CN110140206A - 导电膏 - Google Patents
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Abstract
提供一种能不倾斜地将金属针立设于电极上的导电膏。本发明的导电膏是用于将金属针立设于配置在封装体基材的电极的、包含金属粉和热固性树脂的导电膏,其特征在于:以室温T1的上述导电膏的粘度为粘度V1,以比室温T1高的温度T2的上述导电膏的粘度为粘度V2,以比上述温度T2高的温度T3的上述导电膏的粘度为粘度V3的话,上述粘度V2比上述粘度V1低,上述粘度V3比上述粘度V1高,上述导电膏的温度从上述室温T1变为上述温度T3的情况下,上述粘度V2是上述导电膏的粘度变化的极小值,上述粘度V1是200~8000Pa・s,上述粘度V2是100~6000Pa・s。
Description
技术领域
本发明涉及导电膏。
背景技术
近年来,集成电路的大容量化、高速化、低功耗化的需求激增,并且半导体封装体的小型化、薄型化的需求也激增。为实现半导体封装体的小型化、薄型化,已有人提出一种将逻辑类封装体基材、存储类封装体基材等不同的封装体基材进行层压所得到的PackageonPackage(PoP)等3维封装体。
基本的PoP结构为:表面配置有电极的数个封装体基材介由焊料球互相层压。PoP中,各封装体基材通过焊料球电连接。
作为含有这种结构的PoP,有专利文献1公开的以下层压型半导体封装体。
即专利文献1公开了一种层压型半导体封装体,其含有:数个第1封装体基材,分别含有半导体器件的安装区域且互相介由层压用焊料球层压;第2封装体基材,含有和该数个第1封装体基材相对应大小的多段凹部,且覆盖所述数个第1封装体基材使所述数个第1封装体基材收纳于该多段凹部,并包含介由连接用焊料球和所述数个第1封装体基材分别电连接的参考电位线路;安装用焊料球,设于位于所述数个第1封装体基材中最下方的所述第1封装体基材的下侧面和所述第2封装体基材的下端,其特征在于:所述数个第1封装体基材分别在与所述多段凹部的相对应的段部或所述多段凹部的底面和所述参考电位线路电连接。
专利文献1公开的层压型半导体封装体中,封装体基材彼此之间的电连接使用的是焊料球。
若要使封装体基材更加小型化,可使配置在封装体基材表面的电极更进一步聚集。若要使电极聚集,也需使焊料球聚集。另一方面,为防止短路,焊料球彼此之间需要一定的空间。焊料球的形状为大致球状,而球是不利于填充空间的形状。也就是说,即使想要使焊料球聚集,由于形状的制约无法充分地使焊料球聚集。
于是,作为使封装体基材彼此之间电连接的手段,有人尝试了使用柱状的金属针(mental pin)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2012-160693号。
发明内容
【发明要解决的技术问题】
像这样,为了使用金属针使封装体基材彼此之间电连接,需要将金属针立设于封装体基材。
作为使金属针立设于封装体基材的方法,有使用焊料将金属针固定于封装体基材的方法。若使用焊料,首先将焊料配置于封装体基材,并在其上配置金属针。然后加热焊料使其熔融,之后,冷却焊料使其固化从而将金属针固定于封装体基材。
像这样,使用焊料将金属针固定于封装体基材时出现了如下问题:焊料熔融时焊料的粘度过低,金属针由于自重等而倾斜的问题、由于焊料熔融时的焊料的表面张力的变化而导致金属针倾斜的问题。
本发明用于解决上述技术问题,本发明目的在于提供一种能不倾斜地将金属针立设于电极上的导电膏。
【解决技术问题的技术手段】
为解决上述技术问题,本发明人悉心研究的结果是发现使用导电膏且所述导电膏具有随着温度自室温起往上升的过程而粘度暂时下降、随着温度进一步上升而粘度上升的性质就能不倾斜地使金属针立设于电极上,从而完成了本发明。
即,本发明的导电膏是用于将金属针立设于配置在封装体基材的电极的、包含金属粉和热固性树脂的导电膏,其特征在于:以室温T1的上述导电膏的粘度为粘度V1,以比室温T1高的温度T2的上述导电膏的粘度为粘度V2,以比上述温度T2高的温度T3的上述导电膏的粘度为粘度V3的话,上述粘度V2比上述粘度V1低,上述粘度V3比上述粘度V1高,上述导电膏的温度从上述室温T1变为上述温度T3 的情况下,上述粘度V2是上述导电膏的粘度变化的极小值,上述粘度V1是200~8000Pa・s,上述粘度V2是100~6000Pa・s。
