[发明专利]组合物、粘接剂、烧结体、接合体和接合体的制造方法

说明书

一种组合物，含有：能够进行瞬态液相烧结的金属粒子、以及显示比上述金属粒子的液相转变温度低的软化点的热塑性树脂。

技术领域

本发明涉及组合物、粘接剂、烧结体、接合体和接合体的制造方法。

背景技术

在制造半导体装置时，作为使半导体元件与支撑构件粘接的方法，可列举使焊料粉作为填充剂分散在环氧树脂等热固性树脂中并制成糊状，将其用作导电性粘接剂的方法(例如，参照专利文献1。)。

在该方法中，使用分配器、印刷机、压印机等将糊状的导电性粘接剂涂布于支撑构件的芯片焊盘上之后，将半导体元件进行芯片接合，并将导电性粘接剂加热固化，从而制成半导体装置。

近年来，随着半导体元件的高速化、高集成化等的发展，为了使半导体装置在高温下工作，对导电性粘接剂要求低温时的接合性和高温时的连接可靠性。

为了谋求分散有焊料粉作为填充剂的焊料膏的可靠性提高，研究了以丙烯酸树脂为代表的低弹性材料(例如，参照专利文献2。)。

另外，提出了一种粘接剂组合物，其通过使用实施了特殊表面处理的微米尺寸以下的银粒子从而通过在100℃～400℃加热使银粒子彼此烧结(例如，参照专利文献3和专利文献4。)。关于专利文献3和专利文献4中提出的使银粒子彼此烧结的粘接剂组合物，由于银粒子会形成金属键，因此认为高温下的连接可靠性优异。

另一方面，作为使用银以外的金属粒子的例子，进行了瞬态液相烧结型金属粘接剂的开发(例如，参照专利文献5、非专利文献1和非专利文献2。)。瞬态液相烧结型金属粘接剂中使用在接合界面会产生液相的金属粒子的组合(例如铜与锡)作为金属成分。通过将在接合界面会产生液相的金属粒子进行组合，能够通过加热来形成界面液相。然后，由于液相的熔点因反应扩散的进行而缓慢上升，因此最后接合层的组成的熔点会超过接合温度。

关于专利文献5、非专利文献1和非专利文献2中记载的瞬态液相烧结型金属粘接剂，认为通过铜和铜锡合金进行接合，从而高温下的连接可靠性得以提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-93996号公报

专利文献2：国际公开第2009/104693号

专利文献3：日本专利第4353380号公报

专利文献4：日本特开2015-224263号公报

专利文献5：日本特表2015-530705号公报

非专利文献

非专利文献1：菅沼克昭主编，“下一代功率半导体安装的要素技术与可靠性”，CMC出版，2016年5月31日，p.29-30

非专利文献2：朗丰群、其他3人，第26次电子安装学会春季演讲大会演讲论文集，一般社团法人电子安装学会，2014年7月17日，p.295-296

发明内容

发明要解决的课题

瞬态液相烧结型金属粘接剂中使用的树脂成分由以环氧树脂为代表的热固性树脂、和助焊剂等添加剂构成，未进行过详细研究。

根据本发明人等的研究，包含热固性树脂的以往的瞬态液相烧结型金属粘接剂的烧结体有时在冷热循环试验中会产生裂纹。

本发明的一个方式是鉴于上述以往的情况而完成的，其目的在于提供一种组合物和含有该组合物的粘接剂、以及使用该组合物的烧结体、接合体及其制造方法，该组合物能够通过瞬态液相烧结法来形成在冷热循环试验中能够抑制裂纹产生的烧结体。

解决课题的方法