JP2010287554A - 導電性組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層上に配設され、焼成によって、前記回路層表面に自然発生したアルミニウム酸化皮膜と反応して前記回路層と導通する導電接合層を形成することが可能な導電性組成物を提供する。
【解決手段】銀粉末と、ガラス粉末と、樹脂と、溶剤と、を含有し、前記銀粉末及び前記ガラス粉末からなる粉末成分の含有量が、６０質量％以上９０質量％以下とされ、前記粉末成分中における前記銀粉末の重量Ａと前記ガラス粉末の重量Ｇの比Ａ／Ｇが、８０／２０から９９／１の範囲内に設定されており、焼成することにより生成される前記導電接合層が、前記ガラス粉末が軟化して形成されるガラス層と、前記ガラス層上に銀粉末が焼結されたＡｇ層と、を備えており、前記ガラス層内部に導電性粒子が分散されていることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

この発明は、半導体素子が搭載されるアルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層上に配設され、焼成することによって前記回路層と導通する導電接合層を形成する導電性組成物に関するものである。

半導体素子が搭載される半導体装置としては、例えば電力供給のためのパワーモジュール等が挙げられる。このパワーモジュールは発熱量が比較的高いため、これを搭載する基板としては、例えば、ＡｌＮ（窒化アルミ）からなるセラミックス基板上にＡｌ（アルミニウム）の金属板がＡｌ−Ｓｉ系のろう材を介して接合されたパワーモジュール用基板が広く用いられている。
この金属板は回路層とされ、回路層の上には、はんだ材を介してパワー素子としての半導体素子が搭載される。なお、セラミックス基板の下面にも放熱のためにＡｌ等の金属板が接合されて金属層とされ、この金属層を介して冷却器が接合されたものが提案されている。

ここで、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層においては、表面にアルミニウムの酸化皮膜が形成されるため、はんだ材との接合を良好に行うことができない。
そこで、従来は、例えば特許文献１に開示されているように、回路層の表面に無電解めっき等によってＮｉめっき膜を形成し、このＮｉめっき膜上にはんだ材を配設して半導体素子を接合していた。
また、特許文献２には、はんだ材を用いずにＡｇナノペーストを用いて半導体素子を接合する技術が提案されている。

特開２００４−１７２３７８号公報 特開２００６−２０２９３８号公報

ところで、特許文献１に記載されたように、回路層表面にＮｉめっき膜を形成したパワーモジュール用基板においては、パワーモジュール用基板に冷却器を接合する場合には、回路層表面にＮｉめっき膜を形成した後にろう付け等を行うとＮｉめっき膜が劣化してしまうため、パワーモジュール用基板と冷却器とをろう付けして冷却器付パワーモジュール用基板を形成した後に、めっき浴内にこの冷却器付パワーモジュール用基板全体を浸漬させていた。

このため、冷却器等の回路層以外の部分にもＮｉめっき膜が形成されることになる。ここで、冷却器がアルミニウム及びアルミニウム合金で構成されていた場合には、アルミニウムからなる冷却器とＮｉめっき膜との間で電食が進行するおそれがある。したがって、Ｎｉめっき工程においては、冷却器部分にＮｉめっき膜が形成されないようにマスキング処理を行う必要があった。このように、マスキング処理をした上でめっき処理をすることになるため、回路層部分にＮｉめっき膜を形成するのには多大な労力が必要であり、パワーモジュールの製造コストが大幅に増加するといった問題があった。
さらに、半導体素子を接合するまでの過程においてＮｉめっき膜の表面が酸化等によって劣化し、はんだ材を介して接合した半導体素子との接合信頼性が低下するおそれがあった。

