TW201349253A - 低銀含量之膠組合物及自其製造導電膜之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種導電膠組合物。該導電膠組合物包括導電金屬粒子、玻璃粉末、至少一種金屬氧化物粉末及有機媒劑。該等導電金屬粒子包括銀塗佈之金屬粉末及銀塗佈之金屬薄片中之至少一者以及未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者。在使用時，將該膠沈積於指定基板上且在周圍空氣環境中燒製。

Description

低銀含量之膠組合物及自其製造導電膜之方法 相關申請的交叉引用
本申請案主張2012年3月26日申請之美國臨時專利申請案第61/615,608號的權益，該申請案之全部內容以引用的方式併入本文中。
導電膠，更特定而言厚膜導電膠，常常用於製造電子電路、被動組件、太陽能電池、燃料電池、感測器及其類似物。該種導電膠之一些特定應用為用於塗佈被動組件之部分，例如用於形成終端及用於在電路板上印刷導電層或圖案。用於達成這些目的之典型的基於銀之導電膠包含銀粉末及/或薄片、金屬氧化物、玻璃粉末(玻璃粒子)及有機媒劑。該等膠之總銀含量及總固體含量(即，無機組分)必須足夠高，以確保所得導電層將變得緻密且黏結或黏著於下層基板，同時亦產生所需之電學性質。
然而，該等習知銀膠常常具有較高製造成本，因為需要大量純銀來達成該等膠通常所必需之總固體含量。因此，有利的是，提供一種導電膠，其在周圍空氣環境中燒製且具有相對較低之銀含量，但其所展現出的黏著及電學性質的量值與具有高銀含量之導電膠所達成的性質類似。
本發明之一個較佳實施例係針對一種導電膠組合物，其包含導電金屬粒子、玻璃粉末、至少一種金屬氧化物粉末及有機媒劑。導電金屬粒子包括銀塗佈之金屬粉末及銀塗佈之金屬薄片中之至少一者以及未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者。
本發明之另一個較佳實施例係關於一種在被動組件上形成終端的方法。該方法包括以下步驟：將導電膠組合物塗佈於被動組件的表面上，及在周圍空氣環境中於400℃至900℃範圍內的溫度下燒製經塗佈之被動組件。導電膠組合物包含銀塗佈之金屬粉末及銀塗佈之金屬薄片中之至少一者、未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者、玻璃粉末、至少一種金屬氧化物粉末及有機媒劑。
本發明之另一個較佳實施例係關於一種封端膠組合物，其包含銀塗佈之銅粉末及銀塗佈之銅薄片中之至少一者，用量以組合物之總重量計為15重量%至40重量%；未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者，用量以組合物之總重量計為30重量%至65重量%；玻璃粉末，用量以組合物之總重量計為2重量%至5重量%；及有機媒劑，用量以組合物之總重量計為10重量%至30重量%。膠組合物之總銀含量以組合物之總重量計為50重量%至70重量%，且組合物之總固體含量以組合物之總重量計為70重量%至90重量%。
