TW202330828A - 導電性糊、硬化物、燒結促進劑及燒結促進方法 - Google Patents

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Abstract

一種導電性糊,其含有:含銀粒子;及燒結促進劑,其促進上述含銀粒子彼此燒結,上述燒結促進劑包含式(1)或式(2)所表示之化合物。 式(1)中,m為1以上且20以下的整數。

Description

導電性糊、硬化物、燒結促進劑及燒結促進方法
本發明係有關一種導電性糊、硬化物、燒結促進劑及燒結促進方法。
半導體元件等電子零件例如經由接著層裝載於基板上。有時對這種接著層要求導電性,於此種情形時,有時例如由含有含銀粒子之樹脂組成物形成導電性接著層。
作為用以製作導電性糊之樹脂組成物,例如有時使用含有含銀粒子之樹脂組成物。作為與這種樹脂組成物相關之技術,例如可舉出專利文獻1中所記載者。在專利文獻1中記載了一種熱硬化性樹脂組成物,其包含(A)板型銀微粒、(B)平均粒徑為0.5~30μm的銀粉及(C)熱硬化性樹脂,在該熱硬化性樹脂組成物中,藉由銀粒子彼此的接觸點的形成而顯現出導電性。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-194013號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,近年來,對導電性糊的導電性要求之水準提高到以往以上,利用習知技術已無法充分應對該要求。 [解決課題之技術手段]
依本發明,提供以下所示之導電性糊、硬化物、燒結促進劑及燒結促進方法。 [1] 一種導電性糊,其含有: 含銀粒子;及 燒結促進劑,其促進前述含銀粒子彼此燒結, 前述燒結促進劑包含式(1)或式(2)所表示之化合物, 式(1)中,m為1以上且20以下的整數, 式(2)中,n為1以上且20以下的整數。 [2] 如上述[1]之導電性糊,其中,前述燒結促進劑包含式(1)所表示之化合物,式(1)中,m為1以上且11以下的整數。 [3] 如上述[1]或[2]之導電性糊,其中,前述燒結促進劑包含式(2)所表示之化合物,式(2)中,n為2以上且13以下的整數。 [4] 如上述[1]至[3]中任一項之導電性糊,其中,前述含銀粒子包括選自由球狀粒子、鱗片狀粒子、凝聚狀粒子及多面體形狀粒子組成的群中之1種或2種以上。 [5] 如上述[4]之導電性糊,其中,前述含銀粒子包括選自由球狀粒子、鱗片狀粒子、凝聚狀粒子及多面體形狀粒子組成的群中之2種以上。 [6] 如上述[1]至[5]中任一項之導電性糊,其進一步包含環氧單體。 [7] 如上述[6]之導電性糊,其進一步包含酚系硬化劑。 [8] 如上述[6]或[7]之導電性糊,其進一步包含咪唑系硬化促進劑。 [9] 如上述[1]至[8]中任一項之導電性糊,其進一步包含(甲基)丙烯酸單體。 [10] 如上述[9]之導電性糊,其進一步包含自由基聚合起始劑。 [11] 如上述[1]至[10]中任一項之導電性糊,其進一步包含溶劑。 [12] 如上述[1]至[11]中任一項之導電性糊,其中,在以燒結處理後的厚度成為0.05mm之方式將該導電性糊塗布於玻璃板上,在氮環境下,經60分鐘從30℃升溫至200℃,接著,在200℃進行120分鐘燒結處理來獲得了硬化物之情形時,該硬化物的體積電阻率為4.0μΩ・cm以上且9.5μΩ・cm以下。 [13] 一種硬化物,其是將上述[1]至[12]中任一項之導電性糊燒結而獲得。 [14] 一種燒結促進劑,其促進含銀粒子彼此燒結,其包含式(1)或式(2)所表示之化合物, 式(1)中,m為1以上且20以下的整數, 式(2)中,n為1以上且20以下的整數。 [15] 一種燒結促進方法,其使用上述[14]之燒結促進劑來促進含銀粒子的燒結。 [發明之效果]
依本發明,提供一種導電性優異的導電性糊。
以下,利用圖式,對本發明的實施形態進行說明。另外,在所有圖式中,對相同的構成要素標註相同的符號,並適當地省略說明。又,只要無特別說明,則「a~b」表示「a以上且b以下」。
[導電性糊] <燒結技術的概要> 本實施形態之導電性糊為燒結型導電性糊。首先,對燒結技術的概要進行說明。
在燒結型導電性糊中,藉由在燒結製程中金屬粒子燒結(sintering)來確保導電性。亦即,由於熱的作用,金屬粒子之間的界面消失而金屬粒子彼此燒結,從而形成燒結結構(金屬粒子連結結構)。如此形成之燒結結構作為導電路徑發揮作用。
在燒結型導電性糊中通常摻合樹脂成分來作為黏結劑。在燒結製程中樹脂成分完全揮發而在硬化物中未殘留有樹脂成分者被稱為全燒結型。另一方面,在燒結製程中只有樹脂成分的一部分揮發而在硬化物中殘留有樹脂成分者被稱為半燒結型。
在半燒結型導電性糊中,殘留於硬化物中之樹脂成分發揮作用使燒結結構(金屬粒子連結結構)與被接著體密接。
利用圖1,對由燒結型導電性糊形成接著層之概要進行說明。
圖1係表示由本實施形態的導電性糊形成有接著層之半導體裝置100之剖面圖。 在半導體裝置100中,藉由在基板30的表面塗布本實施形態之導電性糊而形成接著層10。接著,在上述基板30的表面經由上述接著層10裝載半導體元件20。
經由上述接著層10裝載半導體元件20之後,藉由燒結而接著層10所含之含銀粒子燒結。
其後,半導體元件20與基板30藉由接合線40電連接,進而被模塑樹脂50密封,接著在基板30的與裝載半導體元件20之表面相反的一側的背面上形成複數個焊球60,藉此形成半導體裝置100。
<本實施形態之導電性糊的特徵> 本實施形態之導電性糊含有: 含銀粒子;及 燒結促進劑,其促進上述含銀粒子彼此燒結, 上述燒結促進劑包含式(1)或式(2)所表示之化合物。 式(1)中,m為1以上且20以下的整數。 式(2)中,n為1以上且20以下的整數。
由本實施形態的導電性糊形成之接著層的導電性良好。
若對由本實施形態的導電性糊形成之硬化物的截面進行SEM觀察,則能夠確認到發生了更多含銀粒子彼此的熔合,燒結得以促進。認為,藉由如此促進燒結,導電性及導熱性得到提高。
<各成分> 以下,對本實施形態的導電性糊所含之各成分進行說明。
(燒結促進劑) 燒結促進劑係指促進金屬粒子的燒結之劑。
本實施形態的導電性糊含有燒結促進劑,因此與不含燒結促進劑之導電性糊相比,促進含銀粒子的燒結。認為,藉由如此促進燒結,導電性、導熱性得到提高。
以往,在導電性糊的領域中,未發現這樣促進金屬粒子的燒結之劑,但是本發明人進行各種探討之結果,發現了促進金屬粒子的燒結之劑,從而完成了本發明。
