JP7323944B2 - 導電性ペースト - Google Patents

導電性ペースト Download PDF

Info

Publication number
JP7323944B2
JP7323944B2 JP2020549189A JP2020549189A JP7323944B2 JP 7323944 B2 JP7323944 B2 JP 7323944B2 JP 2020549189 A JP2020549189 A JP 2020549189A JP 2020549189 A JP2020549189 A JP 2020549189A JP 7323944 B2 JP7323944 B2 JP 7323944B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
particles
mass
conductive paste
less
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2020549189A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020066968A1 (ja
Inventor
昌志 梶田
昌広 北村
貴之 樋口
宜司 水村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Namics Corp
Original Assignee
Namics Corp
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 Namics Corp filed Critical Namics Corp
Publication of JPWO2020066968A1 publication Critical patent/JPWO2020066968A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7323944B2 publication Critical patent/JP7323944B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/562—Protection against mechanical damage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054—Nanosized particles
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054—Nanosized particles
    • B22F1/056—Submicron particles having a size above 100 nm up to 300 nm
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/07—Metallic powder characterised by particles having a nanoscale microstructure
    • 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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/107—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing organic material comprising solvents, e.g. for slip casting
    • 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
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0425—Copper-based alloys
    • 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
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • 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
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • 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
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199—Material of the matrix
    • H01L2224/292—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29238—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29247—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199—Material of the matrix
    • H01L2224/29294—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a liquid not provided for in groups H01L2224/292 - H01L2224/29291
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29344—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29347—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29355—Nickel [Ni] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29363—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/29364—Palladium [Pd] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29363—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/29369—Platinum [Pt] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/2939—Base material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/2939—Base material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H01L2224/29391—The principal constituent being an elastomer, e.g. silicones, isoprene, neoprene
