JP7419676B2 - 電子部品の製造方法及び電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の製造方法及び電子部品に関する。

ポリマー成形体の表面上に、機能的及び／又は装飾的な表面加工の目的で金属層を設ける方法として、金属めっきが利用されている。金属配線等のように金属層が所定のパターンを有する場合、選択的に金属めっきを施すことが行われる。例えば、レーザー・ダイレクト・ストラクチャリング（ＬＤＳ）を用いる方法が知られており、ＬＤＳにより銅配線を形成する場合、触媒を含むポリマー成形体の銅配線を形成する部分にレーザーを照射して触媒を活性化させることにより、触媒に選択的に（銅配線を形成する部分のみに）無電解銅めっきを施すことができ、その結果、所定のパターンを有する銅配線を形成できる（例えば特許文献１）。しかし、このような方法は触媒を含むポリマーが高価であるなどの問題がある。

一方で、ＡＢＳ樹脂及びポリプロピレン等の汎用プラスチックから形成されるポリマー成形体に金属めっきを施す方法も検討されている。例えば、下記特許文献２には、オゾン水処理を含む表面処理が施されたＡＢＳ樹脂の基材に、Ｎｉ－Ｐ金属被膜を形成する方法が開示されている。また、下記特許文献３には、ＡＢＳ樹脂の代替え素材であるポリプロピレン樹脂の所望の場所にのみ選択的に、密着性に優れた無電解Ｎｉめっき被膜を形成することを目的として、所定の膨潤処理をしたポリプロピレン樹脂成形体のめっき処理を施す領域のみにＵＶ照射を行う方法が提案されている。

特開２０１２－１４９３４７号公報 特許５０９６２７３号明細書 特開２０１６－１６０５０６号公報

しかし、特許文献２及び３に記載の方法も無電解めっきの工程が必要であり、生産性の点で課題がある。更に、本発明者らの検討によれば、耐熱性が低いプラスチックを主成分とするポリマー成形体に上記のめっき方法で金属配線を形成し、これに電子素子を搭載した場合、得られる電子部品は熱ストレス（例えば－４０℃～８０℃の温度サイクル試験）により断線しやすいことが明らかになった。めっき被膜とポリマー成形体との密着性については、めっき直後は良好であっても、熱ストレスが加わると、ポリマー成形体は伸縮しやすいが金属層は伸縮しづらいために、ポリマー成形体と金属層との間の応力によって密着性が低下するものと考えられる。そして、ポリマー成形体が耐熱性が低いプラスチックを主成分とする場合、特に温度サイクル試験後において導通信頼性の低下が顕在化したと本発明者らは推察する。

そこで、本発明の一側面は、耐熱性の低いプラスチックを主成分とするポリマー成形体に対して金属配線の形成及び電子素子の実装を簡便に行うことができ、熱ストレスを受けた場合であっても充分な導通信頼性を有する電子部品を生産性よく製造することができる電子部品の製造方法及びそれにより得られる電子部品を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、ポリマー成形体に、金属粒子を含有する金属ペーストを所定のパターンで塗布して金属ペースト層を形成する第１の工程と、金属粒子を焼結させることにより、金属配線を形成する第２の工程と、金属配線上に、はんだ粒子と樹脂成分とを含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する第３の工程と、はんだペースト層上に電子素子を配置する第４の工程と、はんだペースト層を加熱して、金属配線と電子素子とを接合するはんだ層を形成すると共に、はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層を形成する第５の工程とを備え、上記ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体である電子部品の製造方法である。

上記の電子部品の製造方法によれば、金属ペーストを所定のパターン（金属配線に対応するパターン）で塗布するため、触媒を含むポリマーが不要であり、また、無電解銅めっきの工程を省略できる。加えて、この製造方法では、金属ペーストを焼成して形成した金属配線上に、はんだ粒子と樹脂成分とを含むはんだペーストを塗布し、電子素子の配置後に加熱することにより、はんだ層の外周に樹脂層を形成しつつ、金属粒子の焼結体である金属配線の空隙に樹脂成分を充填させることができる。これにより、ポリマー成形体と金属配線との接着性を向上させることができるとともに金属配線を断線しにくいものにすることができ、熱ストレスを受けた場合であっても充分な導通信頼性を有する電子部品を生産性よく製造することができる。

第３の工程において、金属配線の少なくとも一部が露出するようにソルダーレジストを形成し、金属配線の露出部分上に、はんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成してもよい。

本発明の一側面はまた、ポリマー成形体に、金属粒子を含有する金属ペーストを所定のパターンで塗布して金属ペースト層を形成する第１の工程と、金属粒子を焼結させることにより、金属配線を形成する第２の工程と、金属配線上に、樹脂成分を含む樹脂組成物を塗布し、樹脂層を形成する第３の工程と、金属配線の少なくとも一部が露出するように樹脂層を除去する第４の工程と、金属配線の露出部分上に、はんだ粒子を含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する第５の工程と、はんだペースト層上に電子素子を配置する第６の工程と、はんだペースト層を加熱して、金属配線と電子素子とを接合するはんだ層を形成する第７の工程とを備え、上記ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体である電子部品の製造方法である。

上記の電子部品の製造方法によれば、金属ペーストを所定のパターン（金属配線に対応するパターン）で塗布するため、触媒を含むポリマーが不要であり、また、無電解銅めっきの工程を省略できる。加えて、この製造方法では、金属ペーストを焼成して形成した金属配線上に、樹脂組成物を塗布することにより、金属粒子の焼結体である金属配線の空隙に樹脂成分を充填させることができる。これにより、ポリマー成形体と金属配線との接着性を向上させることができるとともに金属配線を断線しにくいものにすることができ、熱ストレスを受けた場合であっても充分な導通信頼性を有する電子部品を生産性よく製造することができる。

上記はんだペーストが樹脂成分を更に含有し、第７の工程においてはんだ層と当該はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層とを形成してもよい。この場合、はんだペーストを塗布し、電子素子を配置した後に、はんだペーストを熱処理することで、金属配線と電子素子とがはんだ層を介して接合され、はんだ層の外周に樹脂層が形成されることで、ポリマー成形体と金属配線との接着性を更に改善することができる。

本発明の一側面はまた、ポリマー成形体に、金属粒子を含有する金属ペーストを所定のパターンで塗布して金属ペースト層を形成する第１の工程と、金属粒子を焼結させることにより、金属配線を形成する第２の工程と、金属配線上に、はんだ粒子を含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する第３の工程と、はんだペースト層上に電子素子を配置する第４の工程と、はんだペースト層を加熱して、金属配線と電子素子とを接合するはんだ層を形成する第５の工程と、ポリマー成形体と、金属配線及びはんだ層を介してポリマー成形体に接続された電子素子との間に、硬化性樹脂成分を含有する封止材を含浸し、硬化する第６の工程とを備え、上記ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体である電子部品の製造方法である。

上記の電子部品の製造方法によれば、金属ペーストを所定のパターン（金属配線に対応するパターン）で塗布するため、触媒を含むポリマーが不要であり、また、無電解銅めっきの工程を省略できる。加えて、この製造方法では、はんだ層で接合された金属配線と電子素子との間に、硬化性樹脂成分を含有する封止材を含浸し、硬化することにより、はんだ層の外周に樹脂硬化物を形成しつつ、金属粒子の焼結体である金属配線の空隙に樹脂硬化物を充填させることができる。これにより、ポリマー成形体と金属配線との接着性を向上させることができるとともに金属配線を断線しにくいものにすることができ、熱ストレスを受けた場合であっても充分な導通信頼性を有する電子部品を生産性よく製造することができる。

上述した本発明に係る電子部品の製造方法のそれぞれにおいて、ポリマー成形体が、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、又はポリカーボネートを含有するものであってもよい。

また、レーザ照射又はギ酸が含まれる雰囲気下で１２０℃以下の加熱によって金属粒子を焼結させて、金属配線を形成することができる。この場合、ポリマー成形体への熱の影響をより小さくすることができる。

更に、金属ペーストが、粒径が２．０μｍ以上である第１の銅粒子と、粒径が０．８μｍ以下である第２の銅粒子とを含有するものであってもよい。この場合、導電性及び熱伝導性に優れるとともに、空隙を適度に含む銅配線を容易に形成することができる。

また、金属配線の厚みが１０μｍ以上であってもよい、この場合、電子部品の導通信頼性を確保することが容易となる。

本発明の他の側面は、ポリマー成形体と、ポリマー成形体上に設けられ、金属粒子の焼結体により構成される金属配線と、金属配線上に配置された電子素子と、金属配線と電子素子とを接合するはんだ層とを備え、ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体であり、金属配線が空隙を有し、当該空隙に樹脂成分が充填されている電子部品である。

このような電子部品は、耐熱性の低いプラスチックを主成分とするポリマー成形体に対して金属配線の形成及び電子素子の実装がなされていながらも、熱ストレスを受けた場合であっても充分な導通信頼性を有するものになり得る。また、上述した本発明に係る電子部品の製造方法によって製造することができるため、生産性にも優れている。

電子部品は、はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層を更に備えていてもよい。また、金属配線の厚みが１０μｍ以上であってもよい。

本発明の一側面によれば、耐熱性の低いプラスチックを主成分とするポリマー成形体に対して金属配線の形成及び電子素子の実装を簡便に行うことができ、熱ストレスを受けた場合であっても充分な導通信頼性を有する電子部品を生産性よく製造することができる電子部品の製造方法を提供することができる。また、本発明の一側面によれば、耐熱性の低いプラスチックを主成分とするポリマー成形体上に電子素子が実装された構成を有しながらも、生産性に優れるとともに熱ストレスを受けた場合であっても充分な導通信頼性を有する電子部品を提供することができる。

一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式断面図である。 電子部品における金属配線とポリマー成形体の接合部を説明するための模式断面図である。 一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式断面図である。 一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式断面図である。 一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式断面図である。 金属粒子の焼結体により構成される金属配線の断面の一例を示すＳＥＭ像である。 実施例における電子部品の製造方法を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態の電子部品の製造方法は、ポリマー成形体上に、金属粒子を含有する金属ペーストを所定のパターンで塗布して金属ペースト層を形成する第１の工程と、金属粒子を焼結させることにより、金属配線を形成する第２の工程と、金属配線上に、はんだ粒子及び樹脂成分を含有するはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する第３の工程と、はんだペースト層上に電子素子を配置する第４の工程と、はんだペースト層を加熱して、金属配線と電子素子とを接合するはんだ層を形成すると共に、はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層を形成する第５の工程とを備える。

金属粒子は、銅、ニッケル、パラジウム、金、白金、銀及びスズからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属を含むことが好ましい。低温で焼結が起こり易いことから、金属粒子は、銅又は銀を含むことが好ましく、微細配線化したときに、マイグレーションを抑制する観点から、銅を含むことがより好ましい。低温での焼成と材料のコストとを考慮すると、金属粒子として、銀コート銅粒子を用いることがより好ましい。金属粒子は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、金属粒子は、粒径の異なる２種以上の金属粒子を含んでもよく、例えば、粒径が１．０μｍ以上である第１の金属粒子と、粒径が０．８μｍ以下である第２の金属粒子とを含んでよい。

