WO2020145360A1 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

電子部品及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020145360A1
WO2020145360A1 PCT/JP2020/000517 JP2020000517W WO2020145360A1 WO 2020145360 A1 WO2020145360 A1 WO 2020145360A1 JP 2020000517 W JP2020000517 W JP 2020000517W WO 2020145360 A1 WO2020145360 A1 WO 2020145360A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
copper
oxide particles
particles
inorganic oxide
inorganic
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/000517
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小池　淳一
Original Assignee
株式会社マテリアル・コンセプト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社マテリアル・コンセプト filed Critical 株式会社マテリアル・コンセプト
Priority to US17/421,200 priority Critical patent/US11903144B2/en
Priority to CN202080007067.1A priority patent/CN113196471A/zh
Priority to EP20737874.6A priority patent/EP3910666A4/en
Publication of WO2020145360A1 publication Critical patent/WO2020145360A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/4867—Applying pastes or inks, e.g. screen printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
    • B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/025—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of glass or ceramic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
    • C04B41/5127—Cu, e.g. Cu-CuO eutectic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/88—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • C04B41/90—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1283—After-treatment of the printed patterns, e.g. sintering or curing methods
    • H05K3/1291—Firing or sintering at relative high temperatures for patterns on inorganic boards, e.g. co-firing of circuits on green ceramic sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/382—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
    • B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
    • B22F2007/042—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal characterised by the layer forming method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00844—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for electronic applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203—Fillers and particles
    • H05K2201/0206—Materials
    • H05K2201/0209—Inorganic, non-metallic particles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203—Fillers and particles
    • H05K2201/0206—Materials
    • H05K2201/0215—Metallic fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0335—Layered conductors or foils
    • H05K2201/0338—Layered conductor, e.g. layered metal substrate, layered finish layer or layered thin film adhesion layer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0364—Conductor shape
    • H05K2201/0373—Conductors having a fine structure, e.g. providing a plurality of contact points with a structured tool
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/08—Treatments involving gases
    • H05K2203/086—Using an inert gas
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1105—Heating or thermal processing not related to soldering, firing, curing or laminating, e.g. for shaping the substrate or during finish plating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1131—Sintering, i.e. fusing of metal particles to achieve or improve electrical conductivity
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/14—Related to the order of processing steps
    • H05K2203/1476—Same or similar kind of process performed in phases, e.g. coarse patterning followed by fine patterning
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1216—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/245—Reinforcing conductive patterns made by printing techniques or by other techniques for applying conductive pastes, inks or powders; Reinforcing other conductive patterns by such techniques
    • H05K3/247—Finish coating of conductors by using conductive pastes, inks or powders
    • H05K3/248—Finish coating of conductors by using conductive pastes, inks or powders fired compositions for inorganic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/388—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of a metallic or inorganic thin film adhesion layer

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an electronic component having a copper electrode and an inorganic substrate that have strong adhesiveness, low resistance, and an inexpensive electrode, and a method for manufacturing the same.
  • oxide substrates glass, crystal, aluminum oxide, gallium oxide, barium titanate, lead zirconate titanate, ferrite oxides, etc.
  • nitride substrates aluminum nitride
  • silicon nitride, gallium nitride, etc. Silicon nitride, gallium nitride, etc.
  • a ceramic substrate such as a carbide substrate (silicon carbide, etc.).
  • Such ceramics substrates are used in electronic components for a wide range of applications such as wireless communication devices and power conversion devices.
  • a substrate for electronic parts is formed by forming a planar electrode on the surface of such a ceramic substrate.
  • a method of forming an electrode on a ceramic substrate As a method of forming an electrode on a ceramic substrate, a method of printing a conductive paste and sintering it can be mentioned. An inexpensive electronic component can be provided by such a method. Further, by using the copper paste as the conductive paste, it is possible to provide a more inexpensive electronic component.
  • the copper electrode may be separated from the ceramic substrate due to stress load during the manufacturing process of the electronic component, or stress load due to temperature cycle during use as the electronic component. is there. Various studies have been made to prevent such peeling.
  • Patent Document 1 when a copper internal electrode is formed at the interface between two types of ferroelectric oxides having different dielectric constants, the internal electrode contains a component that is common to at least one type of oxide additive component. It is described that the occurrence of peeling can be suppressed by doing so.
  • sintering is performed at a high temperature of 800 to 1000° C. in order to secure the interfacial adhesion strength by adding the additive component of the oxide adjacent to the electrode to the electrode.
  • the thermal stress developed corresponding to a large temperature difference becomes large, and the ceramic substrate may be easily broken. Not enough. There is still room for improvement in order to improve the adhesion between the copper electrode and the ceramic substrate.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electronic component in which a copper electrode and an inorganic substrate have strong adhesion.
  • the present inventors applied a paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles, and inorganic oxide particles having a softening point on an inorganic substrate, and then, under an inert gas atmosphere, the inorganic oxide was applied. Heating at a temperature below the softening point of the particles and above the sintering temperature of the copper particles to form a sintered body containing at least copper, and then heating at a temperature above the softening point of the inorganic oxide particles under an inert gas atmosphere.
  • the present invention provides the following.
  • Heating at the above temperature including a sintering step of forming a sintered body containing at least copper, under an inert gas atmosphere, including a softening step of heating at a temperature equal to or higher than the softening point of the inorganic oxide particles, Electronic component manufacturing method.
  • the inorganic oxide particles are three or more metal elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Zn, Ba, Bi, Ca, Mg, Sr, Hf, K, Zr, Ti and Na.
  • An adhesive electrode part containing an inorganic oxide is provided in a gap of a porous body containing copper, and an inorganic substrate, and the content of the inorganic oxide in a side half of the adhesive electrode part in contact with the inorganic substrate. Is higher than the content of the inorganic oxide in the other half, the electronic component.
  • An electrode portion including copper, an adhesive electrode portion including an inorganic oxide in a gap between porous bodies including copper, and an inorganic substrate are provided, and in the adhesive electrode portion, a side half in contact with the inorganic substrate is provided.
  • the content of the inorganic oxide is higher than the content of the inorganic oxide in the other half thereof, Electronic components.
  • the inorganic oxide contains three or more metal elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Zn, Ba, Bi, Ca, Mg, Sr, Hf, K, Zr, Ti and Na.
  • an electronic component having a strong adhesion between a copper electrode and an inorganic substrate can be obtained.
  • the manufacturing method of the first aspect comprises a coating step of coating a paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles and inorganic oxide particles having a softening point on an inorganic substrate, and an inert gas atmosphere.
  • a sintering step of forming a sintered body containing at least copper by heating at a temperature lower than the softening point of the inorganic oxide particles and higher than the sintering temperature of the copper particles, and the inorganic oxide particles under an inert gas atmosphere.
  • the “copper electrode” means an electrode containing copper as a main component (60% by mass or more), and does not exclude the inclusion of other metals or the like when it functions as an electrode. Absent.
  • the coating step is a step of coating a paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles, and inorganic oxide particles having a softening point on an inorganic substrate.
  • the inorganic substrate is, for example, a semiconductor substrate and has an oxide on at least its surface.
  • the inorganic oxide particles are softened in the softening step described below and a component derived from the inorganic substrate and the inorganic oxide particles (inorganic oxide particles are softened, porous copper It means that the pores of the sintered body are filled with).
  • the component derived from the inorganic oxide particles is contained in the voids of the porous body (electrode) produced by sintering the copper particles and the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles, and therefore, as described above.
  • the oxide existing on the surface of the inorganic substrate 13 is not particularly limited, but examples thereof include an insulator such as alumina and silicon dioxide, or a ferroelectric substance such as lithium niobium oxide and titanium barium oxide.
  • the substrate 13 may be made of an insulating material, and examples thereof include silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide.
  • the paste contains at least copper particles and copper oxide particles and/or nickel oxide particles and inorganic oxide particles having a softening point. Copper particles and copper oxide particles and/or nickel oxide particles are It serves as an electrode of an electronic component that can be made into a porous body of a conductive metal by sintering.
  • An example of such a paste contains copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles, a binder resin, and a solvent.
  • an organic component mainly composed of a binder resin, a solvent and the like will be referred to as an “organic vehicle”.
  • the copper particles are not particularly limited, but are particles produced by a method such as a gas atomizing method, a water atomizing method, or a liquid phase reduction precipitation method, and the 50% particle diameter is preferably 70 nm or more and 10 ⁇ m or less. ..
  • the particle size of the copper particles is not particularly limited, but is preferably 0.3 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more, for example.
  • the average particle size of the copper particles is 0.3 ⁇ m or more, gaps can be formed between the sintered copper particles. If it is less than 0.3 ⁇ m, the gap between the copper particles densely sintered in the sintering step becomes small, the inorganic oxide does not reach the interface in the subsequent softening step, and the adhesion becomes poor. When it is 0.5 ⁇ m or more, the adhesion strength is further increased.
  • the average particle shape of the copper particles is a value measured by a laser diffraction type particle size distribution meter such as Microtrac.
  • the copper oxide particles contain at least one of cuprous oxide and copper oxide.
  • the nickel oxide particles contain nickel oxide. Since these oxide particles have a small standard free energy of oxide formation, they are easily reduced to a conductive metal.
  • the paste contains resin as a binder.
  • the binder remains in the electrode after sintering, the conductivity of the electrode may be reduced. Therefore, it is necessary to remove such a binder.
  • all heating needs to be performed in an inert atmosphere. Therefore, it is necessary to supply oxygen except in a gas atmosphere.
  • oxygen is supplied from the oxide particles to the resin by heating and decomposed and removed even in an inert gas atmosphere. To be done. As a result, a good sintered body of copper particles can be obtained.
  • the content of copper oxide particles and/or nickel oxide particles in the paste is not particularly limited, but is, for example, 0.1% by mass or more based on the mass of the copper particles. It is preferably 0.2 mass% or more, more preferably 0.5 mass% or more.