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83053—Bonding environment
    • H01L2224/83054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/83065—Composition of the atmosphere being reducing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83053—Bonding environment
    • H01L2224/83054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/83075—Composition of the atmosphere being inert
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83053—Bonding environment
    • H01L2224/83095—Temperature settings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8338—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83399—Material
    • H01L2224/834—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/83447—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8384—Sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92247—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L24/80 - H01L24/90
    • H01L24/92—Specific sequence of method steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/157—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2924/15738—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950 C and less than 1550 C
    • H01L2924/15747—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3512—Cracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

本発明は、導電性ペースト、ダイアタッチ剤、及びダイアタッチ剤を用いて作製された半導体装置に関する。
半導体装置の製造において、半導体チップ等の半導体素子を半導体素子搭載用支持部材（例えば、リードフレーム等の金属板）に接着・固定するため、ダイアタッチ剤等の導電性接着剤が用いられている。導電性接着剤に用いられる金属粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ（Ｓｎ）及びこれらの合金等の金属粒子、並びに金、銀、パラジウムでコーティングされた無機フィラーが挙げられる。
特許文献１には、エレクトロケミカルマイグレーションを起こす銀を主成分として用いることなく、安価な銅ナノ粒子ペーストを用いた接合材が開示されている。特許文献１には、さらに、銅ナノ粒子に、銅マイクロ粒子等を混合して接合性を向上させ、かつ、接合雰囲気に着目することにより、無加圧低温焼結において高接合強度を達成したことが開示されている。
特開２０１４－１６７１４５号公報
ところが、導電性ペーストにおいて銅ナノ粒子と銅マイクロ粒子とを併用すると、焼成後に得られる導電体の比抵抗値が高くなる場合や、接着強度（ダイシェア強度）が低くなる場合があることがわかった。ダイアタッチ剤等の導電性接着剤として導電性ペーストを使用する場合、低抵抗で接着強度（ダイシェア強度）の高い導電性ペーストが要求される。
本発明は、低抵抗及び高接着強度（ダイシェア強度）の両立を実現する、導電性ペーストを提供することを課題とする。
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
本発明の第一の実施形態は、
（Ａ）平均粒子径が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、かつ、結晶子径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である銅微粒子と、
（Ｂ）平均粒子径が０．８μｍ以上５μｍ以下であり、かつ、（Ａ）銅微粒子の結晶子径に対する結晶子径の比が１．０以上２．０以下である銅粒子と、
（Ｃ）溶剤と、
を含む導電性ペーストである。
本発明の第二の実施形態は、第一の実施形態の導電性ペーストを含む、ダイアタッチ剤である。
本発明の第三の実施形態は、第二の実施形態のダイアタッチ剤を用いて作製された半導体装置である。
本発明によれば、焼成後に、得られる導電体にクラックが生じることなく（耐クラック性の向上）、かつ、低抵抗及び高接着強度（ダイシェア強度）の両立を実現する、導電性ペースト及びダイアタッチ剤を提供することができる。また、本発明によれば、低抵抗及び高接着強度（ダイシェア強度）の両立を実現した導電体を含む半導体装置を提供することができる。
［導電性ペースト］
本発明の第一の実施形態である導電性ペーストは、（Ａ）平均粒子径が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、かつ、結晶子径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である銅微粒子と、（Ｂ）平均粒子径が０．８μｍ以上５μｍ以下であり、かつ、（Ａ）銅微粒子の結晶子径に対する結晶子径の比が１．０以上２．０以下である銅粒子と、（Ｃ）溶剤とを含む。そのメカニズムは明らかではないが、（Ａ）銅微粒子と（Ｂ）銅粒子とを併用し、かつ、（Ａ）銅微粒子の結晶子径と（Ｂ）銅粒子の結晶子径との比を特定の値とすることで、得られる導電体にクラックが生じることなく（耐クラック性の向上）、かつ、低抵抗及び高接着強度（ダイシェア強度）の両立を実現することができる。
