JP5301385B2 - 金属製部材用接合剤、金属製部材接合体の製造方法、金属製部材接合体および電気回路接続用バンプの製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、表面状態が安定である不動態化されたような銀粉末は焼結性が乏しいという問題があることに本発明者らは気がついた。
[2] 金属粒子(A)がアトマイズ法で製造され表面に酸化金属層を有することを特徴とする、[1]に記載の金属製部材用接合剤。
[3] 金属粒子(A)が銀粒子または銅粒子であり、金属粒子(A)およびその多孔質焼結物の融点が600℃より高く、銀粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下であり、銅粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-2Ω・cm以下であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の金属製部材用接合剤。
[4] 液状フラックス(B)が、(a)ロジンまたはその誘導体と(d)溶剤とからなる液状物、(a)ロジンまたはその誘導体と(b)酸化膜除去活性剤と(d)溶剤とからなる液状物、(a)ロジンまたはその誘導体と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物、(a)ロジンまたはその誘導体と(b)酸化膜除去活性剤と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物、(b)酸化膜除去活性剤と(d)溶剤とからなる液状物、または、(b)酸化膜除去活性剤と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物であることを特徴とする、[1]、[2]または[3]に記載の金属製部材用接合剤。
[5] 多孔質焼結物の断面における空隙率が5〜50面積%であることを特徴とする、[1]、[2]または[3]に記載の金属製部材用接合剤。
[5-1] 多孔質焼結物の断面における空隙率が5〜50面積%であることを特徴とする、[4]に記載の金属製部材用接合剤。」により達成される。
[7] 金属粒子(A)がアトマイズ法で製造され表面に酸化金属層を有することを特徴とする、[6]に記載の金属製部材接合体の製造方法。
[8] 金属粒子(A)が銀粒子または銅粒子であり、金属粒子(A)およびその融点が600℃より高く、銀粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下であり、銅粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-2Ω・cm以下であることを特徴とする、[6]または[7]に記載の金属製部材接合体の製造方法。
[9] 液状フラックス(B)が、(a)ロジンまたはその誘導体と(d)溶剤とからなる液状物、(a)ロジンまたはその誘導体と(b)酸化膜除去活性剤と(d)溶剤とからなる液状物、(a)ロジンまたはその誘導体と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物、(a)ロジンまたはその誘導体と(b)酸化膜除去活性剤と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物、(b)酸化膜除去活性剤と(d)溶剤とからなる液状物、または、(b)酸化膜除去活性剤と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物であることを特徴とする、[6]、[7]または[8]に記載の金属製部材接合体の製造方法。
[10] 多孔質焼結物の断面における空隙率が5〜50面積%であることを特徴とする、[6]、[7]または[8]に記載の金属製部材接合体の製造方法。
[10-1] 多孔質焼結物の断面における空隙率が5〜50面積%であることを特徴とする、[9]に記載の金属製部材接合体の製造方法。」により達成される。
[12] 金属粒子(A)が銀粒子または銅粒子であり、金属粒子(A)およびその融点が600℃より高く、銀粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下であり、銅粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-2Ω・cm以下であり、金属製部材接合体の250℃におけるせん断接着強さが5MPa以上であることを特徴とする、[11]に記載の金属製部材接合体。
[13] 金属製部材が金属系基板または金属部分を有する電子部品であることを特徴とする、[11]または[12]に記載の金属製部材接合体。」により達成される。
[14-1] [5]に記載の金属製部材用接合剤を半導体素子上の電気回路接続用パッド部または基板上の電気回路接続用電極部にドット状に塗布し、70℃以上400℃以下で加熱することにより、該金属粒子同士を焼結して、半導体素子上または基板上に金属製バンプを形成することを特徴とする、電気回路接続用バンプの製造方法。」により達成される。
