TW201603152A - 金屬膠及其用於連接組件之用途 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於金屬膠，其含有(A)75重量%至90重量%之至少一種金屬，該至少一種金屬以包含含有至少一種有機化合物之塗層之粒子形式存在，(B)0重量%至12重量%之至少一種金屬前體，(C)6重量%至20重量%之至少兩種有機溶劑之混合物，及(D)0重量%至10重量%之至少一種燒結助劑，其特徵在於30重量%至60重量%之溶劑混合物(C)係由至少一種具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴組成。

Description

金屬膠及其用於連接組件之用途
本發明係關於金屬燒結膠及用於連接組件之方法，其中使用該金屬膠。
在電力及消費性電子產品中，諸如具有高度壓力及溫度敏感性之LED或極薄矽晶片等組件之連接尤其具有挑戰性。
出於此原因，該等壓力-及溫度敏感性組件常藉助膠合彼此連接。然而，黏著技術與其在僅包含不足熱導率及/或電導率之組件之間產生接觸部位的缺點相關。
為解決此問題，欲連接之組件常經受燒結。燒結技術係以穩定方式連接組件之極簡單方法。
然而，習用燒結製程需要高製程壓力及/或高製程溫度。該等條件通常導致欲連接組件受損害，以致於對於許多應用而言習用燒結製程被排除在外。
已知在電力電子產品中在燒結製程中使用金屬膠來連接組件。
WO2011/026623 A1揭示金屬膠以及使用該金屬膠藉助燒結方法連接組件之用途，該金屬膠含有75重量%(重量百分數)至90重量%之至少一種金屬，該至少一種金屬以包含含有至少一種有機化合物之塗層之粒子形式存在；0重量%至12重量%之至少一種金屬前體；6重量%至20重量%之至少一種溶劑；及0.1重量%至15重量%之至少一種燒 結助劑。
本發明之目的係提供用於以穩定方式連接組件之燒結方法，該方法可在在不存在壓力之情況下甚至在例如200℃至250℃之溫度下實施。該方法係欲用於在欲連接組件之間產生具有低孔隙度及高電導率及熱導率之接觸部位。本發明之另一目的係提供經調適用於執行此類型之燒結方法之金屬膠。
本發明係關於用於連接組件之方法，其係由以下組成：(a)提供夾心式配置，其至少含有(a1)一個組件1、(a2)一個組件2及(a3)一種位於組件1與組件2之間之金屬膠，(b)燒結夾心式配置，其中金屬膠包含(A)75重量%至90重量%之至少一種金屬，該至少一種金屬以包含含有至少一種有機化合物之塗層之粒子形式存在，(B)0重量%至12重量%之至少一種金屬前體，(C)6重量%至20重量%至少兩種有機溶劑之混合物，及(D)0重量%至10重量%之至少一種燒結助劑，其特徵在於30至60重量%之溶劑混合物(C)係由至少一種具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴組成。
本發明亦係關於金屬膠，其含有(A)75重量%至90重量%之至少一種金屬，該至少一種金屬以包含含有至少一種有機化合物之塗層之粒子形式存在，(B)0重量%至12重量%之至少一種金屬前體，(C)6重量%至20重量%至少兩種有機溶劑之混合物，及(D)0重量%至10重量%之至少一種燒結助劑，其特徵在於30重量%至60重量%之溶劑混合物(C)係由至少一種具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴組成。
