JP2015194415A - Nickel fine particle - Google Patents

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修治 井上
山田 勝弘
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勝弘 山田
賢三 中野
Kenzo Nakano
賢三 中野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide nickel fine particles capable of forming a fusion state at a temperature as low as possible and forming a connection layer having conductivity and high shear strength.SOLUTION: The nickel fine particles having a bulk density of 0.5-3.5 g/cm, a carbon element content of 0.3-1.0 mass% and an oxygen element content of 0.5-2.5 mass% satisfies that (1) when measured using a time-of-flight type secondary ion mass spectroscopy, a fragment derived from an organic material consisting of C and H is not detected in a mass number (m/z)≥80; (2) when measured using the time-of-flight type secondary ion mass spectroscopy, a fragment of CHCHO is detected in a mass number (m/z)=45; and (3) in a chromatogram obtained by measuring a mass spectrum in a mass number (m/z)=45 using a gas chromatography mass spectrometry, three or more kinds of spectra are identified.

Description

本発明は、電子部品などの製造に利用可能なニッケル微粒子に関する。   The present invention relates to nickel fine particles that can be used for manufacturing electronic components and the like.

金属微粒子は、バルク金属とは異なる物理的・化学的特性を有することから、様々な工業材料に利用されている。近年では、電子機器の小型化や薄型化に伴い、工業用の金属微粒子の粒子径も、数十〜数百nm程度まで微粒子化が進んでいる。例えば、特許文献1では、比較的に安価で、高温での使用が可能なニッケル材料を利用した電子部品の接合材が提案されている。特許文献1の接合材は、ニッケル又はニッケル合金により構成される金属微粒子と、該金属微粒子を被覆する酸素含有皮膜と、を備え、平均粒子径が100nm以下である金属ナノ粒子を使用している。   Metal fine particles have physical and chemical properties different from those of bulk metals, and are therefore used in various industrial materials. In recent years, with the downsizing and thinning of electronic devices, the particle diameter of industrial metal fine particles has been reduced to about several tens to several hundreds of nanometers. For example, Patent Document 1 proposes a bonding material for electronic components using a nickel material that is relatively inexpensive and can be used at high temperatures. The bonding material of Patent Document 1 uses metal nanoparticles that include metal fine particles composed of nickel or a nickel alloy and an oxygen-containing film that covers the metal fine particles, and have an average particle diameter of 100 nm or less. .

金属微粒子を接合材に使用する場合、金属微粒子を含有する接合材料を被接合部材間に配置し、例えば300℃以上の温度で加熱する焼成工程が必要となる。この焼成工程における金属微粒子の挙動(以下、「焼結性」と記すことがある)は、接合層の導通性やせん断強度に大きな影響を与える。例えば、焼成工程後の接合層において、多くの金属微粒子の粒子界面が確認されるような状態であると、接合層の導通性やせん断強度が十分に高くならない。それに対し、焼成工程後の接合層において、金属微粒子の粒子界面が全く確認されない融着状態であると、導通性と高いせん断強度を有するものとなる。   When metal fine particles are used for the bonding material, a baking process is required in which a bonding material containing metal fine particles is disposed between the members to be bonded and heated at a temperature of, for example, 300 ° C. The behavior of the metal fine particles in the firing step (hereinafter, sometimes referred to as “sinterability”) greatly affects the conductivity and shear strength of the bonding layer. For example, if the bonding layer after the firing step is in a state where the particle interface of many metal fine particles is confirmed, the conductivity and shear strength of the bonding layer are not sufficiently increased. On the other hand, when the bonding layer after the firing step is in a fused state in which the particle interface of the metal fine particles is not confirmed at all, it has conductivity and high shear strength.

国際公開WO2012/173187号パンフレットInternational Publication WO2012 / 173187 Pamphlet

ニッケル微粒子を接合材として利用する場合、焼成によってニッケル微粒子が融着した状態となって導通性を有するとともに、接合層が十分に高いせん断強度を有している必要がある。接合層の導通性やせん断強度に影響を与える因子として、原料として用いる金属微粒子の平均粒子径やその粒度分布、分散/凝集状態、表面修飾状態のほか、焼成工程の焼成条件などが考えられる。しかし、これらの因子は、相互に関連性を有している。例えば最適な焼成条件は、他の因子、すなわち、原料の金属微粒子の種類や平均粒子径、その粒度分布、分散/凝集状態、表面修飾状態などに応じて変化する。   When nickel fine particles are used as a bonding material, it is necessary that the nickel fine particles are fused to become conductive by firing and have electrical conductivity, and the bonding layer needs to have a sufficiently high shear strength. Factors that affect the conductivity and shear strength of the bonding layer include the average particle size of the metal fine particles used as a raw material, the particle size distribution, the dispersion / aggregation state, the surface modification state, and the firing conditions of the firing step. However, these factors are related to each other. For example, the optimum firing conditions vary depending on other factors, that is, the type and average particle size of the raw metal fine particles, the particle size distribution, the dispersion / aggregation state, the surface modification state, and the like.

本発明の目的は、出来るだけ低い温度で融着状態となり、導通性と高いシェア強度を有する接合層を形成することが可能なニッケル微粒子を提供することである。   An object of the present invention is to provide nickel fine particles that can be fused at a temperature as low as possible and can form a bonding layer having electrical conductivity and high shear strength.

本発明のニッケル微粒子は、嵩密度が0.5〜3.5g/cmの範囲内であり、炭素元素の含有量が0.3〜1.0質量%の範囲内、酸素元素の含有量が0.5〜2.5質量%の範囲内であって、下記の条件(1)及び(2)又は(3)、
(1)飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて測定したときに、質量数(m/z)≧80において、C及びHからなる有機物由来のフラグメントが検出されないこと;
(2)飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて測定したときに、質量数(m/z)=45において、CHCHOのフラグメントが検出されること;
(3)ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC−MS)を用いて、前記質量数(m/z)=45におけるマススペクトルを測定して得られるクロマトグラムにおいて、3種類以上のスペクトルが確認されること;
を満足する。
The nickel fine particles of the present invention have a bulk density in the range of 0.5 to 3.5 g / cm 3 , a carbon element content in the range of 0.3 to 1.0 mass%, and an oxygen element content. Is in the range of 0.5 to 2.5 mass%, and the following conditions (1) and (2) or (3),
(1) When measured using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), a fragment derived from an organic substance consisting of C and H is not detected at a mass number (m / z) ≧ 80;
(2) a CH 2 CH 2 O fragment is detected at a mass number (m / z) = 45 as measured using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS);
(3) Three or more types of spectra are confirmed in a chromatogram obtained by measuring a mass spectrum at the mass number (m / z) = 45 using gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). about;
Satisfied.

本発明のニッケル微粒子は、平均一次粒子径が10〜150nmの範囲内であり、粒子径の変動係数(標準偏差/平均粒子径)が0.25以下であり、Scherrer法により算出される結晶子径が15nm以下であってもよい。   The nickel fine particles of the present invention have an average primary particle diameter in the range of 10 to 150 nm, a particle diameter variation coefficient (standard deviation / average particle diameter) of 0.25 or less, and a crystallite calculated by the Scherrer method The diameter may be 15 nm or less.

本発明のニッケル微粒子によれば、均一な分散状態で150℃程度の低温で焼結、熱融着させることが可能である。従って、本発明のニッケル微粒子は、例えば従来のSiデバイスでは使用できない高温用途に向けた、低温での焼結が可能なダイボンディング材料として、好適に用いることができる。   The nickel fine particles of the present invention can be sintered and heat-sealed at a low temperature of about 150 ° C. in a uniformly dispersed state. Therefore, the nickel fine particles of the present invention can be suitably used as a die bonding material that can be sintered at a low temperature, for example, for high-temperature applications that cannot be used with conventional Si devices.

実施例1で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。2 is a SEM photograph of nickel fine particles obtained in Example 1. 実施例1で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。2 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られたニッケル微粒子の熱機械分析装置(TMA)の測定結果を示すチャートである。2 is a chart showing measurement results of a thermal mechanical analyzer (TMA) of nickel fine particles obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。2 is a SEM photograph of nickel fine particles obtained in Example 2. 実施例2で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。4 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Example 2. FIG. 実施例2で得られたニッケル微粒子の熱機械分析装置(TMA)の測定結果を示すチャートである。6 is a chart showing measurement results of a thermal mechanical analyzer (TMA) of nickel fine particles obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。4 is an SEM photograph of nickel fine particles obtained in Example 3. 実施例3で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。6 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Example 3. FIG. 実施例3で得られたニッケル微粒子の熱機械分析(TMA)の測定結果を示すチャートである。4 is a chart showing measurement results of thermomechanical analysis (TMA) of nickel fine particles obtained in Example 3. FIG. 実施例3で得られたニッケル微粒子の飛行時間型二次イオン質量分析(TOF−SIMS)の測定結果を示すチャートである。4 is a chart showing measurement results of time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) of nickel fine particles obtained in Example 3. 実施例4で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。4 is a SEM photograph of nickel fine particles obtained in Example 4. 実施例4で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。6 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Example 4. FIG. 実施例4で得られたニッケル微粒子の熱機械分析(TMA)の測定結果を示すチャートである。6 is a chart showing measurement results of thermomechanical analysis (TMA) of nickel fine particles obtained in Example 4. FIG. 実施例4で得られたニッケル微粒子のガスクロマトグラフィー質量分析(GC−MS)の測定結果を示すチャートである。It is a chart which shows the measurement result of the gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) of the nickel fine particle obtained in Example 4. 比較例1で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。2 is a SEM photograph of nickel fine particles obtained in Comparative Example 1. 比較例1で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。6 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 1. 比較例1で得られたニッケル微粒子の熱機械分析(TMA)の測定結果を示すチャートである。4 is a chart showing measurement results of thermomechanical analysis (TMA) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 1. 比較例2で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。4 is a SEM photograph of nickel fine particles obtained in Comparative Example 2. 比較例2で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。6 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 2. 比較例2で得られたニッケル微粒子の熱機械分析(TMA)の測定結果を示すチャートである。7 is a chart showing measurement results of thermomechanical analysis (TMA) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 2. 比較例3で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。4 is an SEM photograph of nickel fine particles obtained in Comparative Example 3. 比較例3で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。10 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 3. 比較例3で得られたニッケル微粒子の熱機械分析(TMA)の測定結果を示すチャートである。10 is a chart showing the measurement results of thermomechanical analysis (TMA) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 3. 比較例4で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。6 is a SEM photograph of nickel fine particles obtained in Comparative Example 4. 比較例4で得られたニッケル微粒子の粉末X線回折(XRD)の測定結果を示すチャートである。6 is a chart showing measurement results of powder X-ray diffraction (XRD) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 4. 比較例4で得られたニッケル微粒子の熱機械分析(TMA)の測定結果を示すチャートである。10 is a chart showing measurement results of thermomechanical analysis (TMA) of nickel fine particles obtained in Comparative Example 4. 比較例5で得られたニッケル微粒子のSEM写真である。6 is a SEM photograph of nickel fine particles obtained in Comparative Example 5.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

[ニッケル微粒子]
本実施の形態のニッケル微粒子は、ニッケルを主成分として含む微粒子である。ここで、「ニッケルを主成分として含む」とは、全金属元素量に対し、ニッケル元素を50重量%以上、好ましくは90重量%以上、より好ましくは100重量%含有することを意味する。本実施の形態のニッケル微粒子は、ニッケル以外の金属として、例えば、チタン、コバルト、銅、クロム、マンガン、鉄、ジルコニウム、スズ、タングステン、モリブデン、バナジウム等の卑金属、金、銀、白金、パラジウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウム、ロジウム、レニウム等の貴金属などの金属元素を、単独で又は2種以上含有していてもよい。
[Nickel fine particles]
The nickel fine particles of the present embodiment are fine particles containing nickel as a main component. Here, “comprising nickel as a main component” means that nickel element is contained in an amount of 50% by weight or more, preferably 90% by weight or more, more preferably 100% by weight with respect to the total amount of metal elements. The nickel fine particles of the present embodiment are metals other than nickel, for example, base metals such as titanium, cobalt, copper, chromium, manganese, iron, zirconium, tin, tungsten, molybdenum, vanadium, gold, silver, platinum, palladium, Metal elements such as noble metals such as iridium, osmium, ruthenium, rhodium and rhenium may be contained alone or in combination of two or more.

本実施の形態のニッケル微粒子は、嵩密度が0.5〜3.5g/cmの範囲内であり、0.5〜3.0g/cmの範囲内が好ましい。嵩密度は、低温焼結性とハンドリング性に寄与する。嵩密度が0.5g/cmを下回る場合には、ニッケル微粒子に不必要なネッキングや凝集が生じ、低温焼結の妨げとなる。一方、嵩密度が3.5g/cmを超えても特に差支えないが、例えばペースト化する場合ペースト化に使用する材料の種類によっては、ハンドリング性に弊害を生じるおそれがある。 The nickel fine particles of the present embodiment have a bulk density in the range of 0.5 to 3.5 g / cm 3 , and preferably in the range of 0.5 to 3.0 g / cm 3 . The bulk density contributes to low temperature sintering and handling properties. When the bulk density is less than 0.5 g / cm 3 , unnecessary necking and aggregation occur in the nickel fine particles, which hinders low-temperature sintering. On the other hand, even if the bulk density exceeds 3.5 g / cm 3 , there is no particular problem. However, for example, when pasting, depending on the type of material used for pasting, there is a risk of adversely affecting handling properties.

本実施の形態のニッケル微粒子は、炭素元素の含有量が0.3〜1.0質量%の範囲内であり、0.3〜0.6質量%の範囲内が好ましい。炭素元素は、適量であればニッケル微粒子の分散性に寄与する。また、炭素元素の含有量が上記範囲内であると、ニッケル微粒子に存在する酸素元素を効率よく還元することができる。炭素元素の含有量が0.3質量%を下回ると、分散性の向上効果が得られない。炭素元素の含有量が1.0質量%を超えると、焼結後の残留炭素量が多くなり、接合材として使用した場合に、導通性を低下させる場合がある。   In the nickel fine particles of the present embodiment, the carbon element content is in the range of 0.3 to 1.0% by mass, and preferably in the range of 0.3 to 0.6% by mass. The carbon element contributes to the dispersibility of the nickel fine particles if it is in an appropriate amount. Further, when the carbon element content is within the above range, the oxygen element present in the nickel fine particles can be efficiently reduced. When the carbon element content is less than 0.3% by mass, the effect of improving dispersibility cannot be obtained. If the carbon element content exceeds 1.0 mass%, the amount of residual carbon after sintering increases, and when used as a bonding material, the conductivity may be lowered.

本実施の形態のニッケル微粒子は、酸素元素の含有量が0.5〜2.5質量%の範囲内であり、0.5〜2.3質量%の範囲内が好ましい。酸素元素は、主として、ニッケル微粒子の表面に存在する酸化被膜に由来する。酸素元素の含有量が0.5質量%を下回ると、ニッケル微粒子の焼結の際に、炭素元素が十分に酸化されず、残留炭素として残りやすくなり、接合層の強度が低下する可能性がある。酸素元素の含有量が2.5質量%を超えると、接合材として使用した場合に、電気抵抗が大きくなり、電極特性に悪影響を及ぼす可能性があると共に、酸化物がニッケル微粒子の表面に強固に存在することによって、低温での焼結を妨げるおそれがある。   In the nickel fine particles of the present embodiment, the oxygen element content is in the range of 0.5 to 2.5% by mass, and preferably in the range of 0.5 to 2.3% by mass. The oxygen element is mainly derived from an oxide film present on the surface of the nickel fine particles. If the oxygen element content is less than 0.5% by mass, the carbon element is not sufficiently oxidized during the sintering of the nickel fine particles, and it tends to remain as residual carbon, which may reduce the strength of the bonding layer. is there. If the oxygen element content exceeds 2.5% by mass, when used as a bonding material, the electrical resistance increases, which may adversely affect the electrode characteristics, and the oxide is strong on the surface of the nickel fine particles. If present, the sintering at low temperature may be hindered.

また、本実施の形態のニッケル微粒子は、下記の条件(1)を満たし、条件(2)又は条件(3)の少なくとも片方を満たす。   Further, the nickel fine particles of the present embodiment satisfy the following condition (1) and satisfy at least one of condition (2) or condition (3).

(1)飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて測定したときに、質量数(m/z)≧80において、C及びHからなる有機物由来のフラグメントが検出されないこと。
ここで、「C及びHからなる」は、「CとHのみで構成される」の意味である。この条件(1)は、質量数が大きいアルキル基のフラグメントが検出されないことを意味している。すなわち、本実施の形態のニッケル微粒子が、例えば、R−O−(CHCHO)n−CH−COOH[ここで、Rは炭素数1〜20の炭化水素基を意味する]のような界面活性剤を含有しないことを規定したものである。このような長鎖のアルキル基を含むと、焼結後の残留炭素量が多くなって、接合材として使用した場合に、導通性やせん断強度に悪影響を与える場合がある。
(1) When measured using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), fragments derived from organic substances consisting of C and H are not detected when the mass number (m / z) ≧ 80.
Here, “consisting of C and H” means “consisting only of C and H”. This condition (1) means that a fragment of an alkyl group having a large mass number is not detected. That is, the nickel fine particles of the present embodiment are, for example, R 1 —O— (CH 2 CH 2 O) n—CH 2 —COOH [where R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. ] Which do not contain a surfactant such as When such a long-chain alkyl group is included, the amount of residual carbon after sintering increases, and when used as a bonding material, it may adversely affect conductivity and shear strength.

