(57)【要約】      （修正有）【課題】電子部品の目的電極と他電極との良好な電極接続方法を提供する。【解決手段】電子部品の電極接続方法は、電子部品の目的電極に形成された金属膜１２と他電極１３を接続導体により導通接続させる方法で、前記金属膜を形成する工程は、一般式Ｍ（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）ｎ（式中のＭは金属原子、ｎは金属原子Ｍの価数、Ｒは酸素原子を含有する又は含有しない炭化水素基）の金属アセチリド化合物を主成分とする金属アセチリドペーストを前記目的電極上に塗着して金属アセチリドペースト膜を形成する工程と、前記金属アセチリドペースト膜を所定加熱温度で焼成又は熱硬化させて純粋金属膜又は熱硬化金属膜として前記金属膜を形成する工程からなり、前記加熱温度は、前記電子部品の耐熱温度以下を条件に、前記金属アセチリド化合物の分解温度以上で前記金属膜の金属原子が前記目的電極に拡散しない不拡散上限温度以下の温度範囲とする。【選択図】図１
2009179825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の目的とする電極（目的電極）に金属膜を形成し、この金属膜を前記電子部品の他の電極（他電極）に接続導体により導通接続させる電子部品の電極接続方法において、前記金属膜を形成する工程は、一般式Ｍ（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）ｎ（式中のＭは金属原子、ｎは金属原子Ｍの価数、Ｒは酸素原子を含有する又は含有しない炭化水素基）で表される金属アセチリド化合物を主成分とする金属アセチリドペーストを前記目的電極上に塗着して金属アセチリドペースト膜を形成する工程と、前記金属アセチリドペースト膜を所定の加熱温度で焼成又は熱硬化させて純粋金属膜又は熱硬化金属膜として前記金属膜を形成する工程から構成され、前記加熱温度は、前記電子部品の耐熱温度以下を条件に、前記金属アセチリド化合物の分解温度以上で前記金属膜の金属原子が前記目的電極に拡散しない不拡散上限温度以下の温度範囲であることを特徴とする電子部品の電極接続方法。
【請求項２】
前記目的電極の表面に保護膜が形成され、前記保護膜の表面に前記金属膜が形成され、前記保護膜は前記金属膜の金属原子が前記目的電極に拡散するのを防止する請求項１に記載の電子部品の電極接続方法。
【請求項３】
前記金属アセチリド化合物は貴金属アセチリド化合物であり、前記金属アセチリドペーストは一種以上の前記貴金属アセチリド化合物を主成分とする請求項１又は２に記載の電子部品の電極接続方法。
【請求項４】
前記金属アセチリド化合物がＡｕアセチリド化合物であり、前記加熱温度が前記Ａｕアセチリド化合物の分解温度（３００℃）〜４００℃の温度範囲である請求項１、２又は３に記載の電子部品の電極接続方法。
【請求項５】
前記金属膜が金膜である場合に、前記金膜と他電極とを接続する前記接続導体として金線又は接続用金膜を使用する請求項４に記載の電子部品の電極接続方法。
【請求項６】
前記金属アセチリド化合物がＰｔアセチリド化合物であり、前記加熱温度が前記Ｐｔアセチリド化合物の分解温度（２５０℃）〜４５０℃の温度範囲である請求項１、２又は３に記載の電子部品の電極接続方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の電子部品の電極接続方法により製造されたことを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の電極を形成する導電性ペーストの利用方法に関し、更に詳細には、電子部品中の目的とする電極（以下、目的電極という）に金属膜を形成し、この金属膜と他の電極（以下、他電極という）とを金属線等の接続導体により導通接続させる電子部品の電極接続方法及びこの方法により製造された電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体や基板などの電子部品の目的電極と他電極とを導通接続させる場合に、目的電極の表面に金メッキを施すことが一般的に行われている。即ち、金メッキを半導体の目的電極の表面に施し、金メッキ膜と他の電極とを金線を用いてワイヤボンディングし、目的電極と他電極を導通接続させる方法が、しばしば半導体技術に利用されている。特に、ＩＣチップの結線方法では、金メッキと金線ワイヤボンディング法が広く普及している。
【０００３】
前記金メッキを電極表面に施すことにより電極表面の酸化を防ぎ、良好な接続が保持される。特に、金メッキは、導電性、耐久性及び化学的安定性に優れている。メッキ方法には電解メッキ、無電解メッキ、真空蒸着等があるが、電子部品の電極メッキには無電解メッキが主に用いられ、この無電解メッキ膜の上に更に電解メッキが施される場合もある。
【０００４】
前記金メッキの一例として、フリップチップ工法を用いた特開２００４−７９８９１号（特許文献１）が公開されている。図４は特許文献１におけるフリップチップ工法の概略説明図である。ＩＣチップ２０の下面の電極にハンダによりバンプ２２が形成され、回路基板２４の上面にパターン化された導体２６（目的電極）が形成され、バンプ２２と導体２６がハンダにより一体に接続される。
【０００５】
