(57)【要約】【課題】冷熱サイクルが繰り返されても大きなクラックを生じ難い銀接合層によって電子部品を基板に接合することができる接合材およびその接合材を用いて電子部品が基板に接合された接合体を提供する。【解決手段】銀の焼結体を含む銀接合層を介して電子部品として（接合面が銀めっきされた）ＳｉＣチップなどの半導体チップが銅基板に接合された接合体において、銀接合層のシア強度を６０ＭＰａ以上であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下である。【選択図】図１
2018165387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀の焼結体を含む銀接合層を介して電子部品が基板に接合された接合体において、銀接合層のシア強度が６０ＭＰａ以上であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下であることを特徴とする、接合体。
【請求項２】
前記電子部品の銀接合層との接合面が貴金属でめっきされていることを特徴とする、請求項１に記載の接合体。
【請求項３】
前記電子部品の銀接合層との接合面が銀めっきされていることを特徴とする、請求項１に記載の接合体。
【請求項４】
前記電子部品がＳｉＣチップであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の接合体。
【請求項５】
前記基板が銅基板であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の接合体。
【請求項６】
銀微粒子を含む銀ペーストからなる接合材において、この接合材を銅基板上に塗布して大気雰囲気中において１０ＭＰａの荷重をかけながら２８０℃まで１２０秒間で昇温させた後に２８０℃で１８０秒間保持する焼成を行って接合材中の銀を焼結させて銀接合層を形成したときの銀接合層のシア強度が６０ＭＰａ以上であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下であることを特徴とする、接合材。
【請求項７】
前記銀微粒子の平均一次粒径が１〜１００ｎｍであることを特徴とする、請求項６に記載の接合材。
【請求項８】
前記接合材が平均一次粒子径０．２〜１０μｍの銀粒子を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の接合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合材およびそれを用いた接合体に関し、特に銀微粒子を含む銀ペーストからなる接合材およびその接合材を使用して形成された銀接合層により電子部品が基板に接合された接合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銅基板などの金属基板上に半導体チップなどの電子部品を搭載した半導体装置では、電子部品が半田により基板上に固定されており、近年では、人体や環境などへの負荷を考慮して、従来の鉛を含む半田から鉛フリー半田への移行がなされている。
【０００３】
また、このような半導体装置の半導体チップとして、広く使用されていたＳｉチップよりも低損失で優れた特性のＳｉＣチップを使用することが検討されている。しかし、ＳｉＣチップを基板上に搭載した半導体装置では、動作温度が２００℃を超える場合もあるため、ＳｉＣチップを基板上に固定する半田として、融点が高い高温半田を使用する必要があるが、このような高温半田は鉛フリー化が困難である。
【０００４】
一方、近年、銀微粒子を含む銀ペーストを接合材として使用し、被接合物間に接合材を介在させ、被接合物間に圧力を加えながら所定時間加熱して、接合材中の銀を焼結させて、銀接合層により被接合物同士を接合することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような銀ペーストからなる接合材から形成される銀接合層は、通常の半田より融点が高いため、半田の代わりに使用して、基板上に半導体チップなどの電子部品を固定する試みがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８０１４７号公報（段落番号００１４−００２０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＳｉＣチップのような半導体チップを基板上に搭載した半導体装置では、銀ペーストからなる接合材を使用して半導体チップを基板上に固定すると、半導体装置の動作時に銀接合層が１００℃を超える高温になり、半導体装置のオンとオフの繰り返しなどによって冷熱サイクルやパワーサイクルが繰り返されると、半導体チップや基板と銀接合層との熱膨張率の相違により、銀接合層に大きなクラックが生じ、半導体チップが破損して、半導体装置の故障につながるおそれがある。
【０００７】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、冷熱サイクルが繰り返されても大きなクラックを生じ難い銀接合層によって電子部品を基板に接合することができる接合材およびその接合材を用いて電子部品が基板に接合された接合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明による接合体は、銀の焼結体を含む銀接合層を介して電子部品が基板に接合された接合体において、銀接合層のシア強度が６０ＭＰａ以上であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下であることを特徴とする。この接合体において、電子部品の銀接合層との接合面が、貴金属でめっきされているのが好ましく、銀めっきされているのがさらに好ましい。また、電子部品がＳｉＣチップであるのが好ましい。また、基板が銅基板であるのが好ましい。
