专利名称：导电连接片、端子间的连接方法、连接端子的形成方法、半导体装置和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及导电连接片、端子间的连接方法、连接端子的形成方法、半导体装置和电子设备。
背景技术：
近年来，伴随着电子仪器的高功能化和小型化的要求，逐渐推进了电子材料中连接端子之间的狭窄间距化，微细布线电路中的端子之间连接也趋于高度化。作为端子间的连接方法，已知例如在将IC芯片电连接在电路基板上时，使用各向异性导电粘结剂或者各向异性导电膜一次性连接多个端子之间的倒装芯片连接技术。这样的各向异性导电粘结剂或各向异性导电膜，是在以热硬化性树脂作为主成分的粘结剂中分散导电性粒子而成的膜或膏，通过将其配置在要连接的电子构件之间并进行热压合，由此可一次性连接所对置的多个端子之间，另一方面，可通过粘结剂中的树脂确保相邻端子之间的绝缘性。然而，在各向异性导电粘结剂或各向异性导电膜中，难以控制导电性粒子的凝集，存在着导电性粒子与端子、或导电性粒子相互之间没有充分接触从而所对置的端子之间的一部分没有导通的问题，或在所对置的端子之间(导通性区域)以外的树脂(绝缘性区域)中残留导电性粒子从而不能充分确保相邻端子之间绝缘性的问题。因此，现在的状况是难以应对端子之间更狭窄的间距化。另ー方面，在电子构件上制造连接端子吋，以往是在设置有金属焊盘的基板上印刷焊锡膏，并使用焊锡回流装置等使焊锡膏加热熔融而进行。但是，在该方法中，若连接端子为狭窄间距，则在印刷焊锡膏时使用的掩模的成本高，另外，若连接端子小，则有时无法进行印刷。另外，在将焊锡球搭载于连接端子上，并使用焊锡回流装置等使焊锡球加热熔融而进行的方法中，若连接端子小，焊锡球的制作成本高，而且有时在技术上难以制作小直径的焊锡球。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭61-276873号公报专利文献2 :日本特开2004-260131号公报
发明内容
发明要解决的课题为了解决上述问题，探讨了ー种导电连接片，其由层叠体构成，所述层叠体包括由含有树脂成分和具有助焊剂功能的化合物的树脂组合物构成的树脂组合物层，以及由低熔点的金属材料构成的金属层。
在将如此构成的导电连接片配置于对置端子间的状态下，以熔点以上的温度加热低熔点的金属材料时，熔融的金属材料有选择性地凝集于对置的端子间，且在该端子间的区域中填充有树脂成分，因此，能够通过有选择性凝集的金属材料来一次性地连接对置的多个端子相互之间，并且能够通过树脂组合物中所含的树脂成分来确保相邻端子间的绝缘性。但是，当低熔点的金属材料发生熔融从而在对置端子间凝集吋，因树脂组合物层的助焊剂活性变得过低，熔融状态的金属材料得不到充分的凝聚力，当相邻端子间的距离为狭窄间距时，无法使该金属材料有选择性地凝集于端子间，因此，在相邻端子间发生漏电流。因此，本发明的目的在于，提供ー种金属材料的凝集性优良且減少了相邻端子间的漏电流的发生的导电连接片、使用了所述导电连接片的端子间的连接方法、连接端子的形成方法、可靠性高的半导体装置、以及电子设备。 解决课题所用的方法本发明的上述目的可通过下列(I) (19)中所记载的技术方案来实现。(I) 一种导电连接片，其由层叠体构成，所述层叠体包括由含有树脂成分和具有助焊剂功能的化合物的树脂组合物构成的树脂组合物层；以及由低熔点的金属材料构成的金属层，其特征在干，前述树脂组合物层满足下述必要条件A，必要条件A :在前述树脂组合物层中配置了由低熔点的金属材料所构成的金属球的至少一部分的状态下，按照JIS Z 3197中规定的焊接用树脂类助焊剂试验方法，加热至前述金属球的熔融温度以上，然后測定前述金属球的湿润扩散率时，该湿润扩散率为37%以上。