JP7260079B1 - 導電性ペースト、硬化物、シンタリング促進剤およびシンタリング促進方法 - Google Patents

導電性ペースト、硬化物、シンタリング促進剤およびシンタリング促進方法 Download PDF

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Abstract

銀含有粒子と、上記銀含有粒子同士がシンタリングすることを促進するシンタリング促進剤と、を含有する導電性ペーストであって、上記シンタリング促進剤が式（１）または式（２）で示される化合物を含む、導電性ペースト。TIFF0007260079000019.tif30153（式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。）TIFF0007260079000020.tif30153（式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。）

Description

本発明は導電性ペースト、硬化物、シンタリング促進剤およびシンタリング促進方法に関する。
半導体素子等の電子部品は、たとえば接着層を介して基板上に搭載される。このような接着層には導電性が求められることがあり、このような場合、たとえば銀含有粒子を含有する樹脂組成物により導電性接着層を形成することがある。
導電性ペーストを作製するための樹脂組成物として、たとえば銀含有粒子を含む樹脂組成物が用いられる場合がある。このような樹脂組成物に関する技術としては、たとえば特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１には、（Ａ）プレート型銀微粒子と、（Ｂ）平均粒子径０．５～３０μｍである銀粉と、（Ｃ）熱硬化性樹脂と、を含む熱硬化性樹脂組成物が記載されており、当該熱硬化性樹脂組成物においては、銀粒子どうしの接点の形成により導電性が発現している。
特開２０１４－１９４０１３号公報
しかしながら、近年においては、導電性ペーストの導電性に求められる水準が従来以上に高まってきており、かかる要請に対して従来技術では充分に対応できていなかった。
本発明によれば、以下に示す導電性ペースト、硬化物、シンタリング促進剤およびシンタリング促進方法が提供される。
［１］
銀含有粒子と、
前記銀含有粒子同士がシンタリングすることを促進するシンタリング促進剤と、
を含有する導電性ペーストであって、
前記シンタリング促進剤が式（１）または式（２）で示される化合物を含む、導電性ペースト。
Figure 0007260079000001
 （式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。）
Figure 0007260079000002
 （式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。）
［２］
上記［１］に記載の導電性ペーストであって、
前記シンタリング促進剤が式（１）で示される化合物を含み、式（１）中、ｍは１以上１１以下の整数である、導電性ペースト。
［３］
上記［１］または［２］に記載の導電性ペーストであって、
前記シンタリング促進剤が式（２）で示される化合物を含み、式（２）中、ｎは２以上１３以下の整数である、導電性ペースト。
［４］
上記［１］～［３］のいずれかに記載の導電性ペーストであって、
前記銀含有粒子が球状粒子、鱗片状粒子、凝集状粒子、および多面体形状の粒子からなる群から選択される１種または２種以上を含む、導電性ペースト。
［５］
上記［４］に記載の導電性ペーストであって、
前記銀含有粒子が球状粒子、鱗片状粒子、凝集状粒子、および多面体形状の粒子からなる群から選択される２種以上を含む、導電性ペースト。
［６］
上記［１］～［５］のいずれかに記載の導電性ペーストであって、
エポキシモノマーをさらに含む、導電性ペースト。
［７］
上記［６］に記載の導電性ペーストであって、
フェノール系硬化剤をさらに含む、導電性ペースト。
［８］
上記［６］または［７］に記載の導電性ペーストであって、
イミダゾール系硬化促進剤をさらに含む、導電性ペースト。
［９］
上記［１］～［８］のいずれかに記載の導電性ペーストであって、
（メタ）アクリルモノマーをさらに含む、導電性ペースト。
［１０］
上記［９］に記載の導電性ペーストであって、
ラジカル重合開始剤をさらに含む、導電性ペースト。
［１１］
上記［１］～［１０］のいずれかに記載の導電性ペーストであって、
溶剤をさらに含む、導電性ペースト。
［１２］
上記［１］～［１１］のいずれかに記載の導電性ペーストであって、
当該導電性ペーストを、焼結処理後の厚みが０．０５ｍｍになるようにガラス板上に塗布し、窒素雰囲気下で、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間焼結処理し、硬化物を得た場合の、当該硬化物の体積抵抗率が４．０μΩ・ｃｍ以上９．５μΩ・ｃｍ以下である、導電性ペースト。
［１３］
上記［１］～［１２］のいずれかに記載の導電性ペーストを焼結して得られる硬化物。
［１４］
銀含有粒子同士がシンタリングすることを促進するシンタリング促進剤であって、
式（１）または式（２）で示される化合物を含む、シンタリング促進剤。
Figure 0007260079000003
 （式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。）
Figure 0007260079000004
 （式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。）
［１５］
上記［１４］に記載のシンタリング促進剤を用いて銀含有粒子のシンタリングを促進する、シンタリング促進方法。
本発明によれば、導電性に優れた導電性ペーストが提供される。
本実施形態の導電性ペーストにより接着層が形成された半導体装置を示す断面図である。 実施例２の導電性ペーストにより形成された硬化物の断面のＳＥＭ観察画像である。 比較例１の導電性ペーストにより形成された硬化物の断面のＳＥＭ観察画像である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、「ａ～ｂ」は特に断りがなければ「ａ以上ｂ以下」を表す。
［導電性ペースト］
＜シンタリング技術の概要＞
本実施形態にかかる導電性ペーストは、シンタリングタイプの導電性ペーストである。まず、シンタリング技術の概要について説明する。
シンタリングタイプの導電性ペーストでは、焼結プロセスにおいて金属粒子がシンタリング（焼結）することにより導電性が確保される。すなわち、熱の作用により金属粒子間の界面が消失し、金属粒子どうしがシンタリングし、シンタリング構造（金属粒子連結構造）が形成される。このようにして形成されたシンタリング構造が、導電経路として機能する。
シンタリングタイプの導電性ペーストには、通常、バインダとして樹脂成分が配合される。焼結プロセスにおいて樹脂成分が完全に揮発し、硬化物に樹脂成分が残存しないものはフルシンタリングタイプと呼ばれる。一方、焼結プロセスにおいて樹脂成分の一部のみが揮発し、硬化物に樹脂成分が残存するものはハーフシンタリングタイプと呼ばれる。
ハーフシンタリンググタイプの導電性ペーストでは、硬化物に残存した樹脂成分が、シンタリング構造（金属粒子連結構造）を被着体に密着させるように作用する。
シンタリングタイプの導電性ペーストによる接着層の形成の概要について、図１を用いて説明する。
図１は本実施形態の導電性ペーストにより接着層が形成された半導体装置１００を示す断面図である。
