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    • 专利摘要:
    本發明係提供一種接合用組成物，其於較低溫之接合時能取得較高接合強度，同時具備於使用溫度上升時較難因樹脂成分之分解、劣化等導致接合強度降低之耐熱性，尤其係提供一種包含有金屬粒子之接合用組成物。本發明之接合用組成物包含：無機粒子；以及附著於該無機粒子表面至少一部分之一含有胺及/或羧酸之有機物，其中藉由熱分析自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，且自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%。
    公开号:TW201321467A
    申请号:TW101138695
    申请日:2012-10-19
    公开日:2013-06-01
    发明作者:Masafumi Takesue；Mitsuru Yamada；Kenji Shimoyama；Tomofumi Watanabe
    申请人:Bando Chemical Ind；
    IPC主号:C09J9-00
    专利说明:
    接合用組成物
    本發明係關於一種接合用組成物，其包含：一無機粒子；及一有機物，該有機物包含有附著於該無機粒子表面至少一部分的胺(amine)及/或羧酸(carboxylic acid)。
    為了將金屬零件與金屬零件進行機械性及/或電性及/或熱性接合，一直以來係使用焊料、導電性接著劑、銀膠及異方性導電膜等。該些導電性接著劑、銀膠及異方導電性膠等不僅用於金屬零件，亦可於接合陶瓷零件或樹脂零件等時使用。舉例而言，LED等發光單元對於基板之接合、半導體晶片對於基板之接合、以及對於該些基板的另外的散熱元件之接合等。
    其中，有將含有焊料與金屬所組成之導電填料之接著劑、膠及膜用於需電性連接部分之接合。且金屬一般因熱傳導性較高，所以亦有為了提高散熱性而使用含有該些焊料與導電填料所組成之導電填料之接著劑、膠及膜。
    另一方面，舉例而言，使用LED等發光單元製作高亮度的照明裝置或發光裝置時，或者，使用俗稱功率裝置之高溫下可高效率運作之半導體單元而製作半導體裝置時等，發熱量係有升高趨勢。雖有嘗試提高裝置或單元之效率並減少發熱，但現階段效果並不顯著，裝置或單元的使用溫度實際上仍持續升高。
    另，從預防接合時裝置發生損傷之觀點來看，係需要一種於較低接合溫度(如：300℃以下)時能維持充分接合強度之接合材料。因此，針對用以接合裝置或單元等之接合材料，係要求具備能夠維持充分接合強度之耐熱性，以於承受接合溫度降低同時，亦能承受接合後因裝置運作導致之使用溫度上升，但傳統接合材料大多無法充分配合。舉例而言，焊料於經過金屬熔點以上之加熱工程(迴銲工程)以進行元件間之接合，但一般熔點係該組成所特定，當耐熱溫度提升同時，加熱(接合)溫度亦上升。
    另，在使用焊料將數層單元或基板疊合以進行接合的情況，則僅需經過疊合層數之加熱工程，為防止已接合部分發生熔融，則需提升下一接合所使用之焊料的融點(接合溫度)，另，僅需疊合層數之焊料組成種類，在處理上相當繁雜。
    另一方面，導電性接著劑、銀膠及異方性導電膜係利用所含之環氧樹脂等其熱硬化將元件相接合，但所得裝置或單元若使用溫度上升則樹脂成分係產生分解、劣化。舉例而言，專利文獻1(日本發明專利特開2008-63688號公報)中，係揭露有一種微粒，作為接合材料主材料使用且於待接合元件相接合時可取得較高接合強度，但並未解決使用溫度上升時樹脂成分產生之分解、劣化問題。 先前技術文獻 專利文獻
    [專利文獻1]日本專利公開公報「特開2008-63688號公報」 發明概要

    有鑑於上述狀況，本發明之目的係提供一種於較低溫之接合時可取得較高接合強度，同時於使用溫度上升時較難因樹脂成分之分解、劣化等導致接合強度降低，具備耐熱性之接合用組成物，尤其係包含金屬粒子之接合用組成物。
    本發明人為達成上述目的而精心研究接合用組成物組成或加熱時之重量減少率，結果發現使用無機粒子及附著於該無機粒子表面至少一部分之含有胺及/或羧酸之有機物，且於特定溫度範圍內加熱時重量減少率設定在特定範圍內時，可達成上述目的且極為有效，以完成本發明。
    即，本發明之接合用組成物，包含：一無機粒子；及附著於該無機粒子表面至少一部分之一含有胺及/或羧酸之有機物；其中藉由熱分析自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，且自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%。
    上述本發明接合用組成物，其藉由熱分析自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，且自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%，本發明人發現於此狀態下係具備較佳接合強度。推測原因在於加熱時接合用組成物其有機物之揮發及無機粒子之融合較均衡之故。
    舉例而言，假設將本發明接合用組成物塗佈於表面鍍金之氧化鋁陶瓷基板上，再於上方放置相同基板，並將所得之疊合物於300℃加熱。透過加熱導致接合用組成物溫度逐漸上升時，因自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，至200℃為止較易揮發有機成分係產生揮發。此階段仍殘留相當量之有機物，而無機粒子尚未積極融合，呈塗佈狀態之接合用組成物仍具可撓性。因此，即便有機物轉換成氣體揮發，該氣體經過而形成之空洞部(通道)，周圍接合用組成物係移動並填補該部分。而融合之無機粒子結構係成一體，具充分接合強度，因而導電性或熱傳導性提升。
    再者，使用本發明接合用組成物實際進行接合時，即便溫度未達到本發明所規定之該熱分析基準溫度(200℃或300℃)，因有機物減少，而可仔細分析伴隨該熱分析其溫度上升進行接合時之有機物減少行為，進而可明確界定本發明接合用組成物之加熱(接合)時之性質。
    本發明接合用組成物自200℃加熱至300℃時之重量減少率減少為24%~50%，進而如上所述因加熱高溫無機粒子積極進行融合時，轉換成氣體溢出之有機物量減少，因而較難損壞融合之無機粒子結構一體性，以取得充分接合強度，進而提升導電性或熱傳導性。
    加之，對於本發明接合用組成物，胺及羧酸之一分子內所含胺基及羧基具備較高極性，透過氫結合而易產生交互作用，而該些官能基以外部分係具較低極性。此外，胺基及羧基較易表現出鹼性性質及酸性性質。
