JP6049121B2 - Functional material, electronic device, electromagnetic wave absorption / shielding device, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、機能性材料、電子デバイス、電磁波吸収/遮蔽デバイス及びそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a functional material, an electronic device, an electromagnetic wave absorption / shielding device, and a manufacturing method thereof.

半導体デバイスによって代表される電子デバイスや、マイクロマシン等においては、微細な導体構造を形成しなければならないことがある。そのような微細構造を実現するための機能性材料として、従来より種々のタイプのものが知られている。   In an electronic device typified by a semiconductor device, a micromachine, or the like, it may be necessary to form a fine conductor structure. Conventionally, various types of functional materials for realizing such a fine structure have been known.

例えば、内部電極構造を持つ受動部品、例えば、積層セラミックコンデンサなどでは、特許文献1に開示されているように、Niを主成分とする導電性ペーストが用いられている。導電性ペーストは、有機質バインダを含んでおり、それが、脱バインダ工程において除去されるので、電極に有機質バインダ抜け跡が残り、連続する緻密な電極を得ることができない。   For example, in a passive component having an internal electrode structure, for example, a multilayer ceramic capacitor, a conductive paste containing Ni as a main component is used as disclosed in Patent Document 1. Since the conductive paste contains an organic binder and is removed in the binder removal step, traces of the organic binder remain on the electrode, and a continuous dense electrode cannot be obtained.

また、特許文献2、3は、三次元配線構造を実現するためのTSV(Through Silicon Via)技術に適用される機能性材料として、溶融金属材料を開示している。この技術には、空隙、隙間、空洞のない緻密な構造を持ち、しかも、応力の低い貫通電極を形成することができるという非常に優れた利点があるが、溶融金属を得るための熱エネルギーが必要である   Patent Documents 2 and 3 disclose a molten metal material as a functional material applied to a TSV (Through Silicon Via) technique for realizing a three-dimensional wiring structure. This technology has a very good advantage that it has a dense structure with no voids, gaps or cavities, and can form through-electrodes with low stress, but it has the thermal energy to obtain molten metal. is necessary

特開2010−173910号公報JP 2010-173910 A 特開2002−368083号公報JP 2002-368083 A 特開2005−109515号公報JP 2005-109515 A

本発明の課題は、緻密な金属/合金充填構造を実現し得る機能性材料を提供することである。   An object of the present invention is to provide a functional material capable of realizing a dense metal / alloy filling structure.

本発明のもう一つの課題は、電極材料のみならず、配線材又は電子部品接合材にも適用できる用途範囲の広い機能性材料を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a functional material with a wide range of applications that can be applied not only to electrode materials but also to wiring materials or electronic component bonding materials.

本発明の更にもう一つの課題は、スパッタ用ターゲット等にも適用できる機能性材料を提供することである。   Still another object of the present invention is to provide a functional material that can be applied to sputtering targets and the like.

本発明の更にもう一つの課題は、上述した機能性材料を機能部分に適用した電子デバイス及び電磁波吸収/遮蔽デバイスを提供することである。   Still another object of the present invention is to provide an electronic device and an electromagnetic wave absorption / shielding device in which the above-described functional material is applied to a functional part.

本発明の更にもう一つの課題は、熱エネルギー消費が少なく、対象物に対する熱的ダメージを最小化し得る機能性材料又は機能部分、及びそれらの製造方法を提供することである。   Still another object of the present invention is to provide a functional material or a functional part that consumes less heat energy and that can minimize thermal damage to an object, and a method for manufacturing the same.

上述した課題を達成するため、本発明に係る機能性材料、電子部品、電磁波吸収/遮蔽デバイス、及び、それらの製造は、次のような構成になる。   In order to achieve the above-described problems, the functional material, electronic component, electromagnetic wave absorption / shielding device, and production thereof according to the present invention have the following configurations.

1.機能性材料
本発明に係る機能性材料には、2つの態様が含まれている。本明細書において、機能性材料とは、材料の持つ電気的性質、誘電体特性、磁性、光学特性、などの機能を発現させることを目的として用いられるタイプの材料をいう。
1. Functional Material The functional material according to the present invention includes two aspects. In this specification, the functional material refers to a material of a type used for the purpose of expressing functions such as electrical properties, dielectric properties, magnetism, and optical properties of the material.

(1)第1機能性材料
第1機能性材料は、バルク状成形体でなり、金属/合金粒子と、結合領域とを含んでおり、前記結合領域は、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造を有し、200nm以下のサイズで前記金属/合金粒子の周りを埋めている。
(1) First functional material The first functional material is a bulk-shaped molded body, and includes metal / alloy particles and a binding region, and the binding region is a nano material including an intermetallic compound or a metal compound. It has a composite structure and fills around the metal / alloy particles with a size of 200 nm or less.

上述したように、第1機能性材料は、金属/合金粒子とともに、結合領域を含んでおり、結合領域は、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造を有し、200nm以下のサイズで前記金属/合金粒子の周りを埋めているから、200nm以下というナノサイズ領域の結合領域によって、金属/合金粒子が結合されることになる。このため、緻密な金属/合金充填構造が実現される。   As described above, the first functional material includes a bonding region together with metal / alloy particles, and the bonding region has a nanocomposite structure including an intermetallic compound or a metal compound, and has a size of 200 nm or less. Since the periphery of the metal / alloy particle is buried, the metal / alloy particle is bonded by a nano-sized bonding region of 200 nm or less. For this reason, a dense metal / alloy filling structure is realized.

結合領域は、金属間化合物又は金属化合物を含むが、ナノコンポジット構造であり、200nm以下のサイズであるから、トンネル効果により、金属/合金粒子間では、実質的に連続した機能部分が形成されることになる。   The bonding region includes an intermetallic compound or a metal compound, but has a nanocomposite structure and a size of 200 nm or less, and therefore, a substantially continuous functional portion is formed between metal / alloy particles by the tunnel effect. It will be.

しかも、金属/合金粒子及び結合領域を構成する結合材の選択により、電極材料、配線材又は電子部品接合材にも適用できる。これらの材料は、緻密な金属/合金充填構造により、高品質化、高機能化される。
In addition, the present invention can also be applied to electrode materials, wiring materials, or electronic component bonding materials by selecting metal / alloy particles and a binding material constituting the binding region. These materials are improved in quality and function by a dense metal / alloy filling structure.

