專利名稱：：粘合帶、接合體和半導(dǎo)體封裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：作為用于在導(dǎo)電組件(如電極)間提供連接的粘合帶，己知的是含有焊料顆粒的粘合帶(專利文件1)。專利文件1描述了一種各向異性導(dǎo)電膜(ACF)，其含有作為導(dǎo)電顆粒的焊料顆粒。專利文件3描述了制造粘合劑的方法，其通過(guò)以下工序進(jìn)行混合焊料球、助悍劑(fluxagent，如蘋果酸)和環(huán)氧樹(shù)脂，然后將粘合劑涂布在其上形成有金屬化圖案的聚酰亞胺電路板上。日本特開(kāi)20(M-260131號(hào)公報(bào)[專利文件3]日本特開(kāi)平4-262890號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的問(wèn)題然而，專利文件1的粘合帶、專利文件2的導(dǎo)電粘合劑和專利文件3的粘合劑全都不能確保接合部分處穩(wěn)定的低電阻率，因此，留有進(jìn)一步改善連接可靠性的余地。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種粘合帶，其能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)低電阻率，以及提供使用該粘合帶的接合體和半導(dǎo)體封裝。解決問(wèn)題的方法利用本發(fā)明的粘合帶連接導(dǎo)電組件時(shí)，將粘合帶設(shè)置在導(dǎo)電組件之間，然后在預(yù)設(shè)溫度下將其加熱。通過(guò)加熱使焊料熔融，所熔融的焊料粉以自對(duì)準(zhǔn)方式通過(guò)樹(shù)脂層遷移至導(dǎo)電組件表面。由于相對(duì)金屬而言，焊料具有良好的潤(rùn)濕性，其能夠以自對(duì)準(zhǔn)方式向?qū)щ娊M件表面遷移。由此，導(dǎo)電組件表面與悍料粉彼此接合，從而將導(dǎo)電組件電連接。由于難以控制樹(shù)脂的固化行為，可以認(rèn)為專利文件1中描述的粘合帶不能成功將導(dǎo)電顆粒設(shè)置在導(dǎo)電組件之間，因此提高了接合電阻率。相反，歸因于其內(nèi)包含的固化劑，本發(fā)明能夠控制含有熱固性樹(shù)脂的樹(shù)脂層的固化特性。由于在焊料粉熔點(diǎn)T2下，樹(shù)脂層的熔融粘度被調(diào)節(jié)成50Pa.s或以上，加熱下的熔融焊料能夠通過(guò)樹(shù)脂層移動(dòng)，并集中在導(dǎo)電組件之間。5由于樹(shù)脂層在焊料粉熔點(diǎn)T2下的熔融粘度調(diào)節(jié)成5000Pas或以下，因此能夠成功防止焊料從導(dǎo)電組件之間的滲漏。專利文件2中描述的粘合劑和專利文件3中描述的粘合劑也同樣難以有效地將焊料集中在導(dǎo)電組件之間，因此有時(shí)會(huì)增加接合電阻率。相反，由于熱固性樹(shù)脂的固化溫度I和焊料粉的熔點(diǎn)丁2滿足^2T2+20°C，本發(fā)明容許焊料粉在加熱下熔化，使其得以在固化前順利地在樹(shù)脂層中移動(dòng)，焊料粉因此能夠集中在導(dǎo)電組件之間。另外，如上所述，由于樹(shù)脂層在焊料粉熔點(diǎn)T2下的熔融粘度調(diào)節(jié)成50Pa，s或以上，容許加熱下的熔融悍料粉在樹(shù)脂層中移動(dòng)，并集中在導(dǎo)電組件之間。如上所述，由于樹(shù)脂層在焊料粉熔點(diǎn)T2下的熔融粘度調(diào)節(jié)成5000Pa-s或以下，因此也能夠成功防止包含在導(dǎo)電組件之間的焊料從導(dǎo)電組件之間的滲漏。由于本發(fā)明提供的粘合劑為帶狀，使其便于使用，從而簡(jiǎn)化導(dǎo)電組件之間的接合工序。相對(duì)于每100份除焊料粉以外所有組分的總重量，悍料粉含量?jī)?yōu)選為20重量份或更多。通過(guò)將焊料粉含量調(diào)節(jié)成相對(duì)于每100份除焊料粉以外所有組分總重量的20重量份或更多，在集中在導(dǎo)電組件之間的焊料粉的作用下導(dǎo)電組件能夠被確實(shí)地連接。而且，焊料粉的平均粒徑優(yōu)選為1pm100^im。通過(guò)將焊料粉的平均粒徑調(diào)節(jié)成1pm或更大，焊料粉能夠確實(shí)地集中在導(dǎo)電組件的表面上。通過(guò)將焊料粉的平均粒徑調(diào)節(jié)成100pm或更小，可成功防止焊料粉與相鄰的導(dǎo)電組件連接，從而防止相鄰的導(dǎo)電組件出現(xiàn)短路。熱固性樹(shù)脂優(yōu)選含有室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂和室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂。其中，室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)選含有固體三官能環(huán)氧樹(shù)脂和甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂；室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)選為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂。通過(guò)將熱固性樹(shù)脂設(shè)置成含有室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂和室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂，樹(shù)脂的熔融粘度可被隨意設(shè)計(jì)。