JP6294784B2 - 接続構造体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(銅ナノペースト)
銅微粒子とグリセリンとを混合して、銅濃度65wt%、グリセリン濃度35wt%の銅ナノペースト(銅粒子含有ペースト)を作製した。銅微粒子の酸化度は、X線回折測定においてCu(111)面のピーク高さをH1、Cu2O(111)面のピーク高さをH2としたときのX線回折ピーク強度比(H2/[H1+H2])が0.8であった。
エポキシ樹脂基板上に、100μm□、厚さ20μmの銅電極を2個、間隔100μmで配置した。
2つの銅電極間に銅ナノペーストを厚さが50μm、ライン幅80μmのメタルマスクを用いて塗布した。次に、塗布した銅ナノペーストに、窒素を吹き付け、酸素分圧を下げた状態でレーザ光照射により銅ナノペーストを乾燥させた。レーザ駆動条件は、波長980nm、出力密度50W/cm2、照射時間5sであった。さらに、レーザ光照射により銅ナノペーストを焼成させ、2つの銅電極間に銅焼結体を形成した。レーザ駆動条件は、波長980nm、出力密度200W/cm2、照射時間50msであった。
内部層:銅焼結体と基板の界面から、厚さ方向に10%離れた位置
外部層:銅焼結体と基板の界面から、厚さ方向に90%離れた位置
実施例2では、乳剤厚20ミクロンのスクリーン印刷版を用いて、2つの電極間を80μm幅のライン印刷をして接続させた以外は、実施例1と同様の方法で行った。
実施例3では、銅ナノペーストを乾燥させる際に、レーザ光の照射時間を1sにした以外は、実施例1と同様の方法で行った。
比較例1では、出力密度50W/cm2、照射時間5sでレーザ光を照射する工程を省略し、出力密度200W/cm2、照射時間50msでのみレーザ光を照射した以外は、実施例1と同様の方法で行った。
比較例2では、出力密度50W/cm2、照射時間5sでレーザ光を照射する工程を省略し、出力密度1000W/cm2、照射時間10msでのみレーザ光を照射した以外は、実施例1と同様の方法で行った。
(a)導体間電気抵抗
銅ナノペーストの焼結後に電極間の電気抵抗を測定した。抵抗値を表1に示す。
◎:抵抗値が0.5Ω未満
○:抵抗値が0.5Ω以上1.0Ω未満
×:抵抗値が1.0Ω以上
と判定した。
銅焼結体の基板密着性を鉛筆引掻試験にて評価した。硬度を段階的に高くしていき、剥離が発生したときの硬度を表1に示す。
◎:剥離が発生したときの硬度が5H以上
○:剥離が発生したときの硬度がH以上5H未満
×:剥離が発生したときの硬度がH未満
と判定した。
2 銅導体
3 銅焼結体
31 内部層
32 外部層
Claims (5)
- 基板上に配置され、回路の少なくとも一部を形成する銅導体と、
前記銅導体間を接続する銅焼結体とを備え、
前記銅焼結体は、前記基板側から厚さ方向に向かって空隙率が大きくなるよう変化する構造を有することを特徴とする接続構造体。 - 前記銅焼結体は、前記基板に当接して形成された内部層と、前記内部層よりも厚さ方向において前記基板から離れた位置に形成された外部層とを有し、
前記内部層の空隙率は、前記外部層の空隙率より小さいことを特徴とする、請求項1に記載の接続構造体。 - 前記内部層の空隙率は20%未満であり、前記外部層の空隙率は20%以上であることを特徴とする、請求項2に記載の接続構造体。
- 前記銅焼結体の厚さに対する前記内部層の厚さの比率は、5〜50%であることを特徴とする、請求項2又は3に記載の接続構造体。
- 基板上に、回路の少なくとも一部を形成する銅導体を配置する工程と、
前記銅導体間に、銅粒子を含有したペーストを塗布する工程と、
前記基板に光を照射して前記ペーストを乾燥させる工程と、
乾燥したペーストに光を照射して前記銅粒子を焼結させる工程と、を備えることを特徴とする接続構造体の製造方法。
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