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JPH051562B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH051562B2
JPH051562B2 JP61092669A JP9266986A JPH051562B2 JP H051562 B2 JPH051562 B2 JP H051562B2 JP 61092669 A JP61092669 A JP 61092669A JP 9266986 A JP9266986 A JP 9266986A JP H051562 B2 JPH051562 B2 JP H051562B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
silver
copper
fine
palladium
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61092669A
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English (en)
Other versions
JPS6280907A (ja
Inventor
Takashi Shoji
Kenji Ochiai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Publication of JPS6280907A publication Critical patent/JPS6280907A/ja
Publication of JPH051562B2 publication Critical patent/JPH051562B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明はサーデイツプ基板用導電ペーストに係
り、特にシリコンチツプ搭載用ドツテイング導電
ペーストに関する。 (従来の技術及び問題点) 近年、電子機器の薄型化、コンパクト化は著し
く、集積度の増加と共に一段と信頼性が向上し、
用途も拡大の一途をたどつている。モノリシツク
ICでは急速な密度の増加、小型化がすすんでき
ており、一方ハイブリツトICの分野でも特に自
動車用制御回路や電源装置用などの産業機器にお
いては耐熱性、耐衝撃性に優れた大規模ハイブリ
ツトIC化の傾向が強い。最近のハイブリツトIC
では、セラミツク基板上にダイオード、トランジ
スタ、半導体ICなどの能動部品のほか、コイル、
トランス、コンデンサーなどほとんどの電気部品
を搭載している。集積度も一段と増加し信頼度も
飛躍的に向上した混成集積回路が開発されてい
る。 これらのハイブリツトICはセラミツク基板上
に個別部品或いはICエレメントを搭載したり、
厚膜技術を駆使して構成されている。サーデイツ
プICは通常Al2O396%程度のアルミナ基板上にシ
リコンのICチツプをボンデイングペーストを使
用して固着しているが、一層耐久力のある固着力
が要求されている。 通常、サーデイツプ用のボンデイング方法にお
いてはAu系ペースト又は半田、ガラスなどが使
用されている。Au系ペーストは導電性に優れ、
化学的にもまつたく安定で、Auワイヤーとのボ
ンダビリテイーが最も良く、Siとも容易に合金化
し、基板との接着も極めて良好であるが、高価で
あるという難点がある。この難点を解消するた
め、AuをAgに代えてAgの欠点であるマイグレ
ーシヨンを防止するためにPdを添加したAg−Pd
系のペーストが開発されてきた。 これら従来のペーストは金属粉末にガラス質金
属酸化物を混合し、ビヒクルを用いて混練したも
のであり、アルミナ基板との接着は専らガラスフ
