[發(fā)明專利]導電性粘接劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380046264.4
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104619803A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 田中政史;向井哲也;小山宏
• 申請（專利權）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J9/02;C09J11/04;C09J11/06;C09J161/04;H01B1/00;H01B1/22;H01B13/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;李英艷

技術領域

本發(fā)明涉及一種在引線框架等的基板上粘接半導體元件、芯片部件時或者在基板上形成布線時使用的導電性粘接劑。

背景技術

以往，若要在引線框架、印刷布線基板(PWB)、柔性印刷基板(FPC)等的基板上粘接半導體元件或者芯片電阻器、芯片LED等的芯片部件而實施電導通或熱導通時，通常使用Au-Si系焊料或Sn-Pb系焊料。但是，在Au-Si系焊料中存在金(Au)價格高，缺乏應力緩和特性和耐熱特性，而且，工作溫度較高的問題。一方面，在Sn-Pb系焊料中存在如下問題：鉛(Pb)對人體有害，考慮對環(huán)境帶來的影響，其使用受到限制。因此，使用導電性粘接劑來代替這些焊料成為了主流。

另外，通常，通過銅箔板的蝕刻形成基板上的布線，但是，該方法在形成細微的布線圖案方面上存在局限性，因此，對跳線(jumper)用、貫通孔(through?hole)用、通孔(via?hole)用等一部分用途中形成(印刷)布線時，代替使用導電性粘接劑。

伴隨著半導體元件、芯片部件的小型化和高性能化，半導體元件、芯片部件自身的發(fā)熱量變大。另外，半導體元件、芯片部件的安裝工序或基板上的布線制造工序中，在焊料浴中實施浸漬或引線鍵合時，經過多次而重復實施200℃～300℃溫度條件下的熱處理。因此，對于用于半導體元件、芯片部件安裝或布線制造的導電性粘接劑，要求其具有與焊料相同程度的熱傳導性和200℃～300℃的溫度范圍條件下的耐熱性。

導電性粘接劑是，由導電性粉末(導電填充劑)、有機樹脂(有機粘合劑)、溶劑、催化劑等構成的組合物。作為導電性粉末，使用：金、銀、銅、鎳的金屬粉末；碳或石墨等的粉末。另外，作為有機樹脂，為了使導電性粉末相結合(bind)并通過體積收縮使導電性粉末相連的同時實現與被粘附體的粘接以及連接，可以使用環(huán)氧樹脂和作為環(huán)氧樹脂的固化劑起到作用的分子量100～900的酚醛樹脂。但是，該導電性粘接劑存在如下問題：耐熱性不充分，因200℃～300℃的熱處理有機樹脂的結合受到破壞且使其粘接性過度降低。

對于這樣的問題，本申請人在日本專利第3975728號公報中提出了在環(huán)氧樹脂中混合耐熱性高的雙烯丙基納迪克酰亞胺(bis?allyl?nadi?imide)樹脂的方案。使用雙烯丙基納迪克酰亞胺樹脂的導電性粘接劑，相比于以往的導電性粘接劑具有如下特性：200℃～300℃的溫度范圍下的耐熱性優(yōu)異，并且，粘接性、導電性以及熱傳導性也優(yōu)異。但是，由于雙烯丙基納迪克酰亞胺樹脂的固化溫度是200℃～300℃左右，因此，該導電性粘接劑的固化溫度也比通常作為布線基板所使用的有機樹脂基板的耐熱溫度(連續(xù)約200℃)更高，由此，該導電性粘接劑無法適用于對布線基板實施的安裝或布線基板的制造中。

在日本特開2007-51248號公報也提出了導電性粘接劑，其作為有機樹脂使用了縮水甘油胺(glycidylamine)型液狀環(huán)氧樹脂100質量份和數均分子量200～10000的含有雙馬來酰亞胺基的聚酰亞胺樹脂25質量份～100質量份。該導電性粘接劑中，特定的環(huán)氧樹脂和特定的聚酰亞胺樹脂在常溫下表示出相溶性，150℃～260℃的溫度范圍下能夠實現優(yōu)異的粘接性。但是，該導電性粘接劑的固化溫度也比有機樹脂基板的耐熱溫度高，并且，固化反應后的固化物具有極其剛硬(剛直)的結構，當受到機械沖擊或者熱沖擊時，容易產生裂紋，固化后的應力緩和性差，因此難以適用于布線基板。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3975728號公報

專利文獻2：日本特開2007-51248號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的課題

鑒于上述問題，本發(fā)明以提供如下導電性粘接劑為目的：該導電性粘接劑對200℃～300℃溫度范圍的熱處理具有耐熱性，固化溫度比一般的有機樹脂基板的耐熱溫度低，并且，固化反應后固化物上不產生裂紋。

解決課題所用的方法

本發(fā)明的導電性粘接劑，其特征在于，含有：導電性粉末60質量％～92質量％、環(huán)氧樹脂1質量％～25質量％、數均分子量1000～5000的熱塑性酚醛樹脂0.1質量％～20質量％、固化促進劑0.01質量％～5質量％以及有機液體成分2質量％～35質量％。

所述熱塑性酚醛樹脂，優(yōu)選為酚醛清漆型酚醛樹脂、甲酚型酚醛樹脂或者它們的混合物。

所述固化促進劑，優(yōu)選含有40℃以下的溫度下不促進環(huán)氧樹脂和熱塑性酚醛樹脂的固化反應的潛在性固化促進劑。