JP6989242B2 - 接続構造体 - Google Patents

Description

本発明は、基板と、半導体素子とが多孔質状金属層を介して接合されてなる接続構造体に関する。

半導体装置は、一般に、リードフレームの素子担持部上または絶縁基板の回路電極部上に、半導体素子（チップ）を接合するためのダイマウント材を形成する工程と、リードフレーム上もしくは回路電極上のダイマウント材表面に半導体素子を搭載し、リードフレームの素子担持部もしくは絶縁基板の回路電極部と半導体素子とを接合する工程と、半導体素子の電極部と、リードフレームの端子部もしくは絶縁基板の端子部を電気的に接合するワイヤボンディング工程と、このようにして組み立てた半導体装置を樹脂被覆するモールド工程を経て製造される。

特許文献１には、金属基板上に接合材を介して半導体素子を配置し、半導体素子の側壁部に接合材と同一材料で形成されたフィレット層を、半導体素子の厚さの半分以上の高さで形成する、半導体装置とその製造方法が開示されている。また、特許文献２には、第１の被接合部材（半導体素子）と第２の被接続部材（基板）とを接合する際に、第２の被接続部材上に、第１の被接合部材よりも大きな面積で接合材を供給する、接合方法が開示されている。これらの方法によれば、接合時に、接合部材間の熱膨張係数の相異に起因して発生する応力や歪みを緩和でき、熱衝撃によるクラック等の発生を防止できる。

特開２０１４−１２０６３９号公報 特開２０１４−１１０２８２号公報

しかし、上記の方法では、接合材が半導体素子の側面やガードリングに接触する構成となるため、高温動作もしくは高電圧動作時に、接合材に含まれる金属材料（特に、重金属）が半導体素子内部に拡散する。このような半導体素子内部への金属拡散は、リーク電流の増加を招き、半導体素子内部の電気抵抗を増加させ、半導体素子の耐圧特性を低下させる。そのため、上記のような方法では、電気的な接続信頼性を確保することが困難であった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、半導体素子へのリーク電流の増加を抑制し、半導体素子の耐圧特性の低下を防止し得る接続構造体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、導体部材と、前記導体部材上に多孔質状金属層を介して接合されてなる半導体素子とを備える接合構造体であって、前記多孔質状金属層の厚みｔ_ｍが、１００μｍ以下であり、前記多孔質状金属層の幅Ｌ_ｍが、前記半導体素子の前記多孔質状金属層に対向する面の幅Ｌ_ｃと前記多孔質状金属層の厚みｔ_ｍとの間で、下記式（１）の関係を満足することを特徴とする。
Ｌ_ｃ−ｔ_ｍ ≦ Ｌ_ｍ ≦ Ｌ_ｃ＋ｔ_ｍ （１）

また、前記半導体素子が、前記多孔質状金属層に対向する面の反対側の面と、前記半導体素子の側面とにわたって、面取り部を有し、前記半導体素子の高さ方向に沿った前記面取り部の面取り高さＨが、前記半導体素子（Ｃ）の厚みｔ_ｃの１／２以下であることが好ましい。

また、前記面取り部の面取り幅Ｗが、１２．５μｍ以上であることが好ましい。

また、前記面取り部の面取り幅Ｗが、４５μｍ以下であることが好ましい。

また、前記面取り部が、前記半導体素子の側面に沿った直線と、前記多孔質状金属層に対向する面の反対側の面に沿った直線との交点Ｄを中心とする、半径Ｒの円弧状の曲面を有し、前記半径Ｒが、１２．５μｍ〜４５μｍであることが好ましい。

また、前記半導体素子と前記多孔質状金属層との間に、更に絶縁樹脂が介在していることが好ましい。

また、多孔質状金属層が、加圧・加熱により多孔質状金属層前駆体を焼成してなる層であることが好ましい。

また、前記多孔質状金属層が、有機分散媒に金属微粒子（Ｍ）を分散してなる金属微粒子分散材（Ｅ）を焼結してなる層であり、前記金属微粒子（Ｍ）が、平均粒子径２〜５００ｎｍの金属微粒子（Ｍ１）を含むことが好ましい。

また、前記金属微粒子（Ｍ）が、銅および銀から選択される１種又は２種を含むことが好ましい。

本発明によれば、半導体素子へのリーク電流の増加を抑制でき、半導体素子の耐圧特性が低下することを防止し得る、信頼性の高い接続構造が得られる。

第１実施形態に係る接続構造体を模式的に示す断面図である。 多孔質状金属層の幅Ｌ_ｍが所定の関係を満たさない場合の接続構造体を模式的に示す断面図である。 本発明に係る接続構造体を作成する際に好適に用いることができる焼結炉の断面を示す概念図である。 第２実施形態に係る接続構造体を模式的に示す断面図である。 面取り部が好ましい条件を満たさない場合の接続構造体の断面の一部を模式的に示す断面図である。 多孔質状金属層前駆体が半導体素子の側面を這い上がる様子を模式的に示す断面図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

［第１実施形態］
＜接続構造体＞
以下、図１に示す接続構造体１を例に本発明の一形態について説明する。
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る接続構造体１は、導体部材１１と、導体部材１１上に多孔質状金属層１３を介して接合されてなる半導体素子１２とを備える。

（１）導体部材
導体部材１１は、特に限定されるものではないが、例えば、半導体装置に使用する基板や、リードフレーム等を用いることができる。

半導体装置に使用する基板としては、例えば、セラミックス等の絶縁層の一方の面上に銅板等の導体パターンをめっきやスパッタ、あるいは、ロウ材等で接合して形成したもの、セラミック基板に直接電極板を接合したＤＢＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｏｎｄｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ）基板等が好適に使用できる。なお、基板の他方の面には放熱等を目的として金属板（例えば銅板等）を接合してもよい。

ここで、セラミックスとしては、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミ（ＡｌＮ）および窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）等が挙げられる。

また、リードフレームについては、公知のものを広く使用できる。特に、半導体素子１２をリードフレーム上に実装すると、放熱性が高まることが期待できる。

なお、導体部材１１の大きさや形状は、実装する半導体素子１２の大きさや数等に応じて適宜選択すればよい。

（２）半導体素子
半導体素子１２は、導体部材１１の上に、多孔質状金属層１３を介して接合される。

半導体素子１２は、半導体による電子部品、または電子部品の機能中心部の素子である。このような半導体素子１２は、例えば半導体ウエハと外部接続用電極を有する基板とを貼り合わせ、これをチップ単位に切断（ダイシング）して形成される。

