(57)【要約】【課題】電子部品を基板に十分に接合させるための導電性ペースト、およびこれを用いた電子デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】導電層を含む基板を準備する工程と、導電層の上に導電性ペーストを塗布する工程であって、導電性ペーストが、金属粉および溶媒を含む、接合用の導電性ペーストであり、金属粉が、第１金属粉および第２金属粉を含み、第１金属粉の粒径（Ｄ５０）が１０〜１５０ｎｍであり、第２金属粉の粒径（Ｄ５０）が１５１〜５００ｎｍである、工程と、塗布された導電性ペーストの上に電子部品を搭載する工程と、導電性ペーストを加熱して、導電層と電子部品とを接合する工程とを含む、電子デバイスの製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を含む基板を準備する工程と、
導電層の上に導電性ペーストを塗布する工程であって、導電性ペーストが、金属粉および溶媒を含む、接合用の導電性ペーストであり、金属粉が、第１金属粉および第２金属粉を含み、第１金属粉の粒径（Ｄ５０）が１０〜１５０ｎｍであり、第２金属粉の粒径（Ｄ５０）が１５１〜５００ｎｍである、工程と、
塗布された導電性ペーストの上に電子部品を搭載する工程と、
導電性ペーストを加熱して、導電層と電子部品とを接合する工程とを含む、電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
第１金属粉および第２金属粉の総含有量が８０〜９５重量％であり、溶媒が５〜２０重量％であり、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づく、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
第１金属粉および第２金属粉の各々が、銀、銅、金、パラジウム、プラチナ、ロジウム、ニッケル、アルミニウム、および、それらの合金からなる群から選択される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
第１金属粉および第２金属粉の混合重量比（第１金属粉：第２金属粉）が、１：１０〜３０：１０である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
導電性ペーストが、さらに０．０５〜５重量％のポリマーを含み、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づく、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
第２金属粉の粒径が、第１金属粉の粒径よりも５０ｎｍ以上大きい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
電子部品が、半導体チップである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
電子部品が、ニッケル、金、およびそれらの合金からなる群から選択されるメッキ層を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
導電層の上に導電性ペーストを塗布した後、塗布された導電性ペーストの上に電子部品を搭載する前に、４０〜１５０℃で乾燥する工程を更に含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
金属粉および溶媒を含む、接合用の導電性ペーストであって、金属粉が、第１金属粉および第２金属粉を含み、第１金属粉の粒径（Ｄ５０）が１０〜１５０ｎｍであり、第２金属粉の粒径（Ｄ５０）が１５１〜５００ｎｍである、導電性ペースト。
【請求項１１】
第１金属粉および第２金属粉の総含有量が８０〜９５重量％であり、溶媒が５〜２０重量％であり、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づく、請求項１０に記載の導電性ペースト。
【請求項１２】
第１金属粉および第２金属粉の各々が、銀、銅、金、パラジウム、プラチナ、ロジウム、ニッケル、アルミニウム、および、それらの合金からなる群から選択される、請求項１０または１１に記載の導電性ペースト。
【請求項１３】
第１金属粉および第２金属粉の混合重量比（第１金属粉：第２金属粉）が、７：１０〜１７：１０である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【請求項１４】
