(57)【要約】      （修正有）【課題】電極とバンプとの間の接合性を向上できる導電性インク、バンプ形成方法及び電子部品を提供する。【解決手段】ＩＣなどのチップまたは基板１０に形成された卑金属元素で構成された電極１２上に、液滴吐出ヘッド１４を用いた液滴吐出法によってバンプ１８を形成するための導電性インク１６であって、導電性インク１６は、Ａｇナノ粒子などの金属とアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属元素で構成された電極と接合するバンプを形成するための導電性インクであって、
アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた導電性インク。
【請求項２】
前記電極が、卑金属元素で構成されている請求項１に記載の導電性インク。
【請求項３】
前記溶媒は、沸点が２００℃以上である請求項１に記載の導電性インク。
【請求項４】
前記溶媒は、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンのいずれか１種類又は２種類以上を含有する請求項１に記載の導電性インク。
【請求項５】
前記溶媒は、沸点が２００℃未満の有機化合物または水と、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とが、全体としての沸点が２００℃以上となる混合比で混合された混合物である請求項１に記載の導電性インク。
【請求項６】
前記沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物は、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンのいずれか１種類又は２種類以上を含んで構成された請求項５に記載の導電性インク。
【請求項７】
沸点が２００℃未満の前記有機化合物は、エチレングリコール、イソプロピルアルコールのいずれか１種類又は２種類を含んで構成された請求項５に記載の導電性インク。
【請求項８】
金属元素で構成された電極と接合するバンプを形成するためのバンプ形成方法であって、
アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた導電性インクの液滴を吐出して、前記バンプを形成するバンプ形成方法。
【請求項９】
前記電極が、卑金属元素で構成されている請求項８に記載のバンプ形成方法。
【請求項１０】
前記溶媒は、沸点が２００℃以上である請求項８に記載のバンプ形成方法。
【請求項１１】
前記溶媒は、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンのいずれか１種類又は２種類以上を含有する請求項８に記載のバンプ形成方法。
【請求項１２】
前記溶媒は、沸点が２００℃未満の有機化合物または水と、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とが、全体としての沸点が２００℃以上となる混合比で混合された混合物である請求項８に記載のバンプ形成方法。
【請求項１３】
金属元素で構成された電極と接合しているバンプが形成された電子部品であって、
前記バンプは、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた導電性インクの液滴を吐出して形成された電子部品。
【請求項１４】
前記電極が、卑金属元素で構成されている請求項１３に記載の電子部品。
【請求項１５】
前記溶媒は、沸点が２００℃以上である請求項１３に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップまたは基板の電極上に金属分散液を液滴吐出法により複数回吐出してバンプを形成する導電性インク、導電性インクを用いたバンプ形成方法及び導電性インクあるいはバンプ形成方法を用いて構成された電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基体上に半導体装置を実装する際に用いるバンプ形成方法であって、基体または半導体装置のバンプ形成部に、金属微粒子を分散させてなる金属分散液を液滴吐出法によって設け、次いで、バンプ形成部に設けられた金属分散液を熱処理して金属製のバンプを形成するバンプ形成方法について開示されている。
【０００３】
このバンプ形成方法によれば、液滴吐出法によって金属分散液をバンプ形成部に吐出して、さらに熱処理してバンプを形成するので、装置として特に高価なものが必要とならず、また工程数も少ないことから装置の種類も少なくて済み、さらにフォトマスクなどの消耗品も必要としないことなどから、従来に比べコストが格段に低減される。また、このバンプ形成方法によれば、液滴吐出法により金属分散液を所望箇所必要量吐出することができるので、材料が無駄になることがほとんどない。さらに、このバンプ形成方法によれば、廃液などの産業廃棄物もほとんど生じないという効果がある。