また、半導体素子１２には、電極等との多孔質状金属層１３に対向する面１２１に合金等の金属層が設けられていることが好ましい。このような合金としては、例えばＴｉ−Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ａｇ合金、Ｔｉ−Ａｕ合金、Ｔｉ−Ｃｕ合金、Ｔｉ−Ａｇ合金等が挙げられる。

なお、半導体素子１２の大きさや形状は、使用の目的に応じて適宜選択することができる。

（３）多孔質状金属層
多孔質状金属層１３は、導体部材１１と、半導体素子１２との間に配置される。

多孔質状金属層１３の厚みｔ_ｍは、１００μｍ以下であり、好ましくは５０μｍ以下である。該厚みｔ_ｍが１００μｍを越えると、導体部材１１上に大きな熱を発する半導体素子１２（例えば、パワーデバイス等）を実装した場合に、半導体素子１２から発生した熱を導体部材１１側に伝える際の熱抵抗が大きくなるおそれがある。

また、多孔質状金属層１３の厚みｔ_ｍは、１０μｍ以上であることが好ましい。該厚みｔ_ｍが小さくなるほど上記熱抵抗は低下するが、一方で、小さすぎると部材間の熱膨張係数差に起因した熱応力の緩和性が低いため接続信頼性が低下するおそれがある。

また、多孔質状金属層１３の幅Ｌ_ｍは、半導体素子１２の多孔質状金属層１３に対向する面１２１の幅Ｌ_ｃと、上記厚みｔ_ｍとの間で、下記式（１）の関係を満足する。
Ｌ_ｃ−ｔ_ｍ ≦ Ｌ_ｍ ≦ Ｌ_ｃ＋ｔ_ｍ （１）
なお、上述のように、多孔質状金属層１３の厚みｔ_ｍは１００μｍ以下であることから、多孔質状金属層１３の幅Ｌ_ｍは、（Ｌ_ｃ−１００μｍ）以上、（Ｌ_ｃ＋１００μｍ）以下である。幅Ｌ_ｍが、幅Ｌ_ｃに対して±１００μｍの範囲内にあることにより、チップ搭載精度の向上や、接続材料（多孔質状金属層およびその前駆体）の流動性低下による這い上がりリスクの低下、ガードリング領域内への亀裂進展の抑制、接合材料欠如による素子特性の低下の抑制を図ることができる。
特に、多孔質状金属層１３の幅Ｌ_ｍが、上記式（１）の関係を満たすことで、放熱性および接続信頼性を確保しつつ、半導体素子１２の内部への金属拡散によるリーク電流の増加を抑制でき、半導体素子１２の耐圧特性を良好に維持できる。

しかし、多孔質状金属層１３の幅Ｌ_ｍが、上記式（１）の関係を満足しない場合には、下記のような不具合が生じる。図２（Ａ）および（Ｂ）に、多孔質状金属層１３の幅Ｌ_ｍが上記式（１）の関係を満たさない場合の、接続構造体の断面図を示す。

図２（Ａ）に示されるように、多孔質状金属層１３の幅Ｌ_ｍが（Ｌ_ｃ−ｔ_ｍ）よりも小さい場合には、半導体素子１２から導体部材１１への放熱性が低下して、半導体素子１２の外周部の熱抵抗が増加するため、半導体素子１２の高温動作が難しくなる。

また、図２（Ｂ）に示されるように、多孔質状金属層１３の幅Ｌ_ｍが（Ｌ_ｃ＋ｔ_ｍ）よりも大きい場合には、多孔質状金属層１３の形成過程において、後述する多孔質状金属層前駆体の平面方向への流動性ｆ_１が低下し、半導体素子１２の近傍において厚み方向への流動性ｆ_２が優位になる。そのため、多孔質状金属層前駆体が半導体素子１２の側面１２３を這い上がり、該側面１２３に付着しやすくなる。半導体素子１２の側面１２３において、多孔質状金属層前駆体の付着面積が大きくなるほど、焼成時の加熱により、多孔質状金属層前駆体から半導体素子１２の内部へと金属拡散が起こりやすくなる。その結果、焼成後の半導体素子１２において、リーク電流が増加し、耐圧特性が低下する。

なお、多孔質状金属層１３は、金属粒子の焼結体であり、内部に多数の空孔を有する。ここでいう空孔は、焼結体中に形成された金属材料が存在しない部分であり、金属微粒子間の隙間によって形成されている。多孔質状金属層１３の内部において、金属材料の占める体積割合が５０〜９９．９９９％の範囲にあることが好ましい。空孔の大きさは、平均最大幅が１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。なお、空孔は、部分的に有機材料が充填されていてもよい。

多孔質状金属層１３を構成する金属微粒子は、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｓｎ（錫）、Ｉｎ（インジウム）およびＴｉ（チタン）から選択される１種または２種以上の金属を主たる構成要素とすることが好ましい。特に、放熱性および導電性に優れることから、ＣｕおよびＡｇから選択される１種または２種を含むことが好ましく、さらにマイグレーションを抑制できることから、Ｃｕを含むことがより好ましい。

また、多孔質状金属層１３は、加圧・加熱により多孔質状金属層前駆体を焼成してなる層であることが好ましい。このような多孔質状金属層１３によれば、接合界面端部に発生する応力を緩和でき、放熱性と導電性を維持しつつ接合信頼性を向上できる。

この他、多孔質状金属層１３としては、例えば、空孔率が２〜２５体積％である、平均空孔径が３０〜６００ｎｍである、等の諸条件を満足するものを好適に用いることができる。

（４）その他
接続構造体１において、半導体素子１２と多孔質状金属層１３との間には、更に絶縁樹脂が介在していることが好ましい。半導体素子１２と多孔質状金属層１３との間に絶縁樹脂が介在することにより、半導体素子１２の側面１２３に多孔質状金属層１３が付着するのを抑制でき、半導体素子１２の内部への金属拡散を防止できる。

絶縁樹脂は、耐熱性樹脂であることが好ましい。耐熱性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、アミドイミド樹脂、マレイミド樹脂、ポリビニルピロリドン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、このような耐熱性樹脂は、荷重たわみ温度が１５０℃以上で、かつガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃以上であることが好ましい。