更具體地說(shuō)，焊料粉熔點(diǎn)T2下的含有熱固性樹(shù)脂的樹(shù)脂層的熔融粘度可容易地調(diào)節(jié)成50Pa-s5000Pa.s。更優(yōu)選固化劑為具有助焊活性(fluxactivity)的固化劑。通過(guò)使樹(shù)脂層包含具有助焊活性的活化劑(activatingagent)，具有助焊活性的固化劑能夠有效地遷移至導(dǎo)電組件和焊料之間的界面處。固化劑能夠除去焊料粉表面的氧化層，從而提高焊料粉的潤(rùn)濕性。因此，能夠確實(shí)地降低導(dǎo)電組件間的接觸電阻率。使用具有助焊活性的固化劑能夠免除洗凈助焊劑(fluxcleaning)的工序，從而簡(jiǎn)化制造工序和節(jié)省成本。具有助焊的固化劑優(yōu)選為含有羧基的固化劑。本發(fā)明還提供使用上述粘合帶的接合體。更特別地，本發(fā)明的接合體例如具有導(dǎo)電組件對(duì)；和粘合帶，其設(shè)置在導(dǎo)電組件對(duì)之間用于將所述導(dǎo)電組件對(duì)電連接，其中所述粘合帶為上文所述粘合帶，且具有助焊活性的固化劑的50%或以上的羧基與熱固性樹(shù)脂反應(yīng)。一般當(dāng)接合體在高溫下存放時(shí)，含有熱固性樹(shù)脂和大量具有助焊活性的未反應(yīng)的固化劑有時(shí)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電組件的腐蝕。相反，在本發(fā)明的接合體中，具有助焊活性的固化劑的50%或以上的羧基已與熱固性樹(shù)脂反應(yīng)，即使例如接合體在高溫下存放時(shí)，也能夠防止導(dǎo)電組件出現(xiàn)腐蝕。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)本發(fā)明提供了一種能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)低電阻率的粘合帶，還提供使用該粘合帶的接合體和半導(dǎo)體封裝。通過(guò)下面優(yōu)選的實(shí)施方式和附圖，上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更清晰明確，其中圖1是一截面圖，其示出了利用本實(shí)施方式的粘合帶進(jìn)行接合的方法；圖2是一截面圖，其示出了利用本實(shí)施方式的粘合帶進(jìn)行接合的方法；圖3是一截面圖，其示出了利用本實(shí)施方式的粘合帶進(jìn)行接合的方法；圖4是一截面圖，其示出了本實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件的結(jié)構(gòu)；圖5是一截面圖，其示出了本實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件的結(jié)構(gòu)；圖6是一截面圖，其示出了本實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝件的結(jié)構(gòu)；圖7是一截面圖，其示出了本實(shí)施方式的疊層(stack)的結(jié)構(gòu)；圖8是一截面圖，其示出了本實(shí)施方式的疊層的結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記對(duì)于熱塑性樹(shù)脂沒(méi)有特別限制，其中典型的實(shí)例包括苯氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、硅氧垸改性的聚酰亞胺樹(shù)脂、聚丁二烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、聚縮醛樹(shù)脂、聚(乙烯醇縮丁醛)樹(shù)脂、聚(乙烯醇縮乙醛)樹(shù)脂、丁基橡膠、氯丁橡膠、聚酰胺樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚(乙酸乙烯酯)、尼龍和丙烯酸酯橡膠。它們可以單獨(dú)地使用或兩種或多種混合使用。作為熱塑性樹(shù)脂，具有腈基、環(huán)氧基、羥基和羧基的熱塑性樹(shù)脂可用于改善其與其它樹(shù)脂的粘結(jié)性和相容性，其中丙烯酸酯橡膠一般可用作這種樹(shù)脂。對(duì)于熱固性樹(shù)脂沒(méi)有特別限制，其中一般使用環(huán)氧樹(shù)脂、氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、(甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂、馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。其中，優(yōu)選使用具有優(yōu)異的固化性、貯存穩(wěn)定性以及固化后具有耐熱性、耐濕性和耐化學(xué)性的環(huán)氧樹(shù)脂。室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂或是室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂都可用作環(huán)氧樹(shù)脂。而且，容許樹(shù)脂中含有室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂或室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂兩者。