JPH11134933A - はんだ分散性に優れた硬質導電性粒子 - Google Patents
はんだ分散性に優れた硬質導電性粒子Info
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- JPH11134933A JPH11134933A JP9311556A JP31155697A JPH11134933A JP H11134933 A JPH11134933 A JP H11134933A JP 9311556 A JP9311556 A JP 9311556A JP 31155697 A JP31155697 A JP 31155697A JP H11134933 A JPH11134933 A JP H11134933A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 はんだ分散性に優れ、かつ分散により耐摩耗
性を向上させた導電性粒子を提供する。 【解決手段】 粒径が５０μｍ以下のセラミックス粒子
に、物理蒸着法により厚さ０．１〜５μｍのＡｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ａｌおよびそれらの合金からなる導電性金属
層と、その上に０．０５〜０．５μｍのＰｔ、Ｐｄまた
はそれらの合金からなる反応抑制層を有し、かつ最表層
に厚さが０．１〜２μｍのＮｉ、Ｃｕおよびそれらの合
金を分散促進層として被覆し、かつこれら３層のＸ線回
折ピ−クの半価幅から計算される結晶子径が３００nm以
下であることを特徴とするはんだ分散性に優れる硬質導
電性粒子。
性を向上させた導電性粒子を提供する。 【解決手段】 粒径が５０μｍ以下のセラミックス粒子
に、物理蒸着法により厚さ０．１〜５μｍのＡｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ａｌおよびそれらの合金からなる導電性金属
層と、その上に０．０５〜０．５μｍのＰｔ、Ｐｄまた
はそれらの合金からなる反応抑制層を有し、かつ最表層
に厚さが０．１〜２μｍのＮｉ、Ｃｕおよびそれらの合
金を分散促進層として被覆し、かつこれら３層のＸ線回
折ピ−クの半価幅から計算される結晶子径が３００nm以
下であることを特徴とするはんだ分散性に優れる硬質導
電性粒子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種積層電子部品の内
部電極および内部導体形成用はんだ電極部の耐摩耗性を
改善するための硬質導電性粒子に関する。
部電極および内部導体形成用はんだ電極部の耐摩耗性を
改善するための硬質導電性粒子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化が進み、必然的
に内部の電子部品が小型化されるに至り、電極部として
最も多量に用いられるはんだ電極部も例えばボールグリ
ッドアレイに代表されるように超微細接続が一般的にな
っている。しかし、はんだは低融点の極めて軟質な材料
であるために、例えば電気接点やスイッチ部といった接
続部に機械的な負荷がかかると摩耗により接続不良を起
こすため、使用される環境に制限がある。
に内部の電子部品が小型化されるに至り、電極部として
最も多量に用いられるはんだ電極部も例えばボールグリ
ッドアレイに代表されるように超微細接続が一般的にな
っている。しかし、はんだは低融点の極めて軟質な材料
であるために、例えば電気接点やスイッチ部といった接
続部に機械的な負荷がかかると摩耗により接続不良を起
こすため、使用される環境に制限がある。
【０００３】このような機械的特性を改善するには、は
んだより硬質な金属およびセラミックスの微粒子を分散
し、強化することが最も有効である。その内、はんだ電
極部の導電性を低下させないためには、Ａｕ，Ａｇ，Ａ
ｌやＣｕといった低電気抵抗の金属粉末を分散させるこ
とが有効であるが、これらの金属自身がはんだに比べて
は硬質であるものの、機械的強度はそれほど高くないた
め、十分な機械的特性の改善ができなかった。また一部
の金属や合金粉末は溶融するはんだ中で反応し、はんだ
電極部を変質させることが問題となっており、反応性の