なお、接続構造体１は、本発明の効果を妨げない範囲で、必要に応じて、上記以外の他の層をさらに含んでいてもよい。

＜接続構造体の製造方法＞
次に、接続構造体１の製造方法について説明する。

（１）まず、図１に示す導体部材１１および半導体素子１２を準備する。
導体部材１１は、上述したように、半導体装置に使用する基板や、リードフレーム等を用いることができる。

また、半導体素子１２についても、上述したように、半導体による電子部品、または電子部品の機能中心部の素子を用いることができる。
なお、半導体素子１２は、予め所定のサイズに切断（ダイシング）されたものを用いてもよいし、半導体ウエハに後述する多孔質状金属前駆体を形成後に、多孔質状金属前駆体と共に半導体ウエハを所定のサイズに切断（ダイシング）して個片化してもよい。

ダイシング方法は、特に限定されるものではなく、公知の装置および方法を用いて行うことができる。

（２）次いで、焼成後に図１に示す多孔質状金属層１３を構成することになる多孔質状金属層前駆体を形成するために、金属微粒子分散材を準備する。すなわち、多孔質状金属層１３は、金属微粒子分散材を焼結してなる層であることが好ましい。

金属微粒子分散材は、金属微粒子（Ｍ）を塗料化して調整される。このような金属微粒子分散材は、有機分散媒に金属微粒子（Ｍ）を分散してなることが好ましい。

金属微粒子（Ｍ）は、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｓｎ（錫）、Ｉｎ（インジウム）およびＴｉ（チタン）から選択される１種または２種以上の金属を含むことが好ましく、放熱性および導電性に優れることから、ＣｕおよびＡｇから選択される１種または２種を含むことがより好ましく、さらに、加工性、マイグレーションの防止、コスト低減等の点からＣｕを含むことが特に好ましい。

金属微粒子（Ｍ）は、導電性と熱伝導性が高く、焼結性を有する微粒子であり、平均一次粒子径がナノサイズ（１μｍ未満の粒子をいう）のものが好ましい。具体的には、平均一次粒子径が２〜５００ｎｍの金属微粒子（Ｍ１）が好ましい。金属微粒子（Ｍ）の平均一次粒径を上記範囲とすることにより、焼成により、均質な粒子径と空孔を有する緻密な多孔質体が形成できる。

金属微粒子（Ｍ）は、平均一次粒子径が２〜５００ｎｍの金属微粒子（Ｍ１）に、更に平均一次粒子径が０．５〜５０μｍの金属微粒子（Ｍ２）を併用してもよい。このような併用により、金属微粒子（Ｍ２）間に金属微粒子（Ｍ１）が良好に分散して安定化されるため、焼成時に金属微粒子（Ｍ１）が自由に移動することを効果的に抑制することができ、前述の金属微粒子（Ｍ１）の分散性と安定性をさらに向上できる。なお、金属微粒子（Ｍ）中に金属微粒子（Ｍ２）を混合して使用する場合、金属微粒子（Ｍ）中の金属微粒子（Ｍ１）は５０〜９５体積％で、金属微粒子（Ｍ２）は５０〜５体積％（体積％の合計は１００体積％である）とすることが好ましい。金属微粒子（Ｍ２）としては、金属微粒子（Ｍ１）に記載したと同種の金属粒子を使用することが好ましい。

ここで、一次粒子の平均粒子径とは、二次粒子を構成する個々の金属微粒子の一次粒子の直径の意味である。該一次粒子径は、電子顕微鏡を用いて得られる画像から測定すること可能な測定値である。また、平均粒子径とは、電子顕微鏡を用いて観察可能な一次粒子の数平均粒子径を意味する。

また、金属微粒子（Ｍ）の配合量は、金属微粒子分散材１００質量％中に、５０〜８５質量％であることが好ましい。

有機分散媒には、分子中に２以上のヒドロキシル基を有する１種又は２種以上のポリオールが含有されていることが好ましく、該ポリオールの融点は３０〜２８０℃であることがより好ましい。ポリオールは、多孔質状金属層前駆体中で金属微粒子（Ｍ）を分散させ、かつ、加熱・焼結する際に脱水素化反応を受けて水素ラジカルを発生させて焼結を促進する作用を発揮する。

このようなポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、２，３−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセロール、１，１，１−トリスヒドロキシメチルエタン、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，３−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、トレイトール、エリトリトール、ペンタエリスリトール、ペンチトール、キシリトール、リビトール、アラビトール、ヘキシトール、マンニトール、ソルビトール、ズルシトール、グリセルアルデヒド、ジオキシアセトン、トレオース、エリトルロース、エリトロース、アラビノース、リボース、リブロース、キシロース、キシルロース、リキソース、グルコース、フルクトース、マンノース、イドース、ソルボース、グロース、タロース、タガトース、ガラクトース、アロース、アルトロース、ラクトース、キシロース、アラビノース、イソマルトース、グルコヘプトース、ヘプトース、マルトトリオース、ラクツロース、及びトレハロースから選択される１種又は２種以上が例示できる。

有機分散媒の成分としては、上記ポリオール以外に、アルコール、アミド基を有する有機溶媒、エーテル系化合物、ケトン系化合物、アミン系化合物等を配合することができる。これらのポリオール以外の分散媒は、有機分散媒中で併せて３０体積％以下となるように配合されることが好ましい。

また、有機分散媒は、必要に応じて有機バインダーを含んでも良い。
有機バインダーは、金属微粒子分散材中で金属微粒子（Ｍ）の凝集の抑制、金属微粒子分散材の粘度の調節、及び導体部材１１等の上に塗布後、形状を維持する機能を発揮する。このような有機バインダーとしては、セルロース樹脂系バインダー、アセテート樹脂系バインダー、アクリル樹脂系バインダー、ウレタン樹脂系バインダー、ポリビニルピロリドン樹脂系バインダー、ポリアミド樹脂系バインダー、ブチラール樹脂系バインダー、及びテルペン系バインダーから選択される１種又は２種以上が好ましい。なお、有機分散媒として、有機バインダーを配合する場合には、有機分散媒１００質量％に対して、０．１〜１０質量％とすることが好ましい。有機分散媒中の有機バインダーの配合量が多すぎると、多孔質状金属層前駆体を焼成する際に、有機バインダーが熱分解しにくくなり、多孔質状金属層１３内の残留カーボン量が増えるため、焼結が阻害され、クラック、薄利等の問題を生ずる恐れがある。

