特許 7596674 接合用ペースト、それを用いた接合体及び接合体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】接合用ペースト、それを用いた接合体及び接合体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B22F 9/00 20060101AFI20241203BHJP

   B22F 1/00 20220101ALI20241203BHJP

   B22F 3/02 20060101ALI20241203BHJP

   B22F 1/05 20220101ALI20241203BHJP

   B22F 7/04 20060101ALI20241203BHJP

   B22F 1/102 20220101ALI20241203BHJP

   C09J 201/00 20060101ALI20241203BHJP

   C09J 11/04 20060101ALI20241203BHJP

   C09J 9/02 20060101ALI20241203BHJP

   C09J 11/06 20060101ALI20241203BHJP

   B32B 7/12 20060101ALI20241203BHJP

   B32B 15/02 20060101ALI20241203BHJP

   B22F 1/16 20220101ALI20241203BHJP

   B22F 1/17 20220101ALI20241203BHJP

   B22F 9/24 20060101ALN20241203BHJP

【ＦＩ】

B22F9/00 B

B22F1/00 K

B22F3/02 M

B22F1/05

B22F7/04 G

B22F1/102

C09J201/00

C09J11/04

C09J9/02

C09J11/06

B32B7/12

B32B15/02

B22F1/16

B22F1/17

B22F9/24 E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020144103

(22)【出願日】2020-08-28

(65)【公開番号】P2022039198

(43)【公開日】2022-03-10

【審査請求日】2023-05-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000222118

【氏名又は名称】ａｒｔｉｅｎｃｅ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】田中 直宏

(72)【発明者】

【氏名】上杉 隆彦

【審査官】萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０６８２９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１６４８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８７３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７５３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５１９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／０７５１３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１１／００７４０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０５０１９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１７２７２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｆ １／００－９／３０

Ｃ０９Ｊ ９／００－２０１／１０

Ｂ３２Ｂ ７／００－７／１４

Ｂ３２Ｂ １５／００－１５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機成分（ａ）により被覆された金属粒子（Ａ）と分散媒（Ｂ）と樹脂（Ｃ）とを含有し、樹脂（Ｃ）を０．０２～１．２質量％含有し、金属粒子（Ａ）は、積算粒子径分布の１％に対応した粒子径（ｄ１）が３０～２００ｎｍ、積算粒子径分布の５０％に対応した粒子径（ｄ５０）が１００～３５０ｎｍ、積算粒子径分布の９９％に対応した粒子径（ｄ９９）が３００～９００ｎｍであり、示差熱分析により求められる金属粒子（Ａ）の最も高温側の発熱ピークの補外終了温度（Ｔｅ） が２００～３００℃であり、示差熱分析により求められる金属粒子（Ａ）の最も低温側の発熱ピークの補外開始温度（Ｔｓ）における金属粒子（Ａ）の質量を１００質量％とした際、Ｔe における金属粒子（Ａ）の質量減少率が０．２～５質量％であり、金属粒子（Ａ）は、銀粒子であり、樹脂（Ｃ）は、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物、エポキシ樹脂と特殊シリコーン変性樹脂との混合物またはアクリル樹脂とイソシアネートとの混合物からなる接合用ペースト。

【請求項2】

金属粒子（Ａ）／樹脂（Ｃ）の割合が、９９／１～９９．９７／０．０３（質量比）である請求項１記載の接合用ペースト。

【請求項3】

金属粒子（Ａ）／分散媒（Ｂ）の割合が、８０／２０～９５／５（質量比）である請求項１または２記載の接合用ペースト。

【請求項4】

分散媒（Ｂ）が、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、カルビトール、カルビトールアセテート、ブチルカルビトール、イソホロン、γ－ブチルラクトン及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルからなる群より選ばれる一種以上含む請求項１～３いずれか記載の接合用ペースト。

【請求項5】

粘度が、１～１５０Ｐａ・ｓである請求項１～４いずれか記載の接合用ペースト。

【請求項6】

請求項１～５いずれか記載の接合用ペーストによって、第一の被接合体と第二の被接合体とが接合された接合体。

【請求項7】

請求項１～５いずれか記載の接合用ペーストを、第一の被接合体に塗布し、塗布された面に第二の被接合体を載置する接合体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接合用ペースト、それを用いた接合体とその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、金属部材同士、金属部材と半導体素子、または金属部材とＬＥＤ素子等を接合するための接合材料としては、はんだが使用されていた。次世代パワーエレクトロニクスの分野では、高温動作可能なＳｉＣなどのデバイスのための接合材としては高温駆動信頼性の観点で、はんだの代替材が求められており、例えば、特許文献１～３に示すように金属粒子を用いた接合用ペーストの利用が提案されている。

【0003】

特許文献１、２には、平均粒子径が１００ｎｍ未満のいわゆる金属ナノ粒子を用いた接合用ペーストが提案されているが、ナノ粒子に含まれる有機成分（ａ）が塗膜中に残存し、接合強度の低下や環境試験後の接合強度の低下がみられる。また粘度が高く、塗布適性が悪い。上記の問題を解決すべく、特許文献３には平均粒子径が１００ｎｍ以下の金属ナノ粒子と平均粒子径０．５μｍ以上の金属マイクロ粒子を併用する接合用ペーストが提案されているが、金属粒子の分散性が十分確保できず、塗布適性に乏しく、塗布後の接合用膜の平滑性／レベリング性が確保できない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】ＷＯ２０１１／００７４０２号

【文献】特開２０１１－４６７７０号公報

【文献】ＷＯ２０１１／１５５６１５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

金属粒子を用いた接合用ペーストに求められる事として、（１）焼結後に十分な接合強度が得られる事、（２）冷熱サイクル等の環境試験後に接合強度が維持されている事、（３）接合用ペーストを印刷／塗布するのに最適な流動特性、これらすべてを満たす事が求められる。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、低粘度で塗布適性と経時粘度安定性に優れ、初期および冷熱サイクル試験後の接合強度に優れる接合体を形成できる接合用ペーストを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
すなわち、本発明は、有機成分（ａ）により被覆された金属粒子（Ａ）と分散媒（Ｂ）と樹脂（Ｃ）とを含有し、樹脂（Ｃ）を０．０１５～１．４質量％含有し、金属粒子（Ａ）は、積算粒子径分布の１％に対応した粒子径（ｄ１）が３０～２００ｎｍ、積算粒子径分布の５０％に対応した粒子径（ｄ５０）が１００～３５０ｎｍ、積算粒子径分布の９９％に対応した粒子径（ｄ９９）が３００～９００ｎｍであり、示差熱分析により求められる金属粒子（Ａ）の最も高温側の発熱ピークの補外終了温度（Ｔｅ） が２００～３００℃であり、示差熱分析により求められる金属粒子（Ａ）の最も低温側の発熱ピークの補外開始温度（Ｔｓ）における金属粒子（Ａ）の質量を１００質量％とした際、Ｔe における金属粒子（Ａ）の質量減少率が０．２～５質量％である接合用ペーストに関する。

