(57)【要約】      （修正有）【課題】ボイドの発生を抑制し、信頼性に優れた接合部を形成し得るシート状高温はんだ接合材及びこれを用いたダイボンディング方法の提供。【解決手段】シート状高温はんだ接合部1は、表裏面が平坦に形成された金属箔2cを用い、この金属箔2cの表裏面をＳｎ系はんだ3で被覆したことで、金属箔2cの表裏面にＳｎ系はんだ3を密着させ易い構成となり、ボイドの発生原因となる隙間や酸化膜が、金属箔2c及びＳｎ系はんだ3間に生成し難くなる。前記金属箔２ｃが、Ｓｎとの反応により金属間化合物を生成するＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ合金の少なくとも１種から構成される半導体素子６と基板７との間に、シート状高温はんだ接合材１を介在させ、前記Ｓｎ系はんだ３中のＳｎと前記金属箔２ｃ中の金属とを反応させて金属間化合物を形成させ、前記シート状高温はんだ接合材１によって前記半導体素子６を前記基板７にダイボンディングする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｎと金属間化合物を形成する金属を含む金属箔を備え、該金属箔の表裏面を、ＳｎまたはＳｎ系はんだ合金のいずれかでなるＳｎ系はんだで被覆した
ことを特徴とするシート状高温はんだ接合材。
【請求項２】
前記金属箔には、複数の開口部が形成されており、各前記開口部には、前記Ｓｎ系はんだが充填されている
ことを特徴とする請求項１記載のシート状高温はんだ接合材。
【請求項３】
前記金属箔が、Ｓｎとの反応により金属間化合物を生成するＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ合金の少なくとも１種から構成される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート状高温はんだ接合材。
【請求項４】
半導体素子と基板との間に、請求項１〜３のいずれかに記載のシート状高温はんだ接合材を介在させ、前記Ｓｎ系はんだ中のＳｎと前記金属箔中の金属とを反応させて金属間化合物を形成させ、前記シート状高温はんだ接合材によって前記半導体素子を前記基板にダイボンディングする
ことを特徴とするダイボンディング方法。
【請求項５】
前記シート状高温はんだ接合材によって前記半導体素子を前記基板にダイボンディングする際、前記金属箔の一部を残存させる
ことを特徴とする請求項４に記載のダイボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー半導体素子などの半導体素子を基板に接合する高温はんだ接合材に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー半導体素子などのダイボンディングに用いられる高温はんだ材料には、従来から融点がおよそ３１０℃のＰｂ−５質量％Ｓｎに代表されるＰｂ系高温はんだが使用されてきた。しかしながら、近年パワー半導体素子の動作温度の上昇に伴い、２５０℃以上の温度における信頼性が要求されるようになり、Ｐｂ系高温はんだでは融点近くになるため要求特性が満たせなくなっている。Ｐｂ系高温はんだより融点が高いＡｕ系、Ｚｎ系、Ａｌ系高温はんだも実用化あるいは研究されているが、Ａｕ系は高価であること、Ｚｎ系は酸化しやすく接合が困難なこと、Ａｌ系は融点が高すぎることなどの課題を持つとともに、Ｐｂ系に比べ信頼性が劣ると言う問題もある。
【０００３】
そのため、Ｐｂ系高温はんだに代わる高信頼性高温はんだ接合材として、Ａｇ等のナノ金属粒子ペーストによる接合が検討されている。これは金属をナノ粒子化することにより得られる焼成温度の低温化を利用して、例えば２００℃程度の比較的低温で焼成することで接合できるが、半導体素子使用時にはＡｇ本来の高融点の特性を持つことで高温使用に耐えるものである。
【０００４】
しかしながら、ナノ金属粒子ペーストでは、粒子が保存中に凝集することを防止するため、粒子表面に分散剤を付着させるとともに、ペースト化するための溶剤を含んでおり、これらが焼成時に除去される際にボイドが発生してしまい、このようなボイドが接合信頼性を低下させるという避けがたい問題がある。
【０００５】
一方、はんだ中の溶融Ｓｎと、基板あるいは半導体素子の電極面材質であるＣｕ、Ｎｉ、Ａｇとの反応により、通常のはんだ接合温度である２５０℃程度で、はんだを電極面に接合でき、その一方で接合後ＳｎがＣｕ等との反応により金属間化合物になることで消費されて、半導体素子使用時には４００℃以上の融点を持つ金属間化合物の耐熱性を利用するいわゆるＩＭＣボンディングが検討されている。