導電性ペーストが、さらに０．０５〜５重量％のポリマーを含み、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づく、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【請求項１５】
第２金属粉の粒径が、第１金属粉の粒径よりも５０ｎｍ以上大きい、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合用の導電性ペーストおよびこれを用いた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスは半導体チップのような電子部品を有し、その電子部品は基板の導電層に導電性ペーストで接合されている。電子部品は、導電層の上に塗布された導電性ペーストの上にマウントされた後、導電性ペーストを加熱することで、基板の導電層と物理的にも電気的にも接合する。加熱後の電子部品および基板の接合が良好な電子デバイスが求められている。特許文献１は、電子デバイスの製造のための接合材を開示している。接合材は、粒径が１〜２００ｎｍである銀ナノ粒子とオクタンジオールからなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０６９７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的の１つは、電子部品を基板に十分に接合させるための導電性ペースト、およびこれを用いた電子デバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の課題を解決するための手段の一例は、
導電層を含む基板を準備する工程と、
導電層の上に導電性ペーストを塗布する工程であって、導電性ペーストが、金属粉および溶媒を含む、接合用の導電性ペーストであり、金属粉が、第１金属粉および第２金属粉を含み、第１金属粉の粒径（Ｄ５０）が１０〜１５０ｎｍであり、第２金属粉の粒径（Ｄ５０）が１５１〜５００ｎｍである、工程と、
塗布された導電性ペーストの上に電子部品を搭載する工程と、
導電性ペーストを加熱して、導電層と電子部品とを接合する工程とを含む、電子デバイスの製造方法である。
【０００６】
ここで、第１金属粉および第２金属粉の総含有量が８０〜９５重量％であり、溶媒が５〜２０重量％であり、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づくことが好ましい。
【０００７】
また、第１金属粉および第２金属粉の各々が、銀、銅、金、パラジウム、プラチナ、ロジウム、ニッケル、アルミニウム、および、それらの合金からなる群から選択されることが好ましい。
【０００８】
また、第１金属粉および第２金属粉の混合重量比（第１金属粉：第２金属粉）が、７：１０〜１７：１０であることが好ましい。
【０００９】
また、導電性ペーストが、さらに０．０５〜５重量％のポリマーを含み、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づくことが好ましい。
【００１０】
また、第２金属粉の粒径が、第１金属粉の粒径よりも５０〜２００ｎｍ大きいことが好ましい。
【００１１】
ここで、電子部品が、半導体チップであってもよい。あるいは、電子部品が、ニッケル、金、およびそれらの合金からなる群から選択されるメッキ層を含んでもよい。
【００１２】
また、導電層の上に導電性ペーストを塗布した後、塗布された導電性ペーストの上に電子部品を搭載する前に、４０〜１５０℃で１０〜１５０分間乾燥する工程を更に含むことが好ましい。
【００１３】
本発明の課題を解決するための手段の別の例は、金属粉および溶媒を含む、接合用の導電性ペーストであって、金属粉が、第１金属粉および第２金属粉を含み、第１金属粉の粒径（Ｄ５０）が１０〜１５０ｎｍであり、第２金属粉の粒径（Ｄ５０）が１５１〜５００ｎｍである、導電性ペーストである。
【００１４】
ここで、第１金属粉および第２金属粉の総含有量が８０〜９５重量％であり、溶媒が５〜２０重量％であり、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づくことが好ましい。
【００１５】
また、第１金属粉および第２金属粉の各々が、銀、銅、金、パラジウム、プラチナ、ロジウム、ニッケル、アルミニウム、および、それらの合金からなる群から選択されることが好ましい。