【0008】

また、本発明は、金属粒子（Ａ）／樹脂（Ｃ）の割合が、９９／１～９９．９７／０．０３（質量比）である上記接合用ペーストに関する。

【0009】

また、本発明は、樹脂（Ｃ）が、熱硬化性樹脂を含む上記接合用ペーストに関する。

【0010】

また、本発明は、金属粒子（Ａ）／分散媒（Ｂ）の割合が、８０／２０～９５／５（質量比）である上記接合用ペーストに関する。

【0011】

また、本発明は、分散媒（Ｂ）が、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、カルビトール、カルビトールアセテート、ブチルカルビトール、イソホロン、γ－ブチルラクトン及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルからなる群より選ばれる一種以上含む上記接合用ペーストに関する。

【0012】

また、本発明は、粘度が、１～１５０Ｐａ・ｓである上記接合用ペーストに関する。

【0013】

また、本発明は、上記接合用ペーストによって、第一の被接合体と第二の被接合体とが接合された接合体に関する。

【0014】

また、本発明は、上記接合用ペーストを、第一の被接合体に塗布し、塗布された面に第二の被接合体を載置する接合体の製造方法に関する。

【発明の効果】

【0015】

本発明により、低粘度で塗布適性と経時粘度安定性に優れ、初期および冷熱サイクル試験後の接合強度に優れる接合体を形成できる接合用ペーストを提供する事ができた。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明における金属粒子について、示差熱－熱重量同時測定装置（ＴＧ－ＤＴＡ）を用いて測定した結果の模式図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の接合用ペーストは、有機成分（ａ）により被覆された金属粒子（Ａ）（以下「金属粒子（Ａ）」と略記することがある）と分散媒（Ｂ）と樹脂（Ｃ）とを含む。以下、金属粒子（Ａ）、分散媒（Ｂ）、樹脂（Ｃ）について説明する。

【0018】

（金属粒子（Ａ））
金属粒子（Ａ）中の金属としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、クロム、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、インジウム、ケイ素、アルミニウム、タングステン、モリブデン、白金およびこれらの合金が挙げられる。また、核体と、前記核体物質とは異なる物質で被覆した微粒子、具体的には、例えば、銅を核体とし、その表面を銀で被覆した銀コート銅粉等が挙げられる。また、酸化銀、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ルテニウム、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）、ＡＺＯ（アルミドープ酸化亜鉛）、およびＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）等の金属酸化物の粉末、ならびにこれらの金属酸化物で表面被覆した粉末等も挙げられる。使用する金属の種類は１種でもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0019】

本発明では、１％積算粒子径分布粒子径（ｄ１）、５０％積算粒子径分布粒子径（ｄ５０）、９９％積算粒子径分布粒子径（ｄ９９）が制御された金属粒子（Ａ）を用いることが重要である。なお、金属粒子（Ａ）の１％積算粒子径分布粒子径（ｄ１）、５０％積算粒子径分布粒子径（ｄ５０）、９９％積算粒子径分布粒子径（ｄ９９）は、有機溶剤（ＩＰＡ：イソプロピルアルコール）に金属粒子（Ａ）を０．５質量％となるように超音波分散機にて分散を行い、得られた分散液について求めたものである。測定には例えば、ナノトラックＵＰＡ－ＥＸ１５０（日機装社製）を用いることができる。なお、本明細書でいう１％積算粒子径分布粒子径（ｄ１）、５０％積算粒子径分布粒子径（ｄ５０）、９９％積算粒子径分布粒子径（ｄ９９）とは、それぞれ積算粒子径分布の１％、５０％、９９％に対応した粒子径（体積基準）を意味する。

【0020】

１％積算粒子径分布粒子径（ｄ１）としては、３０～２００ｎｍ、好ましくは３０～１５０ｎｍ、より好ましくは３０～１００ｎｍである。
５０％積算粒子径分布粒子径（ｄ５０）としては、１００～３５０ｎｍ、好ましくは１００～３００ｎｍ、より好ましくは、１００～２５０ｎｍである。
９９％積算粒子径分布粒子径（ｄ９９）としては、３００～９００ｎｍ、好ましくは３００～７５０ｎｍ、より好ましくは３００～６００ｎｍである。

【0021】

より小さい金属粒子は大きな金属粒子よりも相対的に多くの有機成分（ａ）で被覆されると考えられる。従って、ある程度大きな金属粒子を用いることによって、有機成分（ａ）由来の有機成分の接合材（以下、接合塗膜ともいう）中への残存を抑制し、接合塗膜に空隙（ボイド）の発生を抑制し、接合強度を大きくできる。一方、より大きな金属粒子はより小さな金属粒子に比して相対的に融点が高くなる。従って、ある程度小さな金属粒子を用いることによって、著しく高温にせずとも、金属粒子同士の溶融一体化（以下、焼結ともいう）を十分に進め、緻密な接合塗膜が形成出来、冷熱サイクル後の接合強度の低下を抑制できる。

【0022】

つまり、接合塗膜中の空隙（ボイド）の発生を抑制するという点からは金属粒子は小さすぎず、焼結し易さという点からは金属粒子は大きすぎないことが重要である。
更に、空隙（ボイド）の発生の抑制には１％積算粒子径分布粒子径（ｄ１）が、焼結し易さには９９％積算粒子径分布粒子径（ｄ９９）の大きさが重要である。金属粒子の大きさ（粒子径）が揃っていると、接合の過程で形成されつつある塗膜の中の金属粒子間の隙間を十分に埋めることできず、接合塗膜の空隙（ボイド）の発生の原因となる。金属粒子の大きさ（粒子径）に分布を持たせる事で、金属粒子間の隙間を効果的に埋めることが可能となり、接合塗膜の空隙（ボイド）発生を抑制することが可能となる。以上の理由より、前述の１％積算粒子径分布粒子径（ｄ１）、５０％積算粒子径分布粒子径（ｄ５０）、９９％積算粒子径分布粒子径（ｄ９９）の範囲が必要となる。