本明細書において、（Ａ）銅微粒子および（Ｂ）銅粒子は、１次粒子の状態で用いてもよいし、２次粒子の状態で用いてもよいし、１次粒子と２次粒子が混在した状態でもよい。１次粒子で用いる場合の平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察される１次粒子２００個を観察した際の粒子の径の平均値（個数平均値）により測定することができる。２次粒子で用いる場合の平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察される２次粒子２００個を観察した際の粒子の径の平均値（個数平均値）により測定することができる。１次粒子と２次粒子が混在した場合の平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察される１次粒子及び２次粒子の合計２００個を観察した際の粒子の径の平均値（個数平均値）により測定することができる。このＳＥＭでの観察を行う場合のＳＥＭの倍率は、（Ａ）銅微粒子および（Ｂ）銅粒子を観察するのに適宜、適切なサイズを選択することができる。通常は、３０００～５００００倍の倍率を用いる。なお、１次粒子および２次粒子は、ＪＩＳ Ｈ７００８（金属超微粒子）に記載の定義に基づくものである。
また、本明細書において、結晶子径は、ＣｕのＫα線を線源とした粉末Ｘ線回折法による測定から、面指数（１１１）面ピークの半値幅を求め、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式より計算した結果をいう。
また、本明細書において、アスペクト比は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて粒子５０個を観察した際の粒子の長径と短径との比の平均値をいう。粒子が、板状、鱗片状（フレーク状）等の平板状の形状である場合には、アスペクト比は、粒子の長径と厚さとの比の平均値をいう。
（Ａ）銅微粒子
本発明の導電性ペーストは、（Ａ）平均粒子径が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、かつ、結晶子径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である銅微粒子を含む。
本発明の（Ａ）銅微粒子は、平均粒子径が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、好ましくは７０ｎｍ以上であり、より好ましくは８０ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１００ｎｍ以上であり、特に好ましくは１１０ｎｍ以上であり、一方、好ましくは３５０ｎｍ以下であり、より好ましくは３２０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。（Ａ）銅微粒子の平均粒子径がこれら上限及び下限で設定される範囲であると、表面の著しい酸化が防止されると共に、低温で焼結することが可能となる。
本発明の（Ａ）銅微粒子は、結晶子径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは２５ｎｍ以上であり、一方、好ましくは４５ｎｍ以下であり、より好ましくは４０ｎｍ以下である。結晶子径がこれら上限及び下限で設定される範囲であると、これより小さい結晶子径に比べ耐酸化に優れる結果、焼結性に優れる。
本発明の（Ａ）銅微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、球状、略球状、塊状、針状、フレーク状をとり得、好ましくは、球状及び略球状であり、より好ましくは、アスペクト比が１．０以上４．０以下であり、さらに好ましくは１．０以上２．０以下である。（Ａ）銅微粒子のアスペクト比がこの範囲であると、（Ａ）銅微粒子同士あるいは（Ｂ）銅粒子との接触が増えるため、焼結性に優れ抵抗値が低くなる。
本発明の（Ａ）銅微粒子は、例えば、カルボン酸の銅塩と脂肪族第一級アミンとを混合し、次いで還元剤を添加して、反応温度５℃～８０℃で銅微粒子を析出させることにより製造することができる。
より具体的には、カルボン酸の銅塩と脂肪族第一級アミンとを混合して、カルボン酸の銅塩を溶解させた溶液を得る。溶液中では、カルボン酸の銅塩に脂肪族第一級アミンが配位し、一種のアミン錯体を形成していると考えられる。
カルボン酸の銅塩は、脂肪族、芳香族いずれのカルボン酸の銅塩であってもよい。カルボン酸の銅塩はまた、モノカルボン酸の銅塩であっても、ジカルボン酸等のポリカルボン酸の銅塩であってもよい。脂肪族カルボン酸の銅塩は、鎖状脂肪族カルボン酸の銅塩であっても、環状脂肪族カルボン酸の銅塩であってもよい。本発明で使用されるカルボン酸の銅塩は、好ましくは鎖状脂肪族モノカルボン酸の銅塩であり、より好ましくはギ酸銅、酢酸銅、プロピオン酸銅又は酪酸銅であり、特にギ酸銅である。これらカルボン酸の銅塩は、単独で、又は２種以上を併用することができる。
脂肪族第一級アミンは、鎖状脂肪族第一級アミンであっても、環状脂肪族第一級アミンであってもよい。脂肪族第一級アミンはまた、モノアミン化合物であっても、ジアミン化合物等のポリアミン化合物であってもよい。脂肪族第一級アミンには、脂肪族炭化水素基が、ヒドロキシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基等のアルコキシ基、で置換されたものも含む。本発明で使用される脂肪族第一級アミンは、好ましくは３－メトキシプロピルアミン、３－アミノプロパノール及び１，２－ジアミノシクロヘキサン、より好ましくは３－メトキシプロピルアミンである。これら脂肪族第一級アミンは、単独で、又は２種以上を併用することができる。
脂肪族第一級アミンの使用量は、生成する銅微粒子の後処理等プロセス上の要請や装置から決められるが、制御された粒子径の銅微粒子を得る点からは、カルボン酸の銅塩１当量に対して、１当量以上であることが好ましい。脂肪族第一級アミンの使用量は、カルボン酸の銅塩１当量に対して、１．０当量～４．０当量であることが好ましい。
カルボン酸の銅塩と脂肪族第一級アミンとの混合は、有機溶媒の非存在下又は存在下に行うことができる。有機溶媒の使用により、混合を容易にすることができる。有機溶媒としては、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、プロピレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類、トルエン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これら有機溶媒は、単独で、又は２種以上を併用することができる。有機溶媒の使用量は、混合の利便性、後続の工程での銅微粒子の生産性の点から、任意の量とすることができる。
カルボン酸塩の銅塩と脂肪族第一級アミンとの混合は、例えば、第一級脂肪族アミン、又は第一級脂肪族アミンと有機溶媒の混合物を攪拌しながら、カルボン酸の銅塩を添加して行う。添加終了後も、適宜、攪拌を続けることができる。その間、温度を、２０℃～８０℃に維持することが好ましく、より好ましくは２０℃～６０℃である。
その後、還元剤を添加して、銅微粒子を析出させる。還元剤としては、反応の制御の点から、ギ酸、ホルムアルデヒド、アスコルビン酸又はヒドラジンが好ましく、より好ましくはヒドラジンである。これら還元剤は単独で、又は２種以上を併用することができる。
