KR20170023072A - 접합재 및 그것을 사용한 접합 방법 - Google Patents

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다카시 히노츠
케이이치 엔도
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도와 일렉트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

소르브산 등의 탄소수 8 이하의 유기 화합물로 피복된 평균 1차 입자 직경 1 내지 200㎚의 은 미립자와 용제를 혼합한 은 페이스트를 포함하는 접합재에 있어서, 용제로서, 옥탄디올 등의 디올을 사용하고, 첨가제로서, 2-메틸부탄-2,3,4-트리올이나 2-메틸부탄-1,2,4-트리올과 같은, 비점이 200 내지 300℃에서 점도가 20℃에서 2,000 내지 10,000mPa이고 1 이상의 메틸기를 갖는 트리올이 혼합되어 있다.

Description

접합재 및 그것을 사용한 접합 방법{BONDING MATERIAL AND BONDING METHOD USING SAME}
본 발명은, 접합재 및 그것을 사용한 접합 방법에 관한 것으로, 특히 은 미립자를 포함하는 은 페이스트를 포함하는 접합재 및 그 접합재를 사용해서 구리 기판 등의 금속 기판 상에 Si 칩 등의 전자 부품을 접합하는 방법에 관한 것이다.
최근, 은 미립자를 포함하는 은 페이스트를 접합재로서 사용하여, 피접합물간에 접합재를 개재시켜서, 피접합물간에 압력을 가하면서 소정 시간 가열하여, 접합재 중의 은을 소결시켜서, 피접합물끼리를 접합하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 일본특허공개 제2011-80147호 공보 참조).
이러한 접합재를 사용해서 구리 기판 등의 금속 기판 상에 Si 칩 등의 전자 부품을 고정하는 경우, 은 미립자가 용매에 분산된 은 페이스트를 기판 상에 도포한 후, 가열해서 용매를 제거함으로써, 기판 상에 예비 건조막을 형성하고, 이 예비 건조막 위에 전자 부품을 배치한 후, 전자 부품에 압력을 가하면서 가열함으로써, 은 접합층을 개재하여 전자 부품을 기판에 접합할 수 있다.
그러나, 일본특허공개 제2011-80147호 공보의 접합 방법에서는, 은 페이스트의 분산 불량이나 인쇄 불량 등에 의해, 예비 건조막의 표면 레벨링이 반드시 양호하지 않으므로, 전자 부품을 기판에 양호하게 접합하기 위해서는, 전자 부품에 가하는 압력을 높게 해서, 예비 건조막의 표면을 평탄하게 할 필요가 있다. 그로 인해, 최근의 Si 칩과 같이, 크고 또한 얇은 전자 부품을 기판에 접합하는 경우에는, 접합 시의 하중을 높게 함으로써 전자 부품의 표면이 휘거나, 파손될 우려가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해서, 은 미립자를 포함하는 은 페이스트에 2-부톡시에톡시아세트산이나 2-메톡시에톡시아세트산 등의 에테르 결합을 갖는 구조의 점도 조정제를 첨가하여, 평탄한 도막을 형성하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 국제공개 WO2012/169076호 공보 참조).
그러나, 국제공개 WO2012/169076호 공보의 방법에서는, 은 미립자를 포함하는 은 페이스트에 2-부톡시에톡시아세트산이나 2-메톡시에톡시아세트산 등의 점도 조정제를 분산제로서 첨가하여, 평탄한 도막을 형성하고 있고, 이 은 페이스트에 의해 구리 기판에 전자 부품을 접합하는 경우에, 분산제가 구리 기판의 표면과 반응하여, 구리 기판의 표면에 얼룩진 볼록 형상의 응집물이 발생하여, 예비 건조막에 크랙이 발생하고, 이 크랙 부분이 공극(보이드)이 되어서 접합력이 저하되기 쉬워진다. 특히, 응력 완화를 위해서 예비 건조막을 두껍게 하는 것이 요망되고 있지만, 예비 건조막을 두껍게 하면, 예비 건조막의 형성 시에 용매가 한번에 휘발 함으로써, 예비 건조막이 수축하여, 예비 건조막에 크랙이 발생하기 쉬워진다.