一方、特許文献２に開示されたＡｇナノペーストにおいては、アルミニウムからなる回路層上に半導体素子を接合する場合、回路層の表面にアルミニウムの酸化皮膜が形成されていることから、やはり、アルミニウム表面にＡｇやＮｉからなる介在層を形成する必要があった（特許文献２段落番号００１４参照）。
以上のことから、Ｎｉめっき膜を設けることなく、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層とはんだ層とを導通させる導電接合層を形成することができる導電性組成物が求められていた。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層上に配設され、焼成によって前記回路層表面に自然発生したアルミニウム酸化皮膜と反応して前記回路層と導通する導電接合層を形成することが可能な導電性組成物を提供することを目的とする。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、半導体素子が搭載されるアルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層上に配設され、焼成されることによって前記回路層と導通する導電接合層を形成する導電性組成物であって、銀粉末と、ガラス粉末と、樹脂と、溶剤と、を含有し、前記銀粉末及び前記ガラス粉末からなる粉末成分の含有量が、６０質量％以上９０質量％以下とされ、前記粉末成分中における前記銀粉末の重量Ａと前記ガラス粉末の重量Ｇの比Ａ／Ｇが、８０／２０から９９／１の範囲内に設定されており、焼成することにより生成される前記導電接合層が、前記ガラス粉末が軟化して形成されるガラス層と、前記ガラス層上に銀粉末が焼結されたＡｇ層と、を備えており、前記ガラス層内部に導電性粒子が分散されていることを特徴としている。

この構成の導電性組成物によれば、ガラス粉末と銀粉末とを備えており、焼成することにより生成される前記導電接合層が、前記ガラス粉末が軟化して形成されるガラス層と、前記ガラス層上に銀粉末が焼結されたＡｇ層と、を備えているので、前記ガラス層が前記回路層表面のアルミニウム酸化皮膜と反応することになり、前記回路層表面に直接接合された導電接合層を形成することが可能となる。また、前記ガラス層内部に導電性粒子が分散されているので、この導電性粒子によって導電性が確保されることになる。
よって、例えば、回路層上にはんだ材を介して半導体素子を接合する場合において、この導電性組成物を焼成して得られる導電接合層によって回路層と半導体素子とを導通させることが可能となり、パワーモジュール等の半導体装置を構成することができる。

ここで、前記ガラス粉末の軟化温度が６００℃以下とされていることが好ましい。
この場合、比較的低温でこの導電性組成物を焼成して導電接合層を形成することが可能となり、導電性組成物を焼成する際にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層が劣化することを防止することができる。

また、前記ガラス粉末が、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化リン及び酸化ビスマスのいずれか１種又は２種以上を含有していることが好ましい。
これらの酸化物を含有したガラス粉末は、その軟化温度が比較的低くなり、焼成温度を低く設定することができる。また、前記ガラス粉末が軟化することによって形成されるガラス層とアルミニウム酸化皮膜とを確実に反応させることができる。

また、前記銀粉末の粒径が、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下とされていることが好ましい。
この場合、銀粉末の粒径が０．０５μｍ以上１．０μｍ以下とされているので、この導電性組成物を回路層上に塗布した際に、導電性粒子が均一に分散することになり、この導電性組成物を焼成することによって均一な導電接合層を形成することが可能となり、導電接合層を介して半導体素子と回路層とを確実に導通させることができる。

本発明によれば、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層上に配設され、焼成によって、前記回路層表面に自然発生したアルミニウム酸化皮膜と反応して前記回路層と導通する導電接合層を形成することが可能な導電性組成物を提供することができる。

本発明の実施形態である導電性組成物の製造方法を示すフロー図である。 本発明の実施形態である導電性組成物を用いたパワーモジュールの概略説明図である。である。 本発明の実施形態であるパワーモジュール用基板を示す説明図である。 回路層表面に形成された導電接合層の拡大説明図である。 本発明の実施形態において、導電接合層の厚さ方向の電気抵抗値Ｐの測定方法を示す上面説明図である。 本発明の実施形態において、導電接合層の厚さ方向の電気抵抗値Ｐの測定方法を示す側面説明図である。 図２のパワーモジュールの製造方法を示すフロー図である。

以下に、本発明の実施形態である導電性組成物及びこの導電性組成物を用いたパワーモジュール用基板、パワーモジュールについて添付した図面を参照して説明する。

まず、本実施形態である導電性組成物について説明する。この導電性組成物は、銀粉末と、ガラス粉末と、樹脂と、溶剤と、分散剤と、を含有しており、銀粉末とガラス粉末とからなる粉末成分の含有量が、導電性組成物全体の６０質量％以上９０質量％以下とされており、残部が樹脂、溶剤、分散剤とされている。なお、本実施形態では、銀粉末とガラス粉末とからなる粉末成分の含有量は、導電性組成物全体の８５質量％とされている。
また、本実施形態では、導電性組成物の粘度が１０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下に調整されている。

