JP5425962B2 - Heat-sinterable silver particle production method, paste-like silver particle composition, solid silver production method, metal member joining method, printed wiring board production method, and electrical circuit connection bump production method - Google Patents

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本発明は、低級の多価カルボン酸またはその誘導体により被覆された加熱焼結性銀粒子の製造方法;低級の多価カルボン酸またはその誘導体により被覆された加熱焼結性銀粒子と高誘電率の揮発性分散媒からなり、加熱により焼結して優れた強度と電気伝導性と熱伝導性を有する固形状銀となるペースト状銀粒子組成物;該ペースト状銀粒子組成物からの固形状銀の製造方法;該ペースト状銀粒子組成物を使用しての金属製部材の接合方法;該ペースト状銀粒子組成物を使用してのプリント配線板の製造方法;および該ペースト状銀粒子組成物を使用しての電気回路接続用バンプの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing heat-sinterable silver particles coated with a lower polyvalent carboxylic acid or derivative thereof; heat-sinterable silver particles coated with a lower polyvalent carboxylic acid or derivative thereof and a high dielectric constant A paste-like silver particle composition which is made of a volatile dispersion medium and becomes solid silver having excellent strength, electrical conductivity and thermal conductivity by sintering by heating; solid form from the paste-like silver particle composition A method for producing silver; a method for joining metal members using the paste-like silver particle composition; a method for producing a printed wiring board using the paste-like silver particle composition; and the paste-like silver particle composition The present invention relates to a method for manufacturing an electric circuit connecting bump using an object.

銀粉末を熱硬化性樹脂組成物中に分散させてなる導電性ペーストは、加熱により硬化して導電性被膜が形成されるので、プリント回路基板上の導電性回路の形成、抵抗器やコンデンサ等の各種電子部品及び各種表示素子の電極の形成、電磁波シールド用導電性被膜の形成、コンデンサ、抵抗、ダイオード、メモリ、演算素子(CPU)等のチップ部品の基板への接着、太陽電池の電極、特にアモルファスシリコン半導体を用いた高温処理のできない太陽電池の電極の形成、積層セラミックコンデンサ、積層セラミックインダクタ、積層セラミックアクチュエータ等のチップ型セラミック電子部品の外部電極の形成等に使用されている。
近年チップ部品の高性能化によりチップ部品からの発熱量が増え、電気伝導性はもとより、熱伝導性の向上が要求されるので、銀粒子の含有率を可能な限り増加して電気伝導性、熱伝導性を向上しようとすると、ペーストの粘度が上昇し、作業性が著しく低下するという問題がある。
Conductive paste made by dispersing silver powder in thermosetting resin composition is cured by heating to form a conductive film, so that conductive circuit formation on printed circuit boards, resistors, capacitors, etc. Electrode formation of various electronic parts and display elements, formation of a conductive film for electromagnetic wave shielding, adhesion of chip parts such as capacitors, resistors, diodes, memories and arithmetic elements (CPUs) to substrates, solar cell electrodes, In particular, it is used for forming electrodes of solar cells that cannot be processed at high temperature using amorphous silicon semiconductors, forming external electrodes of chip-type ceramic electronic components such as multilayer ceramic capacitors, multilayer ceramic inductors, multilayer ceramic actuators, and the like.
In recent years, the amount of heat generated from chip parts has increased due to the high performance of chip parts, and it is required to improve the thermal conductivity as well as the electrical conductivity. When trying to improve the thermal conductivity, there is a problem that the viscosity of the paste increases and the workability is remarkably lowered.

このような問題を解決するため、本発明者らは、銀粉末と揮発性分散媒とからなるペースト状銀粒子組成物は加熱すると該揮発性分散媒が揮発し銀粉末が焼結して、極めて高い導電性と熱伝導性を有する固形状銀となり、金属製部材の接合や、導電回路の形成に有用なことを見出して国際出願した(特許文献1、特許文献2)。
しかしながら、電子機器、電子部品、チップ部品等およびこれらを構成する材料の耐熱性の制約から、低温度、例えば200℃以下の温度でペースト状組成物が焼結し、かつ、基材への接着性を有することを求められる場合が増えてきている。
しかし、特に低温度で焼結した場合に硬化性および接着性の発現が十分ではなく、この原因として銀粒子の凝集防止の目的で用いられている高級脂肪酸、高級脂肪酸塩等の銀粒子の被覆剤に問題があることに気がついた。そこで、これらの高級脂肪酸、高級脂肪酸塩を、より低級の脂肪酸やより低級の脂肪酸塩に置換して、低温度で焼結が可能な加熱焼結性銀粒子を製造する方法、該加熱焼結性銀粒子と揮発性分散媒からなるペースト状銀粒子組成物、該ペースト状銀粒子組成物を加熱して、該揮発性分散媒が揮発し銀粉末が焼結して、極めて高い導電性と熱伝導性を有する固形状銀となり、金属製部材の接合や、導電回路の形成に有用なことを見いだして特許出願した(特許文献3)。
しかし、該加熱焼結性銀粒子と揮発性分散媒からなるペースト状銀粒子組成物を金属製部材の接合に使用した場合に接着強度が不十分であるという問題がある。
In order to solve such a problem, the present inventors heated the paste-like silver particle composition composed of silver powder and a volatile dispersion medium, and the volatile dispersion medium volatilized and the silver powder was sintered. It became solid silver having extremely high electrical conductivity and thermal conductivity, and was found to be useful for joining metallic members and forming conductive circuits (Patent Document 1 and Patent Document 2).
However, the paste-like composition is sintered at a low temperature, for example, a temperature of 200 ° C. or less, and adhered to the base material due to heat resistance restrictions of electronic devices, electronic components, chip components, and the materials constituting them. Increasingly, it is required to have sex.
However, especially when sintered at a low temperature, the curability and adhesiveness are not sufficiently developed, and this is caused by the coating of silver particles such as higher fatty acids and higher fatty acid salts used for the purpose of preventing aggregation of silver particles. I noticed a problem with the drug. Therefore, a method for producing heat-sinterable silver particles that can be sintered at a low temperature by replacing these higher fatty acids and higher fatty acid salts with lower fatty acids or lower fatty acid salts, and the heat sintering A paste-like silver particle composition comprising conductive silver particles and a volatile dispersion medium, heating the paste-like silver particle composition, volatilizing the volatile dispersion medium and sintering the silver powder; It became solid silver having thermal conductivity, and was found to be useful for joining metal members and forming conductive circuits (Patent Document 3).
However, there is a problem that the adhesive strength is insufficient when the paste-like silver particle composition comprising the heat-sinterable silver particles and the volatile dispersion medium is used for joining metal members.

ペースト状銀粒子組成物に使用される銀は微細粒子であるため、銀粒子同士の凝集を防ぐためその表面は有機物で被覆されている。特許文献4では、銀粉末の凝集を防止するために、銀粉末生成過程で高級脂肪酸を共存させることにより高級脂肪酸で被覆された銀粉末を製造している。具体的には硝酸銀水溶液にホルマリン、水酸化ナトリウム等の還元剤とステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸を添加して攪拌した後、これらの高級脂肪酸で被覆された銀粉末を分離している。
しかし、該銀粒子は、低温度での焼結では除去しにくい高級脂肪酸で被覆されているため、該銀粒子と揮発性分散媒からなるペースト状銀粒子組成物を金属製部材の接合に使用した場合に接着強度が不十分であるという問題がある。
Since silver used in the paste-like silver particle composition is fine particles, the surface thereof is coated with an organic substance to prevent aggregation of the silver particles. In patent document 4, in order to prevent aggregation of silver powder, the silver powder coat | covered with the higher fatty acid is manufactured by making a higher fatty acid coexist in a silver powder production | generation process. Specifically, a reducing agent such as formalin and sodium hydroxide and a higher fatty acid such as stearic acid, oleic acid and palmitic acid are added to an aqueous silver nitrate solution and stirred, and then the silver powder coated with these higher fatty acids is separated. ing.
However, since the silver particles are coated with higher fatty acids that are difficult to remove by sintering at a low temperature, a paste-like silver particle composition comprising the silver particles and a volatile dispersion medium is used for joining metal members. In this case, there is a problem that the adhesive strength is insufficient.

特許文献5では、酸化銀を還元して銀粒子を製造する際に高級脂肪酸塩(例、オレイン酸ナトリウム)を共存させることにより高級脂肪酸塩で被覆された銀粒子を製造しており、製造した高級脂肪酸塩被覆銀粒子をボールミルによりフレーク化している。
特許文献6では、銀粒子をボールミルによりフレーク化する際に界面活性剤(例、ジオレイン酸ポリエチレングリコール)および/または高級脂肪酸(例、オレイン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸)を添加している。
しかし、該フレーク状銀粒子は低温度で除去しにくい高級脂肪酸でおよび/または高級脂肪酸塩で被覆されているため、該銀粒子と揮発性分散媒からなるペースト状銀粒子組成物を金属製部材の接合に使用した場合に接着強度が不十分であるという問題がある。
In Patent Document 5, silver particles coated with a higher fatty acid salt are produced by making a higher fatty acid salt (eg, sodium oleate) coexist when reducing silver oxide to produce silver particles. Higher fatty acid salt-coated silver particles are flaked with a ball mill.
In Patent Document 6, a surfactant (eg, polyethylene glycol dioleate) and / or a higher fatty acid (eg, oleic acid, stearic acid, myristic acid) is added when the silver particles are flaked with a ball mill.
However, since the flaky silver particles are coated with higher fatty acids and / or higher fatty acid salts that are difficult to remove at low temperatures, the paste-like silver particle composition comprising the silver particles and a volatile dispersion medium is used as a metal member. When used for joining, there is a problem that the adhesive strength is insufficient.

特許文献7には、「多価カルボン酸(例、アジピン酸、コハク酸、ジグリコール酸、グルタル酸またはマレイン酸)を材料銀粉に対して0.01質量%〜0.5質量%被覆させた粒状銀粉」、「溶媒に溶解させた状態で多価カルボン酸を材料銀粉に対して0.01質量%〜0.5質量%添加させ、多価カルボン酸を添加させた材料銀粉を粉砕・解砕機で粉砕・解砕しながら混合させて前記多価カルボン酸を前記材料銀粉に被覆させ、前記溶媒を除去して粒状銀粉を得る、粒状銀粉の製造方法」および「該粒状銀粉を含有する樹脂硬化性導電性ペースト」が開示されている。材料銀粉は湿式還元法により製造した銀粉のみ説明されている。しかしながら、湿式還元法による製造過程において生成した銀粉は、その表面を脂肪酸で即刻に被覆しないと、粒径の大きな銀粉が多量の生成し、得られた銀粉の粒度分布が不安定となり、銀粉の収率が低下するという問題がある。更に、上記の製造方法では粒径の微小な銀粉を製造することが困難であるという問題がある。また、多価カルボン酸が0.5質量%を超えると、樹脂硬化性導電性ペーストの導電性が低下する問題がある。また、該樹脂硬化性導電性ペーストの硬化物の体積抵抗率は1×10−5Ω・cmを越えており、導電性が低いという問題がある。 Patent Document 7 states that “polyvalent carboxylic acid (eg, adipic acid, succinic acid, diglycolic acid, glutaric acid or maleic acid) is coated in an amount of 0.01% by mass to 0.5% by mass with respect to the material silver powder. Granular silver powder ”,“ Polyvalent carboxylic acid is added in an amount of 0.01% to 0.5% by mass with respect to the material silver powder in a state dissolved in a solvent, and the material silver powder to which the polyvalent carboxylic acid is added is pulverized and disintegrated. A method for producing granular silver powder, in which the polyvalent carboxylic acid is mixed with the material silver powder while being pulverized and pulverized by a crusher, and the solvent is removed to obtain granular silver powder "and" resin containing the granular silver powder " A “curable conductive paste” is disclosed. Only the silver powder produced by the wet reduction method is described as the material silver powder. However, if the surface of the silver powder produced in the manufacturing process by the wet reduction method is not immediately coated with a fatty acid, a large amount of silver powder having a large particle size is generated, and the resulting particle size distribution of the silver powder becomes unstable. There is a problem that the yield decreases. Furthermore, the above production method has a problem that it is difficult to produce silver powder having a small particle size. Moreover, when polyhydric carboxylic acid exceeds 0.5 mass%, there exists a problem which the electroconductivity of resin curable conductive paste falls. Further, the volume resistivity of the cured product of the resin curable conductive paste exceeds 1 × 10 −5 Ω · cm, and there is a problem that the conductivity is low.

特許文献8には、窒素環境下においても実用性を有した接合強度を発揮する接合体を形成可能にするため、平均一次粒子径が1〜200nmであって炭素数8以下の有機物質(例、ヘキサン酸、ヘプタン酸、アジピン酸、ソルビン酸、マロン酸)で被覆されている銀ナノ粒子、カルボキシル基を2つ以上有するフラックス成分(例、オキシジ酢酸)および分散媒からなる接合材が開示されている。しかし、溶剤を含むペースト状の該接合材に、単にカルボキシル基を2つ以上有するフラックス成分を含有させただけでは、もともと該銀ナノ粒子の表面を被覆している有機物質が該接合材中に残存してしまうため、低温度での焼結による接合が充分ではないという問題がある。 Patent Document 8 discloses an organic substance having an average primary particle diameter of 1 to 200 nm and having 8 or less carbon atoms (eg, an example) in order to make it possible to form a bonded body that exhibits practical bonding strength even in a nitrogen environment. , Hexanoic acid, heptanoic acid, adipic acid, sorbic acid, malonic acid), silver nanoparticles coated with a flux component (eg, oxydiacetic acid) having two or more carboxyl groups, and a dispersion medium are disclosed. ing. However, simply by adding a flux component having two or more carboxyl groups to the paste-like bonding material containing a solvent, an organic substance originally covering the surface of the silver nanoparticles is contained in the bonding material. Since it remains, there is a problem that bonding by sintering at a low temperature is not sufficient.

国際公開第2006/126614号International Publication No. 2006/126614 国際公開第2007/034833号International Publication No. 2007/034833 特開2009−289745号公報JP 2009-289745 A 特開昭54−121270号公報JP 54-121270 A 特開2001-49309号公報JP 2001-49309 A 特開2003−55701号公報JP 2003-55701 A 特開2011−140714号公報JP 2011-140714 A 特開2011−240406号公報JP 2011-240406 A

本発明者らは、上記問題のない銀ペースト、すなわち、比較的低温度で焼結し、かつ、接着強さ、硬さ、電気伝導性および熱伝導性が優れた固形状銀となる、ペースト状銀粒子組成物を開発すべく鋭意研究した結果、1価の脂肪酸若しくはその誘導体で被覆された銀粒子の該脂肪酸若しくはその誘導体を、より低級の炭素原子数2〜4の多価カルボン酸に置換することが有効なことを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have a silver paste that does not have the above problem, that is, a paste that sinters at a relatively low temperature and becomes solid silver excellent in adhesive strength, hardness, electrical conductivity, and thermal conductivity. As a result of diligent research to develop a silver particle composition, the fatty acid or derivative thereof of silver particles coated with a monovalent fatty acid or derivative thereof is converted into a lower polyvalent carboxylic acid having 2 to 4 carbon atoms. The inventors have found that substitution is effective and have completed the present invention.