半導体装置１００においては、基板３０の表面に本実施形態にかかる導電性ペーストが塗布されることにより接着層１０が形成される。次いで、上記基板３０の表面に上記接着層１０を介して半導体素子２０が搭載される。
上記接着層１０を介して半導体素子２０が搭載された後、焼結により、接着層１０が含有する銀含有粒子がシンタリングする。
その後、半導体素子２０と基板３０とがボンディングワイヤ４０により電気的に接続され、さらにモールド樹脂５０により封止され、次いで基板３０の半導体素子２０を搭載する表面と反対側の裏面上に複数の半田ボール６０が形成されることにより、半導体装置１００が形成される。
＜本実施形態にかかる導電性ペーストの特徴＞
本実施形態にかかる導電性ペーストは、
銀含有粒子と、
上記銀含有粒子同士がシンタリングすることを促進するシンタリング促進剤と、
を含有する導電性ペーストであって、
上記シンタリング促進剤が式（１）または式（２）で示される化合物を含む。
Figure 0007260079000005
 式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。
Figure 0007260079000006
 式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。
本実施形態の導電性ペーストから形成された接着層は、導電性が良好である。
本実施形態の導電性ペーストから形成される硬化物の断面をＳＥＭ観察すると、銀含有粒子どうしの融合がより多く発生しており、シンタリングが促進されていることが確認できる。このようにシンタリングが促進されることにより、導電性および熱伝導性が向上するものと考えられる。
＜各成分＞
以下、本実施形態の導電性ペーストが含有する各成分について説明する。
（シンタリング促進剤）
シンタリング促進剤とは、金属粒子のシンタリングを促進する剤である。
本実施形態の導電性ペーストはシンタリング促進剤を含有しているため、シンタリング促進剤を含有していない導電性ペーストと比較して、銀含有粒子のシンタリングが促進される。このようにシンタリングが促進されることにより、導電性や熱伝導性が向上するものと考えられる。
従来、導電性ペーストの分野において、このように金属粒子のシンタリングを促進する剤は見出されていなかったが、本発明者は、種々の検討を行った結果、金属粒子のシンタリングを促進する剤を見出し、本発明を完成させるに至った。
本実施形態にかかるシンタリング促進剤によりシンタリングが促進されるメカニズムは明らかではないが、本実施形態にかかるシンタリング促進剤が銀含有粒子の表面に作用することにより銀含有粒子の分散性が向上した結果、銀含有粒子どうしの接触界面における融着や物質移動が促進され、シンタリングが促進されるものと推定される。
本実施形態にかかるシンタリング促進剤は、式（１）または式（２）で示される化合物を一種または二種以上含むことができる。
Figure 0007260079000007
 式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。
Figure 0007260079000008
 式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。
本実施形態にかかるシンタリング促進剤はエチレングリコール構造またはプロピレングリコール構造を有することを特徴とする。本発明者は、これらの構造が銀含有微粒子の表面と何らかの相互作用を起こすことにより、銀含有微粒子の分散性を向上させるものと推測している。
上記式（１）中、ｍは、１以上、好適には２以上、より好適には３以上、さらに好適には４以上の整数であり、そして、２０以下、好適には１１以下、より好適には１０以下、さらに好適には９以下の整数である。
ｍが上記範囲であることにより、銀含有粒子の分散性がより向上し、導電性ペーストから形成された接着層の導電性および熱伝導性がより向上する。
上記式（２）中、ｎは、１以上、好適には２以上、より好適には３以上、さらに好適には４以上の整数であり、そして、２０以下、好適には１３以下、より好適には１２以下、さらに好適には１１以下である。
ｎが上記範囲であることにより、銀含有粒子の分散性がより向上し、導電性ペーストから形成された接着層の導電性および熱伝導性がより向上する。
本実施形態にかかるシンタリング促進剤の具体例としては、
共栄社化学株式会社製のエポライト４０Ｅ（エチレングリコールジグリシジルエーテル）、エポライト１００Ｅ（ジエチレングリコールジグリシジルエーテル）、エポライト４００Ｅ（ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル）、エポライト７０Ｐ（ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル）、エポライト２００Ｐ（トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル）、エポライト４００Ｐ（ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル）；
ナガセケムテックス株式会社製のデナコールＥＸ－８１０（エチレングリコールジグリシジルエーテル）、デナコールＥＸ－８２１（ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル）、デナコールＥＸ－８３０（ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル）、デナコールＥＸ－９２０（ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル）、デナコールＥＸ－９３１（ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル）等を挙げることができる。
本実施形態の導電性ペーストは、シンタリング促進剤を１種のみ含んでもよいし、２種以上含んでもよい。
本実施形態の導電性ペースト中のシンタリング促進剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には０．５質量部以上、より好適には０．７質量部以上、さらに好適には１．０質量部以上である。これにより、銀含有粒子のシンタリングがより促進される。
また、本実施形態の導電性ペースト中のシンタリング促進剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には５０質量部以下、より好適には２０質量部以下、さらに好適には１０質量部以下である。これにより、ヒートサイクル耐性や被着体への密着性などの性能のバランスがより良好になる。
（銀含有粒子）
本実施形態にかかる導電性ペーストは、銀含有粒子を含有する。
銀含有粒子は、焼結プロセスにおける適切な熱処理によってシンタリング（焼結）を起こし、粒子連結構造（シンタリング構造）を形成する。
本実施形態にかかる銀含有粒子には、形状に特に制限がない。
本実施形態にかかる銀含有粒子は、球状粒子、鱗片状粒子、凝集状粒子、および多面体形状の粒子からなる群から選択される１種または２種以上を含むことが好ましい。
本実施形態においては、球状粒子、鱗片状粒子、凝集状粒子、および多面体形状の粒子の銀含有粒子から選択される２種以上を含むことがより好ましく、球状の銀含有粒子ｂ１と、鱗片状、凝集状、および多面体形状から選択される１種以上の銀含有粒子ｂ２とを含むことがさらに好ましく、球状の銀含有粒子ｂ１と、鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１とを含むことが特に好ましい。これにより、銀含有粒子同士の接触率がさらに向上することから、当該導電性ペーストの焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性がさらに向上する。