本發明之另一個較佳實施例係關於一種被動組件，其具有由膠組合物形成之終端。膠組合物包含導電金屬粒子、玻璃粉末、至少一種金屬氧化物粉末及有機媒劑。導電金屬粒子包括銀塗佈之金屬粉末及銀塗佈之金屬薄片中之至少一者以及未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者。
前述發明內容及以下對本發明之較佳實施例的詳細描述在結合所附圖式閱讀時將得到更好的理解。出於說明的目的，圖式中顯示當 前較佳的實施例。然而，應瞭解，裝置及方法並不限於所顯示的精確佈置及功用性。
在圖式中：圖1A為根據本發明之一個實施例的30%銀塗佈之銅粉末的SEM像片；圖1B為根據本發明之一個實施例的30%銀塗佈之銅粉末的EDX光譜掃描；圖2A為根據本發明之一個實施例的30%銀塗佈之銅薄片的SEM像片；圖2B為根據本發明之一個實施例的30%銀塗佈之銅薄片的EDX光譜掃描；圖3為根據本發明之一個實施例的組合物的峰值燒製溫度為780℃的典型燒製曲線；圖4A為根據本發明之一個實施例的經53%銀含量膠(膠A)塗佈之第一多層電容器晶片體(晶片1)上之終端的剖視圖；圖4B為根據本發明之一個實施例的經65%銀含量膠(膠B)塗佈之第一多層電容器晶片體(晶片1)上之終端的剖視圖；圖5A為根據本發明之一個實施例的經53%銀含量膠(膠A)塗佈之多層變阻器晶片體(晶片2)上之終端的剖視圖；圖5B為根據本發明之一個實施例的經65%銀含量膠(膠B)塗佈之多層變阻器晶片體(晶片2)上之終端的剖視圖；圖6A為根據本發明之一個實施例的經53%銀含量膠(膠A)塗佈之電感器晶片體(晶片3)上之終端的剖視圖；圖6B為根據本發明之一個實施例的經65%銀含量膠(膠B)塗佈之電感器晶片體(晶片3)上之終端的剖視圖；圖7A為根據本發明之一個實施例的經53%銀含量膠(膠A)塗佈之 第二多層電容器晶片體(晶片4)上之終端的剖視圖；圖7B為根據本發明之一個實施例的經65%銀含量膠(膠B)塗佈之第二多層電容器晶片體(晶片4)上之終端的剖視圖；圖7C為圖7B中所示之第二多層電容器晶片體(晶片4)上之終端的SEM放大剖視圖；圖7D為圖7B中所示之第二多層電容器晶片體(晶片4)上之終端之一角的SEM放大剖視圖；圖7E為圖7B中所示之第二多層電容器晶片體(晶片4)上之終端上之鎳/錫電鍍層的SEM放大剖視圖；圖8A為根據本發明之一個實施例的經53%銀含量膠(膠A)塗佈之第三多層電容器晶片體(晶片5)上之終端的剖視圖；及圖8B為根據本發明之一個實施例的經65%銀含量膠(膠B)塗佈之第三多層晶片體(晶片5)上之終端的剖視圖。
本發明之導電膠組合物為一種低銀含量之膠組合物，其包含兩種基本組分：導電金屬粒子及有機媒劑。本發明之導電膠組合物較佳地當在周圍空氣環境中燒製時可用於形成製造各種組件(例如電子電路(例如混合電路)及被動組件)用的導電層，但並不限於該等應用。
雖然本文中列舉了各種範圍，但應瞭解，所列舉的範圍並不嚴格地限於規定的最大數值及最小數值。實際上，規定的值為本發明者最佳認知的估算值且將包括處於規定值的等效範圍內的值。
根據一個較佳實施例，低銀含量之膠組合物係用作用於塗佈被動組件的金屬化膠。更特定言之，導電膠組合物較佳地適用於製造圓盤形及多層電容器、晶片電阻器、圓盤形及多層NTC以及PTC熱敏電阻器、圓盤形及多層變阻器、諧振器、多層PZT轉換器、電感器及多層鐵氧體磁珠。更佳地，膠組合物適用作電容器終端組合物。然而， 熟習此項技術者應瞭解，本發明之低銀含量之膠組合物可用於需要形成導電層或導電膜的任何應用，例如用於形成導體。