本発明の目的は、加熱すると銀粒子が比較的低温度で容易に焼結して接着強さ、硬さ、電気伝導性および熱伝導性が優れた固形状銀となる加熱焼結性銀粒子の製造方法;加熱すると銀粒子が比較的低温度で容易に焼結して接着強さ、硬さ、電気伝導性および熱伝導性が優れた固形状銀となるペースト状銀粒子組成物;ペースト状銀粒子組成物から強度と電気伝導性と熱伝導性が優れた固形状銀を製造する方法;該ペースト状銀粒子組成物を使用して金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合する方法;基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を有するプリント配線板を製造する方法;および、電気伝導性と熱伝導性が優れた電気回路接続用バンプを製造する方法を提供することにある。 The object of the present invention is to heat-sinterable silver particles that, when heated, are easily sintered at a relatively low temperature and become solid silver having excellent adhesion strength, hardness, electrical conductivity and thermal conductivity. A paste-like silver particle composition, which, when heated, easily sinters silver particles at a relatively low temperature to form solid silver having excellent adhesion strength, hardness, electrical conductivity and thermal conductivity; paste Of producing solid silver excellent in strength, electrical conductivity and thermal conductivity from a silver particle composition; using the paste-like silver particle composition to strengthen a metal member with good electrical and thermal conductivity A method of manufacturing a printed wiring board having a silver wiring having excellent adhesion, electrical conductivity, and thermal conductivity to a substrate; and an electric circuit connecting bump having excellent electrical conductivity and thermal conductivity It is in providing the method of manufacturing.

この目的は、
「[1] 平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[1-1] 該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)が、該1価脂肪酸(a1)の塩、エステルまたはアミドであることを特徴とする、[1]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[1-1-1] 塩が、金属塩、アンモニウム塩またはアミン塩であることを特徴とする、[1-1]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[1-2] 該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)が、該カルボン酸(b1)の非金属塩、エステル、アミドまたは無水物であることを特徴とする、[1]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[1-2-1] 非金属塩が、アンモニウム塩またはアミン塩であることを特徴とする、[1-2]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[2] 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)のアンモニウム塩により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、[1]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[3] 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸のアルカリ金属塩(a2)で被覆された銀粒子の該アルカリ金属塩(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、[1]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[4] 多価カルボン酸(b1)が2価脂肪族カルボン酸であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかに記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[5] 銀粒子の形状が球状、粒状またはフレーク状であることを特徴とする、[1]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[5-1] 銀粒子の形状が球状、粒状またはフレーク状であることを特徴とする、[2]〜[4]のいずれかに記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。」により達成される。
This purpose is
“[1] The average particle diameter (median diameter D50) is 0.01 μm to 20 μm, and the surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of the fatty acid (a1). and the derivative (a2) of the fatty acid silver particles (a1) or the fatty acid (a1), the derivative of the polyvalent carboxylic acid (b1) or the carboxylic acid of 2 to 4 carbon atoms (b1) (b2), complete In the differential thermal analysis chart for the substituted silver particles in the atmosphere, the heat-sinterable silver is substituted until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears. Particle manufacturing method.
[1-1] The heat-sinterable silver particles according to [1], wherein the fatty acid (a1) derivative (a2) is a salt, ester or amide of the monovalent fatty acid (a1) Manufacturing method.
[1-1-1] The method for producing heat-sinterable silver particles according to [1-1], wherein the salt is a metal salt, an ammonium salt or an amine salt.
[1-2] The heating according to [1], wherein the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) is a nonmetallic salt, ester, amide or anhydride of the carboxylic acid (b1). A method for producing sinterable silver particles.
[1-2-1] The method for producing heat-sinterable silver particles according to [1-2], wherein the nonmetallic salt is an ammonium salt or an amine salt.
[2] The fatty acid (a1) of the silver particle whose surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms is converted to a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid. By substituting completely with the ammonium salt of (b1), in the differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution, substitution is performed until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears. The method for producing heat-sinterable silver particles according to [1], which is characterized in that
[3] The alkali metal salt (a2) of the silver particles whose surface is coated with an alkali metal salt of a monovalent fatty acid having 5 to 24 carbon atoms (a2) is converted to a polyvalent carboxylic acid having 2 to 4 carbon atoms ( In the differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution by completely replacing by b1), the substitution is performed until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears, The method for producing heat-sinterable silver particles according to [1].
[4] The method for producing heat-sinterable silver particles according to any one of [1] to [3], wherein the polyvalent carboxylic acid (b1) is a divalent aliphatic carboxylic acid.
[5] The method for producing heat-sinterable silver particles according to [1], wherein the shape of the silver particles is spherical, granular or flaky.
[5-1] The method for producing heat-sinterable silver particles according to any one of [2] to [4], wherein the silver particles are spherical, granular or flaky. Is achieved.

この目的は、
「[6] (A)平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換した銀粒子と、(B)誘電率が20〜90の揮発性分散媒とからなり、加熱により該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子同士が焼結することを特徴とする、ペースト状銀粒子組成物。
[6-1] 該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)が、該1価脂肪酸(a1)の塩、エステルまたはアミドであることを特徴とする、[6]に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。
[6-1-1] 塩が、金属塩、アンモニウム塩またはアミン塩であることを特徴とする、[6-1]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[6-2] 該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)が、該カルボン酸(b1)の非金属塩、エステル、アミドまたは無水物であることを特徴とする、[6]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[6-2-1] 非金属塩が、アンモニウム塩またはアミン塩であることを特徴とする、[6-2]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[7] 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)のアンモニウム塩により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、[6]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[8] 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸のアルカリ金属塩(a2)で被覆された銀粒子の該アルカリ金属塩(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、[6]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[9] 多価カルボン酸(b1)が2価脂肪族カルボン酸であることを特徴とする、[6]〜[8]のいずれかに記載のペースト状銀粒子組成物。
[10] 銀粒子の形状が球状、粒状またはフレーク状であることを特徴とする、[6]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[10-1] 銀粒子の形状が球状、粒状またはフレーク状であることを特徴とする、[7]〜[9]のいずれかに記載のペースト状銀粒子組成物。」により達成される。
This purpose is
“[6] (A) Monovalent fatty acid (a1) having an average particle diameter (median diameter D50) of 0.01 to 20 μm and a surface of 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of said fatty acid (a1) The fatty acid (a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) of the silver particles coated with a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) In the differential thermal analysis chart for the substituted silver particles in the atmosphere by complete substitution, the silver particles substituted until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears, (B) A paste-like silver particle composition comprising a volatile dispersion medium having a dielectric constant of 20 to 90, wherein the volatile dispersion medium is volatilized by heating and the silver particles are sintered.
[6-1] The heat-sinterable silver particles according to [6], wherein the derivative (a2) of the fatty acid (a1) is a salt, ester or amide of the monovalent fatty acid (a1) Manufacturing method.
[6-1-1] The pasty silver particle composition according to [6-1], wherein the salt is a metal salt, an ammonium salt or an amine salt.
[6-2] The paste according to [6], wherein the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) is a nonmetallic salt, ester, amide or anhydride of the carboxylic acid (b1) -Like silver particle composition.
[6-2-1] The pasty silver particle composition according to [6-2], wherein the nonmetallic salt is an ammonium salt or an amine salt.
[7] The fatty acid (a1) of the silver particle whose surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms is converted to a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid. By substituting completely with the ammonium salt of (b1), in the differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution, substitution is performed until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears. The pasty silver particle composition according to [6], which is characterized in that it is characterized.
[8] The alkali metal salt (a2) of the silver particles whose surface is coated with the alkali metal salt (a2) of a monovalent fatty acid having 5 to 24 carbon atoms is converted to a polyvalent carboxylic acid (2 to 4 carbon atoms). In the differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution by completely replacing by b1), the substitution is performed until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears, The pasty silver particle composition according to [6].
[9] The pasty silver particle composition according to any one of [6] to [8], wherein the polyvalent carboxylic acid (b1) is a divalent aliphatic carboxylic acid.
[10] The pasty silver particle composition according to [6], wherein the silver particles are spherical, granular or flaky.
[10-1] The paste-like silver particle composition according to any one of [7] to [9], wherein the shape of the silver particles is spherical, granular or flaky. Is achieved.

この目的は、
「[11] [6]〜[9]のいずれかに記載のペースト状銀粒子組成物を70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させて該銀粒子同士を焼結し、焼結後の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が50W/m・K以上となることを特徴とする、固形状銀の製造方法。
[11-1] [10]に記載のペースト状銀粒子組成物を70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させて該銀粒子同士を焼結し、焼結後の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が50W/m・K以上となることを特徴とする、固形状銀の製造方法。」により達成される。
This purpose is
“By heating the paste-like silver particle composition according to any one of [11] [6] to [9] at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less, the volatile dispersion medium is volatilized to form the silver particles together. Sintered, the volume resistivity after sintering is 1 × 10 −5 Ω · cm or less, and the thermal conductivity is 50 W / m · K or more, and the method for producing solid silver .
[11-1] By heating the paste-like silver particle composition according to [10] at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less, the volatile dispersion medium is volatilized to sinter the silver particles, and sintering A method for producing solid silver, characterized in that the subsequent volume resistivity is 1 × 10 −5 Ω · cm or less and the thermal conductivity is 50 W / m · K or more. Is achieved.

この目的は、
「[12] [6]〜[9]のいずれかに記載のペースト状銀粒子組成物を複数の金属製部材間に介在させ、70℃以上300℃以下での加熱により、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、複数の金属製部材同士を接合させることを特徴とする、金属製部材の接合方法。
[12-1] [10]に記載のペースト状銀粒子組成物を複数の金属製部材間に介在させ、70℃以上300℃以下での加熱により、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、複数の金属製部材同士を接合させることを特徴とする、金属製部材の接合方法。
[13] 金属製部材が金属製基板または電子部品の金属部分であることを特徴とする、[12]に記載の金属製部材の接合方法。」により達成される。
This purpose is
“[12] [6] to [9] The paste-like silver particle composition is interposed between a plurality of metal members, and is heated at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less. The method for joining metal members is characterized in that the silver particles are volatilized and the silver particles are sintered to join together a plurality of metal members.
[12-1] The silver particle composition comprising the paste-like silver particle composition according to [10] interposed between a plurality of metal members, and volatilizing the volatile dispersion medium by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less. A method of joining metal members, comprising sintering metal members and joining a plurality of metal members together.
[13] The method for joining metal members according to [12], wherein the metal member is a metal substrate or a metal part of an electronic component. Is achieved.

この目的は、
「[14] [6]〜[9]のいずれかに記載のペースト状銀粒子組成物を、接着剤が塗布された基板上に塗布し、70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、接着剤上に銀配線を形成することを特徴とする、プリント配線板の製造方法。
[14-1] [10]に記載のペースト状銀粒子組成物を、接着剤が塗布された基板上に塗布し、70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、接着剤上に銀配線を形成することを特徴とする、プリント配線板の製造方法。」により達成される。
This purpose is
“[14] The paste-like silver particle composition according to any one of [6] to [9] is applied onto a substrate coated with an adhesive and heated at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less, A method for producing a printed wiring board, comprising: volatilizing a volatile dispersion medium and sintering the silver particles to form silver wiring on an adhesive.
[14-1] The volatile dispersion medium is volatilized by applying the paste-like silver particle composition according to [10] onto a substrate coated with an adhesive and heating at 70 ° C to 300 ° C. A method for producing a printed wiring board, comprising: sintering silver particles to form silver wiring on an adhesive. Is achieved.

この目的は、
「[15] [6]〜[9]のいずれかに記載のペースト状銀粒子組成物を、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、70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、半導体素子上または基板上に銀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。
[15-1] [[10]に記載のペースト状銀粒子組成物を、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、70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、半導体素子上または基板上に銀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。
This purpose is
“[15] The paste-like silver particle composition according to any one of [6] to [9] is applied in a dot shape to an electric circuit connecting pad on a semiconductor element or an electric circuit connecting electrode on a substrate. Then, by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less, the volatile dispersion medium is volatilized to sinter the silver particles to form silver bumps on the semiconductor element or the substrate, A method of manufacturing a bump for connecting an electric circuit.
[15-1] The paste-like silver particle composition according to [[10] is applied in the form of dots to an electric circuit connecting pad portion on a semiconductor element or an electric circuit connecting electrode portion on a substrate, and is 70 ° C. or higher. Bumps for electric circuit connection, characterized in that, by heating at 300 ° C. or less, the volatile dispersion medium is volatilized to sinter the silver particles to form silver bumps on a semiconductor element or substrate. Manufacturing method. Is achieved.

本発明の加熱焼結性銀粒子の製造方法によると、比較的低温度での加熱により、特には70℃以上300℃以下での加熱により、銀粒子(A)同士が焼結して接着強さと硬さと電気伝導性と熱伝導性が優れた固形状銀となる銀粒子を容易に製造することができる。
本発明のペースト状銀粒子組成物は、揮発性分散媒(B)が揮散し、特には70℃以上300℃以下での加熱により、銀粒子(A)同士が焼結して接着強さと硬さと電気伝導性と熱伝導性が優れた固形状銀となる。
According to the method for producing heat-sinterable silver particles of the present invention, the silver particles (A) are sintered and bonded to each other by heating at a relatively low temperature, particularly by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less. It is possible to easily produce silver particles that are solid silver having excellent hardness, electrical conductivity, and thermal conductivity.
In the paste-like silver particle composition of the present invention, the volatile dispersion medium (B) is volatilized, and the silver particles (A) are sintered together by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less. And solid silver with excellent electrical and thermal conductivity.

