[發明專利]焊膏用金屬納米顆粒分散液及其制造方法，以及焊膏及其制造方法

有效

• 申請號: 201680018474.6
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN107530781B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 林大和;瀧澤博胤;古澤彰男
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: B22F9/00
• 分類號: B22F9/00;B22F1/00;B22F9/04;B23K35/22;B23K35/26;B23K35/30;B23K35/40;C22C5/02;C22C5/06;C22C12/00;C22C13/00;C22C13/02;H01B1/22;H01B13/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;伍飏

本發明提供一種焊膏用金屬納米顆粒分散液，所述焊膏用金屬納米顆粒分散液含有還原性分散介質和包含合金的金屬納米顆粒，所述金屬納米顆粒的平均粒徑為1.0～200nm，所述金屬納米顆粒的燒結開始溫度低于50℃，且，所述焊膏用金屬納米顆粒分散液實質上不含有表面活性劑和表面修飾劑。

技術領域

本發明涉及焊膏用金屬納米顆粒分散液及其制造方法，以及，焊膏及其制造方法。

背景技術

目前，在半導體裝置等微小部件的接合、對于電子設備的安裝中，利用含有焊料粉末的焊膏的焊接被使用，作為所述焊料粉末，已知有包含Sn－Pb合金、Sn－Sb合金和Sn－Ag合金等合金的顆粒。另外，作為得到這樣的焊料粉末的方法，已知有對金屬粉末實施機械研磨處理或者機械合金化處理的固相法。而且，例如，在日本專利特開2008－183621號公報(專利文獻1)中，記載有以得到細微且填充性高的焊料粉末為目的使用氣體霧化法，在日本專利特開2000－332399號公報(專利文獻2)或日本專利特開2004－18890號公報(專利文獻3)中，記載有以得到球狀的焊球為目的使用油滴霧化法。然而，通過這些的固相法或霧化法得到的焊料粉末的粒徑是數μm以上這樣相對大的，另外，還具有容易發生凝集形成二次顆粒這樣的問題。

近年，伴隨智能機、平板PC等薄型·小型設備的普及，細微的焊料粉末的開發日益發展。作為這樣的焊料粉末用的金屬納米顆粒，例如，在日本專利特開2011－104649號公報(專利文獻4)中，記載有利用電弧放電得到納米顆粒。然而，由于電弧放電是在氣體中使金屬顆粒化，具有得到的顆粒之間發生凝集容易形成二次顆粒問題。另外，利用電弧放電的方法通常在10,000℃以上這樣高的電弧溫度開始冷卻得到顆粒，具有容易發生偏析的問題、顆粒表面被陽極元素污染的問題。

另外，以維持焊料粉末用的金屬納米顆粒的分散性為目的，保護金屬納米顆粒的表面的方法被開發，例如，在國際專利公開第2005/075132號(專利文獻5)中，記載有包含金屬成分的中心部被有機化合物包圍的復合型納米顆粒。然而，為了使這樣的復合型納米顆粒燒結，必須加熱至使所述有機化合物被去除，燒結被有機化合物阻礙，所述復合型納米顆粒的燒結開始溫度與不含有所述有機化合物的、僅含有金屬的納米顆粒相比，有燒結開始溫度變高的問題。

而且，Sang－Soo Chee等人在Thin Solid Films，2014年，562，211－217頁(非專利文獻1)中記載有，通過使用了多醇的金屬離子的還原反應，使焊接用的錫(Sn)顆粒的平均粒徑達到7.98nm；Yang－Shu等人在Journal of Alloys and Compounds，2015年，626，391－400頁(非專利文獻2)中記載有，在表面活性劑的存在下利用還原硫化錫(SnSO₄)的反應，得到了焊接用的錫/銦(Sn/In)納米顆粒。另外，John P.Koppers等人在MaterialsScience and Engineering B，2012年，177，197－204頁(非專利文獻3)中記載有，在帽分子的存在下一邊照射超聲波一邊使金屬離子還原，得到具有帽層的焊料粉末用的納米顆粒。然而，這些利用還原反應的方法中，為了使顆粒分散，都必須大量使用PVP、所述帽劑等表面修飾劑、SDS等的表面活性劑，得到的納米顆粒是金屬的表面被這些的表面活性劑或表面修飾劑包裹的顆粒，因此燒結被表面活性劑或表面修飾劑阻礙，與不存在表面活性劑和表面修飾劑的情況相比，具有燒結溫度變高的問題。另外，日本專利特開2011－89156號公報(專利文獻6)中記載有，將金屬塊通過超聲波空化來粉碎而成的金屬微顆粒。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利特開2008－183621號公報

專利文獻2:日本專利特開2000－332399號公報

專利文獻3:日本專利特開2004－18890號公報

專利文獻4:日本專利特開2011－104649號公報