專利名稱：導(dǎo)電連接片、端子間的連接方法、連接端子的形成方法、半導(dǎo)體裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電連接片、端子間的連接方法、連接端子的形成方法、半導(dǎo)體裝置和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著電子儀器的高功能化和小型化的要求，逐漸推進(jìn)了電子材料中連接端子之間的狹窄間距化，微細(xì)布線電路中的端子之間連接也趨于高度化。作為端子間的連接方法，已知例如在將IC芯片電連接在電路基板上時(shí)，使用各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑或者各向異性導(dǎo)電膜一次性連接多個(gè)端子之間的倒裝芯片連接技術(shù)。這樣的各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑或各向異性導(dǎo)電膜，是在以熱硬化性樹脂作為主成分的粘結(jié)劑中分散導(dǎo)電性粒子而成的膜或膏，通過將其配置在要連接的電子構(gòu)件之間并進(jìn)行熱壓合，由此可一次性連接所對(duì)置的多個(gè)端子之間，另一方面，可通過粘結(jié)劑中的樹脂確保相鄰端子之間的絕緣性。然而，在各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑或各向異性導(dǎo)電膜中，難以控制導(dǎo)電性粒子的凝集，存在著導(dǎo)電性粒子與端子、或?qū)щ娦粤Ｗ酉嗷ブg沒有充分接觸從而所對(duì)置的端子之間的一部分沒有導(dǎo)通的問題，或在所對(duì)置的端子之間(導(dǎo)通性區(qū)域)以外的樹脂(絕緣性區(qū)域)中殘留導(dǎo)電性粒子從而不能充分確保相鄰端子之間絕緣性的問題。因此，現(xiàn)在的狀況是難以應(yīng)對(duì)端子之間更狹窄的間距化。另ー方面，在電子構(gòu)件上制造連接端子吋，以往是在設(shè)置有金屬焊盤的基板上印刷焊錫膏，并使用焊錫回流裝置等使焊錫膏加熱熔融而進(jìn)行。但是，在該方法中，若連接端子為狹窄間距，則在印刷焊錫膏時(shí)使用的掩模的成本高，另外，若連接端子小，則有時(shí)無法進(jìn)行印刷。另外，在將焊錫球搭載于連接端子上，并使用焊錫回流裝置等使焊錫球加熱熔融而進(jìn)行的方法中，若連接端子小，焊錫球的制作成本高，而且有時(shí)在技術(shù)上難以制作小直徑的焊錫球。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開昭61-276873號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-260131號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題為了解決上述問題，探討了ー種導(dǎo)電連接片，其由層疊體構(gòu)成，所述層疊體包括由含有樹脂成分和具有助焊劑功能的化合物的樹脂組合物構(gòu)成的樹脂組合物層，以及由低熔點(diǎn)的金屬材料構(gòu)成的金屬層。
在將如此構(gòu)成的導(dǎo)電連接片配置于對(duì)置端子間的狀態(tài)下，以熔點(diǎn)以上的溫度加熱低熔點(diǎn)的金屬材料時(shí)，熔融的金屬材料有選擇性地凝集于對(duì)置的端子間，且在該端子間的區(qū)域中填充有樹脂成分，因此，能夠通過有選擇性凝集的金屬材料來一次性地連接對(duì)置的多個(gè)端子相互之間，并且能夠通過樹脂組合物中所含的樹脂成分來確保相鄰端子間的絕緣性。但是，當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)的金屬材料發(fā)生熔融從而在對(duì)置端子間凝集吋，因樹脂組合物層的助焊劑活性變得過低，熔融狀態(tài)的金屬材料得不到充分的凝聚力，當(dāng)相鄰端子間的距離為狹窄間距時(shí)，無法使該金屬材料有選擇性地凝集于端子間，因此，在相鄰端子間發(fā)生漏電流。因此，本發(fā)明的目的在于，提供ー種金屬材料的凝集性優(yōu)良且減少了相鄰端子間的漏電流的發(fā)生的導(dǎo)電連接片、使用了所述導(dǎo)電連接片的端子間的連接方法、連接端子的形成方法、可靠性高的半導(dǎo)體裝置、以及電子設(shè)備。 解決課題所用的方法本發(fā)明的上述目的可通過下列(I) (19)中所記載的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。(I) 一種導(dǎo)電連接片，其由層疊體構(gòu)成，所述層疊體包括由含有樹脂成分和具有助焊劑功能的化合物的樹脂組合物構(gòu)成的樹脂組合物層；以及由低熔點(diǎn)的金屬材料構(gòu)成的金屬層，其特征在干，前述樹脂組合物層滿足下述必要條件A，必要條件A :在前述樹脂組合物層中配置了由低熔點(diǎn)的金屬材料所構(gòu)成的金屬球的至少一部分的狀態(tài)下，按照J(rèn)IS Z 3197中規(guī)定的焊接用樹脂類助焊劑試驗(yàn)方法，加熱至前述金屬球的熔融溫度以上，然后測(cè)定前述金屬球的濕潤(rùn)擴(kuò)散率時(shí)，該濕潤(rùn)擴(kuò)散率為37%以上。