銀粉末は、その粒径が０．０５μｍ以上１．０μｍ以下とされており、本実施形態では、平均粒径０．８μｍのものを使用した。
ガラス粉末は、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化リン及び酸化ビスマスのいずれか１種又は２種以上を含有しており、その軟化温度が６００℃以下とされている。本実施形態では、酸化鉛と酸化亜鉛と酸化ホウ素とからなり、平均粒径が０．５μｍのガラス粉末を使用した。
また、銀粉末の重量Ａとガラス粉末の重量Ｇとの重量比Ａ／Ｇは、８０／２０から９９／１の範囲内に調整されており、本実施形態では、Ａ／Ｇ＝８０／５とした。

溶剤は、沸点が２００℃以上のものが適しており、例えば、α−テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、ジエチレンクリコールジブチルエーテル等を適用することができる。なお、本実施形態では、ジエチレンクリコールジブチルエーテルを用いている。
樹脂は、導電性組成物の粘度を調整するものであり、５００℃以上で分解されるものが適しており、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂等を適用することができる。なお、本実施形態では、エチルセルロースを用いている。
また、本実施形態では、ジカルボン酸系の分散剤を添加している。なお、分散剤を添加することなく導電性組成物を構成してもよい。

次に、本実施形態である導電性組成物の製造方法について、図１に示すフロー図を参照して説明する。
まず、前述した銀粉末とガラス粉末とを混合して混合粉末を生成する（混合粉末形成工程Ｓ１）。また、溶剤と樹脂とを混合して有機混合物を生成する（有機物混合工程Ｓ２）。
そして、混合粉末形成工程Ｓ１で得られた混合粉末と、有機物混合工程Ｓ２で得られた有機混合物と、分散剤と、をミキサーによって予備混合する（予備混合工程Ｓ３）。
次いで、予備混合物を、複数のロールを有するロールミル機を用いて練り込みながら混合する（混錬工程Ｓ４）。
混錬工程Ｓ４によって得られた混錬物を、ペーストろ過機によってろ過する（ろ過工程Ｓ５）。
このようにして、本実施形態である導電性組成物が製出されることになる。

次に、本実施形態である導電性組成物を用いて構成されたパワーモジュールについて、図２を用いて説明する。
このパワーモジュール１は、回路層１２が配設されたパワーモジュール用基板１０と、回路層１２の表面にはんだ層２を介して接合された半導体チップ３と、冷却器４０とを備えている。

パワーモジュール用基板１０は、絶縁層を構成するセラミックス基板１１と、このセラミックス基板１１の一方の面（図２において上面）に配設された回路層１２と、セラミックス基板１１の他方の面（図２において下面）に配設された金属層１３とを備えている。
セラミックス基板１１は、回路層１２と金属層１３との間の電気的接続を防止するものであって、絶縁性の高いＡｌＮ（窒化アルミ）で構成されている。また、セラミックス基板１１の厚さは、０．２〜１．５ｍｍの範囲内に設定されており、本実施形態では、０．６３５ｍｍに設定されている。

回路層１２は、セラミックス基板１１の一方の面に、導電性を有する金属板が接合されることにより形成されている。本実施形態においては、回路層１２は、純度が９９．９９％以上のアルミニウム（いわゆる４Ｎアルミニウム）の圧延板からなるアルミニウム板がセラミックス基板１１に接合されることにより形成されている。

金属層１３は、セラミックス基板１１の他方の面に、金属板が接合されることにより形成されている。本実施形態においては、金属層１３は、回路層１２と同様に、純度が９９．９９％以上のアルミニウム（いわゆる４Ｎアルミニウム）の圧延板からなるアルミニウム板がセラミックス基板１１に接合されることで形成されている。