【０００６】
このＩＭＣボンディングでは、特許文献１のようにＳｎ系はんだペースト中にＣｕ等の粉末を混合する方法や、基板あるいは半導体素子の電極面に予めはんだをめっきする方法が一般的である。
【０００７】
しかしながら、はんだペースト中にＣｕ等の粉末を混合する方法では、はんだペースト中に含まれるフラックスや溶剤がはんだリフロー加熱時に揮発してしまうことから、基板と半導体素子の間にボイドが大量に発生してしまうという問題がある。さらには、はんだリフロー時にはんだが溶融して流動・凝集するのに対し、Ｃｕ等の粉末は溶融しないため流動が困難であることから、はんだが流動・凝集することで、Ｃｕ等の粉末に隙間が生じ、その結果、基板と半導体素子の間にボイドが大量に発生するという問題がある。また基板あるいは半導体素子の電極面に予めはんだをめっきする方法は、必要な部分だけにめっきすることが困難で、かつ高価であるという問題がある。
【０００８】
また、はんだペーストによるリフロー時のボイドを防止する方法としては、フラックスや溶剤を含まない接合材とすることが考えられ、例えば特許文献２のようにＳｎ又はＳｎ主成分の鉛フリーはんだ粉末と、Ｃｕ粉末とを圧延してはんだ箔としたはんだ材料や、特許文献３のようにＣｕからなる金属網をはんだで挟んで圧延することによりはんだ箔としたはんだ材料が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２５４１９４公報
【特許文献２】特開２００２−３０１５８８公報
【特許文献３】特開２００４−１７４５２２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように特許文献１では、はんだペーストに含まれるフラックスおよび溶剤が加熱時に揮発してボイドが発生してしまい、半導体装置の信頼性を低下させる原因となってしまう。特許文献２の粉末圧延材では、ボイドの発生原因となる溶剤が含まれていないものの、原料となるＳｎやＣｕの粉末は比表面積が広く酸化し易いことから、製造時、粉末表面に酸化膜が既に形成されており、このような酸化膜を除去することは困難であるため粉末表面の酸化物がはんだ箔内部に混入してしまい、依然としてボイドが発生し易いという問題点がある。また、どうしても基板および半導体素子間の隙間をはんだで完全に埋めることができず空隙ができ易い。
【００１１】
これに対し、特許文献３では、Ｃｕが線材からなる網であるため粉末ほど比表面積が広くないが、線材同士が重なり合う交差部分で凹凸が大きくなってしまい、その分、線材の交差部分に空隙ができ易く、やはり酸化物生成と空隙の原因となる。
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、従来よりもボイドの発生を抑制し、信頼性に優れた接合部を形成し得るシート状高温はんだ接合材およびこれを用いたダイボンディング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、半導体素子と基板との接合時に従来のはんだと同様のプロセスを用いることができ、使用時に金属間化合物となって高温環境での使用に耐え得る、簡便で信頼性の高いシート状高温はんだ接合材を提供することにある。
【００１４】
本発明のシート状高温はんだ接合材は、Ｓｎと金属間化合物を形成する金属を含む金属箔を備え、該金属箔の表裏面を、ＳｎまたはＳｎ系はんだ合金のいずれかでなるＳｎ系はんだで被覆したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の別のシート状高温はんだ接合材は、Ｓｎと金属間化合物を形成する金属を含む金属箔に複数の開口部が形成されており、各前記開口部にＳｎ系はんだを充填し、該金属箔の表裏面をＳｎ系はんだで被覆したことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明のシート状高温はんだ接合材は、前記金属箔が、Ｓｎとの反応により金属間化合物を生成するＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ合金の少なくとも１種から構成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明のダイボンディング方法は、半導体素子と基板との間に、前記シート状高温はんだ接合材を介在させ、前記Ｓｎ系はんだ中のＳｎと前記金属箔中の金属とを反応させて金属間化合物を形成させ、前記シート状高温はんだ接合材によって前記半導体素子を前記基板にダイボンディングすることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のダイボンディング方法は、前記シート状高温はんだ接合材によって前記半導体素子を前記基板にダイボンディングする際、前記金属箔の一部を残存させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、金属箔の表裏面にＳｎ系はんだを密着させ易い構成となり得、その分、ボイドの発生原因となる隙間や酸化膜が、金属箔およびＳｎ系はんだ間に生成し難くなり、従来よりもボイドを抑制し得、信頼性の高い接合部を得ることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、金属箔に開口部を形成し、当該開口部の形状を制御することにより、接合部内で未反応の金属あるいはＳｎの分布を制御でき、半導体素子と基板の接合部の少なくとも外周の枠部において先行してＳｎを消耗させることもできる。このようなシート状高温はんだ接合材では、Ｓｎ系はんだが溶融しても内部に閉じ込められた状態になるので、熱処理温度の高温化（はんだ溶融温度よりも高温化）を図ることができ、製造時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態であるシート状高温はんだ接合材の概略図である。
【図２】別の本発明の一実施形態であるシート状高温はんだ接合材の概略図である。
【図３】本発明のシート状高温はんだ接合材の製造工程の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係るシート状高温はんだ接合材を用いた半導体装置の内部構造および接合部の模式的説明図である。
【図５】別の本発明に係るシート状高温はんだ接合材を用いた半導体装置の内部構造および接合部の模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態であるシート状高温はんだ接合材の模式的説明図であり、本発明にかかるシート状高温はんだ接合材1は、シート状に形成されており、金属箔2aの表裏面がＳｎまたはＳｎ系はんだ合金のいずれかからなるＳｎ系はんだ3で被覆された構成を有し、当該金属箔2aの表裏面が外部に非露出状態となっている。この金属箔2aは、表裏面に凹凸がなく平坦に形成されており、表裏面に凹凸がない分、Ｓｎ系はんだ3が表裏面に沿って密着して形成し得るようになされている。
【００２３】
図２は、他の本発明の一実施形態であるシート状高温はんだ接合材の模式的説明図であり、本発明にかかるシート状高温はんだ接合材1は、金属箔2bに表裏面を貫通する複数の開口部OPが形成されており、各開口部OP内にＳｎ系はんだ3が充填されているとともに、金属箔2bの表裏面がＳｎ系はんだ3で被覆されている。
【００２４】
実際上、図２に示す金属箔2bは、表裏面に所定間隔を空けて複数の開口部OPを配置し、表裏面が格子状に形成されている。この場合、金属箔2bは、表裏面に開口部OPが形成されているものの、単に厚みを貫通するようにして開口部OPが穿設されていることから、表裏面に凹凸がなく平坦に形成されている。また、この金属箔2bには、外周側面にも所定間隔を空けて複数の開口部OPが形成されており、開口部OPに充填されたＳｎ系はんだ3が外周側面に沿って外部に露出した構成を有している。
【００２５】
図３は、本発明のシート状高温はんだ接合材の製造工程の一例を示す説明図であり、Ｓｎ系はんだ3が充填された複数の開口部OPを持つ金属箔2cを、ＳｎまたはＳｎ系はんだ合金のいずれかで形成されたはんだ箔4で挟み、圧延あるいはプレスすることにより、金属箔2cの表裏面にＳｎ系はんだを形成し得る。かくして、金属箔2cの表裏面をＳｎ系はんだで被覆したシート状高温はんだ接合材が得られる。
【００２６】
因みに、図３に示した金属箔2cは、外周が枠部で囲まれて、枠部内にのみ複数の開口部OPが形成されており、各開口部OPにそれぞれＳｎ系はんだ3が充填されている。これにより金属箔2cでは、はんだ箔4が表裏面に圧延あるいはプレスされ、表裏面がＳｎ系はんだで被覆されると、開口部OPに充填した内部のＳｎ系はんだ3と、表裏面とが外部に非露出状態となり得る。
なお、製造方法としては、複数の開口部OPを持つ金属箔2b,2cや、金属箔2aをはんだで溶融めっきする、あるいは電気めっきする方法でも製造できる。
