JP5988762B2 - 金属被膜の形成方法、スルーホール用導電性被膜の形成方法及び電子部品の固定方法 - Google Patents
金属被膜の形成方法、スルーホール用導電性被膜の形成方法及び電子部品の固定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5988762B2 JP5988762B2 JP2012178027A JP2012178027A JP5988762B2 JP 5988762 B2 JP5988762 B2 JP 5988762B2 JP 2012178027 A JP2012178027 A JP 2012178027A JP 2012178027 A JP2012178027 A JP 2012178027A JP 5988762 B2 JP5988762 B2 JP 5988762B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- paste
- nanoparticles
- filler
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 545
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 536
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 68
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 254
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 223
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 157
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 143
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 139
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 111
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 111
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 81
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 73
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 54
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 49
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 37
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 36
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 34
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 19
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 16
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 10
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 8
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 6
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 70
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 53
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 52
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 47
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 42
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 18
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 12
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 12
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 6
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 6
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 5
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N isobutyric acid Chemical compound CC(C)C(O)=O KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- LTHNHFOGQMKPOV-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-amine Chemical compound CCCCC(CC)CN LTHNHFOGQMKPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DVFGEIYOLIFSRX-UHFFFAOYSA-N 3-(2-ethylhexoxy)propan-1-amine Chemical compound CCCCC(CC)COCCCN DVFGEIYOLIFSRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N Decylamine Chemical compound CCCCCCCCCCN MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical group 0.000 description 2