冷却器４０は、前述のパワーモジュール用基板１０を冷却するためのものであり、パワーモジュール用基板１０と接合される天板部４１と、この天板部４１から下方に向けて垂設された放熱フィン４２と、冷却媒体（例えば冷却水）を流通するための流路４３とを備えている。冷却器４０（天板部４１）は、熱伝導性が良好な材質で構成されることが望ましく、本実施形態においては、Ａ６０６３（アルミニウム合金）で構成されている。

また、本実施形態においては、冷却器４０の天板部４１と金属層１３との間には、アルミニウム又はアルミニウム合金若しくはアルミニウムを含む複合材（例えばＡｌＳｉＣ等）からなる緩衝層１５が設けられている。

そして、図２に示すパワーモジュール１においては、回路層１２の表面（図２において上面）には、前述の導電性組成物を焼成して形成された導電接合層３０が形成されており、この導電接合層３０の表面に、はんだ層２を介して半導体チップ３が接合されている。ここで、はんだ層２を形成するはんだ材としては、例えばＳｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系が挙げられる。
なお、導電接合層３０は、図２に示すように、回路層１２の表面全体には形成されておらず、半導体チップ３が配設される部分にのみ選択的に形成されている。

図３及び図４に、はんだ層２を介して半導体チップ３を接合する前のパワーモジュール用基板１０を示す。
このパワーモジュール用基板１０においては、回路層１２の表面（図３及び図４において上面）に、前述の導電接合層３０が形成されている。この導電接合層３０は、はんだ層２を介して半導体チップ３を接合する前の状態では、図３に示すように、回路層１２側に形成されたガラス層３１と、このガラス層３１上に形成されたＡｇ層３２と、を備えている。そして、このガラス層３１内部には、粒径が数ナノメートル程度の微細な導電性粒子３３が分散されている。本実施形態においては、この導電性粒子３３は、Ａｇ又はＡｌの少なくとも一方を含有する結晶性粒子とされている。

この導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗値Ｐは、０．５Ω以下、より好ましくは０．２Ω以下に設定されている。ここで、導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗値Ｐは、導電接合層３０の上面と回路層１２の上面との間の電気抵抗としている。これは、回路層１２を構成する４Ｎアルミニウムの電気抵抗が導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗に比べて非常に小さいためである。なお、この電気抵抗の測定の際には、図５及び図６に示すように、導電接合層３０の上面中央点と、導電接合層３０の上面中央点から導電接合層３０端部までの距離Ｈに対して導電接合層３０端部からＨだけ離れた回路層１２上の点と、の間の電気抵抗を測定した。

また、本実施形態では、回路層１２が純度９９．９９％のアルミニウムで構成されていることから、回路層１２の表面（図４において上面）には、大気中で自然発生したアルミニウム酸化皮膜１２Ａが形成されているが、前述の導電接合層３０が形成された部分においては、このアルミニウム酸化皮膜１２Ａが除去されており、回路層１２上に直接、導電接合層３０が形成されている。つまり、回路層１２を構成するアルミニウムとガラス層３１とが直接接合されているのである。

ここで、回路層１２上に自然発生するアルミニウム酸化皮膜１２Ａの厚さｔｏが、４ｎｍ≦ｔｏ≦６ｎｍとされている。また、本実施形態においては、ガラス層３１の厚さｔｇが０．０１μｍ≦ｔｇ≦５μｍ、Ａｇ層３２の厚さｔａが１μｍ≦ｔａ≦１００μｍ、導電接合層３０全体の厚さｔｇ＋ｔａが１．０１μｍ≦ｔｇ＋ｔａ≦１０５μｍとなるように構成されている。

次に、本実施形態である導電性組成物を用いたパワーモジュール１の製造方法について、図７に示すフロー図を参照して説明する。
まず、回路層１２となるアルミニウム板及び金属層１３となるアルミニウム板を準備し、これらのアルミニウム板を、セラミックス基板１１の一方の面及び他方の面にそれぞれろう材を介して積層し、加圧・加熱後冷却することによって、前記アルミニウム板とセラミックス基板１１とを接合する（回路層接合工程Ｓ１１）。なお、このろう付けの温度は、６４０℃〜６５０℃に設定されている。