還元剤の使用量は、通常、カルボン酸の銅塩に対して酸化還元当量以上であり、酸化還元当量が、１倍～５倍であることが好ましく、より好ましくは１倍～３倍である。カルボン酸の銅塩がジカルボン酸の銅塩であり、還元剤としてヒドラジンを使用する場合、ヒドラジンのモル換算での使用量は、ジカルボン酸の銅塩１モルに対して、０．５モル～１．５モルであることが好ましく、より好ましくは０．７５モル～１．２５モル、さらに好ましくは０．９モル～１．１モルである。
還元剤の添加及びその後の反応においては、温度を５℃～８０℃に維持する。温度は、５℃～７０℃であることが好ましく、より好ましくは、５℃～６０℃である。温度がこの範囲にあると、銅微粒子の粒成長が十分であり、生産性も高く、また二次凝集も抑制される。還元剤の添加及びその後の反応に要する時間は、反応装置の規模に依存するが、通常、１０分～１０時間である。なお、還元剤の添加及びその後の反応に際して、必要に応じて、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、プロピレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類、トルエン等の芳香族炭化水素等の有機溶媒を追加で添加することができる。
還元剤の添加及びその後の反応においては、カルボン酸の銅塩と脂肪族第一級アミンとを混合した溶液、還元剤、及び任意の有機溶媒の合計の容積（Ｌ）に対する、カルボン酸の銅塩の量（mol）が、１．０mol／Ｌ～６．０mol／Ｌの範囲となるようにすることが好ましく、より好ましくは、２．０mol／Ｌ～５．０mol／Ｌ、さらに好ましくは２．０mol／Ｌ～４．０mol／Ｌである。濃度がこの範囲にあると、反応液の攪拌を十分行い、反応熱を除去することができるため、析出する銅微粒子の平均粒子径が適切となり、ひいては後続する工程での沈降デカント、溶媒置換等の操作に支障を来すこともない。
反応により析出した銅微粒子は沈降させて、デカンテーション等により上澄みを除去するか、又はメタノール、エタノール、テルピネオール等のアルコール等の溶媒を添加して分取することができる。銅微粒子を含む層はそのまま、導電ペーストとして使用することもできる。（Ａ）銅微粒子を沈降させる際、メタノールやエタノール等のアルコール類を、（Ａ）銅微粒子を含む層に添加して（Ａ）銅微粒子の沈降を早めることもできる。また、（Ａ）銅微粒子を含む層は、必要に応じてエバポレーターによって残存する溶媒を留去して層に含まれる銅含有率を高めることもできる。反応により析出した（Ａ）銅微粒子を含む層を導電ペーストとして使用する場合には、ペーストの粘度を調整するために、エバポレーターで層に含まれる溶媒を留去する直前に、（Ａ）銅微粒子を含む層に、後述の（Ｃ）溶剤を加えておくこともできる。
（Ａ）銅微粒子の周囲には、脂肪族第一級アミン等のアミン類が存在していると考えられる。銅微粒子の周囲に存在するアミン類は、銅微粒子同士の凝集を防いでいると推測される。
（Ａ）銅微粒子の含有量は、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子の合計１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは２５質量部以上、さらに好ましくは３０質量部以上であり、一方、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは７０質量部以下、さらに好ましくは６０質量部以下、特に好ましくは５５質量部以下である。このような下限は、低抵抗化の観点から好ましい。また、このような上限は、耐クラック性の観点から好ましい。（Ａ）銅微粒子の含有量がこれら上限及び下限で設定される範囲であると、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子の焼結性が制御され、低温焼結性と耐クラック性を両立できるため、好ましい。
（Ａ）銅微粒子および（Ｂ）銅粒子が導電性ペーストに含有されている場合に、（Ａ）銅微粒子および（Ｂ）銅粒子の結晶子径を測定する方法としては、導電性ペーストを過剰な溶剤（下記（Ｃ）溶剤と同一であっても異なっていてもよい）で希釈した後、重力、遠心力、フィルタリング等を用いて（Ａ）銅微粒子および（Ｂ）銅粒子を導電性ペーストから分離すればよい。この分離後に、溶剤を除去し、（Ａ）銅微粒子および（Ｂ）銅粒子の結晶子径を測定することができる。同様の方法で分離及び溶剤除去後、（Ａ）銅微粒子および（Ｂ）銅粒子の粒子径を測定してもよい。
（Ｂ）銅粒子
本発明の導電性ペーストは、（Ｂ）銅粒子を含む。この（Ｂ）銅粒子は、平均粒子径が０．８μｍ以上５μｍ以下であり、かつ、（Ａ）銅微粒子の結晶子径に対する結晶子径の比が１．０以上２．０以下である。
本発明の（Ｂ）銅粒子は、平均粒子径が０．８μｍ以上５μｍ以下であり、好ましくは０．８５μｍ以上であり、より好ましくは０．９μｍ以上であり、一方好ましくは４．５μｍ以下であり、より好ましくは４μｍ以下である。（Ｂ）銅粒子の平均粒子径がこれら上限及び下限で設定される範囲であると、焼結性が制御され、低温焼結性と耐クラック性を両立できる。
本発明の（Ｂ）銅粒子は、（Ａ）銅微粒子の結晶子径に対する結晶子径の比が１．０以上２．０以下であり、好ましくは１．２以上、より好ましくは１．３以上、さらに好ましくは１．４以上、特に好ましくは１．５以上であり、一方好ましくは１．９以下、より好ましくは１．８以下である。結晶子径の比がこれら上限及び下限で設定される範囲であると、低抵抗及び高接着強度（ダイシェア強度）の両立を実現することができる。（Ｂ）銅粒子の結晶子径は、例えば、（Ｂ）銅粒子が水アトマイズ法で製造されるものであれば、粒子径を大きくすることで結晶の成長速度を遅くすることにより、所望する結晶子径のものを得ることができる。
本発明の（Ｂ）銅粒子の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、球状、略球状、塊状、針状、フレーク状をとり得、好ましくは、球状及び略球状であり、アスペクト比が、通常１．０以上４．０以下であり、好ましくは１．０以上２．０以下である。アスペクト比がこの範囲であると、（Ｂ）銅粒子同士あるいは（Ａ）銅微粒子との接触が増えるため、焼結性に優れ抵抗値が低くなる。
本発明の（Ｂ）銅粒子としては、市販されているものを用いることができる。市販されている銅粒子としては、例えば、ＥＦＣ－０９（福田金属箔粉工業株式会社製）、ＣＳ－１０Ｄ（三井金属鉱業株式会社製）、ＨＸＲ－Ｃｕ（日本アトマイズ加工株式会社製）、ＤＣＸ－９９（ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）、ＤＣＸ－１６０（ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）を挙げることができる。