【0023】

金属粒子（Ａ）は、特定の粒子径範囲のものを単独で使用してもよいし、異なる粒子径範囲のものを複数組み合わせて使用してもよく、単独もしくは組み合わせた金属粒子の１％積算粒子径分布粒子径（ｄ１）、５０％積算粒子径分布粒子径（ｄ５０）、９９％積算粒子径分布粒子径（ｄ９９）の粒子径が、前記の範囲内であればよい。

【0024】

図１は、昇温時のＤＴＡ曲線、ＴＧ曲線を模式的に示すものである。図１に示すように、ＤＴＡ曲線にて示される最も低温側の発熱ピークの開始温度Ｔsは補外開始温度の意であり、加熱測定において低温側のベースラインを高温側へ延長した直線と，最も低温側の発熱ピークの低温側の曲線に勾配が最大となる点で引いた接線との交点の温度である。同様に、ＤＴＡ曲線にて示される最も高温側の発熱ピークの終了温度Ｔeは補外終了温度の意であり、加熱測定において高温側のベースラインを低温側へ延長した直線と、最も高温側ピークの曲線に勾配が最大となる点で引いた接線との交点の温度である。そして、最も低温側の発熱ピークの補外開始温度Ｔsから有機成分（ａ）の分解が開始し、金属粒子の質量が減少し始め、補外終了温度Ｔeに有機成分（ａ）の分解が終了すると考察されるので、Ｔsを分解開始温度、Ｔeを分解終了温度ともいう。
即ち、下記質量減少率が有機成分（ａ）の量と解される。
質量減少率＝［（Ｔsにおける金属粒子（Ａ）の質量－Ｔeにおける金属粒子（Ａ）の質量）／Ｔsにおける金属粒子（Ａ）の質量］×１００
なお、Ｔs よりも低温領域やＴe よりも高温領域でも金属粒子の質量減少が多少観察されることがあるが、明確な発熱ピークが観察されない場合には、分解に起因するものではないと解される。

【0025】

有機成分（ａ）としては、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アルコールなどが挙げられるが、飽和または不飽和の脂肪酸であることが好ましく、炭素数が３～２２の飽和または不飽和の脂肪酸であることがより好ましく、炭素数が６～１８の飽和または不飽和の脂肪酸であることがさらに好ましい。有機成分（ａ）は１種または２種以上含んでいても良い。

【0026】

金属粒子（Ａ）におけるＴe は、２００℃以上、３００℃以下であることが重要であり、好ましくは２００℃以上、２８０℃以下である。金属粒子（Ａ）における有機成分（ａ）の量は、０．２～５質量％であることが重要であり、好ましくは０．２～２質量％、さらに好ましくは０．４～１質量％である。

【0027】

Ｔe が２００℃以上であることにより、長期保存しても接合用ペーストの粘度が安定して保たれる。Ｔe が３００℃以下であることによって、著しく高温に加熱しなくても、金属粒子同士が十分に焼結でき、初期だけでなく環境試験後にも良好な接合強度を発現できる。なお、Ｔe が３００℃を超える場合、被接合部材へ熱的ダメージを与えてしまう恐れがあるため好ましくない。

【0028】

金属粒子（Ａ）における有機成分（ａ）の量が０．２質量％以上であることによって、接合用ペーストの高粘度化を抑制でき、良好な塗布性能を発揮でき、緻密な接合塗膜を形成でき、良好な接合強度を発現できる。一方、金属粒子（Ａ）における有機成分（ａ）の量が５質量％以下であることによって、焼結後の有機成分（ａ）の残存を抑制し、接合塗膜における空隙（ボイド）の発生を抑制し、良好な接合強度を発現できる。

【0029】

本発明における金属粒子（Ａ）の有機成分（ａ）は、前記の熱分解条件を満たしていれば、特に制限はなく、例えば、炭素数が３～２２の飽和または不飽和の脂肪酸などを用いることができる。

【0030】

本発明の接合用ペーストは、分散媒（Ｂ）を含有する。分散媒（Ｂ）は、金属粒子（Ａ）
を分散する機能を担う。分散媒（Ｂ）は、沸点１８０℃以上、２３５℃以下の有機溶剤（Ｂ－１）を、分散媒（Ｂ）１００質量％中に８０質量％以上含むことが好ましい。分散媒（Ｂ－１）を８０質量％以上含むことにより、接合用ペーストを接合の対象である被接合体に塗布する際に接合用ペーストが直ちには乾燥しないので、連続して多くの被接合体に塗布することができる。また、加熱焼結時に速やかに揮発し、乾燥後の塗膜中に残りにくくなり、接合時の加熱の際に空隙（ボイド）発生の原因となりにくく、良好な接合強度の発現に貢献する。

【0031】

分散媒（Ｂ－１）の具体例として、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、カルビトール、カルビトールアセテート、ブチルカルビトール、イソホロン、γ-ブチルラクトン、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル－ｎ－プロピルエーテル、3－メトキシ－３－メチルブチルアセテート、エチレングリコール、ヘキサン酸、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，３－ブチレングリコール、炭化水素系溶剤に含まれるイソパラフィン系溶剤等が挙げられる。中でも、特に、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、カルビトール、カルビトールアセテート、ブチルカルビトール、イソホロン、γ-ブチルラクトン、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましく用いられる。
これら分散媒（Ｂ－１）は、適宜単独で、または複数用いることができる。

【0032】

本発明の接合用ペーストは、金属粒子（Ａ）／分散媒（Ｂ）の割合が８０／２０～９５／５（質量比）で含むことが好ましい。上記範囲で含むことにより、接合用ペーストとして良好な塗布適性を確保できるとともに、乾燥塗膜中への有機成分の残分を抑制し、接合時の加熱の際の空隙（ボイド）の発生を抑制し、良好な接合強度を発現できる。

【0033】

本発明の接合用ペーストは、金属粒子（Ａ）と分散媒（Ｂ）とを合計で９７．６～９９．８８５質量％含有することが好ましい。即ち、本発明の接合用ペーストは、焼結促進剤などの添加剤を含むことができるが、それらの合計量は、接合用ペースト１００質量％中、１質量％以下である。添加剤を含む場合もその量をごく少量とすることにより、ボイドの発生を抑制し、緻密な接合塗膜を形成できる。