    因此，本發明接合用組成物中，當胺及羧酸於無機粒子表面至少一部分呈現局部化(附著)(即，包覆無機粒子表面至少一部分)時，可充分聚合有機物與無機粒子，並預防無機粒子相凝聚。另，若於必要時添加分散媒，有機物亦發揮分散劑作用，因此於分散媒中之無機粒子分散狀態係更為顯著。即，透過本發明接合用組成物，因包含特定組成之有機物，所以較難凝聚無機粒子，致使塗膜中之無機粒分散性變佳並均勻融合以取得較高接合強度。
    上述本發明接合用組成物，換言之，係以無機粒子與有機物所組成之膠體粒子為主成分之組成物，亦可為包含分散媒之膠體分散液。「分散媒」係使該膠體粒子於分散液中分散之物，該膠體粒子部分組成成分亦溶解於「分散媒」中。再者，所謂「主成分」係指組成成分中含量最多之成分。
    另，上述本發明接合用組成物中，該無機粒子較佳係自金、銀、銅、鎳、鉍、錫或鉑族元素組成之群組中挑選出之至少一種金屬粒子。透過上述組成之接合用組成物，可取得較佳接合強度或耐熱性。
    且上述本發明接合用組成物較佳係用於接合金屬。
    本發明接合用組成物係包含無機粒子；及附著於該無機粒子表面至少一部分之含有胺及/或羧酸之有機物；其特定組成係於特定溫度範圍中將重量減少率設定在最佳化，如此即便於較低接合溫度下亦可取得較高接合強度。用以實施發明的形態
    以下，針對本發明接合用組成物其一較佳實施形態之含有金屬膠體之接合用組成物其一較佳實施形態進行詳細說明。再者，以下說明僅係揭露本發明一實施形態，並非用以侷限本發明，且重複部分不另贅述。 (1)接合用組成物
    本實施形態的含有金屬膠體之接合用組成物，包含：一金屬粒子；及附著於該金屬粒子表面至少一部分之一含有胺及/或羧酸之有機物；其中藉由熱分析(thermal analysis)自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，而自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%。
    在此所述藉由熱分析自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，係指藉由後述方法(熱分析)所測量之自室溫加熱至500℃時其重量減少X中，自室溫加熱至200℃時其重量減少Y係佔有33%~69%(Y=0.33X~0.69X)，而200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%其意思亦同。
    具有上述組成之本實施形態接合用組成物，其藉由熱分析自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，且自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%，藉此發現良好接合強度。推測原因在於加熱時接合用組成物中，有機物其揮發與無機粒子其融合較均衡之故。
    舉例而言，假設將本實施形態接合用組成物塗佈於表面鍍金之氧化鋁陶瓷基板上，再於上方放置相同基板後，將所得之疊合物加熱至270℃。接合用組成物溫度因加熱而逐漸升高時，自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，因此至200℃為止較易揮發之有機物係揮發。此階段仍殘留相當量之有機物，金屬粒子尚未積極進行融合，呈塗佈狀態之接合用組成物仍具有可撓性。因此，即便有機物轉換成氣體揮發，且該氣體所經部分產生空洞部(通道)，周圍接合用組成物會移動填補該部分。接著，融合後之金屬粒子結構係呈一體，且具備充分接合強度，因此導電性或熱傳導性皆提高。
    當本實施形態接合用組成物自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%，因此上述因加熱高溫致使金屬粒子積極融合時，轉換成氣體溢出之有機物量較少，所以較難損壞融合後之金屬粒子結構一體性，因而可取得充分接合強度，導電性或熱傳導性亦提高。
    200℃~300℃之加熱時，重量減少率大於上述範圍，當如上所述因高溫使金屬粒子積極融合時，因有機物同一時間轉換成氣體溢出，造成融合後金屬粒子之間連接關係變得稀疏。反之，若加熱至200℃~300℃時之重量減少率小於上述範圍，因殘留之有機物增加且抑制金屬粒子之融合，所以無法取得充分接合強度。
    再者，將有機物量調整於預定範圍之方法，雖稍後陳述，但藉由加熱進行調整較簡便。亦可於製作金屬粒子時調整添加之有機物量。亦可變更金屬粒子調整後之清洗條件或次數。加熱可於烘箱或蒸發器(evaporator)等進行，亦可於減壓下進行。若於常壓下進行，則大氣中或惰性氣體中皆可進行。且為了微調有機物量亦可稍後再添加胺或羧酸。
    本實施形態接合用組成物其主要成分係包含將後述金屬粒子膠體化之金屬膠體粒子，對於這種金屬膠體粒子之形態，可列舉出於金屬粒子表面一部分附著有有機物之金屬膠體粒子；以該金屬粒子為核心，其表面包覆有機物之金屬膠體粒子；混合有該些形態之金屬膠體粒子等，並無特別之限制。其中，較佳係以該金屬粒子為中心，其表面包覆有機物之金屬膠體粒子。任何熟習本技術領域者皆可以該技術領域所熟知之技術適度調製具有該形態之金屬膠體粒子。
    本實施形態接合用組成物係以金屬粒子與有機物組成之膠體粒子為主要成分之流體，除組成金屬粒子、金屬膠體粒子之有機物以外，亦可包含不會組成金屬膠體粒子之有機物、分散媒或殘留還原劑等。
    本實施形態之接合用組成物之黏度、固形成分(solid content)濃度在無影響本發明效果範圍內係可適度調整，舉例而言，黏度範圍可為0.01~5000Pa‧S，黏度範圍較佳為0.1~1000 Pa‧S，黏度範圍更佳為1~100Pa‧S。將黏度範圍設定於該範圍內，則接合用組成物塗佈於基材上之方法係可更廣泛。
    於基材上塗佈接合用組成物之方法，舉例而言，可從浸泡(dipping)、網印(screen printing)、噴霧式(spray)、棒狀塗佈(bar coating)、旋轉塗佈(spin coating)、噴墨式(inkjet)、點膠機(dispenser)、刷毛等塗佈方式、流動式(flow casting)、軟板印刷式(flexo)、凹版印刷式(gravure)、平板印刷式(offset)、轉印法(transfer)、親/疏水性圖樣法(hydrophilic/hydrophobic pattern)或注射式(syringe)等中適當挑選。