なお、条件(1)では、例えばCHCHO(Oを含む)や、シロキサン由来(Siを含む)のフラグメントの存在は許容される。これらは、焼結時に分解して揮散しやすく、接合材として使用した場合に、接合層中に残留することが少ないと考えられるからである。従って、本実施の形態のニッケル微粒子は、グリコール化合物やシロキサン化合物を含有していてもよい。 In the condition (1), for example, the presence of CH 2 CH 2 O (including O) or siloxane-derived (including Si) fragments is allowed. This is because they are easily decomposed and volatilized at the time of sintering, and when used as a bonding material, it is considered that they hardly remain in the bonding layer. Therefore, the nickel fine particles of the present embodiment may contain a glycol compound or a siloxane compound.

(2)飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて測定したときに、質量数(m/z)=45において、CHCHOのフラグメントが検出されること。
上記CHCHOのフラグメントとは、ポリエチレングリコール由来のフラグメントを意味する。ポリエチレングリコールは、ニッケル微粒子を合成する工程で使用されるもので、生成するニッケル微粒子の粒子径を小さくすると共に、CV値を低くする作用を有するが、焼結工程で分解しやすく、残留炭素として残りにくい成分である。
(2) A CH 2 CH 2 O fragment is detected at a mass number (m / z) = 45 when measured using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS).
The fragment of CH 2 CH 2 O means a fragment derived from polyethylene glycol. Polyethylene glycol is used in the process of synthesizing nickel fine particles, and has the effect of reducing the particle diameter of the produced nickel fine particles and lowering the CV value, but it is easily decomposed in the sintering process, as residual carbon. It is a component that is difficult to remain.

(3)ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC−MS)を用いて、前記質量数(m/z)=45におけるマススペクトルを測定して得られるクロマトグラムにおいて、3種類以上のスペクトルが確認されること。
上記質量数(m/z)=45において検出される3種類以上のスペクトルは、ポリエチレングリコール由来のスペクトルを意味する。
(3) Three or more types of spectra are confirmed in a chromatogram obtained by measuring a mass spectrum at the mass number (m / z) = 45 using gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). about.
The three or more types of spectra detected at the mass number (m / z) = 45 mean a spectrum derived from polyethylene glycol.

上記条件(2)及び条件(3)は、いずれも、ポリエチレングリコールの存在を確認するものである。従って、本実施の形態のニッケル微粒子は、ポリエチレングリコールを含有している。   The above conditions (2) and (3) both confirm the presence of polyethylene glycol. Therefore, the nickel fine particles of the present embodiment contain polyethylene glycol.

本実施の形態のニッケル微粒子は、一次粒子の平均粒子径が、10〜150nmの範囲内にあることが好ましく、10〜60nmの範囲内にあることがより好ましい。ニッケル微粒子は、平均粒子径が小さくなるほどサイズ効果による融点降下に起因して、融点の絶対値が大きく減少する。従って、ニッケル微粒子の焼結温度は、平均粒子径が小さくなるほど低くなるが、ニッケル微粒子の一次粒子の平均粒子径が10nm未満であると、分散性が低下する傾向があると共に、表面活性が高いために酸化物を抑制することが困難となる。一方、ニッケル微粒子の一次粒子の平均粒子径が150nmを超えると、低温での焼結が困難になる場合がある。なお、本明細書において、ニッケル微粒子の一次粒子の平均粒子径は、実施例で用いた値を含めて、走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)により試料の写真を撮影して、その中から無作為に200個を抽出してそれぞれの面積を求め、真球に換算したときの粒子径を個数基準として算出した値である。   In the nickel fine particles of the present embodiment, the average particle diameter of primary particles is preferably in the range of 10 to 150 nm, and more preferably in the range of 10 to 60 nm. As the average particle diameter of the nickel fine particles decreases, the absolute value of the melting point greatly decreases due to the melting point drop due to the size effect. Accordingly, the sintering temperature of the nickel fine particles decreases as the average particle size decreases, but if the average particle size of the primary particles of the nickel fine particles is less than 10 nm, the dispersibility tends to decrease and the surface activity is high. Therefore, it becomes difficult to suppress the oxide. On the other hand, when the average particle diameter of the primary particles of the nickel fine particles exceeds 150 nm, sintering at a low temperature may be difficult. In this specification, the average particle diameter of the primary particles of the nickel fine particles, including the values used in the examples, is taken from a sample of a sample taken by a scanning electron microscope (SEM). This is a value calculated based on the number of particles as the number of particles when 200 are randomly extracted to obtain each area and converted to a true sphere.

また、本実施の形態のニッケル微粒子は、十分な分散性を得るために、粒子径分布が狭いことが好ましく、例えば、粒子径の変動係数(標準偏差/平均粒子径;CV値)は、0.25以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましい。CV値が0.25を超えると、分散性が低下する傾向がある。   Further, the nickel fine particles of the present embodiment preferably have a narrow particle size distribution in order to obtain sufficient dispersibility. For example, the coefficient of variation (standard deviation / average particle size; CV value) of the particle size is 0. It is preferably .25 or less, more preferably 0.2 or less. When the CV value exceeds 0.25, the dispersibility tends to decrease.

また、本実施の形態のニッケル微粒子は、Scherrer法により算出される結晶子径が15nm以下であることが好ましく、13nm以下であることがより好ましい。平均粒子径に対する結晶子径の割合が大きくなると、焼結温度が高くなる。そのため、ニッケル微粒子の結晶子径が15nmを超えると、低温での焼結が困難になる場合がある。   In addition, the nickel fine particles of the present embodiment preferably have a crystallite diameter calculated by the Scherrer method of 15 nm or less, and more preferably 13 nm or less. As the ratio of the crystallite diameter to the average particle diameter increases, the sintering temperature increases. For this reason, when the crystallite diameter of the nickel fine particles exceeds 15 nm, sintering at a low temperature may be difficult.

本実施の形態のニッケル微粒子を接合材料として用いる場合は、ニッケル微粒子以外に、例えば、分散剤、有機溶媒、フラックス成分、粘度調整剤、チキソ剤、還元剤、界面活性剤等を含有することができる。接合材料は、例えばスラリー状、ペースト状、グリース状、ワックス状等の形態とすることができる。   When the nickel fine particles of the present embodiment are used as a bonding material, in addition to the nickel fine particles, for example, a dispersant, an organic solvent, a flux component, a viscosity modifier, a thixotropic agent, a reducing agent, a surfactant, and the like may be contained. it can. The bonding material can be in the form of, for example, a slurry, a paste, a grease, or a wax.

[ニッケル微粒子の製造方法]
次に、本実施の形態のニッケル微粒子の好ましい製造方法について説明する。本実施の形態に係るニッケル微粒子の製造は、例えば、ニッケル塩と、過剰量のヒドラジンと、アルカリ金属の水酸化物と、複数の水酸基およびエーテル酸素の一方または双方を有する分子量100〜5000の水溶性有機化合物(以下、単に「水溶性有機化合物」と記すことがある)とを含む前駆体水溶液を調製する工程(工程I)と、工程Iで得られた前駆体水溶液を40〜150℃の範囲内の温度で加熱撹拌し、ニッケルイオンの還元およびニッケル微粒子の生成を行う(工程II)と、を含む方法により行うことができる。
[Production method of nickel fine particles]
Next, the preferable manufacturing method of the nickel fine particle of this Embodiment is demonstrated. The production of the nickel fine particles according to the present embodiment includes, for example, a nickel salt, an excessive amount of hydrazine, an alkali metal hydroxide, and a water-soluble water having a molecular weight of 100 to 5000 having one or both of a plurality of hydroxyl groups and ether oxygen. A precursor aqueous solution containing a water-soluble organic compound (hereinafter sometimes simply referred to as “water-soluble organic compound”), and the precursor aqueous solution obtained in Step I is heated to 40 to 150 ° C. Heating and stirring at a temperature within the range to reduce nickel ions and produce nickel fine particles (step II) can be performed.

