KR20240029065A - 구리 미립자 분산체 - Google Patents

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KR20240029065A
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다카아키 에야마
오사무 다키구치
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카오카부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서, 상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하고, 상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 55 질량％ 이상 97 질량％ 이하이고, 상기 폴리머 B 의 산가가 20 mgKOH/g 이상 250 mgKOH/g 이하이고, 상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 구리 미립자 분산체, 그리고 그 구리 미립자 분산체를 복수의 금속 부재의 사이에 개재시켜 가열하는 공정을 포함하는, 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

구리 미립자 분산체
본 발명은, 구리 미립자 분산체, 및 그 구리 미립자 분산체를 사용하는 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.
구리는 도전성 및 열 전도성이 우수하기 때문에, 예를 들어 도체 배선 재료, 열 전달 재료, 열 교환 재료, 방열 재료 등으로서 널리 사용되고 있다.
구리는 열 전도성이 우수하기 때문에, 피접합물을 접합하기 위한 솔더의 대체 재료로서도 사용되는 경우가 있다.
최근 인버터 등의 전력 변환·제어 장치로서 파워 디바이스로 불리는 반도체 디바이스가 활발하게 사용되고 있다. 파워 디바이스는, 메모리나 마이크로 프로세서와 같은 집적 회로와 달리, 고전류를 제어하기 위한 것으로, 동작 시의 발열량이 커진다. 따라서, 파워 디바이스의 실장에 사용되는 솔더에는, 접합 강도에 추가하여 내열성도 요구된다. 그러나, 요즈음 널리 사용되고 있는 납 프리 솔더는 내열성이 낮다는 결점을 갖는다. 그래서, 솔더 대신에, 구리 미립자 분산체를 사용하며, 이것을 각종의 도공 수단에 의해 대상물에 도포하여 소성시키고, 피접합물을 접합하는 기술이 여러 가지 제안되어 있다. 구리는, 실온 (25 ℃) 에서 산화 상태가 안정적이므로 산화 상태의 구리 원자를 포함한다. 그래서, 구리 미립자 분산체에 의해 피접합물을 접합하기 위해서는, 산화 상태의 구리 원자를 환원하고, 소성시켜 구리의 연속체로 하는 것이 필요하다.
일본 공개특허공보 2020-053404호 (특허문헌 1) 에는, 피접합물과의 접합 강도가 높은 구리 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 하고, 구리 분말과 액 매체를 포함하는 구리 페이스트로서, 상기 액 매체는 폴리에틸렌글리콜을 포함하고, 상기 구리 분말을 구성하는 구리 입자는, 그 1 차 입자의 평균 입경이 0.03 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하이고, 그 표면에 탄소수 6 이상 18 이하인 지방산이 실시되어 있으며, 또한 (111) 면의 결정자 사이즈가 50 ㎚ 이하이고, 상기 구리 페이스트 중의 구리 분말의 질량 비율이 50 ％ 이상 99 ％ 이하인 구리 페이스트가 기재되어 있다.
또한, 일본 공표특허공보 2013-504692호 (특허문헌 2) 에는, 분산성이 우수한 금속 나노 입자 수성 분산액의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 표면에 소수성 배위자를 포함하는 금속 나노 입자를 소수성 용매에 분산시키는 단계와, 생성된 분산액을 계면 활성제, 습윤 분산제 및 수성 용매가 포함된 표면 개질액에 혼합하는 단계와, 생성된 혼합액에 배위자 제거제를 혼합하여 친수성 금속 나노 입자를 생성하고, 이것을 분리하는 단계와, 상기 친수성 금속 나노 입자를 수성 용매에 분산하는 단계를 포함하는 금속 나노 입자 수성 분산액의 제조 방법이 기재되어 있다.
본 발명은, 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서,
상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하고,
상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 55 질량％ 이상 97 질량％ 이하이고,
상기 폴리머 B 의 산가가 20 mgKOH/g 이상 250 mgKOH/g 이하이고,
상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 구리 미립자 분산체에 관한 것이다.
솔더 대체의 접합 재료로서 지금까지 제안되어 온 구리 미립자 분산체는, 솔더에 비해서 내열성은 높지만, 피접합물과의 접합 강도 면에서는 여전히 개량의 여지를 갖고 있다. 또한, 종래의 구리 미립자 분산체는, 구리 미립자 분산체의 보존 기간에 따라서는, 얻어지는 접합체의 접합 강도에 불량이 발생하는 경우가 있었다. 이와 같은 보존 안정성이 열등한 구리 미립자 분산체는, 파워 디바이스의 실장에 사용하는 것은 곤란하다.
특허문헌 1 에 기재된, 소수성의 지방산이 실시된 구리 미립자를 친수성의 폴리에틸렌글리콜로 분산한 구리 페이스트는, 1 개월 보존 후에 접합체를 제작한 경우, 얻어진 접합체의 접합 강도에 불량이 보였다. 이는 구리 페이스트의 분산 불량이 원인인 것으로 생각된다.
또한, 특허문헌 2 에 기재된 금속 나노 입자 수성 분산액은, 소성 시에 구리 미립자를 보호한 습윤 분산제의 제거가 불충분하기 때문에, 얻어지는 접합체의 접합 강도에 불량이 보였다.
그래서, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 접합성의 추가적인 개선이 요구되고 있다.
본 발명은, 일정 기간 보존한 후에도 접합 강도가 향상된 접합체를 얻을 수 있는 구리 미립자 분산체, 및 그 구리 미립자 분산체를 사용하는 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명자들은, 폴리머에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 및 분산매를 함유하는 구리 미립자 분산체로서, 그 폴리머가, 카르복시기를 갖는 모노머 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 유래의 구성 단위를 포함하고, 그 폴리머 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량 및 그 폴리머의 산가가 각각 소정의 범위임으로써, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성, 보존 안정성 및 저온 하에서의 소결성이 향상되고, 일정 기간 보존한 후에도 접합 강도가 향상된 접합체를 얻을 수 있는 구리 미립자 분산체, 및 그 구리 미립자 분산체를 사용하는 접합체의 제조 방법을 제공할 수 있는 것을 알아내었다.
즉, 본 발명은, 다음 [1] 및 [2] 에 관한 것이다.
[1] 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서,
상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하고,
상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 55 질량％ 이상 97 질량％ 이하이고,
상기 폴리머 B 의 산가가 20 mgKOH/g 이상 250 mgKOH/g 이하이고,
상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 구리 미립자 분산체.
[2] 상기 [1] 에 기재된 구리 미립자 분산체를 복수의 금속 부재의 사이에 개재시켜 가열하는 공정을 포함하는, 접합체의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 일정 기간 보존한 후에도 접합 강도가 향상된 접합체를 얻을 수 있는 구리 미립자 분산체, 및 그 구리 미립자 분산체를 사용하는 접합체의 제조 방법을 제공할 수 있다.
[구리 미립자 분산체]
본 발명의 구리 미립자 분산체는, 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서, 상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하고, 상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 55 질량％ 이상 97 질량％ 이하이고, 상기 폴리머 B 의 산가가 20 mgKOH/g 이상 250 mgKOH/g 이하이고, 상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함한다.
또, 본 명세서에 있어서, 「저온 하에서의 소결성」이란, 저온 질소 분위기 하에 있어서 금속 소결이 일어나는 것을 의미하고, 「저온 소결성」이라고도 한다. 또한, 저온 질소 분위기 하에서의 복수의 금속 부재의 접합성을 「저온 접합성」이라고도 한다. 또한, 예를 들어 구리 미립자 분산체를 25 ℃, 습도 50 ％ 의 조건 하에서 1 개월 보존한 후의 저온 접합성을 「보존 후의 저온 접합성」이라고도 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「저온」이란, 은 나노 입자 분산체를 사용한 경우의 일반적인 소결 온도 (250 ∼ 300 ℃ 정도) 보다 낮은 온도인 것을 의미하고, 예를 들어 100 ∼ 230 ℃ 정도의 온도 범위를 말하며, 보다 낮은 온도에서 소결성 및 접합성이 향상되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 일정 기간 보존한 후에도 접합 강도가 향상된 접합체를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다. 그 이유는 확실하지는 않지만, 이하와 같이 생각될 수 있다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체에 포함되는 구리 나노 입자 A 는, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함함과 함께 산가 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 소정의 범위에 있는 폴리머 B, 그리고 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 분산매 C 에 의해 분산되어 있고, 이들 폴리머 B 및 분산매 C 의 상승 효과에 의해, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성 및 보존 안정성이 향상되는 것으로 볼 수 있다. 또한, 폴리머 B 의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 소정의 범위임으로써, 저온 질소 분위기 하에 있어서도, 구리 나노 입자 A 에 의해 폴리머 B 의 분해가 일어나기 쉽고, 그 결과, 금속 미립자끼리가 근접하기 때문에, 저온 소결성 및 저온 접합성이 향상되는 것으로 볼 수 있다.