따라서, 본 발명은, 상술한 종래의 문제점을 감안하여, 예비 건조막을 두껍게 해도 예비 건조막에 크랙이 발생해서 접합력이 저하되는 것을 방지할 수 있는, 접합재 및 그것을 사용한 접합 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 은 미립자와 용제를 혼합한 은 페이스트를 포함하는 접합재에 있어서, 용제로서 디올을 사용해서, 첨가제로서 1 이상의 메틸기를 갖는 트리올을 첨가함으로써, 예비 건조막을 두껍게 해도 예비 건조막에 크랙이 발생해서 접합력이 저하되는 것을 방지할 수 있는, 접합재 및 그것을 사용한 접합 방법을 제공할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 따른 접합재는, 은 미립자와 용제를 혼합한 은 페이스트를 포함하는 접합재에 있어서, 용제가 디올이고, 첨가제로서 1 이상의 메틸기를 갖는 트리올이 혼합되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 접합재에 있어서, 첨가제의 비점이 200 내지 300℃인 것이 바람직하고, 첨가제의 점도가 20℃에서 2,000 내지 10,000mPa인 것이 바람직하다. 또한, 첨가제가 2-메틸부탄-2,3,4-트리올 또는 2-메틸부탄-1,2,4-트리올인 것이 바람직하고, 용제가 옥탄디올인 것이 바람직하다. 또한, 첨가제의 양이 은 페이스트에 대하여 0.1 내지 10질량%인 것이 바람직하고, 용제의 양이 은 페이스트에 대하여 5 내지 25질량%인 것이 바람직하다. 또한, 은 페이스트에 분산제를 혼합해도 된다. 이 경우, 분산제가 2-부톡시에톡시아세트산인 것이 바람직하고, 분산제의 양이 은 페이스트에 대하여 1.0질량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 은 미립자가 평균 1차 입자 직경 1 내지 200㎚의 은 미립자인 것이 바람직하고, 은 미립자가 탄소수 8 이하의 유기 화합물로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 유기 화합물이 소르브산인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 접합 방법은, 상기 접합재를 피접합물 사이에 개재시켜서 가열함으로써, 접합재 중의 은을 소결시켜서 은 접합층을 형성하고, 이 은 접합층에 의해 피접합물끼리를 접합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서 중에 있어서, 「은 미립자의 평균 1차 입자 직경」이란, 은 미립자의 주사형 전자 현미경(SEM) 또는 투과형 전자 현미경 사진(TEM상)에 의한 1차 입자 직경의 평균값을 말한다.
본 발명에 따르면, 예비 건조막을 두껍게 해도 예비 건조막에 크랙이 발생해서 접합력이 저하되는 것을 방지할 수 있는, 접합재 및 그것을 사용한 접합 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 접합재의 실시 형태에서는, 은 미립자와 용제를 혼합한 은 페이스트를 포함하는 접합재에 있어서, 용제가 디올이고, 첨가제로서 1 이상의 메틸기를 갖는 트리올이 혼합되어 있다. 이와 같이 용제와 비슷한 구조의 첨가제를 혼합함으로써, 분산제를 첨가하지 않아도, 분산성을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
용제의 비점은, 바람직하게는 200 내지 300℃, 더욱 바람직하게는 210 내지 290이다. 이러한 용제로서, 2-에틸-1,3-헥산디올(비점 244.2℃, 20℃의 점도 271mPa)과 같은 옥탄디올(ODO)이나 3-메틸-1,3-부탄디올(비점 203℃, 20℃의 점도 250mPa) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 용제의 양은, 은 페이스트에 대하여 5 내지 25질량%인 것이 바람직하고, 5 내지 20질량%인 것이 더욱 바람직하다.
첨가제의 비점은, 바람직하게는 200 내지 300℃, 더욱 바람직하게는 210 내지 290℃, 가장 바람직하게는 220 내지 285℃이다. 첨가제의 비점이 너무 낮아, 용제의 휘발과 동시에 모두 휘발해 버리는 온도이면, 예비 건조막을 두껍게 한 경우에, 예비 건조막에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 없게 된다. 또한, 첨가제의 (20℃의) 점도는, 바람직하게는 2,000 내지 10,000mPa, 더욱 바람직하게는 4,000 내지 10,000mPa, 가장 바람직하게는 5,000 내지 10,000mPa이다. 첨가제의 점도가 어느 정도 높은 쪽이, 예비 건조막의 형성 시의 예비 건조막의 수축을 완화하는 효과가 있다. 이러한 첨가제로서, 2-메틸부탄-2,3,4-트리올(IPTL-A)(비점 255.5℃, (20℃의) 점도 9,155mPa)이나, 2-메틸부탄-1,2,4-트리올(IPTL-B)(비점 278 내지 282℃, (20℃의) 점도 5,500mPa) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 첨가제의 양은, 은 페이스트에 대하여 0.1 내지 10질량%인 것이 바람직하고, 0.2 내지 7질량%인 것이 더욱 바람직하고, 0.5 내지 5질량%인 것이 가장 바람직하다.