藉由本實施形態之燒結促進劑來促進燒結之機制雖然尚不清楚,但是推測為,藉由本實施形態之燒結促進劑作用於含銀粒子的表面而含銀粒子的分散性得到提高,其結果,促進含銀粒子彼此的接觸界面處的熔接、物質移動,從而促進燒結。
本實施形態之燒結促進劑能夠包含一種或兩種以上的式(1)或式(2)所表示之化合物。 式(1)中,m為1以上且20以下的整數。 式(2)中,n為1以上且20以下的整數。
本實施形態之燒結促進劑的特徵為,具有乙二醇結構或丙二醇結構。本發明人推測為,藉由該等結構與含銀粒子的表面產生某種相互作用來提高含銀粒子的分散性。
上述式(1)中,m為1以上、適合為2以上、更適合為3以上、進而適合為4以上的整數,又,為20以下、適合為11以下、更適合為10以下、進而適合為9以下的整數。 藉由m在上述範圍,含銀粒子的分散性進一步提高,由導電性糊形成之接著層的導電性及導熱性進一步提高。 上述式(2)中,n為1以上、適合為2以上、更適合為3以上、進而適合為4以上的整數,又,為20以下、適合為13以下、更適合為12以下、進而適合為11以下。 藉由n在上述範圍,含銀粒子的分散性進一步提高,由導電性糊形成之接著層的導電性及導熱性進一步提高。
作為本實施形態之燒結促進劑的具體例,能夠舉出: KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.製造的EPOLITE40E(乙二醇二環氧丙基醚)、EPOLITE100E(二乙二醇二環氧丙基醚)、EPOLITE400E(聚乙二醇二環氧丙基醚)、EPOLITE70P(聚丙二醇二環氧丙基醚)、EPOLITE200P(三丙二醇二環氧丙基醚)、EPOLITE400P(聚丙二醇二環氧丙基醚); Nagase ChemteX Corporation製造的DENACOL EX-810(乙二醇二環氧丙基醚)、DENACOL EX-821(聚乙二醇二環氧丙基醚)、DENACOL EX-830(聚乙二醇二環氧丙基醚)、DENACOL EX-920(聚丙二醇二環氧丙基醚)、DENACOL EX-931(聚丙二醇二環氧丙基醚)等。
本實施形態的導電性糊可以僅包含1種燒結促進劑,亦可以包含2種以上的燒結促進劑。
關於本實施形態的導電性糊中的燒結促進劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為0.5質量份以上,更適合為0.7質量份以上,進而適合為1.0質量份以上。藉此,進一步促進含銀粒子的燒結。
又,關於本實施形態的導電性糊中的燒結促進劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為50質量份以下,更適合為20質量份以下,進而適合為10質量份以下。藉此,耐熱循環性、對被接著體的密接性等性能的均衡變得更良好。
(含銀粒子) 本實施形態之導電性糊含有含銀粒子。
含銀粒子藉由燒結製程中的適當的熱處理而發生燒結(sintering),形成粒子連結結構(燒結結構)。
對本實施形態之含銀粒子的形狀並無特別限制。
本實施形態之含銀粒子較佳包括選自由球狀粒子、鱗片狀粒子、凝聚狀粒子及多面體形狀粒子組成的群中之1種或2種以上。
在本實施形態中,更佳包括選自球狀粒子、鱗片狀粒子、凝聚狀粒子及多面體形狀粒子的含銀粒子中之2種以上,進而較佳包括球狀的含銀粒子b1及選自鱗片狀、凝聚狀及多面體形狀中之1種以上的含銀粒子b2,特佳包括球狀的含銀粒子b1及鱗片狀的含銀粒子b2-1。藉此,含銀粒子彼此的接觸率進一步提高,因此在該導電性糊燒結之後容易形成網路而導熱性及電導性進一步提高。
藉由含銀粒子包括含銀粒子b2,能夠抑制由導電性糊獲得之成形物的樹脂破裂,或者能夠抑制線膨脹係數的增大。 另外,在本實施形態中,「球狀」不限於完全的圓球,亦包括在表面具有若干個凹凸之形狀等。其圓形度例如為0.90以上、較佳為0.92以上、更佳為0.94以上。
含銀粒子的中值粒徑D 50例如為0.01μm以上且50μm以下、較佳為0.1μm以上且20μm以下、更佳為0.5μm以上且10μm以下。藉由將中值粒徑D 50設為適當的值,容易保持導熱性、燒結性、對熱循環的耐性等的均衡。又,藉由將D 50設為適當的值,有時亦可實現塗布/接著的作業性的提高等。 含銀粒子的粒度分布(橫軸:粒徑,縱軸:頻率)可以為單峰性,亦可以為多峰性。
就本發明的效果的觀點而言,含銀粒子較佳包括球狀的含銀粒子b1及鱗片狀的含銀粒子b2-1。該等含銀粒子更佳為實質上僅由銀構成之銀粒子。
球狀的含銀粒子b1的中值粒徑D 50例如為0.1~20μm、較佳為0.5~10μm、更佳為0.5~5.0μm。 球狀的含銀粒子b1的比表面積例如為0.1~2.5m 2/g、較佳為0.5~2.3m 2/g、更佳為0.8~2.0m 2/g。 球狀的含銀粒子b1的振實密度例如為1.5~6.0g/cm 3、較佳為2.5~5.8g/cm 3、更佳為4.5~5.5g/cm 3。 球狀的含銀粒子b1的圓形度例如為0.90以上、較佳為0.92以上、更佳為0.94以上。 藉由滿足該等各特性,導熱性、燒結性、對熱循環的耐性等的均衡優異。
鱗片狀的含銀粒子b2-1的中值粒徑D 50例如為0.1~20μm、較佳為1.0~15μm、更佳為2.0~10μm。 鱗片狀的含銀粒子b2-1的比表面積例如為0.1~2.5m 2/g、較佳為0.2~2.0m 2/g、更佳為0.25~1.2m 2/g。 鱗片狀的含銀粒子b2-1的振實密度例如為1.5~6.0g/cm 3、較佳為2.5~5.9g/cm 3、更佳為4.0~5.8g/cm 3。 藉由滿足該等各特性,導熱性、燒結性、對熱循環的耐性等的均衡優異。
在本實施形態中,藉由組合滿足上述特性中的至少1個之球狀的含銀粒子b1及滿足上述特性中的至少1個之鱗片狀的含銀粒子b2-1,導熱性及電導性特別得到提高。
球狀的含銀粒子b1的含量相對於鱗片狀的含銀粒子b2-1的含量之比(b1/b2-1)較佳為0.1以上且10以下、更佳為0.3以上且5以下,能夠特佳地設為0.5以上且3以下。藉此,含銀粒子彼此的接觸率尤其會提高,因此在該導電性糊燒結之後容易形成網路而導熱性及電導性特別得到提高。
球狀的含銀粒子b1的中值粒徑D 50相對於鱗片狀的含銀粒子b2-1的中值粒徑D 50之比(b1/b2-1)較佳為0.01以上且0.8以下、更佳為0.05以上且0.6以下。 藉此,在鱗片狀的含銀粒子之間的空隙有效率地填充球狀的含銀粒子,從而含銀粒子彼此的接觸率特別得到提高,因此在該導電性糊燒結之後容易形成網路而導熱性及電導性特別得到提高。