이상과 같은 이유에서, 본 발명의 구리 미립자 분산체에 따르면, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성 및 보존 안정성이 향상됨과 함께, 저온 소결성 및 저온 접합성이 향상되기 때문에, 일정 기간 보존한 후에도 접합 강도가 향상된 접합체를 얻을 수 있는 것으로 볼 수 있다.
＜구리 나노 입자 A＞
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A (이하, 「구리 나노 입자 A」라고도 한다) 를 함유한다.
구리 나노 입자 A 중의 구리의 함유량은, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 95 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 98 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 99 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 실질적으로 100 질량％ 이다.
여기서 「실질적 100 질량％」란, 의도치 않게 포함되는 성분을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 의도치 않게 포함되는 성분으로는, 예를 들어 불가피적 불순물을 들 수 있다.
구리 나노 입자 A 의 평균 입경은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 105 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 110 ㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 115 ㎚ 이상, 더욱더 바람직하게는 120 ㎚ 이상이고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 270 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 250 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 240 ㎚ 이하, 더욱더 바람직하게는 230 ㎚ 이하이다.
구리 나노 입자 A 의 평균 입경은, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된다.
구리 나노 입자 A 의 평균 입경은, 환원 금속률, 폴리머 B 의 종류나 양 및 환원 온도 등의 구리 나노 입자 A 의 제조 조건 등에 따라 조정할 수 있다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 구리 나노 입자 A 의 함유량은, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 30 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 40 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 50 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 55 질량％ 이상이고, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 95 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 93 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 91 질량％ 이하, 더욱더 바람직하게는 90 질량％ 이하이다.
＜폴리머 B＞
본 발명에 관련된 구리 나노 입자 A 는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어진다.
폴리머 B 는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함한다.
폴리머 B 의 기본 구조로서는, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 스티렌-아크릴계 수지, 아크릴 실리콘계 수지 등의 비닐계 폴리머 ; 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 축합계 폴리머 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 비닐계 폴리머가 바람직하다.
폴리머 B 는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머가 바람직하다.
상기 비닐계 폴리머는, 바람직하게는 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 공중합체이다. 상기 비닐계 폴리머가 공중합체인 경우, 그 비닐계 폴리머는, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체 중 어느 것이어도 된다.
〔카르복시기를 갖는 모노머 (b-1)〕
모노머 (b-1) 로서는, (메트)아크릴산, 크로톤산, 2-메타크릴로일옥시메틸숙신산 등의 불포화 모노카르복실산 ; 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 시트라콘산 등의 불포화 디카르복실산 등을 들 수 있다. 또, 상기 불포화 디카르복실산은 무수물이어도 된다.
모노머 (b-1) 은, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 병용하여 사용해도 된다.
모노머 (b-1) 은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성, 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 (메트)아크릴산 및 말레산에서 선택되는 적어도 1 종이고, 보다 바람직하게는 (메트)아크릴산이며, 더욱 바람직하게는 메타크릴산이다.
본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴산」이란, 아크릴산 및 메타크릴산에서 선택되는 적어도 1 종을 의미한다. 이하에 있어서의 「(메트)아크릴산」도 동일한 의미이다.
〔폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2)〕
모노머 (b-2) 로서는, 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트, 알콕시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 모노머 (b-2) 는, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 병용하여 사용해도 된다.
본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴레이트」란 아크릴레이트 및 메타크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이다. 이하에 있어서의 「(메트)아크릴레이트」도 동일한 의미이다.
모노머 (b-2) 는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성, 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 알콕시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이고, 보다 바람직하게는 알콕시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트이다. 그 알콕시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트의 알콕시기의 탄소수는, 상기와 동일한 관점에서, 바람직하게는 1 이상 18 이하, 보다 바람직하게는 1 이상 14 이하, 더욱 바람직하게는 1 이상 12 이하이다.
그 알콕시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어, 메톡시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트, 에톡시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트, 프로폭시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트, 부톡시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트, 옥톡시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트, 라우록시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
모노머 (b-2) 의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 탄소수 2 이상 4 이하의 알킬렌옥사이드 유래의 단위를 포함한다. 상기 알킬렌옥사이드로서는, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등을 들 수 있고, 바람직하게는 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드에서 선택되는 1 종 이상이고, 보다 바람직하게는 에틸렌옥사이드이다.
상기 폴리알킬렌글리콜 세그먼트 중의 알킬렌옥사이드 유래의 단위 수는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 2 이상, 보다 바람직하게는 3 이상, 더욱 바람직하게는 4 이상이고, 그리고, 바람직하게는 100 이하, 보다 바람직하게는 70 이하, 더욱 바람직하게는 50 이하, 더욱더 바람직하게는 40 이하, 더더욱 바람직하게는 35 이하이다.
상기 폴리알킬렌글리콜 세그먼트는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성, 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 에틸렌옥사이드 유래의 단위와 프로필렌옥사이드 유래의 단위를 포함하는 공중합체여도 된다.
에틸렌옥사이드 유래의 단위와 프로필렌옥사이드 유래의 단위를 포함하는 공중합체는, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체 중 어느 것이어도 된다.
상업적으로 입수할 수 있는 모노머 (b-2) 의 구체예로서는, 신나카무라 화학공업 주식회사 제조의 NK 에스테르 AM-90G, 동 AM-130G, 동 AM-230G, 동 AMP-20GY, 동 M-20G, 동 M-40G, 동 M-90G, 동 M-230G 등 ; 니치유 주식회사 제조의 블렘머 PE-90, 동 PE-200, 동 PE-350, 동 PME-100, 동 PME-200, 동 PME-400, 동 PME-1000, 동 PME-4000, 동 PP-500, 동 PP-500D, 동 PP-800, 동 PP-1000, 동 PP-2000D, 동 AP-150, 동 AP-400, 동 AP-550, 동 50PEP-300, 동 50POEP-800B, 동 43PAPE-600B, 동 PLE-1300 등을 들 수 있다.
〔소수성 모노머 (b-3)〕
폴리머 B 는, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 소수성 모노머 (b-3) 유래의 구성 단위를 함유해도 된다.
본 명세서에 있어서 「소수성 모노머」란, 모노머를 25 ℃ 의 이온 교환수 100 g 에 포화될 때까지 용해시켰을 때에, 그 용해량이 10 g 미만인 것을 말한다. 모노머 (b-3) 의 상기 용해량은, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 5 g 이하, 보다 바람직하게는 1 g 이하이다.
모노머 (b-3) 으로서는, 바람직하게는 방향족기 함유 모노머 및 지방족 알코올 유래의 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이다.
방향족기 함유 모노머는, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 헤테로 원자를 포함하는 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 6 이상 22 이하의 방향족기를 갖는 비닐 모노머이고, 보다 바람직하게는 스티렌계 모노머 및 방향족기 함유 (메트)아크릴레이트에서 선택되는 1 종 이상이다. 방향족기 함유 모노머의 분자량은, 500 미만이 바람직하다.
스티렌계 모노머로서는, 예를 들어, 스티렌, α-메틸스티렌, 2-메틸스티렌, 4-비닐톨루엔(4-메틸스티렌), 디비닐벤젠 등을 들 수 있지만, 저온 소결성, 저온 접합성, 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 스티렌, α-메틸스티렌이 바람직하다.
방향족기 함유 (메트)아크릴레이트로서는, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등이 바람직하고, 벤질(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
지방족 알코올 유래의 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트는, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 탄소수 1 이상 22 이하의 지방족 알코올 유래의 탄화수소기를 갖는 것, 보다 바람직하게는 탄소수 1 이상 12 이하의 지방족 알코올 유래의 탄화수소기를 갖는 것, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 이상 8 이하의 지방족 알코올 유래의 탄화수소기를 갖는 것, 더욱더 바람직하게는 탄소수 1 이상 4 이하의 지방족 알코올 유래의 탄화수소기를 갖는 것이고, 예를 들어, 직사슬 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 분기 사슬 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 지환식 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
직사슬 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
분기 사슬 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, tert-부틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 이소도데실(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
지환식 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어, 시클로헥실(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
모노머 (b-3) 은, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 병용하여 사용해도 된다.