【００１６】
また、第１金属粉および第２金属粉の混合重量比（第１金属粉：第２金属粉）が、７：１０〜１７：１０であることが好ましい。
【００１７】
また、導電性ペーストが、さらに０．０５〜５重量％のポリマーを含み、ここで重量％は導電性ペーストの総重量に基づくことが好ましい。
【００１８】
また、第２金属粉の粒径が、第１金属粉の粒径よりも５０〜２００ｎｍ大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の接合用の導電性ペーストおよびこれを用いた電子デバイスの製造方法によれば、電子部品を基板に十分に接合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電子デバイスの断面の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
電子デバイスは、少なくとも導電層を有する基板と電子部品を含んでいる。基板の導電層と電子部品は、導電性ペーストによって接合される。以下、図１を参照して、電子デバイス１００の製造方法の一例を説明する。なお、ある実施態様における数値範囲の下限値および上限値は、それぞれ別の実施態様における数値範囲の上限値および下限値と組み合わせることができる。
【００２２】
まず、導電層１０３を有する基板１０１を準備する。導電層１０３は、良導体および半導体を含む概念である。ある実施態様において、導電層１０３は、電子回路、電極、または電子パットである。ある実施態様において、導電層１０３は、金属層である。別の実施態様では、金属層は、銅、銀、金、ニッケル、パラジウム、プラチナ、これらの合金を含む。別の実施態様では、導電層１０３は、銅層または銀層である。
【００２３】
導電性ペースト１０５は、接合用の導電性ペーストである。導電性ペースト１０５は、良導体と良導体、良導体と半導体、または半導体と半導体を接合することができる。導電性ペースト１０５は、導電層１０３の上に塗布される。塗布された導電性ペースト１０５は、ある実施態様において５０〜５００μｍの厚さ、別の実施態様において８０〜３００μｍの厚さ、別の実施態様において１００〜２００μｍの厚さ、を有する。ある実施態様において、導電性ペースト１０５は、スクリーン印刷で塗布される。別の実施態様において、スクリーン印刷のためにメタルマスクが用いられる。
【００２４】
塗布された導電性ペースト１０５の層は、任意で、乾燥される。乾燥温度は、ある実施態様において４０〜１５０℃、別の実施態様において５０〜１２０℃、別の実施態様において６０〜１００℃である。乾燥時間は、ある実施態様において１０〜１５０分、別の実施態様において１５〜８０分、別の実施態様において２０〜３０分である。
【００２５】
導電性ペースト１０５の層の上に電子部品１０７を搭載する。電子部品１０７は、電気的に機能するものであれば、特に限定されない。ある実施態様において、電子部品１０７は、半導体チップ、ＩＣチップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタ、センサーチップ、およびこれらの組合せからなる群より選択される。別の実施態様では、電子部品１０７は、半導体チップである。別の実施態様では、半導体チップは、ＳｉチップまたはＳｉＣチップである。 
【００２６】
ある実施態様において、電子部品１０７は、メタライゼーション層を含んでいる。別の実施態様において、メタライゼーション層は、銅、銀、金、ニッケル、パラジウム、プラチナ、これらの合金、およびこれらの組合せからなる群より選択される。別の実施態様において、メタライゼーション層は、金および／またはニッケルを含んでいる。別の実施態様において、メタライゼーション層は、金層およびニッケル層の積層構造を含んでいる。ある実施態様において、電子部品１０７がメタライゼーション層を有する場合、メタライゼーション層は、導電性ペースト１０５の層と接する。別の実施態様において、メタライゼーション層は、メッキである。
【００２７】
導電性ペースト１０５の層は加熱される。加熱の温度は、ある実施態様において１５０〜４００℃、別の実施態様において１８０〜３１０℃、別の実施態様において２００〜２９０℃、別の実施態様において２２０〜２６０℃である。加熱時間は、ある実施態様において０．１〜３０分、別の実施態様において０．５〜２０分、別の実施態様において３〜１５分、別の実施態様において８〜１３分、ある実施態様において０．１〜５分、ある実施態様において０．５〜３分である。導電性ペースト１０５は、比較的低温で接合させることができるため、電子部品１０７の熱によるダメージを抑えられる。