  • the content of the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles is 0.1% by mass or more, the amount of oxygen supplied to the resin can be made sufficient to further accelerate the decomposition of the resin.
  • the content of copper oxide particles and/or nickel oxide particles is preferably 10% by mass or less, more preferably 9% by mass or less, and further preferably 8% by mass or less. It is preferably 7% by mass or less, and particularly preferably 7% by mass or less.
  • the content of the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles is 10% by mass or less, the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles can be completely reduced, and the porous body (electrode) The electric resistance of can be made lower.
  • the required amount of oxide particles since the resin content in the paste is very small, by weighing the oxide particles based on the mass of the copper particles, which is the main component in the paste, An appropriate amount of oxide particles can be contained with high precision.
  • the average particle size of the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles is not particularly limited, but for example, it is preferable that the 50% average particle size (D 50 ) in the laser diffraction particle size distribution is 0.1 ⁇ m or more, The thickness is more preferably 0.2 ⁇ m or more, further preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the average particle diameter of the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles is 0.1 ⁇ m or more, aggregation of the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles is prevented and more copper oxide particles are obtained. And/or nickel oxide particles can contribute to the decomposition.
  • the average particle diameter of the copper oxide particles and/or nickel oxide particles is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 9 ⁇ m or less, further preferably 8 ⁇ m or less, and 7 ⁇ m or less. Is particularly preferable.
  • the average particle shape of the copper oxide particles and/or the nickel oxide particles is 10 ⁇ m or less, the printability of the copper paste can be further improved.
  • the inorganic oxide particles have a softening point. In this way, since the inorganic oxide has the softening point, it can be softened in the softening step described later and moved inside the porous sintered body to the vicinity of the inorganic substrate through the pores.
  • the inorganic oxide particles contain three or more kinds of metal elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Zn, Ba, Bi, Ca, Mg, Sr, Hf, K, Zr, Ti and Na. It is preferable. By including the oxides of a plurality of metal elements in this way, a softening point is likely to occur.
  • the softening point of the inorganic oxide particles is not particularly limited, but is preferably 550° C. or higher, more preferably 570° C. or higher, further preferably 590° C. or higher, and 600° C. or higher. Is particularly preferable.
  • the temperature is 550° C. or higher, a difference from the sintering temperature of the copper particles can be provided, and softening can be suppressed in the sintering process.
  • the softening point is preferably 750°C or lower, more preferably 740°C or lower, further preferably 720°C or lower, and further preferably 700°C or lower. When the temperature is 750° C.
  • the content of the inorganic oxide particles in the paste is not particularly limited, but is preferably 0.4% by mass or more and more preferably 1.0% by mass or more with respect to the mass of the copper particles, for example. ..
  • the content of the inorganic oxide particles is 0.4% by mass or more, the amount of the inorganic oxide that moves to the interface with the inorganic substrate in the softening step can be increased and the adhesion strength with the inorganic substrate can be secured.
  • the content of the inorganic oxide particles is 1.0% by mass or more, the adhesion strength can be further increased.
  • the content of the inorganic oxide particles is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 4.8% by mass or less, and 4% by mass. The following is particularly preferable.
  • the content of the inorganic oxide particles is 20% by mass or less, the adhesion strength can be secured.
  • the electrical resistance can be reduced while maintaining the adhesion strength.
  • the average particle size of the inorganic oxide particles is not particularly limited, but for example, the 50% particle size (D 50 ) in the laser diffraction particle size distribution is preferably 0.5 ⁇ m or more, and 0.7 ⁇ m or more. It is more preferably 1 ⁇ m or more, still more preferably 1.5 ⁇ m or more.
  • the average particle size of the inorganic oxide particles is 0.5 ⁇ m or more, aggregation of the particles can be prevented, the printability of the paste can be improved, and spherical voids can be formed in the sintered body. It is possible to prevent the increase in mechanical strength of the electronic component.
  • the average particle shape of the inorganic oxide particles is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 8 ⁇ m or less, further preferably 7 ⁇ m or less, and particularly preferably 5 ⁇ m or less.
  • the average particle shape of the inorganic oxide particles is 7 ⁇ m or less, heat can be uniformly and sufficiently applied to the glass, and the inorganic oxide particles that do not soften can be suppressed in the softening step described later. Then, by this, the adhesion strength between the porous body generated by the sintering of copper and the inorganic substrate can be increased.
  • the content% of the binder resin in the organic vehicle is preferably 0.05% by mass or more and 17% by mass or less.
  • the binder resin is not particularly limited as long as it is a resin that is decomposed by heating, and examples thereof include cellulose resins such as methyl cellulose, ethyl cellulose and carboxymethyl cellulose, acrylic resins, butyral resins, alkyd resins, epoxy resins and phenol resins. Among them, it is preferable to use a cellulose resin that tends to easily disappear from the paste by reacting with oxygen or carbon monoxide, and it is more preferable to use ethyl cellulose among the cellulose resins.
  • the binder resin By heating together with the conductive metal oxide in an inert atmosphere, the binder resin reacts with the conductive metal oxide, reducing the amount of resin remaining in the wiring after sintering as much as possible, and wiring resistance due to resin remaining Is suppressed.
  • the binder resin component still remains in the wiring, the sinterability may be deteriorated, and the wiring resistance may be increased. Therefore, by reducing the content of the binder resin in the organic vehicle to less than 17.0% by mass. The influence of the binder resin component remaining in the wiring after sintering on the wiring resistance can be neglected.
  • the content of the binder resin in the organic vehicle is less than 0.05% by mass, the viscosity of the paste becomes small and the printability may deteriorate.
  • the solvent contained in the conductive paste is not particularly limited as long as it has an appropriate boiling point, vapor pressure, and viscosity, for example, hydrocarbon solvent, chlorinated hydrocarbon solvent, cyclic ether solvent.
  • examples thereof include solvents, amide-based solvents, sulfoxide-based solvents, ketone-based solvents, alcohol-based compounds, polyhydric alcohol ester-based solvents, polyhydric alcohol ether-based solvents, terpene-based solvents, and mixtures thereof.
  • the organic vehicle is a liquid in which a binder resin, a solvent, and other organic substances added as necessary are all mixed.
  • a metal salt and a polyol as needed.
  • the metal salt include copper (II) acetate, copper (II) benzoate, and copper (II) bis(acetylacetonate) when Cu is used as the first metal element.
  • polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, and tetraethylene glycol. By adding these, the polyol reduces the metal salt at the time of sintering and the reduced metal is deposited in the voids between the particles, so that the electrical conductivity between the particles is enhanced.
  • the content of the organic vehicle contained in the paste is not particularly limited, but is preferably 3% by mass or more and 19% by mass or less, and more preferably 8% by mass or more and 15% by mass or less.
  • the wiring shape can be kept good.
  • the content of the organic vehicle is more than 19% by mass, the viscosity of the paste becomes small, and thus the printed wiring shape may hang down.
  • the content of the organic vehicle is less than 3% by mass, the viscosity of the paste becomes too large, which may make it impossible to form a wiring having a uniform shape.
  • the paste can be kneaded using a device such as a planetary mixer by mixing the binder resin and the solvent described above and further adding copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles. If necessary, a three-roll mill can be used to enhance the dispersibility of these particles.
  • the method of applying the paste is not particularly limited, and for example, an inkjet method, a dispensing method, a screen printing method or the like can be used.
  • the inorganic substrate after applying the paste is appropriately dried at room temperature or high temperature to remove a predetermined amount of the solvent.
  • the porous body thus obtained is made of copper (when nickel oxide is not used) or copper and nickel (when nickel oxide is used) (hereinafter, For convenience, it is referred to as "copper porous body", including the case where nickel is also included.).
  • heating causes oxygen to be supplied from the copper oxide particles and/or nickel oxide to the resin existing in the paste, and the resin is decomposed.
  • the heating since the heating is performed below the softening point, the inorganic oxide particles do not change at this point.
  • the heating temperature in the sintering step is not particularly limited, but is not particularly limited as long as it is lower than the softening point of the inorganic oxide particles and equal to or higher than the sintering temperature of the copper particles, for example, preferably 400° C. or higher, 450° C. More preferably, it is more preferably 470°C or higher, still more preferably 500°C or higher.
  • the heating temperature is preferably lower than 750° C., more preferably 700° C. or lower, further preferably 650° C. or lower, and particularly preferably 620° C. or lower.
  • the heating temperature in the sintering step is not particularly limited, but is preferably 30°C or lower, more preferably 50°C or lower, and further preferably 70°C or lower with respect to the softening point of the inorganic oxide particles. It is particularly preferable that the temperature is 100° C. or higher. Since the heating temperature is lower than the softening point of the inorganic oxide particles by 30° C. or more, it is possible to more reliably prevent the softening of the inorganic oxide particles from occurring in this sintering step.
  • the heating time in the sintering step is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more, more preferably 15 minutes or more. Further, the heating time is preferably 60 minutes or less, and more preferably 45 minutes or less. When the heating time is in the above range, the copper particles can be sufficiently sintered.
  • the inert atmosphere may be an atmosphere that does not substantially contain an oxidizing gas or a reducing gas, and for example, a nitrogen atmosphere, a helium atmosphere, an argon atmosphere or the like can be used. Among them, the nitrogen atmosphere is preferable from the viewpoint of cost. Even though the atmosphere is an inert atmosphere, there is a limit to the equipment for carrying out the oxidizing gas and the reducing gas. Therefore, for example, each containing 100 ppm or less of the oxidizing gas and the reducing gas. It is acceptable to do.
  • the inorganic oxide particles having one type of composition can be used alone, or the inorganic oxide particles having a plurality of types of composition can be mixed and used.
  • “less than the softening point of the inorganic oxide particles” is based on the one having the lowest softening point among the plurality of types of inorganic oxides.
  • the softening step is a step of heating at a temperature equal to or higher than the softening point of the inorganic oxide particles in an inert gas atmosphere.