更に、第1機能性材料は、200nm以下というナノサイズ領域の結合領域によって、金属/合金粒子を結合したバルク状成形体であるから、緻密で高品質のスパッタ用タ−ゲットとして用いることができる。しかも、金属/合金粒子及び結合領域を構成する結合材の選択により、要求に応じた種々のスパッタ用ターゲットを実現することができる。   Furthermore, since the first functional material is a bulk-like molded body in which metal / alloy particles are bonded by a nano-sized bonding region of 200 nm or less, it can be used as a dense and high-quality sputtering target. . In addition, various sputtering targets according to requirements can be realized by selecting the metal / alloy particles and the binding material constituting the binding region.

(2)第2機能性材料
第2機能性材料も、バルク状成形体でなり、金属/合金粒子と、結合領域とを含んでいる。結合領域は、結晶または非結晶のガラス成分もしくはセラミックを含むナノコンポジット構造を有し、200nm以下のサイズで前記金属/合金粒子の周りを埋めている。
(2) Second Functional Material The second functional material is also a bulk molded body and includes metal / alloy particles and a bonding region. The bonding region has a nanocomposite structure containing a crystalline or amorphous glass component or ceramic and fills around the metal / alloy particles with a size of 200 nm or less.

結合領域は、結晶または非結晶のガラス成分もしくはセラミックを含むが、ナノコンポジット構造であり、200nm以下のサイズであるから、トンネル効果により、金属/合金粒子間では、連続した導電路が確保されることになる。   The bonding region includes a crystalline or amorphous glass component or ceramic, but has a nanocomposite structure and a size of 200 nm or less. Therefore, a continuous conductive path is secured between metal / alloy particles by the tunnel effect. It will be.

第機能性材料においても、結合領域は、200nm以下のサイズで前記金属/合金粒子の周りを埋めているから、金属/合金粒子が200nm以下というナノサイズ領域で充填されることになる。このため、緻密な金属/合金充填構造が実現される。   Also in the first functional material, the bonding region fills the periphery of the metal / alloy particles with a size of 200 nm or less, so the metal / alloy particles are filled with a nano-size region of 200 nm or less. For this reason, a dense metal / alloy filling structure is realized.

また、金属/合金粒子及び結合領域を構成する結合材の選択により、電極材料、配線材又は電子部品接合材にも適用できる。これらの材料は、緻密な金属/合金充填構造により、高品質化、高機能化される。
Further, the present invention can also be applied to electrode materials, wiring materials, or electronic component bonding materials by selecting metal / alloy particles and a binding material that constitutes a binding region. These materials are improved in quality and function by a dense metal / alloy filling structure.

更に、第2機能性材料は、金属/合金粒子が、200nm以下というナノサイズ領域の結合領域で充填されたバルク状成形体であるから、緻密で高品質のスパッタ用タ−ゲットとして用いることができる。しかも、金属/合金粒子及び結合領域を構成する結合材の選択により、要求に応じた種々のスパッタ用ターゲットを実現することができる。   Furthermore, since the second functional material is a bulk molded body in which metal / alloy particles are filled with a nano-sized region of 200 nm or less, it can be used as a dense and high-quality sputtering target. it can. In addition, various sputtering targets according to requirements can be realized by selecting the metal / alloy particles and the binding material constituting the binding region.

(3)共通事項
第1機能性材料及び第2機能性材料の両者とも、前記金属/合金粒子は、ナノコンポジット構造を有し、最小差し渡しサイズが1μm以下であることが好ましい。金属/合金粒子は、球状、鱗片状、扁平状等、薄片状、針状等、任意の形状をとることができる。このような任意の形状において、最小差し渡しサイズが1μm以下という趣旨は、長さ、幅及び厚みの3ディメンションにおいて、最小となるサイズが1μm以下というにある。
(3) Common matters In both the first functional material and the second functional material, it is preferable that the metal / alloy particles have a nanocomposite structure and have a minimum passing size of 1 μm or less. The metal / alloy particles can take any shape such as spherical shape, scale shape, flat shape, flake shape, needle shape and the like. In such an arbitrary shape, the meaning that the minimum passing size is 1 μm or less is that the minimum size is 1 μm or less in the three dimensions of length, width and thickness.

最小差し渡しサイズが1μm以下のナノコンポジット構造であれば、量子サイズ効果で代表されるナノサイズ効果により、金属/合金粒子の融解点の制御、応力制御等、従来では得られない物性コントロールが可能である。   If the nanocomposite structure has a minimum passing size of 1 μm or less, the nanosize effect represented by the quantum size effect can be used to control the physical properties that cannot be obtained in the past, such as control of the melting point of metal / alloy particles and stress control. is there.

また、第1機能性材料及び第2機能性材料は、金属/合金粒子及び結合領域とともに、カーボンナノチューブを含んでいてもよい。   Further, the first functional material and the second functional material may contain carbon nanotubes together with the metal / alloy particles and the bonding region.

更に、第1機能性材料及び第2機能性材料は、電極材、配線材又は電子部品接合材として用いることができる。この点については、既に述べたとおりである。
Furthermore, the first functional material and the second functional material can be used as an electrode material, a wiring material, or an electronic component bonding material. This point has already been described.

2.電子デバイス
本発明に係る電子デバイスは、上述した機能性材料を、機能部分に適用したもので、第1機能性材料に従うものと、第2機能性材料に従うものの2つの態様があり、更に、それらに共通の事項も適用される。
2. Electronic device The electronic device according to the present invention is an application of the above-described functional material to a functional part, and has two modes, one according to a first functional material and one according to a second functional material. Common matters also apply.

したがって、本発明に係る電子デバイスは、第1機能性材料及び第2機能性材料で述べた作用効果が、そのまま得られることになる。本発明において、電子デバイスとは、電子の働きを応用しものをいう。代表的には、システムLSI、メモリLSI、イメージセンサ又はMEMS等である。アナログやデジタルの回路、DRAMのようなメモリ回路、CPUのようなロジック回路などを含む電子デバイスであってもよいし、アナログ高周波回路と低周波で低消費電力の回路といった異種の回路を、別々のプロセスによって作り、それらを積層した電子デバイスであってもよい。更には、センサーモジュル、光電気モジュール、ユニポーラトランジスタ、MOS FET、CMOSFET、メモリーセル、もしくは、それらの集積回路部品(IC)、又は各種スケールのLSI等、凡そ、電子回路を機能要素とする電子デバイスのほとんどのものが含まれ得る。本発明において、集積回路LSIと称する場合、小規模集積回路、中規模集積回路、大規模集積回路、超大規模集積回路VLSI、ULSI等の全てを含む。更に、能動デバイスに限らず、受動デバイスであってもよいし、能動素子と受動素子を合わせ備える複合デバイスであってもよい。   Therefore, in the electronic device according to the present invention, the effects described in the first functional material and the second functional material can be obtained as they are. In the present invention, an electronic device refers to a device that applies the function of electrons. Typically, a system LSI, a memory LSI, an image sensor, a MEMS, or the like. It may be an electronic device including an analog or digital circuit, a memory circuit such as a DRAM, a logic circuit such as a CPU, or different types of circuits such as an analog high frequency circuit and a low frequency, low power consumption circuit. It may be an electronic device made by laminating them and laminating them. In addition, sensor modules, photoelectric modules, unipolar transistors, MOS FETs, CMOSFETs, memory cells, or their integrated circuit components (ICs), or LSIs of various scales, etc. Most of the things can be included. In the present invention, the term “integrated circuit LSI” includes all of small scale integrated circuits, medium scale integrated circuits, large scale integrated circuits, ultra large scale integrated circuits VLSI, ULSI, and the like. Furthermore, the device is not limited to an active device, and may be a passive device or a composite device including both an active element and a passive element.