【００２８】
ある実施態様において、加熱雰囲気は、還元雰囲気またはエアー雰囲気である。別の実施態様では、還元雰囲気は、Ｎ2雰囲気である。別の実施態様では、加熱雰囲気は、エアー雰囲気である。
【００２９】
ある実施態様において、任意で、加熱中に電子部品１０７を加圧する。加圧により電子部品１０７は、導電性ペースト１０５の層に接合しうる。加圧は、ある実施態様において少なくとも０．１ＭＰａ、別の実施態様において少なくとも１ＭＰａ、別の実施態様において少なくとも５ＭＰａ、別の実施態様において少なくとも７ＭＰａ、別の実施態様において少なくとも１５ＭＰａ、別の実施態様において少なくとも２５ＭＰａ、である。加圧は、ある実施態様において４５ＭＰａ以下、別の実施態様において４０ＭＰａ、別の実施態様において３６ＭＰａ以下、別の実施態様において２５ＭＰａ以下、別の実施態様において１５ＭＰａ以下、である。加圧加熱には、加熱プレス成形機または半導体接合用の加圧加熱機構搭載のダイボンダーを用いることが出来る。別の実施態様において、電子部品１０７は、加圧することなく接合される。加圧しない場合も、加熱プレス成形機を用いることができる。
【００３０】
以下、導電性ペースト１０５の組成について説明する。導電性ペースト１０５は、金属粉および溶媒を含む。
【００３１】
金属粉
金属粉は、第１金属粉および第２金属粉を含む。第１金属粉の粒径（Ｄ５０）は１０〜１５０ｎｍであり、第２金属粉の粒径（Ｄ５０）は１５１〜５００ｎｍである。なお、本願における粒径（Ｄ５０）は、動的光散乱式粒径分布測定装置（ＬＢ５５０、株式会社堀場製作所）を用いて動的光散乱法で測定する体積平均粒子径（Ｄ５０）である。
【００３２】
第１金属粉の粒径（Ｄ５０）は、別の実施態様において２０ｎｍ以上、別の実施態様において３０ｎｍ以上、別の実施態様において４０ｎｍ以上、別の実施態様において５０ｎｍ以上、別の実施態様において５５ｎｍ以上、別の実施態様において６５ｎｍ以上、別の実施態様において７５ｎｍ以上、別の実施態様において８５ｎｍ以上、別の実施態様において９０ｎｍ以上、別の実施態様において９５ｎｍ以上である。第１金属粉の粒径（Ｄ５０）は、別の実施態様において１３０ｎｍ以下、別の実施態様において１２０ｎｍ以下、別の実施態様において１１０ｎｍ以下、別の実施態様において１０５ｎｍ以下、別の実施態様において９０ｎｍ以下、別の実施態様において８０ｎｍ以下、別の実施態様において７０ｎｍ以下、である。
【００３３】
第１金属粉は、ある実施態様において、銀、銅、金、パラジウム、プラチナ、ロジウム、ニッケル、アルミニウム、それらの合金、および、それらの組合せからなる群から選択される。第１金属粉は、別の実施態様において、銀、銅、ニッケル、それらの合金、および、それらの組合せからなる群から選択される。第１金属粉は、別の実施態様において、銀である。
【００３４】
第１金属粉の形状は、ある実施態様において、フレーク状、球形、不定形、あるいはそれらの混合粉である。第１金属粉の形状は、別の実施態様においてフレーク状および球形の混合粉である。
【００３５】
ある実施態様において、第１金属粉は、粒径の異なる２種の金属粉の混合物である。この場合、第１金属粉が、第１金属粉Ａおよび第１金属粉Ｂを含み、第１金属粉Ａの粒径（Ｄ５０）が１０〜８０ｎｍであり、第１金属粉Ｂの粒径（Ｄ５０）が８１〜１５０ｎｍである。第１金属粉Ａの粒径（Ｄ５０）が、別の実施態様において、２０〜７５ｎｍ、別の実施態様において、３０〜７０ｎｍ、別の実施態様において、４０〜６８ｎｍ、別の実施態様において、５０〜６５ｎｍである。第１金属粉Ｂの粒径（Ｄ５０）が、別の実施態様において、８５〜１４０ｎｍ、別の実施態様において、８８〜１３０ｎｍ、別の実施態様において、９２〜１２０ｎｍ、別の実施態様において、９５〜１１０ｎｍ、である。
【００３６】
ある実施態様において、第１金属粉Ｂの粒径は、第１金属粉Ａの粒径よりも１０〜１００ｎｍ大きい。別の実施態様では、第１金属粉Ｂの粒径は、第１金属粉Ａの粒径よりも２０〜８０ｎｍ大きい。別の実施態様では、第１金属粉Ｂの粒径は、第１金属粉Ａの粒径よりも３０〜６０ｎｍ大きい。
【００３７】
第１金属粉Ａおよび第１金属粉Ｂの混合重量比（第１金属粉Ａ：第１金属粉Ｂ）は、ある実施態様において１：１０〜３０：１０、別の実施態様において４：１０〜２２：１０、別の実施態様において６：１０〜１８：１０、別の実施態様において８：１０〜１５：１０、別の実施態様において９：１０〜１２：１０、である。