  • the inorganic oxide particles soften and move to the vicinity of the inorganic substrate through the pores of the copper porous body as passages. Then, the component derived from the inorganic oxide particles reacts with the inorganic substrate to be integrated, and enhances the adhesion strength between the porous copper body and the inorganic substrate.
  • the inert atmosphere may be an atmosphere that does not substantially contain an oxidizing gas or a reducing gas, and for example, a nitrogen atmosphere, a helium atmosphere, an argon atmosphere or the like can be used. Among them, the nitrogen atmosphere is preferable from the viewpoint of cost. Even though the atmosphere is an inert atmosphere, there is a limit to the equipment for carrying out the oxidizing gas and the reducing gas. Therefore, for example, each containing 100 ppm or less of the oxidizing gas and the reducing gas. It is not excluded until you do.
  • the heating temperature in the softening step is not particularly limited as long as it is the softening point of the inorganic oxide particles or higher, but is preferably 600° C. or higher, more preferably 620° C. or higher, and 650° C. or higher. It is more preferable that there is.
  • the heating temperature is 600° C. or higher, the inorganic substrate and the components derived from the inorganic oxide particles can be integrated, and the adhesiveness between the inorganic substrate and the copper sintered body can be further enhanced.
  • the heating temperature is preferably 900°C or lower, more preferably 870°C or lower, and further preferably 850°C or lower. When the heating temperature is 900° C. or lower, it is possible to suppress the occurrence of bubbles due to the evaporation of the metal component and the reduction in the adhesion between the inorganic substrate and the copper sintered body.
  • the heating temperature in the softening step is preferably 30° C. or higher, more preferably 50° C. or higher, further preferably 70° C. or higher, with respect to the softening point of the inorganic oxide particles.
  • the heating temperature is 30° C. or higher with respect to the softening point of the inorganic oxide particles, the softening of the inorganic oxide particles can easily occur.
  • the heating time in the softening step is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more, more preferably 15 minutes or more. Further, the heating time is preferably 60 minutes or less, and more preferably 45 minutes or less. When the heating time is in the above range, the softened inorganic oxide particles can be sufficiently moved to the vicinity of the inorganic substrate.
  • inorganic oxide particles one kind or a plurality of kinds of inorganic oxides can be used, or, in the case of using a plurality of kinds of inorganic oxides, “above the softening point of the inorganic oxide particles” means that Among a plurality of types of inorganic oxides, the one having the highest softening point is used as a reference.
  • the manufacturing method of the second aspect is a first coating step of coating a first paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles and inorganic oxide particles having a softening point on an inorganic substrate.
  • the manufacturing method of the second aspect includes a second coating step as compared with the manufacturing method of the first aspect described above.
  • the first coating step is a step of coating a first paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles and inorganic oxide particles having a softening point on an inorganic substrate.
  • This first coating step is the same as the coating step in the manufacturing method of the first aspect, and therefore detailed description thereof is omitted here. In this case, the "paste" in the manufacturing method of the first aspect will be read as "first paste”.
  • the second coating step contains copper particles and oxide particles containing copper and/or nickel and does not contain an inorganic oxide component having a softening point, or an oxide containing copper particles and copper and/or nickel. It is a step of applying a second paste containing particles and having a content of an inorganic oxide component having a softening point of less than 0.1% by mass.
  • the second applying step is the applying step in the manufacturing method of the first aspect, and the inorganic oxide component in which the second paste (corresponding to the "paste" in the manufacturing method of the first aspect) has a softening point. Or only the difference that the content is less than 0.1% by mass with respect to the second paste, and therefore the detailed description here except for the second paste is omitted.
  • the electrode part (copper electrode) formed by the second paste is arranged for the purpose of electrically connecting a plurality of electrically connected wirings. Therefore, the conductivity is preferably high, and the second paste does not contain an inorganic oxide component having a softening point, or the content of the inorganic oxide component having a softening point is less than 0.1% by mass. Use paste (which is very small).
  • the "inorganic oxide component" which is not contained in the second paste or whose content is less than 0.1% by mass relative to the second paste is the "softening point" used in the first coating step. It is a concept that includes not only the components constituting the “inorganic oxide particles having a” but also all the inorganic oxide particles having a softening point. Since the oxide particles containing copper and/or nickel do not have a softening point, they are excluded from the inorganic oxide components.
  • the sintering step is a step of forming a sintered body containing at least copper by heating in an inert gas atmosphere at a temperature lower than the softening point of the inorganic oxide particles and equal to or higher than the sintering temperature of the copper particles.
  • This sintering step is the same as the sintering step in the manufacturing method of the first aspect, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the softening step is a step of heating at a temperature equal to or higher than the softening point of the inorganic oxide particles in an inert gas atmosphere. This softening step is the same as the softening step in the manufacturing method of the first aspect, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the manufacturing method of the first aspect further includes a second coating step. Then, in this second step, when a paste containing copper particles and oxide particles containing copper and/or nickel and containing no or only a small amount of an inorganic oxide component having a softening point is applied, the softening point is A copper skeleton body having no inorganic oxide component having is formed. With this portion, the conductivity of the electronic component formed can be further increased.
  • An electronic component similar to the manufacturing method of the second aspect that is, an electronic component having a copper skeleton without an inorganic oxide component having a softening point can also be manufactured by the following method.
  • a first paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles and inorganic oxide particles having a softening point is applied onto an inorganic substrate. 1.
  • Step under an inert gas atmosphere, a softening step of heating at a temperature above the softening point of the inorganic oxide particles, containing copper particles and oxide particles, and does not contain an inorganic oxide component having a softening point, or A second coating step of coating a second paste containing copper particles and oxide particles containing copper and/or nickel and having a content of an inorganic oxide component having a softening point of less than 0.1% by mass; A second sintering step of forming a sintered body containing at least copper by heating at a temperature equal to or higher than the sintering temperature of copper particles in an inert gas atmosphere.
  • the manufacturing method of the third aspect is a manufacturing method of performing sintering after applying the first paste and then performing sintering after applying the second paste. Do it once.
  • the second paste is applied without sintering after applying the first paste, and the first paste and the second paste are simultaneously applied. Sinter.
  • the first coating step is a step of coating a first paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles and inorganic oxide particles having a softening point on an inorganic substrate.
  • This first coating step is the same as the first coating step in the manufacturing method of the second aspect, and therefore detailed description thereof is omitted here.
  • the first sintering step is a step of forming a sintered body containing at least copper by heating in an inert gas atmosphere at a temperature lower than the softening point of the inorganic oxide particles and equal to or higher than the sintering temperature of the copper particles. ..
  • This first sintering step is the same as the sintering step in the manufacturing method of the first aspect, so a detailed description thereof is omitted here.
  • the second coating step is a step of coating a first paste containing copper particles, copper oxide particles and/or nickel oxide particles and inorganic oxide particles having a softening point on a substrate.
  • This first coating step is the same as the second coating step in the manufacturing method of the second aspect, and therefore detailed description thereof is omitted here.
  • the softening step is a step of heating at a temperature equal to or higher than the softening point of the inorganic oxide particles in an inert gas atmosphere. This softening step is the same as the softening step in the manufacturing method of the first aspect, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the second sintering step is a step of heating at a temperature equal to or higher than the sintering temperature of copper particles in an inert gas atmosphere to form a sintered body containing at least copper.
  • This second sintering step is the same as the sintering step in the manufacturing method of the first aspect except the heating temperature.
  • the heating temperature in the second sintering step is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the sintering temperature of the copper particles. Moreover, it is not necessary to be lower than the softening point of the inorganic oxide particles as in the first sintering step.
  • the heating temperature in the second heating and sintering step may be the same as that in the sintering step in the manufacturing method of the first aspect, for example, preferably 400° C. or higher, and 450° C. or higher. It is more preferably 470° C. or higher, still more preferably 500° C. or higher.
  • the heating temperature is preferably 700°C or lower, more preferably 670°C or lower, further preferably 650°C or lower, and particularly preferably 620°C or lower.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the electronic component of the first aspect.
  • the electronic component 1 of the first aspect includes an adhesive electrode portion 12 containing an inorganic oxide in a gap between porous bodies containing copper, and an inorganic substrate 13.
  • Such an electronic component 1 is configured by laminating the adhesive electrode portion 12 and the inorganic substrate 13. Then, in the contact electrode portion 12, the content of the inorganic oxide in the half that is in contact with the inorganic substrate 13 is larger than the content of the inorganic oxide in the other half.
  • the adhesive electrode portion 12 contains an inorganic oxide in the gap between the porous bodies containing copper.
  • the content of the inorganic oxide in the side half that is in contact with the inorganic substrate 13 described later is higher than the content of the inorganic oxide in the side half that is in contact with the electrode portion.
  • adhesion here is intended to be in contact with and adhere to the inorganic substrate, and is not intended to require, for example, an adhesion strength of a specific value or more.
  • the porous body is a skeleton body containing at least copper.
  • the porous body may contain nickel as another element. That is, the porous body is made of copper or copper and nickel.
  • “composed of copper” or “composed of copper and nickel” includes those containing oxygen up to about 5% by mass and oxygen bound by oxidation.
  • the porous body may be, for example, a sintered body formed by mutually connecting the surfaces of metal particles.
  • the element constituting the inorganic oxide is not particularly limited, but is selected from the group consisting of B, Al, Si, Zn, Ba, Bi, Ca, Mg, Sr, Hf, K, Zr, Ti and Na, for example. It is preferable to include three or more kinds of metal elements. Each of these elements forms an oxide, but since the softening point can be adjusted within the range of 550°C to 750°C by forming an oxide containing three or more kinds of metal elements among these, the adhesion strength Can be increased.
  • the metal element forming the inorganic oxide reacts with the inorganic substrate 13 described later as an oxide to be integrated.
  • the adhesion strength between the adhesive electrode portion 12 and the inorganic substrate 13 can be improved.