現將更詳細地描述導電膠組合物中之各組分。
導電金屬粒子充當導電膠組合物中之導電金屬。一種類型之導電粒子較佳以經塗佈之金屬粉末、經塗佈之金屬薄片或其組合的形式存在於組合物中。經塗佈之金屬粉末之粒子形態不受任何特定限制。舉例而言，經塗佈之金屬粒子之形狀可為球形、非晶形或準球形。更佳地，導電粒子係以銀塗佈之金屬粉末、銀塗佈之金屬薄片或其組合的形式存在。金屬粉末/薄片較佳選自由鋁、銅、鎳及錫組成之群。
更佳地，經塗佈之金屬粉末/薄片為銀塗佈之銅粉末/薄片。以銀塗佈之銅粉末/薄片之總重量計，銀塗佈之銅粉末/薄片之銀含量較佳為10重量%至50重量%。更佳地，以銀塗佈之銅粉末/薄片之總重量計，銀塗佈之銅粉末/薄片之銀含量較佳為20重量%至30重量%。最佳地，銀塗佈之銅粉末/薄片為30%銀塗佈之銅粉末/薄片。亦即，最佳地，以銀塗佈之銅粉末/薄片之總重量計，銀塗佈之銅粉末/薄片之銀含量為30重量%。
30%銀塗佈之銅粉末之SEM像片及能量色散型X射線光譜學(EDX)光譜掃描分別示於圖1A及1B中。30%銀塗佈之銅薄片之SEM像片及能量色散型X射線光譜學(EDX)光譜掃描分別示於圖2A及2B中。
存在於膠組合物中之銀塗佈之金屬粉末/薄片之量較佳以組合物之總重量計為10重量%至70重量%。更佳地，存在於組合物中之銀塗佈之金屬粉末/薄片之量以組合物之總重量計為15重量%至40重量%。銀塗佈之金屬粉末/薄片之粒度不受任何特定限制。然而，銀塗佈之金屬粉末/薄片之平均粒度較佳為約1微米至10微米，且更佳為約1微米至5微米。除非本文中另外指出，否則所有本文所規定之所有粒度均為d50粒子直徑，其係由雷射繞射分析儀或藉由沈降分析測定粒度 之沈降粒度分析儀(sedigraph)來量測。如熟習此項技術者充分瞭解，d50直徑表示一半個別粒子(以重量計)小於指定直徑之尺寸。
在較佳實施例中，組合物亦較佳包括呈未經塗佈(即，純)的金屬粉末/薄片形式之導電粒子。存在於組合物中之未經塗佈之金屬粉末/薄片粒子之量較佳以組合物之總重量計為0重量%至70重量%。更佳地，存在於組合物中之未經塗佈之金屬粉末/薄片粒子之量以組合物之總重量計為30重量%至65重量%。未經塗佈之金屬粉末/薄片之粒度不受任何特定限制。然而，未經塗佈之金屬粉末/薄片之平均粒度較佳為約1微米至10微米，且更佳為約1微米至5微米。此種粒度確保導電膠在塗覆於金屬或陶瓷基板上時適宜之燒結行為及展佈，以及所得導電層之適當接點形成及電導率。
在較佳實施例中，未經塗佈之金屬粉末/薄片為未經塗佈之銀粉末/薄片。然而，替代銀粉末/薄片或除此以外利用其他導電金屬，例如銅粉末及/或銅薄片以及含有銀、銅、金、鈀及/或鉑之混合物亦在本發明之範疇內。或者，銀或該等其他金屬之合金亦可用作導電金屬。