【0034】

焼結促進剤は、金属粒子（Ａ）に親和性の高い官能基を有する化合物であり、その親和性の高さから、金属粒子（Ａ）の周囲を覆っている有機物を引き剥がす働きを持つ。有機物が引き剥がされた金属粒子は分散安定性を失い凝集が起こるため、粒子同士の接触、融着が促進され、緻密な金属の膜を形成することが可能となる。金属粒子（Ａ）に親和性の高い官能基は、特に限定されず極性基等が例として挙げられるが、特に、窒素原子を含有するものは金属粒子（Ａ）との親和性が高く、焼結促進剤として好適に用いられる。

【0035】

樹脂成分としては、接合用ペースト中の金属粒子（Ａ）同士の凝集を防止し、経時粘度安定性や塗布適性を更に向上させる狙いで樹脂型分散剤などを添加することもできる。

【0036】

本発明の接合用ペーストは、樹脂（Ｃ）を含有する。樹脂（Ｃ）を含有することにより、接合体に柔軟性を付与し、初期／冷熱サイクル試験での接合体にかかる温度変化においても接合強度を悪化させない効果を見出した。具体的には、線膨張係数に従う接合体の伸縮による接合体の劣化抑制、また接合している被接合体との線膨張係数の違いから、接合体の被接合体への追従性が悪く、接合体と被接合体との界面接合が弱くなることを抑制する。

【0037】

樹脂（Ｃ）に特に制限はないが、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系が挙げられる。特に熱硬化性樹脂が好ましい。

【0038】

樹脂（Ｃ）は接合用ペースト中に０．０１５～１．４質量％含有することが好ましい。０．０１５質量％以上含有することで、接合体に柔軟性を付与し、特に冷熱サイクル後の接合強度を良好とする。１．４質量％以下含有することで、ボイドの発生を抑制し、緻密な接合体を形成できる。

【0039】

本発明の接合用ペーストは、金属粒子（Ａ）／樹脂（Ｃ）の割合が、９９／１～９９．９７／０．０３（質量比）で含むことが好ましい。

【0040】

本発明の接合用ペーストの粘度は、好ましくは２５℃において１～１５０Ｐａ・ｓである。粘度が上記範囲にあることによって、塗布性能がより良好となる。

【0041】

本発明の接合用ペーストによって、第一の被接合体と第二の被接合体とを接合し、接合体を得ることができる。

【0042】

接合用ペーストを被接合体に塗布する方法としては、部材上に均一に塗布できる方法であれば特に限定されるものではない。例えば、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、メタルマスク印刷、およびグラビアオフセット印刷等の各種印刷法、ディスペンサー等が挙げられる。

【0043】

接合工程における焼結条件は、適宜変更されるが、例えば、大気圧下、窒素雰囲気、真空中、加圧または還元雰囲気で２００～３００℃等の条件を挙げることができる。焼成装置としては、熱風オーブン、赤外線オーブン、リフローオーブン、マイクロウエーブオーブン、ホットプレートおよび光焼成装置等が挙げられる。光焼成装置の場合、照射する光の種類はとくに限定されないが、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、レーザー光等が挙げられる。これら装置を適宜、単独でまたは複数用いることができる。

【0044】

焼成工程の前に、接合塗膜中の有機成分を取り除く目的で、適宜予備乾燥工程を入れることもできる。例えば、熱風オーブン、赤外線オーブン、リフローオーブン、マイクロウエーブオーブン、ホットプレートなどで６０～２２０℃の範囲での加熱工程、減圧乾燥工程などが挙げられる。

【0045】

また、本発明の接合用ペーストを塗布した第一の被接合体に第二の被接合体を載置させる際に、圧力をかけながら載置させる事もできる。圧力としては、接合用ペーストの粘度やペーストの乾燥状態により適宜設定されるが、好ましくは０．１～５ＭＰａ、更に好ましくは０．３～３ＭＰａである。

【0046】

２つの被接合体を接合する好ましい方法としては、本発明の接合用ペーストを、第一の被接合体に塗布し、乾燥した後、乾燥した表面に第二の被接合体を室温付近から乾燥時の温度付近の温度にて載置し、０．３～３ＭＰａの圧力をかけた後、次いで前記の圧力をかけたままの状態でもしくはさらに加圧した状態で２００～３００℃程度まで、１℃／分～１５℃／分程度の昇温速度で昇温し焼結を行う方法が挙げられる。昇温終了後、昇温終了時の温度を、もしくは昇温終了時の温度よりも高温を１０分～２時間程度維持することが好ましい。

【0047】

被接合体の種類は特に限定されず、金属部材、電子素子、プラスチック材料、セラミック材料等を挙げることができる。金属部材同士、金属部材と半導体素子、金属部材とＬＥＤ素子とを接合することが好ましい。

【0048】

金属部材としては、例えば、銅基板、金基板、アルミ基板等を挙げることができる。電子素子としては、半導体素子、ＬＥＤ素子を挙げることができる。
半導体素子としては、シリコン(ケイ素)やゲルマニウムのほかに、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、硫化カドミウムなどが用いられる。ＬＥＤ素子としてはアルミニウム、窒化珪素、ダイヤモンド、黒鉛、酸化イットリウム及び酸化マグネシウムなどが用いられる。
特に、炭化ケイ素や窒化ガリウム等のパワーデバイス素子を使用することができる。プラスチック材料としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート等を挙げることができる。
セラミック材料としては、例えば、ガラス、シリコン等を挙げることができる。
第１の被接合体及び第２の被接合体は、同じ種類だけではなく、異なる種類の部材であってもよい。上記部材は、接合強度を大きくするため適宜コロナ処理、メッキ等で加工してもよい。

【0049】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。

【実施例】

【0050】

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。尚、例中、特に断りがない限り「部」とは「質量部」を、「％」とは「質量％」をそれぞれ表し、表中の数値は、特に断りがない限り「部」を表す。また、「ｂ．ｐ．」とは沸点を表す。