3.電磁波吸収/遮蔽デバイス
本発明に係る電磁波吸収/遮蔽デバイスも、上述した機能性材料を、機能部分に適用したもので、第1機能性材料に従うものと、第2機能性材料に従うものの2つの態様があり、更に、それらに共通の事項も適用される。
3. Electromagnetic wave absorption / shielding device The electromagnetic wave absorption / shielding device according to the present invention is also the one in which the functional material described above is applied to the functional part, and is in accordance with the first functional material and in accordance with the second functional material. In addition, matters common to them also apply.

したがって、本発明に係る電磁波吸収/遮蔽デバイスにおいても、第1機能性材料及び第2機能性材料で述べた作用効果が、そのまま得られることになる。なお、電磁波吸収/遮蔽デバイスとは、電磁波吸収デバイス及び電磁波遮蔽デバイスの両者を含む意味である。   Therefore, also in the electromagnetic wave absorption / shielding device according to the present invention, the effects described in the first functional material and the second functional material can be obtained as they are. The electromagnetic wave absorption / shielding device is meant to include both the electromagnetic wave absorbing device and the electromagnetic wave shielding device.

4.機能性材料及び機能部分の製造方法
本発明に係る方法は、バルク状成形体でなる機能性材料、又は、機能部分を製造する方法であって、まず、金属/合金粒子を、揮発性有機分散媒または水性分散媒に分散させた分散系を調製する。次に、前記分散系を型入れした後、前記型内において、前記分散媒を気化させることにより200nm以下のサイズの空隙を形成する。次に、加熱・加圧して前記空隙を埋める結合領域を生じさせ、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造を有するバルクを成形する工程を含む。
4). Method for producing functional material and functional part The method according to the present invention is a method for producing a functional material or a functional part made of a bulk molded article, and first, metal / alloy particles are dispersed in a volatile organic dispersion. A dispersion is prepared by dispersing in a medium or an aqueous dispersion medium. Next, after placing the dispersion system in the mold, the dispersion medium is vaporized in the mold to form voids having a size of 200 nm or less. Next, a step of forming a bulk having a nanocomposite structure including an intermetallic compound or a metal compound is generated by heating and pressurizing to form a bonding region filling the void.

本明細書において、分散系とは、微細な固体粒子が液体の分散媒中に分散した懸濁液又はペーストを言い、同じ粒度の粒子がそろった単分散系,粒度が不ぞろいに変化する多分散系の両系を含む。また、粗粒の分散系のみならず、コロイダルな分散系をも含む。分散媒としては、水性分散媒又は揮発性有機分散媒を用いることができる。分散系は、更に、カーボンナノチューブを含んでいてもよい。前記金属/合金粒子は、前にも述べたとおり、好ましくは、ナノコンポジット構造を有し、最小差し渡しサイズが1μm以下である。   In this specification, the dispersion system refers to a suspension or paste in which fine solid particles are dispersed in a liquid dispersion medium, a monodispersed system in which particles of the same particle size are gathered, and polydispersion in which the particle size changes irregularly. Includes both systems. Further, not only a coarse-grained dispersion system but also a colloidal dispersion system is included. As the dispersion medium, an aqueous dispersion medium or a volatile organic dispersion medium can be used. The dispersion system may further contain carbon nanotubes. As described above, the metal / alloy particles preferably have a nanocomposite structure and have a minimum passing size of 1 μm or less.

本発明に係る方法では、金属/合金粒子を、分散媒中に分散した分散系を用いるから、本来、取扱の困難な微粉末形態を有する金属/合金粒子を、分散系材料の流動性を利用して、機能性材料又は機能部分を形成することができる。したがって、熱エネルギー消費が少なく、対象物に対する熱的ダメージを最小化し得る低温系の機能性材料を提供することができる。   In the method according to the present invention, since a dispersion system in which metal / alloy particles are dispersed in a dispersion medium is used, metal / alloy particles having a fine powder form that is inherently difficult to handle are used by using the fluidity of the dispersion material. Thus, a functional material or a functional part can be formed. Therefore, it is possible to provide a low-temperature functional material that consumes less heat energy and can minimize thermal damage to the object.

また、分散媒は、揮発性有機分散媒または水性分散媒であるから、分散系を型入れした後、前記型内において、前記分散媒を気化させることにより200nm以下のサイズの空隙を形成し、その後、加熱・加圧して前記空隙を埋める結合領域を生じさせ、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造を有するバルクを成形する工程を含むから、本発明に係る機能性材料、機能部分を有する電子デバイス、および、電磁波吸収/遮蔽デバイスを製造することができる。   In addition, since the dispersion medium is a volatile organic dispersion medium or an aqueous dispersion medium, after placing the dispersion system, the dispersion medium is vaporized in the mold to form a void having a size of 200 nm or less. Thereafter, the process includes heating and pressurizing to form a bonding region that fills the void, and forming a bulk having a nanocomposite structure containing an intermetallic compound or a metal compound. Therefore, the functional material and the functional part according to the present invention are included. Electronic devices and electromagnetic wave absorption / shielding devices can be manufactured.