또한, 은 페이스트에 분산제를 혼합해도 된다. 이 경우, 분산제가 2-부톡시에톡시아세트산인 것이 바람직하고, 분산제의 양은, 은 페이스트에 대하여 1.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.2 내지 1.0질량%인 것이 더욱 바람직하다.
은 미립자는, 평균 1차 입자 직경 1 내지 200㎚의 은 미립자인 것이 바람직하고, 1 내지 100㎚인 것이 더욱 바람직하다. 은 미립자의 양이 은 페이스트에 대하여 70 내지 95질량%인 것이 바람직하고, 75 내지 93질량%인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 은 미립자가 헥산산이나 소르브산 등의 탄소수 8 이하의 유기 화합물로 피복되어 있는 것이 바람직하고, 소르브산으로 피복되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
접합재의 점도는, 레오미터에 의해 25℃에 있어서 5rpm(1.57s-1)에서 측정했을 때에 100Pa·s 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 접합 방법의 실시 형태에서는, 상기 접합재를 피접합물 사이에 개재시켜서 가열함으로써, 접합재 중의 은을 소결시켜서 은 접합층을 형성하고, 이 은 접합층에 의해 피접합물끼리를 접합한다. 예를 들어, 상기 접합재를 구리 기판 상에 도포하고, 그 접합재 위에 전자 부품을 배치한 후, 이 전자 부품에 압력을 가하면서 가열함으로써, 은 페이스트 중의 은을 소결시켜서 은 접합층을 형성하고, 이 은 접합층을 개재하여 전자 부품을 구리 기판에 접합한다.
또한, 은 미립자의 평균 1차 입자 직경은, 예를 들어 은 미립자를 주사형 전자 현미경(SEM)(히타치 하이테크놀러지즈 가부시끼가이샤 제조의 S-4700) 또는 투과형 전자 현미경(TEM)(니혼덴시 가부시끼가이샤 제조의 JEM-1011)에 의해 소정의 배율(예를 들어, 입경이 20㎚ 이하인 경우에는 TEM에 의해 180,000배, 20㎚보다 크고 또한 30㎚ 이하인 경우에는 SEM에 의해 80,000배, 30㎚보다 크고 또한 100㎚ 이하인 경우에는 SEM에 의해 50,000배, 100㎚보다 크고 또한 300㎚인 경우에는 SEM에 의해 30,000배)로 관찰한 상(SEM상 또는 TEM상) 상의 100개 이상의 임의의 은 미립자의 1차 입자 직경으로부터 산출할 수 있다. 이 은 미립자의 평균 1차 입자 직경의 산출은, 예를 들어 화상 해석 소프트웨어(아사히 가세이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조의 A조우군(A-image-kun)(등록상표))에 의해 행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 접합재 및 그것을 사용한 접합 방법의 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.
실시예 1
500mL 비이커에 순수(pure water) 72.1g을 넣고, 질산은(도요 가가꾸 가부시끼가이샤 제조) 13.4g을 첨가해서 용해시킴으로써, 원료액으로서 질산은 수용액을 제조했다.
또한, 5L 비이커에 1.4L의 순수를 넣고, 이 순수 안에 질소를 30분간 통기시켜서 용존 산소를 제거하면서, 40℃까지 승온시켰다. 이 순수에 (은 미립자 피복용) 유기 화합물로서 소르브산(와코 쥰야꾸 고교 가부시끼가이샤 제조) 17.9g을 첨가한 후, 안정화제로서 28%의 암모니아수(와코 쥰야꾸 고교 가부시끼가이샤 제조) 2.8g을 첨가했다.
이 암모니아수를 첨가한 후의 수용액을 교반하면서, 암모니아수의 첨가 시점(반응 개시 시)에서부터 5분 경과 후에, 환원제로서 순도 80%의 함수 히드라진(오츠카 가가꾸 가부시끼가이샤 제조) 6.0g을 첨가하여, 환원액으로서 환원제 함유수 용액을 제조했다. 반응 개시 시에서부터 10분 경과 후에, 액온을 40℃로 조정한 원료액(질산은 수용액)을 환원액(환원제 함유수 용액)으로 일거에 첨가해서 반응시켜서, 80분간 더 교반하고, 그 후, 승온 속도 1℃/분으로 액온을 40℃에서부터 60℃까지 승온시켜서 교반을 종료했다.
