[发明专利]电子部件安装粘合剂及电子部件安装结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于结合电子部件的电子部件安装粘合剂以及使用该电子 部件安装粘合剂结合电子部件而得到的电子部件安装结构。

背景技术

诸如半导体芯片或者电路板的电子部件与另一电子部件结合的电子部 件安装结构中，存在这样的电子部件安装结构，其中电极通过焊料相互电连 接和机械连接，且同时，两个电子部件通过在该两个电子部件之间的空间内 热固化的热固性树脂的固化材料而牢固地连接。在这种电子部件安装结构 中，即使当由热循环测试产生大的温度变化时，热固性树脂的整个固化材料 可以接受由于两个电子部件的线性膨胀系数差异而产生的热应力；相应地， 可以避免热应力集中在电极的结合面上。这种情况下，热固性树脂作为电子 部件安装粘合剂，结合这两个电子部件。当两个电子部件的电极相互连接或 者在电极相互连接之后，该热固性树脂供给到这两个电子部件之间并热固 化。

[专利文献1]JP-A No.2006-169395

[专利文献2]JP-A No.2004-323777

发明内容

现在，为有机材料的热固性树脂的固化材料通常具有物理性能显著变化 的玻璃转变温度。如果温度上升超过该玻璃转变温度，线性膨胀系数迅速增 大时，纵向弹性模量(杨氏模量)迅速减小。也就是说，在被加热超过其玻 璃转变温度时，热固性树脂的固化材料软化且趋于热膨胀。然而，线性膨胀 系数迅速增大(热膨胀)的温度和纵向弹性模量迅速减小(软化)的温度不 一定一致。对于前一温度低于后一温度的情形，当在电子部件安装结构的热 循环测试中，热固性树脂的固化材料被加热超过其玻璃转变温度时，该固化 材料开始迅速热膨胀处于坚硬状态；相应地，在固化材料和电子部件的结合 面上，大的热应力在某些情形下在结合面上产生裂纹和剥离。

关于这一点，本发明的目的是提供一种电子部件安装粘合剂，该电子部 件安装粘合剂可以防止在将电子部件相互结合得到的电子部件安装结构中 发生裂纹和剥离，以及使用该电子部件安装粘合剂结合电子部件而得到的电 子部件安装结构。

根据本发明的电子部件安装粘合剂可以通过将金属粒子分散于热固性 树脂内来得到，该金属粒子熔点低于该热固性树脂的固化材料的玻璃转变温 度。

本发明的电子部件安装粘合剂优选地包括体积比的20％以下的该金属 粒子。

本发明的电子部件安装粘合剂优选地包括由包含Sn以及选自Pb、Ag、 Zn、Bi、In、Sb和Cu的至少一种金属的合金制成。

本发明的电子部件安装粘合剂优选地包括分散于热固性树脂内的无机 填充剂。

本发明的电子部件安装粘合剂优选地包括粒径为30μm以下的金属粒 子。

本发明的电子部件安装粘合剂优选地包括熔点比该热固性树脂的固化 材料的玻璃转变温度低10℃以上的金属粒子。

本发明的电子部件安装结构包括：具有电极的第一电子部件；具有电极 的第二电子部件，该第二电子部件的电极电连接到该第一电子部件的电极； 以及粘合剂固化材料，该粘合剂固化材料通过固化主要由热固性树脂制成的 电子部件安装粘合剂而得到，并且该粘合剂固化材料连接两个电子部件，其 中该粘合剂固化材料中包含金属粒子，该金属粒子的熔点低于该热固性树脂 的固化材料的玻璃转变温度。

本发明的电子部件安装结构优选地包括熔点比该热固性树脂的固化材 料的玻璃转变温度低10℃以上的金属粒子。

对于本发明的电子部件安装粘合剂的固化材料(粘合剂固化材料)被加 热的情形，当粘合剂固化材料的温度接近热固性树脂单体的固化材料(树脂 固化材料)的玻璃转变温度时，粘合剂固化材料的线性膨胀系数迅速增大以 使粘合剂固化材料大幅热膨胀。然而，由于在粘合剂固化材料的温度达到树 脂固化材料的玻璃转变温度之前，包含在粘合剂固化材料内的金属粒子熔 融，粘合剂固化材料的表观纵向弹性模量减小且粘合剂固化材料由此开始软 化。也就是说，当粘合剂固化材料被加热超过树脂固化材料的玻璃转变温度 时，粘合剂固化材料开始软化且随后大幅热膨胀。

相应地，电子部件通过使用本发明的电子部件安装粘合剂而相互结合。 在本发明的电子部件安装粘合剂的固化材料夹置于电子部件之间的电子部 件安装结构中，即使当施加有由于该热循环测试所致的大的温度变化，作用 于粘合剂固化材料与电子部件的结合面上的热应力不会过大，且由此可以防 止在结合面上发生裂纹和剥离。