這種配置能夠進(jìn)一步提高對(duì)樹(shù)脂的熔融行為的設(shè)計(jì)自由度。對(duì)于室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂沒(méi)有特別限制，作為實(shí)例的有雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂、三官能環(huán)氧樹(shù)脂和四官能環(huán)氧樹(shù)脂。更具體地，其可含有固體三官能環(huán)氧樹(shù)脂和甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂。作為固體三官能環(huán)氧樹(shù)脂和甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例可以是2-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-2-[4[l,l-雙[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]乙基]苯基]丙烷和1,3-雙[4-[1-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-[4-[l-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-甲基]乙基]苯基]苯氧基]-2-丙醇，它們?cè)谙率鰧?shí)施例中使用。室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂可為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂。它們可組合使用。室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂可含有固體三官能環(huán)氧樹(shù)脂和甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂，室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂可為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂。作為熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂的混合體系的具體實(shí)例可以是設(shè)計(jì)成包含環(huán)氧樹(shù)脂和丙烯酸酯橡膠的樹(shù)脂。將粘合帶設(shè)計(jì)成含有丙烯酸酯橡膠，可改善膜狀粘合帶的制造穩(wěn)定性。而且，由于降低了粘合帶的彈性模量和被粘物與粘合帶的殘余應(yīng)力，還能夠改善粘合帶與被粘物的粘結(jié)性。對(duì)于本發(fā)明粘合帶中熱塑性樹(shù)脂的含量，丙烯酸酯橡膠的含量例如ii被調(diào)節(jié)成基于除焊料粉以外粘合帶其余各組分總量的10wt%~50wt%。將丙烯酸橡膠的含量調(diào)節(jié)成10wtQ/?；蚋啵軌蛞种瞥赡ば缘慕档?，抑制固化后粘合帶的彈性模量的增加，從而進(jìn)一步改善與被粘物的粘結(jié)性。另一方面，將丙烯酸酯橡膠的含量調(diào)節(jié)成50wtn/。或更少，能夠抑制樹(shù)脂的熔融粘度的增加，使焊料粉得以更確實(shí)地遷移到導(dǎo)電組件的表面。一般將作為熱固性樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂的含量調(diào)節(jié)成基于除焊料粉以外粘合帶其余各組分總量的20wt°/。~80wt%。將環(huán)氧樹(shù)脂的含量調(diào)節(jié)成20wt。/?；蚋啵軌蚋煽康卮_保粘合后的彈性模量，從而進(jìn)一步改善連接可靠性。另一方面，將環(huán)氧樹(shù)脂的含量調(diào)節(jié)成80wtn/?；蚋伲軌蜻M(jìn)一步提高樹(shù)脂的熔融粘度，從而抑制從被粘物中流出焊料粉導(dǎo)致連接可靠性的降低。作為熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂的混合體系的另一實(shí)例可以是設(shè)計(jì)成包含環(huán)氧樹(shù)脂和苯氧樹(shù)脂的樹(shù)脂。這樣的配置能夠更有利地實(shí)現(xiàn)固化后的耐熱性和耐濕性。作為環(huán)氧樹(shù)脂的具體實(shí)例可以是以上所述的物質(zhì)。作為苯氧樹(shù)脂的具體實(shí)例可以是雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型的苯氧樹(shù)脂和具有芴骨架的苯氧樹(shù)脂。為了改善粘合帶的成膜性，一般將樹(shù)脂中的苯氧樹(shù)脂含量調(diào)節(jié)成基于除焊料粉以外粘合帶其余各組分的總量的10wt。/?；蚋?，優(yōu)選15wt%或更多。這樣，能夠確保苯氧樹(shù)脂中含有的羥基導(dǎo)致的粘結(jié)性達(dá)到一個(gè)滿意的程度。為了抑制樹(shù)脂的熔融粘度的過(guò)度增加，并使焊料粉得以更確實(shí)地遷移至導(dǎo)電組件的表面，一般將苯氧樹(shù)脂的含量調(diào)節(jié)成相對(duì)于除焊料粉以外粘合帶其余各組分總量的50wtM或更少，優(yōu)選40wtM或更少。如上所述，在本實(shí)施方式中，樹(shù)脂層的固化溫度T,和焊料粉的熔點(diǎn)丁2滿足下式T!^T2+20。C。