JP2002334618A - Forming method of plating-substitute conductive metal film using metal fine particle dispersed liquid - Google Patents

Forming method of plating-substitute conductive metal film using metal fine particle dispersed liquid

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Harima Chem Inc
ハリマ化成株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming simply and in high reproducibility a conductive metal film which can be substituted for various plating films for various uses in an electronic component material field having process accuracy and reliability comparable to a plating film.
SOLUTION: Extra-fine metal particles with average particle diameter of 100 nm or less are dispersed in an organic solvent with coating layer of an amine compound or the like capable of coordinate bonding with metal element, a coating film is formed with the use of paste-like dispersion liquid with the addition of organic acid anhydride or its derivative or organic acid or the like showing reactivity with the amine compound or the like of the coating layer, and then, is put under heat treatment at 250°C or less, to manufacture a metal film with metal extra-fine particles densely sintered.
COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メッキ代替用の導電性金属皮膜の形成方法に関し、より具体的には、金属微粒子分散液を利用して、形成された金属微粒子分散液の塗布膜を加熱処理して、含有される金属微粒子相互を焼結して、メッキ代替用の導電性金属皮膜を形成する方法と、それに利用する金属微粒子分散液に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a conductive metal coating for plating alternative, more specifically, by using the fine metal particle dispersion, a coating film of the formed metal fine particle dispersion heat treatment to, by sintering the fine metal particles each other to be contained, and a method of forming a conductive metal coating for plating alternative, relates to a metal fine particle dispersion to be used for it. さらには、本発明は、従来のメッキ法により形成される種々の導電性部材に代えて、前記の方法により形成される、 Furthermore, the present invention, instead of a variety of conductive member formed by a conventional plating method is formed by the above method,
メッキ代替用の導電性金属皮膜を用いて、電子部品を基板上に搭載する方法にも関する。 Using a conductive metal coating for plating alternative, also relates to a method of mounting electronic components on a substrate.

【0002】 [0002]

【従来の技術】電子材料分野においては、種々な用途でメッキ膜が利用されており、その用途に応じて、電気メッキ法、あるいは、無電解メッキ法の使い分けがなされている。 BACKGROUND OF THE INVENTION In electronic materials, are plated film used in various applications, depending on the application, an electroplating method, or selectively used in the electroless plating method it has been made. 電子材料分野におけるメッキの用途には、例えば、スルーホール用メッキ、エッチングレジスト用メッキ、端子用メッキ、ボンディング用メッキ、電気接点用メッキ、ハンダ付け用メッキ、接着用メッキなどがある。 The plating applications in electronic materials, for example, plated through holes, the etching resist for plating, terminal plating, bonding plating, electrical contacts for plating, soldering plating, and the like adhering plating. これらの用途に応じて、それぞれ下記するような金属皮膜がメッキ法で形成されているスルーホール用メッキは、多層配線基板において、層間の電気的導通を図るため、基板を貫通して設けるスルーホールに対するメッキである。 In response to these applications, the plated through holes of the metal film as respectively described below are formed by a plating method, a multilayer wiring board, for electrical conduction of the layers, the through holes provided through the substrate a plating for. 一般にこのスルーホールを介して導通が図られる表面と裏面側の配線回路に銅の薄膜が用いられ、対応して、スルーホール用メッキには、無電解銅メッキが利用される。 In general, this copper thin film to the wiring circuit of the through-hole of the front and back side conduction is achieved through is used, correspondingly, the plating through holes, an electroless copper plating is utilized. 多層配線基板を製造する際、スルーホール内壁の導通、ならびに、基板上の配線との導通をも図る必要があり、予め、厚さが1μm以下の薄付け無電解銅メッキ処理を行ない、続いて、10〜50μmの厚さの無電解銅メッキを施す手法が一般的に利用されている。 When manufacturing a multilayer wiring board, conductive through-hole inner walls, and must also ensure electrical connections between the wiring on the board, in advance, it is performed following the seeding electroless copper plating 1μm thickness, followed by , method of electroless copper plating of 10~50μm of thickness is generally used.

【0003】ハンダ付け用メッキは、銅スルーホール配線基板などにおいて、銅配線表面の酸化防止と、ハンダ付け性向上のため、予め、溶融したハンダ中に配線基板を浸漬し、余分なハンダを吹き飛ばし、銅配線表面にのみ薄いハンダ層を被覆し、このハンダ層保護のため、被覆剤皮膜として形成されるものである。 [0003] The plating soldering, such as in a copper through-hole wiring board, and prevents oxidation of the copper interconnect surface, for soldering improvement in advance, immersing the circuit board in molten solder, blow off excess solder , a thin solder layer only on the copper wiring surface is coated, for the solder layer protection, those formed as a coating film. 一般には、無電解スズメッキ膜が用いられる。 In general, the electroless tin plating film. 近年、薄いハンダ層とその表面の被覆剤皮膜を同時に形成する手法として、有機酸鉛液とスズ粉を塗布後、加熱により銅配線表面ににハンダをプリコートするスーパーソルダー法などの技術が開発されている。 Recently, as a method for forming a thin solder layer and a coating film of the surface at the same time, after coating an organic acid lead solution and tin powder, techniques such as super solder method for pre-coating solder on the copper wiring surface is developed by heating ing.

【0004】エッチングレジスト用メッキとは、ドライフィルム、液状レジストなどのエッチングレジストに対して用いられるもので、過去には、一般に金メッキが用いられていた。 [0004] The etching resist for plating is intended to be used for etching resist, such as a dry film, liquid resist, in the past, generally gold has been used. 近年、ハンダメッキが主流になり、その他、スズメッキも用いられている。 In recent years, solder plating becomes mainstream, other, it is tin-plated also be used.

【0005】端子用メッキは、コネクターと電気的接続を行う端子表面に対するメッキであり、低抵抗で、良好な耐食性、耐磨耗性を示す金メッキ、パラジウムメッキ、ロジウムメッキなどを、下地メッキの上に形成して用いられる。 [0005] Plating terminal is plated against terminal surface for performing the connectors and electrical connection with low resistance, good corrosion resistance, gold plating showing the abrasion resistance, palladium plating, rhodium plating, etc., on the primer plating used in formation to. 一方、この下地メッキは、ニッケルメッキ、パラジウム・ニッケルメッキ、ニッケル・ホウ素無電解ニッケルメッキなどが用いられる。 On the other hand, the under plating, nickel plating, palladium-nickel plating, nickel-boron electroless nickel plating is used.

【0006】電気接点用メッキは、キーボードなどの電気接点を回路内に有する配線基板において、その電気接点に対して施されるメッキであり、やはり、ニッケルメッキを下地メッキとし、その上に形成される金メッキが利用されている。 [0006] The plating electrical contacts, in the wiring board having an electrical contact, such as a keyboard in the circuit, a plating applied to its electrical contacts, again, a nickel-plated with base plating, formed thereon gold has been used that.

【0007】ボンディング用メッキは、ボンディングを行う際、配線の素地に用いる銅が拡散により、表出することを防止するため、配線の銅表面に施されるメッキであり、ボンディング性に優れた高純度の金メッキが用いられる。 [0007] The plating bonding, when performing bonding, a copper diffusion using the matrix wiring, to prevent the expression, a plating applied to the copper surface of the wiring, high excellent bondability gold of purity is used.

【0008】接着用メッキは、多層積層の形成の際、内装銅箔とプリプレグとの接着性向上のために用いられる。 [0008] The plating adhesion, when forming the multi-layer stack used for the purpose of enhancing the adhesive property between the interior copper foil and the prepreg. 通常、プリプレグとの接着性向上のため、銅表面の酸化処理が行われるが、生成する酸化銅が侵されることを防ぐため、表面に無電解銅メッキ、無電解スズメッキが施される。 Usually, enhance adhesion of the prepreg, but oxidation of the copper surfaces is performed to prevent the oxidation of copper to be generated is affected, electroless copper plating on the surface, the electroless tin plating is performed.

【0009】上述するように、電子材料分野では、様々な用途を有する金属皮膜を形成する際、安定な接合が可能で、良好な作業性、高い量産性を有するため、従来より、メッキ処理による金属皮膜の形成方法が一般に利用されてきた。 [0009] As described above, in the field of electronic materials, when forming a metal film having a variety of uses, allows stable bonding, good workability, because of its high productivity, conventionally, by plating method for forming a metal coating has been generally utilized. ただし、上記する用途では、目的とする領域に選択的に金、銀、銅、パラジウム、ニッケルなどのメッキ処理を行う場合、そのメッキを行う前に、下地に対する前処理を施す工程を必要とする。 However, in applications for the case of performing selective gold region of interest, silver, copper, palladium, a plating treatment such as nickel, before performing the plating, which requires a step of performing a pre-treatment for the underlying . さらに、実際のメッキ工程においては、メッキ浴にはシアン系の溶液を使用することに伴い、メッキ処理に用いた後、これらシアン系溶液の廃液処理が必要となる。 Further, in the actual plating process, the plating bath due to the use of solutions of cyan, after using the plating process, the waste liquid treatment of cyanide solution is required. また、万全を期して、廃液処理において、酸化などによりシアン化物イオンの無毒化を行うものの、周辺環境に対する配慮から、 Also, absolutely sure, in waste water treatment, but performs detoxification of cyanide ion such as by oxidation, in consideration for the surrounding environment,
シアン系化合物など、毒性の強い薬品の使用は次第に敬遠されている。 Such as cyanide compounds, the use of strong chemicals toxic are avoided gradually.

【0010】 [0010]

【発明が解決しようとする課題】上述するように、電子材料分野において、メッキ法は、湿式で種々の金属皮膜を高い再現性で作製可能な手段として、広い範囲で利用されているものの、前記するシアン系溶液の使用、その後の洗浄工程に伴い、処理すべき廃液が相当量発生するという本質的な課題を有している。 [SUMMARY OF THE INVENTION] As described above, in the field of electronic materials, plating method, various metal coating as a means which can prepare with high reproducibility in a wet, although being utilized in a wide range, the the use of cyanide solution, with the subsequent washing step, the waste liquid to be treated has an essential problem that a substantial amount occurs. かかる課題を回避しつつ、種々の金属皮膜を高い再現性で作製可能な手段を用いて、従来、メッキ法が利用されていた工程の一部を置き換えることが模索されている。 While avoiding such problems, a variety of metal coating with a means capable manufactured with high reproducibility, conventionally, a plating method has been sought to replace the part of the process that has been used.

