TW201930529A - 接合體的製造方法及接合材 - Google Patents

接合體的製造方法及接合材 Download PDF

Info

Publication number
TW201930529A
TW201930529A TW107139721A TW107139721A TW201930529A TW 201930529 A TW201930529 A TW 201930529A TW 107139721 A TW107139721 A TW 107139721A TW 107139721 A TW107139721 A TW 107139721A TW 201930529 A TW201930529 A TW 201930529A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
bonding material
mass
bonding
copper particles
particles
Prior art date
Application number
TW107139721A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI806919B (zh
Inventor
中子偉夫
江尻芳則
石川大
須鎌千絵
川名祐貴
根岸征央
谷中勇一
Original Assignee
日商日立化成股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日立化成股份有限公司 filed Critical 日商日立化成股份有限公司
Publication of TW201930529A publication Critical patent/TW201930529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI806919B publication Critical patent/TWI806919B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
    • B22F7/064—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts using an intermediate powder layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/06—Metallic powder characterised by the shape of the particles
    • B22F1/068—Flake-like particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1131—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in liquid form
    • H01L2224/11312—Continuous flow, e.g. using a microsyringe, a pump, a nozzle or extrusion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1131—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in liquid form
    • H01L2224/1132—Screen printing, i.e. using a stencil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/114—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1141—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector in liquid form
    • H01L2224/11422—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector in liquid form by dipping, e.g. in a solder bath
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/118—Post-treatment of the bump connector
    • H01L2224/11848—Thermal treatments, e.g. annealing, controlled cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13075—Plural core members
    • H01L2224/1308—Plural core members being stacked
    • H01L2224/13082—Two-layer arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/13118—Zinc [Zn] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13139—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13144—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13147—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13155—Nickel [Ni] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/13164—Palladium [Pd] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/13169—Platinum [Pt] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13199—Material of the matrix
    • H01L2224/1329—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13299—Base material
    • H01L2224/133—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13347—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13499—Shape or distribution of the fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16238—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16245—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81009—Pre-treatment of the bump connector or the bonding area
    • H01L2224/81048—Thermal treatments, e.g. annealing, controlled pre-heating or pre-cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81053—Bonding environment
    • H01L2224/81054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/81065—Composition of the atmosphere being reducing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81053—Bonding environment
    • H01L2224/81054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/81075—Composition of the atmosphere being inert
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81053—Bonding environment
    • H01L2224/81091—Under pressure
    • H01L2224/81092—Atmospheric pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81053—Bonding environment
    • H01L2224/81095—Temperature settings
    • H01L2224/81096—Transient conditions
    • H01L2224/81097—Heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81193—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed on both the semiconductor or solid-state body and another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812—Applying energy for connecting
    • H01L2224/81201—Compression bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812—Applying energy for connecting
    • H01L2224/8122—Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation
    • H01L2224/81224—Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation using a laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812—Applying energy for connecting
    • H01L2224/8122—Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation
    • H01L2224/8123—Polychromatic or infrared lamp heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/8184—Sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Abstract

一種接合體的製造方法，包括：第1步驟，準備如下的積層體，所述積層體包括：表面設置有金屬柱的第1構件、表面設置有電極墊並以金屬柱與電極墊彼此相向的方式配置的第2構件、及設置於金屬柱與電極墊之間的含有金屬粒子及有機化合物的接合材；以及第2步驟，對積層體進行加熱，並於規定的燒結溫度下使接合材燒結，且接合材滿足下述式（I）的條件。

（M1 -M2 ）/M1 ×100≧1.0 （I）

[式（I）中，M1 表示於第2步驟中，接合材的溫度到達燒結溫度時的接合材的質量，M2 表示接合材中的不揮發成分量]

Description

接合體的製造方法及接合材
本發明是有關於一種接合體的製造方法及接合材。
電子器件中的電性接合一般使用焊料接合。例如，於微器件（micro device）的倒裝晶片（flip chip）接合中，微器件與基板上的電極墊的接合使用焊球、焊膏等。
近年來，於倒裝晶片接合中，伴隨端子的窄間距化，使用在微器件上形成金屬柱（pillar）並將該金屬柱與基板上的電極墊焊料接合的方法。但是，焊料接合中存在：（1）於焊料與電極墊之間、及焊料與金屬柱之間產生克根達孔隙（Kirkendall void）；（2）於接合後再次進行回流焊步驟的情況下，焊料熔融並發生接合不良；（3）發生由異種金屬界面中的阻抗失配引起的信號的反射等問題。
相對於此，提出有一種使用混合有銅微米粒子與銅奈米粒子的接合劑（銅膏）將設置於微器件上的銅柱與基板上的銅墊之間接合的方法（專利文獻1）。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：美國專利申請公開第2016/0351529號
[發明所欲解決之課題]
但是，專利文獻1等的現有方法中，需要將所接合的構件彼此於高加壓下（例如，1.0 MPa以上的加壓下）熱壓接。因此，產生需要特殊的製造裝置、於製作多個接合結構體的情況下需要個別地加壓等量產性的課題。另外，於高加壓下的熱壓接中，由於對所接合的構件（例如微器件）施加負荷，因此存在產生量產良率下降、長期可靠性下降等不良現象的情況。另一方面，本發明者等人研究的結果明確到，於現有方法中減少了接合時所施加的壓力的情況下，容易發生接合不良。
因此，本發明的目的在於提供一種即便於減少了接合時所施加的壓力的情況下，亦不易發生接合不良的接合體的製造方法及該方法中所使用的接合材。
[解決課題之手段]
本發明的一側面是有關於一種接合體的製造方法，其包括：第1步驟，準備如下的積層體，所述積層體包括：表面設置有金屬柱的第1構件、表面設置有電極墊並以金屬柱與電極墊彼此相向的方式配置的第2構件、及設置於金屬柱與電極墊之間的含有金屬粒子及有機化合物的接合材；以及第2步驟，對積層體進行加熱，並於規定的燒結溫度下使接合材燒結。該製造方法中，接合材滿足下述式（I）的條件。

（M1 -M2 ）/M1 ×100≧1.0 （I）

[式（I）中，M1 表示於第2步驟中，接合材的溫度到達燒結溫度時的接合材的質量，M2 表示接合材中的不揮發成分量]
根據所述接合體的製造方法，即便於減少了接合時所施加的壓力的情況下，亦不易發生接合不良。因此，於所述接合體的製造方法中，無需於接合時施加高壓力，從而可減少對所接合的構件的損傷，並且可獲得步驟的簡化、接合裝置的簡易化、製造良率的提高等效果。
藉由所述製造方法可減少接合時的壓力的原因雖不明確，但可列舉其一為可抑制由第1構件（例如微器件）與第2構件（例如基板）之間的熱膨脹係數差引起的接合部（由接合材形成的層）的破壞（裂紋、孔隙等）、或者接合部與第1構件或第2構件之間的界面處的剝離。即，於將接合材燒結前的升溫過程中去除了接合材中的有機化合物的情況下，在殘存於接合部中的金屬粒子間接合力不起作用，因此第1構件與第2構件之間的接合力變得非常弱。其結果，藉由伴隨燒結時的升溫而出現的第1構件與第2構件的熱膨脹差而發生接合部的破壞或剝離。另一方面，於所述製造方法中，可使一定量的有機化合物殘存於接合部中直至燒結溫度為止，藉由該有機化合物而將金屬粒子間接合，因此推測可抑制由如上所述的熱膨脹係數差引起的接合部的破壞或剝離。
接合材中的有機化合物可包含選自由具有300℃以上的沸點的有機溶劑及還原環境下的5%重量減少溫度為100℃以上的熱分解性樹脂所組成的群組中的至少一種。該情況下，可容易地滿足所述式（I）的條件。
本發明的另一側面是有關於一種用以將金屬柱與電極墊接合的接合材。該接合材含有：金屬粒子；以及選自由具有300℃以上的沸點的有機溶劑及還原環境下的5%重量減少溫度為100℃以上的熱分解性樹脂所組成的群組中的至少一種有機化合物。根據該接合材，於所述接合體的製造方法中，可容易地滿足式（I）的條件。因此，根據該接合材，即便於減少了接合時所施加的壓力的情況下，亦不易發生接合不良。
於所述側面的製造方法及所述側面的接合材中，熱分解性樹脂可包含選自由聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯及聚酯所組成的群組中的至少一種。藉由使用該些熱分解性樹脂，可進一步抑制接合不良的發生。
於所述側面的製造方法及所述側面的接合材中，以接合材的總質量為基準，所述有機溶劑的含量及所述熱分解性樹脂的含量的合計可為1.0質量%以上。該情況下，可容易地滿足所述式（I）的條件，並且可進一步抑制接合不良的發生。
所述第2步驟中的燒結溫度可為150℃～300℃。換言之，所述接合材可為用以藉由在150℃～300℃的燒結溫度下使其燒結而將金屬柱與電極墊接合的接合材。若為此種燒結溫度，則可容易地滿足所述式（I）的條件，並且可進一步抑制接合不良的發生。
根據所述製造方法，即便於無加壓或0.1 MPa以下的加壓下亦不易發生接合不良，可獲得良好的接合狀態的接合體。因此，於所述第2步驟中，可於無加壓或0.1 MPa以下的加壓下使接合材燒結。換言之，所述接合材可用以藉由在無加壓或0.1 MPa以下的加壓下使其燒結而將金屬柱與電極墊接合。該情況下，更容易獲得減少對所接合的構件的損傷的效果及量產性的提高效果。
接合材中的金屬粒子可包含體積平均粒徑為0.11 μm～0.80 μm的次微米銅粒子、及體積平均粒徑為2.0 μm～50 μm且縱橫比為3.0以上的片（flake）狀的微米銅粒子，以金屬粒子的總質量為基準，次微米銅粒子的含量可為30質量%～90質量%，以金屬粒子的總質量為基準，微米銅粒子的含量可為10質量%～50質量%。該情況下，有可更進一步抑制接合不良的發生的傾向。
獲得此種效果的原因雖不明確，但認為原因之一是可抑制接合時的接合材的體積收縮所引起的接合不良。即，接合時，藉由加熱將接合材所包含的有機化合物去除，藉此，接合材各向同性地體積收縮。特別是為了製成膏狀，於通常的接合材中包含以體積分率計為50體積%以上的有機化合物作為分散介質，因此，於此種接合材中發生50體積%以上的體積收縮。另外，當接合材燒結時，金屬粒子間的空隙減少，因此發生進一步的體積收縮。此種體積收縮由於使接合部與尺寸一定的金屬柱及電極墊之間產生應力，因此成為接合部的破壞（裂紋、孔隙等）或剝離的原因。另一方面，片狀的微米銅粒子藉由接合材的塗佈及構件的積層時（例如，晶片安裝（chip mount）時）的剪切力，相對於金屬柱及電極墊的接合面（被接著面）而大致平行地配向。已配向的片狀的微米銅粒子形成片結構，並對片結構的面方向上的收縮進行束縛，因此，作為結果，接合材的與金屬柱及電極墊的接合面大致平行的方向上的體積收縮得以抑制。作為結果，所述接合部的破壞及剝離的發生得以抑制。
[發明的效果]
根據本發明，可提供一種即便於減少了接合時所施加的壓力的情況下，亦不易發生接合不良的接合體的製造方法及該方法中所使用的接合材。
以下，對本發明的實施形態進行詳細說明。但本發明並不限定於以下的實施形態。
一實施形態的接合體的製造方法包括：第1步驟，準備如下的積層體，所述積層體包括：表面設置有金屬柱的第1構件、表面設置有電極墊並以金屬柱與電極墊彼此相向的方式配置的第2構件、及設置於金屬柱與電極墊之間的含有金屬粒子及有機化合物的接合材；以及第2步驟，對積層體進行加熱，並於規定的燒結溫度下使接合材燒結。該製造方法中，接合材滿足下述式（I）的條件。