本发明的导电膏中,粘度V2比粘度V1低。另外,本发明的导电膏中,粘度V3比粘度V1高。即,导电膏具有加热后粘度暂时下降且随后粘度变高的性质。
若使用本发明的导电膏将金属针立设于电极上,则将导电膏夹在金属针和电极之间,并加热导电膏。
如上所述,加热导电膏的话,导电膏的粘度会暂时下降。此时,导电膏会毫无缝隙地接触金属针。之后,进一步加热导电膏。此时,导电膏的粘度会上升,因此金属针会被牢固地固定。
本发明的导电膏具有如上性质,因此通过使用本发明的导电膏能不倾斜地使金属针立设于电极上。
另外,本发明的导电膏中,粘度V1是200~8000Pa・s。
若粘度V1小于200Pa・s,则导电膏过于柔软,在使金属针立设于电极上时金属针易倾斜。若粘度V1超过8000Pa・s,则导电膏不易涂布于电极。
另外,本发明的导电膏中,粘度V2是100~6000Pa・s。
若粘度V2小于100Pa・s,则导电膏过于柔软,在将金属针立设于电极上时,金属针易倾斜。若粘度V2超过6000Pa・s,则导电膏不会充分变柔软,在将金属针立设于电极上时,导电膏不易充分与金属针接触。这样一来,金属针不会被牢固地固定。
本发明的导电膏中,优选上述粘度V3为10000Pa・s以上。
若粘度V3小于10000Pa・s,则导电膏不会充分变硬,金属针易于从电极剥落。即,不易牢固地固定金属针。
本发明的导电膏中,优选上述温度T2为80~150℃。
若温度T2为80~150℃,则从导电膏的粘度暂时下降到导电膏的粘度开始上升为止的温度范围是恰当的范围,导电膏的粘度下降时间被维持在恰当时间。因此,在将金属针立设于电极上时,导电膏能毫无缝隙地接触金属针。这样一来,能牢固地固定金属针。
若温度T2小于80℃,则导电膏的粘度暂时下降的温度过低,从导电膏的粘度暂时下降到导电膏的粘度开始上升为止的温度范围易于变大。因此,导电膏的粘度容易长时间下降。因此,在将金属针立设于电极上时,金属针易受导电膏的表面张力的变化的影响而倾斜、易由于自重而倾斜。
若温度T2超过150℃,则导电膏的粘度暂时下降的温度过高,从导电膏的粘度暂时下降到导电膏的粘度开始上升为止的温度范围容易变窄。因此,不易将金属针牢固地固定于电极上。
本发明的导电膏中,优选技术方案为:上述金属粉包含低熔点金属和熔点比上述低熔点金属的熔点高的高熔点金属。
通过调整低熔点金属和高熔点金属的比例、熔点、种类等从而能控制温度T2和温度T3、以及粘度V1、粘度V2和粘度V3。
本发明的导电膏中,优选技术方案为:上述低熔点金属能和由铜制成的金属针形成合金。
若低熔点金属能和由铜制成的金属针形成合金,则在将由铜制成的金属针立设在电极上时,由铜制成的金属针和导电膏之间会形成铜和低熔点金属的合金。形成像这样的合金的话,由铜制成的金属针的一部分和导电膏的一部分一体化,能将金属针牢固地固定于电极上。
另外,本说明书中,合金可以是低熔点金属元素和形成金属针的元素的混合物,也可以是这些元素之间的金属间化合物。
本发明的导电膏中,优选上述低熔点金属的熔点为180℃以下。
低熔点金属的熔点超过180℃的话,温度T2易变高。因此,从导电膏的粘度暂时下降到开始上升为止的温度范围容易变窄。因此,不易将金属针牢固地固定于电极上。
本发明的导电膏中,优选技术方案为:上述低熔点金属包含从由铟、锡、铅及铋构成的群中选择的至少1种。这些金属具备适合作为低熔点金属的熔点及导电性。
本发明的导电膏中,优选上述高熔点金属的熔点为800℃以上。
本发明的导电膏中,优选技术方案为:上述高熔点金属包含由铜、银、金、镍、银包铜及银包铜合金构成的群中选择的至少1种。这些金属导电性优越。使用上述导电膏将金属针立设于电极上的话能提高金属针和电极间的导电性。
【发明效果】
通过使用本发明的导电膏能将金属针牢固地固定于电极上,因此在制造封装体基材时能不倾斜地将金属针立设于电极上。
附图说明
【图1】图1是本发明的导电膏的粘度和温度的关系的一例的示意图表;
【图2】图2(a)和(b)是使用焊料将金属针立设于配置在封装体基材的表面的电极的方法的一例的示意图;
【图3】图3(a)~(c)是使用本发明的导电膏立设金属针的方法的一例的示意图;