(工程I)
工程Iは、ニッケル塩またはその水溶液と、過剰量のヒドラジン水和物またはその水溶液と、を混合し、ニッケルヒドラジン錯塩スラリーを生成させる工程I−Aと、工程I−Aで得られたスラリーに、アルカリ金属の水酸化物またはその水溶液を添加し、ニッケルヒドラジン錯塩を溶解させ、ニッケルヒドラジン錯体水溶液を調製する工程I−Bと、を含むことができる。水溶性有機化合物は、工程I−Aにおいてヒドラジン錯塩スラリーの生成前または生成後に水溶液に加えてもよく、工程I−Bの後でニッケルヒドラジン錯体溶液に加えてもよい。
(Process I)
Step I includes mixing a nickel salt or an aqueous solution thereof with an excess amount of hydrazine hydrate or an aqueous solution thereof to produce a nickel hydrazine complex salt slurry, and the slurry obtained in Step IA Step IB of adding an alkali metal hydroxide or an aqueous solution thereof to dissolve the nickel hydrazine complex salt to prepare an aqueous nickel hydrazine complex solution. The water-soluble organic compound may be added to the aqueous solution before or after the formation of the hydrazine complex salt slurry in Step IA, and may be added to the nickel hydrazine complex solution after Step IB.

一般に、塩化ニッケルとヒドラジンを水溶液中で混合すると溶解度の低いニッケルヒドラジン錯塩が析出することが知られている。本製造方法では、工程I−Aにおいて、ニッケル塩に対して過剰量のヒドラジンを混合することによって、ニッケルヒドラジン錯塩を形成させる。次に、工程I−Bでは、工程I−Aで得られたスラリー状の混合物にアルカリ金属の水酸化物またはその水溶液を添加し、水溶液を強アルカリ性にする。水溶液を強アルカリ性にすることによって、ニッケルヒドラジン錯塩が溶解し、スラリー状の混合物が均一な溶液になる。このようにして得られる水溶液には錯化剤を加えていないため、前駆体溶液は、ニッケルヒドラジン錯体の水溶液となる。   Generally, it is known that nickel hydrazine complex salt having low solubility is precipitated when nickel chloride and hydrazine are mixed in an aqueous solution. In this production method, in Step IA, a nickel hydrazine complex salt is formed by mixing an excessive amount of hydrazine with respect to the nickel salt. Next, in Step IB, an alkali metal hydroxide or an aqueous solution thereof is added to the slurry mixture obtained in Step IA to make the aqueous solution strongly alkaline. By making the aqueous solution strongly alkaline, the nickel hydrazine complex salt dissolves and the slurry mixture becomes a uniform solution. Since the complexing agent is not added to the aqueous solution thus obtained, the precursor solution is an aqueous solution of a nickel hydrazine complex.

前駆体水溶液の調製に用いられるニッケル塩としては、水溶性を有する任意のニッケル塩を用いることができ、その具体例としては、フッ化ニッケル、塩化ニッケル(II)、塩化ニッケル(III)、臭化ニッケル、ヨウ化ニッケル、酢酸ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル等が挙げられる。   As the nickel salt used for preparing the precursor aqueous solution, any nickel salt having water solubility can be used. Specific examples thereof include nickel fluoride, nickel chloride (II), nickel chloride (III), odor And nickel iodide, nickel iodide, nickel acetate, nickel nitrate, and nickel sulfate.

工程Iにおいて、「過剰量のヒドラジン」とは、前駆体水溶液の調製に際し、使用されるヒドラジンのモル数が、ニッケルイオンのモル数よりも大きいことを意味する。従って、前駆体水溶液において、ニッケルイオン1モルに対するヒドラジンの含有量は、例えば6〜30モルの範囲内が好ましい。ヒドラジンの存在量が前記の範囲を下回る場合、ニッケルヒドラジン錯塩が完全に溶解せず、前駆体溶液が得られない。また、ヒドラジンの存在量が前記の範囲を上回る場合、ヒドラジンの使用量が過大となり、経済的でない。   In Step I, “excess hydrazine” means that the number of moles of hydrazine used in the preparation of the precursor aqueous solution is larger than the number of moles of nickel ions. Therefore, in the precursor aqueous solution, the content of hydrazine with respect to 1 mol of nickel ions is preferably in the range of 6 to 30 mol, for example. When the amount of hydrazine is less than the above range, the nickel hydrazine complex salt is not completely dissolved and a precursor solution cannot be obtained. On the other hand, when the amount of hydrazine exceeds the above range, the amount of hydrazine used is excessive, which is not economical.

アルカリ金属の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムなどを用いることができる。これらのアルカリ金属の水酸化物は、任意のものを単独で、または、2以上を任意の割合で混合したものを用いることができる。これらのアルカリ金属の水酸化物のうち、入手の容易さ、価格を考慮すると、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが特に好ましい。   Examples of alkali metal hydroxides that can be used include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide. These alkali metal hydroxides can be used alone or in a mixture of two or more in any ratio. Of these alkali metal hydroxides, sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferable in view of availability and price.

前駆体水溶液のpHは13以上であることが好ましい。pHが13未満では、ニッケルヒドラジン錯塩が完全に溶解せず、前駆体溶液が得られないため、均一な反応の点から好ましくない。従って、アルカリ金属の水酸化物は、前駆体水溶液のpHが13以上となることを目安にして配合すればよい。   The pH of the aqueous precursor solution is preferably 13 or higher. If the pH is less than 13, the nickel hydrazine complex salt is not completely dissolved and a precursor solution cannot be obtained, which is not preferable from the viewpoint of uniform reaction. Therefore, the alkali metal hydroxide may be blended with reference to the pH of the precursor aqueous solution being 13 or more.

前駆体水溶液中の水溶性有機化合物の分子量は、例えば100〜5000の範囲内であることが好ましい。水溶性有機化合物の分子量が100未満では、分散効果が低く、ニッケル微粒子が効率的に生成しない。一方、分子量が5000を超えると、水溶性有機化合物が前駆体溶液中へ溶解しにくくなるため好ましくない。好ましい水溶性有機化合物の具体例としては、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールが特に好ましい。なお、工程IIにおける加熱温度が低い場合には、グルコース、ガラクトース、マルトース、マルトトリオース、デキストリン、アミロース等の糖質を用いることもできる。これらの水溶性有機化合物は、任意の2種以上を任意の割合で混合して用いてもよく、分子量(重合度)の異なる同種の化合物の混合物であってもよい。   The molecular weight of the water-soluble organic compound in the precursor aqueous solution is preferably in the range of 100 to 5000, for example. When the molecular weight of the water-soluble organic compound is less than 100, the dispersion effect is low and nickel fine particles are not efficiently generated. On the other hand, a molecular weight exceeding 5000 is not preferable because the water-soluble organic compound is difficult to dissolve in the precursor solution. Specific examples of preferable water-soluble organic compounds include polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG), and polypropylene glycol. Among these, polyethylene glycol and polypropylene glycol are particularly preferable. In addition, when the heating temperature in the process II is low, carbohydrates, such as glucose, galactose, maltose, maltotriose, dextrin, amylose, can also be used. These water-soluble organic compounds may be used by mixing any two or more of them in an arbitrary ratio, and may be a mixture of the same kind of compounds having different molecular weights (polymerization degrees).

前駆体水溶液中の水溶性有機化合物の濃度は、好ましくは1〜200g/Lの範囲内である。水溶性有機化合物の濃度が1g/L未満である場合、分散剤としての十分な効果が得られない。また、水溶性有機化合物の濃度が200g/Lを超える場合は、前駆体溶液に含まれる水溶性化合物が過剰であり、効率的にニッケル微粒子を生成することが困難になる。   The concentration of the water-soluble organic compound in the precursor aqueous solution is preferably in the range of 1 to 200 g / L. When the concentration of the water-soluble organic compound is less than 1 g / L, a sufficient effect as a dispersant cannot be obtained. Moreover, when the density | concentration of a water-soluble organic compound exceeds 200 g / L, the water-soluble compound contained in a precursor solution is excess, and it becomes difficult to produce | generate nickel fine particles efficiently.

(工程II)
工程IIでは、前駆体水溶液を40℃以上の温度に加熱することにより、ニッケル微粒子が形成する際に水溶性有機化合物が分散剤として作用し、過度の粒子成長や二次粒子の生成が抑制され、粒径が150nm以下のニッケル微粒子が得られる。
(Process II)
In Step II, by heating the precursor aqueous solution to a temperature of 40 ° C. or higher, the water-soluble organic compound acts as a dispersant when the nickel fine particles are formed, and excessive particle growth and generation of secondary particles are suppressed. Nickel fine particles having a particle size of 150 nm or less are obtained.