【0011】本発明は前記の課題を解決するもので、本発明の目的は、例えば、電子材料分野において、電子部品との接合、配線基板上の回路描画、スルーホールなどにおける導通形成などの各用途に利用される各種メッキに代えて、これらメッキによる金属皮膜と代替可能な、 [0011] The present invention is intended to solve the above problems, an object of the present invention, for example, in the field of electronic materials, the bonding between the electronic component, circuit drawing on the wiring board, each such conducting formation in such a through hole instead of various plating is used in applications, which can be substituted metal coating by these plating,
メッキ膜に匹敵する加工精度と信頼性を有し、また、簡便な工程で、高い再現性で導電性金属皮膜を形成する方法を提供することにある。 Has a machining accuracy and reliability comparable to the plating film, also by a simple process, it is to provide a method of forming a conductive metal coating with high reproducibility. より具体的には、本発明の目的は、目的とする金属からなる金属微粒子分散液を利用して、所望の領域にこの金属微粒子分散液塗布膜を形成し、この塗布膜を加熱処理して、含有される金属微粒子相互を焼結して、メッキ代替用の導電性金属皮膜を形成する方法と、それに利用する金属微粒子分散液を提供することにある。 More specifically, an object of the present invention utilizes the fine metal particle dispersion comprising a metal of interest, to form the fine metal particle dispersion coating film to a desired region, and heat treating the coating film , by sintering the fine metal particles each other to be contained, and a method of forming a conductive metal coating for plating alternative is to provide a fine metal particle dispersion to be used for it.

【0012】 [0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究・検討を進めたところ、金属微粒子の塗布膜を作製し、その後、この金属微粒子の塗布膜に含有される微粒子相互を焼結させると、メッキ膜と同程度の均一性と導電性を有する金属皮膜を形成することが可能であることに想到した。 The present inventors have SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, was intensively studying and examination, to prepare a coating film of fine metal particles, then the coated film of fine metal particles When sintering the fine particles mutually contained, and conceived that it is possible to form a metal film having a plated film comparable uniformity and conductivity. また、メッキ膜と同程度の加工精度を達成する上では、利用する金属微粒子の平均粒子径を、メッキにより作製される金属皮膜を構成する微細な金属粒子サイズと遜色のない極めて細かなものとすることが必要となり、加えて、そのように極めて微細な金属微粒子が緻密な充填状態とする塗布膜を作製し、更に、その状態で比較的に低温で焼結を達成することが必要となることを見出した。 Further, in achieving the plated film about the same machining accuracy, the average particle size of the fine metal particles to be used, a very fine one not fine metal particle size and inferior constituting the metal film is manufactured by plating it is necessary to, in addition, to prepare a coating film so that very fine metal particles and dense packing state, further, it is necessary to achieve a sintered at relatively low temperatures in this state it was found that. この三つの要件の内、最初の要件は、加工精度に応じて、利用する金属微粒子として、平均粒子径が1〜100nmの範囲に選択される金属超微粒子を用いることで満たされ、また、最後の要件についても、この金属超微粒子を、その表面に酸化被膜がなく、金属原子が露呈した状態で互いに接触させると、例えば、250℃以下の温度で加熱処理を施すことで、容易に焼結させることが可能であることを見出した。 Of these three requirements, the first requirement, depending on the machining accuracy, as the metal fine particles to be used, the average particle diameter is filled with the use of the metal ultrafine particles are selected in the range of 1 to 100 nm, also the last the requirements also the metal ultrafine particles, there is no oxide film on its surface, is brought into contact with each other in a state in which metal atoms are exposed, for example, by performing heat treatment at 250 ° C. below the temperature, easily sintered found that it is possible to. しかしながら、第二の要件に関しては、前記金属超微粒子は、その表面に金属原子が露呈した状態で互いに接触させると、室温付近の温度でも、相互に接着(融着)が生じ、比較的に疎な凝集体形成を起こす結果、全体として、メッキ膜と遜色のない緻密な充填状態を高い再現性で達成することが困難であることをも見出した。 However, for the second requirement, the metal ultrafine particles when contacted with one another in a state in which metal atoms are exposed on the surface, even at temperatures around room temperature, mutual adhesion (welding) occurs, a relatively sparse results causing Do aggregate formation, as a whole, have also found that it is difficult to achieve a dense packing state without plating film and comparable with high reproducibility. この課題の解決手段を見出すべく、さらに、検討を進めたところ、金属超微粒子の金属原子表面に、かかる金属超微粒子に含まれる金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物1種以上により被覆された状態とすると凝集体形成を回避でき、有機溶剤中に均一に分散させることが可能であり、また、この分散液の塗布膜を形成し、含まれる有機溶剤を蒸散させると、金属超微粒子が緻密に充填された状態とすることが可能であることを見出した。 To find a solution to this problem, further, was studying, metal ultra fine particles of a metal atom surface, the metal element contained in such metal ultrafine particles and coordinative binding group capable, nitrogen, oxygen , to a state of being covered by one or more compounds having a group containing a sulfur atom can avoid aggregate formation, it is possible to uniformly disperse in the organic solvent, also form a coating film of the dispersion and, when evaporating the organic solvent contained, and found that it is possible to state that the metal ultrafine particles are densely packed.
さらに、有機溶剤中に、加熱処理を施す温度において、 Furthermore, in an organic solvent, at a temperature subjected to a heat treatment,
金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物に対して、 As coordinative bond group capable to a metal element, relative to the compound having a nitrogen, oxygen, a group containing a sulfur atom,
その窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物を溶解されておくと、加熱の際、熱的にも徐々に解離する窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物とそれに対する反応性を有する化合物との反応が進行し、結果的に、金属超微粒子の表面には金属原子自体が表出し、かかる金属表面相互が直接接触することが可能となり、比較的な低温での処理によっても焼結が起こり、緻密な焼結成形体の金属皮膜が形成可能であることを見出した。 The nitrogen, oxygen, idea is dissolving the compound having reactivity with group containing a sulfur atom, upon heating, nitrogen gradually dissociate thermally, oxygen, the compound having a group containing a sulfur atom and it the reaction of the compound having a reactive proceeds for, as a result, the surface of the metal ultrafine particles exposed metal atom itself, such metal surfaces mutually becomes possible to direct contact, at relatively low temperatures by treatment occurs sintering, metal coating of dense sintered compact has been found to be possible formation. 本発明者らは、これら一連の知見に基づき、本発明を完成するに至った。 The present inventors, based on the series of findings, the present invention has been completed.

【0013】すなわち、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法は、金属微粒子分散液を用いて、メッキ代替導電性金属皮膜を形成する方法であって、メッキ代替導電膜を形成する領域に、前記金属微粒子分散液の塗布層を形成する工程と、形成された前記金属微粒子分散液の塗布層を250℃を超えない温度にて加熱処理し、含有される金属微粒子相互を焼結する工程とを有し、利用する前記金属微粒子分散液は、分散媒体となる有機溶剤中に平均粒子径が1〜100nmの範囲に選択される金属超微粒子が分散されており、金属超微粒子表面は、かかる金属超微粒子に含まれる金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物1種以上により被覆されており、前記加熱処理を施す際、金属 [0013] That is, the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, by using the fine metal particle dispersion, a method of forming a plating alternate conductive metal coating, the region for forming the plating alternate conductive film , the step of the forming the coating layer of the fine metal particle dispersion, a coating layer of the formed the fine metal particle dispersion to heat treatment at a temperature not exceeding 250 ° C., to sinter the fine metal particles each other contained has the door, the metal particulate dispersion, an average particle size in an organic solvent as a dispersion medium are dispersed metal ultrafine particles to be selected within the range of 1 to 100 nm, the metal ultrafine particles surface utilized is as coordinative bond group capable to a metal element contained in such metal ultrafine particles, nitrogen, oxygen, sulfur atoms is covered by one or more compounds having a group containing a, when subjected to the heat treatment, metal 素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物の金属超微粒子表面からの解離がなされることを特徴とするメッキ代替導電性金属膜の形成方法である。 Formation of a coordinative bond group capable and, nitrogen, oxygen, plating alternate conductive metal film, characterized in that the dissociation is made from ultra-fine metal particles the surface of the compound having a group containing a sulfur atom it is a method.

【0014】かかる本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法においては、利用する金属微粒子分散液中には、金属超微粒子表面を被覆している、金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物に対して、前記加熱処理を施す温度において、その窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物が溶解されており、金属超微粒子表面からの窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物の解離は、かかる窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物に対する、その窒素、酸素、 [0014] In the method of forming the plating alternate conductive metal film according the present invention, the fine metal particle dispersion to be used, covering the metal ultrafine particles surface, capable of coordinative bond with a metal element as groups, nitrogen, oxygen, relative to the compound having a group containing a sulfur atom, at a temperature for performing the heat treatment, the nitrogen, oxygen, compounds having reactivity are dissolved with a group containing a sulfur atom, nitrogen from metal ultrafine particles surface, oxygen, dissociation of the compound having a group containing a sulfur atom, such as nitrogen, oxygen, relative to the compound having a group containing a sulfur atom, the nitrogen, oxygen,
イオウ原子を含む基と反応性を有する前記化合物との反応により促進されることを特徴とする方法とすることが好ましい。 It is preferable that the method characterized in that it is promoted by reaction with the compound reactive with groups containing a sulfur atom. その際、金属微粒子分散液中に含有される、 At that time, contained in the fine metal particle dispersion,
前記窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物として、有機の酸無水物またはその誘導体あるいは有機酸を用いることが好ましい。 It said nitrogen, oxygen, as a compound reactive with groups containing a sulfur atom, it is preferred to use an acid anhydride of an organic or derivative thereof or an organic acid.

【0015】一方、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法は、その代替を図るべきメッキ膜の材質に応じて、金属微粒子分散液中に含有される前記金属超微粒子は、金、銀、銅、白金、パラジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、ビスマス、鉛、インジウム、錫、亜鉛、チタン、アルミニウムからなる群より選択される、 Meanwhile, the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, depending on the material of the plating film to reduce its alternatives, the metal ultrafine particles contained in the fine metal particle dispersion, gold, silver , copper, platinum, palladium, tungsten, nickel, tantalum, bismuth, lead, indium, tin, zinc, selected from the group consisting of titanium, aluminum,
一種類の金属からなる微粒子、または、2種類以上の金属からなる合金の微粒子であることを特徴とする方法とすることができる。 It can be wherein the microparticles consist of one metal, or a particulate alloy comprising two or more metals.

