[发明专利]导电键合材料、其制造方法以及电子装置的制造方法

说明书

技术领域

本文讨论的实施例涉及一种导电键合（bonding）材料、使用导电键合材料制造的电子部件以及包括电子部件的电子装置。

背景技术

包括电路板上的电子元件（例如片式元件或半导体元件）的电子部件有时被安装在诸如母板或系统板的大电路板（在下文中，也称为印刷电路板）上。使用焊膏作为导电键合材料将电子部件的元件（例如片式元件）安装在电路板上。这种安装称为第一安装。第一安装可以通过回流加热（第一回流）来执行。在首先以此方式将元件（例如片式元件）安装在电路板上之后，有时用密封树脂来密封电子部件除电极和一些元件之外的部分。这种用密封树脂密封的电子部件有时称为“树脂模块元件”。

在电子装置中，使用焊膏作为导电键合材料将这种电子部件安装在印刷电路板上。此安装称为第二安装。第二安装可以通过回流加热（第二回流）来执行。

对树脂模块元件的第二回流加热会再熔化树脂模块元件中的导电键合材料。再熔化的导电键合材料可以流过电子部件中的狭缝，而引起电极之间短路。该狭缝可以通过由第二回流加热中熔化的导电键合材料的体积膨胀以及所造成的应力引起的密封树脂的破裂或密封树脂从元件（片式元件）的脱落来形成。

因此，正在研究减小由第二回流加热中导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀以及所造成的应力。例如，提出了一种包含发泡焊料的合成物，该发泡焊料包含用于IC与外部结构之间的键合的第一材料。发泡焊料的形式可从蜂窝状发泡形式和网状发泡形式中选择，发泡焊料能够缓解发泡焊料与发泡焊料所键合至的基板之间的热应力（包括冲击和动态负载）。该合成物不被用来安装树脂模块元件。发泡焊料旨在缓解热应力，并期望即使在第二回流加热之后（在第二安装之后）也能保持空心结构。

因此，需要一种能够通过第一回流加热首先在电路板上安装元件（例如片式元件或半导体元件）且减小由第二回流加热中导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀和所造成的应力的导电键合材料。

以下是参考文献。

[文献1]日本特许专利公开第2009-515711号。

发明内容

根据本发明的一个方案，一种导电键合材料包括焊料成分，包括：第一金属的金属发泡体，具有至少一个孔隙，当金属发泡体在高于第一金属的熔点的温度下被加热时，该孔隙吸收熔化的第一金属；以及第二金属，具有低于第一金属的熔点的熔点。

本发明的目的和优点将通过权利要求书中特别指出的元件和组合来实现和获得。

应理解到前述的一般说明和下面的详细说明都是示例性和解释性的，而不用于限制如权利要求所要求保护的本发明。

附图说明

图1A为具有通过第二回流加热形成的间隙的电子部件的示意性剖视图；

图1B为电子部件的示意性剖视图，在该电子部件中熔化的导电键合材料进入间隙而使电极之间短路；

图2A为能够减小由于包含第一金属微粒和第二金属微粒的导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀和所造成的应力的原理的说明图（初始状态）。第一金属微粒能够通过第二回流加热被再熔化；

图2B为能够减小由于包含第一金属微粒和第二金属微粒的导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀和所造成的应力的原理的说明图（第一回流加热状态）。第一金属微粒能够通过第二回流加热被再熔化；

图2C为能够减小由于包含第一金属微粒和第二金属微粒的导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀和所造成的应力的原理的说明图（第二回流加热状态）。第一金属微粒通过第二回流加热被再熔化；

图3A为能够减小由于包含涂敷微粒（coated particle）的导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀和所造成的应力的原理的说明图（初始状态）。涂敷微粒的每一个包括在第一金属微粒的表面上的第二金属层。第一金属微粒能够通过第二回流加热被再熔化；

图3B为能够减小由于包含涂敷微粒的导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀和所造成的应力的原理的说明图（第一回流加热状态）。涂敷微粒的每一个包括在第一金属微粒的表面上的第二金属层。第一金属微粒能够通过第二回流加热被再熔化；

图3C为能够减小由于包含涂敷微粒的导电键合材料的再熔化引起的体积膨胀和所造成的应力的原理的说明图（第二回流加热状态）。涂敷微粒的每一个包括在第一金属微粒的表面上的第二金属层。第一金属微粒通过第二回流加热被再熔化；

图4A为具有孔隙的第一金属粉末的照片；

图4B为图4A的片段放大照片；

图4C为雾化处理（atomizing treatment）之后的第一金属微粒的照片；