従来から、前記導体２６の良好なハンダ濡れ性を得るために、導体２６の表面に無電解ニッケルメッキ層を形成されていた。また、このメッキ層の酸化を防ぎ安定したハンダ付け性を得るために、前記無電解ニッケルメッキ層の上に無電解金メッキ層が施されることが多い。しかし、無電解金属メッキ層を積層状に形成するには、複雑なメッキ工程を何回も繰り返す必要があり、多大の時間と労力が必要となり製造コストを引き上げる要因となっていた。
【０００６】
他の金メッキの一例として、ワイヤボンディング工法を用いた特開平９−３０７０５０号公報（特許文献２）が公開されている。図５は特許文献２におけるワイヤボンディング工法の概略説明図である。ＩＣチップ１０の上面にある目的電極１１の表面に無電解金メッキを施して金膜１２を形成し、この金膜１２と他電極１３を金線１４により接続し、接続点を熱圧着して接続を完了する。このように、無電解金メッキを用いると、前述したように複雑なメッキ工程が要求され、高度の技術力が求められる。従って、電子部品の製造に多数の工程と多大の時間が必要で、製造コストを引き上げる要因となっている。
【０００７】
前記無電解金メッキ法の弱点を克服するために、本発明者は、既に金属アセチリドペーストを用いて前記金膜を形成する方法を特開２００７−９２５０（特許文献３）として公開している。
【特許文献１】特開２００４−７９８９１号公報
【特許文献２】特開平９−３０７０５０号公報
【特許文献３】特開２００７−９２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３において、本発明者が提供した技術は、金アセチリドペーストを前記目的電極に塗着し、この金アセチリドペースト膜を焼成して金膜を形成する方法である。特許文献３において、金アセチリドの配合量との関係で、焼成された金膜の均一性、平滑性、目的電極との密着性、光沢及び強度が検討され、金アセチリドの配合量として１０〜６０重量部が適正であることが結論付けられた。しかも、導電性ペースト法を用いれば、従来の印刷技術を使用できるから、前述した金メッキ法よりも優れた利便性があることが明らかになった。
【０００９】
しかしながら、金アセチリドペースト膜を焼成する温度については、明確な基準を示すことができなかった。目的電極が銀電極の場合には、金原子は銀電極中に拡散する傾向を示し、焼成温度が高くなるにつれて拡散度は急激に増大してゆく。金原子の拡散度が増加すると、銀電極上の金膜を光学的に視認した場合に、金色が次第に薄れ、下地の銀色が目立ってくるという弱点がある。従って、適正な焼成温度範囲を技術的に決定し、前記金原子が拡散しない、又はし難い条件を確立する必要がある。また、金膜以外に白金膜などにおいても同様である。また、電子部品として耐熱温度の低いプラスチック基板を用いた場合には、前記焼成温度を前記耐熱温度以下に設定する必要が生じ、この場合の条件設定も、特許文献３では不明確であった。
【００１０】
従って、本発明者等は上記課題について鋭意研究した結果、金属アセチリド化合物を主成分とする金属アセチリドペーストによる電極接続方法を提案し、金属アセチリドペースト膜の焼成温度を電子部品の耐熱温度との関係で確立し、また前記金属アセチリドペースト膜の熱硬化温度をも検討することにより、半導体や基板などの電子部品に十分使用できる電極接続方法を確立するに到った。
【００１１】
従って、本発明の目的は、電子部品の目的電極と他電極との方法において、適正な加熱温度により金属アセチリドペーストを用いた電子部品の電極接続方法を提案し、その方法により製造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】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の第１の形態は、電子部品の目的とする電極（目的電極）に金属膜を形成し、この金属膜を前記電子部品の他の電極（他電極）に接続導体により導通接続させる電子部品の電極接続方法において、前記金属膜を形成する工程は、一般式Ｍ（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）ｎ（式中のＭは金属原子、ｎは金属原子Ｍの価数、Ｒは酸素原子を含有する又は含有しない炭化水素基）で表される金属アセチリド化合物を主成分とする金属アセチリドペーストを前記目的電極上に塗着して金属アセチリドペースト膜を形成する工程と、前記金属アセチリドペースト膜を所定の加熱温度で焼成又は熱硬化させて純粋金属膜又は熱硬化金属膜として前記金属膜を形成する工程から構成され、前記加熱温度は、前記電子部品の耐熱温度以下を条件に、前記金属アセチリド化合物の分解温度以上で前記金属膜の金属原子が前記目的電極に拡散しない不拡散上限温度以下の温度範囲である電子部品の電極接続方法である。
【００１３】
本発明の第２の形態は、前記第１形態において、前記目的電極の表面に保護膜が形成され、前記保護膜の表面に前記金属膜が形成され、前記保護膜は前記金属膜の金属原子が前記目的電極に拡散するのを防止する電子部品の電極接続方法である。
【００１４】
本発明の第３の形態は、前記第１又は第２形態において、前記金属アセチリド化合物は貴金属アセチリド化合物であり、前記金属アセチリドペーストは一種以上の前記貴金属アセチリド化合物を主成分とする電子部品の電極接続方法である。
【００１５】