球狀的含銀粒子b1的振實密度相對於鱗片狀的含銀粒子b2-1的振實密度之比(b1/b2-1)較佳為0.5以上且2.0以下、更佳為0.7以上且1.2以下。 藉此,含銀粒子的填充率得到提高,從而含銀粒子彼此的接觸率特別得到提高,因此在該導電性糊燒結之後容易形成網路而導熱性及電導性特別得到提高。
含銀粒子的中值粒徑D 50例如能夠使用Sysmex Corporation製造的流動式粒子像分析裝置FPIA(註冊商標)-3000進行粒子圖像測量來求出。更具體而言,能夠使用該裝置以濕式方式測量體積基準的中值粒徑來確定含銀粒子的粒徑。
關於本實施形態之導電性糊中的含銀粒子的含量,在將該導電性糊的所有不揮發成分設為100質量份時,適合為40質量份以上、更適合為60質量份以上、進而適合為80質量份以上。藉此,能夠進一步提高導電性及導熱性。
又,關於本實施形態之導電性糊中的含銀粒子的含量,在將該導電性糊的所有不揮發成分設為100質量份時,適合為98質量份以下、更適合為97質量份以下、進而適合為96質量份以下。藉此,導熱性、燒結性、對被接著體的密接性、對熱循環的耐性等的均衡優異。
含銀粒子可以為(i)實質上僅由銀構成之粒子,亦可以為(ii)由銀及除了銀以外的成分構成之粒子。又,可以併用(i)及(ii)作為金屬含有粒子。
作為(i)實質上僅由銀構成之粒子,例如能夠舉出銀粒子。
作為(ii)由銀及除了銀以外的成分構成之粒子,例如能夠舉出銀塗層樹脂粒子。銀塗層樹脂粒子為用銀塗布了樹脂粒子的表面之粒子。用銀塗布了樹脂粒子的表面之銀塗層樹脂粒子的導熱性良好,並且與僅由銀構成之粒子相比柔軟,因此藉由使用銀塗層樹脂粒子,容易將導熱係數、儲存彈性模數設為適當的值。
在銀塗層樹脂粒子中,銀層只要覆蓋樹脂粒子的表面的至少一部分區域即可。當然,銀亦可覆蓋樹脂粒子的整個表面。
具體而言,在銀塗層樹脂粒子中,較佳為銀層覆蓋樹脂粒子的表面的50%以上、更佳為75%以上、進而較佳為90%以上。特佳為,在銀塗層樹脂粒子中,銀層實質上覆蓋樹脂粒子的整個表面。 作為另一觀點,以某一截面切斷銀塗層樹脂粒子時,較佳在該截面的整個周圍確認到銀層。
作為又一觀點,銀塗層樹脂粒子中的、樹脂/銀的質量比率例如為90/10~10/90、較佳為80/20~20/80、更佳為70/30~30/70。
作為銀塗層樹脂粒子中的「樹脂」,例如,能夠舉出聚矽氧樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、酚樹脂、聚苯乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚四氟乙烯樹脂等。當然,亦可以為除了該等以外的樹脂。又,樹脂可以為僅1種,亦可以併用2種以上的樹脂。 就彈性特性、耐熱性的觀點而言,樹脂較佳聚矽氧樹脂或(甲基)丙烯酸樹脂。
(i)實質上僅由銀構成之粒子例如能夠從DOWA HIGHTECH Co.,Ltd.、Fukuda Metal Foil&Powder Co., Ltd.等獲得。
又,(ii)由銀及除了銀以外的成分構成之粒子中的銀塗層樹脂粒子例如能夠從Mitsubishi Materials Corporation、SEKISUI CHEMICAL Co., Ltd.、SANNO Co., Ltd.等獲得。
(其他成分) 本實施形態之導電性糊可以含有除了燒結促進劑及含銀粒子以外的成分。
・環氧單體 本實施形態之導電性糊適合含有環氧單體。
本實施形態之環氧單體為在其結構中具備環氧基者。
本實施形態之環氧單體可以為在其結構中僅具備1個環氧基之單官能環氧單體,亦可以為在其結構中具備2個以上的環氧基之多官能環氧單體。
作為單官能環氧單體,例如,可舉出4-三級丁基苯基環氧丙基醚、間甲苯酚基環氧丙基醚、對甲苯酚基環氧丙基醚、苯基環氧丙基醚、甲苯酚基環氧丙基醚等。
作為多官能環氧單體,例如,可舉出:雙酚A、雙酚F、聯苯酚等雙酚化合物或該等的衍生物;氫化雙酚A、氫化雙酚F、氫化聯苯酚、環己烷二醇、環己烷二甲醇、環己烷二乙醇等具有脂環結構之二醇或該等的衍生物;使丁二醇、己二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇等脂肪族二醇或該等的衍生物等環氧化而得之2官能者;具有三羥甲基丙烷骨架、三羥基苯基甲烷骨架、胺基苯酚骨架之3官能者;使酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、聯苯芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂等環氧化而得之多官能者等。
關於本實施形態的導電性糊中的環氧單體的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為0.5質量份以上,更適合為0.7質量份以上,進而適合為1.0質量份以上。藉此,耐熱循環性、對被接著體的密接性等性能的均衡變得更良好。
又,關於本實施形態的導電性糊中的環氧單體的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為50質量份以下、更適合為20質量份以下、進而適合為10質量份以下。
・(甲基)丙烯酸單體 本實施形態之導電性糊適合含有(甲基)丙烯酸單體。
本實施形態之丙烯酸單體為在其結構中具備(甲基)丙烯酸基之單體。
本實施形態之丙烯酸單體可以為在其結構中僅具備1個(甲基)丙烯酸基之單官能丙烯酸單體,亦可以為在其結構中具備2個以上的(甲基)丙烯酸基之多官能丙烯酸單體。
在本實施形態中,(甲基)丙烯酸基為包括(甲基)丙烯酸酯基之概念。又,在本實施形態中,(甲基)丙烯酸基為表示丙烯酸基及甲基丙烯酸基之概念,(甲基)丙烯醯基為表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基之概念。
