导电性粘接剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在引线框架等的基板上粘接半导体元件、芯片部件时或者在基板 上形成布线时使用的导电性粘接剂。
【背景技术】
[0002] 以往，若要在引线框架、印刷布线基板（PWB)、柔性印刷基板（FPC)等的基板上粘 接半导体元件或者芯片电阻器、芯片LED等的芯片部件而实施电导通或热导通时，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)价格高，缺乏应力 缓和特性和耐热特性，而且，工作温度较高的问题。一方面，在Sn-Pb系焊料中存在如下问 题：铅（Pb)对人体有害，考虑对环境带来的影响，其使用受到限制。因此，使用导电性粘接 剂来代替这些焊料成为了主流。
[0003] 另外，通常，通过铜箔板的蚀刻形成基板上的布线，但是，该方法在形成细微的布 线图案方面上存在局限性，因此，对跳线（jumper)用、贯通孔（through hole)用、通孔（via hole)用等一部分用途中形成（印刷）布线时，代替使用导电性粘接剂。
[0004] 伴随着半导体元件、芯片部件的小型化和高性能化，半导体元件、芯片部件自身的 发热量变大。另外，半导体元件、芯片部件的安装工序或基板上的布线制造工序中，在焊料 浴中实施浸渍或引线键合时，经过多次而重复实施200°c?300°C温度条件下的热处理。因 此，对于用于半导体元件、芯片部件安装或布线制造的导电性粘接剂，要求其具有与焊料相 同程度的热传导性和200°C?300°C的温度范围条件下的耐热性。
[0005] 导电性粘接剂是，由导电性粉末（导电填充剂）、有机树脂（有机粘合剂）、溶剂、 催化剂等构成的组合物。作为导电性粉末，使用：金、银、铜、镍的金属粉末；碳或石墨等的 粉末。另外，作为有机树脂，为了使导电性粉末相结合（bind)并通过体积收缩使导电性粉 末相连的同时实现与被粘附体的粘接以及连接，可以使用环氧树脂和作为环氧树脂的固化 剂起到作用的分子量100?900的酚醛树脂。但是，该导电性粘接剂存在如下问题：耐热性 不充分，因200°C?300°C的热处理有机树脂的结合受到破坏且使其粘接性过度降低。
[0006] 对于这样的问题，本申请人在日本专利第3975728号公报中提出了在环氧树脂中 混合耐热性高的双稀丙基纳迪克酰亚胺（bis allyl nadi imide)树脂的方案。使用双稀丙 基纳迪克酰亚胺树脂的导电性粘接剂，相比于以往的导电性粘接剂具有如下特性：200 °C? 300°C的温度范围下的耐热性优异，并且，粘接性、导电性以及热传导性也优异。但是，由于 双烯丙基纳迪克酰亚胺树脂的固化温度是200°C?300°C左右，因此，该导电性粘接剂的固 化温度也比通常作为布线基板所使用的有机树脂基板的耐热温度（连续约200°C )更高，由 此，该导电性粘接剂无法适用于对布线基板实施的安装或布线基板的制造中。
[0007] 在日本特开2007-51248号公报也提出了导电性粘接剂，其作为有机树脂使用了 缩水甘油胺（glycidylamine)型液状环氧树脂100质量份和数均分子量200?10000的含 有双马来酰亚胺基的聚酰亚胺树脂25质量份?100质量份。该导电性粘接剂中，特定的 环氧树脂和特定的聚酰亚胺树脂在常温下表示出相溶性，150°C?260°C的温度范围下能够 实现优异的粘接性。但是，该导电性粘接剂的固化温度也比有机树脂基板的耐热温度高，并 且，固化反应后的固化物具有极其刚硬（剛直）的结构，当受到机械冲击或者热冲击时，容 易产生裂纹，固化后的应力缓和性差，因此难以适用于布线基板。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利第3975728号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2007-51248号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 鉴于上述问题，本发明以提供如下导电性粘接剂为目的：该导电性粘接剂对 200°C?300°C温度范围的热处理具有耐热性，固化温度比一般的有机树脂基板的耐热温度 低，并且，固化反应后固化物上不产生裂纹。