本発明の第４の形態は、前記第１、第２又は第３形態において、前記金属アセチリド化合物がＡｕアセチリド化合物であり、前記加熱温度が前記Ａｕアセチリド化合物の分解温度（３００℃）〜４００℃の温度範囲である電子部品の電極接続方法である。
【００１６】
本発明の第５の形態は、前記第４形態において、前記金属膜が金膜である場合に、前記金膜と他電極とを接続する前記接続導体として金線又は接続用金膜を使用する電子部品の電極接続方法である。
【００１７】
本発明の第６の形態は、前記第１、第２又は第３形態において、前記金属アセチリド化合物がＰｔアセチリド化合物であり、前記加熱温度が前記Ｐｔアセチリド化合物の分解温度（２５０℃）〜４５０℃の温度範囲である電子部品の電極接続方法である。
【００１８】
本発明の第７の形態は、前記第１〜第６形態のいずれかに記載の電子部品の電極接続方法により製造されたことを特徴とする電子部品である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の形態によれば、金属アセチリド化合物を主成分とする金属アセチリドペーストを目的電極上に塗着して金属アセチリドペースト膜を形成する工程と、前記金属アセチリドペースト膜を所定の加熱温度で焼成又は熱硬化させて純粋金属膜又は熱硬化金属膜として前記金属膜を形成する工程から構成されるから、金属膜を容易に形成することができ、前記金属膜と他電極とを容易に接続することができる。前記金属アセチリドペースト膜を焼成する場合には、有機分を気散させるから、形成される金属膜は純粋金属膜になり、金属膜の電気伝導性が保持される。また、前記金属アセチリドペースト膜を熱硬化する場合には、形成される金属膜は、ペースト内の熱硬化性樹脂成分を熱硬化させた熱硬化金属膜になる。この熱硬化金属膜中では金属成分が相互接触して電機伝導性が保持される。ここで、金属アセチリド化合物とは、一般式Ｍ（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）ｎ（式中のＭは金属原子、ｎは金属原子Ｍの価数、Ｒは酸素原子を含有する又は含有しない炭化水素基）で表される本発明者が開発した化合物を意味する。
【００２０】
前記加熱温度は、前記電子部品の耐熱温度以下を条件に、前記金属アセチリド化合物の分解温度以上で前記金属膜の金属原子が前記目的電極に拡散しない不拡散上限温度以下の温度範囲の設定される。電子部品（半導体や基板などの部品）の耐熱温度はその素材によって決まり、ポリイミド基板では約３８０℃、ＬＴＣＣ基板（低温同時焼成セラミックス）・セラミックス基板・金属製基板は５００℃以上の高温、半導体基板では半導体の種類に依存し、４００℃以上が一般的である。従って、加熱温度はこれら電子部品の耐熱温度以下を前提とする。金属アセチリド化合物の分解温度とは、前記一般式Ｍ（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）ｎで表される金属アセチリド化合物が有機分（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）ｎの分解気散により金属化する温度を云う。この有機分はアセチレン基誘導体であるから、分解温度は比較的低温度であり、金属種に依存するが、最低分解温度は約２５０℃である。更に、前記不拡散上限温度とは、焼成・熱硬化中に形成される金属膜から金属原子が目的電極に拡散しない上限温度であり、本発明では形成される金属膜の上方から下地の目的電極色が光学的に視認されない上限温度と定義する。本発明では、この光学的視認方法で、前記不拡散上限温度を決定する。
【００２１】
前記金属アセチリド化合物の配位子（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）の炭化水素基ＲとしてＯＨ基を含有させれば、その有極性により多くの有機溶剤に非常によく溶解する。貴金属アセチリド化合物は多くの有機溶剤に可溶であるが、その炭化水素基ＲがＯＨ基を有すれば、特に有極性の有機溶剤に非常によく溶解し、金属アセチリドペーストを形成しやすい。また、樹脂を適宜添加することにより、薄膜から厚膜まで所望の膜厚を容易に形成でき、使用用途に応じて自在に活用することができる。この中でも、金属アセチリド化合物の配位子（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）に含まれる炭素数が５〜１０の範囲にあれば、金属アセチリドペーストの安定性が良く、しかも加熱焼成時における分解温度を低くすることができる。例えば、炭素数が５以下になると、金属アセチリド化合物の揮発性が高くなり、有機溶剤に溶解させたときにペーストとしての安定性が十分ではなくなる。炭素数を１１以上にすると、有機溶剤への溶解性は良くなるが、金属アセチリド化合物の分解温度が高くなる。従って、配位子の炭素数が５〜１０の範囲内にあれば、安定した導電性ペーストを構成でき、しかも容易に分解されて有機分が電子部品内に残留することが無い。
【００２２】
焼成型金属アセチリドペーストは、金属アセチリド化合物と、その溶剤と、粘度調整用の樹脂から形成される。また、硬化型金属アセチリドペーストは、金属アセチリド化合物と、その溶剤と、熱硬化性樹脂から形成される。溶剤や樹脂、熱硬化性樹脂としては、後述するように、目的に応じて自在に公知材料から選択できる。