모노머 (b-3) 은, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 방향족기 함유 모노머 및 직사슬 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이고, 보다 바람직하게는 스티렌계 모노머 및 탄소수 1 이상 4 이하의 직사슬 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이고, 더욱 바람직하게는 스티렌, α-메틸스티렌, 2-메틸스티렌, 4-비닐톨루엔(4-메틸스티렌), 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 및 부틸(메트)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이고, 더욱 바람직하게는 스티렌, α-메틸스티렌 및 메틸(메트)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이고, 더욱더 바람직하게는 스티렌 및 메틸(메트)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1 종이다.
폴리머 B 는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 모노머 (b-1) 로서 (메트)아크릴산 및 말레산에서 선택되는 적어도 1 종 유래의 구성 단위, 및 모노머 (b-2) 로서 알콕시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머가 보다 바람직하다.
폴리머 B 중의 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위와 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머의 함유량은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 80 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 90 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 95 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 98 질량％ 이상, 더더욱 바람직하게는 실질적으로 100 질량％ 이다. 여기서 「실질적 100 질량％」란, 의도치 않게 포함되는 성분을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 의도치 않게 포함되는 성분으로는, 예를 들어, 폴리머 B 중에 포함되는 상기 비닐 폴리머 이외의 폴리머 B 를 들 수 있다.
폴리머 B 가 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위와 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머인 경우, 폴리머 B 제조 시에 있어서의, 원료 모노머 중에 있어서의 모노머 (b-1) 및 모노머 (b-2) 의 합계 함유량 또는 폴리머 B 중에 있어서의 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위 및 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위의 합계 함유량은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 72 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 88 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 91 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 97 질량％ 이상, 더더욱 바람직하게는 실질적으로 100 질량％ 이다. 여기서 「실질적 100 질량％」란, 의도치 않게 포함되는 성분을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 의도치 않게 포함되는 성분으로는, 예를 들어, 원료인 모노머 (b-1) 및 모노머 (b-2) 에 포함되는 모노머 (b-1) 및 모노머 (b-2) 이외의 모노머를 들 수 있다.
폴리머 B 가 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위와 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머인 경우, 폴리머 B 제조 시에 있어서의, 원료 모노머 중에 있어서의 모노머 (b-1) 의 함유량 또는 폴리머 B 중에 있어서의 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위의 함유량은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 3 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 5 질량％ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 35 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 25 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 18 질량％ 이하, 더욱더 바람직하게는 10 질량％ 이하이다.
폴리머 B 가 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위와 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머인 경우, 폴리머 B 제조 시에 있어서의, 원료 모노머 중에 있어서의 모노머 (b-2) 의 함유량 또는 폴리머 B 중에 있어서의 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위의 함유량은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 55 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 65 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 70 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 80 질량％ 이상, 더더욱 바람직하게는 84 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 90 질량％ 이상이고, 그리고, 바람직하게는 97 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 95 질량％ 이하이다.
폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량은, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 55 질량％ 이상, 바람직하게는 60 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 70 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 84 질량％ 이상이고, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 97 질량％ 이하, 바람직하게는 94 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 92 질량％ 이하이다.
폴리머 B 의 수 평균 분자량 Mn 은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 4,000 이상, 보다 바람직하게는 6,000 이상, 더욱 바람직하게는 7,000 이상이고, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 50,000 이하, 보다 바람직하게는 30,000 이하, 더욱 바람직하게는 20,000 이하, 더욱더 바람직하게는 15,000 이하, 더더욱 바람직하게는 10,000 이하이다. 상기 수 평균 분자량 Mn 은, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된다.
폴리머 B 의 산가는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 20 mgKOH/g 이상, 바람직하게는 25 mgKOH/g 이상, 보다 바람직하게는 30 mgKOH/g 이상, 더욱 바람직하게는 35 mgKOH/g 이상, 더욱더 바람직하게는 40 mgKOH/g 이상이고, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 250 mgKOH/g 이하, 바람직하게는 230 mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 220 mgKOH/g 이하, 더욱 바람직하게는 215 mgKOH/g 이하이다.
폴리머 B 의 산가는, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있지만, 구성하는 모노머의 질량비로부터 산출할 수도 있다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 폴리머 B 의 함유량은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.1 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.2 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.3 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 0.4 질량％ 이상이고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 9 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 8 질량％ 이하, 더욱더 바람직하게는 7 질량％ 이하이다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 구리 나노 입자 A 및 폴리머 B 의 합계 함유량에 대한 폴리머 B 의 함유량의 질량비 [폴리머 B/(구리 나노 입자 A＋폴리머 B)] (이하, 「폴리머 질량비」라고도 한다.) 는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.0055 이상, 보다 바람직하게는 0.0058 이상, 더욱 바람직하게는 0.0060 이상이고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.025 이하, 보다 바람직하게는 0.022 이하, 더욱 바람직하게는 0.020 이하, 더욱더 바람직하게는 0.018 이하이다.
상기 폴리머 질량비는, 시차열 열중량 동시 측정 장치 (TG/DTA) 를 사용하여 실시예에 기재된 방법에 의해 측정되는 구리 미립자 분산체 중의 구리 나노 입자 A 의 함유량 및 폴리머 B 의 함유량으로부터 산출된다.
＜분산매 C＞
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 (비점：290 ℃, 분자량：92) 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 분산매 C 를 함유한다.
(폴리)알킬렌글리콜로서는, 예를 들어, 에틸렌글리콜 (비점：197 ℃, 분자량：62), 프로필렌글리콜 (비점：188 ℃, 분자량：76), 디에틸렌글리콜 (비점：244 ℃, 분자량：106), 트리에틸렌글리콜 (비점：287 ℃, 분자량：150), 테트라에틸렌글리콜 (비점：327 ℃, 분자량：194), 디프로필렌글리콜 (비점：232 ℃, 분자량：134), 트리프로필렌글리콜 (비점：273 ℃, 분자량：192), 테트라프로필렌글리콜 (비점：300 ℃ 이상, 분자량：250), 폴리에틸렌글리콜 (수 평균 분자량이 바람직하게는 100 이상 1000 이하, 보다 바람직하게는 150 이상 600 이하, 더욱 바람직하게는 180 이상 500 이하), 폴리프로필렌글리콜 (수 평균 분자량이 바람직하게는 150 이상 1000 이하, 보다 바람직하게는 180 이상 600 이하, 더욱 바람직하게는 200 이상 500 이하), 2-에틸-1,3-헥산디올 (비점：244 ℃, 분자량：146) 등을 들 수 있다.
(폴리)알킬렌글리콜 유도체로서는, 예를 들어, 상기 (폴리)알킬렌글리콜의 말단의 하이드록시기가 에테르화 또는 에스테르화된 화합물 등을 들 수 있다.
상기 폴리알킬렌글리콜의 양 말단의 하이드록시기가 에테르화 또는 에스테르화된 화합물로서는, 예를 들어, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 (비점：162 ℃, 분자량：134), 디에틸렌글리콜디부틸에테르 (비점：254 ℃, 분자량：218), 트리에틸렌글리콜디메틸에테르 (비점：216 ℃, 분자량：178), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 (비점：217 ℃, 분자량：176), 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 (비점：247 ℃, 분자량：204) 등을 들 수 있다.
상기 폴리알킬렌글리콜의 편말단의 하이드록시기가 에테르화 또는 에스테르화된 화합물로서는, 예를 들어, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르 (비점：202 ℃, 분자량：134), 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 (비점：231 ℃, 분자량：162) 등을 들 수 있다.
테르펜알코올로서는, 예를 들어, α-테르피네올 (비점：219 ℃, 분자량：154), 리날로올 (비점：198 ℃, 분자량：154), 게라니올 (비점：229 ℃, 분자량：154), 시트로넬롤 (비점：225 ℃, 분자량：156) 등의 모노테르펜알코올을 들 수 있다.
글리세린 유도체로서는, 예를 들어, 글리세린에서 유래하는 구조를 포함하는 용매이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 글리세린의 에테르 유도체, 글리세린의 에스테르 유도체, 폴리글리세린, 글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물 (예를 들어 에틸렌옥사이드 부가물이나 프로필렌옥사이드 부가물) 등을 들 수 있다. 폴리글리세린으로는, 예를 들어, 디글리세린이나 트리글리세린 등을 들 수 있고, 상업적으로 입수할 수 있는 폴리글리세린으로서, 예를 들어, 사카모토 약품 공업 주식회사 제조의 폴리글리세린 ＃310, 폴리글리세린 ＃500, 폴리글리세린 ＃750 등을 들 수 있다. 글리세린의 에테르 유도체로서는, 예를 들어, 3-(2-에틸헥실옥시)-1,2-프로판디올 (비점：325 ℃, 분자량 204) 등을 들 수 있다. 글리세린의 에스테르 유도체로서는, 예를 들어, 글리세릴트리부티레이트 (비점：305 ℃, 분자량 302) 등을 들 수 있다.