銀含有粒子が銀含有粒子ｂ２を含むことにより、導電性ペーストから得られる成形物の樹脂クラックを抑制したり、線膨張係数の増大を抑制することができる。
なお、本実施形態において、「球状」とは、完全な真球に限られず、表面に若干の凹凸がある形状等も包含する。その円形度は、例えば０．９０以上、好ましくは０．９２以上、より好ましくは０．９４以上である。
銀含有粒子のメジアン径Ｄ５０は、例えば０．０１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下である。メジアン径Ｄ５０を適切な値とすることで、熱伝導性、焼結性、ヒートサイクルに対する耐性などのバランスを取りやすい。また、Ｄ５０を適切な値とすることで、塗布／接着の作業性の向上などを図れることもある。
銀含有粒子の粒度分布（横軸：粒子径、縦軸：頻度）は、単峰性であっても多峰性であってもよい。
本発明の効果の観点から、銀含有粒子が、球状の銀含有粒子ｂ１と鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１とを含むことが好ましい。これらの銀含有粒子は、実質的に銀のみからなる銀粒子であることがより好ましい。
球状の銀含有粒子ｂ１のメジアン径Ｄ５０は、例えば０．１～２０μｍ、好ましくは０．５～１０μｍ、より好ましくは０．５～５．０μｍである。
球状の銀含有粒子ｂ１の比表面積は、例えば０．１～２．５ｍ２／ｇ、好ましくは０．５～２．３ｍ２／ｇ、より好ましくは０．８～２．０ｍ２／ｇである。
球状の銀含有粒子ｂ１のタップ密度は、例えば１．５～６．０ｇ／ｃｍ３、好ましくは２．５～５．８ｇ／ｃｍ３、より好ましくは４．５～５．５ｇ／ｃｍ３である。
球状の銀含有粒子ｂ１の円形度は、例えば０．９０以上、好ましくは０．９２以上、より好ましくは０．９４以上である。
これらの各特性を満たすことにより、熱伝導性、焼結性、ヒートサイクルに対する耐性などのバランスに優れる。
鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１のメジアン径Ｄ５０は、例えば０．１～２０μｍ、好ましくは１．０～１５μｍ、より好ましくは２．０～１０μｍである。
鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１の比表面積は、例えば０．１～２．５ｍ２／ｇ、好ましくは０．２～２．０ｍ２／ｇ、より好ましくは０．２５～１．２ｍ２／ｇである。
鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１のタップ密度は、例えば１．５～６．０ｇ／ｃｍ３、好ましくは２．５～５．９ｇ／ｃｍ３、より好ましくは４．０～５．８ｇ／ｃｍ３である。
これらの各特性を満たすことにより、熱伝導性、焼結性、ヒートサイクルに対する耐性などのバランスに優れる。
本実施形態においては、上記特性の少なくとも1つを満たす球状の銀含有粒子ｂ１と、上記特性の少なくとも1つを満たす鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１を組み合わせることにより、熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。
鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１の含有量に対する球状の銀含有粒子ｂ１の含有量の比（ｂ１／ｂ２－１）が好ましくは０．１以上１０以下、より好ましくは０．３以上５以下である、特に好ましくは０．５以上３以下とすることができる。これにより、銀含有粒子同士の接触率が特に向上することから、当該導電性ペーストの焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。
鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１のメジアン径Ｄ５０に対する球状の銀含有粒子ｂ１のメジアン径Ｄ５０の比（ｂ１／ｂ２－１）が好ましくは０．０１以上０．８以下、より好ましくは０．０５以上０．６以下である。
これにより、鱗片状の銀含有粒子間の空隙に、球状の銀含有粒子が効率的に充填され、銀含有粒子同士の接触率が特に向上することから、当該導電性ペーストの焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。
鱗片状の銀含有粒子ｂ２－１のタップ密度に対する球状の銀含有粒子ｂ１のタップ密度の比（ｂ１／ｂ２－１）が好ましくは０．５以上２．０以下、より好ましくは０．７以上１．２以下である。
これにより、銀含有粒子の充填率が向上し、銀含有粒子同士の接触率が特に向上することから、当該導電性ペーストの焼結後においてネットワークが容易に形成され熱伝導性および電気伝導性が特に向上する。
銀含有粒子のメジアン径Ｄ５０は、例えば、シスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ（登録商標）－３０００を用い、粒子画像計測を行うことで求めることができる。より具体的には、この装置を用い、湿式で体積基準のメジアン径を計測することで、銀含有粒子の粒子径を決定することができる。
本実施形態にかかる導電性ペースト中の銀含有粒子の含有量は、当該導電性ペーストの全不揮発成分を１００質量部としたとき、好適には４０質量部以上、より好適には６０量部以上、さらに好適には８０質量部以上である。これにより、導電性および熱導電性をより向上させることができる。
また、本実施形態にかかる導電性ペースト中の銀含有粒子の含有量は、当該導電性ペーストの全不揮発成分を１００質量部としたとき、好適には９８質量部以下、より好適には９７質量部以下、さらに好適には９６質量部以下である。これにより、熱伝導性、焼結性、被着体への密着性、ヒートサイクルに対する耐性などのバランスに優れる。
銀含有粒子は、（ｉ）実質的に銀のみからなる粒子であってもよいし、（ii）銀と銀以外の成分からなる粒子であってもよい。また、金属含有粒子として（ｉ）および（ii）が併用されてもよい。
（ｉ）実質的に銀のみからなる粒子としては、例えば銀粒子を挙げることができる。
（ii）銀と銀以外の成分からなる粒子としては、例えば銀コート樹脂粒子を挙げることができる。銀コート樹脂粒子は、樹脂粒子の表面が銀でコートされた粒子である。樹脂粒子の表面が銀でコートされた銀コート樹脂粒子は熱伝導性が良く、かつ、銀のみからなる粒子と比較してやわらかいため、銀コート樹脂粒子を用いることで、熱伝導率や貯蔵弾性率を適切な値に設計しやすくなる。
銀コート樹脂粒子においては、樹脂粒子の表面の少なくとも一部の領域を銀層が覆っていればよい。もちろん、樹脂粒子の表面の全面を銀が覆っていてもよい。
具体的には、銀コート樹脂粒子において、銀層は、樹脂粒子の表面の好ましくは５０％以上、より好ましく７５％以上、さらに好ましくは９０％以上を覆っている。特に好ましくは、銀コート樹脂粒子において、銀層は、樹脂粒子の表面の実質的に全てを覆っている。
別観点として、銀コート樹脂粒子をある断面で切断したときには、その断面の周囲全部に銀層が確認されることが好ましい。
さらに別観点として、銀コート樹脂粒子中の、樹脂／銀の質量比率は、例えば９０／１０～１０／９０、好ましくは８０／２０～２０／８０、より好ましくは７０／３０～３０／７０である。