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N octan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OBETXYAYXDNJHR-SSDOTTSWSA-M (2r)-2-ethylhexanoate Chemical compound CCCC[C@@H](CC)C([O-])=O OBETXYAYXDNJHR-SSDOTTSWSA-M 0.000 description 1
- 239000005968 1-Decanol Substances 0.000 description 1
- YPIFGDQKSSMYHQ-UHFFFAOYSA-N 7,7-dimethyloctanoic acid Chemical compound CC(C)(C)CCCCCC(O)=O YPIFGDQKSSMYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
導電性金属ペーストの塗布層を基板上に形成する工程;および、
前記導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、前記導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有する金属被膜の形成方法
が提供される。
本発明の別の態様により、
導電性金属ペーストを、基板のおもて面と裏面の間のスルーホールに塗布する工程;および、
前記導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、前記導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有するスルーホール用導電性被膜の形成方法
が提供される。
本発明のさらに別の態様により、
導電性金属ペーストの塗布層を、第一の電子部品の表面と、第二の電子部品表面もしくは基板上との少なくとも一方に形成する工程;および、
前記導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、前記導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有する電子部品の固定方法
が提供される。
ただし、いずれの態様においても、導電性金属ペーストとして次のものを用いる:
バインダー樹脂成分を含有していない導電性金属ペーストであって、
金属フィラー、金属ナノ粒子、および有機溶剤を含み、
前記金属ナノ粒子の表面が被覆剤により被覆されており、
前記金属フィラーは、相対的に卑な金属の金属粉が相対的に貴な金属によって被覆されたものであり、
前記金属ナノ粒子自体の平均粒子径が前記金属フィラーの平均粒子径より小さい
ことを特徴とする導電性金属ペースト。
また、いずれの態様においても、焼結工程を、水素雰囲気または不活性ガスと水素との混合雰囲気中で行う。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましく、
前記金属ナノ粒子自体の平均粒子径が、10nm以上200nm以下である
ことがより好ましい。
ことが好ましく、
前記金属フィラーの平均粒子径が、0.5μm以上8μm以下である
ことがより好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
VMF:(VNP+VCT+VOS)の比が、1:1.2〜1:4の範囲にある
ことが好ましい。
(VNP+VCT):VOSの比が、1:0.8〜1:3の範囲にある
ことが好ましい。
VMF:VNPの比が、80:20〜20:80の範囲にある
ことが好ましい。
ことが好ましい。
金属フィラーは、金属粉が、金属粉よりも貴な金属によって被覆されたものである。この被覆した貴な金属(金属粉被覆金属)と卑な金属(金属粉)がフィラー表層で合金化または相互拡散することで、焼結性が卑な金属粉と比較して向上する。従って導電性金属ペーストを用いて形成した導電体(例えば導電体層)が低抵抗となる。また、金属フィラーが相対的に貴な金属だけからなる場合と比較して、コストの面でも有利となることが期待できる。
金属ナノ粒子自体の平均粒子径は、金属フィラーの平均粒子径より小さい。これにより、金属フィラーの粉末相互間の隙間に、金属ナノ粒子が充填された構造を得ることができ、導電性金属ペーストを用いて形成した導電体において、金属フィラー粉末相互の間が金属ナノ粒子(特にはその焼結体)によって連結された構造を得ることができる。従って、特には金属フィラー粉末同士の間の接触抵抗が低減され、低抵抗な導電体を得ることができる。
被覆剤は、導電性金属ペーストにおいて金属ナノ粒子同士が直接接触することを防止することを主な目的として用いるものである。さらには、被覆剤の有機溶剤に対する親和性を利用して、金属ナノ粒子の分散性を高めることもでき、また、被覆剤によって金属ナノ粒子の表面を保護(特には酸化からの保護)することもできる。
有機溶剤としては、例えば、導電性金属ペーストの分野で公知の有機溶剤を用いることができる。
導電性金属ペーストに含有される金属フィラーの体積比率をVMF、金属ナノ粒子の体積比率をVNP、被覆剤の体積比率をVCT+有機溶剤の体積比率をVOSと表す。
導電性金属ペーストから比較的厚い導電体(特には導電体膜)を容易に形成する観点から、25℃における粘度が、30Pa・s以上300Pa・s以下であることが好ましい。