【０００４】
また、このバンプ形成方法において、金属分散液を液滴吐出法によって設ける際の液滴吐出回数を複数回とし、一の回の液滴吐出量と他の回の液滴吐出量とを異ならせることにより、少なくとも下部と上部とで外径の異なるバンプを形成することも開示されている。
【０００５】
特許文献２には、基盤上方に立体構造体を設ける工程を含む電子部品製造方法であって、導電性材料を含む液状の組成物を吐出し、組成物を乾燥させ基盤上方に導電性材料からなる第１の層を形成する第１工程と、第１の層上に導電性材料を含む組成物を吐出し、組成物を乾燥させ導電性材料からなる第２の層を形成する第２工程を有して電子部品を製造する方法について開示されている。
【０００６】
この電子部品製造方法によれば、立体構造体の一部をなす第１の層と第２の層とを積層することで、所望の立体構造体を得ることができる。また、第１の層および第２の層を形成する際には、例えばインクジェットプリンタと同様の機構を利用した液滴塗布方式で組成物の液滴を吐出し、乾燥して固化することで、フォトリソグラフのように工程数が多くなることなく、少ない工程、且つ低コストで微細な立体構造体を形成することができる。
【０００７】
また、この電子部品製造方法において、第２の吐出量を第１の吐出量より少なくすることが開示されている。このようにすることで、第１工程で組成物を吐出する位置と、第２工程で組成物を吐出する位置との間でずれが生じても、第１の層からはみ出すことなく第２の層を形成することが可能になり、第２工程で吐出した組成物が第２の層から垂れて形状が崩れたり、高さ精度が低下したりするなどの不具合を防止することができる。また、形成された立体構造体の先端が押圧されて第２の層が変形した場合でも、第２の層が第１の層からはみ出さないので、隣り合う立体構造体と短絡する可能性が低くなり、立体構造体を狭ピッチで配置することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２２８３７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２１８１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、図５に、電極３６上にバンプ３４を形成した基板３２にチップ（ＩＣ）３８を搭載、もしくは電極４０上にバンプ３４を形成したチップ（ＩＣ）３８を基板３２に搭載した際のフリップチップ接合体３０を示す。電極３６、４０は、主にＡｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｐｄ（パラジウム）などの金属であるが、電極の表層にはわずかではあっても酸化膜が形成される可能性がある。特にＣｕ、Ａｌ、Ｎｉのような卑金属では、電極の表層に酸化膜が形成され易く、その酸化膜が電極３６、４０とバンプ３４間での接合性を阻害する問題がある。
【００１０】
また、図６及び図７に示すように、実装に用いる基板４２のチップ（ＩＣ）４８を搭載するエリアでの電極４４、４４の段差αが１５μｍ程度ある場合、形成するバンプ４６の高さは１５μｍ以上の高さが必要である。一方、金属分散液を吐出する回数は、生産性を考えると５回程度までとする必要がある。
【００１１】
金属分散液の溶媒の沸点が２００℃未満の場合、吐出する回数が５回程度では十分な高さに積み上がらない問題がある。図８に、沸点が１９７℃の溶媒の金属分散液と、沸点が２５４℃の溶媒の金属分散液とを基板に形成された電極上に吐出させた場合における、吐出回数とバンプ高さの関係を示す。沸点が２５４℃の溶媒の金属分散液では吐出回数が５回で、１５μｍ以上となるが、沸点が１９７℃の溶媒の金属分散液では、吐出回数が３０回でも１０μｍに満たない。
【００１２】
ここで、各吐出回数において、金属分散液が着弾した直後と２０秒後のバンプを観察したときに、形成するバンプは、金属分散液中の金属と溶媒の混合体であるが、金属分散液の溶媒の沸点が１９７℃の場合、金属分散液が基材上に着弾後、金属分散液中の溶媒が速く乾燥し、バンプ体積が収縮するためバンプを高さ方向に積み上げることができないという問題がある。
【００１３】
これを模式図で示すと、図９になる。図９に示すように、吐出１回目では沸点１９７℃、２５４℃の金属分散液５０、５２がともに基板５４の電極５６上に薄くぬれ広がる。また、吐出２回目において、沸点が１９７℃の金属分散液５０では、溶媒が乾燥しバンプ体積が収縮するが、沸点が２５４℃の金属分散液５２では、溶媒の乾燥が少なく、バンプ体積の収縮は小さい。吐出３回目においても、２回目と同様であり、沸点が２５４℃の金属分散液５２では、バンプが高さ方向に積み上がっていくが、沸点が１９７℃の金属分散液５０は、積み上がる効率が極めて悪い。