【０００９】
また、発明による接合材は、銀微粒子を含む銀ペーストからなる接合材において、この接合材を銅基板上に塗布して大気雰囲気中において１０ＭＰａの荷重をかけながら２８０℃まで１２０秒間で昇温させた後に２８０℃で１８０秒間保持する焼成を行って接合材中の銀を焼結させて銀接合層を形成したときの銀接合層のシア強度が６０ＭＰａ以上であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下であることを特徴とする。この接合材において、銀微粒子の平均一次粒径が１〜１００ｎｍであるのが好ましい。また、この接合材は、平均一次粒子径０．２〜１０μｍの銀粒子を含んでもよい。
【００１０】
なお、本明細書中において、「平均一次粒子径」とは、銀微粒子または銀粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡写真（ＴＥＭ像）により求められる一次粒子径の平均値をいう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、冷熱サイクルが繰り返されても大きなクラックを生じ難い銀接合層によって電子部品を基板に接合することができる接合材およびその接合材を用いて電子部品が基板に接合された接合体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による接合体の実施の形態の一例として銀接合層を介して電子部品を基板に接合した接合体を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明による接合体の実施の形態は、図１に示すように、銀の焼結体を含む銀接合層１２を介して電子部品１４（好ましくはＳｉＣチップなどの半導体チップ）が基板１０（好ましくは銅基板）に接合された接合体において、銀接合層のシア強度を６０ＭＰａ以上（好ましくは７０ＭＰａ以上、さらに好ましくは９０〜１５０ＭＰａ）であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下（好ましくは７５ｎｍ以下、さらに好ましくは４５〜７４ｎｍ）である。なお、電子部品１４の接合面は、接合力を高めるために、金、銀、パラジウムなどの貴金属でめっきされているのが好ましい。
【００１４】
また、本発明による接合材の実施の形態は、銀微粒子を含む銀ペーストからなる接合材において、この接合材を銅基板上に塗布して大気雰囲気中において１０ＭＰａの荷重をかけながら２８０℃まで１２０秒間で昇温させた後に２８０℃で１８０秒間保持する焼成を行って接合材中の銀を焼結させて銀接合層を形成したときの銀接合層のシア強度が６０ＭＰａ以上（好ましくは７０ＭＰａ以上、さらに好ましくは９０〜１５０ＭＰａ）であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下（好ましくは７５ｎｍ以下、さらに好ましくは４５〜７４ｎｍ）である。
【００１５】
このように銀接合層のシア強度が６０ＭＰａ以上であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下であれば、冷熱サイクルが繰り返されても大きなクラックを生じ難い銀接合層によって電子部品を基板に接合することができる。
【００１６】
銀接合層によって電子部品などを基板に接合する際の接合強度（シア強度）を高めるためには、接合時の焼成温度を高くしたり、焼成時間を長くするなどして、銀の焼結を十分に行うのが好ましい。このように銀の焼結を十分に行うと、銀接合層と基板との間で原子拡散が起こって接合強度が高くなると考えられる。しかし、銀の焼結を十分に行うと、結晶成長に強く作用して、銀接合層の結晶子径が大きくなって、冷熱サイクルが繰り返されると、銀接合層に大きなクラックを生じ易くなることがわかった。
【００１７】
上記の接合材は、銀微粒子とともに、溶剤と、分散剤を含むのが好ましい。
【００１８】
溶剤は、接合材を基板に塗布し易い粘度を有し且つ銀を焼結させて銀接合層を形成することができる溶剤であればよく、１種の溶剤を単独で使用してもよいし、２種以上の溶剤を組み合わせて使用してもよい。接合材中の溶剤の含有量は、１〜２５質量％であるのが好ましく、５〜２０質量％であるのがさらに好ましい。この溶剤として、極性溶媒や非極性溶媒を使用することができるが、接合材中の他の成分との相溶性や環境負荷の観点から、極性溶媒を使用するのが好ましい。例えば、極性溶媒として、水、アルコール、ポリオール、グリコールエーテル、１−メチルピロリジノン、ピリジン、ターピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、テキサノール、フェノキシプロパノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、γ―ブチロラクトン、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、１−オクタノールなどを使用することができる。