図１は、一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式図である。金属配線を形成するための金属粒子として、銅粒子を用いた場合について説明する。この製造方法では、まず、ポリマー成形体上に、銅粒子を含有する銅ペーストを所定のパターンで塗布して金属（銅）ペースト層を形成する（第１の工程）。第１の工程では、まず、図１（ａ）に示すように、ポリマー成形体１を準備する（準備工程）。

ポリマー成形体１は、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体であってもよい。

本明細書において、結晶性プラスチックの融点は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によりＪＩＳ Ｋ－７１２１に準拠して測定した際の結晶融解ピークにおける補外融解開始温度（Ｔｉｍ）を意味する。非晶性プラスチックのガラス転移温度は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）により測定された熱量変化からＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠した方法によって算出した中間点ガラス転移温度を意味する。

ポリマー成形体１は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＳ樹脂（ＳＡＮ）、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍＰＰＥ）等の非晶性プラスチックの成形体、及びポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の結晶性プラスチックの成形体を用いることができる。ポリマー成形体の形状及び大きさは、任意である。ポリマー成形体１は、好ましくは、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、又はポリカーボネートを主成分とする。なお、主成分の含有割合は５０質量％以上であってもよく、７０質量％以上であってもよく、９０質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。

（第１の工程）
第１の工程では、準備工程に続いて、図１（ｂ）に示すように、ポリマー成形体１上に銅ペーストを所定のパターンで（銅配線を形成する部分に）塗布して銅ペースト層２を形成する（形成工程）。銅ペーストは、例えば、スクリーン印刷、転写印刷、オフセット印刷、ジェットプリンティング法、ディスペンサー、ジェットディスペンサ、ニードルディスペンサ、カンマコータ、スリットコータ、ダイコータ、グラビアコータ、スリットコート、凸版印刷、凹版印刷、グラビア印刷、ステンシル印刷、ソフトリソグラフ、バーコート、アプリケータ、粒子堆積法、スプレーコータ、スピンコータ、ディップコータ、電着塗装等によって塗布される。

銅ペースト層の厚みは、１μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、５μｍ以上、１０μｍ以上、１５μｍ以上、又は２０μｍ以上であってよく、３０００μｍ以下、１０００μｍ以下、５００μｍ以下、３００μｍ以下、２５０μｍ以下、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、又は１００μｍ以下であってよい。

形成工程では、銅粒子の焼結時の流動及びボイドの発生を抑制する観点から、ポリマー成形体１上に設けられた銅ペースト層２を適宜乾燥させてもよい。乾燥時のガス雰囲気は大気中であってもよく、窒素、希ガス等の無酸素雰囲気中であってもよく、水素、ギ酸等の還元雰囲気中であってもよい。乾燥方法は、常温放置による乾燥であってもよく、加熱乾燥であってもよく、減圧乾燥であってもよい。加熱乾燥又は減圧乾燥には、例えば、ホットプレート、温風乾燥機、温風加熱炉、窒素乾燥機、赤外線乾燥機、赤外線加熱炉、遠赤外線加熱炉、マイクロ波加熱装置、レーザー加熱装置、電磁加熱装置、ヒーター加熱装置、蒸気加熱炉、熱板プレス装置等を用いることができる。乾燥の温度及び時間は、使用した分散媒の種類及び量に合わせて適宜調整してもよい。乾燥の温度は、例えば、５０℃以上であってよく、１４０℃以下であってよい。乾燥の時間は、例えば、１分間以上であってよく、１２０分間以下であってよい。

銅ペーストは、銅粒子として、例えば、粒径（最大径）が１．０μｍ以上である第１の銅粒子を含む。第１の銅粒子の粒径（最大径）は、１．０μｍ以上であり、例えば、２．０μｍ以上であってもよく、３．０μｍ以上であってもよい。第１の銅粒子の粒径は、２０μｍ以下であってよく、１０μｍ以下であってもよい。第１の銅粒子の平均粒径（平均最大径）は、得られる配線の熱ストレスによる断線をより抑制する観点から、１．０μｍ以上、２．０μｍ以上又は３μｍ以上であってよく、２０μｍ以下又は１０μｍ以下であってよい。

第１の銅粒子の粒径及び平均粒径は、例えば、粒子のＳＥＭ像から求めることができる。第１の銅粒子の粒径（最大径）をＳＥＭ像から算出する方法を例示する。第１の銅粒子の粉末を、ＳＥＭ用のカーボンテープ上にスパチュラで載せ、ＳＥＭ用サンプルとする。このＳＥＭ用サンプルをＳＥＭ装置により５０００倍で観察する。ＳＥＭ像の第１の銅粒子に外接する長方形を画像処理ソフトにより作図し、長方形の長辺をその粒子の粒径（最大径）とする。複数のＳＥＭ像を用いて、この測定を５０個以上の第１の銅粒子に対して行い、粒径の平均値（平均最大径）を算出する。

第１の銅粒子の体積平均粒径は、１．０μｍ以上、２．０μｍ以上又は３．０μｍ以上であってよく、５０μｍ以下、２０μｍ以下、又は１０μｍ以下であってよい。なお、本明細書において体積平均粒径とは、５０％体積平均粒径を意味する。銅粒子の体積平均粒径を求める場合、原料となる銅粒子、又は銅ペーストから揮発成分を除去した乾燥銅粒子を、分散剤を用いて分散媒に分散させたものを光散乱法粒度分布測定装置（例えば、島津ナノ粒子径分布測定装置（株式会社島津製作所の商品名：ＳＡＬＤ－７５００ｎａｎｏ）で測定する方法等により求めることができる。光散乱法粒度分布測定装置を用いる場合、分散媒としては、ヘキサン、トルエン、α－テルピネオール等を用いることができる。

第１の銅粒子は、好ましくはフレーク状である。この場合、第１の銅粒子が銅ペーストの塗布面に対して略平行に配向することで、銅ペースト中の銅粒子を焼結させたときの体積収縮が抑制され、得られる配線の熱ストレスによる断線がより抑制される。また、理由は定かではないが、銅配線とポリマー成形体の接着性がより向上する。

第１の銅粒子のアスペクト比は４以上であってよく、６以上であってもよい。アスペクト比が上記範囲内であれば、銅ペースト内の第１の銅粒子が、銅ペーストの塗布面に対して平行に配向し易くなり、銅ペースト中の銅粒子を焼結させたときの体積収縮を抑制できる。そのため得られる配線の熱ストレスによる断線をより一層抑制することができる。銅ペースト中の銅粒子のアスペクト比（長径／厚さ）は、例えば、粒子のＳＥＭ像を観察し、長径及び厚さを測定することにより求めることができる。

銅ペーストは、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が４以上である第１の銅粒子を含むことが好ましい。第１の銅粒子の平均粒径及びアスペクト比が上記範囲内であれば、銅ペースト中の銅粒子を焼結させた際の体積収縮を充分に低減でき、得られる配線の熱ストレスによる断線をより抑制することができる。

銅ペーストは、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が２未満である銅粒子を含んでいてもよいが、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が２未満である銅粒子の含有量は、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が４以上である第１の銅粒子１００質量部に対して、５０質量部以下であることが好ましく、３０質量部以下とすることがより好ましい。平均粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が２未満である銅粒子の含有量を制限することにより、銅ペースト内の第１の銅粒子が、銅ペーストの塗布面に対して略平行に配向し易くなり、銅ペースト中の銅粒子を焼結させたときの体積収縮をより有効に抑制することができる。これにより、得られる配線の熱ストレスによる断線をより抑制し易くなる。このような効果が更に得られ易くなる点で、平均粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が２未満である銅粒子の含有量は、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が４以上である第１の銅粒子１００質量部に対して、２０質量部以下であってもよく、１０質量部以下であってもよく、０質量部であってもよい。

銅ペースト中の第１の銅粒子の含有量は、銅ペーストに含まれる金属粒子の全質量を基準として、１質量％以上、１０質量％以上、又は２０質量％以上であってよく、９０質量％以下、７０質量％以下、又は５０質量％以下であってよい。第１の銅粒子の含有量が、上記範囲内であれば、導通信頼性に優れる配線の形成が容易となる。

第１の銅粒子は、分散安定性及び耐酸化性の観点から、表面処理剤で処理されていてよい。表面処理剤は、配線形成時（銅粒子の焼結時）に除去されるものであってよい。表面処理剤としては、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、オレイン酸等の脂肪族カルボン酸；テレフタル酸、ピロメリット酸、ｏ－フェノキシ安息香酸等の芳香族カルボン酸；セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソボルニルシクロヘキサノール、テトラエチレングリコール等の脂肪族アルコール；ｐ－フェニルフェノール等の芳香族アルコール；オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン等のアルキルアミン；ステアロニトリル、デカンニトリル等の脂肪族ニトリル；アルキルアルコキシシラン等のシランカップリング剤；ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、シリコーンオリゴマー等の高分子処理剤が挙げられる。表面処理剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

表面処理剤の処理量は、粒子表面に一分子層以上の量であってもよい。このような表面処理剤の処理量は、第１の銅粒子の比表面積、表面処理剤の分子量、及び表面処理剤の最小被覆面積により変化する。表面処理剤の処理量は、通常０．００１質量％以上である。

表面処理剤の処理量は、第１の銅粒子の表面に付着した分子層数（ｎ）と、第１の銅粒子の比表面積（Ａ_ｐ）（単位ｍ^２／ｇ）と、表面処理剤の分子量（Ｍ_ｓ）（単位ｇ／ｍｏｌ）と、表面処理剤の最小被覆面積（Ｓ_Ｓ）（単位ｍ^２／個）と、アボガドロ数（Ｎ_Ａ）（６．０２×１０^２３個）から算出できる。具体的には、表面処理剤の処理量は、表面処理剤の処理量（質量％）＝｛（ｎ・Ａ_ｐ・Ｍ_ｓ）／（Ｓ_Ｓ・Ｎ_Ａ＋ｎ・Ａ_ｐ・Ｍ_ｓ）｝×１００％の式に従って算出される。

第１の銅粒子の比表面積は、乾燥させた銅粒子をＢＥＴ比表面積測定法で測定することで算出できる。表面処理剤の最小被覆面積は、表面処理剤が直鎖飽和脂肪酸の場合、２．０５×１０^－１９ｍ^２／１分子である。それ以外の表面処理剤の場合には、例えば、分子モデルからの計算、又は「化学と教育」（上江田捷博、稲福純夫、森巌、４０（２），１９９２，ｐ１１４－１１７）に記載の方法で測定できる。表面処理剤の定量方法の一例を示す。表面処理剤は、銅ペーストから分散媒を除去した乾燥粉の熱脱離ガス・ガスクロマトグラフ質量分析計により同定でき、これにより表面処理剤の炭素数及び分子量を決定できる。表面処理剤の炭素分割合は、炭素分分析により分析できる。炭素分分析法としては、例えば、高周波誘導加熱炉燃焼／赤外線吸収法が挙げられる。同定された表面処理剤の炭素数、分子量及び炭素分割合から上記式により表面処理剤量を算出できる。