【0051】

（製造例１）金属粒子Ａ１
窒素雰囲気下、２５℃で攪拌しながらトルエン２００部およびヘキサン酸銀２２．３部を混合し、０．５Ｍの溶液とした後に、分散剤としてジエチルアミノエタノール２．３部（銀１ｍｏｌに対して０．２ｍｏｌ倍量）、オレイン酸０．２８部（銀１ｍｏｌに対して０．０１ｍｏｌ倍量）を添加し溶解させた。その後、還元剤として濃度２０％のコハク酸ジヒドラジド（以下、ＳＵＤＨ）水溶液７３．１部（銀１ｍｏｌに対してヒドラジド基２ｍｏｌ倍量）を滴下すると液色が淡黄色から濃茶色に変化した。さらに反応を促進させるために４０℃に昇温し、反応を進行させた。静置、分離した後、水相を取り出すことで過剰の還元剤や不純物を除去し、さらにトルエン層に数回蒸留水を加え、洗浄、分離を繰り返した後、トルエンを加え遠心分離後に上澄み液を除去する工程を２回繰り返した。沈殿物を乾燥させて、銀粒子がヘキサン酸およびオレイン酸で被覆された金属粒子Ａ１を得た。金属粒子Ａ１の粒子径を後述する方法で求めたところ、ｄ１は４５ｎｍ、ｄ５０は１５０ｎｍ、ｄ９９は４５０ｎｍであった。また、金属粒子Ａ１のＴs、Ｔe、質量減少率を後述する方法で求めたところ、Ｔs は１７０℃、Ｔeは２７０℃、質量減少率は２．７％であった。

【0052】

（製造例２）金属粒子Ａ２
オレイン酸の量を０．２３部（金属１ｍｏｌに対して０．００８ｍｏｌ倍量）とした以外は、製造例１と同様にして、金属粒子Ａ２を得た。

【0053】

（製造例３）金属粒子Ａ３
５００部のエチレングリコール中に硝酸銀を１０部溶解させた。次いで、エチレングリコール中にポリビニルピロリドンを５部分散させた。次いで、エチレングリコールを１５０℃（反応温度）まで昇温させた後、反応温度１５０℃を保ちつつ４００ｒｐｍの回転速度で攪拌しながら１時間反応を行った。このとき、硝酸銀とエチレングリコールとが反応することにより、窒素酸化物のガスが発生し、硝酸銀が還元され、ポリビニルピロリドンで被覆された金属粒子Ａ３の分散体を得た。金属粒子Ａ３の分散体を遠心分離し、上澄み液を除去し、沈殿物にエチレングリコールを加え撹拌した後、再度遠心分離し、上澄み液を除去した。沈殿物を乾燥させて、銀粒子がポリビニルピロリドンで被覆された金属粒子Ａ３を得た。

【0054】

（製造例４）金属粒子Ａ４
３－メトキシプロピルアミン５０部とドデシルアミン５部とジグリコールアミン６０部を充分に攪拌を行いながら、シュウ酸銀４５部を添加し、増粘させた。得られた増粘物質を恒温槽に入れ反応させた後、レプリン酸１００部を加え更に反応し、懸濁液を得た。メタノールを加えて攪拌後、遠心分離により銀粒子を沈殿させて分離し、上澄みを除去した。この操作をもう一度繰り返し、銀粒子がレプリン酸で被覆された金属粒子Ａ４を得た。

【0055】

（製造例５）金属粒子Ａ５
ヘキサン酸銀２２．３部の代わりにプロピオン酸銀１８．１部を用いた以外は、製造例１と同様にして、銀粒子がプロピオン酸およびオレイン酸で被覆された金属粒子Ａ５を得た。

【0056】

（製造例６）金属粒子Ａ６
ヘキサン酸銀２２．３部の代わりにペンタン酸銀２０．９部を用いた以外は、製造例１と同様にして、銀粒子がペンタン酸およびオレイン酸で被覆された金属粒子Ａ６を得た。

【0057】

（製造例７）金属粒子Ａ７
ヘキサン酸銀２２．３部の代わりにミリスチン酸銀３３．５部を用いた以外は、製造例１と同様にして、銀粒子がミリスチン酸およびオレイン酸で被覆された金属粒子Ａ７を得た。

【0058】

（製造例８）金属粒子Ａ８
ヘキサン酸銀２２．３部の代わりにステアリン酸銀３９．１部を用いた以外は、製造例１と同様にして、銀粒子がステアリン酸およびオレイン酸で被覆された金属粒子Ａ８を得た。

【0059】

（金属粒子Ａ９）
ポリビニルピロリドンで被覆された銀粒子であるｎａｎｏＣｏｍｐｏｓｉｘ社製ＮＣＸＡＧＰＤ２００をそのまま用いた。粒子径や分解開始温度等について、製造例１と同様にして求めた。

【0060】

（製造例９）金属粒子Ａ１０
ヘキサン酸の量を１５．６部とし、オレイン酸の量を０．２３部（金属１ｍｏｌに対して０．００８ｍｏｌ倍量）とした以外は、製造例１と同様にして、金属粒子Ａ１０を得た。

【0061】

（製造例１０）金属粒子Ａ１１
ヘキサン酸の量を１１．２部とし、オレイン酸の量を０．２３部（金属１ｍｏｌに対して０．００８ｍｏｌ倍量）とした以外は、製造例１と同様にして、金属粒子Ａ１１を得た。
（製造例１１）金属粒子Ａ１２
ヘキサン酸の量を１９．２部とし、オレイン酸の量を０．２３部（金属１ｍｏｌに対して０．００８ｍｏｌ倍量）とした以外は、製造例１と同様にして、金属粒子Ａ１２を得た。

【0062】

（製造例１０１）金属粒子Ａ１０１
ヘキサン酸銀の量を２２．３部から２３部に変更した以外は、製造例１と同様にして、銀粒子がヘキサン酸およびオレイン酸で被覆された金属粒子Ａ１０１を得た。

【0063】

（製造例１０２）金属粒子Ａ１０２
水３４００部を反応槽中に入れ、窒素雰囲気とした後、温度が６０℃になるように温度調整を行った。更にアンモニアとして２８質量％含有するアンモニア水７部を反応槽に投入した後、１分間攪拌した。次にヘキサン酸４５部を添加、４分間攪拌した。その後、５０質量％のヒドラジン水和物水溶液を２４部添加した（還元剤溶液）。別の容器に硝酸銀結晶３４部を水１８０部に溶解した硝酸銀水溶液を用意した(銀塩水溶液)。この銀塩水溶液中に更に硝酸銅三水和物０．００００８部を添加し、６０℃に温度調整を行った。その後、銀塩水溶液を還元剤溶液に一挙添加することにより混合し、還元反応を開始させた。スラリーの色は還元反応開始から１０秒程度で変化が沈静化した。攪拌しながら１０分間熟成させた後、吸引濾過による固液分離、純水による洗浄、及び４０℃で１２時間の乾燥を経て、銀粒子がヘキサン酸で被覆された金属粒子Ａ１０２を得た。

