CN103028861A - 导电接合材料、导体接合方法和半导体器件制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供导电接合材料、导体接合方法和半导体器件制造方法。一种导电接合材料,包含:第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属颗粒,所述第二金属颗粒的平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径,所述第三金属颗粒的平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径、相对密度大于所述第一金属颗粒的相对密度并且熔点高于所述第二金属颗粒的熔点。
Description
技术领域
本文所讨论的实施方案涉及导电接合材料、通过使用导电接合材料来接合导体的方法以及制造半导体器件的方法。
背景技术
已经提出各种导电接合材料作为用于接合电子部件如半导体元件至布线衬底如玻璃环氧衬底的接合材料。导电接合材料的实例包括金属糊料如钎料糊料。导电接合材料的期望性能之一是钎料在约150℃的相对低的温度下接合之后在后续的热处理中不会再熔融。
具有这种性能的导电接合材料的一个实例是可变熔点的金属糊料。在可变熔点金属糊料被加热至特定温度或者更高的温度时,熔点变为更高的温度。
[专利文件]日本公开特许公报号2002-254194
通常,可变熔点金属糊料包含Cu颗粒,其为具有高熔点的金属的颗粒。即使在可变熔点金属糊料在加热下熔融,Cu颗粒在可变熔点金属糊料中仍保持为不熔融的。
因此,可变熔点金属糊料的表面倾向于呈现不规则结构,导致光泽度降低。在钎料接合部经过使用激光等的自动外观检查时,由于这种现象产生光的反射,这使得难以进行自动外观检查。
发明内容
本发明内容的一个目的是提供一种在热熔融后可以形成令人满意的有光泽的金属涂覆膜并且可以使用自动外观检查系统进行外观检查的导电接合材料、一种通过使用导电接合材料来接合导体的方法以及一种制造半导体器件的方法。
根据本发明的一个方面,导电接合材料包括第一金属颗粒;平均颗粒直径大于第一金属颗粒的平均颗粒直径的第二金属颗粒;以及平均颗粒直径大于第一金属颗粒的平均颗粒直径、相对密度大于第一金属颗粒的相对密度且熔点高于第二金属颗粒的第三金属颗粒。
附图说明
图1A是示出通过热处理常规导电接合材料在钎焊部分的表面中形成不规则结构(irregularity)并且其中在布线衬底和电子部件之间供给导电接合材料的状态的图。
图1B是示出通过热处理常规导电接合材料在钎焊部分的表面中形成不规则结构并且其中导电接合材料被加热熔融的状态的图。
图1C是示出通过热处理常规导电接合材料在钎焊部分的表面中形成不规则结构并且其中形成Cu-Sn金属间化合物的状态的图。
图1D是示出通过热处理常规导电接合材料在钎焊部分的表面中形成不规则结构并且其中所述不规则结构由保持未熔融的Cu颗粒形成的状态的图。
图2A是使用常规导电接合材料进行接合的钎焊部分的表面在加热之前的照片。
图2B是使用常规导电接合材料进行接合的钎焊部分的表面在加热之后的照片。
图3A是示出通过使用根据一个实施方案的导电接合材料将布线衬底和电子部件彼此接合在加热之前的状态的图。
图3B是示出通过使用根据一个实施方案的导电接合材料将布线衬底和电子部件彼此接合在加热之后的状态的图。
图4A是示出通过使用根据一个实施方案的导电接合材料将布线衬底和电子部件彼此接合在加热之前的状态的图。
图4B是示出通过使用根据一个实施方案的导电接合材料将布线衬底和电子部件彼此接合在加热之后的状态的图。
图5A是示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
图5B是示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
图5C是示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
图5D是示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
图5E是示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
图5F是示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
图5G是示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
图6是示出电子部件的一个实例的图。
图7A是通过使用实施例4的导电接合材料将电子部件与布线衬底彼此接合之后使用能量色散X射线分析仪测定Cu、Bi和Sn的分布图像照片的示意图。
图7B是通过使用实施例4的导电接合材料将电子部件与布线衬底彼此接合之后使用能量色散X射线分析仪测定Cu的分布图像照片的示意图。
图7C是通过使用实施例4的导电接合材料将电子部件与布线衬底彼此接合之后使用能量色散X射线分析仪测定Bi的分布图像照片的示意图。
图7D是通过使用实施例4的导电接合材料将电子部件与布线衬底彼此接合之后使用能量色散X射线分析仪测定Sn的分布图像照片的示意图。
图8是示出在实施例22中在热熔融之后的表面状态和添加的铝颗粒的量的图。
图9A至图9D是表示实施例、参考例和对比例的导电接合材料的组成以及外观和接合强度评价的结果的表1-1和表1-4。
图10为表示外观和接合强度评价的结果的表2。
具体实施方式
(导电接合材料)
根据一个实施方案的导电接合材料包括第一金属颗粒、第二金属颗粒、第三金属颗粒、焊剂组分和任选的其他期望组分。
<第一金属颗粒>
第一金属颗粒的形状、结构、材料等可以是任意的,并且可以根据目的适当地选择。
第一金属颗粒的形状的实例包括球形(globular)、类球形(spherical)和橄榄球形。第一金属颗粒的结构可以是单层结构或多层结构。
第一金属颗粒的实例包括由单质金属构成的颗粒、由合金构成的颗粒以及由金属化合物构成的颗粒。单质金属的实例包括铝(相对密度:2.7)和镓(相对密度:5.9)。
合金的实例包括Sn-Al合金、Sn-In合金和Sn-Bi合金。这些可以单独使用或组合使用。Sn-Al合金的一个实例是Sn-55Al合金,其包含作为主要成分的Sn和量为约55质量%的Al。Sn-In合金的一个实例是Sn-5In合金,其包含作为主要成分的Sn和量为约5质量%的In。Sn-Bi合金的一个实例是Sn-5Bi合金,其包含作为主要成分的Sn和量为约5质量%的Bi。