第１の銅粒子としては、市販されているものを用いることができる。市販されている第１の銅粒子としては、例えば、ＭＡ－Ｃ０２５（三井金属鉱業株式会社製、平均粒径４．１μｍ）、３Ｌ３（福田金属箔粉工業株式会社製、平均粒径７．３μｍ）、１１１０Ｆ（三井金属鉱業株式会社製、平均粒径５．８μｍ）、２Ｌ３（福田金属箔粉工業株式会社製、平均粒径９μｍ）が挙げられる。

銅ペーストの製造時には、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が４以上である第１の銅粒子を含み、且つ、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が２未満である銅粒子の含有量が、粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であり、アスペクト比が４以上である第１の銅粒子１００質量部に対して、５０質量部以下、好ましくは３０質量部以下である銅粒子を用いることができる。このような銅粒子を含有する市販品を選定して用いてよい。

一実施形態において、銅ペーストは、第１の銅粒子と、粒径（最大径）が０．８μｍ以下である第２の銅粒子とを含んでもよい。この場合、銅粒子が焼結される際に、第１の銅粒子同士の間に第２の銅粒子が介在することで、得られる配線の導通性が向上する傾向がある。特に銅粒子として第１の銅粒子を用いる場合に、第１の銅粒子と第２の銅粒子とを併用することが好ましい。すなわち、第２の銅粒子のみから銅ペーストを調製する場合、分散媒の乾燥に伴う体積収縮及び焼結収縮が大きいため、銅粒子を焼結させる際に被着面から焼結体（配線）が剥離し易くなり、充分な導通信頼性が得られ難いが、第１の第１の銅粒子と第２の銅粒子とを併用することで、銅ペーストを焼結させたときの体積収縮が抑制され、得られる配線と被着体であるポリマー成形体との接着性が向上する。そのため、配線の熱ストレスによる断線がより起こり難くなる。

第２の銅粒子は、第１の銅粒子間を好適に接合する銅粒子として作用する。また、第２の銅粒子は、第１の銅粒子よりも焼結性に優れ、銅粒子の焼結を促進する機能を有する。例えば、第１の銅粒子を単独で使用した場合と比較して、より低温で、銅粒子を焼結させることが可能になる。

第２の銅粒子の粒径は、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下又は０．３μｍ以下であってもよい。第２の銅粒子の粒径は、０．００５μｍ以上、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以上、０．１μｍ以上又は０．２μｍ以上であってよい。第２の銅粒子の平均粒径は、０．００５μｍ以上、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以上、０．１μｍ以上又は０．２μｍ以上であってよく、０．８μｍ以下、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下又は０．３μｍ以下であってよい。

第２の銅粒子の体積平均粒径は、０．００５μｍ以上であってよく、０．０１μｍ以上であってよく、０．８μｍ以下であってよい。第２の銅粒子の体積平均粒径が０．０１μｍ以上であれば、第２の銅粒子の合成コストの抑制、良好な分散性、表面処理剤の使用量の抑制といった効果が得られ易くなる。第２の銅粒子の体積平均粒径が０．８μｍ以下であれば、第２の銅粒子の焼結性に優れるという効果が得られ易くなる。より一層上記効果を奏する観点から、第２の銅粒子の体積平均粒径は、０．０５μｍ以上、０．１μｍ以上又は０．２μｍ以上であってよく、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下又は０．３μｍ以下であってよい。

第２の銅粒子は、粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下の銅粒子を１０質量％以上含んでいてよい。銅ペーストの焼結性の観点から、第２の銅粒子は、粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下の銅粒子を２０質量％以上含んでいてよく、３０質量％以上含んでいてよく、１００質量％含んでいてよい。第２の銅粒子における粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下の銅粒子の含有割合が２０質量％以上であると、銅粒子の分散性がより向上し、粘度の上昇、ペースト濃度の低下をより抑制することができる。

銅ペースト中の第２の銅粒子の含有量は、銅ペーストに含まれる金属粒子の全質量を基準として、２０質量％以上、３０質量％以上、３５質量％以上、又は４０質量％以上であってよく、９０質量％以下、８５質量％以下、又は８０質量％以下であってよい。第２の銅粒子の含有量が上記範囲内であれば、得られる配線の熱ストレスによる断線がより起こり難くなる。

銅ペースト中の第２銅粒子の含有量は、第１の銅粒子の質量及び第２の銅粒子の質量の合計を基準として、２０質量％以上であってよく、９０質量％以下であってよい。第２の銅粒子の上記含有量が２０質量％以上であれば、第１の銅粒子の間を充分に充填することができ、得られる配線の熱ストレスによる断線がより起こり難くなる。第２の銅粒子の上記含有量が９０質量％以下であれば、銅粒子を焼結させた時の体積収縮を充分に抑制できるため、得られる配線の熱ストレスによる断線がより起こり難くなる。より一層上記効果を奏するという観点から、第２の銅粒子の含有量は、第１の銅粒子の質量及び第２の銅粒子の質量の合計を基準として、３０質量％以上、３５質量％以上、又は４０質量％以上であってもよく、８５質量％以下又は８０質量％以下であってもよい。

第２の銅粒子の形状は、例えば、球状、塊状、針状、フレーク状、略球状等であってよい。第２の銅粒子は、これらの形状を有する銅粒子の凝集体であってもよい。分散性及び充填性の観点から、第２の銅粒子の形状は、球状、略球状、フレーク状であってよく、燃焼性、及び第１の銅粒子との混合性等の観点から、球状又は略球状であってよい。

第２の銅粒子のアスペクト比は、分散性、充填性、及び第１の銅粒子との混合性の観点から、５以下であってよく、３以下であってもよい。

第２の銅粒子は、特定の表面処理剤で処理されていてもよい。特定の表面処理剤としては、例えば、炭素数８～１６の有機酸が挙げられる。炭素数８～１６の有機酸としては、例えば、カプリル酸、メチルヘプタン酸、エチルヘキサン酸、プロピルペンタン酸、ペラルゴン酸、メチルオクタン酸、エチルヘプタン酸、プロピルヘキサン酸、カプリン酸、メチルノナン酸、エチルオクタン酸、プロピルヘプタン酸、ブチルヘキサン酸、ウンデカン酸、メチルデカン酸、エチルノナン酸、プロピルオクタン酸、ブチルヘプタン酸、ラウリン酸、メチルウンデカン酸、エチルデカン酸、プロピルノナン酸、ブチルオクタン酸、ペンチルヘプタン酸、トリデカン酸、メチルドデカン酸、エチルウンデカン酸、プロピルデカン酸、ブチルノナン酸、ペンチルオクタン酸、ミリスチン酸、メチルトリデカン酸、エチルドデカン酸、プロピルウンデカン酸、ブチルデカン酸、ペンチルノナン酸、ヘキシルオクタン酸、ペンタデカン酸、メチルテトラデカン酸、エチルトリデカン酸、プロピルドデカン酸、ブチルウンデカン酸、ペンチルデカン酸、ヘキシルノナン酸、パルミチン酸、メチルペンタデカン酸、エチルテトラデカン酸、プロピルトリデカン酸、ブチルドデカン酸、ペンチルウンデカン酸、ヘキシルデカン酸、ヘプチルノナン酸、メチルシクロヘキサンカルボン酸、エチルシクロヘキサンカルボン酸、プロピルシクロヘキサンカルボン酸、ブチルシクロヘキサンカルボン酸、ペンチルシクロヘキサンカルボン酸、ヘキシルシクロヘキサンカルボン酸、ヘプチルシクロヘキサンカルボン酸、オクチルシクロヘキサンカルボン酸、ノニルシクロヘキサンカルボン酸等の飽和脂肪酸；オクテン酸、ノネン酸、メチルノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ミリストレイン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、パルミトレイン酸、サビエン酸等の不飽和脂肪酸；テレフタル酸、ピロメリット酸、ｏ－フェノキシ安息香酸、メチル安息香酸、エチル安息香酸、プロピル安息香酸、ブチル安息香酸、ペンチル安息香酸、ヘキシル安息香酸、ヘプチル安息香酸、オクチル安息香酸、ノニル安息香酸等の芳香族カルボン酸が挙げられる。有機酸は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。このような有機酸と上記第２の銅粒子とを組み合わせることで、第２の銅粒子の分散性と焼結時における有機酸の脱離性とを両立できる傾向にある。

表面処理剤の処理量は、第２の銅粒子の表面に一分子層～三分子層付着する量であってもよい。表面処理剤の処理量は、０．０７質量％以上、０．１０質量％以上、又は０．２質量％以上であってよく、２．１質量％以下、１．６質量％以下、又は１．１質量％以下であってよい。第２の銅粒子の表面処理量は、第１の銅粒子について上述した方法により算出することができる。比表面積、表面処理剤の分子量、及び表面処理剤の最小被覆面積についても同様である。

第２の銅粒子としては、市販されているものを用いることができる。市販されている第２の銅粒子としては、例えば、ＣＨ－０２００（三井金属鉱業株式会社製、体積平均粒径０．３６μｍ）、ＨＴ－１４（三井金属鉱業株式会社製、体積平均粒径０．４１μｍ）、ＣＴ－５００（三井金属鉱業株式会社製、体積平均粒径０．７２μｍ）、Ｔｎ－Ｃｕ１００（太陽日酸株式会社製、体積平均粒径０．１２μｍ）が挙げられる。

銅ペースト中の第１の銅粒子の含有量及び第２の銅粒子の含有量の合計は、銅ペーストに含まれる金属粒子の全質量を基準として、８０質量％以上であってよい。第１の銅粒子の含有量及び第２の銅粒子の含有量の合計が上記範囲内であれば、得られる配線の熱ストレスによる断線がより起こり難くなる。より一層上記効果を奏するという観点から、第１の銅粒子の含有量及び第２の銅粒子の含有量の合計は、金属粒子の全質量を基準として、９０質量％以上であってもよく、９５質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。

銅ペーストは、銅粒子以外のその他の金属粒子を更に含んでいてもよい。その他の金属粒子としては、例えば、ニッケル、銀、金、パラジウム、白金等の粒子が挙げられる。その他の金属粒子の体積平均粒径は、０．０１μｍ以上又は０．０５μｍ以上であってよく、１０μｍ以下、５．０μｍ以下、又は３．０μｍ以下であってよい。その他の金属粒子を含んでいる場合、その含有量は、充分な接合性を得る観点から、銅ペーストに含まれる金属粒子の全質量を基準として、２０質量％未満であってよく、１０質量％以下であってもよい。その他の金属粒子は、含まれなくてもよい。その他の金属粒子の形状は、特に限定されるものではない。

銅粒子以外の金属粒子を含むことで、複数種の金属が固溶又は分散した配線を得ることができるため、配線の降伏応力、疲労強度等の機械的な特性が改善され、導通信頼性が向上し易い。また、複数種の金属粒子を添加することで、形成される配線の、特定の被着体（例えばＬＣＰ）に対する接合強度が向上し易く、導通信頼性が向上し易い。

