[發明專利]導電材料和使用該導電材料的電子器件

無效

• 申請號: 201210440308.9
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN103096617A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 多田和夫;近藤宏司;藤原康平;白石芳彥
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H05K1/09
• 分類號: H05K1/09;H05K1/11;H05K1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬麗娜;盧江

?相關申請的交叉引用

本申請基于在2011年11月7日提交的日本專利申請No.?2011-243231和在2012年7月27日提交的日本專利申請No.?2012-167062，通過引用將上述專利申請的公開內容整體地并入本文中。

技術領域

本發明涉及一種在具有熱輻射元件的并入了電子部件的多層電路板中的熱釋放填充通路孔的形成中使用的導電材料、和一種電子器件，該電子器件一般為半導體器件，包括具有由導電材料形成的熱釋放填充通路孔的并入了電子部件的多層電路板、和熱輻射元件。

背景技術

到目前為止，很多種半導體器件，其包括具有被并入其中的半導體芯片的多層電路板，在該多層電路板中半導體芯片通過例如由導電材料形成的填充直通孔電連接到導體圖案，即，諸如銅的導電材料的圖案。例如，日本未經審查的專利公開物（公開）No.2010-73581描述了一種包括多層電路板的半導體器件，該多層電路板包括多個層疊的樹脂層，并且具有設置在其中的半導體芯片。在該日本專利公開物中描述的該多層電路板是“PALAP”（圖案化的半固化片堆疊工藝）板，其是通過下述來制作的：將所述多個由例如液晶聚合物制成的樹脂層層疊以獲得該多層電路板的前體，之后立刻在熱和壓強的施加下擠壓該前體，即導致產生樹脂層的層疊體。

在該現有技術半導體器件中，熱輻射元件，例如熱沉，被層疊到該多層電路板，并且被熱連接到半導體芯片以確保在半導體芯片中產生的熱通過熱輻射元件釋放。在該器件中，半導體芯片與熱輻射元件的熱連接通過沿厚度方向形成在構成電路板的樹脂層中的熱釋放通路來被實施。熱釋放通路是通過利用具有良好導熱性的材料填充通路而形成的，并且具有類似于半導體芯片的輪廓的平坦輪廓。通常，熱釋放通路是通過將所填充的導電材料（一般是金屬膏）硬化來形成的。

通常，半導體芯片為平面形或平板形，并且由此具有具有電極焊盤的一個表面（其也被稱為上表面或電路表面）和與電極焊盤相對的另一個表面（其也被稱為下表面或后表面）。

熱輻射元件通常被施加到該多層電路板的后表面以便被置于半導體芯片的后表面側。熱釋放通路形成在半導體芯片的后表面和熱輻射元件之間的樹脂層中。

發明內容

在現有技術半導體器件中，該半導體器件包括多層電路板，該多層電路板具有被并入其中的半導體芯片和用于從電路板向外輻射半導體芯片的熱的熱釋放填充通路，當所述填充通路由作為導電材料的金屬粉末形成時，該金屬由式X-Sn表示，其中X是銀（Ag）或銅（Cu），如果錫（Sn）與X（即Ag或Cu）的比率在期望的范圍以外則產生下面的問題。

第一，當在施加的壓強下加熱到150到200^oC時，導電材料中的金屬粉末X-Sn可以形成由式X₃Sn表示的金屬合金。然而，金屬粉末在該合金制作步驟期間沒有被完全消耗，并且由此未使用的Sn成分中的一些可能剩余在導電材料中。由此，當溫度升高到220^oC或以上時，剩余的Sn成分可以與半導體芯片以及熱輻射元件擴散結合。

第二，如果由于在擴散結合中剩余的Sn成分的不完全消耗，過量的Sn成分被包含在導電材料中，則過多的Sn成分可以變成液態。在該階段，由于半導體芯片被放置在樹脂層的開口或空腔（即直通孔）中，根據間隙的毛細現象，液體類型的Sn成分可能通過在半導體芯片的側表面和樹脂層的直通孔之間形成的小間隙遷移。由此，剩余在導電材料中的Sn成分可以通過半導體芯片的側表面被引入到半導體芯片的電路表面中。由于液體類型的Sn成分可以與電路表面上的導體圖案接觸，因此在半導體芯片的電路表面和后表面之間可能出現短路。

鑒于上面的問題，本發明的一個目的是當通過層疊多個樹脂層、之后立刻在施加壓強下加熱所得到的多層電路板的前體來制作半導體器件時防止半導體芯片的電路表面和后表面之間的短路。

本發明的另一個目的是提供一種導電材料，其可以有效地用在半導體器件的制作中，該半導體器件具有在具有熱輻射元件的并入了半導體芯片的多層電路板中的熱釋放填充通路，并且是通過層疊多個樹脂層、之后立刻在施加壓強下加熱所得到的多層電路板的前體來制作的。

本發明的又一個目的是提供一種半導體器件，該半導體器件包括具有由導電材料形成的熱釋放填充通路的并入了半導體芯片的多層電路板、和熱輻射元件，并且不具有現有技術的問題。

本發明的這些和其他目的將從下面對本發明的優選實施例的描述而變得易于理解。