【００３８】
すなわち、本発明は、第１金属粉が、互いに粒径の異なる第１金属粉Ａおよび第１金属粉Ｂの混合物であり、第１金属粉Ａの粒径（Ｄ５０）が１０〜８０ｎｍであり、第１金属粉Ｂの粒径（Ｄ５０）が８１〜１５０ｎｍである、導電性ペーストの態様を含む。また、ある実施態様において、第１金属粉は、第１金属粉Ａおよび第１金属粉Ｂの混合物を意味する。別の実施態様において、第１金属粉は、第１金属粉Ａを意味する。別の実施態様において、第１金属粉は、第１金属粉Ｂを意味する。
【００３９】
第２金属粉の粒径（Ｄ５０）は、別の実施態様において１６０〜３５０ｎｍ、別の実施態様において１７５〜２９０ｎｍ、別の実施態様において１８２〜２５０ｎｍ、である。
【００４０】
第２金属粉は、ある実施態様において、銀、銅、金、パラジウム、プラチナ、ロジウム、ニッケル、アルミニウム、それらの合金、および、それらの組合せからなる群から選択される。第２金属粉は、別の実施態様において、銀、銅、ニッケル、それらの合金、および、それらの組合せからなる群から選択される。第２金属粉は、別の実施態様において、銀である。
【００４１】
第２金属粉の形状は、ある実施態様において、フレーク状、球形、不定形、あるいはそれらの混合粉である。第２金属粉の形状は、別の実施態様においてフレーク状および球形の混合粉である。
【００４２】
第１金属粉および第２金属粉の混合重量比（第１金属粉：第２金属粉）は、ある実施態様において１：１０〜３０：１０、別の実施態様において３：１０〜２５：１０、別の実施態様において４：１０〜２３：１０、別の実施態様において５：１０〜２１：１０、別の実施態様において７：１０〜１７：１０、別の実施態様において８：１０〜１４：１０、別の実施態様において９：１０〜１２：１０、である。
【００４３】
第１金属粉および第２金属粉の総含有量は、導電性ペースト１０５の総重量に対して、ある実施態様において少なくとも６０重量％、別の実施態様では少なくとも７２重量％、別の実施態様では少なくとも８０重量％、別の実施態様では少なくとも８５重量％である。ある実施態様において、第１金属粉および第２金属粉の総含有量は、導電性ペーストの総重量に対して、９７重量％以下、別の実施態様では９５重量％以下、別の実施態様では９３重量％以下である。
【００４４】
ある実施態様において、第２金属粉の粒径は、第１金属粉の粒径よりも５０〜２００ｎｍ大きい。別の実施態様では、第２金属粉の粒径は、第１金属粉の粒径よりも８０〜１５０ｎｍ大きい。別の実施態様では、第２金属粉の粒径は、第１金属粉の粒径よりも９０〜１１０ｎｍ大きい。
【００４５】
なお、ある実施態様において、第１金属粉および第２金属粉の混合粉の粒径分布が２つのピークを持っていてもよい。別の実施態様において、第１金属粉の粒径分布と第２金属粉の粒径分布とが互いに異なっていてもよい。別の実施態様において、互いに粒径の異なる第１金属粉と第２金属粉とが異なる種類の金属粉であってもよい。
【００４６】
溶媒
金属粉は、溶媒に分散して導電性ペースト１０５を構成する。溶媒は、導電性ペースト１０５を基板１０１あるいは導電層１０３の上に塗布しやすいように粘度を調節するためにも使える。溶媒の全てもしくは多くは、乾燥工程もしくは加熱工程において、導電性ペースト１０５から蒸発する。
【００４７】
溶媒の分子量は、ある実施態様において６００以下、別の実施態様において５２０以下、別の実施態様において４８０以下、別の実施態様において４００以下である。ある実施態様において、溶媒の分子量は少なくとも１０、別の実施態様において少なくとも１００、別の実施態様において少なくとも１５０、別の実施態様において少なくとも１８０である。
【００４８】
溶媒の全てもしくは多くは、乾燥工程もしくは加熱工程において、導電性ペースト１０５から蒸発する。溶媒の沸点は、ある実施態様において１００〜４５０℃、別の実施態様において１５０〜３２０℃、別の実施態様において２００〜２９０℃である。溶媒は、ある実施態様において有機溶媒である。
【００４９】
溶媒は、別の実施態様において、テキサノール、１−フェノキシ−２−プロパノール、ターピネオール、カルビトールアセテート、エチレングリコール、ブチルカルビトール、ジブチルカルビトール、ジブチルアセテートプロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル、および、これらの組合せからなる郡から選択される。
【００５０】