    黏度調整可透過調整金屬粒子粒徑、調整有機物含量、調整分散媒或其他成分添加量、調整各成分比例或添加增黏劑等加以進行。本實施形態接合用組成物其黏度係以平底錐形黏度計(cone plate viscometer)(如：ANTON-PAAR公司製之RHEOMETER MCR301)進行測量。測量於溫度25℃時進行，採用錐體旋轉數50rpm時之黏度。
    接著，係說明本實施形態接合用組成物其各成分。 (1-1)關於金屬粒子
    本實施形態接合用組成物其金屬粒子並無特別之限制，但為讓使用本實施形態接合用組成物所得之接著層具備良好且穩定之導電性，較佳係使用離子化傾向(ionization tendency)小於鋅之(貴)金屬。
    所述金屬可列舉出金、銀、銅、鎳、鉍、錫、鐵及鉑族金屬(釕、銠、鈀、鋨、銥及鉑)中至少一種。上述金屬較佳係由金、銀、銅、鎳、鉍、錫或鉑族金屬組成之群組中挑選出之至少一種金屬粒子，更佳係銅或離子化傾向小於銅之(貴)金屬，即，金、鉑、銀及銅中至少一種。該些金屬可單獨使用，亦可合併2種以上使用，而合併方法可為使用包含複數金屬之合金粒子或使用具備核殼(core-shell)結構或多層結構之金屬粒子。
    舉例而言，該接合用組成物之金屬粒子若使用銀粒子，則使用本實施形態接合用組成物所形成之接著層之導電率良好，但考量移行(migration)問題，使用銀及其他金屬所組成之接合用組成物，則較難產生移形。該「其他金屬」係該離子化列(ionization series)較氫貴之金屬，即，金、銅、鉑或鈀等鉑族金屬較佳。
    本實施形態接合用組成物之金屬粒子(或者金屬膠體粒子)其平均粒徑(結晶直徑)，在不影響本發明效果範圍內係無特別之限制，但較佳係具備可降低熔點之平均粒徑，如：1~200nm。更佳係2~100nm。金屬粒子平均粒徑若為1nm以上，則可取得能形成良好接著層之接合用組成物，且製造金屬粒子其成本不高並具實用性。另，若200nm以下，則金屬粒子其分散性較難因時間產生變化，較佳。
    另外，本實施形態接合用組成物之金屬粒子(或者金屬膠體粒子)其結晶直徑，若自所得接合強度較高之觀點來看，較佳係4~40nm。舉例而言，日本發明專利特開2006-049106號公報及國際公開公報第WO2011/007402號公報中，關於結晶直徑為10~30nm級之銀粒子(金屬粒子)，係記載有結晶直徑越大金屬粒子越容易相融合，據此，本發明人為取得結晶粒子較小、接合強度較高而實驗發現較佳實施例。原因推測在於發揮分散劑功能之胺強力吸附、配位於金屬粒子表面周圍之故。
    本實施形態接合用組成物之金屬粒子(或者金屬膠體粒子)其結晶直徑，自所得接合強度較高之觀點來看，更佳為13~36nm。原因推測在於發揮分散劑功能之胺，其吸附於金屬粒子表面周圍之機制與結晶直徑相關之故。
    再者，可因應需要合併添加微米尺寸之金屬粒子。此情況下，奈米尺寸金屬粒子係於微米尺寸金屬粒子周圍因熔點降低而相結合。
    本發明人發現，接合用組成物若包含：尤其係使用可降低熔點之粒徑較小之金屬粒子；及附著於該金屬粒子表面至少一部分之含有胺及/或羧酸之有機物；並將特定溫度範圍之加熱時重量減少率設定在特定範圍之最佳化，則與非此組成之接合材料相比，接合強度係提高。利用金屬粒子其熔點降低而融合金屬粒子，融合後熔點降低性能消失，所以原金屬熔點為止無法熔化。因此，與焊料不同，可取得較接合所需加熱溫度高出很多之耐熱溫度。且可降低因有機物劣化等造成耐熱性降低之問題。
    再者，本實施形態接合用組成物其金屬粒子粒徑並無特別之限制。另，接合組成物其任意成分若包含下述之分散媒、樹脂成分、有機溶劑、增黏劑或表面張力調整劑等，則平均粒徑可能包含超出200nm之金屬膠體粒子，若不會產生凝聚且無明顯影響本發明效果之成分，則可包含超出上述200nm平均粒徑之粒子成分。
    在此，本實施形態接合用組成物(金屬膠體分散液)其金屬粒子粒徑(結晶直徑)係可以動態光散射法(dynamic light scattering)、小角度X光散射法(small angle X-ray scattering)、大角度X光繞射法(wide angle X-ray diffraction)法加以測量。為表示奈米尺寸金屬粒子其熔點降低，以大角度X光繞射法測量出之結晶直徑較適當。舉例而言，大角度X光繞射法中，較具體係使用理學電機株式會社製之RINT-UltimaIII，可於繞射法2 θ為30~80°範圍下進行測量。此情況下，可將樣品薄且均勻地塗佈於中央具備深度0.1~1mm左右凹陷之玻璃板表面上以進行測量。亦可使用理學電機株式會社製之JADE，將所得之繞射光譜其半寬度(half width)代入下述之Scherrer公式，算出之結晶直徑(D)便視為粒徑。
    D=Kλ/Bcosθ在此，K：Scherrer常數(Scherrer constant)(0.9)；λ：X光波長；B：繞射光半寬度；θ：布拉格角(Bragg angle)。 (1-2)附著於金屬粒子表面至少一部分之有機物
    本實施形態接合用組成物，其附著於金屬粒子表面至少一部分之有機物，即，金屬膠體粒子中之「有機物」，其作為分散劑係由該金屬粒子與實質金屬膠體粒子組成。該有機物並未包含如：金屬中原本具備之雜質-微量有機物；下述製造過程中摻入並附著於金屬成分上之微量有機物；清洗過程中無法去除之殘留還原劑、殘留分散劑等；之微量附著於金屬粒子上之有機物等。再者，該「微量」具體而言係於金屬膠體粒子中未滿1重量%。
    該有機物係包覆金屬粒子以預防金屬粒子凝聚且可形成金屬膠體粒子之有機物，其包覆形態並無特別之限制，於本實施形態中，自分散性及導電性等觀點來看，係使用包含胺及/或羧酸之有機物。再者，該些有機物若與金屬粒子產生化學性或物理性結合，亦可能轉換成陰離子或陽離子，於本實施形態中，該些有機物亦包含來自於該些有機物之離子或配合物等。
    胺可列舉出單胺及聚胺。
    單胺可列舉出油胺(oleylamine)、己胺(hexylamine)、丁胺(butylamine)、戊胺(pentylamine)、己胺(hexylamine)、辛胺(octylamine)、十二烷胺(dodecylamine)等烷基胺(alkylamine)(C2-20左右之直鏈烷基胺，亦可具備側鏈)、環戊胺(cyclopentylamine)、環己胺(cyclohexylamine)等環烷胺、苯胺(aniline)等之烯丙胺(allylamine)等第1級胺、二丙胺(dipropylamine)、二丁基胺(dibutylamine)、哌啶(piperidine)、六亞甲亞胺(hexamethyleneimine)等第2級胺、三丙胺(tripropylamine)、二甲基丙二胺(dimethyl propanediamine)、二甲基環己胺(dimethylcyclohexylamine)、吡啶(pyridine)、奎林(quinoline)等第3級胺等。
