JP2014222619A - 導電膜 - Google Patents
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Abstract
Description
前記積層セラミックコンデンサーの外部電極においては、通常、セラミックス素体の外部電極形成部分に導電性ペーストを付着させた後、加熱処理し、加熱中に導電性ペースト中のビヒクル分を蒸発ないし分解除去し、銅粉を互いに焼結させることによって外部電極を形成している。
しかしながら、フレーク状銅粉の粒度分布などを改善しても、フレーク状銅粉の平面的な密集度が十分に高くないと、十分な導電性が得られないことがあり、特に、他の導電粉と混合して使用する際に導電性が低下してしまうという課題がある。
前記導電膜の走査型電子顕微鏡による断面写真像の有効全面積Aに対する前記フレーク状銅粉の面積Bの割合である金属面積割合〔(B/A)×100〕が60%以上である。
本発明の導電膜は、フレーク状銅粉と、樹脂とを少なくとも含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記金属面積割合が、60%未満であると、フレーク状銅粉の密集度が悪くなり、導電性に影響が生じることがある。一方、前記金属面積割合が、90%以上であると、導電性ペーストの粘度が上昇し、導電膜を形成できないことがある。
前記全面積とは、SEM断面写真の全面積を意味し、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)により測定することができる。
前記有効全面積Aとは、前記全面積から除外面積を除いた面積を意味する。前記除外面積とは、気泡、断面切り出しの不具合による部分を意味し、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)により測定することができる。
前記フレーク状銅粉の面積Bとは、SEM断面写真において銅粉が占める面積を意味し、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)により測定することができる。
前記フレーク状銅粉は、導電膜中に含有させることにより、粒子同士が大きな接触面積をもって互いに重なり合った状態となるので、導電性、表面平滑性、形状保持性の点から球状銅粉では得られない特異な効果を有する。
前記フレーク状銅粉は、フレーク状であれば特に制限はないが、レーザー回折式粒度分布測定法による体積基準の粒子径分布における累積50%粒子径(D50)は、0.1μm〜30μmが好ましく、1μm〜10μmがより好ましい。
前記フレーク状銅粉の平均厚みDは、0.1μm〜30μmが好ましい。
前記フレーク状銅粉の平均厚みDは、導電膜の断面の走査型電子顕微鏡(SEM)像から粒子100個をランダムに選択して画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)で計測して求めることができる。
前記フレーク状銅粉のアスペクト比(D50/D)は、1〜100が好ましく、1〜10がより好ましい。
前記フレーク状銅粉の前記導電膜における含有量は、85質量%〜95質量%が好ましい。前記含有量が、85質量%未満であると、導電膜の十分な導電性が得られないことがあり、95質量%を超えると、導電性ペーストの粘度が上昇し、導電膜を形成できないことがある。
前記湿式還元法としては、銅塩水溶液とアルカリ剤を反応させて水酸化銅を析出させた懸濁液に一次還元剤を添加して亜酸化銅にまで還元する一次還元工程と、
前記亜酸化銅の懸濁液に二次還元剤を添加して金属銅にまで液中で還元する二次還元工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を含むものが好ましい。
前記一次還元剤としては、例えば、ブドウ糖、などが挙げられる。
前記二次還元剤としては、例えば、ヒドラジン(抱水ヒドラジン)、などが挙げられる。
前記フレーク加工処理は、湿式及び乾式のどちらでもよいが、乾式乾燥工程が不要な乾式が簡便である点から好ましい。
前記フレーク加工処理の処理時間は、10分間〜4時間が好ましい。
前記フレーク加工処理は、窒素ガス、アルゴンガス等の非酸化性雰囲気下で実施すると、銅粉表面の酸化を防止でき、酸素濃度の低いフレーク状銅粉が得られるので好ましい。
前記メディアの直径は、1mm〜5mmが好ましい。
前記潤滑剤は、フレーク加工処理時に銅粉同士の凝集や凝集成長を抑制するために添加され、前記潤滑剤としては、例えば、オレイン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、などが挙げられる。
前記潤滑剤の添加量は、銅質量に対して、0.1質量%〜2.0質量%が好ましい。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、エチルセルロース、ニトロセルロース、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記溶剤は、粘度調整に使用され、導電膜が硬化した際には揮発して消失する。
前記導電膜の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記導電性ペーストを基板上に塗布し、塗膜を硬化して得られる。
前記導電性ペーストは、例えば、前記フレーク状銅粉、前記樹脂、及び必要に応じてその他の成分を、例えば、超音波分散、ディスパー、三本ロールミル、ボールミル、ビーズミル、二軸ニーダー、自公転式攪拌機などを用い、混合することにより作製することができる。
前記塗膜の硬化温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、100℃〜300℃が好ましい。
前記塗膜の硬化時間は、前記硬化温度により異なり、一概には規定できないが、10分間〜60分間が好ましい。
<導電膜の作製>
−亜酸化銅スラリーの合成−