  • the content of the inorganic oxide is not particularly limited, but the content of the inorganic oxide particles contained in the electronic component 1 is preferably 10% or less in area occupancy with respect to the total electrode cross-sectional area, It is more preferably 5% or less. When it is 10% or less, the mechanical reliability of the electrode is enhanced and the electrical resistivity of the electrode is reduced. Further, when the content is 5% or less, the electrical resistivity is further reduced.
  • the area occupancy of the inorganic oxide is as follows. A sample cut and polished perpendicularly to the longitudinal direction of the electrode at the midpoint of the longitudinal direction is prepared, and a cross-sectional observation and X-ray energy spectroscopic apparatus are performed using a scanning electron microscope. Can be obtained by obtaining a composition distribution map using, the total area of the electrode cross section as the total electrode cross-sectional area, and measuring the area of the portion where the inorganic oxide exists with respect to this total cross-sectional area.
  • the thickness of the adhesive electrode portion 12 is not particularly limited, but is preferably 10 ⁇ m or more, for example. Since the thickness of the adhesive electrode portion 12 is 10 ⁇ m or more, it is sufficiently thicker than the D 50 of the copper particles, so that the surface irregularities due to the shape of the copper particles are relatively small compared to the electrode thickness, and a good shape is obtained. Can be obtained.
  • the substrate 13 is a substrate that contains an oxide at least on its surface.
  • the “front surface” means at least the entire surface in contact with the adhesive electrode portion 12. Since details similar to those described above can be used, description thereof is omitted here.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the electronic component of the second aspect.
  • the electronic component 2 of the second aspect includes an electrode portion 21 containing copper, an adhesive electrode portion 22 containing an inorganic oxide in a gap between porous bodies containing copper, and an inorganic substrate 23.
  • the content of the inorganic oxide in the half that is in contact with the inorganic substrate 23 is larger than the content of the inorganic oxide in the other half (the side that is in contact with the electrode portion 21 ).
  • the electronic component of the second aspect has a structure further including an electrode portion on the adhesive electrode portion 12 of the electronic component of the first aspect. Therefore, the adhesive electrode portion 22 in the electronic component of the second aspect is similar to the adhesive electrode 12 in the electronic component of the first aspect described above. Further, the inorganic substrate 23 in the electronic component of the second aspect is the same as the inorganic substrate 13 in the electronic component of the first aspect. Therefore, the description of the adhesive electrode portion 22 and the inorganic substrate 23 is omitted here.
  • the electrode part 21 electrically connects a plurality of wirings electrically connected to the electrode part 21.
  • the electrode portion 21 contains at least copper. Other elements may include nickel. That is, the electrode portion 21 is made of copper or copper and nickel.
  • the electrode part 21 may be a porous body (skeleton body) having a porous structure. Further, the porous body may be, for example, a sintered body formed by mutually connecting the surfaces of metal particles. As described above, since the electrode portion 21 has the porous structure, it is possible to absorb a certain amount of stress applied to the electronic component 2 and further enhance the resistance to peeling of the electronic component 2 as a whole. it can.
  • the volume fraction of the voids is not particularly limited, but is preferably 2% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, and 10% by volume. It is more preferable that the above is satisfied. Further, the volume fraction of the voids is preferably 40% by volume or less, and more preferably 35% or less.
  • the electrode part 21 preferably does not contain an inorganic oxide other than copper and nickel oxides.
  • the electrode portion 21 contains the inorganic oxide particles, the conductivity decreases.
  • the electrode portion 21 contains at least copper as a metal and may contain nickel, but these copper and nickel can be oxidized even in the atmosphere in the metal state. Therefore, copper and nickel oxides are allowed up to the range where the conductivity is ensured (for example, 5% by mass or less).
  • the thickness of the electrode portion 21 is not particularly limited, but is preferably thicker than the thickness of the adhesive electrode portion 12 described later. Since the thickness of the electrode portion 21 is thicker than the thickness of the adhesive electrode portion 22, stress relaxation by the electrode portion 21 having a porous structure becomes remarkable, and the adhesion strength of the electronic component as a whole can be increased.
  • the electronic components described above can be used, for example, as a large current board for power modules, an insulating heat dissipation board for LEDs, and the like.
  • Table 1 shows the elements contained in the inorganic oxide particles (excluding oxygen), the added amount of the inorganic oxide particles (mass %), the softening point (°C) of the inorganic oxide particles, and the heating temperature (°C) in the sintering step. Table 1 below shows the heating temperature (° C.) in the softening step, the peel strength (MPa) and the electrical resistivity ( ⁇ cm) of the obtained electrode.
  • the heating time in the sintering step was 10 minutes, and the heating time in the softening step was 30 minutes. Further, there are some samples that have not actually been softened due to the relationship between the softening point and the heating temperature in the softening process, but for convenience sake, they will be referred to as "softening process".

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

銅電極と無機基板とが強固な密着性を有する電子部品を提供することを目的とする。　本発明に係る電子部品の製造方法は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含むペーストを無機基板上に塗布する塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点未満且つ前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する焼結工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、を含む。

Description

電子部品及びその製造方法
　本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より詳しくは、銅電極と無機基板とが強固な密着性を有し、低抵抗且つ安価な電極を有する電子部品及びその製造方法に関する。
　従来より、電子部品に用いる代表的な基板材料として、酸化物基板（ガラス、水晶、酸化アルミ、酸化ガリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、フェライト酸化物等）、窒化物基板（窒化アルミ、窒化ケイ素、窒化ガリウム等）、炭化物基板（炭化ケイ素等）のようなセラミックス基板が挙げられる。このようなセラミックス基板は、無線通信デバイスや電力変換デバイス等、広範な用途の電子部品に用いられている。