【0064】

（製造例１０３）金属粒子Ａ１０３
硝酸銀１３５部を純水７２０部へ溶解させた（原料液）。別の容器に１４０００部の純水を仕込み、ここへ窒素を３０分間通気させて溶存酸素を除去しつつ、４０℃まで昇温した。そして、ソルビン酸１８０部を添加し、次に、安定化剤として２８％アンモニア水２８部を添加した。当該アンモニア添加溶液の攪拌を継続し、銀粒子の調製開始５分経過後に還元剤として含水ヒドラジン（純度８０％）６０部を添加して、還元液を調製した。調製開始１０分経過後に、液温を４０℃に調整した原料液を、還元液へ一挙に添加して反応させ、撹拌を終了し、３０分熟成してソルビン酸で被覆された銀粒子凝集体を形成させた。その後、濾過、純水で洗浄し、銀粒子凝集体を得た。当該銀粒子凝集体を、真空乾燥機中で８０℃１２時間の条件で乾燥させ、銀粒子がソルビン酸で被覆された金属粒子Ａ１０３を得た。

【0065】

（製造例１０４）金属粒子Ａ１０４
トルエン２００部にヘキシルアミン１５部を加え、攪拌した。攪拌を行いながら、硝酸銀１０部を加え、硝酸銀が溶解したところでオレイン酸５部及びヘキサン酸１０部を順次添加し、硝酸銀のトルエン溶液を調製した。この硝酸銀のトルエン溶液に、イオン交換水５０部に水素化ほう素ナトリウム１部を添加して調製した０．０２ｇ／ｍＬの水素化ほう素ナトリウム水溶液を滴下し、攪拌を一時間続けて銀粒子を生成させた。その後、メタノールを２５０部加えて銀粒子を沈降させ、更に遠心分離にて銀粒子を完全に沈降させた後、上澄みに含まれる反応残渣や溶媒等の除去を行った。上澄みを除去した後に残った銀粒子を含む沈降物（未処理銀粒子組成物）を、エバポレーターを用いて６０℃で４５分間、減圧下で加熱処理し、銀粒子組成物中において、ヘキシルアミン、オレイン酸及びヘキサン酸を含む有機物の量を適量に減らし、最後に乾燥させ、銀粒子がヘキシルアミン、オレイン酸及びヘキサン酸で被覆された金属粒子Ａ１０４を得た。

【0066】

（製造例１０５）金属粒子Ａ１０５
水３４００部を反応槽中に入れ、窒素雰囲気とした後、温度が６０℃になるように温度調整を行った。更にアンモニアとして２８質量％含有するアンモニア水７部を反応槽に投入した後、１分間攪拌した。次にソルビン酸４５部を添加、４分間攪拌した。その後、５０質量％のヒドラジン水和物水溶液を２４部添加した（還元剤溶液）。別の容器に硝酸銀結晶３４部を水１８０部に溶解した硝酸銀水溶液を用意した（銀塩水溶液）。その後、銀塩水溶液を還元剤溶液に一挙添加することにより混合し、還元反応を開始させた。スラリーの色は還元反応開始から１０秒程度で変化が沈静化した。攪拌しながら１０分間熟成させた後、吸引濾過による固液分離、純水による洗浄、及び４０℃で１２時間の乾燥を経て、銀粒子がソルビン酸で被覆された金属粒子Ａ１０５を得た。

【0067】

（製造例１０６）金属粒子Ａ１０６
リシノール酸３部、Ｎ,Ｎ－ジメチル－１,３－ジアミノプロパン２６０部、及びブタノール４８０部を投入し、１分間程度攪拌したのち、シュウ酸銀３２０部を投入し、約１０分間攪拌することで、銀粒子調製用組成物を得た。その後、４０℃で３０分間攪拌、さらに９０℃にて３０分間攪拌した。放冷後、メタノール１５００部を添加して攪拌した後、遠心分離機にて遠沈操作を実施し、上澄みを除去した。メタノール１５００部の添加、撹拌、遠心分離、及び上澄み除去の工程を２回繰り返した後、乾燥し、銀粒子がリシノール酸で被覆された金属粒子Ａ１０６を得た。

【0068】

（製造例１０７）金属粒子Ａ１０７
オレイン酸６部、ｎ-オクチルアミン１４０部、Ｎ,Ｎ－ジメチル－１,３－ジアミノプロパン４３部、ｎ-ドデシルアミン１６部、シクロヘキシルアミン１２部、ｎ-ブチルアミン６４部を投入し、１分間程度攪拌したのち、シュウ酸銀３２０部を投入し、約１０分間攪拌することで、銀粒子調製用組成物を得た。その後、４０℃で３０分間攪拌し、さらに、９０℃にて３０分間攪拌した。放冷後、メタノール１５００部を添加して攪拌した後、遠心分離機にて１分間の遠沈操作を実施し、上澄みを除去した。メタノール１５００部の添加、撹拌、遠心分離、及び上澄み除去の工程を２回繰り返した後、乾燥し、銀粒子がシュウ酸で被覆された金属粒子Ａ１０７を得た。

【0069】

（製造例２０１）金属粒子Ａ２０１
３－メトキシプロピルアミン２０部を充分に攪拌しながら、シュウ酸銀３０部を添加し、増粘させた。得られた増粘物質を恒温槽に入れ反応させた後、レプリン酸１００部を加え更に反応し、懸濁液を得た。メタノールを加えて攪拌後、遠心分離により銀粒子を沈殿させて分離し、上澄みを除去した。この操作をもう一度繰り返した後、乾燥し、銀粒子がレプリン酸で被覆された金属粒子Ａ２０１を得た。粒子径や分解開始温度等について製造例１と同様にして求めたところ、ｄ１は１５ｎｍ、ｄ５０は４５ｎｍ、ｄ９９は９５ｎｍ、Ｔs は１５０℃、Ｔe は２３０℃、Ｔs とＴe との間における質量減少率は４．９％であった。