金属化合物的实例包括SnCl2、SnBr、AgCl、AgBr、AgI、AgNO3和AlCl3。这些可以单独使用或者组合使用。金属化合物在接合(钎焊)期间具有活化效果,并且由于导电接合材料的氧化物涂覆膜的去除而导致金属组分(Ag)沉淀,如下面的反应式所示:
Sn+2AgCl→SnCl2+2Ag(沉淀)
第一金属颗粒的平均颗粒直径小于第二和第三金属颗粒的平均颗粒直径,并且优选地为1μm以下并且更优选地为0.01μm至0.5μm。在第一金属颗粒的平均颗粒直径大于第二和第三金属颗粒的平均颗粒直径时,在热熔融期间,第一金属颗粒不能浮在钎焊部分的表面中,并且在热熔融之后在导电接合材料的表面中出现不规则结构,从而可能无法形成具有令人满意的光泽的金属涂覆膜。平均颗粒直径可以利用激光衍射散射技术使用颗粒尺寸分布分析仪进行测定。
第一金属颗粒的相对密度小于第三金属颗粒的相对密度,并且优选地为2.0以上且6.0以下。在第一金属颗粒的相对密度大于第三金属颗粒的相对密度时,在热熔融期间,第一金属颗粒不浮在钎焊部分的表面中,并且在热熔融之后在导电接合材料的表面中出现不规则结构,从而可能无法形成具有令人满意的光泽的金属涂覆膜。在相对密度超过6.0时,难以使用自动外观检查机器。相对密度可以通过例如量纲法(dimension method)或阿基米德法来进行测定。
第一金属颗粒的熔点优选地低于第三金属颗粒的熔点,并且更优选地为29℃至700℃,并且还更优选地为100℃至670℃。在第一金属颗粒的熔点高于第三金属颗粒的熔点时,在热熔融期间难以热熔融第一金属颗粒,第一金属颗粒不浮在钎焊部分的表面中,并且在热熔融之后在导电接合材料的表面中出现不规则结构,从而可能无法形成具有令人满意的光泽的金属涂覆膜。熔点可以通过例如差示扫描量热法(DSC)来进行测定。
第一金属颗粒相对于导电接合材料中的所有金属组分的含量优选地为1.5质量%至20质量%,并且更优选地为2.5质量%至15质量%。在第一金属颗粒的含量小于1.5质量%时,在热熔融之后在导电接合材料的表面中出现不规则结构并且未形成具有令人满意的光泽的金属涂覆膜。在第一金属颗粒的含量超过20质量%时,第一金属颗粒的数量不期望地高,并且接合强度可降低。第一金属颗粒可以是任何颗粒并且可以制造或购买。制造第一金属颗粒的方法的一个实例为通过粉化法的粉末化。
<第二金属颗粒>
第二金属颗粒的形状、结构、材料等可以是任意的,并且可以根据目的适当地选择,只要平均颗粒直径大于第一金属颗粒的平均颗粒直径即可。第二金属颗粒的形状的实例包括球形、类球形和橄榄球形状。第二金属颗粒的结构可以是单层结构或多层结构。
第二金属颗粒的实例包括锡(Sn)颗粒、锡(Sn)-铋(Bi)合金颗粒、锡(Sn)-铋(Bi)-银(Ag)合金颗粒和锡(Sn)-铟(In)合金颗粒。这些可以单独使用或组合使用。Sn-Bi的一个实例是Sn-58Bi合金,其包含作为主要成分的Sn和量为约58质量%的Bi。Sn-Bi-Ag合金的实例为Sn-57Bi-1Ag合金,其包含作为主要成分的Sn、量为约57质量%的Bi和量为约1质量%的Ag。Sn-In合金的一个实例是Sn-50In合金,其包含作为主要成分的Sn和量为约50质量%的In。
第二金属颗粒的平均颗粒直径大于第一金属颗粒的平均颗粒直径,并且与第三金属颗粒的平均颗粒直径大致相同,并且优选地为10μm以上,更优选地为10μm至100μm,并且还更优选地为10μm至40μm。在平均颗粒直径小于10μm时,表面氧化变得显著并且钎料的可焊性和可润湿性降低。相反,在平均颗粒直径超过100μm时,可印刷性和分散性能可降低。平均颗粒直径可以利用使用激光衍射散射技术的颗粒尺寸分布分析仪进行测定。
第二金属颗粒的相对密度优选地为3.5至11.0,并且更优选地为4.0至7.0。相对密度可以通过例如量纲法或阿基米德法来进行测定。
第二金属颗粒的熔点优选地为300℃以下,并且更优选地为100℃至250℃。在熔点高于300℃时,在后续步骤中进行的在约240℃下的热处理期间钎料的再熔融变得难以抑制,并且接合的质量变得难以确保。熔点可以通过例如DSC进行测定。
第二金属颗粒相对于所有金属组分的含量优选为50质量%至90质量%,并且更优选地为55质量%至65质量%。第二金属颗粒可以是任意的,并且可以制造或购买。制造第二金属颗粒的方法的一个实例为通过粉化法的粉末化。
<第三金属颗粒>
第三金属颗粒的形状、结构、材料等可以是任意的,并且可以根据目的适当地选择,只要平均颗粒直径大于第一金属颗粒的平均颗粒直径、相对密度大于第一金属颗粒的相对密度并且熔点高于第二金属颗粒的熔点即可。第三金属颗粒的形状的实例包括球形、类球形和橄榄球形状。第三金属颗粒的结构可以是单层结构或多层结构。
第三金属颗粒的实例包括金(Au)颗粒、银(Ag)颗粒、铜(Cu)颗粒、镀金(Au)的铜(Cu)颗粒、镀锡(Sn)-铋(Bi)合金的铜(Cu)颗粒和镀银(Ag)的铜(Cu)颗粒。这些可以单独使用或者组合使用。镀Sn-Bi合金的Cu颗粒的一个实例包括镀Sn-58Bi合金的Cu颗粒。用于形成镀Au的Cu颗粒、镀Sn-Bi合金的Cu颗粒和镀Ag的Cu颗粒的镀覆方法可以是任意的,并且可以根据目的适合地选择。镀覆方法的一个实例是化学镀覆。
第三金属颗粒的颗粒直径大于第一金属颗粒的颗粒直径,并且与第二金属颗粒的颗粒直径大致相同,并且优选地为10μm以上,更优选地为10μm至100μm,并且还更优选地为10μm至40μm。在平均颗粒直径小于10μm时,表面氧化变得显著并且钎料的可焊性和可润湿性降低。相反,在平均颗粒直径超过100μm时,可印刷性和分散性能可降低。平均颗粒直径可以利用使用激光衍射散射技术的颗粒尺寸分布分析仪进行测定。
第三金属颗粒的相对密度大于第一金属颗粒的相对密度并且优选地为8.0以上,并且更优选地为8.9至19.3。在相对密度小于8.0时,第一金属颗粒和第三金属颗粒之间的相对密度的差异减小,在热熔融之后在导电接合材料的表面中出现不规则结构,并且未形成具有令人满意的光泽的金属涂覆膜。相对密度可以通过例如量纲法或阿基米德法来进行测定。
第三金属颗粒的熔点高于第二金属颗粒的熔点,并且优选地为900℃以上,并且更优选地为900℃至1100℃。在熔点小于900℃时,第三金属颗粒与第二金属颗粒形成低熔点合金,并且可以导致再熔融。熔点可以通过例如DSC进行测定。