　電子部品は、このようなセラミックス基板の表面に平面電極を形成することにより、電子部品用の基板を形成する。
　セラミックス基板上に電極を形成する方法としては、導電性ペーストを印刷し、焼結する方法が挙げられる。このような方法により安価な電子部品を提供し得る。また、導電性ペーストとして銅ペーストを用いることで、さらに安価な電子部品を提供し得る。
　しかしながら、銅はセラミックスとの密着性に乏しいため、電子部品の作製工程中の応力負荷、又は電子部品として使用中の温度サイクル等に起因する応力負荷によって、銅電極がセラミックス基板から剥離することがある。このような剥離を防止するため、様々な検討がなされている。
　例えば、特許文献１には、誘電率の異なる２種類の強誘電体酸化物の界面に銅の内部電極を形成するに際し、少なくとも１種類の酸化物の添加成分と共通する成分を内部電極に含むことによって剥離の発生が抑制できることが記載されている。
特開２０１１－１１９３４３号公報
　この特許文献１においては、電極に隣接する酸化物の添加成分を電極に加えて界面密着強度を確保するため、８００～１０００℃という高温で焼結される。しかし、焼結温度から室温に冷却する過程で、大きい温度差に対応して発現する熱応力が大きくなり、セラミックス基板が容易に破壊するおそれがあるため、銅電極とセラミックス基板との密着性が充分なものではない。銅電極とセラミックス基板との密着性を高めるためには、なお改良の余地がある。
　本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、銅電極と無機基板とが強固な密着性を有する電子部品を提供することを目的とする。
　本発明者らは、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含むペーストを無機基板上に塗布した後、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成し、次いで不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程を経て得られた電子部品では、安価な銅電極を主として用いた場合でも、その金属電極と無機基板とが強固な密着性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は以下のものを提供する。
　（１）銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含むペーストを無機基板上に塗布する塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点未満且つ前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する焼結工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、を含む、電子部品の製造方法。
　（２）前記ペーストにおける前記酸化物粒子の含有量は、前記銅粒子に対し、０．１質量％以上１０質量％以下である、（１）に記載の電子部品の製造方法。
　（３）銅粒子銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する第１の塗布工程と、銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、又は銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１質量％未満である第２のペーストを塗布する第２の塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点未満且つ前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する焼結工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、を含む、電子部品の製造方法。
　（４）銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する第１の塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点未満且つ前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する第１の焼結工程と、不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、銅粒子と前記酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、又は銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１質量％未満である第２のペーストを塗布する第２の塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する第２の焼結工程と、を含む、電子部品の製造方法。
　（５）前記無機酸化物粒子の軟化点が、５５０℃以上７５０℃以下である、（１）～（４）のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
　（６）前記無機酸化物粒子は、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｂａ，Ｂｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｈｆ，Ｋ，Ｚｒ，Ｔｉ及びＮａからなる群から選択される３種以上の金属元素を含む，（１）～（５）のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
　（７）銅を含む多孔質体の間隙に無機酸化物を含む接着電極部と、無機基板と、を備え、前記接着電極部において、前記無機基板に接する側半分における前記無機酸化物の含有量が、その余の半分における前記無機酸化物の含有量よりも多い、電子部品。
　（８）銅を含む電極部と、銅を含む多孔質体の間隙に無機酸化物を含む接着電極部と、無機基板と、を備え、前記接着電極部において、前記無機基板に接する側半分における前記無機酸化物の含有量が、その余の半分における前記無機酸化物の含有量よりも多い、
　電子部品。
　（９）前記無機酸化物は、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｂａ，Ｂｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｈｆ，Ｋ，Ｚｒ，Ｔｉ及びＮａからなる群から選択される３種以上の金属元素を含む、（７）又は（８）に記載の電子部品。
　本発明によれば、銅電極と無機基板とが強固な密着性を有する電子部品が得られる。
第１の態様の電子部品の断面概略図である。 第２の態様の電子部品の断面概略図である。
　以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
＜第１の態様の製造方法＞
　第１の態様の製造方法は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含むペーストを無機基板上に塗布する塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する焼結工程と、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、を含むものである。
　なお、本明細書において、「銅電極」とは、銅を主たる成分（６０質量％以上）とする電極をいい、電極としての機能を果たす場合において、他の金属等の含有を排除するものではない。
〔塗布工程〕
　塗布工程は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含むペーストを無機基板上に塗布する工程である。
　なお、「軟化点」は、ＤＴＡを用いてその有無及び温度を求めることができる。
　［無機基板］
　無機基板は、例えば半導体基板であり、少なくともその表面に酸化物を有する。無機基板の表面に酸化物を有することにより、後述する軟化工程において無機酸化物粒子が軟化されて無機基板と無機酸化物粒子に由来する成分（無機酸化物粒子が軟化されて、多孔質の銅焼結体の細孔に充填されているものをいう。）とが反応する。無機酸化物粒子に由来する成分は、銅粒子並びに銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子が焼結して生成する多孔質体（電極）の空隙に含まれているため、上述のようにして無機基板と反応することにより、多孔質体である電極と、無機基板との密着性を高めることができる。
　無機基板１３の表面に存在する酸化物としては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、二酸化ケイ素等の絶縁体又はリチウムニオブ酸化物、チタンバリウム酸化物等の強誘電体が挙げられる。
　基板１３の表面以外は、絶縁材料で構成されていればよく、例えば窒化ケイ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、等が挙げられる。
　［ペースト］
　ペーストは、少なくとも銅粒子並びに銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含んでいるものである、銅粒子並びに銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子は焼結により、導電性金属の多孔質体となり得られる電子部品の電極として作用するものである。
　このようなペーストの一例としては、銅粒子と、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子と、バインダー樹脂と、溶剤とを含む。なお、以下、主としてバインダー樹脂及び溶剤等から構成される有機成分を「有機ビヒクル」と呼ぶ。
　　（銅粒子）
　銅粒子としては、特に限定されないが、例えばガスアトマイズ法、水アトマイズ法、または液相還元析出法等の方法で製造された粒子であり、５０％粒子径が７０ｎｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。
　銅粒子の粒径としては、特に限定されないが、例えば０．３μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましい。銅粒子の平均粒径が、０．３μｍ以上であることにより焼結した銅粒子間に隙間を形成することができる。０．３μｍ未満であると焼結工程で緻密に焼結された銅粒子間の隙間が小さくなり、その後の軟化工程において無機酸化物が界面に到達せず、密着性が乏しくなる。０．５μｍ以上では密着強度はさらに高くなる。なお、銅粒子の平均粒形は、マイクロトラック等のレーザー回折式粒度分布計によって測定される値である。
　（銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子）
　銅酸化物粒子は、亜酸化銅及び酸化銅の少なくともいずれかを含んでなるものである。また、ニッケル酸化物粒子は、酸化ニッケルを含んでなるものである。これらの酸化物粒子は、酸化物形成標準自由エネルギーが小さいため、容易に還元されて導電性金属となる。
　上述したとおり、ペースト中にはバインダーとして樹脂が含まれる。ここでバインダーが焼結後も電極内に残存すると、その電極の導電性を低下させ得る。したがってこのようなバインダーを除去する必要がある。しかしながら、本実施形態に係る製造方法において、加熱は全て不活性雰囲気下で行う必要がある。そこで、ガス雰囲気以外で酸素の供給が必要となる。ここで、ペースト中に銅酸化物粒子やニッケル酸化物粒子を添加して当該ペーストを焼結すると、不活性ガス雰囲気であっても加熱により樹脂に対し酸化物粒子から酸素が供給されて分解除去される。その結果、銅粒子の良好な焼結体を得ることができる。
　ペースト中の銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の含有量（両金属酸化物粒子の合計）としては、特に限定されないが、例えば銅粒子の質量に対して０．１質量％以上であることが好ましく、０．２質量％以上であることがより好ましく、０．５質量％以上であることがさらに好ましい。銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の含有量が０．１質量％以上であることにより、樹脂に供給する酸素量を十分にして樹脂の分解をより促進することができる。一方で、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の含有量としては、１０質量％以下であることが好ましく、９質量％以下であることがより好ましく、８質量％以下であることがさらに好ましく、７質量％以下であることが特に好ましい。銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の含有量が１０質量％以下であることにより、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子を完全に還元することができ、多孔質体（電極）の電気抵抗をより低くすることができる。なお、必要な量の酸化物粒子を秤量するとき、ペースト中の樹脂含有量は微量であるため、ペースト中の主成分である銅粒子の質量を基準にして酸化物粒子を秤量することで、適正量の酸化物粒子を高精度に含有することができる。
　銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の平均粒径としては、特に限定されないが、例えばレーザー回折式粒度分布における５０％平均粒径（Ｄ５０）で０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましく、０．３μｍ以上であることがさらに好ましい。銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の平均粒径が０．１μｍ以上であることにより、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子同士の凝集を防止してより多くの銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子を分解に寄与させることができる。また、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の平均粒径としては、１０μｍ以下であることが好ましく、９μｍ以下であることがより好ましく、８μｍ以下であることがさらに好ましく、７μｍ以下であることが特に好ましい。銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子の平均粒形が１０μｍ以下であることにより、銅ペーストの印刷性をより高めることができる。
　　（無機酸化物粒子）
　無機酸化物粒子は、軟化点を有するものである。このように、無機酸化物が軟化点を有することにより、後述する軟化工程において軟化させて多孔質の焼結体の内部を、細孔を経由して無機基板付近まで移動させることができる。
　この無機酸化物粒子は、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｂａ，Ｂｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｈｆ，Ｋ，Ｚｒ，Ｔｉ及びＮａからなる群から選択される３種以上の金属元素を含むものであることが好ましい。このように複数の金属元素の酸化物が含まれることにより、軟化点が生じやすくなる。
