(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と前記基材よりも低融点の溶融金属層とを重ね合わせてクラッドした複合金属箔から製作された金属粉末と、
前記金属粉末が添加される溶剤とを備えたことを特徴とする導電性ペースト材料。
【請求項２】
請求項１に記載の導電性ペースト材料において、
前記基材には、銅、アルミ、鉄、ニッケル、または亜鉛の純金属、またはこれらの合金が用いられ、前記溶融金属層には、錫、ビスマス、またはインジウム、またはこれらの合金が用いられることを特徴とする導電性ペースト材料。
【請求項３】
請求項１に記載の導電性ペースト材料において、
前記複合金属箔は、溶融金属層−基材−溶融金属層の層構成を有し、前記溶融金属層：前記基材：前記溶融金属層の厚さの比が、１：１：１〜１：１００：１の範囲であることを特徴とする導電性ペースト材料。
【請求項４】
請求項１に記載の導電性ペースト材料において、
前記基材と前記溶融金属層の界面に、酸化物が存在せず前記基材と前記溶融金属層が直接接触している部分を含むことを特徴とする導電性ペースト材料。
【請求項５】
請求項１に記載の導電性ペースト材料において、
前記導電性ペースト材料は、ガラスフリットおよび／または有機ビヒクルを有することを特徴とする導電性ペースト材料。
【請求項６】
基材と前記基材よりも低融点の溶融金属層とを重ね合わせてクラッドした複合金属箔から製作された金属粉末と、前記金属粉末が添加される接着剤成分を含む溶剤とを有する導電性ペースト材料を、ディスペンサーまたはマスクを用いた印刷により基板上に塗布し、
塗布された前記導電性ペースト材料上に半導体素子をマウントし、前記導電性ペースト材料を加熱して前記接着剤成分を固化し、前記溶融金属層を溶融させて前記金属粉末同士の接続を行うことを特徴とする半導体素子の接続方法。
【請求項７】
基材と前記基材よりも低融点の溶融金属層とを重ね合わせてクラッドした複合金属箔から製作された金属粉末と、前記金属粉末が添加される接着剤成分を含む溶剤と、ガラスフリットおよび／または有機ビヒクルとを有する導電性ペースト材料を、基板上にマスクを用いて印刷し、
前記導電性ペースト材料を焼成温度に加熱することで前記溶融金属層を溶融させて前記金属粉末同士の接続を行い、前記基板上に導電性を有する電極膜を形成することを特徴とする電極形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性接着剤や電極形成のための印刷用ペースト材などの導電性ペースト材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１０−１８８３２号公報（特許文献１）がある。この特許文献１には、酸化性ガス中で加熱すると銅粒子が容易に焼結して接合強度が優れた固形状銅となる金属部材用ペースト状接合剤、接合強度と電気伝導性が優れた金属製部材接合体とその製造方法、接合強度と電気伝導性が優れた電気回路接続用バンプの製造方法が述べられている。
【０００３】
その具体的手段としては、平均粒径が０．１μｍより大きく５０μｍ以下であり、表面を被覆している有機物量が５．０重量％以下である銅粒子と、揮発性分散媒とからなる金属部材用ペースト状接合剤であり、金属製部材間に該接合剤を介在させ、酸化性ガス中にて７０℃以上４００℃以下で加熱し、次いで還元性ガスで加熱することによる金属製部材接合体の製造方法、および接合強度と電気伝導性が優れた金属製部材接合体、および、該接合剤を利用する電気回路接続用バンプの製造方法が開示されている。
【０００４】
また、特開２０１１−２４１３０９号公報（特許文献２）には、銅を主成分とする電気的導通部位の形成において、基材として樹脂を利用できる温度で電気的導通部位の形成が可能であり、かつスクリーン印刷法によるパターン形成が可能な導電性インク組成物、それを用いた電気的導通部位の製造方法、およびその用途が述べられている。
【０００５】
その具体的手段として、還元力を有するカルボン酸と銅イオンとからなる銅塩の微粒子（Ａ）、および配位性化合物（Ｂ）を含有する導電性インク組成物を、基材中の電気的導通を得たいと所望する部位に塗布または充填し、当該基材を加熱処理して、電気的導通部位を形成するという技術が開示されている。