特定之有機媒劑或黏合劑並非關鍵，且可為此項技術中已知或有待開發用於該種類型之應用。適宜之有機媒劑提供固體之穩定分散、膠沈積物之適當黏度及觸變性、基板及膠固體之適當可濕性、良好之乾燥速率及良好之燒製性質。舉例而言，較佳之有機媒劑含有樹脂及溶劑。樹脂之較佳實例為熱塑性樹脂，例如丙烯酸系物、松香及松香酯、烴樹脂及聚酮。樹脂之其他較佳實例為多糖樹脂，例如乙基纖維素及乙基羥乙基纖維素。溶劑之較佳實例包括萜類烴，例如α萜品醇、萜品油及松油；一級醇，例如醇酯十二(texanol)及十三烷醇；二醇醚，例如二乙二醇正丁基醚、二乙二醇甲基醚、二乙二醇乙基醚、乙二醇正丁基醚、二丙二醇甲基醚及三丙二醇甲基醚；酯，例如 二乙二醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯，及二元酯；及其組合。
膠組合物中有機媒劑之最佳濃度取決於將膠塗覆於基板或被動組件上之方法以及所用之具體有機媒劑。較佳地，存在於導電膠組合物中之有機媒劑(即，溶劑及樹脂)之量以組合物之總重量計為10重量%至30重量%。更佳地，存在於導電膠組合物中之有機媒劑之量以組合物之總重量計為15重量%至25重量%。
在較佳實施例中，導電膠組合物包括玻璃粉末(玻璃粒子)。玻璃粉末充當導電膠組合物中之無機黏合劑且在燒製期間充當傳輸介質以便將導電金屬(例如銀)沈積至基板上。玻璃系統對於控制銀沈積至基板上之尺寸及深度為重要的。玻璃之具體類型並非關鍵，只要玻璃可賦予膠組合物以所需性質即可。較佳地，所用玻璃之類型為可經受300℃至900℃之工作或燒製溫度之類型。更佳地，所用玻璃之類型為可經受300℃至800℃之工作或燒製溫度之類型。玻璃亦可為基於鉛之玻璃或無鉛玻璃。較佳之基於鉛之玻璃之一個實例為硼矽酸鉛。較佳之無鉛玻璃之實例包括硼矽酸鉍及硼矽酸鋅。應瞭解，其他基於鉛之玻璃及無鉛玻璃亦適用。玻璃粉末之粒度較佳為約1微米至約10微米，且更佳為約1微米至約5微米。較佳地，組合物中所含之玻璃粉末之量以膠組合物之總重量計為0重量%至10重量%，且更佳為2重量%至5重量%。此種量為組合物提供適當之黏著強度及燒結性質。膠組合物中包括添加劑亦在本發明之範疇內。舉例而言，可能需要在導電膠組合物中包括單獨或組合形式之流變/黏度調節劑、表面活性劑、穩定劑、分散劑及/或其他常用添加劑。流變/黏度調節劑之較佳實例包括濕潤劑及分散劑以及觸變劑。許多此類添加劑在此項技術中為熟知的。存在於導電膠組合物中之添加劑之量較佳以組合物之總重量計 為0重量%至10重量%。更佳地，存在於導電膠組合物中之添加劑之量以組合物之總重量計為0.5重量%至2重量%。然而，熟習此項技術者應瞭解，若包括該等添加劑，則該等添加劑之量可取決於導電膠之所需性質，藉由常規實驗來確定。
在較佳實施例中，組合物亦包括金屬氧化物粉末。金屬氧化物粉末之較佳實例包括(但不限於)SiO2、Al2O3、Bi2O3、B2O3、CuO、Cu2O、MnO2、SnO2、ZnO、ZrO2及其組合。存在於導電膠組合物中之金屬氧化物粉末之量較佳以組合物之總重量計為10重量%或10重量%以下。更佳地，存在於導電膠組合物中之金屬氧化物粉末之量以組合物之總重量計為1重量%至10重量%。最佳地，存在於導電膠組合物中之金屬氧化物粉末之量以組合物之總重量計為1重量%至5重量%。
熟習此項技術者應瞭解，低銀含量之膠組合物之個別物質各自之相對比例及比率係由膠組合物之預定最終用途決定的。較佳地，膠組合物之總銀含量以膠組合物之總重量計為35重量%至70重量%。更佳地，膠組合物之總銀含量以膠組合物之總重量計為50重量%至70重量%。膠組合物之總固體含量(即無機組分之總含量)較佳以膠組合物之總重量計為70重量%至90重量%，且更佳以膠組合物之總重量計為75重量%至85重量%。膠組合物之總液體含量(即有機組分之總含量)較佳以膠組合物之總重量計為10重量%至30重量%，且更佳以膠組合物之總重量計為15重量%至25重量%。