(2)如上述(I)所述的導(dǎo)電連接片，其中，當(dāng)設(shè)定加熱前的前述金屬球的直徑為D[mm]、加熱后的前述金屬球的高度為H[mm]時(shí)，根據(jù)下列算式I求出前述濕潤(rùn)擴(kuò)散率S[%]。S [%] = (D-H) /DX100......式 I(3)如(I)或(2)所述的導(dǎo)電連接片，其中，前述金屬球?yàn)檫x自于由錫(Sn)、鉛(Pb)、銀(Ag)、鉍(Bi)、銦(In)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、銻(Sb)、鐵(Fe)、鋁(Al)、金(Au)、鍺(Ge)和銅(Cu)所組成的組中的至少兩種以上金屬的合金、或者為錫的単體。(4)如上述(3)所述的導(dǎo)電連接片,其中，前述金屬球是以Sn-Pb合金、Sn-Ag-Cu合金或者Sn-Ag合金作為主要材料來構(gòu)成。(5)如上述(4)所述的導(dǎo)電連接片，其中，前述金屬球是以Sn_37Pb合金或者Sn-3. OAg-O. 5Cu合金作為主要材料來構(gòu)成。(6)如上述(I)至(5)中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，前述金屬球在加熱前的直徑為O. 5mm。(7)如上述(I)至(6)中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，前述樹脂組合物的酸值量為 3. OX I(T5 I. O X l(T2mol/g。( 8 )如上述(I)至(7 )中任ー項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，通過氧化還原滴定法來求出前述酸值量。( 9 )如上述(I)至(8 )中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，在前述樹脂組合物中，前述具有助焊劑功能的化合物的含量為I 50重量％。(10)如上述(I) (9)中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，前述具有助焊劑功能的化合物包含具有酚羥基和羧基中的至少ー者的化合物。 (11)如上述(10)所述的導(dǎo)電連接片，其中，前述具有助焊劑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為I 20的整數(shù)。(12)如上述(10)所述的導(dǎo)電連接片，其中，前述具有助焊劑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。·
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電連接片，其由層疊體構(gòu)成，所述層疊體包括由含有樹脂成分和具有助焊劑功能的化合物的樹脂組合物構(gòu)成的樹脂組合物層；以及由低熔點(diǎn)的金屬材料構(gòu)成的金屬層，其特征在干， 所述樹脂組合物層滿足下述必要條件A， 必要條件A :在所述樹脂組合物層中配置了由低熔點(diǎn)的金屬材料構(gòu)成的金屬球的至少一部分的狀態(tài)下，按照J(rèn)IS Z 3197中規(guī)定的焊接用樹脂類助焊劑試驗(yàn)方法，加熱至所述金屬球的熔融溫度以上，然后測(cè)定所述金屬球的濕潤(rùn)擴(kuò)散率時(shí)，該濕潤(rùn)擴(kuò)散率為37%以上。
2.如權(quán)利要求I所述的導(dǎo)電連接片，其中，當(dāng)設(shè)定加熱前的所述金屬球的直徑作為D、加熱后的所述金屬球的高度作為H時(shí)，根據(jù)下述式I求出所述濕潤(rùn)擴(kuò)散率S，其中，所述D、H、S的單位分別是mm、mm、%, S = (D-H)/DX 100......式 I。
3.如權(quán)利要求I或2所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述金屬球?yàn)檫x自于由錫(Sn)、鉛(Pb)、銀(Ag)、鉍(Bi)、銦(In)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、銻(Sb)、鐵(Fe)、鋁(Al)、金(Au)、鍺(Ge)和銅(Cu)所組成的組中的至少兩種以上金屬的合金、或者為錫的単體。
4.如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)電連接片,其中，所述金屬球是以Sn-Pb合金、Sn-Ag-Cu合金或者Sn-Ag合金為主要材料來構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述金屬球是以Sn-37Pb合金或者Sn-3. OAg-O. 5Cu合金為主要材料來構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述金屬球的加熱前的直徑為O. Omm0