リツトの焼結結合に頼るものであつた。 しかしながら、ガラスフリツトは熱衝撃に弱
く、基板を焼成してパツケージ化する工程や、或
いは使用中の環境温度の変化によつて接着強度が
熱劣化する欠点を有する。アルミナ基板との接着
力を向上させるため、Cuなどを微量添加しアル
ミナ基板と化学的に結合させる試みもなされてい
るが、ガラスフリツトを使用する限り熱劣化特性
を飛躍的に向上させることは困難であつた。 すなわち、たゞ単にCu微粉末を添加したので
は、ビヒクル中では比重差により他の金属微粉末
と分離する現象が起こり、ドツテイングに際して
は分散が悪く、均一なペースト皮膜とならないば
かりでなく、アルミナ基板に充分拡散しないため
皮膜の接着強度が不充分なものとなる。また焼成
過程でCuの偏析した箇所は局部的に酸化されて
着色し、均一な平滑面を有する皮膜が得られない
などの欠点がある。 これらの問題点を解決するため、本出願人は先
に銀微粉末と銀及び銅の複合微粉末とを必須成分
として含む導電ペーストを提案した(特願昭58−
18914号など)。それによれば、上記問題点を効果
的に解決し得るが、最近になつて新たな構造のサ
ーデイツプ基板が使用されるようになり、これに
も対処できる導電ペーストの開発が要請されてい
る。 すなわち、従来のサーデイツプ基板は、第3図
に示すように、基板1に形成したキヤビテイー2
が断面略凹形の単純な形状を有しており、このキ
ヤビテイー内にペーストによるメタライズ面3を
接着した後、Al/2Siなどのプレフオーム4を介
してSiチツプ5を固着し、Al、Cu、Auなどのジ
ヤンパーワイヤー6をSiチツプ5とメタライズ面
3及びリードフレーム7の間で接続していた。し
かし、このようなキヤビテイー断面構造ではジヤ
ンパーワイヤー6を接続する場合、微小寸法の間
隙内での相当の深さにわたつてワイヤーをジヤン
プさせる必要があるため、ワイヤーボンデイング
工程が厄介であり、生産性を阻害していた。 そこで、最近、第1図a及び第2図aに示すよ
うな階段状部分10や突起部11をもつた断面構
造のキヤビテイーを有する基板1が考案された。
この構造であれば、階段状部分10や突起部11
の上にもペーストによりメタライズ面3を形成す
ることにより、ワイヤー6を最少限距離でジヤン
プさせることができ、ワイヤーボンデイング工程
を簡易化することが可能となる。しかし乍ら、
かゝる構造の着想はよいものの、実際には階段状
部分10や突起部11にも平面部と同様の良好さ
でメタライズ面3を形成し得る導電ペーストが開
発されておらず、実用化されるに至つていないの
が現状であり、かゝる新規構造のサーデイツプ基
板にも適用できる導電ペーストの出現が望まれて
いた。 (発明の目的) 本発明は、特に上記要請に応えるべくなされた
ものであり、その目的とするところは、サーデイ
ツプIC用のドツテイング導電ペーストにおいて、
基板キヤビテイーに設けた階段状部分や突起部な
どの側壁への付着性がよく、しかも、アルミナ基
板とシリコンチツプとの接着力を増し、耐熱性、
耐衝撃性にすぐれており、使い易く、安価なフリ
ツトレスタイプのドツテイングペーストを提供せ
んとするものであ。 (発明の構成) 上記目的を達成するため、本発明に係る導電ペ
ーストは、少なくとも銀微粉末と銀及び銅の複合
微粉末と更に酸化イツトリウム及び五酸化バナジ
ウムの1種又は2種を必須成分として含み、か
つ、該銀微粉末はフレーク状銀粒子を銀微粉末全
体の30%以上含み、該フレーク状銀粒子は平均系
が5μm以下で、長径(a)短径(b)のほぼ円形で、
厚さ(c)がc<1μm、かつc<1/5(a、b)の
ものであることを骨子とするものである。 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。 本発明において、銀微粉末は粒径10μm以下の
もの、好ましくは平均粒径(D50)が0.5〜5μmの
ものを使用する。10μmより大きくなるとビヒク
ル中での分散性が悪くなり、ドツテイングの時に
ニードルが閉塞する恐れがある。 上記銀微粉末はその30%以上をフレーク状銀粒
子とする必要がある。フレーク状銀粒子は第4図
に示すような形状を有し、平均粒径が5μm以下
で、(i)ab、a、b≫c、(ii)厚さ1μm以下で、
a、bに対してcは1/5以下のものである。フレ
ーク状銀粒子は、還元法又は電解法で得られた銀
粒子をスタンピングやボールミルの粉砕によりフ
レーク状にすることにより製造されるが、その際
脂肪酸に浸してフレークの密着を防止するとよ
い。また銀箔を切りきざんで得てもよい。他の銀
微粉末は特殊なものである必要はなく、通常の還
元法や電解法で得られた銀粉末を使用することが
でき、平均粒径2μm以下の球状に近い銀粒子を
配合するのが好ましい。上記フレーク状銀粒子が
30%未満では基板キヤビテイーの側壁への付着状
態が良好でなくなるので、30%以上配合する必要
がある。なお、銀微粉末の100%をフレーク状銀
粒子にしても効果があるが、メタライズ層の強度
が劣化したり表面上にやや気孔が多くなる。 次に、銀と銅の複合微粉末はビヒクル中で銀粒
子と銅粒子が結合を保つていれば良く、メツキ
粉、共沈粉、メカニカルアロイ粉末等が利用でき
る。特にメカニカルアロイ粉末は、銀と銅の粉末
をボールミル中で高速回転させて混合粉砕した結
果得られるものであり、銀粒子と銅粒子が機械的
に噛合つて結合しており、バインダーを何ら使用
することなく銀粒子と銅粒子の強固な結合を保つ
ことが可能である。メカニカルアロイ粉末による
場合は広範囲のCu含有量の複合粉末を任意に選
択使用できる利点を有する。銀と銅との複合粉末
の粒子径は10μm以下、好ましくは平均粒子径
(D50)が0.5〜5μmのものが良い。銀と銅との複
合粉末中の銅の含有量は20〜70%、好ましくは40
〜60%が適当である。銅含有量が20%以下では皮
膜強度が充分でなく、70%を越えると複合粉末化
の効果がなくなる。さらに比重値がなるべく銀と
銅との中間値に近いものがビヒクル中での分散性
を良くする上で望ましい。 導電ペースト中の金属粉体中に占める銅含有率
は0.1〜10%、好ましくは2〜5%である。銅含
有率が0.1%以下ではアルミナ中への拡散が不充
分で接着強度が上がらない。また、銅含有量が10
%を超えると銅の酸化が著しくなり、かえつて悪
影響をおよぼす結果となる。 導電ペースト中の金属粉末含有量は60〜90%と
する必要があり、これ以外では取扱い易いペース
ト粘度が得られない。 酸化イツトナトリウム(Y2O3)を添加する場
合、化学的手法で製造された純度99.6%以上のも
のが好ましい。粒度は平均粒径で5μm以下が好
ましく、粒径は強度を向上させるために、或いは
分散性を良くするために細かい方が良い。平均粒
径が10μm以上になると、均一分散性が悪く表面
平滑性の面で好ましくない。 酸化イツトリウムの添加量はペーストの固形成
分中の割合が20ppm〜2%、好ましくは0.05〜1
%となるよう添加すると付着強度向上に著しい効
果を発揮することが判明した。添加量が20ppm未
満では効果が認められず、2%を超えるとY2O3
が析出し、表面平滑性に悪影響を及ぼし、ダイア
タツチ性を阻害する。表面平滑性を保ち、しかも
付着強度を向上させるにはペーストの固形成分中
に0.05〜1%添加するのが良い。 五酸化バナジウム(V2O5)を添加する場合、
化学的に製造されたもので、純度が99.9%以上の
ものが好ましい。粒度は平均粒径で5μm以下、
好ましくは2μm以下で細かい方が分散性が良く
強度に与える影響も好ましい。逆に平均粒径が
5μm以上であると強度、表面平滑性、均一分散
性の面で好ましくない。V2O5の添加率は、20〜
500ppmが最適である。20ppm以下では強度に対
して顕著な効果は認められない。500ppm以上添
加すると色調に変色をきたす他、気孔が多くなつ
たり、表面粗さが粗くなつたりして、特にダイア
タツチ性(Si付けが難しい)が劣化する。Y2O3
は焼成温度900℃以上で効果は認められるが、900
℃以下では効果は顕著でない。より広い温度範囲
に於いてより安定に強度を維持させるためには
Y2O3と共に添加するのが好ましい。 ビヒクルは金属粉末を均一に分散させ、使用に
際しては適度の粘性と表面張力を有し、塗布面に
滑らかに拡散させる機能を有する。本発明で使用
するビヒクルは通常使用されているテレピネオー
ル、ブチルカルビトール、エチルセルロース、ブ
チルカルビトールアセテート、テキサノール等の
有機質溶媒が使用できる。ペースト状態では金属
微粉末粒子の分離偏析を避けるため、粘度は高く
調整しておくが、使用に際しては溶剤を用いて希
釈し、40〜450cpsの粘度に調整する。 ペーストを上記のように構成することにより、
熱衝撃に耐え、熱劣化性が著しく改善された強固
な結合力を有するものとなる。さらに本発明によ
るペーストはドツテイングの際の分散性もよくな
り、平滑で均一な焼上がり特性を有するすぐれた
表面皮膜となる。しかも、第1図及び第2図に示
すような段階状部分や突起部11などを有する構
造の基板に適用しても、その側壁への付着状態が
良好である。 上記構成を有する本発明の導電ペーストにおい
ては、必要に応じて、金属粉末中に白金又はパラ
ジウムを添加することができる。更には銅有機物
も必要に応じてペースト中に添加することができ
る。勿論、これら以外の成分を添加できることは
云うまでもない。 以下に上記例示した任意添加成分について説明
する。 白金を添加する場合には、銀及び白金の複合
微粉末又は白金微粉末のみで添加する。前述の
必須成分に白金を添加したペーストは、特に熱
衝撃に耐え、熱劣化性が著しく改善された強固
な結合力を有するほかに、銀のマイグレーシヨ
ンを防止し、ワイヤーボンデイング性、フアイ
ンライン性、ハンダ特性、導電性を改善する効
果を有する。又、キヤビテイー部にワイヤーを
接続する場合、Al線が使用できる大きな利点
をもつ。 白金は化学的に安定できるから単独で混合し
ても上記特性を改善するのに有効であるが、銀
との複合粉末を使用するとビヒクル中で均一に
分散するので、一層効果的である。銀と白金と
の複合粉末はメツキ粉、共沈粉、メカニカルア
ロイ粉等が使用できる。複合粉末中の白金の含
有率は5〜60%が適する。メカニカルアロイ粉
では白金含有率の高いものを容易に得ることが
できる。複合粉末の粉末粒子径は10μm以下、
平均粒子径(D50)は5μm程度のものが良い。
白金の含有量はペースト中の金属粒子に対し
0.2〜10%、好ましくは0.5〜3.0%である。白金
含有量が0.2%以下では添加効果が認められず、
10%以上ではコスト削減の効果が現われない。 パラジウムを添加する場合には、銀及びパラ
ジウムの複合微粉末として添加するのが好まし
いが、パラジウム微粉末を単独で添加すること
もできる。パラジウムを添加することにより、
熱衝撃に耐え、熱劣化性が著しく改善された強
固な結合力を有するほかに、特に銀のマイグレ
ーシヨン防止に著しい効果を発揮し、ワイヤー
ボンデイング性、ハンダ特性を改善し、表面の
滑らかな均質皮膜が得られる効果を有する。 パラジウムを添加したペーストは銀のマイグ
レーシヨンを防止する効果を有することは広く
知られた事実であるが、パラジウムを単独で添
加したペーストは、焼成過程でパラジウムが酸
化され、表面粗くなる難点があるが、パラジウ
ムを銀と複合化した粉末を使用した場合には、
パラジウムの酸化を防止しつつ平面状態のきわ
めて良好な皮膜が得られる。 銀とパラジウムとの複合化粉末としては共沈
粉末、メカニカルアロイ粉末、メツキ粉末が利
用できる。複合粉末中のパラジウムの含有率は
10〜40%、好ましくは20〜30%のものが使い易
い。複合粉末の粒子径は10μm以下、平均粒子
径(D50)は5μm程度のものが良い。 パラジウムの含有量はペースト中の金属粒子
に対して0.2〜30%、好ましくは0.5〜10%であ
る。パラジウム含有量が0.2%以下では添加の
効果が認められず、30%以上添加しても著しい
特性向上は期待できなくなるからである。 銅有機物を添加する場合には、ペースト中の
銅純物の合計が0.1〜10%となる範囲で添加す
る。ここで使用する銅有機物とは、
【式】 又は、
【式】 (Rは飽和型炭化水素) の一般式で示されるもので、環式テルペン系誘
導体はR−S−Cu−S−Rの一般式で示され
るものでもよい。銅の含有量は一般に3〜10重
量%である。具体的には、レジネート銅、銅ア
リールメルカプチド、銅テルペンメチドなどが
ある。これらの有機銅はペースト中で溶剤に解
けた状態で存在する。有機銅は、IR法(Infra
−Red Absorption Spectrum、赤外線吸収ス
ペクトル)、NMS法(Nuclear Magnetic
Resonance核磁気共鳴法)等で金属銅と区別し
て存在が判別できる。 銅有機物を使用することによる効果は (i) 液体であるためビヒクルと良く混ざるため、
分散性に優れたペーストが可能である。 (ii) 基板にドツテイングしても偏析が殆んどな
い。 (iii) 焼成過程に於て、Ag/Cu複合粉、Y2O3粉末
は、主に基板との接着強度に寄与し、銅有機物
は均一に分散するため、メタライズ層間の焼結
を促進させる効果がある。 従つて接着強度のばらつきが小さくなり、安定
した強度の製品を得られる点にある。 (実施例) 第1表に示す金属粉末とY2O3及び/又はV2O5
と更に有機銅を適宜使用し、ビヒクルとしてテル
ピネオール、ブチルカルビトール、エチルセルロ
ースを使用して三本ロールミルで混練してペース
トを作つた。 銀粉末はフレーク状銀粒子を0〜100%含み、
フレーク状銀粒子は、還元銀粉末をステアリン酸
を使用してスタンプミルで粉砕し平均粒径5μm
以下で、長径(a)短径(b)のほぼ円形で、厚さ(c)が
c<1μm、かつc<1/5(a、b)のものを分
級して使用した。他の銀粉末は市販の還元粉を使
用し、純度は99.9%、粒度は1〜4μmであつた。
銀と銅との複合粉末としては銅20%を含む無電解
メツキ粉、及び銀粉50%と銅粉50%をボールミル
中で高速混合粉砕したメカニカルアロイ粉を使用
した。複合粉末の粒度は10μm以下に分級したも
のを使用した。 白金は市販の0.5〜0.8μmの微粉末、及び銀と
白金の割合が85:15の共沈粉末を5μm以下に分
級して使用した。また、パラジウムは市販の粒度
0.8〜1.8μmの微粉末、及び銀とパラジウムの重
量比が7:3である共沈粉末を5μm以下に分級
したものを使用した。 Y2O3は平均粒径1.2μm、純度99.8%の市販品を
使用した。 V2O5は平均粒径3μm以下のもので純度99.9%
の市販品を使用した。 有機銅は市販のレジネート銅を使用した。レジ
ネート銅の配合割合はペースト全体に対して4重
量部になるように配合した。レジネート銅中の銅
含有量は6.4%であるのでレジネート銅から入る
Cu純分の割合は0.256重量部となる。 ビヒクル成分はテルピネオールとブチルカルビ
ールを1:1に混合し、その溶剤に対して12%の
エチルセルロースを添加したものを用いた。その
時の粘度はBrookfield粘度計HBTで、14番スピ
ンドルを使用して測定したところ、200±50Kcps
であつた。 次に該ペーストを、ブチルカルビトールとテル
ピネオールを1:1に混合した溶液をシンナーと
して使用し、最終粘度が約100cpsになるように調
整してドツテイングに使用した。 基板はブラツクアルミナ(96%Al2O3、寸法
52.2×13.2×1.9mm)を使用し、キヤビテイーの概
略寸法は8.0×8.0mmであり、深さ0.50mm、階段状
部分の幅1.0mm及び深さ0.05mmの断面のものであ
る(第5図参照)。アルミナ基板はトリクロレン
で洗浄後使用した。このキヤビテイー上に2×2
×0.1mmのシリコンチツプをドツテイングにより
装着した。 ドツテイング装置は岩下エンジニアリング製の
ものを使用した。該導電ペーストをドツテイング
後、120℃で20分間乾燥し、更にワトキンス・ジ
ヨンソン社製4MC型厚膜焼成炉により、大気雰
囲気中で焼成した。焼成条件は60分間プロフアイ
ルでピーク温度910℃10分間とした。 このようにして得られたペースト皮膜表面を観
察し、表面粗さを東京精密製表面粗さ計により測
定した。サンプルは各水準毎に50個を使用した。 更に2.5×2.5mm□×25μmのAuプレフオームを
使用し、ウエストボンド社製ダイアタツチ装置に
より450℃でシリコンチツプを接着した。このよ
うにして得られたサーデイツプICにつき接着強
度試験及び耐熱テストを実施した。これらの結果
を第2表に示す。 接着強度はダイアタツチ性とダイプツシユ試験
で判定した。ダイアタツチ性とは接着時のスクラ
ビングの時間により判断し、表中○印は短時間に
接着できたものである。ダイプツシユ試験は耐熱
試験終了後のテストピースについてエンジニア
ド・テクニカル・プロダクト社製のパーチカルボ
ンドテスターを使用して測定した。表中○印は20
個全部のテストピースがダイ破壊を示した場合、
×印は20個のテストピース全部が膜剥離をしたこ
とを示している。△印は20個のテスト・ピース中
1個以上5個以下膜剥離があつたことを示してい
る。 耐熱テストは熱サイクルテストと熱衝撃テスト
を実施した。試験条件は熱サイクルテストは
MLLL−STD883B 1010・2に基づき
CONDITION Cで行つた。熱衝撃テストは同じ
くMILL−STD 883B 1011・2、CONDTION
Cで行つた。 また、基板キヤビテイーの側壁へのメタライズ
面の付着状態を50個の基板について調べた。その
結果を第2表に示す。判断基準は第6図aに示す
ように底部12段上部13との間で全数の基板に
つき電気的導通があれば合格(○印)とし、第6
図bに示すように側壁14には付かず(同図中、
左側)或いは付いても段上部13では薄く(同図
中、右側)、底部12と段上部13とが全く導通
しなかつた場合を不合格(×印)とした。 更にワイヤーボンデイング試験を行つた。試験
装置はウエスト・ボンド社(米国)製のワイヤー
ボンダーを用い、25μmφのAlワイヤー(1%Si
添加)を超音波にて第7図に示す如く圧接した。
試験方法はワイヤープルテスターによりネツク部
分を垂直方向に引張り(第8図a)、各種温度で
のその強度と破断モードを調べた。その結果を第
2表に示す。なお、同表中、測定不能とは接着強
度が25Kg以下でワイヤーが剥離したことを示し、
またワイヤーボンデビリテイーにつき、○印は、
破断荷重が10g以上で、第8図bに示す如きネツ
ク切れAが全個数(10個)について生じなかつた
場合、△印は10個中剥離モードが5個以上につい
て生じた場合、×印は剥離が生じて試験不能であ
つた場合を示す。
【表】
【表】
【表】
【表】 第2表からわかるように、特に銀微粉末中に30
%以上フレーク状銀粒子を含む本発明No.1〜13、
30〜32、34〜36は、いずれもメタライズ面の表面
状態が良好で色むらもなく、側壁への付着状態が
良好である。勿論、ダイアタツチ性、耐熱性もよ
く、ワイヤーボンダビリテイーも優れている。こ
れに対し、フレーク状銀粒子が全く含まず(No.
14、16)或いは少量しか含まない(No.15)場合の
比較例では、特に側壁への付着が不十分であり、
フレーク状銀粒子を十分含んでいても銀及び銅の
複合微粉末を含まないもの(No.17、18、21、22、
25、26)やY2O3又はV2O5を適量に含むもの(No.
19、20、21、22、27、28)は、ダイアタツチ性や
耐熱性に劣り、ワイヤー接着強度が弱いか或いは
ワイヤーボンダビリテイーに劣つている。 (発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、接着強
度が大きく、耐熱性及び耐衝撃性に優れており、
使い易く、安価なフリツトレスタイプのドツテイ
ングペーストを提供でき、しかも階段状部分や突
起部などを有する新しい構造のサーデイツプ基板
に適用できるので、その実用上の効果は極めて大
きい。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係るペーストの適
用例及びサーデイツプ構造例を示す一部断面図、
第3図は通常のサーデイツプ構造を示す一部断面
図、第4図は本発明に使用するフレーク状銀粒子
の形状を示す図、第5図は本発明の実施例に使用
したサーデイツプ構造の形状、寸法(mm)を示す
図、第6図はメタライズ面の付着状態を示す説明
図、第7図及び第8図はワイヤーボンデイング試
験法を説明する図である。 1……基板、2……キヤビテイー、3……メタ
ライズ面、5……Siチツプ、6……ジヤンパーワ
イヤー、10……階段状部分、11……突起部、
12……底部、13……段上部、14……側壁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 固形成分とビヒクルとからなり、該固形成分
    は、少なくとも銀微粉末と銀及び銅の複合微粉末
    とを合計で60〜90%含み、かつ、銅含有量が0.1
    〜10%であり、更に20ppm〜2%の酸化イツトリ
    ウム及び20〜500ppmの五酸化バナジウムのうち
    の1種又は2種を含む導電ペーストにおいて、前
    記銀微粉末はフレーク状銀粒子を銀微粉末全体の
    30%以上含み、該フレーク状銀粒子は平均粒径が
    5μm以下で、長径(a)短径(b)のほぼ円形で、厚
    さ(c)がc<1μm、かつc<1/5(a、b)のも
    のであることを特徴とする導電ペースト。 2 前記固形成分は銀及び白金の複合微粉末又は
    白金微粉末を含み、かつ、白金含有量が0.2〜10
    %である特許請求の範囲第1項記載の導電ペース
    ト。 3 前記固形成分は銀及びパラジウムの複合微粉
    末又はパラジウム微粉末を含み、かつ、パラジウ
    ム含有量が0.2〜30%である特許請求の範囲第1
    項記載の導電ペースト。 4 固形成分と銅有機物とビヒクルとからなり、
    該固形成分は、少なくとも銀微粉末と銀及び銅の
    複合微粉末とを合計で60〜90%含み、かつ、銅含
    有量が0.1〜10%であり、更に酸化イツトナトリ
    ウムを20ppm〜2%含み、更に銅有機物をペース
    ト中の銅純物の合計が0.1〜10%となる範囲で含
    む導電ペーストにおいて、前記銀微粉末はフレー
    ク状銀粒子を銀微粉末全体の30%以上含み、該フ
    レーク状銀粒子は平均粒径が5μm以下で、長径
    (a)短径(b)のほぼ円形で、厚さ(c)がc<1μm、
    かつc<1/5(a、b)のものであることを特
    徴とする導電ペースト。 5 前記固形成分は銀及び白金の複合微粉末又は
    白金微粉末を含み、かつ、白金含有量が0.2〜10
    %である特許請求の範囲第4項記載の導電ペース
    ト。 6 前記固形成分は銀及びパラジウムの複合微粉
    末又はパラジウム微粉末を含み、かつ、パラジウ
    ム含有量が0.2〜30%である特許請求の範囲第4
    項記載の導電ペースト。
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