硫酸銅水溶液Aとして、純水11.9kgにCuSO4・5H2Oを5.0kg溶解したものを用意した。
アルカリ水溶液Bとして、濃度48.5%のNaOH水溶液4.1kgを用意した。
まず、温度30℃に保持した前記硫酸銅水溶液Aに、温度35℃に保持した前記アルカリ水溶液Bを全量添加し、攪拌した。この液中に水酸化銅が析出した懸濁液を60℃に保持した。なお、前記硫酸銅水溶液Aと前記アルカリ水溶液Bとを、銅に対して苛性ソーダの当量比が1.24となるように混合した。
次に、得られた水酸化銅懸濁液の全量に対して、純水3.4kgに2.2kgのブドウ糖を溶かしたブドウ糖溶液を添加し、添加後10分間で液の温度を70.5℃まで昇温した後、50分間保持した。ここまでの処理操作はすべて窒素雰囲気下で行った。
次に、水酸化銅懸濁液を窒素雰囲気中で静置した後、上澄み液を除去し、4.32kgの懸濁液を得た。
得られた4.32kgの懸濁液を2.16kgずつ2つに分けて、それぞれに純水を1.92kg追加して、4.08kgの懸濁液を2つ準備した。
亜酸化銅スラリーの合成で得られた4.08kgの懸濁液を反応槽内に入れて攪拌しながら45.1℃に保持し、80%の抱水ヒドラジンを0分間〜10分の間に1.4当量添加した。その後、10分間〜80分間の間に0.56℃/分間の速度で84.1℃まで昇温した。
次いで、80分間〜100分間の間に抱水ヒドラジンを0.2当量添加し、すべての亜酸化銅が金属銅に還元されるまで保持した。
ここで、ヒドラジン当量は、亜酸化銅を金属銅にすべて還元するに要する化学量論量を1当量としたときの、その化学量論量に対する割合であり、0分間〜10分間の間で抱水ヒドラジンの添加量が1.4当量とは、0分間〜10分間の間に化学量論量において、亜酸化銅を金属銅にすべて還元するに要する化学量論量の14/10のヒドラジンを添加したことを意味する。
反応終了後の懸濁液を固液分離し、純水で十分に洗浄した後、乾燥して銅粉を得た。
得られた銅粉を15.6kg用意した。
銅粉質量に対して1.0質量%の潤滑剤としてのステアリン酸を混合し、直径2.3mmのジルコニアボール192.4kg(65Lのポット容量に対してジルコニアボール充填量80vol%とした)とともに振動ミル(中央加工機械株式会社製、FVR−20)に投入し、ボールによる圧延伸処理を30分間連続して行った。以上により、実施例1のフレーク状銅粉を作製した。
得られた実施例1のフレーク状銅粉の累積50%粒子径(D50)は、1.72μm、アスペクト比(D50/平均厚みD)は、1.98であった。なお、累積50%粒子径(D50)は、レーザー回折式粒度分布装置(SYMPATEC社製、ヘロス粒度分布測定装置、HELOS&RODOS)により測定した。
前記フレーク状銅粉の平均厚みDは、導電膜の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)像から粒子100個をランダムに選択して画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)で計測して求めた。
得られたフレーク状銅粉90質量部と、熱硬化型樹脂としてビスフェノールF型エポキシ樹脂(株式会社ADEKA製、アデカレジンEP−4901E)8質量部と、硬化剤(アミキュア MY−24、味の素ファインテクノ株式会社製)2質量部と、溶媒としてブチルカルビトールアセテートを適量とを混練脱泡機で混合した後、三本ロールを5回パスして均一に分散させることによって導電性ペーストを作製した。
得られた導電性ペーストをスクリーン印刷法によってアルミナ基板上に、13mm×13mm、厚み50μmのパターンに印刷した後、大気中において200℃で40分間焼成して硬化させることによって、導電膜を形成した。
−亜酸化銅スラリーの合成−
実施例1と同様の方法により、4.08kgの懸濁液を得た。
銅粉の合成方法としては、実施例1において、抱水ヒドラジン添加の温度及び当量を45.1℃に保持した懸濁液に抱水ヒドラジンを0.1当量添加し、添加後0分間〜10分間の間に49.1℃まで昇温した。
その後、10分間〜30分間の間に抱水ヒドラジンを0.3当量添加し、30分間〜100分間の間に0.56℃/分間の速度で84.1℃まで昇温した。
次いで、100分間〜110分間の間に抱水ヒドラジンを0.33当量添加し、110分間〜190分間の間に抱水ヒドラジンを0.94当量添加し、すべての亜酸化銅が金属銅に還元されるまで保持した以外は、実施例1と同様にして、銅粉を作製した。
得られた銅粉を15.6kg用意した。
潤滑剤として銅粉質量に対して、1.0質量%のステアリン酸とを混合し、直径2.3mmのジルコニアボール216.5kg(65Lのポット容量に対してジルコニアボール充填量90vol%とした)とともに振動ミルに投入し、該ボールによる圧延伸処理を200分間連続して行い、比較例1のフレーク状銅粉を得た。
得られた比較例1のフレーク状銅粉の累積50%粒子径(D50)は、3.92μm、アスペクト比(D50/平均厚みD)は、5.49であった。
実施例1において、フレーク加工処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、球状銅粉を得た。
得られた比較例2の球状銅粉の累積50%粒子径(D50)は、1.67μmであった。
次に、得られた比較例2の球状銅粉を用い、実施例1と同様にして、導電性ペースト及び導電膜を作製した。
アルミナ基板上に形成した導電膜の断面を、イオンミリング装置(高レートイオンガン付きE−3500形、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)で切り出し、電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立製作所製のS−4700型)により、SEM断面観察を行った。実施例1のSEM断面写真を図1A(3,000倍)、図1B(10,000倍)、比較例1のSEM断面写真を図2A(3,000倍)、図2B(10,000倍)、比較例2のSEM断面写真を図3A(3,000倍)、図3B(10,000倍)を、それぞれ示した。