【0016】また、本発明は、上述の構成を有するメッキ代替導電性金属膜の形成方法に利用される金属微粒子分散液の発明をも併せて提供するものであり、すなわち、本発明の金属微粒子分散液は、メッキ代替導電膜の形成に利用される金属微粒子分散液であって、前記金属微粒子分散液は、分散媒体となる有機溶剤中に平均粒子径が1〜100nmの範囲に選択される金属超微粒子が分散されており、金属超微粒子表面は、かかる金属超微粒子に含まれる金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物1 Further, the present invention is to provide also to the invention of the fine metal particle dispersion to be used for the method of forming the plating alternate conductive metal film having the above-described configuration, i.e., fine metal particles of the present invention dispersion, a metal fine particle dispersion is used for forming the plating alternate conductive film, the metal particulate dispersion, the average particle size is selected in the range of 1~100nm in an organic solvent which is a dispersion medium metal and ultrafine particles are dispersed, the metal ultrafine particles surface, the metal element contained in such metal ultrafine particles and coordinative binding group capable, compounds having a group containing nitrogen, oxygen, sulfur atom 1
種以上により被覆されており、金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物は、250℃を超えない温度にて加熱処理により、金属超微粒子表面からの解離が可能であることを特徴とする金属微粒子分散液である。 It is covered by the species above as capable of coordinative bond with a metal element group, the nitrogen, oxygen, the compound having a group containing a sulfur atom, by a heat treatment at a temperature not exceeding 250 ° C., metal a fine metal particle dispersion, which is a possible dissociation from ultrafine particle surface.

【0017】本発明の金属微粒子分散液においては、その金属微粒子分散液中には、金属超微粒子表面を被覆している、金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物に対して、前記加熱処理を施す温度において、その窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物が溶解されていることを特徴とする金属微粒子分散液とすることが好ましい。 [0017] In the metal fine particle dispersion of the present invention, and its fine metal particle dispersion, and covers the metal ultrafine particles surface, as coordinative bond group capable to a metal element, nitrogen, oxygen, to the compound having a group containing a sulfur atom, wherein the heat treatment applied temperature, the nitrogen, oxygen, dispersion of the fine metal particles, wherein the compound reactive with the group containing a sulfur atom is dissolved it is preferable that the liquid. その際、金属微粒子分散液中に含有される、前記窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物は、有機の酸無水物またはその誘導体あるいは有機酸であることが好ましい。 At that time, contained in the fine metal particle dispersion, said nitrogen, oxygen, compounds having reactivity with group containing a sulfur atom is preferably an acid anhydride of an organic or derivative thereof or an organic acid.

【0018】一方、本発明の金属微粒子分散液では、その代替を図るべきメッキ膜の材質に応じて、金属微粒子分散液中に含有される前記金属超微粒子は、金、銀、 Meanwhile, in the fine metal particle dispersion of the present invention, depending on the material of the plating film to reduce its alternatives, the metal ultrafine particles contained in the fine metal particle dispersion, gold, silver,
銅、白金、パラジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、ビスマス、鉛、インジウム、錫、亜鉛、チタン、 Copper, platinum, palladium, tungsten, nickel, tantalum, bismuth, lead, indium, tin, zinc, titanium,
アルミニウムからなる群より選択される、一種類の金属からなる微粒子、または、2種類以上の金属からなる合金の微粒子であることを特徴とする金属微粒子分散液とすることができる。 Is selected from the group consisting of aluminum, it can be a single type of particles composed of a metal or a metal fine particle dispersion, which is a fine particle of an alloy consisting of two or more metals.

【0019】加えて、本発明は、上述する本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法の実際の利用形態として、このメッキ代替導電性金属膜を活用して、基板上に電子部品を搭載する方法の発明を提供し、すなわち、本発明の電子部品の搭載方法は、基板上に電子部品を搭載する方法であって、前記電子部品は、導電性金属皮膜を介して導通が図られる、基板上に形成されている配線回路に対して、電気的な接続をとるように搭載する工程を有し、基板上に形成されている前記導電性金属皮膜は、 [0019] In addition, the present invention is, as an actual usage of the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention to be described, by utilizing this plating alternate conductive metal film, mounting electronic components on a substrate provides invention of a process of, i.e., mounting method of the electronic component of the present invention is a method of mounting electronic components on a substrate, the electronic component is conducting is achieved through the conductive metal film, the wiring circuit formed on a substrate, comprising the step of mounting to take electrical connection, the conductive metal film is formed on the substrate,
上述するいずれかの構成を有する本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法により形成されていることを特徴とする電子部品の搭載方法である。 A method of mounting an electronic component, characterized in that it is formed by the formation method of plating alternate conductive metal film of the present invention having any configuration that described above.

【0020】本発明の電子部品の搭載方法は、例えば、 [0020] The mounting method of the electronic component of the present invention is, for example,
導通を図る導電性金属皮膜は、基板の表面と裏面間のスルーホール用メッキ膜の代替導電性金属膜であることを特徴とする方法とすることができる。 Conductive metal coating to achieve continuity may be a method which is a substitute electrically conductive metal layer of the plating film for through-hole between the surface and the back surface of the substrate. また、導通を図る導電性金属皮膜は、基板上に形成されている配線回路の少なくとも一部を構成するメッキ膜の代替導電性金属膜であることを特徴とする方法とすることができる。 The conductive metal coating to achieve continuity may be a method which is a substitute electrically conductive metal layer of the plating film constituting at least a part of the wiring circuit formed on the substrate. さらには、導通を図る導電性金属皮膜は、基板上に形成されている配線回路と電子部品の配線との接続がなされるボンディング用メッキ膜の代替導電性金属膜であることを特徴とする方法とすることもできる。 The method further includes electrically conductive metal coating to achieve conduction, characterized in that connection between the wiring of the printed circuit and electronic components are formed on a substrate which is an alternative conductive metal film of bonding a plating film to be made It can also be a.

【0021】 [0021]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法と、その際に利用するペースト状の金属微粒子分散液をより詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS, the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, illustrating a pasty metal particle dispersion to be used when the more detail.

【0022】本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法は、その主な用途は、電子材料分野において、従来のメッキ法で形成される金属皮膜が利用されている部材において、その金属皮膜として、比較的低温で焼結して作製される金属微粒子の焼結体皮膜による代替である。 The method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, the main use is in the field of electronic materials, the members of a metal film formed by the conventional plating method is used, as a metal coating a replacement by sinter coating the metal fine particles to be produced by sintering at relatively low temperatures. 従って、利用される金属微粒子の焼結体皮膜自体は、その代替すべきメッキ膜中の析出金属粒子サイズと同程度の平均粒子径を有する金属微粒子の焼結体皮膜であることが望ましい。 Therefore, the sintered body film itself of the fine metal particles to be used is preferably a sintered body film of fine metal particles having an average particle size comparable to the deposited metal particle size in the alternative to be plated film. 従って、利用するペースト状の金属微粒子分散液中に含有する金属超微粒子は、代替すべきメッキ膜における目標膜厚に応じて、その平均粒子径は1〜1 Therefore, ultrafine metal particles contained in the paste-like metal fine particle dispersion for use in accordance with the target film thickness in an alternative to be plated film, the average particle size thereof 1-1
00nmの範囲に選択する。 Selected from the range of 00nm. 好ましくは、平均粒子径を2〜10nmの範囲に選択する。 Preferably, selecting the average particle diameter in the range of 2 to 10 nm.

【0023】一般に平均粒子径数nm〜数10nm程度の金属超微粒子はその融点よりも格段に低い温度(例えば、銀であれば200℃)で焼結することが知られている。 [0023] Generally it is known to sinter the average particle diameter of several nm~ number 10nm about ultrafine metal particles is much lower temperature than its melting point (e.g., 200 ° C. If the silver). この低温焼結は、金属の超微粒子においては、十分にその粒子径を小さくすると、粒子表面に存在するエネルギー状態の高い原子の全体に占める割合いが大きくなり、金属原子の表面拡散が無視し得ないほど大きくなる結果、この表面拡散に起因して、粒子相互の界面の延伸がなされ焼結が行われるためである。 The low temperature sintering, in the ultrafine particles of the metal, when sufficiently small that the particle size, the greater the percentage physician of total of high energy state present on the particle surface atoms, ignoring the surface diffusion of metal atoms resulting not enough larger results, due to the surface diffusion, because the stretching of the interface of the particles each other is performed made and sintered. 一方、この性質は、室温近傍においても、金属超微粒子の表面相互が直接接触すると、凝集体を形成するという現象を生じさせる。 On the other hand, this property is also at near room temperature when the surface cross ultrafine metal particles are in direct contact, causing a phenomenon to form aggregates. 前記の凝集体形成は、極めて微細な金属微粒子が密な充填状態を形成する結果達成される、厚さの均一性向上効果を損なう要因となる。 Aggregate formation of said is a factor very fine metal particles is achieved result in the formation of close packing condition, impairing the uniformity improvement of thickness. さらに、密な充填状態を形成することで、全体として、所望の導電性を達成している効果を、予め部分的に凝集体を形成した構造が混入すると、密な充填状態を高い再現性で達成できなくなる一因となる。 Further, by forming a dense packed state, as a whole, the desired effects are achieved conductive, the previously partially to form an aggregate structure is mixed, with high reproducibility dense packed state the achievement can not become contribute.