第三金属颗粒相对于所有金属组分的含量优选地为10质量%至50质量%,并且更优选地为10质量%至30质量%。第三金属颗粒可以是任意的,并且可以制造或购买。制造第三金属颗粒的方法的一个实例是通过粉化法的粉末化。
<焊剂组分>
焊剂组分可以是任意的,并且可以根据目的进行合适选择。焊剂组分优选地为环氧基焊剂材料、松香基焊剂材料或它们的混合物。其中,环氧基焊剂材料特别优选用于改善由于环氧树脂的固化而产生的接合强度。
环氧基焊剂材料
环氧基焊剂材料包含环氧树脂、羧酸、溶剂和其他任选的组分。
环氧树脂可以是任意的,并且可以根据目的进行合适选择。它们的实例包括热固性环氧树脂例如双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂和它们的改性形式。这些可以单独使用或组合使用。
羧酸可以是任意的并且可以根据目的进行合适选择。它们的实例包括饱和脂肪族二羧酸、不饱和脂肪族二羧酸、环状脂肪族二羧酸、含氨基的羧酸、含羟基的羧酸、杂环二羧酸以及它们的混合物。特别地,在这些中,琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、十二烷酸、衣康酸、中康酸、环丁烷二羧酸、L-谷氨酸、柠檬酸、苹果酸、巯基丙酸、疏基二丁酸,并且二硫代乙醇酸是优选的。溶剂的实例包括醇,如甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇基溶剂、二乙二醇单己醚和辛二醇。作为任选的组分,也可以含有添加剂,如触变剂、螯合剂、表面活性剂和抗氧化剂。环氧树脂基焊剂材料可以是任意的并且可以合成或购买。
松香基焊剂材料
松香基焊剂材料包含松香树脂、活化剂、溶剂和其他任选的组分。
松香树脂的实例包括那些主要由天然松香树脂或改性松香树脂构成的那些。改性松香树脂的实例包括:聚合松香、氢化松香、酚树脂-改性的松香和马来酸改性的松香。活化剂的实例包括无机活化剂和有机活化剂,例如,卤素基活化剂,如胺盐酸盐和有机酸基的活化剂。溶剂的实例包括乙二醇基溶剂、二乙二醇单己醚和辛二醇。作为任选的组分,也可以含有添加剂,如触变剂、螯合剂、表面活性剂和抗氧化剂。松香基焊剂材料可以是任意的并且可以合成或购买。
在导电接合材料中的焊剂组分的含量优选为5质量%至50质量%并且优选地为10质量%至30质量%。
<其他任选组分>
导电接合材料可以包含除了上述的金属组分和焊剂组分之外的其他任选组分。任选组分的实例包括分散剂和抗氧化剂。
本实施方案的导电接合材料是通过将包括第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属颗粒的金属组分、焊剂组分和任选组分的混合而制备的。混合的方法和条件可以是任意的,并且可以通过使用已知的混合机或搅拌机根据目的进行合适选择。混合优选地在非氧化性的气氛中均匀地进行。
相关技术的导电接合材料在热熔融过程中具有低的粘结性,并且在表面中具有不规则结构。由于导电接合材料的表面在热处理之后具有低光泽度,所以难以使用自动外观检查系统确定接合是否实现(加热历史的存在或不存在)。
参照图1A至图1D,描述由于热处理常规导电接合材料而在钎料部分的表面中形成不规则结构的机理。图1A是示出在布线衬底和电子部件之间供给导电接合材料的状态的图。图1B是示出热熔融状态的导电接合材料的图。图1C是示出Cu-Sn金属间化合物的形成的图。图1D是示出由于保持未熔融的Cu颗粒而在表面中出现的不规则结构。
如图1A至图1D所示,在将电子部件12接合至布线衬底11的过程中的热熔融期间,作为导电接合材料10中的高熔点金属颗粒1的Cu颗粒形成Cu-Sn基金属间化合物5(高熔点)。然而,由于钎料的可润湿性和由于钎料颗粒(即低熔点金属颗粒2)的液化产生的粘结作用,所以保持未熔融的高熔点金属颗粒1倾向于浮在钎焊部分的表面中。由于保持在钎焊部分的表面中的未熔融的高熔点金属颗粒1,所以出现显著的不规则结构并且光泽度降低。
这也可以由图2A和图2B证实。图2A是钎焊部分的表面在加热之前的照片。图2B是钎焊部分的表面在加热之后的照片。相关领域的导电接合材料10在表面中具有不规则结构和低光泽度,并且在加热之前和之后不呈现显著的变化。因此,在钎焊部分通过使用光(激光束等)进行自动外观检查时,发生光的漫反射,从而使得难以进行自动外观检查。在图2A和图2B中,由11代表的组分是布线衬底,并且由12代表的组分是电子部件。
如果在使用可变熔点金属糊料钎焊期间,不能适当地进行热处理,则电子部件和布线衬底之间的电子连接以及机械强度不能可靠实现,并且因此难以制造。钎焊通常使用称为回流炉的加热设备进行。然而,回流炉内的温度不稳定,并且由于受热不充分而导致在钎焊部分中产生缺陷。因此,使用自动外观检查系统来检查穿过回流炉之后的导电接合材料的表面中是否存在光泽,以选出受热不充分的产品,并且标记受热不充分的部分。
近来的表面安装器件倾向于使用超小尺寸部件例如0402尺寸芯片器件(L:0.4mm×W:0.2mm×D:0.2mm)。因此,使用显微镜通过人眼进行视觉外观检查不能满足在品质(缺陷监督)、时间和成本的方面的工业标准,因此期望使用自动外观检查系统的检查。
由于具有小直径和低相对密度的第一金属颗粒在热熔融期间浮在钎焊部分的表面中,并且在热熔融之后在导电接合材料的表面中产生较少不规则结构,所以本实施方案的导电接合材料形成具有满意光泽的金属涂覆膜。结果,在布线衬底和电子部件之间的钎焊部分的自动外观检查期间的光的漫反射得到抑制并且可以容易地利用自动外观检查系统。因此,导电接合材料可以用于使用导电接合材料的各个领域。导电接合材料特别适合用于如下所述的实施方案的导体接合方法和半导体制造方法。
(导体接合方法)
根据一个实施方案的导体接合方法包括供给导电接合材料的步骤、接合步骤和任选的其他步骤。
<供给导电接合材料的步骤>
供给导电接合材料的步骤是将一个实施方案的导电接合材料供给至布线衬底的电极、电子部件的端子或者二者的步骤。
<<布线衬底>>
布线衬底的形状、尺寸等可以是任意的,并且可以根据目的适当地选择。形状的一个实例是板状。该结构可以是单层结构或多层结构。尺寸可以是根据电极等进行选择。
用于布线衬底的实例包括玻璃衬底、石英衬底、硅衬底和涂覆有SiO2膜的硅衬底;以及聚合物衬底如环氧树脂衬底、酚树脂衬底、聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底、聚碳酸酯衬底、聚苯乙烯衬底和聚甲基丙烯酸甲酯衬底。这些可以单独使用或组合使用。在这些衬底中,衬底优选选自玻璃衬底、石英衬底、硅衬底以及涂覆有SiO2膜的硅衬底。特别地,优选硅衬底和涂覆有SiO2膜的硅衬底。