本発明の金属製部材接合体の製造方法によると、複数の金属製部材同士が電気伝導性と耐熱処理性よく強固に接合した接合体を簡易に効率よく製造することができる。
本発明の金属製部材接合体は、接合部分の接合強度と耐熱処理性と電気伝導性が優れているので、金属製部材が金属系基板または金属部分を有する電子部品等として有用である。
本発明の電気回路接続用バンプの製造方法によると、下地電極との接着性と耐熱処理性と電気伝導性が優れた電気回路接続用バンプを簡易に効率よく製造することができる。
なお、メディアン径D50は、レーザー回折法50%粒径と称されたり(特開2003−55701参照)、体積累積粒径D50と称されてもいる(特開2007−84860参照)。
これらの材質のうちでは、融点が600℃以上であり、加熱焼結性、加熱焼結物の導電性の点で、銀、銀合金、銅、銅合金が好ましく、銀および銅が特に好ましい。銀粒子は、表面または内部の一部が酸化銀または過酸化銀であってもよく、表面の全部が酸化銀または過酸化銀であってもよい。銅粒子は、表面または内部の一部が酸化銅であってもよく、表面の全部が酸化銅であってもよい。
金属粒子(A)は、それら金属(例えば銀)により表面がメッキされた金属(例えば、銅、ニッケルまたはアルミニウム)粒子、それら加熱焼結性金属(例えば、銀)により表面がメッキされた樹脂(例えば、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂)粒子であってもよい。
その形状は、多孔質焼結物を形成しやすい点で球状、粒状およびフレーク状(片状)が好ましい。
ここで言う球状とは、ほぼ球に近い形状である(JIS Z2500:2000参照)。必ずしも真球状である必要はなく、粒子の長径(DL)と短径(DS)との比(DL)/(DS)(球状係数と言うことがある)が1.0〜1.2の範囲にあるものが好ましい。
粒状とは、不規則形状のものではなくほぼ等しい寸法をもつ形状である(JIS Z2500:2000参照)。
フレーク状(片状)とは、板のような形状であり(JIS Z2500:2000参照)、鱗のように薄い板状であることから鱗片状とも言われるものである。いずれの形状であっても粒度分布は限定されない。
還元法による銀粒子の製造方法は多く提案されており、通常、硝酸銀水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて酸化銀を調製し、これにホルマリンのような還元剤の水溶液を加えることにより酸化銀を還元して銀粒子分散液とし、分散液をろ過し、ろ過残渣を水洗し、乾燥をおこなうことにより製造される。
還元法による銅粒子は、特開昭59−116203に記載されているように、通常、硫酸銅水溶液とヒドラジン水溶液を接触反応させて銅粉を還元析出させ、純水で洗浄した後、乾燥して製造している。アトマイズ法による金属粒子は、特開平9−137207に記載されているように、金属溶融槽から流下する溶融金属に高圧の不活性ガスを噴霧し、該溶融金属を急速凝固させて製造している。特開平5−156321では不活性ガスの代わりに水を用いたアトマイズ法で金属粉末を製造している。
ベース樹脂は、異なるロジンまたはその誘導体を併用したもの、あるいはロジンまたはその誘導体と合成樹脂を併用したものであってもよい。
ベース樹脂は、常温で液状であることが好ましいが、35〜150℃位で溶融するか、溶剤に溶解可能であれば固形状でもよい。
チキソトロピック剤(c)としては、硬化ヒマシ油、脂肪酸アミド、ジベンジリデンソルビトール等が例示される。
液状フラックス(B)は、必要な成分の所要量を汎用のミキサー等で混合して容易に調製することができる。
密閉容器にシリンジを使用した場合は、ディスペンサーやインクジェットを用いて微少量の吐出ができる。
金属製部材、多孔質焼結物の融点、空隙率、フラックス、体積抵抗率については、既に説明したとおりである。
この金属製部材接合体は、250℃におけるせん断接着強さが5MPa以上であることが好ましく、10MPa以上であることがより好ましい。ここで、融点とせん断接着強さと体積抵抗率は、実施例に記載した方法により測定されるものである。
(A)平均粒径(メディアン径D50)が0.1μmより大きく50μm以下であり融点が400℃より高い加熱焼結性金属粒子と(B)液状フラックスとからなるペースト状物、加熱するときの雰囲気ガス、70℃以上400℃以下での加熱、金属粒子(A)同士の焼結については、既に説明したとおりである。
金属製バンプは、金属粒子(A)同士の多孔質焼結物であり、その融点は400℃より高く、好ましくは600℃以上であり、多孔質焼結物の断面において空間の占める割合(空隙率)は、通常5面積%以上50面積%以下であり、好ましくは10面積%以上40面積%以下である。