ある実施態様における導電性ペースト１０５の粘度は、チタン製コーンプレートＣ２０／１°を用いたレオメータ（ＨＡＡＫＥTM  ＭＡＲＳTMIII、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｃ．）で測定したとき、シアレート１０ｓ-1において１０〜３００Ｐａ・ｓ、別の実施態様では１２〜１００Ｐａ・ｓ、別の実施態様では１５〜５０Ｐａ・ｓである。
【００５１】
溶媒は、金属粉を１００重量部としたとき、ある実施態様において少なくとも５重量部、別の実施態様では少なくとも６．５重量部、別の実施態様では少なくとも７．８重量部、別の実施態様では少なくとも８．８重量部である。溶媒は、金属粉を１００重量部としたとき、ある実施態様において２０重量部以下、別の実施態様では１５重量部以下、別の実施態様では１３重量部以下である。
【００５２】
ポリマー
任意で、導電性ペースト１０５は、ポリマーを含む。ポリマーは、溶媒に可溶性である。ポリマーは、１，０００以上の分子量（Ｍｗ）をもつ。ポリマーの分子量は、ある実施態様においては１，０００〜９００，０００、別の実施態様においては５，０００〜７８０，０００、別の実施態様では１０，０００〜６１０，０００、別の実施態様では１８，０００〜４８０，０００、別の実施態様では２５，０００〜３５０，０００、別の実施態様では３２，０００〜２００，０００、である。なお、本願における分子量（Ｍｗ）は、重量平均分子量を意味する。分子量は、高速液体クロマトグラフィー（Ａｌｌｉａｎｃｅ  ２６９５、日本ウォーターズ株式会社）等で測定されうる。
【００５３】
ポリマーは、ある実施態様において、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルブチラール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、および、それらの混合物からなる群から選択される。第１ポリマーは、別の実施態様において、エチルセルロースである。
【００５４】
ポリマーのガラス転移点は、ある実施態様において−３０〜２５０℃、別の実施態様において１０〜１８０℃、別の実施態様において８０〜１５０℃、である。
【００５５】
ポリマーは、第１金属粉および第２金属粉の合計を１００重量部としたとき、ある実施態様において少なくとも０．１〜６重量部、別の実施態様では１〜５重量部、別の実施態様では２．５〜４重量部、である。
【００５６】
ポリマーは、導電性ペースト１０５の総重量に対して、ある実施態様において０．１〜４重量％、別の実施態様では０．５〜３．５重量％、別の実施態様では１．５〜３．１重量％、である。
【００５７】
添加剤
導電性ペースト１０５の所望する特性に合わせて、界面活性剤、分散剤、乳化剤、安定剤、可塑剤などの添加剤をさらに含めることができる。ある実施態様において、導電性ペースト１０５は、ガラスフリットを含まない。ある実施態様において、導電性ペースト１０５は、硬化剤または架橋材を含まない。
【００５８】
特定の理論に限定されないが、本発明においては、第１金属粉が導電性ペースト中において低温に於ける焼結促進、および金属間の接合という機能を果たす一方、第２金属粉が導電性ペースト中において急激な収縮の抑制という機能を果たすため、結果として電子部品が基板に十分に接合した電子デバイスを提供することができるようになると考えられる。
【実施例】
【００５９】
本発明は以下の実施例によって説明されるが、それらに限定されない。
導電性ペーストを以下の手順によって調製した。
【００６０】
異なる粒径（Ｄ５０）をもった球形の銀粉（６０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ）を準備した。有機溶媒およびポリマーの混合物に、銀粉を分散させた。分散は、ミキサーで各材料を混ぜた後、三本ロールミルにかけて行った。銀粉を分散させて得た導電性ペーストの粘度は、２５〜３０Ｐａ・ｓであった。粘度の測定には、レオメータ（ＨＡＡＫＥTM  ＭＡＲＳTM  ＩＩＩ、チタン製コーンプレート：Ｃ２０／１°、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）を用いた。なお、各材料の含有量は、第１表に示す。
【００６１】
次に、導電性ペーストを銅プレートに塗布して、導電性ペーストの層を得た。銅プレート（１５ｍｍ幅、３０ｍｍ長さ、１ｍｍ厚）に、１５ｍｍ幅の間隔を空けてスコッチテープを貼った。スコッチテープの間にスクレーパーを用いて導電性ペーストを塗布した後、スコッチテープを剥がして、角型パターン（１０ｍｍ幅、１０ｍｍ長さ、１５０μｍ厚）の導電性ペーストの層を形成した。導電性ペーストの層をオーブンにて８０℃６０分乾燥させた。