【0024】それ故、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法に利用する金属微粒子分散液は、プリント配線基板などの対象物の表面上にペースト状の金属微粒子分散液の塗布膜を形成する際には、分散液に含まれる金属微粒子の凝集体形成を防止し、均一な分散状態を維持するため、金属超微粒子の表面は、かかる金属超微粒子に含まれる金属元素と配位的な結合が可能な基として、 [0024] Therefore, fine metal particle dispersion to be used for the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, forming a coating film of the paste-like metal fine particle dispersion liquid onto the surface of an object such as a printed wiring board when prevents aggregate formation of the fine metal particles contained in the dispersion, in order to maintain a uniform dispersion state, the surface of the metal ultrafine particles, such metal as a coordinative metal element contained in the fine particles as a binding group capable,
窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物1種以上により被覆された状態とする。 Nitrogen, oxygen, and the state of being covered with one or more compounds having a group containing a sulfur atom. すなわち、かかる金属超微粒子に含まれる金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物1種以上により、金属超微粒子の金属表面を密に被覆した状態とすることで、塗布膜を形成した後、加熱処理を施すまでは、金属超微粒子が互いにその金属表面が直接接触しない状態とする。 That is, as the metal element contained in such metal ultrafine particles and coordinative binding group capable, nitrogen, oxygen, by one or more compounds having a group containing a sulfur atom, densely cover the metal surfaces of the metal ultrafine particles with state, after forming the coating film, until subjected to a heat treatment, a state in which the metal ultrafine particles the metal surface is not in direct contact with each other. なお、この被覆層を設けることにより、仮に塗布を行う際など酸素と接しても、金属超微粒子の表面には、酸化膜が実質的に形成されない状態ともなっている。 Note that by providing the coating layer, even if contact with oxygen, such as when performing the coating, the surface of the metal ultrafine particles, has also become a state in which oxide film is not substantially formed.

【0025】この表面の被覆に利用される化合物は、金属元素と配位的な結合を形成する際、窒素、酸素、イオウ原子上に孤立電子対を有する基を利用するもので、例えば、窒素原子を含む基として、アミノ基が挙げられる。 The compounds utilized for coating the surface when forming a coordinative bond with a metal element, which utilizes nitrogen, oxygen, a group having a lone pair of electrons on the sulfur atom, such as nitrogen as groups containing atoms, and amino groups. また、イオウ原子を含む基としては、スルファニル基(−SH)、スルフィド型のスルファンジイル基(− As the group containing a sulfur atom, a sulfanyl group (-SH), sulfide type sulfanediyl group (-
S−)が挙げられる。 S-), and the like. また、酸素原子を含む基としては、ヒドロキシ基、エーテル型のオキシ基(−O−)が挙げられる。 Examples of a group containing an oxygen atom, hydroxy group, and ether type oxy group (-O-).

【0026】利用可能なアミノ基を有する化合物の代表として、アルキルアミンを挙げることができる。 [0026] Representative compounds having available amino group, and an alkyl amine. なお、 It should be noted that,
かかるアルキルアミンは、金属元素と配位的な結合を形成した状態で、通常の保管環境、具体的には、40℃に達しない範囲では、脱離しないものが好適であり、沸点が60℃以上の範囲、好ましくは100℃以上となるものが好ましい。 Such alkylamine is a state of forming a coordinative bond with a metal element, normal storage environment, specifically, in the range not reaching 40 ° C., are preferred those not eliminated, boiling point 60 ° C. or more ranges, preferably made with 100 ° C. or higher. ただし、焼結・合金化を行う際には、速やかに、表面から離脱することが可能であることが必要であり、少なくとも、沸点が300℃を超えない範囲、 However, when performing sintering, alloying, promptly, it is necessary that it is possible to leave from the surface, at least, a range having a boiling point not exceeding 300 ° C.,
通常、250℃以下の範囲となるものが好ましい。 Usually, preferable that the range of 250 ° C. or less. 例えば、アルキルアミンとして、そのアルキル基は、C4〜 For example, the alkyl amines, the alkyl groups, C4 to
C20が用いられ、さらに好ましくはC8〜C18の範囲に選択され、アルキル鎖の末端にアミノ基を有するものが用いられる。 C20 is used, still are preferably selected in the range of C8 to C18, it is used those having an amino group at the end of the alkyl chain. 例えば、前記C8〜C18の範囲のアルキルアミンは、熱的な安定性もあり、また、その蒸気圧もさほど高くなく、室温等で保管する際、含有率を所望の範囲に維持・制御することが容易であるなど、ハンドリング性の面から好適に用いられる。 For example, alkylamine ranging from the C8~C18 is also thermal stability, also its vapor pressure not so high, when stored at room temperature or the like, to maintain and control the content of the desired range etc. is easy, is preferably used in view of handling property. 一般に、かかる配位的な結合を形成する上では、第一級アミン型のものがより高い結合能を示し好ましいが、第二級アミン型、 In general, in order to form such a coordinative bond, although those of primary amine type is preferable it showed higher binding capacity, secondary amine type,
ならびに、第三級アミン型の化合物も利用可能である。 And a compound of a tertiary amine type also available.
また、1,2−ジアミン型、1,3−ジアミン型など、 In addition, 1,2-diamine type, 1,3-diamine type, such as,
近接する二以上のアミノ基が結合に関与する化合物も利用可能である。 Compound adjacent two or more amino groups are involved in binding it is also available.

【0027】また、利用可能なスルファニル基(−S [0027] In addition, the available sulfanyl group (-S
H)を有する化合物の代表として、アルカンチオールを挙げることができる。 Representative compounds having H), mention may be made of alkanethiol. なお、かかるアルカンチオールも、金属元素と配位的な結合を形成した状態で、通常の保管環境、具体的には、40℃に達しない範囲では、脱離しないものが好適であり、沸点が60℃以上の範囲、 Incidentally, such alkanethiol even in a state of forming a coordinative bond with a metal element, normal storage environment, specifically, in the range not reaching 40 ° C., it is preferred those not eliminated, boiling point 60 ℃ or more ranges,
好ましくは100℃以上となるものが好ましい。 Preferably preferable that the 100 ° C. or higher. ただし、焼結・合金化を行う際には、速やかに、表面から離脱することが可能であることが必要であり、少なくとも、沸点が300℃を超えない範囲、通常、250℃以下の範囲となるものが好ましい。 However, when performing sintering, alloying, promptly, it is necessary that it is possible to leave from the surface, at least, a range having a boiling point not exceeding 300 ° C., usually, the range of 250 ° C. or less It becomes what is preferable. 例えば、アルカンチオールとして、そのアルキル基は、C4〜C20が用いられ、さらに好ましくはC8〜C18の範囲に選択され、 For example, the alkanethiol, the alkyl group, C4-C20 is used, or more preferably be selected within the range of C8 to C18,
アルキル鎖の末端にスルファニル基(−SH)を有するものが用いられる。 Those having a sulfanyl group (-SH) at the terminal of the alkyl chain is used. 例えば、前記C8〜C18の範囲のアルカンチオールは、熱的な安定性もあり、また、その蒸気圧もさほど高くなく、室温等で保管する際、含有率を所望の範囲に維持・制御することが容易であるなど、 For example, alkanethiol range of the C8~C18 is also thermal stability, also its vapor pressure not so high, when stored at room temperature or the like, to maintain and control the content of the desired range such as it is easy,
ハンドリング性の面から好適に用いられる。 It is preferably used in view of handling property. 一般に、第一級チオール型のものがより高い結合能を示し好ましいが、第二級チオール型、ならびに、第三級チオール型の化合物も利用可能である。 In general, those of primary thiol type is preferable showed higher binding capacity, secondary thiol-type, and a compound of a tertiary thiol type also available. また、1,2−ジチオール型などの、二以上のスルファニル基(−SH)が結合に関与するものも、利用可能である。 Further, such 1,2-dithiol type, also those where two or more sulfanyl groups (-SH) are involved in binding, is available.

【0028】また、利用可能なヒドロキシ基を有する化合物の代表として、アルカンジオールを挙げることができる。 Further, as a representative of compounds having an available hydroxy group, and an alkane diol. なお、かかるアルカンジオールも、金属元素と配位的な結合を形成した状態で、通常の保管環境、具体的には、40℃に達しない範囲では、脱離しないものが好適であり、沸点が60℃以上の範囲、通常、100℃以下の範囲となるものが好ましい。 Even such alkane diols, in a state of forming a coordinative bond with a metal element, normal storage environment, specifically, in the range not reaching 40 ° C., it is preferred those not eliminated, boiling point 60 ° C. or more ranges, usually, is preferred to the range of 100 ° C. or less. ただし、焼結・合金化を行う際には、速やかに、表面から離脱することが可能であることが必要であり、少なくとも、沸点が300℃ However, when performing sintering, alloying, promptly, it is necessary that it is possible to leave from the surface, at least a boiling point of 300 ° C.
を超えない範囲、通常、250℃以下の範囲となるものが好ましい。 The range not exceeding generally is preferred that a range of 250 ° C. or less. 例えば、1,2−ジオール型などの、二以上のヒドロキシ基が結合に関与するものなどが、より好適に利用可能である。 For example, such 1,2-diol type, such as where two or more hydroxy groups are involved in the binding is more suitably used.

【0029】加えて、上述する金属超微粒子の表面を被覆している金属元素と配位的な結合が可能な基として、 [0029] In addition, as a coordinative bond group capable to a metal element which covers the surface of the above metal ultrafine particles,
窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物に対して、加熱した際、その窒素、酸素、イオウ原子を含む基との反応性を有する化合物成分、例えば、有機の酸無水物または酸無水物誘導体あるいは有機酸を、金属超微粒子分散液中に添加することができる。 Nitrogen, oxygen, relative to the compound having a group containing a sulfur atom, upon heating, the nitrogen, oxygen, compound component having a reactivity with the group containing a sulfur atom, for example, acid anhydrides of an organic or acid anhydride the derivatives, or organic acids, may be added to the metal ultrafine particle dispersion. この窒素、酸素、 This nitrogen, oxygen,
イオウ原子を含む基との反応性を有する化合物は、加熱した際、上述する金属超微粒子の表面を被覆する、金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物による付着層を除去するために利用される。 Compound reactive with the group containing a sulfur atom, upon heating, to coat the surface of the above metal ultrafine particles, as coordinative bond group capable to a metal element, nitrogen, oxygen, sulfur atoms It is utilized to remove the adhering layer by a compound having a group containing. すなわち、加熱に伴い、室温付近では付着層を形成している被覆化合物中の、窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応する結果、その反応後、 That is, with the heat, in the coating compound forming the deposited layer in the vicinity of room temperature, nitrogen, oxygen, result of reacting with a group containing a sulfur atom, after the reaction,
前記窒素、酸素、イオウ原子を含む基は、金属超微粒子表面において、表面の金属原子と配位的な結合を形成することが困難となり、結果的に除去がなされる。 Group including a nitrogen, oxygen, sulfur atom, in the metal ultrafine particle surface, it is difficult to form a coordinative bond with the surface of the metal atom, resulting in removal is made. この除去機能は、ペースト状の金属微粒子分散液の塗布膜形成がなされる、室温近傍では発揮されず、その後、塗布膜に対する加熱処理の過程において、初めて発揮されるものとなる。 This removal function is applied film formed of the paste-like metal fine particle dispersion is made, not exerted in the vicinity of room temperature, then, in the course of the heat treatment for the coating film, and that the first time exhibited.