銅ペーストに含まれる分散媒は特に限定されるものではなく、例えば、揮発性のものであってよい。揮発性の分散媒としては、例えば、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、α－テルピネオール、イソボルニルシクロヘキサノール等の一価及び多価アルコール類；エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＤＰＭＡ）、乳酸エチル、乳酸ブチル、γ－ブチロラクトン、炭酸プロピレン等のエステル類；Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等の酸アミド；シクロヘキサン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン等の脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；炭素数１～１８のアルキル基を有するメルカプタン類；炭素数５～７のシクロアルキル基を有するメルカプタン類が挙げられる。炭素数１～１８のアルキル基を有するメルカプタン類としては、例えば、エチルメルカプタン、ｎ－プロピルメルカプタン、ｉ－プロピルメルカプタン、ｎ－ブチルメルカプタン、ｉ－ブチルメルカプタン、ｔ－ブチルメルカプタン、ペンチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン及びドデシルメルカプタンが挙げられる。炭素数５～７のシクロアルキル基を有するメルカプタン類としては、例えば、シクロペンチルメルカプタン、シクロヘキシルメルカプタン及びシクロヘプチルメルカプタンが挙げられる。

分散媒の含有量は、銅ペーストに含まれる金属粒子の全質量を１００質量部として、５質量部以上であってよく、５０質量部以下であってよい。分散媒の含有量が上記範囲内であれば、銅ペーストをより適切な粘度に調整でき、また、銅粒子の焼結を阻害し難い。

銅ペーストには、必要に応じて、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤；シリコーン油等の消泡剤；無機イオン交換体等のイオントラップ剤等を適宜添加してもよい。

上述した銅ペーストは、銅粒子及び任意の成分（添加剤、その他の金属粒子等）を分散媒に混合して調製することができる。各成分の混合後に、撹拌処理を行ってもよい。分級操作により分散液の最大径を調整してもよい。

銅ペーストは、第２の銅粒子、表面処理剤、分散媒をあらかじめ混合して、分散処理を行って第２の銅粒子の分散液を調製し、更に第１の銅粒子、その他の金属粒子及び任意の添加剤を混合して調製してもよい。このような手順とすることで、第２の銅粒子の分散性が向上して第１の銅粒子との混合性が良くなり、銅ペーストの性能がより向上する。第２の銅粒子の分散液を分級操作に供することによって凝集物を除去してもよい。

（第２の工程）。
図１（ｃ）に示すように、銅粒子を焼結させることにより、銅配線３を形成する。

焼結は、加熱処理により行うことできる。加熱処理には、例えば、ホットプレート、温風乾燥機、温風加熱炉、窒素乾燥機、赤外線乾燥機、赤外線加熱炉、遠赤外線加熱炉、マイクロ波加熱装置、レーザー加熱装置、電磁加熱装置、ヒーター加熱装置、蒸気加熱炉等の加熱手段を用いることができる。

焼結時の雰囲気は、焼結体の酸化抑制の観点から、無酸素雰囲気であってよく、銅ペースト層２中の銅粒子の表面酸化物を除去するという観点から、還元雰囲気であってもよい。無酸素雰囲気としては、例えば、窒素、希ガス等の無酸素ガスの導入、又は真空下が挙げられる。還元雰囲気としては、例えば、純水素ガス中、フォーミングガスに代表される水素及び窒素の混合ガス中、ギ酸ガスを含む窒素中、水素及び希ガスの混合ガス中、ギ酸ガスを含む希ガス中等が挙げられる。

加熱処理時の到達最高温度は、各部材（特にはポリマー成形体）への熱ダメージの低減及び歩留まりを向上させるという観点から、８０℃以上であってよく、１８０℃以下、１５０℃以下、又は１２０℃以下であってよい。到達最高温度が、８０℃以上であれば、到達最高温度保持時間が６０分間以下において、焼結が充分に進行する傾向にある。到達最高温度保持時間は、分散媒を全て揮発させ、また、歩留まりを向上させるという観点から、１分間以上であってよく、６０分間以下、４０分間以下、又は３０分間以下であってよい。

ポリマー成形体への熱ダメージの低減の観点から、加熱処理時の温度は、ポリマー成形体が結晶性プラスチックである場合、その融点以下であることが好ましく、（融点－２０）℃以下であることがより好ましく、ポリマー成形体が非晶性プラスチックである場合、（そのガラス転移温度＋２０）℃以下であることが好ましく、ガラス転移温度以下であることがより好ましい。

ポリマー成形体への熱ダメージの低減の観点から、好ましくはレーザ照射又はギ酸が含まれる雰囲気下で１２０℃以下の加熱によって、より好ましくはギ酸雰囲気下で１００℃以下の加熱によって金属粒子を焼結させることが好ましい。

銅配線３における銅の含有量（体積割合）は、銅配線の全体積を基準として、６５体積％以上であることが好ましく、７０体積％以上がより好ましく、８０体積％以上が更に好ましい。銅配線３における銅の含有量を６５体積％以上とすることで、良好な導通信頼性が得られる。銅配線３における銅の含有量（体積割合）は、銅配線の全体積を基準として、９５体積％以下であることが好ましい。この場合、銅配線３は空隙を有している。銅配線３が適度な空隙を有することで、銅配線３のポリマー成形体１と接する面と反対の面に、樹脂成分を含有するはんだペーストを塗布した場合、銅配線３内部の空隙に樹脂成分が充填され易くなり、ポリマー成形体と接している銅配線３との空隙部３ａにも樹脂が到達し硬化することで、ポリマー成形体１と銅配線３との接着強度をより一層向上させることができる。

なお、銅配線３を構成する材料の組成がわかっている場合には、例えば、以下の手順で銅配線３における銅の含有量を求めることができる。まず、銅配線３を直方体に切り出し、銅配線３の縦、横の長さをノギス又は外形形状測定装置で測定し、厚みを膜厚計で測定することにより銅配線３の体積を計算する。切り出した銅配線３の体積と、精密天秤で測定した銅配線３の重量とから見かけの密度Ｍ_１（ｇ／ｃｍ^３）を求める。求めたＭ_１と、銅の密度８．９６ｇ／ｃｍ^３とを用いて、下記式（Ａ）から銅配線３における銅の含有量（体積％）が求められる。
銅配線３における銅の含有量（体積％）＝［（Ｍ_１）／８．９６］×１００ （Ａ）

銅配線３は、構成する元素のうち軽元素を除いた元素中の銅元素の割合が９５質量％以上であってもよく、９７質量％以上であってもよく、９８質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。銅配線３における銅元素の上記割合が、上記範囲内であれば、金属間化合物の形成又は金属銅結晶粒界への異種元素の析出を抑制でき、銅配線３を構成する金属銅の性質が強固になり易く、より一層優れた接続信頼性が得られ易い。また、銅配線３における軽元素を除いた元素中の銅元素の割合が１００質量％である場合、上記銅の体積割合は緻密度（％）とみなすことができる。

銅配線３は、ポリマー成形体１との接合界面（例えば、ポリマー成形体１と銅配線３との接合面）に対して略平行に配向した第１の銅粒子に由来する構造を含むことが好ましい。この場合、ポリマー成形体１と略平行に第１の粒子を配向させることで、焼結により形成した銅配線３の割れを抑制することができる。さらに、理由は定かではないが、焼結により形成した銅配線３とポリマー成形体１との接着性を向上させることができる。

（第３の工程）
第２の工程に続いて、図１（ｄ）に示すように、はんだ粒子４及び樹脂成分５を含有するはんだペーストを、銅配線３上に所定のパターンで塗布してはんだペースト層６を形成する。樹脂成分５の一部は、銅配線３の空隙部３ａに浸透し、銅配線３の少なくとも一部に充填された樹脂充填部７を形成している。

はんだ粒子４の粒径は、例えば、０．４～３０μｍ、０．５～２０μｍ又は０．６～１５μｍであってもよい。はんだ粒子４の粒径が０．４μｍ以上であると、はんだ表面の酸化の影響を受け難く、導通信頼性を向上し易くなる。一方、はんだ粒子４の粒径が３０μｍ以下であると、絶縁信頼性を向上し易くなる。

はんだ粒子４の粒径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた観察により測定することができる。すなわち、はんだ粒子の平均粒径は、任意のはんだ粒子３００個についてＳＥＭを用いた観察により粒径の測定を行い、それらの平均値をとることにより得られる。

はんだ粒子４は、スズを含むことができる。このようなはんだ粒子４として、Ｉｎ－Ｓｎ合金、Ｉｎ－Ｓｎ－Ａｇ合金、Ｓｎ－Ｂｉ合金、Ｓｎ－Ｂｉ－Ａｇ合金、からなる群より選ばれる少なくとも１種のスズ合金を用いてもよい。スズ合金としては、例えば、Ｉｎ－Ｓｎ（Ｉｎ５２質量％、Ｂｉ４８質量％、融点１１８℃）、Ｓｎ－Ｂｉ（Ｓｎ４３質量％、Ｂｉ５７質量％、融点１３８℃）、Ｓｎ－Ｂｉ－Ａｇ（Ｓｎ４２質量％、Ｂｉ５７質量％、Ａｇ１質量％、融点１３９℃）挙げられる。

接合する温度に応じて、スズ合金を選択することができる。例えば、Ｉｎ－Ｓｎ合金、Ｓｎ－Ｂｉ合金等の融点の低いスズ合金を用いる場合、１５０℃以下で接合することができる。

はんだ粒子４を構成するスズ合金は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｐ及びＢから選ばれる少なくとも１種を含んでもよい。

はんだ粒子４のＡｇ含有率は、例えば、０．０５～１０質量％、０．１～５質量％又は０．２～３質量％であってもよい。Ａｇ含有率が０．０５質量％以上であれば、良好なはんだ接続信頼性を得られ易く、他方、１０質量％以下であれば融点が低くなり、はんだ濡れ性が向上し、結果として接合部の接続信頼性が良好となり易い。

樹脂成分５は、熱硬化性化合物を含んでもよい。熱硬化性化合物としては、例えば、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物が挙げられる。熱硬化性化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも、樹脂成分の硬化性及び粘度をより一層良好にし、ポリマー成形体１と銅配線３との接着性を一層高める観点から、エポキシ化合物が好ましい。

樹脂成分５は、熱硬化剤を更に含んでもよい。熱硬化剤としては、例えば、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤、酸無水物、熱カチオン開始剤及び熱ラジカル発生剤が挙げられる。熱硬化剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。低温で速やかに硬化可能である点で、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤又はアミン硬化剤が好ましい。また、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを混合したときの保存安定性を高める点で、熱硬化剤として、潜在性の熱硬化剤を用いてもよい。潜在性の熱硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性ポリチオール硬化剤又は潜在性アミン硬化剤であることが好ましい。なお、上記熱硬化剤は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等の高分子物質で被覆されていてもよい。

イミダゾール硬化剤としては、例えば、２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４－ジアミノ－６－［２’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン及び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が挙げられる。

ポリチオール硬化剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリス－３－メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス－３－メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ－３－メルカプトプロピオネートが挙げられる。ポリチオール硬化剤の溶解度パラメーターは、好ましくは９．５以上、好ましくは１２以下である。溶解度パラメーターは、Ｆｅｄｏｒｓ法にて計算される。例えば、トリメチロールプロパントリス－３－メルカプトプロピオネートの溶解度パラメーターは９．６、ジペンタエリスリトールヘキサ－３－メルカプトプロピオネートの溶解度パラメーターは１１．４である。