【图4】图4是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的基材准备工序的示意图;
【图5】图5是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的印刷工序的示意图;
【图6】图6是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的金属针配置工序的示意图;
【图7】图7(a)和(b)是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的加热工序的示意图;
【图8】图8是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的导电膏附着工序的示意图;
【图9】图9是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的金属针配置工序的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的导电膏的一例进行具体说明。但是本发明不限于以下实施方式,在不变更本发明的要旨的范围内能适宜变更并适用。
导电膏是用于将金属针立设于配置在封装体基材的电极的、包含金属粉和热固性树脂的导电膏。
以下用附图说明本发明的导电膏的各温度的粘度的关系。
图1是本发明的导电膏的粘度和温度的关系的一例的示意图表。
首先,关于本发明的导电膏的粘度,以室温T1的粘度为粘度V1,以比室温T1高的温度T2的粘度为粘度V2,以比温度T2高的温度T3的粘度为粘度V3。
如图1所示,本发明的导电膏在各温度的粘度为如下所示的关系。即,粘度V2比粘度V1低。并且,粘度V3比粘度V1高。另外,导电膏的温度从室温T1变到温度T3的情况下,粘度V2是导电膏的粘度变化的极小值。
本发明的导电膏中,粘度V2比粘度V1低。另外,本发明的导电膏中,粘度V3比粘度V1高。即,导电膏具有加热后粘度暂时下降且随后粘度变高的性质。
若使用本发明的导电膏将金属针立设于电极上,则将导电膏夹在金属针和电极之间,并加热导电膏。如上所述,加热导电膏后导电膏的粘度会暂时下降。此时,导电膏会毫无缝隙地接触金属针。之后,进一步加热导电膏。此时,导电膏的粘度会上升,因此金属针会被牢固地固定。本发明的导电膏具有如上性质,因此使用本发明的导电膏能不倾斜地使金属针立设于电极上。
使用附图,将上述情况和使用焊料将金属针固定于电极的情况进行比较说明。
图2(a)和(b)是使用焊料将金属针立设于配置在封装体基材的表面的电极的方法的一例的示意图。
(1)焊料配置工序
如图2(a)所示,为了将金属针150立设于电极130上而使用焊料170时,首先,在配置于基材120上的电极130上配置焊料170,并在其上配置金属针150。
(2)加热工序
接下来,如图2(b)所示,加热焊料170使其熔融,之后冷却焊料170使其固化从而将金属针150固定于电极130。
像这样使用焊料170将金属针150固定于电极130时,如图2(b)所示,在使焊料170熔融时,由于焊料170的粘度过度下降、焊料170的表面张力变化,金属针150变得容易倾斜。像这样在金属针150倾斜的状态下冷却并固化焊料170,因此金属针150容易在金属针150倾斜的状态下固定于电极130。
图3(a)~(c)是使用本发明的导电膏立设金属针的方法的一例的示意图。
首先,如图3(a)所示,将金属针50立设于配置在基材20上的电极30时,首先将导电膏40夹在金属针50和电极30之间。导电膏40包含金属粉41和热固性树脂42。如图3(a)所示,只将导电膏40夹在金属针50和电极30之间的话,则有时金属针50和导电膏40之间、以及电极30和导电膏40之间会产生缝隙60。
接下来,将导电膏40加热至温度T2。
如图3(b)所示,将导电膏40加热到温度T2的话,导电膏40所含有的金属粉41会软化,导电膏40的粘度会暂时成为极小值即粘度V2。即,导电膏40的粘度下降。此时,缝隙60会被导电膏40填上,金属针50和导电膏40、以及电极30和导电膏40会毫无缝隙地接触。
之后,持续使导电膏40加热到温度T3。