【０００６】
上記のような銅を用いたペーストあるいはインク材料が開発されてきた背景には、例えば太陽電池では、従来、銀を含むペースト材料が電極形成に用いられてきたが、貴金属の価格高騰により、銀代替技術が必要となってきたことがある。
【０００７】
また、電子部品の接続に用いられる導電性接着剤には、通常、銀の微粒子が大量に含まれており、高コストの一因となっている。そこで、銀代替として、特許文献１、２のような発明が成されてきた。
【０００８】
最近では、株式会社ナブラが開発した低温プロセス用銅ペーストを利用して、低損傷印刷製造技術による結晶シリコン太陽電池の配線、電極形成に成功したと、独立行政法人の産業総合研究所より、２０１１年１０月４日にニュース発表（非特許文献１）があった。
【０００９】
この銅ペーストでは、低融点合金粒子を銅粉末に混ぜ、ペースト化したもので、低融点合金粉末を溶融させることで、焼結性を付与している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１８８３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４１３０９号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】産業総合研究所ニュース発表、２０１１年１０月４日、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｉｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ａｉｓｔ＿ｊ／ｐｒｅｓｓ＿ｒｅｌｅａｓｅ／ｐｒ２０１１／ｐｒ２０１１１００４／ｐｒ２０１１１００４．ｈｔｍｌ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載のものは、銀代替として銅の粉末を用いているが、これらの焼結は、ペーストに含まれた還元成分により、粉末の銅表面に存在する酸化膜が還元され、このときに新生な銅の表面が生じるときの粉末同士の密着、粒成長により、焼結されるというメカニズムを利用している。
【００１３】
還元剤の能力によるが、銅を還元できる還元剤は、銅およびそれよりも貴な金属を還元はできるが、銅よりも卑な金属の還元は一般的には難しい。
【００１４】
このことは、例えば、銅ペースト材を用いて電子部品をリードフレームなどに接続する場合、リードフレームに銅よりも卑な金属、例えば鉄、ニッケルなどの成分が表面に存在する場合、ペースト材の還元成分による還元が難しく、接続できない事態となる。
【００１５】
このため、リードフレーム素材は銅を用いるか、あるいは鉄、ニッケルなどの合金素材のリードフレームの場合は、銅めっき、パラジウムめっき、金めっき、銀めっきなど、表面に貴金属を含むめっきを行う必要があり、高コストとなる。
【００１６】
また、太陽電池の電極形成のために銅ペースト材を用いる場合、ペーストをパネル上に印刷して、加熱して焼結させる。電極部分が、太陽光が照射される表面に存在する場合、電極部分は光を遮るので、その面積分、効率が低下することになる。そのような場合、電極部分には、光を反射させる性能があることが望ましい。
【００１７】
なぜならば、電極で反射した太陽光を、パネル上に配置された保護のためのガラス板に反射させ、再び、太陽電池パネルに入射させることで効率を向上させることができるからである。このような場合、銅ペーストで形成された電極は、Ｃｕ色であり、光を吸収しやすく、反射光が少なくなるという課題がある。
【００１８】
また、焼結性については、温度や雰囲気などの制約を受ける。不活性な窒素雰囲気などでは充分な焼結性を得るのが難しい。一般的には焼結性を高めるため、粉末のサイズを小さくし、ナノサイズの粉末でペーストを作製している。しかし、ナノサイズの粉末は均一に分散させるのが難しかったり、作製コストが高くなったりする。
【００１９】
非特許文献１では、銅粉末に低融点合金の粉末を混合したペーストとすることで、銅粉末に焼結性を付与できるとしている。原理的には、低融点合金の粉末が銅粉末の間に均一に分散するように処理をしておき、焼結温度で低融点合金粉末を溶融させ、低融点合金が銅粉末に濡れ広がることにより、銅粉末が焼結されるというメカニズムである。