アミン硬化剤としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、３，９－ビス（３－アミノプロピル）－２，４，８，１０－テトラスピロ［５．５］ウンデカン、ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホンが挙げられる。

熱カチオン硬化剤としては、例えば、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤が挙げられる。ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、例えば、ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスファートが挙げられる。オキソニウム系カチオン硬化剤としては、例えば、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラートが挙げられる。スルホニウム系カチオン硬化剤としては、例えば、トリ－ｐ－トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファートが挙げられる。

熱ラジカル発生剤としては、例えば、アゾ化合物及び有機過酸化物が挙げられる。アゾ化合物としては、例えば、アゾビスイゾブチロニトリル（ＡＩＢＮ）が挙げられる。有機過酸化物としては、例えば、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシドが挙げられる。

樹脂成分５は、フラックスを更に含んでもよい。フラックスは、はんだ表面の酸化物を溶融して、粒子同士が融着すると共に、銅配線３へのはんだ濡れ性を向上させる。

フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているものを使用できる。フラックスとしては、例えば、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、有機酸及び松脂が挙げられる。フラックスは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

溶融塩としては、例えば、塩化アンモニウムが挙げられる。有機酸としては、例えば、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸及びグルタル酸が挙げられる。松脂としては、例えば、活性化松脂及び非活性化松脂が挙げられる。松脂は、アビエチン酸を主成分とするロジン類である。フラックスとして、カルボキシル基を２以上有する有機酸又は松脂を使用することにより、電極間の導通信頼性がより一層高くなるという効果が奏される。

フラックスの融点は、好ましくは５０℃以上であり、より好ましくは７０℃以上であり、更に好ましくは８０℃以上である。フラックスの融点は、好ましくは２００℃以下であり、より好ましくは１６０℃以下であり、更に好ましくは１５０℃以下であり、特に好ましくは１４０℃以下である。フラックスの融点が上記範囲にあると、フラックス効果がより一層効果的に発揮され、はんだ粒子が電極上により一層効率的に配置される。フラックスの融点の範囲は、８０～１９０℃であることが好ましく、８０～１４０℃以下であることがより好ましい。

融点が８０～１９０℃の範囲にあるフラックスとしては、例えば、コハク酸（融点１８６℃）、グルタル酸（融点９６℃）、アジピン酸（融点１５２℃）、ピメリン酸（融点１０４℃）、スベリン酸（融点１４２℃）等のジカルボン酸、安息香酸（融点１２２℃）及びリンゴ酸（融点１３０℃）が挙げられる。

（第４の工程）
第３の工程に続いて、図１（ｅ）に示すように、はんだペースト層６の所定の位置に電極９を有する電子素子８を配置（マウント）する。電子素子８としては、ダイオード、整流器、サイリスタ、ＭＯＳゲートドライバ、パワースイッチ、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ショットキーダイオード、ファーストリカバリダイオード等からなるパワーモジュール、発信機、増幅器、ＬＥＤモジュール、コンデンサ、ジャイロセンサ等が挙げられる。

はんだペースト層６上に電子素子８を配置する方法としては、例えば、チップマウンター、フリップチップボンダー、カーボン製又はセラミックス製の位置決め冶具等を用いた方法が挙げられる。

電極９は、銅、ニッケル、パラジウム、金、白金、銀及びスズからなる群より選択される少なくとも１種の金属を最表面に含む電極であってよく、はんだ層と接合した後に、高温放置によってもはんだ層と電極との間に不純物（金属間化合物）が形成されずに、接合信頼性の高い実装を行える観点から、好ましくは、銅、ニッケル及びパラジウムからなる群より選択される少なくとも１種の金属を最表面に含む電極である。電極９は、これらの金属を含有する単層又は複層の金属含有層からなっていてよい。

（第５の工程）
第４の工程に続いて、図１（ｆ）に示すように、はんだ粒子４を溶融することで、はんだ層１１を形成し、銅配線３と電子素子８の電極９とを接合する。これにより、電子部品１００が得られる。

はんだ粒子４を溶融する方法として、加熱処理により行うことできる。加熱処理には、例えば、ホットプレート、温風乾燥機、温風加熱炉、窒素乾燥機、赤外線乾燥機、赤外線加熱炉、遠赤外線加熱炉、マイクロ波加熱装置、レーザー加熱装置、電磁加熱装置、ヒーター加熱装置、蒸気加熱炉等の加熱手段を用いることができる。

はんだ粒子４を溶融してはんだ層１１を形成し、銅配線３と電子素子８の電極９とを接合すると共に、樹脂成分５が硬化して、はんだ層１１の少なくとも一部を被覆する樹脂層１２を形成する。具体的には、融点が１３８℃のＳｎ－Ｂｉ（Ｓｎ４３質量％、Ｂｉ５７質量％）を例に挙げると、１５０℃で保持することで、はんだ層１１が形成され、樹脂成分５がはんだ層１１の外周部を覆い、硬化して樹脂層１２になることがよい。また、この時、銅配線３の空隙部３ａの少なくとも一部に充填された樹脂成分が硬化して樹脂充填部１３が形成される。

はんだ接合時の雰囲気は、焼結体の酸化抑制の観点から、無酸素雰囲気であってよく、銅配線３の表面酸化物を除去するという観点から、還元雰囲気であってもよい。無酸素雰囲気としては、例えば、窒素、希ガス等の無酸素ガスの導入、又は真空下が挙げられる。還元雰囲気としては、例えば、純水素ガス中、フォーミングガスに代表される水素及び窒素の混合ガス中、ギ酸ガスを含む窒素中、水素及び希ガスの混合ガス中、ギ酸ガスを含む希ガス中等が挙げられる。

加熱処理時の到達最高温度は、各部材（特にはポリマー成形体）への熱ダメージの低減及び歩留まりを向上させるという観点から、１５０℃以上であってよく、３５０℃以下、３００℃以下、又は２６０℃以下であってよい。到達最高温度が、１５０℃以上であれば、到達最高温度保持時間が６０分間以下において、はんだ粒子４の溶融が充分に進行する傾向にある。

ポリマー成形体への熱ダメージの低減の観点から、接合する温度は、ポリマー成形体が結晶性プラスチックである場合、その融点以下であることが好ましく、（融点－２０）℃以下であることがより好ましく、ポリマー成形体が非晶性プラスチックである場合、（そのガラス転移温度＋２０）℃以下であることが好ましく、ガラス転移温度以下であることがより好ましい。この場合、Ｉｎ－Ｓｎ合金、Ｉｎ－Ｓｎ－Ａｇ合金、Ｓｎ－Ｂｉ合金、Ｓｎ－Ｂｉ－Ａｇ合金などのはんだ粒子を用いることができる。

はんだ接合は、電子素子８に圧力を加えた状態で行われてよく、はんだペースト層６上の電子素子８及びその他の部材による自重のみで行われてもよい。当該圧力は、０．０１ＭＰａ以下又は０．００５ＭＰａ以下であってよい。焼結時に受ける圧力が上記範囲内であれば、特別な加圧装置が不要なため歩留まりを損なうこと無く、ボイドの低減、接合強度及び接続信頼性をより一層向上させることができる。電子素子８に圧力を加える方法としては、例えば、最も上に位置する電子素子８上に重りを載せる方法等が挙げられる。

以上説明した製造方法により得られる電子部品１００は、ポリマー成形体１と、ポリマー成形体１上に設けられた銅配線３と、銅配線３と電子素子８とを接合するはんだ層１１と、はんだ層１１の少なくとも一部を被覆する樹脂層１２とを備えている。銅配線３の空隙部３ａの少なくとも一部は、樹脂層１２と同じ樹脂成分の硬化物で充填されている。

図２は、電子部品１００において、銅配線３とポリマー成形体１の接合部の詳細を表した図である。銅配線３の空隙部３ａがポリマー成形体１との界面に形成され、空隙部３ａに樹脂成分が充填され、硬化して樹脂充填部１３となり、銅配線３とポリマー成形体１との接着性を向上させることが可能である。

図３は、他の一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式断面図である。以下、本実施形態について説明するが、上述した実施形態と重複する説明は省略する。この製造方法では、第１の工程の準備工程において、図３（ａ）に示すように、ポリマー成形体１を準備する（準備工程）。第１の工程では、準備工程に続いて、図３（ｂ）に示すように、ポリマー成形体１上に銅ペーストを所定のパターンで（銅配線を形成する部分に）塗布して銅ペースト層２を形成する（形成工程）。そして、図３（ｃ）に示すように、銅粒子同士を焼結させることにより、銅配線３を形成する。（第２の工程）。

続いて、図３（ｄ）に示すように、銅配線３の一部に樹脂成分を含む樹脂層１４を形成する。樹脂成分は、銅配線３の空隙部３ａの少なくとも一部に充填され樹脂充填部１５が得られる。樹脂成分は、上述したはんだペーストの樹脂成分５と、同一であってよい。樹脂成分と樹脂成分５が同じ場合、樹脂層１４を銅配線３とポリマー成形体１の全面に塗布してもよい。銅配線３上に塗布された樹脂層１４の上部に、はんだ粒子４及び樹脂成分５を含有するはんだペーストを塗布してよい。電子素子８を接合する銅配線３以外の箇所に、樹脂層１４を形成し、あらかじめ露光や熱により硬化しても、しなくてもよい。また、樹脂層１４は、場合によって、銅配線３上部をマスクすることにより、硬化しないように保護し、現像等により銅配線３上部を取り除き、開口部を形成してもよい。

樹脂層１４の硬化時の雰囲気は、銅配線３の酸化抑制の観点から、無酸素雰囲気であってよく、還元雰囲気であってもよい。無酸素雰囲気としては、例えば、窒素、希ガス等の無酸素ガスの導入、又は真空下が挙げられる。還元雰囲気としては、例えば、純水素ガス中、フォーミングガスに代表される水素及び窒素の混合ガス中、ギ酸ガスを含む窒素中、水素及び希ガスの混合ガス中、ギ酸ガスを含む希ガス中等が挙げられる。

樹脂成分を含む樹脂層１４は、ソルダーレジストであってもよい。ソルダーレジストは従来公知の方法で設けることができる。例えば、銅配線３及びポリマー成形体１上への感光性液状ソルダーレジストの塗布、露光、現像により形成することができる。また、ソルダレジストとしては、熱硬化型又は紫外線硬化型のものが使用できるが、レジスト形状を精度良く仕上げることができる紫外線硬化型のものが好ましい。例えば、エポキシ系、ポリイミド系、エポキシアクリレート系、フルオレン系等の材料を用いることができる。これらのパターン形成は、ワニス状の材料であれば印刷で行うことも可能であるが、より精度を確保するためには感光性のソルダレジスト、カバーレイフィルム、フィルム状レジスト等を用いるのが好ましい。