    聚胺為對應該單胺之聚胺，舉例而言，對應乙二胺(ethylenediamine)、四甲基乙二胺(tetramethylethylenediamine)、三乙烯基四胺(triethylenetetramine)、哌嗪(piperazine)、嘧啶(pyrimidine)等之聚胺。
    上述胺，舉例而言，可為氫氧基、羧基、烷氧基、羰基、酯基、氫硫基等之包含胺以外官能基化合物。此情況下，來自於胺之氮原子數較佳係胺以外官能基數以上。另，該胺係可各別單獨使用，亦可合併2種以上使用。此外，常溫下沸點在300℃以下較佳，更佳係250℃以下。
    羧酸係可廣泛使用具備至少一種羧基之化合物，舉例而言，可列舉出蟻酸、草酸、醋酸、己酸、丙烯酸、辛酸(octyl acid)、油酸等。羧酸其部分羧基亦可由金屬離子與鹽形成。再者，該金屬離子亦可包含2種以上金屬離子。
    該羧酸亦可為胺基、氫氧基、烷氧基、羰基、酯基、氫硫基等之包含羧基以外官能基之化合物。此情況下，羧基數較佳係羧基以外之官能基數以上。另，該羧酸係可各別單獨使用，亦可合併2種以上使用。此外，常溫下沸點在300℃以下較佳，250℃以下更佳。
    本實施形態接合用組成物之金屬膠體其有機物含量，較佳為0.5~50重量%。有機物含量若是0.5重量%以上，所得之接合用組成物其保存安定性有較佳趨勢，若是50重量%以下，接合用組成物其導電性有較佳趨勢。有機物其較佳含量在1~30重量%，更佳含量在3~15重量%。
    合併使用胺與羧酸時之比例(重量)可於1/99~99/1範圍內任意挑選，但較佳係10/90~90/10，更佳在20/80~80/20。再者，胺或羧酸亦可各別使用複數種類之胺或羧酸。 (1-3)其他成分
    本實施形態接合用組成物中，除加入上述成分，在不影響本發明效果範圍內，為因應使用目的附加適當黏性、密著性、乾燥性或印刷性等功能，亦可添加分散媒或具備黏結劑作用之寡聚成分、樹脂成分、有機溶劑(亦可溶解或分散部分固形成分)、界面活性劑、增黏劑或表面張力調整劑等任意成分。所述任意成分，並無特別之限制。
    任意成分中之分散媒，在不影響本發明效果範圍內可使用各種成分，舉例而言，如：碳氫化合物及醇等。
    碳氫化合物可列舉出脂肪族碳氫化合物、環狀碳氫化合物及脂環式碳氫化合物等，係可各別單獨使用，亦可合併2種以上使用。
    脂肪族碳氫化合物可列舉出如：十四烷、正十八烷(octadecane)、七甲基壬烷(heptamethylnonane)、四甲基十五烷(tetramethylpentadecane)、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十三烷、甲基戊烷、正烷烴(normal paraffin)、異鏈烷烴(isoparaffin)等飽合或不飽合脂肪族碳氫化合物。
    環狀碳氫化合物可列舉出甲苯、二甲苯等。
    此外，脂環式碳氫化合物可列舉出檸檬烯(limonene)、雙戊烯(dipentene)、松油烯(terpinene)、松油烯(亦稱為terpinene)、松油烯(nesol)、松油烯(cinene)、橙香料(orange flavor)、異松油烯(terpinolene)、異松油烯(亦稱為terpinolene)、水芹烯(phellandrene)、二烯(menthadiene)、芸香烯(terebene)、二氫-異丙基甲苯(dihydro-cymene)、海茴香烯(moslene)、異松油烯(iso-terpinene)、異松油烯(亦稱為iso-terpinene)、海茴香烯(crithmene)、檸檬烯(kautschin)、檸檬烯(cajeputene)、檸檬烯(eulimen)、蒎烯(pinene)、松節油(turpentine)、薄荷烷(menthane)、蒎烷(pinane)、萜烯(terpene)、環己烷(cyclohexane)等。
    另，醇類係於分子結構中含1個以上OH基之化合物，可列舉出脂肪族醇類、環狀醇類及脂環式醇類，係可各別單獨使用，亦可合併2種以上使用。另，部分OH基在不影響本發明效果範圍內亦可將其衍生成乙基氧基等。
    脂肪族醇類可列舉出庚醇(heptanol)、辛醇(octanol)(1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇等)、癸醇(decanol)(1-癸醇等)、月桂醇(lauryl alcohol)、十四醇(tetradecyl alcohol)、鯨蠟醇(cetyl alcohol)、2-乙基-1-己醇(2-ethyl-1-hexanol)、十八醇(octadecyl alcohol)、十六烯醛(hexadecenal)、十八烯醇(oleyl alcohol)等飽和或不飽和C6-30脂肪族醇類。
    環狀醇類可列舉出甲酚、丁香油酚等。
    脂環式醇類可列舉出環己醇等環烷醇(cycloalkanol)、松油醇(terpineol)(包含α、β、γ同分異構體或該些任意混合物)、二氫松油醇(dihydroterpineol)等萜品醇(terpene alcohol)(單萜醇(monoterpene alcohol)等)、二氫松油醇、桃金娘烯醇(myrtenol)、索布瑞醇(sobrerol)、薄荷醇(menthol)、香芹醇(carveol)、紫蘇子醇(perillyl alcohol)、松香芹醇(pinocarveol)、索布瑞醇(sobrerol)、馬鞭草烯醇(verbenol)等。
    本實施形態接合用組成物中若包含分散媒，其含量可依據黏度等所需特性加以調整，接合用組成物中分散媒之含量較佳為1~30重量%。分散媒含量若在1~30重量%以上，係可取得接合用組成物其在易使用範圍內調整黏度之效果。分散媒較佳含量在1~20重量%，更佳含量在1~15重量%。
    樹脂成分可列舉出聚酯類樹脂、封端異氰酸酯(blocked isocyanate)等聚氨酯類樹脂、聚丙烯酸類樹脂、聚丙烯醯胺類樹脂、聚醚類樹脂、黑素樹酯或萜烯類樹脂(terpene resin)等，該些係可各別單獨使用，亦可合併2種以上使用。