作為單官能丙烯酸單體,例如,能夠舉出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三基酯、(甲基)丙烯酸十四基酯、(甲基)丙烯酸十五基酯、(甲基)丙烯酸十六基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸二十二基酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯; (甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、1,4-環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、3-甲基-3-氧雜環丁基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-金剛烷基(甲基)丙烯酸酯等脂環式(甲基)丙烯酸酯; (甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸對異丙苯基苯酯、(甲基)丙烯酸鄰聯苯酯、(甲基)丙烯酸1-萘酯、(甲基)丙烯酸2-萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-(鄰苯基苯氧基)丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-(1-萘氧基)丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-(2-萘氧基)(甲基)丙烯酸丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯; (甲基)丙烯酸2-四氫糠酯、N-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-N-咔唑等雜環式(甲基)丙烯酸酯等。
作為2官能丙烯酸單體,例如,能夠舉出:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯等脂肪族二(甲基)丙烯酸酯; 環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚F二(甲基)丙烯酸酯等脂環式二(甲基)丙烯酸酯; 雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、雙酚AF二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、茀型二(甲基)丙烯酸酯等芳香族二(甲基)丙烯酸酯; 異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯等雜環式二(甲基)丙烯酸酯等。
作為3官能以上的丙烯酸單體,例如,能夠舉出:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙三醇三(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯; 異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯等雜環式(甲基)丙烯酸酯等。
關於本實施形態的導電性糊中的(甲基)丙烯酸單體的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為0.3質量份以上、更適合為0.5質量份以上、進而適合為0.6質量份以上。藉此,耐熱循環性、對被接著體的密接性等性能的均衡變得更良好。
又,關於本實施形態的導電性糊中的(甲基)丙烯酸單體的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為50質量份以下、更適合為20質量份以下、進而適合為10質量份以下。
・硬化劑 在本實施形態之導電性糊包含環氧單體、環氧樹脂之情形時,本實施形態之導電性糊較佳包含硬化劑。藉此,能夠使環氧單體、環氧樹脂硬化收縮,從而使含銀粒子凝聚。
關於本實施形態的導電性糊中的硬化劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為0.5質量份以上、更適合為1.0質量份以上、進而適合為1.2質量份以上。藉此,耐熱循環性、對被接著體的密接性等性能的均衡變得更良好。
又,關於本實施形態的導電性糊中的硬化劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為50質量份以下、更適合為20質量份以下、進而適合為10質量份以下。
本實施形態之導電性糊適合含有酚系硬化劑。
作為酚系硬化劑,例如,能夠舉出酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚酚醛清漆樹脂、苯酚-聯苯酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚樹脂;聚乙烯苯酚;三苯甲烷型酚樹脂等多官能型酚樹脂;萜烯改質酚樹脂、二環戊二烯改質酚樹脂等改質酚樹脂;具有伸苯基骨架及/或聯伸苯基骨架之苯酚芳烷基樹脂、具有伸苯基及/或聯伸苯基骨架之萘酚芳烷基樹脂等苯酚芳烷基型酚樹脂;雙酚A、雙酚F(二羥基二苯甲烷)等雙酚化合物;4,4’-聯苯酚等具有聯伸苯基骨架之化合物等。
・硬化促進劑 本實施形態之導電性糊可以包含環氧單體或環氧樹脂及促進與硬化劑的反應之硬化促進劑。
作為硬化促進劑,例如,能夠舉出:咪唑系硬化促進劑;有機膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜鹼(phosphobetaine)化合物、膦化合物和醌化合物的加成物、鏻化合物和矽烷化合物的加成物等含有磷原子之化合物;二氰二胺、1,8-二吖雙環[5.4.0]十一烯-7(1,8-diazabicyclo[5.4.0]-undecene-7)、苄基二甲胺等脒、三級胺;上述脒或上述三級胺的四級銨鹽等含有氮原子之化合物等。
關於本實施形態的導電性糊中的硬化促進劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為0.01質量份以上、更適合為0.05質量份以上、進而適合為0.07質量份以上。藉此,耐熱循環性、對被接著體的密接性等性能的均衡變得更良好。
又,關於本實施形態的導電性糊中的硬化促進劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為10質量份以下、更適合為5質量份以下。
本實施形態之導電性糊適合含有咪唑系硬化促進劑。