분산매 C 는, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체 및 테르펜알코올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하고, 보다 바람직하게는 디프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 (수 평균 분자량이 바람직하게는 100 이상 1000 이하, 보다 바람직하게는 150 이상 600 이하, 더욱 바람직하게는 180 이상 500 이하), α-테르피네올, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하고, 더욱 바람직하게는 디프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 (수 평균 분자량 180 이상 500 이하), α-테르피네올, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르에서 선택되는 적어도 1 종을 포함한다.
분산매 C 의 1 기압에서의 비점은, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 180 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 200 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 210 ℃ 이상, 더욱더 바람직하게는 215 ℃ 이상이고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 400 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 360 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 330 ℃ 이하, 더욱더 바람직하게는 300 ℃ 이하이다. 또, 분산매 C 로서 2 종 이상을 병용하는 경우에는, 그 분산매 C 의 비점은, 각 분산매의 함유량 (질량％) 으로 가중시킨 가중 평균치이다.
분산매 C 의 분자량은, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 60 이상, 보다 바람직하게는 100 이상, 더욱 바람직하게는 130 이상, 더욱더 바람직하게는 150 이상이고, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 600 이하, 보다 바람직하게는 450 이하, 더욱 바람직하게는 400 이하, 더욱더 바람직하게는 350 이하, 더더욱 바람직하게는 300 이하이다. 분산매 C 로서 2 종 이상을 병용하는 경우에는, 그 분산매 C 의 분자량은, 각 분산매의 함유량 (질량％) 으로 가중시킨 가중 평균치이다.
분산매 C 중의 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체 (이하, 「분산매 C1」이라고도 한다) 의 합계 함유량은, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 50 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 70 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 90 질량％ 이상, 더더욱 바람직하게는 95 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 98 질량％ 이상, 특히 더 바람직하게는 99 질량％ 이상, 특히 더욱더 바람직하게는 99.9 질량％ 이상, 특히 더더욱 바람직하게는 실질적으로 100 질량％ 이다. 여기서 「실질적 100 질량％」란, 의도치 않게 포함되는 성분을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 의도치 않게 포함되는 성분으로는, 예를 들어, 분산매 C1 중에 포함되는 분산매 C1 이외의 분산매 C 를 들 수 있다.
분산매 C 중의 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체 및 테르펜알코올 (이하, 「분산매 C2」라고도 한다) 의 합계 함유량은, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 50 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 70 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 90 질량％ 이상, 더더욱 바람직하게는 95 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 98 질량％ 이상, 특히 더 바람직하게는 99 질량％ 이상, 특히 더욱더 바람직하게는 99.9 질량％ 이상, 특히 더더욱 바람직하게는 실질적으로 100 질량％ 이다. 여기서 「실질적 100 질량％」란, 의도치 않게 포함되는 성분을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 의도치 않게 포함되는 성분으로는, 예를 들어, 분산매 C2 중에 포함되는 분산매 C2 이외의 분산매 C 를 들 수 있다.
분산매 C 중의 디프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 (수 평균 분자량 180 이상 500 이하), α-테르피네올, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 (이하, 「분산매 C3」이라고도 한다) 의 합계 함유량은, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 50 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 70 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 95 질량％ 이상, 더더욱 바람직하게는 98 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 99 질량％ 이상, 특히 더 바람직하게는 99.9 질량％ 이상, 특히 더욱더 바람직하게는 실질적으로 100 질량％ 이다. 여기서 「실질적 100 질량％」란, 의도치 않게 포함되는 성분을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 의도치 않게 포함되는 성분으로는, 예를 들어, 분산매 C3 중에 포함되는 분산매 C3 이외의 분산매 C 를 들 수 있다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 분산매 C 의 함유량은, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 4 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 6 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 7 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 8 질량％ 이상이고, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 60 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 40 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 20 질량％ 이하, 더욱더 바람직하게는 15 질량％ 이하이다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 물의 함유량은, 구리의 산화를 억제하는 관점, 그리고 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 5 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 1 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 질량％ 이하, 더욱더 바람직하게는 0.1 질량％ 이하, 더더욱 바람직하게는 0.01 질량％ 이하이다.
＜구리 마이크로 입자＞
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 구리 마이크로 입자를 추가로 함유해도 된다.
구리 마이크로 입자 중의 구리의 함유량은, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 95 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 98 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 99 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 실질적으로 100 질량％ 이다.
여기서 「실질적 100 질량％」란, 의도치 않게 포함되는 성분을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 의도치 않게 포함되는 성분으로는, 예를 들어, 불가피적 불순물을 들 수 있다.
구리 마이크로 입자의 평균 입경은, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.27 ㎛ 초과, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.6 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.7 ㎛ 이상이고, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성 및 보존 안정성, 그리고 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 8 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 7 ㎛ 이하, 더욱더 바람직하게는 6 ㎛ 이하이다.
구리 마이크로 입자의 평균 입경은, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 구리 마이크로 입자의 함유량은, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 5 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 15 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 20 질량％ 이상, 더욱더 바람직하게는 25 질량％ 이상이고, 도전성, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 65 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 55 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 45 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 35 질량％ 이하이다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 구리 나노 입자 A 및 구리 마이크로 입자의 합계 함유량에 대한 구리 나노 입자 A 의 함유량의 질량비 [구리 나노 입자 A/(구리 나노 입자 A＋구리 마이크로 입자)] 는, 도전성, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 0.3 이상, 보다 바람직하게는 0.4 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 이상, 더욱더 바람직하게는 0.6 이상이고, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.9 이하, 더욱 바람직하게는 0.8 이하, 더욱더 바람직하게는 0.75 이하이다.
(구리 미립자 분산체의 조성)
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체에 있어서, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성, 도전성, 저온 소결성, 저온 접합성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 구리 나노 입자 A 의 함유량이 바람직하게는 30 질량％ 이상 95 질량％ 이하, 폴리머 B 의 함유량이 바람직하게는 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하, 분산매 C 의 함유량이 바람직하게는 4 질량％ 이상 60 질량％ 이하, 구리 마이크로 입자의 함유량이 바람직하게는 0 질량％ 이상 65 질량％ 이하이다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 본 발명의효과를 저해하지 않는 범위에서, 상기 성분 이외의 다른 성분으로서 각종 첨가제를 포함해도 된다. 그 첨가제로서는, 구리 나노 입자 A 및 구리 마이크로 입자 이외의 금속 입자, 글래스 프릿 등의 소결 촉진제, 산화 방지제, 점도 조정제, pH 조정제, 완충제, 소포제, 레벨링제, 휘발 억제제 등을 들 수 있다. 구리 나노 입자 A 및 구리 마이크로 입자 이외의 금속 입자로서는, 예를 들어, 아연, 니켈, 은, 금, 팔라듐, 백금 등의 금속 입자를 들 수 있다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체 중의 첨가제의 함유량은, 1 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
(구리 미립자 분산체의 제조)
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 공지된 방법에 의해 미리 조제한 구리 나노 입자 A 에 폴리머 B 및 분산매 C, 필요에 따라 구리 마이크로 입자나 각종 첨가제 등을 첨가 및 혼합하는 방법 ; 구리 원료 화합물, 환원제, 및 분산제로서 폴리머 B, 필요에 따라 구리 원료 화합물 및 환원제를 분산시키기 위한 용매를 혼합하고, 그 구리 원료 화합물을 환원하여 구리 나노 입자 A 의 분산체를 얻은 후, 분산매 C 및 필요에 따라 구리 마이크로 입자나 각종 첨가제 등을 첨가 및 혼합하는 방법 등에 의해 얻을 수 있다. 그 중에서도, 구리 미립자 분산체의 분산 안정성을 향상시키고, 구리 미립자 분산체의 보존 안정성 및 보존 후의 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 미리 폴리머 B 를 포함하는 구리 나노 입자 A 의 건조 분말 (이하, 「구리 나노 입자 건조 분말」이라고도 한다) 을 얻은 후, 분산매 C 및 필요에 따라 구리 마이크로 입자나 각종 첨가제 등을 첨가 및 혼합하는 방법이 바람직하다.
