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公開番号2024180107
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023099561
出願日2023-06-16
発明の名称銀含有ペースト、半導体装置および半導体装置の製造方法
出願人住友ベークライト株式会社
代理人個人
主分類H01L 21/52 20060101AFI20241219BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の半導体素子を一括固定する場合における、半導体素子の割れを抑制する。
【解決手段】一面側に金属回路層11を備えるとともに反対面側に放熱用凸部12を備える基板10における、金属回路層11上に複数の半導体素子1を一括で固定するための銀含有ペースト20であって、銀含有ペースト20に熱処理が行われるとシンタリングを起こして粒子連結構造を形成する銀粒子と、銀粒子を分散させる分散媒と、を含み、銀粒子は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された体積基準の累積度数分布曲線において累積度数が50%である粒子径D50が1μm以上20μm以下であり、分散媒の含有量が、5質量%以上20質量%未満である、銀含有ペースト。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
一面側に金属回路層を備えるとともに反対面側に放熱用凸部を備える基板における、前記金属回路層上に複数の半導体素子を一括で固定するための銀含有ペーストであって、
前記銀含有ペーストに熱処理が行われるとシンタリングを起こして粒子連結構造を形成する銀粒子と、前記銀粒子を分散させる分散媒と、を含み、
前記銀粒子は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された体積基準の累積度数分布曲線において累積度数が５０％である粒子径Ｄ５０が０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記分散媒の含有量が、５質量％以上２０質量％未満である、銀含有ペースト。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記銀粒子は、
レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された体積基準の粒度分布において、第１のピークおよび第２のピークを有し、
前記第１のピークに対応する粒子径よりも、前記第２のピークに対応する粒子径の方が大きい、
請求項１に記載の銀含有ペースト。
【請求項３】
前記第１のピークは、前記粒子径が１μｍ未満となる領域に位置し、
前記第２のピークは、前記粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下となる領域に位置する、
請求項２に記載の銀含有ペースト。
【請求項４】
以下の条件１に規定される、ブリード長が１０μｍ以下である、
請求項１乃至３のいずれかに記載の銀含有ペースト。
［条件１］
・基板上に、２枚のテープを１ｃｍの間隔を空けて平行に貼る。
・前記２枚のテープの間に当該銀含有ペーストを平均厚さ１５０μｍで塗布する。
・１０秒後に前記テープを剥がし、前記テープを剥がしてから６０秒経過後に、当該銀含有ペーストを塗布した領域から、前記テープを貼っていた領域へ当該銀含有ペースト又は前記分散媒がはみ出した長さの最大値をブリード長とする。
【請求項５】
前記分散媒は、官能基を有さないアクリレート化合物または官能基を一つ有するアクリレート化合物を含む、
請求項１乃至３のいずれかに記載の銀含有ペースト。
【請求項６】
前記分散媒は、水酸基を有するアクリレート化合物を含む、
請求項１乃至３のいずれかに記載の銀含有ペースト。
【請求項７】
一面側に金属回路層を備えるとともに反対面側に放熱用凸部を備える基板と、複数の半導体素子と、を有し、
前記金属回路層上に、前記複数の半導体素子が、請求項１乃至３のいずれかの銀含有ペーストによって固定されている、半導体装置。
【請求項８】
一面側に金属回路層を備えるとともに反対面側に放熱用凸部を備える基板を準備する準備工程と、
前記金属回路層上に複数の半導体素子を、請求項１乃至３のいずれかに記載の銀含有ペーストを用いて一括固定する実装工程と、を有し、
前記実装工程は、
前記金属回路層のうち前記複数の半導体素子を固定する位置に、前記銀含有ペーストを配置し、
前記銀含有ペーストの上に、前記複数の半導体素子を搭載し、
前記銀含有ペーストを熱処理することにより、前記複数の半導体素子を前記金属回路層に固定することを含む、
半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記半導体素子及び前記金属回路層を樹脂で封止する封止工程を含む、
請求項８に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀含有ペースト、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【０００２】