本發明金屬膠含有75重量%至90重量%、較佳77重量%至89重量%、更佳78重量%至87重量%且甚至更佳78重量%至86重量%之至少一種金屬，該至少一種金屬以包含含有至少一種有機化合物之塗層之粒 子形式存在。該等重量目前包括位於離子上之塗層化合物之重量。
術語金屬應包括純金屬及金屬合金。
在本發明之範圍中，術語「金屬」係指在元素週期表中與硼位於相同週期但在硼左側、與矽位於相同週期但在矽左側、與鍺位於相同週期但在鍺左側及與銻位於相同週期但在銻左側之元素以及所有原子序數大於55之元素。
在本發明之範圍內，純金屬應理解為以至少95重量%、較佳至少98重量%、更佳至少99重量%且甚至更佳至少99.9重量%之純度含有金屬之金屬。
根據較佳實施例，金屬係銅、銀、金、鎳、鈀、鉑或鋁，特定而言銀。
金屬合金應理解為其中至少一種係金屬之至少兩種組份的金屬混合物。
根據較佳實施例，使用含有銅、鋁、鎳及/或貴金屬之合金作為金屬合金。金屬合金較佳包含至少一種選自由銅、銀、金、鎳、鈀、鉑及鋁之金屬組成。尤佳金屬合金含有至少兩種選自由銅、銀、金、鎳、鈀、鉑及鋁組成之金屬。此外，較佳選自由銅、銀、金、鎳、鈀、鉑及鋁組成之金屬之分數可佔金屬合金之至少90重量%、較佳至少95重量%、更佳至少99重量%且甚至更佳100重量%。合金可為例如含有銅及銀；銅、銀及金；銅及金；銀及金；銀及鈀；鉑及鈀；或鎳及鈀之合金。
本發明金屬膠可含有一種純金屬、多種類型之純金屬、一種類型之金屬合金、多種類型之金屬合金或其混合物作為金屬。
金屬係以粒子形式存在於金屬膠中。
金屬粒子可形狀不同。金屬粒子可例如以薄片形式或以球形(spherical或ball-like)形式存在。根據尤佳實施例，金屬粒子呈薄片形 式。然而，此不排除一小部分所用粒子為不同形狀。然而，較佳地，至少70重量%、更佳至少80重量%、甚至更佳至少90重量%或100重量%之粒子係以薄片形式存在。
金屬粒子係經塗覆。
術語粒子之塗層應理解為係指粒子表面上黏著牢固之層
金屬粒子之塗層含有至少一種類型之塗層化合物。
該等塗層化合物係有機化合物。
充當塗層化合物之有機化合物係防止金屬粒子黏聚之含碳化合物。
根據較佳實施例，塗層化合物攜帶至少一個官能基。特定而言，可能官能基包括羧酸基團、羧酸酯基團、酯基團、酮基團、醛基團、胺基、醯胺基團、偶氮基團、醯亞胺基團或腈基團。羧酸基團及羧酸酯基團為較佳官能基。羧酸基團可經去質子化。
具有至少一個官能基之塗層化合物較佳為飽和、單不飽和或多不飽和有機化合物。
此外，該等具有至少一個官能基之塗層化合物可為具支鏈或不具支鏈的。
具有至少一個官能基之塗層化合物較佳包含1個至50個、更佳2個至24個、甚至更佳6個至24個且仍更佳8個至20個碳原子。
塗層化合物可為離子型或非離子型的。
較佳使用游離脂肪酸、脂肪酸鹽或脂肪酸酯作為塗層化合物。
游離脂肪酸、脂肪酸鹽及脂肪酸酯較佳為不具支鏈的。
此外，游離脂肪酸、脂肪酸鹽及脂肪酸酯較佳為飽和的。
較佳脂肪酸鹽包括銨、單烷基銨、二烷基銨、三烷基銨、鋁、銅、鋰、鈉及鉀鹽。
烷基酯，特定而言甲基酯、乙基酯、丙基酯及丁基酯，為較佳 酯。
根據較佳實施例，游離脂肪酸、脂肪酸鹽或脂肪酸酯為具有8個至24個、更佳10個至24個且甚至更佳12個至18個碳原子之化合物。
較佳塗層化合物包括辛酸(caprylic acid、octanoic acid)、羊脂酸(癸酸)、月桂酸(十二烷酸)、肉豆蔻酸(十四烷酸)、棕櫚酸(十六烷酸)、珠光子酸(十七烷酸)、硬脂酸(十八烷酸)、花生酸(花生脂酸/二十烷酸)、蘿酸(二十二烷酸)、掬焦油酸(二十四烷酸)以及相應酯及鹽。