金属アセチリド化合物のサイズは分子サイズであり、それを構成する金属原子のサイズは原子サイズであり、０，１ｎｍ〜０．５ｎｍと極めて小さい。従って、金属アセチリド化合物を導電性ペーストに用いれば極めて薄い金属膜を形成できる。従来のメッキ膜厚は１μｍ以上にするのが通常であるが、本発明に係る金属アセチリドペーストを用いれば極めて薄い金属膜を形成でき、電子部品の小型化と高密度化を達成できる。また、金属アセチリド化合物には、硫黄や塩素が含有されておらず、焼成・熱硬化時にＳＯｘやハロゲンのような有害ガスを放出することがないので、環境保護の観点からも好ましい。
【００２３】
本発明の第２の形態によれば、目的電極の表面に保護膜が形成されるので、金属アセチリドペーストにより形成された金属膜と目的電極とが直接に接触しないから、金属膜を構成する金属原子が保護膜の遮断作用により目的電極中に拡散することが防止される。従って、第１形態で説明した不拡散上限温度を比較的高温側に設定することができる。金属膜が金膜の場合には、保護膜としてＮｉ膜が用いられることが多い。また、保護膜を複層に形成することにより、保護膜の機能に複合作用を発現させ、所望の金属膜を目的電極の表面に形成することもできる。
【００２４】
本発明の第３の形態によれば、前記金属アセチリド化合物として貴金属アセチリド化合物が使用され、前記金属アセチリドペーストは一種以上の前記貴金属アセチリド化合物を主成分とすることができる。貴金属は耐酸化性に優れ、目的電極や保護膜の酸化を防止でき、半導体の電極接続方法として好適である。貴金属とは、金属元素がＡｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓの８種類を云う。この中でも、特にＡｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈの耐酸化性は優れており、またＡｇ−ＰｄやＰｔ−Ｐｄ等の合金も耐酸化性に優れている。このような合金金属膜を形成する場合には、２種以上の貴金属アセチリド化合物を混合した金属アセチリドペーストを用いることができる。
【００２５】
本発明の第４の形態を用いれば、前記金属アセチリド化合物としてＡｕアセチリド化合物を使用でき、前記加熱温度が前記Ａｕアセチリド化合物の分解温度（３００℃）〜４００℃の温度範囲に設定される電子部品の電極接続方法が提供される。前記３００℃はＡｕアセチリド化合物の分解温度であり、３７５℃は目的電極（例として銀電極）に金膜を形成した場合に、上方から光学的な視認により金膜色が安定して観察される上限温度であり、前述した不拡散上限温度に対応する。電子部品の耐熱温度との関係では、電子部品の一例として基板を上述したが、セラミックスや金属と比較して耐熱温度として低いのは、ポリイミド等の耐熱性樹脂基板である。ポリイミドの耐熱温度は各社により多少異なるが、平均的に３８０℃と考えられるから、本形態の温度範囲であれば、電子部品としてポリイミド製電子部品に使用でき、当然にしてセラミックス性や金属製にも適用できることは云うまでも無い。
【００２６】
本発明の第５の形態は、前記金属膜が金膜である場合に、前記金膜と他電極とを接続する前記接続導体として金線又は接続用金膜を使用する電子部品の電極接続方法である。前記金膜と他電極とを接続する場合に、本形態のように、金線や接続用金膜を使用すれば、前記金膜と金同士による接合性が最も高くなり、強度的にも耐酸化性でも最も優れた電極接続方法を提供できる。
【００２７】
本発明の第６の形態によれば、前記金属アセチリド化合物としてＰｔアセチリド化合物を使用でき、前記加熱温度が前記Ｐｔアセチリド化合物の分解温度（２５０℃）〜４５０℃の温度範囲に設定される電子部品の電極接続方法が提供される。前記２５０℃はＰｔアセチリド化合物の分解温度であり、４５０℃は目的電極（例として銅電極）に白金膜を形成した場合に、上方から光学的な視認により白金膜色が安定して観察される上限温度であり、前述した不拡散上限温度に対応する。加熱温度は電子部品の耐熱温度以下でなければならず、電子部品の種類によっては、その耐熱温度により、加熱最低温度を２５０℃まで低下させる必要性が出現する。例えば、温度調節用のペルチェモジュールでは２５０℃であり、半導体に耐パッケージクラック性に優れた樹脂材料を使用すると２６０℃が必要となる。本形態では、加熱温度を２５０〜４５０℃の温度範囲に設定できるから、これらの必要性に応えることができる。また、２５０〜４５０℃であれば、熱硬化温度に対応でき、熱硬化型金属アセチリドペーストに対応することができる。
【００２８】
本発明の第７の形態によれば、前記第１〜第６形態のいずれかに記載の電子部品の電極接続方法により製造された電子部品を提供することができる。本発明に係る電極接続方法は接続強度・導通性・不拡散性などの電極接続性能が極めて高く、本電極接続方法により製造された電子部品は、高信頼性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る電子部品の電極接続方法及び電子部品の実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
