[发明专利]膏组合物、半导体装置以及电气电子部件

说明书

本发明提供一种高导热性、散热性优异且能够将半导体元件和发光元件以无加压方式良好地接合于基板的半导体粘合用膏组合物和发光装置用膏组合物。本发明提供一种膏组合物、将该膏组合物用作芯片粘接膏的半导体装置以及将该膏组合物用作散热部件粘合用材料的电气电子部件，所述膏组合物包含：(A)银微粒，厚度或短径为1nm～200nm；除了所述(A)银微粒以外的(B)银粉，平均粒径超过0.2μm且30μm以下；以及(C)烧结助剂，含酸酐结构，在将(A)银微粒与(B)银粉的总量设为100质量份时，配合有0.01质量份～1质量份的(C)烧结助剂。

技术领域

本发明涉及一种膏组合物、使用该膏组合物而制造的半导体装置以及电气电子部件。

背景技术

伴随着半导体产品的大容量、高速处理化和微细电路化，半导体产品运转中产生的热量增大，因此要求从半导体产品释放热量的所谓的热管理。因此，一般采用在半导体产品上安装散热器、散热片等散热部件的方法等，并期待着用于粘合散热部件的材料自身导热率更高的材料。

此外，为了根据半导体产品的形态而使热管理更有效，采用将散热器粘合于半导体元件本身或者将散热器粘合于粘合有半导体元件的引线框的下垫板部(ダイパッド部)的方法、通过将下垫板部暴露于封装表面来使其具有作为散热板的功能的方法(例如，参照专利文献1)等。

另外，还有时将半导体元件粘合于具有热通孔等散热机构的有机基板等。在这种情况下，也要求用于粘合半导体元件的材料具有高导热性。另外，由于近年来白色发光LED的高亮度化，还广泛用于全彩液晶屏幕的背光照明、顶棚灯、吊灯等照明装置。此外，由于因发光元件的高输出功率化带来的高电流输入，会使得粘合发光元件与基板的粘合剂有可能因热、光等而变色或者产生电阻值的经时变化。尤其，在接合完全依赖于粘合剂的粘合力的方法中，在电子部件的焊接封装时，接合材料有可能在焊料熔融温度失去粘合力而剥离，从而直到熄灭。另外，白色发光LED的高性能化会导致增大发光元件芯片的放热量，随此也要求提高LED的结构以及使用于此的部件的散热性。

尤其，近年来盛行开发一种使用功率损耗少的碳化硅(SiC)、氮化镓这样的宽带隙半导体的功率半导体装置，由于元件自身的耐热性高，所以能够进行基于大电流的250℃以上的高温工作。但是，为了发挥其特性，要求一种需要有效地释放工作放热，除了导电性和传热性之外，长期高温耐热性也优异的接合材料。

如此地，要求用于粘合半导体装置及电气电子部件的各部件的材料(芯片粘接膏或散热部件粘合用材料等)具有高导热性。另外，这些材料，同时还需要耐受在产品的基板装载时的回流焊接处理，此外，要求大面积粘合的情况也很多，为了降低因构成部件之间的热膨胀系数不同而产生的翘曲等，还需要同时具有低应力性。

在此，通常为了获得具有高导热性的粘合剂，需要作为填充剂将银粉、铜粉等金属填料或氮化铝、氮化硼等陶瓷系填料等以高含有率分散于有机系粘结剂(例如，参照专利文献2)。但是，其结果固化物的弹性模量变高，难以同时具有良好的导热性和良好的回流焊接性(是指在所述回流焊接处理之后难以产生剥离的性质)。

但是，近年来作为能够耐受这样的要求的接合方法的候补，着眼于基于能够在比块体银更低温的条件下进行接合的银纳米粒子的接合方法(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-086273号公报

专利文献2：日本特开2005-113059号公报

专利文献3：日本特开2011-240406号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，基于银纳米粒子的接合，通常需要在接合时在加热的同时进行加压。因此，有可能因加压而带来元件损伤。