【0070】

（製造例３０１）金属粒子Ａ３０１
製造例５で得た金属粒子Ａ５：５８．５部と前記金属粒子Ａ２０１：３１．５部とを混合し、金属粒子Ａ３０１を得た。

【0071】

（製造例３０２）金属粒子Ａ３０２
製造例５で得た金属粒子Ａ５：７２部と前記金属粒子Ａ２０１：１８部とを混合し、金属粒子Ａ３０２を得た。

【0072】

（製造例３０３）金属粒子Ａ３０３
製造例１０５で得た金属粒子Ａ１０５：８１部と、最小粒子径０．１μｍ、平均粒子径０．６μｍ、最大粒子径１．２μｍ、ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製の銀粒子「Ｄ２－１－Ｃ」：９部とを混合し、金属粒子Ａ３０３を得た。粒子径、分解開始温度等について製造例１と同様にして求めた。なお、前記銀粒子「Ｄ２－１－Ｃ」単独の粒子径や分解開始温度等についても製造例１と同様にして求めようとしたところ、粒子径については求めることができたが、分解開始温度等については、３００℃まで昇温したが、明確な質量減少は観察されず、２３℃における質量を基準とすると３００℃における質量減少率は０．２％未満であった。

【0073】

（製造例３０４）金属粒子Ａ３０４
金属粒子Ａ１０５：４５部、前記「Ｄ２－１－Ｃ」：４５部とした以外は、製造例３０３と同様にして、金属粒子Ａ３０４を得た。

【0074】

（製造例３０５）金属粒子Ａ３０５
最小粒子径０．１μｍ、平均粒子径１．０μｍ、最大粒子径３．２μｍ、トクセン工業株式会社製の銀粒子「ＬＭ１」：６７．５部と、最小粒子径２．１μｍ、平均粒子径６．０μｍ、最大粒子径１０．１μｍ、福田金属箔株式会社製の銀粒子「ＡｇＣ２３９」：２２．５部とを混合し、金属粒子Ａ３０５を得た。粒子径や分解開始温度等について製造例１と同様にして求めた。なお、銀粒子「ＬＭ１」および「ＡｇＣ２３９」それぞれ単独の粒子径や分解開始温度等についても製造例１と同様にして求めようとしたところ、粒子径については求めることができたが、分解開始温度等については、３００℃まで昇温したが、明確な質量減少は観察されず、２３℃における質量を基準とすると３００℃における質量減少率は０．２％未満であった。

【0075】

（製造例３０６）金属粒子Ａ３０６
製造例１０６で得た金属粒子Ａ１０６：９部と製造例１０７で得た金属粒子Ａ１０７：８１部とを混合し、金属粒子Ａ３０６を得た。

【0076】

（製造例３０７）金属粒子Ａ３０７
製造例５で得た金属粒子Ａ５：４５部と前記金属粒子Ａ２０１：４５部とを混合し、金属粒子Ａ３０７を得た。

【0077】

以上、製造した有機成分により被覆された金属粒子、Ｄ２－１－Ｃ、ＬＭ１、ＡｇＣ２３９について、後述する方法によってｄ１、ｄ５０、ｄ９９、Ｔs、Ｔe、質量減少率を求めた。この内、金属粒子Ａ１～Ａ９は金属粒子（Ａ）であり、金属粒子Ａ１０１～１０７、２０１、Ｄ２－１－Ｃ、ＬＭ１、ＡｇＣ２３９は金属粒子（Ａ）ではない粒子（本明細書では、「金属粒子（Ａ’）」と略記することがある）である。

【0078】

（製造例４０１）
冷却管、撹拌装置、温度計、窒素導入管を備えた４つ口フラスコに、メチルメタクリレート１８部、ｎ－ブチルメタクリレート７８部、２－ヒドロキシエチルメタクリレート２部、グリシジルメタクリレート２部、トルエン１００部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら１００℃まで昇温し、アゾビスイソブチロニトリルを０．４０部加えて２時間重合反応を行い、次に、アゾビスイソブチロニトリルを０．０５部加えてさらに２時間重合反応を行い、更に０．０５部のアゾビスイソブチロニトリルを加えてさらに２時間重合反応を行った。 その後、ハイドロキノンを０．０３部、ジメチルベンジルアミンを０．８部、アクリル酸を１部（前記、グリシジルメタクリレート：２部の変性に要する量）添加し、１００℃で１５時間加熱撹拌した。酸価が２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを確認し、数平均分子量が１６，０００、水酸基価が１６．９ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分５０％の樹脂ｃ３－１溶液を得た。

【0079】

＜樹脂Ｃ１＞
ｊＥＲ８２８（エポキシ樹脂、三菱ケミカル社製）とｊＥＲ ＹＨ３０６（酸無水物、三菱ケミカル社製）を１：１．２の質量比で混合し、樹脂Ｃ１を得た。
＜樹脂Ｃ２＞
ＥＰ００１Ｋ主剤（エポキシ樹脂、セメダイン社製）とＥＰ００１Ｋ硬化剤（特殊シリコーン変性樹脂、セメダイン社製）を１：１の質量比で混合し、樹脂Ｃ２を得た。
＜樹脂Ｃ３＞
樹脂ｃ３－１とＶＥＳＴＡＮＡＴ Ｔ１８９０（イソシアネート、エボニック社製）を１：０．１の質量比で混合し、樹脂Ｃ３を得た。
＜樹脂Ｃ４＞
ｊＥＲ８２８（エポキシ樹脂、三菱ケミカル社製）をそのまま使用した。
＜樹脂Ｃ５＞
樹脂ｃ３－１をそのまま使用した。

【0080】

［粒子径の測定］
各金属粒子（Ａ）にイソプロピルアルコールを加え音波分散機にて分散し、０．５質量％の分散液を得た。得られた分散液をナノトラックＵＰＡ－ＥＸ１５０（日機装社製）を用いて、分散液中の金属粒子（Ａ）の粒子径を測定し、ｄ１、ｄ５０、ｄ９９を求めた。

【0081】

［Ｔｓ、Ｔｅ、質量減少率］
各金属粒子（Ａ）について、示差熱－熱重量同時測定装置（ＴＧ－ＤＴＡ、ＥＸＳＴＡＲ ＴＧ／ＤＴＡ６２００、セイコーインスツルメント社製）を用い、昇温速度５℃／分の条件にて２５℃より昇温し、Ｔｓ、ＴｅおよびＴｓにおける金属粒子（Ａ）の質量を１００質量％とした際のＴe における金属粒子（Ａ）の質量減少率を求めた。図１に示すように、ＤＴＡ曲線にて示される最も低温側の発熱ピークの補外開始温度をＴs、ＤＴＡ曲線にて示される最も高温側の発熱ピークの補外終了温度をＴeとした。
質量減少率＝［（Ｔsおける金属粒子（Ａ）の質量－Ｔeにおける金属粒子（Ａ）の質量）／Ｔsにおける金属粒子（Ａ）の質量］×１００