前駆体水溶液を加熱すると、瞬時に緑色の均一なスラリーを形成し、その後、黒色の析出物に変化する。緑色の中間生成物は、ニッケル水酸化物と考えられ、このニッケル水酸化物が還元されて、ニッケル微粒子が生成する。この際、中間生成物への吸着力が弱い上記の水溶性有機化合物を使用することで、水酸化ニッケルのニッケルへの還元を妨げず、生成したニッケル微粒子に弱く吸着する分散剤として、過度の粒子成長や凝集を妨げることができる。   When the precursor aqueous solution is heated, a green uniform slurry is instantly formed, and then changes into a black precipitate. The green intermediate product is considered to be nickel hydroxide, and the nickel hydroxide is reduced to produce nickel fine particles. At this time, by using the above water-soluble organic compound having a weak adsorbing power to the intermediate product, as a dispersing agent that adsorbs weakly to the generated nickel fine particles without impeding the reduction of nickel hydroxide to nickel, Can prevent particle growth and aggregation.

また、工程IIでは、ニッケル微粒子の嵩密度を0.5〜3.5g/cmの範囲内に調整する目的で、高速で撹拌を行いながら加熱を行うことが好ましい。加熱処理における撹拌速度としては、例えば300r.p.m.以上が好ましく、400r.p.m.以上がより好ましい。撹拌速度が300r.p.m.未満では、ニッケル微粒子にネッキングが生じ、嵩密度が0.5g/cmよりも低くなる傾向がある。ネッキングは、ニッケル微粒子の表面活性を安定化させ、低温焼結の妨げとなる。また、加熱温度を60℃〜100℃程度にすることが好ましい。加熱温度が100℃より高すぎると、溶媒が揮発しやすく、液組成が不安定になる。また、加熱温度が60℃より低すぎるとニッケル微粒子の生成反応速度が遅くなるため、ニッケル微粒子にネッキングが生じ、嵩密度が0.5g/cmよりも低くなる傾向がある。 In Step II, it is preferable to perform heating while stirring at a high speed for the purpose of adjusting the bulk density of the nickel fine particles within the range of 0.5 to 3.5 g / cm 3 . As a stirring speed in the heat treatment, for example, 300 r. p. m. Or more, preferably 400 r. p. m. The above is more preferable. The stirring speed is 300 r. p. m. If it is less than this, the nickel fine particles are necked, and the bulk density tends to be lower than 0.5 g / cm 3 . Necking stabilizes the surface activity of the nickel fine particles and hinders low-temperature sintering. Moreover, it is preferable that heating temperature shall be about 60 to 100 degreeC. When heating temperature is too higher than 100 degreeC, a solvent will volatilize easily and a liquid composition will become unstable. On the other hand, if the heating temperature is too lower than 60 ° C., the nickel fine particle formation reaction rate becomes slow, so that nickel fine particles are necked and the bulk density tends to be lower than 0.5 g / cm 3 .

以上のようにして、ニッケル微粒子を調製することができる。なお、ニッケル合金を製造する場合も、上記方法に準じて行うことができる。   As described above, nickel fine particles can be prepared. In addition, when manufacturing a nickel alloy, it can carry out according to the said method.

このようにして得られるニッケル微粒子は、均一な分散状態で150℃程度の低温で焼結、熱融着させることが可能であるため、例えば接合材として使用した場合に、接合層のシェア強度を十分に高くすることができる。   The nickel fine particles obtained in this way can be sintered and heat-sealed at a low temperature of about 150 ° C. in a uniform dispersion state. For example, when used as a bonding material, the shear strength of the bonding layer is reduced. Can be high enough.

<接合材としての適用方法>
本実施の形態のニッケル微粒子を接合材料として用いる場合は、ニッケル微粒子を含有する接合材料を、被接合部材の間に介在させて、還元性ガスを含有する還元性ガス雰囲気下で例えば150〜480℃の範囲内の温度に加熱すればよい。この加熱により、ニッケル微粒子を焼結させて被接合部材同士を接合することができる。
<Application method as bonding material>
When the nickel fine particles of the present embodiment are used as a bonding material, the bonding material containing nickel fine particles is interposed between the members to be bonded, for example, 150 to 480 in a reducing gas atmosphere containing a reducing gas. What is necessary is just to heat to the temperature within the range of ° C. By this heating, the nickel fine particles can be sintered to join the members to be joined together.

より具体的には、例えば、ニッケル微粒子を含むペースト状の接合材を一対の被接合部品の片方又は両方の被接合面に塗布する工程(塗布工程)、被接合面どうしを貼り合せ、例えば温度150℃以上480℃以下の範囲内、好ましくは200℃以上450℃以下に加熱することにより、接合材を焼結させる工程(焼成工程)、並びに、焼結した接合材を冷却することにより固化し、接合層を形成する工程(固化工程)、を含むことができる。   More specifically, for example, a step of applying a paste-like bonding material containing nickel fine particles to one or both of the surfaces to be bonded (application step), bonding the surfaces to be bonded together, for example, temperature Heating to a temperature in the range of 150 ° C. to 480 ° C., preferably 200 ° C. to 450 ° C., to solidify the step of sintering the bonding material (firing step) and cooling the sintered bonding material And a step of forming a bonding layer (solidification step).

接合材を塗布する塗布工程では、例えばスプレー塗布、インクジェット塗布、印刷等の方法を採用できる。接合材は、目的に応じて、例えばパターン状、アイランド状、メッシュ状、格子状、ストライプ状など任意の形状に塗布することができる。塗布工程では、接合後の固化した接合部分(接合層)の厚みが120nm以上となるように、接合材を塗布することが好ましい。このような厚みで塗布をすることで、接合部分の欠陥を少なくできるため、電気抵抗の上昇や接合強度の低下を防止できる。   In the coating process for coating the bonding material, for example, methods such as spray coating, inkjet coating, and printing can be employed. The bonding material can be applied in an arbitrary shape such as a pattern shape, an island shape, a mesh shape, a lattice shape, or a stripe shape according to the purpose. In the application step, it is preferable to apply the bonding material so that the thickness of the solidified bonding portion (bonding layer) after bonding is 120 nm or more. By applying with such a thickness, defects in the joint portion can be reduced, so that an increase in electrical resistance and a decrease in joint strength can be prevented.

焼成工程では、ニッケル微粒子が焼結し、均一で強固な接着力を持つ接合層を形成することができる。また、ニッケル微粒子に含有される酸化物被膜や有機化合物が還元されるため、接合層中に酸素が入りこむことが抑制され、接合層の導電性が確保される。接合のための加熱温度は、十分な接合強度を得るために、150℃以上が好ましく、200℃以上がより好ましい。また、加熱温度が480℃超では、周辺回路もしくは電極への損傷が懸念されるので、加熱温度の上限は480℃以下が好ましい。   In the firing step, the nickel fine particles are sintered, and a bonding layer having a uniform and strong adhesive force can be formed. Moreover, since the oxide film and organic compound contained in the nickel fine particles are reduced, oxygen is prevented from entering the bonding layer, and the conductivity of the bonding layer is ensured. The heating temperature for bonding is preferably 150 ° C. or higher, and more preferably 200 ° C. or higher in order to obtain sufficient bonding strength. In addition, when the heating temperature exceeds 480 ° C., there is a concern about damage to the peripheral circuit or the electrode.

ニッケル微粒子による接合層の形成は、例えばHなどの還元性ガスが存在する雰囲気で行うことが好ましい。また、減圧することで、ボイド発生を抑制する効果が得られ、例えば大気圧の95%以下の圧力でその効果が確認される。また、接合面を貼り合わせる際には、必要に応じて加圧することができる。 The formation of the bonding layer with the nickel fine particles is preferably performed in an atmosphere in which a reducing gas such as H 2 is present. Further, by reducing the pressure, an effect of suppressing the generation of voids can be obtained. For example, the effect is confirmed at a pressure of 95% or less of the atmospheric pressure. Moreover, when bonding a joint surface, it can be pressurized as needed.

ニッケル微粒子が焼結して形成される接合部分(接合層)の厚みは、例えば120nm以上が好ましい。接合部分の厚みがこれよりも薄い場合は、接合部分の欠陥が多くなり、電気抵抗の上昇や、強度の低下を引き起こす原因となる。なお、接合部分(接合層)は、熱応力緩和を必要とする用途に適用する場合には、ボイドを有してもよい。   The thickness of the joining portion (joining layer) formed by sintering the nickel fine particles is preferably, for example, 120 nm or more. When the thickness of the joint portion is thinner than this, defects in the joint portion increase, which causes an increase in electrical resistance and a decrease in strength. Note that the joint portion (joint layer) may have a void when applied to an application that requires thermal stress relaxation.

