[发明专利]含氧供给源的复合纳米金属糊及接合方法

说明书

技术领域

本发明涉及含有纳米金属粒子的纳米金属糊，更详细而言，涉及含有在金属核的周围形成了由有机物构成的有机被覆层的复合纳米金属粒子的复合纳米金属糊。

背景技术

作为接合用或金属图案形成用的金属糊，正在进行含有在100nm以下的金属核的周围形成了由各种有机物构成的有机被覆层的复合纳米金属粒子的复合纳米金属糊的开发。例如，作为上述复合纳米金属粒子，特开平10-183207号(专利文献1)的实施例1中记载了在金属银的核的周围具有硬脂酸基的有机被覆层的超微粒子。本发明人在国际公开第WO2009/090846号公报(专利文献2)中公开有在银核的周围形成了醇分子或醇衍生物等有机被覆层的复合纳米银粒子。另外，在专利文献1及专利文献2中记载了在金属糊上使用上述的复合纳米金属粒子。100nm以下的纳米金属粒子由于表面的比率大且不稳定，所以为了稳定地存在，如上所述需要有机被覆层的保护层。

100nm以下的纳米金属粒子若粒子尺寸小，则熔点降低，含有上述复合纳米金属粒子的金属糊由于能够以比较的低温烧结，所以期待更高的接合强度且电传导度好的复合纳米金属糊的开发。

但是，在对含有金属粒子的有机被覆层或溶剂等的金属糊进行加热烧结时，烧成后的接合强度及电传导度依赖于糊中所含的金属成分和有机成分的比率，寻求以烧结温度更高效地将被覆有机成分热分解并放出。

特许第3630920号公报(专利文献3)中记载了：将在有机溶剂中分散有金属微粒子的金属糊在减压下的臭氧气氛中预烧成，将上述有机溶媒分解除去后，再进行烧成的金属糊的烧成方法。即，记载了为将金属糊中所含的有机物热分解而从外部供给经调整为规定量的氧成分。同样地在特许第3630552号公报(专利文献4)中记载了将在有机溶剂中分散有金属微粒子的金属糊在减压下、且在氧自由基存在的状态下进行预烧成，并在还原性气氛中进行烧成的金属糊的烧成方法。

特开平11-169474号公报(专利文献5)的权利要求1中记载了“以包含金微粉末、糊调整用树脂及载体、以及具有放出氧的性质的氧化物为特征的可在氮气氛下进行烧成的厚膜金糊”，同文献的权利要求9及段落[0018]中记载了在氮气氛下以500～1000℃烧成厚膜金糊。另外，专利文献5的段落[0017]中记载了“发现通过少量添加在暴露于氮气氛下的高温下时分解，并放出氧的一类氧化物，放出的氧辅助树脂成分的氧化，产生顺畅的燃烧”。专利文献5的段落[0014]中记载了上述厚膜金糊含有乙基纤维素等糊调整用树脂，“确认了通过暴露于600℃以上的高温中而少量消失”。即，在专利文献5所记载的厚膜金糊中，记载了通过在氮气氛下以600℃以上进行烧成，使用从氧化物放出的氧辅助糊调整用树脂成分的氧化，促进燃烧。

关于形成了有机被覆层的复合纳米金属粒子的有机被覆层脱离、分解过程，本申请发明人作为共著者之一的M.Maruyama等人，“Silver nanosintering:a lead-free alternative to soldering”Appl.Phys.A93(2008)467-470(非专利文献1)进行了记载。在非专利文献1中记载了在惰性气体中的烧成中，复合纳米金属粒子中的有机被覆层的消失不是在热分解的氧化过程中，而是热能所致的从结合状态的脱离过程。复合纳米金属粒子中的有机被覆层的脱离过程在惰性气体中烧成，与在大气中烧成相比，缓慢持续至高温区域，有机物完全脱离的温度阈值通常向70℃以上高温侧移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平10-183207号公报

专利文献2：国际公开第WO2009/090846号公报

专利文献3：特许第3630920号公报

专利文献4：特许第3690552号公报

专利文献5：特开平11-3617号公报

非专利文献

非专利文献1：M.Maruyama等人，“Silver nanosintering:a lead-free alternative to soldering”Appl.Phys.A93(2008)467-470

发明内容

发明所要解决的课题