    有機溶劑除上述分散媒所列舉之物以外，其可列舉出甲醇、乙醇、正丙醇(n-propyl alcohol)、異丙醇(2-propyl alcohol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、1,2-丙二醇(1,2-propanediol)、1,4-丁二醇(1,4-butanediol)、1,2,6-己三醇、1-乙氧基-2-丙醇(1-ethoxy-2-propanol)、2-丁氧基乙醇(2-butoxyethanol)、乙二醇、二乙二醇(diethylene glycol)、三甘醇丁醚(triethylene glycol)、重量平均分子量在200以上1000以下範圍之聚乙二醇(polyethylenglycol)、丙二醇(propylene glycol)、、二伸丙二醇(dipropylene glycol)、三丙二醇(tripropylene glycol)、重量平均分子量在300以上1000以下範圍之聚乙二醇、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylformamide)、二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide)、N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone)、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide)、甘油(glycerin)或丙酮(acetone)等，該些係可各別單獨使用，亦可合併2種以上使用。
    增黏劑可列舉出黏土(clay)、膨土(bentonite)或鋰皂土(hectorite)等黏土礦物；聚酯類乳化樹脂、壓克力累乳化樹脂、聚胺基甲酸乙酯類乳化樹脂或封端異氰酸酯等乳化組成物；甲基纖維素(methyl cellulose)、羧甲基纖維素(carboxymethylcellulose)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose)、羥丙纖維素(hydroxypropyl cellulose)、羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methyl cellulose)等纖維素衍生物；黃原膠(xanthan gum)或瓜爾膠(guar gum)等多醣類等；該些係可各別單獨使用，亦可合併2種以上使用。
    亦可添加與該有機物不同之界面活性劑。多成分溶媒類金屬膠體分散液係因乾燥時揮發速度之差異而易產生塗膜表面粗糙及固形成分偏移。於本實施形態接合用組成物添加界面活性劑，藉此抑制該些缺失，並可取得形成有均勻導電塗膜之接合用組成物。
    本實施形態所使用之界面活性劑並無特別之限制，係可使用陰離子界面活性劑、陽離子界面活性劑、非離子界面活性劑之任一種，可列舉出烷基苯磺酸鹽(alkyl benzene sulfonate)、四級銨鹽(quaternary ammonium)等。少量之添加量便可發揮效果，因此較佳為氟類界面活性劑。 (2)接合用組成物之製造
    接著，為了製造本實施形態其含有金屬膠體之接合用組成物，而調製其主要成分之包覆於有機物下之金屬粒子(金屬膠體粒子)。
    再者，有機物量及重量減少率其調整雖無特別之限制，但透過加熱進行調整係較簡便。亦可於製作金屬粒子時調整添加之有機物量。或者可改變調整後之金屬粒子其清洗條件或次數。另，加熱可透過烘箱或蒸發器等進行。加熱溫度可於50~300℃左右範圍，而加熱時間可為數分鐘~數小時。加熱亦可於減壓下進行。減壓下進行之加熱，便可於較低溫調整有機物量。若於常壓下進行，則可於大氣中或惰性氣體中進行。為了微調有機物量更可稍後再加入胺或羧酸。
    本實施形態之包覆於有機物下之金屬粒子，其調製方法並無特別之限制，舉例而言，可列舉出先調製包含金屬粒子之分散液，接著進行該分散液之清洗等方法。包含金屬粒子之分散液，其調製工程，舉例而言，如以下所述，可將溶解於溶媒中之金屬鹽(或金屬離子)加以還原，而還原流程可依據化學還原法進行。
    即，該包覆於有機物下之金屬粒子可透過還原包含組成金屬粒子之金屬其金屬鹽、分散劑之有機物、溶媒(基本上為甲苯等有機類，但亦可包含水)之原料液(部分成分可未溶解但分散)加以調製。
    透過該還原，可取得分散劑--有機物附著於金屬粒子表面至少一部分之金屬膠體粒子。雖僅該金屬膠體粒子便可視為本實施形態之接合用組成物，但亦可視需要將其加入後述工程之分散媒中，藉此取得金屬膠體分散液所組成之接合用組成物。
    為取得包覆於有機物下之金屬粒子，其起始材料(starting material)可使用各種熟知之金屬鹽或其水合物，舉例而言，如：硝酸銀、硫酸銀、氯化銀、氧化銀、醋酸銀、草酸銀、蟻酸銀、亞硝酸銀、氯酸銀、硫化銀等銀鹽；舉例而言，如：氯金酸(chloroauric acid)、氯化金鉀(potassium gold chloride)、四氯金化鈉等金鹽；舉例而言，如：氯鉑酸(chloroplatinic acid)、氯化鉑、氧化鉑(platinum oxide)、鉑氯酸鉀(potassium chloroplatinate)等鉑鹽；舉例而言，如：硝酸鈀(palladium nitrate)、醋酸鉑、氯化鉑、氧化鉑、硫酸鉑等鉑鹽；可適度溶解於分散媒中並可還原之物便無特別之限制。另，該些可單獨使用或複數合併使用。
    另，並未限定上述原料液中該些金屬鹽之還原方法，舉例而言，可列舉出使用還原劑之方法；照射紫外線等光、電子束、超音波或熱能之方法等。其中，自操作簡便之觀點來看，較佳係使用還原劑。
    該還原劑可列舉出：二甲胺基乙醇(dimethylaminoethanol)、甲基二乙醇胺(methyl diethanolamine)、三乙醇胺(trolamine)、菲尼酮(phenidone)、聯胺(hydrazine)等胺化合物；硼氫化鈉(sodium borohydride)、碘化氫、氫氣等氫化合物；一氧化碳、亞硫酸等氧化物；硫酸亞鐵(ferrous sulphate)、氧化鐵、反丁烯二酸鐵(ferrous fumarate)、乳酸亞鐵(iron lactate)、草酸鐵(iron oxalate)、硫化鐵(iron sulfide)、乙酸錫(tin acetate)、氯化錫(tin chloride)、焦磷酸錫(tin pyrophosphate)、草酸錫(tin oxalate)、氧化錫(tin oxide)、硫酸錫(tin sulfate)等低價位金屬鹽；乙二醇(ethylene glycol)、甘油(glycerine)、甲醛(formaldehyde)、對苯二酚(hydroquinone)、焦棓酸(pyrogallol)、丹寧(tannin)、丹寧酸(digallic acid)、水楊酸(salicylic acid)、D-葡萄糖(D-glucose)等糖；可溶解於分散媒中並可還原該金屬鹽之物便無特別之限制。若使用該還原劑，亦可施加光及/或熱以促進還原反應。