【００１４】
そこで、本発明の第１の目的は、電極とバンプとの間の接合性を向上できる導電性インク、導電性インクを用いたバンプ形成方法及び導電性インクあるいはバンプ形成方法を用いて構成された電子部品を提供することである。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、少ない吐出回数で所定の高さのバンプを形成できる導電性インク、導電性インクを用いたバンプ形成方法及び導電性インクあるいはバンプ形成方法を用いて構成された電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的を達成するための本発明は、金属元素で構成された電極と接合するバンプを形成するための導電性インクであって、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた導電性インクに向けられる。
【００１７】
電極を金属元素で構成した場合、電極の表層にはわずかではあっても酸化膜が形成される可能性がある。本発明によれば、この電極と接合するバンプにアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含ませることにより、アルコール性ヒドロキシ基の還元作用により、酸化膜が除去される。これにより、電極とバンプとの接合を良好にして、良好な接合状態を安定的に維持することができる。なお、電極がＣｕ、Ａｌ、Ｎｉなどの卑金属元素で構成されている場合、電極の表層に酸化膜が形成され易く、その酸化膜が電極とバンプ間での接合性を阻害し易いため、上記の効果が著しい。ここで、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とは、ベンゼン環以外で炭化水素内の水素原子を置換するヒドロキシ基を有する有機化合物を意味する。
【００１８】
本発明において、前記溶媒は、沸点が２００℃以上であることが好ましい。
【００１９】
これにより、溶媒の乾燥が緩やかに進み、バンプの体積が大きくなるため、バンプが積み上がり易くなる。この結果、導電性インクの少ない吐出回数又は吐出量で、所定の高さのバンプを形成することができる。
【００２０】
本発明において、前記溶媒は、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンのいずれか１種類又は２種類以上を含有することが好ましい。
【００２１】
これにより、前記の効果に加え、製造コストの低減された、毒性がなく安全で、取り扱いの容易な導電性インクを得ることができる。
【００２２】
本発明において、前記溶媒は、沸点が２００℃未満の有機化合物または水と、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とが、全体としての沸点が２００℃以上となる混合比で混合された混合物とすることが好ましい。
【００２３】
本発明の導電性インクに用いる溶媒は、沸点が２００℃未満の有機化合物または水を含んだものでもよく、この場合、溶媒全体としての沸点が２００℃以上となるように、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と混合すればよい。これにより、溶媒の一部を安価な材料で置き換えることで、導電性インクの製造コストをさらに低減することができる。
【００２４】
本発明において、沸点が２００℃未満の有機化合物または水と混合される沸点が２００℃以上の前記アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物は、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンのいずれか１種類又は２種類以上を含んで構成されたものであることが好ましい。
【００２５】
これにより、前記の効果に加え、製造コストの低減された、毒性がなく安全で、取り扱いの容易な導電性インクを得ることができる。
【００２６】
本発明において、沸点が２００℃以上の前記アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と混合される沸点が２００℃未満の前記有機化合物は、エチレングリコール、イソプロピルアルコールのいずれか１種類又は２種類を含んで構成されたものであることが好ましい。
【００２７】
これにより、溶媒の一部を安価な材料で置き換えることで、導電性インクの製造コストをさらに低減することができる。
【００２８】