少ないＡｕやＰｔといった粉末は極めて高価であるた
め、使用できなかった。
んだより硬質な金属およびセラミックスの微粒子を分散
し、強化することが最も有効である。その内、はんだ電
極部の導電性を低下させないためには、Ａｕ，Ａｇ，Ａ
ｌやＣｕといった低電気抵抗の金属粉末を分散させるこ
とが有効であるが、これらの金属自身がはんだに比べて
は硬質であるものの、機械的強度はそれほど高くないた
め、十分な機械的特性の改善ができなかった。また一部
の金属や合金粉末は溶融するはんだ中で反応し、はんだ
電極部を変質させることが問題となっており、反応性の
少ないＡｕやＰｔといった粉末は極めて高価であるた
め、使用できなかった。
【０００４】一方、硬質粒子として代表的なセラミック
ス粒子は、電気抵抗が大きく電極部として使用できない
他、はんだ中への分散性も悪く、均一な強化が困難であ
った。一般に、このような絶縁性粒子の分散性を改善す
るためには無電解めっき等で、金属等を被覆することが
有効であるが、被覆できる金属種に制限があること、一
般に無電解めっきで被覆可能とされるＮｉ、Ｃｕ、Ａｇ
といった金属では、はんだと反応するため、被覆厚みを
厚くする必要がある。しかし、被覆厚みを厚くすると膜
の剥離が起きやすくなり、かえって分散性を低下させる
場合があった。さらに、これらのめっき法では多量の廃
液を生じその処理も大きな問題となっていた。
ス粒子は、電気抵抗が大きく電極部として使用できない
他、はんだ中への分散性も悪く、均一な強化が困難であ
った。一般に、このような絶縁性粒子の分散性を改善す
るためには無電解めっき等で、金属等を被覆することが
有効であるが、被覆できる金属種に制限があること、一
般に無電解めっきで被覆可能とされるＮｉ、Ｃｕ、Ａｇ
といった金属では、はんだと反応するため、被覆厚みを
厚くする必要がある。しかし、被覆厚みを厚くすると膜
の剥離が起きやすくなり、かえって分散性を低下させる
場合があった。さらに、これらのめっき法では多量の廃
液を生じその処理も大きな問題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】以上のような現状を
勘案し、本発明が解決しようとする課題は、耐摩耗性を
有する硬質セラミックス粒子を基材として、それに十分
な導電性を付与し、かつ溶融するはんだ中で反応せず、
また良好な分散性を有する導電性粒子を提供することに
ある。さらにその製造プロセスにおいても廃液等の環境
問題を生じないことにある。
勘案し、本発明が解決しようとする課題は、耐摩耗性を
有する硬質セラミックス粒子を基材として、それに十分
な導電性を付与し、かつ溶融するはんだ中で反応せず、
また良好な分散性を有する導電性粒子を提供することに
ある。さらにその製造プロセスにおいても廃液等の環境
問題を生じないことにある。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】前記目的を達成するた
めの本発明による導電性粒子は、物理蒸着法によって硬
質セラミックス粒子の表面に、導電層として厚さが０．
１〜５μｍのＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはそれらの合
金を被覆し、さらにその上にはんだとの反応抑制層とし
て、厚さが０．０５〜０．５μｍのＰｔ、Ｐｄを被覆
し、加えて最表層には、はんだへの分散性を向上させる
ための厚さが０．１〜２μｍの分散促進層の形成させ
る。これらの被覆層のＸ線回折のピ−ク強度の半価幅か
らシェラーの式によって計算される結晶子径が３００nm
以下とした場合に、被覆中あるいは溶融はんだ中の熱で
被覆層中に発生する熱応力を緩和し、剥離を抑制した硬
質導電性粒子が得られことを見いだした。
めの本発明による導電性粒子は、物理蒸着法によって硬
質セラミックス粒子の表面に、導電層として厚さが０．
１〜５μｍのＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはそれらの合
金を被覆し、さらにその上にはんだとの反応抑制層とし
て、厚さが０．０５〜０．５μｍのＰｔ、Ｐｄを被覆
し、加えて最表層には、はんだへの分散性を向上させる
ための厚さが０．１〜２μｍの分散促進層の形成させ