また、金属微粒子分散材は、必要に応じて、有機分散剤を含んでいても良い。有機分散剤は、多孔質状金属層前駆体中で金属微粒子（Ｍ）を分散させる作用を有する。有機分散剤としては、水溶性の高分子化合物を使用することができ、このような水溶性の高分子化合物としては、例えばポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等のアミン系の高分子；ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース等のカルボン酸基を有する炭化水素系高分子；ポリアクリルアミド等のアクリルアミド；ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、更にはデンプンおよびゼラチン等が挙げられる。なお、金属微粒子分散材に、有分散材を配合する場合には、有機分散媒１００質量％に対して、０．１〜１０質量％とすることが好ましい。上記範囲とすることにより、良好な分散効果が得られる。

また、金属微粒子分散材は、必要に応じて上記以外の成分を含んでいても良い。上記以外の成分としては、例えば増粘剤や帯電防止剤等の各種添加剤が挙げられる。なお、各種添加剤を配合する場合に、その合計量は、有機分散媒１００質量％に対して、１０質量％以下であることが好ましい。

また、金属微粒子分散材は、適度な粘性を有していることが好ましい。金属粒子分散材の粘度は、多孔質状金属層前駆体の形成方法（塗布法や印刷法）に適した粘度に適宜調整すればよいが、例えば２０〜２００Ｐａ・ｓが好ましい。粘度が高すぎると、形成された多孔質状金属層前駆体の表面に印刷痕や、内部に空気が巻き込まれたボイドが形成される原因になる。粘度は、ＪＩＳ Ｚ８８０３ （２０１１）に準じて、振動式粘度計で測定することができる。上記振動式粘度計としては、例えば、株式会社セコニック製、振動式粘度計、型式：ＶＭ１００Ａを挙げることができる。

また、金属微粒子分散材の調整方法は、特に限定されるものではなく、上記成分を適量秤量して配合し、これを公知の分散方法により分散させることにより行うことができる。

（３）次に、上記にて調製した金属微粒子分散材を使用して、焼成後に多孔質状金属層１３となる多孔質状金属層前駆体を形成する。

多孔質状金属層前駆体は、導体部材１１または半導体素子１２上に直接形成しても良いし、キャリアシート上に形成した後、導体部材１１および半導体素子１２の間に配置しても良い。

多孔質状金属層前駆体を形成する方法は、特に限定されず、粘度や形成範囲、厚み等に応じて、公知の方法から適宜選択して行うことができる。例えば、塗布法、印刷法、刷毛塗り法、転写法、スパッタ法等を用いることができる。

多孔質状金属層前駆体は、導体部材１１、半導体素子１２またはキャリアシート上に形成された後に、必要に応じて乾燥処理される。多孔質状金属層前駆体の乾燥温度は、好ましくは１１０〜１８０℃であり、乾燥時間は、好ましくは１０〜６０分であり、乾燥雰囲気は、酸素濃度１％以下の窒素雰囲気が好ましい。乾燥後の多孔質状金属層前駆体の厚みは、乾燥前に比較して、５０〜７０％の厚みに収縮する。

なお、多孔質状金属層前駆体の形成に際しては、後述する加圧を伴う焼成工程において、多孔質状金属前駆体が変形（流動や収縮）することを考慮して、多孔質状金属層前駆体の粘度や、形成幅、厚み等を適宜調節することが好ましい。これにより、加圧・焼成後に得られる多孔質状金属層１３の厚みｔ_ｍおよび幅Ｌ_ｍを所定の範囲に制御できる。例えば、多孔質状金属層前駆体の粘度については、多孔質状金属層前駆体を形成する際に用いる金属微粒子分散材の粘度や、多孔質状金属層前駆体を乾燥する際の乾燥条件等を適宜調節することにより、調整できる。

（４）次いで、上記で形成された多孔質状金属層前駆体を、導体部材１１および半導体素子１２の間に配置した積層体を作製する。

具体的には、（ｉ）導体部材１１上に形成した多孔質状金属前駆体上に半導体素子１２を配置する、（ｉｉ）多孔質状金属前駆体を形成した半導体素子１２を、多孔質状金属前駆体側から導体部材１１上に配置する、または、（ｉｉｉ）キャリアシート上に形成した多孔質状金属前駆体を、導体部材１１上に配置し、さらに、該多孔質状金属層前駆体上に半導体素子１２を配置することにより、上記積層体を作製することができる。

（５）そして、このようにして得られた積層体を焼成することにより、多孔質状金属層前駆体が焼結されて多孔質状金属層１３が形成される。これにより導体部材１１と半導体素子１２とが、多孔質状金属層１３を介して接合され、図１に示す接続構造体１が得られる。なお、積層体の焼成は、加圧を伴う加熱により行われることが好ましい。

積層体の焼成時の加圧は、半導体素子１２の上側から、５〜２０ＭＰａの圧力で行われることが好ましい。なお、圧力条件が、２０ＭＰａを超えると半導体素子１２を破損するおそれがある。

上記のような加圧には、例えば、図３に示す焼結装置を使用することができる。すなわち、該装置を用い、以下の操作により加圧、焼成することで、多孔質状金属層前駆体を焼結して、本実施形態に係る多孔質状金属層１３を形成できる。

図３（ａ）に示す、レイアップ用のプレス板４２を用意して、ワーク４１をそのプレス板４２上にレイアップし、真空プレス機４３の下熱盤４４上にセットする。その後、図３（ｂ）に示すように、チャンバー４５を閉じてチャンバー４５内を真空状態にする。そして、図３（ｃ）に示すように、加圧シリンダー４６により圧力を加えた状態で、ワーク４１を上熱盤４７と下熱盤４４とで挟持して、加熱する。上記加圧下での加熱、焼成により、多孔質状金属層前駆体が焼結されて多孔質状金属層１３が形成される。

また、積層体の焼成時の加熱は、５〜２０℃／分昇温速度で昇温後、一定温度で保持して行うことが好ましい。昇温速度を上記範囲とすることにより、例えば、空孔率が２〜２５体積％で、平均空孔径が３０〜６００ｎｍである多孔質状金属層１３を形成することが可能になる。