如图3(c)所示,进一步加热导电膏40到温度T3后,导电膏40所含有的热固性树脂42开始固化。即,导电膏40的粘度上升并固化,成为导电膏的固化物45。由此,金属针50会牢固地固定于电极30上。
像这样,使用焊料将金属针150立设于电极130上时,金属针150易倾斜,使用导电膏40将金属针50立设于电极30上时,易于不倾斜地将金属针50立设于电极30上。
本发明的导电膏中,室温T1无特别限定,优选18~30℃,更优选25℃。这样的温度是适合进行作业的气温。
本发明的导电膏中,粘度V1为200~8000Pa・s,优选300~4000Pa・s,更优选700~3000Pa・s。若粘度V1小于200Pa・s,则导电膏过于柔软,在使金属针立设于电极上时金属针易倾斜。若粘度V1超过8000Pa・s,则导电膏不易涂布于电极。
本说明书中的“粘度”是指使用流变仪(型号:MCR302、制造商:Anton Parr公司)在以下条件下测定的粘度。
升温速度:5℃/min
测定夹具:PP25
振幅γ:0.1%
频率f:1Hz
温度 :25~200℃。
本发明的导电膏中,温度T2无特别限定,优选80~150℃,更优选100~145℃,进一步优选120~140℃。
若温度T2为80~150℃,则从导电膏的粘度暂时下降到导电膏的粘度开始上升为止的温度范围是恰当的范围,导电膏的粘度下降的时间长度恰当。因此,将金属针立设于电极上时,导电膏能毫无缝隙地接触金属针。这样一来,能牢固地固定金属针。
若温度T2小于80℃,则导电膏的粘度暂时下降的温度过低,从导电膏的粘度暂时下降到导电膏的粘度开始上升为止的温度范围容易变大。因此,导电膏的粘度容易长时间下降。因此,在将金属针立设于电极上时,金属针易受导电膏的表面张力的变化的影响而倾斜、易由于自重而倾斜。
若温度T2超过150℃,则导电膏的粘度暂时下降的温度过高,从导电膏的粘度暂时下降到导电膏的粘度开始上升为止的温度范围容易变窄。因此,不易将金属针牢固地固定于电极上。
本发明的导电膏中,上述粘度V2为100~6000Pa・s,更优选250~2100Pa・s。
若粘度V2小于100Pa・s,则导电膏过于柔软,在将金属针立设于电极上时,金属针易倾斜。若粘度V2超过6000Pa・s,则导电膏不会充分变得柔软,在将金属针立设于电极上时,导电膏不易充分接触金属针。这样一来,不易牢固地固定金属针。
另外,本发明的导电膏中,优选粘度V2比粘度V1低100Pa・s以上,更优选低110~2500Pa・s。
粘度V2在上述范围的话,导电膏适度柔软,因此导电膏能毫无缝隙地和金属针接触。这样一来,能牢固地固定金属针。
本发明的导电膏中,温度T3无特别限定,优选150℃以上,更优选160~180℃。
若温度T3小于150℃,则导电膏的粘度上升的温度过低,导电膏容易出现在导电膏充分地填入金属针和导电膏之间的缝隙之前导电膏的粘度上升的情况。因此,金属针和导电膏之间易产生缝隙。
本发明的导电膏中,粘度V3无特别限定,优选10000Pa・s以上,更优选10000~50000Pa・s。
若粘度V3小于10000Pa・s,则导电膏不会充分变硬,金属针容易从电极剥落。即,不易牢固地固定金属针。
本发明的导电膏中,优选上述金属粉包含低熔点金属和熔点比上述低熔点金属的熔点高的高熔点金属。
通过调整低熔点金属和高熔点金属的比例、熔点、种类等从而能控制温度T2和温度T3、以及粘度V1、粘度V2和粘度V3。另外,特别是通过选择低熔点金属的熔点、种类能恰当地控制粘度V2。
另外,金属粉比如可以为低熔点金属粒子和高熔点金属粒子的混合物,也可以为低熔点金属和高熔点金属合为一体的粒子,也可以为低熔点金属粒子、高熔点金属粒子以及低熔点金属和高熔点金属合为一体的粒子的混合物。
本发明的导电膏中,优选上述低熔点金属能和由铜制成的金属针形成合金。
若低熔点金属能和由铜制成的金属针形成合金,则在将由铜制成的金属针立设在电极上时,由铜制成的金属针和导电膏之间会形成铜和低熔点金属的合金。形成像这样的合金的话,由铜制成的金属针的一部分和导电膏的一部分会一体化,能将金属针牢固地固定于电极上。
本发明的导电膏中,上述低熔点金属的熔点无特别限定,优选180℃以下,更优选60~170℃,进一步优选120~145℃。
低熔点金属的熔点超过180℃的话,温度T2易变高。因此,从导电膏的粘度暂时下降到开始上升为止的温度范围容易变窄。因此,不易将金属针牢固地固定于电极上。