衬底可以制造或购买。衬底的厚度可以是任意的并且可以根据目的进行适当地选择。厚度优选地为100μm以上并且更优选地为500μm以上。布线衬底的尺寸可以是任意的并且可以根据目的进行选择。例如,衬底可以具有10mm至200mm的长度、10mm至200mm的宽度和0.5mm至5mm的厚度。
使用其中形成有布线图案的布线电路板作为布线衬底。电路板可以是单层电路板(单层印刷电路板)或多层电路板(多层印刷电路板)。
构成电路基板的电极的金属的实例包括Cu、Ag、Au、Ni、Sn、Al、Ti、Pd和Si。其中,特别优选Cu、Ag和Au。这些金属可以可通过任意各种工艺(如镀覆和接合)形成为在布线衬底上的电极金属的表面部分。在将导电接合材料施加到布线衬底上的电极金属时,通常对衬底上的电极金属进行表面涂覆处理,以改善导电接合材料和布线衬底上的电极金属之间的连接。例如,在使用铜电极时,在电极上形成通过镀覆形成的Sn、Au、Ni等的薄膜,特别地,除了Au之外的上述其它金属优选使用焊剂等进行表面处理或者在施加钎料糊料之前进行预先焊剂涂覆,然后优选进行各种金属镀覆、钎料涂覆等,原因是这些金属具有可容易氧化的表面。
<<电子部件>>
电子部件可以是具有端子的任何电子部件,并且可以根据目的进行合适选择。电子部件的实例包括芯片组件和半导体组件。
芯片组件可以是任意的,并且可以根据目的进行适当地选择。它们的实例包括电容器和电阻器。
半导体组件可以是任意的,并且可以根据目的进行适当地选择。它们的实例包括集成电路、大规模集成电路、晶体管、晶闸管和二极管。
电子部件的尺寸可以是任意的,并且可以根据目的进行适当地选择。它们的实例包括1608型(1.6mm×0.8mm×0.8mm)部件、1005型(1mm×0.5mm×0.5mm)部件、0603型(0.6mm×0.3mm×0.3mm)部件和0402型(0.4mm×0.2mm×0.2mm)部件。
<<端子>>
端子可以是任意的,并且可以根据目的进行适当地选择。它们的实例包括导线、金属导线和由导电糊料形成的印刷导线。
端子的材料可以是任意的,并且可以根据目的进行适当地选择。它们的实例包括金属例如Cu、Ni、Au、Al、Mo和Cr,金属氧化物如ITO和IZO,以及包括这些金属和/或金属氧化物的层叠体或复合体。
-供给方法-
供给导电接合材料的方法可以是任何方法,只要导电接合材料可以施加特定厚度或特定涂覆量并且可以根据目的进行适当地选择即可。该方法的实例包括丝网印刷、转移印刷、点胶机排出(dispenser discharging)和喷墨方法。
在丝网印刷中,可以使用运用掩模板的印刷机。常规印刷机包括用于固定布线衬底或电子部件的装置、用于对准金属掩模和衬底的电极或电子部件的端子的装置、以及用于使掩模板和布线衬底或电子部件进行压力接触并且通过使用涂刮器将导电接合材料从掩模上通过掩模开口施加到布线衬底的电极上或施加到在掩模下的电子部件的端子上的印刷装置。掩模板可以是由各种材料如网型或金属型掩模板制成。由于金属型掩模板与各种各样的颗粒尺寸相容并且在工艺期间易于清洁,所以金属型掩模板得到广泛使用。
转移印刷是将特定量的导电性接合材料分配到电极的布线衬底或电子部件的端子的方法,并且包括通过使用具有特定间隙的涂刮器,以特定的厚度形成导电接合材料的固体涂覆膜,通过使用冲压机冲切涂覆膜,并且将该冲切的膜冲压到衬底的电极或电子部件的端子上。转移印刷使用特殊的转移印刷机。转移印刷机配备有:用于通过涂覆形成固体涂覆膜的涂覆装置、用于固定布线衬底和对准布线衬底的电极的装置、以及用于三维方向驱动冲压机并进行冲切和转移压印的装置。在转移印刷中的涂覆量比在丝网印刷中倾向于变化,因此期望谨慎以用于连续操作例如清洗和管理冲压机。因此,丝网印刷是主流的印刷方法。
点胶机排出是将特定量的导电接合材料排出到布线衬底上的电极上或电子部件的端子上的方法并且使用点胶机。点胶机构造为通过对注射器中的导电接合材料施加所需压力,从注射器的尖端处的针中推出特定量的导电接合材料。点胶机三维地驱动注射器,确定布线衬底上的电极部分的位置,并将所需量的导电接合材料排出到电极上。由于导电接合材料通过针排出,所以施加的糊料不如通过丝网印刷形成的糊料薄。然而,在这个过程中的糊料损失小,并且排出的糊料的量或排出的位置可通过调整程序而改变。因此,点胶机排出可以用于将导电接合材料施加到具有阶梯和不规则结构因而不适于用于印刷的掩模板以进行压力接触的电子部件和布线衬底上。
喷墨方法是用于将导电接合材料施加到布线衬底的电极或电子部件的端子上的方法,并且包括从细喷嘴中排出导电接合材料。
<接合步骤>
接合步骤是通过加热所施加的导电接合材料到超过第二金属颗粒的熔点的温度来使布线衬底和电子部件接合的步骤。
接合步骤是在将电子部件或布线衬底置于供给至布线衬底的电极或电子部件的端子的熔融接合的导电接合材料上时施加特定温度的步骤。通常使用具有适于钎料热处理的炉、高温容器等的回流设备。
使用回流设备的回流热处理中的加热方法的主流方法是施加如红外线或热空气。在回流热处理期间,炉中的气氛可以是空气或氮气。为了抑制因氧化而使电子部件和钎焊部分劣化,在近来的高密度精密装备中经常使用氮气氛。
热处理优选地在超过第二金属颗粒的熔点的温度下进行10到120分钟。如果热处理在等于或小于第二金属颗粒熔点的温度下进行,则第二金属颗粒不能转变成液相并且第三金属颗粒的分散不能平稳地进行。
热处理的温度取决于第二金属颗粒的熔点并且可以适当地选择,但优选地高于300℃。热处理可以在空气中进行,但优选地在氮气氛中进行。
[58]图3A和3B各自为示出通过使用一个实施方案的导电接合材料接合导体的方法的示意图。
图3A示出加热前的状态和图3B示出加热后的状态。因为第一金属颗粒(Al颗粒)101具有小的直径和小的相对密度,所以第一金属颗粒101在热熔融期间聚集在钎焊部分的表面并在导电接合材料100的表面形成具有满意光泽的金属涂覆膜。由于熔融期间的热能,第二金属颗粒(Sn-58Bi合金颗粒)102中的Sn和第三金属颗粒(Cu颗粒)103中的Cu形成Cu-Sn合金105,并且已经变成单一元素的铋(Bi)104在表面中析出。具有大的直径和大的相对密度的第三金属颗粒(Cu颗粒)103在布线衬底11和电子部件12之间沉降并变熔融,从而产生导电性。