ポリイミド樹脂板上に15mm角の開口部を有する厚さ1mmのステンレス製のマスクを置き、金属製部材用接合剤を印刷塗布した。これを室温のガス流通炉に入れ、雰囲気ガスを実施例に記載の所定のガスに置換後、所定のガスを流量1リットル/分で流しながら室温から昇温速度1℃/秒で280℃まで昇温し、280℃で1時間保持後、室温まで冷却して金属製部材用接合剤中の金属粒子を焼結した。この金属粒子焼結物をポリイミド樹脂板からはずして空隙率測定用試験体とした。
かくして得られた板状の試験体の断面を電子顕微鏡で撮影し、画像解析ソフト(アメリカ合衆国のNational Institute of Health社製のNIH Image)を用いて空隙率を算出し、面積%で示した。
空隙率測定のために作成した多孔質焼結物をニッパで削り取って融点測定用試験片を調製した。金属粒子(A)または融点測定用試験片を示差熱分析装置(島津製作所株式会社製DTG−60AH)により窒素ガス雰囲気で昇温速度10℃/分で1200℃まで加熱して、吸熱ピークの温度を融点とした。
ポリイミド樹脂板上に15mm角の開口部を有する厚さ1mmのステンレス製のマスクを置き、金属製部材用接合剤を印刷塗布した。これを室温のガス流通炉に入れ、雰囲気ガスを実施例に記載の所定のガスに置換後、所定のガスを流量1リットル/分で流しながら室温から昇温速度1℃/秒で280℃まで昇温し、280℃で1時間保持後、室温まで冷却して金属製部材用接合剤中の金属粒子を焼結した。この多孔質焼結物をポリイミド樹脂板からはずして試験体とした。かくして得られた体積抵抗率測定用試験体について、JIS K 7194に準じた方法により体積抵抗率(単位;Ω・cm)を測定した。
幅25mm×長さ70mm、厚さ1.0mmの銀基板(純度99%以上)上に、10mmの間隔をおいて4つの開口部(2.5mm×2.5mm)を有する100μm厚のメタルマスクを用いて、金属製部材用接合剤を印刷塗布し、その上にサイズが2.5mm×2.5mm×0.5mmの銀チップ(純度99.9%以上)を搭載した。この銀チップを搭載した銀基板を室温のガス流通炉に入れ、雰囲気ガスを所定のガスに置換後、所定のガスを流量1リットル/分で流しながら室温から昇温速度1℃/秒で280℃まで昇温し、280℃で1時間保持後、室温まで冷却した。以上のようにして金属製部材用接合剤中の金属粒子を焼結することにより銀基板と銀チップを接合した。かくして得られた接合強度測定用試験体(図2、図3参照)を接着強さ試験機の温度が250℃である試験体取付け具にセットし、該銀チップの側面を接着強さ試験機の押圧棒により押厚速度23mm/分で押圧し、接合部がせん断破壊したときの荷重をもって、250℃におけるせん断接着強さ(単位;MPa)とした。
いずれも市販の、(a)重合ロジン(酸価160、軟化点100℃)15部、(a)アクリル酸変性ロジン(酸価240、軟化点120℃)36部、(d)テルピネオール(沸点219℃)5部、(d)ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(沸点259℃)35部、(b)トランス−2,3−ジブロモ−2−ブテン−1,4−ジオール(融点114℃)5部および(c)硬化ヒマシ油4部を攪拌羽根付ミキサーにより均一に混合して液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は10Pa・sであった。なお、粘度は回転粘度計(東機産業株式会社製RB80型)によりH2ロータを使用して25℃で測定した(以下、同様である)。
いずれも市販の、(a)重合ロジン(酸価160、軟化点100℃)15部、(b)ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩(融点157℃)30部、(b)1,2−ヒドロキシオレイン酸(融点6℃)5部、(d)テルピネオール(沸点219℃)50部を攪拌羽根付ミキサーにより均一に混合して液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は6Pa・sであった。
いずれも市販の、(a)重合ロジン(酸価160、軟化点100℃)55部、(c)硬化ヒマシ油5部、(d)テルピネオール(沸点219℃)40部を攪拌羽根付ミキサーにより均一に混合して液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は11Pa・sであった。
いずれも市販の、(a)重合ロジン(酸価160、軟化点100℃)55部、(d)テルピネオール(沸点219℃)45部を攪拌羽根付ミキサーにより均一に混合して液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は5Pa・sであった。
いずれも市販の、(b)シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩(融点195℃)15部、(c)硬化ヒマシ油5部、(d)ジプロピレングリコール(沸点232℃)80部を攪拌羽根付ミキサーによりよく混合してスラリー状である液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は3Pa・sであった。