另外,低熔点金属的熔点小于60℃的话,温度T2易变低。因此,从导电膏的粘度暂时下降到开始上升为止的温度范围容易变大。因此,在将金属针立设于电极上时,金属针易受导电膏的表面张力的变化的影响而倾斜、易由于自重而倾斜。
本发明的导电膏中,上述低熔点金属无特别限定,优选包含从由铟、锡、铅及铋构成的群中选择的至少1种。这些金属具备适合作为低熔点金属的熔点及导电性。
本发明的导电膏中,上述高熔点金属的熔点无特别限定,优选800℃以上,更优选800~1500℃,进一步优选900~1100℃。
本发明的导电膏中,上述高熔点金属无特别限定,优选包含从由铜、银、金、镍、银包铜及银包铜合金构成的群中选择的至少1种。这些金属导电性优越。使用上述导电膏将金属针立设于电极上的话能提高金属针和电极间的导电性。
本发明的导电膏中,当金属粉包含低熔点金属和高熔点金属时,低熔点金属和高熔点金属的重量比无特别限定,优选低熔点金属:高熔点金属=80:20~20:80。
低熔点金属的重量超过高熔点金属的重量的4倍的话,温度T2容易变低。因此,从导电膏的粘度暂时下降到开始上升为止的温度范围容易变大。因此,在将金属针立设于电极上时,金属针易受导电膏的表面张力的变化的影响而倾斜、易由于自重而倾斜。
另外,低熔点金属的重量小于高熔点金属的重量的1/4的话,温度T2容易变高。因此,从导电膏的粘度暂时下降到开始上升为止的温度范围容易变窄。因此,不易将金属针牢固地固定于电极上。
本发明的导电膏中,热固性树脂无特别限定,可列举出丙烯酸酯树脂、环氧树脂、苯酚树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等。
更加具体的热固性树脂可列举出双酚A型环氧树脂、溴化环氧树脂、双酚F型环氧树脂、(线型)酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、1,6-己二醇二缩水甘油醚等缩水甘油醚型环氧树脂、杂环环氧树脂、氨基苯酚型环氧树脂等。这些热固性树脂可以单独使用,也可以并用。
本发明的导电膏中,当金属粉包含低熔点金属和高熔点金属时,优选热固性树脂的固化温度比低熔点金属的熔点高10℃以上。当热固性树脂的固化温度小于上述温度时,在低熔点金属软化前热固性树脂就会固化,低熔点金属和金属针难以形成合金。另外,优选固化温度的上限为200℃。另外,更优选热固性树脂的固化温度为160~180℃。
本发明的导电膏中,金属粉和热固性树脂的重量比无特别限定,优选热固性树脂:金属粉=20:80~5:95。
热固性树脂的重量超过金属粉的重量的1/4的话,金属针和电极之间的导电性容易下降。另外,热固性树脂的重量小于金属粉的重量的1/19的话,导电膏不易印刷于封装体基材。
本发明的导电膏除了金属粉和热固性树脂以外,也可以包含固化剂、助焊剂、固化促进剂、消泡剂、整平剂、有机溶剂、无机填料等。
固化剂可以列举出2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑 、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑偏苯三酸盐等。
助焊剂可以列举出氯化锌、乳酸、柠檬酸、油酸、硬脂酸、谷氨酸、苯甲酸、草酸、麸胺酸盐酸盐、盐酸苯胺、溴化十六烷基吡啶、尿素(urea)、羟乙基月桂胺、聚乙二醇月桂胺、油烯基丙二胺、三乙醇胺、甘油、肼、松香等。
接下来,举以下2例说明使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法。
(封装体基材的制造方法的第1例)
封装体基材的制造方法的第1例的特征在于包含如下工序:
(1)基材准备工序,准备表面配置有电极的基材;
(2)印刷工序,在上述电极上印刷本发明的导电膏;
(3)金属针配置工序,在上述导电膏上配置金属针;
(4)金属针立设工序,通过加热上述导电膏使上述导电膏经软化随即固化成为上述导电膏的固化物,并介由上述导电膏的固化物将上述金属针立设于上述电极上。
以下用附图说明各工序。
图4是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的基材准备工序的示意图。