    使用該金屬鹽、有機物、溶媒及還原劑，以調製包覆於有機物下之金屬粒子，其具體方法舉例而言，將該金屬鹽溶解於有機溶媒(如：甲苯等)中以調製金屬鹽溶液，並於該金屬鹽溶液內加入分散劑--有機物，接著，緩緩滴入還原劑溶解後之溶液等。
    上述所得之包含包覆於分散劑--有機物下之金屬粒子之分散液中，除金屬粒子外，係存在金屬鹽之反離子(counter ion)、還原劑之殘留物或分散劑，而溶液整體之電解質濃度偏高。此狀態之溶液因電導度較高，金屬粒子產生凝聚且易沉澱。或者，即便無產生沉澱，若殘留金屬鹽之反離子、還原劑之殘留物或超出分散所需量以上之過多分散劑，則導電性有惡化之虞。在此，清洗包含該金屬粒子之溶液以去除多餘之殘留物，能夠藉此確實取得包覆於有機物下之金屬粒子。
    該清洗方法，舉例而言，將包含包覆於有機物下之金屬粒子之分散液靜置一段時間，去除所產生之上清液後，加入醇類(甲醇等)後再度攪拌，再靜置一段時間並去除所產生之上清液，重複幾次上述工程之方法；亦可以離心法、透過超濾裝置或離子交換裝置等脫鹽法等取代該靜置。透過該清洗去除有機溶媒，藉此取得包覆於本實施形態有機物下之金屬粒子。
    本實施形態之金屬膠體分散液係將包覆於上述所得之有機物下之金屬粒子與本實施形態所述分散媒加以混合後取得。
    所述之包覆於有機物下之金屬粒子與分散媒其混合方法並無特別之限制，可以攪拌機或攪拌器(stirrer)等熟知方法進行。可以壓舌板(spatula)之類的物品進行攪拌，亦可以適度輸出之超音波分散機進行撞擊。
    取得包含複數金屬之金屬膠體分散液，其製造方法並無特別之限制，舉例而言，製造銀與其他金屬所組成之金屬膠體分散液時，於調製包覆於該有機物下之金屬粒子，係各別製造包含金屬粒子之分散液與包含其他金屬粒子之分散液，之後再將其混合；或者將銀離子溶液與其他金屬離子溶液相混合後再加以還原。 (3)接合方法
    使用本實施形態接合用組成物，便可於加熱同時接合元件，並取得較高接合強度。即，透過將該接合用組成物塗佈於第1待接合元件與第2待接合元件間的接合用組成物塗佈工程；將塗佈於第1待接合元件與第2待接合元件間之接合用組成物於所需溫度(如：300℃以下，較佳係150℃~200℃)下燒結接合的接合工程，而進行第1待接合元件與第2待接合元件之接合。此時雖可進行加壓，但無須加壓亦可取得充分接合強度也是本發明優點之一。另，進行燒結時，亦可階段性升高、降低溫度。另可事先於待接合元件表面塗佈界面活性劑或表面活性劑等。
    本發明人精心檢討研究結果，發現若該接合用組成物塗佈工程中使用之接合用組成物為上述本實施形態接合用組成物，則可以較高接合強度確實接合第1待接合元件與第2待接合元件(取得接合體)。
    在此所述本實施形態接合用組成物之「塗佈」，其包含以面狀、線狀進行塗佈(描繪)之概念。塗佈後，進行加熱燒結前之接合用組成物其塗膜形狀可為所需形狀。而加熱燒結後本實施形態其接合體之接合用組成物包含面狀接合層及線狀接合層任一概念，而該些面狀接合層及線狀接合層可呈連續亦可呈不連續，或者包含連續部分與不連續部分。
    本實施形態中可使用之第1待接合元件與第2待接合元件，僅需可塗佈接合用組成物且可進行加熱燒結接合之物，而無特別限制，但不因接合溫度產生損傷之具備耐熱性元件較佳。
    組成該待接合元件之材料，舉例而言可列舉出聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚醯胺醯亞胺(polyamide imide；PAI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate；PBT)、聚萘乙烯(polyethylene naphthalate；PEN)等聚酯、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、聚醚碸(polyethersulfone；PES)、乙烯樹脂、氟樹脂、液晶聚合物、陶瓷、玻璃或金屬等，其中，較佳為金屬製之待接合元件。較佳為金屬製之待接合元件之原因，在於其耐熱性較佳，且與無機粒子係金屬之本發明接合用組成物具有較佳親合性。
    另，待接合元件可為板狀或帶狀等各種形狀，亦可為硬質或軟質。亦可適度選擇基材厚度。為了提升黏著性、密著性或其他目的，亦可使用形成有表面層之元件或經親水化處理等表面處理之元件。
    將接合用組成物塗佈於待接合元件之工程，係可使用各種方法，如上所述，舉例而言，可從浸泡、網印(screen printing)、噴霧式、棒狀塗佈(bar coating)、旋轉塗佈(spin coating)、噴墨式、點膠機(dispenser)、刷毛等塗佈方式、流動塗佈式(flow casting)、柔板印刷式(flexo)、凹版印刷式或注射式(syringe)等中適當挑選。
    將經上述塗佈後之塗膜於不影響待接合元件範圍內，如：於300℃以下溫度進行加熱燒結，藉此取得本實施形態接合體。本實施形態如以上所述，因使用本實施形態接合用組成物，係可取得對於待接合元件具良好密著性之接合層並確實具備較高接合強度。
    本實施形態接合用組成物為包含黏結劑成分的情形時，以提高接合層強度及待接合元件間接合強度等的觀點來看，雖然黏結劑成分亦需進行燒結，但可依據狀況不同，而以適用於各印刷法而將接合用組成物黏度之調整作為黏結劑成分之主要目的，而控制燒結條件以完全除去黏結劑成分。
    並無特別該燒結方法限制，舉例而言，可使用熟知之烘箱等，將塗佈或描繪於待接合元件上之該接合用組成物溫度於300℃以下進行燒結接合。並無限制該燒結溫度下限，較佳係可將待接合元件相接合且不影響本發明效果之溫度。在此，為了於該燒結後接合用組成物中盡可能取得較高接合強度，有機物殘留量越少越佳，但不影響本發明效果範圍內亦可殘留部分有機物。
    再者，本發明接合用組成物雖包含有機物，但與傳統使用之將環氧樹脂等熱固化之物(如：環氧類導電性接著劑)不同，並非透過有機物其作用便可於燒結後取得接合強度，而是透過上述融合後之無機粒子(金屬粒子)其融合以取得充分接合強度。因此，即便接合後將其放置於較接合溫度高溫之使用環境下，致使殘留之有機物劣化或分解消失，也無須擔心接合強度降低，係具良好耐熱性。
    透過本實施形態接合用組成物，舉例而言，因能夠實現即便於約150~200℃左右低溫進行加熱燒結亦具備高導電性接合層之接合，而可接合較不耐熱之待接合元件。另，並無特別限制燒結時間，因應燒結溫度，得以接合之燒結時間即可。