いずれも市販の、(b)シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩(融点195℃)20部、(d)ジプロピレングリコール(沸点232℃)80部を攪拌羽根付ミキサーによりよく混合してスラリー状である液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は1Pa・sであった。
いずれも市販の、(b)パルミチン酸(融点63℃、一価脂肪族カルボン酸)3部、(d)ジプロピレングリコール97部を攪拌羽根付ミキサーによりよく混合してスラリー状である液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は0.2Pa・sであった。
いずれも市販の、(b)グルタル酸(融点97℃、二価脂肪族カルボン酸である)0.5部、(d)ジプロピレングリコール(沸点232℃)99.5部を攪拌羽根付ミキサーによりよく混合してスラリー状である液状フラックスを調製した。この液状フラックスの粘度は0.1Pa・sであった。
市販のアトマイズ法で製造された,レーザー回折法により得られる1次粒子の平均粒径(メディアン径D50)が1.5μmであり、表面無処理の球状の銀粒子(銀純度99重量%以上)100部と、参考例1で調製した液状フラックス10部とを、ヘラを用いて均一に混合してペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
実施例1において用いたアトマイズ法で製造された銀粒子の代わりに、特開昭54-121270の実施例に準じて還元法で製造された,レーザー回折法により得られる1次粒子の平均粒径(メディアン径D50)が0.8μmであり、表面がステアリン酸処理された粒状の銀粒子(銀純度99重量%以上、ステアリン酸付着量0.3重量%)を用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
実施例1において用いた,アトマイズ法で製造された銀粒子の代わりに、市販のアトマイズ法で製造された,レーザー回折法により得られる1次粒子の平均粒径(メディアン径D50)が1.5μmであり、表面無処理の球状の銅粒子(銅純度99%重量以上)を用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
実施例3において、還元性ガスを用いる代わりに不活性ガスである窒素ガス(純度99.99体積%)を用いて、前記各条件で加熱焼結した場合の、多孔質焼結物の空隙率、銅粒子および銅粒子の多孔質焼結物の融点、銅粒子の多孔質焼結物の体積抵抗率および接合体のせん断接着強さを測定した。
実施例1において用いた,参考例1で調製した液状フラックスの代わりに、参考例2で調製した液状フラックスを用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
実施例1と同様にして、前記各条件で加熱焼結した場合の、多孔質焼結物の空隙率、銀粒子および銀粒子の多孔質焼結物の融点、銀粒子の多孔質焼結物の体積抵抗率および接合体のせん断接着強さを測定した。
実施例1において用いた,参考例1で調製した液状フラックスの代わりに、参考例3で調製した液状フラックスを用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
実施例1において用いた,参考例1で調製した液状フラックスの代わりに、参考例4で調製した液状フラックスを用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてややダレがあったが塗布できた。
実施例1において用いた,参考例1で調製した液状フラックスの代わりに、参考例5で調製した液状フラックスを用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてややダレがあったが塗布できた。
実施例1において用いた,参考例1で調製した液状フラックスの代わりに、参考例6で調製した液状フラックスを用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてやや流れがあったが塗布できた。
実施例2で用いた、還元法で製造された,レーザー回折法により得られる1次粒子の平均粒径(メディアン径D50)が0.8μmであり、表面がステアリン酸処理された粒状の銀粒子(銀純度99重量%以上、ステアリン酸付着量0.3重量%)100部と、参考例7で調製した液状フラックス10部とを、ヘラを用いて均一に混合してペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
実施例10において用いた、参考例7で調製した液状フラックスの代わりに、参考例8で調製したフラックスを用いたほかは、実施例10と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
