[发明专利]Cu-Al 合金粉末、采用该合金粉末的合金糊膏以及电子部件

说明书

技术领域

本发明涉及可以抑制布线、电极及/或接点制造中布线材料氧化的铜系的布线、电极及/或接点布线用材料、及布线中采用它的电子部件。

背景技术

具有布线、电极及/或接点等的电子部件，在其制造过程中，采用不接触氧化气氛的制造工艺进行制造时，如以LSI布线为代表的那样，作为布线或电极材料，可采用纯Cu。另一方面，作为大型等离子体显示装置等典型的制造工艺中所用的那样，金属布线被埋在玻璃电介体中，在制造过程中，在氧化气氛中，例如在400℃以上的高温区域实施热处理。

另外，在太阳能电池用电极中，于800℃以上的大气高温区域实施热处理(焙烧)。因此，即使进行高温热处理，耐氧化的Ag布线等已经实用化，但从降低成本与提高耐迁移性的观点考虑，强烈要求可靠性高的Cu系材料进行布线。然而，目前的现状是，Cu在超过200℃的温度时发生氧化，进一步在玻璃电介体中产生气泡，或使电阻显著增大，被认为绝缘化，故单独使用纯Cu金属制作电极、布线时，采用伴随氧化气氛的高温制造方法的电子部件制品，不能达到实用化。

在现有技术中，已知有以Cu作为主成分，含Mo 0.1～3.0wt％，通过在Cu的晶粒边界使Mo均匀混入，提高Cu全体的耐气候性的电子部件材料(例如，专利文献1)。该现有技术中尝试，必需添加Mo，与Mo一起添加从Al、Au、Ag、Ti、Ni、Co、Si构成的组中选择的1种或多种元素合计0.1～3.0wt％，与单独添加Mo时相比，耐气候性得到进一步改善。然而指出，在该合金中添加从Al、Au、Ag、Ti、Ni、Co、Si构成的组中选择的1种或多种元素合计3.0wt％以上时，相反耐气候性恶化。另外，存在的问题是，由于必需添加Mo，材料成本升高，故对市场成本低的电子部件制品不适用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2004-91907号公报

发明内容

发明要解决的课题

在本发明中，布线、电极及/或接点，是以包含布线、电极及接点的含义地使用，所谓布线，是指含导电金属粉末与玻璃的糊膏在基板上涂布，焙烧了的布线状电子部件(等离子体显示装置)，在太阳能电池中称作表面银电极(背面为Al电极)，布线状的部分与移动体系的导体连接的部分称作接点。本发明中把形成这些构件时使用的粉末混合物或糊膏称作布线材料。

作为电子部件中使用的布线、电极、或接点材料，从降低成本与提高耐迁移性的观点考虑，强烈希望采用可靠性高的Cu系材料的布线。然而，如上所述，布线及电极，在由糊膏焙烧、制造的电子部件，或与玻璃及玻璃陶瓷共存、构成的电子部件中，当布线或电极材料采用Cu系材料时，存在材料发生氧化，电阻急剧增大，或在玻璃及玻璃陶瓷中产生气泡的问题。这是由于，在氧化气氛中，采用包括200℃以上高温热处理工艺的方法制造的过程中，纯Cu被急速氧化而发生绝缘化的问题所致。另外，由纯Cu构成的布线、电极、或接点部件等的表面生成的氧化物层以及与其接合的玻璃或玻璃陶瓷，在高温反应生成气泡所致。如此，由于电阻显著增大等问题、以及由于产生上述气泡而使耐电压降低等问题，故这些电子部件难以制造。

本发明是鉴于上述问题，目的在于提供：在布线、电极及/或接点等由糊膏进行焙烧制造的电子部件、或具有与玻璃或玻璃陶瓷构件接合的布线的电子部件中，采用可以抑制因氧化引起的电阻增大，并且可以抑制玻璃或玻璃陶瓷发生气泡，耐迁移性优良的Cu系布线材料的电子部件。

用于解决课题的手段

本发明涉及，具有与玻璃或玻璃陶瓷构件接合的布线及/或电极、或具有与玻璃或玻璃陶瓷一起形成糊膏，焙烧成布线、电极及/或接点构件的电子部件，其特征在于，上述布线、电极及/或接点构件，以含Cu与Al的合金粉末粒子构成，并且，含Cu与Al的合金粉末粒子的表面以80nm以下的氧化Al被膜(Al₂O₃)被覆。在这里，作为与玻璃或玻璃陶瓷构件接合的布线形态，例如包括：在玻璃或玻璃陶瓷构件的表面形成布线的结构、布线的表面由玻璃或玻璃陶瓷构件被覆的结构、和在玻璃或玻璃陶瓷构件上设置的孔中设置布线的结构等。

另外，本发明涉及至少把导电性金属材料粉末与玻璃粉末进行混合，焙烧而成的布线用材料，其特征在于，导电性金属成分是含Cu与Al的合金构成的Cu-Al合金粉末粒子，Cu-Al合金粉末粒子的表面以80nm以下的氧化Al被膜(Al₂O₃)被覆。

发明效果