導電性金属ペーストは、各成分を混合して得ることができる。例えば、金属フィラー、金属ナノ粒子、被覆剤を有機溶剤に混ぜ、攪拌することによって導電性金属ペーストを得ることができる。導電性金属ペーストの構成成分である有機溶剤(第一の有機溶剤という)とは別の有機溶剤(第二の有機溶剤という。ただし第二の有機溶剤は第一の有機溶剤より粘度が低くかつ沸点が低い)を用い、第二の有機溶剤に金属ナノ粒子と被覆剤を混ぜて攪拌し、得られた分散液に金属フィラーを混ぜて攪拌し、さらに第一の有機溶剤を混ぜて攪拌した後、第二の有機溶剤を蒸散させて導電性金属ペーストを製造することもできる。
次の方法によって金属被膜を形成することができる。その方法とは、
導電性金属ペーストの塗布層を基板上に形成する工程;および、
導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有する金属被膜の形成方法である。
次の方法によってスルーホール用導電性被膜を形成することができる。その方法とは、
導電性金属ペーストを、基板のおもて面と裏面の間のスルーホールに塗布する工程;および、
導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有するスルーホール用導電性被膜の形成方法である。
次の方法によって、電子部品を固定することができる。つまり、電子部品を他の部材に接合することができる。その方法とは、
導電性金属ペーストの塗布層を、第一の電子部品の表面と、第二の電子部品の表面もしくは基板上との少なくとも一方に形成する工程;および、
導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有する電子部品の固定方法である。
導電性金属ペーストは、表面が被覆剤により被覆された(特には、表面に被覆剤分子層が形成されている)金属ナノ粒子を分散溶媒(有機溶剤)中に均一に分散してなる「金属ナノ粒子分散液」を液相として利用し、金属フィラーをこの液相中に分散してなる「金属フィラー分散液」に相当し得るものである。すなわち、「金属ナノ粒子分散液」自体は、被覆剤により被覆された金属ナノ粒子が分散溶媒中に均一に分散されているため、その粘性は低いが、金属フィラーをこの「金属ナノ粒子分散液」中に均一に分散してなる「金属フィラー分散液」とすることで、「金属ナノ粒子分散液」自体の粘性より遥かに高い粘性を有する分散液とすることができる。
銅厚膜形成用の導電性金属ペーストとして、下記の原料を用いて、導電性銅ペーストを調製した。
・銀被覆銅マイクロ粒子(金属フィラー):
アトマイズ法で作製される球状銅粉末である、福田金属(株)製の10質量%銀コート銅粉「商品名:10%AgコートCu−HWQ 5μm(平均粒子径4.89μm:タップ密度4.3g/cm3)」。この金属フィラー中の銀の含有量は10質量%である。
・銅ナノ粒子分散液:
ハリマ化成(株)製銅ナノ粒子「商品名:NPC」。
ハリマ化成製銅ナノ粒子NPCは、銅ナノ粒子と「被覆剤分子アミン」とで構成されている。銅ナノ粒子自体の平均粒子径は、70nmである。銅ナノ粒子の表面には、「被覆剤分子アミン」の表面被覆分子層が形成されている。ここで用いた銅ナノ粒子「NPC」では、「被覆剤分子アミン」として、2−エチルヘキシルオキシプロピルアミン(沸点235℃、密度0.85g/cm3)を使用している。また、分散媒として、日本乳化剤製トリプロピレングリコール(分子量192、沸点268℃、密度1.02g/cm3)が使用されている。
・有機溶剤
高沸点の非極性有機溶剤である、日本乳化剤(株)製トリプロピレングリコール(分子量192、沸点268℃、密度1.02g/cm3)。
上記福田金属(株)製10%銀コート銅粉41.7質量部、
上記日本乳化剤製トリプロピレングリコール3.5質量部
を均一に混合した。撹拌脱泡機で撹拌して、トリプロピレングリコール中に金属フィラー(銀被覆銅粉)、銅ナノ粒子を均一に分散させ、導電性銅ペーストを調製した。
実施例2は実施例1で調製したペーストの銀被覆銅マイクロ粒子とナノ粒子と比率を変更したペーストを調製した。用いた原料は実施例1と同様である。
福田金属(株)製10%銀コート銅粉50.0質量部、
日本乳化剤製トリプロピレングリコール3.8質量部
を均一に混合した。撹拌脱泡機で撹拌して、トリプロピレングリコール中に金属フィラー(銀被覆銅粉)、銅ナノ粒子を均一に分散させ、導電性銅ペーストを調製した。
実施例3は実施例1で調製したペーストの銀被覆銅マイクロ粒子とナノ粒子と比率を変更したペーストを調製した。用いた原料は実施例1と同様である。
福田金属(株)製10%銀コート銅粉16.0質量部、
日本乳化剤製トリプロピレングリコール2.7質量部
を均一に混合した。撹拌脱泡機で撹拌して、トリプロピレングリコール中に金属フィラー(銀被覆銅粉)、銅ナノ粒子を均一に分散させ、導電性銅ペーストを調製した。
実施例4は実施例1で用いた銀被覆銅粉の銀被覆量を増加させた実施例となる。実施例1で用いた原料のうち、金属フィラーを次のものに替え、その他の原料は実施例1と同様とした。
・銀被覆銅マイクロ粒子(金属フィラー):
アトマイズ法で作製される銅粉末である、福田金属(株)製の20質量%銀コート銅粉「商品名:20%AgコートCu−HWQ 5μm(平均粒子径4.7μm:タップ密度4.8g/cm3)」。この金属フィラー中の銀の含有量は20質量%である。
上記福田金属(株)製20%銀コート銅粉44.5質量部、
上記日本乳化剤製トリプロピレングリコール5.0質量部
を均一に混合した。
撹拌脱泡機で撹拌して、トリプロピレングリコール中に金属フィラー(銀被覆銅粉)、銅ナノ粒子を均一に分散させ、導電性銅ペーストを調製した。
実施例1と同様の方法でペーストを焼成した。
実施例5は実施例1で用いた銀被覆銅粉の種類を変更した実施した例である。実施例1で用いた原料のうち、金属フィラーを次のものに替え、その他の原料は実施例1と同様とした。
・銀被覆銅マイクロ粒子(金属フィラー):
湿式還元法で作製される球状銅粉末である、三井金属鉱業(株)製の10質量%銀コート銅粉「商品名:10%Agコート05K(平均粒子径5.2μm:タップ密度4.6g/cm3)」。この金属フィラー中の銀の含有量は10質量%である。
上記三井金属鉱業(株)製10%銀コート05K43.3質量部、