次に、金属層１３の他方の面側に、緩衝層１５を介して冷却器４０（天板部４１）をろう材を介して接合する（冷却器接合工程Ｓ１２）。なお、冷却器４０のろう付けの温度は、５９０℃〜６１０℃に設定されている。

そして、回路層１２の表面に、前述の導電性組成物を塗布する（導電性組成物塗布工程Ｓ１３）。なお、導電性組成物を塗布する際には、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、感光性プロセス等の種々の手段を採用することができる。本実施形態では、スクリーン印刷法によって導電性組成物をパターン状に形成した。

回路層１２表面に導電性組成物を塗布した状態で、加熱炉内に装入して導電性組成物の焼成を行う（焼成工程Ｓ１４）。なお、このときの焼成温度は、３５０℃〜６４５℃に設定されている。
この焼成工程Ｓ４により、ガラス層３１とＡｇ層３２とを備えた導電接合層３０が形成される。このとき、ガラス層３１によって、回路層１２の表面に自然発生していたアルミニウム酸化皮膜１２Ａが溶融除去されることになり、回路層１２に直接ガラス層３１が形成される。また、ガラス層３１の内部に、微細な導電性粒子３３が分散される。この導電性粒子３３は、Ａｇ又はＡｌの少なくとも一方を含有する結晶性粒子とされており、焼成の際にガラス層３１内部に析出したものと推測される。

こうして、回路層１２の表面に導電接合層３０が形成されたパワーモジュール用基板１０及び冷却器付パワーモジュール用基板が製出されることになる。

そして、導電接合層３０の表面に、はんだ材を介して半導体チップ３を載置し、還元炉内においてはんだ接合する（はんだ接合工程Ｓ１５）。このとき、はんだ材によって形成されるはんだ層２には、導電接合層３０のＡｇ層３２の一部又は全部が溶融することになる。
これにより、はんだ層２を介して半導体チップ３が回路層１２上に接合されたパワーモジュール１が製出されることになる。

以上のような構成とされた本実施形態である導電性組成物によれば、ガラス粉末と導電性に優れた銀粉末とを備えており、焼成することによってガラス層３１とＡｇ層３２とを備えた導電接合層３０が形成され、このガラス層３１を、純度９９．９９％以上のアルミニウムからなる回路層１２の表面に自然発生したアルミニウム酸化皮膜と反応させることができ、回路層１２を構成するアルミニウムに直接接合するように、ガラス層３１を形成することが可能となる。

そして、ガラス層３１の内部に、粒径が数ナノメートル程度とされた微細な導電性粒子３３が分散されているので、ガラス層３１においても導電性を確保することができる。具体的には、ガラス層３１を含めた導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗値Ｐが、０．５Ω以下、より好ましくは０．２Ω以下に設定されている。
よって、導電接合層３０及びはんだ層２を介して、半導体チップ３と回路層１２との間で電気を確実に導通することが可能となり、信頼性の高いパワーモジュール１を構成することができる。

また、導電性組成物に含有されるガラス粉末の軟化温度が６００℃以下に設定されているので、比較的低温で導電性組成物を焼成することが可能となる。具体的には、焼成温度を３５０℃以上６４５℃以下に設定することができる。よって、導電性組成物の焼成に伴う回路層１２の劣化や回路層１２とセラミックス基板１１との接合強度の低下等のトラブルを未然に防止することができ、高品質のパワーモジュール用基板１０及びパワーモジュール１を製出することが可能となる。
さらに、導電性組成物に含有されるガラス粉末が、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化リン及び酸化ビスマスのいずれか１種又は２種以上を含有しているので、ガラス層３１と、アルミニウム酸化皮膜とを確実に反応させることができる。

また、導電性組成物に含有される銀粉末の粒径が０．０５μｍ以上１．０μｍ以下とされており、本実施形態では平均粒径０．８μｍのものを使用しているので、この導電性組成物を回路層１２上に塗布した際に、銀粉末が均一に分散することになり、均一な導電接合層３０を形成することができ、はんだ層２と回路層１２とを、確実に導通させることができる。

また、導電性組成物の粘度が、１０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下に設定されているので、回路層１２表面に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程Ｓ１３において、スクリーン印刷法等を適用することが可能なり、導電接合層３０を半導体チップ３が配設される部分のみに選択的に形成することができる。よって、導電性組成物の使用量を削減することが可能となり、このパワーモジュール用基板１０及びパワーモジュール１の製造コストを大幅に削減することができる。