作為咪唑系硬化促進劑,例如,能夠舉出2-苯基-1H-咪唑-4,5-二甲醇、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2,4-二胺-6-[2-甲基咪唑基-(1)]-乙基-對稱三𠯤、2-十一基咪唑、2-十七基咪唑、2,4-二胺-6-[2-甲基咪唑基-(1)]-乙基-對稱三𠯤異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-甲基咪唑異三聚氰酸加成物、1,2,4-苯三甲酸1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓、1,2,4-苯三甲酸1-氰基乙基-2-十一基咪唑鎓等。
・自由基聚合起始劑 在本實施形態之導電性糊包含(甲基)丙烯酸單體之情形時,本實施形態之導電性糊較佳包含自由基聚合起始劑。藉此,能夠使(甲基)丙烯酸單體硬化收縮,從而使含銀粒子凝聚。
作為自由基聚合起始劑,例如,能夠使用偶氮化合物、過氧化物等。上述具體例中,例如,較佳使用過氧化物。
作為上述過氧化物,例如,能夠舉出二醯基過氧化物、二烷基過氧化物、過氧縮酮等有機過氧化物,更具體而言,能夠舉出:甲基乙基酮過氧化物、環己酮過氧化物等酮過氧化物;1,1-二(三級丁基過氧)環己烷、2,2-二(4,4-二(三級丁基過氧)環己基)丙烷等過氧縮酮; 對薄荷烷氫過氧化物、二異丙基苯氫過氧化物、1,1,3,3-四甲基丁基氫過氧化物、異丙苯氫過氧化物、三級丁基氫過氧化物等氫過氧化物; 二(2-三級丁基過氧異丙基)苯、二異丙苯基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧)己烷、三級丁基異丙苯基過氧化物、二-三級己基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧)己烷-3、二-三級丁基過氧化物等二烷基過氧化物; 二苯甲醯過氧化物、二(4-甲基苯甲醯)過氧化物等二醯基過氧化物; 二-正丙基過氧二碳酸酯、二異丙基過氧二碳酸酯等過氧二碳酸酯; 2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯過氧基)己烷、過氧苯甲酸三級己酯、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧2-乙已酸三級丁酯等過氧酯等。
關於本實施形態的導電性糊中的自由基聚合起始劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為0.01質量份以上、更適合為0.03質量份以上、進而適合為0.04質量份以上。藉此,耐熱循環性、對被接著體的密接性等性能的均衡變得更良好。
又,關於本實施形態的導電性糊中的自由基聚合起始劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為10質量份以下、更適合為5質量份以下。
・溶劑 本實施形態之導電性糊較佳包含溶劑。藉此,能夠提高導電性糊的流動性,有助於提高作業性。
作為本實施形態之溶劑,例如,能夠舉出甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、甲基卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、乙醯丙酮、甲基異丁基酮(MIBK)、環己酮、二丙酮醇、乙賽璐蘇、甲賽璐蘇、丁賽璐蘇、乙酸乙賽璐蘇、乙酸甲賽璐蘇、乙酸丁賽璐蘇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、甲基甲氧基丁醇、α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇、萜品醇(α、β、γ的混合物)、二氫萜品醇、2-甲-2,4-戊二醇、苄醇、2-苯乙醇、異棕櫚醇、異硬脂醇、月桂醇、乙二醇、丙二醇或丙三醇等醇類; 丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、二丙酮醇(4-羥基-4-甲基-2-戊酮)、2-辛酮、異佛爾酮(3,5,5-三甲基-2-環己烯-1-酮)或二異丁基酮(2,6-二甲基-4-庚酮)等酮類; 乙酸乙酯、乙酸丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、乙醯氧基乙烷、丁酸甲酯、己酸甲酯、辛酸甲酯、癸酸甲酯、乙酸甲賽璐蘇、乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、1,2-二乙醯氧基乙烷、磷酸三丁酯、磷酸三甲苯酯或磷酸三戊酯等酯類; 四氫呋喃、二丙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、乙氧基乙醚、1,2-雙(2-二乙氧基)乙烷或1,2-雙(2-甲氧基丁氧基)乙烷等醚類; 2-(2-丁氧基乙氧基)乙烷乙酸酯等酯醚類; 2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇等醚醇類、甲苯、二甲苯、正烷烴、異烷烴、十二基苯、松節油、煤油或輕油等烴類; 乙腈或丙腈等腈類; 乙醯胺或N,N-二甲基甲醯胺等醯胺類; 低分子量的揮發性矽油或揮發性有機改質矽油等。
關於本實施形態的導電性糊中的溶劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為1質量份以上、更適合為2質量份以上、進而適合為3質量份以上。
又,關於本實施形態的導電性糊中的溶劑的含量,在將該導電性糊設為100質量份時,適合為50質量份以下、更適合為20質量份以下、進而適合為10質量份以下。
依需要,在本實施形態之導電性糊中還能夠添加環氧樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、丁二烯橡膠等聚合物成分;二氧化矽(silica)、氧化鋁等無機填充材料;微細二氧化矽等觸變調節劑;偶合劑;抗氧化劑;分散劑;消泡劑;調平劑等成分。 該等成分的含有比例能夠配合適用導電性糊之用途來適當設定。
在本實施形態的導電性糊含有上述各成分中的例如丁二烯橡膠之情形時,就其他成分的反應性等的觀點而言,較佳具有環氧基。 關於本實施形態的導電性糊中的具有環氧基之丁二烯橡膠(以下,稱為含環氧基之丁二烯橡膠)的含量,就降低由糊獲得之效果物的儲存彈性模數並提高與基板等的密接性之觀點而言,在將該導電性糊設為100質量份時,較佳為0.1質量份以上、更佳為0.5質量份以上、進而較佳為1.0質量份以上,又,較佳為50質量份以下、更佳為40質量份以下、進而較佳為30質量份以下。 作為含環氧基之丁二烯橡膠的具體例,能夠舉出NIPPON SODA Co., Ltd.製造的NISSO-PB JP-200(環氧改質聚丁二烯)。