【００２７】
金属箔2b,2cに形成する開口部OPの形状は、矩形、多角形、あるいは円形などその他種々の形状でも良く、チップや基板のサイズや形状により、金属箔枠内に所定間隔を空けて収まる最適な形状に変更することができる。また、上述した実施の形態においては、開口部OP同士を所定間隔を空けて配置し、金属箔2b,2cを格子状に形成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、金属箔に開口部OPを不規則に配置させてもよく、また金属箔の任意の位置にのみ開口部OPを形成してもよい。
なお、複数の開口部OPを持つ金属箔2b,2cの製造方法としては、エッチング法、パンチング法など種々の方法が適用できる。
【００２８】
図４および図５は、本発明に係るシート状高温はんだ接合材1を用いた半導体装置の内部構造および接合部の模式的説明図である。なお、図４Ａおよび図５Ａでは、金属箔2b,2cの形状を明確にするため、シート状高温はんだ接合材1の表裏面を被覆するＳｎ系はんだは省略している。Ｓｎと反応して接合するＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ合金等からなる金属表面層を電極9として持つ基板7上に、本発明のシート状高温はんだ接合材1を挟んで、基板7と同様にＳｎと反応して接合するＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ合金等からなる金属裏面層を電極8として持つＳｉチップ（半導体素子）6を搭載する（図４Ｂおよび図５Ｂ）。次いで、Ｓｎ系はんだ3が溶融する２５０℃程度の温度でリフローすることで、図４Ｃおよび図５Ｃに示すように、電極8,9に対しシート状高温はんだ接合材1の接合（ダイボンディング）を行う。これによりシート状高温はんだ接合材1は、基板7およびＳｉチップ6を接合する接合部となり得る。
【００２９】
この場合、基板7およびシート状高温はんだ接合材1間の接合は、シート状高温はんだ接合材1のＳｎ系はんだ3と、基板7の電極9との反応により金属間化合物12が形成されることにより行われる。また、Ｓｉチップ6およびシート状高温はんだ接合材1間の接合は、シート状高温はんだ接合材1のＳｎ系はんだ3と、Ｓｉチップ6の電極8との反応により金属間化合物12が形成されることにより行われる。
【００３０】
ここで、Ｓｎと、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇのいずれかとの反応により生成される金属間化合物12（図４Ｃおよび図５Ｃ）は、それぞれＣｕ６Ｓｎ５およびＣｕ３Ｓｎ、Ｎｉ３Ｓｎ４、Ａｇ３Ｓｎである。リフローは、Ｓｎ系はんだ3および電極8,9の接合面に生成している酸化膜を除去するため、フラックスを用いる場合や蟻酸ガス雰囲気で行う場合などがある。
【００３１】
次に、Ｓｎ系はんだ3が溶融する温度以下で熱処理することにより金属間化合物12の成長を促進し、金属箔2b（2c）とＳｎ系はんだ3の反応や、基板7の電極9とＳｎ系はんだ3の反応、Ｓｉチップ6の電極8とＳｎ系はんだ3の反応により、基板7およびＳｉチップ6間で接合部となるシート状高温はんだ接合材1の耐熱性を確保する。
【００３２】
ここで、本発明のシート状高温はんだ接合材1では、表裏面が平坦に形成された金属箔2b,2cを用い、この金属箔2b,2cの表裏面をＳｎ系はんだ3で被覆したことで、金属箔2b,2cの表裏面にＳｎ系はんだ3を密着させ易い構成とし得、ボイドの発生原因となる隙間や酸化膜が、金属箔2b,2cおよびＳｎ系はんだ3間に生成し難くなり、その分、リフロー後、従来よりもボイドを抑制し得、信頼性の高い接合部を得ることができる。
【００３３】
また、図４Ｃに示すように、シート状高温はんだ接合材1は、リフロー時や、リフロー後の加熱処理時における加熱温度や、加熱時間を調整することで、Ｓｎ系はんだ3中のＳｎをすべて消費させた状態で金属箔2bを残存させることもできる。本発明のシート状高温はんだ接合材1では、所望の位置に開口部OPを形成したり、所望の厚さに形成する等、加工が容易で予め正確に所望の形状に形成できる金属箔2bを用いることで、リフロー後の加熱処理により、任意の位置に未反応の金属が残り易い形状の金属箔2bとし得る。この場合、ＳｎとＣｕ等の反応により生成する金属間化合物12はＣｕ等の金属よりも硬く脆いため、未反応の金属箔2b部分を網目状に連続して残すことにより、接合部の脆性を改善でき、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