구리 나노 입자 건조 분말은, 구리 원료 화합물, 환원제 및 폴리머 B 를 혼합하고, 그 구리 원료 화합물이 환원제에 의해 환원되고, 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A 의 분산체를 얻은 후, 그 구리 나노 입자 A 의 분산체를 동결 건조 등에 의해 건조시켜 얻을 수 있다.
구리 원료 화합물로서는, 구리를 포함하는 화합물이면 특별히 제한은 없다.
구리 원료 화합물로서는, 예를 들어, 황산구리, 질산구리, 산화제이구리, 산화제일구리, 포름산구리, 아세트산구리, 옥살산구리 등을 들 수 있다. 구리 원료 화합물은, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
환원제로서는, 구리 원료 화합물을 환원할 수 있는 화합물이면 특별히 제한은 없다.
환원제로서는, 예를 들어, 하이드라진, 염산하이드라진, 황산하이드라진 및 수화 하이드라진 등의 하이드라진계 화합물 ; 수소화붕소나트륨 등의 붕소 화합물 ; 아황산나트륨, 아황산수소나트륨, 티오황산나트륨, 아질산나트륨, 차아질산나트륨, 아인산, 아인산나트륨, 차아인산, 차아인산나트륨 등의 무기산염 등을 들 수 있다.
환원제는, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
구리 원료 화합물 및 환원제를 분산시키는 용매로서는, 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등을 들 수 있다.
환원 반응의 온도는, 구리 나노 입자 A 의 입경을 작게 하고, 균일하게 한다는 관점에서, 바람직하게는 5 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 10 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 20 ℃ 이상, 더욱더 바람직하게는 30 ℃ 이상이고, 그리고, 안정적으로 구리 나노 입자를 생산한다는 관점에서, 바람직하게는 100 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 80 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60 ℃ 이하, 더욱더 바람직하게는 50 ℃ 이하의 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 환원 반응은, 공기 분위기 하여도 되고, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기 하여도 된다.
구리 미립자 분산체의 제조에 있어서는, 미반응의 환원제, 구리 나노 입자 A 의 분산에 기여하지 않는 잉여의 폴리머 B 등의 불순물을 제거한다는 관점에서, 동결 건조 전에 구리 나노 입자 A 의 분산체를 정제해도 된다.
구리 나노 입자 A 의 분산체를 정제하는 방법은, 특별히 제한은 없고, 투석, 한외 여과 등의 막 처리 ; 원심 분리 처리 등의 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 불순물을 효율적으로 제거한다는 관점에서, 막 처리가 바람직하고, 투석이 보다 바람직하다. 투석에 사용하는 투석막의 재질로서는, 재생 셀룰로오스가 바람직하다.
투석막의 분획 분자량은, 불순물을 효율적으로 제거한다는 관점에서, 바람직하게는 1,000 이상, 보다 바람직하게는 5,000 이상, 더욱 바람직하게는 10,000 이상이고, 그리고, 바람직하게는 100,000 이하, 보다 바람직하게는 70,000 이하이다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 추가로 필요에 따라 전술한 각종 첨가제를 첨가하고, 필터 등에 의한 여과 처리를 실시함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 저온 소결성, 저온 접합성, 및 보존 후의 저온 접합성이 양호하기 때문에, 각종 전자 전기 기기의 도전성 부재의 형성에 사용할 수 있다. 그 도전성 부재는, 솔더 등의 접합제 ; RFID (radio frequency identifier) 태그 등의 안테나 ; MLCC (적층 세라믹 콘덴서) 등의 콘덴서 ; 전자 페이퍼 ; 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 화상 표시 장치 ; 유기 EL 소자 ; 유기 트랜지스터 ; 프린트 배선판, 플렉시블 배선판 등의 배선판 ; 유기 태양 전지 ; 플렉시블 센서 등의 센서 등에 사용하는 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 저온 소결성, 저온 접합성, 및 보존 후의 저온 접합성의 관점에서, 복수의 금속 부재의 접합에 사용하는 것이 바람직하다.
[접합체의 제조 방법]
본 발명에 관련된 접합체의 제조 방법은, 구리 미립자 분산체를 복수의 금속 부재의 사이에 개재시켜 가열하는 공정을 포함하는, 접합체의 제조 방법으로서, 구리 미립자 분산체가, 전술한 본 발명의 구리 미립자 분산체이다.
본 발명에 관련된 구리 미립자 분산체는, 복수의 금속 부재의 접합에 사용하는 경우, 그 구리 미립자 분산체를 복수의 금속 부재의 사이에 개재시켜 가열하는 공정을 포함하는, 접합체의 제조 방법에 사용하는 것이 바람직하다.
상기 가열하는 공정에 있어서의 가열 처리의 온도는, 접합 강도 및 도전성의 관점에서, 바람직하게는 100 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 150 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 180 ℃ 이상이고, 저온 소결성 및 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 230 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 220 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 210 ℃ 이하, 더욱더 바람직하게는 200 ℃ 이하이다.
상기 가열하는 공정에 있어서의 가열 처리는, 무가압 하 및 가압 하 중 어느 것에서도 실시할 수 있지만, 접합 강도 및 도전성의 관점에서 가압 하가 바람직하다. 상기 가열하는 공정에 있어서의 가열 처리의 압력은, 저온 소결성 및 저온 접합성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 5 MPa 이상, 보다 바람직하게는 8 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 10 MPa 이상, 더욱더 바람직하게는 15 MPa 이상이고, 생산성의 관점에서, 바람직하게는 50 MPa 이하, 보다 바람직하게는 30 MPa 이하, 더욱 바람직하게는 20 MPa 이하이다.
상기 가열하는 공정에 있어서의 가열 처리의 시간은, 가열 처리의 온도나 압력에 따라 적절히 조정할 수 있다.
상기 가열하는 공정에 있어서의 분위기는, 공기 분위기여도 되고, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기여도 되며, 수소 가스 등의 환원성 가스 분위기 하여도 되지만, 구리의 산화의 억제와 안전성의 관점에서, 질소 가스 분위기가 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서 접합하는 금속 부재로서는, 예를 들어 금 기판, 금 도금 기판, 은 기판, 은 도금 금속 기판, 구리 기판, 팔라듐 기판, 팔라듐 도금 금속 기판, 플래티늄 기판, 플래티늄 도금 금속 기판, 알루미늄 기판, 니켈 기판, 니켈 도금 금속 기판, 주석 기판, 주석 도금 금속 기판 등의 금속계 기판 또는 금속제 기판 ; 전기 절연성 기판의 전극 등의 금속 부분 등을 들 수 있다. 본 발명에서 사용하는 복수의 금속 부재는, 동일한 종류의 금속 부재이거나도, 상이한 종류의 금속 부재여도 된다.
이들 중에서도, 금속 부재는, 바람직하게는 금 기판, 금 도금 기판, 은 기판, 은 도금 금속 기판, 구리 기판, 팔라듐 기판, 팔라듐 도금 금속 기판, 플래티늄 기판, 플래티늄 도금 금속 기판, 알루미늄 기판, 니켈 기판, 니켈 도금 금속 기판, 주석 기판, 주석 도금 금속 기판, 및 전기 절연성 기판의 금속 부분에서 선택되는 적어도 1 종을 포함한다.
본 발명에 있어서의 금속 부재의 접합은, 콘덴서, 저항 등의 칩 부품과 회로 기판의 접합 ; 메모리, 다이오드, 트랜지스터, IC, CPU 등의 반도체 칩과 리드 프레임 또는 회로 기판의 접합 ; 고발열의 반도체 칩과 냉각판의 접합 등에 사용할 수 있다.
상기 구리 미립자 분산체의 금속 부재에 대한 부여 방법으로는, 슬롯 다이 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 닥터 블레이딩, 나이프 에지 코팅, 바 코팅 등의 각종 도포 방법 ; 스텐실 인쇄, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 디스펜서 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 각종 패터닝 인쇄 방법을 들 수 있다.
상기 구리 미립자 분산체의 금속 부재에 대한 부여량은, 접합할 금속 부재의 크기, 종류에 따라 적절히 조정할 수 있다.
상기 접합체의 접합 강도는, 바람직하게는 20 MPa 이상이다. 상기 접합 강도는, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
상기 서술한 실시형태에 관해서, 본 발명은 추가로 이하의 실시양태를 개시한다.
＜1＞
폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서,
상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하고,
상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 55 질량％ 이상 97 질량％ 이하이고,
상기 폴리머 B 의 산가가 20 mgKOH/g 이상 250 mgKOH/g 이하이고,
상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 구리 미립자 분산체.
＜2＞
폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서,
상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머를 포함하고,
상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 60 질량％ 이상 94 질량％ 이하이고,
상기 폴리머 B 의 산가가 25 mgKOH/g 이상 230 mgKOH/g 이하이고,
상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하고,
상기 용매 C 의 비점이 180 ℃ 이상 400 ℃ 이하인, ＜1＞ 에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜3＞
폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서,
상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머를 포함하고,
상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 60 질량％ 이상 94 질량％ 이하이고,
상기 폴리머 B 의 산가가 25 mgKOH/g 이상 230 mgKOH/g 이하이고,
상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하고,
상기 용매 C 의 분자량이 60 이상 600 이하인, ＜1＞ 또는 ＜2＞ 에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜4＞
폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서,
상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머를 포함하고,
상기 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 이 (메트)아크릴산 및 말레산에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하고,
상기 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 가 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 알콕시기의 탄소수가 1 이상 18 이하인 알콕시폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트를 포함하고,
상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 60 질량％ 이상 94 질량％ 이하이고,
상기 폴리머 B 의 산가가 25 mgKOH/g 이상 230 mgKOH/g 이하이고,
상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체 및 테르펜알코올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하고,
상기 용매 C 의 비점이 180 ℃ 이상 400 ℃ 이하이고,
상기 용매 C 의 분자량이 60 이상 600 이하인, ＜1＞ ∼ ＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜5＞
상기 구리 나노 입자 A 의 함유량이 30 질량％ 이상 95 질량％ 이하이고,
상기 구리 나노 입자 A 및 상기 폴리머 B 의 합계 함유량에 대한 상기 폴리머 B 의 함유량의 질량비 [폴리머 B/(구리 나노 입자 A＋폴리머 B)] 가 0.0055 이상 0.025 이하이고,
상기 분산매 C 의 함유량이 4 질량％ 이상 60 질량％ 이하인, ＜1＞ ∼ ＜4＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜6＞
상기 구리 나노 입자 A 의 함유량이 50 질량％ 이상 91 질량％ 이하이고,
상기 구리 나노 입자 A 및 상기 폴리머 B 의 합계 함유량에 대한 상기 폴리머 B 의 함유량의 질량비 [폴리머 B/(구리 나노 입자 A＋폴리머 B)] 가 0.0055 이상 0.025 이하이고,
상기 분산매 C 의 함유량이 4 질량％ 이상 20 질량％ 이하인, ＜1＞ ∼ ＜5＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜7＞
상기 폴리머 B 의 함유량이 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하인, ＜5＞ 또는 ＜6＞ 에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜8＞
상기 폴리머 B 중의 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머의 함유량이 80 질량％ 이상이고,
상기 용매 C 중의 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체의 합계 함유량이 50 질량％ 이상인, ＜2＞ ∼ ＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜9＞
상기 폴리머 B 중의 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하는 비닐계 폴리머의 함유량이 95 질량％ 이상이고,
상기 용매 C 중의 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체의 합계 함유량이 95 질량％ 이상인, ＜2＞ ∼ ＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜10＞
상기 구리 나노 입자 A 의 평균 입경이 105 ㎚ 이상 270 ㎚ 이하인, ＜1＞ ∼ ＜9＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜11＞
상기 비닐계 폴리머 B 중에 있어서의 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위 및 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위의 합계 함유량이 72 질량％ 이상인, ＜2＞ ∼ ＜10＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜12＞
상기 비닐계 폴리머 B 중에 있어서의 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위의 함유량이 3 질량％ 이상 35 질량％ 이하이고, 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위의 함유량이 55 질량％ 이상 97 질량％ 이하인, ＜2＞ ∼ ＜11＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜13＞
상기 용매 C 가 디프로필렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 (수 평균 분자량 180 이상 500 이하), α-테르피네올, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하고, 상기 용매 C 중의 상기 화합물의 합계 함유량이 95 질량％ 이상인, ＜1＞ ∼ ＜12＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜14＞
구리 마이크로 입자를 추가로 함유하고, 상기 구리 마이크로 입자의 평균 입경이 0.27 ㎛ 초과 10 ㎛ 이하인, ＜1＞ ∼ ＜13＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜15＞
상기 구리 마이크로 입자의 함유량이 5 질량％ 이상 65 질량％ 이하인, ＜14＞ 에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜16＞
복수의 금속 부재의 접합에 사용하는, ＜1＞ ∼ ＜15＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체.
＜17＞
＜1＞ ∼ ＜16＞ 중 어느 하나에 기재된 구리 미립자 분산체를 복수의 금속 부재의 사이에 개재시켜 가열하는 공정을 포함하는, 접합체의 제조 방법.
＜18＞
상기 가열하는 공정에 있어서의 가열 처리의 온도가 230 ℃ 이하인, ＜17＞ 에 기재된 접합체의 제조 방법.
＜19＞
상기 가열하는 공정에 있어서의 분위기가 불활성 가스 분위기인, ＜17＞ 또는 ＜18＞ 에 기재된 접합체의 제조 방법.
＜20＞
상기 금속 부재가 금 기판, 금 도금 기판, 은 기판, 은 도금 금속 기판, 구리 기판, 팔라듐 기판, 팔라듐 도금 금속 기판, 플래티늄 기판, 플래티늄 도금 금속 기판, 알루미늄 기판, 니켈 기판, 니켈 도금 금속 기판, 주석 기판, 주석 도금 금속 기판, 및 전기 절연성 기판의 금속 부분으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, ＜17＞ ∼ ＜19＞ 중 어느 하나에 기재된 접합체의 제조 방법.
＜21＞
상기 금속 부재의 접합이 칩 부품과 회로 기판의 접합, 반도체 칩과 리드 프레임 또는 회로 기판의 접합, 및 고발열의 반도체 칩과 냉각판의 접합으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 것인, ＜17＞ ∼ ＜20＞ 중 어느 하나에 기재된 접합체의 제조 방법.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는, 이러한 실시예에 제한되지 않는다.
또한, 이하의 제조예, 실시예 및 비교예에 있어서, 「부」 및 「％」는 특별히 기재하지 않는 한 「질량부」 및 「질량％」이다.
각종 물성은, 이하의 방법에 의해 측정 또는 산출하였다.
[폴리머 B 의 수 평균 분자량 Mn 의 측정]
겔 침투 크로마토그래피법에 의해 구하였다. 측정 시료는, 유리 바이알 안에 폴리머 0.1 g 을 용리액 10 mL 와 혼합하고, 25 ℃ 에서 10 시간, 마그네틱 스터러로 교반하고, 시린지 필터 (DISMIC-13HP PTFE 0.2 ㎛, 어드밴텍 토요 주식회사 제조) 로 여과한 것을 사용하였다. 측정 조건을 하기에 나타낸다.
GPC 장치 : 토소 주식회사 제조 「HLC-8320GPC」
칼럼 : 토소 주식회사 제조 「TSKgel SuperAWM-H, TSKgel SuperAW3000, TSKgel guardcolumn Super AW-H」
용리액 : N,N-디메틸포름아미드에, 인산 및 리튬브로마이드를 각각 60 mmol/L 와 50 mmol/L 의 농도가 되도록 용해시킨 액
유속 : 0.5 mL/min
표준 물질 : 단분산 폴리스티렌 키트 토소 주식회사 제조 「PStQuick B (F-550, F-80, F-10, F-1, A-1000), PStQuick C (F-288, F-40, F-4, A-5000, A-500)」
[폴리머 B 의 산가의 측정]
폴리머 B 의 산가는, JIS K0070-1992 (전위차 적정 방법) 에 준하여 측정하였다. 다만, 측정 용매만 JIS K 0070 의 규정된 에탄올과 에테르의 혼합 용매에서 아세톤과 톨루엔의 혼합 용매 (아세톤：톨루엔＝4：6 (용량비)) 로 변경하였다.
[폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량의 산출]
폴리머 B 의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트 함유량은, 후술하는 표 1 의 모노머 질량부와 표 2 의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트 비율을 곱하여 산출하였다.
[구리 나노 입자 A 및 구리 마이크로 입자의 평균 입경]
주사형 전자 현미경 (주식회사 히타치 하이테크 제조, 전해 방출형 주사 전자 현미경 : S-4800) 을 사용하여, 구리 나노 입자 A 및 구리 마이크로 입자의 주사형 전자 현미경 (SEM) 이미지를 촬영하였다. 배율은 입자의 입경에 따라 결정하고, 5000 배 내지 150000 배의 범위에서 촬영을 실시하였다. 화상 해석 소프트 ImageJ (미국 국립 위생 연구소) 를 사용하여 SEM 이미지을 해석하고, 1 샘플 당 100 개 이상의 입자에 대해서 입경을 구하고, 그것들의 산술 평균치를 구리 나노 입자 A 및 구리 마이크로 입자의 평균 입경으로 하였다.