因為銀塗佈之金屬粉末/薄片為膠組合物之導電金屬粒子之主要來源，所以組合物具有相對低之總銀含量，同時維持相對高之總固體含量。因此，因為低銀含量膠組合物仍包含相對高之總固體含量，所以膠組合物展現出與具有較高銀含量之膠類似之電學性質及黏著強度。
導電膠組合物可藉由此項技術中已知或有待開發之用於製備膠 組合物之任何方法來製備。較佳地，藉由摻合或混合膠組分(例如使用混合器)，接著使混合物通過三輥研磨機以製成分散之均勻膠來製備導電膠組合物。
在一個實施例中，稱取液體及非金屬粉末組分，接著在容器中混合在一起。接著對容器進行攪拌及/或混合，且在摻合容器內含物的同時緩慢添加金屬組分，直至粉末充分分散成膠形式為止。接著使用具有預定的壓力及/或間隙設置之三輥研磨機來將膠混合物剪切成均勻之同質產物。接著可使用研細度(FOG)或漢克門規(Hegman gauge)來量測膠粒子之尺寸，且確定膠粒度何時滿足所需尺寸。較佳之膠粒度小於約15微米，且更佳小於約10微米。更佳地，膠粒度小於約12微米，且最佳地小於約6微米。
可反覆研磨膠組合物直至達到所需粒度為止。最後一次研磨結束後，收集膠組合物且至少再摻合一次。接著，使用黏度計及/或流變儀量測膠組合物之黏度及流變性質。亦較佳量測膠組合物之固體含量。取決於該等量測之結果，可向膠組合物中添加各種添加劑以將組合物之黏度、流變性、固體含量及其類似性質調節至所需範圍內。
現將更詳細地描述利用並塗覆導電膠組合物來形成導電膜或導電層之方法。
藉由任何適當塗覆方法，最初將膠組合物塗覆於金屬或陶瓷基板或組件(例如被動組件)之表面上。適當塗覆方法之實例包括刷塗、浸漬、絲網印刷、噴塗、輥塗或用於塗覆厚膜膠之任何技術。較佳實施例包括利用膠組合物作為電容器終端組合物，使得組合物之塗覆藉由將電容器晶片之一端浸漬於膠組合物中來進行。然而，熟習此項技術者應瞭解，本發明之導電膠組合物可在需要諸如用於形成導體或電極之導電膠或用於塗佈被動組件之金屬化膠之任何類型之應用中使用。
在一個實施例中，在已將膠塗覆於基板表面或組件上之後，較佳在相對低之溫度下乾燥經塗佈之基板或組件以驅散膠中所含之溶劑。可利用任何適當乾燥方法。乾燥方法之較佳實例包括空氣乾燥、在箱式爐中乾燥或在帶式乾燥機中乾燥。較佳地，將經塗佈之基板或組件在約150℃之溫度下乾燥10分鐘至20分鐘。熟習此項技術者應瞭解，取決於所塗覆膠之厚度，可增加或減小乾燥時間及溫度。取決於加工需要，諸如為了形成多層結構，可進行多次塗佈及乾燥製程。
接著，使經塗佈之基板或組件通過爐子進行燒結或燒製。若已進行最初乾燥製程，則在燒結前膠將處於部分乾燥之狀態。否則，塗佈於基板上之膠將處於實質上潮濕之狀態。爐子可為此項技術中已知或有待開發之任何類型之爐子。較佳地，使經塗佈之基板或組件在標準周圍空氣環境中經受相對高之燒製溫度。較佳地，爐子可為連續式、箱式、帶式、振盪式或任何類型之爐子或窯，其在周圍空氣環境中可達到高達約1,000℃之峰值燒製溫度。更佳地，在周圍空氣環境中在爐子中於400℃至900℃之峰值燒製溫度下燒製經塗佈之基板或組件。甚至更佳地，在實質上純之空氣環境中在爐子中於450℃至850℃之峰值燒製溫度下燒製經塗佈之基板或組件。較佳地，將經塗佈之基板或組件在峰值溫度下燒製5分鐘至10分鐘。