（M1 -M2 ）/M1 ×100≧1.0 （I）
式（I）中，M1 表示於第2步驟中，接合材的溫度到達燒結溫度時的接合材的質量，M2 表示接合材中的不揮發成分量（例如金屬粒子的含量）。即，（M1 -M2 ）是指殘存於接合材中的揮發成分（例如有機化合物）的殘存量，接合材滿足所述式（I）是指，於第2步驟中，接合材的溫度到達燒結溫度時的接合材中的揮發成分（例如有機化合物）的含量以接合材的總質量為基準而為1.0質量%以上。
M1 及M2 可藉由實施例中記載的方法測定，例如M2 （接合材中的不揮發成分量）可藉由測定將第2步驟中的加熱前的接合材於還原環境下以300℃加熱2小時時的接合材的質量而獲得。另外，M1 亦能夠藉由如下方法測定：將接合材夾在第1構件中的金屬柱與第2構件中的電極墊之間，於還原環境下（例如氫氣環境下）進行模擬第2步驟中的加熱過程的升溫後立即進行急速冷卻，測定急速冷卻後的接合體的質量。另外，M2 亦能夠使用熱重量測定/示差熱分析（thermogravimetry/diffrential thermal analysis，TG/DTA）裝置來測定。
於所述接合體的製造方法中，認為藉由當接合材的溫度到達燒結溫度時殘存於接合材中的有機化合物而將接合材中的金屬粒子間接合，並對接合材賦予可撓性。因此，於所述接合體的製造方法中，即便於減少了接合時所施加的壓力的情況下，亦不易發生接合不良，可減少對所接合的構件的損傷，並且可獲得步驟的簡化、接合裝置的簡易化、製造良率的提高等效果。
以下，首先對本實施形態的接合體的製造方法中所使用的接合材的詳細情況進行說明。
＜接合材＞
本實施形態的接合材至少含有金屬粒子及有機化合物。接合材例如為金屬膏（例如銅膏），且為無加壓接合用的金屬膏（例如銅膏）。
（金屬粒子）
作為金屬粒子，可列舉：次微米銅粒子、微米銅粒子、該些銅粒子以外的其他金屬粒子等。就獲得優異的導電性及接合性的觀點而言，金屬粒子較佳為包含銅粒子（實質上僅包含銅的粒子），更佳為包含次微米銅粒子及微米銅粒子。特別是於併用次微米銅粒子與微米銅粒子的情況下，容易抑制伴隨乾燥的體積收縮及燒結收縮，且於接合材的燒結時，接合材不易自接合面剝離。即，藉由併用次微米銅粒子與微米銅粒子，使接合材燒結時的體積收縮得到抑制，接合體可具有更充分的接合強度。於將併用次微米銅粒子與微米銅粒子的接合材用於微器件的接合的情況下，有微器件顯示出更良好的晶片剪切（die shear）強度及連接可靠性的傾向。本說明書中，方便起見，有時將多個金屬粒子的集合稱作「金屬粒子」。次微米銅粒子、微米銅粒子及其他金屬粒子亦同樣。
[次微米銅粒子]
次微米銅粒子為具有0.01 μm以上且未滿1.00 μm的粒徑的銅粒子。次微米銅粒子較佳為於150℃以上且300℃以下的溫度範圍內具有燒結性。次微米銅粒子較佳為包含粒徑為0.01 μm～0.80 μm的銅粒子。次微米銅粒子可包含10質量%以上的粒徑為0.01 μm～0.80 μm的銅粒子，亦可包含20質量%以上，亦可包含30質量%以上，亦可包含100質量%。銅粒子的粒徑例如可根據掃描型電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）圖像算出。利用刮勺（spatula）將銅粒子的粉末載置於SEM用的碳帶上，製成SEM用樣品。利用SEM裝置以5000倍來觀察該SEM用樣品。利用圖像處理軟體對外接該SEM圖像的銅粒子的四邊形進行繪圖，將其一邊設為所述粒子的粒徑。
次微米銅粒子的體積平均粒徑較佳為0.01 μm～0.80 μm。若次微米銅粒子的體積平均粒徑為0.01 μm以上，則容易獲得次微米銅粒子的合成成本的抑制、良好的分散性、表面處理劑的使用量的抑制等效果。若次微米銅粒子的體積平均粒徑為0.80 μm以下，則容易獲得次微米銅粒子的燒結性優異的效果。就更進一步發揮所述效果的觀點而言，次微米銅粒子的體積平均粒徑亦可為0.02 μm以上、0.05 μm以上、0.10 μm以上、0.11 μm以上、0.12 μm以上、0.15 μm以上、0.2 μm以上或0.3 μm以上。另外，就更進一步發揮所述效果的觀點而言，次微米銅粒子的體積平均粒徑亦可為0.60 μm以下、0.50 μm以下、0.45 μm以下或0.40 μm以下。次微米銅粒子的體積平均粒徑例如可為0.01 μm～0.60 μm、0.01 μm～0.50 μm、0.02 μm～0.80 μm、0.05 μm～0.80 μm、0.10 μm～0.80 μm、0.11 μm～0.80 μm、0.12 μm～0.80 μm、0.15 μm～0.80 μm、0.15 μm～0.60 μm、0.20 μm～0.50 μm、0.30 μm～0.45 μm、或0.30 μm～0.40 μm。
本說明書中，所謂體積平均粒徑是指50%體積平均粒徑。金屬粒子（例如銅粒子）的體積平均粒徑例如可藉由以下方法測定。首先，使用分散劑使作為原料的金屬粒子、或者自接合材中去除揮發成分而獲得的乾燥金屬粒子分散於分散介質中。繼而，利用光散射法粒度分佈測定裝置（例如島津奈米粒徑分佈測定裝置（薩爾達-7500奈米（SALD-7500nano），島津製作所股份有限公司製造））對所獲得的分散體的體積平均粒徑進行測定。於使用光散射法粒度分佈測定裝置的情況下，作為分散介質，可使用己烷、甲苯、α-萜品醇（α-terpineol）、4-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮等。
次微米銅粒子的形狀並無特別限定。作為次微米銅粒子的形狀，例如可列舉：球狀、塊狀、針狀、柱狀、片狀、大致球狀及該些的凝聚體。就分散性及填充性的觀點而言，次微米銅粒子的形狀可為球狀、大致球狀或片狀，就燃燒性、分散性、與片狀的微米粒子（例如片狀的微米銅粒子）的混合性等觀點而言，可為球狀或大致球狀。本說明書中，所謂「片狀」包含板狀、鱗片狀等平板狀的形狀。
就分散性、填充性及與片狀的微米粒子（例如片狀的微米銅粒子）的混合性的觀點而言，次微米銅粒子的縱橫比可為5.0以下，亦可為3.0以下。本說明書中，所謂「縱橫比」表示「粒子的長邊/粒子的厚度」。粒子的長邊及粒子的厚度例如可根據粒子的SEM圖像而求出。
就次微米銅粒子的分散性的觀點而言，次微米銅粒子亦可經表面處理劑處理。表面處理劑例如可藉由氫鍵等吸附於次微米銅粒子的表面，亦可與次微米銅粒子反應並鍵結於次微米銅粒子的表面。即，次微米銅粒子亦可具有源於特定的表面處理劑的化合物。表面處理劑包含於接合材中所包含的有機化合物中。
作為表面處理劑，例如可列舉碳數2～18的有機酸。作為碳數2～18的有機酸，例如可列舉：乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、甲基庚酸、乙基己酸、丙基戊酸、壬酸（pelargonic acid）、甲基辛酸、乙基庚酸、丙基己酸、癸酸、甲基壬酸、乙基辛酸、丙基庚酸、丁基己酸、十一酸、甲基癸酸、乙基壬酸、丙基辛酸、丁基庚酸、月桂酸、甲基十一酸、乙基癸酸、丙基壬酸、丁基辛酸、戊基庚酸、十三酸、甲基十二酸、乙基十一酸、丙基癸酸、丁基壬酸、戊基辛酸、肉豆蔻酸、甲基十三酸、乙基十二酸、丙基十一酸、丁基癸酸、戊基壬酸、己基辛酸、十五酸、甲基十四酸、乙基十三酸、丙基十二酸、丁基十一酸、戊基癸酸、己基壬酸、棕櫚酸、甲基十五酸、乙基十四酸、丙基十三酸、丁基十二酸、戊基十一酸、己基癸酸、庚基壬酸、十七酸、十八酸、甲基環己烷羧酸、乙基環己烷羧酸、丙基環己烷羧酸、丁基環己烷羧酸、戊基環己烷羧酸、己基環己烷羧酸、庚基環己烷羧酸、辛基環己烷羧酸、壬基環己烷羧酸等飽和脂肪酸；辛烯酸、壬烯酸、甲基壬烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳烯酸、十三碳烯酸、十四碳烯酸、肉豆蔻油酸（myristoleic acid）、十五碳烯酸、十六碳烯酸（hexadecenoic acid）、棕櫚油酸（palmitoleic acid）、十六碳-6-烯酸（sapienic acid）、油酸、異油酸（vaccenic acid）、亞麻油酸（linoleic acid）、亞麻酸（linoleinic acid）、次亞麻油酸（linolenic acid）等不飽和脂肪酸；對苯二甲酸、均苯四甲酸、鄰苯氧基苯甲酸、甲基苯甲酸、乙基苯甲酸、丙基苯甲酸、丁基苯甲酸、戊基苯甲酸、己基苯甲酸、庚基苯甲酸、辛基苯甲酸、壬基苯甲酸等芳香族羧酸。有機酸可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。藉由將此種有機酸與所述次微米銅粒子組合，而存在可兼具次微米銅粒子的分散性與燒結時的有機酸的脫離性的傾向。
就次微米銅粒子的分散性的觀點而言，以表面處理後的次微米銅粒子的總質量為基準，表面處理劑的處理量可為0.07質量%～2.10質量%、0.10質量%～1.60質量%或0.20質量%～1.10質量%。以表面處理後的次微米銅粒子的總質量為基準，表面處理劑的處理量可為0.07質量%以上、0.10質量%以上或0.20質量%以上。以表面處理後的次微米銅粒子的總質量為基準，表面處理劑的處理量可為2.10質量%以下、1.60質量%以下或1.10質量%以下。
表面處理劑的處理量亦可為在次微米銅粒子的表面附著一分子層～三分子層的量。該處理量是藉由以下方法而測定。向於大氣中以700℃處理了2小時的氧化鋁製坩堝（例如亞速旺（ASONE）製造的型號：1-7745-07）中秤量W1（g）的經表面處理的次微米銅粒子，於大氣中以700℃煅燒1小時。然後，於氫氣中以300℃處理1小時，測量坩堝內的銅粒子的質量W2（g）。繼而，基於下述式來算出表面處理劑的處理量。