【0082】

［実施例１］
金属粒子Ａ１：９０質量部とターピネオール：９．８７質量部と樹脂Ｃ１：０．１３質量部を自公転式攪拌機を用いて混合し、接合用ペーストを作製し、後述する方法にて評価した。

【0083】

［実施例２～４２］、［比較例１～１４］
表１～５の組成に従い、材料の種類と配合量を変更した以外は、実施例１と同様にして接合用ペーストを得た後、評価した。尚、ジヒドロターピネオールは、１－ヒドロキシ－ｐ－メンタンと８－ヒドロキシ－ｐ－メンタンとの混合物であるため、２００～２２０℃の範囲で沸点を示す。また、表中の略号は以下の通りである。
（Ｄ１）硬化促進剤：ジシアンジアミド、三菱ケミカル社製ｊＥＲキュアＤＩＣＹ７
（Ｄ２）樹脂型分散剤：アクリル共重合系樹脂型分散剤、ＢＹＫ社製ＤＩＳＰＥＲ－ＢＹＫ－２０２０

【0084】

［初期粘度測定］
接合用ペースト調合直後の２５℃の環境下で粘度を、Ｅ型粘度計を用い、治具３°、Ｒ＝７．７ｍｍのローターにて回転数５ｍｉｎ－１で測定した。

【0085】

［経時粘度安定性］
各接合用ペーストを２３℃の環境下に３０日間保存した後、初期粘度測定と同様にして粘度を測定した。初期粘度に対する３０日間保存後の粘度の変化率を求め、下記基準に従って評価した。例えば、初期粘度１００Ｐａ・ｓ、３０日間保存後の粘度２００Ｐａ・ｓである場合、粘度変化率は＋１００％である。
〇：粘度変化率が、－２０％より大きく＋２０％未満（極めて良好）
△：粘度変化率が、－５０％より大きく－２０％以下、または＋２０％以上＋５０％未満（良好）
×：粘度変化率が、－５０％以下、または＋５０％以上（不良）

【0086】

［塗布適性］
各接合用ペーストを下記基材１に下記条件で塗布し、１回目の塗布及び１００回目の塗布の適性を下記基準で判断した。なお、塗布は、１回毎に塗布されていない新しい基材１を用いた。
＜基材１＞
・金メッキ処理銅基材：２０×２０×３ｍｍ
＜塗布条件＞
・メタルマスク：開口部４ｍｍ角、板厚５０μｍ（セリアコーポレーション社製）
・メタルスキージ：４０ｍｍ×２５０ｍｍ、厚み１ｍｍ（セリアコーポレーション社製）
＜評価基準＞
○：接合用ペーストが、開口部（４ｍｍ角）全体に均一に塗布されている状態。（極めて良好）
△：接合用ペーストが、開口部の一部（２～３ｍｍ角の範囲）に塗布されている状態。（良好）
×：接合用ペーストが、開口部のうち、２ｍｍ角範囲未満にしか塗布できず、塗布された部分がひび割れしている状態。（不良）

【0087】

［接合体の作製］
基材１に各接合用ペーストを上記塗布適性と同じ条件にて１回塗布した後、７５℃で５分間乾燥した後、乾燥後の表面に下記基材２（チップ）を載置し、基材２の上から下記実装条件にて加圧を行い、仮接合した。次いで、仮接合した接合体（仮接合体）を下記焼結条件にて加熱し、接合体を得た。
＜基材２＞
・金メッキ処理ＳｉＣチップ：５×５×０．３ｍｍ
＜実装条件＞
・２５℃、０．５ＭＰａ、１０秒間加圧
＜焼結条件＞
熱風オーブンに仮接合体を入れ、２５℃から２５０℃まで２．５℃／分の条件にて昇温し、２５０℃に達したら同温度で１時間維持した。

【0088】

［接合強度（初期、冷熱サイクル試験後］
得られた接合体について、下記測定装置、試験条件にて接合強度（ダイシェア強度）を測定した。
測定装置：万能型ボンドテスタ（ デイジ・ジャパン株式会社製、４０００シリーズ）
＜試験条件＞
・測定高さ：１００μｍ
・測定スピード：５００μｍ／ｓ
具体的には基材１を固定し、基材１と接合用ペーストとの界面を起点として基材２に向かって高さ１００μｍの位置を、５００μｍ／ｓの速度で押し、接合が破壊される接合強度を求めた。接合体を作製した直後の接合強度（初期強度）と下記サイクル試験後の接合強度について測定し、下記評価基準に基づいて評価した。接着強度の数値が大きいものほど良好であり、１５ＭＰａ以上が実用範囲内である。

【0089】

＜冷熱サイクル試験＞
接合体を－４０℃で３０分間保持した後、２５℃で１５分間保持し、２００℃で３０分間保持する工程を１サイクルとし、３００サイクル行った。

【0090】

◎：３０ＭＰａ以上
○：２５ＭＰａ以上３０ＭＰａ未満
○△：２２ＭＰａ以上３０ＭＰａ未満
△＋：１８ＭＰａ以上２２ＭＰａ未満
△：１５ＭＰａ以上１８ＭＰａ未満
×：１５ＭＰa未満

【0091】

【表1】

【0092】

【表1】

【0093】

【表2】

【0094】

【表3】

【0095】

【表4】

【0096】

【表5】

【0097】

表１～３の通り、実施例１～４２の本発明の接合ペーストは、経時保存（粘度）安定性や塗布適性に優れており、本接合ペーストを用いると、初期および環境（冷熱サイクル）試験後の接合強度の高い接合体を得ることが可能となった。

【0098】

一方、表４、５の通り、ｄ１、ｄ５０またはｄ９９が最適範囲でない金属粒子を用いた比較例１～５及び１０～１４、樹脂（Ｃ）を適切な添加量で含有しない比較例６～９各接合ペーストは、経時保存（粘度）安定性や塗布適性が不十分であり、本接合ペーストを用いて得られた接合体の初期および環境（冷熱サイクル）試験後の接合強度が劣る結果であった。

【符号の説明】

【0099】

Ｔｓ：発熱ピークの補外開始温度
Ｔｅ：発熱ピークの補外終了温度
Ｍｓ：Ｔｓにおける質量
Ｍｅ：Ｔｅにおける質量

【図1】