スズ96重量%、銀3重量%、銅1重量%からなり、レーザー回折法により得られる1次粒子(メディアン径D50)の平均粒径が35μであるハンダ粒子(ニホンハンダ株式会社製)100部と、参考例1で調製した液状フラックス11部とを、ヘラを用いて均一に混合して、ペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れ等はなく、良好な形状に塗布できた。
実施例4において、参考例1で調製した液状フラックスを用いる代わりに、揮発性の有機溶媒であるテルピネオール(和光純薬工業株式会社製、試薬1級、沸点214〜224℃)を用いたほかは、実施例4と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてややダレ、流れがあったが塗布できた。
以上の結果より、この金属製部材用接合剤は見かけ上は焼結したが十分ではなく、また、高い電気伝導性と強固な金属製部材の接合を得ることはできなかった。
実施例1において、参考例1で調製した液状フラックスを用いる代わりに、揮発性の有機溶媒であるテルピネオール(和光純薬工業株式会社製、試薬1級、沸点214〜224℃)を用いたほかは、実施例1と同様にしてペースト状の金属製部材用接合剤を調製した。この金属製部材用接合剤は、メタルマスクでの塗布においてややダレ、流れがあったが塗布できた。
以上の結果より、この金属製部材用接合剤は見かけ上は焼結したが十分ではなく、また、高い電気伝導性と強固な金属製部材の接合を得ることはできなかった。
厚さが1.2mmのセラミック板上に形成された銅製配線回路(幅1mm、長さ50mm、厚さ30μm)の表面を金メッキした電気回路の両端部に、縦1mm、横1mm、厚さ100μmの開口部を有するメタルマスクを用いて、実施例1で使用したペースト状銀粒子組成物をドット状に印刷塗布した。このセラミック板を280℃の強制循環式オーブン内で1時間加熱して銀粒子を焼結することにより、電気回路接続用バンプを製造した。
この電気回路の両端部に形成した電気回路接続用バンプは、銀粒子の多孔質焼結物であり、電気回路表面の金メッキと強固に接合していた。電気回路接続用バンプ間の電気抵抗を測定したところ、0.05Ω未満であり、実用上十分な導電性を有していた。
本発明の金属製部材接合体は、金属製部材が金属系基板または金属部分を有する電子部品に有用である。
本発明の電気回路接続用バンプの製造方法は、半導体素子上または基板上に金属製バンプを有する電気回路接続用バンプの製造に有用である。
1 銀基板
2 金属製部材用接合剤の加熱焼結物
3 銀チップ
Claims (21)
- (A)平均粒径(メディアン径D50)が0.2μm以上10μm以下であり融点が400℃より高く加熱焼結性である銀粒子または銅粒子と、(B)(b)酸化膜除去活性剤であるアミン類の塩化水素酸塩もしくは臭素酸塩,カルボン酸または有機ハロゲン化物と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物、あるいは、(b)酸化膜除去活性剤であるアミン類の塩化水素酸塩もしくは臭素酸塩,カルボン酸または有機ハロゲン化物と(d)溶剤とからなる液状物と、からなるペースト状物を複数の金属製部材間に介在させ、200℃以上400℃以下で加熱することにより、銀粒子または銅粒子(A)同士が焼結して銀粒子または銅粒子(A)と同等の融点を有し,断面における空隙率が5〜50面積%である多孔質焼結物となり、複数の金属製部材同士を接合することを特徴とする、金属製部材接合体の製造方法。
- 銀粒子または銅粒子(A)が表面に酸化銀層または酸化銅層を有することを特徴とする、請求項1に記載の金属製部材接合体の製造方法。
- 銀粒子または銅粒子(A)およびその多孔質焼結物の融点が600℃より高く、銀粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下であり、銅粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-2Ω・cm以下であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の金属製部材接合体の製造方法。
- 金属製部材表面がその酸化物であることを特徴とする、請求項1に記載の金属製部材接合体の製造方法。
- 前記液状物中の成分(b)の含有量が0.01〜30重量%であることを特徴とする、請求項1、請求項2または請求項3に記載の金属製部材接合体の製造方法。
- ペースト状物は銀粒子または銅粒子(A)100重量部と成分(B)5〜20重量部とからなることを特徴とする、請求項1〜請求項3と請求項5のいずれか1項に記載の金属製部材接合体の製造方法。
- 加熱するときの雰囲気ガスが不活性ガス、酸化性ガス、還元性ガスのいずれかである(ただし、粒子(A)が銅粒子であり、金属製部材が卑金属系であるときは不活性ガスまたは還元性ガスである)ことを特徴とする、請求項1に記載の金属製部材接合体の製造方法。