優(yōu)選地，樹(shù)脂層的固化溫度L是(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+30°C或更高，更優(yōu)選地，樹(shù)脂層的固化溫度T,是(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+45。C或更高，且再更優(yōu)選地，樹(shù)脂層的固化溫度L是(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+50°C或更高。當(dāng)滿足下式Ti^T2+20。C，加熱下的熔融焊料粉得以在固化前順利地在樹(shù)脂層中移動(dòng)。焊料粉因此能夠集中在導(dǎo)電組件之間。除了上述效果外，將樹(shù)脂層的固化溫度^調(diào)節(jié)成(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+30°C或更高，更優(yōu)選調(diào)節(jié)成(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+45°C或更高，再更優(yōu)選調(diào)節(jié)成(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+50°C或更高，還能夠成功防止焊料粉將相鄰的導(dǎo)電組件橋接(bridging)，由此防止相鄰的導(dǎo)電組件出現(xiàn)短路。另夕卜，樹(shù)脂層的固化溫度L是(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+100。C或更低，更優(yōu)選是(焊料粉的熔點(diǎn)T2)+80。C或更低。這樣的配置，使熔融焊料粉得以在固化前順利地在樹(shù)脂層中移動(dòng)。樹(shù)脂層的固化溫度L定義為通過(guò)DSC(示差掃描熱量計(jì))以10。C/分鐘的升溫速度測(cè)量粘合帶所獲得的放熱峰溫度。焊料粉的熔點(diǎn)T2定義為例如通過(guò)DSC以10。C/分鐘的升溫速度單獨(dú)測(cè)量焊料粉時(shí)所獲得的放熱峰溫度。在焊料粉的熔點(diǎn)T2下，樹(shù)脂層的熔融粘度為50Pa's5000Pa-s。由于在焊料粉的熔點(diǎn)T2下，樹(shù)脂層的熔融粘度為50Pa，s或更多，因此加熱下的熔融焊料粉得以在樹(shù)脂層中移動(dòng)，從而集中在導(dǎo)電組件之間。特別優(yōu)選在焊料粉的熔點(diǎn)T2下，樹(shù)脂層的熔融粘度為100Pa，s或更多。將焊料粉熔點(diǎn)T2下的樹(shù)脂層的熔融粘度調(diào)節(jié)成100Pa's或更多，除了獲得焊料粉集中在導(dǎo)電組件之間的效果外，在導(dǎo)電組件被用作基板上的電極的情況下，還能夠抑制樹(shù)脂層的膨脹以及焊料粉從上下連接基板漏出，從而防止出現(xiàn)與連接可靠性(如絕緣不良)相關(guān)的缺陷。由于在焊料粉的熔點(diǎn)T2下，樹(shù)脂層的熔融粘度為5000Pa，s或更少，因此能夠成功防止焊料粉從導(dǎo)電組件之間滲漏。在焊料粉的熔點(diǎn)T2下，樹(shù)脂層的熔融粘度特別優(yōu)選為4000P&s或更少。除了能夠防止焊料粉從導(dǎo)電組件之間滲漏外，將焊料粉熔點(diǎn)T2下的樹(shù)脂層的熔融粘度調(diào)節(jié)成4000Pa，s或更少，由于樹(shù)脂層適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，能夠確保對(duì)被粘物有足夠的潤(rùn)濕性，從而獲得足夠的粘結(jié)性。使用頻率O.lHz、升溫速度10。C/分鐘的動(dòng)態(tài)粘彈儀，利用100pm厚的粘合帶樣品可測(cè)量樹(shù)脂層的熔融粘度。在本發(fā)明的粘合帶中，例如無(wú)鉛焊料可用作組成焊料粉的焊料。對(duì)于無(wú)鉛焊料沒(méi)有特別限制，但優(yōu)選其為含有至少兩種或多種元素的合金，所述元素選自Sn、Ag、Bi、In、Zn和Cu組成的組。其中，考慮到熔點(diǎn)和機(jī)械特性，優(yōu)選含Sn的合金例如為Sn-Bi合金、Sn-Ag-Cu合金和Sn-InA冬口JitZl°為了確保粘合帶粘合過(guò)程中樹(shù)脂有足夠的流動(dòng)性，一般將焊料粉的熔點(diǎn)T2調(diào)節(jié)成100。C或更高，更優(yōu)選130。C或更高。為了抑制接合期間設(shè)置在被粘物(如基板和芯片)上的元件的劣化，一般將焊料粉的熔點(diǎn)T2調(diào)節(jié)成250。C或更低，更優(yōu)選230。C或更低。為了改善連接可靠性，基于100重量份粘合帶各組分(不包括焊料粉)，本發(fā)明粘合帶中焊料粉的含量為20重量份或更多，更優(yōu)選40重量份或更多。為了改善粘合帶的成膜性，基于ioo重量份粘合帶中各組分(不包括焊料粉)，焊料粉的含量為250重量份或更少，更優(yōu)選230重量份或更少。在本發(fā)明的粘合帶中，基于100重量份粘合帶各組分(不包括焊料粉)，焊料粉的含量為20重量份或更多，同時(shí)焊料粉的平均粒徑可以是1jim100^im。這樣，得以進(jìn)一步改善在導(dǎo)電組件表面選擇性形成焊料區(qū)域、確保粘合帶在要求具有導(dǎo)電性的區(qū)域以外的區(qū)域(如電極形成區(qū)域)的絕緣性和粘合帶的成膜性之間的平衡。本發(fā)明中使用的具有助焊活性的固化劑是能夠減少焊料粉表面的氧化膜以使導(dǎo)電組件之間電接觸的化合物，其具有可與樹(shù)脂接合的官能團(tuán)。作為含有環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂，具有助焊活性的固化劑可具有羧基和與環(huán)氧基反應(yīng)的基團(tuán)。