JP2015004105A - 接合材およびそれを用いた接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヘキサン酸などの炭素数8以下の有機化合物で被覆され平均一次粒子径1〜50nmの銀微粒子と、オレイン酸などの有機化合物で被覆された平均一次粒子径0.5〜4μmの銀粒子と、3〜7質量%のアルコールと0.3〜1質量%のトリオールとからなる溶剤と、0.5〜2質量%の酸系分散剤と0.01〜0.1質量%のリン酸エステル系分散剤からなる分散剤と、0.01〜0.1質量%のジグリコール酸などの焼結助剤とを含む銀ペーストからなる接合材において、銀微粒子の含有量が5〜30質量%、銀粒子の含有量が60〜90質量%、銀微粒子と銀粒子の合計の含有量が90質量%以上である。
【選択図】なし
Description
酸系分散剤の量は、銀ペーストに対して0.5〜2質量%であるのが好ましく、0.8〜1.5質量%であるのがさらに好ましい。リン酸エステル系分散剤の量は、銀ペーストに対して0.01〜0.1質量%であるのが好ましく、0.03〜0.08質量%であるのがさらに好ましい。
ヘキサン酸で被覆された平均一次粒子径20nmの銀微粒子(DOWAエレクトロニクス株式会社製のDP−1)9.3質量%と、オレイン酸で被覆された平均一次粒子径0.8μmの銀粒子(DOWAハイテック株式会社製のAG2-1C)83.7質量%と、焼成助剤(添加剤)としてのジグリコール酸(DGA)(ジカルボン酸)0.067質量%と、酸系分散剤(三洋化成工業株式会社製のビューライトLCA−25NH)(非リン酸エステル系分散剤)1質量%と、リン酸エステル系分散剤(Lubrizol社製のSOLPLUS D540)0.08質量%と、溶剤としての1−デカノール(アルコール)5.353質量%およびトリオール(日本テルペン化学株式会社製のIPTL−A)0.5質量%とを含む銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の量を20質量%、オレイン酸で被覆された銀粒子の量を73質量%とした以外は、実施例1と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の量を27.9質量%、オレイン酸で被覆された銀粒子の量を65.1質量%とした以外は、実施例1と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の量を35質量%、オレイン酸で被覆された銀粒子の量を58質量%とした以外は、実施例1と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の量を42.5質量%、オレイン酸で被覆された銀粒子の量を50.5質量%とした以外は、実施例1と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の量を50質量%、オレイン酸で被覆された銀粒子の量を43質量%とした以外は、実施例1と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
オレイン酸で被覆された銀粒子の代わりに、ステアリン酸で被覆された平均一次粒子径3μmの銀粒子(DOWAハイテック株式会社製のAG5−7F)73質量%を使用した以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の代わりに、ソルビン酸被覆された平均一次粒子径60nmの銀微粒子(DOWAエレクトロニクス株式会社製のDP−2)20質量%を使用した以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
リン酸エステル系分散剤の量を0.04質量%にした以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
リン酸エステル系分散剤の量を1質量%とし、酸系分散剤を添加しなかった以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
アルコール溶剤として1−デカノールの代わりに1−オクタノール5.353質量%を使用した以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
アルコール溶剤としての1−デカノール5.353質量%の代わりに、1−デカノール2.6765質量%とテルペン系のアルコール(日本テルペン化学株式会社製のTOE−100(ガムテルピン油とエチレングリコールから誘導されたテルペンエーテル))2.6765質量%を使用した以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の量を20.108質量%、オレイン酸で被覆された銀粒子の量を73.392質量%、焼成助剤(添加剤)としてのジグリコール酸(DGA)(ジカルボン酸)の量を0.062質量%、酸系分散剤の量を0.929質量%、リン酸エステル系分散剤の量を0.074質量%、溶剤としてトリオールの量を0.464質量%とし、アルコール溶剤としての1−デカノール5.353質量%の代わりに、1−デカノール2.485質量%とテルペン系のアルコール(日本テルペン化学株式会社製のTOE−100)2.485質量%を使用した以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
ヘキサン酸で被覆された銀微粒子の量を20.215質量%、オレイン酸で被覆された銀粒子の量を73.785質量%、焼成助剤(添加剤)としてのジグリコール酸(DGA)(ジカルボン酸)の量を0.057質量%、酸系分散剤の量を0.857質量%、リン酸エステル系分散剤の量を0.069質量%、溶剤としてトリオールの量を0.429質量%とし、アルコール溶剤としての1−デカノール5.353質量%の代わりに、1−デカノール2.295質量%とテルペン系のアルコール(日本テルペン化学株式会社製のTOE−100)2.295質量%を使用した以外は、実施例2と同様の銀ペーストからなる接合材を用意した。
Claims (15)
- 平均一次粒子径1〜50nmの銀微粒子と平均一次粒子径0.5〜4μmの銀粒子と溶剤と分散剤を含む銀ペーストからなる接合材において、銀微粒子の含有量が5〜30質量%、銀粒子の含有量が60〜90質量%、銀微粒子と銀粒子の合計の含有量が90質量%以上であることを特徴とする、接合材。
- 前記分散剤が酸系分散剤とリン酸エステル系分散剤とからなることを特徴とする、請求項1に記載の接合材。
- 前記リン酸エステル系分散剤の量が前記銀ペーストに対して0.01〜0.1質量%であることを特徴とする、請求項2に記載の接合材。
- 前記酸系分散剤の量が前記銀ペーストに対して0.5〜2質量%であることを特徴とする、請求項2または3に記載の接合材。
- 前記銀ペーストが焼結助剤を含むことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の接合材。
- 前記焼結助剤がジグリコール酸であることを特徴とする、請求項5に記載の接合材。
- 前記焼結助剤の量が前記銀ペーストに対して0.01〜0.1質量%であることを特徴とする、請求項5または6に記載の接合材。
- 前記溶剤がアルコールとトリオールとからなることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の接合材。
- 前記銀微粒子が炭素数8以下の有機化合物で被覆されていることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれかに記載の接合材。
- 前記銀微粒子を被覆する有機化合物がヘキサン酸であることを特徴とする、請求項9に記載の接合材。
- 前記銀粒子が有機化合物で被覆されていることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれかに記載の接合材。
- 前記銀粒子を被覆する有機化合物がオレイン酸であることを特徴とする、請求項11に記載の接合材。
- 前記接合材を被接合物間に介在させて加熱することにより、前記接合材中の銀を焼結させて銀接合層を介して被接合物同士を接合したときに、銀接合層の接合面の面積に対してボイドが占める面積の割合が10%未満であることを特徴とする、請求項1乃至12のいずれかに記載の接合材。
- 前記接合材の粘度をレオメーターにより25℃において6.4rpmで測定したときの粘度が100Pa・s以下であることを特徴とする、請求項1乃至13のいずれかに記載の接合材。
- 請求項1乃至14のいずれかに記載の接合材を被接合物間に介在させて加熱することにより、接合材中の銀を焼結させて銀接合層を形成し、この銀接合層により被接合物同士を接合することを特徴とする、接合方法。
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