尤佳塗層化合物包括十二烷酸、十八烷酸、硬脂酸鋁、硬脂酸銅、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、棕櫚酸鈉及棕櫚酸鉀。
可藉助先前技術已知之習用方法將塗層化合物施加至金屬粒子表面。
例如，可使塗層化合物(特定而言上文所提及之硬脂酸鹽或棕櫚酸鹽)於溶劑中成漿並將成漿塗層化合物在球磨機中與金屬粒子一起研磨。研磨後，將塗覆有塗層化合物之金屬粒子乾燥且然後去除灰塵。
較佳地，整個塗層中有機化合物之分數，特定而言選自由具有8個至24個、更佳10個至24個且甚至更佳12個至18個碳原子之游離脂肪酸、脂肪酸鹽或脂肪酸酯組成之群之化合物之分數為至少60重量%、更佳至少70%、甚至更佳至少80重量%、仍更佳至少90重量%、特定而言至少95重量%、至少99重量%或100重量%。
通常，相對於經塗覆金屬粒子之重量，塗層化合物、較佳選自由具有8個至24個、更佳10個至24個且甚至更佳12個至18個碳原子之游離脂肪酸、脂肪酸鹽或脂肪酸酯組成之塗層化合物之分數為0.01重量%至2重量%、較佳0.3重量%至1.5重量%。
塗覆度(定義為塗層化合物質量與金屬粒子表面之比率)較佳為每 平方米(m2)金屬粒子表面積0.00005g至0.03g，更佳0.0001g至0.02g塗層化合物。
本發明金屬膠含有0重量%至12重量%、較佳0.1重量%至12重量%、更佳1重量%至10重量%且甚至更佳2重量%至8重量%之至少一種金屬前體。
在本發明之範圍內，金屬前體應理解為意指含有至少一種金屬之化合物。較佳地，該化合物在低於200℃之溫度下分解，同時釋放金屬。因此，在燒結製程中使用金屬前體較佳與金屬之原位產生相關。易於確定化合物是否為金屬前體。例如，可使含有欲測試化合物之膠沈積至具有銀表面之基板上，隨後加熱至200℃，並在此溫度下維持20分鐘。然後，測試該欲測試化合物在該等條件下是否分解。出於此目的，例如，可在測試前對含有金屬之膠組份之含量稱重，以計算金屬之理論質量。測試後，以重量分析方法確定沈積於基板上之材料的質量。若沈積於基板上之材料之質量等於金屬之理論質量，則考慮到常用量測不準確度，所測試化合物為金屬前體。
根據較佳實施例，金屬前體為可以吸熱方式分解之金屬前體。可以吸熱方式分解之金屬前體應理解為較佳在保護氣體氛圍中熱分解為吸熱製程之金屬前體。該熱分解應與金屬自金屬前體之釋放相關。
根據另一較佳實施例，金屬前體包含金屬粒子(A)中亦存在之金屬。
金屬前體較佳包含至少一種選自由銅、銀、金、鎳、鈀及鉑組成之元素作為金屬。
較佳可使用上文所指定金屬之可以吸熱方式分解之碳酸鹽、乳酸鹽、甲酸鹽、檸檬酸鹽、氧化物或脂肪酸鹽、較佳具有6個至24個碳原子之脂肪酸鹽作為金屬前體。
在具體實施例中，使用碳酸銀、乳酸銀(I)、甲酸銀(II)、檸檬酸 銀、銀氧化物(例如AgO或Ag2O)、乳酸銅(II)、硬脂酸銅、銅氧化物(例如Cu2O或CuO)或金氧化物(例如Au2O或AuO)作為金屬前體。
根據尤佳實施例，使用碳酸銀、氧化銀(I)或氧化銀(II)作為金屬前體。
金屬前體若存在於金屬膠中，則較佳以粒子形式存在。
金屬前體粒子可呈薄片形狀或球形。較佳地，金屬前體粒子係以薄片形式存在。
本發明金屬膠含有6重量%至20重量%、較佳7重量%至18重量%、更佳8重量%至17重量%且甚至更佳10重量%至15重量%之至少兩種有機溶劑之混合物，在該混合物中30重量%至60重量%、較佳30重量%至50重量%係由至少一種具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴組成。