なお、保持温度は、２００〜３００℃とすることが好ましい。また、保持時間は、保持温度によって適宜調整することが望ましいが、例えば、０．０１〜１．０時間とすることが好ましい。保持温度及び保持時間を上記範囲とすることにより、多孔質状金属層前駆体が良好に焼結され、また、良好に形成された多孔質状金属層１３により導体部材１１と半導体素子１２とが良好に接合される。また、保持温度が高すぎる場合や保持時間が長すぎる場合には、半導体素子１２を破損する恐れがあるほか、多孔質状金属層１３を形成する金属微粒子が半導体素子１２の内部に拡散しやすくなる傾向にある。

上記温度および圧力で一定時間保持された積層体は、冷却後に徐荷し、接続構造体１として上記焼成装置から回収される。

このようにして得られた接続構造体１は、半導体素子１２においてリーク電流の増加を防止でき、また耐圧特性に優れる。

なお、接続構造体１は、半導体素子１２と、多孔質状金属層１３との間に、更に絶縁樹脂を介在させることが好ましい。絶縁樹脂を介在させる方法は、特に限定されるものではないが、例えば次のような方法が挙げられる。

（イ）多孔質状金属層前駆体に絶縁樹脂を配合する方法
多孔質状金属層前駆体を形成する際の金属微粒子分散材中に、絶縁樹脂を予め適量配合しておき、該金属微粒子分散材を用いて多孔質状金属層前駆体を形成する。このような絶縁樹脂が配合された多孔質状金属層前駆体を有する積層体を上述の方法で焼成すると、焼成時の加圧と加熱により、多孔質状金属層前駆体中の絶縁樹脂と有機分散媒が金属微粒子（Ｍ）から分離して外周側に押し出される。押し出された絶縁樹脂は、焼結後も多孔質状金属層１３の外周面に留まるため、半導体素子１２と多孔質状金属層１３との間に絶縁樹脂が介在した接続構造体１が得られる。

（ロ）絶縁樹脂層を形成する方法
予め、絶縁樹脂が分散した溶液を準備しておく。該樹脂溶液を用いて、半導体素子１２、多孔質状金属層前駆体、またはキャリアシート上に絶縁樹脂層を形成し、半導体素子１２と多孔質状金属層前駆体との間に配置する。このようにして得られた積層体を、上述の方法で焼成することで、半導体素子１２と多孔質状金属層１３との間に絶縁樹脂が介在した接続構造体１が得られる。なお、該絶縁樹脂層の形成方法および配置方法は、上述した多孔質状金属層前駆体と同様の方法により行うことができる。

上記のように、焼成時に、半導体素子１２と多孔質状金属層前駆体との間に絶縁樹脂が介在していることにより、加圧を伴う加熱により多孔質状金属層前駆体が流動し、多孔質状金属層前駆体が半導体素子１２の側面を這い上がった場合であっても、絶縁樹脂が先に半導体素子１２の側面１２３側に付着するため、該側面１２３に直接金属微粒子（Ｍ）が付着するのを防止でき、半導体素子１２内部への金属拡散も防止できる。

また、このような絶縁樹脂としては、上述の耐熱性樹脂を好適に用いることができる。

［第２実施形態］
本実施形態では、図４および図５を参照しながら、本発明の接続構造体１について、別の一形態を説明する。なお、以下に示す部分以外は、第１実施形態と同様な構成および作用効果を有し、重複する記載は一部省略する。

ここで、図４は、接続構造体１の断面を示す図であり、図５は、好ましい条件を満たさない接続構造体の断面の一部を示す図である。

図４に示されるように、第１実施形態に係る接続構造体１を構成する半導体素子１２について一部を改良している。すなわち、接続構造体１は、半導体素子１２が、好ましくは多孔質状金属層１３に対向する面１２１の反対側の面１２２と、半導体素子１２の側面１２３とにわたって、面取り部１２５を有している。

ここで、半導体素子１２の高さ方向に沿った面取り部１２５の面取り高さＨは、半導体素子１２の厚みｔ_ｃの１／２以下であることが好ましい。このような面取り部１２５を有することにより、耐チッピング性が向上する。

しかし、図５（Ａ）に示されるように、面取り高さＨが大きすぎると、ダイシング時にチッピングが発生しやすくなり、また、焼成時には、半導体素子１２と多孔質状金属層１３との接続面付近にクラックが発生しやすくなるため、歩留まりが悪化する。さらに、面取り高さＨが大きすぎる場合には、焼成時の多孔質状金属層前駆体の這い上がり量の増加に伴い、リーク電流が増加し、半導体素子１２の耐圧特性が低下する傾向にある。特に、這い上がった多孔質状金属層前駆体が半導体表面側のガードリングに付着した場合、金属の電荷（イオン）の移動により、ブレークダウンが発生するおそれがある。

なお、這い上がり量ｔ_ｆとは、図６（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、半導体素子１２の裏面電極と多孔質状金属層１３が接する界面（１２１、１３２）を基準面とした場合に、半導体素子１２の側面１２３に沿って、基準面から厚み方向に、多孔質状金属層１３または多孔質状金属層前駆体が流動したときの高さ、である。

特に、多孔質状金属層前駆体の這い上がり量ｔ_ｆが、半導体素子１２の厚みｔ_ｃの半分以上となる場合に、半導体素子１２内部への金属拡散およびこれに伴うリーク電流の増加の問題が顕著となる。

また、面取り部１２５の面取り幅Ｗは、１２．５μｍ以上であることが好ましい。図５（Ｂ）に示すように、面取り幅Ｗが小さすぎると、面取り部１２５を形成することが困難となる。また、面取り幅Ｗが小さすぎると、多孔質状金属層１３を形成する際の加圧を伴う加熱工程において多孔質状金属層前駆体が流動し、半導体素子１２の側面１２３を這い上がってきた場合に、半導体素子１２のガードリング電極１２７と、多孔質状金属層前駆体とが接触するリスクがある。

面取り部１２５の面取り幅Ｗは、４５μｍ以下であることが好ましい。図５（Ｃ）に示すように、面取り幅Ｗが大きすぎると、半導体素子１２の耐圧や使用状況（湿度や圧力）によっては、上記のように半導体素子１２の側面１２３を這い上った多孔質状金属層１３と半導体素子１２との間で、空気が絶縁破壊を起こして、火花放電を起こすリスクがある。