半導体素子を含む半導体装置の製造において、銀含有ペーストを用いて基板に半導体素子を固定する方法が用いられている。基板上に半導体素子を固定する技術としては、特許文献１に記載の技術が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、ダイアタッチ材として、金粉とエステルアルコールとを用い、これを加熱・加圧条件にて焼結することにより、比較的低温で金粉を焼結できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－３２４５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の半導体素子、例えば複数の電力制御用の半導体素子を同一の基板上に載置した半導体装置を製造する場合、基板上に複数の半導体素子を一括で固定することが検討されている。複数の半導体素子を一括で固定する場合、半導体素子に割れが生じる可能性がでてくる。また、一括で固定する場合、後述するブリードの発生が問題になる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、以下に示す銀含有ペースト、半導体装置および半導体装置の製造方法が提供される。
【０００７】
［１］
一面側に金属回路層を備えるとともに反対面側に放熱用凸部を備える基板における、前記金属回路層上に複数の半導体素子を一括で固定するための銀含有ペーストであって、
前記銀含有ペーストに熱処理が行われるとシンタリングを起こして粒子連結構造を形成する銀粒子と、前記銀粒子を分散させる分散媒と、を含み、
前記銀粒子は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された体積基準の累積度数分布曲線において累積度数が５０％である粒子径Ｄ５０が０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記分散媒の含有量が、５質量％以上２０質量％未満である、銀含有ペースト。
［２］
前記銀粒子は、
レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された体積基準の粒度分布において、第１のピークおよび第２のピークを有し、
前記第１のピークに対応する粒子径よりも、前記第２のピークに対応する粒子径の方が大きい、
［１］に記載の銀含有ペースト。
［３］
前記第１のピークは、前記粒子径が１μｍ未満となる領域に位置し、
前記第２のピークは、前記粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下となる領域に位置する、
［２］に記載の銀含有ペースト。
［４］
以下の条件１に規定される、ブリード長が１０μｍ以下である、
［１］乃至［３］のいずれかに記載の銀含有ペースト。
［条件１］
・基板上に、２枚のテープを１ｃｍの間隔を空けて平行に貼る。
・前記２枚のテープの間に当該銀含有ペーストを平均厚さ１５０μｍで塗布する。
・１０秒後に前記テープを剥がし、前記テープを剥がしてから６０秒経過後に、当該銀含有ペーストを塗布した領域から、前記テープを貼っていた領域へ当該銀含有ペースト又は前記分散媒がはみ出した長さの最大値をブリード長とする。
［５］
前記分散媒は、官能基を有さないアクリレート化合物または官能基を一つ有するアクリレート化合物を含む、
［１］乃至［４］のいずれかに記載の銀含有ペースト。
［６］
前記分散媒は、水酸基を有するアクリレート化合物を含む、
［１］乃至［５］のいずれかに記載の銀含有ペースト。
［７］
一面側に金属回路層を備えるとともに反対面側に放熱用凸部を備える基板と、複数の半導体素子と、を有し、
前記金属回路層上に、前記複数の半導体素子が、［１］乃至［６］のいずれかの銀含有ペーストによって固定されている、半導体装置。
［８］
一面側に金属回路層を備えるとともに反対面側に放熱用凸部を備える基板を準備する準備工程と、
前記金属回路層上に複数の半導体素子を、［１］乃至［６］のいずれかに記載の銀含有ペーストを用いて一括固定する実装工程と、を有し、
前記実装工程は、
前記金属回路層のうち前記複数の半導体素子を固定する位置に、前記銀含有ペーストを配置し、
前記銀含有ペーストの上に、前記複数の半導体素子を搭載し、
前記銀含有ペーストを熱処理することにより、前記複数の半導体素子を前記金属回路層に固定することを含む、
半導体装置の製造方法。
［９］
前記半導体素子及び前記金属回路層を樹脂で封止する封止工程を含む、
［８］に記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の半導体素子を一括固定する場合における、半導体素子の割れおよびブリードの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
条件１について説明する図である。
第１のピークおよび第２のピークについて説明する図である。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
実施例における各半導体素子の配置位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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