銀コート樹脂粒子における「樹脂」としては、例えば、シリコーン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などを挙げることができる。もちろん、これら以外の樹脂であってもよい。また、樹脂は１種のみであってもよいし、２種以上の樹脂が併用されてもよい。
弾性特性や耐熱性の観点から、樹脂は、シリコーン樹脂または（メタ）アクリル樹脂が好ましい。
（ｉ）実質的に銀のみからなる粒子は、例えば、ＤＯＷＡハイテック社、福田金属箔粉工業社などより入手することができる。
また、（ii）銀と銀以外の成分からなる粒子のうち、銀コート樹脂粒子は、例えば、三菱マテリアル社、積水化学工業社、株式会社山王などより入手することができる。
（その他の成分）
本実施形態にかかる導電性ペーストは、シンタリング促進剤と銀含有粒子以外の成分を含有していてもよい。
・エポキシモノマー
本実施形態にかかる導電性ペーストは、好適にはエポキシモノマーを含有する。
本実施形態にかかるエポキシモノマーは、その構造中にエポキシ基を備えるものである。
本実施形態に係るエポキシモノマーは、その構造中にエポキシ基を１つのみ備える単官能エポキシモノマーであってもよいし、その構造中にエポキシ基を２つ以上備える多官能エポキシモノマーであってもよい。
単官能エポキシモノマーとしては、たとえば、４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニルグリシジルエーテル、ｍ，ｐ－クレジルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
多官能エポキシモノマーとしては、たとえば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビフェノールなどのビスフェノール化合物またはこれらの誘導体；水素添加ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＦ、水素添加ビフェノール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジエタノールなどの脂環構造を有するジオールまたはこれらの誘導体；ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオールなどの脂肪族ジオールまたはこれらの誘導体などをエポキシ化した２官能のもの；トリメチロールプロパン骨格、トリヒドロキシフェニルメタン骨格、アミノフェノール骨格を有する３官能のもの；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂などをエポキシ化した多官能のものなどが挙げられる。
本実施形態の導電性ペースト中のエポキシモノマーの含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には０．５質量部以上、より好適には０．７質量部以上、さらに好適には１．０質量部以上である。これにより、ヒートサイクル耐性や被着体への密着性などの性能のバランスがより良好になる。
また、本実施形態の導電性ペースト中のエポキシモノマーの含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には５０質量部以下、より好適には２０質量部以下、さらに好適には１０質量部以下である。
・（メタ）アクリルモノマー
本実施形態にかかる導電性ペーストは、好適には（メタ）アクリルモノマーを含有する。
本実施形態にかかるアクリルモノマーは、その構造中に（メタ）アクリル基を備えるモノマーである。
本実施形態にかかるアクリルモノマーは、その構造中に（メタ）アクリル基を１つのみ備える単官能アクリルモノマーであってもよいし、その構造中に（メタ）アクリル基を２つ以上備える多官能アクリルモノマーであってもよい。
本実施形態において、（メタ）アクリル基とは、（メタ）アクリレート基を含む概念である。また、本実施形態において、（メタ）アクリル基とは、アクリル基及びメタクリル基を示す概念であり、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基及びメタクリロイル基を示す概念である。
単官能アクリルモノマーとしては、たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｓ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチルヘプチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３－クロロ－２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート；
シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、１，４－シクロヘキサンジメタノールモノ（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、３－メチル－３－オキセタニルメチル（メタ）アクリレート、１－アダマンチル（メタ）アクリレートのような脂環式（メタ）アクリレート；
フェニル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、ｐ－クミルフェニル（メタ）アクリレート、ｏ－ビフェニル（メタ）アクリレート、１－ナフチル（メタ）アクリレート、２－ナフチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（ｏ－フェニルフェノキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（１－ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（２－ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレートのような芳香族（メタ）アクリレート；
２－テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ－（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、２－（メタ）アクリロイルオキシエチル－Ｎ－カルバゾールのような複素環式（メタ）アクリレート
などを挙げることができる。
２官能アクリルモノマーとしては、たとえば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、２－メチル－１，３－プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、３－メチル－１，５－ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９－ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０－デカンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレートのような脂肪族ジ（メタ）アクリレート；
シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレートのような脂環式ジ（メタ）アクリレート；
ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、フルオレン型ジ（メタ）アクリレートのような芳香族ジ（メタ）アクリレート；
イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレートのような複素環式ジ（メタ）アクリレート
などを挙げることができる。
３官能以上のアクリルモノマーとしては、たとえば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エトキシ化グリセリントリ（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート；
イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートのような複素環式（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。
本実施形態の導電性ペースト中の（メタ）アクリルモノマーの含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には０．３質量部以上、より好適には０．５質量部以上、さらに好適には０．６質量部以上である。これにより、ヒートサイクル耐性や被着体への密着性などの性能のバランスがより良好になる。
また、本実施形態の導電性ペースト中の（メタ）アクリルモノマーの含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には５０質量部以下、より好適には２０質量部以下、さらに好適には１０質量部以下である。
・硬化剤
本実施形態にかかる導電性ペーストがエポキシモノマーやエポキシ樹脂を含む場合、本実施形態にかかる導電性ペーストは硬化剤を含むことが好ましい。これにより、エポキシモノマーやエポキシ樹脂を硬化収縮させ、銀含有粒子を凝集させることができる。
本実施形態の導電性ペースト中の硬化剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には０．５質量部以上、より好適には１．０質量部以上、さらに好適には１．２質量部以上である。これにより、ヒートサイクル耐性や被着体への密着性などの性能のバランスがより良好になる。
また、本実施形態の導電性ペースト中の硬化剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には５０質量部以下、より好適には２０質量部以下、さらに好適には１０質量部以下である。
本実施形態にかかる導電性ペーストは、好適にはフェノール系硬化剤を含有する。
フェノール系硬化剤としては、たとえば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、フェノール－ビフェニルノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；ポリビニルフェノール；トリフェニルメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のフェノールアラルキル型フェノール樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ（ジヒドロキシジフェニルメタン）等のビスフェノール化合物；４，４'－ビフェノールなどのビフェニレン骨格を有する化合物などを挙げることができる。
・硬化促進剤
本実施形態にかかる導電性ペーストは、エポキシモノマーまたはエポキシ樹脂と、硬化剤との反応を促進させる硬化促進剤を含んでもよい。
硬化促進剤としては、たとえば、イミダゾール系硬化促進剤；有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；ジシアンジアミド、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７、ベンジルジメチルアミン等のアミジンや３級アミン；上記アミジンまたは上記３級アミンの４級アンモニウム塩等の窒素原子含有化合物などを挙げることができる。
本実施形態の導電性ペースト中の硬化促進剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には０．０１質量部以上、より好適には０．０５質量部以上、さらに好適には０．０７質量部以上である。これにより、ヒートサイクル耐性や被着体への密着性などの性能のバランスがより良好になる。
また、本実施形態の導電性ペースト中の硬化促進剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には１０質量部以下、より好適には５質量部以下である。
本実施形態にかかる導電性ペーストは、好適にはイミダゾール系硬化促進剤を含有する。
イミダゾール系硬化促進剤としては、たとえば、２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール－４，５－ジメタノール、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシメチルイミダゾール、２－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２，４－ジアミノ－６－［２－メチルイミダゾリル－（１）］－エチル－ｓ－トリアジン、２－ウンデシルイミダゾール、２－ヘプタデシルイミダゾール、２，４－ジアミノ－６－［２－メチルイミダゾリル－（１）］－エチル－ｓ－トリアジンイソシアヌル酸付加物、２－フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２－メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイトなどを挙げることができる。
・ラジカル重合開始剤
本実施形態にかかる導電性ペーストが（メタ）アクリルモノマーを含む場合、本実施形態にかかる導電性ペーストはラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。これにより、（メタ）アクリルモノマーを硬化収縮させ、銀含有粒子を凝集させることができる。
ラジカル重合開始剤としては、たとえば、アゾ化合物、過酸化物などを用いることができる。上記具体例のうち、例えば、過酸化物を用いることが好ましい。
上記過酸化物としては、たとえば、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタールなどの有機過酸化物を挙げることができ、より具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド；１，１－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２－ジ（４，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン等のパーオキシケタール；
ｐ－メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３－テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ－ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド；
ジ（２－ｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－へキシルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド；
ジベンゾイルパーオキサイド、ジ（４－メチルベンゾイル）パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド；