【００２０】
この技術では、微細な低融点合金粉末を凝集させずに分散させることが鍵となる。なぜなら低融点合金粉末が凝集し、偏在するようになると、部分的に銅粉末が焼結しない、という不具合が発生する可能性があるためである。
【００２１】
また、低融点合金粉末が濡れ広がることが可能な金属粉末をベースとする必要がある。低融点合金粉末、例えば錫、インジウム、ビスマスなどのはんだに用いられる金属の場合、濡れ広がることができる金属といえば、銅、金、銀などであり、どちらかというと貴金属で高価となる。そのような中で最も安価な汎用金属が銅となる。したがって、他の汎用的な金属粉末を焼結させることはできないと推定される。
【００２２】
そこで、本発明の目的は、低コストで焼結性も良い導電性ペースト材料を提供し、導電性ペースト材料を導電性接着剤に用いた半導体素子の接続方法や、導電性ペースト材料を電極形成用ペースト材料に用い、電極を形成する電極形成方法に適用させることにある。
【００２３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００２５】
すなわち、代表的なものの概要は、基材と基材よりも低融点の溶融金属層とを重ね合わせてクラッドした複合金属箔から製作された金属粉末と、金属粉末が添加される溶剤とを備えたものである。
【００２６】
また、基材と基材よりも低融点の溶融金属層とを重ね合わせてクラッドした複合金属箔から製作された金属粉末と、金属粉末が添加される接着剤成分を含む溶剤とを有する導電性ペースト材料を、ディスペンサーまたはマスクを用いた印刷により基板上に塗布し、塗布された導電性ペースト材料上に半導体素子をマウントし、導電性ペースト材料を加熱して接着剤成分を固化し、溶融金属層を溶融させて金属粉末同士の接続を行うものである。
【００２７】
また、基材と基材よりも低融点の溶融金属層とを重ね合わせてクラッドした複合金属箔から製作された金属粉末と、金属粉末が添加される接着剤成分を含むガラスフリットまたは有機ビヒクルの溶剤とを有する導電性ペースト材料を、基板上にマスクを用いて印刷し、導電性ペースト材料を焼成温度に加熱することで溶融金属層を溶融させて金属粉末同士の接続を行い、基板上に導電性を有する電極膜を形成するものである。
【発明の効果】
【００２８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００２９】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、基材の表面に溶融金属層がクラッドされた複合金属の粉末を含むペースト材料を、例えば、太陽電池の電極部に印刷し、溶融金属層の融点以上に加熱することで、表面部の溶融金属層が溶融して複合金属粉末が焼結し、高い導電性が得られる。
【００３０】
また、基材に鉄やアルミといった、一般的には、はんだ接続が困難、かつ安価な金属を用いても、表面の溶融金属層が存在するため、複合金属ペーストを焼結して形成した電極層に、外部導体をはんだ接続することが可能である。
【００３１】
また、電極部の色調は白色に近く、太陽光の入射面に電極が形成された太陽電池において、電極部に降り注いだ太陽光を反射させ、さらに反射された太陽光は、外側の保護のためのガラス板で再反射されることで再び太陽電池セルに入射することができる。そのため、電極部の面積分、損失となっていた太陽光を回収することができる。
【００３２】
複合金属粉末を含むペースト材料を、電子部品の接続部に用いる場合は、ペースト材料は、いわゆる導電性接着剤として用いられることになる。この場合は、ペースト材に添加されている有機成分は接着剤成分であり、複合金属粉末は導電成分となる。ペースト材を印刷あるいはディスペンサーにより必要な部分へ塗布し、その上に電子部品をマウントする。