（Ｂ）銅粒子の含有量は、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子の合計１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上８０質量部以下である。（Ｂ）銅粒子の含有量は、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、さらに好ましくは４０質量部以上、特に好ましくは４５質量部以上であり、一方、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは７５質量部以下、さらに好ましくは７０質量部以下である。（Ｂ）銅粒子の含有量がこれら上限及び下限で設定される範囲であると、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子の焼結性が制御され、低温焼結性と耐クラック性を両立できるため、好ましい。なお、低抵抗化および取り扱いの観点から、（Ａ）銅微粒子と（Ｂ）銅粒子の合計含有量は、導電性ペーストの全体の重量を１００質量部とした場合に対し、通常８０質量部以上、好ましくは８２質量部以上、より好ましくは８４質量部以上とし、一方、通常９６質量部以下、好ましくは９４質量部以下、より好ましくは９２質量部以下とする。
なお、本発明においては、本発明の目的を阻害しない範囲内で（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子以外の粒子径又は平均粒子径を有する銅粒子を含有させてもよい。例えば、（Ａ）銅微粒子、（Ｂ）銅粒子以外に他の平均粒子径又は粒子径を有する銅粒子群が含まれていたとしても、本発明の目的が阻害されない限り、そのような態様も本発明から排除されることはない。
（Ｃ）溶剤
本発明の導電性ペーストは、（Ｃ）溶剤を含む。（Ｃ）溶剤は、導電性ペーストの粘度調整等のために含むことができ、これは、導電性ペーストの焼成時に蒸発・気化するものである。
（Ｃ）溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類、酢酸エチレン等の有機酸類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等のＮ－アルキルピロリドン類、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド類、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン類、テルピネオール（ＴＥＬ）、ジヒドロテルピネオール（ＤＴＥＬ）、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール（２ＥＨＤ）、テキサノール（ＴＥＸ）、ブチルカルビトール（ＢＣ）、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）、ジプロピレングリコール等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で使用してもよく、２種類以上を混合して使用してもよい。
（Ｃ）溶剤の含有量は、特に限定されないが、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子の合計１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上１００質量部以下、より好ましくは３質量部以上６０質量部以下である。
（Ｄ）アミン化合物
本発明の導電性ペーストは、好ましくは、（Ｄ）アミン化合物を含むことができる。（Ｄ）アミン化合物を含むことにより、（Ａ）銅微粒子同士の凝集を防ぐことができる。
（Ｄ）アミン化合物としては、式：ＮＨＲ1Ｒ4（式中、Ｒ1は、水酸基、メトキシ基、エトキシ基及びアミノ基からなる群より選択される置換基の１個で置換されている炭素数２～４の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、Ｒ4は、水素であるか、又はアミノ基で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を表す。）で示されるアミン化合物が好ましく、式：ＮＨ2Ｒ5（式中、Ｒ5は、水酸基、メトキシ基及びエトキシ基からなる群より選択される置換基の１個で置換されている炭素数２～４の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表す。）で示されるアミン化合物がより好ましい。
アミン化合物の具体例としては、例えば、３－メトキシプロピルアミン、３－エトキシプロピルアミン、１－アミノ－２－プロパノール、３－アミノ－１－プロパノール、２－アミノエタノール、２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール、Ｎ－メチル－１，３－ジアミノプロパン、３，３'－ジアミノジプロピルアミン、２－メトキシエチルアミン、１，３－ジアミノプロパン、２－（２－アミノエチルアミノ）エタノール等の第１級アミノ基を含有する化合物、Ｎ－メチルエタノールアミン、２，２’－イミノジエタノール等の第２級アミノ基を含有する化合物、又は２－ジメチルアミノエタノール等の第３級アミノ基を含有する化合物が挙げられ、このうち、３－メトキシプロピルアミンが好ましい。
本発明の導電性ペースト中に含まれるアミン化合物としては、（Ａ）銅微粒子の製造の際に使用した脂肪族第一級アミンであって、（Ａ）銅微粒子の周囲に存在する脂肪族第一級アミンが導電性ペースト中に移動したものも含む。
（Ｄ）アミン化合物は、（Ａ）銅微粒子１００質量部に対して、１質量部以上４０質量部以下、好ましくは１質量部以上１８質量部以下、より好ましくは１質量部以上１５質量部以下、特に好ましくは１質量部以上１２質量以下含むことができる。（Ｄ）アミン化合物の含有量をこの範囲とすることにより、（Ａ）銅微粒子同士の凝集をより防ぐことができる。また、（Ｄ）アミン化合物は、導電性ペースト１００質量部に対して、０．２質量部以上１０質量部以下、好ましくは０．２質量部以上８質量部以下、より好ましくは０．２質量部以上６質量部以下、特に好ましくは０．２質量部以上４質量部以下含むことができる。
（Ｄ）アミン化合物は、１種類でもよく、また、２種以上を組み合わせてもよい。（Ｄ）アミン化合物は、質量分析計やＮＭＲ等、所望の装置、方法を用いて分析することができる。
（Ｅ）銅以外の金属粒子
本発明の導電性ペーストは、本発明の効果を損なわない限り、銅以外の金属粒子をさらに含んでいてもよい。（Ｅ）銅以外の金属粒子を構成する金属としては、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）及びこれらの合金等が挙げられる。
（Ｆ）その他成分
本発明の導電性ペーストは、その他の添加剤、例えば、分散剤、レオロジー調整剤、顔料などを含有してもよい。
本発明の導電性ペーストは、さらに、可塑剤（例えば、カルボキシル基末端ポリブタジエン－アクリロニトリルなどのコポリマー、シリコーンゴム、シリコーンゴムパウダー、シリコーンレジンパウダー、アクリル樹脂パウダーなどの樹脂パウダー）、消泡剤などを含有してもよい。
本発明の導電性ペーストの粘度は、通常１０～３００Ｐａ・ｓ、好ましくは２０～１００Ｐａ・ｓである。粘度は、東京計器株式会社製Ｅ型粘度計（３°コーン）を用いて、試料の温度を２５±１℃に保ち、５ｒｐｍにて測定した値である。導電性ペーストの粘度がこの範囲に調整されることによって、導電性ペーストの金属板への塗布性や取り扱い性が良好になる。