與環(huán)氧基反應(yīng)的基團(tuán)的實(shí)例可以是羧基、羥基和氨基等。為了除去接合過(guò)程中焊料粉表面的氧化膜，可根據(jù)焊料粉的種類，適當(dāng)?shù)剡x擇和使用具有助焊活性的固化劑。具有助焊活性的固化劑是具有例如羧基的化合物。含羧基的化合物的實(shí)例可以是羧酸，如直鏈或支鏈烷基羧酸、芳香族羧酸等。作為烷基羧酸的具體實(shí)例，可以是下式(l)所示的化合物HOOC-(CH2)n-COOH(1)在上式(l)中，n是020的整數(shù)，包括兩個(gè)端點(diǎn)值。考慮到助焊活性、接合期間的脫氣(outgas)、以及固化后粘合帶的彈性模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的平衡，式(l)中的n優(yōu)選為410，包括兩個(gè)端點(diǎn)值。將n定義為4或更多，能夠防止由于環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)的距離短而導(dǎo)致固化后粘合帶的彈性模量的增加，從而改善其與被粘物的粘結(jié)性。另一方面，將n定義為10或更少，能夠防止由于環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)的距離長(zhǎng)而導(dǎo)致固化后粘合帶的彈性模量的減少，從而進(jìn)一步改善連接可靠性。作為式(1)所示的化合物的實(shí)例，例如可以是己二酸(HOOC-(CH2)4-COOH，n=4)、癸二酸(HOOC畫(CH2)8-COOH，11=8)和n=10的HOOC-(CH2)1()-COOH。苯甲酸)；萘酸衍生物如1,4-二羥基-2-萘酸、3，5-二羥基-2-萘酸、3,7-二羥基-2-萘酸和雙酚酸。更特別地，具有助焊活性的固化劑可以是上述的癸二酸和龍膽酸，其中可以包含二者中之一或是其二者。在本發(fā)明的粘合帶中，具有助焊活性的固化劑可以包含在焊料粉之外，其中，焊料粉和具有助焊活性的固化劑例如可獨(dú)立地分散在樹(shù)脂中，或者固化劑可以粘附在分散在樹(shù)脂中的焊料粉表面。由于具有助焊活性的固化劑包含在焊料粉外，具有助焊活性的固化劑能夠在接合過(guò)程中有效地遷移到焊料和被粘物中導(dǎo)電物質(zhì)之間的界面處，使焊料能夠與導(dǎo)電組件直接接觸。這樣，能夠改善連接可靠性。由于具有助焊活性的固化劑包含在樹(shù)脂中，固化劑能夠與樹(shù)脂接合，從而提高彈性模量或Tg。為了提高助焊活性，一般將本發(fā)明粘合帶中具有助焊活性的固化劑的含量調(diào)節(jié)成基于除焊料粉以外粘合帶中各組分總含量的0.1wtn/o或更多，更優(yōu)選lwtM或更多。為了降低接合過(guò)程中樹(shù)脂的熔融粘度，一般將具有助焊活性的固化劑的含量調(diào)節(jié)成基于除焊料粉以外粘合帶中各組分總含量的30wtM或更少，更優(yōu)選10wtQ/。或更少。16再更特別地，在本發(fā)明粘合帶包含環(huán)氧樹(shù)脂的情況中，一般將具有助焊活性的固化劑的含量調(diào)節(jié)成粘合帶中環(huán)氧樹(shù)脂的50wtM，更優(yōu)選30wty?；蚋佟Ｍㄟ^(guò)調(diào)節(jié)，可以排除固化劑過(guò)量并改善固化性。本發(fā)明的粘合帶還可在樹(shù)脂中包含與具有助悍活性的固化劑不同的其他固化劑，或者可包含作為固化劑使用的樹(shù)脂。對(duì)于固化劑沒(méi)有特別限制，其實(shí)例可以是酚類、胺和硫醇，其中考慮到與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)性和固化后的物理特性，酚類是優(yōu)選的。對(duì)于酚類沒(méi)有特別限制，然而，考慮到固化后粘合帶的物理特性，優(yōu)選雙官能或多官能酚類。例如，可以是雙酚A、四甲基雙酚A、二烯丙基雙酚A、雙苯酚(biphenol)、雙酚F、二烯丙基雙酚F、三苯酚、四苯酚、苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆等，其中考慮到熔融粘度、與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)性和固化后的物理特性，優(yōu)選使用苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆。為了確實(shí)地將樹(shù)脂固化，假設(shè)除焊料粉以外粘合帶中各組分總含量為100，一般將除具有助焊活性的固化劑以外的固化劑含量調(diào)節(jié)成5wtM或更多，優(yōu)選10wt。/?；蚋唷榱烁纳平雍线^(guò)程中樹(shù)脂的流動(dòng)性，假設(shè)除焊料粉以外粘合帶中各組分總含量為100，一般將固化劑含量調(diào)節(jié)成40wt。/?；蚋?，優(yōu)選30wtn/?；蚋?。本發(fā)明的粘合帶還可含有固化催化劑。通過(guò)包含固化催化劑，樹(shù)脂可在粘合帶的制造過(guò)程中更確實(shí)地進(jìn)行固化。為了使環(huán)氧樹(shù)脂更有效地作為固化催化劑，從而改善粘合帶的固化性，假設(shè)除焊料粉以外粘合帶中其余各組分的總含量為100，固化催化劑的含量一般為0.001wtn/?；蚋?，優(yōu)選0.01wtM或更多。固化催化劑的含量一般為5wtM或更少。這樣，可進(jìn)一步改善粘合帶的貯存穩(wěn)定性。本發(fā)明的粘合帶可含有上述組分以外的組分。例如，可適當(dāng)?shù)丶尤敫鞣N添加劑，以提高各種特性包括相容性、穩(wěn)定性和可加工性等。