る。これらの被覆層のＸ線回折のピ−ク強度の半価幅か
らシェラーの式によって計算される結晶子径が３００nm
以下とした場合に、被覆中あるいは溶融はんだ中の熱で
被覆層中に発生する熱応力を緩和し、剥離を抑制した硬
質導電性粒子が得られことを見いだした。
【０００７】
【作用】本発明の導電性粒子では物理蒸着法により硬質
セラミックス粒子の表面に第１層目として、導電性に優
れるＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはそれらの合金を被覆
する。この導電層層は、物理蒸着法で被覆しているため
硬質セラミックス粒子と強固に結合し、さらにその膜厚
も０．１〜５μｍの範囲でかつその結晶子径が３００ｎ
ｍ以下にあるため、熱応力等の内部歪みによる剥離を起
こさない。この膜厚が、０．１μｍ未満では導電性が不
十分で、はんだ中に分散した場合に抵抗が高くなる。一
方、５μｍを超えると、膜中に発生する熱応力によって
剥離や割れが発生しやすくなる。さらに請求項の結晶子
径よりも大きくすると、皮膜剥離が生じやすくなり、請
求項の膜厚においても十分な導電性を確保できなかった
り、粒子間によるばらつきが大きくなったりするおそれ
がある。結晶子径が小さくなる（結晶粒が微細化する）
と結晶粒界によるすべりが起きるため、導電層中の熱応
力を緩和できるに十分な変形能を有する。発明者らは、
このために十分な結晶子径が、シェラーの式から計算さ
れる結晶子径で３００nm以下が必要であることを見いだ
した。
セラミックス粒子の表面に第１層目として、導電性に優
れるＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはそれらの合金を被覆
する。この導電層層は、物理蒸着法で被覆しているため
硬質セラミックス粒子と強固に結合し、さらにその膜厚
も０．１〜５μｍの範囲でかつその結晶子径が３００ｎ
ｍ以下にあるため、熱応力等の内部歪みによる剥離を起
こさない。この膜厚が、０．１μｍ未満では導電性が不
十分で、はんだ中に分散した場合に抵抗が高くなる。一
方、５μｍを超えると、膜中に発生する熱応力によって
剥離や割れが発生しやすくなる。さらに請求項の結晶子
径よりも大きくすると、皮膜剥離が生じやすくなり、請
求項の膜厚においても十分な導電性を確保できなかった
り、粒子間によるばらつきが大きくなったりするおそれ
がある。結晶子径が小さくなる（結晶粒が微細化する）
と結晶粒界によるすべりが起きるため、導電層中の熱応
力を緩和できるに十分な変形能を有する。発明者らは、
このために十分な結晶子径が、シェラーの式から計算さ
れる結晶子径で３００nm以下が必要であることを見いだ
した。
【０００８】ここで述べるシェラーの式による結晶子径
は次のような式によって計算される。 Ｄ＝ｋ×λ／β×ｃｏｓθ ここに、Ｄ：結晶子径 （オングストローム） ｋ：定数 （＝０．９ ただし、測定Ｘ線がＣｕ Ｋα
の場合） λ：測定Ｘ線の波長 （オングストローム） β：回折線の拡がり（半価幅） （ラジアン） θ：回折線のブラッグ角 （ラジアン） である。
は次のような式によって計算される。 Ｄ＝ｋ×λ／β×ｃｏｓθ ここに、Ｄ：結晶子径 （オングストローム） ｋ：定数 （＝０．９ ただし、測定Ｘ線がＣｕ Ｋα
の場合） λ：測定Ｘ線の波長 （オングストローム） β：回折線の拡がり（半価幅） （ラジアン） θ：回折線のブラッグ角 （ラジアン） である。
【０００９】なおこの導電層の結晶子径を小さくするた
めには、蒸着速度を小さくし、また基材の温度を低くす
ることにより達成できる。具体的には、蒸着速度の目安
として、樹脂粒子１ｇあたりの金属被覆量を０．０１ｇ
/ｈｒ程度とすればよく、また基材の温度を２００℃以
下とするとよい。
めには、蒸着速度を小さくし、また基材の温度を低くす
ることにより達成できる。具体的には、蒸着速度の目安
として、樹脂粒子１ｇあたりの金属被覆量を０．０１ｇ
/ｈｒ程度とすればよく、また基材の温度を２００℃以
下とするとよい。
【００１０】次に、導電層の表面に、はんだとの反応を
抑制するためにＰｔ、Ｐｄまたはそれらの合金を０．０
５〜０．５μｍの範囲で被覆する。Ｐｔ、Ｐｄまたはこ
れらの合金は、それ自身の電気抵抗も低く、また溶融す