その状態で全体をベークして、接着剤成分を硬化させるとともに、溶融金属層を溶融させて、導電成分を焼結させて、良好な導通を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電極形成用ペースト材料の導電性成分として使われる複合金属箔の断面を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電極形成用ペースト材料の導電性成分として使われる複合金属箔のフレーク状に加工された外観模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電極形成用ペースト材料の導電性成分として使われる複合金属箔の断面を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る電極形成用ペースト材料の内部の状態を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る導電性ペースト材料の導電性成分の酸化膜を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る電子部品の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る基板上の電極の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３５】
（実施の形態１）
＜導電性ペースト材料の導電性成分＞
図１および図２により、本発明の実施の形態１に係る導電性ペースト材料の導電性成分について説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る電極形成用ペースト材料の導電性成分として使われる複合金属箔の断面を示す断面図、図２は本発明の実施の形態１に係る電極形成用ペースト材料の導電性成分として使われる複合金属箔のフレーク状に加工された外観模式図である。
【００３６】
図１において、電極形成用ペースト材料の導電性成分として使われる複合金属箔は、基材１の表面に溶融金属層２がクラッドされているものである。
【００３７】
クラッドは基材１と溶融金属層２の素材となる金属を重ね合わせて圧延することで、両者が長手方向に伸びるに従い新生な表面ができ、新生面同士が強く圧延で押し付けられることで接合させる技術である。
【００３８】
図１においては、基材１と溶融金属層２の厚さを同じにしてクラッド圧延したものである。クラッド圧延後の各層の厚さの比は、必ずしも投入した素材の厚さの比と同一ではないが、概ね投入した素材の厚さの比に近くなる。
【００３９】
例えば、上下に１ｍｍの溶融金属層２を配置し、中央の基材を１ｍｍとしてクラッド圧延する。圧延での加工度を９０％にすると、トータル厚さが０．３ｍｍのクラッド材ができ、溶融金属層および基材の厚さは概ね０．１ｍｍとなる。これをさらに加工度９０％で圧延すると、０．０３ｍｍのクラッド材ができ、各層の厚さは０．０１ｍｍ程度になる。
【００４０】
更に、加工度９０％で圧延すれば、総厚３μｍで、各層の厚さは１μｍ程度になる。このようにして素材からクラッド圧延、厚さ調整の圧延を繰り返して複合金属箔を作製する。
【００４１】
上記に述べたプロセスでは、トータル厚３ｍｍから厚さが１／１０になる工程を３回通過する。したがって、金属箔の長さが１０倍になる工程を３回通過することになり、初期の材料の長さが１ｍあったとすれば、完成品は１０００ｍ程度になるはずである。クラッド技術では、このように圧延率を高めていくことで、薄い材料を大量に製造することができ、安価な複合金属箔を製造することが可能となる。
【００４２】
得られた複合金属箔は、まず、シュレッダー処理にかけられて、フレーク状に加工される。この段階では、フレークサイズは数ｍｍレベルの大きさなので、これを高速回転する刃を有するカッターなどに通して、更に微細な粉末にしていく。
【００４３】
例えば、このような粉砕工程では、振動する回転刃を用い、乾式で粉砕していく。粉砕された金属片は、鱗片状すなわちフレーク状になる。フレーク状の金属片の外観が、例えば、図２に示すような形状となる。図２に示すように、形状は図のようにランダムな形となるが、薄い金属箔を粉砕するため、図２のように表面に溶融金属層を有し、中心に基材を有するフレーク状の金属粉が得られる。
【００４４】
フレーク状の金属は、当然のことながら曲がったり、ひび割れたり、丸まったり、製造プロセスを経る過程で、いろいろな形態になってしまうこともある。しかし、表面に溶融金属層を有しているので、それらは加熱すればお互いに表面付近が溶け合い、焼結することができる。