具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴包括：14-甲基十五烷-1-醇、15-甲基十六烷-1-醇、16-甲基十七烷-1-醇、17-甲基十八烷-1-醇及18-甲基十九烷-1-醇。16-甲基十七烷-1-醇較佳且可藉由異十八烷醇之名稱購得。
較佳地，至少兩種有機溶劑之混合物僅含有16-甲基十七烷-1-醇作為具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴。
除30重量%至60重量%、較佳30重量%至50重量%之至少一種具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴以外，至少兩種有機溶劑之混合物相應地含有70重量%至40重量%、較佳70重量%至50重量%(即補足100重量%所需之重量分數)之至少一種其他有機溶劑、即至少一種與具有16個至20個C原子之除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴不同的有機溶劑。此包括常用於金屬膠之有機溶劑。實例包括萜品醇、N- 甲基-2-吡咯啶酮、乙二醇、二甲基乙醯胺、1-十三烷醇、2-十三烷醇、3-十三烷醇、4-十三烷醇、5-十三烷醇、6-十三烷醇、異十三烷醇、二元酯(較佳戊二酸、己二酸或琥珀酸或其混合物之二甲基酯)、甘油、二乙二醇、三乙二醇及脂肪族烴，特定而言具有5個至32個C原子、更佳10個至25個C原子且甚至更佳16個至20個C原子之飽和脂肪族烴。該等脂肪族烴係例如由Exxon Mobil以商標名Exxsol D140或商標名Isopar M出售。
較佳地，該至少兩種有機溶劑之混合物係由30重量%至60重量%、較佳30重量%至50重量%、16-甲基十七烷-1-醇及70重量%至40重量%、較佳70重量%至50重量%之至少一種有機溶劑組成，該至少一種有機溶劑選自1-十三烷醇、萜品醇及具有16個至20個C原子之飽和脂肪族烴，其中所指定重量%高達100重量%。
在一個具體實施例中，至少一種除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代且存在於本發明金屬膠中之1-經基-C16-C20-烷烴及至少一種亦存在於本發明金屬膠中且已在金屬組分(A)上下文中解釋之塗層化合物在其C原子數方面相差不超過兩個、較佳不超過一個、尤佳根本無差別。換言之，若本發明金屬膠含有游離脂肪酸、脂肪酸鹽或脂肪酸酯作為組分(A)之金屬粒子之一或多種該等塗層化合物，則除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代且存在於本發明金屬膠中之1-羥基-C16-C20-烷烴及該(等)脂肪酸、脂肪酸鹽或脂肪酸酯在其C原子數方面相差不超過兩個、較佳不超過一個、尤佳根本無差別。
本發明金屬膠含有0重量%至10重量%、較佳0重量%至8重量%之至少一種燒結助劑。燒結助劑之實例包括有機過氧化物、無機過氧化物及無機酸，例如如例如WO2011/026623 A1中所闡述。
本發明金屬膠除上文所述成份(A)至(D)以外亦可含有0重量%至 15重量%、較佳0重量%至12重量%、更佳0.1重量%至10重量%之一或多種其他成份(E)。該等其他成份可較佳為金屬膠中常用之成份。金屬膠可含有例如分散劑、表面活性劑、消泡劑、黏合劑、諸如纖維素衍生物(例如甲基纖維素、乙基纖維素、乙基甲基纖維素、羧基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基甲基纖維素)等聚合物及/或黏度控制(流變)劑作為其他成份。
