[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201280026102.X
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103608907B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 金森直哉;原田隆博;青木千晶;村山龍一
• 申請（專利權）人: 住友電木株式會社
• 主分類號: H01L21/52
• 分類號: H01L21/52;C09J9/02;C09J11/04;C09J201/00;H01B1/00;H01B1/22;H01L21/60
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及使用樹脂膏制作的半導體裝置。

本申請基于2011年5月31日在日本申請的特愿2011-121444號主張優先權，在此援用其內容。

背景技術

在半導體裝置中，半導體元件通過粘接層固定在引線框或基板等基材上。這樣的粘接層，除了要求具有粘接性以外，還要求具有導電性和熱傳導性，已知能夠利用含有銀顆粒的樹脂膏形成這樣的粘接層。例如，在專利文獻1、2中記載有利用含有銀顆粒的樹脂膏形成上述的粘接層。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-118616號公報

專利文獻2：日本特開平5-89721號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

但是，這樣的樹脂膏，為了得到期望的導電性和熱傳導性，需要大量含有銀顆粒。銀顆粒與樹脂成分相比，比重大，因此，在使用中和放置中容易產生沉降。因此，大量含有銀顆粒的樹脂膏，涂敷操作性差，有不能穩定地得到具有期望的導電性和熱傳導性的粘接層的情況。

在專利文獻1中，使在熱固性樹脂中分散有銀顆粒的樹脂膏含有平均粒徑0.1～1.0μm的球狀二氧化硅，由此能夠抑制銀顆粒的沉降。但是，球狀二氧化硅是絕緣性的，因此，當使粘接層含有球狀二氧化硅時，有導電性惡化的情況。

另外，在專利文獻2中，使在熱固性樹脂中分散有銀顆粒的樹脂膏，含有被控制為與粘接層的膜厚大致相同的粒徑、并且分布寬度小的球狀二氧化硅，由此能夠將粘接層控制為一定的膜厚。但是，與專利文獻1同樣，球狀二氧化硅是絕緣性的，因此，當使粘接層含有球狀二氧化硅時，有導電性惡化的情況。

本發明是鑒于上述的技術問題而做出的，其技術問題是提供導電性良好的半導體裝置。

用于解決技術問題的手段

本發明人鑒于上述情況進行了潛心研究，結果發現滿足以下條件的粘接層表現出良好的導電性，從而完成了本發明。

即，根據本發明，提供一種半導體裝置，其具備：

基材；

半導體元件；和

介于上述基材與上述半導體元件之間，將兩者粘接的粘接層，

在上述粘接層中分散有金屬顆粒和絕緣顆粒，

上述金屬顆粒具有鱗片形狀或橢球形狀，

在將上述粘接層中的上述金屬顆粒的體積含有率設為a，并將上述粘接層中的上述絕緣顆粒的體積含有率設為b時，

上述粘接層中的填料的體積含有率（a＋b）為0.20以上0.50以下，

上述填料中的上述金屬顆粒的體積含有率a/（a＋b）為0.03以上0.70以下。

滿足上述條件的粘接層表現出良好的導電性的理由不一定清楚，但是可認為是以下的理由。當粘接層中的填料的體積含有率（a＋b）為上述范圍內時，粘接層表面的平滑性優異，因此粘接層與基材或半導體元件的接觸電阻變小，粘接層的界面的導電性提高。

另外，當填料中的金屬顆粒的體積含有率a/（a＋b）為上述范圍內時，產生絕緣顆粒的部分集合體，由于該集合體，鱗片形狀或橢球形狀的金屬顆粒的長軸相對于重力方向平行地排列。另外，在沒有該集合體的部分，金屬顆粒相對于重力方向垂直地排列。因此，利用絕緣顆粒的集合體，形成金屬顆粒的垂直方向與水平方向的接觸部分。因此，可推測在粘接層滿足上述條件時，在粘接層的膜厚方向能夠實現良好的導電性。

發明效果

根據本發明，能夠提供導電性良好的半導體裝置。

附圖說明

圖1為表示本實施方式的半導體裝置的結構的剖面圖。

具體實施方式

以下，使用附圖對本發明的實施方式進行說明。此外，在所有的附圖中，對同樣的構成要素標注同樣的符號，適當省略說明。

（半導體裝置）

首先，對本實施方式的半導體裝置的結構進行說明。圖1為表示本實施方式的半導體裝置10的結構的剖面圖。

本實施方式的半導體裝置10具備：基材2；半導體元件3；和介于基材2與半導體元件3之間，將兩者粘接的粘接層1。

粘接層1通過將含有鱗片形狀或橢球形狀的金屬顆粒、和絕緣顆粒的膏狀的樹脂組合物（以下也稱為樹脂膏）利用半導體元件3和基材2壓接而形成，在得到的粘接層1中，分散有鱗片形狀或橢球形狀的金屬顆粒、和絕緣顆粒。