るはんだとほとんど反応せず、最表層の分散性促進層が
長時間溶融状態のはんだ中にあって反応したとしても、
内部の導電層を保護する機能を有することを見いだし
た。この層が０．５μｍ以上の厚みでは、被覆コストが
上昇する上、電気伝導性が劣化するおそれがある。また
０．０５μｍ以下では導電性金属層を保護できず、電気
伝導性が劣化する。かつその結晶子径も導電層の場合と
同様に、３００ｎｍ以下であることによって、皮膜中の
熱応力を緩和できる。さらにこの被覆厚みはの被覆のば
らつき等も考慮すると０．１〜０．５μｍが望ましい。
抑制するためにＰｔ、Ｐｄまたはそれらの合金を０．０
５〜０．５μｍの範囲で被覆する。Ｐｔ、Ｐｄまたはこ
れらの合金は、それ自身の電気抵抗も低く、また溶融す
るはんだとほとんど反応せず、最表層の分散性促進層が
長時間溶融状態のはんだ中にあって反応したとしても、
内部の導電層を保護する機能を有することを見いだし
た。この層が０．５μｍ以上の厚みでは、被覆コストが
上昇する上、電気伝導性が劣化するおそれがある。また
０．０５μｍ以下では導電性金属層を保護できず、電気
伝導性が劣化する。かつその結晶子径も導電層の場合と
同様に、３００ｎｍ以下であることによって、皮膜中の
熱応力を緩和できる。さらにこの被覆厚みはの被覆のば
らつき等も考慮すると０．１〜０．５μｍが望ましい。
【００１１】最後に、はんだとの濡れ性を改善し、分散
状態を良好にするために最表面に厚さ０．１〜２μｍの
Ｃｕ，Ｎｉまたはそれらの合金である層を被覆する。溶
融はんだ中では、上記の金属はわずかに溶融はんだと反
応し、表面に合金層を形成する結果、良好な濡れ性を有
するようになる。この時その厚みが０．５〜２μｍの範
囲にある時に、極めて優れた分散状態になる。この厚さ
が０．５μｍ未満の場合には十分な濡れ性改善が起こら
ず、分散状態が劣る。一方、膜厚が２μｍを超えると、
表面合金層の成長が容易になって電気抵抗が増大する。
この分散促進層は、導電層や反応抑制層と同様に、その
結晶子径を３００ｎｍ以下とすることによって、剥離を
抑え、良好な被覆状態となって、はんだへの分散性を向
上できる。
状態を良好にするために最表面に厚さ０．１〜２μｍの
Ｃｕ，Ｎｉまたはそれらの合金である層を被覆する。溶
融はんだ中では、上記の金属はわずかに溶融はんだと反
応し、表面に合金層を形成する結果、良好な濡れ性を有
するようになる。この時その厚みが０．５〜２μｍの範
囲にある時に、極めて優れた分散状態になる。この厚さ
が０．５μｍ未満の場合には十分な濡れ性改善が起こら
ず、分散状態が劣る。一方、膜厚が２μｍを超えると、
表面合金層の成長が容易になって電気抵抗が増大する。
この分散促進層は、導電層や反応抑制層と同様に、その
結晶子径を３００ｎｍ以下とすることによって、剥離を
抑え、良好な被覆状態となって、はんだへの分散性を向
上できる。
【００１２】この際、コーティングする粉末の形状は特
に制限されないが、電気伝導性のばらつきを少なくする
ためには真球状の粉末を用いることが望ましい。またそ
の粒径も、形成するはんだ電極の厚みの５分の１〜１０
分の１程度にすることが望ましい。これらセラミックス
の具体的な材質として、部分安定化ジルコニア、シリ
カ、アルミナ、ガラス，窒化珪素等が好適である。
に制限されないが、電気伝導性のばらつきを少なくする
ためには真球状の粉末を用いることが望ましい。またそ
の粒径も、形成するはんだ電極の厚みの５分の１〜１０
分の１程度にすることが望ましい。これらセラミックス
の具体的な材質として、部分安定化ジルコニア、シリ
カ、アルミナ、ガラス，窒化珪素等が好適である。
【００１３】被覆方法としては、基材の熱影響を抑制
し、さらに被覆状態や皮膜の緻密化等を勘案するとスパ
ッタリングが望ましい。スパッタリングによる粒子への
被覆方法としては、例えば発明者らが既に出願した特開
平２−１５３０６８号公報によれば可能である。詳しく
は、回転するバレルに所定の粉末を入れ、攪拌しながら
蒸着粒子またはスパッタされた粒子を当てればコーティ
ングできる。真空蒸着では合金の被覆が難しくなるの
で、スパッタリング法を用いることが望ましい。
し、さらに被覆状態や皮膜の緻密化等を勘案するとスパ
ッタリングが望ましい。スパッタリングによる粒子への