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
(a)緻密な金属/合金充填構造を実現し得る機能性材料を提供することができる。
(b)電極材料のみならず、配線材又は電子部品接合材にも適用できる用途範囲の広い機能性材料を提供することができる。
(c)スパッタ用ターゲット等にも適用できる機能性材料を提供することができる。
(d)上述した機能性材料を機能部分に適用した電子デバイス及び電磁波吸収/遮蔽デバイスを提供することができる。
(e)熱エネルギー消費が少なく、対象物に対する熱的ダメージを最小化し得る機能性材料又は機能部分の製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) A functional material capable of realizing a dense metal / alloy filling structure can be provided.
(B) It is possible to provide a functional material with a wide range of applications that can be applied not only to electrode materials but also to wiring materials or electronic component bonding materials.
(C) A functional material applicable to a sputtering target or the like can be provided.
(D) It is possible to provide an electronic device and an electromagnetic wave absorption / shielding device in which the functional material described above is applied to a functional part.
(E) It is possible to provide a method for manufacturing a functional material or a functional part that consumes less heat energy and can minimize thermal damage to an object.

本発明に係るバルク状機能性材料を示す図である。It is a figure which shows the bulk-like functional material which concerns on this invention. 本発明に係るバルク状機能性材料の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the bulk functional material which concerns on this invention. 本発明に係るバルク状機能性材料を示す図である。It is a figure which shows the bulk-like functional material which concerns on this invention. 本発明に係る電子デバイスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electronic device which concerns on this invention. 本発明に係る電子デバイスの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the electronic device which concerns on this invention. 本発明に係る電子デバイスの更に別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the electronic device which concerns on this invention. 図1に示すバルク状機能性材料を製造する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of manufacturing the bulk-like functional material shown in FIG. 図2に示すバルク状機能性材料を製造する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of manufacturing the bulk-like functional material shown in FIG. 図3に示すバルク状機能性材料を製造する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of manufacturing the bulk-like functional material shown in FIG.

1.機能性材料
(1)第1機能性材料
図1を参照すると、第1機能性材料は、バルク状成形体でなり、結合領域1と、金属/合金粒子3とを含んでおり、結合領域1は、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造を有し、200nm以下のサイズで金属/合金粒子3の周りを埋めている。結合領域1と金属/合金粒子3との間には、拡散結合等が生じている。
1. Functional Material (1) First Functional Material Referring to FIG. 1, the first functional material is a bulk molded body, and includes a bonding region 1 and metal / alloy particles 3. Has a nanocomposite structure containing an intermetallic compound or a metal compound, and fills around the metal / alloy particles 3 with a size of 200 nm or less. Diffusion bonding or the like occurs between the bonding region 1 and the metal / alloy particle 3.

上述したように、第1機能性材料は、金属/合金粒子3とともに、結合領域1を含んでおり、結合領域1は、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造を有し、200nm以下のサイズで金属/合金粒子3の周りを埋めているから、200nm以下というナノサイズ領域の結合領域によって、金属/合金粒子3が結合されることになる。このため、緻密な金属/合金充填構造が実現される。   As described above, the first functional material includes the bonding region 1 together with the metal / alloy particles 3, and the bonding region 1 has a nanocomposite structure including an intermetallic compound or a metal compound and has a thickness of 200 nm or less. Since the periphery of the metal / alloy particle 3 is filled with the size, the metal / alloy particle 3 is bonded by the bonding region of the nano-sized region of 200 nm or less. For this reason, a dense metal / alloy filling structure is realized.

結合領域1は、金属間化合物又は金属化合物を含むが、ナノコンポジット構造であり、200nm以下のサイズであるから、トンネル効果により、金属/合金粒子3−3間は、機能的には、実質的に連続した状態になる。   The bonding region 1 includes an intermetallic compound or a metal compound, but has a nanocomposite structure and a size of 200 nm or less. Therefore, the bonding between the metal / alloy particles 3-3 is substantially functional due to the tunnel effect. It becomes a continuous state.

しかも、金属/合金粒子3、及び、結合領域1を構成する結合材の選択により、電極材料、配線材又は電子部品接合材にも適用できる。これらの材料は、緻密な金属/合金充填構造により、高品質化、高機能化される。
Moreover, the present invention can also be applied to electrode materials, wiring materials, or electronic component bonding materials by selecting the metal / alloy particles 3 and the bonding material constituting the bonding region 1. These materials are improved in quality and function by a dense metal / alloy filling structure.

更に、第1機能性材料は、200nm以下というナノサイズ領域の結合領域1によって、金属/合金粒子3を結合したバルク状成形体であるから、緻密で高品質のスパッタ用タ−ゲットとして用いることができる。しかも、金属/合金粒子3及び結合領域1を構成する結合材の選択により、要求に応じた種々のスパッタ用ターゲットを実現することができる。   Furthermore, since the first functional material is a bulk-shaped molded body in which the metal / alloy particles 3 are bonded by the bonding region 1 having a nano-sized region of 200 nm or less, it is used as a dense and high-quality sputtering target. Can do. In addition, by selecting the metal / alloy particles 3 and the bonding material constituting the bonding region 1, various sputtering targets can be realized according to requirements.

結合領域1において、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造とは、結晶粒内にnmサイズの金属間化合物又は金属化合物を分散(粒内ナノコンポジット結晶構造)させるか、粒界にnmサイズの金属間化合物又は金属化合物を分散(粒界ナノコンポジット結晶構造)させた複合体をいう。金属化合物には、酸化物、塩化物、珪化物、硫化物、炭化物、水素化物、又はそれらの組合せを含むことができる。金属間化合物又は金属化合物を構成する金属には、単一元素金属の他、合金も含まれる。   In the bonding region 1, an intermetallic compound or a nanocomposite structure including a metal compound is a nanosized intermetallic compound or metal compound dispersed in a crystal grain (intragranular nanocomposite crystal structure), or nm size at a grain boundary. Or a composite in which a metal compound is dispersed (grain boundary nanocomposite crystal structure). Metal compounds can include oxides, chlorides, silicides, sulfides, carbides, hydrides, or combinations thereof. The metal constituting the intermetallic compound or the metal compound includes alloys as well as single element metals.

金属/合金粒子3の外形形状は、粒径が不揃いであっても、統一されていてもよい。また、球状、鱗片状、扁平状等、薄片状、針状等、任意の形状をとることができる。   The external shape of the metal / alloy particle 3 may be uniform or uniform. Further, it can take any shape such as a spherical shape, a scale shape, a flat shape, a thin piece shape, a needle shape, and the like.

金属/合金粒子3として用い得る金属には、特に制限はなく、目的の機能性材料に適したものを、随時選択使用することができる。代表例としては、Sn、Bi、Ga、In、Ag、Cu、Au、Pt、Ti、Zn、Al、Fe、Si又はNiの群から選択された少なくとも1種を挙げることができる。   There is no restriction | limiting in particular in the metal which can be used as the metal / alloy particle 3, The thing suitable for the target functional material can be selected and used at any time. As a typical example, at least one selected from the group of Sn, Bi, Ga, In, Ag, Cu, Au, Pt, Ti, Zn, Al, Fe, Si, or Ni can be given.