[0014] 解决课题所用的方法
[0015] 本发明的导电性粘接剂，其特征在于，含有：导电性粉末60质量％?92质量％、环 氧树脂1质量％?25质量％、数均分子量1000?5000的热塑性酚醛树脂0. 1质量％?20 质量％、固化促进剂0. 01质量％?5质量％以及有机液体成分2质量％?35质量％。
[0016] 所述热塑性酚醛树脂，优选为酚醛清漆型酚醛树脂、甲酚型酚醛树脂或者它们的 混合物。
[0017] 所述固化促进剂，优选含有40°C以下的温度下不促进环氧树脂和热塑性酚醛树脂 的固化反应的潜在性固化促进剂。
[0018] 所述导电性粉末，优选由选自于金、银、钼、钯、镍、铜中的至少一种构成。当所述导 电性粉末为镍粉末或者铜粉末时，优选由选自于金、银、铂、钯中的至少一种金属成分来包 覆镍粉末或者铜粉末。
[0019] 所述导电性粉末的振实密度（tap density)，优选为2. 8g/cm3?6. Og/cm 3。
[0020] 另外，本发明的导电性粘接剂的制造方法，其特征在于，分别调整导电性粉末成为 60质量％?92质量％、环氧树脂成为1质量％?25质量％、数均分子量1000?5000的热 塑性酚醛树脂成为0. 1质量％?20质量％、固化促进剂成为0. 01质量％?5质量％以及 有机液体成分成为2质量％?35质量％，并在0°C?40°C的温度下进行0. 2小时?10小 时的混炼。
[0021] 发明效果
[0022] 本发明所提供的导电性粘接剂兼具200°C?300°C的温度范围下的耐热性、比通 常的有机树脂基板的耐热温度低的固化温度以及固化反应后的高应力缓和性。
【具体实施方式】
[0023] 本发明人等对导电性粘接剂进行精心研宄的结果获得了如下见解，并基于此完成 了本发明：作为固化剂，通过使用比以往数均分子量大即数均分子量为1000?5000范围的 热塑性酚醛树脂，能够获得不仅具备导电性、粘接性、热传导性等特性而且还具备耐热性、 低固化温度、反应固化后的高应力缓和性等全部特性的导电性粘接剂。下面，对本发明进行 详细说明。
[0024] 1.导电性粘接剂
[0025] 本发明的导电性粘接剂，其特征在于，含有：导电性粉末60质量％?92质量％、环 氧树脂1质量％?25质量％、数均分子量1000?5000的热塑性酚醛树脂0. 1质量％?20 质量％、固化促进剂0. 01质量％?5质量％以及有机液体成分2质量％?35质量％。
[0026] (1)组合物
[0027] 首先，对构成本发明的导电性粘接剂的各个构成成分进行说明。
[0028] (l_a)导电性粉末
[0029] 导电性粉末（导电性填充剂）在导电性粘接剂中形成网络（net work)，并对导电 性粘接剂赋予导电性。
[0030] 构成本发明的导电性粘接剂的组合物中，导电性粉末的含量为60质量％?92质 量％，优选为65质量％?90质量％，更加优选为70质量％?85质量％。导电性粉末的含 量小于 60质量％时，无法获得充分的导电性以及热传导性。一方面，导电性粉末的含量超 过92质量％时，环氧树脂等其它成分的含量降低，发生粘接强度降低等问题。
[0031] 为了充分确保导电性粉末的导电性，需要使导电性粉末的体积电阻率为 IX KT3 Ω ·_以下。作为这样的导电性粉末，可以使用由金（Au)、银（Ag)、钼（Pt)、钮（Pd)、 镍（Ni)、铜（Cu)、它们的合金或者它们的混合物构成的金属粉末。此外，这些金属粉末不仅 导电性优异且热传导性也优异，因此，从该观点考虑时，能够优选作为本发明的导电性粉末 使用。
[0032] 这些金属粉末之中，铜粉末以及镍粉末存在空气中其表面容易被氧化的问题。因 此，使用这些铜粉末或镍粉末时，优选用金、银、铂、钯等的空气中不氧化的金属成分来包覆 其表面。若作为导电性粉末使用未实施这