被覆方法としては、例えば発明者らが既に出願した特開
平２−１５３０６８号公報によれば可能である。詳しく
は、回転するバレルに所定の粉末を入れ、攪拌しながら
蒸着粒子またはスパッタされた粒子を当てればコーティ
ングできる。真空蒸着では合金の被覆が難しくなるの
で、スパッタリング法を用いることが望ましい。
【００１４】このようにして製造される導電性粒子は、
はんだ中に容易に分散し、また溶融はんだ中に一定時間
保持されていても、分散性に変化はない。また電極部と
しての電気抵抗増大を伴うことなく、耐摩耗性を向上さ
せることができる。またプロセスの単純化によって廃液
処理も不要であり、さらに被覆量を抑制する結果、コス
トを下げることができ、工業的用途は極めて大きい。
はんだ中に容易に分散し、また溶融はんだ中に一定時間
保持されていても、分散性に変化はない。また電極部と
しての電気抵抗増大を伴うことなく、耐摩耗性を向上さ
せることができる。またプロセスの単純化によって廃液
処理も不要であり、さらに被覆量を抑制する結果、コス
トを下げることができ、工業的用途は極めて大きい。
【００１５】
［実施例１］平均粒径１０μｍのシリカ粒子に物理蒸着
法として、真空蒸着およびスパッタリング法で、種々の
厚さの金属または合金の導電層、反応抑制層および分散
促進層皮膜を有すると粒子を作製した。これを５重量部
Ｐｂ−Ｓｎ系のクリーム状はんだに混合し、厚さ５０μ
ｍになるようにステンレス基板状に印刷し、それを温度
２５０℃で１分間加熱し、溶融させた。なお被覆層の結
晶子径はシェラーの式から測定した結果、いずれも３０
０nm以下であった。
法として、真空蒸着およびスパッタリング法で、種々の
厚さの金属または合金の導電層、反応抑制層および分散
促進層皮膜を有すると粒子を作製した。これを５重量部
Ｐｂ−Ｓｎ系のクリーム状はんだに混合し、厚さ５０μ
ｍになるようにステンレス基板状に印刷し、それを温度
２５０℃で１分間加熱し、溶融させた。なお被覆層の結
晶子径はシェラーの式から測定した結果、いずれも３０
０nm以下であった。
【００１６】この時、はんだ中への分散状態を表面およ
び断面の顕微鏡観察によって評価した。評価は目視観察
により行い、はんだ表面にセラミックス粒子が分離した
場合を分散不良として×を、また表面部にセラミックス
粒子の分離がなくても、断面観察から底面部と表面部の
セラミックス粒子の分散が異なるものを分散がやや不良
として△を、表面にセラミックス粒子の分散がなく、か
つ内部の分布が均一であるものを分散状態良好として○
とした。
び断面の顕微鏡観察によって評価した。評価は目視観察
により行い、はんだ表面にセラミックス粒子が分離した
場合を分散不良として×を、また表面部にセラミックス
粒子の分離がなくても、断面観察から底面部と表面部の
セラミックス粒子の分散が異なるものを分散がやや不良
として△を、表面にセラミックス粒子の分散がなく、か
つ内部の分布が均一であるものを分散状態良好として○
とした。
【００１７】次に耐摩耗性の評価は、JIS H8503「めっ
きの耐磨耗性試験法」の内、往復運動磨耗試験法に準拠
した。試験条件は、試験荷重を０．３Ｎとし、研磨紙の
粒度は＃６００とした。判定は、素地の露出を終点と
し、それまでの試験回数によって行い、セラミックス粒
子を添加していないはんだのみの場合を１とし、その倍
数で規定した。評価は１未満の場合を耐摩耗性が劣ると
して×を、１以上、１．２未満を耐摩耗性に改善がない
として△を、１．２以上、２未満を耐摩耗性に優れると
して○を、２倍以上のものについては、特に耐摩耗性が
優れるとして◎とした。
きの耐磨耗性試験法」の内、往復運動磨耗試験法に準拠
した。試験条件は、試験荷重を０．３Ｎとし、研磨紙の
粒度は＃６００とした。判定は、素地の露出を終点と
し、それまでの試験回数によって行い、セラミックス粒
子を添加していないはんだのみの場合を１とし、その倍
数で規定した。評価は１未満の場合を耐摩耗性が劣ると
して×を、１以上、１．２未満を耐摩耗性に改善がない
として△を、１．２以上、２未満を耐摩耗性に優れると
して○を、２倍以上のものについては、特に耐摩耗性が
優れるとして◎とした。
【００１８】最後に電気抵抗は、四端子法で測定した比