粘合后，粘合帶具有樹(shù)脂和貫穿樹(shù)脂的焊料區(qū)域。具有助焊活性的固化劑可以殘留在樹(shù)脂中，或不殘留在樹(shù)脂中。在接合這些基材的工序中，在基板間設(shè)置本發(fā)明的粘合帶101，在預(yù)定溫度下將其加熱。通過(guò)此工序，焊料粉以自對(duì)準(zhǔn)方式遷移到第一電極137和第二電極135從間隙143露出的表面，將間隙143填充。由此通過(guò)焊料區(qū)域111而形成互連。本發(fā)明的粘合帶可在半導(dǎo)體封裝中接合半導(dǎo)體芯片。圖4和圖5的截面圖示出了通過(guò)粘合帶接合了半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體封裝(接合體)的結(jié)構(gòu)。在圖4中，第二半導(dǎo)體芯片153、粘合帶101和第一半導(dǎo)體芯片151依次層疊，其中作為第二半導(dǎo)體芯片153導(dǎo)電組件的電極(未示出)和作為第一半導(dǎo)體芯片151導(dǎo)電組件的電極(未示出)通過(guò)粘合帶101中的焊料區(qū)域101連接。設(shè)置在第二半導(dǎo)體芯片153背面的電極和芯片安裝基板(安裝基板155)的電極通過(guò)配線159連接。第一半導(dǎo)體芯片151、第二半導(dǎo)體芯片153和配線159用成型樹(shù)脂163包封。在安裝基板155背面設(shè)有多個(gè)凸起電極161。圖5示出的基本構(gòu)造類似于圖4所示出的，其中在圖5中，第二半導(dǎo)體芯片153通過(guò)倒裝芯片接合法利用凸起電極165與安裝基板155連接，其中第一半導(dǎo)體芯片151設(shè)置在安裝基板155和第二半導(dǎo)體芯片153之間。在圖4和圖5中，第一半導(dǎo)體芯片151和第二半導(dǎo)體芯片153利用本發(fā)明的粘合帶101接合。因此，與通過(guò)凸起電極接合芯片的情況比較，能夠減少封裝件的厚度。通過(guò)使用粘合帶ioi，可通過(guò)簡(jiǎn)單的工序?qū)⑿酒雍?，且芯片的電極能夠以高度可靠和穩(wěn)定的方式進(jìn)行連接。圖6的截面圖示出了這種半導(dǎo)體封裝件(接合體)的結(jié)構(gòu)。在圖6中，其上裝有半導(dǎo)體芯片(第一半導(dǎo)體芯片151和第二半導(dǎo)體芯片153)的第一基板(安裝基板155)和其上裝有安裝基板155的第二基板(安裝基板157)通過(guò)粘合帶101接合?；?57—般為PC板。第一半導(dǎo)體芯片151和第二半導(dǎo)體芯片153之間填充有樹(shù)脂167。第一半導(dǎo)體芯片151和第二半導(dǎo)體芯片153設(shè)有的電極(未示出)分別通過(guò)配線169和配線171與安裝基板155上的電極(未示出)連接。由于圖6示出的安裝基板155和基板157是通過(guò)粘合帶101接合的，設(shè)置于基板的電極能夠高度可靠和穩(wěn)定的接合。使用粘合帶101能夠降低基板之間的距離，由此整體地將封裝件薄化。上述參照的本發(fā)明的實(shí)施方式僅用于舉例說(shuō)明，還可以使用上述以外的各種不同結(jié)構(gòu)。[實(shí)施例](制造粘合帶)制造40)im厚、含有樹(shù)脂、焊料粉和具有助悍活性的固化劑的粘合帶(實(shí)施例1~18)。另外，制造40pm厚、含有樹(shù)脂、焊料粉和具有助焊活性的固化劑的粘合帶(比較例1~4)作為比較例。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>*1:2-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-2-[4-[1,1-雙[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]乙基]苯基]丙垸和1,3-雙[4-[1-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-[4-[l-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-甲基]乙基]苯基]苯氧基]-2-丙醇的混合物<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>*1:2-[4-(2，3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-2-[4-[1，1-雙[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]乙基]苯基]丙烷和1,3-雙[4-[1-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-[4-[l-[4-(2,3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-甲基]乙基]苯基]苯氧基]-2-丙醇的混合物[表4〗<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>在各實(shí)施例和比較例中，樹(shù)脂的固化溫度T^焊料粉的熔點(diǎn)T2和樹(shù)脂層焊料粉熔點(diǎn)T2下的熔融粘度在表58和表14中示出。