峰值燒製溫度為780℃之較佳燒製曲線描繪於圖3中。雖然爐內環境較佳為純的標準空氣環境，但熟習此項技術者應瞭解，爐子環境可含有標稱量之其他氣體，該等氣體對所得經燒製之膠層之電學及黏著性質不會產生負面影響。熟習此項技術者亦應瞭解，所用之具體之峰值燒製溫度及燒製持續時間將視導電膠之特定組成性構成以及下層基板或組件之材料而變化。
在燒製或燒結步驟之後，取決於加工需要，諸如為了形成多層結構，可重複上述膠塗覆、乾燥及燒製步驟。視情況而定，可用鉛或 無鉛焊料焊接所得導電層或終端。焊接可用手、藉由浸漬及/或藉由焊料膠回流法來完成。適當鉛焊料之實例包括鉛、錫/鉛、錫/鉛/銀、錫/鉛/鉍、鉛/銀、銦/鉛或鉛/銦/銀合金。鉛焊料之較佳實例包括Sn62Pb36Ag2及Sn63Pb37。適當無鉛焊料之實例包括錫/銀、錫/銀/銅、錫/銻、鉍/錫、鉍/錫/銀、銦/銀或銦/錫合金。無鉛焊料之較佳實例包括Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5及Sn95/Ag5。
亦可經由用鎳、錫、銅、金、銀、鈀或其合金之溶液進行無電(化學)或電解(電學)電鍍來電鍍所得導電層或導電膜。
亦可用鉛及無鉛焊料之前述實例中之任一者且更佳地用鉛及無鉛焊料之前述較佳實例中之任一者來焊接經電鍍之導電層。
實例
藉由將30%銀塗佈之銅粉末與銀薄片、有機媒劑、流變調節劑、溶劑、玻璃粉末及/或金屬氧化物粉末以下表1中所示之比例組合來製備四種例示性的不同導電膠：
所有百分比均為以膠組合物之總重量計之重量百分比。膠A及B之有機媒劑包括α萜品醇、醇酯十二、松香酯樹脂、甲基丙烯酸酯化丙烯酸系樹脂以及乙基纖維素。用於製備膠A及B之流變調節劑為觸變劑。用於製備膠A及B之溶劑為α萜品醇。用於製備膠A及B之玻璃粉末為無鉛玻璃粉末，且更具體而言為硼矽酸鉍鋅玻璃粉末。用於製備膠C之金屬氧化物粉末為三氧化鉍，而用於製備膠D之金屬氧化物 粉末為氧化銅(II)(或氧化銅)。
對於每一種膠，將物質混合在一起且藉由在三輥研磨機上加工而成形為膠。以膠組合物之總重量計，膠A之總銀含量為53重量%。以膠組合物之總重量計，膠B、C及D各自之總銀含量為65重量%。
接著將五個不同的市售電容器晶片(晶片體1-5)浸漬於膠A及B中之每一者中以形成例示性終端。亦將晶片體2及5浸漬於膠C及D中之每一者中以形成例示性終端。晶片體1為0805尺寸型多層(X7R)電容器；晶片體2為0805尺寸型多層變阻器；晶片體3為1206尺寸型多層電感器；晶片體4為0603多層(COG)電容器；且晶片體5為1206尺寸型多層(X7R)電容器。
接著將每一經塗佈之晶片體1-5在約150℃之溫度下乾燥10分鐘至20分鐘，隨後在爐子中在標準周圍空氣環境中於下表2中所指示之峰值燒製溫度下燒製。接著，依次用鎳層及錫層以電解方式電鍍每一晶片體1-5。最後，剖開每一晶片體1-5且測試諸如覆蓋率及黏著性/可濕性之性質。
藉由將鉛焊接至每一終端上，進行牽拉測試，且量測破壞燒結膠與下層組件之間的黏結所需之力之磅數來測試每一晶片體1-5之電鍍黏著性。使用膠A、B、C以及D製備之晶片體1-5之數據示於下表2中。