ジ－ｎ－プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート；
２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－へキシルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシ２－エチルヘキサノエート等のパーオキシエステルなどを挙げることができる。
本実施形態の導電性ペースト中のラジカル重合開始剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には０．０１質量部以上、より好適には０．０３質量部以上、さらに好適には０．０４質量部以上である。これにより、ヒートサイクル耐性や被着体への密着性などの性能のバランスがより良好になる。
また、本実施形態の導電性ペースト中のラジカル重合開始剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には１０質量部以下、より好適には５質量部以下である。
・溶剤
本実施形態にかかる導電性ペーストは溶剤を含むことが好ましい。これにより、導電性ペーストの流動性を向上させ、作業性の向上に寄与することができる。
本実施形態に係る溶剤としては、たとえば、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、アセチルアセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アノン、ジアセトンアルコール、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、メチルメトキシブタノール、α－ターピネオール、β－ターピネオール、γ－ターピネオール、ターピネオール（α、β、γの混合物）、ジヒドロターピネオール、へキシレングリコール、ベンジルアルコール、２－フェニルエチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールもしくはグリセリン等のアルコール類；
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン）、２－オクタノン、イソホロン（３，５，５－トリメチル－２－シクロヘキセン－１－オン）もしくはジイソブチルケトン（２，６－ジメチル－４－ヘプタノン）等のケトン類；
酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アセトキシエタン、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１，２－ジアセトキシエタン、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジルもしくはリン酸トリペンチル等のエステル類；
テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、１，２－ビス（２－ジエトキシ）エタンもしくは１，２－ビス（２－メトキシエトキシ）エタン等のエーテル類；
酢酸２－（２－ブトキシエトキシ）エタン等のエステルエーテル類；
２－（２－メトキシエトキシ）エタノール等のエーテルアルコール類、トルエン、キシレン、ｎ－パラフィン、イソパラフィン、ドデシルベンゼン、テレピン油、ケロシンもしくは軽油等の炭化水素類；
アセトニトリルもしくはプロピオニトリル等のニトリル類；
アセトアミドもしくはＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等のアミド類；
低分子量の揮発性シリコンオイル、または揮発性有機変成シリコンオイル等を挙げることができる。
本実施形態の導電性ペースト中の溶剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には１質量部以上、より好適には２質量部以上、さらに好適には３質量部以上である。
また、本実施形態の導電性ペースト中の溶剤の含有量は、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好適には５０質量部以下、より好適には２０質量部以下、さらに好適には１０質量部以下である。
本実施形態にかかる導電性ペーストには、必要に応じて、エポキシ樹脂や（メタ）アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ブタジエンゴム等のポリマー成分；シリカ、アルミナ等の無機充填材；微細シリカ等のチキソ調整剤；カップリング剤：酸化防止剤；分散剤；消泡剤；レベリング剤等の成分を添加することもできる。
これらの成分の含有割合は、導電性ペーストを適用する用途に合わせて適宜設定することができる。
本実施形態の導電性ペーストが、上記の各成分のうち例えばブタジエンゴムを含有する場合、他成分の反応性等の観点から、エポキシ基を有することが好ましい。
本実施形態の導電性ペーストにおける、エポキシ基を有するブタジエンゴム（以下、エポキシ基含有ブタジエンゴムという）の含有量は、ペーストから得られる効果物の貯蔵弾性率を低減させ基板等との密着性を向上させる観点から、当該導電性ペーストを１００質量部としたとき、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１．０質量部以上であり、そして、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３０質量部以下である。
エポキシ基含有ブタジエンゴムの具体例としては、日本曹達株式会社製のＮＩＳＳＯ－ＰＢ ＪＰ－２００（エポキシ変性ポリブタジエン）を挙げることができる。
本実施形態にかかる導電性ペーストは、上述の各成分と、必要に応じてその他の成分とを、従来公知の方法で混合することにより得ることができる。
＜物性＞
本実施形態にかかる導電性ペーストは、好適には、２０℃でペースト状である。すなわち、本実施形態にかかる導電性ペーストは、好適には、２０℃で、糊のようにして基板等に塗布することができる。このことにより、本実施形態の導電性ペーストを、半導体素子の接着剤などとして好ましく用いることができる。
もちろん、適用されるプロセスなどによっては、本実施形態の導電性ペーストは、比較的低粘度のワニス状などであってもよい。
本実施形態にかかる導電性ペーストを、焼結処理後の厚みが０．０５ｍｍになるようにガラス板上に塗布し、窒素雰囲気下で、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間焼結処理し、硬化物を得た場合の、当該硬化物の体積抵抗率は、好適には９．５μΩ・ｃｍ以下、さらに好適には９．２μΩ・ｃｍ以下である。これにより、本実施形態の導電ペーストから得られる硬化物の導電性を向上させることができる。また、当該硬化物の体積抵抗率は、通常４．０μΩ・ｃｍ以上、好適には４．５μΩ・ｃｍ以上である。
＜用途＞
本実施形態の導電性ペーストを用いて、半導体装置を製造することができる。例えば、本実施形態の導電性ペーストを、基材と半導体素子との「接着剤」として用いることで、半導体装置を製造することができる。
換言すると、本実施形態の半導体装置は、例えば、基材と、上述の導電性ペーストを焼結して得られる接着層を介して基材上に搭載された半導体素子と、を備える。
半導体素子としては、ＩＣ、ＬＳＩ、電力用半導体素子（パワー半導体）、その他各種の素子を挙げることができる。また、基板としては、各種半導体ウエハ、リードフレーム、ＢＧＡ基板、実装基板、ヒートスプレッダー、ヒートシンクなどを挙げることができる。