本発明に係る金属アセチリドペーストの主成分である金属アセチリド化合物は、一般式Ｍ（−Ｃ≡Ｃ−Ｒ）ｎで表されるレジネート化合物である。この一般式の中でＭは金属原子を表し、例えばＢｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ等の広範囲の金属元素から構成される。特に、金属としては、耐酸化性を含めた化学的安定性の高い貴金属がよく用いられ、これは貴金属アセチリド化合物と称され、貴金属元素としては、Ａｕ、Ａｇ及び白金族（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）である。
【００３１】
ｎは金属元素Ｍの価数を表し、例えば、Ａｕは１価と３価、Ａｇは１価と２価、Ｐｔは２価と４価と６価などである。つまり、金属元素の種類に応じてその値が異なるだけでなく、特定の金属元素でも複数の価数を有している。本発明に係る金属アセチリドペーストとしては、１分子当たりの金属量を多くするために、金属元素の中でも価数の小さな金属元素が好適である。
【００３２】
金属アセチリド化合物の配位子−Ｃ≡Ｃ−Ｒ中のＲは、酸素原子を含有する又は含有しない炭化水素基で、その構成元素はＣとＨ、又はＣとＨとＯである。炭化水素基Ｒの炭素数は３〜８が望ましく、従って配位子全体としての炭素数は５〜１０が望ましい。その理由は、炭素数が小さいと揮発性が高くなり、金属アセチリド化合物は溶剤に溶け難くなると同時に、可燃性により取り扱いに注意を要する。また、前記配位子の炭素数が大きくなると、物質中での金属重量が相対的に小さくなり、金属アセチリドにしたときに必要十分な金属膜を形成することができなくなる。つまり、本発明に係る金属アセチリド化合物を利用するには、溶剤に可溶でしかも一定の金属重量が必要になる。従って、配位子−Ｃ≡Ｃ−Ｒ中のＲの炭素数が３から８の範囲にあれば、金属アセチリド化合物は溶剤に溶け易くて安全性があり、しかも金属重量が相対的に大きくなり金属アセチリドペーストとして十分に用いることができる。
【００３３】
炭化水素Ｒとして、酸素を含有する場合には水酸基として含有する脂肪族炭化水素基が好適である。この場合には直鎖状でもよいし、側鎖を有してもよい。配位子−Ｃ≡Ｃ−Ｒの具体例として、Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒの形でプロピン、２−プロピン−１−オール、１−ブチン−３−オール、３−メチル−１−ブチン−３−オール、３,３−ジメチル−１−ブチン、１−ペンチン、１−ペンチン−３−オール、４−ペンチン−１−オール、４−ペンチン−２−オール、４−メチル−１−ペンチン、３−メチル−１−ペンチン−３−オール、３,４−ジメチル−１−ペンチン−３−オール、１−ヘキシン、１−ヘキシン−３−オール、５−ヘキシン−１−オール、５−メチル−１−ヘキシン、５−メチル−１−ヘキシン−３−オール、３,５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−ヘプチン、１−ヘプチン−３−オール、５−ヘプチン−３−オール、３,６−ジメチル−１−ヘプチン−３−オール、１−オクチン、１−オクチン−３−オール等がある。
【００３４】
本発明に係る金属アセチリドペーストには、加熱温度（焼成温度又は熱硬化温度）を低くする観点から、配位子の炭素数が５〜１０の範囲にある金属アセチリド化合物が好適である。具体的には、例えば、Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒの形で１−ペンチン、１−ペンチン−３−オール、４−ペンチン−１−オール、４−ペンチン−２−オール、４−メチル−１−ペンチン、３−メチル−１−ペンチン−３−オール、３,４−ジメチル−１−ペンチン−３−オール、１−ヘキシン、１−ヘキシン−３−オール、５−ヘキシン−１−オール、５−メチル−１−ヘキシン、５−メチル−１−ヘキシン−３−オール、３,５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−ヘプチン、１−ヘプチン−３−オール、５−ヘプチン−３−オール、３,６−ジメチル−１−ヘプチン−３−オール、１−オクチン、１−オクチン−３−オール等がある。
【００３５】
更に、有機溶剤への分散溶解性を良好にする観点から、炭化水素基Ｒが水酸基ＯＨを含有することが望ましい。具体的には、Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒの形で、２−プロピン−１−オール、１−ブチン−３−オール、３−メチル−１−ブチン−３−オール、１−ペンチン−３−オール、４−ペンチン−１−オール、４−ペンチン−２−オール、３−メチル−１−ペンチン−３−オール、３,４−ジメチル−１−ペンチン−３−オール、１−ヘキシン−３−オール、５−ヘキシン−１−オール、５−メチル−１−ヘキシン−３−オール、３,５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−ヘプチン−３−オール、５−ヘプチン−３−オール、３,６−ジメチル−１−ヘプチン−３−オール、１−オクチン−３−オール等がある。
【００３６】
