[发明专利]银膏及接合体的制造方法

说明书

该银膏包含银粉、脂肪酸银及脂肪族胺。所述银粉在55体积％以上且95体积％以下的范围内包含粒径在100nm以上且小于500nm的第一银粒子，在5体积％以上且40体积％以下的范围内包含粒径在50nm以上且小于100nm的第二银粒子，并且在5体积％以下的范围内包含粒径小于50nm的第三银粒子。

技术领域

本发明涉及一种银膏以及接合体的制造方法，该银膏用作用于制作将电路基板与高功率LED元件接合的接合层或将电路基板与功率半导体芯片接合的接合层的原料，该接合体的制造方法为通过利用该银膏制作的接合层接合而成的接合体的制造方法。

本申请主张基于2018年6月25日于日本申请的专利申请2018-119463号、2019年3月29日于日本申请的专利申请2019-065363号及2019年6月20日于日本申请的专利申请2019-114214号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

以往，为了将半导体芯片粘接并固定(芯片接合)于引线框架等金属板，使用包含银粉末、热固性树脂及溶剂的银膏。

例如，专利文献1中公开的导热性组合物包含银粉、银微粒、脂肪酸银、胺及银树脂酸盐。所述银粉的平均粒径为0.3μm～100μm。所述银微粒的一次粒子的平均粒径为50～150nm，微晶粒径为20～50nm，且平均粒径与微晶粒径之比为1～7.5。

利用这种导热性组合物能够获得具有较高的导热率的导热体。

专利文献1：日本专利第5872545号公报(参考权利要求1、说明书第[0006]段及图1)

然而，专利文献1所示的导热性组合物存在如下不良情况：如专利文献1的图1所示，在利用该导热性组合物制作的导热体中存在比较多的空隙(void)，因此导热体的导热特性与之相应地降低。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种能够制作空隙较少的接合层的银膏。本发明的第二目的在于提供一种能够提高利用银膏制作的接合层的冷热循环特性的银膏。本发明的第三目的在于提供一种能够通过调整银膏的粘度而轻松进行涂布等作业的银膏。本发明的第四目的在于提供一种能够提高利用银膏制作的接合层的导热特性的银膏。本发明的第五目的在于提供一种能够通过接合层的导热特性及冷热循环特性的提高而提高接合体的导热特性及冷热循环特性的接合体的制造方法。

本发明的第一方案所涉及的银膏的特征在于，包含银粉、脂肪酸银及脂肪族胺，所述银粉在55体积％以上且95体积％以下的范围内包含粒径在100nm以上且小于500nm的第一银粒子，在5体积％以上且40体积％以下的范围内包含粒径在50nm以上且小于100nm的第二银粒子，并且在5体积％以下的范围内包含粒径小于50nm的第三银粒子。

本发明的第二方案所涉及的银膏为基于第一方案的发明，还包含树脂。

本发明的第三方案所涉及的银膏为基于第一或第二方案的发明，还包含溶剂。

本发明的第四方案所涉及的银膏为基于第一至第三方案中任一项的发明，还包含由脂肪酸银的至少一部分与脂肪族胺的至少一部分反应而形成的络合物。

本发明的第五方案所涉及的接合体的制造方法包括以下工序：准备第一部件及第二部件；在所述第一部件和/或所述第二部件的表面涂布所述第一至所述第四方案中的任一项所述的银膏而形成银膏层；使所述银膏层介于所述第一部件及所述第二部件来进行层叠而制作层叠体；及通过加热所述层叠体来烧结所述银膏层中的第一银粒子、第二银粒子及第三银粒子而形成接合层，并且制作使所述接合层介于所述第一部件及所述第二部件而接合的接合体。

本发明的第六方案所涉及的银膏的制造方法的特征在于，具有以下工序：在将脂肪酸银、脂肪族胺及溶剂的总量设为100质量％时，将所述脂肪酸银、所述脂肪族胺及所述溶剂以所述脂肪酸银为0.1质量％～40质量％、所述脂肪族胺为0.1质量％～60质量％、所述溶剂为80质量％以下的比例混合而获得混合物；