本発明の導電性ペーストは、上記の各成分を、例えば、ライカイ機、ポットミル、三本ロールミル、回転式混合機、二軸ミキサー等を用いて混合することで製造することができる。製造温度は特に制限されず、例えば常温で製造することができる。
本発明の導電性ペーストは、基板等に塗布し、非酸化性雰囲気下において、室温から２００～３００℃まで昇温し、２００～３００℃で５～２０分間保持することにより、（Ｃ）溶剤や（Ａ）銅微粒子表面の有機物を揮発させ、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子同士を焼結させることにより、導電体を得ることができる。非酸化性雰囲気としては、例えば、窒素ガス、窒素水素混合ガス（例えば、水素濃度約３～５％）、アルゴンガス等の中性又は弱還元性雰囲気が挙げられる。昇温速度は、緻密に焼結した導電体を形成する観点から、好ましくは５℃／分～１００℃／分、さらに好ましくは１０℃／分～３０℃／分である。また、焼結温度は、２００～３００℃が好ましく、より好ましくは２２０～２８０℃である。また、導電体の焼結の均一性の点から、焼結温度では５～２０分間保持することが、好ましい。
本発明の導電性ペーストは、メッキ下地用、電極用、ダイアタッチ剤等の導電性接着剤として好適に用いることができる。本発明の導電性ペーストは、支持部材が銅等の卑金属である場合に、例えば銅リードフレームや銅基板である場合に、高接着強度（ダイシェア強度）の効果を一層発揮することができ、有用性が高い。
［ダイアタッチ剤］
本発明の第二の実施形態であるダイアタッチ剤は、上記第一の実施形態の導電性ペーストを含む。本発明の導電性ペーストをダイアタッチ剤として使用する場合は、リードフレームや基板等に適用し、半導体素子や放熱部材等をマウントし、熱処理することにより、接着を行うことができる。
［半導体装置］
本発明の第三の実施形態である半導体装置は、上記第二の実施形態のダイアタッチ剤を用いて作製されたものであり、ダイアタッチ剤を熱処理して得られた導電体を含む。第二の実施形態のダイアタッチ剤を、リードフレームや基板等に適用し、半導体素子や放熱部材等をマウントし、熱処理することにより、接着を行なうことができる。熱処理の条件は、上記第一の実施形態である導電性ペーストの欄で記載した条件を適用することができる。次いで、ワイヤボンディングを経て、封止することにより、半導体装置を得ることができる。この半導体装置は、プリント配線基板上にはんだ実装して、各種の電子部品とすることができる。本実施形態において、ダイアタッチ剤を適用した表面が銅であることが、高接着強度（ダイシェア強度）の効果を一層発揮することができるので、好ましい。
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［導電性ペーストの調製］
以下の成分を、表１に記載した実施例１～４並びに比較例１及び２の割合で混合して導電性ペーストを調製した。なお、表１に示す各成分の割合は、全て質量部で示しており、空欄は未配合であることを意味する。
（Ａ）銅微粒子
反応容器に３－メトキシプロピルアミン４００ｇ（４．５ｍｏｌ）を入れ、撹拌しながら反応温度を４０℃以下に保持しつつ、ギ酸銅４５０ｇ（２．０ｍｏｌ）を添加すると、ギ酸銅は濃青色な溶液となって溶解した。そこへヒドラジン１００ｇ（２．０ｍｏｌ）をゆっくり滴下し、その間、反応温度を５～６０℃に保持すると、ヒドラジンの添加とともに銅微粒子が生成していき、濃青色な溶液が次第に濃茶褐色へと変化した。ヒドラジンを全量滴下して反応を終了させた後、得られた反応混合物に撹拌しながらメタノールを添加し、その後２５℃で静置すると二層に分かれた。上層は淡黄色澄明な液であり、下層には茶褐色の（Ａ）銅微粒子が沈降した。上層の液をデカンテーションで除去し、更にメタノール添加と静置、そしてデカンテーションを繰り返して得られたペーストに、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール１０ｇを加えて混合し、エバポレーターによって残存するメタノールを留去して、（Ａ）銅微粒子を含む銅含有率９０質量％の銅微粒子スラリーを得た。なお、表１に示す（Ａ）銅微粒子の量は、銅成分の量である。また、この銅微粒子スラリーの残り１０質量％のうち、２質量％が３－メトキシプロピルアミン、８質量％が２－エチル－１，３－ヘキサンジオールである。このことを、熱重量示差熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ）装置を用いて確認した。
（Ｂ）銅粒子１
ＥＦＣ－０９（福田金属箔粉工業株式会社製）
（Ｂ）銅粒子２
ＣＳ－１０Ｄ（三井金属鉱業株式会社製）
（Ｂ）銅粒子３
ＨＸＲ－Ｃｕ（日本アトマイズ加工株式会社製）
（Ｂ）銅粒子４
ＤＣＸ－９９（ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）
（Ｃ）溶剤
２－エチル－１，３－ヘキサンジオール（富士フイルム和光純薬株式会社製）
表１には、上記（Ａ）銅微粒子を含む銅含有率９０質量％の銅微粒子スラリー中に含まれる２－エチル－１，３－ヘキサンジオールの他、溶剤が必要な場合には別途添加した２－エチル－１，３－ヘキサンジオールの合計量を記載している。
（Ｄ）アミン化合物
３－メトキシプロピルアミン（東京化成工業株式会社）
表１には、上記（Ａ）銅微粒子を含む銅含有率９０質量％の銅微粒子スラリー中に含まれる３－メトキシプロピルアミン量を記載している。
実施例及び比較例における測定方法は、以下のとおりである。
［平均粒子径］
平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて任意の粒子２００個を観察した際の粒子の径の平均値（個数平均値）である。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）はＳ－３４００Ｎ（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いた。
［結晶子径］
結晶子径は、ＣｕのＫα線を線源とした粉末Ｘ線回折法による測定から、面指数（１１１）面ピークの半値幅を求め、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式より計算した。なお、Ｓｃｈｅｒｒｅｒ定数は１．３３を用いた。Ｘ線回折装置としては、Ｕｌｔｉｍａ ＩＶ（株式会社リガク製）を用いた。
［クラック発生の測定］
実施例及び比較例の導電性ペーストを、幅５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍの形状でガラス基板上に塗布し、非酸化性雰囲気下（窒素水素混合ガス（水素濃度約３～５％））において、室温（２５℃）から２５０℃まで１０℃／分の昇温速度で昇温し、２５０℃で２０分間保持することにより焼成して、導電体を形成した。導電体中のクラック発生の有無（薄膜中の収縮の有無）を目視にて観察した。
無：導電体中のクラックの個数が０。
有：導電体中のクラックの個数が１以上。
［比抵抗の測定］