    本實施形態為提升該待接合元件與接合層之密著性，亦可進行該待接合元件之表面處理。該表面處理方法，舉例而言，電暈處理(corona treatment)、電漿處理(plasma treatment)、UV處理、電子束處理等乾燥處理方法或事先於基材上設置底漆層或導電膠吸收層方法等。
    以上雖針對本發明代表性實施形態進行說明，但並為將本發明限定於此。舉例而言，該實施形態雖針對採用無機粒子-金屬粒子之金屬膠體分散液進行說明，舉例而言，亦可使用導電性、熱傳導性、介電性、離子傳導性等良好之氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化鋁、鈦酸鋇(barium titanate)、鐵磷酸鋰(iron phosphoric acid lithium)等無機粒子。
    以下係說明實施例之本發明接合用組成物，但並非將本發明侷限於以下任一實施例。 《實施例1》
    於200mL甲苯(toluene)(和光純藥工業株式會社製特級)中加入15g己胺(hexylamine)(東京化成工業株式會社製EP grade)，並以電磁攪拌器(magnetic stirrer)充分攪拌。進行攪拌的同時，一邊加入10g硝酸銀(和光純藥工業株式會社製特級)，待硝酸銀溶解後依序加入5g油酸(oleic acid)(和光純藥工業株式會社製一級)及10g己酸(hexanoic acid)(和光純藥工業株式會社製特級)，製成硝酸銀甲苯溶液。
    於硝酸銀甲苯溶液中滴入於50mL去離子水(deionized water)中加入1g硼氫化鈉(和光純藥工業株式會社製化學用)所製成之0.02g/mL硼氫化鈉水溶液，持續攪拌一小時以產生銀粒子。之後，加入250mL甲醇(和光純藥工業株式會社製特級)使銀粒子沉澱。且以離心法於銀粒子完全沉澱後，將上清液中所含之反應殘渣或溶媒等加以去除。
    將去除上清液後殘留之含有銀粒子之沉澱物(未處理之銀粒子組成物)以蒸發器於60℃、45分鐘、減壓下進行加熱處理，使銀粒子組成物中含有己胺、油酸及己酸之有機物量適度減少，取得本實施形態接合用組成物。 〔評價測試1〕 (1)熱分析
    將上述所得之接合用組成物約10mg，以RIGAKU株式會社製之熱重量分析裝置(thermogravimetric analysis)進行熱分析測試。加熱係自室溫(25℃)至550℃為止以10℃/分於氮氣流中進行升溫，以測量重量減少。接著，以初期數值(室溫)至500℃為止所減少數值(≒組成物中總有機物量)為基準，算出至200℃為止所減少之重量減少率與200℃至300℃間所減少之重量減少率。
    將加熱至200℃為止時之重量減少率33%~69%設定為「1」，該範圍以外設定為「2」。另，將200℃加熱至300℃為止時之重量減少率24%~50%設定為「1」，該範圍以外設定為「2」。結果如表一所示。表一中亦記載加熱至500℃為止時之重量減少率。 (2)接合強度測量
    將上述所得之接合用組成物以晶片接合機(die bonder)(HISOL公司製)，少量放置於表面鍍金之氧化鋁板(50mm-square)，再於上方疊合市售之藍色LED晶片(GENELITE公司製；底面積600μmx600μm)。此時並未施加外力進行加壓。
    接著，將所得之疊合物放入調整成270℃之熱循環式烘箱，並於大氣氣氛(air atmosphere)下加熱10分鐘進行燒結處理。將疊合物取出並冷卻後，於常溫下以接合強度測試機(bond tester)(RHESCA公司製)針對晶片底面積是否能承受5MPa應力進行接合強度測試，若能承受則評價為「1」，若產生剝離則評價為「2」。結果如表一所示。另，以190℃、60分鐘之加熱取代上述270℃、10分鐘之加熱，並進行燒結處理且測量接合強度，針對該疊合物(晶片)底面積是否能承受2MPa應力進行接合強度測試，若能承受則評價為「1」，若產生剝離則評價為「2」。 (3)粒徑(結晶直徑)
    更以廣角X光散射法加以測量上述所得之接合用組成物中所含之金屬粒子粒徑。以理學電機株式會社製之RINT-UltimaIII於散射法其2 θ為30~80。範圍內進行測量。將所得之散射光譜中最大強度--約38°(111面)測量值代入Scherrer方程式，以算出粒徑(較正確係結晶直徑)。 《實施例2》
    將未處理之銀粒子組成物放入大氣氣氛下、150℃烘箱中60分鐘以進行加熱處理，藉此取代使用蒸發器之加熱處理，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《實施例3》
    於使用蒸發器之加熱處理後，加入10重量%之分散媒--松油醇(terpineol)(和光純藥工業株式會社製)，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《實施例4》
    使用蒸發器加熱時，將加熱時間設定為60分鐘，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例1》
    將未處理之銀粒子組成物放入大氣氣氛下、150℃烘箱中15分鐘以進行加熱處理，藉此取代使用蒸發器之加熱處理，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例2》
    使用蒸發器加熱時，將加熱溫度設定為80℃、加熱時間設定為30分鐘，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例3》
    使用蒸發器加熱時，將加熱溫度設定為40℃、加熱時間設定為90分鐘，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例4》
    將油酸及己酸之量各別減半，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例5》
    僅以離心法讓銀粒子完全沉澱，之後並未以加熱處理調整有機物量，便將其作為接合用組成物使用，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例6》
    未處理之銀粒子組成物未經蒸發器進行加熱處理，之後便以清洗工程之加入少量(10mL)甲苯使銀粒子再次分散，更於250mL甲醇中讓銀粒子產生沉澱，接著，再透過離心法使銀粒子完成沉澱後，便將其作為接合用組成物使用，除此之外皆如實施例1所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例7》
    除進行2次上述比較例6之清洗工程外，其餘皆如比較例6所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。 《比較例8》