金属/合金粒子3は、ナノコンポジット構造を有し、最小差し渡しサイズが1μm以下であることが好ましい。金属/合金粒子3は、球状、鱗片状、扁平状等、薄片状、針状等、任意の形状において、最小差し渡しサイズが1μm以下という趣旨は、長さ、幅及び厚みの3ディメンションにおいて、最小となるサイズが1μm以下というにある。金属/合金粒子3におけるナノコンポジット構造にも、粒内ナノコンポジット結晶構造及び粒界ナノコンポジット結晶構造の2つの態様がある。   It is preferable that the metal / alloy particle 3 has a nanocomposite structure and a minimum passing size is 1 μm or less. The metal / alloy particle 3 has an arbitrary shape such as a spherical shape, a scale shape, a flat shape, a thin piece shape, a needle shape, etc., and the meaning that the minimum delivery size is 1 μm or less is the smallest in three dimensions of length, width and thickness. Is a size of 1 μm or less. The nanocomposite structure in the metal / alloy particle 3 also has two modes: an intragranular nanocomposite crystal structure and a grain boundary nanocomposite crystal structure.

上述したように、最小差し渡しサイズが1μm以下のナノコンポジット構造であれば、量子サイズ効果で代表されるナノサイズ効果により、金属/合金粒子3の融解点の制御、応力制御等、従来では得られない物性コントロールが可能である。例えば、100nm以下、特に、20nm以下のサイズでは、量子サイズ効果があらわれ、金属/合金粒子3に含まれる金属成分の融解点が、金属の本来の融点よりも、著しく低下する。   As described above, if the nanocomposite structure has a minimum passing size of 1 μm or less, the nanosize effect represented by the quantum size effect can be used to control the melting point of the metal / alloy particles 3 and the stress control. No physical property control is possible. For example, when the size is 100 nm or less, particularly 20 nm or less, a quantum size effect appears, and the melting point of the metal component contained in the metal / alloy particle 3 is significantly lower than the original melting point of the metal.

もっとも、機能性材料の用途によっては、その耐熱性を向上させることが必要になる場合もある。そのような要求に対応する手段の一つは、金属/合金粒子3の表面を、金属酸化物被膜によって被覆することである。   However, depending on the application of the functional material, it may be necessary to improve its heat resistance. One means for meeting such a requirement is to coat the surface of the metal / alloy particle 3 with a metal oxide coating.

次に、図2に図示された機能性材料は、金属/合金粒子3とともに、カーボンナノチューブ5を含んでいる。カーボンナノチューブ5としては、単層のシングルウォールナノチューブ (SWNT)の他、多層のマルチウォールナノチューブ (MWNT) も知られており、何れのタイプのカーボンナノチューブ5であっても、これを用いることができる。   Next, the functional material illustrated in FIG. 2 includes carbon nanotubes 5 along with metal / alloy particles 3. As the carbon nanotube 5, a single-wall single-wall nanotube (SWNT) and a multi-wall multi-wall nanotube (MWNT) are also known, and any type of carbon nanotube 5 can be used. .

多層のカーボンナノチューブ5は、導電性、弾性、強度に優れ、ヤング率は0.9TPa、比強度は最大150GPaのものも知られている。一方、単層のカーボンナノチューブ5は、優れた熱伝導性を持つ。ヤング率は1TPa以上であり、比強度は、構造によって異なるが、13〜126GPaの範囲にある。   The multi-walled carbon nanotube 5 is also known to have excellent conductivity, elasticity, and strength, a Young's modulus of 0.9 TPa, and a specific strength of up to 150 GPa. On the other hand, the single-walled carbon nanotube 5 has excellent thermal conductivity. The Young's modulus is 1 TPa or more, and the specific strength varies depending on the structure, but is in the range of 13 to 126 GPa.

カーボンナノチューブ5の直径は0.4〜50nmであり、基本的には一様な平面のグラファイト(グラフェンシート)を丸めて円筒状にしたような構造をしている。カーボンナノチューブ5の長さは、例えば、100nm〜数百nmの範囲に設定する。   The carbon nanotube 5 has a diameter of 0.4 to 50 nm, and basically has a structure in which uniform flat graphite (graphene sheet) is rolled into a cylindrical shape. The length of the carbon nanotube 5 is set in the range of 100 nm to several hundred nm, for example.

カーボンナノチューブ5は、銅の1,000倍以上の高電流密度耐性、銅の10倍の高熱伝導特性、高機械強度、細長い、などの特徴がある。これらの特徴により、機能性材料の電気特性、熱特性、耐久性及び機械的強度が著しく改善される。   The carbon nanotube 5 has characteristics such as high current density resistance 1,000 times or more that of copper, high heat conduction characteristics 10 times that of copper, high mechanical strength, and a long and narrow shape. These features significantly improve the electrical properties, thermal properties, durability and mechanical strength of the functional material.

図1及び図2に示した第1機能性材料は、スパッタ用ターゲットの他、電極材、配線材又は電子部品接合材としても、用いることができる。
The first functional material shown in FIGS. 1 and 2 can be used as an electrode material, a wiring material, or an electronic component bonding material in addition to a sputtering target.

(2)第2機能性材料
第2機能性材料も、図3に図示するように、バルク状成形体でなり、金属/合金粒子3と、結合領域1とを含んでいる。その点では、第1機能性材料と共通であるが、結合領域1の構成が、第1機能性材料と異なる。結合領域1は、第2機能性材料では、結晶または非結晶のガラス成分もしくはセラミックを含むナノコンポジット構造を有し、200nm以下のサイズで金属/合金粒子3の周りを埋めている。
(2) Second Functional Material As shown in FIG. 3, the second functional material is also a bulk molded body and includes metal / alloy particles 3 and a bonding region 1. In that respect, it is common to the first functional material, but the configuration of the bonding region 1 is different from that of the first functional material. In the second functional material, the bonding region 1 has a nanocomposite structure including a crystalline or amorphous glass component or ceramic, and is embedded around the metal / alloy particle 3 with a size of 200 nm or less.

結合領域1は、結晶または非結晶のガラス成分もしくはセラミックを含むが、ナノコンポジット構造であり、200nm以下のサイズであるから、トンネル効果により、金属/合金粒子3−3間では、連続した導電路が確保されることになる。   The bonding region 1 includes a crystalline or amorphous glass component or ceramic, but has a nanocomposite structure and a size of 200 nm or less. Therefore, a continuous conductive path is formed between the metal / alloy particles 3-3 due to a tunnel effect. Will be secured.