【００４５】
また、導電性接着剤の導電性成分として用いる場合には、できるだけ小さいフレークサイズが望ましいが、数１０μｍ程度の大きさまで小さくすれば適用できる。より大きな面積へ印刷して焼結させて使用する太陽電池用の電極用ペーストの導電成分としては、もう少し大きなフレークサイズでも適用可能である。
【００４６】
これらの複合金属の粉末をアルコールなどの溶剤、あるいは接着成分と混ぜ合わせて導電性ペースト材料を作製する。導電性ペースト材料中の複合金属材料の体積比率は、６０〜９０％程度が好適である。
【００４７】
その理由は、６０％程度の導電成分が存在すると、効果的な焼結や接触が得られることが経験的に知られており、一方、９０％程度とするのは、ペースト化するための有機物成分がある程度存在しないと、充分な印刷性、チクソ性を有しないためである。
【００４８】
基材には銅、アルミ、鉄、ニッケル、亜鉛のいずれかの純金属または合金が用いられ、溶融金属層には、錫、ビスマス、インジウムまたはこれらの合金を用いることができる。
【００４９】
本実施の形態では、導電性ペースト材料の導電性成分として、基材１の表面に溶融金属層２がクラッドされたものをフレーク状に加工したので、焼結性も良く導電性の良い導電性ペースト材料とすることができる。
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、基材１と溶融金属層２の厚さの比が異なるようにしたものである。
【００５１】
＜導電性ペースト材料の導電性成分＞
図３により、本発明の実施の形態２に係る導電性ペースト材料の導電性成分について説明する。図３は本発明の実施の形態１に係る電極形成用ペースト材料の導電性成分として使われる複合金属箔の断面を示す断面図である。
【００５２】
図３において、基材１と溶融金属層２の複合金属箔から製造される金属粉を３とする。図３に示す複合金属箔の例では、図１の複合金属箔と同じクラッドの層構成であるが、基材１と溶融金属層２の厚さの比が異なる。概ね基材１の厚さを１とすると、溶融金属層の厚さが１／１０である。
【００５３】
このように溶融金属層を薄くすることのメリットは、第１に溶融金属層に用いられる錫、インジウム、ビスマスなどの金属は、基材に用いられる銅、鉄、アルミ、ニッケル、亜鉛などよりも高価であり、薄くすることで低コスト化できることである。
【００５４】
第２に、溶融金属層の金属の電気抵抗は、室温でも金属自体の融点に近いことから電気抵抗は高い傾向にあり、導電性を考慮した場合、溶融金属層は、フレーク同士の焼結、接続には必要であるが、あまりに多いと電気抵抗が上昇する可能性もあるため、フレーク同士の接続に必要かつ最小限の量が望ましく、実施の形態１の図１に示す複合金属箔よりも電気抵抗を小さくできる量であるということである。
【００５５】
溶融金属層２の厚さは、更に基材に対して薄くすることもできるが、概ね基材厚さの１／１００が限度と考える。その理由は、クラッド材を製造するときに、基材、およびその上下に配置した溶融金属層の素材を、それぞれしっかりとテンションを張った状態で、クラッド圧延していく。圧延機のロール間に材料が入るようにするためには、ロールの上下稼動範囲の中で、材料厚を選択しなければならない。
【００５６】
通常、ロール間の隙間は数ｍｍから数ｃｍである。したがって、基材１、溶融金属層１／１００とした場合、基材厚を１０ｍｍとしても溶融金属層の素材の厚さは０．１ｍｍとなる。０．１ｍｍの厚さの場合、溶融金属層は、低融点金属であるため室温でも軟らかく、あまり大きなテンションをかけると断裂の危険がある。一方でテンションがゆるいと素材の蛇行が問題となる。このような状況を考慮すると、基材を１とした場合、溶融金属層の厚さは１／１００が限界と思われる。
【００５７】
本実施の形態においても、基材には銅、アルミ、鉄、ニッケル、亜鉛のいずれかの純金属または合金が用いられ、溶融金属層には、錫、ビスマス、インジウムまたはこれらの合金を用いることができる。
【００５８】
＜導電性ペースト材料の内部の状態＞
次に、図４により、本発明の実施の形態２に係る導電性ペースト材料の内部の状態について説明する。図４は本発明の実施の形態２に係る電極形成用ペースト材料の内部の状態を示す模式図である。