また、本発明は、金属元素で構成された電極と接合するバンプを形成するためのバンプ形成方法であって、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた導電性インクの液滴を吐出して、前記バンプを形成するバンプ形成方法にも向けられる。
【００２９】
電極を金属元素で構成した場合、電極の表層にはわずかではあっても酸化膜が形成される可能性がある。本発明によれば、この電極と接合するバンプにアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含ませることにより、アルコール性ヒドロキシ基の還元作用により、酸化膜が除去される。これにより、電極とバンプとの接合を良好にして、良好な接合状態を安定的に維持することができる。なお、電極がＣｕ、Ａｌ、Ｎｉなどの卑金属元素で構成されている場合、電極の表層に酸化膜が形成され易く、その酸化膜が電極とバンプ間での接合性を阻害し易いため、上記の効果が著しい。
【００３０】
本発明において、前記溶媒は、沸点が２００℃以上であることが好ましい。
【００３１】
これにより、溶媒の乾燥が緩やかに進み、バンプの体積が大きくなるため、バンプが積み上がり易くなる。この結果、導電性インクの少ない吐出回数又は吐出量で、所定の高さのバンプを形成することができる。
【００３２】
本発明において、前記溶媒は、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンのいずれか１種類又は２種類以上を含有した有機化合物とすることが好ましい。
【００３３】
これにより、バンプ形成の製造コストを低減することができ、また毒性のない有機化合物を溶媒とする導電性インクを用いることにより、作業を安全に行なうことができる。
【００３４】
本発明において、前記溶媒は、沸点が２００℃未満の有機化合物または水と、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とが、全体としての沸点が２００℃以上となる混合比で混合された混合物とすることが好ましい。
【００３５】
本発明の導電性インクに用いる溶媒は、沸点が２００℃未満の有機化合物または水を含んだものでもよく、この場合、溶媒全体としての沸点が２００℃以上となるように、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と混合すればよい。これにより、溶媒の一部を安価な材料で置き換えた導電性インクを用いることで、バンプ形成の製造コストをさらに低減することができる。
【００３６】
さらに、本発明は、金属元素で構成された電極と接合しているバンプが形成された電子部品であって、前記バンプは、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた導電性インクの液滴を吐出して形成された電子部品にも向けられる。
【００３７】
電極を金属元素で構成した場合、電極の表層にはわずかではあっても酸化膜が形成される可能性がある。本発明によれば、この電極と接合するバンプにアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含ませることにより、アルコール性ヒドロキシ基の還元作用により、酸化膜が除去される。これにより、電極とバンプとの接合を良好にして、良好な接合状態を安定的に維持することができる。なお、電極がＣｕ、Ａｌ、Ｎｉなどの卑金属元素で構成されている場合、電極の表層に酸化膜が形成され易く、その酸化膜が電極とバンプ間での接合性を阻害し易いため、上記の効果が著しい。また、金属元素を主体とした電極を有した電子部品と基板とを接合するためには、電極表面上にめっきなどの前処理が必要となるが、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた導電性インクでバンプを形成することにより、かかる前処理が不要になる。この結果、製造工程の工程数が削減され、製造コストが低減された、安価な電子部品を実現することができる。
【００３８】
本発明において、前記溶媒は、沸点が２００℃以上であることが好ましい。
【００３９】
これにより、溶媒の乾燥が緩やかに進み、バンプの体積が大きくなるため、バンプが積み上がり易くなる。この結果、導電性インクの少ない吐出回数又は吐出量で、所定の高さのバンプを形成することができる。この結果、製造工程の工程数が削減され、製造コストが低減された、安価な電子部品を実現することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、電極とバンプとの間の接合性を向上できる。また、少ない吐出回数で所定の高さのバンプを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のバンプ形成方法の構成図である。