第2機能性材料においても、結合領域1は、200nm以下のサイズで金属/合金粒子3の周りを埋めているから、緻密な金属/合金充填構造が実現される。   Also in the second functional material, the bonding region 1 has a size of 200 nm or less and fills the periphery of the metal / alloy particle 3, so that a dense metal / alloy filling structure is realized.

また、金属/合金粒子3及び結合領域1を構成する結合材の選択により、電極材料、配線材又は電子部品接合材にも適用できる。これらの材料は、緻密な金属/合金充填構造により、高品質化、高機能化される。
Further, the present invention can also be applied to an electrode material, a wiring material, or an electronic component bonding material by selecting a metal / alloy particle 3 and a bonding material constituting the bonding region 1. These materials are improved in quality and function by a dense metal / alloy filling structure.

更に、第2機能性材料は、200nm以下というナノサイズ領域の結合領域1によって、金属/合金粒子3を結合したバルク状成形体であるから、緻密で高品質のスパッタ用タ−ゲットとして用いることができる。しかも、金属/合金粒子3及び結合領域1を構成する結合材の選択により、要求に応じた種々のスパッタ用ターゲットを実現することができる。   Furthermore, since the second functional material is a bulk-shaped molded body in which the metal / alloy particles 3 are bonded by the bonding region 1 of the nano-sized region of 200 nm or less, it should be used as a dense and high-quality sputtering target. Can do. In addition, by selecting the metal / alloy particles 3 and the bonding material constituting the bonding region 1, various sputtering targets can be realized according to requirements.

第2機能性材料においても、金属/合金粒子3は、ナノコンポジット構造を有し、最小差し渡しサイズが1μm以下であることが好ましい。最小差し渡しサイズが1μm以下のナノコンポジット構造であれば、第1機能性材料で述べた作用効果が得られる。第2機能性材料においても、金属/合金粒子3及び結合領域1とともに、カーボンナノチューブを含んでいてもよい。   Also in the second functional material, it is preferable that the metal / alloy particle 3 has a nanocomposite structure and the minimum passing size is 1 μm or less. If the nanocomposite structure has a minimum passing size of 1 μm or less, the effects described in the first functional material can be obtained. The second functional material may also contain carbon nanotubes together with the metal / alloy particles 3 and the bonding region 1.

2.電子デバイス
図1乃至図3に示した機能性材料は、上述した各種電子デバイスにおいて、機能部分を構成するために適用することができる。機能部分は、一例として代表的に例示すれば、例えば、コンデンサやインダクタ等の受動部品又は半導体チップ等の能動部品における電極や、半導体基板もしくはインターポーザにおける貫通電極等である。その一例を、図4〜図6に示す。
2. Electronic Device The functional material shown in FIGS. 1 to 3 can be applied to configure a functional part in the various electronic devices described above. As a typical example, the functional portion is, for example, an electrode in a passive component such as a capacitor or an inductor or an active component such as a semiconductor chip, or a through electrode in a semiconductor substrate or interposer. An example thereof is shown in FIGS.

まず、図4を参照すると、積層コンデンサにおいて、誘電体層71の内部に多数埋設された内部電極のうち、隣接する対の内部電極91,92が図示されている。内部電極91,92は、図1又は図2に示したような構造を持つ。即ち、内部電極91,92は、図3に図示したように、金属/合金粒子3と、結合領域1とを有している。結合領域1は、金属間化合物又は金属化合物を含むナノコンポジット構造を有し、200nm以下のサイズで金属/合金粒子3の周りを埋めている。金属/合金粒子3は、好ましくは、ナノコンポジット構造を有し、最小差し渡しサイズが1μm以下である。結合領域1は、より具体的には、融解後、凝固した金属でなる。   First, referring to FIG. 4, in a multilayer capacitor, among a plurality of internal electrodes embedded in a dielectric layer 71, adjacent pairs of internal electrodes 91 and 92 are shown. The internal electrodes 91 and 92 have a structure as shown in FIG. That is, the internal electrodes 91 and 92 have the metal / alloy particles 3 and the bonding region 1 as shown in FIG. The bonding region 1 has a nanocomposite structure containing an intermetallic compound or a metal compound, and fills around the metal / alloy particle 3 with a size of 200 nm or less. The metal / alloy particles 3 preferably have a nanocomposite structure and have a minimum passing size of 1 μm or less. More specifically, the bonding region 1 is made of a solidified metal after melting.

内部電極91,92を構成する機能性材料の融解温度が、誘電体材料の焼成温度よりも低すぎると、強誘電体材料が焼結する前に、機能性材料が融解し、それが、誘電体層71中に拡散して、特性を劣化させることがある。そこで、機能性材料は、融解温度が、強誘電体層19の焼成温度付近になるように、そのサイズ、材料等が選定される。或いは、金属/合金粒子3の表面を金属化合物層によって覆ってもよい。内部電極91,92は、図2に例示したように、金属/合金粒子3とともに、カーボンナノチューブ5を含むことができる。   If the melting temperature of the functional material constituting the internal electrodes 91 and 92 is too lower than the firing temperature of the dielectric material, the functional material is melted before the ferroelectric material is sintered, It may diffuse into the body layer 71 and deteriorate the characteristics. Therefore, the size, material, and the like of the functional material are selected so that the melting temperature is close to the firing temperature of the ferroelectric layer 19. Alternatively, the surface of the metal / alloy particle 3 may be covered with a metal compound layer. As illustrated in FIG. 2, the internal electrodes 91 and 92 can include the carbon nanotubes 5 together with the metal / alloy particles 3.

次に、図5は、機能部分として、半導体基板もしくはインターポーザ基板72に設けられた貫通電極93を示している。貫通電極93は、図1又は図2に示した機能性材料によって構成されたもので、金属/合金粒子3と、結合領域1とを含む。金属/合金粒子3は、ナノコンポジット構造を有し、最小差し渡しサイズが1μm以下である。結合領域1は、金属/合金粒子3の周りを非結晶及び、ナノコンポ構造域で埋めている。この場合も、機能部分は、金属/合金粒子3とともに、カーボンナノチューブを含むことができる。   Next, FIG. 5 shows a through electrode 93 provided on a semiconductor substrate or interposer substrate 72 as a functional part. The through electrode 93 is made of the functional material shown in FIG. 1 or 2, and includes the metal / alloy particle 3 and the bonding region 1. The metal / alloy particle 3 has a nanocomposite structure and a minimum passing size is 1 μm or less. In the bonding region 1, the metal / alloy particles 3 are filled with an amorphous and nanocomponent structure region. Also in this case, the functional part can contain carbon nanotubes together with the metal / alloy particles 3.

