JP2006269984A - 高周波電磁波照射による金属粒子を相互融着するための金属粒子の焼生方法及びそれを用いて製造した電子部品と金属粒子焼成用材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高周波電磁波吸収性の優れた金属粒子2もしくは高周波電磁波吸収性の優れた焼結助剤を混合した金属粒子2を、各種基板1上に表面塗布又は回路パターンニングを行なった後に高周波電磁波照射を行うことで、金属粒子部分を選択的に加熱する金属粒子の相互融着方法と、この方法を用いて形成した導電材、導電路、アンテナ、バンプ、パッド、ビア等の電子実装部品や立体配線基板及び熱伝導路、触媒電極、立体配線である。
【選択図】図1
Description
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、耐熱性の低い基板材料においても低抵抗の実装部品を短時間に作成することが可能な新しい技術手法を提供するものである。
まず、導電性金属の加熱については、高周波電磁波によって誘起される渦電流のジュール熱に起因するため、その発熱量は材料の透磁率と電気抵抗の積の1/2乗に比例する。このことから、一般に鉄、タングステン、スズなどの金属は特に加熱性がよいことが知られている。
2.金属粒子(もしくは焼結助剤を混合した金属粒子)を塗布した領域
3.電磁波照射容器
4.導線
5.加熱電極
6.ターンテーブル
7.電磁波
Claims (32)
- 金属粒子、もしくは電磁波吸収性の高い焼結助剤を混合した金属粒子を、基板上に塗布もしくは表面パターンニングした後、高周波電磁波を照射することで、前記金属粒子もしくは前記焼結助剤を混合した金属粒子を、選択的に発熱・相互融着させて焼成することを特徴とする金属配線パターンの形成方法。
- 金属粒子もしくは電磁波吸収性の高い焼結助剤を混合した金属粒子に照射する高周波電磁波の周波数が1MHz<f<300GHzであることを特徴とする請求項1に記載の金属配線パターンの形成方法。
- 金属粒子もしくは電磁波吸収性の高い焼結助剤を混合した金属粒子に照射する高周波電磁波の周波数が10GHz<f<300GHzであることを特徴とする請求項1に記載の金属配線パターンの形成方法。
- 金属粒子が銀、金、銅などの導電性金属もしくはこれら金属を主成分として含有する合金であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 金属粒子がプラチナ、パラジウム、ニッケル、ロジウム、イリジウム等の触媒金属もしくはこれら金属を主成分として含有する合金であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 金属粒子がスズ、鉛、ビスマス、亜鉛等の低融点金属、もしくはこれら金属からなる合金を主成分とするハンダ材料であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 導電性金属粒子の平均粒径が1nm以上100nm以下のナノ粒子であることを特徴とする請求項4に記載の金属配線パターンの形成方法。
- 触媒金属粒子の平均粒径が1nm以上50nm以下のナノ粒子であることを特徴とする請求項5に記載の金属配線パターンの形成方法。
- 低融点金属もしくはこれらの金属の合金からなるハンダ材料粒子の平均粒径が1nm以上1cm以下の粒子であることを特徴とする請求項6に記載の金属配線パターンの形成方法。
- 焼結助剤の高周波電磁波吸収性が基板の高周波電磁波吸収性よりも高いことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 焼結助剤がカーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンフラーレン、VGCF(気相成長カーボンファイバー)を始めとするカーボン材料であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 焼結助剤がCr2O3、TiO2、CuO、NiO、Co3O4、MnO2、α―Fe2O3、V2O3等の遷移金属酸化物であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 焼結助剤がn型半導性を示すSnO2、In2O3、GeO2,ZnO、MgO,SiO2等の典型金属酸化物、もしくはITO(インジウム−スズ酸化物)を始めとする典型金属合金の酸化物であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 金属粒子もしくは電磁波吸収性の高い焼結助剤を混合した金属粒子を塗布もしくは表面パターンニングする基板が、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ガラスエポキシ、ポリフッ化エチレンなどを主成分とするプラスチック基板であることを特徴とする、請求項1から請求項13のいずれかに記載の金属配線パターンの形成方法。
- 請求項1から請求項14のいずれかに記載の方法によって基板上に作成された金属配線パターン。
- 請求項15に記載の金属配線パターンを利用し形成した導電路、導電路と導電路の接合部及び金属配線パターンを多数層重ねることにより作成された多層配線基板。
- 請求項15に記載の金属配線パターンを利用し形成したバンプ、パッド、ビア。
- 請求項15に記載の金属配線パターンを利用し形成したアンテナ。
- 請求項15に記載の金属配線パターンを利用し形成した触媒電極。
- 請求項15に記載の金属配線パターンを利用し形成した熱伝導路。
- 請求項15に記載の金属配線パターンを利用し形成した電子シールド材。
- 請求項15に記載の金属配線パターンがすくなくとも一部が異なる2面以上に形成されている立体金属配線パターン。
- 請求項15に記載の金属配線パターンを利用し形成した導電路と小型電子部品を含む電子実装部品。
- 請求項15に記載の金属配線パターンをその表面に形成した電子筐体。
- 請求項6もしくは請求項9に記載の方法によって作成された金属配線パターンのハンダ接合部。
- 基板が酸化物、ガラス、セラミックス、金属、半導体、プラスチックのいずれかであることを特徴とする請求項15から請求項25のいずれかに記載の金属配線パターン、導電路、導電路と導電路を結ぶ接続部、多層配線基板、バンプ、パッド、ビア、アンテナ、触媒電極、熱伝導路、電磁シールド材、立体金属配線、電子実装部品、電子筐体、ハンダ接合部。
- 高周波電磁波を吸収する金属粒子、もしくは電磁波吸収性の高い焼結助剤を混合した金属粒子を含む金属粒子焼成用材料。
- 請求項27に記載の金属粒子焼成用材料において、金属粒子が銀、金、銅などの導電性金属もしくはこれらの金属を主成分として含有する合金又は、プラチナ、パラジウム、ニッケル、ロジウム、イリジウム等の触媒金属もしくはこれらの金属を主成分とする合金、あるいは金属粒子がスズ、鉛、ビスマス、亜鉛等の低融点金属からなる合金を主成分とする合金からなる金属粒子の焼成用材料。
- 請求項27から請求項28に記載の金属粒子焼成用材料において、含有する金属粒子の粒径が1nm以上、100nm以下のナノ粒子である金属粒子の焼成用材料。
- 請求項27から請求項29に記載の金属粒子焼成用材料であって、含有する焼結助剤がカーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンフラーレン、VGCF(気相成長カーボンファイバ)を始めとするカーボン材料、又はCr2O3、TiO2、CuO、NiO、Co3O4、MnO2、α―Fe2O3、V2O3等の遷移金属酸化物、n型半導性を示すSnO2、In2O3、GeO2,ZnO、MgO,SiO2等の典型金属酸化物、もしくはITOを始めとする典型金属合金の酸化物である金属粒子焼成用材料。
- 請求項27から請求項30に記載の金属粒子焼成用材料に、有機系分散媒及び/又は有機系バインダー粒子として機能する樹脂成分と、さらに必要に応じて有機溶媒を加えたことを特徴とする金属粒子焼成用材料。
- 請求項31に記載の金属粒子焼成用材料において、添加した有機系分散媒が金属酸化物の金属成分と配位可能なアミン、アルコール、チオール等の少なくとも1種以上を含み、さらに有機バインダー樹脂がブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂から選ばれた少なくとも1種以上を含むことを特徴とする金属粒子焼成用材料。
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