[59]图4A和4B各自为示出通过使用根据一个实施方案的导电接合材料接合导体的方法的示意图。
图4A示出加热前的状态和图4B示出加热后的状态。因为第一金属颗粒(本实例中为AgCl颗粒)101具有小的直径和小的相对密度,所以第一金属颗粒101在热熔融期间聚集在钎焊部分的表面中并在导电接合材料100的表面上形成具有满意光泽的金属涂覆膜。第一金属颗粒(AgCl颗粒)101在钎焊期间还具有活化作用。在导电接合材料100的氧化涂覆膜被移除时,发生金属组分(Ag)106的沉淀(参考以下反应式)。另外,第二金属颗粒(Sn-58Bi合金颗粒)102中的Sn和第三金属颗粒(Cu颗粒)103中的Cu形成Cu-Sn合金105。具有大的直径和大的相对密度的第三金属颗粒(Cu颗粒)103在布线衬底11和电子部件12之间沉降并变熔融,从而产生导电性。
Sn+2AgCl → SnCl2+2Ag(沉淀)
回流加热 由于热而流出
[60](半导体器件制造方法)
根据一个实施方案的半导体器件制造方法包括上述的导体接合步骤和其它任选步骤。
导体接合步骤可以以与根据一个实施方案的导体接合方法相同的方式进行。
[61]任选步骤可以是任何步骤并且可以是根据目的恰当选择的步骤。任选步骤的实例包括图案化金属线的步骤和形成绝缘膜的步骤。
[62]图5A至5G为示出制造根据一个实施方案的半导体器件的步骤的一个实施例的示意图。
参照图5A,制备具有电极焊垫21的布线衬底20。
参照图5B,通过印刷将一个实施方案的导电接合材料22涂覆于布线衬底20并置于部分电极焊垫21上。印刷方法可以是任何方法并且可以根据目适合选择。印刷方法的一个实例是丝网印刷方法。
参照图5C,在电极焊垫21上设置电子部件23。
参照图5D,进行一次回流加热以钎焊电子部件23。
参照图5E,安装任选的电子部件23a,安装导线24,并在期望时进行成形。
参照图5F,提供密封树脂25用于密封。结果,例如安装了图6示出的电子部件(0603型芯片)30。图6中的电子部件30包含表面安装器件(SMD)芯片31和晶片级封装(WLP)32。密封树脂可以是覆盖该部件的任何树脂并且可以是根据目的适合地选。密封树脂的实例包括热固性树脂如酚树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和聚酯树脂。
参照图5G,制备具有引线端子27的印刷衬底26,并通过使用丝网印刷在印刷衬底26上涂覆钎料糊料将钎料28置于引线端子27上。然后将电子部件的导线24置于印刷衬底26上的引线端子27上,并且进行二次回流加热以将电子部件钎焊至印刷衬底26上。结果,制造了半导体器件。
[63]根据本实施方案的半导体器件制造方法,可以以较高的效率制造各种半导体器件如闪存、DRAM和FRAM。
[实施例]
[64]以下通过使用实施例更具体地描述实施方案,这些实施例不以任何方式限制实施方案的范围。
在实施例中,金属颗粒的平均直径、金属颗粒的相对密度和金属颗粒的熔点如下所述进行测量。
[65]<金属颗粒的平均直径的测量>
使用粒度分布分析仪(激光衍射型粒度分布测量仪器,由SHIMADZUCorporation制造的SALD-3100),通过将金属颗粒在气相中分散、施用红色半导体激光束、与参照模式对比分析输入光检测器的颗粒衍射光图案和散射光图案、测定颗粒直径和计数数目以及计算平均颗粒直径来测量金属颗粒的平均直径。
[66]<金属颗粒的相对密度的测量>
通过量纲方法使用游标卡尺和天平测量金属颗粒的相对密度。
[67]<金属颗粒熔点的测量>
以0.5℃/秒的温度梯度通过差示扫描量热法(DSC)(由SeikoInstruments Inc.制造的DSC 6200)测量金属颗粒的熔点。
[68](实施例1)
-导电接合材料的制备-
(1)金属组分:85质量%
第一金属颗粒(铝(Al)颗粒,平均直径:1μm,相对密度:2.72,熔点:660℃):10质量%
第二金属颗粒(Sn-58Bi合金颗粒,平均直径:10μm,相对密度:8.13,熔点:139℃):45质量%
第三金属颗粒(Cu颗粒,平均直径:10μm,相对密度:8.96,熔点:1084℃):45质量%
(2)焊剂组分:15质量%
松香(由Matsuo Handa Co.,Ltd.制造的MHK37-BZ):50质量%有机溶剂(基于乙二醇的溶剂):50质量%
[69](实施例2)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例2的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(Sn-55Al合金颗粒,平均直径:1μm,相对密度:4.10,熔点:600℃)
[70](实施例3)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例3的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(Sn-5In合金颗粒,平均直径:1μm,相对密度:5.89,熔点:200℃)
[71](实施例4)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例4的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(Sn-5Bi合金颗粒,平均直径:1μm,相对密度:6.02,熔点:200℃)
[72](实施例5)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例5的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(SnCl2颗粒,平均直径:1μm,相对密度:3.95,熔点:246℃)
[73](实施例6)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例6的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(SnBr2颗粒,平均直径:1μm,相对密度:5.12,熔点:215℃)
[74](实施例7)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例7的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(AgCl颗粒,平均直径:1μm,相对密度:5.56,熔点:455℃)
