JP2008010703A

Method for bonding between components of semiconductor device

Abstract

Problem to be solved.To provide a means for forming an unbonded portion in the entire joint surface when joining a component such as an insulating substrate or a heat spreader to a semiconductor chip using a metal paste containing metal nanoparticles.

Solution.Metal nanoparticles, an organic dispersant that suppresses aggregation of metal nanoparticles at room temperature, a dispersant trapping material that reacts with an organic dispersant by heating, and a reactant between the dispersant and the dispersant trapping material are trapped. In a joining method in which parts of an insulating substrate 2 / semiconductor chip 3 / heat spreader 4 of a semiconductor device are conductively and heat-conducted using a metal paste 5 containing volatile organic components that are volatilized by In the state where the metal paste is applied, the metal cores 6 having a wire diameter corresponding to the layer thickness of the bonding layer 5 are dispersedly arranged and superposed, and then the parts are joined through a subsequent heating step. As a result, it is possible to secure a evaporation path for the thermal decomposition gas of the volatile organic component to escape between the parts by using the metal core 6 as a spacer, and prevent an unjoined portion from being formed in the bonded layer. [Selection diagram] Fig. 1

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4 claims: 1 independent, 3 dependent

  1. 1
    金属ナノ粒子,金属ナノ粒子の常温での凝集を抑制する有機分散材,加熱により有機分散材と反応する分散材捕捉材および前記分散材と分散材捕捉材との反応物質を捕捉して揮散させる揮発性有機成分を含む金属ペーストを用いた半導体装置の部品間接合方法であって、表面が金属母材である被接合部品の接合面域に前記金属ペーストを塗布して被接合部品を重ね合わせた状態で加熱し、この加熱により金属ナノ粒子を低温焼結させて部品間を導電,伝熱接合するようにした接合方法において、 前記金属ペーストを被接合部品の接合面に塗布した状態で、部品の対向面間に金属コア材を分散介挿して重ね合わせ、続く加熱工程を経て接合することを特徴とする半導体装置の部品間接合方法。
  2. 2
    請求項1に記載の接合方法において、金属ペーストの成分である金属ナノ粒子がAgナノ粒子,もしくはCuナノ粒子であることを特徴とする半導体装置の部品間接合方法。
  3. 3
    請求項1に記載の接合方法において、金属コア材が、被接合部品間の接合層厚さに対応した線径の円柱状銅材であることを特徴とする半導体装置の部品間接合方法。
  4. 4
    請求項1ないし3のいずれかの項に記載の接合方法において、金属ペーストを介して面接合される被接合部品が、絶縁基板とその導体パターンに接合する半導体チップ、ないしは半導体チップとその上面に接合するヒートスプレッダであることを特徴とする半導体装置の部品間接合方法。
Independent claims4