また、炭化水素基Ｒとして、酸素を含有する場合には水酸基として含有する環状炭化水素を少なくとも含んだ炭化水素基がある。この炭化水素基には、直鎖に環状炭化水素基があってもよいし、側鎖に環状炭化水素基を含んでもよい。もちろん、Ｒ全体が環状炭化水素である場合を含む。配位子−Ｃ≡Ｃ−Ｒの具体例としては、Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒの形で１−エチニル−１−シクロプロパノール、１−エチニル−１−シクロブタノール、１−エチニル−１−シクロペンタノール、１−エチル−１−シクロヘキサノール、１−プロピン−３−シクロプロパノール、１−プロピン−３−シクロブタノール、１−プロピン−３−シクロペンタノール、１−ブチン−４−シクロプロパノール、１−ブチン−４−シクロブタノール、１−ぺンチン−５−シクロプロパノール等がある。
【００３７】
本発明に係る金属アセチリド化合物は上述したように、金属元素、炭素、水素、および／または酸素のみから構成されており、焼成により分解ガスが発生しても、二酸化炭素、水蒸気、その他に一部炭化水素が生成されるだけで、ＳＯｘやハロゲンガス等環境に対し有害な物質は生成されない。従って、環境や生物にとって極めて安全で清浄な金属錯体であるから、製造過程での衛生環境を悪くすることなく、脱硫装置などの多大な設備も必要ない。
【００３８】
また、本発明に係る金属アセチリドペーストに電極との均一密着性を高めるために、添加剤を使用することがある。添加剤としては、界面活性剤、分散剤などが利用される。
【００３９】
本発明に係る金属アセチリドペーストは金属アセチリド化合物と樹脂を有機溶剤に混入（溶解）させたもので、電子部品の目的電極や保護膜に所望の膜厚に金属アセチリドペースト膜を形成できる。本発明に係る金属アセチリドペーストには、焼成型金属アセチリドペーストと硬化型金属アセチリドペーストが含まれる。焼成型金属アセチリドペーストは、金属アセチリドペースト膜を加熱焼成することにより、有機分を分解気散させて、純粋金属膜を形成するものである。他方、硬化型金属アセチリドペーストは、金属アセチリドペースト膜を加熱硬化することにより、金属アセチリド化合物の有機分を分解気散させるが、熱硬化性樹脂は熱硬化して、金属分が熱硬化性樹脂内に相互接合しながら分散硬化して熱硬化金属膜を形成するものである。純粋金属膜と熱硬化金属膜のどちらも電気伝導性を有する。
【００４０】
焼成型金属アセチリドペーストは、粘度調整用の樹脂と有機溶剤とを混合、溶解して、粘度を自在に調整したペーストである。金属アセチリド化合物は極性、非極性を問わず広範囲の有機溶剤に溶解する。有機溶剤の具体例としては、石油系溶剤、テルピネオール、ブチルカルビトール、乳酸エチル等のエステル類、セロソルブ類、アルコール類、芳香族類、ＤＥＰ（ジエチルフタレート）等がある。また、粘度調整用の樹脂として、例えば、エチルセルロース、ニトロセルロース、アスファルト、ブチラール、アクリルコバイバルサム、ダンマー等、またこれらの関連物質が利用できる。
【００４１】
焼成型金属アセチリドペーストを金属アセチリド化合物、有機溶剤及び樹脂の混合、溶解により製造する場合、それぞれの配合量は、金属アセチリド化合物は６０重量部〜１０重量部、有機溶剤は３０重量部〜８５重量部、樹脂は３重量部〜３０重量部が望ましい。これに必要ならば、添加剤を１重量部〜１０重量部配合することもできる。金属アセチリド化合物がこれより少量になると、金属重量が少なくなって金属膜を形成できなくなり、これより多量になると金属アセチリド化合物は溶解しきれず析出するようになる。従って、この範囲において良好な焼成型金属アセチリドペーストを提供できる。
【００４２】
上記範囲で製造される焼成型金属アセチリドペーストの粘度は５０ｐ（ポアズ）〜５０００ｐ（ポアズ）の範囲になる。粘度が下限値より小さくなると導電性ペーストは有機金属液に近づき、粘度が上限値より大きくなると、電極表面に導電性ペーストを塗着したときその膜厚を薄くすることが困難になる。導電性ペーストの粘度はその用途に応じて自在に変更できる。
【００４３】
硬化型金属アセチリドペーストは、金属アセチリド化合物と熱硬化性樹脂と有機溶剤とを混合調整したペーストである。熱硬化性樹脂としては、架橋型樹脂とホルムアルデヒド樹脂がある。架橋型樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミド樹脂などがあるが、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂がよく使われる。特にエポキシ樹脂の場合、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、多官能基エポキシ樹脂、脂環状エポキシ樹脂があり、それらの硬化剤として、ジアミン、ポリアミン、ポリアミド、ビニルフェノール、無水有機酸が利用される。ホルムアルデヒド樹脂としては、フェノール樹脂やアミノ樹脂がある。また、ポリイミド樹脂の場合、ポリイミド樹脂をＮ−メチルピロリドン等の溶剤に溶解したものがワニスとして用いられる。
【００４４】
有機溶剤としては、ジオキサン、ヘキサン、トルエン、メチルセロソルブ、シクロヘキサン、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、ジアセトンアルコール、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ｙ−プチロラクトンなどがあり、これらは単独又は２種以上混合して用いることができる。