本實施形態之導電性糊能夠藉由利用以往公知的方法混合上述各成分和依需要添加之其他成分而獲得。
<物性> 本實施形態之導電性糊適合在20℃為糊狀。亦即,本實施形態之導電性糊能夠適合在20℃以糊狀塗布於基板等。藉此,能夠將本實施形態的導電性糊較佳地用作半導體元件的接著劑等。 當然,依據適用之製程等,本實施形態的導電性糊可以為相對低黏度的清漆狀等。
在以燒結處理後的厚度成為0.05mm之方式將本實施形態之導電性糊塗布於玻璃板上,在氮環境下,經60分鐘從30℃升溫至200℃,接著,在200℃進行120分鐘燒結處理來獲得了硬化物之情形時,該硬化物的體積電阻率適合為9.5μΩ・cm以下、進而適合為9.2μΩ・cm以下。藉此,能夠提高由本實施形態的導電糊獲得之硬化物的導電性。又,該硬化物的體積電阻率通常為4.0μΩ・cm以上、適合為4.5μΩ・cm以上。
<用途> 能夠使用本實施形態的導電性糊來製造半導體裝置。例如,能夠藉由將本實施形態的導電性糊用作基材與半導體元件的「接著劑」來製造半導體裝置。
換言之,本實施形態的半導體裝置例如具備:基材;及半導體元件,其經由將上述導電性糊燒結而獲得之接著層裝載於基材上。
作為半導體元件,能夠舉出IC、LSI、功率用半導體元件(功率半導體)、其他各種元件。又,作為基板,能夠舉出各種半導體晶片、引線框、BGA基板、安裝基板、散熱片(heat spreader)、散熱器(heat sink)等。
以下,參閱圖式,對半導體裝置的一例進行說明。 圖1係表示半導體裝置的一例之剖面圖。
在半導體裝置100中,藉由在基板30的表面塗布本實施形態之導電性糊而形成接著層10。接著,在上述基板30的表面經由上述接著層10裝載半導體元件20。
接著層10的厚度適合為5μm以上,更適合為10μm以上,進而適合為20μm以上。藉此,接著層的導電可靠性得到提高。又,接著層10的厚度適合為100μm以下、更適合為50μm以下。
塗布導電性糊之方法並無特別限定。具體而言,能夠舉出滴塗法、印刷法、噴墨法等。
經由上述接著層10裝載半導體元件20之後,藉由燒結而接著層10所含之含銀粒子燒結。
其後,半導體元件20與基板30藉由接合線40電連接,進而被模塑樹脂50密封,接著在基板30的與裝載半導體元件20之表面相反的一側的背面上形成複數個焊球60,藉此形成半導體裝置100。
[硬化物] 本實施形態之硬化物為將上述的導電性糊燒結而獲得者。
燒結溫度適合為150℃以上、更適合為180℃以上、進而適合為200℃以上。藉此,能夠進一步促進含銀粒子彼此的燒結。
燒結溫度適合為300℃以下、更適合為280℃以下、進而適合為250℃以下。藉此,容易調整燒結時的單體成分等的揮發,從而容易調整硬化物的物性。
本實施形態之硬化物的體積電阻率適合為10.0μΩ・cm以下、更適合為9.5μΩ・cm以下、進而適合為9.2μΩ・cm以下。藉此,能夠提高硬化物的導電性。 又,本實施形態之硬化物的體積電阻率通常為4.0μΩ・cm以上、適合為4.5μΩ・cm以上。
本實施形態之硬化物的儲存彈性模數(E´)適合為20GPa以下、更適合為17GPa以下、進而適合為15GPa以下。藉此,能夠提高硬化物與被接著體的密接性。 又,本實施形態之硬化物的儲存彈性模數(E´)適合為1.0GPa以上、更適合為3.0GPa以上、進而適合為5.0GPa以上。藉此,能夠提高硬化物的強度。
如上所述,本實施形態之硬化物為將含有燒結促進劑之導電性糊燒結而獲得者,因此與以往的硬化物相比,含銀粒子的燒結得到了促進。
若對本實施形態之硬化物的截面進行SEM觀察,則能夠確認到發生了更多含銀粒子彼此的熔合,燒結得到了促進。認為,藉由如此促進燒結,導電性及導熱性得到提高。
[燒結促進劑] 本實施形態之燒結促進劑為促進含銀粒子彼此燒結者,且包含式(1)或式(2)所表示之化合物。 式(1)中,m為1以上且20以下的整數。 式(2)中,n為1以上且20以下的整數。
藉由本實施形態之燒結促進劑來促進燒結之機制雖然尚不清楚,但是推測為,藉由本實施形態之燒結促進劑作用於含銀粒子的表面而含銀粒子的分散性得到提高,其結果,促進含銀粒子彼此的接觸界面處的熔接、物質移動,從而促進燒結。
本實施形態之燒結促進劑能夠摻合到以導電性糊為代表之各種樹脂組成物中。
摻合有本實施形態之燒結促進劑之樹脂組成物的組成並無特別限定。
該樹脂組成物中的燒結促進劑的含量並無特別限定,在將該樹脂組成物設為100質量份時,適合為0.5質量份以上、更適合為0.7質量份以上、進而適合為1.0質量份以上。藉此,進一步促進含銀粒子的燒結。
又,關於該樹脂組成物中的燒結促進劑的含量,在將該樹脂組成物設為100質量份時,適合為50質量份以下、更適合為20質量份以下、進而適合為10質量份以下。藉此,耐熱循環性、對被接著體的密接性等性能的均衡變得更良好。
[燒結促進方法] 本實施形態之燒結促進方法為使用上述燒結促進劑來促進含銀粒子的燒結之方法。
藉由將上述燒結促進劑摻合到以導電性糊為代表之各種樹脂組成物中,能夠促進含銀粒子的燒結。
以上,對本發明的實施形態進行了敘述,但是該等為本發明的示例,能夠採用除了上述以外的各種構成。又,本發明並不限定於上述實施形態,在能夠實現本發明的目的之範圍的變形、改良等包含在本發明中。 [實施例]
以下,藉由實施例及比較例對本發明進行說明,但是本發明並不限定於該等。
[導電性糊之製備] 按照表1及表3所示之配方均勻地混合各成分來製備了摻合到噴射分注用導電性糊中之清漆1~11及A1~A7。表1及表3中的各成分的含量的單位為質量份。
表1及表3所示之成分的詳細情況如下。
(燒結促進劑) ・燒結促進劑1:聚乙二醇二環氧丙基醚(產品名稱:EPOLITE400E,KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.製造,相當於前述式(1),m=9) ・燒結促進劑2:聚乙二醇二環氧丙基醚(產品名稱:DENACOL EX-821,Nagase ChemteX Corporation製造,相當於前述式(1),m=4) ・燒結促進劑3:聚丙二醇二環氧丙基醚(產品名稱:DENACOL EX-920,Nagase ChemteX Corporation製造,相當於前述式(2),n=3) ・燒結促進劑4:聚丙二醇二環氧丙基醚(產品名稱:DENACOL EX-931,Nagase ChemteX Corporation製造,相當於前述式(2),n=11) ・燒結促進劑5:聚乙二醇二環氧丙基醚(產品名稱:DENACOL EX-830,Nagase ChemteX Corporation製造,相當於前述式(1),n=9)