上記日本乳化剤製トリプロピレングリコール4.9質量部
を均一に混合し導電性銅ペーストを調製した。
実施例1と同様の方法でペーストを焼成した。
実施例6は実施例1で用いた銀被覆銅粉の種類を変更した例である。実施例1で用いた原料のうち、金属フィラーを次のものに替え、その他の原料は実施例1と同様とした。
・銀被覆銅マイクロ粒子(金属フィラー):
湿式還元法で作製される銅粉末である、三井金属鉱業(株)製の10質量%銀コート銅粉「商品名:10%Agコート1100Y(平均粒子径1.1μm:タップ密度3.6g/cm3)」。この金属フィラー中の銀の含有量は10質量%である。
上記三井金属鉱業(株)製10%Agコート1100Y43.3質量部、
上記日本乳化剤製トリプロピレングリコール4.9質量部
を均一に混合し導電性銅ペーストを調製した。
実施例1と同様の方法でペーストを焼成した。
実施例7は実施例1で用いた銀被覆銅粉の種類を変更した例である。実施例1で用いた原料のうち、金属フィラーを次のものに替え、その他の原料は実施例1と同様とした。
・銀被覆銅マイクロ粒子(金属フィラー):
湿式還元法で作製される扁平銅粉末である、DOWAエレクトロニクス(株)製の10質量%銀コート銅粉「商品名:10%Agコートフレーク粉(平均粒子径5.1μm:タップ密度5.5g/cm3)」。この金属フィラー中の銀の含有量は10質量%である。
上記DOWAエレクトロニクス(株)製10%Agコートフレーク粉48.7質量部、
上記日本乳化剤製トリプロピレングリコール5.0質量部
を均一に混合し導電性銅ペーストを調製した。
実施例1と同様の評価でペーストを焼成した。
実施例8は実施例1で用いたナノ粒子の被覆アミン種を変更した例である。実施例1で用いた原料のうち、銅ナノ粒子分散液を次のものに替え、その他の原料は実施例1と同様とした。
・銅ナノ粒子分散液:
ここで用いた銅ナノ粒子「NPC」では、「被覆剤分子アミン」として、2−エチルヘキシルアミン(沸点169℃、密度0.79g/cm3)を使用している。他の成分(銅ナノ粒子および分散媒)の種類は実施例1と同様である。
上記福田金属(株)製10%銀コート銅粉41.7質量部、
上記日本乳化剤製トリプロピレングリコール3.5質量部
を均一に混合した。撹拌脱泡機で撹拌して、トリプロピレングリコール中に金属フィラー(銀被覆銅粉)、銅ナノ粒子を均一に分散させ、導電性銅ペーストを調製した。
実施例9は実施例1で用いたナノ粒子の被覆アミン種を変更した例である。実施例1で用いた原料のうち、銅ナノ粒子分散液を次のものに替え、その他の原料は実施例1と同様とした。
・銅ナノ粒子分散液:
ここで用いた銅ナノ粒子「NPC」では、「被覆剤分子アミン」として、ドデシルアミン(沸点247℃、密度0.81g/cm3)を使用している。他の成分(銅ナノ粒子および分散媒)の種類は実施例1と同様である。
上記福田金属(株)製10%銀コート銅粉41.7質量部、
上記日本乳化剤製トリプロピレングリコール3.5質量部
を均一に混合した。撹拌脱泡機で撹拌して、トリプロピレングリコール中に金属フィラー(銀被覆銅粉)、銅ナノ粒子を均一に分散させ、導電性銅ペーストを調製した。
本例では、実施例1で調製される「導電性銅ペースト」に使用される銀コート銅粉を被覆銀のない銅粉へ代替した。実施例1で用いた原料のうち、金属フィラーを次のものに替え、その他の原料は実施例1と同様とした。
・金属フィラー:
アトマイズ法で作製される銅粉末である、福田金属(株)製球状銅粉Cu−HWQ 5μm(平均粒子径5.69μm:タップ密度4.6g/cm3)。
実施例1と同様の方法でペーストを焼成した。
Claims (20)
- 導電性金属ペーストの塗布層を基板上に形成する工程;および、
前記導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、前記導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有する金属被膜の形成方法であって、
前記導電性金属ペーストは、
バインダー樹脂成分を含有していない導電性金属ペーストであって、
金属フィラー、金属ナノ粒子、および有機溶剤を含み、
前記金属ナノ粒子の表面が被覆剤により被覆されており、
前記金属フィラーは、相対的に卑な金属の金属粉が相対的に貴な金属によって被覆されたものであり、
前記金属ナノ粒子自体の平均粒子径が前記金属フィラーの平均粒子径より小さい
導電性金属ペーストであり、
前記焼結工程を、水素雰囲気または不活性ガスと水素との混合雰囲気中で行う
ことを特徴とする、金属被膜の形成方法。 - 導電性金属ペーストを、基板のおもて面と裏面の間のスルーホールに塗布する工程;および、
前記導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、前記導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有するスルーホール用導電性被膜の形成方法であって、
前記導電性金属ペーストは、
バインダー樹脂成分を含有していない導電性金属ペーストであって、
金属フィラー、金属ナノ粒子、および有機溶剤を含み、
前記金属ナノ粒子の表面が被覆剤により被覆されており、
前記金属フィラーは、相対的に卑な金属の金属粉が相対的に貴な金属によって被覆されたものであり、
前記金属ナノ粒子自体の平均粒子径が前記金属フィラーの平均粒子径より小さい
導電性金属ペーストであり、
前記焼結工程を、水素雰囲気または不活性ガスと水素との混合雰囲気中で行う
ことを特徴とする、スルーホール用導電性被膜の形成方法。 - 導電性金属ペーストの塗布層を、第一の電子部品の表面と、第二の電子部品表面もしくは基板上との少なくとも一方に形成する工程;および、
前記導電性金属ペーストの塗布層を120℃以上400℃以下の温度に加熱することにより、前記導電性金属ペーストに含有される金属フィラーおよび金属ナノ粒子を相互に焼結する焼結工程
を有する電子部品の固定方法であって、
前記導電性金属ペーストは、
バインダー樹脂成分を含有していない導電性金属ペーストであって、
金属フィラー、金属ナノ粒子、および有機溶剤を含み、
前記金属ナノ粒子の表面が被覆剤により被覆されており、