このような極性溶媒として、１−デカノール、１−ドデカノール、１−テトラデカノール、３−メチル−１，３−ブタンジオール３−ヒドロキシ−３−メチルブチルアセテート、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（オクタンジオール）、ヘキシルジグリコール、２−エチルヘキシルグリコール、ジブチルジグリコール、グリセリン、ジヒドロキシターピネオール、ジヒドロターピニルアセテート、２−メチル−ブタン−２，３，４−トリオール（イソプレントリオールＡ（ＩＰＴＬ−Ａ）、日本テルペン化学株式会社製）、２−メチル−ブタン−１，３，４−トリオール（イソプレントリオールＢ（ＩＰＴＬ−Ｂ）、日本テルペン化学株式会社製）、テルソルブＩＰＧ−２Ａｃ（日本テルペン化学株式会社製）、テルソルブＭＴＰＨ（日本テルペン化学株式会社製）、テルソルブＤＴＯ−２１０（日本テルペン化学株式会社製）、テルソルブＴＨＡ−９０（日本テルペン化学株式会社製）テルソルブＴＨＡ−７０（日本テルペン化学株式会社製）、テルソルブＴＯＥ−１００（日本テルペン化学株式会社製）、ジヒドロターピニルオキシエタノール（日本テルペン化学株式会社製）、ターピニルメチルエーテル（日本テルペン化学株式会社製）、ジヒドロターピニルメチルエーテル（日本テルペン化学株式会社製）などを使用するのが好ましく、１−デカノール、１−ドデカノール、２−エチル１，３−ヘキサンジオール（オクタンジオール）、ジブチルジグリコール、２−メチル−ブタン−２，３，４−トリオール（イソプレントリオールＡ（ＩＰＴＬ−Ａ））および２−メチル−ブタン−１，３，４−トリオール（イソプレントリオールＢ（ＩＰＴＬ−Ｂ））の少なくとも一種を使用するのがさらに好ましい。
【００１９】
分散剤を添加すると、接合材中の銀微粒子の分散性を高めて、接合材から形成される銀接合層の結晶子径を小さくすることができる。１種の分散剤を単独で使用してもよいし、２種以上の分散剤を組み合わせて使用してもよい。接合材中の分散剤の含有量は、０．０１〜２質量％であるのが好ましく、０．０３〜０．７質量％であるのがさらに好ましい。この分散剤として、ブトキシエトキシ酢酸などのカルボン酸系分散剤や、リン酸エステル系分散剤を使用することができる。
【００２０】
銀微粒子の平均一次粒子径は、接合材中の銀微粒子を２００〜３５０℃の低温で加熱して銀を焼結させて高いシア強度の銀接合層を形成することができるように、１〜１００ｎｍであるのが好ましく、４０〜１００ｎｍであるのがさらに好ましい。また、接合材中の銀微粒子の含有量は、高いシア強度の銀接合層を形成することができるように、６０〜９７質量％であるのが好ましく、７５〜９５質量％であるのがさらに好ましい。また、接合材中の銀微粒子の分散状態を保つために、銀微粒子が有機化合物で被覆されているのが好ましい。特に、銀を焼結させる際に銀微粒子から除去されて、高いシア強度の銀接合層を形成することができるように、銀微粒子を被覆する有機化合物は、炭素数３〜８の脂肪酸やアミンであるのが好ましい。
【００２１】
また、接合材が平均一次粒子径０．２〜１０μｍ、好ましくは０．２〜３μｍの銀粒子を含んでもよい。このようなミクロンサイズの銀粒子は、接合材中の銀微粒子を２００〜３５０℃の低温で加熱して銀を焼結させると、融着した銀微粒子によって互いに連結されて、全体として銀接合層を形成することができる。このようなミクロンサイズの銀粒子を添加すると、接合材中の銀の含有量を高く維持しながら接合材の粘度を下げることができ、基板に塗布し易い粘度を有する接合材を得ることができる。接合材がミクロンサイズの銀粒子を含む場合、接合材中の平均一次粒子径０．２〜１０μｍの銀粒子の含有量が６０質量％以下であり且つ銀微粒子の含有量と平均一次粒子径０．２〜１０μｍの銀粒子の含有量の合計が６１〜９７質量％であるのが好ましい。また、接合材中の充填性を高めるために、ミクロンサイズの銀粒子が有機化合物（好ましくは炭素数６〜２４の脂肪酸やアミン）で被覆されているのが好ましい。
【００２２】
なお、接合材によりシア強度が高く且つ結晶子径が小さい銀接合層を得るために、銀微粒子と溶剤などを混合して得られた混合物を湿式ジェットミルで解砕するのが好ましい。
【００２３】
上記の接合材を使用して電子部品が基板に接合された接合体を得るためには、上記の接合材を基板上に塗布して塗膜を形成し、必要に応じて７０〜１６０℃で５〜６０分間加熱することによって塗膜中の少なくとも一部の溶剤を揮発させて予備乾燥膜を形成し、塗膜または予備乾燥膜上に電子部品を配置し、２００〜３５０℃で９０秒〜３０分間焼成することによって、塗膜中の銀を焼結させて銀接合層を形成し、この銀接合層により電子部品が基板に接合する。なお、予備乾燥膜を形成する際の加熱の温度は、溶剤の種類や量によって任意に設定することができる。また、焼成温度は、２００〜３５０℃の範囲で調整することができるが、焼成温度が高くなると、銀の焼結が進行して、銀接合層のシア強度が高くなるが、結晶子径も大きくなる傾向がある。また、焼成時間は９０秒〜３０分の間で調整することができるが、焼成時間が長くなると、銀の焼結が進行して、銀接合層のシア強度が高くなるが、結晶子径も大きくなる傾向がある。さらに、焼成の際に、電子部品と基板の間に５〜４０ＭＰａの荷重をかけるのが好ましい。この荷重が高くなると、銀接合層のシア強度が高くなり、結晶子径が小さくなる傾向がある。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明による接合材およびそれを用いた接合体の実施例について詳細に説明する。
【００２５】
［実施例１］
３００ｍＬビーカーに純水１８０．０ｇを入れ、硝酸銀（東洋化学株式会社製）３３．６ｇを添加して溶解させることにより、原料液として硝酸銀水溶液を調製した。
【００２６】
また、５Ｌビーカーに３３２２．０ｇの純水を入れ、この純水内に窒素を３０分間通気させて溶存酸素を除去しながら、４０℃まで昇温させた。この純水に（銀微粒子被覆用の）有機化合物としてソルビン酸（和光純薬工業株式会社製）４４．８ｇを添加した後、安定化剤として２８％のアンモニア水（和光純薬工業株式会社製）７．１ｇを添加した。
【００２７】
このアンモニア水を添加した後の水溶液を撹拌しながら、アンモニア水の添加時点（反応開始時）から５分経過後に、還元剤として純度８０％の含水ヒドラジン（大塚化学株式会社製）１４．９１ｇを添加して、還元液として還元剤含有水溶液を調製した。反応開始時から９分経過後に、液温を４０℃に調整した原料液（硝酸銀水溶液）を還元液（還元剤含有水溶液）へ一挙に添加して反応させ、さらに８０分間撹拌し、その後、昇温速度１℃／分で液温を４０℃から６０℃まで昇温させて撹拌を終了した。