以下、図面を参照して、半導体装置の一例を説明する。
図１は、半導体装置の一例を示す断面図である。
半導体装置１００においては、基板３０の表面に本実施形態にかかる導電性ペーストが塗布されることにより接着層１０が形成される。次いで、上記基板３０の表面に上記接着層１０を介して半導体素子２０が搭載される。
接着層１０の厚さは、好適には５μｍ以上であり、より好適には１０μｍ以上であり、さらに好適には２０μｍ以上である。これにより、接着層の導電信頼性が向上する。また、接着層１０の厚さは、好適には１００μｍ以下、より好適には５０μｍ以下である。
導電性ペーストを塗工する方法は特に限定されない。具体的には、ディスペンシング、印刷法、インクジェット法などを挙げることができる。
上記接着層１０を介して半導体素子２０が搭載された後、焼結により接着層１０が含有する銀含有粒子がシンタリングする。
その後、半導体素子２０と基板３０とがボンディングワイヤ４０により電気的に接続され、さらにモールド樹脂５０により封止され、次いで基板３０の半導体素子２０を搭載する表面と反対側の裏面上に複数の半田ボール６０が形成されることにより、半導体装置１００が形成される。
［硬化物］
本実施形態にかかる硬化物は、上記の導電性ペーストを焼結して得られるものである。
焼結の温度は、好適には１５０℃以上、より好適には１８０℃以上、さらに好適には２００℃以上である。これにより、銀含有粒子どうしのシンタリングをより促進させることができる。
焼結の温度は、好適には３００℃以下、より好適には２８０℃以下、さらに好適には２５０℃以下である。これにより、焼結時のモノマー成分等の揮発を調整しやすくなり、硬化物の物性を調整しやすくなる。
本実施形態にかかる硬化物の体積抵抗率は、好適には１０．０μΩ・ｃｍ以下、より好適には９．５μΩ・ｃｍ以下、さらに好適には９．２μΩ・ｃｍ以下である。これにより、硬化物の導電性を向上させることができる。
また、本実施形態にかかる硬化物の体積抵抗率は、通常４．０μΩ・ｃｍ以上、好適には４．５μΩ・ｃｍ以上である。
本実施形態にかかる硬化物の貯蔵弾性率（Ｅ´）は、好適には２０ＧＰａ以下、より好適には１７ＧＰａ以下、さらに好適には１５ＧＰａ以下である。これにより、硬化物と被着体との密着性を向上させることができる。
また、本実施形態にかかる硬化物の貯蔵弾性率（Ｅ´）は、好適には１．０ＧＰａ以上、より好適には３．０ＧＰａ以上、さらに好適には５．０ＧＰａ以上である。これにより、硬化物の強度を向上させることができる。
本実施形態にかかる硬化物は、上述の通り、シンタリング促進剤を含有する導電性ペーストを焼結して得られるものであるため、従来の硬化物と比較して、銀含有粒子のシンタリングが促進されている。
本実施形態にかかる硬化物の断面をＳＥＭ観察すると、銀含有粒子どうしの融合がより多く発生しており、シンタリングが促進されていることが確認できる。このようにシンタリングが促進されることにより、導電性および熱伝導性が向上するものと考えられる。
［シンタリング促進剤］
本実施形態にかかるシンタリング促進剤は、銀含有粒子同士がシンタリングすることを促進するものであり、式（１）または式（２）で示される化合物を含む。
Figure 0007260079000009
 式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。
Figure 0007260079000010
 式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。
本実施形態にかかるシンタリング促進剤によりシンタリングが促進されるメカニズムは明らかではないが、本実施形態にかかるシンタリング促進剤が銀含有粒子の表面に作用することにより銀含有粒子の分散性が向上した結果、銀含有粒子どうしの接触界面における融着や物質移動が促進され、シンタリングが促進されるものと推定される。
本実施形態にかかるシンタリング促進剤は、導電性ペーストをはじめとした種々の樹脂組成物に配合することができる。
本実施形態にかかるシンタリング促進剤が配合ざれる樹脂組成物の組成は特に限定されない。
当該樹脂組成物中のシンタリング促進剤の含有量は特に限定されないが、当該樹脂組成物を１００質量部としたとき、好適には０．５質量部以上、より好適には０．７質量部以上、さらに好適には１．０質量部以上である。これにより、銀含有粒子のシンタリングがより促進される。
また、当該樹脂組成物中のシンタリング促進剤の含有量は、当該樹脂組成物を１００質量部としたとき、好適には５０質量部以下、より好適には２０質量部以下、さらに好適には１０質量部以下である。これにより、ヒートサイクル耐性や被着体への密着性などの性能のバランスがより良好になる。
［シンタリング促進方法］
本実施形態にかかるシンタリング促進方法は、上述のシンタリング促進剤を用いて銀含有粒子のシンタリングを促進する方法である。
上述のシンタリング促進剤を、導電性ペーストをはじめとした種々の樹脂組成物に配合することにより、銀含有粒子のシンタリングを促進させることができる。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［導電性ペーストの調製］
表１および３に示す配合に従い各成分を均一に混合することによりジェットディスペンス用導電性ペーストに配合するワニス１～１１およびＡ１～Ａ７を調製した。表１および３における各成分の含有量の単位は、質量部である。
表１および３に示す成分の詳細は以下のとおりである。
（シンタリング促進剤）
・シンタリング促進剤１：ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（製品名：エポライト４００Ｅ、共栄社化学株式会社製、前述の式（１）に該当、ｍ＝９）
・シンタリング促進剤２：ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（製品名：デナコールＥＸ－８２１、ナガセケムテックス株式会社製、前述の式（１）に該当、ｍ＝４）
・シンタリング促進剤３：ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（製品名：デナコールＥＸ－９２０、ナガセケムテックス株式会社製、前述の式（２）に該当、ｎ＝３）
・シンタリング促進剤４：ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（製品名：デナコールＥＸ－９３１、ナガセケムテックス株式会社製、前述の式（２）に該当、ｎ＝１１）
・シンタリング促進剤５：ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（製品名：デナコールＥＸ－８３０、ナガセケムテックス株式会社製、前述の式（１）に該当、ｎ＝９）
（エポキシモノマー）
・エポキシモノマー１：トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル（製品名：デナコールＥＸ－３２１Ｌ、ナガセケムテックス株式会社製）
・エポキシモノマー２：ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（製品名：ＲＥ－３０３Ｓ、日本化薬株式会社製）
（エポキシ基含有ブタジエンゴム）
・エポキシ基含有ブタジエンゴム１：エポキシ変性ポリブタジエン（製品名：ＮＩＳＳＯ－ＰＢ ＪＰ－２００、日本曹達株式会社製）
（（メタ）アクリルモノマー）