(2)如上述(I)所述的导电连接片，其中，当设定加热前的前述金属球的直径为D[mm]、加热后的前述金属球的高度为H[mm]时，根据下列算式I求出前述湿润扩散率S[%]。S [%] = (D-H) /DX100......式 I(3)如(I)或(2)所述的导电连接片，其中，前述金属球为选自于由锡(Sn)、铅(Pb)、银(Ag)、铋(Bi)、铟(In)、锌(Zn)、镍(Ni)、锑(Sb)、铁(Fe)、铝(Al)、金(Au)、锗(Ge)和铜(Cu)所组成的组中的至少两种以上金属的合金、或者为锡的単体。(4)如上述(3)所述的导电连接片,其中，前述金属球是以Sn-Pb合金、Sn-Ag-Cu合金或者Sn-Ag合金作为主要材料来构成。(5)如上述(4)所述的导电连接片，其中，前述金属球是以Sn_37Pb合金或者Sn-3. OAg-O. 5Cu合金作为主要材料来构成。(6)如上述(I)至(5)中任一项所述的导电连接片，其中，前述金属球在加热前的直径为O. 5mm。(7)如上述(I)至(6)中任一项所述的导电连接片，其中，前述树脂组合物的酸值量为 3. OX I(T5 I. O X l(T2mol/g。( 8 )如上述(I)至(7 )中任ー项所述的导电连接片，其中，通过氧化还原滴定法来求出前述酸值量。( 9 )如上述(I)至(8 )中任一项所述的导电连接片，其中，在前述树脂组合物中，前述具有助焊剂功能的化合物的含量为I 50重量％。(10)如上述(I) (9)中任一项所述的导电连接片，其中，前述具有助焊剂功能的化合物包含具有酚羟基和羧基中的至少ー者的化合物。 (11)如上述(10)所述的导电连接片，其中，前述具有助焊剂功能的化合物包含下列通式(I)所示的化合物。HOOC-(CH2)n-COOH ...... (I)式(I)中，η为I 20的整数。(12)如上述(10)所述的导电连接片，其中，前述具有助焊剂功能的化合物包含下列通式(2)和通式(3)所示的化合物中的至少ー者。·
权利要求
1.一种导电连接片，其由层叠体构成，所述层叠体包括由含有树脂成分和具有助焊剂功能的化合物的树脂组合物构成的树脂组合物层；以及由低熔点的金属材料构成的金属层，其特征在干， 所述树脂组合物层满足下述必要条件A， 必要条件A :在所述树脂组合物层中配置了由低熔点的金属材料构成的金属球的至少一部分的状态下，按照JIS Z 3197中规定的焊接用树脂类助焊剂试验方法，加热至所述金属球的熔融温度以上，然后测定所述金属球的湿润扩散率时，该湿润扩散率为37%以上。
2.如权利要求I所述的导电连接片，其中，当设定加热前的所述金属球的直径作为D、加热后的所述金属球的高度作为H时，根据下述式I求出所述湿润扩散率S，其中，所述D、H、S的单位分别是mm、mm、%, S = (D-H)/DX 100......式 I。
3.如权利要求I或2所述的导电连接片，其中，所述金属球为选自于由锡(Sn)、铅(Pb)、银(Ag)、铋(Bi)、铟(In)、锌(Zn)、镍(Ni)、锑(Sb)、铁(Fe)、铝(Al)、金(Au)、锗(Ge)和铜(Cu)所组成的组中的至少两种以上金属的合金、或者为锡的単体。
4.如权利要求3所述的导电连接片,其中，所述金属球是以Sn-Pb合金、Sn-Ag-Cu合金或者Sn-Ag合金为主要材料来构成。
5.如权利要求4所述的导电连接片，其中，所述金属球是以Sn-37Pb合金或者Sn-3. OAg-O. 5Cu合金为主要材料来构成。
6.如权利要求I至5中任一项所述的导电连接片，其中，所述金属球的加热前的直径为O. Omm0