【0030】具体的には、添加されている酸無水物または酸無水物誘導体は、加熱に伴い、前記窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物、例えば、アミン化合物、チオール化合物、ジオール化合物などと反応し、アミド、チオエステル、エステルを形成するために利用される。 [0030] More specifically, the acid anhydride or acid anhydride derivative is added, along with heating, the nitrogen, oxygen, compounds having a group containing a sulfur atom, for example, amine compounds, thiol compounds, a diol compound reacts with such as amide, is utilized to form thioester, an ester. このアミド、チオエステル、エステルを形成すると、金属原子と配位的な結合を形成することが困難となり、結果的に、金属超微粒子の表面被覆層の除去がなされる。 The amide, thioester, to form an ester, it is difficult to form a coordinative bond with a metal atom, as a result, removal of the surface coating layer of the metal ultrafine particles are made. 従って、極めて微細な金属超微粒子は、元々均一に分散しており、塗布膜中に含まれる有機溶剤が蒸散するに伴い、緻密な充填状態を採りつつ、その金属表面を直接接触させて加熱処理が進み、比較的に低温でも互いに焼結する。 Thus, the very fine metal ultrafine particles, which originally uniformly dispersed, with the organic solvent contained in the coating film evaporates, while taking a dense packing state, a heat treatment by contacting the metal surface directly proceeds, also sintered together at a relatively low temperature. 最終的に、塗布膜中の金属超微粒子全体は、緻密な焼結体皮膜となり、メッキ膜と比較しても、 Finally, the entire metal ultrafine particles in the coating film becomes a dense sintered body film, even compared with the plated film,
その緻密度は遜色のないものとなる。 The denseness is that there is no way inferior. 従って、この酸無水物または酸無水物誘導体の含有量は、上記アミン化合物、チオール化合物、ジオール化合物などに含まれる末端アミノ基、スルファニル基(−SH)、ヒドロキシ基の総和に応じて、少なくとも、それと等量となる量を超えて添加すると好ましい。 Therefore, the content of the acid anhydride or acid anhydride derivative, the amine compound, thiol compound, terminal amino group contained in such a diol compound, a sulfanyl group (-SH), in accordance with the sum of the hydroxy groups, at least, At the same preferable to add more than the amount that their amounts become equal. なお、酸無水物または酸無水物誘導体は、加熱した際、場合によっては、塩基性を有する金属酸化物の皮膜とも反応して、カルボン酸の金属塩を生成する機能も有するため、その反応性をも考慮に入れ、若干過剰な量が適宜選択される。 Incidentally, the acid anhydride or acid anhydride derivative, upon heating, in some cases, with film of metal oxide having a basic react because they have a function of generating a metal salt of a carboxylic acid, its reactivity take into account the somewhat excessive amount is selected appropriately.

【0031】前記の反応性を示す限り、利用される有機の酸無水物またはその誘導体あるいは有機酸は特に限定されるものではない。 [0031] long as they exhibit the aforementioned reactive, acid anhydride or a derivative thereof or an organic acid of the organic utilized is not particularly limited. 例えば、利用可能な有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ヘキサン酸、オクチル酸などのC1〜C10の直鎖または分岐した飽和カルボン酸、ならびにアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、安息香酸、ソルビン酸などの不飽和カルボン酸、ならびに、シュウ酸、マロン酸、 For example, as the available organic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, hexanoic acid, linear or branched saturated carboxylic acids of C1~C10 such octylate and acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, benzoic acid, unsaturated carboxylic acids such as sorbic acid, and oxalic acid, malonic acid,
セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの二塩基酸など、種々のカルボン酸に加えて、カルボキシル基に代えて、リン酸基(−OP(O)(OH) 2 )あるいは、スルホ基(−SO 3 H)を有する、リン酸エステル、スルホン酸などのその他の有機酸を挙げることができる。 Sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, etc. dibasic acids such as itaconic acid, in addition to the various carboxylic acids, instead of the carboxyl group, phosphoric acid group (-OP (O) (OH) 2) or a sulfo group having (-SO 3 H), mention may be made of other organic acids, such as phosphoric acid esters, sulfonic acid.

【0032】また、好適に利用できる有機の酸無水物もしくは酸無水物の誘導体として、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)などの芳香族酸無水物、無水マレイン酸、無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、 Further, as derivatives of suitably acid anhydrides of available organic or acid anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid, ethylene glycol bis (anhydrotrimellitate Tate), aromatic acid anhydrides, such as glycerol tris (anhydrotrimellitate), maleic anhydride, succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyl tetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic acid,
アルケニル無水コハク酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、 Alkenyl succinic anhydride, hexahydrophthalic anhydride,
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物などの環状脂肪族酸無水物、 Methylhexahydrophthalic anhydride, cyclic aliphatic acid anhydrides such as methyl cyclohexene tetracarboxylic anhydride,
ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物などの脂肪族酸無水物を挙げることができる。 Polyadipic acid anhydride, polyazelaic acid anhydride, and aliphatic acid anhydrides such as polysebacic acid anhydride. この中でも、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、およびこれらの誘導体は、本発明が目的とする比較的に低い加熱処理(焼結)温度においても、例えば、アミン化合物の末端アミノ基などに対して適度な反応性を有することから好適に用いられる。 Among these, methyl tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, and their derivatives, even at relatively low heating treatment (sintering) temperature to which the present invention is intended, for example, the terminal amino groups of the amine compound It is preferably used since it has a moderate reactivity against such.

【0033】本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法において、利用するペースト状の金属微粒子分散液は、塗布後に加熱処理を行うものの、その塗布する際には、前記表面に分子の被覆層を設けた金属超微粒子を分散する分散溶媒として、有機溶剤一種以上を含有したものとする。 [0033] In the method for forming a plating alternate conductive metal film of the present invention, a paste of fine metal particle dispersion to be utilized, although heat treatment is performed after coating, when the coating, the coating layer of molecules on the surface as a dispersion solvent for dispersing the ultrafine metal particles having a, and those containing one or more kinds organic solvent. この有機溶剤中には、上記の窒素、酸素、イオウ原子を含む基との反応性を有する化合物成分、例えば、有機の酸無水物または酸無水物誘導体あるいは有機酸が均一に溶解した状態とすることが好ましい。 This organic solvent, the above-mentioned nitrogen, oxygen, compound component having a reactivity with the group containing a sulfur atom, for example, a state where the acid anhydride of an organic or acid anhydride derivative or an organic acid is uniformly dissolved it is preferable. 一方、 on the other hand
ペースト状の金属微粒子分散液を長期にわたり保管する間も、表面に分子の被覆層を設けた金属超微粒子が均一な分散状態を維持する上では、用いる金属超微粒子の表面を被覆している、アミン化合物などの化合物の付着層を溶出することのない有機溶剤が好適に利用される。 During storage a pasty metal particle dispersion for a long time even in terms of metal ultrafine particles having a coating layer of molecules maintain a uniform dispersion state on the surface, covers the surface of the used metal ultrafine particles, no organic solvent of eluting the adhesion layer of a compound such as an amine compound is preferably used.

【0034】この二種の用途・目的に用いられる有機溶剤は、異なる種類のものを用いることもできるが、同じ有機溶剤を用いることが好ましい。 [0034] The organic solvent used in this two kinds of applications, purposes, although it is also possible to use a different type, it is preferable to use the same organic solvent. なお、前記の二種の用途に利用できる限り、その種類は限定されるものではないが、金属超微粒子の表面に付着層を形成している化合物、例えば、アルキルアミンなどの溶解性が高すぎ、 As long as available for said two kinds of applications, the type is not limited to, compounds forming an adhesion layer on the surface of the ultrafine metal particles, for example, is too high solubility, such as alkyl amines ,
金属超微粒子表面の付着層が消失するような高い極性を有する溶剤ではなく、非極性溶剤あるいは低極性溶剤を選択することが好ましい。 Rather than solvent having a high polarity, such as deposit of metal ultrafine particles surface disappears, they are preferable to select a non-polar solvent or low polar solvent.

【0035】加えて、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法では、塗布後、焼結のため、加熱処理を行う温度において、かかる有機溶剤は、比較的速やかに蒸散でき、その間に熱分解などを起こすことがない程度には熱的な安定性を有することが好ましい。 [0035] In addition, in the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, after application, for sintering, at a temperature of the heat treatment, the organic solvent may evaporate relatively quickly, heat therebetween the extent never cause decomposition and preferably has a thermal stability. また、微細なラインを形成する際、その塗布の工程において、金属微粒子分散液を所望とする膜厚の塗布膜としてスクリーン印刷法などで塗布するため、好適な液粘度範囲に維持することも必要となる。 Also, when forming a fine line, in the process of coating, for coating with a coating film thickness of the desired metal particle dispersion screen printing method or the like, it needs to maintain a suitable liquid viscosity range to become. そのハンドリング性の面を考慮すると、室温付近では容易に蒸散することのない、比較的に高沸点な非極性溶剤あるいは低極性溶剤、例えば、テルピネオール、ミネラルスピリット、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、メシチレンなどが好適に利用でき、さらには、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタンなども用いることができる。 Considering the surface of the handling property, not to easily evaporate at about room temperature, high boiling non-polar solvents or low-polar solvents relatively, for example, terpineol, mineral spirit, xylene, toluene, ethylbenzene, mesitylene and the like preferably available, and further, can be used hexane, heptane, octane, decane, dodecane, cyclohexane, and cyclooctane.