[폴리머 질량비 [폴리머 B/(구리 나노 입자 A＋폴리머 B)] 의 산출]
시차열 열중량 동시 측정 장치 (TG/DTA) (주식회사 히타치 하이테크 사이언스사 제조, 상품명 : STA7200RV) 를 사용하여, 시료 (폴리머 B 를 포함하는 구리 나노 입자 A 의 건조 분말) 10 mg 을 알루미늄 팬 셀에 계량하고, 50 mL/분의 질소 플로 하에서 10 ℃/분의 승온 속도로 35 ℃ 에서 550 ℃ 까지 승온시키고, 질량 감소량을 측정하였다. 35 ℃ 에서 550 ℃ 까지의 질량 감소량을 폴리머 B 의 질량, 550 ℃ 에서의 잔여 질량을 구리 나노 입자 A 의 질량으로 하여, 폴리머 질량비 [폴리머 B/(구리 나노 입자 A＋폴리머 B)] 를 이하의 식으로 산출하였다.
폴리머 질량비＝(35 ℃ 에서 550 ℃ 까지의 질량 감소량)/(35 ℃ 에서 550 ℃ 까지의 질량 감소량＋550 ℃ 에서의 잔여 질량)
(폴리머 B 의 제조)
제조예 1
온도계, 100 mL 질소 바이패스가 부착된 적하 깔때기 2 개, 환류 장치를 구비한 1000 mL 4 구 둥근 바닥 플라스크에, 에탄올 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약) 20.0 g 을 넣고, 오일 배스에서 그 플라스크의 내부 온도를 80 ℃ 까지 가온시킨 후, 질소 버블링을 10 분간 실시하였다. 이어서, 메타크릴산 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약) 15.3 g, 메타크릴산메틸 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약) 17.2 g, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (EO 23 몰) 메타크릴레이트 (니치유 주식회사 제조 「PME-1000」) 67.5 g, 3-메르캅토프로피온산 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약) 1.0 g, 에탄올 28.7 g 을 폴리비커 안에서 용해시키고, 적하 깔때기 (1) 에 넣었다. 별도로 에탄올 51.3 g 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (후지필름 와코 순약 주식회사 제조 「V-65」, 중합 개시제) 1.3 g 을 폴리비커 안에서 용해시키고, 적하 깔때기 (2) 에 넣었다. 이어서, 상기 플라스크로 향하여 적하 깔때기 (1) 및 적하 깔때기 (2) 내의 혼합물을 동시에 각각 90 분에 걸쳐 적하하였다. 그 후, 그 플라스크 내의 내부 온도를 90 ℃ 로 승온시킨 후, 추가로 1 시간 교반을 계속하여 반응을 종료시켰다. 그 수지 용액을, 드라이 챔버 (도쿄 리카 기계 주식회사 제조, 형식：DRC-1000) 를 부속한 동결 건조기 (도쿄 리카 기계 주식회사 제조, 형식：FDU-2110) 를 사용하여, 건조 조건 (－25 ℃ 1 시간 동결, －10 ℃ 9 시간 감압, 25 ℃ 5 시간 감압. 감압도 5 Pa) 에서 동결 건조시킴으로써, 절대 건조된 폴리머 B-1 (메타크릴산/메타크릴산메틸/메톡시폴리에틸렌글리콜 (EO 23 몰) 메타크릴레이트 중합체, 산가 : 100 mgKOH/g, Mn : 8,000) 을 얻었다.
제조예 2 ∼ 22
표 1 에 나타내는 모노머 조성으로 대신한 것 이외에는, 제조예 1 과 동일한 제조 방법으로 제조하여, 폴리머 B-2 ∼ B-22 를 얻었다.
사용한 모노머의 상세함을 표 2 에 나타낸다.
[표 1-1]
[표 1-2]
[표 2]
(구리 나노 입자 건조 분말의 합성)
합성예 1
2 L 의 비이커에, 구리 원료 화합물로서 황산구리오수화물 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약) 을 88.4 g, 분산제로서 제조예 1 에서 얻어진 폴리머 B-1 을 절대 건조 상태로 한 것을 0.7 g, 이온 교환수를 1000 g 투입하고, 40 ℃ 에서, 마그네틱 스터러를 사용하여 육안으로 투명해질 때까지 교반하여, 혼합액을 얻었다.
이어서, 50 mL 의 적하 깔때기에 넣은 하이드라진일수화물 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약) 17.8 g 을, 25 ℃ 에서 60 분에 걸쳐 상기 혼합액에 적하하였다. 그 후, 오일 배스에서 반응액의 온도를 40 ℃ 로 제어하면서 5 시간 교반하고, 이어서 공랭시켜, 분산된 구리 나노 입자를 함유하는 적갈색의 분산액을 얻었다.
얻어진 분산액 전체량을, 투석 튜브 (REPLIGEN 사 제조, 상품명 : 스펙트라/포어 6, 투석막 : 재생 셀룰로오스, 분획 분자량 (MWCO)＝50 K) 에 투입하고, 튜브 상하를 클로저로 밀봉하였다. 이 튜브를, 5 L 유리 비이커 안의 5 L 의 이온 교환수에 침지시키고, 수온을 20 ∼ 25 ℃ 로 유지하며 1 시간 교반하였다. 그 후, 이온 교환수를 1 시간마다 전체량 교환하는 작업을 반복하였다. 이온 교환수의 교환을 하기 전에 샘플링을 실시하고, 구리 나노 입자의 분산액의 도전율이 7 mS/m 이하가 되었을 때에 투석을 종료하고, 구리 나노 입자의 분산액을 얻었다. 도전율은, 이온 교환수로 희석하여 구리 농도를 1 ％ 로 조정하며 측정하였다.
정제된 구리 나노 입자의 분산액을, 드라이 챔버 (도쿄 리카 기계 주식회사 제조, 형식：DRC-1000) 를 부속한 동결 건조기 (도쿄 리카 기계 주식회사 제조, 형식：FDU-2110) 를 사용하여, 동결 건조시킴으로써, 폴리머 B-1 을 포함하는 구리 나노 입자 A-1 의 21.3 g 을 얻었다. 건조 조건은 －25 ℃ 에서 1 시간 동결시키고, －10 ℃ 에서 9 시간, 5 Pa 로 감압 건조시키고, 추가로 25 ℃, 5 시간 5 Pa 로 감압 건조시켜, 폴리머 B-1 을 포함하는 구리 나노 입자 A-1 의 건조 분말을 얻었다. 얻어진 구리 나노 입자 A-1 은 평균 입경이 160 ㎚, 폴리머 질량비가 0.011 이었다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
합성예 2 ∼ 22
분산제를 표 3 에 나타내는 폴리머 B-2 ∼ B-22 로 변경한 것 이외에는 합성예 1 과 동일하게 실시하여, 각 구리 나노 입자 건조 분말을 얻었다. 얻어진 각 구리 나노 입자의 평균 입경과 폴리머 질량비를 표 3 에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00004
실시예 1
(구리 미립자 분산체의 조제)
디프로필렌글리콜 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 1 급 시약) 0.5 g, 테트라에틸렌글리콜 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 1 급 시약) 0.5 g, 합성예 1 에서 얻어진 폴리머 B-1 을 포함하는 구리 나노 입자 A-1 의 건조 분말 9.0 g 을 마노유발에 첨가하고, 건조 분말이 육안으로 보이지 않게 될 때까지 혼련하고, 얻어진 혼합액을 폴리병에 옮겼다. 마개를 밀폐한 폴리병을, 자전 공전형 교반 장치 (주식회사 싱키 제조, Planetary Vacuum Mixer ARV-310) 를 사용하여, 2000 min-1 (2000 회전/분) 로 5 분간 교반하여, 구리 미립자 분산체 1 을 얻었다.
(접합체의 제조)
얻어진 구리 미립자 분산체 1 을 사용하여, 이하의 방법에 따라서 접합체를 제조하였다.