表面處理劑的處理量（質量%）=（W1-W2）/W1×100
作為次微米銅粒子，可使用市售品。作為市售的包含次微米銅粒子的材料，例如可列舉：CH-0200（三井金屬礦業股份有限公司製造，體積平均粒徑0.36 μm）、HT-14（三井金屬礦業股份有限公司製造，體積平均粒徑0.41 μm）、CT-500（三井金屬礦業股份有限公司製造，體積平均粒徑0.72 μm）、Tn-Cu100（太陽日產股份有限公司製造，體積平均粒徑0.12 μm）及Cu-C-40（福田金屬箔粉工業股份有限公司製造，體積平均粒徑0.2 μm）。
以金屬粒子的總質量為基準，次微米銅粒子的含量可為30質量%～90質量%、35質量%～90質量%、40質量%～85質量%或50質量%～85質量%。以金屬粒子的總質量為基準，次微米銅粒子的含量可為30質量%以上、35質量%以上、40質量%以上或50質量%以上。以金屬粒子的總質量為基準，次微米銅粒子的含量可為90質量%以下或85質量%以下。若次微米銅粒子的含量為所述範圍內，則容易確保使接合材燒結而製造的接合體的接合強度。於將接合材用於微器件的接合的情況下，有微器件顯示出良好的晶片剪切強度及連接可靠性的傾向。所述含量中不包含表面處理劑的量。所述金屬粒子的總質量中不包含吸附於金屬粒子表面的表面處理劑的量。
[微米銅粒子]
微米銅粒子為具有1 μm以上且未滿50 μm的粒徑的銅粒子。微米銅粒子較佳為包含粒徑為2.0 μm～50 μm的銅粒子。微米銅粒子可包含50質量%以上的粒徑為2.0 μm～50 μm的銅粒子，亦可包含70質量%以上，亦可包含80質量%以上，亦可包含100質量%。
微米銅粒子的體積平均粒徑較佳為2.0 μm～50 μm。若微米銅粒子的體積平均粒徑為所述範圍內，則可減少將接合材燒結時的體積收縮、孔隙的產生等，容易確保使接合材燒結而製造的接合體的接合強度。於將接合材用於微器件的接合的情況下，有微器件顯示出良好的晶片剪切強度及連接可靠性的傾向。就更進一步發揮所述效果的觀點而言，微米銅粒子的體積平均粒徑亦可為2.0 μm～20 μm、2.0 μm～10 μm、3.0 μm～20 μm或3.0 μm～10 μm。微米銅粒子的體積平均粒徑可為2.0 μm以上或3.0 μm以上。微米銅粒子的體積平均粒徑可為50 μm以下、20 μm以下或10 μm以下。
微米銅粒子的形狀並無特別限定。作為微米銅粒子的形狀，例如可列舉：球狀、塊狀、針狀、片狀、大致球狀、及該些的凝聚體。該些中，較佳的微米銅粒子的形狀為片狀。即，微米銅粒子較佳為包含片狀的微米銅粒子。微米銅粒子可包含50質量%以上的片狀的微米銅粒子，亦可包含70質量%以上，亦可包含80質量%以上，亦可包含100質量%。
藉由使用片狀的微米銅粒子，接合材內的微米銅粒子相對於接合面而大致平行地配向，可抑制使接合材燒結時的接合面方向上的體積收縮，容易確保使接合材燒結而製造的接合體的接合強度。於將接合材用於微器件的接合的情況下，有微器件顯示出良好的晶片剪切強度及連接可靠性的傾向。就更進一步發揮所述效果的觀點而言，片狀的微米銅粒子的縱橫比較佳為3.0以上，更佳為4.0以上，進而佳為6.0以上。
片狀的微米銅粒子的最大直徑及平均最大直徑可為2.0 μm～50 μm、3.0 μm～50 μm或3.0 μm～20 μm。片狀的微米銅粒子的最大直徑及平均最大直徑例如可根據粒子的SEM圖像而求出。片狀的微米銅粒子的最大直徑及平均最大直徑例如可作為片狀的微米銅粒子的長徑X及長徑的平均值Xav而求出。於片狀的微米銅粒子的三維形狀中，長徑X是在外接片狀的微米銅粒子的平行兩平面中，以該平行兩平面間的距離成為最大的方式選擇的平行兩平面的距離。
對於微米銅粒子而言，表面處理劑的處理的有無並無特別限定。就分散穩定性及耐氧化性的觀點而言，微米銅粒子亦可經表面處理劑處理。即，微米銅粒子亦可具有源於表面處理劑的化合物。表面處理劑可藉由氫鍵等吸附於微米銅粒子的表面，亦可與微米銅粒子反應並鍵結於微米銅粒子的表面。
表面處理劑亦可藉由接合時的加熱而被去除。作為此種表面處理劑，例如可列舉：十二酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、花生酸（arachidic acid）、亞麻油酸、亞麻酸、油酸等脂肪族羧酸；對苯二甲酸、均苯四甲酸、鄰苯氧基苯甲酸等芳香族羧酸；鯨蠟醇、硬脂醇、異冰片基環己醇、四乙二醇等脂肪族醇；對苯基苯酚等芳香族醇；辛胺、十二烷胺、硬脂胺等烷基胺；硬脂腈、癸腈等脂肪族腈；烷基烷氧基矽烷等矽烷偶合劑；聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯啶酮、矽酮寡聚物等高分子處理材等。表面處理劑可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。
作為微米銅粒子，可使用市售品。作為市售的包含微米銅粒子的材料，例如可列舉：MA-C025KFD（三井金屬礦業股份有限公司製造，體積平均粒徑7.5 μm）、3L3（福田金屬箔粉工業股份有限公司製造，體積平均粒徑8.0 μm）、2L3N（福田金屬箔粉工業股份有限公司製造，體積平均粒徑9.9 μm）及1110F（三井金屬礦業股份有限公司製造，體積平均粒徑3.8 μm）。
以金屬粒子的總質量為基準，微米銅粒子的含量較佳為10質量%～50質量%，更佳為15質量%～45質量%，進而佳為20質量%～40質量%。以金屬粒子的總質量為基準，微米銅粒子的含量可為10質量%以上、15質量%以上或20質量%以上。以金屬粒子的總質量為基準，微米銅粒子的含量可為50質量%以下、45質量%以下或40質量%以下。若微米銅粒子的含量為所述範圍內，則可抑制接合部（例如燒結體）的剝離、孔隙及裂紋的產生並確保接合強度。於將接合材用於微器件的接合的情況下，有微器件顯示出良好的晶片剪切強度及連接可靠性的傾向。片狀的微米銅粒子的含量可與所述微米銅粒子的含量的範圍相同。於片狀的微米銅粒子的含量處於此種範圍內的情況下，有更進一步發揮所述效果的傾向。所述含量中不包含表面處理劑的量。所述金屬粒子的總質量中不包含吸附於金屬粒子表面的表面處理劑的量。
以金屬粒子的總質量為基準，次微米銅粒子的含量及微米銅粒子的含量的合計可為80質量%～100質量%。若次微米銅粒子的含量及微米銅粒子的含量的合計為所述範圍內，則可充分減少將接合材燒結時的體積收縮，容易確保使接合材燒結而製造的接合體的接合強度。於將接合材用於微器件的接合的情況下，有微器件顯示出良好的晶片剪切強度及連接可靠性的傾向。就進一步發揮所述效果的觀點而言，以金屬粒子的總質量為基準，次微米銅粒子的含量及微米銅粒子的含量的合計可為90質量%以上，亦可為95質量%以上，亦可為100質量%。所述含量中不包含表面處理劑的量。所述金屬粒子的總質量中不包含吸附於金屬粒子表面的表面處理劑的量。
[其他金屬粒子]
作為次微米銅粒子及微米銅粒子以外的其他金屬粒子，例如可列舉銅奈米粒子、鎳、銀、金、鈀、鉑等的粒子。其他金屬粒子的體積平均粒徑可為0.01 μm～10 μm、0.01 μm～5 μm或0.05 μm～3 μm。其他金屬粒子的形狀並無特別限定。就獲得充分的接合性的觀點而言，以金屬粒子的總質量為基準，其他金屬粒子的含量可未滿20質量%，亦可為10質量%以下，亦可為0質量%。
作為其他金屬粒子，於使用包含熔點低的金屬種的金屬粒子的情況下，有獲得燒結溫度的降低效果的傾向。進而，可獲得固溶或分散有多種金屬的燒結體。因此，燒結體的降伏應力、疲勞強度等機械特性得到改善，從而容易提高連接可靠性。另外，藉由添加多種金屬粒子，接合材的燒結體可相對於特定的被接著體而具有充分的接合強度。於將接合材用於微器件的接合的情況下，容易提高微器件的晶片剪切強度及連接可靠性。
（有機化合物）
有機化合物例如具有將接合材製成膏狀的功能、以及於直至將第1構件與第2構件完全接合為止的期間，將兩構件更穩定地臨時固定的功能。於第2步驟中，接合材的溫度到達燒結溫度時，以接合材的總質量為基準，有機化合物殘存1質量%以上。例如包含如下的有機化合物：於第2步驟中，接合材的溫度到達燒結溫度時，以接合材的總質量為基準，所述有機化合物可殘存1質量%以上。作為此種有機化合物，例如可列舉具有300℃以上的沸點的有機溶劑（以下，亦稱作「第1有機溶劑」）及還原環境下的5%重量減少溫度為100℃以上的熱分解性樹脂（以下，亦稱作「第1熱分解性樹脂」）。本說明書中，所謂有機溶劑，是指作為金屬粒子的分散介質起作用的有機化合物，所謂熱分解性樹脂，是指藉由熱而分解的樹脂。
[有機溶劑]
第1有機溶劑的沸點為300℃以上。因此，認為第1有機溶劑殘存於接合材中直至燒結溫度（例如150℃～300℃）為止，並對接合材賦予密接性及可撓性。就更進一步發揮所述效果的觀點而言，第1有機溶劑的沸點較佳為310℃以上。第1有機溶劑的沸點較佳為450℃以下，更佳為400℃以下。即便為沸點以下的溫度，有機溶劑亦藉由所述蒸氣壓而揮發並被去除。於燒結溫度例如為150℃～300℃的情況下，所述沸點為450℃以下的溶劑於到達燒結溫度後，以充分的揮發速度被迅速去除，不易殘存於接合材中。其結果，不會因殘存於接合材中的有機溶劑而阻礙燒結，能夠以良好的接合狀態將第1構件與第2構件接合。就該些觀點而言，具有300℃以上的沸點的有機溶劑的沸點可為300℃～450℃、300℃～400℃、310℃～450℃或310℃～400℃。
作為第1有機溶劑，例如可列舉：一元醇化合物、多元醇化合物、醚化合物、酯化合物、酸醯胺化合物、脂肪族烴化合物、芳香族烴化合物、硫醇化合物、腈基化合物等。第1有機溶劑可單獨使用一種，亦可組合使用多種。
為了提高接合材中的金屬粒子的分散性，第1有機溶劑較佳為具有與金屬粒子的表面（例如，表面具有金屬粒子的表面處理劑）親和性高的結構。例如，於金屬粒子利用含有烷基的表面處理劑進行表面處理的情況下，較佳地使用具有烷基或伸烷基的有機溶劑。烷基可為直鏈狀，亦可為分支狀。烷基的碳數例如可為4以上，且可為30以下。
作為具有烷基或伸烷基的有機溶劑，可列舉：異冰片基環己醇（例如，日本萜烯（Terpene）化學股份有限公司製造的「MTPH」）、異十八烷醇（例如，日產化學工業股份有限公司製造的「精細脂肪醇（FINE OXOCOL）180」及「精細脂肪醇（FINE OXOCOL）180T」）、1-十六烷醇（鯨蠟醇）、2-十六烷醇（例如，日產化學工業股份有限公司製造的「精細脂肪醇（FINE OXOCOL）1600」）、9-十八碳烯醇（油醇）等烷基醇；辛酸辛酯、肉豆蔻酸甲酯、肉豆蔻酸乙酯、亞麻油酸甲酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯（例如，花王股份有限公司製造的「艾克塞普路（EXEPARL）BS」）、硬脂酸硬脂酯（例如，花王股份有限公司製造的「艾克塞普路（EXEPARL）SS」）、硬脂酸2-乙基己酯（例如，花王股份有限公司製造的「艾克塞普路（EXEPARL）EH-S」）、硬脂酸異十三酯（例如，花王股份有限公司製造的「艾克塞普路（EXEPARL）TD-S」）、四乙二醇、三乙二醇雙(2-乙基己酸)、檸檬酸三丁酯、癸二酸二丁酯、甘油三丁酸酯（tributyrin）等烷基醚及烷基酯；十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一烷（heneicosane）、二十二烷（docosane）、甲基十七烷、十三烷基環己烷、十四烷基環己烷、十五烷基環己烷、十六烷基環己烷等脂環式烴化合物；十一烷基苯、十二烷基苯、十四烷基苯、十三烷基苯、十五烷基苯、十六烷基苯、十七烷基苯、壬基萘、二苯基丙烷、戊基苯酚、苄基苯酚、2-(4-甲氧基苯基)乙醇（甲氧基苯乙醇）、苯甲酸苄酯等含烷基或伸烷基的芳香族化合物；十六腈、十七腈等烷基腈；環庚草醚（cinmethylin）等。
就容易對接合材賦予可撓性的觀點、以及容易獲得所述範圍的沸點的觀點而言，第1有機溶劑的分子量可為180以上、亦可為190以上，亦可為200以上。就容易獲得所述範圍的沸點的觀點而言，第1有機溶劑的分子量可為800以下、亦可為700以下，亦可為600以下。就該些觀點而言，第1有機溶劑的分子量可為180～800、190～700或200～600。
就容易滿足式（I）的條件、且可進一步抑制接合部的破壞及剝離的發生的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1有機溶劑的含量可為1.0質量%以上、2.0質量%以上或2.4質量%以上。就接合材的燒結性優異的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1有機溶劑的含量可為20.0質量%以下、16.0質量%以下或13.0質量%以下。就該些觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1有機溶劑的含量可為1.0質量%～20.0質量%、2.0質量%～16.0質量%或2.4質量%～13.0質量%。
第1有機溶劑的含量不限定於所述範圍。關於第1有機溶劑的含量，能夠以於第2步驟中，接合材的溫度到達燒結溫度時，以接合材的總質量為基準，有機化合物殘存1質量%以上的方式，根據燒結溫度及有機溶劑的沸點來設定。例如，於燒結溫度為150℃～300℃、第1有機溶劑的沸點為300℃～450℃的情況下，就容易滿足式（I）的條件、且可進一步抑制接合部的破壞及剝離的發生的觀點而言，以接合材的總質量為基準，該有機溶劑的含量可為1.0質量%以上、1.5質量%以上或2.0質量%以上，就接合材的燒結性優異的觀點而言，以接合材的總質量為基準，該有機溶劑的含量可為13.0質量%以下、11.0質量%以下或9.0質量%以下。就該些觀點而言，於燒結溫度為150℃～300℃、第1有機溶劑的沸點為300℃～450℃的情況下，以接合材的總質量為基準，該有機溶劑的含量可為1.0質量%～13.0質量%、1.5質量%～11.0質量%或2.0質量%～9.0質量%。
接合材亦可含有具有未滿300℃的沸點的有機溶劑（以下，亦稱作「第2有機溶劑」）。於接合材包含第2有機溶劑的情況下，確保金屬粒子的分散性及熱分解性樹脂的溶解性，並且於到達燒結溫度後，容易將有機溶劑去除而不會使其殘存。第2有機溶劑可單獨使用一種，亦可組合使用多種。
作為第2有機溶劑，可列舉：α-萜品醇、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、4-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、二乙二醇單丁醚等。第2有機溶劑可於第2步驟中的燒結之前的乾燥步驟或升溫過程中容易地去除。
就合理地調整第1有機溶劑的含量的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第2有機溶劑的含量可為1.0質量%以上、1.5質量%以上或2.0質量%以上。就接合強度的確保與塗佈性的平衡的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第2有機溶劑的含量可為18.0質量%以下、14.0質量%以下或11.0質量%以下。以接合材的總質量為基準，第2有機溶劑的含量亦可為0質量%。即，接合材亦可不含有第2有機溶劑。
於接合材含有第1有機溶劑及第2有機溶劑的情況下，就接合材的燒結性優異的觀點而言，第2有機溶劑的含量相對於第1有機溶劑的含量之比（[第2有機溶劑的含量]/[第1有機溶劑的含量]）可為0.1以上、0.3以上或0.5以上。就容易滿足式（I）的條件、且可進一步抑制接合部的破壞及剝離的發生的觀點而言，第2有機溶劑的含量相對於第1有機溶劑的含量之比可為10.0以下、7.0以下、5.0以下、未滿1.0或0.8以下。就該些觀點而言，第2有機溶劑的含量相對於第1有機溶劑的含量之比可為0.1～10.0、0.3～7.0或0.5～5.0。
就金屬粒子的分散性的觀點以及容易將接合材調整為更適當的黏度的觀點而言，相對於金屬粒子100質量份，有機溶劑的含量（第1有機溶劑的含量及第2有機溶劑的含量的合計）可為5質量份以上。就容易將接合材調整為更適當的黏度的觀點、以及金屬粒子的燒結性更優異的觀點而言，相對於金屬粒子100質量份，有機溶劑的含量可為50質量份以下。就該些觀點而言，相對於金屬粒子100質量份，有機溶劑的含量可為5質量份～50質量份。
於實施後述的乾燥步驟的情況下，有機溶劑的含量（第1有機溶劑的含量、第2有機溶劑的含量及該些的合計）以及第2有機溶劑的含量相對於第1有機溶劑的含量之比特佳為於乾燥步驟後的接合材中的含量成為所述範圍的量。
所述有機溶劑的種類及含量例如可利用高溫脫附氣體的氣相層析-質譜法、及飛行時間-二次離子質譜法（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometry，TOF-SIMS）進行分析。作為其他分析方法，可列舉：利用通常的有機分析（例如傅里葉變換紅外光譜（Fourier Transform-Infrared Spectoscopy，FT-IR）、核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）、液相層析及該些的組合）對藉由離心分離將粒子成分分離而獲得的上清液進行鑑定的方法。於包含多種有機溶劑的情況下，多種有機溶劑的比率可利用液相層析、NMR等進行定量。
[熱分解性樹脂]
第1熱分解性樹脂於還原環境下（例如，於包含氫、甲酸等的還原性氣體環境下）的5%重量減少溫度（以下，亦稱作「5%重量減少溫度」）為100℃以上。因此，認為第1熱分解性樹脂於接合材中殘存一定量以上直至燒結溫度（例如150℃～300℃）為止，並對接合材賦予密接性及可撓性。就更進一步發揮所述效果的觀點以及容易滿足式（I）的條件的觀點而言，第1熱分解性樹脂的5%重量減少溫度較佳為150℃以上，更佳為200℃以上。就容易滿足式（I）的條件的觀點而言，第1熱分解性樹脂的5%重量減少溫度較佳為低於燒結溫度。具體而言，較佳為300℃以下，更佳為250℃以下。就該些觀點而言，第1熱分解性樹脂的5%重量減少溫度可為100℃～300℃、150℃～300℃、200℃～300℃、100℃～250℃、150℃～250℃或200℃～250℃。再者，熱分解性樹脂於還原環境下的5%重量減少溫度可藉由使用熱重量測定/示差熱分析（TG/DTA）裝置的TG/DTA測定來測定。
第1熱分解性樹脂較佳為於燒結溫度下分解、且無殘渣地氣化的樹脂。藉由分解後不殘留殘渣（寡聚物、碳化物等），而不易阻礙燒結，從而獲得良好的接合性。例如，熱分解性樹脂較佳為藉由TG/DTA，以於還原環境下（例如，於含3 wt%～5 wt%氫的惰性氣體（氮氣或氬氣）環境下）加熱至第2步驟的燒結溫度後，維持第2步驟的燒結時間加熱的條件下進行加熱的情況下，重量減少95%以上的化合物，更佳為重量減少98%以上的化合物。即，以所述條件將第1熱分解性樹脂加熱的情況下的殘渣相對於加熱前的第1熱分解性樹脂的質量，較佳為5質量%以下，更佳為2質量%以下。再者，於空氣中的TG/DTA測定中，由於進行熱分解性樹脂的氧化分解，因此，與還原環境下的TG/DTA測定相比，殘渣量減少。因此，所述測定需要於還原環境下進行。
第1熱分解性樹脂較佳為具有熱塑性的樹脂（熱塑性樹脂）。即，第1熱分解性樹脂較佳為直鏈狀或分支狀的高分子，而非交聯性的高分子。就塗佈後，於藉由接合材的燒結而將第1構件與第2構件完全接合為止的期間，將兩構件更穩定地臨時固定的觀點而言，於熱塑性樹脂中，較佳為非結晶高分子。非結晶高分子可表現出更優異的接著性及黏接性。熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度較佳為200℃以下，更佳為150℃以下，進而佳為100℃以下。
熱分解性樹脂較佳為對於有機溶劑具有溶解性。即，熱分解性樹脂較佳為相對於接合材中所包含的有機溶劑4.5 g而溶解1.5 g以上的樹脂。
作為第1熱分解性樹脂，就容易獲得對於有機溶劑的溶解性及所述所期望的特性，並容易抑制接合不良的發生的觀點而言，較佳為選自由聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯及聚酯所組成的群組中的至少一種，更佳為聚碳酸酯。於聚碳酸酯中，較佳為聚(碳酸伸丙酯)、聚(碳酸伸乙酯)、聚(碳酸伸丁酯)等聚(碳酸伸烷基酯)。第1熱分解性樹脂可單獨使用一種，亦可組合使用多種。