【００２８】
このようにしてソルビン酸で被覆された銀微粒子の凝集体を形成させた後、この銀微粒子の凝集体を含む液をＮｏ．５Ｃのろ紙で濾過し、この濾過による回収物を純水で洗浄して、銀微粒子の凝集体を得た。この銀微粒子の凝集体を、真空乾燥機中において８０℃で１２時間乾燥させ、銀微粒子の凝集体の乾燥粉末を得た。このようにして得られた銀微粒子の凝集体の乾燥粉末を解砕して、２次凝集体の大きさを調整した。なお、この銀微粒子の平均一次粒子径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により求めたところ、８５ｎｍであった。
【００２９】
次に、このようにして２次凝集体の大きさを調整した（ソルビン酸で被覆された）銀微粒子の凝集体の乾燥粉末（銀粒子１）８９.０ｇと、第１の溶剤としてのオクタンジオール（ＯＤＯ）（協和発酵ケミカル株式会社製の２−エチル−１，３−ヘキサンジオール）９．２５ｇと、第２の溶剤としての２−メチル−ブタン−２，３，４−トリオール（イソプレントリオールＡ（ＩＰＴＬ−Ａ））（日本テルペン化学株式会社製）１．５ｇと、分散剤としての２−ブトキシエトキシ酢酸（ＢＥＡ）（東京化成工業株式会社製）０．２５ｇを混合した。この混合物を混練脱泡機（株式会社ＥＭＥ社製のＶ−ｍｉｎｉ３００型）により公転速度１４００ｒｐｍ、自転速度７００ｒｐｍで３０秒間混練した。この混練物を混合溶剤（日本アルコール販売株式会社製のソルミックスＡＰ−７）で希釈して攪拌し、湿式ジェットミル装置（リックス株式会社製のＲＭ−Ｌ１０００ＥＰ）により解砕し、真空攪拌脱泡ミキサにより真空脱泡して全ての混合溶剤（ソルミックスＡＰ−７）を蒸発させて、８９．０質量％の銀粒子１と９．２５質量％の第１の溶剤（ＯＤＯ）と１．５質量％の第２の溶剤（ＩＰＴＬ−Ａ）と０．２５質量％の分散剤（ＢＥＡ）を含む銀ペーストからなる接合材１を得た。
【００３０】
この接合材１の粘度をレオメーター（粘弾性測定装置）（Ｔｈｅｒｍｏ社製のＨＡＡＫＥ  Ｒｈｅｏｓｔｒｅｓｓ  ６００、使用コーン：Ｃ３５／２°）により２５℃において測定したところ、５ｒｐｍ（１５．７［１／Ｓ］）で測定した粘度は３６（Ｐａ・ｓ）であり、２５℃において５ｒｐｍで測定した粘度に対する１ｒｐｍ（３．１［１／Ｓ］）で測定した粘度の比（１ｒｐｍの粘度／５ｒｐｍの粘度）（Ｔｉ値）は３．１であった。なお、接合材１中のＡｇ濃度を熱減量法で求めたところ、Ａｇ濃度は８８．４質量％であった。
【００３１】
この接合材１（銀ペースト）中に含まれる銀微粒子の粒度を以下のようにグラインドゲージ（ＢＹＫ社の５０μｍステンレススチール）により評価した。まず、グラインドゲージをアルコール溶剤（ソルミックス）で清掃して十分に乾燥させた後、グラインドゲージの溝が深い方（５０μｍ側）に５〜１０ｇ程度の銀ペーストを置き、スクレーパを両手の親指と他の指で挟んで、スクレーパの長辺がグラインドゲージの幅方向と平行になり且つグラインドゲージの溝の深い先端に刃先が接触するようにスクレーパを置き、スクレーパをグラインドゲージの表面に垂直になるように保持しながら、溝の長辺に対して直角に均等な速度で溝の深さ０まで１〜２秒でグラインドゲージを引き終わって３秒以内に、銀ペーストの模様が見易いように光を当てて、銀ペーストに顕著な線が現れ始める部分を、溝の長辺に対して直角方向で且つグラインドゲージの表面に対して２０〜３０°の角度の方向から観察し、溝に沿って１本目に現れる線（１ｓｔスクラッチ、最大粒径Ｄｍａｘ）と４本目に現れる線（４ｔｈスクラッチ）の粒度を得るとともに、１０本以上均一に現れる線を平均粒径Ｄ５０の粒度として得た。なお、顕著な線が現れ始める前のまばらに現れる線は無視し、グラインドゲージは左右１本ずつあるため、その２本で示された値の平均値を測定結果とした。その結果、１ｓｔスクラッチは１μｍ以下、４ｔｈスクラッチは１μｍ以下、平均粒径Ｄ５０は１μｍ以下であった。
【００３２】
次に、２０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍの銅基板（Ｃ１０２０）上に厚さ１２０μｍのメタルマスクを配置し、スクリーン印刷機（パナソニックＦＳエンジニアリング株式会社製のＳＰ１８Ｐ−Ｌ）を使用してメタルスキージにより上記の接合材１を１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさで厚さ（印刷膜厚）１０５μｍになるように銅基板上に塗布した。その後、接合材１を塗布した銅基板を金属バットに載せ、オーブン（ヤマト科学株式会社製）内に設置し、大気雰囲気中において１１８℃で１４分間加熱して予備乾燥することにより、接合材１中の溶剤を除去して予備乾燥膜を形成した。次に、予備乾燥膜を形成した銅基板を２５℃まで冷却した後、予備乾燥膜上に（接合面に銀めっきが施された５ｍｍ×５ｍｍ×０．３ｍｍの大きさの）ＳｉＣチップを配置して、熱プレス機（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）に設置し、大気雰囲気中において１０ＭＰａの荷重をかけながら、２８０℃まで１２０秒間で昇温させ、２８０℃に達した後に１８０秒間保持する本焼成を行って、接合材１中の銀を焼結させて銀接合層を形成し、この銀接合層によって（接合面に銀めっきが施された）ＳｉＣチップを銅基板に接合した接合体１を得た。
【００３３】