TF-終端破壞 CF-陶瓷破壞
除了經膠B塗佈之晶片體2之外，所有晶片體均達到大於4磅之黏 著強度。因此，儘管膠A、B、C及D各自都具有相對低之銀含量，但使用每一種膠形成之終端仍展現出與具有較高銀含量之膠類似之黏著強度。
所列出之兩種破壞模式類型為陶瓷破壞(CF)及終端破壞(TF)。陶瓷破壞模式，通常稱為內聚破壞，由經膠B塗佈之晶片體2、經膠C或D塗佈之晶片體2、經膠A或B塗佈之晶片體3以及經膠B、C或D中之一者塗佈之晶片體5達成。陶瓷破壞模式為最理想的破壞模式且指示在斷裂點處牽拉或去除基板之一部分。終端破壞模式指示在斷裂點處僅僅牽拉或去除終端。雖然與陶瓷破壞相比不太理想，但該種破壞模式類型仍可被視為可接受的，取決於所獲得之黏著強度、晶片體之類型及尺寸以及最終晶片體是否滿足客戶規格。
亦量測以膠A、B、C或D封端之晶片體2及5之電容，且與各別未經塗佈之晶片之參考電容值或範圍相比較。量測來自經封端之晶片體2及5中之每一者之十個晶片(即，以膠A封端之晶片體2及5中之每一者之十個晶片、以膠B封端之晶片體2及5中之每一者之十個晶片、以膠C封端之晶片體2及5中之每一者之十個晶片以及以膠D封端之晶片體2及5中之每一者之十個晶片)之電容，接著取平均值。該等量測之結果示於下表3中。
參考值與以膠A封端之晶片體2之間的電容差為2.46%。參考值與以膠B封端之晶片體2之間的電容差為1.23%。參考值與以膠D封端之晶片體2之間的電容差為0.25%。以膠A、B、C或D封端之晶片體5之電容處於目標範圍內。因此，儘管膠A及B具有相對低之銀含量，但以每一種膠封端之晶片體仍展現出與具有較高銀含量之膠類似之電學 性質。
以膠A及膠B封端之晶片體1之剖視圖分別描繪於圖4A-4B中。以膠A及膠B封端之晶片體2之剖視圖分別描繪於圖5A-5B中。以膠A及膠B封端之晶片體3之剖視圖分別描繪於圖6A-6B中。以膠A及膠B封端之晶片體4之剖視圖分別描繪於圖7A-7B中。以膠A及膠B封端之晶片體5之剖視圖分別描繪於圖8A-8B中。
自該等剖視圖可見，在晶片組件與燒結膠之間的界面處實質上不存在間隙或空隙，指示膠A與膠B對下層晶片組件均達成優良之潤濕或黏結效果。用膠A及B亦獲得厚封端層(頂點及角落)。較佳地，由燒結膠形成之終端之厚度的頂點為30微米至100微米，且更佳地為40微米至70微米。
圖7C及圖7D為在晶片體4上燒製之封端膠B之SEM像片。此為用該膠可達成之燒結行為以及燒製厚度的清楚呈現。
在封端層上亦可形成實質上均勻且相對厚之電鍍層。較佳地，電鍍層之厚度為3微米至15微米，且更佳為5微米至10微米。圖7E為顯示塗覆於以膠B封端之晶片體4上之鎳/錫電鍍層之SEM像片。
熟習此項技術者應瞭解，在不脫離寬泛之發明概念之情況下可對上文所描述之實施例作出改變。因此，應瞭解，本發明並不限於所揭露之特定實施例，而希望涵蓋如由所附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇內之修改。

Claims (18)

  1. 一種導電膠組合物，其包含：導電金屬粒子，包括銀塗佈之金屬粉末及銀塗佈之金屬薄片中之至少一者以及未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者；玻璃粉末；至少一種金屬氧化物粉末；及有機媒劑。