이와 같이 해서 소르브산으로 피복된 은 미립자(은 나노 입자)의 응집체를 형성시킨 후, 이 은 미립자의 응집체를 포함하는 액을 넘버 5C의 여과지로 여과하고, 이 여과에 의한 회수물을 순수로 세정하여, 은 미립자의 응집체를 얻었다. 이 은 미립자의 응집체를, 진공 건조기 안에 있어서 80℃에서 12시간 건조시켜서, 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻었다. 이와 같이 해서 얻어진 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 해쇄하여, 2차 응집체의 크기를 조정했다. 또한, 이 은 미립자의 평균 1차 입자 직경을 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 구한 바, 100㎚였다.
다음에, 이와 같이 해서 2차 응집체의 크기를 조정한 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말 90.5g(90.5질량%)과, 용제로서의 옥탄디올(ODO)(교와핫코 케미컬 가부시끼가이샤 제조의 2-에틸-1,3-헥산디올, 비점 244.2℃, 20℃의 점도 271mPa) 8.05g(8.05질량%)과, 분산제로서의 2-부톡시에톡시아세트산(BEA)(도쿄 가세이 고교 가부시끼가이샤 제조) 0.95g(0.95질량%)과, 첨가제로서의 2-메틸부탄-2,3,4-트리올(IPTL-A)(니폰 테르펜 가가꾸 가부시끼가이샤 제조, 비점 255.5℃, (20℃의) 점도 9,155mPa) 0.5g(0.5질량%)을 혼합했다. 이 혼합물을 (에탄올을 주제로 한) 혼합 용제(니폰 아루코루 한바이 가부시끼가이샤 제조의 솔믹스 AP-7)로 희석해서 교반하고, 습식 제트 밀 장치(리크스 가부시끼가이샤 제조의 RM-L1000)에 의해 해쇄한 후, 혼합 용제(희석 용제)를 휘발시켜서 농축하고, 그 후, 용제로서의 옥탄디올(ODO)로 희석해서 점도를 조정하여, Ag 농도 89.2질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다. 또한, Ag 농도는 열 감량법에 의해 측정했다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 이하와 같이 그라인드 게이지(BYK사의 50㎛ 스테인레스스틸)에 의해 평가했다. 먼저, 그라인드 게이지를 (에탄올을 주제로 한) 혼합 용제(니폰 아루코루 한바이 가부시끼가이샤 제조의 솔믹스 AP-7)로 청소하여 충분히 건조시킨 후, 그라인드 게이지의 홈이 깊은 쪽(50㎛측)에 5 내지 10g 정도의 은 페이스트를 놓고, 스크레이퍼를 양손의 엄지 손가락과 다른 손가락으로 집어서, 스크레이퍼의 긴 변이 그라인드 게이지의 폭 방향과 평행해지고 또한 그라인드 게이지의 홈의 깊은 앞쪽 끝에 날끝이 접촉하도록 스크레이퍼를 놓고, 스크레이퍼를 그라인드 게이지의 표면에 수직이 되도록 유지하면서, 홈의 긴 변에 대하여 직각으로 균등한 속도로 홈의 깊이 0까지 1 내지 2초로 그라인드 게이지를 끝까지 그어서 3초 이내에, 은 페이스트의 모양을 보기 쉽도록 빛을 보게 해서, 은 페이스트에 현저한 선이 나타나기 시작하는 부분을, 홈의 긴 변에 대하여 직각 방향으로 또한 그라인드 게이지의 표면에 대하여 20 내지 30°의 각도의 방향에서 관찰하여, 홈을 따라 1개째에 나타나는 선(제1 스크래치, 최대 입경 Dmax)과 4개째에 나타나는 선(제4 스크래치)의 입도를 얻었다. 또한, 현저한 선이 나타나기 시작하기 전의 드문드문 나타나는 선은 무시하고, 그라인드 게이지는 좌우 1개씩 있기 때문에, 그 2개로 나타난 값의 평균값을 측정 결과로 했다. 그 결과, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다.