次に、各導電膜の走査型電子顕微鏡によるSEM断面写真の有効全面積Aに対する銅粉の面積Bの割合である金属面積割合〔(B/A)×100〕を求めた。
前記全面積とは、SEM断面写真の全面積を意味し、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)により測定した。
前記有効全面積Aとは、前記全面積から除外面積を除いた面積を意味する。前記除外面積とは、気泡、断面切り出しの不具合による部分を意味し、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)により測定した。
前記銅粉の面積Bとは、SEM断面写真において銅粉が占める面積を意味し、画像解析式粒度分布測定ソフトウェア(マウンテック社製、Mac−View Ver4)により測定した。
<1> フレーク状銅粉と、樹脂とを少なくとも含有する導電膜であって、
前記導電膜の走査型電子顕微鏡による断面写真像の有効全面積Aに対する前記フレーク状銅粉の面積Bの割合である金属面積割合〔(B/A)×100〕が60%以上であることを特徴とする導電膜である。
<2> 金属面積割合〔(B/A)×100〕が60%〜90%である前記<1>に記載の導電膜である。
<3> フレーク状銅粉の含有量が85質量%〜95質量%である前記<1>から<2>のいずれかに記載の導電膜である。
<4> フレーク状銅紛が、
銅塩水溶液とアルカリ剤を反応させて水酸化銅を析出させた懸濁液に一次還元剤を添加して亜酸化銅にまで還元する一次還元工程と、
前記亜酸化銅の懸濁液に二次還元剤を添加して金属銅にまで液中で還元する二次還元工程と、
得られた銅粉をフレーク加工処理するフレーク加工処理工程と、を含むフレーク状銅粉の製造方法により製造され、
前記二次還元工程が二次還元剤の一部を添加する第1の添加段階と、二次還元剤の他部を添加する第2の添加段階とからなり、前記第1の添加段階での二次還元剤の添加量が、前記第2の添加段階での二次還元剤の添加量よりも多い前記<1>から<3>のいずれかに記載の導電膜である。
<5> 第1の添加段階での二次還元剤の添加量が、第2の添加段階での二次還元剤の添加量よりも2倍以上多い前記<4>に記載の導電膜である。
<6> 二次還元剤がヒドラジンである前記<4>から<5>のいずれかに記載の導電膜である。
Claims (6)
- フレーク状銅粉と、樹脂とを少なくとも含有する導電膜であって、
前記導電膜の走査型電子顕微鏡による断面写真像の有効全面積Aに対する前記フレーク状銅粉の面積Bの割合である金属面積割合〔(B/A)×100〕が60%以上であることを特徴とする導電膜。 - 金属面積割合〔(B/A)×100〕が60%〜90%である請求項1に記載の導電膜。
- フレーク状銅粉の含有量が85質量%〜95質量%である請求項1から2のいずれかに記載の導電膜。
- フレーク状銅紛が、
銅塩水溶液とアルカリ剤を反応させて水酸化銅を析出させた懸濁液に一次還元剤を添加して亜酸化銅にまで還元する一次還元工程と、
前記亜酸化銅の懸濁液に二次還元剤を添加して金属銅にまで液中で還元する二次還元工程と、
得られた銅粉をフレーク加工処理するフレーク加工処理工程と、を含むフレーク状銅粉の製造方法により製造され、
前記二次還元工程が二次還元剤の一部を添加する第1の添加段階と、二次還元剤の他部を添加する第2の添加段階とからなり、前記第1の添加段階での二次還元剤の添加量が、前記第2の添加段階での二次還元剤の添加量よりも多い請求項1から3のいずれかに記載の導電膜。 - 第1の添加段階での二次還元剤の添加量が、第2の添加段階での二次還元剤の添加量よりも2倍以上多い請求項4に記載の導電膜。
- 二次還元剤がヒドラジンである請求項4から5のいずれかに記載の導電膜。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017043541A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 接合用銅ペースト、接合体の製造方法及び半導体装置の製造方法 |
WO2017043540A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 接合体及び半導体装置 |
WO2017043545A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 接合用銅ペースト、接合体の製造方法及び半導体装置の製造方法 |
EP3210957A1 (de) * | 2016-02-26 | 2017-08-30 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Kupfer-keramik-verbund |
WO2017144333A1 (de) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Kupfer-keramik-verbund |
JP2019511993A (ja) * | 2016-02-26 | 2019-05-09 | ヘレウス ドイチュラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 銅−セラミックス複合材料 |
JP2019511991A (ja) * | 2016-02-26 | 2019-05-09 | ヘレウス ドイチュラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 銅/セラミック複合材 |
JP2021535961A (ja) * | 2018-09-20 | 2021-12-23 | ヘレウス ドイチェラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 金属ペーストおよび構成要素を接合するためのその使用 |