(環氧單體) ・環氧單體1:三羥甲基丙烷聚環氧丙基醚(產品名稱:DENACOL EX-321L,Nagase ChemteX Corporation製造) ・環氧單體2:雙酚F型環氧單體(產品名稱:RE-303S,Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)
(含環氧基之丁二烯橡膠) ・含環氧基之丁二烯橡膠1:環氧改質聚丁二烯(產品名稱:NISSO-PB JP-200,NIPPON SODA Co., Ltd.製造)
((甲基)丙烯酸單體) ・(甲基)丙烯酸單體1:1,4-環己烷二甲醇單丙烯酸酯(產品名稱:CHDMMA,Nihon Kasei Co.,Ltd.製造) ・(甲基)丙烯酸單體2:乙二醇二甲基丙烯酸酯(產品名稱:Light Ester EG,KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.製造)
(硬化劑) ・硬化劑1:雙酚F型酚樹脂(產品名稱:DIC-BPF,DIC Corporation製造)
(硬化促進劑) ・硬化促進劑1:2-苯基-1H-咪唑-4,5-二甲醇(產品名稱:2PHZ-PW,SHIKOKU CHEMICALS Corporation製造)
(自由基聚合起始劑) ・自由基聚合起始劑1:二異丙苯基過氧化物(產品名稱:Perkadox BC,Kayaku Nouryon Corporation製造)
接著,藉由按照表2及表4所示之配方均勻地混合各成分而獲得了導電性糊。表2及表4中的各成分的含量的單位為質量份。
表2及表4所示之成分的詳細情況如下。 (含銀粒子) ・銀填料1:銀粒子(產品名稱:AG-DSB-114,DOWA Electronics Materials Co., Ltd.製造,球狀,D 50:0.7μm,比表面積:1.05m 2/g,振實密度5.25g/cm 3,圓形度:0.953) ・銀填料2:銀粒子(產品名稱:HKD-12,FUKUDA METAL FOIL & POWDER Co., Ltd.製造,鱗片狀,D 50:7.6μm,比表面積:0.315m 2/g,振實密度:5.5g/cm 3) (溶劑) ・溶劑1:三丙二醇單正丁基醚(產品名稱:BFTG,NIPPON NYUKAZAI Co., Ltd.製造)
[硬化物的製作] 將所獲得之導電性糊塗布於玻璃板上,在氮環境下,經60分鐘從30℃升溫至200℃,接著在200℃進行了120分鐘燒結處理。藉此,獲得了厚度為0.05mm的硬化物。
[體積電阻率] 藉由基於毫歐計(HIOKI E.E. Corporation)之直流四電極法,使用電極間隔為40mm的電極,測量了所獲得之硬化物表面的體積電阻率。
[儲存彈性模數] 從所獲得之硬化物切出約0.1mm×約10mm×約4mm的短條狀樣品,使用該短條狀樣品,藉由DMA(動態黏彈性測量,拉伸模式)在升溫速度為5℃/min、頻率為10Hz的條件測量了在25℃的儲存彈性模數(E’)。
[表1]
   清漆1 清漆2 清漆3 清漆4 清漆5 清漆6 清漆7 清漆8 清漆9 清漆10 清漆11
燒結促進劑 燒結促進劑1 (質量份) 10 25 40 50                     
燒結促進劑2 (質量份)             25 50               
燒結促進劑3 (質量份)                   25 50         
燒結促進劑4 (質量份)                         25 50   
環氧單體 環氧單體1 (質量份) 40 25 10    25    25    25      
環氧單體2 (質量份)                               50
(甲基)丙烯酸單體 (甲基)丙烯酸單體1 (質量份) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20   
(甲基)丙烯酸單體2 (質量份)                               20
硬化劑 硬化劑1 (質量份) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
硬化促進劑 硬化促進劑1 (質量份) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
自由基聚合起始劑 自由基聚合起始劑1 (質量份) 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
[表2]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 比較例1
清漆 清漆1 (質量份) 10.0                              
清漆2 (質量份)    10.0                           
清漆3 (質量份)       10.0                        
清漆4 (質量份)          10.0                     
清漆5 (質量份)             10.0                  
清漆6 (質量份)                10.0               
清漆7 (質量份)                   10.0            
清漆8 (質量份)                      10.0         
清漆9 (質量份)                         10.0      
清漆10 (質量份)                            10.0   
清漆11 (質量份)                               10.6
含銀粒子 銀填料1 (質量份) 55.0 55.0 55.0 55.0 55.0 55.0 55.0 55.0 55.0 55.0 45.0