또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도를 레오미터(점탄성 측정 장치)(써모(Thermo)사 제조의 하케 레오스트레스(HAAKE Rheostress) 600, 사용 콘: C35/2°)에 의해 구한 바, 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 35(Pa·s)이고, 25℃에서 측정한 5rpm의 점도에 대한 1rpm(3.1s-1)의 점도의 비(1rpm의 점도/5rpm의 점도)(Ti값)는 3.3이었다.
다음에, 30㎜×30㎜×1㎜의 구리 기판(C1020) 상에 두께 150㎛의 메탈 마스크를 배치하고, 메탈 스퀴지에 의한 인쇄로 상기 접합재(은 페이스트)를 11㎜×11㎜의 크기로 두께(인쇄막 두께) 150㎛가 되도록 구리 기판 상에 도포했다.
그 후, 접합재를 도포한 구리 기판을 핫 플레이트(애즈원 가부시끼가이샤 제조) 상에 설치하여, 대기 분위기 중에 있어서 110℃에서 10분간 가열해서 예비 건조함으로써, 접합재 중의 기포나 가스 성분을 제거해서 예비 건조막을 형성했다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기로서, 레이저 현미경(가부시키가이샤 키엔스 제조의 VK-9710)에 의한 측정 결과로부터, JIS B0601에 기초하여 표면 거칠기를 나타내는 파라미터인 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.1㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 디지털 현미경(가부시키가이샤 키엔스 제조의 VHX-900)으로 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다.
다음에, 예비 건조막을 형성한 구리 기판을 25℃까지 냉각한 후, 예비 건조막 위에 두께 0.3㎜의 은 도금이 실시된(10㎜×10㎜의 크기의) Si 칩을 배치하여, 플립 칩 본더(하이솔사 제조)에 설치하고, 질소 분위기 중에 있어서 5㎫의 하중을 가하면서, 250℃까지 약 5초간 승온시켜서, 250℃에 달한 후에 5분간 유지하는 본소성을 행하여, 은 페이스트 중의 은을 소결시켜서 은 접합층을 형성하고, 이 은 접합층에 의해 Si 칩을 구리 기판에 접합한 접합체를 얻었다.
이와 같이 해서 얻어진 접합체에 대해서, 초음파 현미경(씨-샘 소노스캔(C-SAM SONOSCAN)사 제조)에 의해 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 관찰되지 않았다. 또한, 접합체의 접합력을 평가하기 위해서, 접합체의 구리 기판의 양 끝을 안경 렌치로 끼워서, 30㎜×30㎜의 크기의 중앙 부근을 약 90° 구부린 후에, 원래의 상태로 되돌린 바, 구리 기판 상의 Si 칩의 박리는 20% 미만으로, 접합력이 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 인쇄막 두께 50㎛, 70㎛ 및 100㎛에서는 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았지만, 인쇄막 두께 200㎛에서는 크랙이 관찰되었다.
실시예 2
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 이 은 미립자의 응집체의 건조 분말의 첨가량을 91.5g(91.5질량%), 용제의 첨가량을 7.05g(7.05질량%)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 90.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 72(Pa·s)이고, Ti값은 3.3이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.2㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 관찰되지 않고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩의 박리는 20% 미만이고, 접합력이 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 인쇄막 두께 50㎛, 70㎛ 및 100㎛에서는 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았지만, 인쇄막 두께 200㎛에서는 크랙이 관찰되었다.
실시예 3
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제의 첨가량을 8.5g(8.5질량%), 분산제의 첨가량을 0.5g(0.5질량%)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 89.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 36(Pa·s)이고, Ti값은 3.3이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.5㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 인쇄막 두께 50㎛, 70㎛ 및 100㎛에서는 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았지만, 인쇄막 두께 200㎛에서는 크랙이 관찰되었다.
실시예 4
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 이 은 미립자의 응집체의 건조 분말의 첨가량을 91.5g(91.5질량%), 용제의 첨가량을 7.5g(7.5질량%), 분산제의 첨가량을 0.5g(0.5질량%)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 90.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 71(Pa·s)이고, Ti값은 3.5였다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.5㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 인쇄막 두께 50㎛, 70㎛ 및 100㎛에서는 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았지만, 인쇄막 두께 200㎛에서는 크랙이 관찰되었다.