本発明の固形状銀の製造方法によると、比較的低温度での加熱により揮発性分散媒(B)が揮散し、特には70℃以上300℃以下での加熱により、銀粒子(A)同士が焼結して接着強さと硬さと電気伝導性と熱伝導性が優れた固形状銀を製造することができる。
本発明の金属製部材の接合方法によると、比較的低温度での加熱により、特には70℃以上300℃以下での加熱により、揮発性分散媒(B)が揮散し銀粒子(A)同士が焼結して複数の金属製部材同士を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合させることができる。
According to the method for producing solid silver of the present invention, the volatile dispersion medium (B) is volatilized by heating at a relatively low temperature, and particularly the silver particles (A) are heated by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less. Can be sintered to produce solid silver having excellent adhesion strength, hardness, electrical conductivity and thermal conductivity.
According to the method for joining metal members of the present invention, the volatile dispersion medium (B) is volatilized and the silver particles (A) are heated by heating at a relatively low temperature, particularly by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less. Sinters, and a plurality of metal members can be firmly bonded with good electrical and thermal conductivity.

本発明のプリント配線板の製造方法によると、比較的低温度での加熱により、特には70℃以上300℃以下での加熱により、揮発性分散媒(B)が揮散し銀粒子(A)同士が焼結して耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を有するプリント配線板を製造することができる。また、前記接合方法によりチップ等を該プリント配線板に搭載することにより、回路板を製造することができる。 According to the method for producing a printed wiring board of the present invention, the volatile dispersion medium (B) is volatilized by heating at a relatively low temperature, in particular, by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less, and the silver particles (A) are made together. Can be sintered to produce a printed wiring board having silver wiring excellent in wear resistance, adhesion to the substrate, electrical conductivity and thermal conductivity. Further, a circuit board can be manufactured by mounting a chip or the like on the printed wiring board by the bonding method.

本発明の電気回路接続用バンプの製造方法によると、半導体素子上または基板上に電気伝導性と熱伝導性が優れた銀製バンプを効率よく簡易に形成することができる。 According to the method for manufacturing a bump for connecting an electric circuit of the present invention, a silver bump having excellent electrical conductivity and thermal conductivity can be efficiently and easily formed on a semiconductor element or a substrate.

実施例1における、置換前の銀粒子についての大気中における示差熱分析(昇温速度10℃/分)チャートである。2 is a differential thermal analysis (temperature increase rate: 10 ° C./min) chart in air for silver particles before substitution in Example 1. FIG. 実施例1における、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析(昇温速度10℃/分)チャートである。3 is a differential thermal analysis (temperature increase rate: 10 ° C./min) chart in air for the silver particles after substitution in Example 1. FIG. 実施例6における、置換前の銀粒子についての大気中における示差熱分析(昇温速度10℃/分)チャートである。It is a differential thermal analysis (temperature rising rate 10 degree-C / min) chart in the air | atmosphere about the silver particle before substitution in Example 6. FIG. 実施例6における、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析(昇温速度10℃/分)チャートである。10 is a differential thermal analysis (temperature increase rate: 10 ° C./min) chart in air for the silver particles after substitution in Example 6. 実施例における接着強さ測定用試験体Aの平面図である。銀基板1上にペースト状銀粒子組成物2をメタルマスクで印刷塗布し、銀チップ3を搭載後、加熱して銀基板1と銀チップ3を接合させて接着強さを測定するものである。It is a top view of the test body A for adhesive strength measurement in an Example. The paste-like silver particle composition 2 is printed and applied on a silver substrate 1 with a metal mask, and after mounting the silver chip 3, it is heated to bond the silver substrate 1 and the silver chip 3 and measure the adhesive strength. . 図5におけるX-X線方向の側面図である。It is a side view of the XX line direction in FIG.

本発明の加熱焼結性銀粒子の製造方法は、平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、示差熱分析において、初期の銀粒子の焼結による発熱ピークが検出されなくなるまで置換することを特徴とする。置換の結果、表面が炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該多価カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により被覆された加熱焼結性銀粒子が製造される。 In the method for producing heat-sinterable silver particles of the present invention, the average particle diameter (median diameter D50) is 0.01 μm to 20 μm, and the surface is a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the fatty acid ( The fatty acid (a1) of the silver particles coated with the derivative (a2) of a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) is converted to a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid. The derivative (b2) of (b1) is substituted until no exothermic peak due to sintering of the initial silver particles is detected in the differential thermal analysis. As a result of the substitution, heat-sinterable silver particles whose surface is coated with the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the polyvalent carboxylic acid (b1) are produced.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、(A)平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、示差熱分析において、初期の銀粒子の焼結による発熱ピークが検出されなくなるまで置換された銀粒子と、(B)誘電率が20〜90の揮発性分散媒とからなり、加熱により該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子同士が焼結するペースト状銀粒子組成物であることを特徴とする。 The paste-like silver particle composition of the present invention has (A) an average particle diameter (median diameter D50) of 0.01 μm to 20 μm and a surface of monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the fatty acid ( The fatty acid (a1) of the silver particles coated with the derivative (a2) of a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) is converted to a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid. (B1) derivative (b2), silver particles substituted until exothermic peaks due to sintering of initial silver particles are not detected in differential thermal analysis, and (B) volatile dispersion having a dielectric constant of 20 to 90 And a paste-like silver particle composition in which the volatile dispersion medium is volatilized by heating and the silver particles are sintered together.

平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の脂肪酸(a1)または脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子における銀粒子の形状は、球状,針状,角状,樹枝状,繊維状,フレーク状(片状),粒状,不規則形状,涙滴状が例示され(JIS Z2500:2000参照)、さらには楕円球状,海綿状,ぶどう状,紡錘状,略立方体状,六角板状,柱状,棒状,多孔状,塊状,けい角状,丸み状が例示されるが、製造容易性、調達容易性の点で、球状、粒状およびフレーク状であることが好ましい。 The average particle diameter (median diameter D50) of 0.01 μm to 20 μm and the surface of the silver particles in the silver particles coated with the fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the fatty acid (a1) derivative (a2) Examples of the shape are spherical, needle-like, square-like, dendritic, fibrous, flake-like (single), granular, irregular shape, and teardrop-like (see JIS Z2500: 2000). Shape, grape shape, spindle shape, substantially cubic shape, hexagonal plate shape, columnar shape, rod shape, porous shape, lump shape, angled corner shape, round shape, etc., but in terms of manufacturability and procurement, it is spherical, It is preferable that it is granular and flaky.

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)(球状係数あるいは真球度と言うことがある)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。
The spherical shape referred to here is a shape that is almost a sphere (see JIS Z2500: 2000). The spherical shape is not necessarily required, and the ratio of the major axis (DL) to the minor axis (DS) of the particle (DL) / (DS) (sometimes referred to as spherical coefficient or sphericity) is 1.0 to 1. Those in the range of .2 are preferred.
Granular is not an irregular shape but a shape with almost equal dimensions (see JIS Z2500: 2000).
The flake shape (strip shape) is a plate-like shape (see JIS Z2500: 2000) and is also called a scale shape because it is a thin plate shape like a scale.

ここで言うフレーク状の銀粒子のアスペクト比は、[粒子の平面方向の平均長さ(μm)]/[粒子の平均厚さ(μm)]の値であって、2〜200の範囲にあるものが好ましく、5〜50の範囲であることがより好ましい。アスペクト比の算出において平面方向の平均長さの値は、例えば、走査型電子顕微鏡により倍率1000〜10000倍程度で観察し、その観察像の中にある20個以上の銀粒子の平面方向の長さを測定して、その平均値として得ることができる。また、平均厚さの値は、例えば、フレーク状の銀粒子をエポキシ樹脂等の硬化性樹脂で固めた試料を製造し、その試料の断面を走査型電子顕微鏡により倍率5000〜20000倍程度で観察して、その観察像の中にある20個以上の銀粒子の厚さを測定して、その平均値として得ることができる。いずれの形状であっても粒度分布は限定されない。 The aspect ratio of the flaky silver particles referred to here is a value of [average length of particles in the plane direction (μm)] / [average thickness of particles (μm)], and is in the range of 2 to 200. A thing is preferable and it is more preferable that it is the range of 5-50. In calculating the aspect ratio, the average length value in the planar direction is, for example, observed with a scanning electron microscope at a magnification of about 1000 to 10,000 times, and the length in the planar direction of 20 or more silver particles in the observed image. Can be obtained as an average value. In addition, the average thickness is obtained by, for example, manufacturing a sample in which flaky silver particles are hardened with a curable resin such as an epoxy resin, and observing the cross section of the sample with a scanning electron microscope at a magnification of about 5000 to 20000 times. Then, the thickness of 20 or more silver particles in the observed image can be measured and obtained as an average value. No matter the shape, the particle size distribution is not limited.

本発明の加熱焼結性銀粒子の製造方法における、表面が炭素原子数5〜24の脂肪酸(a1)または脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の平均粒径は、加熱焼結性の点で0.01μm〜20μmである。
この平均粒径はレーザー回折散乱式粒度分布測定法により得られる一次粒子の平均粒径(メディアン径D50)である。平均粒径が20μmを越えると銀粒子同士の焼結性が低くなり、優れた強度と電気伝導性、熱伝導性、接着性を得にくい。そのため平均粒子径は20μm以下が好ましく、10μm以下であることがより好ましい。また、0.01μm未満の場合、銀粒子の表面活性が強すぎてペースト状銀粒子組成物の保存安定性が低下する恐れがあるため、0.01μm以上であることが好ましい。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)。
In the method for producing heat-sinterable silver particles of the present invention, the average particle size of the silver particles whose surface is coated with the fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) is In terms of sinterability, the thickness is 0.01 μm to 20 μm.
This average particle diameter is an average particle diameter (median diameter D50) of primary particles obtained by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method. When the average particle diameter exceeds 20 μm, the sinterability between silver particles becomes low, and it is difficult to obtain excellent strength, electrical conductivity, thermal conductivity, and adhesion. Therefore, the average particle diameter is preferably 20 μm or less, and more preferably 10 μm or less. Moreover, since the surface activity of a silver particle is too strong and there exists a possibility that the storage stability of a paste-form silver particle composition may fall when it is less than 0.01 micrometer, it is preferable that it is 0.01 micrometer or more. The median diameter D50 is also referred to as a laser diffraction method 50% particle size (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-55701) or a volume cumulative particle size D50 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-84860).

レーザー回折散乱式粒度分布測定法は、金属粒子にレーザービームを照射し、その金属粒子の大きさに応じて様々な方向へ発せられる回折光や散乱光のレーザー光の強度を測定することにより一次粒子の粒径を求めるという汎用の測定方法である。数多くの測定装置が市販されており(例えば、株式会社島津製作所製レーザー回折式粒度分布測定装置SALD、日機装株式会社製レーザー回折散乱式粒度分布測定装置マイクロトラック)、これらを用いて容易に平均粒径(メディアン径D50)を測定することができる。なお金属粒子の凝集が強い場合には、ホモジナイザーにより一次粒子の状態に分散してから測定することが好ましい。 The laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is a method of irradiating a metal beam with a laser beam and measuring the intensity of the diffracted light or scattered light emitted in various directions depending on the size of the metal particle. This is a general-purpose measurement method for determining the particle size of particles. Many measuring devices are commercially available (for example, a laser diffraction particle size distribution measuring device SALD manufactured by Shimadzu Corporation, a laser diffraction scattering particle size distribution measuring device Microtrac manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and using these, the average particle size can be easily obtained. The diameter (median diameter D50) can be measured. In the case where the aggregation of the metal particles is strong, it is preferably measured after being dispersed in a primary particle state by a homogenizer.

銀粒子の製法は、特に限定されず、還元法・粉砕法・電解法・アトマイズ法・熱処理法・それらの組合せによる製法が例示されるが、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)による置換効果の点で、特に還元法であることが好ましい。 The production method of the silver particles is not particularly limited, and examples thereof include a reduction method, a pulverization method, an electrolysis method, an atomization method, a heat treatment method, and a combination thereof, and examples thereof include polyvalent carboxylic acids having 2 to 4 carbon atoms (b1 In particular, the reduction method is preferable from the viewpoint of the substitution effect by the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1).

銀粒子の表面を予め被覆している炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)は、ペンタン酸(吉草酸)、ヘキサン酸(カプロン酸)、ヘプタン酸(エナント酸)、オクタン酸(カプリル酸)、ノナン酸(ペラルゴン酸)、デカン酸(カプリン酸)、ドデカン酸(ラウリン酸)、テトラデカン酸(ミリスチン酸)、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸(パルミチン酸)、ヘプタデカン酸(マルガリン酸)、オクタデカン酸(ステアリン酸)、12−ヒドロキシオクタデカン酸(12−ヒドロキシオレイン酸)、エイコサン酸(アラキン酸)、ドコサン酸(ベヘン酸)、テトラコサン酸(リグノセリン酸)、ヘキサコサン酸(セロチン酸)、オクタコサン酸(モンタン酸)等の直鎖飽和脂肪酸;2−ペンチルノナン酸、2−ヘキシルデカン酸、2−ヘプチルドデカン酸、イソオレイン酸等の分枝飽和脂肪酸;パルミトレイン酸、オレイン酸、イソオレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、ガドレン酸、エルカ酸、セラコレイン酸等の不飽和脂肪酸が例示される。 The monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms previously coated on the surface of silver particles is pentanoic acid (valeric acid), hexanoic acid (caproic acid), heptanoic acid (enanthic acid), octanoic acid (capryl). Acid), nonanoic acid (pelargonic acid), decanoic acid (capric acid), dodecanoic acid (lauric acid), tetradecanoic acid (myristic acid), pentadecanoic acid, hexadecanoic acid (palmitic acid), heptadecanoic acid (margaric acid), octadecanoic acid (Stearic acid), 12-hydroxyoctadecanoic acid (12-hydroxyoleic acid), eicosanoic acid (arachinic acid), docosanoic acid (behenic acid), tetracosanoic acid (lignoceric acid), hexacosanoic acid (serotic acid), octacosanoic acid (montan) Acid), etc .; 2-pentylnonanoic acid, 2-hexyldecanoic acid, 2-heptyl Branched saturated fatty acids such as ludodecanoic acid and isooleic acid; unsaturated fatty acids such as palmitoleic acid, oleic acid, isooleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinoleic acid, gadrenic acid, erucic acid, ceracoleic acid .

銀粒子の表面を予め被覆している炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)中の炭素原子数5〜24の脂肪酸(a1)は、銀粒子の平均粒径が0.1μm未満では炭素原子数5〜16の1価脂肪酸が好適であり、銀粒子の平均粒径が0.1μm以上では炭素原子数17〜24の1価脂肪酸が好適である。 The fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms in the monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) previously coated on the surface of the silver particles is silver. Monovalent fatty acids having 5 to 16 carbon atoms are suitable when the average particle size of the particles is less than 0.1 μm, and monovalent fatty acids having 17 to 24 carbon atoms are suitable when the average particle size of the silver particles is 0.1 μm or more. It is.

炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)の誘導体(a2)は、該1価脂肪酸の塩が好ましく、金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が例示される。その他に該1価脂肪酸のエステル、該1価脂肪酸のアミドが例示される。
該1価脂肪酸金属塩の金属塩として、アルカリ金属塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩)、アルカリ土類金属塩(例えば、マグネシウム塩、カルシウム塩)、アルミニウム塩、遷移金属塩が例示されるが、アルカリ金属塩が好ましい。該1価脂肪酸のアミン塩のアミンとして、1級アルキルアミン(例えば、エチルアミン、プロピルアミン)、1級フェニルアミン、2級アルキルアミン(例えば、ジエチルアミン)、3級アルキルアミンが例示される。これらアルキルアミンの炭素原子数は1〜6が好ましい。該1価脂肪酸のエステルとして、アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステル)、フェニルエステルが例示される。これらアルキルエステルのアルキル基は炭素原子数1〜6が好ましい。該1価脂肪酸アミドのアミドとして、単なるアミド、N-アルキルアミド(例えば、N-エチルアミド)、N,N’-ジアルキルアミド(例えば、N,N’-ジエチルアミド)、N-フェニルアミドが例示される。これらアルキルアミドのアルキル基は炭素原子数1〜6が好ましい。
The monovalent fatty acid (a1) derivative (a2) having 5 to 24 carbon atoms is preferably a salt of the monovalent fatty acid, and examples thereof include metal salts, ammonium salts, and amine salts. Other examples include esters of the monovalent fatty acids and amides of the monovalent fatty acids.
Examples of the metal salt of the monovalent fatty acid metal salt include alkali metal salts (for example, sodium salts and potassium salts), alkaline earth metal salts (for example, magnesium salts and calcium salts), aluminum salts, and transition metal salts. Alkali metal salts are preferred. Examples of amines of the monovalent fatty acid amine salts include primary alkyl amines (eg, ethylamine, propylamine), primary phenylamines, secondary alkylamines (eg, diethylamine), and tertiary alkylamines. These alkylamines preferably have 1 to 6 carbon atoms. Examples of the monovalent fatty acid esters include alkyl esters (for example, methyl esters and ethyl esters) and phenyl esters. The alkyl group of these alkyl esters preferably has 1 to 6 carbon atoms. Examples of the amide of the monovalent fatty acid amide include simple amide, N-alkylamide (for example, N-ethylamide), N, N′-dialkylamide (for example, N, N′-diethylamide), and N-phenylamide. . The alkyl group of these alkylamides preferably has 1 to 6 carbon atoms.

銀粒子表面を予め被覆している1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を置換するための炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)は、2価カルボン酸が好ましく、ついで3価カルボン酸が好ましい。そのようなカルボン酸として、多価脂肪族カルボン酸が好ましく、特には2価脂肪族カルボン酸が好ましく、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマール酸、オキシジ酢酸(ジグリコール酸)が例示される。なお、銀表面がこれらの多価脂肪酸(b1)により被覆された銀粒子は通常、親水性を示す。 The polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms for substituting the monovalent fatty acid (a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) previously coated on the surface of the silver particle is a divalent carboxylic acid. Acids are preferred, followed by trivalent carboxylic acids. As such a carboxylic acid, a polyvalent aliphatic carboxylic acid is preferable, and a divalent aliphatic carboxylic acid is particularly preferable. Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, and oxydiacetic acid (diglycolic acid) are preferred. Illustrated. Silver particles whose silver surface is coated with these polyvalent fatty acids (b1) usually show hydrophilicity.

表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を置換するための、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)の誘導体(b2)は、置換効果の点で該カルボン酸の非金属塩が好ましく、非金属塩としてアンモニウム塩、アミン塩が例示される。
さらには、該カルボン酸のエステル、アミド、無水物が例示される。該カルボン酸のアミン塩のアミンとして、1級アルキルアミン(例えば、エチルアミン、プロピルアミン)、1級フェニルアミン、2級アルキルアミン(例えば、ジエチルアミン)、3級アルキルアミンが例示される。これらアルキルアミンのアルキル基は炭素原子数1〜6が好ましい。
The fatty acid (a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) of silver particles whose surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of the fatty acid (a1) The derivative (b2) of the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms for substitution is preferably a nonmetallic salt of the carboxylic acid in view of the substitution effect, and an ammonium salt or amine salt as the nonmetallic salt. Is exemplified.
Furthermore, the ester, amide, and anhydride of the carboxylic acid are exemplified. Examples of amines of the amine salts of the carboxylic acids include primary alkyl amines (eg, ethylamine, propylamine), primary phenylamines, secondary alkylamines (eg, diethylamine), and tertiary alkylamines. The alkyl group of these alkylamines preferably has 1 to 6 carbon atoms.

表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、示差熱分析において、初期の銀粒子の焼結による発熱ピークが検出されなくなるまで置換することにより加熱焼結性銀粒子が製造される。 The fatty acid (a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) of silver particles whose surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of the fatty acid (a1) Substitution with polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or derivative (b2) of carboxylic acid (b1) until no exothermic peak due to sintering of initial silver particles is detected in differential thermal analysis By doing so, heat-sinterable silver particles are produced.

置換方法は、特に限定されず、例えば、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)の液中に浸漬するという方法がある。この際、液を攪拌機、振とう機、超音波振動機等により攪拌あるいは振とうしてもよい。 The substitution method is not particularly limited. For example, silver particles coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of the fatty acid (a1) are used. There is a method of dipping in a solution of the polyvalent carboxylic acid (b1) 4 or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1). At this time, the liquid may be stirred or shaken by a stirrer, a shaker, an ultrasonic vibrator, or the like.

この際、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)が常温で固体の場合は、水または低級アルコールに溶解するか、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素等の有機溶剤に溶解して使用することが好ましい。炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)と、水、低級アルコールまたは有機溶剤の混合比率は、炭素原子数2〜24の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)を溶解さえできればよく、特に限定されない。 In this case, when the polycarboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) is solid at room temperature, it is dissolved in water or a lower alcohol, alcohol, ketone, It is preferable to use it by dissolving in an organic solvent such as ester or hydrocarbon. The mixing ratio of the polycarboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) and water, a lower alcohol or an organic solvent is a polyvalent carboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms. There is no particular limitation as long as the acid (b1) or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) can be dissolved.

上記浸漬時の温度は、特に限定されないが、銀粒子同士の凝集を抑制するため、常温以下であることが好ましい。浸漬時間は、銀粒子表面を被覆していた炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を除去するのに十分な時間であればよく、特に限定されない。ついで、上記浸漬液または混合物を濾過するなどにより、銀粒子を分離する。 Although the temperature at the time of the said immersion is not specifically limited, In order to suppress aggregation of silver particles, it is preferable that it is below normal temperature. The dipping time may be a time sufficient to remove the monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) that has coated the surface of the silver particles. It is not limited. Next, the silver particles are separated by filtering the immersion liquid or the mixture.

このようにして分離した銀粒子は、表面が炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により被覆されているが、過剰の、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)が付着している場合は、銀粒子の安定性の向上のため、こうした過剰物を除去することが好ましい。また、予め銀粒子表面を被覆していた炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)も残存していることがあり、該銀粒子の低温度での焼結性の向上のため、これらも除去することが好ましい。 The silver particles thus separated are coated on the surface with a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or a derivative (b2) of the carboxylic acid (b1). When the polyvalent carboxylic acid (b1) of 2 to 4 or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) is attached, such excess can be removed to improve the stability of the silver particles. preferable. Further, the monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) previously coated on the surface of the silver particles may remain, and the low temperature of the silver particles may remain. These are also preferably removed in order to improve the sinterability.

そのためには、分離した銀粒子を水、揮発性有機溶剤、あるいは水と揮発性有機溶剤により洗浄することが好ましく、そのための有機溶剤として、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、ジメチルスルフォキシド、テトラヒドロフランが例示される。これらの有機溶剤は沸点が低く、揮発性が高いため、常温における風乾や減圧乾燥により、容易に除去できるからである。また、銀粒子が還元法で製造されたものである場合は、銀粒子に付着していた有機系還元剤もあわせて除去されるという利点がある。 For this purpose, it is preferable to wash the separated silver particles with water, a volatile organic solvent, or water and a volatile organic solvent. As an organic solvent for that purpose, acetone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, methyl ethyl ketone, dimethyl sulfone are used. Examples are xoxide and tetrahydrofuran. This is because these organic solvents have a low boiling point and high volatility, and therefore can be easily removed by air drying or drying under reduced pressure at room temperature. Further, when the silver particles are produced by a reduction method, there is an advantage that the organic reducing agent adhering to the silver particles is also removed.

かくして得られた銀粒子表面を被覆している、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)の量は、銀粒子の焼結性と焼結してできた固形状銀の強度と電気伝導性と熱伝導性の点で、0.01〜5.0質量%であることが好ましく、特には、0.1〜2.5質量%であることが好ましい。 The amount of the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) covering the surface of the silver particle thus obtained depends on the sinterability of the silver particle. From the viewpoint of the strength, electrical conductivity, and thermal conductivity of the solid silver obtained by sintering, the solid silver content is preferably 0.01 to 5.0% by mass, and particularly 0.1 to 2.5% by mass. It is preferable that

銀粒子を被覆している炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)の量は通常の方法で測定できる。炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子を空気気流中で500℃に加熱して、銀粒子に付着している炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)を酸化分解、揮発、あるいは燃焼により除去して重量減少を測定するという熱重量分析が例示される。別の方法として、銀粒子を酸素気流中で加熱して銀粒子に付着している炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)中の炭素を炭酸ガスに変えて赤外線吸収スペクトル法により定量分析する方法が例示される。これらの場合、銀粒子表面や銀粒子中の有機系還元剤との合計量が定量されるが、有機還元剤の残留量はごく微量なので、無視することができる。 The amount of the C2-C4 polycarboxylic acid (b1) or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) covering the silver particles can be measured by a usual method. The silver particles coated with the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) are heated to 500 ° C. in an air stream to adhere to the silver particles. An example is thermogravimetric analysis in which the weight loss is measured by removing the carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) by oxidative decomposition, volatilization, or combustion. Is done. As another method, the silver particles are heated in an oxygen stream and are attached to the silver particles in the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1). An example is a method in which carbon is changed to carbon dioxide and quantitative analysis is performed by infrared absorption spectroscopy. In these cases, the total amount of the surface of the silver particles and the organic reducing agent in the silver particles is quantified, but the residual amount of the organic reducing agent is negligible and can be ignored.

表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子は、銀粒子表面が酸化されていてもよい。しかし、酸化銀の割合が高いと加熱時に多量の酸素が発生し、焼結してできた固形状銀中にボイドが発生する原因となる恐れがあるため、表面が酸化銀である割合は銀粒子の全表面の50%以下が好ましく、20%以下がより好ましく、更には2%以下が好ましい。特にメモリやCPUのような大型チップ接続のため比較的大きな接合面積で半密閉系となるダイボンド剤のような使用例では、酸化銀の存在はボイド発生により接着強さの低下の原因となるので、10%以下が好ましい。 Silver particles having a surface coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of the fatty acid (a1), a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid The silver particles coated with the derivative (b2) of the acid (b1) may have oxidized silver particle surfaces. However, if the ratio of silver oxide is high, a large amount of oxygen is generated during heating, which may cause voids in the solid silver produced by sintering. 50% or less of the entire surface of the particles is preferable, 20% or less is more preferable, and 2% or less is more preferable. Especially in use cases such as die-bonding agents that become semi-sealed with a relatively large bonding area due to large chip connection such as memory and CPU, the presence of silver oxide causes a decrease in adhesive strength due to void generation. 10% or less is preferable.

なお、無処理の銀粒子を炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で直接処理すると銀粒子が凝集するので、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子粉末を製造することができない。 In addition, when the untreated silver particles are directly treated with the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1), the silver particles are aggregated. No silver particle powder coated with the polyvalent carboxylic acid (b1) 4 or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) can be produced.

炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子は、加熱焼結性が高いため、ペースト状銀組成物とするまでは、できるだけ熱を加えないほうが良い。 Since the silver particles coated with the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) have high heat sinterability, it is necessary to obtain a pasty silver composition. It is better not to heat as much as possible.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、(A)平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、示差熱分析において、初期の銀粒子の焼結による発熱ピークが検出されなくなるまで置換した銀粒子と、(B)誘電率が20〜90の揮発性分散媒とからなり、加熱により該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子同士が焼結することを特徴とする。このペースト状銀粒子組成物は、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子(A)と誘電率が20〜90の揮発性分散媒(B)との混合物であり、粉末状の銀粒子(A)が揮発性分散媒(B)の作用によりペースト化している。ペースト化することによりシリンダーやノズルから細い線状に吐出でき、またメタルマスクによる塗布が容易であり、電極の形状に適用しやすくなる。なお、ペースト状は、クリーム状やスラリー状を含むものである。 The paste-like silver particle composition of the present invention has (A) an average particle diameter (median diameter D50) of 0.01 μm to 20 μm and a surface of monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or the fatty acid ( The fatty acid (a1) of the silver particles coated with the derivative (a2) of a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) is converted to a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid. Silver particles substituted until the exothermic peak due to sintering of the initial silver particles is no longer detected in the differential thermal analysis by the derivative (b2) of (b1), and (B) a volatile dispersion medium having a dielectric constant of 20 to 90 The volatile dispersion medium is volatilized by heating and the silver particles are sintered together. This paste-like silver particle composition has a dielectric constant of 20 to 4 with silver particles (A) coated with a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or a derivative (b2) of the carboxylic acid (b1). It is a mixture with 90 volatile dispersion media (B), and powdery silver particles (A) are made into a paste by the action of the volatile dispersion media (B). By making a paste, it can be discharged in a thin line form from a cylinder or nozzle, and it can be easily applied with a metal mask, and can be easily applied to the shape of an electrode. The paste form includes a cream form and a slurry form.