就容易滿足式（I）的條件、且可進一步抑制接合部的破壞及剝離的發生的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1熱分解性樹脂的含量為1.0質量%以上、1.2質量%以上或2.0質量%以上。就接合材的燒結性優異的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1熱分解性樹脂的含量為20.0質量%以下、18.0質量%以下或15.0質量%以下。就該些觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1熱分解性樹脂的含量可為1.0質量%～20.0質量%、1.2質量%～18.0質量%或2.0質量%～15.0質量%。
本實施形態中，就容易滿足式（I）的條件、且可進一步抑制接合部的破壞及剝離的發生的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1有機溶劑的含量及第1熱分解性樹脂的含量的合計可為1.0質量%以上、3.0質量%以上或5.0質量%以上。就接合材的燒結性優異的觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1有機溶劑的含量及第1熱分解性樹脂的含量的合計可為20.0質量%以下、18.0質量%以下或15.0質量%以下。就該些觀點而言，以接合材的總質量為基準，第1有機溶劑的含量及第1熱分解性樹脂的含量的合計可為1.0質量%～20.0質量%、3.0質量%～18.0質量%或5.0質量%～15.0質量%。
接合材亦可含有還原環境下的5%重量減少溫度未滿100℃的第2熱分解性樹脂。第2熱分解性樹脂的含量可於不阻礙本發明的效果的範圍內適當調整。
於實施後述的乾燥步驟的情況下，第1熱分解性樹脂的含量、以及第1有機溶劑的含量及第1熱分解性樹脂的含量的合計特佳為於乾燥步驟後的接合材中的含量成為所述範圍的量。
（其他成分）
接合材亦可進而含有除金屬粒子、表面處理劑、有機溶劑及熱分解性樹脂以外的其他成分（例如，表面處理劑、有機溶劑及熱分解性樹脂以外的其他有機化合物）作為添加劑。作為添加劑，可列舉：非離子系界面活性劑、氟系界面活性劑等濕潤性提高劑；表面張力調整劑；烷基胺、烷基羧酸等分散劑；矽油等消泡劑；無機離子交換體等離子捕捉劑等。添加劑的含量可於不阻礙本發明的效果的範圍內適當調整。
所述接合材的黏度並無特別限定，於利用印刷、塗佈等方法進行成型的情況下，可調整為適於成型方法的黏度。接合材於25℃下的卡森（Casson）黏度可為0.05 Pa·s以上或0.06 Pa·s以上。接合材於25℃下的卡森黏度可為2.0 Pa·s以下或1.0 Pa·s以下。接合材於25℃下的卡森黏度可為0.05 Pa·s～2.0 Pa·s或0.06 Pa·s～1.0 Pa·s。
＜接合材的製備方法＞
所述接合材可將所述金屬粒子、有機化合物及任意的成分（添加劑等）混合而製備。例如，於使用熱分解性樹脂及有機溶劑的情況下，可藉由將熱分解性樹脂溶解於有機溶劑中之後，向所獲得的溶液中添加金屬粒子（例如，次微米銅粒子、微米銅粒子、其他金屬粒子等）以及任意的添加劑，並進行分散處理，從而製備接合材。另外，亦可將使熱分解性樹脂溶解於有機溶劑中所得的溶液與藉由使金屬粒子（例如銅粒子）混合於有機溶劑中之後進行分散處理而獲得的分散液混合，藉此製備接合材。此時，於使用多種金屬粒子的情況下，可製備多種分散液並加以混合，亦可向包含熱分解性樹脂的溶液或包含熱分解性樹脂的溶液與包含金屬粒子的分散液的混合液中添加其他金屬粒子。另外，於使用任意的添加劑的情況下，該添加劑可添加於包含熱分解性樹脂的溶液、包含金屬粒子的分散液、或者包含熱分解性樹脂的溶液與包含金屬粒子的分散液的混合液中。
作為金屬粒子，於使用次微米銅粒子及微米銅粒子的情況下，接合材例如可藉由以下方法來製備。首先，向有機溶劑及熱分解性樹脂中的至少一者中視需要添加分散劑之後，將次微米銅粒子混合，並進行分散處理。繼而，添加微米銅粒子及視需要的其他金屬粒子，並進行分散處理。對於次微米銅粒子與微米銅粒子而言，存在適於分散的分散方法及分散條件不同的情況。一般而言，次微米銅粒子較微米銅粒子難分散，為了使次微米銅粒子分散，需要較使微米銅粒子分散時所施加的強度高的強度。另一方面，微米銅粒子不僅容易分散，而且若為了使其分散而施加高強度，則存在發生變形的情況。因此，藉由設為如上所述的順序，容易獲得良好的分散性，可進一步提高接合材的性能。
分散處理可使用分散機或攪拌機來進行。作為分散機及攪拌機，例如可列舉：石川式攪拌機、希爾文森攪拌機（Silverson mixer）、空穴攪拌機（cavitation mixer）、自轉公轉型攪拌裝置、超薄膜高速旋轉式分散機、超音波分散機、擂潰機、雙軸混練機、珠磨機（bead mill）、球磨機（ball mill）、三輥研磨機（three-rod roll mill）、均質攪拌機（homomixer）、行星式混合機（planetary mixer）、超高壓型分散機及薄層剪切分散機。
於接合材的製備中，亦可對包含金屬粒子的分散液進行分級操作，藉此將凝聚物去除。另外，亦可藉由分級操作來調整分散液的最大粒徑。此時，分散液的最大粒徑可設為20 μm以下，亦可設為10 μm以下。分級操作例如可藉由過濾、自然沈降及離心分離來進行。作為過濾用的過濾器（filter），例如可列舉：水梳、金屬篩網（metal mesh）、金屬過濾器（metal filter）及尼龍篩網（nylon mesh）。
於接合材的製備中，於混合各成分後，亦可進行攪拌處理。攪拌處理可使用攪拌機進行。作為攪拌機，例如可列舉：石川式攪拌機、自轉公轉型攪拌裝置、擂潰機、雙軸混煉機、三輥研磨機及行星式攪拌機。
＜接合體的製造方法＞
繼而，參照圖式對本實施形態的接合體的製造方法的各步驟進行說明。圖1（a）及圖1（b）是表示一實施形態的接合體的製造方法的示意剖面圖。圖2（a）～圖2（c）及圖3（a）～圖3（c）是表示第1步驟的一例的示意剖面圖。
（第1步驟）
第1步驟中，準備積層體50，所述積層體50包括：第1構件10、第2構件20、及接合材（接合部）30（參照圖1（a））。
第1構件10包括：金屬柱11；以及於一個面上設置有該金屬柱11的基板（第1基板）12。第1構件10例如為邏輯、類比積體電路（integrated circuit，IC）、功率IC等微器件。
金屬柱11例如於第1基板12的一個面上設置有多個，當將第1構件10與第2構件20相向配置時，將多個金屬柱11的各個以與第2構件20中的電極墊21相向的方式配置於第1基板12上。
金屬柱11的材質並無特別限定。於金屬柱11的接合面（配置有接合材30的面，與第1基板12為相反側的表面）上形成有氧化被膜的情況下，就第2步驟中容易將該氧化被膜去除的觀點而言，金屬柱11較佳為至少接合面包括選自由金、鉑、銀、鈀、銅、鎳及鋅所組成的群組中的至少一種金屬。另外，就抑制接合後的克根達孔隙的觀點以及抑制阻抗失配的觀點而言，金屬柱11較佳為至少接合面包括包含銅的材料，更佳為包括包含一定比例以上（例如90質量%以上）的銅的材料。
金屬柱11的形狀並無特別限定。金屬柱11的與延伸方向垂直的剖面的形狀例如可為圓形狀、橢圓形狀、矩形狀等。金屬柱11的高度例如可為10 μm以上，且可為100 μm以下。金屬柱11的柱直徑（於所述剖面為圓形狀以外的情況下為最大直徑）例如可為10 μm以上，且可為300 μm以下。
第2構件20包括：電極墊21；以及於一個面上設置有該電極墊21的基板（第2基板）22。第2構件20例如為安裝基板、引線框（lead frame）、高散熱安裝基板、矽中介層（silicon interposer）、環氧配線板等基板。
電極墊21的形狀及材質並無特別限定。於電極墊21的接合面（配置有接合材30的面，與第2基板22為相反側的表面）上形成有氧化被膜的情況下，就第2步驟中容易將該氧化被膜去除的觀點而言，電極墊21較佳為至少接合面包含選自由金、鉑、銀、鈀、銅、鎳及鋅所組成的群組中的至少一種金屬。另外，就抑制接合後的克根達孔隙的觀點以及抑制阻抗失配的觀點而言，電極墊21較佳為至少接合面包括包含銅的材料，更佳為包括包含一定比例以上（例如90質量%以上）的銅的材料。構成金屬柱11及電極墊21的材料（金屬）可相同亦可不同。
接合材30於金屬柱11與電極墊21之間形成有接合部。圖1（a）及圖1（b）中，接合材30僅存在於金屬柱11與電極墊21之間，但接合材30的配置部位並不限定於此。即，接合材30只要至少存在於金屬柱11與電極墊21之間即可，亦可存在於金屬柱11與電極墊21之間以外的區域。
積層體50中的接合部的厚度（自金屬柱11的接合面至電極墊21的接合面的距離）可為1 μm～1000 μm、5 μm～500 μm、10 μm～500 μm、15 μm～500 μm、20 μm～300 μm、50 μm～200 μm、10 μm～3000 μm、10 μm～250 μm或15 μm～150 μm。接合部的厚度可為1 μm以上、5 μm以上、10 μm以上、15 μm以上、20 μm以上、或50 μm以上。接合部的厚度可為3000 μm以下、1000 μm以下、500 μm以下、300 μm以下、250 μm以下、200 μm以下、或150 μm以下。
積層體50例如可藉由如下方式獲得：於第1構件10中的金屬柱11及第2構件20中的電極墊21中的至少一者的接合面上配置接合材30之後，經由接合材30將第1構件10的金屬柱11與第2構件20的電極墊21連接。例如，如圖2（a）～圖2（c）所示，可於第2構件20中的電極墊21的接合面上配置接合材30之後（參照圖2（a）），經由接合材30以金屬柱11與電極墊21彼此相向的方式將第1構件10配置於第2構件20上（參照圖2（b）），經由接合材30將金屬柱11與電極墊21連接，藉此獲得積層體50（參照圖2（c））。如圖3（a）～圖3（c）所示，亦可於第1構件10中的金屬柱11的接合面上配置接合材30之後（參照圖3（a）），經由接合材30以金屬柱11與電極墊21彼此相向的方式將第2構件20配置於第1構件10上（參照圖3（b）），將金屬柱11與電極墊21連接，藉此獲得積層體50（參照圖3（c））。接合材30只要配置於金屬柱11及電極墊21的接合面的至少一部分上即可，亦可配置於整個接合面。
將接合材30配置於金屬柱11及電極墊21的接合面上的方法只要為可使接合材30附著於金屬柱11的接合面（端面）及電極墊21的接合面上的方法即可，可採用公知的方法。
作為將接合材30配置於金屬柱11的接合面上的方法的具體例，可列舉：將金屬柱11的接合面浸漬於利用刮板（squeegee）等薄且均勻地延展的接合材30中的方法；藉由薄且均勻地塗佈有接合材30的輥朝金屬柱11的接合面轉印接合材30的方法；藉由針形分配器（needle dispenser）將接合材30印刷於金屬柱11的接合面上的方法等。
作為將接合材30配置於電極墊21的接合面上的方法的具體例，可列舉：基於絲網印刷、轉印印刷、膠版印刷、凸版印刷、凹版印刷、凹版印刷（gravure printing）、模版印刷（stencil printing）、噴射印刷等印刷的方法；利用分配器（例如噴射分配器、針形分配器）、缺角輪塗佈機、狹縫塗佈機、模塗機、凹版塗佈機（gravure coater）、狹縫塗佈機、棒塗機、敷料器（applicator）、噴霧塗佈機、旋轉塗佈機、浸漬塗佈機等的方法、基於軟微影（soft lithography）的方法、粒子堆積法、基於電著塗裝的方法等。
作為將第1構件（例如微器件）與第2構件（例如基板）積層的方法，例如可列舉使用晶片安裝器（chip mounter）、倒裝晶片接合器（flip chip bonder）、碳製或陶瓷製的定位夾具等的方法。
就抑制燒結時的流動及孔隙的產生的觀點而言，亦可對配置於第1構件與第2構件之間（金屬柱11與電極墊21之間）的接合材30進行乾燥。即，本實施形態的製造方法亦可於第1步驟後、第2步驟之前進而包括對接合材30進行乾燥的乾燥步驟。
乾燥可於大氣中進行，亦可於氮氣、稀有氣體等無氧環境中進行，亦可於氫氣、甲酸等還原環境中進行。乾燥方法可為藉由在常溫（例如25℃）下放置而進行的乾燥，亦可為加熱乾燥，亦可為減壓乾燥。加熱乾燥或減壓乾燥中例如可使用：加熱板、溫風乾燥機、溫風加熱爐、氮氣乾燥機、紅外線乾燥機、紅外線加熱爐、遠紅外線加熱爐、微波加熱裝置、雷射加熱裝置、電磁加熱裝置、加熱器加熱裝置、蒸汽加熱爐、熱板壓合裝置等。乾燥條件（乾燥的溫度及時間）可根據接合材中使用的揮發成分（例如有機溶劑及熱分解性樹脂等金屬粒子以外的成分）的種類及量來適當設定，例如可對乾燥後的接合材30中的有機溶劑及熱分解性樹脂的含量以成為所述含量的方式進行調整。作為乾燥條件（乾燥的溫度及時間），例如可為在50℃以上且未滿150℃下乾燥1分鐘～120分鐘的條件。
（第2步驟）
第2步驟中，對積層體50進行加熱，於規定的燒結溫度下使接合材30燒結而製成燒結體31。藉此，獲得包括第1構件10、第2構件20、以及設置於金屬柱11及電極墊21之間的燒結體（接合部）31的接合體100（參照圖1（b））。於接合體100中，金屬柱11與電極墊21藉由燒結體31而電性連接。
加熱處理中例如可使用：加熱板、溫風乾燥機、溫風加熱爐、氮氣乾燥機、紅外線乾燥機、紅外線加熱爐、遠紅外線加熱爐、微波加熱裝置、雷射加熱裝置、電磁加熱裝置、加熱器加熱裝置、蒸汽加熱爐等。
就充分進行燒結的觀點、減少對第1構件（例如微器件）及第2構件（例如基板）的熱損傷的觀點、提高良率的觀點、以及容易滿足式（I）的條件且可進一步抑制接合不良的發生的觀點而言，燒結溫度（加熱處理時的最高到達溫度）可為150℃～300℃、170℃～250℃或200℃～250℃。燒結溫度可為150℃以上、170℃以上或200℃以上。燒結溫度可為300℃以下或250℃以下。若燒結溫度為300℃以下，則有如下傾向：能夠以對第1構件及第2構件的少的熱損傷充分進行燒結，並獲得充分的接合強度。若燒結溫度為150℃以上，則存在如下傾向：即便燒結時間為60分鐘以下，燒結亦充分進行。即便燒結溫度未滿150℃，藉由將燒結時間設為超過60分鐘，亦能夠充分進行燒結。以提高溫度循環試驗、功率循環試驗等可靠性試驗中的可靠性為目的，亦能夠於300℃以上的條件下進行加熱處理。
就可充分去除揮發性成分（例如有機溶劑及熱分解性樹脂等金屬粒子以外的成分）、並充分進行燒結的觀點而言，燒結時間（最高到達溫度下的保持時間）可為1分鐘以上、1.5分鐘以上或2分鐘以上。就提高良率的觀點而言，燒結時間可為60分鐘以下、未滿40分鐘或未滿30分鐘。就該些觀點而言，燒結時間可為1分鐘～60分鐘、1分鐘以上且未滿40分鐘、或者1分鐘以上且未滿30分鐘。特別是於燒結溫度為150℃～300℃的情況下，燒結時間較佳為所述範圍。
就於接合材30中的金屬粒子（例如銅粒子）的表面、以及金屬柱11及電極墊21的表面（接合面）存在金屬氧化物的情況下可良好地去除該金屬氧化物的觀點而言，第2步驟中的對積層體50進行加熱的環境可為還原環境（還原性氣體環境）。作為還原環境，例如可列舉：純氫氣環境、以合成氣體為代表的氫氣及氮氣的混合氣體環境、包含甲酸氣體的氮氣環境、氫氣及稀有氣體的混合氣體環境、包含甲酸氣體的稀有氣體環境等。
第2步驟亦可於加壓下實施。就提高量產性及提高長期可靠性的觀點而言，第2步驟較佳為於除積層於接合材上的構件的重量所產生的壓力以外亦施加0.1 MPa以下的壓力的狀態下實施，更佳為於無加壓下（僅積層於接合材上的構件的重量的加壓下）實施。本實施形態中，由於使用所述接合材30，因此，於第2步驟中將接合材30（積層體50）燒結時，即便於進行無加壓下的接合的情況下，接合體亦可具有充分的接合強度。即，即便於承受積層於接合材上的構件（例如微器件）的重量所產生的壓力的狀態下、或者於除構件的重量所產生的壓力以外亦承受0.1 MPa以下、較佳為0.01 MPa以下的壓力的狀態下實施第2步驟的情況下，亦可獲得充分的接合強度。於燒結時所承受的壓力為所述範圍內的情況下，不需要特別的加壓裝置，因此可不損及良率地減少孔隙，可更進一步提高晶片剪切強度及連接可靠性。作為使接合材承受0.01 MPa以下的壓力的方法，例如可列舉於配置於鉛垂方向上側的構件（例如第1構件）上載置砝碼的方法、藉由彈簧夾具進行加壓的方法等。
如上所述，本實施形態中，藉由調整接合材中的有機化合物的種類、含量等，並調整乾燥步驟及第2步驟中的加熱條件等，可使接合材30滿足式（I）。另外，本實施形態中，藉由使接合材30滿足式（I），即便於減少了接合時所施加的壓力的情況下，亦不易發生接合不良，且可減少對所接合的構件的損傷，並且可獲得步驟的簡化、接合裝置的簡易化、製造良率的提高等效果。
以上，對本實施形態的接合體的製造方法及該方法中所使用的接合材進行了說明，但本發明不限定於所述實施形態。
例如，於所述實施形態中，獲得積層體50後對積層體50進行加熱，藉此，使接合材30燒結並獲得了接合體100，但亦可同時實施第1步驟與第2步驟。即，將第1構件10與第2構件20經由接合材30相向配置後，經由接合材30將第1構件10與第2構件20積層並加熱，藉此，亦可使接合材30燒結並獲得接合體100。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明進一步進行具體說明。但本發明並不限定於以下的實施例。再者，實施例中，5%重量減少溫度為基於氫中的TG/DTA測定的值。
＜實施例1＞
（接合材（無加壓接合用銅膏）的製備）
於2000 rpm、1分鐘的條件下利用新基（Thinky）股份有限公司製造的攪拌機（商品名：「去泡攪拌太郎 ARE-310」，以下同樣）將作為包含次微米銅粒子的材料的CH-0200（50%體積平均粒徑：0.36 μm，三井金屬公司製造）12.32 g（61.6質量%）、異冰片基環己醇（沸點：308℃，日本萜烯（Terpene）化學股份有限公司製造的「MTPH」，以下省略為「MTPH」）1.2 g（6.0質量%）、以及萜品醇（沸點：214℃，和光純藥工業股份有限公司製造）1.2 g（6.0質量%）混合。然後，利用三輥研磨機進行10次分散處理，從而獲得混合物。
將藉由分散處理而獲得的混合物移至聚乙烯製的容器中之後，秤量作為包含微米銅粒子的材料的2L3N（50%體積平均粒徑：9.9 μm，縱橫比23，福田金屬箔粉工業股份有限公司製造的商品名）5.28 g（26.4質量%）並添加於容器中，於2000 rpm、1分鐘的條件下，利用新基（Thinky）股份有限公司製造的攪拌機加以混合。然後，利用三輥研磨機進行5次分散處理，從而獲得接合材。
（第1步驟：積層體的製作）
測量基板（WALTS-KIT CC80 Mark II-0201JY）及未附著有焊料的晶片（WALTS-TEG CC80 Mark II-0101JY STD，Cu柱直徑：f25 μm，Cu柱高度：25 μm）的質量後，使用厚度50 μm的不鏽鋼遮罩將接合材模版印刷於基板的電極墊上。繼而，藉由倒裝晶片接合器（FCB3，松下（Panasonic）股份有限公司製造）將晶片搭載於接合材的印刷物上，從而獲得積層體。測定積層體的質量，自積層體的質量中減去基板及晶片的質量，藉此求出接合材的質量。
（第2步驟：接合體的製作）
將所獲得的積層體設置於可進行環境控制的管式烘箱（艾爾德克（Rdec）股份有限公司製造）中，於氫氣環境下進行加熱處理。加熱處理是藉由以下方式進行：以接合材的溫度成為燒結溫度的方式設定管式烘箱的溫度，將接合材的溫度用15分鐘自室溫（25℃）升溫至燒結溫度（250℃），並於燒結溫度（250℃）下保持60分鐘。藉此，獲得接合體。
（接合材的評價）
[接合材的到達燒結溫度時的質量M1 的測定]
將以與第1步驟同樣的方式製作的積層體設置於可進行環境控制的管式烘箱（艾爾德克（Rdec）股份有限公司製造）中，於氫氣環境下進行加熱處理。加熱處理是藉由以下方式進行：以接合材的溫度成為燒結溫度的方式設定管式烘箱的溫度，且用15分鐘自室溫（25℃）升溫至燒結溫度（250℃）。於到達燒結溫度的時間點取出積層體，於黃銅塊上急速冷卻。測定冷卻後的積層體的質量。自冷卻後的積層體的質量中減去基板及晶片的質量，藉此求出接合材的到達燒結溫度時的質量M1 。
[接合材中的不揮發成分量M2 的測定]
將接合材放入至磁性坩堝中，根據磁性坩堝的皮重與放入有接合材的磁性坩堝的重量之差而獲得接合材的質量。繼而，將放入有接合材的磁性坩堝設置於管式烘箱（艾爾德克（Rdec）股份有限公司製造）中，於減壓氫置換後，於氫氣中以300℃保持2小時，藉此對接合材進行了處理。將管式烘箱內冷卻至室溫，並進行減壓空氣置換後，取出放入有接合材的磁性坩堝。根據處理後的磁性坩堝的質量與磁性坩堝的皮重之差而獲得處理後的接合材的質量（接合材中的不揮發成分量）。藉由下述式求出接合材的不揮發成分比例，並根據所獲得的不揮發成分比例及積層體的製作中所使用的接合材的質量而算出積層體中所使用的接合材中的不揮發成分量M2 。