ここで、接合部の耐熱性を確保するためには、接合部のＳｎ系はんだに含まれるＳｎのほとんどが、金属箔に含まれる金属と反応して金属間化合物を形成するよう、金属箔の厚さと、Ｓｎ系はんだの被覆量とを決めねばならない。しかしながら、本発明のシート状高温はんだ接合材1では、図５のように接合するＳｉチップ6との接合部外周が先行して金属間化合物12になるよう金属箔2cの形状を制御することで、図５Ｃのように、未反応のＳｎ系はんだ3が高温使用時に溶融しても接合強度や信頼性に影響を及ぼさない形態も可能になる。
【００３５】
すなわち、金属箔2cの表裏面を被覆するＳｎ系はんだ3を、最初のリフローで反応する厚み以下にすることにより、容易にＳｉチップ6の接合部外周をすべて金属間化合物12にすることができる。これにより、リフローのみで金属箔2cの開口部OP内に未反応のＳｎ系はんだ3がある場合に、当該Ｓｎ系はんだ3が溶融しても、外周の金属間化合物12によって内部に閉じ込められた状態になるので、既に金属間化合物12になっている外周の枠部において高温に対し接合部の強度が十分確保でき、かくしてＳｎを金属間化合物12にする熱処理が、Ｓｎ系はんだ3の融点よりも高い温度で可能となり、実装に要する時間（製造時間）を短縮できる。
【００３６】
また、リフロー後の加熱処理により、シート状高温はんだ接合材1で外部に非露出状態の金属箔2b,2bの開口部OP内にＳｎ系はんだ3をそのまま残存させることもできる。例えば、図５Ｃに示すように、シート状高温はんだ接合材1の外部に非露出状態の金属箔2cの開口部OP内に、金属間化合物12よりも軟性なＳｎ系はんだ3を点在させて残存させることで、外部からのストレスを接合部のＳｎ系はんだ3にて緩和し得、その分、接合部の脆性を改善でき、信頼性を向上させることができる。
【００３７】
本発明に使用する複数の開口部OPを持つ金属箔2b,2cや、開口部OPを持たない金属箔2aは、Ｓｎとの反応により金属間化合物12を生成する金属であれば適用可能であり、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ合金（例えば、Ｃｕ−Ｎｉ系，Ｃｕ−Ｃｒ系，Ｃｕ−Ｆｅ系）等が考えられる。特にＳｎとの反応が容易なＣｕが好ましい。
【００３８】
本発明に使用するＳｎ系はんだ3としては、特に制限はないが、この種の用途には、Ｓｎ単体金属の他、Ｓｎ系はんだ合金として、Ｓｎ−Ａｇはんだ合金や、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだ合金が好ましい。
【００３９】
本発明の開口部OPを設けた金属箔2b,2cの開口率は、６０％より大きいと接合部全面に金属間化合物12を生成させることが困難になるため、十分な接合強度を得るためには、面積％で、６０％以下が好ましい。
【００４０】
シート状高温はんだ接合材1を、基板7の接合面とＳｉチップ6の接合面との間に介在させて組み立て、これをリフロー炉で加熱することではんだ接合が行われた後、Ｓｎ系はんだ3を金属間化合物12として消費させるために熱処理を行う。したがって、使用する金属箔2a,2b,2cの厚みが薄いと、熱処理により消費されるはんだ量が少なくなり、初期の接合に利用されるＳｎ系はんだ3が十分でなくなる。一方、金属箔2a,2b,2cが厚いと、熱処理によるＳｎ系はんだ3との反応が金属間化合物12を通しての拡散で律速されるため、はんだ相を消費させるための熱処理に時間がかかる。そのため、本発明に係るシート状高温はんだ接合材1において十分な接合強度を得るためには、金属箔2a,2b,2cの厚さが０．０１ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下であることが望ましい。
【００４１】
本発明において、Ｓｎ系はんだ3の量は、開口部が形成されていない金属箔2a（図１）のとき、金属箔2aの表裏面を被覆するような量であり、一方、開口部OPが形成された金属箔2b,2cのとき、少なくとも金属箔2b,2cの各開口部OPを隙間なく埋め、さらに金属箔2b,2cの表裏面を被覆するような量とする。本発明のシート状高温はんだ接合材1において十分な接合強度を得るためには、シート状高温はんだ接合材1全体に対して前記金属箔2a,2b,2cの占める割合が、体積％で、好ましくは２０％〜６０％である。金属箔2a,2b,2cがＣｕの場合は３０％よりも少ないと未反応のＳｎが残留し、Ｎｉの場合は２０％よりも少ないと未反応のＳｎが残留する。一方、６０％を超えると接合時にＳｎ系はんだ3が不足する箇所が発生しやすくなり、十分に金属間化合物12が生成されないために接合強度劣化の原因となる。