실시예 5
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 이 은 미립자의 응집체의 건조 분말의 첨가량을 86.0g(86.0질량%), 용제의 첨가량을 13.25g(13.25질량%), 분산제의 첨가량을 0.25g(0.25질량%)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 87.0질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1 내지 5㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 21(Pa·s)이고, Ti값은 2.9였다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.7㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 인쇄막 두께 50㎛, 70㎛ 및 100㎛에서는 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았지만, 인쇄막 두께 200㎛에서는 크랙이 관찰되었다.
실시예 6 내지 8
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 실시예 6에서는, 용제의 첨가량을 12.25g(12.25질량%), 첨가제의 첨가량을 1.5g(1.5질량%)으로 하고, 실시예 7에서는, 용제의 첨가량을 10.25g(10.25질량%), 첨가제의 첨가량을 3.5g(3.5질량%)으로 하고, 실시예 8에서는, 용제의 첨가량을 8.75g(8.75질량%), 첨가제의 첨가량을 5.0g(5.0질량%)으로 한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지 방법에 의해, 각각 Ag 농도가 86.9질량%(실시예 6, 8), 86.8질량%(실시예 7)의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이들 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 모두 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1 내지 5㎛ 이하였다. 또한, 이들 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 각각 20(Pa·s)(실시예 6), 21(Pa·s)(실시예 7, 8)이고, Ti값은 각각 2.9(실시예 6, 7), 2.8(실시예 8)이었다.
이들 접합재를 사용해서, 두께 200㎛의 메탈 마스크에 의해 두께 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 실시예 6에서는 1.7㎛, 실시예 7에서는 1.6㎛, 실시예 8에서는 1.8㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 모두 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이들 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 모두 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 모두 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 이들 실시예 6 내지 8에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 모두 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았다.
실시예 9
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 이 은 미립자의 응집체의 건조 분말의 첨가량을 86.0g(86.0질량%), 용제의 첨가량을 13.5g(13.5질량%)으로 하고, 분산제를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 80.4질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1 내지 5㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 22(Pa·s)이고, Ti값은 3.6이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.7㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 인쇄막 두께 50㎛, 70㎛ 및 100㎛에서는 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았지만, 인쇄막 두께 200㎛에서는 크랙이 관찰되었다.
실시예 10 내지 12
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 실시예 10에서는, 용제의 첨가량을 12.5g(12.5질량%), 첨가제의 첨가량을 1.5g(1.5질량%)으로 하고, 실시예 11에서는, 용제의 첨가량을 10.5g(10.5질량%), 첨가제의 첨가량을 3.5g(3.5질량%)으로 하고, 실시예 12에서는, 용제의 첨가량 9.0g(9.0질량%), 첨가제의 첨가량을 5.0g(5.0질량%)으로 한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지 방법에 의해, 각각 Ag 농도가 80.2질량%(실시예 10, 11), 80.7질량%(실시예 12)의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이들 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 모두 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1 내지 5㎛ 이하였다. 또한, 이들 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 각각 21(Pa·s)(실시예 10, 11), 24(Pa·s)(실시예 12)이고, Ti값은 각각 3.6(실시예 10), 3.6(실시예 11), 3.4(실시예 12)였다.
이들 접합재를 사용해서, 실시예 6과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 모두 1.8㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 모두 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이들의 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 모두 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 모두 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 이들 실시예 10 내지 12에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 모두 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았다.
실시예 13
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제로서 옥탄디올(ODO) 대신에 3-메틸-1,3-부탄디올(니폰 테르펜 가가꾸 가부시끼가이샤 제조의 테르소르브 IPG, 비점 203℃, 20℃의 점도 250mPa)을 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 78.1질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1 내지 5㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 24(Pa·s)이고, Ti값은 3.0이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 6과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.8㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 모두 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았다.
실시예 14
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 첨가제로서 2-메틸부탄-2,3,4-트리올(IPTL-A) 대신에 2-메틸부탄-1,2,4-트리올(IPTL-B)(니폰 테르펜 가가꾸 가부시끼가이샤 제조, 비점 278 내지 282℃, (20℃의) 점도 5,500mPa)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 88.9질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 24(Pa·s)이고, Ti값은 2.9였다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.7㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 200㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 인쇄막 두께 50㎛, 70㎛ 및 100㎛에서는 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았지만, 인쇄막 두께 200㎛에서는 크랙이 관찰되었다.