【図２】本発明の導電性インク（エチレングリコール溶媒）を使用した場合と従来の導電性インク（水溶媒）を使用した場合とにおいて、Ａｌ電極とバンプとの間における接触抵抗値を示した図である。
【図３】本発明のバンプ形成方法の一実施例の工程図である。
【図４】図４Ａは、本発明のバンプ形成方法の一実施例で基板上にバンプを形成した構成図であり、図４Ｂは、そのバンプに対してチップを搭載して得たフリップチップ接合体の構成図である。
【図５】フリップチップ接合体の説明図である。
【図６】基板の凸凹上にバンプが形成された構成の説明図である。
【図７】基板の凸凹上に形成されたバンプに対してチップが搭載された構成の説明図である。
【図８】導電性インクの溶媒の沸点ごとのバンプ高さと吐出回数との関係を示した説明図である。
【図９】導電性インクの溶媒の沸点ごとの各吐出回数における着弾直後と着弾後から２０秒後とのバンプの形状を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の導電性インク、導電性インクを用いたバンプ形成方法及び導電性インクあるいはバンプ形成方法を用いて構成された電子部品について、図面を参照して説明する。
【００４３】
図１に示すように、本発明は、ＩＣなどのチップ又は基板１０に形成された電極１２上に、液滴吐出ヘッド１４を用いた液滴吐出法によって、金属分散液（導電性インク）１６を複数回吐出し、バンプ１８を形成する際に適用されるものである。
【００４４】
チップ又は基板１０に形成された電極１２は、金属元素で構成されているが、コスト面、導電性、マイグレーションの観点などから空気中で酸化し易い卑金属で構成されていることが多い。電極１２を構成する金属元素の一例として、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどが挙げられるが、非金属元素としてはＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉが用いられる。ただし種々の条件の下、空気中で比較的酸化しにくいＡｕ、Ａｇ、Ｐｄなどが用いられる場合もある。
【００４５】
金属分散液１６は、金属と、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒とを用いてなるものである。金属として、例えば、Ａｇナノ粒子が用いられる。Ａｇナノ粒子の表面は、Ａｇと配位可能なアミン、アルコール、チオールなどの分散剤で被覆され、有機溶媒中に安定に分散させてある。金属分散液１６は、インク状態でＡｇナノ粒子が分散剤の被覆作用で有機溶媒中に凝集せず安定分散している。加熱時には、酸無水物などの捕捉物質が分散剤を取り込む。そして、例えば、２５０℃以下の低温で焼結させて、接合部を形成することにより導通する。なお、金属分散液１６中の金属は、Ａｇ以外の金属又は卑金属でもよく、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉなどを用いることもできる。
【００４６】
溶媒として、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物が用いられる。具体的には、トリエチレングリコール（沸点２１０℃）、ジエチレングリコール（沸点２４４℃）、ドデシルアルコール（沸点２５９℃）、トリデシルアルコール（沸点２５４℃）、テトラデシルアルコール（沸点２８９℃）、グリセリン（沸点２９０℃）のいずれか１種類又は２種類以上を含有した有機化合物であることが好ましい。なお、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とは、ベンゼン環以外で炭化水素内の水素を置換するヒドロキシ基を有する有機化合物を意味する。
【００４７】
アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物としてさらに好ましい沸点は、２５０℃以上である。沸点が２５０℃以上のものを用いることにより、バンプ形成時において、溶媒の乾燥速度を極力遅くすることができる。この結果、バンプを積み上げ易くなり、バンプの高さを維持することができる。
【００４８】
また、溶媒は、沸点が２００℃未満の有機化合物または水（沸点１００℃）と、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とが、全体としての沸点が２００℃以上となる混合比で混合された混合物を用いてもよい。具体的には、沸点が２００℃未満の有機化合物として、エチレングリコール（沸点１９７℃）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ、沸点８２℃）のいずれか１種類又は２種類を含んで構成されたものが一例に挙げられる。また、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物として、トリエチレングリコール（沸点２１０℃）、ジエチレングリコール（沸点２４４℃）、ドデシルアルコール（沸点２５９℃）、トリデシルアルコール（沸点２５４℃）、テトラデシルアルコール（沸点２８９℃）、グリセリン（沸点２９０℃）のいずれか１種類又は２種類以上を含んで構成されたものが一例に挙げられる。