[75](实施例8)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例8的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(AgBr颗粒,平均直径:1μm,相对密度:6.47,熔点:432℃)
[76](实施例9)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例9的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(AgI颗粒,平均直径:1μm,相对密度:5.68,熔点:552℃)
[77](实施例10)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例10的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(AgNO3颗粒,平均直径:1μm,相对密度:4.35,熔点:212℃)
[78](实施例11)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例11的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(Sn-5In合金颗粒,平均直径:1μm,相对密度:5.89,熔点:200℃):5质量%
第一金属颗粒(Sn-5Bi合金颗粒,平均直径:1μm,相对密度:6.02,熔点:200℃):5质量%
[79](实施例12)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例12的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第二金属颗粒改变为以下第二金属颗粒。
第二金属颗粒(Sn颗粒,平均直径:10μm,相对密度:5.82,熔点:232℃):45质量%
[80](实施例13)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例13的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第二金属颗粒改变为以下第二金属颗粒。
第二金属颗粒(Sn-57Bi-1Ag合金颗粒,平均直径:10μm,相对密度:8.14,熔点:139℃):45质量%
[81](实施例14)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例14的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第三金属颗粒改变为以下第三金属颗粒。
第三金属颗粒(镀Ag的Cu颗粒,平均直径:10μm,相对密度:8.96,熔点:1084℃)
[82](实施例15)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例15的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第三金属颗粒改变为以下第三金属颗粒。
第三金属颗粒(镀Sn-58Bi合金的Cu颗粒,平均直径:10μm,相对密度:8.96,熔点:1084℃)
[83](实施例16)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例16的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第三金属颗粒改变为以下第三金属颗粒。
第三金属颗粒(镀Au的Cu颗粒,平均直径:10μm,相对密度:8.96,熔点:1084℃)
[84](实施例17)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例17的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(铝(Al)颗粒,平均直径:0.5μm,相对密度:2.72,熔点:660℃)
[85](实施例18)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例18的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第二金属颗粒改变为以下第二金属颗粒。
第二金属颗粒(Sn-58Bi合金颗粒,平均直径:20μm,相对密度:8.13,熔点:139℃)
[86](实施例19)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备实施例19的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第三金属颗粒改变为以下第三金属颗粒。
第三金属颗粒(Cu颗粒,平均直径:20μm,相对密度:8.96,熔点:1084℃):45质量%
[87](对比例1)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备对比例1的导电接合材料,只是不包含实施例1中使用的第一金属颗粒,第二金属颗粒含量为50质量%和第三金属颗粒含量为50质量%。
[88](参考例2)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备参考例2的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第二和第三金属颗粒改变为以下第二和第三金属颗粒。
第二金属颗粒(Sn-95Au合金颗粒,平均直径:10μm,相对密度:18.65,熔点:980℃)
第三金属颗粒(Zn颗粒,平均直径:10μm,相对密度:7.14,熔点:419℃)
[89](参考例3)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备参考例3的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(钨(W)颗粒,平均直径:1μm,相对密度:19.3,熔点:3370℃)
