也可以称作将特定的银粉和铝粉分散的基质的成分，可以使用各种树脂、固化性的丙烯酸化合物等，作为树脂，可以使用环氧树脂、硅酮树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等。另外，作为固化性的丙烯酸化合物，可以使用丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物等。本专利技术中所用的丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物是在I个分子中具有I个以上的丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的化合物，例如可以使用以下述的通式(I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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田千秋，山田和彦，井上愉加吏，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：
国别省市：