【００５９】
図４において、導電性ペースト材料は、図２で述べたように、複合金属箔が製造された金属粉３が、溶剤であるペースト材料成分４と混合された状態となっている。ペースト材料成分４には、例えば、導電性接着剤の導電性成分として金属粉３を用いる場合には、接着剤を用いる。
【００６０】
太陽電池の電極形成用のペーストの場合は、ペースト材料成分４には、ガラスフリット、有機ビヒクル、溶剤などから構成される。いずれの場合も、ペースト材料成分４と金属粉３をよく混ぜ合わせたものを用いる。
【００６１】
導電性接着剤の場合は、接着したい部分にディスペンサーや印刷用マスクを用いて塗布し、その上に部品を載せて、必要な温度でキュアさせて接着剤成分を硬化させると共に、溶融金属層を溶融させる。
【００６２】
溶融金属層２には、錫が用いられる場合は、錫の融点２３２℃以上に加熱する。ビスマスが用いられる場合は、融点２７１℃以上に加熱する。インジウムが用いられる場合は、融点１５７℃以上に加熱する。錫―ビスマス合金が用いられる場合は、その共晶温度の１３７℃以上に加熱する。錫―インジウム合金を用いる場合は、共晶温度の１２０℃以上に加熱する。それ以外の合金の場合には、その合金の溶融以上に加熱する。
【００６３】
このようにすることで、溶融金属層が溶融し、接触部から溶融金属が一体化を始める。溶融金属層２の表面には酸化膜が形成され、これが一体化の妨げとなるが、一般的には溶融する際に体積が膨張したり、液体の流動などにより酸化膜が破け、一体化が進行する。これにより、基材による高導電性と、溶融金属層の一体化による導電性確保が行われ、高い導電性を実現することができる。
【００６４】
＜導電性ペースト材料の導電性成分の酸化膜＞
次に、図５により、本発明の実施の形態２に係る導電性ペースト材料の導電性成分の酸化膜について説明する。図５は本発明の実施の形態２に係る導電性ペースト材料の導電性成分の酸化膜を説明するための説明図である。
【００６５】
従来から、導電性接着剤の導電性成分として最も一般的なのは銀である。銀が用いられてきた理由は、銀は大気中で表面が酸化するが、１８０℃程度に加熱すると、大気中でも銀酸化物が還元され、銀表面は酸化物の無い状態になるからである。
【００６６】
銀粉末の周囲に存在するペースト材料成分に還元成分を添加しておけば、さらに低い温度で還元させることも可能である。
【００６７】
したがって、加熱してペースト材料成分を硬化させながら銀粉末表面を還元させ、その状態で銀粉末の表面同士を接触させてペースト材料成分を固化させることで、導電性が得られるようになる。導電成分に他の金属が用いられた場合、銀よりも貴な金属では、表面酸化による金属粉同士の接触部の電気抵抗上昇の問題は無いが、銀よりも卑な金属の場合は、加熱時に酸化している金属表面が還元されず、電気抵抗が高いままとなってしまう。このような課題を解決するために、従来、特許文献１、２などでは、還元剤を用いて酸化銅を還元している。
【００６８】
すなわち、ペースト材料の導電成分では、酸化膜による電気抵抗の上昇を回避することが重要である。
【００６９】
本実施の形態では、溶融金属層２の表面の酸化膜については、溶融させた際に液体の流動などにより溶融金属層が一体化するので特に問題は生じない。
【００７０】
一方、万一、溶融金属層２と基材１の間に酸化膜が存在した場合、この酸化膜が電気抵抗を上昇させる要因になりうる。
【００７１】
しかし、本実施の形態のようにクラッド圧延を用いる複合金属箔を金属粉にした場合には、基材１と溶融金属層２の間の酸化物は、図５に示すように酸化物５は、存在したとしても極めてわずかとなる。
【００７２】
その理由は、クラッド圧延のときに、溶融金属層および基材は、長手方向に何倍にも伸ばされ、酸化膜は細切れに破れ、新生な表面が形成され、その表面が大気に触れる間もなく金属同士が圧延の大きな圧力で押しつぶされて、界面で金属結合が得られるためである。したがって、クラッドされた複合金属箔では、溶融金属層２と基材１の間には、必ず酸化膜を含まない界面が形成される。このことが基材と溶融金属層の間での低い電気抵抗につながる。
【００７３】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１、２の導電性ペースト材料を電子部品における半導体素子の接続に用いたものである。