また、図４に示すように、面取り部１２５は、半導体素子１２の側面１２３に沿った直線Ｘ_１と、多孔質状金属層１３に対向する面の反対側の面１２２に沿った直線Ｘ_２との交点Ｄを中心とする、半径Ｒの円弧状の曲面を有していることが好ましい。

このような円弧状の曲面を有する面取り部１２５の面取り高さＨおよび面取り幅Ｗは、半径Ｒとなる。したがって、半径Ｒは、１２．５〜４５μｍであることが好ましい。半径Ｒが上記範囲を満足することにより、面取り部の形成加工が容易である他、加圧を伴う接続プロセスにおいて、多孔質状金属層前駆体が半導体素子１２の側面１２３を這い上がってきた場合であっても、多孔質状金属層が電極１２７に接触することを防止でき、且つ、這い上がった多孔質状金属層と電極１２７との間で適度な放電距離を確保できる。

なお、図４では、半導体素子１２の面取り部１２５は、交点Ｄを中心とする、半径Ｒの円弧状の曲面として示されているが、これに限定されるものではなく、面取り部は平面であっても良く、角を丸めただけであってもよい。また、面取り部１２５の面取り高さＨと面取り幅Ｗは、それぞれ異なる長さであってもよい。

面取り部１２５の形成方法は、必ずしも限定されるものではないが、好ましくは、半導体素子１２のダイシング工程を２段階にすることで形成する。このような方法によれば、ダイシング工程で面取り加工を行うことができ、面取り加工のための個別の工程を設ける必要が無く、製造工程を簡素化できる。また、個片化された半導体素子１２を個別に加工する必要が無いため、面取り部の形成も容易である。

具体的には、第１のダイシング工程では、ハイト量をダイシングブレード（以下、単に「ブレード」という。）が半導体ウエハの厚みｔ_ｍの１／２以下まで入る位置に設定し、続く第２のダイシング工程は、ハイト量をブレードが半導体ウエハを十分に貫通する位置に設定して、２段階のダイシング工程を行う。

第１のダイシング工程において、ハイト量を、ブレードが半導体ウエハの厚みｔ_ｍの１／２以下まで入る位置に設定することにより、面取り高さＨを半導体素子１２の厚みｔ_ｍの１／２以下とすることができる。

また、ブレードのカーフ幅（刃厚）の選択や、送り速度等の設定により、面取り幅Ｗを所望の大きさに設定することができる。
例えば、第１のダイシング工程で用いるブレードのカーフ幅を、第２のダイシング工程で用いるカーフ幅よりも大きく設定し、その大きさの違いにより、面取り幅Ｗを制御できる。すなわち、送り速度が一定の場合、第１のダイシング工程で用いられるブレードのカーフ幅により、面取り部１２５に接する面１２２の幅Ｌ_ｃ１が決定する。
したがって、上記のようなダイシング条件で得られた半導体素子１２の面取り幅Ｗは、多孔質状金属層１３に対向する面１２１の幅Ｌ_ｃと、面取り部１２５に接する面１２２の幅Ｌ_ｃ１との関係で、（Ｌ_ｃ−Ｌ_ｃ１）／２と表すことができ、下記式（２）の関係を満足することが好ましい。
１２．５μｍ ≦ （Ｌ_ｃ−Ｌ_ｃ１）／２ ≦ ４５μｍ （２）

なお、ダイシング装置およびブレードは、公知のものを広く用いることができる。また、上記以外のダイシング条件についても、公知の設定を用いることができる。

また、面取り部１２５の形成方法は、上記の方法に限られず、公知の面取り加工により形成することもできる。公知の面取り加工としては、例えば、面取り部分を砥石などにより研削または研磨する方法等が挙げられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

以下、本発明を、実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

本実施例、比較例で使用した（１）材料、（２）焼結装置、及び（３）評価方法を以下に記載する。

（１）材料
（Ａ）半導体素子
・半導体素子（Ａ−１）
半導体素子（Ａ−１）のサイズは７ｍｍ×７ｍｍで、厚みは１５０μｍである。また、多孔質状金属層に対向させる側の面はＴｉ−Ｎｉ−Ａｕ合金でメタライズされている。
・半導体素子（Ａ−２）
半導体素子（Ａ−２）のサイズは７ｍｍ×７ｍｍで、厚みは１５０μｍである。また、多孔質状金属層に対向させる側の面はＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金でメタライズされている。

（Ｂ）多孔質状金属層前駆体
・多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）
平均一次粒子径２０ｎｍの銅微粒子が、ジエチレングリコール中に７０質量％の濃度で分散している銅微粒子分散材（１）を使用した。なお、該銅微粒子分散材（１）には、高分子分散剤としてポリビニルピロリドンが２質量％配合されている。
・多孔質状金属層前駆体（Ｂ−２）
平均一次粒子径２０ｎｍの銅微粒子と平均一次粒子径５μｍの銅微粒子とが体積比７：３の割合で混合された銅微粒子が、ジエチレングリコール中に７０質量％の濃度で分散している銅微粒子分散材（２）を使用した。なお、該銅微粒子分散材（２）には、高分子分散剤としてポリビニルピロリドンが２質量％配合されている。
・多孔質状金属層前駆体（Ｂ−３）
平均一次粒子径２０ｎｍの銀微粒子が、オクタンジオール中に９０質量％の濃度で分散している銀微粒子分散材（３）を使用した。なお、該銀微粒子分散材（３）には、高分子分散剤としてポリエチレングリコールが２質量％配合されている。

（Ｃ）導体部材
・ＤＢＣ基板（Ｃ−１）
東芝マテリアル株式会社製のＤＢＣ基板（Ｃｕ／窒素珪素／Ｃｕ）を使用した。該ＤＢＣ基板において、Ｃｕ板の厚み：０．３ｍｍ／セラミック板の厚み：０．３２ｍｍ／Ｃｕ板の厚み：０．３ｍｍである。