【0036】かかる有機溶剤の含有量は、それが溶解すべき、窒素、酸素、イオウ原子を含む基との反応性を有する化合物、例えば、有機の酸無水物またはその誘導体あるいは有機酸などの量に拠って選択される。 The content of the organic solvent, it is to be lysed, nitrogen, oxygen, the amount of the compound having reactivity with a group containing a sulfur atom, for example, an acid anhydride of an organic or derivative thereof or an organic acid to due to be selected. また、分散される金属超微粒子の量、その分散密度に応じて、含有比率を選択する。 The amount of metal dispersed ultrafine particles, according to the dispersion density, selects the content ratio. その際、通常、ペースト状の金属微粒子分散液中、分散媒質の金属超微粒子100質量部当たり、前記有機溶剤の含有量を5〜100質量部の範囲に選択することが好ましい。 At that time, usually, in the paste-like metal fine particle dispersion, the metal ultrafine particles per 100 parts by weight of the dispersing medium, it is preferable to select the content of the organic solvent in the range of 5 to 100 parts by weight. なお、適正な塗布性能、例えば、線幅精度、膜厚の制御性に応じて、ペースト状の金属微粒子分散液の液粘度を調製する必要があり、例えば、有機溶剤の添加量を調整して、最終液粘度を、1〜 Note that proper coating performance, e.g., line width accuracy, according to the control of the film thickness, it is necessary to prepare a liquid viscosity of the paste-like metal fine particle dispersion, for example, by adjusting the amount of the organic solvent the final solution viscosity, 1
500Pa・sの範囲、好ましくは、2〜200Pa・ Range of 500Pa · s, preferably, 2~200Pa ·
sの範囲に選択することが望ましい。 It is desirable to select the range of s.

【0037】一方、ペースト状の金属微粒子分散液中に含有される、微細な平均粒子径の金属超微粒子は、形成すべき導電性金属膜が代替するメッキ膜の用途、その材質に応じて、例えば、銀、銅、白金、パラジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、ビスマス、鉛、インジウム、錫、亜鉛、チタン、アルミニウムからなる群より選択される、一種類の金属からなる微粒子、または、2 On the other hand, are contained in the paste-like metal fine particle dispersion, the metal ultrafine particles finer average particle diameter, the plated film applications where conductive metal film to be formed is an alternative, depending on the material, for example, silver, copper, platinum, palladium, tungsten, nickel, tantalum, bismuth, lead, indium, tin, zinc, selected from the group consisting of titanium, aluminum, fine particles composed of one kind of metal or,, 2
種類以上の金属からなる合金の微粒子を、適宜選択することができる。 The fine particles of alloy consisting of or more metals can be suitably selected. 通常の目的では、金、銀、銅、白金など、それ自体の電気伝導性に優れる金属からなる微粒子を利用することが多い。 In a typical object, gold, silver, copper, platinum, etc., is often used fine particles composed of a metal excellent in electrical conductivity itself. なお、合金微粒子を用いる際には、通常、焼結のための加熱処理温度より、かかる合金の融点が高いものを用いる際に、本発明の効果が発揮されるものとなる。 Note that when using an alloy fine particles generally, from the heat treatment temperature for sintering, when used as the melting point of such alloys is high, the effect of the present invention is intended to be exhibited.

【0038】また、本発明の電子部品の搭載方法は、上述するメッキ代替導電性金属膜の形成方法を採用して作製される導電性金属膜を、従来はメッキ膜を利用している電子材料部材に新たに利用することで、その実装基板上への電子部品の実装・搭載を行う方法である。 Further, a method for mounting an electronic component of the present invention, electronic materials and the conductive metal film manufactured by employing the method of forming the above plating alternate conductive metal film, conventionally utilizing a plating film by newly available member, it is a method of performing mounting and mounting of the electronic components to the mounting substrate. 電子部品の搭載用部材においては、種々のメッキ膜が利用されているが、その内、通常のメッキ法と異なり、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法における特徴的で必須な工程である、金属超微粒子の低温焼結工程の加熱処理が何らかの不具合を生じることのない範囲で、メッキ膜の代替が可能である。 In mounting member of the electronic component, various plating film are used, of which, unlike the conventional plating method, a characteristic and essential step in the method for forming a plating alternate conductive metal film of the present invention is, within the range not to heat treatment of the low-temperature sintering process of metal ultrafine particles cause some trouble, it is possible to substitute a plated film. 特に、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法においては、メッキと異なり、水性試薬を用いる湿式工程を必要としないことの利点が発揮される形態がより好適である。 In particular, in the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, unlike plating, form advantage of not requiring a wet process using an aqueous reagent is exerted is more preferable.

【0039】例えば、特定の領域にのみ、選択的な導電性金属膜を形成することを要する場合により適するものとなる。 [0039] For example, it becomes more suitable for a case requiring that only a specific area to form a selective electrically conductive metal film. 従って、基板上に電子部品を搭載する一連の工程は、電子部品を、導電性金属皮膜を介して導通が図られる、基板上に形成されている配線回路に対して、電気的な接続をとるように搭載する工程を含むが、その際、 Thus, a series of steps of mounting the electronic component on the substrate, an electronic part, conducted through the conductive metal coating is achieved, the wiring circuit formed on the substrate, making electrical connections including the step of mounting manner, in which,
基板上に形成されている導電性金属皮膜は、本発明のメッキ代替導電性金属膜の形成方法を用いることで、必要部分のみに選択的に形成される場合が好ましいものとなる。 Conductive metal film is formed on a substrate, by using the method of forming the plating alternate conductive metal film of the present invention, which is preferable may be selectively formed only in a necessary portion.

【0040】一例として、導通を図る導電性金属皮膜が、基板の表面と裏面間のスルーホール用メッキ膜の代替導電性金属膜として利用される場合、あるいは、基板上に形成されている配線回路の少なくとも一部を構成するメッキ膜の代替導電性金属膜として利用される場合が挙げられる。 [0040] As an example, a conductive metal coating to achieve conduction, when used as a replacement conductive metal film of the plated film for through-hole between the surface and the back surface of the substrate, or a wiring circuit formed on the substrate If the utilized as an alternative conductive metal film of the plating film constituting at least a part thereof. 加えて、導通を図る導電性金属皮膜が、基板上に形成されている配線回路と電子部品の配線との接続がなされるボンディング用メッキ膜の代替導電性金属膜として利用される場合をも一例として挙げられる。 In addition, the conductive metal coating to achieve conduction, an example is also the case where connection between the wiring of the printed circuit and electronic components are formed on a substrate is utilized as an alternative conductive metal film of bonding a plating film to be made and the like as. また、本発明のペースト状の金属微粒子分散液を基板に塗布後、その塗布膜部分にチップなどの電子部品を搭載し、250℃以下のの低温にて加熱焼結することで、信頼性の高い電子部品の接合を行うことも可能となる。 Further, the present invention after applying a paste-like fine metal particle dispersion to the substrate, that its coating film portion by mounting electronic components such as chips, to heat sintering at a low temperature of the 250 ° C. or less, the reliability it is possible to perform bonding high electronic component.

【0041】加えて、本発明の電子部品の搭載方法においては、利用するペースト状の金属微粒子分散液は、金属微粒子相互の電気的な導通と、成形・固化には、有機バインダーを利用しておらず、有機バインダーを利用している導電性金属ペーストと異なり、かかる導電性金属膜に対して、ハンダ剤を更に利用して、複数の電子部品を実装する形態とすることも可能である。 [0041] In addition, in the mounting method of the electronic component of the present invention, a paste of fine metal particle dispersion to be utilized, the electrical conduction of the metal fine particles one another, the molding and solidified, by using an organic binder Orazu, unlike the conductive metal paste utilizing an organic binder, with respect to such conductive metal film, a solder agent further utilized, it is also possible to form mounting a plurality of electronic components.

【0042】 [0042]

【実施例】以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。 EXAMPLES Hereinafter, Examples illustrate the present invention more specifically. この実施例は、本発明の最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明はこの実施例により限定を受けるものではない。 This embodiment, although the one example of the embodiment of the present invention, the present invention is not intended to be limited by the embodiments.

【0043】(実施例1)市販されている銀の超微粒子分散液(商品名:独立分散超微粒子パーフェクトシルバー、真空冶金(株))、具体的には、銀微粒子100質量部、アルキルアミンとして、ドデシルアミン15質量部、有機溶剤として、ターピネオール75質量部を含む平均粒径8nmの銀微粒子の分散液を利用して、ペースト状の銀超微粒子の分散液を調製した。 [0043] (Example 1) ultrafine particle dispersion liquid of silver which is commercially available (trade name: independently dispersed ultrafine particles Perfect Silver, manufactured by Vacuum Metallurgical Co.), specifically, 100 parts by weight of silver particles, as alkylamine , 15 parts by weight dodecylamine, as the organic solvent, by using a dispersion liquid having an average particle diameter 8nm silver microparticles containing terpineol 75 parts by weight, to prepare a dispersion of paste-like ultra-fine silver particles.

【0044】ペースト状の銀超微粒子分散液は、前記銀微粒子の分散液に、その分散液中の銀微粒子100質量部当たり、加熱時にドデシルアミンと反応する成分となる、酸無水物として、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(Me−HHPA)10質量部を添加し、攪拌脱泡機で十分に攪拌して、均一化を図った。 The pasty silver ultrafine particle dispersion, the dispersion of the fine silver particles, silver particles 100 parts by weight per the dispersion, the components that react with dodecylamine during heating, as an acid anhydride, methyl It was added hexahydrophthalic anhydride (Me-HHPA) 10 parts by weight, and thoroughly stirred with a stirring defoamer was made uniform. なお、調製されたペースト状の銀超微粒子分散液の液粘度は、60Pa・s The liquid viscosity of the paste-like silver ultrafine particle dispersion liquid is prepared, 60 Pa · s
である。 It is.

【0045】調製したペースト状の銀超微粒子分散液を、銅張り積層板の銅箔面上に塗布し、この80μm厚さの塗布膜上に、半導体部品の金配線を置き、不活性雰囲気下、150℃×30分、+210℃×60分の温度条件で加熱処理を施した。 [0045] The prepared pasty silver ultrafine particle dispersion liquid was applied on a copper foil surface of the copper-clad laminate, on the 80μm thickness of the applied film, placing a gold wire of the semiconductor component, under an inert atmosphere , 0.99 ° C. × 30 min, and was heated at a temperature of + 210 ° C. × 60 minutes. この加熱処理により、塗布膜に含まれる銀超微粒子の焼結がなされ、銅張り積層板の銅箔面と半導体部品の金配線との間に、ボンディング用メッキ膜の代替層として形成される銀超微粒子の焼結体膜を介して、固定と、電気的な導通が形成された。 By this heat treatment, the silver made sintering of the silver superfine particles included in the coating film, between the gold wiring copper foil surface and the semiconductor components of the copper-clad laminate is formed as alternating layers of bonding plating film through a sintered film of ultrafine particles, fixed and, electrical conduction is formed. その際、ボンディングされた金配線と積層板(銅箔面)間の接続抵抗値は、1.2×10 -6 Ωであった。 At that time, the laminate bonding gold wires (copper foil surface) connection resistance value between was 1.2 × 10 -6 Ω.

