该膜用于上述的测试载具中。数据也被记录在表1中并 且说明可以用可分解的粘合剂制备烧结膜。
[0067] 表 1
[0068]
[0069] 实施例2.
[0070] 在这个实施例中使用交替的异丁烯和马来酸酐基团的线性共聚物作为粘合剂。该 共聚物具有助熔官能团，软化点为37°C，以及分子量为78000-94000。在所述的银和铜基材 上进行芯片剪切。结果记录于表2中并显示对于含有共聚物粘合剂的样品具有改善的粘着 性以及低温层合性和芯片附着。
[0071] 表2
[0072]
[0073] 实施例3.
[0074] 在这个实施例中，添加碱金属锂和过渡金属钯至烧结组合物中以增强烧结。银的 烧结曲线为30分钟斜升至250°C并在250°C保持60分钟。铜和合金-42的烧结斜升为350°C并 在350°C保持60分钟。充分烧结银以制造金属间连接从而在金属粘接表面之间具有粘合强 度。烧结铜和合金，但是不具有其他金属化以改善粘合性。结果记录在表3中。
[0075] 表 3
[0076] L0078J 实施例4.
[0079] 在这个实施例中，从表4中含有合金组合的组合物制备烧结膜。该膜通过以下制 备:在聚酰亚胺基材上印刷该组合物的2mil的膜，该组合物在260°C的峰值焊料回焊过程中 进行B-阶段化，在两个聚酰亚胺膜间热压(在约0.65-0.75MPa( 100-1 lOpsi)和200°C下）2分 钟，将烧结膜曝光，将该烧结膜浸渍于15%壬二酸的四氢糠醇溶液中，以及然后用该膜在5N 和240°C下持续30秒将芯片粘接到铜基材上。在粘接前，应用助熔溶液用于再活化膜表面。 在粘接前，应用压力用于改善膜密度。结果记录于表4中。
[0080] ^4
[0081]
[0082] 实施例5.
[0083] 这个实施例说明向该烧结组合物中加入金属盐的益处。实施例1中不含金属盐并 且该芯片抗剪切强度在商业上是可接受的。实施例J，确实含有金属盐，其显示了更高的芯 片抗剪切强度，表明金属盐的加入可以改善组合物的芯片抗剪切强度。结果报告于表5中。
[0084] 表 5
[0085]
【主权项】
1. 一种组合物，包含一种或多种金属和/或一种或多种金属合金，其中该一种或多种金 属和/或一种或多种金属合金以高熔点相和低熔点相存在，其中该低熔点相在低于约300°c 的温度时熔化。2. 如权利要求1所述的组合物，其中该低恪点相当被暴露于高于50°C但低于约300°C的 温度时熔化并与该高熔点相形成金属间化合物。3. 如权利要求1所述的组合物，其中金属间连接以低于100%的水平形成于该组合物 中。4. 如权利要求1所述的组合物，其中该低熔点相基于该组合物以至少5重量％的量存 在。5. 如权利要求1所述的组合物，其为烧结膜形式。6. -种组合物，包含金属或金属合金和可分解的有机粘合剂，该组合物当被暴露于高 于50°C的温度时，该金属或金属合金烧结并为膜形式。7. 如权利要求6所述的组合物，其中金属在该组合物中以低于100 %的水平烧结。8. 如权利要求1或6所述的组合物，其配置在半导体芯片和电路板或载体基材之间。9. 如权利要求1或6所述的组合物，其配置在硅晶圆的表面上，其中该硅晶圆的表面包 含金属化层。10. -种商品，其包含权利要求5或6的烧结膜形式的组合物。11. 如权利要求10所述的商品，其中该烧结膜被配置在载体上。12. 如权利要求11所述的商品，其中该载体为载体膜、金属箱或陶瓷支撑体。13. 如权利要求1所述的组合物，其中该一种或多种金属和/或一种或多种金属合金包 含?凡、络、钼、妈、猛、铁、钴、镍、钯、钼、铜、银、金、锌、错、铟、娃、锡、铺或祕。14. 如权利要求1所述的组合物，其中该一种或多种金属和/或一种或多种金属合金涂 覆在核上。15. 如权利要求1所述的组合物，其进一步包含石墨烯、碳纳米管或导电性有机聚合物。16. 如权利要求1所述的组合物，其进一步包含固体或半固体有机粘合剂。17. 如权利要求16所述的组合物，其中该固体或半固体有机粘合剂具有助熔官能团。18. 如权利要求17所述的组合物，其中该助熔官能团为来自选自由羟基、羧基、酸酐基 团、酯基团、胺基团、酰胺基团、硫醇基团、硫酯基团及磷酸酯基团组成的组的基团。19. 如权利要求16所述的组合物，其中该粘合剂为软化点低于50°C的化合物。20. 如权利要求19所述的组合物，其中该粘合剂为丙烯酸类树脂或烷基化聚乙烯基吡 咯烷酮。