　無機酸化物粒子の軟化点としては、特に限定されないが、例えば５５０℃以上であることが好ましく、５７０℃以上であることがより好ましく、５９０℃以上であることがさらに好ましく、６００℃以上であることが特に好ましい。５５０℃以上であることにより、銅粒子の焼結温度との差を設け、焼結工程において軟化を抑制することができる。一方で、軟化点としては、７５０℃以下であることが好ましく、７４０℃以下であることがより好ましく、７２０℃以下であることがさらに好ましく、７００℃以下であることがさらに好ましい。７５０℃以下であることにより、無機酸化物粒子に由来する成分と無機基板とが反応して気体を放出し、界面にバブル状の空隙を形成することを防止することでき、これにより銅粒子の焼結により生成する銅の多孔質体と、無機基板との密着強度をより高めることができる。
　ペースト中の無機酸化物粒子の含有量としては、特に限定されないが、例えば銅粒子の質量に対して０．４質量％以上であることが好ましく、１．０質量％以上であることがより好ましい。無機酸化物粒子の含有量が０．４質量％以上であることにより、軟化工程において無機基板との界面に移動する無機酸化物量を多くし無機基板との密着強度を確保できる。また、無機酸化物粒子の含有量を１．０質量％以上とすることで、密着強度をより高めることができる。一方で、無機酸化物粒子の含有量としては、２０質量％以下であることが好ましく、１０重量％以下であることがより好ましく、４．８質量％以下であることがさらに好ましく、４質量％以下であることが特に好ましい。無機酸化物粒子の含有量が２０質量％以下であることにより、密着強度を確保できる。また、特に無機酸化物粒子の含有量が４．８質量％以下であることにより、密着強度を維持しながら電気抵抗を低減することができる。
　無機酸化物粒子の平均粒径としては、特に限定されないが、例えばレーザー回折式粒度分布における５０％粒径（Ｄ５０）で０．５μｍ以上であることが好ましく、０．７μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることがさらに好ましく、１．５μｍ以上であることが特に好ましい。無機酸化物粒子の平均粒径が０．５μｍ以上であることにより、粒子の凝集を防止して、ペーストの印刷性を向上させることができ、また、焼結体中に球状の空隙を形成を防止して、当該電子部品の力学的強度を高めることができる。一方で、無機酸化物粒子の平均粒形としては、１０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以下であることがより好ましく、７μｍ以下であることがさらに好ましく、５μｍ以下であることが特に好ましい。無機酸化物粒子の平均粒形が７μｍ以下であることにより、ガラスに熱を均一且つ充分に付与することができ、後述する軟化工程において、軟化しない無機酸化物粒子を抑制することができる。そしてこれにより、銅の焼結により生成する多孔質体と無機基板の密着強度を高めることができる。
　　（バインダー樹脂）
　有機ビヒクル中のバインダー樹脂の含有量量％としては、０．０５質量％以上１７質量％以下であることが好ましい。バインダー樹脂は加熱により分解される樹脂であれば特に限定されないが、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。その中でも、酸素や一酸化炭素と反応してペースト中から容易に消失する傾向があるセルロース系樹脂を用いることが好ましく、セルロース系樹脂の中でも、エチルセルロースを用いることがより好ましい。
　不活性雰囲気下で導電性金属酸化物とともに加熱することにより、バインダー樹脂が導電性金属酸化物と反応し、焼結後の配線中に残留する樹脂量を極力低減し、樹脂の残留による配線抵抗の上昇が抑制される。ただし、それでもバインダー樹脂成分が配線中に残留し、焼結性が悪化するとともに配線抵抗が上昇するおそれがあるため、有機ビヒクル中のバインダー樹脂の含有量を１７．０質量％より小さくすることによって、焼結後に配線中に残留するバインダー樹脂成分が配線抵抗に与える影響を無視できるようにすることができる。一方で、有機ビヒクル中のバインダー樹脂の含有量が０．０５質量％未満であると、ペーストの粘度が小さくなり、印刷性が悪化するおそれがある。
　　（溶剤）
　導電性ペーストに含有される溶剤としては、適正な沸点、蒸気圧、粘性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば炭化水素系溶剤、塩素化炭化水素系溶剤、環状エーテル系溶剤、アミド系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系化合物、多価アルコールのエステル系溶剤、多価アルコールのエーテル系溶剤、テルペン系溶剤及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中で、沸点が２００℃近傍にあるテキサノール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、テルピネオールを用いることが好ましい。
　　（その他の有機ビヒクル中の成分）
　有機ビヒクルとは、バインダー樹脂、溶媒及びその他必要に応じて添加される有機物を全て混合した液体のことである。本発明に記載の雰囲気中で焼結する場合は、バインダー樹脂と溶剤を混合して作製した有機ビヒクルを用いることで十分であるが、必要に応じて金属塩とポリオールを混合して用いることができる。金属塩の例としては、例えば第１の金属元素としてＣｕを用いる場合には、酢酸銅（ＩＩ）、安息香酸銅（ＩＩ）、ビス（アセチルアセトナート）銅（ＩＩ）等が挙げられる。また、ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエチレングリコールが挙げられる。これらを添加することで、焼結時にポリオールが金属塩を還元して、還元された金属が粒子間の空隙に析出するので、粒子間の電気伝導性を高める作用をする。
　ペーストに含有される上記有機ビヒクルの含有量としては、特に限定されないが、例えば３質量％以上１９質量％以下であることが好ましく、８質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。
　ペーストに含有される有機ビヒクルの含有量を、３質量％以上１９質量％以下とすることで、配線形状を良好に保つことができる。有機ビヒクルの含有量１９質量％超であると、ペーストの粘性が小さくなるため、印刷した配線形状に垂れが生じるおそれがある。一方で、有機ビヒクルの含有量が３質量％未満であると、ペーストの粘性が大きくなり過ぎるため、一様な形状の配線を形成することができなくなるおそれがある。
　［ペーストの製造方法］
　ペーストは、上述したバインダー樹脂と溶媒を混合し、さらに銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子を添加して、遊星ミキサー等の装置を用いて混練することができる。また、必要に応じて三本ロールミルを用いてこれらの粒子の分散性を高めることもできる。
　また、ペーストの塗布方法としては、特に限定されず、例えばインクジェット法、ディスペンシング法、スクリーン印刷法等を用いることができる。
　また、ペーストを塗布した後の無機基板は、適宜室温又は高温下で乾燥させて溶剤を所定量除去することが好ましい。
〔焼結工程〕
　焼結工程は、上述した塗布工程で得られたペースト塗布後の無機基板を、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する工程である。
　このようにしてペーストの焼結を行うと、銅粒子並びに銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物は焼結して、それらの粒子の表面が連結して多孔質体を形成する。すなわち、このようにして得られる多孔質体は、銅からなるか（ニッケル酸化物を用いなかった場合））、銅とニッケルとからなる（ニッケル酸化物を用いた場合）ものである（以下、便宜上、ニッケルも含む場合も含めて、「銅多孔質体」という。）。なお、この際に加熱により銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物からペーストに由来して存在する樹脂に酸素が供給されて、樹脂が分解される。一方で、軟化点未満で加熱するため、この時点では無機酸化物粒子に変化が起こらない。
　焼結工程における加熱温度としては特に限定されないが、、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上であれば特に限定されないが、例えば４００℃以上であることが好ましく、４５０℃以上であることがより好ましく、４７０℃以上であることがさらに好ましく、５００℃以上であることが特に好ましい。一方、加熱温度としては、７５０℃未満であることが好ましく、７００℃以下であることがより好ましく、６５０℃以下であることがさらに好ましく、６２０℃以下であることが特に好ましい。
　また、焼結工程における加熱温度としては、特に限定されないが、無機酸化物粒子の軟化点に対し、３０℃以上低いことが好ましく、５０℃以上低いことがより好ましく、７０℃以上低いことがさらに好ましく、１００℃以上低いことが特に好ましい。加熱温度が無機酸化物粒子の軟化点に対し、３０℃以上低いことにより、この焼結工程において無機酸化物粒子の軟化が生じることをより確実に防止できる。
　焼結工程における加熱時間としては、特に限定されないが、例えば５分以上であることが好ましく、１５分以上であることがより好ましい。また、加熱時間としては、６０分以下であることが好ましく、４５分以下であることがより好ましい。加熱時間が以上の範囲にあることにより、銅粒子を充分に焼結できる。
　不活性雰囲気としては、酸化性ガスや還元性ガスを実質的に含まない雰囲気であればよく、例えば窒素雰囲気、ヘリウム雰囲気、アルゴン雰囲気等を用いることができる。その中でも、コストの観点から窒素雰囲気であることが好ましい。なお、不活性雰囲気とは言っても、実施を行うための装置には酸化性ガスや還元性ガスを排除するために限度があるため、例えばそれぞれ１００ｐｐｍ以下の酸化性ガスや還元性ガスを含有することまでは許容される。
　なお、無機酸化物粒子については、１種の組成の無機酸化物粒子を単独で、又は複数種の組成の無機酸化物粒子を混合して用いることができる。複数種の無機酸化物を用いる場合において、「無機酸化物粒子の軟化点未満」とは、当該複数種の無機酸化物のうち、最も低い軟化点を有するものを基準とする。
〔軟化工程〕
　軟化工程は、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する工程である。
　このようにして加熱すると、無機酸化物粒子は軟化して、銅多孔質体の細孔を通路にして無機基板付近まで移動する。そして、無機酸化物粒子に由来する成分は、無機基板と反応して一体化されて、銅多孔質体と無機基板との密着強度を高める。
　不活性雰囲気としては、上述した焼結工程と同様に、酸化性ガスや還元性ガスを実質的に含まない雰囲気であればよく、例えば窒素雰囲気、ヘリウム雰囲気、アルゴン雰囲気等を用いることができる。その中でも、コストの観点から窒素雰囲気であることが好ましい。なお、不活性雰囲気とは言っても、実施を行うための装置には酸化性ガスや還元性ガスを排除するために限度があるため、例えばそれぞれ１００ｐｐｍ以下の酸化性ガスや還元性ガスを含有することまでは排除されない。
　軟化工程における加熱温度としては、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度であれば特に限定されないが、例えば６００℃以上であることが好ましく、６２０℃以上であることがより好ましく、６５０℃以上であることがさらに好ましい。加熱温度が６００℃以上であることにより、無機基板と無機酸化物粒子に由来する成分を一体化させることができ、無機基板と銅焼結体の密着性をより高めることができる。また、加熱温度としては、９００℃以下であることが好ましく、８７０℃以下であることがより好ましく、８５０℃以下であることがさらに好ましい。加熱温度が９００℃以下であることにより、金属成分の蒸発によりバブルが生じて、無機基板と銅焼結体の密着性が低下することを抑制することができる。
　また、軟化工程における加熱温度としては、無機酸化物粒子の軟化点に対し、３０℃以上高いことが好ましく、５０℃以上高いことがより好ましく、７０℃以上高いことがさらに好ましい。加熱温度が無機酸化物粒子の軟化点に対し、３０℃以上高いことにより、無機酸化物粒子の軟化が生じやすくすることができる。
　軟化工程における加熱時間としては、特に限定されないが、例えば５分以上であることが好ましく、１５分以上であることがより好ましい。また、加熱時間としては、６０分以下であることが好ましく、４５分以下であることがより好ましい。加熱時間が以上の範囲にあることにより、軟化した無機酸化物粒子を無機基板付近に充分に移動させることができる。
　なお、無機酸化物粒子については、１種又は複数種の無機酸化物を用いることができるか、複数種の無機酸化物を用いる場合において、「無機酸化物粒子の軟化点以上」とは、当該複数種の無機酸化物のうち、最も高い軟化点を有するものを基準とする。
＜第２の態様の製造方法＞
　第２の態様の製造方法は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する第１の塗布工程と、銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、又は銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１質量％未満である第２のペーストを塗布する第２の塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する焼結工程と、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、を含むものである。
　すなわち、第２の態様の製造方法は、上述した第１の態様の製造方法と比較して、第２の塗布工程を含むものである。
〔第１の塗布工程〕
　第１の塗布工程は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する工程である。この第１の塗布工程は、第１の態様の製造方法における塗布工程と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。なお、この場合において、第１の態様の製造方法における「ペースト」を「第１のペースト」と読み替えるものとする。
〔第２の塗布工程〕
　第２の塗布工程は、銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、又は銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１質量％未満である第２のペーストを塗布する工程である。この第２の塗布工程は、第１の態様の製造方法における塗布工程と、第２のペースト（第１の態様の製造方法における「ペースト」に相当する。）が軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、その含有量が第２のペーストに対し０．１質量％未満である点で相違するのみであるため、第２のペースト以外のここでの詳細な説明は省略する。