실시예 15
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 첨가제로서 2-메틸부탄-2,3,4-트리올(IPTL-A) 대신에 2-메틸부탄-1,2,4-트리올(IPTL-B)(니폰 테르펜 가가꾸 가부시끼가이샤 제조, 비점 278 내지 282℃, (20℃의) 점도 5,500mPa)을 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 82.7질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 23(Pa·s)이고, Ti값은 2.8이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 6과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성한 후, 접합체를 얻었다. 이 예비 건조막의 표면 거칠기에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 산출 평균 거칠기 Ra를 구한 바, 1.7㎛였다. 또한, 이 예비 건조막을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙은 관찰되지 않았다. 또한, 이 접합체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 은 접합층의 보이드의 유무를 관찰한 바, 보이드는 없고, 접합체의 접합력을 평가한 바, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고, 접합력이 매우 양호했다.
또한, 본 실시예에서 얻어진 접합재를 사용해서, 각각 두께 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 메탈 마스크에 의해, 각각 두께(인쇄막 두께) 50㎛, 70㎛, 100㎛ 및 150㎛의 접합재를 도포한 것 이외에는, 상기와 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 모두 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않았다.
비교예 1
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제의 첨가량을 8.55g(8.55질량%)으로 하고, 첨가제를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 89.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 36(Pa·s)이고, Ti값은 3.3이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙이 관찰되었기 때문에, 접합체를 제작하지 않았다.
비교예 2
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제의 첨가량을 7.55g(7.55질량%)으로 하고, 첨가제를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 90.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 73(Pa·s)이고, Ti값은 3.5였다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙이 관찰되었기 때문에, 접합체를 제작하지 않았다.
비교예 3
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제의 첨가량을 9.0g(9.0질량%)으로 하고, 첨가제를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 89.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 37(Pa·s)이고, Ti값은 3.3이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙이 관찰되었기 때문에, 접합체를 제작하지 않았다.
비교예 4
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제의 첨가량을 8.0g(8.0질량%)으로 하고, 첨가제를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 90.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 75(Pa·s)이고, Ti값은 3.5였다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙이 관찰되었기 때문에, 접합체를 제작하지 않았다.
비교예 5
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제의 첨가량을 9.15g(9.15질량%), 분산제의 첨가량을 0.35g(0.35질량%)으로 하고, 첨가제를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 89.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 20㎛, 제4 스크래치는 10㎛였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 53(Pa·s)이고, Ti값은 3.5였다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙이 관찰되었기 때문에, 접합체를 제작하지 않았다.
비교예 6
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 용제의 첨가량을 9.25g(9.25질량%), 분산제의 첨가량을 0.25g(0.25질량%)으로 하고, 첨가제를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 89.3질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 20㎛, 제4 스크래치는 13㎛였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 63(Pa·s)이고, Ti값은 3.6이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙이 관찰되었기 때문에, 접합체를 제작하지 않았다.
비교예 7
실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 (소르브산으로 피복된) 은 미립자의 응집체의 건조 분말을 얻은 후, 첨가제로서 2-메틸부탄-2,3,4-트리올(IPTL-A) 대신에 1,2,6-헥산트리올(도쿄 가세이 고교 가부시키가이샤사 제조, 비점 178℃, (20℃의) 점도 2,630mPa)을 사용한 것 이외에는, 실시예 10과 마찬가지 방법에 의해, Ag 농도 82.8질량%의 접합재(은 페이스트)를 얻었다.
이 접합재(은 페이스트) 중에 포함되는 은 미립자의 입도를 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 평가한 바, 제1 스크래치는 10㎛ 이하, 제4 스크래치는 1 내지 5㎛ 이하였다. 또한, 이 접합재(은 페이스트)의 점도와 Ti값을 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해 구한 바, 점도는 25℃에 있어서 5rpm(15.7s-1)에서 23(Pa·s)이고, Ti값은 3.3이었다.
이 접합재를 사용해서, 실시예 1과 마찬가지 방법에 의해, 예비 건조막을 형성해서 관찰한 바, 예비 건조막에 크랙이 관찰되었기 때문에, 접합체를 제작하지 않았다.