本実施の形態のニッケル微粒子は、例えば、Si、SiCの半導体材料ほか、金属材料などの接合にも利用できる。特に蝋材や溶接による接合で、熱影響部における母材の劣化がみられる場合に低温で接合することが好適である。例えば、本実施の形態のニッケル微粒子は、450℃以上又は800℃以上での加熱により、回復や再結晶等により強度低下する焼き入れ鋼、ステンレス鋼、加工硬化により強化された金属材料、熱酸化や熱ひずみにより劣化する無機材料や金属材料の接合に適している。被接合体は管、板、継手、ロッド、ワイヤ、ボルトなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。   The nickel fine particles according to the present embodiment can be used for joining, for example, metal materials as well as Si and SiC semiconductor materials. In particular, when the base material deteriorates in the heat-affected zone in joining by wax material or welding, it is preferable to join at a low temperature. For example, the nickel fine particles of the present embodiment are hardened steel, stainless steel, metal material reinforced by work hardening, thermal oxidation, whose strength is reduced by recovery or recrystallization by heating at 450 ° C. or higher or 800 ° C. or higher. Suitable for bonding inorganic materials and metal materials that deteriorate due to heat distortion. Examples of the joined body include, but are not limited to, a pipe, a plate, a joint, a rod, a wire, and a bolt.

本実施の形態のニッケル微粒子は、電子部品の製造過程でも接合材として利用できる。ここで、電子部品としては、主に半導体装置、エネルギー変換モジュール部品などを例示できる。電子部品が半導体装置である場合、例えば、半導体素子の裏面と基板との間、半導体電極と基板電極との間、半導体電極と半導体電極との間、パワーデバイス若しくはパワーモジュールと放熱部材との間などの接合に適用できる。   The nickel fine particles of the present embodiment can be used as a bonding material in the manufacturing process of electronic components. Here, examples of the electronic component mainly include a semiconductor device and an energy conversion module component. When the electronic component is a semiconductor device, for example, between the back surface of the semiconductor element and the substrate, between the semiconductor electrode and the substrate electrode, between the semiconductor electrode and the semiconductor electrode, between the power device or the power module and the heat dissipation member. It can be applied to joining.

電子部品を接合させる際は、接合強度を高めるため、予め被接合面の片方又は両方に、例えば、Au,Cu,Pd,Ni,Ag,Cr,Tiあるいはそれらの合金などの材質の接触金属層を設けておくことが好ましい。また、被接合面の材質が、SiCもしくはSiあるいはそれらの表面の酸化膜である場合は、例えばTi,TiW,TiN,Cr,Ni、Pd,Vあるいはそれらの合金などの材質の接触金属層を設けておくことが好ましい。接触金属層の膜厚は、それぞれ、例えば50nm以上2μm以下の範囲内であることが好ましい。接触金属層の厚みが50nm未満では、欠陥が生じやすく、2μm超では蒸着工程が長くなり、生産効率が低下することがある。   When bonding electronic components, in order to increase the bonding strength, for example, a contact metal layer made of a material such as Au, Cu, Pd, Ni, Ag, Cr, Ti or an alloy thereof is previously formed on one or both of the surfaces to be bonded. Is preferably provided. When the material of the surface to be joined is SiC or Si or an oxide film on the surface thereof, a contact metal layer made of a material such as Ti, TiW, TiN, Cr, Ni, Pd, V or an alloy thereof is used. It is preferable to provide it. The thickness of each contact metal layer is preferably in the range of, for example, 50 nm or more and 2 μm or less. If the thickness of the contact metal layer is less than 50 nm, defects are likely to occur, and if it exceeds 2 μm, the vapor deposition process becomes long, and the production efficiency may be reduced.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、本発明の実施例において特にことわりのない限り、各種測定、評価は下記によるものである。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these Examples. In the examples of the present invention, various measurements and evaluations are as follows unless otherwise specified.

[ニッケル微粒子の平均粒子径]
平均粒子径は、SEM(走査電子顕微鏡)により試料の写真を撮影して、その中から無作為に200個を抽出して、その平均粒径(面積平均径)と標準偏差を求めた。具体的には、抽出した微粒子のそれぞれについて面積を求め、真球に換算したときの粒子径を個数基準として一次粒子の平均粒子径とした。また、CV値(変動係数)は、(標準偏差)÷(平均粒子径)によって算出した。なお、CV値が小さいほど、粒子径がより均一であることを示す。
[Average particle diameter of nickel fine particles]
For the average particle size, a sample photograph was taken with an SEM (scanning electron microscope), 200 samples were randomly extracted from the sample, and the average particle size (area average diameter) and standard deviation were obtained. Specifically, the area of each of the extracted fine particles was obtained, and the average particle size of the primary particles was determined based on the particle size when converted to a true sphere. The CV value (coefficient of variation) was calculated by (standard deviation) / (average particle diameter). In addition, it shows that a particle diameter is so uniform that a CV value is small.

[ニッケル微粒子の結晶子径]
粉末X線回折(XRD)結果から、Scherrerの式により算出した。
[Crystal diameter of nickel fine particles]
From the powder X-ray diffraction (XRD) result, the calculation was performed according to Scherrer's equation.

[5%熱収縮温度]
試料を5Φ×2mmの円柱状成型器に入れ、プレス成型して得られる成型体を作製し、窒素ガス(水素ガス3%含有)の雰囲気下で、熱機械分析装置(TMA)により測定される5%熱収縮の温度を5%熱収縮温度とした。
[5% heat shrink temperature]
A sample is put into a 5Φ × 2 mm cylindrical molding machine, and a molded body obtained by press molding is produced, and measured by a thermomechanical analyzer (TMA) in an atmosphere of nitrogen gas (containing 3% hydrogen gas). The temperature of 5% heat shrinkage was taken as 5% heat shrinkage temperature.

(実施例1)
濃度が108g/Lの塩化ニッケル六水和物、272g/Lのヒドラジン一水和物、97.3g/Lの水酸化ナトリウム及び50g/Lの分子量1540のポリエチレングリコールを含む溶液を調製した。次いで、激しく攪拌しながら(撹拌速度;600r.p.m.)、その溶液を80℃に加熱して、その温度に一時間保持することで、ニッケル微粒子1を得た。このニッケル微粒子1の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子1の元素分析;C:0.4、O:0.8(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子1のSEM測定から得られた平均粒子径;147nm、CV値;0.22。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子1におけるXRDからのNiの結晶子径;20.3nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;246℃
5)TOF−SIMS分析によりポリエチレングリコール由来の(CHCHO)−の官能基を示す質量数45にピークが検出された。また質量数60以上にはニッケル由来のピーク以外は検出されなかった。
6)ニッケル微粒子1の嵩密度;1.0g/cm
(Example 1)
A solution containing 108 g / L nickel chloride hexahydrate, 272 g / L hydrazine monohydrate, 97.3 g / L sodium hydroxide and 50 g / L polyethylene glycol of molecular weight 1540 was prepared. Next, with vigorous stirring (stirring speed: 600 rpm), the solution was heated to 80 ° C. and kept at that temperature for 1 hour, whereby nickel fine particles 1 were obtained. The characteristics of the nickel fine particles 1 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 1; C: 0.4, O: 0.8 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 1; 147 nm, CV value; 0.22.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 1; 20.3 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 246 ° C
5) A peak was detected at a mass number of 45 indicating a functional group of (CH 2 CH 2 O) — derived from polyethylene glycol by TOF-SIMS analysis. In addition, when the mass number is 60 or more, no peaks other than nickel-derived peaks were detected.
6) Bulk density of nickel fine particles 1; 1.0 g / cm 3

ニッケル微粒子1のSEM、XRD、TMAの測定結果をそれぞれ図1〜図3に示す。   The measurement results of SEM, XRD, and TMA of the nickel fine particles 1 are shown in FIGS.