前記金属フィラーは、相対的に卑な金属の金属粉が相対的に貴な金属によって被覆されたものであり、
前記金属ナノ粒子自体の平均粒子径が前記金属フィラーの平均粒子径より小さい
導電性金属ペーストであり、
前記焼結工程を、水素雰囲気または不活性ガスと水素との混合雰囲気中で行う
ことを特徴とする、電子部品の固定方法。 - 前記相対的に貴な金属が、金、銀、白金およびパラジウムからなる群から選択される一種もしくは二種以上の金属であるか、または、この群から選択される二種以上の金属の合金の一種もしくは二種以上である
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。 - 前記金属粉が、銅、スズ、ニッケルおよびアルミニウムからなる群から選択される、一種の金属からなる金属粉もしくは二種以上の金属の合金からなる金属粉、またはこれらの混合物である
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。 - 前記相対的に貴な金属が銀であり、前記金属粉が銅からなる
ことを特徴とする請求項5記載の方法。 - 前記金属ナノ粒子が、金、銀、銅、白金、パラジウムおよびニッケルからなる群から選択される、一種の金属からなるナノ粒子もしくは二種以上の金属の合金からなるナノ粒子、またはこれらの混合物である
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の方法。 - 前記金属ナノ粒子自体の平均粒子径が、3nm以上300nm以下である
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記金属ナノ粒子自体の平均粒子径が、10nm以上200nm以下である
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記金属フィラーの平均粒子径が、0.3μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属フィラーの平均粒子径が、0.5μm以上8μm以下である
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記金属ナノ粒子の表面を被覆する被覆剤が、窒素原子、酸素原子またはイオウ原子を含む基であってこれら原子の有する孤立電子対によって前記金属ナノ粒子に含まれる金属元素と配位結合が可能な基を有する化合物からなる
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記窒素原子、酸素原子またはイオウ原子を含む基を有する化合物が、末端アミノ基を1つ以上有するアミン化合物である
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記末端アミノ基を1つ以上有するアミン化合物が、アルキルアミンを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記アルキルアミンの沸点が120℃以上300℃以下である
ことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 前記有機溶剤が、炭素数8〜20の鎖式炭化水素および炭素数6〜12の高級アルコールからなる群より選択された、沸点が120℃以上300℃以下の有機溶剤である
ことを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。 - 金属フィラーの体積をVMF、金属ナノ粒子の体積をVNP、被覆剤の体積をVCT+有機溶剤の体積をVOSと表したとき、
VMF:(VNP+VCT+VOS)の比が、1:1.2〜1:4の範囲にある
ことを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。 - 金属ナノ粒子の体積をVNP、被覆剤の体積をVCT、有機溶剤の体積をVOSと表したとき、
(VNP+VCT):VOSの比が、1:0.8〜1:3の範囲にあることを特徴とする
請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。 - 金属フィラーの体積をVMF、金属ナノ粒子の体積をVNPと表したとき、
VMF:VNPの比が、80:20〜20:80の範囲にあることを特徴とする
請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。 - 前記導電性金属ペーストの25℃における粘度が、30Pa・s以上300Pa・s以下である
ことを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012178027A JP5988762B2 (ja) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | 金属被膜の形成方法、スルーホール用導電性被膜の形成方法及び電子部品の固定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012178027A JP5988762B2 (ja) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | 金属被膜の形成方法、スルーホール用導電性被膜の形成方法及び電子部品の固定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014035974A JP2014035974A (ja) | 2014-02-24 |
JP5988762B2 true JP5988762B2 (ja) | 2016-09-07 |
Family