相對於本發明金屬膠(即在其施加之前)，針對成份(A)至(E)指定之重量%分數之總和合計達例如100重量%。因此，本發明金屬膠可藉由混合成份(A)至(E)來產生。熟習此項技術者已知之裝置(例如攪拌器及三輥磨機)可用於此情況。
本發明金屬膠可用作燒結膠，即可用於燒結製程。燒結應理解為意指藉由加熱，在金屬粒子未達到液相的情況下連接兩個或更多個組件。
藉助使用本發明金屬膠執行之燒結方法可在施加壓力的情況下或(作為本發明優點)在無壓力情況下執行。能夠在無壓力之情況下執行燒結方法意指儘管在施加壓力之前進行連接，仍獲得組件之足夠牢固連接。能夠在無壓力之情況下執行燒結製程允許將壓力敏感性(例如易碎)組件或具有機械敏感性微結構之組件用於燒結方法中。具有機械敏感性微結構之電子組件在暴露於不可容壓力時遭受電子故障。
連接至少兩個組件應理解為意指將第一組件附接於第二組件上。在此上下文中，「在…上」僅意指使第一組件之表面連接至第二組件之表面，不管該兩個組件或含有該至少兩個組件之配置的相對位置如何。
在本發明之範圍內，術語組件較佳包含單一零件。較佳地，該等單一零件不能進一步拆卸。
根據具體實施例，術語組件係指在電子產品中使用之零件。
因此，組件可為例如二極體、LED(發光二極體(light-emitting diode、lichtemittierende Dioden))、DCB(直接銅接合)基板、引線框架、模具、IGBT(絕緣閘雙極電晶體(insulated-gate bipolar transistor、Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode))、IC(積體電路(integrated circuit、integrierte Schaltungen))、感測器、散熱體元件(較佳鋁散熱體元件或銅散熱體元件)或其他被動組件(例如電阻器、電容器或線圈)。
欲連接組件可為相同或不同組件。
本發明之較佳實施例係關於將LED連接至引線框架、將LED連接至陶瓷基板、將模具、二極體、IGBT或IC連接至引線框架、陶瓷基板或DCB基板、將感測器連接至引線框架或陶瓷基板。該連接可涉及例如電子產品組件之銅或銀接觸表面至基板之銅或銀接觸表面，即可形成例如銅-銀、銅-銅、銀-銅或銀-銀連接。
如前一部分中所述，組件可包含至少一個金屬化層。該金屬化層較佳為該組件之一部分。較佳地，該金屬化層係位於該組件之至少一個表面處。
較佳地，該等組件藉助本發明金屬膠之連接係藉助該(等)金屬化層來實現。
金屬化層可包含純金屬。因此，對於金屬化層而言，可較佳包含至少50重量%、更佳至少70重量%、甚至更佳至少90重量%或100重量%之純金屬。較佳地，純金屬選自由銅、銀、金、鈀及鉑組成之群。
另一方面，金屬化層同樣亦可包含合金。金屬化層之合金較佳含有至少一種選自由銀、銅、金、鎳、鈀及鉑組成之群之金屬。較佳地，至少兩種選自由銀、銅、金、鎳、鈀及鉑組成之金屬同樣亦可存在於金屬化層之合金中。
金屬化層同樣亦可具有多層結構。因此，較佳地，欲連接組件之至少一個表面亦包含由多個包含上文所指定純金屬及/或合金之層構成之金屬化層。
在本發明方法中，至少兩個組件係藉助燒結彼此連接。
出於此目的，首先使該兩個組件彼此接觸。在此上下文中該接觸係藉助本發明金屬膠來實現。出於此目的，提供其中本發明金屬膠係位於該至少兩個組件中每兩者之間之配置。