[90](参考例4)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备参考例4的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第一金属颗粒改变为以下第一金属颗粒。
第一金属颗粒(铝(Al)颗粒,平均直径:3μm,相对密度:2.72,熔点:660℃)
[91](参考例5)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备参考例5的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第二金属颗粒改变为以下第二金属颗粒。
第二金属颗粒(Sn-58Bi合金颗粒,平均直径:7μm,相对密度:8.13,熔点:139℃)
[92](参考例6)
-导电接合材料的制备-
与实施例1中相同地制备参考例6的导电接合材料,只是将实施例1中使用的第三金属颗粒改变为以下第三金属颗粒。
第三金属颗粒(Cu颗粒,平均直径:7μm,相对密度:8.96,熔点:1084℃):45质量%
[93]接下来,通过使用制备的导电接合材料评价外观和接合强度。结果示于图9A至9D的表1-1至1-4中。
[94]<外观>
通过使用导电接合材料在加热下将电子部件接合至衬底同时在180℃保持30分钟(在实施例12中,250℃保持30分钟),然后利用光功率计(由Yokogawa Meters&Instruments Corporation制造的TB200)分析所得钎焊部分的表面,以确定入射光/反射光输出(mW)比率。然后通过以下标准评价样品。
[评价标准]
A:入射光/反射光输出(mW)比率为70%以上。
B:入射光/反射光输出(mW)比率为50%以上但小于70%。
C:入射光/反射光输出(mW)比率小于50%。
[95]<接合强度>
通过使用导电接合材料在加热下将电子部件接合至衬底同时在180℃保持30分钟(在实施例12中,250℃保持30分钟),然后利用剪切强度测试仪(由Dage Japan Co.,Ltd.制造的SERIES 4000)分析所得钎焊部分,以确定导电接合材料相对于Sn-Ag-Cu合金钎料的接合强度比率。通过以下标准评价样品。
[评价标准]
A:相对于Sn-Ag-Cu合金钎料的接合强度比率为70%以上(700gf/pin以上)。
B:相对于Sn-Ag-Cu合金钎料的接合强度比率为60%以上(600gf/pin以上)但是小于70%(小于700gf/pin)。
C:相对于Sn-Ag-Cu合金钎料的接合强度比率小于60%(小于600gf/pin)。
[96]图9A至9D示出表示实施例、参考例和对比例的导电接合材料的组成以及评价外观和接合强度的结果的表1-1至1-4。
[97](实施例20)
-电子部件的接合-
通过使用实施例4的导电接合材料如下所述将电子部件接合至布线衬底。
通过丝网印刷将实施例4的导电接合材料涂覆(供给)至具有尺寸为L:200μm×W:100μm的Cu电极的布线衬底(衬底基础),将电子部件(0603型芯片)置于其上,并且通过在180℃保持30分钟将电子部件接合至布线衬底。
如图3A和3B所示,具有小的直径和小的相对密度的第一金属颗粒(Al颗粒)101在热熔融期间聚集在钎焊部分的表面中,并在导电接合材料100的表面形成具有满意光泽的金属涂覆膜。由于熔融期间的热能,第二金属颗粒(Sn-58Bi合金颗粒)102中的Sn和第三金属颗粒(Cu颗粒)103中的Cu形成Cu-Sn合金105,并且已经变成单一元素的铋(Bi)104在表面中析出。具有大的直径和大的相对密度的第三金属颗粒(Cu颗粒)103在布线衬底11和电子部件12之间沉降并变熔融,从而产生导电性。
[98]图7A至7D示出在使用实施例4的导电接合材料将电子部件接合至布线衬底后的Cu颗粒、Sn颗粒和Bi颗粒的分散状态的测量结果。通过能量色散X射线分析仪进行测量。能量色散X射线分析仪是一种分析技术,其涉及检测在使用电子束等扫描物体时产生的特征X射线并由从X射线获得的能量分布研究构成物体的物质。元素(金属)鉴定和元素(金属)分布可通过该技术进行测量。
图7A是利用实施例4的导电接合材料将电子部件接合至布线衬底后利用能量色散X射线分析仪:EDS测量的Cu、Bi和Sn的分布图像照片的示意图。
图7B是利用实施例4的导电接合材料将电子部件接合至布线衬底后利用能量色散X射线分析仪:EDS测量的Cu的分布图像照片的示意图。
图7C是示意图,其标示了利用实施例4的导电接合材料将电子部件接合至布线衬底后利用能量色散X射线分析仪:EDS测量的Bi的分布图像照片的示意图。
图7D是利用实施例4的导电接合材料将电子部件接合至布线衬底后利用能量色散X射线分析仪:EDS所测量的Sn的分布图像照片的示意图。
图7A至7D所示的结果证实,当在实施例20中利用实施例4的导电接合材料将电子部件接合至布线衬底时,实现了图3B所阐述的加热后的状态。
所得接合的电子部件具有有光泽的钎焊部分并且可使用激光束通过自动外观检查系统进行检查。
[99](实施例21)
-电子部件的接合-
通过使用实施例7的导电接合材料如下所述将电子部件接合至布线衬底。
通过丝网印刷将实施例7的导电接合材料涂覆(供给)至具有尺寸为L:200μm×W:100μm的Cu电极的布线衬底(衬底基础),将电子部件(0603型芯片)置于其上,并且通过在180℃保持30分钟将电子部件接合至布线衬底。
如图4A和4B所示,具有小的直径和小的相对密度的第一金属颗粒
(AgCl颗粒)101在热熔融期间聚集在钎焊部分的表面中,并在导电接合材料100的表面上形成具有满意光泽的金属涂覆膜。第一金属颗粒(AgCl颗粒)101在钎焊期间还具有活化作用。在导电接合材料100的氧化涂覆膜被移除时,发生金属组分(Ag)106的沉淀(参考如下反应式)。另外,由于熔融期间的热能,第二金属颗粒(Sn-58Bi合金颗粒)102中的Sn和第三金属颗粒(Cu颗粒)103中的Cu形成Cu-Sn合金105。具有大的直径和大的相对密度的第三金属颗粒(Cu颗粒)103在布线衬底11和电子部件12之间沉降并变熔融,从而产生导电性。
Sn+2AgCl → SnCl2+2Ag(沉淀)
回流加热 由于热而流出
所得接合的电子部件具有有光泽的钎焊部分并且可通过使用激光束的自动外观检查系统进行检查。
[100](实施例22)
-导电接合材料的制备-
(1)金属组分:85质量%
第一金属颗粒(铝(Al)颗粒,平均直径:1μm,相对密度:2.72,熔点:660℃):Z质量%