  2. 如請求項1之組合物，其中該銀塗佈之金屬粉末為銀塗佈之銅粉末且該銀塗佈之金屬薄片為銀塗佈之銅薄片。
  3. 如請求項1之組合物，其中該銀塗佈之金屬粉末或銀塗佈之金屬薄片以該組合物之總重量計佔10重量%至70重量%。
  4. 如請求項3之組合物，其中該銀塗佈之金屬粉末或銀塗佈之金屬薄片以該組合物之總重量計佔15重量%至40重量%。
  5. 如請求項1之組合物，其中該銀粉末及銀薄片中之至少一者以該組合物之總重量計佔30重量%至65重量%。
  6. 如請求項1之組合物，其中該有機媒劑以該組合物之總重量計佔10重量%至30重量%。
  7. 如請求項1之組合物，其中該玻璃粉末之含量以該組合物之總重量計為2重量%至10重量%。
  8. 如請求項1之組合物，其中該至少一種金屬氧化物粉末之含量以該組合物之總重量計為1重量%至5重量%。
  9. 如請求項1之組合物，其中該至少一種金屬氧化物粉末係選自由SiO2、Al2O3、Bi2O3、B2O3、CuO(黑色)、Cu2O(紅色)、MnO2、SnO2、ZnO、ZrO2組成之群。
  10. 如請求項1之組合物，其中該銀塗佈之金屬粉末或銀塗佈之金屬薄片之銀含量以該銀塗佈之金屬粉末或銀塗佈之金屬薄片之總重量計為10重量%至50重量%。
  11. 如請求項1之組合物，其中該膠組合物之總銀含量以該組合物之總重量計為35重量%至70重量%。
  12. 如請求項11之組合物，其中該膠組合物之該總銀含量以該組合物之總重量計為50重量%至70重量%。
  13. 如請求項1之組合物，其中該組合物之總固體含量以該組合物之總重量計為70重量%至90重量%。
  14. 一種在被動組件上形成終端之方法，該方法包含以下步驟：(i)將導電膠組合物塗佈於該被動組件之表面上，該導電膠組合物包含銀塗佈之金屬粉末及銀塗佈之金屬薄片中之至少一者、未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者、玻璃粉末、至少一種金屬氧化物粉末及有機媒劑；以及(ii)在周圍空氣環境中於400℃至900℃範圍內之溫度下燒製該經塗佈之被動組件。
  15. 如請求項14之方法，其中該經塗佈之被動組件係在實質上純的空氣環境中於450℃至850℃範圍內之溫度下燒製。
  16. 如請求項14之方法，其中該銀塗佈之金屬粉末為銀塗佈之銅粉末且該銀塗佈之金屬薄片為銀塗佈之銅薄片。
  17. 一種被動組件，其具有藉由如請求項14之方法形成之終端。
  18. 一種封端膠組合物，其包含：銀塗佈之銅粉末及銀塗佈之銅薄片中之至少一者，其量以該組合物之總重量計為15重量%至40重量%；未經塗佈之銀粉末及未經塗佈之銀薄片中之至少一者，其量以該組合物之總重量計為30重量%至65重量%； 玻璃粉末，其量以該組合物之總重量計為2重量%至5重量%；以及有機媒劑，其量以該組合物之總重量計為10重量%至30重量%，其中該膠組合物之總銀含量以該組合物之總重量計為50重量%至70重量%，且該組合物之總固體含量以該組合物之總重量計為70重量%至90重量%。
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