この接合体１について、超音波顕微鏡（Ｃ−ＳＡＭ  ＳＯＮＯＳＣＡＮ社製）により銀接合層のボイドの有無を観察したところ、ボイドは観察されなかった。また、接合体１の厚さからＳｉＣチップと銅基板の厚さを差し引いた厚さを銀接合層の厚さとすると、銀接合層の厚さは４６μｍであった。また、接合体１を冷熱衝撃装置（エスペック株式会社製のＴＳＡ−７１Ｈ−Ｗ）内に入れ、大気雰囲気中において２００℃から−４０℃まで９分間で冷却した後に２００℃まで６分間で昇温させるサイクルを１００サイクル行う冷熱衝撃試験を行った。この冷熱衝撃試験後の接合体１について、超音波顕微鏡（Ｃ−ＳＡＭ  ＳＯＮＯＳＣＡＮ社製）により銀接合層のボイドの有無を観察したところ、接合体１の銀接合層の表面の四隅の端部（４つの角部）にボイドが確認された。この接合体１の銀接合層の表面の四隅から中央部に向かって４つ直線を引き、これらの直線の線分の長さをＬａ、これらの直線上にボイドが存在している長さをＬｃとし、４つのＬｃのうちの最大のＬｃのＬａに対する割合をクラック進展率とすると、クラック進展率（％）（＝Ｌｃ×１００／Ｌａ）は１７％であり、接合体１の銀接合層のクラック進展率は３０％より低く、接合体１の銀接合層の接合は良好であった。
【００３４】
また、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍの銅基板（Ｃ１０２０）上に厚さ１２０μｍのメタルマスクを配置し、スクリーン印刷機（パナソニックＦＳエンジニアリング株式会社製のＳＰ１８Ｐ−Ｌ）を使用してメタルスキージにより上記の接合材１を７ｍｍ×７ｍｍの大きさで厚さ（印刷膜厚）１０５μｍになるように銅基板上に塗布した。その後、接合材１を塗布した銅基板を金属バットに載せ、オーブン（ヤマト科学株式会社製）内に設置し、大気雰囲気中において１１８℃で１４分間加熱して予備乾燥することにより、接合材１中の溶剤を除去して予備乾燥膜を形成した。次に、予備乾燥膜を形成した銅基板を２５℃まで冷却した後、予備乾燥膜上に（３ｍｍ×３ｍｍ×２ｍｍの大きさの）銅ブロックを配置して、熱プレス機（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）に設置し、大気雰囲気中において１０ＭＰａの荷重をかけながら、２８０℃まで１２０秒間で昇温させ、２８０℃に達した後に１８０秒間保持する本焼成を行って、接合材１中の銀を焼結させて銀接合層を形成し、この銀接合層によって銅ブロックを銅基板に接合した接合体２を得た。
【００３５】
この接合体２の接合強度をＪＩＳ  Ｚ３９１８−５（２００３年）の「鉛フリーはんだ試験方法−第５部：はんだ継ぎ手の引張及びせん断試験方法」に準じて測定した。具体的には、接合体２の銅基板を固定し、この銅基板に接合した銅ブロックを水平方向に押して、銅ブロックと銀接合層の界面、銀接合層の内部、銀接合層と銅基板の界面のいずれかが最初に破断したときの力（Ｎ）を接合強度試験機（ＤＡＧＥ社製の万能型ボンドテスターシリーズ４０００）で測定した。この試験では、シア高さを４００μｍ、シア速度を５ｍｍ／分とし、室温で測定を行った。なお、せん断試験方法では、破断する際の力（Ｎ）を直接測定しており、接合強度は接合面積に依存する値であるため、破断する際の力（Ｎ）を接合面積（３ｍｍ×３ｍｍ＝９ｍｍ２）で除した値を接合強度（平均シア強度）として算出した。その結果、接合体２のシア強度は１１３ＭＰａであり、接合強度が高かった。
【００３６】
また、２０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍの銅基板（Ｃ１０２０）上に厚さ１２０μｍのメタルマスクを配置し、スクリーン印刷機（パナソニックＦＳエンジニアリング株式会社製のＳＰ１８Ｐ−Ｌ）を使用してメタルスキージにより上記の接合材１を１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさで厚さ（印刷膜厚）１０５μｍになるように銅基板上に塗布した。その後、接合材１を塗布した銅基板を金属バットに載せ、オーブン（ヤマト科学株式会社製）内に設置し、大気雰囲気中において１１８℃で１４分間加熱して予備乾燥することにより、接合材１中の溶剤を除去して予備乾燥膜を形成した。次に、予備乾燥膜を形成した銅基板を２５℃まで冷却した後、予備乾燥膜上に（５ｍｍ×５ｍｍ×０．３ｍｍの大きさの）ＳｉＣチップを配置して、熱プレス機（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）に設置し、大気雰囲気中において１０ＭＰａの荷重をかけながら、２８０℃まで１２０秒間で昇温させ、２８０℃に達した後に１８０秒間保持する本焼成を行って、接合材１中の銀を焼結させて銀接合層を形成した。なお、この銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。
【００３７】
このようにして形成した銀接合層について、Ｘ線回折装置（株式会社リガク製のＲＩＮＴ−２１００型）により、Ｘ線源としてＣｏ管球（４０ｋＶ／３０ｍＡ）を使用して４０〜５０°／２θの範囲を測定して、Ｘ線回折（ＸＲＤ）測定を行った。このＸ線回折測定により得られたＸ線回折パターンから、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式（Ｄｈｋｌ＝Ｋλ／βｃｏｓθ）によって結晶子径（Ｄｘ）を求めた。この式中、Ｄｈｋｌは結晶子径の大きさ（ｈｋｌに垂直な方向の結晶子の大きさ）（ｎｍ）、λは測定Ｘ線の波長（ｎｍ）（Ｃｏターゲット使用時０．１７８８９２ｎｍ）、βは結晶子の大きさによる回折線の広がり（ｒａｄ）（半価幅を用いて表す）、θは回折角のブラッグ角（ｒａｄ）（入射角と反射角が等しいときの角度であり、ピークトップの角度を使用する）、ＫはＳｃｈｅｒｒｅｒ定数（Ｄやβの定義などにより異なるが、Ｋ＝０．９４とする）である。なお、計算には（１１１）面のピークデータを使用した。その結果、結晶子径（Ｄｘ）は、（１１１）面で６９ｎｍであった。
【００３８】
［実施例２］
３００ｍＬビーカーに純水１８０．０ｇを入れ、硝酸銀（東洋化学株式会社製）３３．６ｇを添加して溶解させることにより、原料液として硝酸銀水溶液を調製した。
【００３９】