7.如权利要求I至6中任一项所述的导电连接片，其中，所述树脂组合物的酸值量为3.0X105 1.0X10 2mol/g。
8.如权利要求I至7中任一项所述的导电连接片，其中，所述酸值量是使用氧化还原滴定法来求出。
9.如权利要求I至8中任一项所述的导电连接片，其中，在所述树脂组合物中，所述具有助焊剂功能的化合物的含量为I 50重量％。
10.如权利要求I至9中任一项所述的导电连接片，其中，所述具有助焊剂功能的化合物包含具有酚羟基和羧基中的至少ー者的化合物。
11.如权利要求10所述的导电连接片，其中，所述具有助焊剂功能的化合物包含下列通式(I)所示的化合物， HOOC-(CH2)n-COOH ...... (I) 式(I)中，η为I 20的整数。
12.如权利要求10所述的导电连接片，其中，所述具有助焊剂功能的化合物包含下列通式(2)和通式(3)所示的化合物中的至少ー者，
13.如权利要求I至12中任一项所述的导电连接片，其中，所述层叠体由两个所述树脂组合物层和ー个所述金属层所构成，并依次层叠所述树脂组合物层、金属层以及所述树脂组合物层而成。
14.ー种端子间的连接方法，其特征在于，包括 配置エ序，将权利要求I至13中任一项所述的导电连接片配置在所对置的端子之间；加热エ序，以所述金属材料的熔点以上且所述树脂组合物的硬化不会结束的温度，カロ热所述导电连接片；以及 硬化工序，使所述树脂组合物硬化。
15.ー种端子间的连接方法，其特征在于，包括 配置エ序，将权利要求I至13中任一项所述的导电连接片配置在所对置的端子之间；加热エ序，以所述金属材料的熔点以上且所述树脂组合物软化的温度，加热所述导电连接片；以及 固化工序，使所述树脂组合物固化。
16.一种连接端子的形成方法，其特征在于，包括 配置エ序，将权利要求I至13中任一项所述的导电连接片配置在电子构件的电极上；以及 加热エ序，以所述金属材料的熔点以上且所述树脂组合物的硬化不会结束的温度，カロ热所述导电连接片。
17.一种连接端子的形成方法，其特征在于，包括 配置エ序，将权利要求I至13中任一项所述的导电连接片配置在电子构件的电极上；以及 加热エ序，以所述金属箔的熔点以上且所述树脂组合物软化的温度，加热所述导电连接片。
18.一种半导体装置，其特征在于，通过使用权利要求I至13中任一项所述的导电连接片形成的连接部，对所对置的端子之间进行电连接。
19.ー种电子设备，其特征在于，通过使用权利要求I至13中任一项所述的导电连接片形成的连接部，对所对置的端子之间进行电连接。
全文摘要
本发明的导电连接片(1)由具有树脂组合物层(11、13)和金属层(12)的层叠体构成，并且该树脂组合物层(11、13)满足下述必要条件A。若使用如此构成的导电连接片(1)来形成对端子相互之间进行电连接的连接部时，能够有选择性地使加热熔融的金属材料凝集在端子相互之间来形成连接部，并在其周围形成由树脂成分构成的密封层。其结果，能够用树脂成分来覆盖连接部的周围，因此连接部被固定。另外，通过密封层可确保相邻端子间的绝缘性，因此能够可靠地防止相邻端子相互之间产生漏电流的问题。必要条件A在树脂组合物层(11、13)中配置了由低熔点的金属材料所构成的金属球的至少一部分的状态下，按照JIS Z 3197中规定的焊接用树脂类助焊剂试验方法，加热至前述金属球的熔融温度以上，然后测定前述金属球的湿润扩散率，此时该湿润扩散率为37%以上。
文档编号H01B5/16GK102725912SQ201180007138
公开日2012年10月10日 申请日期2011年1月18日 优先权日2010年1月29日
发明者中马敏秋, 键本奉广 申请人:住友电木株式会社