【００４９】
ここで、金属分散液１６に、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いたときの作用及び効果について説明する。
【００５０】
（アルコール系溶媒による還元作用の効果）
電極１２が金属元素で構成されている場合、電極１２の表層にはわずかではあっても酸化膜が形成される可能性がある。このような電極１２に対して、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含んだ金属分散液１６で形成されたバンプを接合させると、アルコール性ヒドロキシ基の還元作用により、電極１２の表層が還元されて酸化膜が除去される。この結果、両者の接合性を向上させ、その状態を安定的に維持することができるため、電極１２とバンプ１８との接触抵抗を低下させることができる。なお、電極１２がＣｕ、Ａｌ、Ｎｉなどの卑金属元素で構成されている場合、電極１２の表層に酸化膜が形成され易く、その酸化膜が電極１２とバンプ１８間での接合性を阻害し易いため、上記の効果が著しい。
【００５１】
上記作用を化学式で表現すると、以下のようになる。
（Ｍ−Ｏ）＋（Ｒ−ＣＨ２ＯＨ）→（Ｍ）＋（Ｒ−ＣＨＯ）＋（Ｈ２０）
（Ｍ：金属元素）
【００５２】
上記化学式のＭ−Ｏは、酸化膜を意味し、Ｒ−ＣＨ２ＯＨはアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を意味する。この式から、アルコール性ヒドロキシ基の還元作用により、金属元素と酸素との結合が解消され、酸化膜が除去されたことがわかる。
【００５３】
さらに、金属分散液１６の溶媒に水を用いた場合と、エチレングリコールを用いた場合とで、Ａｌで構成された電極１２とバンプ１８との接触抵抗を測定した。その測定結果を図２に示す。なお、金属分散液１６中の金属はＣｕである。
【００５４】
図２に示すように、金属分散液１６の溶媒にエチレングリコールを用いた場合の方が水を用いた場合と比較して、接触抵抗のばらつきが小さく、アルミニウム電極に対する接合が安定していることがわかる。
【００５５】
（金属分散液の溶媒の沸点が２００℃以上であることの作用効果）
例えば、金属分散液の溶媒の沸点が２００℃未満である場合では、金属分散液が電極上に着弾後、金属分散液中の溶媒の乾燥が早く進み、バンプの体積が収縮する。このため、液滴吐出ヘッドから金属分散液を５回程度吐出するだけでは、バンプが高さ方向に積み上がらず、バンプの高さを所定以上の高さに形成することができない。この結果、基板やチップなどで段差のある部位にバンプを形成する場合には、バンプで段差を吸収することができず、不具合が生じる。
【００５６】
これに対して、金属分散液１６の溶媒の沸点を２００℃以上とした場合では、溶媒の乾燥が緩やかに進むため、バンプ１８の体積が大きくなる。この結果、バンプ１８が高さ方向に積み上がり易くなり、バンプ１８の高さを所定以上の高さに形成することができる。この結果、基板１０やチップなどで段差のある部位にバンプ１８を形成する場合には、バンプ１８で段差を吸収することができる。
【００５７】
なお、この場合、金属分散液１６の溶媒の一要素として、沸点が２００℃未満の有機化合物又は水を含んでいてもよく、溶媒全体としての沸点が２００℃以上となるように、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物と混合すればよい。
【００５８】
また、金属元素や卑金属元素を主体とした電極１２を有した電子部品２４（図４Ｂ参照）と基板とを接合するためには、電極表面上にめっきなどの前処理が必要となるが、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物を含む溶媒を用いた金属分散液１６でバンプ１８を形成することにより、かかる前処理が不要になる。この結果、電子部品製造工程の工程数の削減及び電子部品２４（図４Ｂ参照）の製造コストの低減を実現することができる。
【００５９】
（実施例）
次に、本発明の導電性インク、導電性インクを用いたバンプ形成方法及び導電性インクあるいはバンプ形成方法を用いて構成された電子部品の実施例について説明する。
【００６０】