不揮發成分比例（質量%）=（[接合材中的不揮發成分量]/[加熱前的接合材的質量]）×100
（接合體的接合狀態評價）
[電氣導通性評價]
利用萬用電表（multimeter）確認了接合體的菊鍊（daisy chain）部分中的兩端的導通。將可確認到導通的情況判定為良好（A），將未能確認到導通的情況（斷線的情況）判定為不良（B）。再者，於所述評價中，於施加電壓5 V的條件下進行，將電阻值為100 Ω以下的情況判定為有導通。將結果示於表1中。
[剖面觀察評價]
利用樣品夾持器（樣品夾（Samplklip）I，ITW公司製造）將接合體固定於杯內，於接合體的周圍流入環氧注型樹脂（愛坡曼特（epomount），立發科技（Refine Tec）股份有限公司製造）直至掩埋接合體整體為止。將所獲得的樣品靜置於真空乾燥器（desiccator）內並減壓1分鐘，藉此進行脫泡處理。然後，於室溫下（25℃）放置10小時，藉此使環氧注型樹脂硬化。藉此，獲得硬化樣品。
使用安裝有熱固性樹脂（resinoid）切斷輪的立發鋸·艾克賽爾（Refine Saw Excel）（立發科技（Refine Tec）股份有限公司製造）將硬化樣品於所欲觀察的剖面附近切斷。利用安裝有耐水研磨紙（碳馬克紙（carbon mac paper），立發科技（Refine Tec）股份有限公司製造）的研磨裝置（立發拋光機（Refine Polisher）HV，立發科技（Refine Tec）股份有限公司製造）對剖面進行切削，使銅柱與電極墊（端子）的接合部露出。進而，使用離子研磨裝置（IM4000，日立製作所股份有限公司製造）以截面拋光（cross-section polishing，CP）模式對自遮罩露出的端部進行切削，從而使接合部的剖面露出。利用SEM裝置（環境掃描型電子顯微鏡（environment scanning electron microscope，ESEM）XL30，飛利浦（Philips）公司製造）以施加電壓10 kV、各種倍率來觀察所獲得的樣品的所露出的剖面（接合體的接合部剖面）。將藉由燒結體而銅柱與基板側的端子連接的情況判定為良好（A），將藉由接合部的裂紋、剝離等而銅柱與基板側的端子未連接的情況判定為不良（B）。將結果示於表1中。
＜實施例2及實施例3、以及比較例1＞
除了將有機溶劑的比例（MTPH及萜品醇的添加量）變更為表1所示的量以外，以與實施例1相同的方式製備接合材。除了使用所獲得的接合材以外，以與實施例1相同的方式製作接合體，並與實施例1同樣地進行接合材的評價及接合體的接合狀態評價。將結果示於表1中。
[表1]