誘電率が20〜90の揮発性分散媒を使用するのは、該揮発性分散媒と炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子を混合して本発明のペースト状銀粒子組成物を製造したときに、該銀粒子が分散しやすく凝集を防ぐ効果があるためである。揮発性分散媒は、より好ましくは誘電率が30〜80である。なお、誘電率は常温で測定した値である。
非揮発性分散媒ではなく、揮発性分散媒を使用するのは、加熱により銀粒子(A)が焼結する際に分散媒が前もって揮散すると銀粒子(A)が焼結しやすく、その結果固形状銀の強度と電気伝導性や熱伝導性が大きくなりやすいからである。揮発性分散媒は、銀粒子(A)表面を変質させず、その沸点は60℃以上であり、300℃以下であることが好ましい。沸点が60℃未満であるとペースト状銀粒子組成物を調製する作業中に溶媒が揮散しやすく、沸点が300℃より大であると、銀粒子(A)が焼結後も揮発性分散媒が残留しかねないからである。
The volatile dispersion medium having a dielectric constant of 20 to 90 is used for the volatile dispersion medium and the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the derivative (b2) of the carboxylic acid (b1). This is because when the coated silver particles are mixed to produce the paste-like silver particle composition of the present invention, the silver particles are easily dispersed and have an effect of preventing aggregation. More preferably, the volatile dispersion medium has a dielectric constant of 30 to 80. The dielectric constant is a value measured at room temperature.
The volatile dispersion medium is used instead of the non-volatile dispersion medium because the silver particles (A) are easily sintered when the dispersion medium volatilizes in advance when the silver particles (A) are sintered by heating. This is because the strength, electrical conductivity, and thermal conductivity of solid silver are likely to increase. The volatile dispersion medium does not alter the surface of the silver particles (A), and has a boiling point of 60 ° C. or higher and preferably 300 ° C. or lower. When the boiling point is less than 60 ° C., the solvent easily evaporates during the operation of preparing the paste-like silver particle composition, and when the boiling point is higher than 300 ° C., the volatile dispersion medium is obtained even after the silver particles (A) are sintered. This is because it may remain.

そのような揮発性分散媒(B)として、水、ブタンジオール、グリセリン、エチレングリコール、ヘキシレングリコール等のアルコール系溶剤、ジメチルスルホキシド等の含イオウ系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、エーテル結合を有するアルキルアミド等のアミド系溶剤、アセトニトリル等のニトリル系溶剤、テトラメチル尿素等の尿素系溶剤などが例示されるが、ジメチルスルホキシド、エーテル結合を有するアルキルアミドが好ましい。なお、揮発性分散媒(B)は2種類以上を併用しても良く、また、併用した揮発性分散媒(B)の誘電率が20〜90の範囲であれば、誘電率が20未満の揮発性分散媒または誘電率が90を越える揮発性分散媒を用いても良い。 Such a volatile dispersion medium (B) has water, butanediol, glycerin, ethylene glycol, hexylene glycol and other alcohol solvents, dimethyl sulfoxide and other sulfur-containing solvents, dimethylformamide, dimethylacetamide, and ether bonds. Examples include amide solvents such as alkylamides, nitrile solvents such as acetonitrile, urea solvents such as tetramethylurea, and dimethyl sulfoxide and alkylamides having an ether bond are preferred. Two or more kinds of volatile dispersion media (B) may be used in combination, and if the dielectric constant of the combined volatile dispersion media (B) is in the range of 20 to 90, the dielectric constant is less than 20. A volatile dispersion medium or a volatile dispersion medium having a dielectric constant exceeding 90 may be used.

揮発性分散媒(B)の配合量は、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子(A)をペースト状にするのに十分な量でよく、目安として加熱焼結性である銀粒子(A)100質量部あたり、5〜20質量部であり、好ましくは6〜14質量部である。 The compounding amount of the volatile dispersion medium (B) is a paste of silver particles (A) coated with a polycarboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or a derivative (b2) of the carboxylic acid (b1). A sufficient amount is sufficient, and as a guide, it is 5 to 20 parts by mass, preferably 6 to 14 parts by mass, per 100 parts by mass of the silver particles (A) that are heat-sinterable.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、本発明の目的に反せず効果を損なわない限り加熱焼結性である銀粒子(A)以外の還元銀、アトマイズ銀、銀コロイド、銀合金、表面銀コート粉、金,銅,スズ,ハンダ合金等の金属系または非金属系の粉体、金属化合物や金属錯体、銀粒子や粉体の分散性向上剤(分散剤)、チクソ剤、安定剤、着色剤等の添加物を含有しても良い。 The paste-like silver particle composition of the present invention is a reduced silver, atomized silver, silver colloid, silver alloy, surface silver other than silver particles (A) that are heat-sinterable unless the effects of the present invention are not adversely affected. Coated powder, metal or non-metallic powder such as gold, copper, tin, solder alloy, metal compound or metal complex, silver particle or powder dispersibility improver (dispersant), thixotropic agent, stabilizer, You may contain additives, such as a coloring agent.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、加熱することにより揮発性分散媒(B)が揮散し、加熱焼結性である銀粒子(A)同士が焼結することにより強度と電気伝導性と熱伝導性が優れた固形状の銀となり、かつ、接触している基板等に接着性を発現する。この際、揮発性分散媒(B)が揮散し、ついで加熱焼結性である銀粒子(A)同士が焼結してもよく、揮発性分散媒の揮散と共に加熱焼結性である銀粒子(A)が焼結してもよい。銀は本来大きな強度と極めて高い電気伝導性と熱伝導性を有するため、本発明の該銀粒子同士の焼結物も大きな強度ときわめて高い電気伝導性と熱伝導性を有する。この際の加熱温度は、揮発性分散媒が揮散し、銀粒子(A)が焼結できる温度であればよく、通常70℃以上である。しかし、400℃を越えると揮発性分散媒(B)が突沸的に蒸発して固形状銀の形状に悪影響が出る恐れがあるため、400℃以下であることが必要であり、好ましくは220℃以下であり、より好ましく180℃以下であり、さらに好ましくは150℃以下である。 In the paste-like silver particle composition of the present invention, the volatile dispersion medium (B) is volatilized by heating, and the silver particles (A) that are heat-sinterable sinter together to give strength and electrical conductivity. It becomes solid silver excellent in thermal conductivity, and exhibits adhesiveness to the contacting substrate. At this time, the volatile dispersion medium (B) is volatilized, and then the silver particles (A) that are heat-sinterable may be sintered together, and the silver particles that are heat-sinterable together with the volatilization of the volatile dispersion medium. (A) may be sintered. Since silver inherently has high strength and extremely high electrical and thermal conductivity, the sintered product of the silver particles of the present invention also has high strength and extremely high electrical and thermal conductivity. The heating temperature at this time should just be the temperature which a volatile dispersion medium volatilizes and silver particle (A) can sinter, and is 70 degreeC or more normally. However, if the temperature exceeds 400 ° C., the volatile dispersion medium (B) may suddenly evaporate and adversely affect the shape of the solid silver. Therefore, the temperature must be 400 ° C. or less, preferably 220 ° C. It is below, More preferably, it is 180 degrees C or less, More preferably, it is 150 degrees C or less.

炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)で被覆された銀粒子(A)が焼結してできた固形状銀の電気伝導性は、体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であることがより好ましく、熱伝導性が50W/m・K以上であることが好ましい。加熱焼結性である銀粒子(A)が焼結してできた固形状銀の形状は特に限定されず、シート状、フィルム状、テープ状、線状、円盤状、ブロック状、スポット状、不定形状が例示される。 The electrical conductivity of solid silver formed by sintering silver particles (A) coated with a polycarboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or a derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) is The volume resistivity is more preferably 1 × 10 −5 Ω · cm or less, and the thermal conductivity is preferably 50 W / m · K or more. The shape of the solid silver formed by sintering the silver particles (A) that are heat-sinterable is not particularly limited, and is a sheet shape, a film shape, a tape shape, a linear shape, a disk shape, a block shape, a spot shape, An indefinite shape is illustrated.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、70℃以上300℃以下で加熱すると揮発性分散媒(B)が揮散し加熱焼結性である銀粒子(A)が焼結することにより、強度と電気伝導性、熱伝導性が優れ、接触していた金属製部材、例えば金基板、金メッキ基板、銀基板、銀メッキ金属基板、銅基板、パラジウム基板、パラジウムメッキ金属基板、プラチナ基板、プラチナメッキ金属基板、アルミニウム基板、ニッケルメッキ基板、スズメッキ金属基板等の金属系基板ないし金属製基板、電気絶縁性基板上の電極等金属部分への接着性を有する固形状銀となるので、金属系基板や金属部分を有する電子部品、電子装置、電気部品、電気装置等の接合に有用である。そのような接合として、コンデンサ、抵抗等のチップ部品と回路基板との接合;ダイオード、トランジスタ、メモリ、IC、CPU等の半導体チップとリードフレームもしくは回路基板との接合;高発熱の半導体チップと冷却板との接合が例示される。
本発明のペースト状銀粒子組成物を複数の金属製部材間に介在させ、70℃以上300℃以下での加熱により、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、複数の金属製部材同士を強固に接合させることができる。
When the paste-like silver particle composition of the present invention is heated at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less, the volatile dispersion medium (B) is volatilized and the heat-sinterable silver particles (A) sinter, whereby the strength and Excellent electrical and thermal conductivity, metal parts that were in contact, such as gold substrate, gold-plated substrate, silver substrate, silver-plated metal substrate, copper substrate, palladium substrate, palladium-plated metal substrate, platinum substrate, platinum-plated metal Metallic substrates such as substrates, aluminum substrates, nickel-plated substrates, tin-plated metal substrates, or metal substrates, or solid silver having adhesion to metal parts such as electrodes on electrically insulating substrates. It is useful for joining electronic parts having parts, electronic devices, electrical parts, electrical devices and the like. Such bonding includes bonding of chip components such as capacitors and resistors and circuit boards; bonding of semiconductor chips such as diodes, transistors, memories, ICs, and CPUs to lead frames or circuit boards; cooling semiconductor chips having high heat generation and cooling. The joining with a board is illustrated.
The paste-like silver particle composition of the present invention is interposed between a plurality of metal members and heated at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less to volatilize the volatile dispersion medium and sinter the silver particles. These metal members can be firmly bonded to each other.

本発明のペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子(A)の焼結物の洗浄は不要であるが、水や有機溶媒で洗浄してもよい。特に揮発性分散媒(B)が親水性溶剤である場合は水で洗浄することができ、アルコール等の有機溶媒による洗浄の場合のようなVOC発生の問題がない。本発明のペースト状銀粒子組成物の各成分は不純物が少ないため洗浄が容易である。 Although washing | cleaning of the sintered compact of the silver particle (A) produced | generated by heating the paste-form silver particle composition of this invention is unnecessary, you may wash | clean with water or an organic solvent. In particular, when the volatile dispersion medium (B) is a hydrophilic solvent, it can be washed with water, and there is no problem of VOC generation as in the case of washing with an organic solvent such as alcohol. Since each component of the paste-like silver particle composition of the present invention has few impurities, it can be easily washed.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、加熱すると揮発性分散媒(B)が揮散し、加熱焼結性である銀粒子(A)同士が焼結することにより大きな強度と極めて高い電気伝導性と熱伝導性を有する固形状の銀となる。したがって、硬化性接着剤、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤、ポリイミド樹脂系接着剤を塗布したプリント配線用基板、あるいはプライマー組成物を塗布し、ついで硬化性接着剤を塗布したプリント配線用基板に、該接着剤が硬化する前に、該ペースト状銀粒子組成物を塗布して70℃以上300℃以下で加熱することにより、耐摩耗性と基板への接着性に優れた銀配線を形成することができる。かくして、プリント配線板を製造することができる。
本発明のペースト状銀粒子組成物を適用する方法は特に制限されず、ディスペンシング、印刷(例えばスクリーン印刷)、メタルマスク塗布、噴霧、はけ塗り等がある。また、チップ等を該プリント配線板に搭載することにより、回路板を製造することができる。
When the paste-like silver particle composition of the present invention is heated, the volatile dispersion medium (B) is volatilized, and the silver particles (A) that are heat-sinterable sinter together, resulting in high strength and extremely high electrical conductivity. And solid silver having thermal conductivity. Therefore, a curable adhesive such as an epoxy resin adhesive, a silicone resin adhesive, a printed wiring board coated with a polyimide resin adhesive, or a primer composition was applied, and then a curable adhesive was applied. By applying the paste-like silver particle composition to a printed wiring board and curing at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less before the adhesive is cured, it is excellent in wear resistance and adhesion to the substrate. Silver wiring can be formed. Thus, a printed wiring board can be manufactured.
The method for applying the paste-like silver particle composition of the present invention is not particularly limited, and includes dispensing, printing (for example, screen printing), metal mask coating, spraying, brushing, and the like. Moreover, a circuit board can be manufactured by mounting a chip or the like on the printed wiring board.

加熱温度は、揮発性分散媒(B)が揮散し、銀粒子(A)が焼結できる温度であればよく、通常70℃以上である。しかし、300℃を越えると揮発性分散媒(B)が突沸的に蒸発して固形状銀の形状に悪影響が出る恐れがあるため、300℃以下であることが必要であり、好ましくは220℃以下であり、より好ましく180℃以下であり、さらに好ましくは150℃以下である。 The heating temperature may be a temperature at which the volatile dispersion medium (B) is volatilized and the silver particles (A) can be sintered, and is usually 70 ° C. or higher. However, if the temperature exceeds 300 ° C., the volatile dispersion medium (B) may suddenly evaporate and adversely affect the shape of the solid silver. Therefore, the temperature must be 300 ° C. or less, preferably 220 ° C. It is below, More preferably, it is 180 degrees C or less, More preferably, it is 150 degrees C or less.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、加熱すると揮発性分散媒(B)が揮散し、銀粒子(A)同士が焼結することにより大きな強度と極めて高い電気伝導性と熱伝導性を有する固形状の銀となる。したがって、該ペースト状銀粒子組成物を、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端部にドット状に塗布して加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子(A)同士を焼結して、半導体素子上または基板上に銀製バンプを形成することができる。かくして電気回路接続用のバンプを製造することができる。 When the paste-like silver particle composition of the present invention is heated, the volatile dispersion medium (B) is volatilized, and the silver particles (A) are sintered together, thereby having high strength, extremely high electrical conductivity, and thermal conductivity. It becomes solid silver. Accordingly, the volatile dispersion medium is volatilized by applying the paste-like silver particle composition in a dot shape to the electric circuit connecting pad part on the semiconductor element or the electric circuit connecting end part on the substrate and heating. The silver particles (A) can be sintered to form silver bumps on the semiconductor element or the substrate. Thus, a bump for connecting an electric circuit can be manufactured.

ここで、半導体素子として、ダイオード、トランジスタ、メモリ、CPUが例示される。
該ペースト状銀粒子組成物をドット状に塗布する方法として、滴下、ディスペンシング、印刷(例えばスクリーン印刷)、メタルマスク塗布が例示される。
加熱温度は、揮発性分散媒(B)が揮散し、銀粒子(A)が焼結できる温度であればよく、通常70℃以上である。しかし、300℃を越えると揮発性分散媒(B)が突沸的に蒸発して固形状銀の形状に悪影響が出る恐れがあるため、300℃以下であることが必要であり、好ましくは220℃以下であり、より好ましく180℃以下であり、さらに好ましくは150℃以下である。
Here, examples of the semiconductor element include a diode, a transistor, a memory, and a CPU.
Examples of the method for applying the paste-like silver particle composition in the form of dots include dripping, dispensing, printing (for example, screen printing), and metal mask application.
The heating temperature may be a temperature at which the volatile dispersion medium (B) is volatilized and the silver particles (A) can be sintered, and is usually 70 ° C. or higher. However, if the temperature exceeds 300 ° C., the volatile dispersion medium (B) may suddenly evaporate and adversely affect the shape of the solid silver. Therefore, the temperature must be 300 ° C. or less, preferably 220 ° C. It is below, More preferably, it is 180 degrees C or less, More preferably, it is 150 degrees C or less.