图5是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的印刷工序的示意图。
图6是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的金属针配置工序的示意图。
图7(a)和(b)是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的加热工序的示意图。
(1)基材准备工序
如图4所示,首先准备表面21配置有电极30的基材20。
基材20的材料无特别限定,可以是环氧树脂、BT树脂(双马来酰亚胺三嗪)、聚酰亚胺、氟碳树脂、聚苯醚、液晶聚合物、苯酚树脂、陶瓷等。电极30的材料无特别限定,可以是铜、锡、镍、铝、金、银等。另外,表面配置有电极30的基材20能用众所周知的方法制作。
(2)印刷工序
接下来,如图5所示,印刷包含金属粉41及热固性树脂42的导电膏40。导电膏40的印刷方法无特别限定,能用网印等众所周知的方法进行。
(3)金属针配置工序
接下来,如图6所示,在导电膏40上配置金属针50。另外,如图6所示,金属针50和导电膏40之间、以及电极30和导电膏40之间产生了缝隙60。
优选配置金属针50使其密度为100~500针/1封装体。像这样,通过使金属针50聚集能缩小要制造的封装体基材。另外,也能缩小制造出的封装体基材层压所得的PoP。
金属针50的形状只要为大致柱状即可,无特别限定,比如可以是大致三棱柱状、大致四棱柱状、大致六棱柱状等棱柱状,也可以是大致圆柱状、大致椭圆柱状等。其中优选四棱柱状或圆柱状。当金属针50是四棱柱状时,优选其底面为长50~300μm、宽50~300μm的大致长方形。当金属针50是圆柱状时,优选其底面为直径70~150μm的大致圆形。金属针50的底面为上述形状和大小的话,能恰当地使金属针50聚集。
金属针的材料无特别限定,优选包含从由铜、银、金及镍构成的群中选择的至少1种。这些金属导电性优越。因此,能使封装体基材彼此之间恰当地电连接。
(4)金属针立设工序
接下来,如图7(a)所示,加热导电膏40至温度T2。由此导电膏的粘度会下降至粘度V2。此时,缝隙60会被导电膏40填上,金属针50和导电膏40、以及电极30和导电膏40会毫无缝隙地接触。
之后,持续使导电膏40加热到温度T3。由此,导电膏40的粘度上升成为导电膏的固化物45。由此,如图7(b)所示,能介由导电膏的固化物45使金属针50立设于电极30上。经过以上工序能制造封装体基材。
(封装体基材的制造方法的第2例)
封装体基材的制造方法的第2例的特征在于包含如下工序:
(1)基材准备工序,准备表面配置有电极的基材;
(2)导电膏附着工序,使包含金属粉及热固性树脂的导电膏附着于金属针的端部;
(3)金属针配置工序,使导电膏接触电极,在电极上配置金属针;
(4)金属针立设工序,通过加热导电膏使导电膏软化并随即固化成为导电膏的固化物,并介由导电膏的固化物将金属针立设于电极上。
即,封装体基材的制造方法的第2例是将上述封装体基材的制造方法的第1例的(2)印刷工序和(3)金属针配置工序置换为以下的(2´)导电膏附着工序和(3´)金属针配置工序的封装体基材的制造方法。
图8是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的导电膏附着工序的示意图。
图9是使用本发明的导电膏的封装体基材的制造方法的工序所含有的金属针配置工序的示意图。
(2´)导电膏附着工序
如图8所示,本工序中,使包含金属粉41及热固性树脂42的导电膏40附着于金属针50的端部51。使导电膏40附着于金属针50的端部51的方法无特别限定,比如可以用浸涂法使其附着。金属针50的优选形状、材料等、以及导电膏40的优选组成如上所述,这里不再赘述。
(3´)金属针配置工序
如图9所示,本工序中,使附着在金属针50的前端51的导电膏40接触电极30,在电极30上配置金属针50。金属针50的优选密度如上所述,这里不再赘述。
【实施例】
以下通过实施例进一步具体说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
(实施例1)~(实施例8)和(比较例1)~(比较例4)