(実施例2)
上記実施例1において、分子量400のポリエチレングリコールの濃度を200g/Lとしたこと以外は同様の過程を行って、ニッケル微粒子2を得た。このニッケル微粒子2の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子2の元素分析;C:0.5、O:1.1(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子2のSEM測定から得られた平均粒子径;87nm、CV値;0.26。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子2におけるXRDからのNiの結晶子径;15.8nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;254℃
5)TOF−SIMS分析によりポリエチレングリコール由来の(CHCHO)−の官能基を示す質量数45にピークが検出された。また質量数60以上にはニッケル由来のピーク以外は検出されなかった。
6)ニッケル微粒子2の嵩密度;0.7g/cm
(Example 2)
A nickel fine particle 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of polyethylene glycol having a molecular weight of 400 was 200 g / L. The characteristics of the nickel fine particles 2 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 2; C: 0.5, O: 1.1 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 2; 87 nm, CV value; 0.26.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in the nickel fine particles 2; 15.8 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 254 ° C
5) A peak was detected at a mass number of 45 indicating a functional group of (CH 2 CH 2 O) — derived from polyethylene glycol by TOF-SIMS analysis. In addition, when the mass number is 60 or more, no peaks other than nickel-derived peaks were detected.
6) Bulk density of the nickel fine particles 2; 0.7 g / cm 3

ニッケル微粒子2のSEM、XRD、TMAの測定結果をそれぞれ図4〜図6に示す。   The measurement results of SEM, XRD, and TMA of the nickel fine particles 2 are shown in FIGS.

(実施例3)
上記実施例1において、分子量200のポリエチレングリコールの濃度を100g/L、保持時間を30分間としたこと以外は同様の過程を行って、ニッケル微粒子3を得た。このニッケル微粒子3の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子3の元素分析;C:0.4、O:2.1(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子3のSEM測定から得られた平均粒子径;50nm、CV値;0.18。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子4におけるXRDからのNiの結晶子径;11.8nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;142℃
5)TOF−SIMS分析によりポリエチレングリコール由来の(CHCHO)−の官能基を示す質量数45にピークが検出された。また質量数60以上にはニッケル由来のピーク以外は検出されなかった。
6)ニッケル微粒子3の嵩密度;0.6g/cm
(Example 3)
A nickel fine particle 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of polyethylene glycol having a molecular weight of 200 was 100 g / L and the holding time was 30 minutes. The characteristics of the nickel fine particles 3 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 3; C: 0.4, O: 2.1 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 3; 50 nm, CV value: 0.18.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 4; 11.8 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 142 ° C
5) A peak was detected at a mass number of 45 indicating a functional group of (CH 2 CH 2 O) — derived from polyethylene glycol by TOF-SIMS analysis. In addition, when the mass number is 60 or more, no peaks other than nickel-derived peaks were detected.
6) Bulk density of the nickel fine particles 3; 0.6 g / cm 3

ニッケル微粒子3のSEM、XRD、TMA、TOF−SIMSの測定結果をそれぞれ図7〜図10に示す。   The measurement results of SEM, XRD, TMA, and TOF-SIMS of the nickel fine particles 3 are shown in FIGS.

(実施例4)
上記実施例1において、分子量400のポリエチレングリコールの濃度を200g/L、保持時間を30分間としたこと以外は同様の過程を行って、ニッケル微粒子4を得た。このニッケル微粒子4の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子4の元素分析;C:0.6、O:1.9(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子4のSEM測定から得られた平均粒子径;51nm、CV値;0.18。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子4におけるXRDからのNiの結晶子径;13.7nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;220℃
5)GC−MS分析によりポリエチレングリコール由来の(CHCHO)−の官能基を示す質量数45にピークが検出されるとともに、(CHCHO)−の官能基を示す質量数90にもピークを検出した。
6)ニッケル微粒子4の嵩密度;0.6g/cm
Example 4
A nickel fine particle 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the concentration of polyethylene glycol having a molecular weight of 400 was 200 g / L and the holding time was 30 minutes. The characteristics of the nickel fine particles 4 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 4; C: 0.6, O: 1.9 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 4; 51 nm, CV value: 0.18.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 4; 13.7 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 220 ° C
5) A peak is detected at a mass number of 45 indicating a functional group of (CH 2 CH 2 O) — derived from polyethylene glycol by GC-MS analysis, and a mass indicating a functional group of (CH 2 CH 2 O) 2 — A peak was also detected at 90.
6) Bulk density of nickel fine particles 4; 0.6 g / cm 3

ニッケル微粒子4のSEM、XRD、TMA、GC−MSの測定結果をそれぞれ図11〜図14に示す。   The measurement results of SEM, XRD, TMA, and GC-MS of the nickel fine particles 4 are shown in FIGS.

(比較例1)
<溶解工程>
酢酸ニッケル四水和物285g(1.14mol)にオレイルアミン690g(2.58mol)を加え、窒素フロー下で140℃、20分間加熱することによって酢酸ニッケルをオレイルアミンに溶解させた。
(Comparative Example 1)
<Dissolution process>
To 285 g (1.14 mol) of nickel acetate tetrahydrate, 690 g (2.58 mol) of oleylamine was added, and nickel acetate was dissolved in oleylamine by heating at 140 ° C. for 20 minutes under a nitrogen flow.

<還元工程>
次いで、その溶液にマイクロ波を照射して250℃まで加熱し、その温度を5分保持することによってニッケル微粒子5を得た。このニッケル微粒子5の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子5の元素分析;C:0.3、O:0.6(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子5のSEM測定から得られた平均粒子径;158nm、CV値;0.12。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子5におけるXRDからのNiの結晶子径;18.3nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;315℃
5)ニッケル微粒子5の嵩密度;3.5g/cm
<Reduction process>
Next, the solution was irradiated with microwaves and heated to 250 ° C., and the temperature was maintained for 5 minutes to obtain nickel fine particles 5. The characteristics of the nickel fine particles 5 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 5: C: 0.3, O: 0.6 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 5: 158 nm, CV value: 0.12.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 5; 18.3 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 315 ° C
5) Bulk density of the nickel fine particles 5: 3.5 g / cm 3

ニッケル微粒子5のSEM、XRD、TMAの測定結果をそれぞれ図15〜図17に示す。   The measurement results of SEM, XRD, and TMA of the nickel fine particles 5 are shown in FIGS.

(比較例2)
<溶解工程>
酢酸ニッケル四水和物60.0g(241.1mmmol)にオレイルアミン690g(2.58mol)を加え、窒素フロー下で140℃、20分間加熱することによって酢酸ニッケルをオレイルアミンに溶解させた。
(Comparative Example 2)
<Dissolution process>
To 60.0 g (241.1 mmol) of nickel acetate tetrahydrate, 690 g (2.58 mol) of oleylamine was added, and nickel acetate was dissolved in oleylamine by heating at 140 ° C. for 20 minutes under a nitrogen flow.

<還元工程>
次いで、その溶液にマイクロ波を照射して250℃まで加熱し、その温度を5分保持することによってニッケル微粒子6を得た。このニッケル微粒子6の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子6の元素分析;C:0.7、O:1.3(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子6のSEM測定から得られた平均粒子径;90nm、CV値;0.19。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子6におけるXRDからのNiの結晶子径;16.0nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;295℃
5)ニッケル微粒子6の嵩密度;3.3g/cm
<Reduction process>
Next, the solution was irradiated with microwaves and heated to 250 ° C., and the temperature was maintained for 5 minutes to obtain nickel fine particles 6. The characteristics of the nickel fine particles 6 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 6: C: 0.7, O: 1.3 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 6; 90 nm, CV value: 0.19.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 6; 16.0 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 295 ° C
5) Bulk density of the nickel fine particles 6: 3.3 g / cm 3

ニッケル微粒子6のSEM、XRD、TMAの測定結果をそれぞれ図18〜図20に示す。   The measurement results of SEM, XRD, and TMA of the nickel fine particles 6 are shown in FIGS.

(比較例3)
<溶解工程>
酢酸ニッケル四水和物479g(1.93mmmol)にオレイルアミン690g(2.58mol)を加え、窒素フロー下で140℃、40分間加熱することによって酢酸ニッケルをオレイルアミンに溶解させた。
(Comparative Example 3)
<Dissolution process>
To 479 g (1.93 mmol) of nickel acetate tetrahydrate, 690 g (2.58 mol) of oleylamine was added, and nickel acetate was dissolved in oleylamine by heating at 140 ° C. for 40 minutes under a nitrogen flow.

<還元工程>
次いで、その溶液に硝酸銀を1.63g加えてマイクロ波を照射して250℃まで加熱し、その温度を5分保持することによってニッケル微粒子7を得た。このニッケル微粒子7の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子7の元素分析;C:1.5、O:2.9(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子7のSEM測定から得られた平均粒子径;51nm、CV値;0.15。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子7におけるXRDからのNiの結晶子径;14.1nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;300℃
5)ニッケル微粒子7の嵩密度;3.0g/cm
<Reduction process>
Next, 1.63 g of silver nitrate was added to the solution, microwave irradiation was performed, the mixture was heated to 250 ° C., and the temperature was maintained for 5 minutes, whereby nickel fine particles 7 were obtained. The characteristics of the nickel fine particles 7 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 7: C: 1.5, O: 2.9 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 7; 51 nm, CV value: 0.15.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 7; 14.1 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 300 ° C
5) Bulk density of the nickel fine particles 7; 3.0 g / cm 3

ニッケル微粒子7のSEM、XRD、TMAの測定結果をそれぞれ図21〜図23に示す。   The measurement results of SEM, XRD, and TMA of the nickel fine particles 7 are shown in FIGS.