因此，若欲將兩個組件(即組件1及組件2)彼此連接，則在燒結製程之前使本發明金屬膠位於組件1與組件2之間。另一方面，可設想，將兩個以上組件彼此連接。例如，可以適當方式將三個組件(即組件1、組件2及組件3)彼此連接，使得組件2位於組件1與組件3之間。在此情形中，本發明金屬膠係位於組件1與組件2之間以及位於組件2與組件3之間。
該等個別組件係以夾心式配置存在並彼此連接。夾心式配置應理解為意指其中兩個組件中一者位於另一者上面且兩個組件相對於彼此基本上平行進行配置之配置。
至少兩個組件及本發明金屬膠之其中金屬膠係位於該配置之兩個組件間的配置可根據由先前技術已知之任何方法來產生。
較佳地，首先，向組件1之至少一個表面提供本發明金屬膠。然後，將另一組件2藉由其一表面置於已施加至組件1表面之金屬膠上。
將本發明中間膠施加至組件表面上可藉助習用製程，例如藉助諸如網版印刷或模版印刷等印刷製程來進行。另一方面，本發明金屬膠同樣亦可藉由分配技術、藉助針板轉移或藉由浸漬來施加。
在施加本發明金屬膠之後，較佳藉助金屬膠使該組件之已提供有金屬膠之表面與欲連接至其之組件表面接觸。因此，本發明金屬膠之層係位於欲連接組件之間。
較佳地，介於欲連接組件之間之濕潤層之厚度係在20μm至100μm之範圍內。在此上下文中，濕潤層之厚度應理解為意指在乾燥(若存在)之前且在燒結之前欲連接組件之相對表面間之距離。濕潤層之較佳厚度取決於經選擇用於施加金屬膠之方法。若例如藉助網版印刷方法施加金屬膠，則濕潤層之厚度可較佳為20μm至50μm。若藉助模板印刷施加金屬膠，則濕潤層之較佳厚度可在20μm至100μm之範圍內。在分配技術中濕潤層之較佳厚度可在20μm至100μm之範圍內。
作為選擇，在燒結之前引入乾燥步驟，即自所施加之金屬膠去除有機溶劑。根據較佳實施例，相對於本發明金屬膠中之有機溶劑之原始分數(即在準備好以供施加之金屬膠中)，在乾燥後金屬膠中之有機溶劑之分數為例如0重量%至5重量%。換言之，根據該較佳實施例，在乾燥期間去除例如95重量%至100重量%最初存在於本發明金屬膠中之有機溶劑。
若乾燥在無壓力情況下之燒結製程中進行，則乾燥可在產生配置之後(即在接觸欲連接組件後)繼續進行。若乾燥在涉及施加壓力之燒結製程中進行，則乾燥同樣亦可在將金屬膠施加至組件之至少一個表面上後且在與接觸欲連接組件之前繼續進行。
較佳地，乾燥溫度係在100℃至150℃之範圍內。
顯然，乾燥時間取決於本發明金屬膠之組成及配置之欲燒結之連接表面之尺寸。常見乾燥時間係在5分鐘至45分鐘之範圍內。
最終使由至少兩個組件及位於組件之間之金屬膠組成之配置經受燒結製程。
實際燒結在例如200℃至250℃之溫度下進行。
壓力燒結中之製程壓力較佳小於30MPa且更佳小於5MPa。舉例而言，製程壓力係在1MPa至30MPa之範圍內且更佳係在1MPa至5 MPa之範圍內。如上文所提及，本發明之特定優點在於本發明金屬膠允許欲在不施加壓力情況下實施之燒結製程仍提供組件間足夠牢固之連接。每當該等組件中之至少一者具有壓力敏感性(例如為易碎的)或其結構具有機械敏感性時，推薦在無壓力情況下之燒結。
燒結時間係例如在2分鐘至60分鐘之範圍內，例如在壓力燒結中在2分鐘至5分鐘之範圍內且例如在無壓力情況下之燒結中在30分鐘至60分鐘之範圍內。
燒結製程可在不受限於任何具體限制之氛圍中進行。因此，另一方面，可在含有氧之氛圍內進行燒結。另一方面，在不含氧之氛圍內進行燒結同樣亦係可行的。在本發明之範圍內，不含氧之氛圍應理解為意指氧含量不大於10ppm、較佳不大於1ppm且甚至更佳不大於0.1ppm之氛圍。