【００６２】
ＳｉＣチップ（３ｍｍ幅、３ｍｍ長さ、３６０μｍ厚）を、導電性ペーストの層の上に載せた。ダイボンダー（Ｔ−３００２Ｍ、Ｔｒｅｓｋｙ社製）を用いて、１０ＭＰａ加圧／２８０℃／１分間という加熱の条件の下、ＳｉＣチップを銅プレートに接合した。  
【００６３】
銅プレートおよびＳｉＣチップの接合体について、サーマルサイクルテストを行った。テスト条件は、３００サイクルで、１サイクル−５５℃３０分／１７５℃３０分で、−５５℃および１７５℃の間の移行時間は３０秒以下であった。
【００６４】
接合面積を、超音波顕微鏡（ＳＡＴ、Ｆｉｎｅ  ＳＡＴ２００III、株式会社 日立パワーソリューションズ製）を用いて測定した。具体的には、超音波顕微鏡（ＳＡＴ）からＳｉＣチップ側から接合体に対して発した超音波について、反射または透過の強弱を検知し、接合面を画像にて評価した。
【００６５】
結果を第１表に示す。接合面積は、金属粉が粒径１００ｎｍの銀粉および粒径２００ｎｍまたは３００ｎｍの銀粉の混合粉であったとき、８０％以上であった（実施例１および２）。一方、金属粉が、粒径が２００ｎｍまたは１００ｎｍの単体銀粉であるとき、および金属粉が粒径１００ｎｍの銀粉および粒径６０ｎｍの銀粉の混合粉であったとき、接合面積は６６％以下であった（比較例１〜３）。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
次に、粒径１００ｎｍの銀粉（第１金属粉）と、粒径２００ｎｍの銀粉（第２金属粉）の混合比率および接合強度について、調べた。導電性ペーストを、粒径１００ｎｍの銀粉（第１金属粉）および粒径２００ｎｍの銀粉（第２金属粉）の混合比率を変えた以外は、実施例２と同様に準備した。混合比率は第２表に示す。ＳｉＣチップの代わりに銅チップを用いたこと以外は、実施例２と同じ方法で、導電性ペーストを銅プレートに塗布し、ダイボンダーでチップを接合した。
【００６８】
銅チップと銅プレートの間の接合強度を、ボンドテスター（４０００Ｐｌｕｓ、ノードソン・アドバンスト・テクノロジー 株式会社）を用いたダイシェアテスト（ＭＩＬ  ＳＴＤ−８８３）にて測定した。ボンドテスターによって、銅チップが剥離したときの強度を接合強度とした。
【００６９】
結果は、第２表に示す。接合強度は、粒径１００ｎｍの銀粉および粒径２００ｎｍの銀粉の混合比率が、５０：５０、３３：６７および６７：３３、いずれにおいても２８ＭＰａ以上と高かった（実施例３〜５）。
【００７０】
【表２】
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【００７１】
次に、金属粉の含有量について調べた。導電性ペーストを、金属粉の総含有量を変えた以外は、実施例２と同様に準備した。金属粉の含有量は第３表に示す。実施例２と同じ方法で、導電性ペーストを銅プレートに塗布し、ダイボンダーでチップを接合し、ＳＡＴにて接合面積を測定した。接合面積は、金属粉が８５．３重量％、８６．６重量％および８７．８重量％いずれにおいても、７７％以上であった（実施例６〜８）。
【００７２】
【表３】
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【００７３】
導電性ペーストを、金属粉の種類を第４表のように変えたこと以外は、実施例２と同様に準備した。導電性ペーストを用いて、銅チップを銅プレートに接合し、接合強度を測定した。接合方法は、加熱条件を１０ＭＰａ加圧／２５０℃／１０分間とした以外は、実施例３と同じであった。また、接合強度の測定方法は、実施例３と同じであった。結果は、第４表に示す通り、接合強度は、粒径２００ｎｍの銀粉および粒径６０ｎｍの銀粉を６８：３２の混合比率とした場合、および、粒径２００ｎｍの銀粉、粒径１００ｎｍの銀粉および粒径６０ｎｍの銀粉を６７：１７：１６の混合比率とした場合のいずれにおいても５６ＭＰａ以上と高かった（実施例９〜１０）。
【００７４】
【表４】
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【符号の説明】
【００７５】
１００  電子デバイス
１０１  基板
１０３  導電層
１０５  導電性ペースト
１０７  電子部品
【図１】
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