・（メタ）アクリルモノマー１：１，４－シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート（製品名：ＣＨＤＭＭＡ、日本化成株式会社製）
・（メタ）アクリルモノマー２：エチレングリコールジメタクリレート（製品名：ライトエステルＥＧ、共栄社化学株式会社製）
（硬化剤）
・硬化剤１：ビスフェノールＦ型フェノール樹脂（製品名：ＤＩＣ－ＢＰＦ、ＤＩＣ株式会社製）
（硬化促進剤）
・硬化促進剤１：２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール－４，５－ジメタノール（製品名：２ＰＨＺ－ＰＷ、四国化成工業株式会社製)
（ラジカル重合開始剤）
・ラジカル重合開始剤１：ジクミルパーオキサイド（製品名：パーカドックスＢＣ、化薬ヌーリオン株式会社製)
次いで、表２および４に示す配合に従い各成分を均一に混合することにより導電性ペーストを得た。表２および４における各成分の含有量の単位は、質量部である。
表２および４に示す成分の詳細は以下のとおりである。
（銀含有粒子）
・銀フィラー１：銀粒子（製品名：ＡＧ－ＤＳＢ－１１４、ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製、球状、Ｄ５０：０．７μｍ、比表面積：１．０５ｍ２／ｇ、タップ密度５．２５ｇ／ｃｍ３、円形度：０．９５３）
・銀フィラー２：銀粒子（製品名：ＨＫＤ－１２、福田金属箔粉工業株式会社製、鱗片状、Ｄ５０：７．６μｍ、比表面積：０．３１５ｍ２／ｇ、タップ密度：５．５ｇ／ｃｍ３）
（溶剤）
・溶剤１：トリプロピレングリコールモノｎ－ブチルエーテル（製品名：ＢＦＴＧ、日本乳化剤株式会社製)
［硬化物の作製］
得られた導電性ペーストをガラス板上に塗布し、窒素雰囲気下で、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間焼結処理を行った。これにより、厚さ０．０５ｍｍの硬化物を得た。
［体積抵抗率］
ミリオームメータ（ＨＩＯＫＩ社製）による直流四電極法により、電極間隔が４０ｍｍの電極を用い、得られた硬化物表面の体積抵抗率を測定した。
［貯蔵弾性率］
得られた硬化物から約０．１ｍｍ×約１０ｍｍ×約４ｍｍの短冊状サンプルを切り出し、当該短冊状サンプルを用いて２５℃における貯蔵弾性率（Ｅ’）を、ＤＭＡ（動的粘弾性測定、引張モード）により昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１０Ｈｚの条件で測定した。
Figure 0007260079000011
Figure 0007260079000012
Figure 0007260079000013
Figure 0007260079000014
上記表２および４に示す通り、各実施例の導電性ペーストは、比較例の導電性ペーストと比べて、体積抵抗率が小さく、導電性に優れることが確認された。
［硬化物断面のＳＥＭ観察］
得られた硬化物から約４ｍｍ×約１０ｍｍ×約５０μｍのＳＥＭ観察用切片を切り出し、当該ＳＥＭ観察用切片を走査電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製、装置名：ＭｉｎｉｓｃｏｐｅＴＭ３０３０）により倍率：５０００倍で観察した。
実施例２のＳＥＭ観察像を図２に、比較例１のＳＥＭ観察像を図３にそれぞれ示す。それぞれのＳＥＭ観察像において、白く映っている部分が銀含有粒子である。実施例２のＳＥＭ観察像では、比較例１のＳＥＭ観察像と比較して、銀含有粒子どうしの融合がより多く発生しており、シンタリングが促進されていることがわかる。
この出願は、２０２１年９月２４日 に出願された日本出願特願２０２１－１５５９５６号および２０２２年９月６日に出願された日本出願特願２０２２－１４１７１９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０ 接着層
２０ 半導体素子
３０ 基板
４０ ボンディングワイヤ
５０ モールド樹脂
６０ 半田ボール
１００ 半導体装置

Claims (14)

  1. 銀含有粒子と、
    前記銀含有粒子同士がシンタリングすることを促進するシンタリング促進剤と、
    を含有する導電性ペーストであって、
    前記シンタリング促進剤が式（１）または式（２）で示される化合物を含み、
    （メタ）アクリルモノマーをさらに含む、導電性ペースト。
    Figure 0007260079000015
     （式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。）
    Figure 0007260079000016
     （式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。）
  2. 請求項１に記載の導電性ペーストであって、
    前記シンタリング促進剤が式（１）で示される化合物を含み、式（１）中、ｍは１以上１１以下の整数である、導電性ペースト。
  3. 請求項１または２に記載の導電性ペーストであって、
    前記シンタリング促進剤が式（２）で示される化合物を含み、式（２）中、ｎは２以上１３以下の整数である、導電性ペースト。
  4. 請求項１または２に記載の導電性ペーストであって、
    前記銀含有粒子が球状粒子、鱗片状粒子、凝集状粒子、および多面体形状の粒子からなる群から選択される１種または２種以上を含む、導電性ペースト。
  5. 請求項４に記載の導電性ペーストであって、
    前記銀含有粒子が球状粒子、鱗片状粒子、凝集状粒子、および多面体形状の粒子からなる群から選択される２種以上を含む、導電性ペースト。
  6. 請求項１または２に記載の導電性ペーストであって、
    エポキシモノマーをさらに含む、導電性ペースト。
  7. 請求項６に記載の導電性ペーストであって、
    フェノール系硬化剤をさらに含む、導電性ペースト。
  8. 請求項６に記載の導電性ペーストであって、
    イミダゾール系硬化促進剤をさらに含む、導電性ペースト。
  9. 請求項１または２に記載の導電性ペーストであって、
    ラジカル重合開始剤をさらに含む、導電性ペースト。
  10. 請求項１または２に記載の導電性ペーストであって、
    溶剤をさらに含む、導電性ペースト。
  11. 請求項１または２に記載の導電性ペーストであって、
    当該導電性ペーストを、焼結処理後の厚みが０．０５ｍｍになるようにガラス板上に塗布し、窒素雰囲気下で、３０℃から２００℃まで６０分間かけて昇温し、続けて２００℃で１２０分間焼結処理し、硬化物を得た場合の、当該硬化物の体積抵抗率が４．０μΩ・ｃｍ以上９．５μΩ・ｃｍ以下である、導電性ペースト。
  12. 請求項１または２に記載の導電性ペーストを焼結して得られる硬化物。
  13. 銀含有粒子同士がシンタリングすることを促進するシンタリング促進剤であって、
    式（１）または式（２）で示される化合物を含み、
    銀含有粒子と、（メタ）アクリルモノマーと、を含有する導電性ペーストに用いられる、シンタリング促進剤。
    Figure 0007260079000017
     （式（１）中、ｍは１以上２０以下の整数である。）
    Figure 0007260079000018
     （式（２）中、ｎは１以上２０以下の整数である。）
  14. 請求項１３に記載のシンタリング促進剤を用いて銀含有粒子のシンタリングを促進する、シンタリング促進方法。
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