また、５Ｌビーカーに３３２２．０ｇの純水を入れ、この純水内に窒素を３０分間通気させて溶存酸素を除去しながら、６０℃まで昇温させた。この純水に（銀微粒子被覆用の）有機化合物としてソルビン酸（和光純薬工業株式会社製）４４．８ｇを添加した後、安定化剤として２８％のアンモニア水（和光純薬工業株式会社製）７．１ｇを添加した。
【００４０】
このアンモニア水を添加した後の水溶液を撹拌しながら、アンモニア水の添加時点（反応開始時）から５分経過後に、還元剤として純度８０％の含水ヒドラジン（大塚化学株式会社製）１４．９１ｇを添加して、還元液として還元剤含有水溶液を調製した。反応開始時から９分経過後に、液温を６０℃に調整した原料液（硝酸銀水溶液）を還元液（還元剤含有水溶液）へ一挙に添加して反応させ、反応開始時から２５分経過した時点で撹拌を終了した。
【００４１】
このようにしてソルビン酸で被覆された銀微粒子の凝集体を形成させた後、この銀微粒子の凝集体を含む液をＮｏ．５Ｃのろ紙で濾過し、この濾過による回収物を純水で洗浄して、銀微粒子の凝集体を得た。この銀微粒子の凝集体を、真空乾燥機中において８０℃で１２時間乾燥させ、銀微粒子の凝集体の乾燥粉末を得た。このようにして得られた銀微粒子の凝集体の乾燥粉末を解砕して、２次凝集体の大きさを調整した。なお、この銀微粒子の平均一次粒子径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により求めたところ、６０ｎｍであった。
【００４２】
次に、このようにして２次凝集体の大きさを調整した（ソルビン酸で被覆された）銀微粒子の凝集体の乾燥粉末（銀粒子２）４５.０ｇと、平均一次粒子径３００ｎｍの銀粒子（ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製のＡｇ−２−１Ｃ）（銀粒子３）４５．０ｇと、第１の溶剤としてのオクタンジオール（ＯＤＯ）（協和発酵ケミカル株式会社製の２−エチル−１，３−ヘキサンジオール）９．２５ｇと、第２の溶剤としての２−メチル−ブタン−２，３，４−トリオール（イソプレントリオールＡ（ＩＰＴＬ−Ａ））（日本テルペン化学株式会社製）０．５ｇと、分散剤としての２−ブトキシエトキシ酢酸（ＢＥＡ）（東京化成工業株式会社製）０．２５ｇを混合した。この混合物を混練脱泡機（株式会社ＥＭＥ社製のＶ−ｍｉｎｉ３００型）により公転速度１４００ｒｐｍ、自転速度７００ｒｐｍで３０秒間混練した。この混練物を混合溶剤（日本アルコール販売株式会社製のソルミックスＡＰ−７）で希釈して攪拌し、湿式ジェットミル装置（リックス株式会社製のＲＭ−Ｌ１０００ＥＰ）により解砕し、真空攪拌脱泡ミキサにより真空脱泡して全ての混合溶剤（ソルミックスＡＰ−７）を蒸発させて、４５．０質量％の銀粒子２と４５．０質量％の銀粒子３と９．２５質量％の第１の溶剤（ＯＤＯ）と０．５質量％の第２の溶剤（ＩＰＴＬ−Ａ）と０．２５質量％の分散剤（ＢＥＡ）を含む銀ペーストからなる接合材２を得た。
【００４３】
この接合材２について、実施例１と同様の方法により、粘度、Ｔｉ値、Ａｇ濃度および粒度を求めたところ、２５℃において５ｒｐｍで測定した粘度は６．５（Ｐａ・ｓ）、Ｔｉ値は２．５であり、Ａｇ濃度は８９．２質量％であった。また、１ｓｔスクラッチは１μｍ以下、４ｔｈスクラッチは１μｍ以下、平均粒径Ｄ５０は１μｍ以下であった。
【００４４】
また、この接合材２を使用して、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは４６μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は２６％であり、３０％より低く、接合体１の銀接合層の接合は良好であった。
【００４５】
また、接合材２を使用して、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、７８ＭＰａであり、接合強度が高かった。また、接合材２を使用して、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は７１ｎｍであった。
【００４６】
［実施例３］
実施例２と同様の（平均一次粒子径６０ｎｍの）銀微粒子（銀粒子２）と（平均一次粒子径３００ｎｍの）銀粒子（銀粒子３）と第１の溶剤（ＯＤＯ）の量をそれぞれ４６．５ｇ、４６．５ｇおよび６．２５ｇとした以外は、実施例２と同様の方法により、４６．５質量％の銀粒子２と４６．５質量％の銀粒子３と６．２５質量％の第１の溶剤（ＯＤＯ）と０．５質量％の第２の溶剤（ＩＰＴＬ−Ａ）と０．２５質量％の分散剤（ＢＥＡ）を含む銀ペーストからなる接合材３を得た。
【００４７】
この接合材３について、実施例１と同様の方法により、粘度、Ｔｉ値、Ａｇ濃度および粒度を求めたところ、２５℃において５ｒｐｍで測定した粘度は４０（Ｐａ・ｓ）、Ｔｉ値は５．４であり、Ａｇ濃度は９２．１質量％であった。また、１ｓｔスクラッチは１μｍ以下、４ｔｈスクラッチは１μｍ以下、平均粒径Ｄ５０は１μｍ以下であった。
【００４８】
また、この接合材３を使用して、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは６０μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は１７％であり、３０％より低く、接合体１の銀接合層の接合は良好であった。
【００４９】
また、接合材３を使用して、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、９３ＭＰａであり、接合強度が高かった。また、接合材３を使用して、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は７３ｎｍであった。
【００５０】
［比較例１］