[表5]實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5樹(shù)脂層的固化溫度(Ti)196202189204200焊料粉的熔點(diǎn)(T2)138138138138138樹(shù)脂層的熔融粘度4303506604504卯T,-T25864516662[表6]實(shí)施例6實(shí)施例7實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例10樹(shù)脂層的固化溫度(TO206186196196196焊料粉的熔點(diǎn)(T2)138138138138118樹(shù)脂層的熔融粘度5507408101110520T'-T26848585878[表7]實(shí)施例11實(shí)施例12實(shí)施例13實(shí)施例14樹(shù)脂層的固化溫度(TO197196194198焊料粉的熔點(diǎn)(T2)138138138138樹(shù)脂層的熔融粘度2701501103870T廣T259585660[表8]比較例1比較例2比較例3比較例4樹(shù)脂層的固化溫度(L)132192204144焊料粉的熔點(diǎn)(T2)138138138138樹(shù)脂層的熔融粘度13403465807630-65466633實(shí)施例118獲得成膜性良好的粘合帶。(評(píng)價(jià)基板之間的接合)如圖2所示，使用實(shí)施例118和比較例1~4中獲得的粘合帶，不使用阻焊劑將基板接合。在此所用的基板為厚0.4mm的FR-4，其具有12pm厚鍍覆Ni/Au的銅箔(第一電極、第二電極)、電路的寬度/間距(width/space)為300pm/100pm、上下電路重疊寬度為100(xm，其中在基板之間設(shè)置粘合帶，在基板的上表面設(shè)置200pm厚的硅橡膠，使壓力得以均勻地施加，通過(guò)在2MPa和220。C下熱壓600秒進(jìn)行接合。如圖3所示，使用實(shí)施例118和比較例14獲得的粘合帶，將設(shè)有阻焊劑的基板接合。在此所用的基板為厚0.4mm的FR-4，其具有12pm厚鍍覆Ni/Au的銅箔(第一電極、第二電極)、12pm厚的阻焊劑(從電路的上表面開(kāi)始量度的厚度(第一電極、第二電極))、電路的寬度/間距為300pm/100pm、上下電路重疊寬度為100pm，其中在基板之間設(shè)置粘合帶，在基板的上表面設(shè)置20(Him厚的硅橡膠，使壓力得以均勻地施加，通過(guò)在2MPa和220°C下熱壓600秒進(jìn)行接合。獲得的接合體的相鄰端子間的接觸電阻值通過(guò)四端子法對(duì)12個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量而得以測(cè)定，取其平均值作為測(cè)定值。在表9表12和表15中，測(cè)定值為30mQ或更小的評(píng)價(jià)為"o"，測(cè)定值為30mQ或更大的評(píng)價(jià)為"x"。測(cè)量粘合帶中具有助焊活性的固化劑的羧基與熱固性樹(shù)脂的反應(yīng)率。反應(yīng)率的測(cè)量方法類似于上述實(shí)施方式中所述的。觀察各實(shí)施例和比較例中IO個(gè)端子的截面，如圖7和圖8所示，在觀察位點(diǎn)中顯示形成了焊料導(dǎo)電柱的評(píng)價(jià)為"o"，一個(gè)位點(diǎn)都不能觀察到導(dǎo)電柱的評(píng)價(jià)為"x"。圖7的截面圖示出了掃描電子顯微鏡(SEM)觀察下的實(shí)施例1的疊34層，其沒(méi)有阻焊劑。如圖7所示，焊料的厚度為2pm，證明其具有良好的焊料接合性。圖8的截面圖示出了SEM觀察下的實(shí)施例1的疊層，其具有阻焊劑。如圖8所示，端子間的間距約18)im。焊料的厚度為18pm，證明其具有良好的焊料接合性。發(fā)現(xiàn)連接電極的焊料區(qū)域具有在兩個(gè)電極側(cè)直徑擴(kuò)大的形狀。[表9]<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>評(píng)價(jià)結(jié)果實(shí)施例11實(shí)施例12實(shí)施例13實(shí)施例14相鄰端子間的接觸電阻不具有阻焊劑的基板測(cè)定值(mQ)25241524評(píng)價(jià)oooo具有阻焊劑的基板測(cè)定值(mQ)24221423評(píng)價(jià)〇〇oo相鄰端子間導(dǎo)電柱的形成性不具有阻焊劑的基板評(píng)價(jià)oooo具有阻焊劑的基板評(píng)價(jià)oooo固化劑羧基的反應(yīng)率86877989比較例1比較例2比較例3比較例4相鄰端子間的接觸電阻不具有阻焊劑的基板測(cè)定值(mQ)開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路評(píng)價(jià)XXXX評(píng)價(jià)結(jié)果具有阻焊劑的基板測(cè)定值(mQ)開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路評(píng)價(jià)XXXX相鄰端子間導(dǎo)電柱的形成性不具有阻焊劑的基板評(píng)價(jià)XXXX具有阻焊劑的基板評(píng)價(jià)XXXX固化劑羧基的反應(yīng)率一7895-36<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>丄厶-|_"-、厶,」-〃1'牛、巫|"」牛、巫j平坐j陽(yáng)A畫L"n丄,丄""入L，飛厶，J-,i'千、化i"J千、坐7十^eju坐J卄、坐」i"j"l'ih丄,j畫/v^L*■r-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-[4-[l-[4-(2，3-環(huán)氧基丙氧基)苯基]-l-甲基]乙基]苯基]苯氧基]-2-丙醇的混合物[表14]<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>使用實(shí)施例的粘合帶可將連接電阻率降至低水平。