続いて、図３（ｅ）に示すように、はんだペーストを所定の銅配線３上に、所定のパターンで塗布する（第３の工程）。樹脂成分５は、銅配線３の空隙部３ａに浸透し、銅配線３の少なくとも一部に充填している。第３の工程に続いて、図３（ｆ）に示すように、はんだペースト層６の所定の位置に電極９を有する電子素子８を配置（マウント）する（第４の工程）。第４の工程に続いて、図３（ｇ）に示すように、はんだ粒子４を溶融することで、はんだ層１１を形成し、銅配線３と電子素子８の電極９とを接合する（第５の工程）。また、樹脂層１４は、硬化して樹脂層１６となる。これにより、電子部品１０１が得られる。

以上説明した製造方法により得られる電子部品１０１は、ポリマー成形体１と、ポリマー成形体１上に設けられた銅配線３と、銅配線３と電子素子８の電極９とを接合するはんだ層１１と、はんだ層１１の少なくとも一部を被覆する樹脂層１２と、銅配線３の一部を被覆する樹脂層１６と、を備えている。銅配線３の空隙部３ａの少なくとも一部は、樹脂層１２又は樹脂層１６と同じ樹脂成分の硬化物で充填されている。

本実施形態に係る電子部品の製造方法では、銅ペーストを所定のパターン（銅配線３に対応するパターン）で塗布するため、触媒を含むポリマーが不要であり、また、レーザー照射及び無電解銅めっきの工程を省略できる。加えて、これらの製造方法では、銅配線３上にペースト層６を形成した後、電子素子８を配置して熱処理することにより、銅配線３と電子素子８とをはんだにより互いに接合すると共に、はんだ層１１の少なくとも一部が樹脂層１２により被覆され、銅配線３の空隙部の少なくとも一部に充填された樹脂成分が硬化して樹脂充填部１３又は樹脂充填部１７が形成されることによって、ポリマー成形体と銅配線との接着性を改善することができる。

本実施形態に係る製造方法では、銅配線３の一部を被覆する樹脂成分を含む樹脂層１４と、はんだペーストにおける樹脂成分５とを、同一成分とすることで、電子素子８と銅配線３とのはんだ接合と、銅配線３の表面保護被膜の作製とを同一工程で行うことが可能である。この場合、従来行っていた工程（ソルダーレジストの形成工程（銅配線及びポリマー成形体前面への有機被膜の塗布、露光、現像によるはんだ接合のための開口部の形成）、ソルダーペーストの配線開口部への塗布、熱処理によるはんだ接合工程（部品実装）等）と比較して、大幅に工程及び製造するための時間を短縮することができる。

図４は、他の一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式断面図である。以下、本実施形態について説明するが、上述した実施形態と重複する説明は省略する。この製造方法では、第１の工程の準備工程において、図４（ａ）に示すように、ポリマー成形体１を準備する（準備工程）。第１の工程では、準備工程に続いて、図４（ｂ）に示すように、ポリマー成形体１上に銅ペーストを所定のパターンで（銅配線を形成する部分に）塗布して銅ペースト層２を形成する（形成工程）。そして、図４（ｃ）に示すように、銅粒子同士を焼結させることにより、銅配線３を形成する（第２の工程）。

第２の工程に続いて、図４（ｄ）に示すように、金属配線３上に、樹脂成分を含む樹脂組成物を塗布し、樹脂層１４を形成する（第３の工程）。樹脂組成物の塗布によって、銅配線３の空隙部３ａの少なくとも一部に樹脂成分が充填され樹脂充填部１５が得られる。

樹脂組成物は、上述したはんだペーストに配合される樹脂成分を含むことができる。樹脂組成物の塗布は、上述した銅ペーストを塗布する場合と同じ手段を用いることができる。

硬化時の雰囲気は、銅配線３の酸化抑制の観点から、無酸素雰囲気であってよく、還元雰囲気であってもよい。無酸素雰囲気としては、例えば、窒素、希ガス等の無酸素ガスの導入、又は真空下が挙げられる。還元雰囲気としては、例えば、純水素ガス中、フォーミングガスに代表される水素及び窒素の混合ガス中、ギ酸ガスを含む窒素中、水素及び希ガスの混合ガス中、ギ酸ガスを含む希ガス中等が挙げられる。

第３の工程に続いて、金属配線の少なくとも一部が露出するように樹脂層を除去する（第４の工程）。樹脂層の除去は、例えば、レーザー等により削る方法により行うことができる。こうして、図４（ｅ）に示すように開口部１８が形成される。

また、樹脂層は、ソルダーレジストであってもよい。ソルダーレジストは従来公知の方法で設けることができる。この場合、例えば、感光性液状ソルダーレジストの塗布、露光、現像により開口部１８を形成することができる。ソルダレジストとしては、上述したものを用いることができる。

第４の工程に続いて、図４（ｆ）に示すように、開口部１８を有する銅配線の上部（銅配線の露出部分上）に、はんだ粒子を含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する（第５の工程）。本実施形態においては、図４（ｆ）に示すようにはんだペースト６がはんだ粒子４と樹脂成分５とを含有する。この場合、後述する第７の工程においてはんだ層と当該はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層とを形成することができる。

第５の工程に続いて、図４（ｇ）に示すように、はんだペースト層６の所定の位置に電極９を有する電子素子８を配置（マウント）する（第６の工程）。

第６の工程に続いて、図４（ｈ）に示すように、はんだ粒子４を溶融することで、はんだ層１１を形成し、銅配線３と電子素子８の電極９とを接合する（第７の工程）。また、樹脂成分５は、硬化して樹脂層１２となる。これにより、電子部品１０２が得られる。

図５は、他の一実施形態の電子部品の製造方法を示す模式断面図である。以下、本実施形態について説明するが、上述した実施形態と重複する説明は省略する。この製造方法では、第１の工程の準備工程において、図５（ａ）に示すように、ポリマー成形体１を準備する（準備工程）。第１の工程では、準備工程に続いて、図５（ｂ）に示すように、ポリマー成形体１上に銅ペーストを所定のパターンで（銅配線を形成する部分に）塗布して銅ペースト層２を形成する（形成工程）。そして、図５（ｃ）に示すように、銅粒子同士を焼結させることにより、銅配線３を形成する（第２の工程）。

第２の工程に続いて、図５（ｄ）に示すように、金属配線３上に、はんだ粒子を含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層６を形成する（第３の工程）。

第３の工程に続いて、はんだペースト層６の所定の位置に電極９を有する電子素子８を配置（マウント）する（第４の工程）。第４の工程に続いて、図５（ｆ）に示すように、はんだ粒子４を溶融することで、はんだ層１１を形成し、銅配線３と電子素子８の電極９とを接合する（第５の工程）。

第５の工程に続いて、ポリマー成形体１と、金属配線３及びはんだ層１１を介してポリマー成形体１に接続された電子素子８との間に、硬化性樹脂成分を含有する封止材を含浸し、硬化する（第６の工程）。これにより、電子部品１０３が得られる。電子部品１０３においては、銅配線３の空隙部３ａの少なくとも一部に硬化性樹脂成分が充填され樹脂充填部１９が得られるとともに、ポリマー成形体１と電子素子８とが硬化性樹脂成分の硬化物である樹脂層１２よって接着される。また、樹脂層１２よってはんだ層１１を被覆することができる。

封止材の硬化性樹脂成分としては、上述したはんだペーストに配合される樹脂成分を用いることができる。

上述した本実施形態に係る電子部品の製造方法で得られる電子部品は、銅配線が接合界面（例えば、ポリマー成形体と配線との接合面）に対して略平行に配向したフレーク状の銅粒子に由来する構造を含むことが好ましい。

図６は、銅粒子の焼結体により構成される銅配線の断面の一例を示すＳＥＭ像である。図６に示す銅配線２４は、接合界面（例えば、ポリマー成形体と配線との接合面）に対して略平行に配向したフレーク状の銅粒子に由来する構造である。配線が上記銅配線２４を有する場合、接合界面方向と略平行にフレーク状の銅粒子を配向させることで、配線の割れを抑制することができる。さらに、理由は定かではないが、配線とポリマー成形体との接着性を向上させることができる。

図６に示す銅配線２４を有する配線は、フレーク状の銅粒子に由来する焼結銅２４ａの他に、空孔２４ｂと、フレーク状の銅粒子同士を接合する銅粒子（例えば球状の銅粒子）に由来する焼結銅と、を更に含んでいてよい。上記銅配線２４を有する配線は、例えば、フレーク状の銅粒子と、場合によりフレーク状の銅粒子同士を接合する銅粒子（例えば球状の銅粒子）と、を含む銅ペーストを焼結することより形成することができる。

ここで、フレーク状とは板状、鱗片状等の平板状の形状を包含する。上記構造に含まれるフレーク状の銅粒子に由来する焼結銅２４ａにおいて、長径（最大径）と厚さとの比（長径／厚さ、アスペクト比）は５以上であってよい。長径の数平均径は２．０μｍ以上であってよく、３．０μｍ以上であってもよく、４．０μｍ以上であってもよい。フレーク状の銅粒子に由来する焼結銅２４ａがこのような形状である場合、配線に含まれる上記銅配線２４による補強効果が向上し、配線とポリマー成形体との接着性（接合強度）及び配線の導通信頼性により一層優れるものとなる。

フレーク状の銅粒子に由来する焼結銅２４ａの長径及び厚さは、例えば、配線の断面のＳＥＭ像から求めることができる。以下に、フレーク状の銅粒子に由来する焼結銅の長径と厚さをＳＥＭ像から測定する方法を例示する。まず、配線を直方体状に切り出し測定用サンプルとする。サンプルを注形用のカップに配置し、カップ内にエポキシ注形樹脂をサンプル全体が埋まるように注ぎ、硬化させる。注形したサンプルの観察したい断面付近で切断し、研磨で断面を削り、ＣＰ（クロスセクションポリッシャ）加工を行う。サンプルの断面をＳＥＭ装置により５０００倍で観察する。配線の断面画像（例えば５０００倍）を取得し、稠密な連続部であり、直線状、直方体状、楕円体状の部分で、この部分の内に内包される直線の中で最大の長さのものを長径、それと直交してこの部分に内包される直線の中で最大の長さのものを厚さとしたときに、長径の長さが１．０μｍ以上で且つ長径／厚さの比が４以上であるものをフレーク状の銅粒子に由来する焼結銅とみなし、測長機能のある画像処理ソフトによりフレーク状の銅粒子に由来する焼結銅の長径と厚さを測長する。それらの平均値については、無作為に選んだ２０点以上で数平均を計算することで得られる。

上記実施形態では、金属粒子として銅粒子を用いた態様を記載しているが、本実施形態に係る金属粒子としては、銅粒子に限定されず。焼結可能な金属を含む粒子を用いることができる。銅粒子以外の金属粒子を用いた場合にも、上述した電子部品の製造工程を適用することができる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［銅ペーストの調製］
（銅ペースト１）
水酸化銅（関東化学株式会社、特級）９１．５ｇ（０．９４ｍｏｌ）に１－プロパノール（関東化学株式会社、特級）１５０ｍＬを加えて撹拌し、これにノナン酸（関東化学株式会社、純度９０％以上）３７０．９ｇ（２．３４ｍｏｌ）を加えた。得られた混合物を、セパラブルフラスコ中で、９０℃で３０分間加熱撹拌した。得られた溶液を加熱したままろ過して未溶解物を除去した。その後放冷し、生成したノナン酸銅を吸引ろ過し、洗浄液が透明になるまでヘキサンで洗浄した。得られた粉体を５０℃の防爆オーブンで３時間乾燥してノナン酸銅（ＩＩ）を得た。収量は３４０ｇ（収率９６質量％）であった。