如表1所示，於不滿足式（I）的條件的比較例1中確認到，於無加壓下的接合中成為接合不良。推測其原因在於，殘存於金屬粒子間的有機化合物（特別是MTPH）的量不足，於到達燒結溫度前，熱應力施加於接合部與構件之間，接合部自構件剝離。
＜實施例4～實施例6及比較例2＞
除了於第1步驟（積層體的製作）後、第2步驟（接合材的燒結）之前，於表2所示的條件下實施乾燥步驟以外，以與實施例1相同的方式進行接合體的製作、接合材的評價及接合體的接合狀態評價。將結果示於表2中。
[表2]

如表2所示，藉由乾燥步驟而直至燒結溫度為止所殘存的有機化合物的量減少，且不滿足式（I）的條件的比較例2中，成為接合不良。
＜實施例7～實施例9及比較例3＞
除了代替MTPH而使用聚(碳酸伸丙酯)（西格瑪奧瑞奇（Sigma-Aldrich）公司製造，5%重量減少溫度：190℃）、代替萜品醇而使用碳酸伸丙酯（和光純藥工業股份有限公司製造，製品名「4-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮」）、代替2L3N而使用MA-025KFD（50%體積平均粒徑：5 μm，三井金屬公司製造）、以及以各成分的含量成為表3所示的值的方式調配各成分以外，以與實施例1相同的方式製備接合材。除了使用所獲得的接合材，於第1步驟後、第2步驟之前於表3所示的條件下實施乾燥步驟，以及將第2步驟中的燒結溫度及燒結時間變更為表3所示的條件以外，以與實施例1相同的方式進行接合體的製作、接合材的評價及接合體的接合狀態評價。將結果示於表3中。
[表3]