(比較例4)
濃度が108g/Lの塩化ニッケル六水和物、272g/Lのヒドラジン一水和物、97.3g/Lの水酸化ナトリウムを含む溶液を調製した。次いで、その溶液を80℃に加熱して、その温度に一時間保持することでニッケル微粒子8を得た。このニッケル微粒子8の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子8の元素分析;C:0.3、O:0.2(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子8のSEM測定から得られた平均粒子径;539nm、CV値;0.14。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子8におけるXRDからのNiの結晶子径;24.6nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;500℃
5)ニッケル微粒子8の嵩密度;1.9g/cm
(Comparative Example 4)
A solution containing nickel chloride hexahydrate at a concentration of 108 g / L, 272 g / L hydrazine monohydrate, and 97.3 g / L sodium hydroxide was prepared. Next, the solution was heated to 80 ° C. and held at that temperature for 1 hour, whereby nickel fine particles 8 were obtained. The characteristics of the nickel fine particles 8 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 8; C: 0.3, O: 0.2 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 8: 539 nm, CV value: 0.14.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 8; 24.6 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 500 ° C
5) Bulk density of nickel fine particles 8: 1.9 g / cm 3

ニッケル微粒子8のSEM、XRD、TMAの測定結果をそれぞれ図24〜図26に示す。   The measurement results of SEM, XRD, and TMA of the nickel fine particles 8 are shown in FIGS.

(比較例5)
塩化ニッケル六水和物の濃度が194g/Lの水・イソプロパノール混合溶液を、ヒドラジン一水和物の濃度254g/Lのイソプロパノール溶液に添加した。その溶液に濃度404g/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加した。次いで、35℃で30分間静置後、1時間撹拌することで、ニッケル微粒子9を得た。このニッケル微粒子9の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子9の元素分析;C:0.3、O:0.7(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子9のSEM測定から得られた平均粒子径;80nm、CV値;0.17。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子9におけるXRDからのNiの結晶子径;15.0nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;320℃
5)ニッケル微粒子9の嵩密度;0.3g/cm
(Comparative Example 5)
A mixed solution of water and isopropanol having a concentration of nickel chloride hexahydrate of 194 g / L was added to an isopropanol solution having a concentration of hydrazine monohydrate of 254 g / L. A sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 404 g / L was added to the solution. Subsequently, after leaving still at 35 degreeC for 30 minutes, the nickel fine particle 9 was obtained by stirring for 1 hour. The characteristics of the nickel fine particles 9 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 9; C: 0.3, O: 0.7 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 9; 80 nm, CV value: 0.17.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in nickel fine particles 9; 15.0 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 320 ° C
5) Bulk density of nickel fine particles 9; 0.3 g / cm 3

ニッケル微粒子9のSEMの測定結果を図27に示す。   The SEM measurement result of the nickel fine particles 9 is shown in FIG.

(参考例1)
上記実施例1における加熱時の撹拌速度を100r.p.m.にしたこと以外、実施例1と同様にして、ニッケル微粒子10を得た。このニッケル微粒子10の特徴は、次のとおりであった。
1)ニッケル微粒子10の元素分析;C:0.3、O:0.7(単位は質量%)。
2)ニッケル微粒子10のSEM測定から得られた平均粒子径;80nm、CV値;0.17。
3)XRDでNi以外のピークは検出されず。ニッケル微粒子10におけるXRDからのNiの結晶子径;15.0nm。
4)TMA測定時の5%熱収縮時の温度;320℃
5)ニッケル微粒子10の嵩密度;0.3g/cm
(Reference Example 1)
Nickel fine particles 10 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the stirring speed during heating in Example 1 was changed to 100 rpm. The characteristics of the nickel fine particles 10 were as follows.
1) Elemental analysis of nickel fine particles 10; C: 0.3, O: 0.7 (unit: mass%).
2) Average particle diameter obtained from SEM measurement of nickel fine particles 10; 80 nm, CV value: 0.17.
3) No peaks other than Ni are detected by XRD. Ni crystallite diameter from XRD in the nickel fine particles 10; 15.0 nm.
4) Temperature at 5% heat shrinkage during TMA measurement; 320 ° C
5) Bulk density of nickel fine particles 10; 0.3 g / cm 3

実施例1〜4、比較例1〜5及び参考例1の結果をまとめて表1に示す。   The results of Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 5 and Reference Example 1 are summarized in Table 1.

以上の結果より、嵩密度が0.5〜3.5g/cmの範囲内、炭素元素の含有量が0.3〜1.0質量%の範囲内、酸素元素の含有量が0.5〜2.5質量%の範囲内であって、上の条件(1)と、条件(2)又は条件(3)の少なくとも片方を満足する実施例1〜4のニッケル微粒子は、比較例1〜5及び参考例1のニッケル微粒子に比べ、5%熱収縮温度が十分に低いことが確認できた。特に、実施例3におけるTMAの測定結果は、150℃程度の低温でも接合できる可能性があることを示している。従って、実施例1〜4のニッケル微粒子は、低温での焼結、熱融着が可能であり、接合材料として有用である。また、比較例5及び参考例1のニッケル微粒子は、実施例1〜4のニッケル微粒子に比べて嵩密度が低かった。その原因として、比較例5及び参考例1のニッケル微粒子では、ネッキングが生じて密なパッキングが行われていないことが考えられる。 From the above results, the bulk density is in the range of 0.5 to 3.5 g / cm 3 , the carbon element content is in the range of 0.3 to 1.0 mass%, and the oxygen element content is 0.5. The nickel fine particles of Examples 1 to 4 satisfying at least one of the above condition (1) and the condition (2) or the condition (3) within the range of ~ 2.5% by mass. It was confirmed that the 5% heat shrinkage temperature was sufficiently lower than the nickel fine particles of No. 5 and Reference Example 1. In particular, the measurement result of TMA in Example 3 shows that there is a possibility of bonding even at a low temperature of about 150 ° C. Therefore, the nickel fine particles of Examples 1 to 4 can be sintered and heat-sealed at a low temperature, and are useful as bonding materials. Further, the nickel fine particles of Comparative Example 5 and Reference Example 1 had a lower bulk density than the nickel fine particles of Examples 1 to 4. As the cause, it can be considered that the nickel fine particles of Comparative Example 5 and Reference Example 1 are necked and not densely packed.

以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail for the purpose of illustration, this invention is not restrict | limited to the said embodiment.

Claims (2)

嵩密度が0.5〜3.5g/cmの範囲内であり、炭素元素の含有量が0.3〜1.0質量%の範囲内、酸素元素の含有量が0.5〜2.5質量%の範囲内であって、下記の条件(1)及び(2)又は(3)、
(1)飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて測定したときに、質量数(m/z)≧80において、C及びHからなる有機物由来のフラグメントが検出されないこと;
(2)飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて測定したときに、質量数(m/z)=45において、CHCHOのフラグメントが検出されること;
(3)ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC−MS)を用いて、前記質量数(m/z)=45におけるマススペクトルを測定して得られるクロマトグラムにおいて、3種類以上のスペクトルが確認されること;
を満足するニッケル微粒子。
The bulk density is in the range of 0.5 to 3.5 g / cm 3 , the carbon element content is in the range of 0.3 to 1.0 mass%, and the oxygen element content is in the range of 0.5 to 2. Within the range of 5% by mass, and the following conditions (1) and (2) or (3),
(1) When measured using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), a fragment derived from an organic substance consisting of C and H is not detected at a mass number (m / z) ≧ 80;
(2) a CH 2 CH 2 O fragment is detected at a mass number (m / z) = 45 as measured using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS);
(3) Three or more types of spectra are confirmed in a chromatogram obtained by measuring a mass spectrum at the mass number (m / z) = 45 using gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). about;
Nickel fine particles that satisfy the requirements.
平均一次粒子径が10〜150nmの範囲内であり、粒子径の変動係数(標準偏差/平均粒子径)が0.25以下であり、Scherrer法により算出される結晶子径が15nm以下である請求項1に記載のニッケル微粒子。   The average primary particle size is in the range of 10 to 150 nm, the particle size variation coefficient (standard deviation / average particle size) is 0.25 or less, and the crystallite size calculated by the Scherrer method is 15 nm or less. Item 2. Nickel fine particles according to Item 1.
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