以下に、前述の実施形態に記載されたパワーモジュール用基板１０において、導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗値Ｐを測定した結果を説明する。
導電接合層３０のＡｇ層３２の厚さｔａ、ガラス層３１の厚さｔｇを変更するとともに、Ａｇ粉末の重量Ａとガラス粉末の重量Ｇとの重量比Ａ／Ｇを変更し、本発明例１−５を製出した。なお、このときのガラス粉末としては、ＰｂＯ−ＺｎＯ−ＳｉＯ_２系ガラスを用いた。また、導電接合層３０を、上面視して一辺の長さが１５ｍｍの正方形状に成形した。
このようにして得られた本発明例１−５の試料について、図５及び図６に記載された方法により、テスタ（ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製：２０１０ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ）を用いて、導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗値Ｐを測定した。測定結果を表１に示す。

本発明例１−５のいずれにおいても、導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗値Ｐが０．５Ω以下とされていることが確認された。また、ガラス粉末の比率を小さく、かつ、ガラス層３１の厚さｔｇを薄く形成することにより、導電接合層３０の厚さ方向の電気抵抗値Ｐが小さくなることが確認された。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、形成される導電接合層におけるガラス層とＡｇ層の厚さ比は、図４に例示したものに限定されることはない。

また、導電性組成物の原料、配合量については、実施形態に記載されたものに限定されることはなく、他のガラス粉末、樹脂、溶剤、分散剤を用いてもよい。
例えば、ガラス粉末は、ガラス粉末は、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化リン及び酸化ビスマスのいずれか１種又は２種以上を主成分として含有していれば、その他にアルカリ金属や遷移金属等を有していてもよく、軟化温度がアルミ二ウムの融点以下、より好ましくは６００℃以下とされていればよい。
また、樹脂としては、アクリル樹脂、アルキッド樹脂等を用いてもよい。さらに、溶剤としては、α―テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート等を用いても良い。

さらに、回路層及び金属層を構成する金属板を純度９９．９９％の純アルミニウムの圧延板としたものとして説明したが、これに限定されることはなく、純度９９％のアルミニウム（２Ｎアルミニウム）であってもよく、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されていればよい。

また、回路層となるアルミニウム板をセラミックス基板にろう付けするとともに、冷却器をろう付けした後に、回路層上に導電接合層を形成するものとして説明したが、これに限定されることはなく、アルミニウム板をセラミックス基板にろう付けする前や、冷却器をろう付けする前に、導電接合層を形成してもよい。

１ パワーモジュール
２ はんだ層
３ 半導体チップ（半導体素子）
１０ パワーモジュール用基板
１２ 回路層
１２Ａ アルミニウム酸化皮膜
３０ 導電接合層
３１ ガラス層
３２ Ａｇ層
３３ 導電性粒子

Claims (4)

1. 半導体素子が搭載されるアルミニウム又はアルミニウム合金からなる回路層上に配設され、焼成されることによって前記回路層と導通する導電接合層を形成する導電性組成物であって、
   銀粉末と、ガラス粉末と、樹脂と、溶剤と、を含有し、
   前記銀粉末及び前記ガラス粉末からなる粉末成分の含有量が、６０質量％以上９０質量％以下とされ、
   前記粉末成分中における前記銀粉末の重量Ａと前記ガラス粉末の重量Ｇの比Ａ／Ｇが、８０／２０から９９／１の範囲内に設定されており、
   焼成することにより生成される前記導電接合層が、前記ガラス粉末が軟化して形成されるガラス層と、前記ガラス層上に銀粉末が焼結されたＡｇ層と、を備えており、前記ガラス層内部に導電性粒子が分散されていることを特徴とする導電性組成物。
2. 前記ガラス粉末の軟化温度が６００℃以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の導電性組成物。
3. 前記ガラス粉末が、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化リン及び酸化ビスマスのいずれか１種又は２種以上を含有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導電性組成物。
4. 前記銀粉末の粒径が、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の導電性組成物。

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