如表3所示，於滿足式（I）的條件的實施例7～實施例9（（M1 -M2 ）/M1 ×100≧1.0）的情況下，確認到可良好地接合。
＜實施例10～實施例12及比較例4＞
除了代替MTPH而變更為KFA-2000（丙烯酸系樹脂，5%重量減少溫度：220℃，互應化學工業股份有限公司製造）、以及以各成分的含量成為表4所示的值的方式調配各成分以外，以與實施例1相同的方式製備接合材。除了使用所獲得的接合材，於第1步驟後、第2步驟之前，於表4所示的條件下實施乾燥步驟，以及將第2步驟中的燒結溫度及燒結時間變更為表4所示的條件以外，以與實施例1相同的方式進行接合體的製作、接合材的評價及接合體的接合狀態評價。將結果示於表4中。
[表4]

如表4所示，於滿足式（I）的條件的實施例10～實施例12（（M1 -M2 ）/M1 ×100≧1.0）的情況下，確認到可良好地接合。
＜實施例13及實施例14、以及比較例5＞
除了將有機溶劑的MTPH變更為甘油三丁酸酯或者未使用MTPH、以及將各成分的調配量變更為表5所示的量以外，以與實施例1相同的方式製備接合材。除了使用所獲得的接合材以外，以與實施例1相同的方式製作接合體，並與實施例1同樣地進行接合材的評價及接合體的接合狀態評價。將結果示於表5中。
[表5]

如表5所示，於不滿足式（I）的條件的比較例5中確認到，於無加壓下的接合中成為接合不良。推測其原因在於，殘存於金屬粒子間的有機化合物的量不足，於到達燒結溫度前，熱應力施加於接合部與構件之間，接合部自構件剝離。
＜實施例15＞
除了將有機溶劑的MTPH變更為硬脂酸丁酯、以及將各成分的調配量變更為表5所示的量以外，以與實施例1相同的方式製備接合材。除了使用所獲得的接合材以外，以與實施例1相同的方式製作接合體，並與實施例1同樣地進行接合材的評價及接合體的接合狀態評價。將結果示於表6中。
[表6]
10‧‧‧第1構件
11‧‧‧金屬柱
12‧‧‧第1基板
20‧‧‧第2構件
21‧‧‧電極墊
22‧‧‧第2基板
30‧‧‧接合材（接合部）
31‧‧‧燒結體（接合部）
50‧‧‧積層體
100‧‧‧接合體
圖1（a）及圖1（b）是表示一實施形態的接合體的製造方法的示意剖面圖。
圖2（a）～圖2（c）是用以說明接合體的製造方法中的第1步驟的示意剖面圖。
圖3（a）～圖3（c）是用以說明接合體的製造方法中的第1步驟的示意剖面圖。

Claims (13)