第二金属颗粒(Sn颗粒,平均直径:10μm,相对密度:5.82,熔点:232℃):Y质量%
第三金属颗粒(Cu颗粒,平均直径:10μm,相对密度:8.96,熔点:1084℃):X质量%
(2)焊剂组分:15质量%
松香(由Matsuo Handa Co.,Ltd.制造的MHK37-BZ):50质量%
有机溶剂(基于乙二醇的溶剂):50质量%
[101]根据上述组成,铝颗粒(第一金属颗粒)含量(Z质量%)改变为0质量%、1质量%、2.5质量%、5质量%、7.5质量%、15质量%、20质量%并且制备图10中表2所示的导电接合材料,同时调节添加的第二金属颗粒的量(Y质量%)和添加的第三金属颗粒的量(X质量%)的比率为5∶5(质量比率)。
然后,与实施例1至19相同,评价外观和接合强度。结果示于图10的表2中。图8示出制备的导电接合材料的表面状态的图片。
[102]图10中的表2和图8的结果证实,具有小的相对密度的铝颗粒(第一金属颗粒)在热熔融期间聚集在导电接合材料表面中,并可在导电接合材料的表面形成具有满意光泽的金属涂覆膜,并且从外观和接合强度的角度考虑,铝颗粒的含量优选为1.5质量%至20质量%,并且更优选为2.5质量%至15质量%。
在使用Sn-Al合金颗粒、Sn-Bi合金颗粒、AgNO3颗粒、AgCl颗粒、AgBr颗粒和SnCl颗粒作为第一金属颗粒替代铝(Al)颗粒时,得到了相同的结果。
Claims (16)
1.一种导电接合材料,包含:
第一金属颗粒;
第二金属颗粒,其平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径;和
第三金属颗粒,其平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径,相对密度大于所述第一金属颗粒的相对密度并且熔点高于所述第二金属颗粒的熔点。
2.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第一金属颗粒的平均颗粒直径为1μm以下,以及
所述第二和第三金属颗粒的平均颗粒直径各自为10μm以上。
3.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第一金属颗粒为铝颗粒。
4.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第一金属颗粒为由Sn-Al合金、Sn-In合金或Sn-Bi合金制成的颗粒。
5.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第一金属颗粒为由SnCl2、SnBr、AgCl、AgBr、AgI、AgNO3和AlCl3制成的颗粒。
6.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第一金属颗粒的熔点低于所述第三金属颗粒的熔点。
7.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第一金属颗粒的相对密度为2.0以上和6.0以下,所述第三金属颗粒的相对密度为8.0以上。
8.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第二金属颗粒的熔点为300℃以下,所述第三金属颗粒的熔点为900℃以上。
9.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第二金属颗粒为选自锡颗粒、锡-铋合金颗粒、锡-铋-银合金颗粒和锡-铟合金颗粒中的至少一种颗粒。
10.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中所述第三金属颗粒为选自金颗粒、银颗粒、铜颗粒、镀金的铜颗粒、镀锡-铋合金的铜颗粒和镀银的铜颗粒中的至少一种颗粒。
11.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中第一金属颗粒含量相对于所有金属组分为1.5质量%至20质量%。
12.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中金属含量相对于所述导电接合材料为50质量%至95质量%。
13.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中导电接合材料包括环氧基焊剂材料或松香基焊剂材料。
14.根据权利要求1所述的导电接合材料,其中焊剂材料相对于所述导电接合材料为5质量%至50质量%。
15.一种导体接合方法,包括:
将导电接合材料供给至布线衬底的电极、待安装至所述电极的电子部件的端子、或者所述电极和所述端子二者,所述导电接合材料包含:第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属颗粒,所述第二金属颗粒的平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径,所述第三金属颗粒的平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径、相对密度大于所述第一金属颗粒的相对密度并且熔点高于所述第二金属颗粒的熔点;以及
在超过所述第二金属颗粒的熔点的温度下,通过加热所供给的所述导电接合材料来使所述布线衬底和所述电子部件彼此接合。
16.一种半导体器件制造方法,包括:
接合导体,包括
将导电接合材料供给至布线衬底的电极、待安装至所述电极的电子部件的端子、或者所述电极和所述端子二者,所述导电接合材料包含第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属颗粒,所述第二金属颗粒的平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径,所述第三金属颗粒的平均颗粒直径大于所述第一金属颗粒的平均颗粒直径、相对密度大于所述第一金属颗粒的相对密度并且熔点高于所述第二金属颗粒的熔点;以及
在超过所述第二金属颗粒的熔点的温度下,通过加热诉供给的所述导电接合材料来使所述布线衬底和所述电子部件彼此接合。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130410 |