抵抗で評価し、上と同じく、セラミックス粒子を添加し
ていない場合を１として規格化し、２を超えるものにつ
いては、電気抵抗が特に増大するとして×を、１．５以
上、２以下については電気抵抗の増大が認められるとし
て△を、１．２以上、１．５未満を電気抵抗の増大が顕
著でないとして○を、１．２未満を電気抵抗の増大が特
に少ないとして◎とした。これらの結果を表１にまとめ
ている。
抵抗で評価し、上と同じく、セラミックス粒子を添加し
ていない場合を１として規格化し、２を超えるものにつ
いては、電気抵抗が特に増大するとして×を、１．５以
上、２以下については電気抵抗の増大が認められるとし
て△を、１．２以上、１．５未満を電気抵抗の増大が顕
著でないとして○を、１．２未満を電気抵抗の増大が特
に少ないとして◎とした。これらの結果を表１にまとめ
ている。
【００１９】
【表１】
【００２０】なお、比較材として無電解めっき法で、Ａ
ｇ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの複合めっきの３種を同
じセラミックス粒子に膜厚１μｍになるように被覆した
もの（複合めっきは両方で１μｍ厚み）を同様に、添
加、焼成したものを使用した。これらの結果から本請求
範囲にある材料は、分散性、耐摩耗性、および電気抵抗
に優れていることがわかる。また被覆方法としては真空
蒸着法よりもスパッタリング法が適している。
ｇ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ／Ａｕの複合めっきの３種を同
じセラミックス粒子に膜厚１μｍになるように被覆した
もの（複合めっきは両方で１μｍ厚み）を同様に、添
加、焼成したものを使用した。これらの結果から本請求
範囲にある材料は、分散性、耐摩耗性、および電気抵抗
に優れていることがわかる。また被覆方法としては真空
蒸着法よりもスパッタリング法が適している。
【００２１】［実施例２］平均粒径２０μｍのジルコニ
ア粒子にスパッタリング法により種々の厚さのＡｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ50Ｃｕ50、Ａｕ50Ａｌ50を導電層
として被覆し、さらにその上に反応抑制層としてＰｄを
０．１μｍ、分散促進層としてＮｉ50Ｃｕ50を０．５μ
ｍ被覆したものを、実施例１と同様の評価方法により分
散性、耐摩耗性、電気抵抗を評価した。なおこれらの被
覆層の結晶子径は６０〜３００nmであった。その時の導
電層の厚さと種々の評価の関係を図１に示す。この結果
から、導電層の被覆厚みは０．１〜５μｍが適している
ことがわかる。また特に被覆厚みが０．５〜３μｍで特
に特性が優れていることもわかる。
ア粒子にスパッタリング法により種々の厚さのＡｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ50Ｃｕ50、Ａｕ50Ａｌ50を導電層
として被覆し、さらにその上に反応抑制層としてＰｄを
０．１μｍ、分散促進層としてＮｉ50Ｃｕ50を０．５μ
ｍ被覆したものを、実施例１と同様の評価方法により分
散性、耐摩耗性、電気抵抗を評価した。なおこれらの被
覆層の結晶子径は６０〜３００nmであった。その時の導
電層の厚さと種々の評価の関係を図１に示す。この結果
から、導電層の被覆厚みは０．１〜５μｍが適している
ことがわかる。また特に被覆厚みが０．５〜３μｍで特
に特性が優れていることもわかる。
【００２２】［実施例３］平均粒径５μｍのアルミナ粒
子にスパッタリング法により厚さ１μｍのＡｕを導電層
として被覆し、さらにその上に反応抑制層として種々の
厚さのＰｔ、Ｐｄを被覆し、さらに分散促進層としてＮ
ｉ50Ｃｕ50を０．３μｍ被覆したものを、実施例１と同
様の評価方法により分散性、耐摩耗性、電気抵抗を評価
した。なおこれらの被覆層の結晶子径は５０〜３００nm
であった。その時の反応抑制層の厚さと種々の評価の関
係を図２に示す。この結果から、反応抑制層の被覆厚み
は０．０５〜０．５μｍ以下が適していることがわか
る。また特に被覆厚みが０．１〜０．５μｍで特に特性
が優れていることもわかる。
子にスパッタリング法により厚さ１μｍのＡｕを導電層
として被覆し、さらにその上に反応抑制層として種々の