実施例１と同様の（平均一次粒子径８５ｎｍの）銀微粒子（銀粒子１）８２．０ｇと、第１の溶剤としてのオクタンジオール（ＯＤＯ）（協和発酵ケミカル株式会社製の２−エチル−１，３−ヘキサンジオール）１１．９９ｇと、第２の溶剤としての２−メチル−ブタン−２，３，４−トリオール（イソプレントリオールＡ（ＩＰＴＬ−Ａ））（日本テルペン化学株式会社製）６．０ｇと、焼結助剤としてのオキシジ酢酸（ジグリコール酸（ＤＧＡ））（みどり化学株式会社製）０．０１ｇを混合した。この混合物を混練脱泡機（株式会社ＥＭＥ社製のＶ−ｍｉｎｉ３００型）により公転速度１４００ｒｐｍ、自転速度７００ｒｐｍで３０秒間混練した後、三本ロール（ＥＸＡＫＴ社製）により分散させ、その後、希釈溶剤としてオクタンジオール（ＯＤＯ）０．８２ｇを添加して、８１．３３質量％の銀粒子１と１２．７１質量％の第１の溶剤（ＯＤＯ）と５．９５質量％の第２の溶剤（ＩＰＴＬ−Ａ）と０．０１質量％の焼結助剤（ＤＧＡ）を含む銀ペーストからなる接合材４を得た。
【００５１】
この接合材４について、実施例１と同様の方法により、粘度、Ｔｉ値、Ａｇ濃度および粒度を求めたところ、２５℃において５ｒｐｍで測定した粘度は２５（Ｐａ・ｓ）、Ｔｉ値は３．５であり、Ａｇ濃度は８０．２質量％であった。また、１ｓｔスクラッチは１６μｍ以下、４ｔｈスクラッチは１０μｍ以下、平均粒径Ｄ５０は４μｍ以下であった。
【００５２】
また、この接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは４１μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は１００％であり、３０％より高く、接合体１の銀接合層の接合は良好でなかった。
【００５３】
また、接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、３８ＭＰａであり、接合強度が低かった。また、接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を５．０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は９８ｎｍであった。
【００５４】
［比較例２］
比較例１と同様の接合材４を使用して、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは３７μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は７９％であり、３０％より高く、接合体１の銀接合層の接合は良好でなかった。
【００５５】
また、接合材４を使用して、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、２８ＭＰａであり、接合強度が低かった。また、接合材４を使用して、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は８４ｎｍであった。
【００５６】
［比較例３］
比較例１と同様の接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を１５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは３６μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は５７％であり、３０％より高く、接合体１の銀接合層の接合は良好でなかった。
【００５７】
また、接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を１５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、４９ＭＰａであり、接合強度が低かった。また、接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を１５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は７５ｎｍであった。
【００５８】
［比較例４］
比較例１と同様の接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは３３μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は３８％であり、３０％より高く、接合体１の銀接合層の接合は良好でなかった。
【００５９】
また、接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、１３３ＭＰａであり、接合強度が高かった。また、接合材４を使用して、本焼成の際の荷重を３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は８０ｎｍであった。
【００６０】
［比較例５］
実施例１と同様の（平均一次粒子径８５ｎｍの）銀微粒子（銀粒子１）に代えて、実施例２と同様の（平均一次粒子径６０ｎｍの）銀微粒子（銀粒子２）を使用し、希釈溶剤として添加したオクタンジオール（ＯＤＯ）の量を０．５６ｇとした以外は、比較例１と同様の方法により、８１．５４質量％の銀粒子２と１２．４８質量％の第１の溶剤（ＯＤＯ）と５．９７質量％の第２の溶剤（ＩＰＴＬ−Ａ）と０．０１質量％の焼結助剤（ＤＧＡ）を含む銀ペーストからなる接合材５を得た。
【００６１】
この接合材５について、実施例１と同様の方法により、粘度、Ｔｉ値、Ａｇ濃度および粒度を求めたところ、２５℃において５ｒｐｍで測定した粘度は３８（Ｐａ・ｓ）、Ｔｉ値は４．２であり、Ａｇ濃度は８０．０質量％であった。また、１ｓｔスクラッチは１５μｍ以下、４ｔｈスクラッチは１１μｍ以下、平均粒径Ｄ５０は６μｍ以下であった。
【００６２】