上記クラック発生の測定で作製した試験片を、比抵抗の測定に使用した。ＬＣＲメーターを用い、４端子法で比抵抗（抵抗率）を測定した。
［ダイシェア強度］
１mm×１mmの金コートシリコンチップを、実施例及び比較例の導電性ペーストを用いて、銅リードフレーム上にマウントし、非酸化性雰囲気下（窒素水素混合ガス（水素濃度約３～５％））において、室温（２５℃）から２５０℃まで１０℃／分の昇温速度で昇温し、２５０℃で２０分間保持することにより、焼成した。焼成後、ボンドテスターを用いて、室温（２５℃）でダイシェア強度を測定した。ボンドテスターは４０００万能型ボンドテスター（Ｎｏｒｄｓｏｎ ＤＡＧＥ社製）を用いた。
Figure 0007323944000001
表１に示す結果からわかる通り、実施例１～４の導電性ペーストを焼成して得られる導電体は、クラックの発生が無く、比抵抗値が低く、ダイシェア強度が高かった。より詳細には、「（Ｂ）銅粒子の結晶子径」／「（Ａ）銅微粒子の結晶子径」が大きくなるにつれ、比抵抗値が小さくなり、また、「（Ｂ）銅粒子の結晶子径」／「（Ａ）銅微粒子の結晶子径」が１．６のときを最大として、１．０あるいは２．０に近づくにつれダイシェア強度が小さくなっていくのがわかる。これに対し、比較例１の導電性ペーストを焼成して得られる導電体は、クラックの発生が確認され、比抵抗値及びダイシェア強度を測定するに足る試験片を作製することができなかった。比較例２の導電性ペーストを焼成して得られる導電体は、クラックは発生しなかったものの、導電体が脆く、ダイシェア強度を測定することができなかった。また、比抵抗値は高かった。
日本国特許出願２０１８－１８３８７９号（出願日：２０１８年９月２８日）の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。

Claims (9)

  1. （Ａ）平均粒子径が５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、かつ、結晶子径が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である銅微粒子と、
    （Ｂ）平均粒子径が０．８μｍ以上５μｍ以下であり、かつ、（Ａ）銅微粒子の結晶子径に対する結晶子径の比が１．０以上２．０以下である銅粒子と、
    （Ｃ）溶剤と、
    を含む導電性ペースト。
  2. （Ｂ）銅粒子のアスペクト比が１．０以上２．０以下である、請求項１に記載の導電性ペースト。
  3. さらに（Ｄ）アミン化合物を含む、請求項１又は２に記載の導電性ペースト。
  4. （Ｂ）銅粒子の含有量が、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子の合計１００質量部に対して、２０質量部以上８０質量部以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
  5. （Ｃ）溶剤の含有量が、（Ａ）銅微粒子及び（Ｂ）銅粒子の合計１００質量部に対して、３質量部以上６０質量部以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
  6. （Ｄ）アミン化合物が、式：ＮＨＲ 1 Ｒ 4 （式中、Ｒ 1 は、水酸基、メトキシ基、エトキシ基及びアミノ基からなる群より選択される置換基の１個で置換されている炭素数２～４の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、Ｒ 4 は、水素であるか、又はアミノ基で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を表す。）で示されるアミン化合物である、請求項３に記載の導電性ペースト。
  7. 請求項１～５のいずれか１項に記載の導電性ペーストを含む、ダイアタッチ剤。
  8. 請求項７に記載のダイアタッチ剤を用いて作製された半導体装置。
  9. 請求項７に記載のダイアタッチ剤を適用した表面が銅である、請求項８記載の半導体装置。
JP2020549189A 2018-09-28 2019-09-24 導電性ペースト Active JP7323944B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018183879 2018-09-28
JP2018183879 2018-09-28
PCT/JP2019/037179 WO2020066968A1 (ja) 2018-09-28 2019-09-24 導電性ペースト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020066968A1 JPWO2020066968A1 (ja) 2021-08-30
JP7323944B2 true JP7323944B2 (ja) 2023-08-09

Family

ID=69950741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020549189A Active JP7323944B2 (ja) 2018-09-28 2019-09-24 導電性ペースト

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11817398B2 (ja)
EP (1) EP3859751A4 (ja)
JP (1) JP7323944B2 (ja)
KR (1) KR20210066836A (ja)
CN (1) CN112771628B (ja)
WO (1) WO2020066968A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023074827A1 (ja) * 2021-10-28 2023-05-04 三井金属鉱業株式会社 銅粒子及びその製造方法
WO2023190080A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 三井金属鉱業株式会社 接合体の製造方法及び被接合体の接合方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006183072A (ja) 2004-12-27 2006-07-13 Namics Corp 銀微粒子、その製造方法及び銀微粒子を含有する導電ペースト
WO2016031860A1 (ja) 2014-08-28 2016-03-03 石原産業株式会社 金属質銅粒子及びその製造方法
JP2017041645A (ja) 2014-08-29 2017-02-23 三井金属鉱業株式会社 導電体の接続構造及びその製造方法、導電性組成物並びに電子部品モジュール

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1021744A (ja) 1996-06-28 1998-01-23 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