厚さのＰｔ、Ｐｄを被覆し、さらに分散促進層としてＮ
ｉ50Ｃｕ50を０．３μｍ被覆したものを、実施例１と同
様の評価方法により分散性、耐摩耗性、電気抵抗を評価
した。なおこれらの被覆層の結晶子径は５０〜３００nm
であった。その時の反応抑制層の厚さと種々の評価の関
係を図２に示す。この結果から、反応抑制層の被覆厚み
は０．０５〜０．５μｍ以下が適していることがわか
る。また特に被覆厚みが０．１〜０．５μｍで特に特性
が優れていることもわかる。
【００２３】［実施例４］平均粒径１０μｍのガラス粉
末にスパッタリング法により厚さ０．５μｍのＡｇを導
電層として被覆し、さらにその上に反応抑制層としてＰ
ｄを０．３μｍ被覆し、さらに分散促進層としてＮｉ、
ＣｕおよびＮｉ50Ｃｕ50を種々の膜厚になるように被覆
したものを、実施例１と同様の評価方法により分散性、
耐摩耗性、電気抵抗を評価した。なおこれらの被覆層の
結晶子径は５０〜３００nmであった。その時の反応抑制
層の厚さと種々の評価の関係を図３に示す。この結果か
ら、分散促進層の被覆厚みは０．１〜２μｍ以下が適し
ていることがわかる。また特に被覆厚みが０．５〜１μ
ｍで特に特性が優れていることもわかる。
末にスパッタリング法により厚さ０．５μｍのＡｇを導
電層として被覆し、さらにその上に反応抑制層としてＰ
ｄを０．３μｍ被覆し、さらに分散促進層としてＮｉ、
ＣｕおよびＮｉ50Ｃｕ50を種々の膜厚になるように被覆
したものを、実施例１と同様の評価方法により分散性、
耐摩耗性、電気抵抗を評価した。なおこれらの被覆層の
結晶子径は５０〜３００nmであった。その時の反応抑制
層の厚さと種々の評価の関係を図３に示す。この結果か
ら、分散促進層の被覆厚みは０．１〜２μｍ以下が適し
ていることがわかる。また特に被覆厚みが０．５〜１μ
ｍで特に特性が優れていることもわかる。
【００２４】｛実施例５｝平均粒径１０μｍの窒化珪素
粒子にスパッタリング法により厚さ１．５μｍのＡｇを
導電層として被覆し、さらにその上に反応抑制層として
Ｐｄを０．３μｍ被覆し、さらに分散促進層としてＮｉ
を１μｍの膜厚になるように被覆したものを、種々の温
度で真空中で熱処理を行い皮膜の結晶粒径を調整した。
その粒子を５重量部Ｐｂ−Ｓｎ系のクリームはんだに混
合したものをステンレス基板上に厚さ５０μｍに被覆
し、２５０℃で１０分間放置した後、分散粒子の表面皮
膜状態を調べた。この時、表面皮膜に割れや剥離を生じ
たものを×とし、これらが生じなかったものを○とし
た。その結果を図４に示す。この結果から、導電性金属
層、反応抑制層および分散促進層のいずれの結晶子径も
３００ｎｍ以下が適していることがわかる。
粒子にスパッタリング法により厚さ１．５μｍのＡｇを
導電層として被覆し、さらにその上に反応抑制層として
Ｐｄを０．３μｍ被覆し、さらに分散促進層としてＮｉ
を１μｍの膜厚になるように被覆したものを、種々の温
度で真空中で熱処理を行い皮膜の結晶粒径を調整した。
その粒子を５重量部Ｐｂ−Ｓｎ系のクリームはんだに混
合したものをステンレス基板上に厚さ５０μｍに被覆
し、２５０℃で１０分間放置した後、分散粒子の表面皮
膜状態を調べた。この時、表面皮膜に割れや剥離を生じ
たものを×とし、これらが生じなかったものを○とし
た。その結果を図４に示す。この結果から、導電性金属
層、反応抑制層および分散促進層のいずれの結晶子径も
３００ｎｍ以下が適していることがわかる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明ははんだ接続部の
耐摩耗性を向上させるための分散性に優れ同時に溶融は
んだ中での安定性に優れた硬質導電性粒子を提供するこ
とができ、各種積層電子部品の電極の安定性および高信
頼性化への寄与は極めて大きい。
耐摩耗性を向上させるための分散性に優れ同時に溶融は
んだ中での安定性に優れた硬質導電性粒子を提供するこ
とができ、各種積層電子部品の電極の安定性および高信
頼性化への寄与は極めて大きい。
【図１】 実施例２の評価をまとめたものである。
【図２】 実施例３の評価をまとめたものである。
【図３】 実施例４の評価をまとめたものである。