21. 如权利要求19所述的组合物，其中该粘合剂具有助熔官能团。22. 如权利要求21所述的组合物，其中该粘合剂为经羧酸或马来酸酐官能化的丙烯酸 类树脂、异丁烯和马来酸酐的共聚物、或带有环氧化物的聚碳酸亚烷基酯共聚物。23. 如权利要求16所述的组合物，其中该粘合剂为在< 350°C的温度时热分解的化合 物。24. 如权利要求21所述的组合物，其中该粘合剂为丙烯酸类树脂或异丁烯-马来酸酐的 共聚物。25. 如权利要求1所述的组合物，其进一步包含烧结助剂，该烧结助剂选自由碱金属，碱 金属盐，过渡金属和过渡金属盐组成的组，其中该盐为与有机酸配位的碱金属或过渡金属。26. 如权利要求25所述的组合物，其中该烧结助剂为金属盐，其中该金属选自由Li、Na、 K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、 八8、厶11、211、0(1、8^1、63、111、3丨、66、311、？13、1?^8、313和祀组成的组 ;并且其中与该金属盐配 位的有机酸选自以下组：甲酸、乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸 酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、环己烷羧酸、苯乙酸、苯甲酸、 邻甲苯甲酸、间甲苯甲酸、对甲苯甲酸、邻氯苯甲酸、间氯苯甲酸、对氯苯甲酸、邻溴苯甲酸、 间溴苯甲酸、对溴苯甲酸、邻硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯 二甲酸、对苯二甲酸、水杨酸、对羟基苯甲酸、邻氨基苯甲酸、间氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸、 邻甲氧基苯甲酸、间甲氧基苯甲酸、对甲氧基苯甲酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二 酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、连苯三酸、偏苯三酸、均苯三酸、苹果 酸和柠檬酸，这些酸的支链同分异构体和这些酸的卤代衍生物。27. 如权利要求25所述的组合物，其中该烧结助剂选自由乙酸锂、乙酰丙酮锂、苯甲酸 锂、磷酸锂、钯、甲基丙烯酸钯、乙酰丙酮钯（II)和2-乙基己酸锡（II)组成的组。28. -种制备烧结膜的方法，包括 (a) 在有或没有粘合剂情况下，在溶剂中分散一种或多种金属和/或一种或多种金属合 金，以形成烧结糊状物； (b) 将该烧结糊状物施用于基材上;或者 (c) 将该烧结糊状物注入到泡沫或者网状物中，以及 (d) 加热该烧结糊状物以使其干燥形成烧结膜。29. 如权利要求28所述的方法，进一步包括 (e) 在< 300°C的温度和< 15Mpa的压力下压缩该膜，和/或 (f) 将该膜层合至基材。30. 如权利要求10所述的烧结膜，其被施用于基材上，其中该基材为载体膜、金属箱、硅 芯片、硅晶圆、金属电路板或陶瓷支撑体。
【专利摘要】任选地使用固体或半固体有机粘合剂制备包含一种或多种金属、一种或多种金属合金、或一种或多种金属和一种或多种金属合金的混合物的烧结膜。该有机粘合剂可以具有助熔官能团；该有机粘合剂可以为在组合物中的金属或金属合金烧结时会部分或完全分解的有机粘合剂。在一个实施方式中，该烧结膜被提供于最终用途基材上，例如硅芯片或晶圆、或金属电路板或箔，或该烧结膜被提供于载体上，例如金属网。制备是通过以下完成的：在有或没有粘合剂情况下，在合适的溶剂中分散金属或金属合金，并且将该组合物暴露于高温下以蒸发掉该溶剂以及部分地烧结该金属或金属合金。
【IPC分类】B82Y30/00, C22C49/12, B22F3/10, C23C26/00
【公开号】CN105473257
【申请号】CN201480045035
【发明人】L·P·雷克托, H·R·库德, J·G·桑切斯, A·P·佩雷斯, K·比尔登
【申请人】汉高知识产权控股有限责任公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年7月9日
【公告号】EP3041627A1, US20160151864, WO2015034579A1