　第２のペーストにより形成される電極部（銅電極）は、電気的に接続される複数の配線同士を電気的に接続することを目的として配置するものである。したがって、導電性は高い方がよく、第２のペーストとしては、軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１質量％未満である（僅少量である）ペーストを用いる。
　第２のペーストに含まれないか、又はその含有量が第２のペーストに対し０．１質量％未満であるとする「無機酸化物成分」は、第１の塗布工程において用いた「軟化点を有する無機酸化物粒子」を構成する成分に限られず、軟化点を有する無機酸化物粒子あらゆるものを包含する概念である。なお、銅及び／又はニッケルを含む酸化物粒子は軟化点を有しないため、無機酸化物成分から除外される。
〔焼結工程〕
　焼結工程は、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する工程である。この焼結工程は、第１の態様の製造方法における焼結工程と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。
〔軟化工程〕
　軟化工程は、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する工程である。この軟化工程は、第１の態様の製造方法における軟化工程と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。
　このように、第２の態様の製造方法においては、第１の態様の製造方法にさらに、第２の塗布工程を有するものである。そして、この第２の工程において、銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか又は少量しか含まないペーストを塗布すると、軟化点を有する無機酸化物成分を有しない銅骨格体が形成される。この部分により、形成される電子部品の導電性をより高めることができる。
＜第３の態様の製造方法＞
　第２の態様の製造方法と同様の電子部品、すなわち、軟化点を有する無機酸化物成分を有しない銅骨格体を有する電子部品は、次の方法でも製造することができる。具体的に、第３の態様の製造方法は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する第１の塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する第１の焼結工程と、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、銅粒子と酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、又は銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１質量％未満である第２のペーストを塗布する第２の塗布工程と、不活性ガス雰囲気下、銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する第２の焼結工程と、を含むものである。
　すなわち、この第３の態様の製造方法は、第１のペーストを塗布した後に焼結を行い、次いで第２のペーストを塗布した後にも焼結を行う製造方法であり、ペーストの焼結を２回行う。これに対し、上述した第２の態様の製造方法は、第１のペーストを塗布した後には焼結を行わずに、第２のペーストを塗布し、第１のペーストと第２のペーストを同時に焼結する。
〔第１の塗布工程〕
　第１の塗布工程は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する工程である。この第１の塗布工程は、第２の態様の製造方法における第１の塗布工程と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。
〔第１の焼結工程〕
　第１の焼結工程は、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点未満且つ銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する工程である。この第１の焼結工程は、第１の態様の製造方法における焼結工程と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。
〔第２の塗布工程〕
　第２の塗布工程は、銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを基板上に塗布する工程である。この第１の塗布工程は、第２の態様の製造方法における第２の塗布工程と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。
〔軟化工程〕
　軟化工程は、不活性ガス雰囲気下、無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する工程である。この軟化工程は、第１の態様の製造方法における軟化工程と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。
〔第２の焼結工程〕
　第２の焼結工程は、不活性ガス雰囲気下、銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する工程である。この第２の焼結工程は、第１の態様の製造方法における焼結工程と、加熱温度以外同様である。
　第２の焼結工程における加熱温度としては、銅粒子の焼結温度以上の温度であれば特に限定されない。また、第１の焼結工程のように、無機酸化物粒子の軟化点未満である必要もない。ただし、第２の加熱焼結工程における加熱温度としては、例えば１の態様の製造方法における焼結工程と同様であってよく、例えば４００℃以上であることが好ましく、４５０℃以上であることがより好ましく、４７０℃以上であることがさらに好ましく、５００℃以上であることが特に好ましい。また、加熱温度としては、７００℃以下であることが好ましく、６７０℃以下であることがより好ましく、６５０℃以下であることがさらに好ましく、６２０℃以下であることが特に好ましい。
＜第１の態様の電子部品＞
　上述した第１の態様の製造方法で得られる電子部品（以下、「第１の態様の電子部品」という。）の特徴について説明する。図１は、第１の態様の電子部品の断面概略図である。第１の態様の電子部品１は、銅を含む多孔質体の間隙に無機酸化物を含む接着電極部１２と、無機基板１３と、を備える。このような電子部品１においては、接着電極部１２及び無機基板１３が積層されて構成される。そして、密着電極部１２において、無機基板１３に接する側半分における無機酸化物の含有量が、その余の半分における無機酸化物の含有量よりも多い。
〔接着電極部〕
　接着電極部１２は、銅を含む多孔質体の間隙に無機酸化物を含むものである。そして、この接着電極部１２において、後述する無機基板１３に接する側半分における無機酸化物の含有量が、電極部に接する側半分における無機酸化物の含有量よりも多い。なお、ここにおける「接着」の語は、無機基板に接して付着していることを意図したものであり、例えば特定の値以上の密着強度を要することを意図したものではない。
　多孔質体は、少なくとも銅を含む骨格体である。多孔質体は、その他の元素としてニッケルを含むことができる。すなわち、多孔質体は、銅から構成されるか、銅とニッケルから構成されるものである。なお、「銅から構成される」又は「銅とニッケルから構成される」には、最大５質量％程度の不純物や酸化によって結合する酸素を含むものも含まれる。また、この多孔質体は、例えば粒子状の金属の表面が相互に連結されて構成される焼結体であってもよい。
　無機酸化物を構成する元素としては、特に限定されないが、例えば、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｂａ，Ｂｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｈｆ，Ｋ，Ｚｒ，Ｔｉ及びＮａからなる群から選択される３種以上の金属元素を含むことが好ましい。これらの元素は、それぞれが酸化物を形成するが、これらのうち３種以上の金属元素を含む酸化物となることで、５５０℃以上７５０℃の範囲内に軟化点が調整できるため、密着強度を高めることができる。
　また、無機酸化物を構成する金属元素は、酸化物として後述する無機基板１３と反応して一体となっていることが好ましい。このように無機酸化物を構成する金属元素が無機基板１３と一体化していることにより、当該接着電極部１２と無機基板１３の密着強度を向上させることができる。
　無機酸化物の含有量としては、特に限定されないが、電子部品１中に含まれる無機酸化物粒子の含有量が、電極総断面積に対して面積占有率で１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。１０％以下であることによって電極の機械的信頼性を高めるとともに電極の電気抵抗率が低減する。また、５％以下であることによって電気抵抗率はさらに低減する。ここで無機酸化物の面積占有率は以、電極の長手方向に垂直に、その長手方向の中点で切断し研磨したサンプルを準備し、走査電子顕微鏡を用いて断面観察及びＸ線エネルギー分光装置を用いて組成分布マップを取得し、電極断面全体の面積を電極総断面積とし、この総断面積に対して無機酸化物が存在する箇所の面積を測定することで得ることができる。
　接着電極部１２の厚さとしては、特に限定されないが、例えば１０μｍ以上であることが好ましい。接着電極部１２の厚さが１０μｍ以上であることにより、銅粒子のＤ５０より充分に厚いため、銅粒子形状に起因する表面凹凸が電極厚さに比べて相対的に小さくなり、良好な形状の配線を得ることができる。
〔無機基板〕
　基板１３は、少なくとも表面に酸化物を含む基板である。なお、ここで「表面」とは、少なくとも接着電極部１２に接する側の全てをいう。詳細は上述したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
＜第２の態様の電子部品＞
　上述した第２及び第３の態様の製造方法で得られる電子部品（以下、総称して「第２の態様の電子部品」という。）の特徴について説明する。図２は、第２の態様の電子部品の断面概略図である。第２の態様の電子部品２は、銅を含む電極部２１と、銅を含む多孔質体の間隙に無機酸化物を含む接着電極部２２と、無機基板２３と、を備え、接着電極部２２において、無機基板２３に接する側半分における無機酸化物の含有量が、その余の（電極部２１に接する側）半分における無機酸化物の含有量よりも多い。
　すなわち、第２の態様の電子部品は、第１の態様の電子部品の接着電極部１２上にさらに電極部を備える構造を有するものである。したがって、第２の態様の電子部品における接着電極部２２は、上述した第１の態様の電子部品における接着電極１２と同様である。また、第２の態様の電子部品における無機基板２３は、第１の態様の電子部品における無機基板１３と同様である。したがって、ここでは、接着電極部２２及び無機基板２３についての説明は省略する。
〔電極部〕
　電極部２１は、当該電極部２１に電気的に接続される複数の配線同士を電気的に接続するものである。
　この電極部２１は、少なくとも銅を含む。その他の元素としてニッケルを含むことができる。すなわち、電極部２１は、銅から構成されるか、銅とニッケルから構成されるものである。
　電極部２１は、多孔質構造を有する多孔質体（骨格体）であってもよい。また、この多孔質体は、例えば粒子状の金属の表面が相互に連結されて構成される焼結体であってもよい。このように、電極部２１が多孔質構造を有することにより、電子部品２に付与された応力のうち一定程度の応力を吸収することができ、電子部品２全体として剥離に対する耐性をより高めることができる。
　電極部２１が多孔質構造を有する場合、その空隙の体積分率としては、特に限定されないが、例えば２体積％以上であることが好ましく、５体積％以上であることがより好ましく、１０体積％以上であることがさらに好ましい。また、空隙の体積分率としては、４０体積％以下であることが好ましく、３５％以下であることがより好ましい。
　電極部２１は、銅及びニッケルの酸化物以外の無機酸化物を含有しないことが好ましい。電極部２１中に無機酸化物粒子が含有されると、導電性が低下する。なお、電極部２１は、金属として少なくとも銅を含み、またニッケルを含み得るが、これらの銅やニッケルは金属の状態では大気中でも酸化され得る。したがって、銅やニッケルの酸化物は、導電性が担保される範囲（例えば５質量％以下）までは許容される。
　また、電極部２１の厚さとしては、特に限定されないが、後述する接着電極部１２の厚さよりも厚いことが好ましい。電極部２１の厚さが接着電極部２２の厚さよりも厚いことにより、多孔質構造を有する電極部２１による応力緩和が顕著となり、電子部品全体としての密着強度を高めることができる。
　以上で説明した電子部品は、例えば、パワーモジュール用大電流基板、ＬＥＤ用絶縁放熱基板等に使用することができる。
　以下に実施例を挙げて、本発明についてさらに詳細に説明する。本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
　Ｄ５０が１．０μｍの略球状の銅粒子１００質量％、Ｄ５０が０．３μｍのＣｕ２Ｏ粒子を２質量％及びＤ５０が３μｍの軟化点を有する無機酸化物粒子所定量を、ビヒクルと混錬し、銅ペーストを作製した。この銅ペーストを、スクリーン印刷法でアルミナ基板に約１５０μｍの厚さに印刷し、１１０℃、１０分の大気乾燥工程の後に窒素雰囲気中で焼結工程、軟化工程を経て電極とした。得られた試料を用いて、電極上部表面に引張冶具をハンダ合金を用いて接合し、冶具を引っ張って電極と基板との剥離強度を測定した。さらに、直流四探針法を用いて電気抵抗率を測定した。表１に、無機酸化物粒子中の含有元素（酸素を除く）、無機酸化物粒子の添加量（質量％）、無機酸化物粒子の軟化点（℃）、焼結工程の加熱温度（℃）、軟化工程の加熱温度（℃）、得られた電極の剥離強度（ＭＰａ）及び電気抵抗率（μΩ・ｃｍ）を下記表１に示す。なお、焼結工程の加熱時間は１０分、軟化工程の加熱時間は３０分とした。また、軟化点と軟化工程における加熱温度との関係から実際には軟化されていない試料も存在するが、便宜上「軟化工程」と呼ぶものとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１，２　　　電子部品
　１２，２２　接着電極部
　１３，２３　無機基板
　２１　　　　電極部

Claims (9)

  1. 　銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含むペーストを無機基板上に塗布する塗布工程と、
    　不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点未満且つ前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する焼結工程と、
    　不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、を含む、
    　電子部品の製造方法。
  2. 　前記ペーストにおける前記酸化物粒子の含有量は、前記銅粒子に対し、０．１質量％以上１０質量％以下である、
    　請求項１に記載の電子部品の製造方法。
  3. 　銅粒子銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する第１の塗布工程と、