本発明のペースト状銀粒子組成物は、揮発性分散媒(B)を含有するので、密閉容器に保存することが好ましい。長期間保存後に使用するときは、容器を振とうしてから、あるいは容器内を攪拌してから使用することが好ましい。保存安定性を向上する目的で冷蔵保管をしても良く、保管温度として10℃以下が例示されるが、密閉容器内では揮発性分散媒(B)が凝固しない温度であることが好ましい。密閉容器にシリンジを使用した場合は、ディスペンサーを用いて微少量の吐出ができる。 Since the pasty silver particle composition of the present invention contains a volatile dispersion medium (B), it is preferably stored in a sealed container. When used after long-term storage, it is preferable to use the container after shaking or stirring the container. Refrigerated storage may be performed for the purpose of improving storage stability, and the storage temperature is 10 ° C. or less, but it is preferably a temperature at which the volatile dispersion medium (B) does not solidify in the sealed container. When a syringe is used for the sealed container, a small amount can be discharged using a dispenser.

本発明の実施例と比較例を掲げる。実施例と比較例中、部とあるのは質量部を意味する。フレーク状の銀粒子のアスペクト比、置換前と置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析(DTA)、置換後の銀粒子表面の被覆剤{炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)}の量、ペースト状銀粒子組成物を加熱して焼結することにより生成した固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率および熱伝導率は、下記の方法により25℃で測定した。 Examples and comparative examples of the present invention will be given. In Examples and Comparative Examples, “parts” means “parts by mass”. Aspect ratio of flaky silver particles, differential thermal analysis (DTA) in air for silver particles before and after substitution, coating agent on surface of silver particles after substitution {polyvalent carboxylic acid having 2 to 4 carbon atoms (b1) or the amount of the carboxylic acid (b1) derivative (b2)}, the hardness, adhesion strength, and volume resistivity of solid silver produced by heating and sintering the paste-like silver particle composition The thermal conductivity was measured at 25 ° C. by the following method.

[フレーク状の銀粒子のアスペクト比]
フレーク状の銀粒子を走査型電子顕微鏡により倍率5000倍で観察し、その観察像の中にある20個の銀粒子の平面方向の長径および短径を測定して、その平均値を平面平均粒径とし、また、フレーク状の銀粒子の厚さの平均値を測定して、その平均厚さとした。そして、[平面平均粒径(μm)]/[平均厚さ(μm)]によりアスペクト比を算出した。
[Aspect ratio of flaky silver particles]
The flaky silver particles are observed with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times, the major axis and minor axis in the planar direction of 20 silver particles in the observed image are measured, and the average value is obtained as a plane average grain. The average value of the thickness of the flaky silver particles was measured to obtain the average thickness. Then, the aspect ratio was calculated by [plane average particle diameter (μm)] / [average thickness (μm)].

[置換前と置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析(DTA)]
示差熱熱重量同時測定装置(島津製作所株式会社製DTG−60AH型)を用い、大気中で置換前と置換後の銀粒子を昇温速度10℃/分にて室温(約25℃)から400℃まで昇温してDTA曲線をとった。
[Differential thermal analysis (DTA) in air for silver particles before and after substitution]
Using a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement apparatus (DTG-60AH type, manufactured by Shimadzu Corporation), the silver particles before and after substitution in the atmosphere are heated from room temperature (about 25 ° C.) to 400 at a temperature rising rate of 10 ° C./min. The temperature was raised to ° C. and a DTA curve was taken.

[置換後の銀表面の被覆剤量]
示差熱熱重量同時測定装置(島津製作所株式会社製DTG−60AH型)を用い、大気中で置換前と置換後の銀粒子を昇温速度10℃/分にて室温(約25℃)から400℃まで昇温して、初期からの減量率を被覆剤量として算出した。
[Amount of coating on silver surface after substitution]
Using a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement apparatus (DTG-60AH type, manufactured by Shimadzu Corporation), the silver particles before and after substitution in the atmosphere are heated from room temperature (about 25 ° C.) to 400 at a temperature rising rate of 10 ° C./min. The temperature was raised to ° C., and the weight loss rate from the initial stage was calculated as the coating amount.

[硬さ]
幅50mm×長さ50mm×厚さ1.0mmのポリテトラフルオロエチレン樹脂板上に、幅10mm×長さ10mmの開口部を有する500μm厚のメタルマスクを用いて、ペースト状銀粒子組成物を塗布し、180℃の強制循環式オーブン内で2時間加熱してフィルム状の銀とした。フィルム状の銀についてJIS Z 2244に準じた方法により硬さを測定した。
[Hardness]
A paste-like silver particle composition was applied on a polytetrafluoroethylene resin plate having a width of 50 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 1.0 mm, using a 500 μm-thick metal mask having an opening of a width of 10 mm and a length of 10 mm. Then, it was heated in a forced circulation oven at 180 ° C. for 2 hours to form film-like silver. The hardness of the film-like silver was measured by a method according to JIS Z 2244.

[接着強さ]
幅25mm×長さ70mm×厚さ1.0mmの銀基板(銀純度99.99%)1上に、10mmの間隔をおいて4つの幅2.5mm×長さ2.5mmの開口部を有する100μm厚のメタルマスクを用いてペースト状銀粒子組成物を塗布し、その上に幅2.5mm×長さ2.5mm×厚さ0.5mmの銀チップ(銀純度99.99%)3を搭載後、180℃の強制循環式オーブン内で2時間加熱して接合した。かくして得られた接着強さ測定用試験体の幅2.5mm×長さ2.5mm×厚さ0.5mmの銀チップ3の側面を接着強さ試験機により押厚速度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接着強さとした。なお、該試験体4個を測定し、その平均値を接着強さとした。
[Adhesive strength]
On a silver substrate (silver purity 99.99%) 1 having a width of 25 mm, a length of 70 mm, and a thickness of 1.0 mm, four openings having a width of 2.5 mm and a length of 2.5 mm are provided at an interval of 10 mm. A paste-like silver particle composition is applied using a metal mask having a thickness of 100 μm, and a silver chip (silver purity 99.99%) 3 having a width of 2.5 mm × a length of 2.5 mm × a thickness of 0.5 mm is formed thereon. After mounting, they were joined by heating in a forced circulation oven at 180 ° C. for 2 hours. The side surface of the silver chip 3 having a width of 2.5 mm, a length of 2.5 mm, and a thickness of 0.5 mm of the test specimen for measuring the adhesive strength thus obtained was pressed at a pressing speed of 23 mm / min by an adhesive strength tester. The bond strength was determined by the load when the joint was sheared. In addition, four said test bodies were measured and let the average value be adhesive strength.

[体積抵抗率]
幅50mm×長さ50mm×厚さ1.0mmのポリテトラフルオロエチレン樹脂板上に、幅10mm×長さ10mmの開口部を有する500μm厚のメタルマスクを用いて、ペースト状銀粒子組成物を塗布し、180℃の強制循環式オーブン内で2時間加熱してフィルム状の銀とした。フィルム状の銀について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。
[Volume resistivity]
A paste-like silver particle composition was applied on a polytetrafluoroethylene resin plate having a width of 50 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 1.0 mm, using a 500 μm-thick metal mask having an opening of a width of 10 mm and a length of 10 mm. Then, it was heated in a forced circulation oven at 180 ° C. for 2 hours to form film-like silver. The volume resistivity (unit: Ω · cm) of the film-like silver was measured by a method according to JIS K 7194.

[熱伝導率]
幅50mm×長さ50mm×厚さ1.0mmのポリテトラフルオロエチレン樹脂板上に、幅10mm×長さ10mmの開口部を有する2mm厚のメタルマスクを用いて、ペースト状銀粒子組成物を塗布し、180℃の強制循環式オーブン内で2時間加熱して板状の銀とした。板状の銀について熱定数測定装置を用いたレーザーフラッシュ法により熱伝導率(単位;W/mK)を測定した。
[Thermal conductivity]
A paste-like silver particle composition is applied onto a polytetrafluoroethylene resin plate having a width of 50 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 1.0 mm using a 2 mm thick metal mask having an opening of a width of 10 mm and a length of 10 mm. Then, it was heated in a forced circulation oven at 180 ° C. for 2 hours to obtain plate-like silver. The plate-shaped silver was measured for thermal conductivity (unit: W / mK) by a laser flash method using a thermal constant measuring device.

[参考例]
表面を被覆している炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)で置換した銀粒子(A)を製造する方法は、次のとおりである。
ビーカに、炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)で被覆された銀粒子100部と、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1){25℃で液体の場合はそのまま用いた。25℃で固体の場合はエタノール(関東化学株式会社製の試薬)により30質量%の溶液にして用いた}100部を投入し、マグネチックスターラーを用いて25℃で5時間攪拌した。10分間静置して上澄み液(炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)、またはそれらのエタノール溶液)をできるだけ取り除いてから、エタノール(関東化学株式会社製の試薬)100部を添加して、マグネチックスターラーを用いて同様に25℃で10分間攪拌した。同様に静置して上澄み液をできるだけ取り除いてから、再度アセトンを添加して同様に銀粒子を洗浄した。これを3回繰返してから銀粒子を取り出し、25℃で16時間風乾した。
[Reference example]
The method for producing silver particles (A) in which the monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms covering the surface is substituted with the polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms is as follows. It is as follows.
In a beaker, 100 parts of silver particles coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms and a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms {if liquid at 25 ° C. It was. In the case of solid at 25 ° C., 100 parts of ethanol (reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. used as a 30% by mass solution) was added, and stirred at 25 ° C. for 5 hours using a magnetic stirrer. Let stand for 10 minutes to remove as much of the supernatant (polycarboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or ethanol solution thereof) as possible, and then add 100 parts of ethanol (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) Then, the mixture was similarly stirred at 25 ° C. for 10 minutes using a magnetic stirrer. In the same manner, the supernatant was removed as much as possible, then acetone was added again to wash the silver particles in the same manner. After repeating this three times, the silver particles were taken out and air-dried at 25 ° C. for 16 hours.

[実施例1]
参考例の製造方法において、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18の1価不飽和脂肪酸であるオレイン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子(平均粒径が2μmであり、アスペクト比(平均粒径/平均厚さ)が20であり、有機物量(注:オレイン酸と微量の有機系還元剤の合計量である)が0.6質量%である)と、炭素原子数3で2価のカルボン酸であるマロン酸(関東化学株式会社製の試薬)を用いて、銀粒子の表面を被覆しているオレイン酸(炭素原子数18)をマロン酸に置換した銀粒子(A)を得た。
[Example 1]
In the production method of the reference example, flaky silver particles (average particle diameter is 2 μm, aspect ratio is produced by a commercially available reduction method and the surface is coated with oleic acid which is a monounsaturated fatty acid having 18 carbon atoms. The ratio (average particle size / average thickness) is 20, the amount of organic substances (note: the total amount of oleic acid and a small amount of organic reducing agent is 0.6% by mass), and the number of carbon atoms is 3. Silver particles obtained by substituting malonic acid for the oleic acid (18 carbon atoms) covering the surface of the silver particles using malonic acid (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) which is a divalent carboxylic acid. )

オレイン酸がマロン酸に置換されたことを確認するため、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行ない、置換前については図1に、置換後については図2に分析結果を示した。図1によると、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは242.7℃である(234.5℃のピークは、オレイン酸の熱分解によるピークである)。図2によると、置換後の銀粒子(A)の焼結による発熱ピークは205.0℃であり、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピーク(242.7℃)は検出されていないことがわかった。したがって、オレイン酸はマロン酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀粒子(A)表面の被覆剤量は、0.2質量%であった。 In order to confirm that oleic acid was replaced with malonic acid, a differential thermal analysis was performed in the atmosphere on the silver particles before and after substitution, and the analysis results are shown in FIG. 1 before substitution and in FIG. 2 after substitution. showed that. According to FIG. 1, the exothermic peak due to sintering of silver particles before substitution is 242.7 ° C. (the peak at 234.5 ° C. is the peak due to thermal decomposition of oleic acid). According to FIG. 2, the exothermic peak due to sintering of the silver particles (A) after substitution is 205.0 ° C., and the exothermic peak (242.7 ° C.) due to sintering of the silver particles before substitution is not detected. I understood. Therefore, it was confirmed that oleic acid was replaced with malonic acid. Moreover, the amount of the coating agent on the surface of the silver particles (A) after substitution was 0.2% by mass.

この銀粒子(A)50部に、誘電率が49であるジメチルスルホキシド(関東化学株式会社製の試薬)3.5部を添加し、へらを用いて均一になるまで混合することによりペースト状銀粒子組成物を調製した。このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表1にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 Paste silver is added to 50 parts of the silver particles (A) by adding 3.5 parts of dimethyl sulfoxide having a dielectric constant of 49 (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and mixing with a spatula until uniform. A particle composition was prepared. This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 1. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[実施例2]
実施例1において、マロン酸の代わりに炭素原子数4で2価のカルボン酸であるコハク酸(関東化学株式会社製の試薬)を用いた以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Example 2]
In Example 1, paste-like silver particle composition was used in the same manner as in Example 1 except that succinic acid (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is a divalent carboxylic acid having 4 carbon atoms, was used instead of malonic acid. A product was prepared.

オレイン酸がコハク酸に置換されたことを確認するため、実施例1と同様に、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行なった。置換後の銀粒子(A)では、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは検出されていないことがわかった。したがって、オレイン酸はコハク酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀粒子(A)表面の被覆剤量は、0.2質量%であった。 In order to confirm that oleic acid was replaced with succinic acid, a differential thermal analysis in air was performed on the silver particles before and after substitution in the same manner as in Example 1. In the silver particles (A) after substitution, it was found that no exothermic peak was detected due to sintering of the silver particles before substitution. Therefore, it was confirmed that oleic acid was replaced with succinic acid. Moreover, the amount of the coating agent on the surface of the silver particles (A) after substitution was 0.2% by mass.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表1にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 1. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[実施例3]
実施例1において、ジメチルスルホキシドの代わりに、誘電率が37であるアセトニトリル(関東化学株式会社製の試薬)を使用した以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Example 3]
In Example 1, a pasty silver particle composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that acetonitrile (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) having a dielectric constant of 37 was used instead of dimethyl sulfoxide.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表1にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 1. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[実施例4]
実施例1において、ジメチルスルホキシドの代わりに、誘電率が80である蒸留水(関東化学株式会社製の試薬)を使用した以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Example 4]
A paste-like silver particle composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that distilled water having a dielectric constant of 80 (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was used instead of dimethyl sulfoxide.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表1にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 1. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[実施例5]
実施例1において、マロン酸の代わりに、炭素原子数2で2価のカルボン酸のシュウ酸塩であるシュウ酸アンモニウム(関東化学株式会社製の試薬)を用いた以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Example 5]
In Example 1, instead of malonic acid, ammonium oxalate (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) which is an oxalate salt of a divalent carboxylic acid having 2 carbon atoms was used in the same manner as in Example 1. Thus, a pasty silver particle composition was prepared.