이들 실시예 및 비교예의 접합재의 제조 조건 및 특성을 표 1 내지 표 4에 나타낸다. 또한, 표 3에 있어서, 예비 건조막에 크랙이 관찰되지 않은 경우를 「○」, 관찰된 경우를 「×」로 나타내고, 표 4에 있어서, 구리 기판 상의 Si 칩이 완전히 남아 있고(접합 면적이 100%이고), 접합력이 매우 양호한 경우를 「◎」, 구리 기판 상의 Si 칩의 박리가 20% 미만이고(접합 면적이 80% 보다 많고), 접합력이 양호한 경우를 「○」로 나타내고 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004

Claims (14)

  1. 은 미립자와 용제를 혼합한 은 페이스트를 포함하는 접합재에 있어서, 용제가 디올이고, 첨가제로서 1 이상의 메틸기를 갖는 트리올이 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 접합재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 첨가제의 비점이 200 내지 300℃인 것을 특징으로 하는 접합재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 첨가제의 점도가 20℃에서 2,000 내지 10,000mPa인 것을 특징으로 하는 접합재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 첨가제가 2-메틸부탄-2,3,4-트리올 또는 2-메틸부탄-1,2,4-트리올인 것을 특징으로 하는 접합재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 용제가 옥탄디올인 것을 특징으로 하는 접합재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 첨가제의 양이 상기 은 페이스트에 대하여 0.1 내지 10질량%인 것을 특징으로 하는 접합재.
  7. 제1항에 있어서, 상기 용제의 양이 상기 은 페이스트에 대하여 5 내지 25질량%인 것을 특징으로 하는 접합재.
  8. 제1항에 있어서, 상기 은 페이스트에 분산제가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 접합재.
  9. 제8항에 있어서, 상기 분산제가 2-부톡시에톡시아세트산인 것을 특징으로 하는 접합재.
  10. 제8항에 있어서, 상기 분산제의 양이 상기 은 페이스트에 대하여 1.0질량% 이하인 것을 특징으로 하는 접합재.
  11. 제1항에 있어서, 상기 은 미립자가 평균 1차 입자 직경 1 내지 200㎚의 은 미립자인 것을 특징으로 하는 접합재.
  12. 제11항에 있어서, 상기 은 미립자가 탄소수 8 이하의 유기 화합물로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 접합재.
  13. 제12항에 있어서, 상기 유기 화합물이 소르브산인 것을 특징으로 하는 접합재.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 접합재를 피접합물 사이에 개재시켜서 가열함으로써, 접합재 중의 은을 소결시켜서 은 접합층을 형성하고, 이 은 접합층에 의해 피접합물끼리를 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6887293B2 (ja) * 2016-04-28 2021-06-16 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 接合材およびそれを用いた接合方法
WO2017188206A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 接合材およびそれを用いた接合方法
JP2018109232A (ja) * 2016-12-28 2018-07-12 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 接合材及びそれを用いた接合方法
JP2018165387A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 接合材およびそれを用いた接合体
CN109424944A (zh) * 2017-07-13 2019-03-05 深圳光峰科技股份有限公司 一种波长转换装置及光源
DE102019208330A1 (de) * 2019-06-07 2020-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Verbindungs-Bereichs auf einem Substrat für eine elektrische Baugruppe und Substrat dazu
CN114799159A (zh) * 2022-04-24 2022-07-29 江苏膜可光学材料有限公司 镜面银浆的制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100254927B1 (ko) * 1994-12-07 2000-05-01 오까베 히로시 납땜용 플럭스, 땜납 페이스트 및 이것을 사용한 납땜 방법
TW200633810A (en) * 2004-12-28 2006-10-01 Arakawa Chem Ind Lead-free solder flux and solder paste
JP4207161B2 (ja) * 2005-04-20 2009-01-14 セイコーエプソン株式会社 マイクロカプセル化金属粒子及びその製造方法、水性分散液、並びに、インクジェット用インク
JP5824201B2 (ja) 2009-09-11 2015-11-25 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 接合材およびそれを用いた接合方法
KR20110032253A (ko) * 2009-09-22 2011-03-30 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법
WO2011155055A1 (ja) * 2010-06-11 2011-12-15 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 低温焼結性接合材および該接合材を用いた接合方法
WO2012081255A1 (ja) * 2010-12-17 2012-06-21 古河電気工業株式会社 加熱接合用材料、加熱接合用コーティング材料、コーティング物、及び電子部品の接合方法。
CN103608140B (zh) * 2011-06-10 2016-03-30 同和电子科技有限公司 接合材料及使用该接合材料制成的接合体
WO2013120110A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Lockheed Martin Corporation Nanoparticle paste formulations and methods for production and use thereof
US9441117B2 (en) 2012-03-20 2016-09-13 Basf Se Mixtures, methods and compositions pertaining to conductive materials
JP2014091730A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Nippon Terupen Kagaku Kk 消失性バインダー樹脂用溶剤

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