7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述樹脂組合物的酸值量為3.0X105 1.0X10 2mol/g。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述酸值量是使用氧化還原滴定法來求出。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，在所述樹脂組合物中，所述具有助焊劑功能的化合物的含量為I 50重量％。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述具有助焊劑功能的化合物包含具有酚羥基和羧基中的至少ー者的化合物。
11.如權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述具有助焊劑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為I 20的整數(shù)。
12.如權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述具有助焊劑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.如權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片，其中，所述層疊體由兩個(gè)所述樹脂組合物層和ー個(gè)所述金屬層所構(gòu)成，并依次層疊所述樹脂組合物層、金屬層以及所述樹脂組合物層而成。
14.ー種端子間的連接方法，其特征在于，包括 配置エ序，將權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片配置在所對(duì)置的端子之間；加熱エ序，以所述金屬材料的熔點(diǎn)以上且所述樹脂組合物的硬化不會(huì)結(jié)束的溫度，カロ熱所述導(dǎo)電連接片；以及 硬化工序，使所述樹脂組合物硬化。
15.ー種端子間的連接方法，其特征在于，包括 配置エ序，將權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片配置在所對(duì)置的端子之間；加熱エ序，以所述金屬材料的熔點(diǎn)以上且所述樹脂組合物軟化的溫度，加熱所述導(dǎo)電連接片；以及 固化工序，使所述樹脂組合物固化。
16.一種連接端子的形成方法，其特征在于，包括 配置エ序，將權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片配置在電子構(gòu)件的電極上；以及 加熱エ序，以所述金屬材料的熔點(diǎn)以上且所述樹脂組合物的硬化不會(huì)結(jié)束的溫度，カロ熱所述導(dǎo)電連接片。
17.一種連接端子的形成方法，其特征在于，包括 配置エ序，將權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片配置在電子構(gòu)件的電極上；以及 加熱エ序，以所述金屬箔的熔點(diǎn)以上且所述樹脂組合物軟化的溫度，加熱所述導(dǎo)電連接片。
18.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，通過使用權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片形成的連接部，對(duì)所對(duì)置的端子之間進(jìn)行電連接。
19.ー種電子設(shè)備，其特征在于，通過使用權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電連接片形成的連接部，對(duì)所對(duì)置的端子之間進(jìn)行電連接。
全文摘要
本發(fā)明的導(dǎo)電連接片(1)由具有樹脂組合物層(11、13)和金屬層(12)的層疊體構(gòu)成，并且該樹脂組合物層(11、13)滿足下述必要條件A。若使用如此構(gòu)成的導(dǎo)電連接片(1)來形成對(duì)端子相互之間進(jìn)行電連接的連接部時(shí)，能夠有選擇性地使加熱熔融的金屬材料凝集在端子相互之間來形成連接部，并在其周圍形成由樹脂成分構(gòu)成的密封層。其結(jié)果，能夠用樹脂成分來覆蓋連接部的周圍，因此連接部被固定。另外，通過密封層可確保相鄰端子間的絕緣性，因此能夠可靠地防止相鄰端子相互之間產(chǎn)生漏電流的問題。必要條件A在樹脂組合物層(11、13)中配置了由低熔點(diǎn)的金屬材料所構(gòu)成的金屬球的至少一部分的狀態(tài)下，按照J(rèn)IS Z 3197中規(guī)定的焊接用樹脂類助焊劑試驗(yàn)方法，加熱至前述金屬球的熔融溫度以上，然后測(cè)定前述金屬球的濕潤(rùn)擴(kuò)散率，此時(shí)該濕潤(rùn)擴(kuò)散率為37%以上。
文檔編號(hào)H01B5/16GK102725912SQ201180007138
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者中馬敏秋, 鍵本奉廣 申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社