図1、図2に図示したバルク状機能性材料は、例えば、図6に図示するように、電子デバイスにおいて、基板73に薄膜電極94を形成するためのスパッタ用ターゲットとして用いることができる。   The bulk functional material illustrated in FIGS. 1 and 2 can be used as a sputtering target for forming a thin film electrode 94 on a substrate 73 in an electronic device, for example, as illustrated in FIG.

3.電磁波吸収/遮蔽デバイス
本発明に係る電磁波吸収/遮蔽デバイスも、上述した機能性材料を、機能部分に適用したもので、第1機能性材料に従うものと、第2機能性材料に従うものの2つの態様があり、更に、それらに共通の事項も適用される。したがって、本発明に係る電磁波吸収/遮蔽デバイスにおいても、第1機能性材料及び第2機能性材料で述べた作用効果が、そのまま得られることになる。特に、図3に示した第2機能性材料が、電磁波吸収/遮蔽デバイスとして好適である。
3. Electromagnetic wave absorption / shielding device The electromagnetic wave absorption / shielding device according to the present invention is also the one in which the functional material described above is applied to the functional part, and is in accordance with the first functional material and in accordance with the second functional material. In addition, matters common to them also apply. Therefore, also in the electromagnetic wave absorption / shielding device according to the present invention, the effects described in the first functional material and the second functional material can be obtained as they are. In particular, the second functional material shown in FIG. 3 is suitable as an electromagnetic wave absorption / shielding device.

4.機能性材料及び機能部分の製造方法
図1〜図6に示したバルク状機能性材料及び電子デバイス等における機能部分は、図7〜図9に図示したプロセスに従って製造することができる。図7は、図1に示したバルク状機能性材料又は機能部分を形成する方法である。まず、金属/合金粒子3を、揮発性有機分散媒または水性分散媒に分散させた分散系を調製する。分散系とは、微細な固体粒子が液体の分散媒中に分散した懸濁液又はペーストを言い、同じ粒度の粒子がそろった単分散系,粒度が不ぞろいに変化する多分散系の両系を含む。また、粗粒の分散系のみならず、コロイダルな分散系をも含む。分散媒としては、水性分散媒又は揮発性有機分散媒を用いることができる。金属/合金粒子3は、好ましくは、ナノコンポジット構造を有し、最小差し渡しサイズが1μm以下である。
4). Functional Material and Method for Producing Functional Part The functional part in the bulk functional material and electronic device shown in FIGS. 1 to 6 can be produced according to the processes shown in FIGS. FIG. 7 shows a method of forming the bulk functional material or functional part shown in FIG. First, a dispersion system in which the metal / alloy particles 3 are dispersed in a volatile organic dispersion medium or an aqueous dispersion medium is prepared. Dispersion refers to a suspension or paste in which fine solid particles are dispersed in a liquid dispersion medium, and includes both monodispersed systems in which particles of the same particle size are gathered and polydispersed systems in which the particle size varies irregularly. Including. Further, not only a coarse-grained dispersion system but also a colloidal dispersion system is included. As the dispersion medium, an aqueous dispersion medium or a volatile organic dispersion medium can be used. The metal / alloy particles 3 preferably have a nanocomposite structure and have a minimum passing size of 1 μm or less.

次に、型11の成型室111の内部に、図1に示した分散系13を充填(流し込み、型入れ)する(図7(a))。この分散系13は、分散媒131と、金属/合金粒子3とを含む機能性材料であって、分散媒131は、揮発性有機分散媒または水性分散媒である。金属/合金粒子3は、最小差し渡し径が1μm以下サイズであって、金属化合物を含むナノコンポジット構造を有し、分散媒131中に分散している。   Next, the dispersion system 13 shown in FIG. 1 is filled (poured into the mold 11) into the molding chamber 111 of the mold 11 (FIG. 7A). The dispersion system 13 is a functional material including the dispersion medium 131 and the metal / alloy particles 3, and the dispersion medium 131 is a volatile organic dispersion medium or an aqueous dispersion medium. The metal / alloy particles 3 have a minimum diameter of 1 μm or less, have a nanocomposite structure containing a metal compound, and are dispersed in the dispersion medium 131.

次に、成型室111の内部において、分散媒131を蒸発させる(図7(b))。これにより、金属/合金粒子3の間に隙間G1が生じる。   Next, the dispersion medium 131 is evaporated inside the molding chamber 111 (FIG. 7B). Thereby, a gap G <b> 1 is generated between the metal / alloy particles 3.

次に、加圧・加熱して、金属/合金粒子3の一部を溶解させ、結合領域1を生じさせる。このような操作は、金属/合金粒子3の一部を、溶解点の低い材料又は粒子サイズとし、他を融解点の高い材料又は粒子サイズとすることによって実現することができる。熱溶解した金属/合金粒子3は、加圧しながら冷却し、硬化させることが好ましい。   Next, pressurization and heating are performed to dissolve a part of the metal / alloy particles 3 to form the bonded region 1. Such an operation can be realized by setting a part of the metal / alloy particles 3 to a material or particle size having a low melting point and the other to a material or particle size having a high melting point. The thermally melted metal / alloy particles 3 are preferably cooled and hardened while being pressurized.

この後、成型室111から、成型体15と取り出すことにより、目的のバルク状機能性材料15が得られる(図7(d))。   Thereafter, the target bulk functional material 15 is obtained by taking out the molded body 15 from the molding chamber 111 (FIG. 7D).

この製造方法では、金属/合金粒子3を、分散媒131中に分散させた分散系13を用いるので、溶融金属を用いる従来技術と異なって、溶融プロセスが不要である。低温状態にある分散系13を成型室111の内部に充填して成型することができ、溶融のための熱エネルギーを必要としないから、消費エネルギーを低減し得る。   In this manufacturing method, since the dispersion system 13 in which the metal / alloy particles 3 are dispersed in the dispersion medium 131 is used, a melting process is unnecessary unlike the conventional technique using a molten metal. The dispersion system 13 in a low temperature state can be filled into the molding chamber 111 and molded, and heat energy for melting is not required, so energy consumption can be reduced.

また、熱溶解した金属/合金粒子3を加圧しながら冷却し、硬化させると、冷却時の体積縮小によって成型室111と成型体15との間に生じることのある巣の発生を、加圧によって回避し、巣のない高品質のバルク状機能性材料を得ることができる。   Further, when the thermally melted metal / alloy particles 3 are cooled and cured while being pressurized, the formation of a nest that may occur between the molding chamber 111 and the molded body 15 due to volume reduction during cooling is caused by the pressurization. By avoiding this, a high-quality bulk functional material without a nest can be obtained.