（２）焼結装置
図３に示す焼結装置を使用した。該装置を用いて多孔質状金属層前駆体を以下の操作により焼結して多孔質状金属層を形成した。
図３（ａ）に示す、レイアップ用のプレス板４２を用意して、ワーク４１をそのプレス板４２上にレイアップし、真空プレス機４３の下熱盤４４上にセットする。その後、図３（ｂ）に示すように、チャンバー４５を閉じてチャンバー４５内を真空状態にする。そして、図３（ｃ）に示すように、加圧シリンダー４６により圧力を加えた状態で、ワーク４１を上熱盤４７と下熱盤４４とで挟持して、加熱する。
上記加熱、焼成により、多孔質状金属層前駆体が焼結されて多孔質状金属層が形成される。

（３）測定および評価
・面取り部Ｒの測定
作製したサンプルを樹脂埋めし、断面研磨した後、クロスセクションポリッシャ（日本電子株式会社製）により形成した断面について、走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope、加速電圧２０．０ｋＶ、倍率５０００倍、ＷＤ１２．１ｍｍ）を用いて画像を作成した。得られた画像から、画像処理ソフト（三谷商事株式会社製 ＷｉｎＲＯＯＦ）を用いて、半導体素子側面の面取り部Ｒを計測した。

・耐チッピング性（歩留まり）
得られたサンプルについて、光学顕微鏡を用いて、チッピングの有無を確認した。チッピングが確認されたサンプルを不良品として、歩留まり（良品率（％））を算出した。本実施例では、歩留まりが９６％以上を良好とした。

・耐圧試験
任意に抽出したサンプルを１０個について（ｎ＝１０）、ケースレーインスツルメンツ社製のカーブトレーサー２６００−ＰＣＴ−４Ｂを用いて、逆電圧１２００Ｖをかけた際のリーク電流特性を測定した。リーク電流が１００μＡ以下のサンプルを合格（クリア）とし、合格したサンプルの個数（クリア数）をカウントした。本実施例では、クリア数が９個以上を良好とした。

以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
［実施例１］
（多孔質状金属層前駆体の形成）
半導体素子（Ａ−１）に係る６ｉｎｃｈのウエハ裏面電極上に、開口径６ｉｎｃｈ、厚さ０．１ｍｍの印刷マスクを使用して、金属微粒子分散材（１）スキージで印刷供給し、恒温槽内に配置した。その後、恒温槽内を窒素置換して酸素濃度１％の窒素雰囲気とし、常温から１５０℃へ昇温して、１５０℃で６０分乾燥し、多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）を形成した。

（半導体素子のダイシング）
次に、乾燥後の多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）上に、ダイシングフレームと共にダイシングテープを一括貼付し、ダイシング装置（株式会社ディスコ製 ＤＡＤ６３４０）を用いて、７．０ｍｍ角に個片化した。なお、ダイシング条件としては、ブレード型番ＮＢＣ−ＺＨ １０５Ｆ−ＳＥ−２７ＨＥＦＦ（株式会社ディスコ製、カーフ幅０．０４０〜０．０５０ｍｍ）を用い、回転数４０，０００ｒｐｍ、送り速度１０．０ｍｍ／ｓｅｃ、送りピッチ７．０ｍｍとし、さらに、ハイト量はダイシングテープに１０μｍブレードが入るように設定して行った。

（多孔質状金属層の形成）
個片化された多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）付き半導体素子（Ａ−１）を、ダイスピッカー（キヤノンマシナリー株式会社製ＣＡＰ-３００ＩＩ型式）でピックアップし、該多孔質状金属層前駆体を下にして、準備したＤＢＣ基板上（Ｃ−１）に該半導体素子をマウントした。その後、多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）と半導体素子（Ａ−１）とが配置されたＤＢＣ基板（Ｃ−１）を、上記焼結装置を使用して加熱・焼結した。

具体的には、上記半導体素子上に、３０μｍの離型材（ＰＴＦＥシート）を配置し、減圧雰囲気下（真空度３０００Ｐａ以下）で、上熱盤で上記半導体素子の上側から圧力１０ＭＰａで加圧しながら、同時に１０℃／分の昇温速度で加熱を開始し、３００℃まで昇温後、３００℃で２０分間保持した。その後、冷却して除荷した。

上記焼結により、多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）から多孔質状金属層を形成すると共に、該多孔質状金属層を介して半導体素子（Ａ−１）をＤＢＣ基板（Ｃ−１）に接合し、接続構造体を得た。

［実施例２］
（多孔質状金属層前駆体の形成）
準備したＤＢＣ基板（Ｃ−１）へ、開口径６．９８ｍｍ角、厚さ０．１ｍｍの印刷マスクを使用して、金属微粒子分散材からなる多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）をスキージで印刷供給し、１５０℃に設定した恒温槽で６０分乾燥した。

（多孔質状金属層の形成）
次に、乾燥後の多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）上に、予め７．０ｍｍ角に個片化された半導体素子（Ａ−１）をマウントした。その後、実施例１と同様の方法で、接続構造体を得た。

［実施例３］
多孔質状金属層前駆体の形成において、開口径７．０２ｍｍ角の印刷マスクを用いた以外は、実施例２と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例４］
半導体素子のダイシングにおいて、ダイシング条件を下記のように設定した以外は、実施例３と同様の方法で接続構造体を得た。

実施例４のダイシング工程は２段階で行われた。第１のダイシング工程は、ブレード型番ＮＢＣ−ＺＨ １０５Ｆ−ＳＥ−２７ＨＥＦＦ（株式会社ディスコ製、カーフ幅０．０４０〜０．０５０ｍｍ）を用いて、回転数４０，０００ｒｐｍ、送り速度１０．０ｍｍ／ｓｅｃ、送りピッチ７．０ｍｍとし、さらに、ハイト量はチップ厚の１／２にブレードが入るように設定して行った。また、第２のダイシング工程は、ブレード型番ＮＢＣ−ＺＨ １０５Ｆ−ＳＥ−２７ＨＥＦＢ（株式会社ディスコ製、カーフ幅０．０２０〜０．０２５ｍｍ）を用いて、回転数４０，０００ｒｐｍ、送り速度１０．０ｍｍ／ｓｅｃ、送りピッチ７．０ｍｍとし、さらに、ハイト量はダイシングテープに１０μｍブレードが入るように設定して行った。