    　銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、又は銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１重量％以下である第２のペーストを塗布する第２の塗布工程と、
    　不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点未満且つ前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する焼結工程と、
    　不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、を含む、
    　電子部品の製造方法。
  4. 　銅粒子、銅酸化物粒子及び／又はニッケル酸化物粒子並びに軟化点を有する無機酸化物粒子を含む第１のペーストを無機基板上に塗布する第１の塗布工程と、
    　不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点未満且つ前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する第１の焼結工程と、
    　不活性ガス雰囲気下、前記無機酸化物粒子の軟化点以上の温度で加熱する軟化工程と、
    　銅粒子と前記酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分を含まないか、又は銅粒子並びに銅及び／若しくはニッケルを含む酸化物粒子を含み、且つ軟化点を有する無機酸化物成分の含有量が０．１質量％未満である第２のペーストを塗布する第２の塗布工程と、
    　不活性ガス雰囲気下、前記銅粒子の焼結温度以上の温度で加熱して、少なくとも銅を含む焼結体を形成する第２の焼結工程と、を含む、
    　電子部品の製造方法。
  5. 　前記無機酸化物粒子の軟化点が、５５０℃以上７５０℃以下である、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
  6. 　前記無機酸化物粒子は、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｂａ，Ｂｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｈｆ，Ｋ，Ｚｒ，Ｔｉ及びＮａからなる群から選択される３種以上の金属元素を含む，
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
  7. 　銅を含む多孔質体の間隙に無機酸化物を含む接着電極部と、
    　無機基板と、
    　を備え、
    　前記接着電極部において、前記無機基板に接する側半分における前記無機酸化物の含有量が、その余の半分における前記無機酸化物の含有量よりも多い、
    　電子部品。
  8. 　銅を含む電極部と、
    　銅を含む多孔質体の間隙に無機酸化物を含む接着電極部と、
    　無機基板と、
    　を備え、
    　前記接着電極部において、前記無機基板に接する側半分における前記無機酸化物の含有量が、その余の半分における前記無機酸化物の含有量よりも多い、
    　電子部品。
  9. 　前記無機酸化物は、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｂａ，Ｂｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｈｆ，Ｋ，Ｚｒ，Ｔｉ及びＮａからなる群から選択される３種以上の金属元素を含む、
    　請求項７又は８に記載の電子部品。
PCT/JP2020/000517 2019-01-10 2020-01-09 電子部品及びその製造方法 WO2020145360A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/421,200 US11903144B2 (en) 2019-01-10 2020-01-09 Electronic component and method for producing same
CN202080007067.1A CN113196471A (zh) 2019-01-10 2020-01-09 电子部件及其制造方法
EP20737874.6A EP3910666A4 (en) 2019-01-10 2020-01-09 ELECTRONIC COMPONENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019002834A JP7332128B2 (ja) 2019-01-10 2019-01-10 電子部品及びその製造方法
JP2019-002834 2019-01-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020145360A1 true WO2020145360A1 (ja) 2020-07-16

Family

ID=71521026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/000517 WO2020145360A1 (ja) 2019-01-10 2020-01-09 電子部品及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11903144B2 (ja)
EP (1) EP3910666A4 (ja)
JP (1) JP7332128B2 (ja)
CN (1) CN113196471A (ja)
TW (1) TWI842810B (ja)
WO (1) WO2020145360A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151810A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Denso Corp 回路基板およびその製造方法
JP2005209404A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品の内部電極用導電ペースト及びそれを用いた積層セラミック電子部品の製造方法
JP2011119343A (ja) 2009-12-01 2011-06-16 Mitsuboshi Belting Ltd 素子搭載基板及び発光装置
JP2011192608A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Murata Mfg Co Ltd 導電性ペーストおよびセラミック電子部品の製造方法
WO2013191288A1 (ja) * 2012-06-21 2013-12-27 京セラ株式会社 回路基板およびこれを備える電子装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4172919A (en) * 1977-04-22 1979-10-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Copper conductor compositions containing copper oxide and Bi2 O3
JP2788510B2 (ja) * 1989-10-27 1998-08-20 第一工業製薬株式会社 銅ペースト組成物
US5587111A (en) * 1990-03-29 1996-12-24 Vacuum Metallurgical Co., Ltd. Metal paste, process for producing same and method of making a metallic thin film using the metal paste
JP3150479B2 (ja) * 1993-03-11 2001-03-26 株式会社日立製作所 多層配線セラミック基板の製造方法
US5976628A (en) * 1995-12-08 1999-11-02 Mitsuboshi Belting Ltd. Copper conductor paste and production method of copper conductor film
JPH10233119A (ja) * 1997-02-18 1998-09-02 Mitsuboshi Belting Ltd 銅導体ペースト及び該銅導体ペーストを印刷した基板
JP3756283B2 (ja) * 1997-03-31 2006-03-15 三ツ星ベルト株式会社 窒化アルミ基板用銅導体ペースト及び窒化アルミ基板
JPWO2005048667A1 (ja) * 2003-11-14 2007-11-29 株式会社村田製作所 導電性ペーストおよび多層セラミック基板
JP4647224B2 (ja) * 2004-03-30 2011-03-09 昭栄化学工業株式会社 積層セラミック電子部品端子電極用導体ペースト
JP2007335241A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Canon Inc 配線基板、電子源、画像表示装置及び画像再生装置
JP4456612B2 (ja) * 2007-03-15 2010-04-28 三ツ星ベルト株式会社 銅導体ペースト、導体回路板及び電子部品
JP5211970B2 (ja) * 2008-09-17 2013-06-12 株式会社村田製作所 セラミック電子部品の製造方法
JP5293506B2 (ja) * 2009-08-31 2013-09-18 Ｔｄｋ株式会社 セラミック電子部品及びセラミック電子部品の製造方法
CN103583087B (zh) * 2011-06-08 2017-05-24 京瓷株式会社 电路基板以及具备该电路基板的电子装置
JP5766336B1 (ja) * 2014-06-16 2015-08-19 株式会社マテリアル・コンセプト 銅ペーストの焼成方法
JP5972317B2 (ja) * 2014-07-15 2016-08-17 株式会社マテリアル・コンセプト 電子部品およびその製造方法
EP3040321A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-06 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken LLC Glass compositions for electroconductive paste compositions
JP2016171147A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置および照明装置
JP6613929B2 (ja) * 2016-02-01 2019-12-04 三菱マテリアル株式会社 Ａｇ下地層付き金属部材、Ａｇ下地層付き絶縁回路基板、半導体装置、ヒートシンク付き絶縁回路基板、及び、Ａｇ下地層付き金属部材の製造方法
JP2018032788A (ja) * 2016-08-25 2018-03-01 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151810A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Denso Corp 回路基板およびその製造方法
JP2005209404A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品の内部電極用導電ペースト及びそれを用いた積層セラミック電子部品の製造方法
JP2011119343A (ja) 2009-12-01 2011-06-16 Mitsuboshi Belting Ltd 素子搭載基板及び発光装置
JP2011192608A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Murata Mfg Co Ltd 導電性ペーストおよびセラミック電子部品の製造方法
WO2013191288A1 (ja) * 2012-06-21 2013-12-27 京セラ株式会社 回路基板およびこれを備える電子装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202035341A (zh) 2020-10-01
TWI842810B (zh) 2024-05-21
JP7332128B2 (ja) 2023-08-23
US11903144B2 (en) 2024-02-13
US20220071024A1 (en) 2022-03-03
CN113196471A (zh) 2021-07-30
EP3910666A1 (en) 2021-11-17
JP2020113622A (ja) 2020-07-27
EP3910666A4 (en) 2022-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100796892B1 (ko) 후막 전도체 조성물 및 ｌｔｃｃ 회로 및 장치에서의 그의용도
US8501299B2 (en) Conductive paste, multilayer ceramic substrate and its production method
EP3153254B1 (en) Method for firing copper paste
TWI729373B (zh) 導電性膠及燒結體
JP2017069201A (ja) 配線形成方法
US20230068210A1 (en) Brazing material, method for producing the same, and method for producing metal-ceramics bonded substrate
CN114521271B (zh) 氧化铜糊剂及电子部件的制造方法
KR102307809B1 (ko) 도전성 페이스트, 적층체, 및 Cu 기판 또는 Cu 전극과 도전체와의 접합 방법
WO2020145360A1 (ja) 電子部品及びその製造方法
JP2006160934A (ja) ペースト組成物及び誘電体組成物
JP7208619B2 (ja) 電子部品の製造方法
JP7070947B2 (ja) 配線基板及びその製造方法、並びに電子部品及びその製造方法
WO2020137330A1 (ja) 銀ペースト
JP2002176236A (ja) ビアホール導体用組成物ならびに多層セラミック基板およびその製造方法
JP4725278B2 (ja) キャパシタ
JP2010034273A (ja) 多層配線基板およびその製造方法
JP2007109693A5 (ja)
TW202231398A (zh) 氧化銅糊料及電子零件之製造方法
JP4544838B2 (ja) ビア導体用銅ペーストとそれを用いたセラミック配線基板
WO2022168610A1 (ja) 銅ペースト
WO2020262345A1 (ja) 配線基板の製造方法及び電子部品の製造方法
JP2002232146A (ja) ビアホール導体用組成物ならびに多層セラミック基板およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20737874

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020737874

Country of ref document: EP

Effective date: 20210810