ID=50284823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012178027A Active JP5988762B2 (ja) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | 金属被膜の形成方法、スルーホール用導電性被膜の形成方法及び電子部品の固定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5988762B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6849374B2 (ja) * | 2016-10-06 | 2021-03-24 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company | 接合用の導電性ペースト |
JP7300172B2 (ja) * | 2019-10-09 | 2023-06-29 | 協立化学産業株式会社 | 複合金属粒子及びその製造方法、複合金属粒子含有組成物、並びに物品の製造方法 |
JP7302487B2 (ja) * | 2020-01-14 | 2023-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 複合粒子、及び複合粒子の製造方法 |
CN114974656A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-30 | 深圳市百柔新材料技术有限公司 | 一种纳米复合低温浆料、制备方法及其应用 |
CN114864134A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-05 | 深圳市百柔新材料技术有限公司 | 一种纳米合金复合低温浆料、制备方法及其应用 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112004001768B4 (de) * | 2003-09-26 | 2019-11-21 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Gemischtes leitendes Pulver und dessen Verwendung |
JP5750259B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2015-07-15 | ハリマ化成株式会社 | 導電性金属ペースト |
-
2012
- 2012-08-10 JP JP2012178027A patent/JP5988762B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014035974A (ja) | 2014-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI516556B (zh) | Metal nano-particle paste, and the use of metal nano-particles paste electronic parts assembly, LED module and printed circuit board circuit formation method | |
JP4496216B2 (ja) | 導電性金属ペースト | |
JP4963393B2 (ja) | 低温焼成型銀ペースト | |
JP4155821B2 (ja) | 導電性金属ペースト及びその製造方法 | |
JP4821396B2 (ja) | 導電性組成物及び導電膜形成方法 | |
JP3764349B2 (ja) | 金属微粒子分散液を用いたメッキ代替導電性金属皮膜の形成方法 | |
JP5887086B2 (ja) | 導電性材料 | |
JP5151476B2 (ja) | インク組成物及び金属質材料 | |
JP5988762B2 (ja) | 金属被膜の形成方法、スルーホール用導電性被膜の形成方法及び電子部品の固定方法 | |
JP4972955B2 (ja) | 導電性ペースト及びそれを用いたプリント配線基板 | |
JPWO2017033911A1 (ja) | 低温焼結性に優れる金属ペースト及び該金属ペーストの製造方法 | |
JP5750259B2 (ja) | 導電性金属ペースト | |
WO2010018712A1 (ja) | 導電性接着剤およびそれを用いたled基板 | |
WO2005015573A1 (ja) | 導電性ペースト | |
JPWO2014185073A1 (ja) | 金属接合用組成物 | |
JP5011225B2 (ja) | 金属製部材用接合剤、金属製部材接合体の製造方法、金属製部材接合体、および電気回路接続用バンプの製造方法 | |
JP5468885B2 (ja) | 導電性アルミニウムペースト | |
JP5464046B2 (ja) | 金属微粒子、導電性金属ペースト、および金属膜 | |
JP2013149618A (ja) | ポリマー厚膜はんだ合金導体組成物 | |
JP3879749B2 (ja) | 導電粉及びその製造方法 | |
JP5252344B2 (ja) | 金属ナノ粒子焼結体厚膜層の形成方法 | |
JP4106447B2 (ja) | 導電性金ペーストを用いた無電解金メッキ代替導電性金皮膜の形成方法 | |
JP6197504B2 (ja) | 導電性ペーストおよび導電膜付き基材 | |
KR100784762B1 (ko) | 도전성 금속 페이스트 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140530 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150803 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20150803 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160714 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160809 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5988762 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |