DE102016203175A1 - Conductive paste, its dried product and composite structure - Google Patents

Conductive paste, its dried product and composite structure Download PDF

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Tomohiro Iguchi
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Abstract

Eine Verbundstruktur gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein erstes Element mit einer ersten Oberfläche aus Nickel, ein zweites Element mit einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und eine Verbindungsstelle, die zwischen die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche eingebracht ist und die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche miteinander verbindet, wobei die Verbindungsstelle Zinn und mindestens eines aus Silber und Kupfer enthält, und zumindest ein Teil des Silbers und Kupfers in Form von Partikeln vorliegt, die miteinander verbunden sind.A composite structure according to an embodiment includes a first member having a first surface of nickel, a second member having a second surface facing the first surface, and a joint interposed between the first surface and the second surface and the first surface and connecting the second surface to each other, wherein the joint contains tin and at least one of silver and copper, and at least part of the silver and copper are in the form of particles which are bonded together.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die hier beschriebenen Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen eine leitfähige Paste, ihr getrocknetes Produkt und eine Verbundstruktur.The embodiments described herein generally relate to a conductive paste, its dried product, and a composite structure.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Ein Lötmittel wird in einer elektrischen Vorrichtung als Material eingesetzt, um beispielsweise ein elektronisches Bauteil und ein Substrat zu verbinden. Es wird begonnen, bleifreie Lote als ein solches Lötmittel einzusetzen.A solder is used in an electrical device as a material to connect, for example, an electronic component and a substrate. It is beginning to use lead-free solders as such a solder.

Bedauerlicherweise steigt die Temperatur einer Leistungsvorrichtung beim Betrieb an. Dies macht es schwierig, bleifreies Lot als Lötmittel zur Verwendung bei der Bildung einer Verbindung in der Leistungsvorrichtung einzusetzen.Unfortunately, the temperature of a power device increases during operation. This makes it difficult to use lead-free solder as a solder for use in forming a connection in the power device.

Auch macht die Entwicklung von Halbleitern mit großer Bandlücke, die in der Lage sind, bei einer Temperatur betrieben zu werden, die höher ist als bei Silizium, seit kurzem Fortschritte. Es wird erwartet, dass die Betriebstemperatur einer Vorrichtung, die einen solchen Halbleiter einsetzt, etwa 300°C erreicht. Daher muss eine Verbindungsstelle eine Hitzeresistenz aufweisen, die höher ist, als durch allgemeine Lötmittel erreicht verwenden kann.Also, the development of large band gap semiconductors capable of being operated at a temperature higher than silicon has recently made progress. It is expected that the operating temperature of a device employing such a semiconductor reaches about 300 ° C. Therefore, a joint must have a heat resistance that is higher than can be achieved by general soldering.

Gegenwärtig werden Versuche unternommen, eine Verbindungsstelle mit hoher Hitzeresistenz zu bilden, indem das Sintern von Metallteilchen eingesetzt wird. Diese Technik benutzt beispielsweise eine Paste, die Feinpartikel aus einem ersten Metall und Feinpartikel aus einem zweiten Metall enthält, als Verbindungsmaterial.Attempts are currently being made to form a junction with high heat resistance by using sintering of metal particles. For example, this technique uses a paste containing fine particles of a first metal and fine particles of a second metal as a bonding material.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine Ansicht, die schematisch eine leitfähige Paste gemäß einer Ausführungsform zeigt; 1 Fig. 12 is a view schematically showing a conductive paste according to an embodiment;

2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer Verbindungsstelle zeigt, die unter Einsatz der in 1 gezeigten leitfähigen Paste erhalten wurde; 2 FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of a joint formed using the in. FIG 1 obtained conductive paste was obtained;

3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel einer Verbundstruktur gemäß der Ausführungsform zeigt; 3 Fig. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a composite structure according to the embodiment;

4 ist eine Elektronenmikrographie einer Probe gemäß der Ausführungsform; 4 Fig. 10 is an electron micrograph of a sample according to the embodiment;

5 ist ein Graph, der die Ergebnisse der Elementaranalyse zeigt, die für die Probe gemäß der Ausführungsform erhalten wurde; 5 Fig. 12 is a graph showing the results of elemental analysis obtained for the sample according to the embodiment;

6 ist ein Graph, der ein Beispiel der Beziehung zwischen der Zugabemenge an Zinn und der Chip(Die-)-Scherkraft zeigt; 6 Fig. 12 is a graph showing an example of the relationship between the addition amount of tin and the die shear force;

7 ist eine Elektronenmikrographie einer Probe gemäß eines Vergleichsbeispiels; und 7 Fig. 10 is an electron micrograph of a sample according to a comparative example; and

8 ist eine Elektronenmikrographie einer Probe gemäß eines weiteren Vergleichsbeispiels. 8th is an electron micrograph of a sample according to another comparative example.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Gemäß einer ersten Ausführungsform wird eine Verbundstruktur bereitgestellt, gekennzeichnet durch das Umfassen eines ersten Teils, der eine erste Oberfläche aus Nickel aufweist, eines zweiten Teils, der eine zweite Oberfläche aufweist, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und einer Verbindung, die zwischen die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche eingebracht ist und die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche miteinander verbindet, wobei die Verbindung Zinn und mindestens eines aus Silber und Kupfer enthält, und zumindest ein Anteil des Silbers und Kupfers in Form von Partikeln vorliegt, die miteinander verbunden sind.According to a first embodiment, there is provided a composite structure characterized by comprising a first portion having a first surface of nickel, a second portion having a second surface facing the first surface, and a connection intermediate the first surface and the second surface is interposed and interconnects the first surface and the second surface, wherein the compound includes tin and at least one of silver and copper, and at least a portion of the silver and copper are in the form of particles joined together.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird eine leitfähige Paste bereitgestellt, die für den Einsatz zum miteinander verbinden einer ersten Oberfläche aus Nickel und einer zweiten Oberfläche vorgesehen ist, gekennzeichnet durch das Enthalten eines polaren Lösungsmittels, Partikeln, die im polaren Lösungsmittel dispergiert sind und aus mindestens einem aus Silber und Kupfer hergestellt sind, und ein gelöstes Material, das Zinn enthält und im polaren Lösungsmittel aufgelöst ist. According to a second embodiment, there is provided a conductive paste intended for use in interconnecting a first surface of nickel and a second surface, characterized by containing a polar solvent, particles dispersed in the polar solvent, and at least one Silver and copper are produced, and a dissolved material containing tin and dissolved in the polar solvent.

Gemäß einer dritten Ausführungsform wird ein getrocknetes Produkt bereitgestellt, das durch Trocknen der leitfähigen Paste gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wird.According to a third embodiment, there is provided a dried product obtained by drying the conductive paste according to the second embodiment.

Die Ausführungsformen werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass die gleichen Bezugsziffern Aufbauelemente bezeichnen, die in allen Zeichnungen die gleichen oder ähnlichen Funktionen erreichen, und eine Wiederholung der Erläuterung wird weggelassen.The embodiments will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals denote constituent elements that achieve the same or similar functions in all the drawings, and a repetition of the explanation will be omitted.

<Leitfähige Paste><Conductive paste>

Eine in 1 gezeigte leitfähige Paste (1) ist bleifrei und enthält Partikel (2) und eine Lösung (3), in der die Partikel (2) dispergiert sind. Die Lösung (3) enthält ein polares Lösungsmittel und einen gelösten Stoff, der im Lösungsmittel aufgelöst ist.An in 1 shown conductive paste ( 1 ) is lead-free and contains particles ( 2 ) and a solution ( 3 ), in which the particles ( 2 ) are dispersed. The solution ( 3 ) contains a polar solvent and a solute which is dissolved in the solvent.

Die Partikel (2) fungieren als Basis in einem Sinterkörper, der durch Sintern der leitfähigen Paste (1) erhalten wird, insbesondere in einer Verbindungsstelle, die durch Einsatz der leitfähigen Paste (1) gebildet wird.The particles ( 2 ) act as a base in a sintered body obtained by sintering the conductive paste ( 1 ) is obtained, in particular in a connection point, which by use of the conductive paste ( 1 ) is formed.

Die Partikel (2) sind aus mindestens einem aus Silber und Kupfer hergestellt. Die Partikel (2) können Silberpartikel, Kupferpartikel, Partikel aus einer Legierung aus Silber und Kupfer oder eine Mischung, die zwei oder mehr Sorten dieser Partikel enthält, sein.The particles ( 2 ) are made of at least one of silver and copper. The particles ( 2 ) may be silver particles, copper particles, particles of an alloy of silver and copper, or a mixture containing two or more kinds of these particles.

Die Partikelgröße der Partikel (2) ist vorzugsweise klein, solange ein gewünschter Sinterkörper gebildet werden kann. Wen die Partikelgröße abnimmt, so steigt die Aktivität, und die Kontaktfläche zwischen den Partikeln im Sinterkörper steigt. Als Folge verbessern sich die elektrische Leitfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit des Sinterkörpers. Auch kann eine höhere Verbindungskraft verwirklicht werden, wenn in der Verbindungsstelle die leitfähige Paste (1) eingesetzt wird, in der die Partikelgröße der Partikel (2) klein ist.The particle size of the particles ( 2 ) is preferably small as long as a desired sintered body can be formed. As the particle size decreases, the activity increases and the contact area between the particles in the sintered body increases. As a result, the electrical conductivity and the thermal conductivity of the sintered body improve. Also, a higher connection force can be realized if in the joint the conductive paste ( 1 ), in which the particle size of the particles ( 2 ) is small.

Die Partikelgröße der Partikel (2) ist vorzugsweise 1 bis 10.000 nm und stärker bevorzugt 10 bis 500 nm. Als Partikel (2) können Partikel mit einem speziellen Teilchengrößenbereich einzeln eingesetzt werden. Allerdings ist es auch möglich eine Kombination einer Mehrzahl von Partikelsorten einzusetzen, die unterschiedliche Teilchengrößenbereiche aufweisen.The particle size of the particles ( 2 ) is preferably 1 to 10,000 nm and more preferably 10 to 500 nm. As particles ( 2 ) particles with a specific particle size range can be used individually. However, it is also possible to use a combination of a plurality of particle types which have different particle size ranges.

Eine "Teilchengröße", wie hier erwähnt, ist ein Wert, der durch Beobachtung unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops erhalten wird. Speziell werden zuerst Bilder der Partikel durch Einsatz eines Transmissionselektronenmikroskops aufgenommen, und vollständig beobachtete Partikel werden aus den Partikeln im Gesichtsfeld ausgewählt. Die Vergrößerung bei der Bildaufnahme beträgt beispielsweise 100.000-fach. Dann wird die Fläche eines jeden ausgewählten Partikels ermittelt, und der Durchmesser eines Kreises mit gleicher Fläche berechnet. Der so erhaltene Durchmesser ist die Partikelgröße des Partikels.A "particle size" as mentioned herein is a value obtained by observation using a transmission electron microscope. Specifically, images of the particles are first captured by use of a transmission electron microscope, and fully observed particles are selected from the particles in the field of view. The magnification in the image recording is, for example, 100,000 times. Then the area of each selected particle is determined, and the diameter of a circle of equal area is calculated. The diameter thus obtained is the particle size of the particle.

Der Gehalt der Partikel (2) in der leitfähigen Paste (1) ist nicht speziell beschränkt, solange ein gewünschter Sinterkörper gebildet werden kann. Wenn der Gehalt der Partikel (2) ansteigt, so ist es möglich, das Verhältnis von Feststoffen in einem aus leitfähiger Paste (1) erhaltenen Beschichtungsfilms in den Anfangsstadien des Verbindungsstellen-Bildungsverfahrens zu erhöhen. Der Gehalt der Partikel (2) und der leitfähigen Paste (1) ist vorzugsweise 50 (eingeschlossen) bis 100 (ausgeschlossen) Masse% und stärker bevorzugt 50 (eingeschlossen) bis 99 (ausgeschlossen) Masse%.The content of the particles ( 2 ) in the conductive paste ( 1 ) is not particularly limited as long as a desired sintered body can be formed. If the content of the particles ( 2 ), it is possible to increase the ratio of solids in a conductive paste ( 1 ) in the initial stages of the junction formation process. The content of the particles ( 2 ) and the conductive paste ( 1 ) is preferably 50 (included) to 100 (excluded) mass%, and more preferably 50 (included) to 99 (excluded) mass%.

Die Oberfläche der Partikel (2) kann durch eine hydrophile Gruppe modifiziert sein. Beispielsweise kann die Oberfläche der Partikel (2) organisches Material, das eine hydrophile Gruppe aufweist, adsorbieren. Alternativ kann ein organisches Material, das eine hydrophile Gruppe aufweist, mit der Oberfläche der Partikel (2) verbunden werden. Dieses organische Material hat die Funktion, die Oberfläche der Partikel (2) zu schützen, und es hat auch die Funktion, die Stabilität der Dispersion der Partikel (2) im polaren Lösungsmittel zu erhöhen. Da die hydrophile Gruppe die Stabilität der Dispersion der Partikel (2) im polaren Lösungsmittel erhöht, kann die Aggregation der Partikel (2) unterdrückt werden. Beispiele der hydrophilen Gruppe sind eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe und eine Iminogruppe. Man beachte, dass dieses organische Material sich vom polaren Lösungsmittel unterscheidet und zumindest auf der Oberfläche der Partikel (2) fixiert ist.The surface of the particles ( 2 ) may be modified by a hydrophilic group. For example, the surface of the particles ( 2 ) adsorb organic material having a hydrophilic group. Alternatively, an organic material having a hydrophilic group may be attached to the surface of the particles ( 2 ) get connected. This organic material has the function, the surface of the particles ( 2 ), and it also has the function of stabilizing the dispersion of the particles ( 2 ) in the polar solvent. Since the hydrophilic group the stability of the dispersion of the particles ( 2 ) in the polar solvent, the aggregation of the particles ( 2 ) are suppressed. Examples of the hydrophilic group are a hydroxyl group, an amino group and an imino group. Note that this organic material is different from the polar solvent and at least on the surface of the particles ( 2 ) is fixed.

Der Gehalt des organischen Materials in der leitfähigen Paste (1) ist wünschenswerterweise so gering wie möglich, um den Gehalt der Partikel (2) zu erhöhen. Der Gehalt des organischen Materials ist vorzugsweise 0,1 bis 10 Masse%. Die Menge des organischen Materials, das auf der Oberfläche der Partikel (2) vorliegt, kann durch thermogravimetrische Analyse oder ähnliches nachgewiesen werden.The content of the organic material in the conductive paste ( 1 ) is desirably as low as possible to reduce the content of the particles ( 2 ) increase. The content of the organic material is preferably 0.1 to 10% by mass. The amount of organic material deposited on the surface of the particles ( 2 ) can be detected by thermogravimetric analysis or the like.

Der gelöst Stoff enthält Zinn.The dissolved substance contains tin.

Wenn eine Schicht, die aus einer leitfähigen Paste erhalten wurde, aus der der gelöste Stoff weggelassen wurde, auf beispielsweise etwa 200°C bis 350°C erwärmt wird, so schmelzen die Partikel aneinander, so dass ein Sinterkörper erhalten wird, der feine Leerstellen aufweist. Wenn ein so erhaltener Sinterkörper in einer Umgebung bei einer Temperatur gleich oder höher als die Temperatur der vorgenannten Wärmebehandlung stehengelassen wird, so können Silber oder Kupfer fließen, so dass die Leerstellen sich in der Umgebung der Verbindungsgrenzfläche konzentrieren können. Wenn sich die Leerstellen in der Umgebung der Verbindungsgrenzfläche konzentrieren, so nehmen die Leistungscharakteristika, wie beispielsweise die Verbindungskraft, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, deutlich ab.When a layer obtained from a conductive paste from which the solute is omitted is heated to, for example, about 200 ° C to 350 ° C, the particles melt together, so that a sintered body having fine vacancies is obtained , When a sintered body thus obtained is allowed to stand in an environment at a temperature equal to or higher than the temperature of the aforementioned heat treatment, silver or copper may flow, so that the voids may concentrate in the vicinity of the bonding interface. When the voids concentrate in the vicinity of the bonding interface, performance characteristics such as bonding force, electrical conductivity, and thermal conductivity significantly decrease.

Wie oben beschrieben enthält die leitfähige Paste (1) Zinn. In einem aus der leitfähigen Paste (1) erhaltenen Sinterkörper bildet Zinn eine Verbindungsstelle zwischen Nickel und Silber, so dass eine Verbindung gegenüber Nickel einfach gebildet werden kann. Wenn diese leitfähige Paste (1) eingesetzt wird, ist es daher möglich, Elektroden und Anschlussstellen eines elektronischen Bauteils und eines Substrats, das/die einer allgemeinen Nickelplattierung als Oberflächenbehandlung unterzogen wurde/wurden, zu verbinden, die durch Einsatz einer normalen leitfähigen Paste, die durch Silber- oder Kupferpartikel gebildet ist und keinen Zinn enthält, schwierig zu verbinden sind.As described above, the conductive paste ( 1 ) Tin. In one of the conductive paste ( 1 ) sintered body, tin forms a junction between nickel and silver, so that a compound to nickel can be easily formed. If this conductive paste ( 1 ), it is therefore possible to bond electrodes and pads of an electronic component and a substrate subjected to general nickel plating as a surface treatment by use of a normal conductive paste formed by silver or copper particles is and does not contain tin, are difficult to connect.

Die leitfähige Paste (1) enthält Zinn in Form einer Verbindung, wie einer metallorganischen Verbindung, eines organischen Metallkomplexes oder eines Salzes. Diese Zinn enthaltende Verbindung wird im polaren Lösungsmittel aufgelöst. Man beachte, dass, wenn die Zinn enthaltende Verbindung ein Komplex ist, Zinn in Form eines Komplex-Ions im polaren Lösungsmittel aufgelöst wird. Wenn die Zinn enthaltende Verbindung eine metallorganische Verbindung oder ein Salz ist, so wird Zinn in Form eines Organometall-Ions oder eine Metall-Ions im polaren Lösungsmittel aufgelöst.The conductive paste ( 1 ) contains tin in the form of a compound such as an organometallic compound, an organic metal complex or a salt. This tin-containing compound is dissolved in the polar solvent. Note that when the tin-containing compound is a complex, tin is dissolved in the form of a complex ion in the polar solvent. When the tin-containing compound is an organometallic compound or a salt, tin in the form of an organometallic ion or a metal ion is dissolved in the polar solvent.

Wenn die leitfähige Paste Zinn in Form eines Partikels enthält, so ist eine relativ große Menge an Zinn nötigt, um eine Verbindungsstelle für Nickel zu erhalten. Wenn außerdem die Zinnpartikel aggregieren, so verbleibt Zinn mit niedrigem Schmelzpunkt leicht in der Verbindungsschicht und verschlechtert die Hitzeresistenz.When the conductive paste contains tin in the form of a particle, a relatively large amount of tin is required to obtain a junction for nickel. In addition, when the tin particles aggregate, low melting tin easily remains in the bonding layer and deteriorates the heat resistance.

Wie oben beschrieben enthält die leitfähige Paste (1) Zinn in Form einer Zinn enthaltenden Verbindung, und die Verbindung wird im polaren Lösungsmittel aufgelöst. In einem aus der leitfähigen Paste (1) erhaltenen Sinterkörper kann sich Zinn daher gleichförmig in Form extrem kleiner Partikel über den gesamten Sinterkörper verteilen. Wenn demensprechend die leitfähige Paste (1) eingesetzt wird, so kann eine Verbindungsfähigkeit mit Nickel durch Einsatz einer geringen Menge an Zinn erhalten werden, ohne die Hitzeresistenz der Verbindungsschicht stark zu verringern.As described above, the conductive paste ( 1 ) Tin in the form of a tin-containing compound, and the compound is dissolved in the polar solvent. In one of the conductive paste ( 1 ) obtained sintered tin can therefore uniformly distributed in the form of extremely small particles over the entire sintered body. Accordingly, if the conductive paste ( 1 ), nickel attachability can be obtained by using a small amount of tin without greatly lowering the heat resistance of the compound layer.

Wenn weiterhin die leitfähige Paste (1) gesintert wird, so kann zumindest ein Teil des Zinns eine intermetallische Verbindung mit mindestens einen Teil des Silbers und Kupfers bilden. Diese intermetallische Verbindung hat einen Schmelzpunkt, der höher ist als der von Zinn. Weiterhin weist ein Sinterkörper, in dem zumindest ein Teil des Zinns eine intermetallische Verbindung mit zumindest einem Teil des Silbers und Kupfers bildet, eine Härte auf, die größer ist als die eines Sinterkörpers, in dem keine solche intermetallische Verbindung gebildet wird. Das bedeutet, dass die thermische Stabilität und mechanische Festigkeit des Sinterkörpers sich verbessern, wenn die oben erwähnte intermetallische Verbindung gebildet wird.If furthermore the conductive paste ( 1 ) is sintered, at least a portion of the tin may form an intermetallic compound with at least a portion of the silver and copper. This intermetallic compound has a melting point higher than that of tin. Further, a sintered body in which at least a part of the tin forms an intermetallic compound with at least a part of the silver and copper has a hardness larger than that of a sintered body in which no such intermetallic compound is formed. That is, the thermal stability and mechanical strength of the sintered body improve when the above-mentioned intermetallic compound is formed.

Die Zinn enthaltende Verbindung kann eine beliebige Verbindung sein, solange die Verbindung im polaren Lösungsmittel löslich ist und durch Wärmebehandlung über Reduktionsbehandlung zersetzbar ist, wie ein Carboxylat von Zinn, wie z.B. Zinnacetat. Es ist möglich, eine einzelne Zinn enthaltende Verbindung oder zwei oder mehr Zinn enthaltende Verbindungen einzusetzen.The tin-containing compound may be any compound as long as the compound is soluble in the polar solvent and decomposable by heat treatment via reduction treatment, such as a carboxylate of tin, e.g. Tin acetate. It is possible to use a single tin-containing compound or two or more tin-containing compounds.

Unter dem Gesichtspunkt der Löslichkeit im polaren Lösungsmittel ist es bevorzugt, ein Carboxylat von Zinn als die Zinn enthaltende Verbindung einzusetzen. Wenn weiterhin der Einfluss der Hitze auf ein Halbleiterelement oder ähnliches berücksichtigt wird, so ist die Temperatur der Wärmebehandlung zum Sintern bevorzugt beispielsweise 400°C oder weniger. Dementsprechend zersetzt sich die Zinn enthaltende Verbindung bevorzugt beispielsweise bei 400°C oder weniger.From the viewpoint of solubility in the polar solvent, it is preferable to use a carboxylate of tin as the tin-containing compound. If continue the influence of heat on one Semiconductor element or the like is considered, the temperature of the heat treatment for sintering is preferably, for example, 400 ° C or less. Accordingly, the tin-containing compound preferably decomposes, for example, at 400 ° C or less.

Der Gehalt von Zinn in der leitfähigen Paste (1) ist geringer als der Gehalt der Partikel (2) in der leitfähigen Paste (1). In der leitfähigen Paste (1) ist das Atomverhältnis von Zinn zur Gesamtheit von Silber und Kupfer vorzugsweise 0,001 % bis 1 %, stärker bevorzugt 0,02 % bis 1 %, weiter bevorzugt 0,02 % bis 0,2 %. Wenn dieses Verhältnis niedrig ist, so ist der Pinning-Effekt gering. Wenn der Gehalt an Zinn ansteigt, so besteht die Möglichkeit, dass ein Teil der Zinn enthaltenden Verbindung sich nicht im polaren Lösungsmittel löst. Wenn dieses Verhältnis übermäßig ansteigt, so verschlechtert sich die Leistungsfähigkeit des gehärteten Materials, wie beispielsweise die mechanische Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit.The content of tin in the conductive paste ( 1 ) is less than the content of the particles ( 2 ) in the conductive paste ( 1 ). In the conductive paste ( 1 ), the atomic ratio of tin to the total of silver and copper is preferably 0.001% to 1%, more preferably 0.02% to 1%, further preferably 0.02% to 0.2%. When this ratio is low, the pinning effect is low. As the content of tin increases, there is a possibility that some of the tin-containing compound does not dissolve in the polar solvent. When this ratio excessively increases, the performance of the cured material such as mechanical strength, electrical conductivity and thermal conductivity deteriorates.

Wenn die leitfähige Paste (1) eine Zinn enthaltende Verbindung enthält, die nicht im polaren Lösungsmittel aufgelöst wird, so kann Zinn nicht gleichförmig in den Korngrenzen von Silber und Kupfer dispergiert werden. In manchen Fällen werden Defekte, wie grobe Partikel oder grobe Leerstellen, im Sinterkörper gebildet. Die groben Partikel werden durch Abscheidung oder Aggregation von Zinn gebildet. Die groben Leerstellen werden gebildet, wenn eine organische Komponente, die in der Zinn enthaltenden Verbindung enthalten ist, während des Sinterns gasförmig wird.When the conductive paste ( 1 ) contains a tin-containing compound which is not dissolved in the polar solvent, tin can not be uniformly dispersed in the grain boundaries of silver and copper. In some cases, defects such as coarse particles or coarse voids are formed in the sintered body. The coarse particles are formed by deposition or aggregation of tin. The coarse vacancies are formed when an organic component contained in the tin-containing compound becomes gaseous during sintering.

Die Leistungsfähigkeit wie mechanische Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit des Sinterkörpers, der die groben Partikel oder groben Leerstellen enthält, ist oft niedriger als die des Sinterkörpers, der weder grobe Partikel noch grobe Leerstellen enthält. Dementsprechend ist die Obergrenze des Gehalts der Zinn enthaltenden Verbindung vorzugsweise gleich oder kleiner als die Menge, in der sich die Verbindung im polaren Lösungsmittel vollständig auflöst. D.h., der Gehalt der Zinn enthaltenden Verbindung ist vorzugsweise eine Menge gleich oder kleiner als die Löslichkeit im polaren Lösungsmittel.The performance such as mechanical strength, electrical conductivity and thermal conductivity of the sintered body containing the coarse particles or coarse voids is often lower than that of the sintered body containing neither coarse particles nor coarse voids. Accordingly, the upper limit of the content of the tin-containing compound is preferably equal to or less than the amount in which the compound dissolves completely in the polar solvent. That is, the content of the tin-containing compound is preferably an amount equal to or less than the solubility in the polar solvent.

Das polare Lösungsmittel kann ein beliebiges Lösungsmittel sein, das die Zinn enthaltende Verbindung auflösen kann. Als polares Lösungsmittel ist es möglich, beispielsweise (a) Alkohol, (b) Glycolether, (c) Glycolester, (d) Glycoletherester, (e) Ester oder (f) eine Aminoverbindung einzusetzen.The polar solvent can be any solvent that can dissolve the tin-containing compound. As the polar solvent, it is possible to use, for example, (a) alcohol, (b) glycol ether, (c) glycol ester, (d) glycol ether ester, (e) ester or (f) an amino compound.

Beispiele des Alkohols (a) sind aliphatischer Alkohol, alicyclischer Alkohol, aromatisch-aliphatischer Alkohol und mehrwertiger Alkohol. Beispiele des aliphatischen Alkohols sind gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Alkohol, wie Heptanol; Octanol, wie 1-Octanol und 2-Octanol; Decanol, wie 1-Decanol; Laurylalkohol; Tetradecylalkohol; Cetylalkohol; Octadecylalkohol; Hexadecenol; und Oleylalkohol. Beispiele des alicyclischen Alkohols sind Cycloalkanol wie Cyclohexanol; und Terpenalkohol wie Monoterpenalkohol, beispielsweise Terpineol und Dihydroterpineol. Beispiele des aromatisch-aliphatischen Alkohols sind Benzylalkohol und Phenethylalkohol. Beispiele des mehrwertigen Alkohols sind Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol und Dipropylenglycol.Examples of the alcohol (a) are aliphatic alcohol, alicyclic alcohol, aromatic-aliphatic alcohol and polyhydric alcohol. Examples of the aliphatic alcohol are saturated or unsaturated aliphatic alcohol such as heptanol; Octanol such as 1-octanol and 2-octanol; Decanol, such as 1-decanol; lauryl alcohol; tetradecyl; cetyl alcohol; octadecyl; Hexadecenol; and oleyl alcohol. Examples of the alicyclic alcohol are cycloalkanol such as cyclohexanol; and terpene alcohol such as monoterpene alcohol, for example, terpineol and dihydroterpineol. Examples of the aromatic-aliphatic alcohol are benzyl alcohol and phenethyl alcohol. Examples of the polyhydric alcohol are ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and dipropylene glycol.

Beispiele für (d) Glycolether sind (Poly)alylenglycolmonoalkylether wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonomethylether und Tripropylenglycolbutylether; und (Poly)alkylenglycolmonoarylether wie 2-Phenoxyethanol.Examples of (d) glycol ethers are (poly) allylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether and tripropylene glycol butyl ether; and (poly) alkylene glycol monoaryl ethers such as 2-phenoxyethanol.

Ein Beispiel für (c) Glycolester ist (Poly)alkylenglycolacetat wie Carbitolacetat.An example of (c) glycol ester is (poly) alkylene glycol acetate such as carbitol acetate.

Beispiele für (d) Glycoletherester sind (Poly)alkylenglycolmonoalkyletheracetat, wie Ethylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Diethylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylengylcolmonoethyletheracetat und Propylenglycolmonomethyletheracetat.Examples of (d) glycol ether esters are (poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetate such as ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate.

Beispiele für (e) Ester sind Benzylacetat, Isoborneolacetat, Methylbenzoat und Ethylbenzoat.Examples of (e) esters are benzyl acetate, isoborneol acetate, methyl benzoate and ethyl benzoate.

Beispiele für (f) eine Aminoverbindung sind Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methyldiethanolamin und N-Ethyldiethanolamin.Examples of (f) an amino compound are monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine and N-ethyldiethanolamine.

Es kann auch Wasser als das polare Lösungsmittel eingesetzt werden.It is also possible to use water as the polar solvent.

Diese polaren Lösungsmittel können einzeln eingesetzt werden.These polar solvents can be used individually.

Alternativ ist es auch möglich, diese polaren Lösungsmittel einzusetzen, indem zwei oder mehr Typen davon kombiniert werden, solange die Lösungsmittel gleichförmig gemischt werden können, ohne eine Phasentrennung zu bewirken. Alternatively, it is also possible to use these polar solvents by combining two or more types thereof as long as the solvents can be mixed uniformly without causing phase separation.

Die leitfähige Paste (1) kann weiterhin ein unpolares Lösungsmittel zusätzlich zum polaren Lösungsmittel enthalten. In diesem Fall wird die Menge des unpolaren Lösungsmittels kleiner gewählt als die des polaren Lösungsmittels, um keine Phasentrennung zu verursachen. Beispiele des unpolaren Lösungsmittels sind (g) aliphatische Kohlenwasserstoffe und (h) aromatische Kohlenwasserstoffe.The conductive paste ( 1 ) may further contain a nonpolar solvent in addition to the polar solvent. In this case, the amount of the non-polar solvent is made smaller than that of the polar solvent so as not to cause phase separation. Examples of the non-polar solvent are (g) aliphatic hydrocarbons and (h) aromatic hydrocarbons.

Beispiele für (g) aliphatische Kohlenwasserstoffe sind gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Tetradecan, Octadecan, Heptamethylnonan und Tetramethylenpentadecan.Examples of (g) aliphatic hydrocarbons are saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbons such as tetradecane, octadecane, heptamethylnonane and tetramethylenepentadecane.

Beispiele für (h) aromatische Kohlenwasserstoffe sind Toluol und Xylol.Examples of (h) aromatic hydrocarbons are toluene and xylene.

Die leitfähige Paste (1) kann beispielsweise durch Mischen der Partikel (2), der Zinn enthaltenden Verbindung und des polaren Lösungsmittels hergestellt werden. Beispielsweise werden die Partikel (2) zuerst im polaren Lösungsmittel dispergiert, und dann wird die Zinn enthaltende Verbindung in der erhaltenen Dispersion aufgelöst. Alternativ wird die Zinn enthaltende Verbindung im polaren Lösungsmittel aufgelöst, und die Partikel (2) werden in der erhaltenen Lösung dispergiert. Es ist auch möglich, eine Paste durch Dispergieren der Partikel (2) im polaren Lösungsmittel herzustellen, und diese Paste mit der Zinn enthaltenden Verbindung zu mischen. Eine Paste, in der Silber-Nanopartikel in Terpineol dispergiert sind, ist als Metall-Nanopartikelpaste zum Bilden von Verbindungen und Lötstellen bekannt.The conductive paste ( 1 ) can be obtained, for example, by mixing the particles ( 2 ), the tin-containing compound and the polar solvent. For example, the particles ( 2 ) is first dispersed in the polar solvent, and then the tin-containing compound is dissolved in the resulting dispersion. Alternatively, the tin-containing compound is dissolved in the polar solvent, and the particles ( 2 ) are dispersed in the resulting solution. It is also possible to make a paste by dispersing the particles ( 2 ) in the polar solvent, and to mix this paste with the tin-containing compound. A paste in which silver nanoparticles are dispersed in terpineol is known as a metal nanoparticle paste for forming joints and solder joints.

<Bildung der Verbindungsstellen><Formation of joints>

Die oben beschriebene leitfähige Paste (1) wird eingesetzt, um ein erstes Element mit einer ersten Oberfläche aus Nickel und eines zweites Element mit einer zweiten Oberfläche zu verbinden. Dieses Verbinden wird beispielsweise durch das folgende Verfahren durchgeführt.The above-described conductive paste ( 1 ) is used to connect a first element having a first surface of nickel and a second element having a second surface. This bonding is performed by, for example, the following method.

Als erstes wird die leitfähige Paste (1) auf mindestens einer der ersten und zweiten Oberflächen bereitgestellt. Die leitfähige Paste (1) wird beispielsweise durch Aufdrucken, Auftragen oder Beschichten bereitgestellt. Die leitfähige Paste (1) kann bereitgestellt werden, um einen Beschichtungsfilm in Form eines kontinuierlichen Films oder einen Beschichtungsfilm in Form von ein oder mehreren Musterstrukturen zu bilden.First, the conductive paste ( 1 ) is provided on at least one of the first and second surfaces. The conductive paste ( 1 ) is provided, for example, by printing, coating or coating. The conductive paste ( 1 ) may be provided to form a coating film in the form of a continuous film or a coating film in the form of one or more pattern structures.

Dann wird der Beschichtungsfilm, falls erforderlich, getrocknet. Beispielsweise können mit dem Beschichtungsfilm eines oder beides aus Erwärmen und Druckherabsetzung durchgeführt werden. Alternativ wird der Beschichtungsfilm bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck stehengelassen.Then, the coating film is dried, if necessary. For example, with the coating film, one or both of heating and depressurization may be performed. Alternatively, the coating film is allowed to stand at room temperature and atmospheric pressure.

Das in der leitfähigen Paste (1) enthaltene polare Lösungsmittel inhibiert manchmal das Verbinden der Partikel (2). Dieser Nachteil kann durch Trocknen des Beschichtungsfilms vermieden werden.The in the conductive paste ( 1 ) polar solvents sometimes inhibit the bonding of the particles ( 2 ). This disadvantage can be avoided by drying the coating film.

Das Lösungsmittel kann teilweise im getrockneten Beschichtungsfilm verbleiben. Auch kann beim Durchführen des Erwärmens zumindest ein Teil der Zinn enthaltenden Verbindung thermisch zersetzt werden. Dieser Trocknungsschritt kann weggelassen werden.The solvent may partially remain in the dried coating film. Also, in performing the heating, at least a part of the tin-containing compound may be thermally decomposed. This drying step may be omitted.

Danach werden das erste und das zweite Element übereinander gelegt, so dass der Beschichtungsfilm zwischen die erste und die zweite Oberfläche eingebracht ist. In diesem Schritt können das erste und das zweite Element auch aneinander gepresst werden. Dieses Pressen erhöht die Kontaktfläche zwischen den Partikeln (2), und die Kontaktfläche zwischen den Partikeln (2) und der ersten und zweiten Oberfläche. Folglich verbessern sich die Leistungscharakteristika, wie die Verbindungskraft, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Wenn ein Pressen durchgeführt wird, so ist der Druck vorzugsweise 5 MPa oder mehr.Thereafter, the first and second members are superimposed so that the coating film is interposed between the first and second surfaces. In this step, the first and the second element can also be pressed against each other. This pressing increases the contact area between the particles ( 2 ), and the contact area between the particles ( 2 ) and the first and second surfaces. Consequently, performance characteristics such as bonding force, electrical conductivity and thermal conductivity improve. When pressing is performed, the pressure is preferably 5 MPa or more.

Nachfolgend wird mit dem übereinandergelegten ersten und zweiten Element eine Wärmebehandlung durchgeführt.Subsequently, a heat treatment is performed with the superposed first and second elements.

Diese Wärmebehandlung wird beispielsweise in einer Reduktionsumgebung oder einer inerten Umgebung durchgeführt, und vorzugsweise in einer Reduktionsumgebung. Beispielsweise wird die Wärmebehandlung in einer Ameisensäure-Umgebung, verdünnt durch Stickstoff, durchgeführt. Wenn die Wärmebehandlung in der Reduktionsumgebung durchgeführt wird, so kann auch ein Nickeloxidfilm reduziert werden.This heat treatment is carried out, for example, in a reduction environment or an inert environment, and preferably in a reduction environment. For example, the heat treatment is carried out in a formic acid environment diluted by nitrogen. When the heat treatment is carried out in the reduction environment, a nickel oxide film can also be reduced.

Die Wärmebehandlungstemperatur ist vorzugsweise 200 bis 400°C und stärker bevorzugt 250 bis 300°C. The heat treatment temperature is preferably 200 to 400 ° C, and more preferably 250 to 300 ° C.

Die Wärmebehandlung kann auch in einem Zustand durchgeführt werden, in dem das erste und zweite Element aneinandergepresst werden.The heat treatment may also be performed in a state where the first and second members are pressed against each other.

Diese Wärmebehandlung kann die Verbindung der Partikel (2) und die Verbindung der Partikel (2) und der ersten und zweiten Oberfläche fördern. Weiterhin kann diese Wärmebehandlung eine thermische Zersetzung der Zinn enthaltenden Verbindung und eine Abscheidung von Zinn auf die Oberflächen der Partikel (2) bewirken.This heat treatment can increase the compounding of the particles ( 2 ) and the compound of the particles ( 2 ) and the first and second surfaces. Furthermore, this heat treatment may involve thermal decomposition of the tin-containing compound and deposition of tin on the surfaces of the particles ( 2 ) cause.

Eine Verbindungsstelle, die mit der ersten und zweiten Oberfläche verbunden ist, wird wie oben beschrieben erhalten.A joint connected to the first and second surfaces is obtained as described above.

2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel der Verbindungsstelle zeigt, die durch das oben beschriebene Verfahren erhalten wurde. 2 Fig. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the joint obtained by the above-described method.

In der in 2 gezeigten Struktur schließt ein erstes Element (10) einen Hauptkörper (10a) und eine überdeckende Schicht (10b) ein, die den Hauptkörper (10a) überdeckt. Das erste Element (10) und das zweite Element (20) sind in einem Abstand voneinander angeordnet, so dass die bedeckende Schicht (10b) dem zweiten Element (20) gegenüberliegt.In the in 2 shown structure includes a first element ( 10 ) a main body ( 10a ) and a covering layer ( 10b ) containing the main body ( 10a ) covered. The first element ( 10 ) and the second element ( 20 ) are spaced apart so that the covering layer ( 10b ) the second element ( 20 ) is opposite.

Der Hauptkörper (10a) ist beispielsweise aus einem Metall, einer Legierung, einem Halbleiter oder einem Isolator hergestellt. Die bedeckende Schicht (10b) ist aus Nickel hergestellt. Das zweite Element (20) hat eine Oberfläche aus beispielsweise einem Metall, einer Legierung, einem Halbleiter oder einem Isolator.The main body ( 10a ) is made of, for example, a metal, an alloy, a semiconductor or an insulator. The covering layer ( 10b ) is made of nickel. The second element ( 20 ) has a surface of, for example, a metal, an alloy, a semiconductor or an insulator.

Das erste und zweite Element (10 und 20) werden miteinander über eine Verbindungsstelle (30) verbunden. Die Verbindungsstelle (30) enthält eine Basisstruktur (31), und Zinn (32), das von der Basisstruktur (31) getragen wird.The first and second elements ( 10 and 20 ) are interconnected via a connection point ( 30 ) connected. The junction ( 30 ) contains a basic structure ( 31 ), and tin ( 32 ), which depends on the basic structure ( 31 ) will be carried.

Die Basisstruktur (31) wird durch Verbinden der in 1 gezeigten Partikel (2) gebildet. Die Partikelgröße der Partikel, die die Basisstruktur (31) bilden, ist typischerweise die gleiche wie die der Partikel (2) in der leitfähige Paste (1).The basic structure ( 31 ) is made by connecting the in 1 shown particles ( 2 ) educated. The particle size of the particles containing the basic structure ( 31 ) is typically the same as that of the particles ( 2 ) in the conductive paste ( 1 ).

Die Basisstruktur (31) ist eine poröse Schicht. Eine Oberfläche der Basisstruktur (31) ist mit der bedeckenden Schicht (10b) verbunden, und ihre andere Oberfläche ist mit dem zweiten Element (20) verbunden.The basic structure ( 31 ) is a porous layer. A surface of the basic structure ( 31 ) is with the covering layer ( 10b ) and its other surface is connected to the second element ( 20 ) connected.

Der Zinn (32) wird in Form von Partikeln durch die Basisstruktur (31) getragen. Als Beispiel ist der Zinn (32) gleichförmig über die gesamte Verbindungsstelle (30) in Form von Partikeln verteilt, die eine Partikelgröße von beispielsweise 1 bis 500 nm und typischerweise 100 nm oder weniger aufweisen. Wenn Zinn in Form von Partikeln vorliegt, so ist die mittlere Teilchengröße typischerweise kleiner als die der Partikel, die die Basisstruktur bilden.The tin ( 32 ) is in the form of particles through the basic structure ( 31 ) carried. As an example, the tin ( 32 ) uniformly over the entire joint ( 30 ) in the form of particles having a particle size of, for example, 1 to 500 nm and typically 100 nm or less. When tin is in the form of particles, the average particle size is typically smaller than that of the particles that form the base structure.

Ein Verbindungsverfahren, das das Sintern von Metallpartikeln einsetzt, bietet noch Raum für eine Verbesserung der Leistungscharakteristika wie der Verbindungskraft, der elektrischen Leitfähigkeit und der Wärmeleitfähigkeit, wenn die Oberfläche von mindestens einem der zu verbindenden Elemente aus Nickel hergestellt ist. Wenn beispielsweise eine Verbindung, die ein Metall außer Zinn enthält, anstelle der Zinn enthaltenden Verbindung in der leitfähige Paste (1) eingesetzt wird, so werden große Leerstellen zwischen der Verbindungsstelle und der ersten Oberfläche aus Nickel gebildet, und unter den Leistungscharakteristika wie der Verbindungsfestigkeit, elektrischen Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit wird manchmal insbesondere die Verbindungsfestigkeit unzureichend.A bonding method employing sintering of metal particles still offers room for improvement in performance characteristics such as bonding force, electrical conductivity and thermal conductivity when the surface of at least one of the members to be bonded is made of nickel. For example, if a compound containing a metal other than tin is substituted for the tin-containing compound in the conductive paste (FIG. 1 ), large vacancies are formed between the joint and the first surface of nickel, and among the performance characteristics such as bonding strength, electrical conductivity, and thermal conductivity, in particular, bonding strength sometimes becomes insufficient.

In der Verbindungsstelle (30) sind die Partikel, die die Basisstruktur (31) bilden, gleichförmig über die gesamte Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Element (10 und 20) verteilt. Mit anderen Worten verteilen sich in der Verbindungsstelle (30) feine Leerstellen gleichförmig über die gesamte Lücke zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element (10 und 20). Es gibt keine große Leerstelle in der Grenzfläche zwischen der Basisstruktur (31) und dem ersten Element (10), und in der Grenzfläche zwischen der Basisstruktur (31) und dem zweiten Element (20). Dementsprechend kann das oben beschriebene Verfahren eine Verbindungsstelle bilden, die hervorragende Leistungscharakteristika wie Verbindungsfestigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmleitfähigkeit aufweist.In the connection point ( 30 ) are the particles that form the basic structure ( 31 ) uniformly over the entire gap between the first and second elements ( 10 and 20 ). In other words, in the junction ( 30 ) fine vacancies uniformly over the entire gap between the first element and the second element ( 10 and 20 ). There is no big gap in the interface between the base structure ( 31 ) and the first element ( 10 ), and in the interface between the basic structure ( 31 ) and the second element ( 20 ). Accordingly, the method described above can form a joint having excellent performance characteristics such as joint strength, electrical conductivity, and thermal conductivity.

Auch verteilt sich in der Verbindungsstelle (30) der Zinn (32) gleichförmig über die gesamte Verbindungstelle (30) in Form von Partikeln mit sehr kleiner Teilchengröße. Daher hat diese Verbindungsstelle eine große Pinning-Wirkung. Mit anderen Worten weist die Verbindungsstelle (30) eine große thermische Stabilität auf. Wenn dementsprechend die Verbindungsstelle gebildet wird wie oben beschrieben, verschlechtern sich die Leistungscharakteristika kaum aufgrund der Konzentration der Leerstellen in der Umgebung der Verbindungsgrenzfläche, selbst in einer Hochtemperaturumgebung. Also distributed in the connection point ( 30 ) the tin ( 32 ) uniformly over the entire junction ( 30 ) in the form of particles of very small particle size. Therefore, this joint has a large pinning effect. In other words, the liaison office ( 30 ) a great thermal stability. Accordingly, when the joint is formed as described above, the performance characteristics hardly deteriorate due to the concentration of vacancies in the vicinity of the joint interface even in a high-temperature environment.

Das bedeutet, dass die hier erläuterte Technik hohe Leistungscharakteristika erreichen kann, obgleich die erste Oberfläche aus Nickel hergestellt ist.This means that the technique described here can achieve high performance characteristics, although the first surface is made of nickel.

Auch weist die Verbindungsstelle (30) einen Schmelzpunkt von 400°C oder höher auf. Das bedeutet, die Verbindungsstelle (30) hat eine Hitzeresistenz, die für die Temperatur einer Wärmebehandlung, die beim Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung durchgeführt wird, und für die Betriebstemperatur der Halbleitervorrichtung ausreichend ist.Also, the connection point ( 30 ) has a melting point of 400 ° C or higher. That means the junction ( 30 ) has a heat resistance sufficient for the temperature of a heat treatment performed in the manufacturing process of a semiconductor device and for the operating temperature of the semiconductor device.

In der Verbindungsstelle (30) braucht der Zinn (32) nicht in Form von Partikeln vorzuliegen. Ein ausreichend großer Pinning-Effekt kann erhalten werden, wenn der Zinn (32) in der Partikelgrenzfläche der Basisstruktur (31) oder in der Umgebung der Partikelgrenzfläche vorliegt.In the connection point ( 30 ) the tin ( 32 ) not in the form of particles. A sufficiently large pinning effect can be obtained when the tin ( 32 ) in the particle interface of the basic structure ( 31 ) or in the vicinity of the particle interface.

Weiterhin kann der Zinn (32) auch ein Verbundmaterial wie ein Metalloxid oder eine Legierung sein, solange die Verbindungsstelle (30) eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit und eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit aufweist.Furthermore, the tin ( 32 ) may also be a composite material such as a metal oxide or an alloy, as long as the joint ( 30 ) has sufficient electrical conductivity and sufficient thermal conductivity.

<Verbundstruktur><Composite structure>

Die Verbundstruktur schließt ein erstes Element, ein zweites Element und eine Verbindungsstelle ein. Das erste Element hat eine erste Oberfläche aus Nickel. Das zweite Element hat eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt. Die Verbindungsstelle besteht zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche und verbindet diese. Die Verbindungsstelle enthält Zinn und mindestens eine aus Silber und Kupfer, und zumindest ein Teil des Silbers und Kupfers liegt in Form von Partikeln vor, die Silber und Kupfer enthalten.The composite structure includes a first member, a second member, and a joint. The first element has a first surface of nickel. The second element has a second surface opposite the first surface. The junction is between the first and second surfaces and connects them. The junction contains tin and at least one of silver and copper, and at least a portion of the silver and copper is in the form of particles containing silver and copper.

Die Verbundstruktur ist eine elektronische Vorrichtung oder ein Teil davon. Beispielsweise ist die Verbundstruktur eine Halbleitervorrichtung, wie ein Leistungs-Modul. Die Verbundstruktur kann auch eine Struktur außer einer elektronischen Vorrichtung sein.The composite structure is an electronic device or a part thereof. For example, the composite structure is a semiconductor device such as a power module. The composite structure may also be a structure other than an electronic device.

Das erste Element kann vollständig aus Nickel hergestellt sein, und es kann auch einen Abschnitt aus einem anderen Material als Nickel und eine Nickelabschnitt einschließen. Beispielsweise ist das erste Element eine Leiterplatte, ein Anschlusselement oder ein Teil davon.The first element may be made entirely of nickel, and may also include a section of material other than nickel and a nickel section. For example, the first element is a printed circuit board, a connection element or a part thereof.

Das zweite Element kann ein einzelnes Teil sein, und es kann auch aus einer Mehrzahl von Elementen gebildet sein. Als Beispiel ist das zweite Element ein Halbleiterchip oder ein Leitungsdraht. Man beachte, dass die zweite Oberfläche typischerweise aus einem Metall oder einer Legierung hergestellt ist.The second element may be a single part, and it may also be formed of a plurality of elements. As an example, the second element is a semiconductor chip or a lead wire. Note that the second surface is typically made of a metal or alloy.

Die Verbundstruktur kann weiterhin ein anderes Element zusätzlich zum ersten und zweiten Element einschließen. Wenn beispielsweise das zweite Element ein Leitungsdraht ist, so kann die Verbundstruktur weiterhin einen Halbleiterchip einschießen.The composite structure may further include another element in addition to the first and second elements. For example, if the second element is a lead wire, the composite structure may continue to inject a semiconductor chip.

3 ist eine Querschnittsansicht, die schematische die Verbundstruktur gemäß der Ausführungsform zeigt. 3 FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the composite structure according to the embodiment. FIG.

Diese in 3 gezeigte Verbundstruktur ist eine Halbleitervorrichtung, und speziell ein Leistungsmodul (100).This in 3 The composite structure shown is a semiconductor device, and specifically a power module ( 100 ).

Das Leistungsmodul (100) schließt ein Gehäuse (101) ein. Das Gehäuse (101) ist aus einem Isolator hergestellt, oder weist eine Oberfläche aus einem Isolator auf.The power module ( 100 ) encloses a housing ( 101 ) one. The housing ( 101 ) is made of an insulator, or has a surface of an insulator.

Ein Wärmeabführelement (102), eine Grundplatte (103), ein isolierendes Substrat (104) und Anschlussstellen (105a und 105b) sind am Gehäuse (101) angebracht.A heat dissipation element ( 102 ), a base plate ( 103 ), an insulating substrate ( 104 ) and connection points ( 105a and 105b ) are on the housing ( 101 ) appropriate.

Das Wärmeabführelement (102), die Grundplatte (103) und das isolierende Substrat (104) sind in dieser Reihenfolge gestapelt. The heat removal element ( 102 ), the base plate ( 103 ) and the insulating substrate ( 104 ) are stacked in this order.

In dieser Ausführungsform ist das Wärmeabführelement (102) eine Platte, die eine große Anzahl an Rippen oder Nadeln auf einer Hauptoberfläche aufweist. Das Wärmeabführelement (102) ist beispielsweise aus einem Metall wie Kupfer oder einer Legierung hergestellt.In this embodiment, the heat dissipation element ( 102 ) a plate having a large number of ribs or needles on a major surface. The heat removal element ( 102 ) is made of, for example, a metal such as copper or an alloy.

Die Grundplatte (103) ist eine Platte aus einem Metall wie Kupfer oder einer Legierung. Die Grundplatte (103) ist mit einer Oberfläche des Wärmeabführelements (102) verbunden, die entgegengesetzt zur Oberfläche mit den Rippen oder Nadeln ist.The base plate ( 103 ) is a plate of a metal such as copper or an alloy. The base plate ( 103 ) is connected to a surface of the heat dissipation element ( 102 ) which is opposite to the surface with the ribs or needles.

Das isolierende Substrat (104) ist eine Platte aus einem Isolator wie Keramik. Das isolierende Substrat (104) ist mit der Grundplatte (103) verbunden. Man beachte, dass 3 nur ein isolierendes Substrat (104) zeigt, doch können auch eine Mehrzahl isolierender Substrate (104) auf der Basisplatte (103) angeordnet sein.The insulating substrate ( 104 ) is a plate made of an insulator such as ceramic. The insulating substrate ( 104 ) is with the base plate ( 103 ) connected. Note that 3 only an insulating substrate ( 104 ), but a plurality of insulating substrates ( 104 ) on the base plate ( 103 ) can be arranged.

Eine Leiter-Struktur (nicht gezeigt) ist auf mindestens einer größeren Oberfläche des isolierenden Substrats (104) gebildet, gemäß dieser Ausführungsform auf einer Oberfläche, die entgegengesetzt zur Oberfläche ist, die an die Grundplatte (103) grenzt. Diese Leiter-Struktur schließt beispielsweise eine erste Leiterschicht aus Kupfer sowie eine zweite Leiterschicht aus Nickel, die die erste Leiterschicht bedeckt, ein.A conductor structure (not shown) is provided on at least one major surface of the insulating substrate (FIG. 104 ) is formed, according to this embodiment, on a surface which is opposite to the surface, which is connected to the base plate ( 103 ) borders. This conductor structure includes, for example, a first conductor layer of copper and a second conductor layer of nickel covering the first conductor layer.

Das Leistungsmodul (100) schließt weiterhin Halbleiterchips (106a und 106b) und Leitungsdrähte (108a1, 108a2 und 108b) ein.The power module ( 100 ) further includes semiconductor chips ( 106a and 106b ) and lead wires ( 108a1 . 108a2 and 108b ) one.

Die Halbleiterchips (106a und 106b) schließen jeweils beispielsweise ein Halbleitersubstrat aus SiC ein. Ein Halbleiterelement wie ein Transistor ist auf diesem Halbleitersubstrat gebildet. Beispielsweise schließt jeder der Halbleiterchips (106a und 106b) eine Vorderseitenelektrode und eine Rückseitenelektrode ein.The semiconductor chips ( 106a and 106b ) each include, for example, a semiconductor substrate made of SiC. A semiconductor element such as a transistor is formed on this semiconductor substrate. For example, each of the semiconductor chips ( 106a and 106b ) a front side electrode and a back side electrode.

Jeder der Halbleiterchips (106a und 106b) ist mit der Leiter-Struktur auf dem isolierenden Substrat über eine Verbindungsstelle (107) verbunden. In dieser Ausführungsform wird die Verbindungsstelle (107) durch Einsatz der oben beschriebenen leitfähigen Paste (1) gebildet.Each of the semiconductor chips ( 106a and 106b ) is connected to the conductor structure on the insulating substrate via a junction ( 107 ) connected. In this embodiment, the connection point ( 107 ) by using the above-described conductive paste ( 1 ) educated.

Die Leitungsdrähte (108a1, 108a2 und 108b) sind aus einem Metall wie Kupfer oder eine Legierung hergestellt. Ein Ende der Leitungsdrähte (108a1) ist mit der Leiter-Struktur auf dem isolierenden Substrat (104) verbunden, und das andere Ende davon ist mit der Anschlussstelle (105a) verbunden. Ein Ende des Leitungsdrahts (108a2) ist mit der Vorderseitenelektrode des Halbleiterchips (106a) verbunden, und sein anderes Ende ist mit der Anschlussstelle (105b) verbunden. Ein Ende des Leitungsdrahts (108b) ist mit der Vorderseitenelektrode des Halbleiterchips (106b) verbunden, und sein anderes Ende ist mit Anschlussstelle (105b) verbunden.The lead wires ( 108a1 . 108a2 and 108b ) are made of a metal such as copper or an alloy. One end of the lead wires ( 108a1 ) is connected to the conductor structure on the insulating substrate ( 104 ), and the other end of it is connected to the 105a ) connected. One end of the conductor wire ( 108a2 ) is connected to the front side electrode of the semiconductor chip ( 106a ) and its other end is connected to the connection point ( 105b ) connected. One end of the conductor wire ( 108b ) is connected to the front side electrode of the semiconductor chip ( 106b ), and its other end is with connection point ( 105b ) connected.

Im Leistungsmodul (100) wird die Verbindungsstelle (107) durch Einsatz der oben beschriebenen leitfähigen Paste (1) gebildet. Daher hat das Leistungsmodul (100) hervorragende Leistungscharakteristika der Verbindungsstelle (107), speziell die Verbindungsfestigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit.In the power module ( 100 ), the junction ( 107 ) by using the above-described conductive paste ( 1 ) educated. Therefore, the power module ( 100 ) excellent performance characteristics of the joint ( 107 ), especially the connection strength, electrical conductivity and thermal conductivity.

Man beachte, dass in dieser Ausführungsform das Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) dafür eingesetzt wird, die Halbleiterchips (106a und 106b) und das isolierende Substrat (104) zu verbinden. Allerdings kann ein Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) auch für andere Verbindungen eingesetzt werden.Note that, in this embodiment, bonding using the conductive paste (FIG. 1 ) is used, the semiconductor chips ( 106a and 106b ) and the insulating substrate ( 104 ) connect to. However, bonding using the conductive paste (FIG. 1 ) are also used for other compounds.

Beispielsweise kann ein Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) dafür verwendet werden, das Wärmeabführelement (102) und die Grundplatte (103) miteinander zu verbinden. Beispielsweise ist es möglich, das Wärmeabführelement (102) dadurch zu bilden, dass ein Wärmeabführelement-Hauptkörper aus, beispielsweise Kupfer und eine Deckschicht aus Nickel, die eine Oberfläche des Wärmeabführelement-Hauptkörpers bedeckt, eingesetzt wird und die Grundplatte (103) mit der Deckschicht durch Einsatz der leitfähigen Paste (1) verbunden wird.For example, bonding using the conductive paste (FIG. 1 ) are used to heat the heat dissipation element ( 102 ) and the base plate ( 103 ) to connect with each other. For example, it is possible, the heat dissipation element ( 102 ) is formed by inserting a heat dissipation element main body made of, for example, copper and a cover layer of nickel covering a surface of the heat dissipation element main body, and the base plate (FIG. 103 ) with the cover layer by using the conductive paste ( 1 ) is connected.

Ein Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) kann auch dafür verwendet werden, die Grundplatte (103) und das isolierende Substrat (104) zu verbinden. Beispielsweise ist es möglich, die Grundplatte (103) durch Einsatz eines Grundplatten-Hauptkörpers und eine Deckschicht aus Nickel, die eine Oberfläche des Grundplatten-Hauptkörpers bildet, zu verwenden, und das isolierende Substrat (104) mit der Deckschicht durch Einsatz der leitfähige Paste (1) zu verbinden. Bonding using the conductive paste ( 1 ) can also be used for the base plate ( 103 ) and the insulating substrate ( 104 ) connect to. For example, it is possible to use the base plate ( 103 ) by using a base plate main body and a cover layer of nickel forming a surface of the base plate main body, and the insulating substrate (FIG. 104 ) with the cover layer by using the conductive paste ( 1 ) connect to.

Ein Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) kann auch dafür verwendet werden, um den Leitungsdraht (108a1) und die Leitungs-Struktur auf dem isolierenden Substrat (104) zu verbinden. Beispielsweise ist es möglich, die Leitungs-Struktur aus einer ersten Leiterschicht aus Kupfer und einer zweiten Leiterschicht aus Nickel zu bilden, die die erste Leiterschicht bedeckt, und den Leitungsdraht (108a1) mit der zweiten Leiterschicht zu verbinden.Bonding using the conductive paste ( 1 ) can also be used to connect the lead wire ( 108a1 ) and the line structure on the insulating substrate ( 104 ) connect to. For example, it is possible to form the line structure from a first conductor layer made of copper and a second conductor layer made of nickel, which covers the first conductor layer, and the conductor wire ( 108a1 ) to be connected to the second conductor layer.

Ein Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) kann auch dafür verwendet werden, um den Leitungsdraht (108a1) und die Anschlussstelle (105a) zu verbinden. Beispielsweise ist es möglich, die Anschlussstelle (105a) durch Verwendung eines Anschlussstellen-Hauptkörpers aus Kupfer und einer Deckschicht aus Nickel, die den Anschlussstellen-Hauptkörper bedeckt, zu bilden und den Leitungsdraht (108a1) mit der Deckschicht zu verbinden.Bonding using the conductive paste ( 1 ) can also be used to connect the lead wire ( 108a1 ) and the connection point ( 105a ) connect to. For example, it is possible to use the connection point ( 105a ) by using a terminal main body made of copper and a cover layer of nickel covering the terminal main body, and the lead wire ( 108a1 ) with the cover layer.

Ein Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) kann auch dafür verwendet werden, um den Leitungsdraht (108a2 oder 108b) und die Vorderseitenelektrode des Halbleiterchips (106a) zu verbinden. Beispielsweise ist es möglich, die Vorderseitenelektrode durch Verwendung einer ersten Leiterschicht aus Kupfer und einer zweiten Leiterschicht aus Nickel, die die erste Leiterschicht bedeckt, zu bilden und den Leitungsdraht (108a2 oder 108b) mit der zweiten Leiterschicht durch Einsatz der leitfähigen Paste (1) zu verbinden.Bonding using the conductive paste ( 1 ) can also be used to connect the lead wire ( 108a2 or 108b ) and the front side electrode of the semiconductor chip ( 106a ) connect to. For example, it is possible to form the front-side electrode by using a first conductor layer made of copper and a second conductor layer made of nickel, which covers the first conductor layer, and the conductor wire (FIG. 108a2 or 108b ) with the second conductor layer by using the conductive paste ( 1 ) connect to.

Ein Verbinden unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) kann auch dafür verwendet werden, den Leitungsdraht (108a2 oder 108b) mit der Anschlussstelle (105b) zu verbinden. Beispielsweise ist es möglich, die Anschlussstelle (105b) durch Verwendung eines Anschlussstellen-Hauptkörpers aus Kupfer und einer Deckschicht aus Nickel, die den Anschlussstellen-Hauptkörper bedeckt, zu bilden und den Anschlussdraht (108a2 oder 108b) mit der Deckschicht durch Einsatz der leitfähigen Paste (1) zu verbinden.Bonding using the conductive paste ( 1 ) can also be used to connect the conductor wire ( 108a2 or 108b ) with the connection point ( 105b ) connect to. For example, it is possible to use the connection point ( 105b ) is formed by using a pad main body made of copper and a cladding layer of nickel covering the pad main body, and the lead wire ( 108a2 or 108b ) with the cover layer by using the conductive paste ( 1 ) connect to.

<Getrocknete Produkt><Dried product>

Anstatt die leitfähige Paste (1) auf das erste oder zweite Element aufzudrucken oder das erste oder zweite Element mit der leitfähigen Paste (1) zu beschichten, ist es auch möglich, ein Übertragungselement herzustellen, das ein getrocknetes Produkt, erhalten durch Trocknen der leitfähigen Paste (1), und einen Träger, der das getrocknete Produkt abtrennbar trägt, einschießt, und das getrocknete Produkt vom Träger auf das erste Element oder zweite Element zu übertragen. Man beachte, dass in diesem Fall das getrocknete Produkt typischerweise in Form einer Folie vorliegt.Instead of the conductive paste ( 1 ) on the first or second element or the first or second element with the conductive paste ( 1 ), it is also possible to produce a transfer element containing a dried product obtained by drying the conductive paste ( 1 ), and a carrier carrying the dried product detachably engages, and to transfer the dried product from the carrier to the first element or second element. Note that in this case, the dried product is typically in the form of a film.

Das Übertragungselement ist eine Übertragungsfolie, die eine Trennfolie und eine leitfähige Folie, erhalten durch Aufdrucken der leitfähigen Paste (1) auf die Trennfolie oder Beschichten der Trennfolie mit der leitfähigen Paste (1) und Trocknen des erhaltenen Beschichtungsfilms, einschließt. Die leitfähige Folie kann auf der gesamten Ablöseoberfläche der Trennfolie gebildet sein, und sie kann auch nur in einer Teilregion der Trennfolie gebildet sein. Der Beschichtungsfilm kann getrocknet werden, indem er bei Raumtemperatur stehengelassen wird, und er kann auch getrocknet werden, indem er bei einer niedrigen Temperatur erwärmt wird. Das Trocknen des Beschichtungsfilms kann entweder unter Atmosphärendruck oder reduziertem Druck durchgeführt werden.The transfer member is a transfer sheet containing a release film and a conductive film obtained by printing the conductive paste (FIG. 1 ) on the release film or coating the release film with the conductive paste ( 1 ) and drying the resulting coating film. The conductive film may be formed on the entire release surface of the release film, and may be formed only in a partial region of the release film. The coating film may be dried by allowing it to stand at room temperature, and it may also be dried by heating it at a low temperature. The drying of the coating film may be carried out under either atmospheric pressure or reduced pressure.

Man beachte, dass in dieser Ausführungsform ein Zustand, in dem das Lösungsmittel in der leitfähigen Paste größtenteils entfernt ist und die Fließeigenschaft verloren gegangen ist, als "getrocknet" bezeichnet wird. Daher kann das getrocknete Produkt eine geringe Menge an Lösungsmittel enthalten.Note that, in this embodiment, a state in which the solvent in the conductive paste is largely removed and the flow property is lost is referred to as "dried." Therefore, the dried product may contain a small amount of solvent.

Einer leitfähigen Paste, die in der Herstellung des getrockneten Produkts verwendet werden soll, kann ein Bindemittel und ein Weichmacher zugesetzt werden. In diesem Fall kann die Formgenauigkeit und Plastizität des getrockneten Produkts erhöht werden.A conductive paste to be used in the production of the dried product may be added with a binder and a plasticizer. In this case, the dimensional accuracy and plasticity of the dried product can be increased.

Als Bindemittel ist es möglich, beispielsweise ein Harz ausgewählt aus der folgenden Gruppe einzusetzen. D.h., Beispiele des als Bindemittel verwendbaren Harzes sind ein Polyesterharz; modifizierte Polyesterharze wie ein Urethanmodifiziertes Polyesterharz, Epoxy-modifiziertes Polyesterharz und Acryl-modifiziertes Polyesterharz; ein Polyetherurethanharz; ein Polycarbonaturethanharz; ein Acrylurethanharz; ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer; ein Epoxyharz; ein Phenolharz; ein Phenoxyharz; ein Acrylharz, ein Polyvinylbutyralharz; Polyamidoimid; Polyimid; Polyamid; modifizierte Cellulosen wie Nitrocellulose, Cellulose-Acetat-Butyrat (CAB) und Cellulose-Acetat-Propionat (CAP); Vinylharze wie Vinylacetat und Polyvinylidenfluorid; Celluloseharze wie Ethylcellulose und Nitrocellulose; und Paraffin. Es ist möglich, diese Bindemittel einzeln einzusetzen oder zwei oder mehr Typen davon zu vermischen, solange sie sich nicht trennen.As the binder, it is possible to use, for example, a resin selected from the following group. That is, examples of the resin usable as a binder are a polyester resin; modified polyester resins such as a urethane-modified polyester resin, epoxy-modified polyester resin and acryl-modified polyester resin; a polyether urethane resin; a polycarbonate urethane resin; an acrylic urethane resin; a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; an epoxy resin; a phenolic resin; a phenoxy resin; an acrylic resin, a polyvinyl butyral resin; polyamidoimide; polyimide; Polyamide; modified celluloses such as nitrocellulose, cellulose acetate butyrate (CAB) and cellulose acetate propionate (CAP); Vinyl resins such as vinyl acetate and polyvinylidene fluoride; Cellulose resins such as ethyl cellulose and nitrocellulose; and paraffin. It is possible to use these binders individually or to mix two or more types thereof, as long as they do not separate.

Der Weichmacher kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die beispielsweise aus Dicarboxylatester, Phosphatester, Polyester, epoxidiertem Pflanzenöl, Polyetherpolyol, Phthalatester, Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Polyethylenglycol und Glycerin besteht. Es ist möglich, diese Weichmacher einzeln einzusetzen, oder zwei oder mehr Typen davon zu mischen, solang sie sich nicht trennen. The plasticizer may be selected from the group consisting of, for example, dicarboxylate ester, phosphate ester, polyester, epoxidized vegetable oil, polyether polyol, phthalate ester, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, polyethylene glycol and glycerin. It is possible to use these softeners one by one, or mix two or more types thereof, as long as they do not separate.

Die Gesamtmenge des Bindemittels und des Weichmachers ist vorzugsweise 0,1 bis 10 Masse% des getrockneten Produkts.The total amount of the binder and the plasticizer is preferably 0.1 to 10% by mass of the dried product.

Man beachte, dass im getrockneten Produkt Aggregate durch Einsatz der Partikel (2) als Domänen (Primärpartikel) gebildet werden. Zinnpartikel haben eine Teilchengröße von etwa 100 nm oder weniger und werden gleichförmig auf der Oberfläche der Aggregate gebildet. Der Zustand des getrockneten Produkts kann mit einem Elektronenmikroskop beobachtet werden.Note that in the dried product aggregates by use of the particles ( 2 ) are formed as domains (primary particles). Tin particles have a particle size of about 100 nm or less and are uniformly formed on the surface of the aggregates. The state of the dried product can be observed with an electron microscope.

<Modifikation><Modification>

Die Bildung einer Verbindungsstelle unter Einsatz der leitfähigen Paste (1) wurde oben erläutert. Allerdings kann eine ähnliche Verbindungsstelle auch durch ein anderes Verfahren gebildet werden. Beispielsweise wird zuerst eine dünne Schicht aus Zinn auf der ersten Oberfläche aus Nickel des ersten Elements gebildet. Dann wird eine Silberschicht auf dieser Zinnschicht gebildet. Diese Silberschicht wird beispielsweise durch Aufdrucken oder Auftragen einer Paste, die Silberpartikel enthält, gebildet. Danach wird das zweite Element gegen das erste Element mit der Zinnschicht und der Sandwich-artig dazwischen eingebrachten Silberschicht gepresst. Danach wird eine Wärmebehandlung mit der erhaltenen Struktur durchgeführt. Folglich diffundiert Zinn in die Silberschicht, und es wird eine Verbindungsstelle gebildet.The formation of a joint using the conductive paste ( 1 ) has been explained above. However, a similar connection point can also be formed by another method. For example, a thin layer of tin is first formed on the first surface of nickel of the first element. Then, a silver layer is formed on this tin layer. This silver layer is formed, for example, by printing or applying a paste containing silver particles. Thereafter, the second member is pressed against the first member having the tin layer and the sandwiched silver layer interposed therebetween. Thereafter, a heat treatment is performed on the obtained structure. As a result, tin diffuses into the silver layer, and a junction is formed.

Man beachte, dass in diesem Verfahren das Atomverhältnis von Zinn zu Silber höher gewählt werden muss als im Verfahren, das die leitfähige Paste (1) einsetzt. Man beachte auch, dass in diesem Verfahren das Atomverhältnis von Zinn zu Silber auf der Seite des ersten Elements größer ist als auch der Seite des zweiten Elements.Note that in this method, the atomic ratio of tin to silver must be set higher than in the process that the conductive paste ( 1 ). Note also that in this method, the atomic ratio of tin to silver is larger on the side of the first element than the side of the second element.

Praktische Beispiele werden unten beschrieben.Practical examples are described below.

<Herstellung der leitfähigen Paste><Preparation of conductive paste>

Eine Paste, die Silberpartikel mit einer Partikelgröße von etwa 20 nm und Terpineol enthält, wurde hergestellt. Die Menge der Silberpartikel in dieser Paste war etwa 80 Masse%.A paste containing silver particles with a particle size of about 20 nm and terpineol was prepared. The amount of silver particles in this paste was about 80% by mass.

Dann wurde Zinnacetat zur Paste zugegeben. Zinnacetat wurde so zugegebene, dass das Atomverhältnis von Zinn zu Silber 0,01 % war.Then, tin acetate was added to the paste. Tin acetate was added so that the atomic ratio of tin to silver was 0.01%.

Anschließend wurde Zinnacetat in Terpineol aufgelöst.Subsequently, tin acetate was dissolved in terpineol.

Eine leitfähige Paste wurde wie oben beschrieben hergestellt. Diese leitfähige Paste wird im Folgenden leitfähige Paste A genannt.A conductive paste was prepared as described above. This conductive paste is hereinafter referred to as conductive paste A.

Ebenso wurden leitfähige Pasten hergestellt, die genauso waren wie die leitfähige Paste A, außer, dass die Atomverhältnisse von Zinn zu Silber 0,02 und 0,2 % betrugen. Die leitfähige Paste, in der das Atomverhältnis 0,02 % war, wird im Folgenden als leitfähige Paste B bezeichnet. Die leitfähige Paste, in der das Atomverhältnis 0,2 % war, wird im Folgenden als leitfähige Paste C bezeichnet.Also, conductive pastes were made which were the same as the conductive paste A except that the atomic ratios of tin to silver were 0.02 and 0.2%. The conductive paste in which the atomic ratio was 0.02% is hereinafter referred to as the conductive paste B. The conductive paste in which the atomic ratio was 0.2% is hereinafter referred to as conductive paste C.

Weiterhin wurde eine leitfähige Paste hergestellt, die die gleiche war die die leitfähige Paste A, außer, dass kein Zinnacetat zugegeben wurde. Diese leitfähige Paste wird als leitfähige Paste D bezeichnet.Further, a conductive paste was prepared which was the same as the conductive paste A except that no stannous acetate was added. This conductive paste is referred to as a conductive paste D.

Weiterhin wurde eine leitfähige Paste hergestellt, die die gleiche war wie die leitfähige Paste A, außer, dass anstelle des Zinnacetats Nickelformiat eingesetzt wurde und das Atomverhältnis von Nickel zu Silber 0,2 % war. Diese leitfähige Paste wird im Folgenden als leitfähige Paste E bezeichnet.Further, a conductive paste was made which was the same as the conductive paste A, except that nickel formate was used in place of the tin acetate and the atomic ratio of nickel to silver was 0.2%. This conductive paste is hereinafter referred to as conductive paste E.

<Chip-(Die)-Verkleben><Chip (The) -Verkleben>

Ein Chip-Verkleben wurde unter Einsatz der leitfähigen Paste A durchgeführt.A chip bonding was performed by using the conductive paste A.

Speziell wurde die leitfähige Paste A auf einen Kupferrahmen aufgedruckt. Der eingesetzte Kupferrahmen wies eine Plattierungsschicht aus Nickel auf und hatte eine Dicke von 0,5 mm und Abmessungen von 12,5 mm × 12,5 mm. Weiterhin wurde dieses Aufdrucken durch Einsatz einer 0,05 mm dicken Metallschablone durchgeführt. Specifically, the conductive paste A was printed on a copper frame. The inserted copper frame had a plating layer of nickel and had a thickness of 0.5 mm and dimensions of 12.5 mm × 12.5 mm. Furthermore, this printing was carried out by using a 0.05 mm thick metal stencil.

Dann wurde ein Halbleiterchip auf den Beschichtungsfilm aus der leitfähigen Paste A platziert. Die Abmessungen des Halbleiterchips waren 2 mm × 2 mm.Then, a semiconductor chip was placed on the coating film of the conductive paste A. The dimensions of the semiconductor chip were 2 mm × 2 mm.

Dann wurde ein Schrubb-(scrubbing)-Verfahrensschritt durch Ausübung einer Last von 5 N durchgeführt. Die Amplitude des Schrubb-Verfahrens war 10 µm.Then, a scrubbing process step was performed by applying a load of 5N. The amplitude of the scrubbing process was 10 μm.

Danach wurde eine Wärmebehandlung bei 275°C über 30 Minuten in einer Stickstoff-verdünnten Ameisensäure-Umgebung durchgeführt.Thereafter, a heat treatment was carried out at 275 ° C for 30 minutes in a nitrogen-diluted formic acid environment.

Wie oben beschrieben wurde ein Muster erhalten, das durch Verbinden des Halbleiterchips mit dem Kupferrahmen hergestellt wurde. Dieses Muster wird im Folgenden als Muster A bezeichnet.As described above, a pattern obtained by connecting the semiconductor chip to the copper frame was obtained. This pattern will be referred to as pattern A below.

Ebenso wurde ein Chip-Verkleben auf die gleiche Weise wie für Muster A erläutert durchgeführt, außer, dass anstelle der leitfähigen Paste A die leitfähigen Pasten B bis E verwendet wurden. Die unter Einsatz der leitfähigen Pasten B, C, D und E hergestellten Muster werden im Folgenden jeweils als Muster B, C, D und E bezeichnet.Also, a die bonding was performed in the same manner as explained for the pattern A, except that the conductive pastes B to E were used in place of the conductive paste A. The patterns produced by using the conductive pastes B, C, D and E are hereinafter referred to as patterns B, C, D and E, respectively.

<Bewertung><Rating>

Ein Polieren und Argonionen-Mahlen wurde mit jedem der Muster A bis E durchgeführt, wodurch ein Querschnitt entlang der Dicke-Richtung freigelegt wurde. Dann wurden diese Querschnitte durch ein Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht.Polishing and argon ion milling was performed on each of the patterns A to E, thereby exposing a cross section along the thickness direction. Then these cross sections were examined by a scanning electron microscope (SEM).

Weiterhin wurde ein REM (REM-EDS), das ein Energiedispersives Röntgenspektroskop einschließt, eingesetzt, um eine Elementaranalyse in Dicke-Richtung der Verbindungsstelle von jedem der Muster A bis E durchzuführen.Further, an SEM (SEM-EDS) including an energy-dispersive X-ray spectroscope was used to perform elemental analysis in the thickness direction of the joint of each of the patterns A to E.

Weiterhin wurde ein Chip-Scherungstest mit jedem der Muster A bis E durchgeführt. Die Testgeschwindigkeit wurde auf 0,2 mm/Sek. eingestellt.Further, a chip shear test was performed on each of the patterns A to E. The test speed was 0.2 mm / sec. set.

Weiterhin wurde die Wärmeleitfähigkeit der Verbindungsstelle von jedem der Muster A bis E gemessen. Speziell wurde jedes der Muster A bis E auf ein Glassubstrat durch Einsatz einer 0,05 mm dicken Metallschablone aufgedruckt, wodurch eine 55 mm × 5 mm Rechteckstruktur gebildet wurde. Dann wurden die erhaltenen Strukturen bei 275°C über 30 Minuten in einer durch Stickstoffgas verdünnten Ameisensäure-Umgebung wärmebehandelt, wodurch gehärtete Materialien erhalten wurden. Anschließend wurde der elektrische Widerstand von jedem gehärteten Material durch ein Vier-Sonden-Verfahren gemessen. Danach wurde die Wärmeleitfähigkeit aus dem Wiedemann-Franz-Gesetz erhalten, gegeben als: K / σ = LT, wobei K die Wärmeleitfähigkeit (W/mK) darstellt, σ die elektrische Leitfähigkeit (Ωm) darstellt, L die Lorentz-Zahl darstellt und T die Temperatur (K) darstellt. Man beachte, dass die Lorentz-Zahl L 2,44 × 10–8 WΩK–2 betrug.Further, the thermal conductivity of the joint of each of the patterns A to E was measured. Specifically, each of the patterns A to E was printed on a glass substrate by using a 0.05 mm-thick metal stencil, thereby forming a 55 mm x 5 mm rectangular structure. Then, the obtained structures were heat-treated at 275 ° C. for 30 minutes in a formic acid atmosphere diluted by nitrogen gas, thereby obtaining cured materials. Subsequently, the electrical resistance of each cured material was measured by a four-probe method. Thereafter, the thermal conductivity was obtained from the Wiedemann-Franz law, given as: K / σ = LT, where K is the thermal conductivity (W / mK), σ is the electrical conductivity (Ωm), L is the Lorentz number and T is the temperature (K). Note that the Lorentz number L was 2.44 × 10 -8 WΩK -2 .

Die 4, 5, 6, 7 und 8 sowie die folgende Tabelle 1 zeigen die obigen Ergebnisse. TABELLE 1 Muster Additiv Atomverhältnis von Zinn oder Nickel zu Silber Wärmeleitfähigkeit (relativer Wert) A Zinnacetat 0,01 % 4,1 B Zinnacetat 0,02 % 4,1 C Zinnacetat 0,2 % 4,1 D keines - 4,0 E Nickelformiat 0,2 % 4,0 The 4 . 5 . 6 . 7 and 8th and the following Table 1 show the above results. TABLE 1 template additive Atomic ratio of tin or nickel to silver Thermal conductivity (relative value) A tin acetate 0.01% 4.1 B tin acetate 0.02% 4.1 C tin acetate 0.2% 4.1 D none - 4.0 e nickel formate 0.2% 4.0

4 ist eine REM-Fotographie von Muster C. 5 ist ein Graph, der die Ergebnisse der Elementaranalyse zeigt, die für Muster C erhalten würde. 6 ist ein Graph, der ein Beispiel der Beziehung zwischen der zugegebenen Menge an Zinn und der Chip-Scherungsfestigkeit zeigt. 7 ist eine REM-Fotographie des Musters D. 8 ist eine REM-Fotographie des Musters E. Man beachte, dass die in Tabelle 1 gezeigte Wärmeleitfähigkeit ein relativer Wert ist, wenn die Wärmeleitfähigkeit von Zinn-Silber-Lötmaterial 1 beträgt. 4 is a SEM photograph of pattern C. 5 is a graph showing the results of the elemental analysis that would be obtained for pattern C. 6 Fig. 10 is a graph showing an example of the relationship between the added amount of tin and the chip shear strength. 7 is a SEM photograph of the pattern D. 8th is an SEM photograph of the pattern E. Note that the thermal conductivity shown in Table 1 is a relative value when the thermal conductivity of tin-silver solder 1 is.

Wie in Tabelle 1 gezeigt, zeigte das Muster C, dessen Atomverhältnis von Zinn zu Silber 0,2 % betrug, eine Wärmeleitfähigkeit, die das Vierfache von derjenigen einer Verbindungsstelle, die durch Einsatz von Zinn-Silber-Lötmittel erhalten wird, überstieg. Auch waren in Muster C, wie in 4 gezeigt, die Silberpartikel gleichförmig über die gesamte Verbindungsstelle verteilt, wodurch sie eine poröse Basisstruktur bildeten, in der die Leerstellen gleichförmig verteilt waren. Weiterhin gab es im Muster C, wie in 4 gezeigt, keine große Leerstelle in der Grenzfläche zwischen der Verbindungsstelle und der Plattierungsschicht. Weiterhin war in Muster C, wie in 5 gezeigt, das Atomverhältnis von Zinn zu Silber in der Verbindungsstelle in Dicke-Richtung konstant. Auch zeigt das Muster C, wie in 6 gezeigt, eine hohe Chip-Scherungsfestigkeit.As shown in Table 1, the pattern C whose tin-to-silver atomic ratio was 0.2% showed a thermal conductivity four times that of a junction obtained by using tin-silver solder. Also in pattern C, as in 4 showed the silver particles uniformly distributed throughout the junction, forming a porous base structure in which the vacancies were uniformly distributed. Furthermore, in the pattern C, as in 4 shown no large gap in the interface between the joint and the plating layer. Furthermore, in pattern C, as in 5 shown, the atomic ratio of tin to silver in the joint in the thickness direction constant. Also, the pattern C shows as in 6 shown a high chip shear strength.

Da die Silberpartikel gleichförmig über die gesamte Verbindungsstelle verteilt waren, war auch der Zinn gleichförmig über die gesamte Verbindungsstelle verteilt. Auch trug nicht nur das Silber, sondern auch der Zinn zur Verbindung bei, da Silber und Zinn in der Region der Verbindungsstelle vorlagen, die an die Grenzfläche mit der Plattierungsschicht angrenzt.Since the silver particles were uniformly distributed throughout the junction, the tin was also uniformly distributed throughout the junction. Also, not only the silver but also the tin contributed to the bonding since silver and tin were present in the region of the joint adjacent to the interface with the plating layer.

Weiterhin zeigte die Verbindungsstelle in Muster B, dessen Atomverhältnis von Zinn zu Silber 0,02 % betrug, wie in Tabelle 1 gezeigt, die gleiche Wärmeleitfähigkeit wie die der Verbindungsstelle von Muster C. Auch waren in Muster B die Silberpartikel und der Zinn gleichförmig über die gesamte Verbindungsstelle verteilt, und es gab keine große Leerstelle in der Grenzfläche zwischen der Verbindungsstelle und der Plattierungsschicht wie auch in Muster C. Weiterhin zeigte, wie in 6 gezeigt, das Muster B fast die gleiche Chip-Scherungsfestigkeit wie das Muster C.Further, as shown in Table 1, the joint in Pattern B whose tin-to-silver atomic ratio was 0.02% exhibited the same thermal conductivity as that of the pattern C joint. Also, in Sample B, the silver particles and the tin were uniform over distributed throughout the joint, and there was no large gap in the interface between the joint and the plating layer, as well as in pattern C. Furthermore, as shown in FIG 6 shown pattern B almost the same chip shear strength as the pattern C.

Wie in Tabelle 1 gezeigt, zeigte die Verbindungsstelle im Muster A, dessen Atomverhältnis von Zinn zu Silber 0,01 % betrug, die gleiche Wärmeleitfähigkeit wie diejenige der Verbindungstelle der Muster B und C. Auch waren im Muster A die Silberpartikel und der Zinn gleichförmig über die gesamte Verbindungsstelle verteilt, und es gab keine große Leerstelle in der Grenzfläche zwischen der Verbindungsstelle und der Plattierungsschicht, wie auch bei den Mustern B und C. Weiterhin zeigte, wie in 6 gezeigt, das Muster A eine hohe Chip-Scherungsfestigkeit, obgleich der Wert nicht so hoch war wie diejenigen der Muster B und C.As shown in Table 1, the junction in the pattern A whose tin-to-silver atomic ratio was 0.01% showed the same thermal conductivity as that of the junction of the patterns B and C. Also, in the pattern A, the silver particles and the tin were uniformly larger the entire joint was distributed and there was no large gap in the interface between the joint and the plating layer as well as in the patterns B and C. Furthermore, as shown in FIG 6 The pattern A showed a high chip shear strength, although the value was not as high as those of the patterns B and C.

Wie in Tabelle 1 gezeigt, zeigte im Muster D, in dem kein Zinnacetat zur leitfähigen Paste hinzugefügt war, die Verbindungsstelle eine Wärmeleitfähigkeit, die das Vierfache von der einer Verbindungsstelle war, die durch Einsatz von Zinn-Silber-Lötmaterial erhalten wird. Allerdings war im Muster D, wie in 7 gezeigt, die Verteilung der Leerstellen in der Verbindungsstelle in Dicke-Richtung ungleichmäßig. Ebenso lagen im Muster D, wie in 4 gezeigt, große Leerstellen in der Grenzfläche zwischen der Verbindungsstelle und der Plattierungsschicht vor. Weiterhin hatte, wie in 6 gezeigt, das Muster D eine geringe Chip-Scherungsfestigkeit.As shown in Table 1, in the pattern D in which no tin acetate was added to the conductive paste, the joint showed a heat conductivity four times that of a joint obtained by using tin-silver solder. However, in pattern D, as in 7 shown, the distribution of voids in the joint in thickness direction uneven. Likewise, in pattern D, as in 4 shown large voids in the interface between the joint and the plating layer. Furthermore, as in 6 shown pattern D has a low chip shear strength.

Wie in Tabelle 1 gezeigt, zeigte im Muster E, in dem Nickelformiat anstelle von Zinnacetat zur leitfähigen Paste hinzugefügt war, die Verbindungsstelle eine Wärmeleitfähigkeit, die das Vierfache von derjenigen der Verbindungsstelle beträgt, die bei Einsatz von Zinn-Silber-Lötmittel erhalten wird. Allerdings lagen in Muster E, wie in 8 gezeigt, sehr große Leerstellen in der Grenzfläche zwischen der Verbindungsstelle und der Plattierungsschicht vor, so dass keine Verknüpfung gebildet werden konnte.As shown in Table 1, in the sample E in which nickel formate was added to the conductive paste in place of tin acetate, the joint exhibited a heat conductivity four times that of the joint obtained by using tin-silver solder. However, in Pattern E, as in 8th showed very large voids in the interface between the joint and the plating layer, so that no link could be formed.

Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden sind, so wurden diese Ausführungsformen lediglich als Beispiele präsentiert, und sie sollen den Bereich der Erfindungen nicht beschränken. Tatsächlich können die hier beschriebenen neuen Ausführungsformen durch verschiedene andere Formen verwirklicht werden; weiterhin können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindungen abzuweichen. Die begleitenden Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Modifikationen, wie sie innerhalb des Bereichs und des Geistes der Erfindungen fallen würden, abdecken.While particular embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the inventions. In fact, the novel embodiments described herein may be implemented by various other forms; Furthermore, various omissions, substitutions, and alterations may be made in the form of the embodiments described herein without departing from the spirit of the inventions. The accompanying claims and their equivalents are intended to cover such forms or modifications as would come within the scope and spirit of the inventions.

Claims (15)

Verbundstruktur, gekennzeichnet durch das Umfassen von: einem ersten Element mit einer ersten Oberfläche aus Nickel; einem zweiten Element mit einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt; und einer Verbindungsstelle, die zwischen die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche eingebracht ist und die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche miteinander verbindet, wobei die Verbindungsstelle Zinn und mindestens eines aus Silber und Kupfer enthält, und zumindest ein Teil des Silbers und Kupfers in Form von aneinander gebundenen Partikeln vorliegt.Composite structure characterized by comprising: a first element having a first surface of nickel; a second member having a second surface opposite the first surface; and a joint which is interposed between the first surface and the second surface and connects the first surface and the second surface, the joint containing tin and at least one of silver and copper, and at least a portion of the silver and copper in the form of each other bound particles is present. Verbundstruktur gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsstelle ein Atomverhältnis der Menge von Zinn zur Gesamtmenge von Silber und Kupfer 0,02 % bis 1 % beträgt.A composite structure according to claim 1, characterized in that in the junction, an atomic ratio of the amount of tin to the total amount of silver and copper is 0.02% to 1%. Verbundstruktur gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine Partikelgröße von 1 bis 10.000 nm aufweisen.Composite structure according to claim 1 or 2, characterized in that the particles have a particle size of 1 to 10,000 nm. Verbundstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle Zinn und Silber enthält.Composite structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connection point contains tin and silver. Verbundstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element einen ersten Abschnitt aus Kupfer und einen zweiten Abschnitt aus Nickel aufweist, der den ersten Abschnitt bedeckt, und das zweite Element mit dem zweiten Abschnitt über die Verbindungsstelle verbunden ist.Composite structure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first element comprises a first portion of copper and a second portion of nickel, which covers the first portion, and the second element is connected to the second portion via the connection point. Verbundstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur eine Halbleitervorrichtung ist.Composite structure according to one of claims 1 to 5, characterized in that the composite structure is a semiconductor device. Verbundstruktur gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element ein isolierendes Substrat, eine erste Leiterschicht, die auf dem isolierenden Substrat bereitgestellt ist, und eine zweite Leiterschicht aus Nickel, die die erste Leiterschicht bedeckt, einschließt, und das zweite Element ein Halbleiterchip ist, der mit der zweiten Leiterschicht über die Verbindungsstelle verbunden ist.A composite structure according to claim 6, characterized in that the first element includes an insulating substrate, a first conductor layer provided on the insulating substrate, and a second conductor layer of nickel covering the first conductor layer, and the second element is a semiconductor chip which is connected to the second conductor layer via the connection point. Verbundstruktur gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Halbleiterchip und eine Anschlussstelle umfasst, worin das erste Element den Halbleiterchip trägt und ein isolierendes Substrat, eine erste Leiterschicht, die auf dem isolierenden Substrat bereitgestellt ist, sowie eine zweite Leiterschicht aus Nickel, die die erste Leiterschicht bedeckt, einschließt, und das zweite Element ein Leitungsdraht ist, dessen eine Ende mit der Verbindungstelle verbunden ist, und dessen anderes Ende mit der zweiten Leiterschicht über die Verbindungsstelle verbunden ist. A composite structure according to claim 6, characterized by further comprising a semiconductor chip and a pad, wherein the first element carries the semiconductor chip and an insulating substrate, a first conductor layer provided on the insulating substrate, and a second conductor layer of nickel the first conductor layer is covered, and the second element is a conductor wire having one end connected to the junction and the other end connected to the second conductor layer via the junction. Verbundstruktur gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Halbleiterchip umfasst, worin das erste Element einen Anschlussstellen-Hauptkörper und eine Deckschicht aus Nickel einschließt, die den Anschlussstellen-Hauptkörper bedeckt, und das zweite Element ein Leitungsdraht ist, dessen eine Ende mit dem Halbleiterchip verbunden ist, und dessen anderes Ende mit der Deckschicht verbunden ist.A composite structure according to claim 6, characterized in that it further comprises a semiconductor chip, wherein the first element includes a junction main body and a nickel cladding layer covering the junction main body, and the second element is a conductive wire having one end connected to said junction Semiconductor chip is connected, and the other end is connected to the cover layer. Leitfähige Paste für den Einsatz zum miteinander verbinden einer ersten Oberfläche aus Nickel und einer zweiten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält: ein polares Lösungsmittel; im polaren Lösungsmittel dispergierte Partikel, die aus mindestens einem aus Silber und Kupfer hergestellt sind; und einen gelösten Stoff, der Zinn enthält und im polaren Lösungsmittel aufgelöst ist.A conductive paste for use in bonding together a first surface of nickel and a second surface, characterized by containing: a polar solvent; polar solvent dispersed particles made from at least one of silver and copper; and a solute containing tin dissolved in the polar solvent. Paste gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Atomverhältnis der Menge von Zinn zur Gesamtmenge von Silber und Kupfer 0,01 % bis 1 % beträgt.A paste according to claim 10, characterized in that the atomic ratio of the amount of tin to the total amount of silver and copper is 0.01% to 1%. Paste gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine Teilchengröße von 1 bis 10.000 nm aufweisen.A paste according to claim 10 or 11, characterized in that the particles have a particle size of 1 to 10,000 nm. Paste gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel Silber enthalten. Paste according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the particles contain silver. Paste gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gelöste Stoff eine Verbindung ist, die Zinn enthält.Paste according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the solute is a compound containing tin. Getrocknetes Produkt, erhalten durch Trocknen der leitfähigen Paste gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12.A dried product obtained by drying the conductive paste according to any one of claims 10 to 12.
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