【００４５】
硬化型金属アセチリドペーストを金属アセチリド化合物、熱硬化性樹脂及び有機溶剤の混合により製造する場合、それぞれの配合量は、金属アセチリド化合物は５０重量部〜１０重量部、熱硬化性樹脂は２０重量部〜７０重量部、有機溶剤樹脂は１０重量部〜５０重量部が望ましい。これに必要ならば、硬化剤（添加剤）を１０重量部〜３０重量部配合することもできる。
【００４６】
金属アセチリドペーストを製造するには、金属アセチリド化合物、有機溶剤、樹脂、添加剤から必要重量を容器内に充填して、混錬装置を用いて均一に溶解・分散させる。この混合液を一段又は複数段のメッシュに通して、ゴミ等を除去する。この結果、微細で均一に溶解・分散した金属アセチリドペーストを得ることができる。
【００４７】
上記製法で製造された金属アセチリドペーストを電子部品の目的電極に塗着して金属アセチリドペースト膜を形成する。前記金属アセチリドペースト膜を目的電極に所定パターンを形成する方法として、スクリーン印刷法、バッド印刷法、転写法、ディップ法等の各種方法が利用できる。
【００４８】
次に、金属アセチリドペースト膜を焼成して金属膜を形成する。電子部品全体を加熱炉に投入して焼成温度又は熱硬化温度まで加熱してもよいし、ガスバーナー等で局所的に加熱しても構わない。焼成型金属アセチリドペースト膜では、有機溶剤、樹脂、添加剤、金属アセチリド化合物中の金属以外の配位子成分は熱分解して気散し、残留した金属原子は相互に結合・成長しながら目的電極上に所定パターンの純粋金属膜が形成される。また、硬化型金属アセチリドペースト膜では、有機溶剤、添加剤、金属アセチリド化合物中の金属以外の配位子成分は熱分解して気散し、残留した金属原子は相互に成長して導通接触しながら熱硬化性樹脂中に分散固定され、目的電極上に所定パターンの熱硬化金属膜が形成される。この形成された金属膜と他電極の間を接続導体により接続して、電極接続が完了する。
【実施例】
【００４９】
まず、従来の金属レジネートの分解温度と、本発明に係る金属アセチリドの分解温度を相互に比較しておく。表１には、従来の金属レジネートの分解温度が示されており、バルサムＡｕは５２０℃、バルサムＰｔは５５０℃と極めて高いことが分かる。このような高温では、金属膜を加熱形成すると、ポリイミド基板のような耐熱プラスチック基板が溶融破断するため、使い物にならない。これに対し、表２には、本発明の金属アセチリドの分解温度が示されており、Ａｕアセチリドは３００℃、Ｐｔアセチリドは２５０℃と低温であり、耐熱温度の低い電子部品に対しても、耐熱温度以下で加熱することが可能になることが分かる。従って、金属アセチリド化合物を使用することの優位性が理解できる。
【００５０】
【表１】
2009179825.tif 000003
【００５１】
【表２】
2009179825.tif 000004
【００５２】
図１は本発明に係る金属アセチリドペーストによるワイヤボンディング工法の概略説明図である。ＩＣチップの基板１０に形成された目的電極１１の表面に保護膜１５を形成し、この保護膜１５の表面に本発明の金属アセチリドペーストによる金属膜１２を形成する。この金属膜１２と他電極１３とを金線１４により接続点を熱圧着して結線する方法が示される。
【００５３】
図２は本発明に係る金属アセチリドペーストにより形成された金属膜と目的電極とその間に形成された保護膜の拡大模式図である。ＩＣチップの基板１０に形成された目的電極１１と金属アセチリドペーストにより形成された金属膜１２との間に保護膜１５が設けられている。目的電極１１と金属膜１２とが直接に接しないので金属膜１２の金属原子が目的電極１１の表面内部に拡散することがない。従って、保護膜１５を設けることにより、目的電極１１の表面に均一で強固な金属膜１２を形成することができる。この金属膜１２に金線１４を熱圧着すれば他の電極と容易に接続できる。保護膜１５は、導電性ペーストから形成しても良いし、メッキ法により形成しても良いが、導電性ペーストから形成すればメッキ工法の煩雑性が無くなる。
【００５４】
保護膜１５には、例えばニッケルが用いられる。ニッケル膜の形成には、本発明ではレジネートペーストを用いている。レジネートペーストは目的とするレジネート、樹脂を溶剤に溶解したものであるからこれらの混合比を調整することにより用途に応じた粘度を有するペーストを調整できる。このペーストをスクリーン印刷法等により目的電極に塗着すれば容易に保護膜を形成でき、複層の保護膜も自在に形成できる。
【００５５】
図３は本発明に係る金属アセチリドペーストにより形成された金属膜と目的電極との間に保護膜が形成されない場合の拡大模式図である。ＩＣチップの基板１０に形成された目的電極１１の上面に金属膜１２が形成されている。この金属膜１２に金線１４を熱圧着することにより他電極と接続することができる。本発明による電子部品の結線方法では必ずしも保護膜を設ける必要はない。
【００５６】
[実施例１：アルミナ基板上の焼成型銀電極に焼成型金電極を形成]
まず、金アセチリド４０重量部、樹脂であるエチルセルロース６重量部及び有機溶剤であるブチルカルビトール３８部を混合、溶解して金膜（金属膜）形成用の金アセチリドペーストを形成した。金アセチリドの分解温度は３００℃である。次に、目的電極である銀電極形成用の銀ペーストを形成した。銀ペーストは、銀粉末８４重量部、エチルセルロース２．５重量部、テルピネオール１０重量部、添加剤１．５重量部を混練して形成した。