WO2023223586A1 (ja) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 三井金属鉱業株式会社 | 銅粉及びその製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002015946A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Kyocera Corp | セラミックコンデンサ |
-
2013
- 2013-05-14 JP JP2013101954A patent/JP6130209B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002015946A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Kyocera Corp | セラミックコンデンサ |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107921540B (zh) * | 2015-09-07 | 2020-03-03 | 日立化成株式会社 | 接合用铜糊料、接合体的制造方法及半导体装置的制造方法 |
WO2017043540A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 接合体及び半導体装置 |
WO2017043545A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 接合用銅ペースト、接合体の製造方法及び半導体装置の製造方法 |
CN111283206A (zh) * | 2015-09-07 | 2020-06-16 | 日立化成株式会社 | 接合用铜糊料、接合体的制造方法及半导体装置的制造方法 |
WO2017043541A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 日立化成株式会社 | 接合用銅ペースト、接合体の製造方法及び半導体装置の製造方法 |
CN107921541A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-04-17 | 日立化成株式会社 | 接合体及半导体装置 |
CN107921540A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-04-17 | 日立化成株式会社 | 接合用铜糊料、接合体的制造方法及半导体装置的制造方法 |
CN107921541B (zh) * | 2015-09-07 | 2020-04-28 | 日立化成株式会社 | 接合体及半导体装置 |
WO2017144333A1 (de) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Kupfer-keramik-verbund |
JP2019511991A (ja) * | 2016-02-26 | 2019-05-09 | ヘレウス ドイチュラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 銅/セラミック複合材 |
JP2019513664A (ja) * | 2016-02-26 | 2019-05-30 | ヘレウス ドイチュラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 銅−セラミック複合材 |
JP2019511993A (ja) * | 2016-02-26 | 2019-05-09 | ヘレウス ドイチュラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 銅−セラミックス複合材料 |
CN108698944A (zh) * | 2016-02-26 | 2018-10-23 | 贺利氏德国有限两合公司 | 铜-陶瓷复合物 |
EP3210957A1 (de) * | 2016-02-26 | 2017-08-30 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Kupfer-keramik-verbund |
CN108698944B (zh) * | 2016-02-26 | 2021-03-30 | 贺利氏德国有限两合公司 | 铜-陶瓷复合物 |
US11498878B2 (en) | 2016-02-26 | 2022-11-15 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Copper-ceramic composite |
JP2021535961A (ja) * | 2018-09-20 | 2021-12-23 | ヘレウス ドイチェラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 金属ペーストおよび構成要素を接合するためのその使用 |
JP7113135B2 (ja) | 2018-09-20 | 2022-08-04 | ヘレウス ドイチェラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 金属ペーストおよび構成要素を接合するためのその使用 |
WO2023223586A1 (ja) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 三井金属鉱業株式会社 | 銅粉及びその製造方法 |
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JP6130209B2 (ja) | 2017-05-17 |
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