【図４】 実施例５の評価をまとめたものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 28/04 Ｃ２３Ｃ 28/04 (72)発明者 竹島 鋭機 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 粒径が５０μｍ以下のセラミックス粉末
に、物理蒸着法により、厚さが０．１〜５μｍのＡｕ，
Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌまたはそれらの合金からなる導電性金
属層と、その上に、厚さが０．０５〜０．５μｍのＰ
ｔ，Ｐｄまたはそれらの合金からなるはんだとの反応抑
制層を有し、最表層に厚さが０．１〜２μｍのＮｉ，Ｃ
ｕまたはそれらの合金をはんだ中への分散促進層として
被覆し、かつこれら３層の結晶子径がＸ線回折の半価幅
からシェラーの式で計算した値で、３００nm以下である
ことを特徴とするはんだ分散性に優れる硬質導電性粒
子。 - 【請求項２】 物理蒸着法としてスパッタリング法を用
いることを特徴とする請求項１に記載の導電性粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9311556A JPH11134933A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | はんだ分散性に優れた硬質導電性粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9311556A JPH11134933A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | はんだ分散性に優れた硬質導電性粒子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11134933A true JPH11134933A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=18018663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9311556A Withdrawn JPH11134933A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | はんだ分散性に優れた硬質導電性粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11134933A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227788A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Kyocer Slc Technologies Corp | 配線基板の製造方法および半田ペースト |
| JP2016167449A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-15 | 積水化学工業株式会社 | 導電性粒子、導電性粒子の製造方法、導電材料及び接続構造体 |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP9311556A patent/JPH11134933A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227788A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Kyocer Slc Technologies Corp | 配線基板の製造方法および半田ペースト |
| JP2016167449A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-15 | 積水化学工業株式会社 | 導電性粒子、導電性粒子の製造方法、導電材料及び接続構造体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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