DE69933184T2 (de) * 1998-11-16 2007-08-30 Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, Sinopec, Fushun Kupferhaltiger Katalysator, dessen Verfahren zur Herstellung und seine Verwendung
US8721931B2 (en) * 2005-12-21 2014-05-13 E I Du Pont De Nemours And Company Paste for solar cell electrode, solar cell electrode manufacturing method, and solar cell
JP5773148B2 (ja) * 2011-07-29 2015-09-02 戸田工業株式会社 銀微粒子並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト、導電性膜及び電子デバイス
JP5598739B2 (ja) * 2012-05-18 2014-10-01 株式会社マテリアル・コンセプト 導電性ペースト
WO2014042227A1 (ja) * 2012-09-12 2014-03-20 エム・テクニック株式会社 金属微粒子の製造方法
WO2014084275A1 (ja) * 2012-11-30 2014-06-05 ナミックス株式会社 導電ペースト及びその製造方法
JP6199048B2 (ja) 2013-02-28 2017-09-20 国立大学法人大阪大学 接合材
JP6337909B2 (ja) * 2014-02-04 2018-06-06 株式会社村田製作所 電子部品モジュールの製造方法
US20160057866A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Jsr Corporation Metal film forming method and conductive ink used in said method
CN107112249B (zh) * 2015-02-04 2020-04-14 纳美仕有限公司 导热膏及其制备方法
JP2017135230A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
MY195254A (en) 2017-01-11 2023-01-11 Hitachi Chemical Co Ltd Copper Paste for Pressureless Bonding, Bonded Body And Semiconductor Device
JP2018183879A (ja) 2017-04-24 2018-11-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 積層フィルムと積層フィルムの製造方法および積層フィルムを転写した成形品
JP6766960B2 (ja) * 2017-05-26 2020-10-14 株式会社村田製作所 多層配線基板、電子機器、及び、多層配線基板の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006183072A (ja) 2004-12-27 2006-07-13 Namics Corp 銀微粒子、その製造方法及び銀微粒子を含有する導電ペースト
WO2016031860A1 (ja) 2014-08-28 2016-03-03 石原産業株式会社 金属質銅粒子及びその製造方法
JP2017041645A (ja) 2014-08-29 2017-02-23 三井金属鉱業株式会社 導電体の接続構造及びその製造方法、導電性組成物並びに電子部品モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
US20220045026A1 (en) 2022-02-10
WO2020066968A1 (ja) 2020-04-02
US11817398B2 (en) 2023-11-14
EP3859751A4 (en) 2022-07-06
EP3859751A1 (en) 2021-08-04
TW202018017A (zh) 2020-05-16
KR20210066836A (ko) 2021-06-07
CN112771628B (zh) 2022-09-13
CN112771628A (zh) 2021-05-07
JPWO2020066968A1 (ja) 2021-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107921533B (zh) 低温烧结性优异的金属浆料及该金属浆料的制造方法
JP4852272B2 (ja) 金属ペースト
TWI705998B (zh) 導電性組成物及使用該導電性組成物的電子組件
JP4928639B2 (ja) 接合材およびそれを用いた接合方法
US8021580B2 (en) Conductive metal paste
EP3508286B1 (en) Silver-coated alloy powder, electrically conductive paste, electronic part, and electric device
CN110462752B (zh) 电极形成用树脂组合物以及芯片型电子部件及其制造方法
JP7323944B2 (ja) 導電性ペースト
JP2014225350A (ja) 銀ペースト組成物
TWI835866B (zh) 導電性膏
US9951231B2 (en) Copper-containing conductive pastes and electrodes made therefrom
JP7434786B2 (ja) 銅／酸化銅微粒子ペースト
TW202207245A (zh) 導電組合物、貼片材料、壓力燒結貼片材料和電子零件
JP6603989B2 (ja) 複合粒子及びその製造方法、導電性ペースト、焼結体、並びに半導体装置
TWI789698B (zh) 氧化銅糊料及電子零件之製造方法
JP6944734B2 (ja) 接合体および電子装置
JP7197105B2 (ja) 多孔質導電体、素子接合体の製造方法、積層体及びその製造方法、プリコートベアチップ、並びに、電子デバイス
WO2023190593A1 (ja) ペースト組成物及び複合体
WO2023190591A1 (ja) 銀ペースト及び複合体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230403

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230718

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230721

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7323944

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150