また、この接合材５を使用して、本焼成の際の荷重を５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは３３μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は１００％であり、３０％より高く、接合体１の銀接合層の接合は良好でなかった。
【００６３】
また、接合材５を使用して、本焼成の際の荷重を５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、３１ＭＰａであり、接合強度が低かった。また、接合材５を使用して、本焼成の際の荷重を５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は６８ｎｍであった。
【００６４】
［比較例６］
比較例５と同様の接合材５を使用して、本焼成の際の荷重を３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは３４μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は５３％であり、３０％より高く、接合体１の銀接合層の接合は良好でなかった。
【００６５】
また、接合材５を使用して、本焼成の際の荷重を３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、１２８ＭＰａであり、接合強度が高かった。また、接合材５を使用して、本焼成の際の荷重を３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は８４ｎｍであった。
【００６６】
［比較例７］
実施例１と同様の（平均一次粒子径８５ｎｍの）銀微粒子（銀粒子１）８２．０ｇに代えて、実施例１と同様の（平均一次粒子径８５ｎｍの）銀微粒子（銀粒子１）４１．０ｇと実施例２と同様の（平均一次粒子径６０ｎｍの）銀微粒子（銀粒子２）４１．０ｇを使用し、希釈溶剤として添加したオクタンジオール（ＯＤＯ）の量を１．１３ｇとした以外は、比較例１と同様の方法により、４０．５４質量％の銀粒子１と４０．５４質量％の銀粒子２と１２．９８質量％の第１の溶剤（ＯＤＯ）と５．９３質量％の第２の溶剤（ＩＰＴＬ−Ａ）と０．０１質量％の焼結助剤（ＤＧＡ）を含む銀ペーストからなる接合材６を得た。
【００６７】
この接合材６について、実施例１と同様の方法により、粘度、Ｔｉ値、Ａｇ濃度および粒度を求めたところ、２５℃において５ｒｐｍで測定した粘度は２９（Ｐａ・ｓ）、Ｔｉ値は３．７であり、Ａｇ濃度は８０．１質量％であった。また、１ｓｔスクラッチは２０μｍ以下、４ｔｈスクラッチは１４μｍ以下、平均粒径Ｄ５０は６μｍ以下であった。
【００６８】
また、この接合材６を使用して、実施例１と同様の方法により、（接合面に銀めっきが施されたＳｉＣチップを銅基板に接合した）接合体１を作製し、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層の厚さを求めた。その結果、銀接合層にボイドは観察されず、銀接合層の厚さは３８μｍであった。また、この接合体１について、実施例１と同様の方法により、冷熱衝撃試験を行った後に、銀接合層のボイドの有無を観察し、銀接合層のクラック進展率を求めた。その結果、接合体１の銀接合層の表面の四隅にボイドが確認され、クラック進展率は９３％であり、３０％より高く、接合体１の銀接合層の接合は良好でなかった。
【００６９】
また、接合材６を使用して、実施例１と同様の方法により、（銅ブロックを銅基板に接合した）接合体２を作製し、シア強度を求めたところ、３２ＭＰａであり、接合強度が低かった。また、接合材６を使用して、実施例１と同様の方法により、銀接合層を介して（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップと銅基板との接合を試みたところ、銀接合層には（接合面に銀めっきが施されていない）ＳｉＣチップが接合されていなかった。また、この銀接合層について、実施例１と同様の方法により、結晶子径（Ｄｘ）を求めたところ、（１１１）面における結晶子径は８６ｎｍであった。
【００７０】
これらの実施例および比較例の結果を表１〜表３に示す。
【００７１】
【表１】
2018165387.tif 000003
【００７２】
【表２】
2018165387.tif 000004
【００７３】
【表３】
2018165387.tif 000005
【００７４】
表１〜表３からわかるように、実施例１〜３の接合体のように、銀接合層のシア強度が６０ＭＰａ以上であり且つその銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍ以下であれば、冷熱サイクルが繰り返されても大きなクラックを生じ難い銀接合層によって電子部品を銅基板に接合することができる。なお、比較例１〜４の比較から、接合時の圧力を高くすると、銀接合層の厚さが薄くなり、シア強度が高くなるが、銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍより大きくなり、クラック進展率が３０％より高くなることがわかる。また、比較例１〜７のように、接合材に添加剤として焼結助剤を添加すると、焼結が促進されて、銀接合層のシア強度が高くなるが、銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍより大きくなり、クラック進展率が３０％より高くなることがわかる。また、比較例１と比較例５の比較から、接合材の銀微粒子の粒径が小さくなると、銀接合層のシア強度が高くなるが、銀接合層の（１１１）面における結晶子径が７８ｎｍより大きくなり、クラック進展率が３０％より高くなることがわかる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  基板
１２  銀接合層
１４  電子部品
【図１】
2018165387.tif 000006