【００５７】
アルミナ基板上に、前記銀ペーストにより銀ペースト膜を塗着し、８００℃で１０分間焼成して、目的電極である銀電極を（１−１）〜（１−５）の５種類形成した。これらの５種類の銀電極上に、前記金アセチリドペーストを塗着して金アセチリドペースト膜を形成した。次に、表３に示す５種類の焼成温度で、これらの金アセチリドペースト膜を１０分間焼成して、金属膜である金膜を形成した。
【００５８】
【表３】
2009179825.tif 000005
【００５９】
表３に示されるように、形成された金膜を上方から光学顕微鏡で観察して、透視色を観察した。その結果、（１−１）〜（１−３）は金膜の金色が観察されたが、（１−４）及び（１−５）は、金色〜銀色が観察された。この現象は、金膜中から金原子が下地である銀電極に拡散し、金色と銀色の混合色が観察されたものである。つまり、良好な金膜を形成するには、３００℃〜３７５℃が適正な焼成加熱温度であることが分かった。３００℃はＡｕアセチリドの熱分解温度であり、当然にして良好な金膜が形成されることは確認している。
【００６０】
[実施例２：ポリイミドシート上の硬化型銀電極に硬化型金膜を形成]
金膜形成用の硬化型金アセチリドペーストを、金アセチリド５０重量部、ポリイミド樹脂１５部をＮ−メチルピロリドン８５部に溶解して作成したワニス５０部を混合、溶解して調製した。次に、目的電極である銀電極形成用の硬化型銀ペーストを形成した。硬化型銀ペーストは、銀粉末７０重量部、ポリイミド樹脂１５部をＮ−メチルピロリドン８５部に溶解して作成したワニス３０部を混合、溶解して調製した。更に、保護膜形成用の硬化型ニッケルペーストを、ニッケル粉末７０重量部、ポリイミド樹脂１５部をＮ−メチルピロリドン８５部に溶解して作成したワニス３０部を混合、溶解して調製した。
【００６１】
耐熱温度３８０℃のポリイミドシート上に、前記硬化型銀ペーストにより硬化型銀ペースト膜を形成し、３００℃で１０分間熱硬化させて、目的電極である銀電極を（２−１）〜（２−４）の４種類形成した。（２−１）及び（２−２）の２種類の銀電極上に、前記硬化型金アセチリドペーストを塗着して、表温度で１０分間熱硬化させて硬化型金膜を形成した。更に、（２−３）及び（２−４）の２種類の銀電極上には硬化型ニッケルペーストを塗着して３００℃、１０分間だけ熱硬化させて硬化型Ｎｉ保護層を形成した。この硬化型Ｎｉ保護層の上に、前記硬化型金アセチリドペーストを塗着して、表温度で１０分間熱硬化させて硬化型金膜を形成した。
【００６２】
【表４】
2009179825.tif 000006
【００６３】
表４に示されるように、形成された金膜を上方から光学顕微鏡で観察して、透視色を観察した。その結果、（１−１）〜（１−４）の全ての例で、金膜の金色が観察された。つまり、良好な硬化型金膜を形成するには、３００℃〜３５０℃が適正な熱硬化加熱温度であることが分かった。３００℃はＡｕアセチリドの熱分解温度であり、当然にして良好な金膜が形成されることを確認している。
【００６４】
本発明は上記実施形態・実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々の変形例・設計変更をその技術的範囲内に包含するものであることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る金属アセチリド化合物を主成分とする金属アセチリドペーストによる電子部品の電極接続方法は従来工法と比較して、電子部品の電極と電極を確実に接続できるだけでなく、電極膜の薄膜化を達成できるので高機能の電子部品を製造できる。しかも環境を汚染することがないので、多層電子部品や高密度実装基板等の高密度電子部品の製造分野において広範囲に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の金属アセチリドペーストによるワイヤボンディング工法の概略説明図である。
【図２】本発明の金属アセチリドペーストにより形成された金属膜と目的電極とその間に保護膜が形成された場合の拡大模式図である。
【図３】本発明の金属アセチリドペーストにより形成された金属膜と目的電極からなり、保護膜が形成されない場合の拡大模式図である。
【図４】特許文献１におけるＩＣチップの電子部品の電極接続方法であるフリップチップ工法を説明した概略説明図である。
【図５】特許文献２におけるＩＣチップの電子部品の電極接続方法であるワイヤボンディング工法を説明した概略説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０      基板
１１      目的電極
１２      金属膜
１３      他電極
１４      金線
１５      保護膜
２０      ＩＣチップ
２２      バンプ  
２４      回路基板
２６      導体（目的電極）
【図１】
2009179825.tif 000007
【図２】
2009179825.tif 000008
【図３】
2009179825.tif 000009
【図４】
2009179825.tif 000010
【図５】
2009179825.tif 000011