銀填料2 (質量份) 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 40.0
溶劑 溶劑1 (質量份) 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.4
體積電阻率 (μΩ•cm) 7.4 6.9 4.5 4.6 5.9 5.4 8.9 9.2 7.6 5.1 10.8
儲存彈性模數(E´) (GPa) 9.0 8.6 14.0 10.6 7.4 7.9 11.2 6.5 7.4 5.0 20.0
[表3]
   清漆A1 清漆A2 清漆A3 清漆A4 清漆A5 清漆A6 清漆A7
燒結促進劑 燒結促進劑5 (質量份) 25 50 23 61 61 42 30
環氧單體 環氧單體1 (質量份) 25    23            
含環氧基之丁二烯橡膠 含環氧基之丁二烯橡膠1 (質量份)                18 30
(甲基)丙烯酸單體 (甲基)丙烯酸單體1 (質量份) 20 20 20 10 10 10 10
硬化劑 硬化劑1 (質量份) 20 20 24 19 19 20 20
硬化促進劑 硬化促進劑1 (質量份) 1.0 1.0 1.0 1.1 1.1 1.1 1.1
自由基聚合起始劑 自由基聚合起始劑1 (質量份) 1.2 1.2 1.2 0.6 0.6 0.6 0.6
[表4]
   實施例A1 實施例A2 實施例A3 實施例A4 實施例A5 實施例A6 實施例A7 比較例1
清漆 清漆A1 (質量份) 10.0                     
清漆A2 (質量份)    10.0                  
清漆A3 (質量份)       7.0               
清漆A4 (質量份)          7.0            
清漆A5 (質量份)             6.0         
清漆A6 (質量份)                7.0      
清漆A7 (質量份)                   7.0   
清漆11 (質量份)                      10.6
含銀粒子 含銀粒子1 (質量份) 55.0 55.0 47.0 47.0 47.5 47.0 47.0 45.0
含銀粒子2 (質量份) 31.0 31.0 42.0 42.0 42.5 42.0 42.0 40.0
溶劑 溶劑1 (質量份) 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.4
體積電阻率 (μΩ•cm) 9.8 6.6 5.7 4.8 4.6 4.8 4.9 10.8
儲存彈性模數(E´) (GPa) 9.0 10.7 12.5 13.3 14.2 10.6 9.6 20.0
如上述表2及表4所示,確認到各實施例的導電性糊與比較例的導電性糊相比,體積電阻率小,導電性優異。
[硬化物截面的SEM觀察] 從所獲得之硬化物切出約4mm×約10mm×約50μm的SEM觀察用切片,藉由掃描電子顯微鏡(Hitachi High-Technologies Corporation製造,裝置名稱:MiniscopeTM3030)以倍率:5000倍對該SEM觀察用切片進行了觀察。
將實施例2的SEM觀察像示於圖2中,且將比較例1的SEM觀察像示於圖3中。在各SEM觀察像中,呈現白色之部分為含銀粒子。在實施例2的SEM觀察像中,可知與比較例1的SEM觀察像相比,發生了更多含銀粒子彼此的熔合,燒結得到了促進。
本申請主張基於2021年9月24日申請之日本申請特願2021-155956號及2022年9月6日申請之日本申請特願2022-141719號之優先權,並將其揭示的全部內容援用於此。
10:接著層 20:半導體元件 30:基板 40:接合線 50:模塑樹脂 60:焊球 100:半導體裝置
[圖1]係表示由本實施形態的導電性糊形成有接著層之半導體裝置之剖面圖。 [圖2]係由實施例2的導電性糊形成之硬化物的截面的SEM觀察圖像。 [圖3]係由比較例1的導電性糊形成之硬化物的截面的SEM觀察圖像。
10:接著層
20:半導體元件
30:基板
40:接合線
50:模塑樹脂
60:焊球
100:半導體裝置

Claims (15)

  1. 一種導電性糊,其含有: 含銀粒子;及 燒結促進劑,其促進前述含銀粒子彼此燒結, 前述燒結促進劑包含式(1)或式(2)所表示之化合物, 式(1)中,m為1以上且20以下的整數, 式(2)中,n為1以上且20以下的整數。
  2. 如請求項1之導電性糊,其中,前述燒結促進劑包含式(1)所表示之化合物,式(1)中,m為1以上且11以下的整數。
  3. 如請求項1或2之導電性糊,其中,前述燒結促進劑包含式(2)所表示之化合物,式(2)中,n為2以上且13以下的整數。
  4. 如請求項1或2之導電性糊,其中,前述含銀粒子包括選自由球狀粒子、鱗片狀粒子、凝聚狀粒子及多面體形狀粒子組成的群中之1種或2種以上。
  5. 如請求項4之導電性糊,其中,前述含銀粒子包括選自由球狀粒子、鱗片狀粒子、凝聚狀粒子及多面體形狀粒子組成的群中之2種以上。
  6. 如請求項1或2之導電性糊,其進一步包含環氧單體。
  7. 如請求項6之導電性糊,其進一步包含酚系硬化劑。
  8. 如請求項6之導電性糊,其進一步包含咪唑系硬化促進劑。
  9. 如請求項1或2之導電性糊,其進一步包含(甲基)丙烯酸單體。
  10. 如請求項9之導電性糊,其進一步包含自由基聚合起始劑。
  11. 如請求項1或2之導電性糊,其進一步包含溶劑。
  12. 如請求項1或2之導電性糊,其中,在以燒結處理後的厚度成為0.05mm之方式將該導電性糊塗布於玻璃板上,在氮環境下,經60分鐘從30℃升溫至200℃,接著,在200℃進行120分鐘燒結處理來獲得了硬化物之情形時,該硬化物的體積電阻率為4.0μΩ・cm以上且9.5μΩ・cm以下。
  13. 一種硬化物,其是將請求項1至12中任一項之導電性糊燒結而獲得。
  14. 一種燒結促進劑,其促進含銀粒子彼此燒結,其包含式(1)或式(2)所表示之化合物, 式(1)中,m為1以上且20以下的整數, 式(2)中,n為1以上且20以下的整數。
  15. 一種燒結促進方法,其使用請求項14之燒結促進劑來促進含銀粒子的燒結。
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