[發明專利]導電性組合物和使用該導電性組合物的電子部件

有效

• 申請號: 201580050410.X
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN106795375B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 佐佐木幸司;水村宜司
• 申請（專利權）人: 納美仕股份有限公司
• 主分類號: C08L101/12
• 分類號: C08L101/12;C08K3/08;H01B1/00;H01B1/22
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

本發明提供能夠形成維持接合部的厚度、可維持接合強度的接合部的導電性組合物和使用該導電性組合物的電子部件。本發明的導電性組合物包含：(A)一次粒子的數均粒徑為40nm～400nm的銀微粒、(B)溶劑、和(C)使用差示掃描熱量計測定得到的DSC圖中的吸熱峰的極大值處于80℃～170℃的范圍的熱塑性樹脂粒子。(C)熱塑性樹脂粒子的使用差示掃描熱量計測定得到的DSC圖中的吸熱峰的極大值優選為110℃～140℃的范圍。

技術領域

本發明涉及導電性組合物和使用該導電性組合物的電子部件。

背景技術

包含銀微粒的糊劑通過加熱使銀微粒彼此燒結而形成具有導電性的銀膜，該糊劑被用于形成構成半導體裝置的電路基板上的導電電路、電容器的電極等。近年來，包含銀微粒的糊劑還被用于形成凸塊和晶片連接(die attach)材等半導體裝置的接合部。

然而，在將糊劑用于形成半導體裝置等的接合部的情況下，存在因糊劑中的銀微粒彼此燒結而使糊劑發生體積收縮、半導體元件與基板的接合部的厚度變小、無法得到充分的接合強度的問題。另外，在使用包含銀微粒的糊劑形成接合部的情況下，可列舉在加熱處理的同時進行加壓處理來控制粘接部位的厚度的方法。然而，近年來，半導體元件的尺寸變小，隨著半導體元件的尺寸的縮小，越發難以對半導體元件加載載荷來控制厚度。

另外，因糊劑中的銀微粒的燒結而導致接合部的彈性模量變大，換言之，接合部變硬，接合部無法追隨由使用半導體元件的電子部件的反復使用所導致的溫度變化，有時產生半導體元件的破裂、接合部的破裂、接合界面的剝離等。

在接合部中，為了使因由糊劑中的金屬粒子的燒結所導致的體積收縮而產生的收縮應力松弛，提出了具備金屬微粒和將能夠與該金屬微粒燒結的金屬覆蓋于粒徑比金屬微粒大的樹脂粒的表面而成的金屬覆蓋樹脂粒作為骨料的導電性接合材料(專利文獻1)。

另外，為了抑制由連接導體的體積收縮所導致的連接可靠性的降低，提出了一種導電用填充材料，其包含：金屬填料、和包含在比金屬填料的燒結溫度低的溫度下熔解且在室溫下為固體狀態的鏈烷烴、松節油或脂肪酸的低熔點室溫固體樹脂的混合物(專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-198674號公報

專利文獻2：日本特開2010-123760號公報

發明內容

發明要解決的課題

專利文獻1記載的導電性接合材料中，由于粒徑比金屬微粒大的樹脂粒本身的大小不發生變化，因此無法抑制因不包含樹脂粒的部分的金屬微粒的燒結所導致的體積收縮，存在因由金屬微粒的燒結所導致的體積收縮而使接合部產生空隙的問題。

專利文獻2記載的導電用填充材料中，由于低熔點室溫固體樹脂在比金屬填料的燒結溫度低的溫度下發生分解或揮發，因此存在接合部產生空隙的問題。另外，就燒結后的導電性填充材料而言，導電性填充材料中的金屬填料燒結時低熔點室溫固體樹脂發生分解或揮發，在燒結后的導電性填充材料中不存在樹脂或存在量變得非常少。燒結后的導電性填充材料因不存在樹脂或樹脂的量變得非常少而使接合部的彈性模量變大、應力松弛性差。因此，對于用燒結后的導電性填充材料接合半導體元件的電子部件而言，接合部不會追隨因反復使用而導致的溫度變化，無法回避產生半導體元件的破裂、接合部的破裂、接合界面的剝離等的問題。

用于解決課題的手段

本發明人等為了解決上述問題而發現以下內容，從而完成本發明：通過使導電性組合物包含銀微粒、溶劑、和使用差示掃描熱量計測定得到的DSC圖中的吸熱峰的極大值處于特定范圍的熱塑性樹脂粒子，可以確保涂布有導電性組合物的厚度(以下稱作“涂布厚度”)，導電性組合物中的熱塑性樹脂粒子在銀微粒的燒結時發生變形，追隨導電性組合物的固化時的收縮，由此可以抑制空隙的產生，并維持接合強度。