オレイン酸がシュウ酸アンモニウムに置換されたことを確認するため、実施例1と同様に、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行なった。置換後の銀粒子(A)では、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは検出されていないことがわかった。したがって、オレイン酸はシュウ酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀表面の被覆剤量は、0.1質量%であった。 In order to confirm that oleic acid was replaced with ammonium oxalate, a differential thermal analysis in air was performed on the silver particles before and after substitution in the same manner as in Example 1. In the silver particles (A) after substitution, it was found that no exothermic peak was detected due to sintering of the silver particles before substitution. Therefore, it was confirmed that oleic acid was replaced with oxalic acid. Further, the amount of the coating agent on the silver surface after substitution was 0.1% by mass.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表2にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 2. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[実施例6]
参考例の製造方法において、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数6の1価飽和脂肪酸であるヘキサン酸で被覆された略球状の銀粒子(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0.02μmであり、有機物量(注:ヘキサン酸と微量の有機系還元剤の合計量である)が3質量%である)と、炭素原子数3で2価のカルボン酸であるマロン酸(関東化学株式会社製の試薬)を用いて、銀粒子の表面を被覆しているヘキサン酸(炭素原子数6)をマロン酸に置換した銀粒子(A)を得た。
[Example 6]
In the production method of the reference example, substantially spherical silver particles (of primary particles obtained by laser diffraction method) that are produced by a commercially available reduction method and whose surfaces are coated with hexanoic acid, which is a monovalent saturated fatty acid having 6 carbon atoms. The average particle size (median diameter D50) is 0.02 μm, the amount of organic substances (note: the total amount of hexanoic acid and a small amount of organic reducing agent is 3% by mass), 2 for 3 carbon atoms Silver particles (A) in which hexanoic acid (6 carbon atoms) covering the surface of silver particles is replaced with malonic acid using malonic acid (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is a valent carboxylic acid Obtained.

ヘキサン酸がマロン酸に置換されたことを確認するため、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行ない、置換前については図3に、置換後については図4に分析結果を示した。図3によると、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは252.7℃である(145.2℃のピークは、ヘキサン酸の熱分解によるピークである)。図4によると、置換後の銀粒子(A)の焼結による発熱ピークは194.7℃であり(137.5℃のピークは、マロン酸の熱分解によるピークである)、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピーク(252.7℃)は検出されていないことがわかった。したがって、ヘキサン酸はマロン酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀粒子(A)表面の被覆剤量は、1.5質量%であった。 In order to confirm that hexanoic acid was replaced with malonic acid, differential thermal analysis was performed in air for the silver particles before and after substitution, and the analysis results are shown in FIG. 3 before substitution and in FIG. 4 after substitution. showed that. According to FIG. 3, the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution is 252.7 ° C. (the peak at 145.2 ° C. is a peak due to thermal decomposition of hexanoic acid). According to FIG. 4, the exothermic peak due to sintering of the silver particles (A) after substitution is 194.7 ° C. (the peak at 137.5 ° C. is the peak due to thermal decomposition of malonic acid), and silver before substitution It was found that no exothermic peak (252.7 ° C.) due to particle sintering was detected. Therefore, it was confirmed that hexanoic acid was replaced with malonic acid. Moreover, the amount of the coating agent on the surface of the silver particles (A) after substitution was 1.5% by mass.

この銀粒子(A)50部に、誘電率が49であるジメチルスルホキシド(関東化学株式会社製の試薬)12部を添加し、へらを用いて均一になるまで混合することによりペースト状銀粒子組成物を調製した。このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表2にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 Paste silver particle composition was prepared by adding 12 parts of dimethyl sulfoxide (reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) having a dielectric constant of 49 to 50 parts of the silver particles (A) and mixing with a spatula until uniform. A product was prepared. This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 2. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[実施例7]
実施例1において、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18の1価不飽和脂肪酸であるオレイン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子の代わりに、市販の還元法で製造され、表面が、炭素原子数18の1価飽和脂肪酸であるステアリン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子を用いた以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Example 7]
In Example 1, instead of flaky silver particles produced by a commercially available reduction method and coated with oleic acid, which is a monounsaturated fatty acid having 18 carbon atoms, the surface is produced by a commercially available reduction method. A paste-like silver particle composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that flaky silver particles whose surface was coated with stearic acid, which is a monovalent saturated fatty acid having 18 carbon atoms, were used.

ステアリン酸がマロン酸に置換されたことを確認するため、実施例1と同様に、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行なった。置換後の銀粒子(A)では、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは検出されていないことがわかった。したがって、ステアリン酸はマロン酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀粒子(A)表面の被覆剤量は、0.3質量%であった。 In order to confirm that stearic acid was substituted with malonic acid, as in Example 1, differential thermal analysis in air was performed on the silver particles before and after substitution. In the silver particles (A) after substitution, it was found that no exothermic peak was detected due to sintering of the silver particles before substitution. Therefore, it was confirmed that stearic acid was replaced with malonic acid. Further, the amount of the coating agent on the surface of the silver particles (A) after the substitution was 0.3% by mass.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表2にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 2. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[実施例8]
実施例7において、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18の1価不飽和脂肪酸であるオレイン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子の代わりに、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18の1価飽和脂肪酸であるオレイン酸のカリウム塩で被覆されたフレーク状の銀粒子を用いた以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Example 8]
In Example 7, instead of flaky silver particles produced by a commercially available reduction method and coated with oleic acid, which is a monounsaturated fatty acid having 18 carbon atoms, the surface is produced by a commercially available reduction method. A paste-like silver particle composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that flaky silver particles coated with a potassium salt of oleic acid, which is a monovalent saturated fatty acid having 18 carbon atoms, were used.

オレイン酸カリウムがマロン酸に置換されたことを確認するため、実施例1と同様に、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行なった。置換後の銀粒子(A)では、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは検出されていないことがわかった。したがって、オレイン酸カリウムはマロン酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀粒子(A)表面の被覆剤量は、0.3質量%であった。 In order to confirm that potassium oleate was replaced with malonic acid, as in Example 1, differential thermal analysis in air was performed on the silver particles before and after substitution. In the silver particles (A) after substitution, it was found that no exothermic peak was detected due to sintering of the silver particles before substitution. Therefore, it was confirmed that potassium oleate was replaced with malonic acid. Further, the amount of the coating agent on the surface of the silver particles (A) after the substitution was 0.3% by mass.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表2にまとめて示した。硬さ測定に使用したフィルム状銀は、固体状であるに十分な硬さを有していた。以上の結果より、このペースト状銀粒子組成物が、強固な固形状銀を製造するのに有用なこと、金属製部材を電気伝導性と熱伝導性よく強固に接合するのに有用なこと、耐摩耗性と基板への接着性と電気伝導性と熱伝導性が優れた銀配線を形成するのに有用なこと、および半導体素子上または基板上に銀バンプを形成するのに有用なことがわかった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 2. The film-like silver used for the hardness measurement had sufficient hardness to be solid. From the above results, this paste-like silver particle composition is useful for producing solid solid silver, useful for joining metal members firmly with good electrical conductivity and thermal conductivity, Useful for forming silver wiring with excellent wear resistance, adhesion to substrates, electrical and thermal conductivity, and useful for forming silver bumps on semiconductor devices or substrates all right.

[比較例1]
実施例1において、参考例の製造方法を使用せず、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18の1価不飽和脂肪酸であるオレイン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子をそのまま使用した以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, flaky silver particles produced by a commercially available reduction method without using the production method of the reference example and coated with oleic acid, which is a monounsaturated fatty acid having 18 carbon atoms, were used as they were. A pasty silver particle composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was used.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表3にまとめて示した。硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率のいずれも不十分であった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 3. Hardness, adhesive strength, volume resistivity, and thermal conductivity were all insufficient.

[比較例2]
実施例1において、マロン酸の代わりに炭素原子数6で2価のカルボン酸であるアジピン酸(関東化学株式会社製の試薬)を用いた以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Comparative Example 2]
The paste-like silver particle composition was the same as in Example 1 except that adipic acid (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is a divalent carboxylic acid having 6 carbon atoms, was used instead of malonic acid. A product was prepared.

オレイン酸がアジピン酸に置換されたことを確認するため、実施例1と同様に、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行なった。置換後の銀粒子では、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは検出されていないことがわかった。したがって、オレイン酸はアジピン酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀表面の被覆剤量は、0.3質量%であった。 In order to confirm that oleic acid was substituted with adipic acid, as in Example 1, differential thermal analysis in air was performed on the silver particles before and after substitution. In the silver particles after substitution, it was found that no exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution was detected. Therefore, it was confirmed that oleic acid was substituted with adipic acid. Further, the amount of the coating agent on the silver surface after the substitution was 0.3% by mass.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表3にまとめて示した。硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率のいずれも不十分であった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 3. Hardness, adhesive strength, volume resistivity, and thermal conductivity were all insufficient.

[比較例3]
実施例1において、参考例の製造方法を用いず、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18で1価脂肪酸であるオレイン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子に、炭素原子数3で2価のカルボン酸であるマロン酸(関東化学株式会社製の試薬)を、銀粒子に対して0.5質量%となる量を添加した以外は実施例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Comparative Example 3]
In Example 1, flaky silver particles produced by a commercially available reduction method without using the production method of the reference example and coated on the surface with oleic acid, which is a monovalent fatty acid having 18 carbon atoms, were added to the number of carbon atoms. In the same manner as in Example 1, except that malonic acid (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is a divalent carboxylic acid 3, was added in an amount of 0.5% by mass with respect to silver particles, A particle composition was prepared.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表3にまとめて示した。硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率のいずれも不十分であった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 3. Hardness, adhesive strength, volume resistivity, and thermal conductivity were all insufficient.

[比較例4]
実施例1において、ジメチルスルホキシドの代わりに、誘電率が15であるシクロヘキサノール(関東化学株式会社製の試薬)を使用した以外は同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。オレイン酸がマロン酸に置換された銀粒子は、シクロヘキサノール中での分散性が低下してやや凝集していた。
このペースト状銀粒子組成物は、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れが認められた。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表3にまとめて示した。硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率のいずれも不十分であった。
[Comparative Example 4]
A paste-like silver particle composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that cyclohexanol (reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) having a dielectric constant of 15 was used instead of dimethyl sulfoxide. Silver particles in which oleic acid was substituted with malonic acid were slightly agglomerated due to a decrease in dispersibility in cyclohexanol.
This paste-like silver particle composition was found to sag and flow when applied with a metal mask. With respect to this paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 3. Hardness, adhesive strength, volume resistivity, and thermal conductivity were all insufficient.

[比較例5]
実施例6において、参考例の製造方法を使用せず、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数6の1価脂肪酸であるヘキサン酸で被覆された略球状の銀粒子をそのまま使用した以外は実施例6と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Comparative Example 5]
In Example 6, the substantially spherical silver particles produced by a commercially available reduction method and coated with hexanoic acid, which is a monovalent fatty acid having 6 carbon atoms, were used as they were without using the production method of the reference example. A paste-like silver particle composition was prepared in the same manner as in Example 6 except that.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表4にまとめて示した。硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率のいずれも不十分であった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to the paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 4. Hardness, adhesive strength, volume resistivity, and thermal conductivity were all insufficient.

[比較例6]
実施例6において、マロン酸の代わりに炭素原子数4で1価のカルボン酸であるブタン酸(関東化学株式会社製の試薬)を用いた以外は実施例6と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Comparative Example 6]
In Example 6, a paste-like silver particle composition was used in the same manner as in Example 6 except that butanoic acid (a reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is a monovalent carboxylic acid having 4 carbon atoms, was used instead of malonic acid. A product was prepared.

ヘキサン酸がブタン酸に置換されたことを確認するため、実施例1と同様に、置換前と置換後の銀粒子について大気中における示差熱分析を行なった。置換後の銀粒子では、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークは検出されていないことがわかった。したがって、ヘキサン酸はブタン酸に置換されたことが確認できた。また、置換後の銀粒子表面の被覆剤量は、1.2質量%であった。 In order to confirm that hexanoic acid was replaced with butanoic acid, as in Example 1, differential thermal analysis in air was performed on the silver particles before and after substitution. In the silver particles after substitution, it was found that no exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution was detected. Therefore, it was confirmed that hexanoic acid was replaced with butanoic acid. Further, the amount of the coating agent on the surface of the silver particles after substitution was 1.2% by mass.

このペースト状銀粒子組成物は、銀粒子が凝集しており、メタルマスクでの塗布においてダレ、流れがあり、良好な形状に塗布できなかった。このため、ペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率の測定はできなかった。 In this paste-like silver particle composition, silver particles were aggregated, and sagging and flow occurred when applied with a metal mask, and could not be applied in a good shape. For this reason, it was not possible to measure the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver that is a heat-sintered product of the paste-like silver particle composition.

[比較例7]
比較例1において、参考例の製造方法を使用せず、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18の1価不飽和脂肪酸であるオレイン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子の代わりに、市販の還元法で製造され、表面が炭素原子数18の1価飽和脂肪酸であるステアリン酸で被覆されたフレーク状の銀粒子をそのまま使用した以外は比較例1と同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
[Comparative Example 7]
In Comparative Example 1, instead of using the production method of Reference Example, instead of flaky silver particles produced by a commercially available reduction method and having a surface coated with oleic acid which is a monounsaturated fatty acid having 18 carbon atoms In addition, paste-like silver was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that flaky silver particles produced by a commercially available reduction method and having a surface coated with stearic acid which is a monovalent saturated fatty acid having 18 carbon atoms were used as they were. A particle composition was prepared.

このペースト状銀粒子組成物は、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。このペースト状銀粒子組成物について加熱焼結物である固形状銀の硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率を測定し、結果を表4にまとめて示した。硬さ、接着強さ、体積抵抗率、熱伝導率のいずれも不十分であった。 This paste-like silver particle composition could be applied in a good shape without sagging or flowing during application with a metal mask. With respect to the paste-like silver particle composition, the hardness, adhesion strength, volume resistivity, and thermal conductivity of solid silver as a heat-sintered product were measured, and the results are summarized in Table 4. Hardness, adhesive strength, volume resistivity, and thermal conductivity were all insufficient.