以表1所示的比例配混必要量的原材料,使用行星搅拌机在500rpm搅拌30分钟,制作了各实施例和各比较例涉及的导电膏。
【表1】
表1中,原材料的数值表示的是重量份。
表1中,银包铜粉的平均粒径为2μm,银的熔点为962℃,铜的熔点为1085℃。表1中,银粉的平均粒径为5μm,熔点为962℃。表1中,Sn42%-Bi58%合金的平均粒径为10μm,熔点为139℃。表1中,Sn80%-Bi20%合金的平均粒径为5μm,熔点为139℃。
得到的导电膏的温度(T1~T3)和粘度(V1~V3)的关系显示于表1。
另外,使用流变仪(型号:MCR302、制造商:Anton Parr公司)在以下条件下测定了粘度。
升温速度:5℃/min
测定夹具:PP25
振幅γ:0.1%
频率f:1Hz
温度 :25~200℃。
使用各实施例和各比较例的导电膏,如下所示制造了封装体基材。
(1)基材准备工序
准备了表面配置有由铜电极的环氧树脂基材。
(2)印刷工序
使用含有数个孔径100μm、厚度60μm的开口部的金属掩模印刷了各实施例和各比较例的导电膏。
(3)金属针配置工序
接下来,在导电膏上配置了直径150μm、高200μm的大致圆柱状的由铜制成的金属针。
(4)金属针立设工序
接下来,以20℃/分钟的升温速度将导电膏加热至180℃从而使导电膏软化后随即固化成为导电膏的固化物。由此,介由导电膏的固化物将金属针立设在了上述电极上。
经过以上工序制造了使用实施例1~8和比较例1~4涉及的导电膏的封装体基材。
(印刷性的评价)
制造使用实施例1~8和比较例1~4涉及的导电膏的封装体基材时的“(2)印刷工序”中,肉眼观察已印刷的导电膏,评价了印刷性。
评价基准如下所述。另外,转印率(%)由以下算出:导电膏介由金属掩模的开口部转印到基材的位置的数量/金属掩模的开口部的全部数量×100。评价结果显示于表1。
○:转印率100%
△:转印率80%~小于100%
×:转印率小于80%。
(金属针的倾斜观察)
肉眼观察并评价了使用实施例1~8和比较例1~4涉及的导电膏的封装体基材的金属针的倾斜。
评价结果如下所述。结果显示于表1。
◎:金属针倾斜的比例小于5%。
○:金属针倾斜的比例为5~10%。
×:金属针倾斜的比例超过10%。
-:印刷性差,没能将金属针立设于电极上。
通过如上结果知道了使用实施例1~8涉及的导电膏的封装体基材中,金属针倾斜少,适于层压封装体基材。
【编号说明】
20 基材
21 基材的表面
30 电极
40 导电膏
41 金属粉
42 热固性树脂
45 导电膏的固化物
50 金属针
51 金属针的端部
Claims (8)
1.一种导电膏,用于将金属针立设于配置在封装体基材的电极,且所述导电膏包含金属粉和热固性树脂,其特征在于:
以室温T1的所述导电膏的粘度为粘度V1,
以比室温T1高的温度T2的所述导电膏的粘度为粘度V2,
以比所述温度T2高的温度T3的所述导电膏的粘度为粘度V3的话,
所述粘度V2比所述粘度V1低,
所述粘度V3比所述粘度V1高,
所述导电膏的温度从所述室温T1变为所述温度T3的情况下,所述粘度V2是所述导电膏的粘度变化的极小值,
所述粘度V1是200~8000Pa・s,
所述粘度V2是100~6000Pa・s。
2.根据权利要求1所述的导电膏,其特征在于:
所述温度T2是80~150℃。
3.根据权利要求1或2所述的导电膏,其特征在于:
所述金属粉包含低熔点金属和熔点比所述低熔点金属的熔点高的高熔点金属。
4.根据权利要求3所述的导电膏,其特征在于:
所述低熔点金属能和由铜制成的金属针形成合金。
5.根据权利要求3或4所述的导电膏,其特征在于:
所述低熔点金属的熔点为180℃以下。
6.根据权利要求3至5的任意一项所述的导电膏,其特征在于:
所述低熔点金属包含从由铟、锡、铅及铋构成的群中选择的至少1种。
7.根据权利要求3至6的任意一项所述的导电膏,其特征在于:
所述高熔点金属的熔点为800℃以上。
8.根据权利要求3至7的任意一项所述的导电膏,其特征在于:
所述高熔点金属包含从由铜、银、金、镍、银包铜及银包铜合金构成的群中选择的至少1种。
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