【0046】(実施例2)実施例1と同様に、ペースト状の銀超微粒子分散液を調製した。 [0046] Similarly to Example 2 Example 1 to prepare a paste-like silver ultrafine particle dispersion liquid. 平均粒径8nmの銀微粒子100質量部当たり、アルキルアミンとして、ドデシルアミン15質量部、有機溶剤として、ターピネオール75質量部を含む分散液を利用して、その分散液中の銀微粒子100質量部当たり、含有されるドデシルアミンと加熱時に反応する成分となる、酸無水物として、 The average particle diameter 8nm fine silver particles 100 parts by weight per as alkylamine, 15 parts by weight dodecylamine, as an organic solvent, using a dispersion containing terpineol 75 parts by weight, the silver particles 100 parts by weight per the dispersion , the components that react when heated with dodecylamine contained, as an acid anhydride,
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(Me−HHPA)1 Methylhexahydrophthalic anhydride (Me-HHPA) 1
0質量部を添加し、攪拌脱泡機で十分に攪拌して、均一化を図った。 Was added 0 parts by weight, and thoroughly stirred with a stirring defoamer was made uniform. なお、調製されたペースト状の銀超微粒子分散液の液粘度は、60Pa・sである。 The liquid viscosity of the paste-like silver ultrafine particle dispersion liquid prepared is 60 Pa · s.

【0047】調製されたペースト状の銀超微粒子分散液をプリント配線基板面上にスクリーン印刷により、回路パターン状の印刷塗布した。 [0047] by screen printing the prepared pasty silver ultrafine particle dispersion liquid on the printed wiring board surface, it was applied by printing the circuit pattern. この50μm厚さの塗布膜に、不活性雰囲気下、150℃×30分、+210℃× The coating film of the 50μm thick, under inert atmosphere, 0.99 ° C. × 30 min, + 210 ° C. ×
60分の温度条件で加熱処理を施した。 It was subjected to heat treatment at a temperature of 60 minutes. この加熱処理により、塗布膜に含まれる銀超微粒子の焼結がなされ、プリント配線基板の表面に、メッキ膜の代替層として形成される銀超微粒子の焼結体膜からなる回路配線が形成された。 By this heat treatment, sintering of the silver superfine particles included in the coating film is made, the surface of the printed wiring board, circuit wiring formed of a sintered body film of ultra-fine silver particles which are formed as alternating layers of a plating film is formed It was. 得られた回路の抵抗値(面抵抗率)は7.5×1 Resistance of the resulting circuit (surface resistivity) is 7.5 × 1
-6 Ω・□であった。 It was 0 -6 Ω · □.

【0048】(実施例3)実施例1と同様に、ペースト状の銀超微粒子分散液を調製した。 [0048] Similar to Example 3 Example 1, to prepare a paste-like silver ultrafine particle dispersion liquid. 平均粒径8nmの銀微粒子100質量部当たり、アルキルアミンとして、ドデシルアミン15質量部、有機溶剤として、ターピネオール75質量部を含む分散液を利用して、その分散液中の銀微粒子100質量部当たり、含有されるドデシルアミンと加熱時に反応する成分となる、酸無水物として、 The average particle diameter 8nm fine silver particles 100 parts by weight per as alkylamine, 15 parts by weight dodecylamine, as an organic solvent, using a dispersion containing terpineol 75 parts by weight, the silver particles 100 parts by weight per the dispersion , the components that react when heated with dodecylamine contained, as an acid anhydride,
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(Me−HHPA)1 Methylhexahydrophthalic anhydride (Me-HHPA) 1
0質量部を添加し、攪拌脱泡機で十分に攪拌して、均一化を図った。 Was added 0 parts by weight, and thoroughly stirred with a stirring defoamer was made uniform. なお、調製されたペースト状の銀超微粒子分散液の液粘度は、60Pa・sである。 The liquid viscosity of the paste-like silver ultrafine particle dispersion liquid prepared is 60 Pa · s.

【0049】調製されたペースト状の銀超微粒子分散液を、スクリーン印刷により、基板厚さ1.6mmの両面配線基板の内径0.5mmのスルーホールを埋め込むように、印刷した。 [0049] The prepared paste-like silver ultrafine particle dispersion liquid, by screen printing, so as to fill the through hole with an inner diameter of 0.5mm for the double-sided wiring board substrate thickness 1.6 mm, were printed. この平面部分での厚さ50μmの塗布膜に、不活性雰囲気下、150℃×30分、+210℃ The coating film having a thickness of 50μm at the flat portion, under an inert atmosphere, 0.99 ° C. × 30 min, + 210 ° C.
×60分の温度条件で加熱処理を施した。 It was subjected to heat treatment at a temperature of 60 minutes ×. この加熱処理により、塗布膜に含まれる銀超微粒子の焼結がなされ、 By this heat treatment, sintering of the silver superfine particles included in the coating film is made,
両面配線基板を貫通するスルーホールの内壁面に、スルーホール用メッキ膜の代替層として形成される銀超微粒子の焼結体膜が形成された。 The inner wall of the through hole penetrating the double-sided wiring board, a sintered film of ultra-fine silver particles which are formed as alternating layers of a plating film for through-hole is formed. 得られたスルーホールを介する導通路の抵抗値(層間の接続抵抗値)は、1つのスルーホール当たり、9.1×10 -6 Ωであった。 Resistance of the conductive path through the resultant through-hole (connection resistance layers) are per one through hole was 9.1 × 10 -6 Ω.

【0050】 [0050]