相反，使用比較例的粘合帶會(huì)將連接電阻率不適宜地提高。已證明本發(fā)明能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)低電阻率。(評(píng)價(jià)銅互連表面的潤(rùn)濕性)在實(shí)施例1所述的粘合帶中，所使用的各種焊料粉和具有助焊活性的固化劑如表1中所列。對(duì)具有助焊活性的固化劑和焊料粉所用的材料組合以及它們?cè)阢~互連表面的潤(rùn)濕效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。使用Sn/Pb、Sn/Bi、Sn/Zn/Bi和Sn/Ag/Cu作為焊料粉。對(duì)于各焊料粉，使用龍膽酸和癸二酸作為具有助焊活性的固化劑，其能夠作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化催化劑。結(jié)果，上述組合中的任何一個(gè)都能夠成功確保一定程度的潤(rùn)濕性。Sn/Bi和癸二酸的組合顯示出最好的潤(rùn)濕性。(考察焊料粉的粒徑)改變粘合帶中焊料粉的粒徑，評(píng)價(jià)其對(duì)銅電路表面潤(rùn)濕性的影響。在實(shí)施例1所述的粘合帶中，焊料粉的平均粒徑在12pm、20pm和35pm之間變化。設(shè)定除焊料粉以外的組分總含量為100，焊料粉的添加量為20wt%。在沒(méi)有設(shè)置阻焊劑的基板之間設(shè)置粘合帶，然后在2MPa和220°C下進(jìn)行熱壓600秒。發(fā)現(xiàn)所有粒徑都能確保對(duì)銅互連表面的潤(rùn)濕性。按照潤(rùn)濕性的從高到低的順序，粒徑為35pm、20pm和12^im。權(quán)利要求1.一種粘合帶，其用于將導(dǎo)電組件電連接，所述粘合帶包括含有熱固性樹(shù)脂的樹(shù)脂層；焊料粉；和固化劑，其中，所述焊料粉和固化劑包含在樹(shù)脂層中，所述樹(shù)脂層的固化溫度T1和焊料粉的熔點(diǎn)T2滿足式(1)T1≥T2+20℃式(1)其中所述固化溫度T1定義為通過(guò)DSC以10℃/分鐘的升溫速度測(cè)量所述粘合帶所獲得的放熱峰溫度，且樹(shù)脂層在焊料粉的熔點(diǎn)T2下的熔融粘度為50Pa·s～5000Pa·s。2.如權(quán)利要求l所述的粘合帶，其中基于100重量份的除所述焊料粉以外的所有組分的總重量，所述焊料粉的含量為20重量份或更多。3.如權(quán)利要求2所述的粘合帶，其中所焊料粉的平均粒徑為1jam100拜。4.如權(quán)利要求l所述的粘合帶，其中所述熱固性樹(shù)脂含有室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂和室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂。5.如權(quán)利要求4所述的粘合帶，其中所述室溫下為固體的環(huán)氧樹(shù)脂含有固體三官能環(huán)氧樹(shù)脂和甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂，且所述室溫下為液體的環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚F型環(huán)氧6.如權(quán)利要求l所述的粘合帶，其中所述固化劑是具有助焊活性的固化劑。7.如權(quán)利要求6所述的粘合帶，其中所述具有助焊的固化劑是含有羧基的固化劑。8.如權(quán)利要求l所述的粘合帶，其中包含在所述樹(shù)脂中的所述焊料粉在加熱下以自對(duì)準(zhǔn)方式向所述導(dǎo)電組件表面遷移。9.接合體，其包括-導(dǎo)電組件對(duì)；和粘合帶，其設(shè)置在所述導(dǎo)電組件對(duì)之間以用于將所述導(dǎo)電組件對(duì)電連接，其中所述粘合帶為權(quán)利要求7所述的粘合帶，且所述具有助焊活性的固化劑的50%或以上的羧基已與所述熱固性樹(shù)脂發(fā)生反應(yīng)。10.半導(dǎo)體封裝件，其包括芯片安裝基板；和層積在所述芯片安裝基板一面上的第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片，其中所述第一半導(dǎo)體芯片和第二半導(dǎo)體芯片是用權(quán)利要求1所述的粘合帶粘合的。11.半導(dǎo)體封裝件，其包括其上安裝有半導(dǎo)體芯片的第一基板；和其上安裝有所述第一基板的第二基板，其中，所述第一基板和第二基板是用權(quán)利要求1所述的粘合帶粘合的。全文摘要本發(fā)明提供了一種粘合帶101，其用于將導(dǎo)電組件電連接。所述粘合帶101包括含有熱固性樹(shù)脂的樹(shù)脂層132、焊料粉103和固化劑。焊料粉103和固化劑包含在樹(shù)脂層132中，樹(shù)脂層132的固化溫度T₁和焊料粉103的熔點(diǎn)T₂滿足T₁≥T₂+20℃，其中在焊料粉103的熔點(diǎn)T₂下，樹(shù)脂層132的熔融粘度為50Pa·s～5000Pa·s。文檔編號(hào)C09J163/00GK101501154SQ20078002921公開(kāi)日2009年8月5日申請(qǐng)日期2007年4月25日優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日發(fā)明者宮本哲也,山代智繪,桂山悟申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社