更に、熱溶解した金属/合金粒子3を加圧しながら冷却し、硬化させると、金属の粒成長、結晶成長が抑制される。この結果、柱状結晶の成長が抑制され、等軸晶化が促進され、高品質のバルク状機能性材料が得られる。   Further, when the thermally melted metal / alloy particles 3 are cooled and hardened while being pressurized, metal grain growth and crystal growth are suppressed. As a result, growth of columnar crystals is suppressed, equiaxed crystallization is promoted, and a high-quality bulk functional material is obtained.

分散媒131は、揮発性有機分散媒または水性分散媒である。揮発性の分散媒131としては、特に、常温で揮発するような揮発性有機分散媒が好ましい。そのような液状の分散媒131としては、種々のものが知られているので、それらを選択使用すればよい。   The dispersion medium 131 is a volatile organic dispersion medium or an aqueous dispersion medium. The volatile dispersion medium 131 is particularly preferably a volatile organic dispersion medium that volatilizes at room temperature. As such a liquid dispersion medium 131, various types are known, and these may be selectively used.

金属/合金粒子3は、上述したような多種の金属、金属間化合物及び金属化合物を含有し得るから、金属の種類に応じた各種の物性を得ることができる。   Since the metal / alloy particles 3 can contain various kinds of metals, intermetallic compounds and metal compounds as described above, various physical properties according to the type of metal can be obtained.

しかも、金属/合金粒子3を、分散媒131中に分散した分散系13を用いるから、本来、取扱の困難な微粉末形態を有する金属/合金粒子3を、分散系13の流動性を利用して、画定されたパターンとなるように付与し、または、微細区間もしくは微細空間内に充填し、機能部分を形成することができる。したがって、熱エネルギー消費が少なく、対象物に対する熱的ダメージを最小化し得る低温系の機能性材料を提供することができる。   Moreover, since the dispersion system 13 in which the metal / alloy particles 3 are dispersed in the dispersion medium 131 is used, the metal / alloy particles 3 having a fine powder form which is inherently difficult to handle are used by utilizing the fluidity of the dispersion system 13. Then, it is applied so as to form a defined pattern, or is filled in a minute section or a minute space to form a functional part. Therefore, it is possible to provide a low-temperature functional material that consumes less heat energy and can minimize thermal damage to the object.

また、分散媒131は、揮発性有機分散媒または水性分散媒であるから、これを蒸発させ、金属成分による緻密な電極、配線、接合配線等の構造を実現し得る。   Further, since the dispersion medium 131 is a volatile organic dispersion medium or an aqueous dispersion medium, the dispersion medium 131 can be evaporated to realize a structure such as a dense electrode, wiring, and bonding wiring using a metal component.

次に、図8は、図2に示したバルク状機能性材料の製造方法を示している。図において、図7に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付してある。図8に図示された製造方法の特徴は、カーンボンナノチューブ5を含む分散系13を用いる点である。その他は、図7に示した製造方法と、実質的に異なる点はない。よって、図6で説明した製造上の利点を全て奏する。   Next, FIG. 8 shows a method for manufacturing the bulk functional material shown in FIG. In the figure, the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to the constituent parts appearing in FIG. A feature of the manufacturing method illustrated in FIG. 8 is that a dispersion system 13 including carbonbone nanotubes 5 is used. Other than that, there is no substantial difference from the manufacturing method shown in FIG. Therefore, all the manufacturing advantages described in FIG. 6 are exhibited.

図9は、図3に示したバルク状機能性材料の製造方法を示す図である。図において、図7に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付してある。図9に図示された製造方法の特徴は、成形室111の内に流し込まれた分散系13(図9(a))から、分散媒131を蒸発(図9(b))させた後、金属/合金粒子3の周囲の隙間G1に流動性のある液状結合材1を含浸させ、加圧・加熱により、硬化(図9(c))させる点にある。   FIG. 9 is a diagram showing a method for manufacturing the bulk-shaped functional material shown in FIG. In the figure, the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to the constituent parts appearing in FIG. 9 is characterized by evaporating the dispersion medium 131 from the dispersion system 13 (FIG. 9 (a)) poured into the molding chamber 111 (FIG. 9 (b)), and then metal / The gap G1 around the alloy particles 3 is impregnated with the fluid binding material 1 having fluidity, and is cured (FIG. 9C) by pressing and heating.

結合材1は、液体ガラスであってもよいし、有機樹脂であってもよい。有機樹脂としては、熱硬化型樹脂が好的である。   The binding material 1 may be liquid glass or an organic resin. A thermosetting resin is preferred as the organic resin.

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様及び説明されない他の適用技術分野を想到しえることは自明である。   Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, various modifications and other applications not described will be apparent to those skilled in the art based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is obvious that the technical field can be conceived.

1 結合領域
3 金属/合金粒子
5 カーボンナノチューブ
1 Bonding area
3 Metal / alloy particles
5 Carbon nanotubes

Claims (1)

機能部分を有する電子デバイスであって、前記機能部分は、金属粒子又は合金粒子と、結合領域とを含んでおり、
前記結合領域は、金属間化合物を含み、200nm以下のサイズで前記金属粒子又は合金粒子の周りを埋めており、
前記金属粒子又は合金粒子は、前記結合領域によって結合されており、
前記金属粒子または合金粒子は、融解点の高い金属または合金材料でなり、
前記結合領域は、前記金属粒子または合金粒子よりも融解点の低い金属または合金材料でなり、
前記金属間化合物は、前記融解点の高い金属または合金材料と、前記融解点の低い金属または合金材料との拡散に由来しており、
前記金属粒子または合金粒子は、CuまたはCu合金であり、
前記結合領域は、SnまたはSn合金である、
電子デバイス。
An electronic device having a functional part, wherein the functional part includes metal particles or alloy particles, and a binding region;
The bonding region includes an intermetallic compound, and fills around the metal particles or alloy particles with a size of 200 nm or less,
The metal particles or alloy particles are bonded by the bonding region;
The metal particles or alloy particles are made of a metal or alloy material having a high melting point,
The bonding region is made of a metal or alloy material having a melting point lower than that of the metal particles or alloy particles,
The intermetallic compound is derived from diffusion of the metal or alloy material having a high melting point and the metal or alloy material having a low melting point,
The metal particles or alloy particles are Cu or Cu alloy,
The bonding region is Sn or Sn alloy,
Electronic devices.
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