［実施例５］
半導体素子のダイシングにおいて、第１のダイシング工程は、ブレード型番ＮＢＣ−ＺＨ １０５Ｆ−ＳＥ−２７ＨＥＦＬ（株式会社ディスコ製、カーフ幅０．１００〜０．１１０ｍｍ）を用いて、第２のダイシング工程は、ブレード型番ＮＢＣ−ＺＨ １０５Ｆ−ＳＥ−２７ＨＥＦＦ（株式会社ディスコ製、カーフ幅０．０４０〜０．０５０ｍｍ）を用いた以外は、実施例４と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例６］
半導体素子のダイシングにおいて、第２のダイシング工程は、ブレード型番ＮＢＣ−ＺＨ １０５Ｆ−ＳＥ−２７ＨＥＦＡ（株式会社ディスコ製、カーフ幅０．０１５〜０．０２０ｍｍ）を用いた以外は、実施例５と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例７］
多孔質状金属層前駆体の形成において、１５０℃に設定した恒温槽で１５分乾燥とした以外は、実施例４と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例８］
多孔質状金属層前駆体の形成において、１５０℃に設定した恒温槽で１５分乾燥とした以外は、実施例５と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例９］
多孔質状金属層前駆体の形成において、１５０℃に設定した恒温槽で１５分乾燥とした以外は、実施例６と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例１０］
半導体素子（Ａ−１）に代えて半導体素子（Ａ−２）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例１１］
多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）に代えて多孔質状金属層前駆体（Ｂ−２）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例１２］
多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）に代えて多孔質状金属層前駆体（Ｂ−３）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で接続構造体を得た。

［実施例１３］
多孔質状金属層前駆体の形成において、印刷マスク厚さを０．３ｍｍとした以外は、実施例１と同様の方法で接続構造体を得た。

［比較例１］
ＤＢＣ基板（Ｃ−１）に多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）をスキージで印刷供給する際に、開口径６．５０ｍｍ角、厚さ０．１ｍｍの印刷マスクを使用した以外は、実施例２と同様の方法で接続構造体を得た。

［比較例２］
多孔質状金属層前駆体の形成において、開口径７．５０ｍｍ角の印刷マスクを用いた以外は、実施例２と同様の方法で接続構造体を得た。

［比較例３］
半導体素子（Ａ−１）に代えて半導体素子（Ａ−２）を用いた以外は、比較例１と同様の方法で接続構造体を得た。

［比較例４］
多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）に代えて多孔質状金属層前駆体（Ｂ−２）を用いた以外は、比較例１と同様の方法で接続構造体を得た。

［比較例５］
多孔質状金属層前駆体（Ｂ−１）に代えて多孔質状金属層前駆体（Ｂ−３）を用いた以外は、比較例１と同様の方法で接続構造体を得た。

上記実施例１〜１３および比較例１〜５で得られた接続構造体について、上述の方法にて測定および評価した結果を、表１および２に示す。

表１に示されるように、本発明の実施例１〜１３に係る接続構造体は、特に、多孔質状金属層の幅Ｌ_ｍが、所定の関係（Ｌ_ｃ−ｔ_ｍ ≦ Ｌ_ｍ ≦ Ｌ_ｃ＋ｔ_ｍ）を満足するため、歩留まりが良く、耐圧特性に優れることが確認された。

一方、表２に示されるように、比較例１〜５に係る接続構造体は、多孔質状金属層の幅Ｌ_ｍが、所定の関係（Ｌ_ｃ−ｔ_ｍ ≦ Ｌ_ｍ ≦ Ｌ_ｃ＋ｔ_ｍ）を満足していない（Ｌ_ｍ＜Ｌ_ｃ−ｔ_ｍまたはＬ_ｍ＞Ｌ_ｃ＋ｔ_ｍある）ため、耐圧特性が悪いことが確認された。

また、本発明によれば、特に実施例４〜９で確認されているように、半導体素子に所定の面取り部を設けることで、さらに歩留まりを向上できる。

１ 接続構造体
１１ 導体部材
１２ 半導体素子
１２１ 多孔質状金属層に対向する面
１２２ 多孔質状金属層に対向する面の反対側の面
１２３ 側面
１２５ 面取り部
１２７ ガードリング電極
１３ 多孔質状金属層
４１ ワーク
４２ プレス板
４３ 真空プレス機
４４ 下熱盤
４５ チャンバー
４６ 加圧シリンダー
４７ 上熱盤

Claims (8)

1. 導体部材と、前記導体部材上に有機分散媒に金属微粒子（Ｍ）を分散してなる金属微粒子分散材（Ｅ）を焼結してなる多孔質状金属層を介して接合されてなる半導体素子とを備える接合構造体であって、
   前記多孔質状金属層の厚みｔ_ｍが、１００μｍ以下であり、
   前記多孔質状金属層の幅Ｌ_ｍが、前記半導体素子の前記多孔質状金属層に対向する面の幅Ｌ_ｃと前記多孔質状金属層の厚みｔ_ｍとの間で、下記式（１）の関係を満足し、
   Ｌ_ｃ−ｔ_ｍ ≦ Ｌ_ｍ ≦ Ｌ_ｃ＋ｔ_ｍ （１）
   前記半導体素子が、前記多孔質状金属層に対向する面の反対側の面と、前記半導体素子の側面とにわたって、面取り部を有し、
   前記半導体素子の高さ方向に沿った前記面取り部の面取り高さＨが、前記半導体素子の厚みｔ_ｃの１／２以下である、接続構造体。
2. 前記面取り部の面取り幅Ｗが、１２．５μｍ以上である、請求項１に記載の接合構造体。
3. 前記面取り部の面取り幅Ｗが、４５μｍ以下である、請求項１または２に記載の接合構造体。
4. 前記面取り部が、前記半導体素子の側面に沿った直線と、前記多孔質状金属層に対向する面の反対側の面に沿った直線との交点Ｄを中心とする、半径Ｒの円弧状の曲面を有し、
   前記半径Ｒが、１２．５μｍ〜４５μｍである、請求項１に記載の接合構造体。
5. 前記半導体素子と前記多孔質状金属層との間に、更に絶縁樹脂が介在してなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接合構造体。
6. 前記多孔質状金属層が、加圧・加熱により多孔質状金属層前駆体を焼成してなる層である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の接続構造体。
7. 前記金属微粒子（Ｍ）が、平均粒子径２〜５００ｎｍの金属微粒子（Ｍ１）を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の接続構造体。
8. 前記金属微粒子（Ｍ）が、銅および銀から選択される１種又は２種を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続構造体。

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