燒結在用於燒結之習用適宜設備中進行，其中可設定上文所提及之製程參數。
藉助實例在下文中闡釋本發明，但該等可不應理解為使得以任何方式或形式限制本發明。
實例： 第一個 金屬膠之產生：
首先，藉由根據下表混合個別成份來產生本發明之金屬膠1至2及參照膠3至7。所有給出量之單位為重量%。
1)具有3μm之平均粒徑(d50)及1.5重量%硬脂酸之塗層之銀薄片
2)具有3μm之平均粒徑(d50)及1.5重量%月桂酸之塗層之銀薄片
2. 金屬膠之施加及無壓力燒結：
藉由以50μm之層厚度分配至銀引線框架之表面上來施加特定金屬膠。然後，在不先乾燥之情況下使所施加之金屬膠與具有銀接觸表面(4.6mm2)之矽晶片接觸。在後續無壓力燒結中使用以下加熱曲線：在60分鐘內將接觸部位穩定加熱至160℃且然後維持在160℃下30分鐘。隨後，在5分鐘內使溫度穩定升高至230℃且然後維持在此位準下60分鐘。然後，在50分鐘內使此穩定冷卻至30℃。
在燒結後，藉由測試抗剪強度來確定該接合。在此上下文中，在20℃下利用剪切鏨以0.3mm/s之速率將組件剪掉。藉助荷重元(DAGE 2000裝置，由DAGE,Germany製造)量測該力。
表2顯示利用金屬膠1至7獲得之結果。

Claims (11)

  1. 一種金屬膠，其含有(A)75重量%至90重量%之至少一種金屬，該至少一種金屬以包含含有至少一種有機化合物之塗層之粒子形式存在，(B)0重量%至12重量%之至少一種金屬前體，(C)6重量%至20重量%之至少兩種有機溶劑之混合物，及(D)0重量%至10重量%之至少一種燒結助劑，其特徵在於30重量%至60重量%之溶劑混合物(C)係由至少一種具有16個至20個C原子且除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴組成。
  2. 如請求項1之金屬膠，其中該至少一種金屬係選自由銅、銀、金、鎳、鈀、鉑及鋁組成之群。
  3. 如請求項1或2之金屬膠，其中該等金屬粒子係呈薄片形狀。
  4. 如請求項1之金屬膠，其中該至少一種有機化合物係選自由游離脂肪酸、脂肪酸鹽及脂肪酸酯組成之群。
  5. 如請求項1之金屬膠，其中該至少一種除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基-C16-C20-烷烴及該至少一種有機化合物在其C原子數方面相差不超過兩個。
  6. 如請求項1之金屬膠，其中該至少一種除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴包含16-甲基十七烷-1-醇。
  7. 如請求項6之金屬膠，其中該至少一種除倒數第二個C原子上之甲基取代以外未經取代之1-羥基烷烴係16-甲基十七烷-1-醇。
  8. 如請求項1之金屬膠，其除成份(A)至(D)以外亦含有0重量%至15重量%之一或多種其他成份(E)，該一或多種其他成份(E)係選自分散劑、表面活性劑、消泡劑、黏合劑、聚合物及/或黏度控制劑。
  9. 一種用於連接組件之方法，其由以下步驟組成：(a)提供至少包 含(a1)一個組件1、(a2)一個組件2及(a3)一種位於組件1與組件2之間之如請求項1至8中任一項之金屬膠的夾心式配置，及(b)燒結該夾心式配置。
  10. 如請求項9之方法，其中該燒結係在有或沒有壓力下之情況下進行。
  11. 如請求項9或10之方法，其中該等組件係在電子產品中使用之零件。
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