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焼結用サブミクロン銅粒子 (開発品)

製品特徴

高分散性と低温焼結性に優れた、焼結用サブミクロン銅粒子

花王の独自界面技術により製造された、高分散性と低温焼結性を併せ持つ「約150nmのサブミクロン銅粒子」です。パワー半導体の接合材や電子部品用銅配線など多岐にわたる製品に応用可能です。

  • 約150nmのサブミクロン銅粒子
  • 様々な溶媒に高濃度で分散可能
  • 窒素下低温で焼結可能
  • 短時間の焼成で高い接合力を発揮
  • 厳しい熱環境にも耐えうる緻密な焼結体を形成可能

焼結用サブミクロン銅粒子の製品外観と電子顕微鏡写真

(左)製品外観 (右)走査型電子顕微鏡写真

SOLUTION

独自界面技術がサブミクロン銅粒子の高分散性と低温焼結性を実現

1

高分散性・高印刷性


独自界面技術により様々な溶媒に高濃度で分散可能なため、得られた分散体の印刷性は良好です

分散性

溶媒ごとの分散状態

条件:サブミクロン銅粒子/ 各溶媒 = 93 wt% /7 wt%

様々な親疎水溶媒でも高濃度で分散可能

印刷性

印刷塗膜画像

印刷条件: メタルマスク印刷 6 mm× 6mm× 150 µmt

印刷塗膜の算術平均粗さ(Ra): 0.12 µm

印刷性良好

ペーストとして一般的に使用される親疎水溶媒に対して分散可能です。
高濃度での分散も可能なため、焼成による配線の体積収縮率の低減も見込めます。
印刷性やハンドリング性も良好で生産性の向上につながります。 

2

低温焼結性


各焼成温度による体積抵抗率

各焼結温度による体積抵抗値

焼成条件:ガラス上に印刷→窒素下で焼成、焼成時間1時間

窒素下の低温焼成で高焼結します。
部材への熱ダメージを抑制しつつ、低抵抗率な配線の形成が可能です。

アプリケーション例: パワー半導体用接合材

本製品をパワー半導体用接合材として使用することで、高い接合力および高信頼性を確認しております。
そのため、高温駆動するパワー半導体の信頼性向上も期待できます。

 

以下に、本製品を銅接合材として作製し接合したサンプルの「接合力試験」および「信頼性試験」の結果を示します。

Si-Cu接合試験チップ制作方法

接合サンプル条件

接合力試験 (ダイシェア試験)

試験方法

ダイシェア試験方法

各焼成時間における接合強度

各焼成時間における接合強度グラフ

*ダイシェア試験時、先にチップ破壊

マイルドな焼成条件でかつ短時間の焼成でも焼結し、高い接合力を発揮します。
そのため、接合工程のタクトタイムの短縮も望めます。

信頼性試験

試験方法

信頼性試験方法

信頼性試験前後の接合面および接合層の観察

信頼性試験前後の接合面および接合層のSEM画像

マイルドな焼成条件で均一に接合し緻密な銅接合層を形成します。厳しい信頼性試験でも微細構造変化が少なく破断もないため、高温駆動するパワー半導体の信頼性向上も期待できます。

製品情報

製品詳細
開発品銅粒子
粒径(D50) 150nm
提供形態 銅粉:アルミパック
銅スラリー:シリンジ

接合や配線形成で解決したい課題がございましたら、ぜひ当社にお声掛け下さい。

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