上記で得られたノナン酸銅（ＩＩ）１５．０１ｇ（０．０４０ｍｏｌ）と酢酸銅（ＩＩ）無水物（関東化学株式会社、特級）７．２１ｇ（０．０４０ｍｏｌ）をセパラブルフラスコに入れ、ここに１－プロパノール２２ｍＬとヘキシルアミン（東京化成工業株式会社、純度９９％）３２．１ｇ（０．３２ｍｏｌ）とを添加し、オイルバス中で、８０℃で加熱撹拌して溶解させた。氷浴に移し、内温が５℃になるまで冷却した後、ヒドラジン一水和物（関東化学株式会社、特級）７．７２ｍＬ（０．１６ｍｏｌ）を氷浴中で撹拌しながら添加した。なお、銅とヘキシルアミンのモル比（銅：ヘキシルアミン）は１：４である。次いで、オイルバス中で、９０℃で加熱撹拌した。その際、発泡を伴う還元反応が進み、３０分以内で反応が終了した。セパラブルフラスコの内壁が銅光沢を呈し、溶液が暗赤色に変化した。遠心分離を９０００ｒｐｍ（回転／分）で１分間実施して固体物を得た。
固形物をヘキサン１５ｍＬで洗浄する工程を３回繰り返し、酸残渣を除去して、銅光沢を有する球状の銅粒子の粉体（銅粒子Ａ、第２の銅粒子）を得た。

上記で合成した銅粒子Ａの５０％体積平均粒径を、島津ナノ粒子径分布測定装置（ＳＡＬＤ－７５００ｎａｎｏ、株式会社島津製作所製）により測定した。銅粒子Ａの５０％体積平均粒径は０．０１μｍであった。銅粒子Ａにおける粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下の銅粒子の含有量は１００質量％であった。

分散媒としてα－テルピネオール（和光純薬工業株式会社製）５．２ｇ及びイソボルニルシクロヘキサノール（ＭＴＰＨ、日本テルペン化学株式会社製）６．８ｇと、銅粒子Ａ５２．８ｇとをポリ瓶にて混合し、超音波ホモジナイザー（ＵＳ－６００、日本精機株式会社製）により、１９．６ｋＨｚ、６００Ｗの条件で１分処理して分散液を得た。この分散液に、フレーク状の銅粒子Ｂ（第１の銅粒子、商品名：１１００－ＹＰ、三井金属鉱業株式会社製、５０％体積平均粒径１．５μｍ、最大径が１．０μｍ以上２０μｍ以下の銅粒子の含有量１００質量％）３５．２ｇを添加し、スパチュラで乾燥粉がなくなるまでかき混ぜた。ポリ瓶を密栓し、自転公転型攪拌装置（Ｐｌａｎｅｔｒｙ Ｖａｃｕｕｍ Ｍｉｘｅｒ ＡＲＶ－３１０、株式会社シンキー製）を用いて、２０００ｒｐｍで２分間撹拌した後、減圧下、２０００ｒｐｍで２分間撹拌して銅ペースト１を得た。

（銅ペースト２）
フレーク状の銅粒子Ｂである１１００－ＹＰに代えて、１２００－ＹＰ（商品名、三井金属鉱業株式会社製、５０％体積平均粒径３．１μｍ、最大径が１．０μｍ以上２０μｍ以下の銅粒子の含有量１００質量％）を用いたこと以外は銅ペースト１と同様にして、銅ペースト２を得た。

（銅ペースト３）
フレーク状の銅粒子Ｂである１１００－ＹＰに代えて、ＭＡ－Ｃ０２５ＫＦＤ（商品名、三井金属鉱業株式会社製、５０％体積平均粒径４．７μｍ、最大径が１．０μｍ以上２０μｍ以下の銅粒子の含有量１００質量％）を用いたこと以外は銅ペースト１と同様にして、銅ペースト３を得た。

（銅ペースト４）
フレーク状の銅粒子Ｂである１１００－ＹＰに代えて、ＭＡ―Ｃ０８ＪＦ（商品名、三井金属鉱業株式会社製、５０％体積平均粒径１１．９μｍ、最大径が１．０μｍ以上２０μｍ以下の銅粒子の含有量１００質量％）を用いたこと以外は銅ペースト１と同様にして、銅ペースト４を得た。

［銅配線付きポリマー成形体の作製］
（実施例１）
＜ポリマー成形体の準備＞
ポリマー成形体として、ポリプロピレン（商品名：成形用ＰＰ Ｐ－２１２７、積水成型工業株式会社製）により構成される平面基板状のポリプロピレン樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を準備した。

＜銅ペーストの塗布＞
図７に示すように、ポリプロピレン樹脂板（ポリマー成形体）４０上に、スクリューディスペンサー（武蔵エンジニアリング株式会社製）を用いて、幅が１ｍｍ、長さが５ｃｍの配線４１と５ｍｍ角の端子４２の形状になるように、銅ペースト１を塗布により配置した。これにより、銅ペースト層付きポリプロピレン樹脂板を得た。

＜銅ペースト層の焼結＞
上記で得られた銅ペースト層付きポリプロピレン樹脂板を、ギ酸還元炉（アユミ工業社製）にセットした。１００℃で３０分間、ギ酸中で保持することで、銅粒子の焼結体により構成される配線（銅配線）を作製した。なお、配線中の銅含有量が８０体積％であり、焼結後の配線の厚さは、５０μｍであった。

＜ソルダーレジストの形成＞
配線（銅配線）が設けられたポリプロピレン樹脂板の表面前面を覆うように、感光性液状ソルダーレジスト（商品名：ＳＲ７３００、日立化成株式会社製）をスクリーン印刷により塗布し、８０℃で２０分間乾燥を行った。５ｍｍ角の端子４２部以外を、露光装置（ＵＸ－５シリーズ、ウシオ電気株式会社製）により露光（露光量：３００ｍＪ／ｃｍ_２）し、１質量％Ｎａ_２ＣＯ_３溶液により、現像を行い５ｍｍ角の端子４２を露出させた。その後、露光装置（ＵＸ－５シリーズ、ウシオ電気株式会社製）により露光（露光量：２Ｊ／ｃｍ^２）した。こうして、銅配線付きポリプロピレン樹脂板を得た。

［初期導通性（初期体積抵抗率）の評価］
初期導通性を、配線の体積抵抗率（単位：μΩ・ｃｍ）に基づき評価した。体積抵抗率は、銅配線付きポリプロピレン樹脂板の配線について、４端針面抵抗測定器で測定した面抵抗値と、非接触表面・層断面形状計測システム（ＶｅｒｔＳｃａｎ、株式会社菱化システム）で求めた配線の層厚とから計算した。

［導通信頼性の評価］
上記で得られた銅配線付きポリプロピレン樹脂板を用い、温度サイクル試験後における導通信頼性の評価を行った。なお、温度サイクル試験には、冷熱衝撃装置（エスペック製、ＴＳＡ－７３ＥＳ）を用い、最低温度－４０℃／最高温度＋１００℃を各３０分繰り返し、１００、５００、１０００、２０００、３０００サイクル試験後の導通信頼性を調べた。導通信頼性は、配線の体積抵抗率（単位：μΩ・ｃｍ）により評価した。具体的には、温度サイクル試験後の銅配線付きポリプロピレン樹脂板について、２０個ずつ測定を行い、以下の基準により評価した。
Ａ：平均体積抵抗率が、５μΩ・ｃｍ未満
Ｂ：平均体積抵抗率が、５μΩ・ｃｍ以上２０μΩ・ｃｍ未満
Ｃ：平均体積抵抗率が、２０μΩ・ｃｍ以上５０μΩ・ｃｍ未満
Ｄ：平均体積抵抗率が、５０μΩ・ｃｍ以上１００μΩ・ｃｍ未満
Ｅ：平均体積抵抗率が、１００μΩ・ｃｍ以上

（実施例２）
銅ペースト１に代えて銅ペースト２を用いたこと以外は実施例１と同様にして、銅配線付きポリプロピレン樹脂板を作製し、初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（実施例３）
銅ペースト１に代えて銅ペースト３を用いたこと以外は実施例１と同様にして、銅配線付きポリプロピレン樹脂板を作製し、初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（実施例４）
銅ペースト１に代えて銅ペースト４を用いたこと以外は実施例１と同様にして、銅配線付きポリプロピレン樹脂板を作製し、初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（実施例５）
ポリマー成形体として、ポリプロピレンにより構成される平面基板状のポリマー成形体ポリプロピレンの代わりに、ＡＢＳ樹脂により構成される平面基板状のＡＢＳ樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を用い、焼結温度を１００℃から８５℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして、銅配線付きＡＢＳ樹脂板を作製し、初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（実施例６）
ポリマー成形体として、ポリプロピレンにより構成される平面基板状のポリマー成形体ポリプロピレンの代わりに、ＡＢＳ樹脂により構成される平面基板状のＡＢＳ樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を用い、銅ペースト１に代えて銅ペースト２を用い、焼結温度を１００℃から８５℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして、銅配線付きＡＢＳ樹脂板を作製し、初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（実施例７）
ポリマー成形体として、ポリプロピレンにより構成される平面基板状のポリマー成形体ポリプロピレンの代わりに、ＡＢＳ樹脂により構成される平面基板状のＡＢＳ樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を用い、銅ペースト１に代えて銅ペースト３を用い、焼結温度を１００℃から８５℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして、銅配線付きＡＢＳ樹脂板を作製し、初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（実施例８）
ポリマー成形体として、ポリプロピレンにより構成される平面基板状のポリマー成形体ポリプロピレンの代わりに、ＡＢＳ樹脂により構成される平面基板状のＡＢＳ樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を用い、銅ペースト１に代えて銅ペースト４を用い、焼結温度を１００℃から８５℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして、銅配線付きＡＢＳ樹脂板を作製し、初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（実施例９）
ポリマー成形体として、ポリカーボネートにより構成される平面基板状のポリカーボネート樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を準備した。

ポリカーボネート樹脂板上に、スクリューディスペンサー（武蔵エンジニアリング株式会社製）を用いて、幅が１ｍｍ、長さが５ｃｍの配線４１と５ｍｍ角の端子４２の形状になるように、銅ペースト１を塗布により配置した（図７を参照）。これにより、厚みが２０μｍの銅ペースト層が設けられた銅ペースト層付きポリマー成形体を得た。

上記で得られた銅ペースト層付きポリカーボネート樹脂板に対し、５％Ｈ_２／９５％Ｎ_２下で、レーザ焼成（８３５ｎｍ、１Ｗ、速度２ｃｍ／Ｓ）を行い、銅粒子の焼結体により構成される配線（銅配線）を作製した。なお、配線中の銅含有量が８２体積％であり、焼結後の配線の厚さは、１０μｍであった。