【００４２】
本発明にかかるシート状高温はんだ接合材1は、はんだプリフォームと同様の態様で使用され、接合面の間に挟んでリフロー加熱することではんだ接合が行われる。そのため、好ましくは、本発明に係るシート状高温はんだ接合材1は、その厚さが０．０３ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下である。
【００４３】
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
【実施例】
【００４４】
表１に示す実施例１〜８、比較例１について、シート状高温はんだ接合材の製作と実装後の特性を調査した。
【００４５】
表１に示すように、実施例１のシート状高温はんだ接合材では購入した金属箔をそのまま用いた。実施例２〜８のシート状高温はんだ接合材については、購入した金属箔にエッチングにより開口部を設けた。次いで、これら実施例１〜８の各金属箔を、表１に示すような組成でなる溶融したＳｎ系はんだ中にそれぞれ浸漬し、各金属箔の開口部に所定のＳｎ系はんだを充填させるとともに、金属箔の表裏面をＳｎ系はんだにて被覆した。また、比較例１は線径０．０３ｍｍ、３５０メッシュの銅の網にＳｎ系はんだを被覆してシート状高温はんだ接合材としたものである。
【００４６】
次いで、表面に厚み０．１ｍｍのＣｕ箔を接合したアルミナ基板（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚み０．６ｍｍ）上に、これら実施例１〜８、比較例１の各シート状高温はんだ接合材を挟んで３ｍｍ×３ｍｍのＳｉチップを設置し、蟻酸ガス雰囲気中、最高温度２６０℃でリフローして、接合を行った。
【００４７】
得られた接合体は、さらに窒素雰囲気中で３００℃×２ｈｒの熱処理により、Ｓｎを金属間化合物とした。その結果、実施例１、３、５は金属箔がすべて反応したのに対し、実施例２では体積率で約１０％、実施例４では４５％の金属箔が反応せずに残留した。
【００４８】
ボイド率は、接合体をマイクロフォーカスＸ線装置で観察し、接合部に占める空隙部の面積率として求め、ボイド判定を行った。また、シェア試験装置により２５０℃に加熱保持したステージ上で２５０℃接合強度を測定し、強度判定を行った。
【００４９】
比較例１については、ボイド面積率が２９％であり、ボイドが多く発生していた。ここでは、従来の比較例１におけるボイド面積率２９％よりも低いボイド面積率のシート状高温接合材をボイド判定○とした。その結果、表１に示すように、実施例１〜８は、いずれもボイド面積率が１５％以下と格段的に小さくなりボイド発生がきわめて少なく、ボイド判定が○となった。特に、実施例１〜実施例７はいずれもボイド面積率が６％以下となり、一段とボイド発生が少なかった。
【００５０】
また、実施例１〜実施例５では、２５０℃における接合強度も十分得られた（表１中、強度判定○）。しかしながら、実施例６では金属箔体積率を２０％未満とし、実施例７では金属箔厚みを０．０１ｍｍ未満とし、実施例８では金属箔厚みを０．１ｍｍより大きくしたところ、ボイド発生率は低く良好であったものの、２５０℃接合強度が不足していた（表１中、強度判定×）。よって、十分な接合強度を得るためには、金属箔体積率を２０％以上とすることが好ましく、また、金属箔厚みを０．０１ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下とすることが好ましいことが確認できた。
【００５１】
【表１】
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【符号の説明】
【００５２】
１．  シート状高温はんだ接合材
２ａ,２ｂ,２ｃ．  金属箔
３．  Ｓｎ系はんだ
４．  はんだ箔
６．  Ｓｉチップ（半導体素子）
７．  基板
８．  Ｓｉチップの電極
９．  基板の電極
１２．金属間化合物
ＯＰ．開口部
【図１】
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【図２】
2014180690.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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