【発明の効果】本発明の金属微粒子分散液を用いたメッキ代替導電性金属皮膜の形成方法では、利用する金属微粒子分散液中に分散させる金属微粒子として、平均粒子径1〜100nmの金属超微粒子を利用し、その金属超微粒子の表面には、その金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物1種以上による緻密な分子被覆層を設けることで、塗布・印刷までの間は、この金属超微粒子の凝集、 In the method of forming the plating alternate conductive metal film using a metal fine particle dispersion of the present invention, the metal fine particles to be dispersed in the fine metal particle dispersion to be used, the metal of average particle size 1~100nm ultrafine particles utilizing, on the surface of the metal ultrafine particles, as coordinative bond group capable with the metal element, nitrogen, oxygen, a dense molecular coating layer of one or more compounds having a group containing a sulfur atom by providing, until coating and printing, aggregation of the ultrafine metal particles,
融着を抑制するものである。 It is intended to suppress the fusion. 加えて、緻密な分子被覆層は、金属超微粒子表面の自然酸化をも抑制して、この金属微粒子分散液の長期にわたる保管と、品質維持、分散特性の維持を可能ともする。 In addition, dense molecular coating layer is to be suppressed spontaneous oxidation of the metal ultrafine particles surface, and storage over prolonged the fine metal particle dispersion, quality maintenance, and also allows the maintenance of dispersion characteristics. 一方、金属超微粒子を分散している有機溶媒中には、加熱処理を施す温度において、窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物を添加しておくことで、金属超微粒子表面を覆う、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する化合物の被覆層の除去を可能としている。 On the other hand, the metal in the organic solvent are dispersed ultrafine particles, at a temperature for performing the heat treatment, it is effective to add nitrogen, oxygen, a compound having reactivity with group containing a sulfur atom, metal ultrafine particles surface covering, nitrogen, oxygen, thereby enabling removal of the coating layer of a compound having a group containing a sulfur atom. 優れた圧縮性、成形性を保持して、有機溶媒中に均一に分散している金属微粒子は、塗布膜中において、最終的には、緻密な充填状態をとり、その清浄な金属超微粒子表面を互いに接し、加熱処理される間に低温焼結され、メッキ膜と比較しても遜色のない緻密な金属皮膜が高い再現性で形成できる。 Good compression resistance, retains the formability, fine metal particles are uniformly dispersed in an organic solvent, in the coating film, eventually, taking a dense packing state, the clean metal ultrafine particles surface the contact with each other, is a low temperature sintered while being heated, dense metal coating which is comparable with the plating film can be formed with high reproducibility.
加えて、一般の導電性金属ペーストとは異なり、本発明のペースト状の金属微粒子分散液は、本質的に有機バインダー成分を含まず、金属超微粒子相互の焼結により、 In addition, unlike the ordinary conductive metal paste, paste-like metal fine particle dispersion of the invention, essentially free of organic binder component, the sintering of the metal ultrafine particles each other,
その形状、導電性を達成するものであるので、塗布される部分の表面形状、隙間間隔などに依らず、均質な導電性皮膜を与えることを可能としている。 Since its shape, is to achieve an electrically conductive, the surface shape of the part to be coated, regardless of the like gap spacing, it is made possible to provide a uniform conductive film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 1/00 H01B 1/00 E 1/22 1/22 A H05K 1/09 H05K 1/09 A (72)発明者 後藤 英之 茨城県つくば市東光台5丁目9番の3 ハ リマ化成株式会社筑波研究所内 (72)発明者 松葉 頼重 茨城県つくば市東光台5丁目9番の3 ハ リマ化成株式会社筑波研究所内 Fターム(参考) 4E351 AA00 BB01 BB31 BB49 CC11 CC22 CC31 DD04 DD05 DD06 DD08 DD10 DD12 DD13 DD17 DD19 DD20 DD21 DD52 DD56 GG20 4J038 AA01 FA08 HA061 HA22 JA02 JA03 JA20 JA37 JA39 JA42 JB03 JC02 JC13 JC22 KA06 KA15 KA20 LA04 NA20 PA19 PB09 PC02 4K018 AA02 AA03 AA06 AA07 AA14 AA19 AA40 AB10 AC01 BA01 BA02 BA03 BA04 BA08 BA09 BA20 BC29 BD04 BD10 DA21 KA33 4K044 AA06 AB02 BA02 BA06 BA08 BA1 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) H01B 1/00 H01B 1/00 E 1/22 1/22 a H05K 1/09 H05K 1/09 a (72 ) inventor Hideyuki Goto Tsukuba, Ibaraki Prefecture Tokodai 5-chome No. 9 of 3 Ha Lima Chemical Co., Ltd. Tsukuba the laboratory (72) inventor pine needles YoriyukiShigeru Tsukuba, Ibaraki Prefecture Tokodai 5-chome No. 9 of 3 Ha Lima Chemical Co., Ltd. Tsukuba Research Laboratories in the F-term (reference) 4E351 AA00 BB01 BB31 BB49 CC11 CC22 CC31 DD04 DD05 DD06 DD08 DD10 DD12 DD13 DD17 DD19 DD20 DD21 DD52 DD56 GG20 4J038 AA01 FA08 HA061 HA22 JA02 JA03 JA20 JA37 JA39 JA42 JB03 JC02 JC13 JC22 KA06 KA15 KA20 LA04 NA20 PA19 PB09 PC02 4K018 AA02 AA03 AA06 AA07 AA14 AA19 AA40 AB10 AC01 BA01 BA02 BA03 BA04 BA08 BA09 BA20 BC29 BD04 BD10 DA21 KA33 4K044 AA06 AB02 BA02 BA06 BA08 BA1 0 BB01 BC08 BC14 CA24 CA27 CA29 CA53 5G301 DA03 DA04 DA05 DA06 DA10 DA11 DA12 DA13 DA14 DA42 DD01 0 BB01 BC08 BC14 CA24 CA27 CA29 CA53 5G301 DA03 DA04 DA05 DA06 DA10 DA11 DA12 DA13 DA14 DA42 DD01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 金属微粒子分散液を用いて、メッキ代替導電性金属皮膜を形成する方法であって、 メッキ代替導電膜を形成する領域に、前記金属微粒子分散液の塗布層を形成する工程と、 形成された前記金属微粒子分散液の塗布層を250℃を超えない温度にて加熱処理し、含有される金属微粒子相互を焼結する工程とを有し、 利用する前記金属微粒子分散液は、分散媒体となる有機溶剤中に平均粒子径が1〜100nmの範囲に選択される金属超微粒子が分散されており、 金属超微粒子表面は、かかる金属超微粒子に含まれる金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、 [Claim 1] with a fine metal particle dispersion, a method of forming a plating alternate conductive metal coating, the region for forming the plating alternate conductive film, forming a coating layer of the fine metal particle dispersion the coating layer of the formed the fine metal particle dispersion to heat treatment at a temperature not exceeding 250 ° C., and a step of sintering the fine metal particles each other to be contained, the fine metal particle dispersion to be utilized, the average particle size in an organic solvent as a dispersion medium are dispersed metal ultrafine particles to be selected within the range of 1 to 100 nm, the metal ultrafine particles surface, and a coordinative metal elements contained in such metal ultrafine particles as linkable groups, nitrogen, oxygen,
    イオウ原子を含む基を有する化合物1種以上により被覆されており、 前記加熱処理を施す際、金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物の金属超微粒子表面からの解離がなされることを特徴とするメッキ代替導電性金属膜の形成方法。 Is covered by one or more compounds having a group containing a sulfur atom, when subjected to the heat treatment, as a coordinative bond group capable to a metal element, said having nitrogen, oxygen, a group containing a sulfur atom method of forming a plating alternate conductive metal film, characterized in that dissociation from the metal ultrafine particles the surface of the compound is made.
  2. 【請求項2】 金属微粒子分散液中には、 金属超微粒子表面を被覆している、金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物に対して、前記加熱処理を施す温度において、その窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物が溶解されており、 金属超微粒子表面からの窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物の解離は、かかる窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物に対する、その窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する前記化合物との反応により促進されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 The 2. A fine metal particle dispersion, and covers the metal ultrafine particles surface, as coordinative bond group capable to a metal element, said compound having nitrogen, oxygen, a group containing a sulfur atom respect, the temperature for performing the heat treatment, the nitrogen, oxygen, compounds having reactivity with group containing a sulfur atom are dissolved, nitrogen from metal ultrafine particles surface, oxygen, a group containing a sulfur atom the dissociation of the compound having the feature according nitrogen, oxygen, relative to the compound having a group containing a sulfur atom, the nitrogen, oxygen, to be promoted by reaction with the compound reactive with groups containing a sulfur atom the method of claim 1,.
  3. 【請求項3】 金属微粒子分散液中に含有される、前記窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物として、有機の酸無水物またはその誘導体あるいは有機酸を用いることを特徴とする請求項2に記載の方法。 3. A contained in the fine metal particle dispersion, said nitrogen, oxygen, as a compound reactive with groups containing a sulfur atom, and characterized by using an acid anhydride of an organic or derivative thereof or an organic acid the method of claim 2,.
  4. 【請求項4】 金属微粒子分散液中に含有される前記金属超微粒子は、金、銀、銅、白金、パラジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、ビスマス、鉛、インジウム、錫、亜鉛、チタン、アルミニウムからなる群より選択される、一種類の金属からなる微粒子、または、2種類以上の金属からなる合金の微粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 Wherein said ultrafine metal particles contained in the fine metal particle dispersion, gold, silver, copper, platinum, palladium, tungsten, nickel, tantalum, bismuth, lead, indium, tin, zinc, titanium, aluminum it is selected from the group consisting a method according to claim 1 or 2, wherein the microparticles consist of one metal, or a particulate alloy comprising two or more metals.
  5. 【請求項5】 メッキ代替導電膜の形成に利用される金属微粒子分散液であって、 前記金属微粒子分散液は、分散媒体となる有機溶剤中に平均粒子径が1〜100nmの範囲に選択される金属超微粒子が分散されており、 金属超微粒子表面は、かかる金属超微粒子に含まれる金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、 5. A fine metal particle dispersion to be used for formation of plating alternate conductive film, the metal particulate dispersion, the average particle size is selected in the range of 1~100nm in an organic solvent which is a dispersion medium that metal which ultrafine particles are dispersed, the metal ultrafine particles surface, as coordinative bond group capable to a metal element contained in such metal ultrafine particles, nitrogen, oxygen,
    イオウ原子を含む基を有する化合物1種以上により被覆されており、 金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物は、250 Sulfur atoms are covered by the above compounds one having a group containing, as capable of coordinative bond with a metal element group, said compound having nitrogen, oxygen, a group containing a sulfur atom, 250
    ℃を超えない温度にて加熱処理により、金属超微粒子表面からの解離が可能であることを特徴とする金属微粒子分散液。 ℃ by heat treatment at a not exceeding the temperature, the metal fine particle dispersion, which is a possible dissociation from the metal ultrafine particles surface.
  6. 【請求項6】 金属微粒子分散液中には、 金属超微粒子表面を被覆している、金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子を含む基を有する前記化合物に対して、前記加熱処理を施す温度において、その窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物が溶解されていることを特徴とする請求項5に記載の金属微粒子分散液。 The 6. fine metal particle dispersion, and covers the metal ultrafine particles surface, as coordinative bond group capable to a metal element, said compound having nitrogen, oxygen, a group containing a sulfur atom respect, the temperature for performing the heat treatment, the nitrogen, oxygen, metal particle dispersion according to claim 5, characterized in that the compound reactive with the group containing a sulfur atom is dissolved.
  7. 【請求項7】 金属微粒子分散液中に含有される、前記窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応性を有する化合物は、有機の酸無水物またはその誘導体あるいは有機酸であることを特徴とする請求項6に記載の金属微粒子分散液。 7. is contained in the metal fine particle dispersion, said nitrogen, oxygen, compounds having reactivity with group containing a sulfur atom, and characterized in that the anhydride of an organic or derivative thereof or an organic acid fine metal particle dispersion according to claim 6.
  8. 【請求項8】 金属微粒子分散液中に含有される前記金属超微粒子は、金、銀、銅、白金、パラジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、ビスマス、鉛、インジウム、錫、亜鉛、チタン、アルミニウムからなる群より選択される、一種類の金属からなる微粒子、または、2種類以上の金属からなる合金の微粒子であることを特徴とする請求項5または6に記載の金属微粒子分散液。 Wherein said ultrafine metal particles contained in the fine metal particle dispersion, gold, silver, copper, platinum, palladium, tungsten, nickel, tantalum, bismuth, lead, indium, tin, zinc, titanium, aluminum is selected from the group consisting, one type of fine particles made of metal or, two or more fine metal particle dispersion according to claim 5 or 6, characterized in that fine particles of an alloy made of metal.
  9. 【請求項9】 基板上に電子部品を搭載する方法であって、 前記電子部品は、導電性金属皮膜を介して導通が図られる、基板上に形成されている配線回路に対して、電気的な接続をとるように搭載する工程を有し、 基板上に形成されている前記導電性金属皮膜は、請求項1〜4のいずれかに記載される方法により形成されていることを特徴とする電子部品の搭載方法。 9. A method of mounting an electronic component on a substrate, the electronic component is conducted through the conductive metal coating is achieved, the wiring circuit formed on the substrate, electrical and a step of mounting to take Do connection, the conductive metal film is formed on the substrate, characterized in that it is formed by the method described in claim 1 mounting method of electronic components.
  10. 【請求項10】 導通を図る導電性金属皮膜は、基板の表面と裏面間のスルーホール用メッキ膜の代替導電性金属膜であることを特徴とする請求項9に記載の方法。 10. A conductive metal film to achieve continuity A method according to claim 9, characterized in that an alternative electrically conductive metal layer of the plating film for through-hole between the surface and the back surface of the substrate.
  11. 【請求項11】 導通を図る導電性金属皮膜は、基板上に形成されている配線回路の少なくとも一部を構成するメッキ膜の代替導電性金属膜であることを特徴とする請求項9に記載の方法。 11. The conductive metal coating to achieve conduction, according to claim 9, characterized in that an alternative electrically conductive metal layer of the plating film constituting at least a part of the wiring circuit formed on the substrate the method of.
  12. 【請求項12】 導通を図る導電性金属皮膜は、基板上に形成されている配線回路と電子部品の配線との接続がなされるボンディング用メッキ膜の代替導電性金属膜であることを特徴とする請求項9に記載の方法。 12. The conductive metal coating to achieve conduction, and wherein the connection between the wiring of the printed circuit and electronic components are formed on a substrate which is an alternative conductive metal film of bonding a plating film to be made the method of claim 9,.
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