【００７４】
＜電子部品の構成＞
図６により、本発明の実施の形態３に係る電子部品の構成について説明する。図６は本発明の実施の形態３に係る電子部品の構成を示す断面図である。
【００７５】
図６において、電子部品は、導電性成分として、実施の形態１、２で示した金属粉を含む導電性接着剤８を用いて、半導体素子６とリードフレーム７を接続し、ワイヤーボンディング９で接続した後にモールド樹脂１０でモールドしている。
【００７６】
このような構造とすることで、導電性接着剤８により半導体素子６をリードフレームに接着剤成分により固定し、リードフレームへ半導体素子で発生した熱を、導電性接着剤８に含まれる導電性の金属粉末を通して逃がすことができる。
【００７７】
その製造プロセスは、まず、基板上のリードフレーム７上に導電性接着剤８をディスペンサーを用いて、必要量塗布する。次に半導体素子６をマウントし、導電性接着剤に含まれる金属粉の溶融金属層の融点以上に加熱して、接着剤成分を固化させるとともに金属粉同士を接続させる。次にワイヤーボンディングを実施して、最後に樹脂モールドを行う。
【００７８】
本実施の形態では、電子部品に使用する導電性接着剤８の導電性成分として、基材１の表面に溶融金属層２がクラッドされたものをフレーク状に加工したものを使用したので、焼結性が良く、導電性接着剤８による接着性や導電性、導電性接着剤８部分での放熱性などに優れた電子部品を製造することができる。
【００７９】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態１、２の導電性ペースト材料を基板上の電極の形成に用いたものである。
【００８０】
＜基板上の電極の構成＞
図７により、本発明の実施の形態４に係る基板上の電極の構成について説明する。図７は本発明の実施の形態４に係る基板上の電極の構成を示す斜視図である。
【００８１】
図７において、実施の形態１、２で示した金属粉を含む電極形成用ペースト材料を用いて、基板１１上に電極１２を形成している。
【００８２】
電極形成用ペースト材料には、導電性成分として、実施の形態１、２で示した金属粉が用いられる。また、ペースト材料成分としては、ガラスフリットや有機ビヒクルの溶剤が用いられる。これらが混合された導電性ペースト材料をマスクを用いて、基板１１上に印刷する。
【００８３】
次に、金属粉の溶融金属層の融点以上に加熱して溶融させ、金属粉同士の接続を得ると共に、ガラスフリットが軟化して基板上に電極層が焼結される。基板１１には、太陽電池用のシリコンセルを用いることができる。
【００８４】
また、電子部品用の基板を製造する場合には、有機、あるいは無機の基板上に、電極形成用ペースト材料を印刷し、焼結させて、電極とすることができる。
【００８５】
本実施の形態では、基板上の電極として使用する電極形成用ペースト材料の導電性成分として、基材１の表面に溶融金属層２がクラッドされたものをフレーク状に加工したものを使用したので、焼結性が良く、導電性の良い電極を形成することができる。
【００８６】
また、生成された電極部の色調は白色に近くすることができ、太陽光の入射面に電極が形成された太陽電池において、電極部に降り注いだ太陽光を反射させ、さらに反射された太陽光は、外側の保護のためのガラス板で再反射されることで再び太陽電池セルに入射することができ、そのため、電極部の面積分、損失となっていた太陽光を回収することができる。
【００８７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、導電性接着剤や電極形成のための電極形成用ペースト材料に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１…基材、２…溶融金属層、３…金属粉、４…ペースト材料成分、５…酸化物、６…半導体素子、７…リードフレーム、８…導電性接着剤、９…ワイヤーボンディング、１０…モールド樹脂、１１…基板、１２…電極。
【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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