[実施例9]
厚さが1.2mmのFRP(ガラス繊維強化エポキシ樹脂)板上に、エポキシ樹脂接着剤(住友スリーエム株式会社製、商品名SW2214)を、幅1mm×長さ50mmの開口部を有する50μm厚のメタルマスクを用いて塗布し、塗布したエポキシ樹脂接着剤に重ねて実施例1のペースト状銀粒子組成物を同様に印刷塗布した。このFRP板を150℃の強制循環式オーブン内で2時間加熱してエポキシ樹脂接着剤を硬化させ、銀粒子を焼結した。
このプリント配線板上の幅1mm、長さ50mm、厚さ50μmの銀製配線回路について長さ方向の体積抵抗率を測定したところ、9×10-6Ω・cmであり、実用上十分な導電性を有していた。
[Example 9]
On an FRP (glass fiber reinforced epoxy resin) plate having a thickness of 1.2 mm, an epoxy resin adhesive (product name SW2214, manufactured by Sumitomo 3M Limited) having a thickness of 50 μm and an opening having a width of 1 mm × length of 50 mm is used. The paste-like silver particle composition of Example 1 was printed and applied in the same manner as described above, overlaid on the applied epoxy resin adhesive using a metal mask. The FRP plate was heated in a forced circulation oven at 150 ° C. for 2 hours to cure the epoxy resin adhesive and sinter silver particles.
When the volume resistivity in the length direction of a silver wiring circuit having a width of 1 mm, a length of 50 mm and a thickness of 50 μm on this printed wiring board was measured, it was 9 × 10 −6 Ω · cm, which was practically sufficient conductivity. Had.

[比較例8]
実施例9において、実施例1のペースト状銀粒子組成物の代わりに比較例2のペースト状銀粒子組成物を用いた以外は同様にして、幅1mm、長さ50mm、厚さ50μmのエポキシ樹脂製配線回路を作製した。実施例4と同様に、幅1mm、長さ50mm、厚さ50μmのエポキシ樹脂製配線回路について長さ方向の体積抵抗率を測定したところ、3×10-5Ω・cm以上であり、導電性は低かった。
[Comparative Example 8]
In Example 9, an epoxy resin having a width of 1 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 50 μm was similarly used except that the paste-like silver particle composition of Comparative Example 2 was used instead of the paste-like silver particle composition of Example 1. A wiring circuit was produced. As in Example 4, when the volume resistivity in the length direction was measured for an epoxy resin wiring circuit having a width of 1 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 50 μm, it was 3 × 10 −5 Ω · cm or more, and the conductivity was Was low.

[実施例10]
厚さが1.2mmのFRP板(ガラス繊維強化エポキシ樹脂)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の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FRP板を150℃の強制循環式オーブン内で2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。
[Example 10]
A copper wiring circuit (width 1 mm, length 50 mm, thickness 30 μm) formed on a 1.2 mm thick FRP plate (glass fiber reinforced epoxy resin) is gold-plated on both ends of the electric circuit 1 mm in length. The paste-like silver particle composition of Example 1 was printed and applied in the form of dots using a metal mask having an opening having a width of 1 mm and a thickness of 100 μm. The FRP plate was heated in a forced circulation oven at 150 ° C. for 2 hours to sinter the silver particles, thereby producing electric circuit connecting bumps.
When the electric resistance between the electric circuit connecting bumps formed at both ends of the electric circuit was measured, it was less than 0.05Ω, and the electric conductivity was sufficiently practical.

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本発明の製造方法で製造される加熱焼結性銀粒子は、ペースト状銀粒子組成物の主原料として有用である。
本発明のペースト状銀粒子組成物は、固形状銀の製造や金属製部材の接合に有用である。
本発明の固形状銀の製造方法および金属製部材の接合方法は、抵抗器やコンデンサ等の各種電子部品及び各種表示素子の電極の形成、電磁波シールド用導電性被膜の形成、コンデンサ、抵抗、ダイオード、メモリ、演算素子(CPU)等のチップ部品の基板への接合、太陽電池の電極の形成、積層セラミックコンデンサ、積層セラミックインダクタ、積層セラミックアクチュエータ等のチップ型セラミック電子部品の外部電極の形成、プリント回路基板上の導電性回路の形成等に有用である。
本発明の配線板の製造方法は、銀配線を有するプリント配線板を効率よく製造するのに有用である。
本発明の電気回路接続用バンプの製造方法は、半導体素子または基板上に銀製バンプを効率よく製造するのに有用である。
The heat-sinterable silver particles produced by the production method of the present invention are useful as a main raw material for a paste-like silver particle composition.
The paste-like silver particle composition of the present invention is useful for producing solid silver and joining metal members.
The solid silver production method and metal member joining method of the present invention include formation of electrodes for various electronic components such as resistors and capacitors and various display elements, formation of conductive films for electromagnetic wave shielding, capacitors, resistors, and diodes. Bonding chip parts such as memory and arithmetic elements (CPU) to substrates, forming electrodes for solar cells, forming external electrodes for chip-type ceramic electronic parts such as multilayer ceramic capacitors, multilayer ceramic inductors and multilayer ceramic actuators, printing This is useful for forming a conductive circuit on a circuit board.
The method for producing a wiring board of the present invention is useful for efficiently producing a printed wiring board having silver wiring.
The method for producing a bump for connecting an electric circuit of the present invention is useful for efficiently producing a silver bump on a semiconductor element or a substrate.

A 接着強さ測定用試験体
1 銀基板
2 ペースト状銀粒子組成物(加熱して焼結後は固体状銀)
3 銀チップ
A Test specimen for measuring adhesive strength 1 Silver substrate 2 Pasty silver particle composition (solid silver after heating and sintering)
3 Silver chip

Claims (15)

平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、加熱焼結性銀粒子の製造方法。 Silver particles having an average particle diameter (median diameter D50) of 0.01 μm to 20 μm and a surface coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of the fatty acid (a1) Completely replacing the fatty acid (a1) or the derivative (a2) of the fatty acid (a1) with a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or a derivative (b2) of the carboxylic acid (b1) The method for producing heat-sinterable silver particles is characterized in that, in the differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution , substitution is performed until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears . 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)のアンモニウム塩により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、請求項1に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。 The fatty acid (a1) of the silver particles whose surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms is converted to a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid (b1). the ammonium salts, by completely replacing, in differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution, characterized by replacing up to exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution is lost The manufacturing method of the heat-sinterable silver particle of Claim 1. 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸のアルカリ金属塩(a2)で被覆された銀粒子の該アルカリ金属塩(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、請求項1に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。 The alkali metal salt (a2) of the silver particle whose surface is coated with the alkali metal salt (a2) of a monovalent fatty acid having 5 to 24 carbon atoms is converted with a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms. , by completely replacing, in differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution, characterized by replacing up to exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution is lost, according to claim 1 The manufacturing method of the heat-sinterable silver particle as described in any one of. 多価カルボン酸(b1)が2価脂肪族カルボン酸であることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。 The method for producing heat-sinterable silver particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyvalent carboxylic acid (b1) is a divalent aliphatic carboxylic acid. 銀粒子の形状が球状、粒状またはフレーク状であることを特徴とする、請求項1記載の加熱焼結性銀粒子の製造方法。 The method for producing heat-sinterable silver particles according to claim 1, wherein the shape of the silver particles is spherical, granular or flaky. (A)平均粒径(メディアン径D50)が0.01μm〜20μmであり、表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)または該脂肪酸(a1)の誘導体(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)の誘導体(b2)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換した銀粒子と、(B)誘電率が20〜90の揮発性分散媒とからなり、加熱により該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子同士が焼結することを特徴とする、ペースト状銀粒子組成物。 (A) The average particle diameter (median diameter D50) is 0.01 μm to 20 μm, and the surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms or a derivative (a2) of the fatty acid (a1). the derivative (a2) of the fatty acid (a1) or the fatty acid of the silver particles (a1), the derivative of the polyvalent carboxylic acid having 2 to 4 carbon atoms (b1) or the carboxylic acid (b1) (b2), complete In the differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution, silver particles substituted until the exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution disappears, and (B) the dielectric constant is 20 A paste-like silver particle composition comprising: ˜90 volatile dispersion medium, wherein the volatile dispersion medium is volatilized by heating and the silver particles are sintered together. 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸(a1)で被覆された銀粒子の該脂肪酸(a1)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)または該カルボン酸(b1)のアンモニウム塩により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、請求項6に記載のペースト状銀粒子組成物。 The fatty acid (a1) of the silver particles whose surface is coated with a monovalent fatty acid (a1) having 5 to 24 carbon atoms is converted to a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms or the carboxylic acid (b1). the ammonium salts, by completely replacing, in differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution, characterized by replacing up to exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution is lost The paste-like silver particle composition according to claim 6. 表面が炭素原子数5〜24の1価脂肪酸のアルカリ金属塩(a2)で被覆された銀粒子の該アルカリ金属塩(a2)を、炭素原子数2〜4の多価カルボン酸(b1)により、完全に置換することによって、置換後の銀粒子についての大気中における示差熱分析チャートにおいて、置換前の銀粒子の焼結による発熱ピークが消失するまで置換することを特徴とする、請求項6に記載のペースト状銀粒子組成物。 The alkali metal salt (a2) of the silver particle whose surface is coated with the alkali metal salt (a2) of a monovalent fatty acid having 5 to 24 carbon atoms is converted with a polyvalent carboxylic acid (b1) having 2 to 4 carbon atoms. , by completely replacing, in differential thermal analysis chart in the atmosphere for the silver particles after substitution, characterized by replacing up to exothermic peak due to sintering of the silver particles before substitution is lost, according to claim 6 The paste-like silver particle composition described in 1. 多価カルボン酸(b1)が2価脂肪族カルボン酸であることを特徴とする、請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載のペースト状銀粒子組成物。 The paste-like silver particle composition according to any one of claims 6 to 8, wherein the polyvalent carboxylic acid (b1) is a divalent aliphatic carboxylic acid. 銀粒子の形状が球状、粒状またはフレーク状であることを特徴とする、請求項6記載のペースト状銀粒子組成物。 The paste-like silver particle composition according to claim 6, wherein the shape of the silver particles is spherical, granular or flaky. 請求項6〜請求項9のいずれか1項に記載のペースト状銀粒子組成物を70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させて該銀粒子同士を焼結し、焼結後の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が50W/m・K以上となることを特徴とする、固形状銀の製造方法。 The paste-like silver particle composition according to any one of claims 6 to 9 is heated at 70 ° C to 300 ° C to volatilize the volatile dispersion medium and sinter the silver particles. And a volume resistivity after sintering is 1 × 10 −5 Ω · cm or less and a thermal conductivity is 50 W / m · K or more. 請求項6〜請求項9のいずれか1項に記載のペースト状銀粒子組成物を複数の金属製部材間に介在させ、70℃以上300℃以下での加熱により、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、複数の金属製部材同士を接合させることを特徴とする、金属製部材の接合方法。 The paste-like silver particle composition according to any one of claims 6 to 9 is interposed between a plurality of metal members, and the volatile dispersion medium is volatilized by heating at 70 ° C to 300 ° C. And joining the plurality of metal members to each other by sintering the silver particles. 金属製部材が金属製基板または電子部品の金属部分であることを特徴とする、請求項12記載の金属製部材の接合方法。 The metal member joining method according to claim 12, wherein the metal member is a metal substrate or a metal portion of an electronic component. 請求項6〜請求項9のいずれか1項に記載のペースト状銀粒子組成物を、接着剤が塗布された基板上に塗布し、70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、接着剤上に銀配線を形成することを特徴とする、プリント配線板の製造方法。 The volatile property is obtained by applying the paste-like silver particle composition according to any one of claims 6 to 9 on a substrate coated with an adhesive and heating at 70 ° C to 300 ° C. A method for producing a printed wiring board, wherein a silver wiring is formed on an adhesive by volatilizing a dispersion medium and sintering the silver particles. 請求項6〜請求項9のいずれか1項に記載のペースト状銀粒子組成物を、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、70℃以上300℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒を揮散させ該銀粒子同士を焼結して、半導体素子上または基板上に銀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。 The paste-like silver particle composition according to any one of claims 6 to 9 is applied in a dot shape to an electric circuit connecting pad portion on a semiconductor element or an electric circuit connecting electrode portion on a substrate, An electrical circuit characterized by heating at 70 ° C. or more and 300 ° C. or less to volatilize the volatile dispersion medium and sinter the silver particles to form a silver bump on a semiconductor element or substrate. A method for manufacturing bumps for connection.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10000670B2 (en) * 2012-07-30 2018-06-19 Henkel IP & Holding GmbH Silver sintering compositions with fluxing or reducing agents for metal adhesion
JP2014047415A (en) * 2012-09-03 2014-03-17 Dowa Electronics Materials Co Ltd Silver powder for forming conductive film, conductive paste and method of forming conductive film
JP6412401B2 (en) * 2014-10-23 2018-10-24 Dowaエレクトロニクス株式会社 Metal powder and method for producing the same
CN107735854B (en) 2014-12-26 2020-12-15 汉高股份有限及两合公司 Sinterable adhesive material and semiconductor device using same
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WO2017006531A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 バンドー化学株式会社 Joining composition and joining method
WO2017188446A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 シャープ株式会社 Conductive paste, electrode connection structure, and electrode connection structure production method
JP6267836B1 (en) * 2016-08-10 2018-01-24 バンドー化学株式会社 Method for producing metallic silver fine particles
CN109562448B (en) * 2016-08-10 2021-01-22 阪东化学株式会社 Method for producing fine metallic silver particles
JP7350653B2 (en) * 2017-11-13 2023-09-26 日東電工株式会社 Composition for sintered bonding, sheet for sintered bonding, and dicing tape with sheet for sintered bonding

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5007020B2 (en) * 2004-12-20 2012-08-22 株式会社アルバック Method for forming metal thin film and metal thin film
US7919015B2 (en) * 2006-10-05 2011-04-05 Xerox Corporation Silver-containing nanoparticles with replacement stabilizer
JP5441550B2 (en) * 2009-07-30 2014-03-12 Dowaエレクトロニクス株式会社 Metal nanoparticle dispersion
JP5486868B2 (en) * 2009-08-06 2014-05-07 Dowaエレクトロニクス株式会社 Metal nanoparticle dispersion and method for producing metal nanoparticle dispersion

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