    除進行3次上述比較例6之清洗工程外，其餘皆如比較例6所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表一所示。
    如表一所示，若使用經熱分析自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，且自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%之接合用組成物進行接合，係可取得較高之接合強度。另附註一點，舉例而言，即便燒結溫度未滿200℃，並非於經熱分析自200℃加熱至300℃時之重量減少率內之有機物可全數留存，亦可能因延長燒結時間等燒結條件而去除該有機物。因此，如實施例所示，即便燒結溫度未滿200℃，接合強度亦可能相當高。 《實施例5》
    於300mL甲苯(和光純藥工業株式會社製特級)中加入50g己胺(東京化成工業株式會社製EP grade)，並以電磁攪拌器仔細攪拌。進行攪拌的同時，一邊加入10g硝酸銀(和光純藥工業株式會社製特級)，待硝酸銀溶解後依序加入10g油酸(和光純藥工業株式會社製一級)及5g己酸(和光純藥工業株式會社製特級)，以製成硝酸銀甲苯溶液。
    於充分攪拌且冷卻後之硝酸銀甲苯溶液中滴入於100mL去離子水中加入2g硼氫化鈉(和光純藥工業株式會社製化學用)所製成之0.02g/mL硼氫化鈉水溶液，持續攪拌一小時後以產生銀粒子。之後，加入500mL甲醇(和光純藥工業株式會社製特級)使銀粒子沉澱。更以離心法於銀粒子完全沉澱後，將上清液中所含之反應殘渣或溶媒等加以去除。
    將去除上清液後殘留之含有銀粒子之沉澱物(未處理之銀粒子組成物)以膜片泵(diaphragm pump)進行數分鐘之減壓，將殘留之少量甲醇加以蒸發後，放入大氣氣氛下、250℃烘箱內進行加熱處理30分鐘，使銀粒子組成物中含有己胺、油酸及己酸之有機物量適度減少，取得本實施形態接合用組成物。 〔評價測試2〕 (1)熱分析
    與上述評價測試1相同之熱分析法進行熱分析。結果如表二所示。 (2)接合強度測量
    與上述評價測試1相同之測量接合強度方法製作疊合物並將所得之疊合物放入調整成200℃之熱循環式烘箱，並於大氣氣氛下加熱120分鐘進行燒結處理，除此之外係與上述評價測試1相同之測量接合強度方法測量接合強度。即，針對疊合物底面積是否能承受5MPa應力進行接合強度測試，若能承受則評價為「1」，若產生剝離則評價為「2」。另將剝離時接合強度除以疊合物(晶片)底面積算出MPa。結果如表二所示。再者，於200℃算出接合強度係基於省能源觀點考量，且市場及顧客需求係有燒結條件低溫化之趨勢。
    再者，以270℃、10分鐘進行加熱燒結處理且測量接合強度，並針對疊合物底面積是否能承受5MPa應力進行接合強度測試，若能承受則評價為「1」，若產生剝離則評價為「2」。結果如表二所示。 (3)粒徑(結晶直徑)
    更以與上述評價測試1相同之方法測量上述所得之接合用組成物中所含之金屬粒子粒徑。 《實施例6》
    將未處理之銀粒子組成物放入大氣氣氛下、200℃烘箱中20分鐘進行加熱處理，除此之外皆如實施例5所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表二所示。 《實施例7》
    將未處理之銀粒子組成物放入大氣氣氛下、250℃烘箱中10分鐘進行加熱處理，除此之外皆如實施例5所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表二所示。 《實施例8》
    將未處理之銀粒子組成物放入大氣氣氛下、350℃烘箱中5分鐘進行加熱處理，除此之外皆如實施例5所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表二所示。 《比較例9》
    將未處理之銀粒子組成物放入大氣氣氛下、150℃烘箱中15分鐘進行加熱處理以取代使用蒸發器之加熱處理，除此之外皆如實施例5所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表二所示。 《比較例10》
    僅以膜片泵進行數分鐘減壓，將殘留之少量甲醇加以蒸發後，並未以加熱處理調整有機物量，除此之外皆如實施例5所述調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表二所示。 《比較例11》
    除將己胺設定為20g、油酸設定為1.5g以外，係依照實施例5取得未處理之銀粒子組成物，之後再如實施例6所述，放入大氣氣氛下、200℃烘箱中20分鐘進行加熱處理，以調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表二所示。 《比較例12》
    除將己胺設定為20g、油酸設定為2.5g以外，係依照實施例5取得未處理之銀粒子組成物，之後再如實施例6所述，放入大氣氣氛下、200℃烘箱中20分鐘進行加熱處理，以調製接合用組成物並進行熱分析及測量接合強度。結果如表二所示。
    如表二所示，若使用經熱分析自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，且自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%之接合用組成物進行接合，且銀粒子結晶直徑為4~40nm時，係可取得較高之接合強度。
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] 一種接合用組成物，包含：一無機粒子；以及一有機物，該有機物含有附著於該無機粒子表面至少一部分的胺及/或羧酸，其中該接合用組成物藉由熱分析而自室溫加熱至200℃時之重量減少率為33%~69%，且自200℃加熱至300℃時之重量減少率為24%~50%。
    [2] 如申請專利範圍第1項之接合用組合物，其中該無機粒子之結晶直徑(crystallite diameter)為4~40nm。
    [3] 如申請專利範圍第1或2項之接合用組成物，其中該無機粒子係選自金、銀、銅、鎳、鉍、錫或鉑族元素組成之群組中之至少一種金屬粒子。
    [4] 如申請專利範圍第1或2項之接合用組成物，其係用於金屬製待接合元件間之接合。
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    JP2011232714||2011-10-24||
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