続いて、実施例１と同様にソルダーレジストの形成を行い、銅配線付きポリカーボネート樹脂板を得た。得られた銅配線付きポリカーボネート樹脂板について、実施例１と同様に初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（比較例１）
ポリマー成形体として、実施例１と同様に、ポリプロピレンにより構成される平面基板状のポリプロピレン樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を準備し、これを８０℃に加温したキシレンに１０分間浸漬して、大気中で１０分間乾燥させた。更に、８０℃で加熱処理を施して、キシレン含有率が３質量％であるポリプロピレン樹脂板を得た。

次に、ＵＶ装置を用いて、光源ランプ（３００．０ｍＷ／ｃｍ^２、主波長２５３．７ｎｍ、副波長１８４．９ｎｍ）からポリプロピレン樹脂の表面までの距離を７０ｍｍとし、３分間のＵＶ光照射を行ってポリプロピレン樹脂板の全面を表面改質した。なお、表面改質は、実施例１における銅ペーストのパターンと同様の形状になるように、選択的に改質した。

表面改質したポリプロピレン樹脂板に、アルカリ処理及びコンディショナー処理を施して、Ｓｎ－Ｐｄ混合キャタリスト処理を行った。そして、下記の無電解Ｎｉめっき浴組成及びめっき条件で、厚さ０．２μｍの無電解Ｎｉめっき被膜の形成を行い、無電解Ｎｉめっき被膜付きポリプロピレン樹脂板を得た。なお、表面改質された部分に選択的に無電解Ｎｉめっき被膜が析出することで、実施例１の銅ペースト層と同様の形状で無電解Ｎｉめっき被膜が形成された。その後、硫酸銅めっき液を用いて電解銅めっきを行い、厚み２０μｍの銅配線を形成した。

＜無電解Ｎｉめっき浴組成＞
硫酸ニッケル・６水和物 ２５ｇ／Ｌ
グリシン ８ｇ／Ｌ
硫酸アンモニウム ２５ｇ／Ｌ
無水クエン酸 ２０ｇ／Ｌ
次亜リン酸ナトリウム・一水和物 ２０ｇ／Ｌ
ビスマス １ｐｐｍ
チオ硫酸ナトリウム ２ｐｐｍ
浴温：４５℃、ｐＨ：８．０

続いて、実施例１と同様にソルダーレジストの形成を行い、銅配線付きポリプロピレン樹脂板を得た。得られた銅配線付きポリプロピレン樹脂板について、実施例１と同様に初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

（比較例２）
ポリマー成形体として、実施例５と同様に、ＡＢＳ樹脂からなる平面基板状のＡＢＳ樹脂板（大きさ８０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を準備し、以下のプリエッチング工程、アルカリ処理工程、プレディップ工程、触媒処理工程、活性化処理工程、めっき処理工程を行った。なお、プリエッチング工程前に表面改質部以外をポリイミドテープにより被覆し、めっき処理工程前にポリイミドテープを剥がすことで、実施例１における銅ペーストのパターンと同様の形状のめっき被膜を得た。

＜プリエッチング工程＞
６００ｇ／ＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）と２００ｇ／Ｌのエチレングリコールを含む溶液を準備し、ＡＢＳ樹脂板を３０℃で５分間浸漬した。次に、浸漬後のＡＢＳ樹脂板を７０℃で２時間の加熱条件で加熱処理を行った。加熱処理工程後、３０ｐｐｍ、２０℃、８分間、ＡＢＳ樹脂板をオゾン水に浸漬させた。

＜アルカリ処理工程＞
ＮａＯＨを５０ｇ／Ｌとラウリル硫酸ナトリウムを１ｇ／Ｌ溶解した混合水溶液を準備し、この溶液中に、プリエッチング工程を経たＡＢＳ樹脂板を５０℃で３分間浸漬した。

＜プレディップ工程＞
アルカリ処理工程を経たＡＢＳ樹脂板を３５質量％の塩酸に室温で１分間浸漬した。

＜触媒処理工程＞
３Ｎ塩酸水溶液に塩化パラジウムを０．１質量％及び塩化錫を５質量％溶解して触媒溶液を調製した。３５℃に加熱された触媒溶液中に、プレディップ工程を経たＡＢＳ樹脂板を４分間浸漬した。

＜活性化処理工程＞
次いで、パラジウムを活性化するために、触媒処理工程を経たＡＢＳ樹脂板を３５質量％の塩酸に室温で４分間浸漬した。

＜めっき処理工程＞
活性化処理したＡＢＳ樹脂板に、比較例１と同様の無電解Ｎｉめっき浴組成及びめっき条件で、厚さ０．２μｍの無電解Ｎｉめっき被膜の形成を行い、無電解Ｎｉめっき被膜付きＡＢＳ樹脂板を得た。なお、表面改質された部分に選択的に無電解Ｎｉめっき被膜が析出することで、実施例１の銅ペースト層と同様の形状で無電解Ｎｉめっき被膜が形成された。その後、硫酸銅めっき液を用いて電解銅めっきを行い、厚み２０μｍの銅配線を形成した。

続いて、実施例１と同様にソルダーレジストの形成を行い、銅配線付きＡＢＳ樹脂板を得た。得られた銅配線付きＡＢＳ樹脂板について、実施例１と同様に初期導通性及び導通信頼性の評価を行った。

１，４０…ポリマー成形体、２…銅ペースト層、３，２４…銅配線、３ａ…空隙部、４…はんだ粒子、５…樹脂成分、６…はんだペースト層、７，１３，１５，１７，１９…樹脂充填部、８…電子素子、９…電極、１１…はんだ層、１２，１４，１６…樹脂層、１８…開口部、４１…配線、４２…端子、１００，１０１，１０２，１０３…電子部品。

Claims (12)

1. ポリマー成形体に、金属粒子を含有する金属ペーストを所定のパターンで塗布して金属ペースト層を形成する第１の工程と、
   前記金属粒子を焼結させることにより、金属配線を形成する第２の工程と、
   前記金属配線上に、はんだ粒子と樹脂成分とを含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する第３の工程と、
   前記はんだペースト層上に電子素子を配置する第４の工程と、
   前記はんだペースト層を加熱して、前記金属配線と前記電子素子とを接合するはんだ層を形成すると共に、前記はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層を形成する第５の工程と、
   を備え、
   前記ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体であり、
   前記金属ペーストが、体積平均粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であるフレーク状の第１の銅粒子と、体積平均粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下である第２の銅粒子と、を含有し、
   前記第２の銅粒子の含有量が、前記第１の銅粒子の質量及び前記第２の銅粒子の質量の合計を基準として、３０質量％以上８５質量％以下である、電子部品の製造方法。
2. 前記第３の工程において、前記金属配線の少なくとも一部が露出するようにソルダーレジストを形成し、前記金属配線の露出部分上に、前記はんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. ポリマー成形体に、金属粒子を含有する金属ペーストを所定のパターンで塗布して金属ペースト層を形成する第１の工程と、
   前記金属粒子を焼結させることにより、金属配線を形成する第２の工程と、
   前記金属配線上に、樹脂成分を含む樹脂組成物を塗布し、樹脂層を形成する第３の工程と、
   前記金属配線の少なくとも一部が露出するように前記樹脂層を除去する第４の工程と、
   前記金属配線の露出部分上に、はんだ粒子を含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する第５の工程と、
   前記はんだペースト層上に電子素子を配置する第６の工程と、
   前記はんだペースト層を加熱して、前記金属配線と前記電子素子とを接合するはんだ層を形成する第７の工程と、
   を備え、
   前記ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体であり、
   前記金属ペーストが、体積平均粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であるフレーク状の第１の銅粒子と、体積平均粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下である第２の銅粒子と、を含有し、
   前記第２の銅粒子の含有量が、前記第１の銅粒子の質量及び前記第２の銅粒子の質量の合計を基準として、３０質量％以上８５質量％以下である、電子部品の製造方法。
4. 前記はんだペーストが樹脂成分を更に含有し、前記第７の工程において前記はんだ層と当該はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層とを形成する、請求項３に記載の電子部品の製造方法。
5. ポリマー成形体に、金属粒子を含有する金属ペーストを所定のパターンで塗布して金属ペースト層を形成する第１の工程と、
   前記金属粒子を焼結させることにより、金属配線を形成する第２の工程と、
   前記金属配線上に、はんだ粒子を含むはんだペーストを塗布してはんだペースト層を形成する第３の工程と、
   前記はんだペースト層上に電子素子を配置する第４の工程と、
   前記はんだペースト層を加熱して、前記金属配線と前記電子素子とを接合するはんだ層を形成する第５の工程と、
   前記ポリマー成形体と、前記金属配線及び前記はんだ層を介して前記ポリマー成形体に接続された前記電子素子との間に、硬化性樹脂成分を含有する封止材を含浸し、硬化する第６の工程と、
   を備え、
   前記ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体であり、
   前記金属ペーストが、体積平均粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であるフレーク状の第１の銅粒子と、体積平均粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下である第２の銅粒子と、を含有し、
   前記第２の銅粒子の含有量が、前記第１の銅粒子の質量及び前記第２の銅粒子の質量の合計を基準として、３０質量％以上８５質量％以下である、電子部品の製造方法。
6. 前記ポリマー成形体が、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、又はポリカーボネートを含有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
7. レーザ照射又はギ酸が含まれる雰囲気下で１２０℃以下の加熱によって前記金属粒子を焼結させて、前記金属配線を形成する、請求項１～６のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
8. 前記第２の工程で形成される金属配線における銅の含有量が、金属配線の全体積を基準として、６５体積％以上９５体積％以下である、請求項１～７のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
9. 前記金属配線の厚みが１０μｍ以上である、請求項１～８のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法。
10. ポリマー成形体と、
    前記ポリマー成形体上に設けられ、金属粒子の焼結体により構成される金属配線と、
    前記金属配線上に配置された電子素子と、
    前記金属配線と前記電子素子とを接合するはんだ層と、
    を備え、
    前記ポリマー成形体が、融点２８０℃以下の結晶性プラスチック又はガラス転移温度１６０℃以下の非晶性プラスチックの成形体であり、
    前記金属粒子が、体積平均粒径が１．０μｍ以上５０μｍ以下であるフレーク状の第１の銅粒子と、体積平均粒径が０．００５μｍ以上０．８μｍ以下である第２の銅粒子と、を含有し、前記第２の銅粒子の含有量が、前記第１の銅粒子の質量及び前記第２の銅粒子の質量の合計を基準として、３０質量％以上８５質量％以下であり、
    前記金属配線が空隙を有し、当該空隙に樹脂成分が充填されており、
    前記金属配線が前記ポリマー成形体と前記金属配線との接合面に対して略平行に配向したフレーク状の前記第１の銅粒子に由来する構造を含む、電子部品。
11. 前記はんだ層の少なくとも一部を被覆する樹脂層を更に備える、請求項１０に記載の電子部品。
12. 前記金属配線の厚みが１０μｍ以上である、請求項１０又は１１に記載の電子部品。

Images