[发明专利]加热接合用片材及带有切割带的加热接合用片材

说明书

一种加热接合用片材，其具有在10MPa的加压下、以升温速度1.5℃/秒从80℃升温至300℃后在300℃下保持2.5分钟后的截面的气孔部分的平均面积在0.005μm²～0.5μm²的范围内的层。

技术领域

本发明涉及加热接合用片材和带有切割带的加热接合用片材。

背景技术

在半导体装置的制造中将半导体元件粘接在金属引线框等被粘物上的方法(所谓芯片接合法)由以往的金-硅共晶转变为利用焊料、树脂糊剂的方法。目前，有时使用导电性的树脂糊剂。

近些年，进行电力的控制、供给的功率半导体装置的普及变得显著。功率半导体装置中时常流动电流，因此发热量大。因此，可用于功率半导体装置的导电性的粘接剂理想的是具有高的散热性和低的电阻率。

功率半导体装置要求以低损耗来高速动作。以往，功率半导体装置使用IGBT(绝缘栅双极晶体管：Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等使用了Si的半导体。近年来，开发了使用了SiC、GaN等半导体的装置，预想今后会得以扩大使用。

使用了SiC、GaN的半导体具有带隙大、介质击穿场高等特征，使低损耗、高速动作、高温动作成为可能。高温动作对于热环境严酷的汽车、小型电力转换设备等是优点。热环境严酷的用途的半导体装置假定在250℃左右的高温动作，现有的作为接合/粘接材料的焊料、导电性粘接剂的情况会出现热特性、可靠性问题。因此，目前提出了含烧结金属颗粒的糊剂材料(例如，参照专利文献1)。含烧结金属颗粒的糊剂材料中包含纳米·微米大小的金属颗粒，这些金属颗粒由于纳米大小的效果而在比一般的熔点低的温度下熔融，进行颗粒之间的烧结。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-111800号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，含烧结金属颗粒的糊剂材料为糊剂状态，因此在半导体芯片的芯片贴装时有时会发生渗出、附着在芯片表面的情况。因此，有时会产生倾斜，引起半导体装置制造的成品率降低、性能的差异。特别是，在施加高的电压时，若芯片倾斜则接合的距离变得不均匀而造成器件的特性变差。

另外，对包含金属颗粒和有机成分的材料进行加热而得到的烧结层呈含有大量气孔的多孔结构，本发明人等发现，若在烧结层内不存在适当的气孔，则存在因长期使用而引起剥离等无法获得高的可靠性这样的问题。

本发明是鉴于前述问题点而作出的，其目的在于，提供可抑制粘贴时的渗出、向粘贴对象物表面上的附着、并且烧结后可得到坚固的烧结层的加热接合用片材、及具有该加热接合用片材的带有切割带的加热接合用片材。

用于解决问题的方案

本申请发明人等为了解决前述以往的问题点，对加热接合用片材及具有该加热接合用片材的带有切割带的加热接合用片材进行了研究。结果发现，通过采用下述构成，可抑制粘贴时的渗出、向粘贴对象物表面上的附着，并且烧结后可得到坚固的烧结层，从而完成了本发明。

即，本发明的加热接合用片材的特征在于，

其具有通过加热而成为烧结层的层，

前述层的通过下述加热条件A进行了加热后的截面的气孔部分的平均面积在0.005μm²～0.5μm²的范围内。

加热条件A