  1. 一種接合體的製造方法，包括： 第1步驟，準備如下的積層體，所述積層體包括：表面設置有金屬柱的第1構件、表面設置有電極墊並以所述金屬柱與所述電極墊彼此相向的方式配置的第2構件、及設置於所述金屬柱與所述電極墊之間的含有金屬粒子及有機化合物的接合材；以及 第2步驟，對所述積層體進行加熱，並於規定的燒結溫度下使所述接合材燒結，且 所述接合材滿足下述式（I）的條件； （M1 -M2 ）/M1 ×100≧1.0 （I） 式（I）中，M1 表示於所述第2步驟中，所述接合材的溫度到達所述燒結溫度時的所述接合材的質量，M2 表示接合材中的不揮發成分量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的接合體的製造方法，其中，所述有機化合物包含選自由具有300℃以上的沸點的有機溶劑及還原環境下的5%重量減少溫度為100℃以上的熱分解性樹脂所組成的群組中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的接合體的製造方法，其中，所述熱分解性樹脂包含選自由聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯及聚酯所組成的群組中的至少一種。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的接合體的製造方法，其中，以所述接合材的總質量為基準，所述有機溶劑的含量及所述熱分解性樹脂的含量的合計為1.0質量%以上。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的接合體的製造方法，其中所述燒結溫度為150℃～300℃。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的接合體的製造方法，其中，於所述第2步驟中，於無加壓或0.1 MPa以下的加壓下使所述接合材燒結。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的接合體的製造方法，其中，所述金屬粒子包含體積平均粒徑為0.11 μm～0.80 μm的次微米銅粒子、及體積平均粒徑為2.0 μm～50 μm且縱橫比為3.0以上的片狀的微米銅粒子，且 以所述金屬粒子的總質量為基準，所述次微米銅粒子的含量為30質量%～90質量%， 以所述金屬粒子的總質量為基準，所述微米銅粒子的含量為10質量%～50質量%。
  8. 一種接合材，其為用以將金屬柱與電極墊接合的接合材，且 所述接合材含有：金屬粒子；以及有機化合物，包含選自由具有300℃以上的沸點的有機溶劑及還原環境下的5%重量減少溫度為100℃以上的熱分解性樹脂所組成的群組中的至少一種。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的接合材，其中，所述熱分解性樹脂包含選自由聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯及聚酯所組成的群組中的至少一種。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述的接合材，其中，以所述接合材的總質量為基準，所述有機溶劑的含量及所述熱分解性樹脂的含量的合計為1.0質量%以上。
  11. 如申請專利範圍第8項至第10項中任一項所述的接合材，其中，所述金屬粒子包含體積平均粒徑為0.11 μm～0.80 μm的次微米銅粒子、及體積平均粒徑為2.0 μm～50 μm且縱橫比為3.0以上的片狀的微米銅粒子，且 以所述金屬粒子的總質量為基準，所述次微米銅粒子的含量為30質量%～90質量%， 以所述金屬粒子的總質量為基準，所述微米銅粒子的含量為10質量%～50質量%。
  12. 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項所述的接合材，其用以藉由在150℃～300℃的燒結溫度下使其燒結而將所述金屬柱與所述電極墊接合。
  13. 如申請專利範圍第8項至第12項中任一項所述的接合材，其用以藉由在無加壓或0.1 MPa以下的加壓下使其燒結而將所述金屬柱與所述電極墊接合。
TW107139721A 2017-11-08 2018-11-08 接合體的製造方法及接合材 TWI806919B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-215792 2017-11-08
JP2017215792 2017-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201930529A true TW201930529A (zh) 2019-08-01
TWI806919B TWI806919B (zh) 2023-07-01

Family

ID=66437885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107139721A TWI806919B (zh) 2017-11-08 2018-11-08 接合體的製造方法及接合材

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11483936B2 (zh)
EP (1) EP3709339A4 (zh)
JP (1) JP7279639B2 (zh)
KR (1) KR102643575B1 (zh)
CN (1) CN111295741B (zh)
SG (1) SG11202002760YA (zh)
TW (1) TWI806919B (zh)
WO (1) WO2019093427A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114430624A (zh) * 2020-10-29 2022-05-03 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 电路板的制作方法以及电路板

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4023362A4 (en) * 2019-09-25 2022-07-06 Showa Denko Materials Co., Ltd. COPPER PASTE FOR MAKING A SINTERED COPPER PILLAR AND METHOD FOR MAKING A COMPOSITE
US11235404B2 (en) * 2020-03-21 2022-02-01 International Business Machines Corporation Personalized copper block for selective solder removal
KR102487799B1 (ko) * 2020-03-27 2023-01-13 미쓰이금속광업주식회사 임시 고정용 조성물 및 접합 구조체의 제조 방법
EP4167274A4 (en) * 2020-06-15 2024-01-03 Sony Semiconductor Solutions Corp SEMICONDUCTOR DEVICE AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
KR20220005724A (ko) * 2020-07-07 2022-01-14 주식회사 프로텍 가압식 구리 필러 기판 본딩 방법
KR102423021B1 (ko) * 2020-08-07 2022-07-19 서울과학기술대학교 산학협력단 구리-구리 플립칩 인터커넥션 형성 방법 및 이에 의해 형성된 구리-구리 플립칩 인터커넥션부
KR102459361B1 (ko) * 2020-12-14 2022-10-28 파워마스터반도체 주식회사 파워 모듈 패키지
WO2023153163A1 (ja) * 2022-02-09 2023-08-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 フリップチップ実装構造およびフリップチップ実装方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5891366A (en) * 1994-05-10 1999-04-06 Robert Bosch Gmbh Anisotropically conducting adhesive, and process for producing an anisotropically conducting adhesive
KR100711967B1 (ko) * 2005-08-08 2007-05-02 삼성전기주식회사 금속 나노 입자의 제조방법 및 도전성 잉크
US7658988B2 (en) * 2006-04-03 2010-02-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Printed circuits prepared from filled epoxy compositions
JP2007321215A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Nippon Shokubai Co Ltd 金属ナノ粒子分散体および金属被膜
US8234773B2 (en) * 2006-06-05 2012-08-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Apparatus and method for forming electronic devices
JP5205717B2 (ja) * 2006-07-04 2013-06-05 セイコーエプソン株式会社 ギ酸銅錯体、銅粒子の製造方法および配線基板の製造方法
JP5393988B2 (ja) * 2008-02-21 2014-01-22 トッパン・フォームズ株式会社 インク、及び配線を形成する方法
US7898083B2 (en) * 2008-12-17 2011-03-01 Texas Instruments Incorporated Method for low stress flip-chip assembly of fine-pitch semiconductor devices
WO2011155055A1 (ja) * 2010-06-11 2011-12-15 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 低温焼結性接合材および該接合材を用いた接合方法
US8951445B2 (en) * 2011-04-14 2015-02-10 International Business Machines Corporation Bridging arrangement and method for manufacturing a bridging arrangement
US9157004B2 (en) * 2011-11-15 2015-10-13 Nof Corporation Composition for forming copper pattern and method for forming copper pattern
WO2013161713A1 (ja) * 2012-04-25 2013-10-31 日立化成株式会社 回路接続材料、回路接続構造体、接着フィルム及び巻重体
JP6351938B2 (ja) * 2013-08-16 2018-07-04 国立大学法人大阪大学 接合構造体の製造方法、接合構造体および装置
JP2015065123A (ja) 2013-09-26 2015-04-09 東洋紡株式会社 導電性ペースト、導電性薄膜及び回路
US9570385B2 (en) * 2015-01-22 2017-02-14 Invensas Corporation Method for fabrication of interconnection circuitry with electrically conductive features passing through a support and comprising core portions formed using nanoparticle-containing inks
US10170445B2 (en) 2015-05-26 2019-01-01 International Business Machines Corporation Method for electrical coupling and electric coupling arrangement
CN107949447B (zh) * 2015-09-07 2020-03-03 日立化成株式会社 接合用铜糊料、接合体的制造方法及半导体装置的制造方法
JP6659026B2 (ja) * 2015-10-14 2020-03-04 国立大学法人大阪大学 銅粒子を用いた低温接合方法
JP7005121B2 (ja) * 2015-12-04 2022-01-21 昭和電工マテリアルズ株式会社 無加圧接合用銅ペースト、接合体、及び半導体装置
JP2017155166A (ja) * 2016-03-03 2017-09-07 バンドー化学株式会社 接合用組成物
JP6796937B2 (ja) * 2016-03-16 2020-12-09 日東電工株式会社 接合体の製造方法
TW202115744A (zh) * 2019-09-30 2021-04-16 日商日立化成股份有限公司 接合用的銅糊劑、接合體的製造方法和接合體

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114430624A (zh) * 2020-10-29 2022-05-03 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 电路板的制作方法以及电路板
CN114430624B (zh) * 2020-10-29 2024-03-15 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 电路板的制作方法以及电路板

Also Published As

Publication number Publication date
TWI806919B (zh) 2023-07-01
US20200344893A1 (en) 2020-10-29
CN111295741B (zh) 2023-09-01
SG11202002760YA (en) 2020-05-28
EP3709339A1 (en) 2020-09-16
KR102643575B1 (ko) 2024-03-04
KR20200085738A (ko) 2020-07-15
WO2019093427A1 (ja) 2019-05-16
JP7279639B2 (ja) 2023-05-23
JPWO2019093427A1 (ja) 2020-11-26
CN111295741A (zh) 2020-06-16
US11483936B2 (en) 2022-10-25
EP3709339A4 (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201930529A (zh) 接合體的製造方法及接合材
US11532588B2 (en) Copper paste for pressureless bonding, bonded body and semiconductor device
JP7005121B2 (ja) 無加圧接合用銅ペースト、接合体、及び半導体装置
TWI694558B (zh) 接合體及半導體裝置
JP6848549B2 (ja) 接合用銅ペースト及び半導体装置
JP7210842B2 (ja) 接合体の製造方法、焼結銅ピラー形成用銅ペースト、及び接合用ピラー付部材
EP4023363B1 (en) Copper paste for joining and method for manufacturing joined body
TW202025873A (zh) 電子零件及電子零件的製造方法
TWI759279B (zh) 無加壓接合用銅糊、接合體與其製造方法及半導體裝置
WO2021060204A1 (ja) 焼結銅ピラー形成用銅ペースト及び接合体の製造方法
CN114502301A (zh) 接合用铜糊料、接合体的制造方法及接合体
JP7107355B2 (ja) 無加圧接合用銅ペースト、接合体、及び半導体装置
JP7463681B2 (ja) 接合体の製造方法及び接合体
WO2023282235A1 (ja) 接合用金属ペースト、並びに接合体及びその製造方法
JP2022059400A (ja) 焼結銅ピラー形成用銅ペースト及び接合体の製造方法
JP7468358B2 (ja) 接合体及び半導体装置の製造方法、並びに接合用銅ペースト
JP2022181795A (ja) 銅ピラー付き回路部材の製造方法及び接合体の製造方法
TW202241609A (zh) 燒結銅柱形成用銅膏及接合體的製造方法