먼저, 30 ㎜ × 30 ㎜ 의 구리판 (총 두께 : 1 ㎜) 위에, 6 ㎜ × 6 ㎜ 정방형의 개구를 3 열 갖는 스테인리스제 메탈 마스크 (두께 : 150 ㎛) 를 얹고, 메탈 스퀴지를 사용한 스텐실 인쇄에 의해 구리 미립자 분산체를 구리판 위에 도포하였다. 그 후, 대기 하 샤말 핫 플레이트 (아즈완 주식회사 제조, HHP-441) 위에서 120 ℃ 에서 10 분 건조시켰다. 그 후, 5 ㎜ × 5 ㎜ 의 실리콘 칩 (두께 : 400 ㎛) 에 대하여, 티탄, 니켈, 금이 이 순번으로 스퍼터 처리된 실리콘 칩을 준비하고, 도포된 구리 미립자 분산체 위에, 금이 구리 미립자 분산체와 접하도록 그 실리콘 칩을 얹었다. 이에 따라 구리판, 구리 미립자 분산체 및 실리콘 칩이 이 차례로 적층되어 이루어지는 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체를 이하의 방법으로 소성시켜, 접합체를 얻었다. 먼저, 적층체를 가압 소성기 (메이쇼 키코 주식회사 제조, HTM-1000) 에 세팅하고, 노 내에 질소를 500 mL/분으로 흘려보내어 노 내의 공기를 질소로 치환하였다. 그 후, 상하의 가열 헤드에 의해 적층체를 20 MPa 로 가압하면서 10 분간에 걸쳐 가열 헤드의 온도를 200 ℃ 까지 승온시켰다. 승온 후, 200 ℃ 에서 150 초 유지하며 소결 처리하여 접합체를 얻었다. 소결 후, 가열 헤드를 －60 ℃/min 로 수랭시키고, 100 ℃ 이하에서 접합체를 공기 중으로 취출하였다.
실시예 2 ∼ 23, 비교예 1 ∼ 5
구리 미립자 분산체의 조성을 표 4 에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 실시하여, 실시예 2 ∼ 23 및 비교예 1 ∼ 5 의 구리 미립자 분산체 및 접합체를 각각 얻었다.
구리 미립자 분산체의 제조에 사용한 원료를 이하에 나타낸다.
MA-C025 (구리 마이크로 입자, 미츠이 금속 광업 주식회사 제조, 입경 5.0 ㎛)
1050Y (구리 마이크로 입자, 미츠이 금속 광업 주식회사 제조, 입경 0.8 ㎛)
디프로필렌글리콜 (DPG, 후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 1 급 시약)
테트라에틸렌글리콜 (TEG, 후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 1 급 시약)
PEG400 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 1 급 시약, 폴리알킬렌글리콜 400)
α-테르피네올 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약)
디에틸렌글리콜모노부틸에테르 (후지필름 와코 순약 주식회사 제조, 특급 시약)
실시예 1 ∼ 23 및 비교예 1 ∼ 5 에서 얻어진 구리 미립자 분산체 및 접합체를 사용하며, 이하의 평가를 실시하였다.
＜평가＞
[접합체의 접합 강도]
이하의 수순에 따라서, 접합체의 접합 강도를 측정하였다.
만능형 본드 테스터 (노드손 어드밴스트 테크놀로지 주식회사 제조, Prospector) 를 사용하여, 시험 속도 5 ㎜/분, 전단 높이 50 ㎛ 로 접합체의 실리콘 칩을 수평 방향으로 누르고, 접합체의 다이 전단 강도를 측정하였다. 접합체의 각각 3 개에 대해서 실시하고, 3 개의 접합체를 측정하여 얻은 값의 평균치를 접합체의 접합 강도로 하였다.
[구리 미립자 분산체의 보존 안정성]
구리 미립자 분산체를 25 ℃, 습도 50 ％ 의 조건 하에서 1 개월 보존하고, 그 후, 전술한 방법과 동일한 방법에 의해 접합체의 접합 강도를 측정하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
[표 4]
Figure pct00005
표 4 로부터 실시예 1 ∼ 23 의 구리 미립자 분산체는, 비교예 1 ∼ 5 의 구리 미립자 분산체에 비해서 질소 하 200 ℃ 의 가압 소성에 있어서도, 접합 강도가 향상되고, 1 개월 보존해도 얻어지는 접합체의 접합 강도가 양호하였다. 이상으로부터 본 발명의 구리 미립자 분산체는 질소 하 200 ℃ 의 소성 조건에 있어서도, 접합 강도가 향상되고, 또한 보존 안정성도 양호한 것을 알 수 있다.

Claims (15)

  1. 폴리머 B 에 의해 분산되어 이루어지는 구리 나노 입자 A, 및 분산매 C 를 함유하는 구리 미립자 분산체로서,
    상기 폴리머 B 가, 카르복시기를 갖는 모노머 (b-1) 유래의 구성 단위, 및 폴리알킬렌글리콜 세그먼트를 갖는 모노머 (b-2) 유래의 구성 단위를 포함하고,
    상기 폴리머 B 중의 폴리알킬렌글리콜 세그먼트의 함유량이 55 질량％ 이상 97 질량％ 이하이고,
    상기 폴리머 B 의 산가가 20 mgKOH/g 이상 250 mgKOH/g 이하이고,
    상기 분산매 C 가 (폴리)알킬렌글리콜, (폴리)알킬렌글리콜 유도체, 테르펜알코올, 글리세린 및 글리세린 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 구리 미립자 분산체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구리 나노 입자 A 의 함유량이 30 질량％ 이상 95 질량％ 이하인, 구리 미립자 분산체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구리 나노 입자 A 및 상기 폴리머 B 의 합계 함유량에 대한 상기 폴리머 B 의 함유량의 질량비 [폴리머 B/(구리 나노 입자 A＋폴리머 B)] 가 0.0055 이상 0.025 이하인, 구리 미립자 분산체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분산매 C 의 함유량이 4 질량％ 이상 60 질량％ 이하인, 구리 미립자 분산체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분산매 C 의 비점이 180 ℃ 이상이고, 또한, 상기 분산매 C 의 분자량이 600 이하인, 구리 미립자 분산체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구리 나노 입자 A 의 평균 입경이 105 ㎚ 이상 270 ㎚ 이하인, 구리 미립자 분산체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    구리 마이크로 입자를 추가로 함유하는, 구리 미립자 분산체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구리 마이크로 입자의 함유량이 5 질량％ 이상 65 질량％ 이하인, 구리 미립자 분산체.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 구리 마이크로 입자의 평균 입경이 0.27 ㎛ 초과 10 ㎛ 이하인, 구리 미립자 분산체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 금속 부재의 접합에 사용하는, 구리 미립자 분산체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 구리 미립자 분산체를 복수의 금속 부재의 사이에 개재시켜 가열하는 공정을 포함하는, 접합체의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가열하는 공정에 있어서의 가열 처리의 온도가 230 ℃ 이하인, 접합체의 제조 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 가열하는 공정에 있어서의 분위기가 불활성 가스 분위기인, 접합체의 제조 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 부재가 금 기판, 금 도금 기판, 은 기판, 은 도금 금속 기판, 구리 기판, 팔라듐 기판, 팔라듐 도금 금속 기판, 플래티늄 기판, 플래티늄 도금 금속 기판, 알루미늄 기판, 니켈 기판, 니켈 도금 금속 기판, 주석 기판, 주석 도금 금속 기판, 및 전기 절연성 기판의 금속 부분으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 접합체의 제조 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 부재의 접합이 칩 부품과 회로 기판의 접합, 반도체 칩과 리드 프레임 또는 회로 기판의 접합, 및 고발열의 반도체 칩과 냉각판의 접합으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 것인, 접합체의 제조 방법.
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5461134B2 (ja) * 2008-11-20 2014-04-02 三ツ星ベルト株式会社 無機素材用接合剤及び無機素材の接合体
KR101651915B1 (ko) 2009-09-14 2016-08-29 한화케미칼 주식회사 금속 나노입자 수계 분산액의 제조방법
JP5558547B2 (ja) * 2012-12-05 2014-07-23 ニホンハンダ株式会社 ペースト状金属微粒子組成物、固形状金属または固形状金属合金の製造方法、金属製部材の接合方法、プリント配線板の製造方法および電気回路接続用バンプの製造方法
JP2018535321A (ja) * 2015-10-30 2018-11-29 クラリアント・インターナシヨナル・リミテツド 高められた安定性を有する金属分散体
WO2020136934A1 (ja) * 2018-12-27 2020-07-02 花王株式会社 金属微粒子の分散体
JP2020053404A (ja) 2019-12-11 2020-04-02 三井金属鉱業株式会社 銅ペースト及び銅の焼結体の製造方法

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