図３に示すように、含有する金属がＣｕ、アルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物である溶媒がグリセリン（沸点２９０℃）の金属分散液１６を用いて、基板１０の電極１２上にバンプ１８を形成する。なお、電極１２の材質はＣｕである。ＩＣなどのチップ又は基板１０の温度を５０℃から９０℃の範囲とし、１回の吐出量を１２ｐｌとして、液滴吐出ヘッド１４から金属分散液１６を５回連続して吐出する。なお、金属分散液１６中の金属は、Ｃｕ以外、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属を用いることもできる。
【００６１】
この吐出作業により、１回目の金属分散液１６の吐出作業では、チップ又は基板１０の電極１２上に金属分散液１６の塊は発生せず、吐出された金属分散液１６は電極１２上にある程度ぬれ広がるが、２回目の金属分散液１６の吐出作業では、吐出された金属分散液１６は、１回目に吐出された金属分散液１６上にぬれ広がらず塊となって積み重ねられる。以後、３回目、４回目、５回目と続けて、金属分散液１６の吐出作業を継続すると、前回の吐出により塊となった金属分散液１６の上に順番に積み重なり、チップ又は基板１０上に所定高さの金属分散液１６の塊が形成される。この金属分散液１６の塊がバンプ１８を形成する。
【００６２】
次に、フリップチップ接合方法について説明する。
図４に示すように、上記した方法によりチップ又は基板１０の電極１２上にバンプ１８が形成された後、バンプ１８上にチップ２０が搭載される。このチップ２０には、Ｃｕからなる２２が形成されており、チップ２０側の電極２２とバンプ１８とが接合される。この接合作業は、窒素雰囲気において、１５０〜３００℃で１〜６０分間加熱した環境で実行される。なお、チップ２０に形成されている電極２２は、本実施例のように基板１０の電極１２と同じ材質であってもよく、また例えば基板１０の電極１２がＣｕからなり、チップ２０の電極２２がＡｌからなる場合のように、異なる材質であってもよい。
【００６３】
以上のように、本実施例によれば、沸点が２００℃以上、より好ましくは２５０℃以上のドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンを溶媒とする金属分散液１６を用いてバンプ１８を形成することにより、吐出回数が５回で基板１０の段差を吸収できる高さとなる１５μｍ以上のバンプ１８を容易に形成することができる。
【００６４】
また、本実施例によれば、金属分散液１６の溶媒であるドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、グリセリンの還元作用により、仮に電極１２の表面が酸化膜を有していたとしても、電極の酸化膜を除去できるため、バンプ１８と電極１２（２２）との間の接合性を向上することができる。
【００６５】
なお、金属分散液１６の溶媒としては、トリエチレングリコール（沸点２１０℃）、ジエチレングリコール（沸点２４４℃）、ドデシルアルコール(２５９℃)、トリデシルアルコール(２５４℃)、テトラデシルアルコール(２８９℃)、グリセリン（沸点２９０℃）のいずれか１種類又は２種類以上を含有する有機化合物であることが好ましい。
【００６６】
また、本実施例では、金属分散液１６の溶媒として、沸点が２００℃未満の有機化合物または水（沸点１００℃）と、沸点が２００℃以上のアルコール性ヒドロキシ基を有する有機化合物とが、全体としての沸点が２００℃以上となる混合比で混合された混合物を用いてもよい。具体的には、沸点が２００℃未満の有機化合物として、エチレングリコール（沸点１９７℃）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ、沸点８２℃）のいずれか１種類又は２種類を含んで構成されたものが一例に挙げられる。また、沸点が２００℃以上の有機化合物として、トリエチレングリコール（沸点２１０℃）、ジエチレングリコール（沸点２４４℃）、ドデシルアルコール(２５９℃)、トリデシルアルコール(２５４℃)、テトラデシルアルコール(２８９℃)、グリセリン（沸点２９０℃）のいずれか１種類又は２種類以上を含んで構成されたものが一例に挙げられる。
【００６７】
さらに、バンプ１８の形成作業において、沸点の高い金属分散液１６を用いてバンプ１８を形成することにより、バンプ形成作業の生産性及び効率性を上げることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１２      電極
１６      金属分散液（導電性インク）
１８      バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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