- (A)平均粒径(メディアン径D50)が0.2μm以上10μm以下であり融点が400℃より高く加熱焼結性である銀粒子または銅粒子と、(B)(b)酸化膜除去活性剤であるアミン類の塩化水素酸塩もしくは臭素酸塩,カルボン酸または有機ハロゲン化物と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物、あるいは、(b)酸化膜除去活性剤であるアミン類の塩化水素酸塩もしくは臭素酸塩,カルボン酸または有機ハロゲン化物と(d)溶剤とからなる液状物と、からなるペースト状物を複数の金属製部材間に介在させ、200℃以上400℃以下で加熱することにより、銀粒子または銅粒子(A)同士が焼結して銀粒子または銅粒子(A)と同等の融点を有し、かつ、焼結途上で接触していた金属製部材へ接着性を有し,断面における空隙率が5〜50面積%である多孔質焼結物となることを特徴とする、金属製部材用接合剤。
- 銀粒子または銅粒子(A)が表面に酸化銀層または酸化銅層を有することを特徴とする、請求項8に記載の金属製部材用接合剤。
- 銀粒子または銅粒子(A)およびその多孔質焼結物の融点が600℃より高く、銀粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下であり、銅粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-2Ω・cm以下であることを特徴とする、請求項8または請求項9に記載の金属製部材用接合剤。
- 金属製部材表面がその酸化物であることを特徴とする、請求項8に記載の金属製部材用接合剤。
- 前記液状物中の成分(b)の含有量が0.01〜30重量%であることを特徴とする、請求項8、請求項9または請求項10に記載の金属製部材用接合剤。
- ペースト状物は銀粒子または銅粒子(A)100重量部と成分(B)5〜20重量部とからなることを特徴とする、請求項8〜請求項10と請求項12のいずれか1項に記載の金属製部材用接合剤。
- 加熱するときの雰囲気ガスが不活性ガス、酸化性ガス、還元性ガスのいずれかである(ただし、粒子(A)が銅粒子であり、金属製部材が卑金属系であるときは不活性ガスまたは還元性ガスである)ことを特徴とする、請求項8に記載の金属製部材用接合剤。
- (A)平均粒径(メディアン径D50)が0.2μm以上10μm以下であり融点が400℃より高く加熱焼結性である銀粒子または銅粒子と、(B)(b)酸化膜除去活性剤であるアミン類の塩化水素酸塩もしくは臭素酸塩,カルボン酸または有機ハロゲン化物と(c)チキソトロピック剤と(d)溶剤とからなる液状物、あるいは、(b)酸化膜除去活性剤であるアミン類の塩化水素酸塩もしくは臭素酸塩,カルボン酸または有機ハロゲン化物と(d)溶剤とからなる液状物と、からなるペースト状物を半導体素子上の電気回路接続用パッド部または基板上の電気回路接続用電極部にドット状に塗布し、200℃以上400℃以下で加熱することにより、銀粒子または銅粒子同士(A)を焼結して銀粒子または銅粒子(A)と同等の融点を有し,断面における空隙率が5〜50面積%である金属製バンプを半導体素子上または基板上に形成することを特徴とする、電気回路接続用バンプの製造方法。
- 銀粒子または銅粒子(A)が表面に酸化銀層または酸化銅層を有することを特徴とする、請求項15に記載の電気回路接続用バンプの製造方法。
- 銀粒子または銅粒子(A)およびその融点が600℃より高く、銀粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-4Ω・cm以下であり、銅粒子およびその多孔質焼結物の体積抵抗率が1×10-2Ω・cm以下であることを特徴とする、請求項15または請求項16に記載の電気回路接続用バンプの製造方法。
- 前記液状物中の成分(b)の含有量が0.01〜30重量%であることを特徴とする、請求項15、請求項16または請求項17に記載の電気回路接続用バンプの製造方法。
- ペースト状物は銀粒子または銅粒子(A)100重量部と成分(B)5〜20重量部とからなることを特徴とする、請求項15〜請求項18のいずれか1項に記載の電気回路接続用バンプの製造方法。
- 電気回路と電気回路接続用電極部は、金、銀、銅、パラジウム、前記各金属の合金、または前記各金属のメッキからなることを特徴とする、請求項15〜請求項19のいずれか1項に記載の電気回路接続用バンプの製造方法。
- 加熱するときの雰囲気ガスが不活性ガス、酸化性ガス、還元性ガスのいずれかである(ただし、粒子(A)が銅粒子であり、電気回路接続用パッド部または基板上の電気回路接続用電極部が卑金属系であるときは不活性ガスまたは還元性ガスである)ことを特徴とする、請求項15に記載の電気回路接続用バンプの製造方法。
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