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公開番号2025101590
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218544
出願日2023-12-25
発明の名称混合銀粉及びその製造方法、並びに接合用金属ペースト
出願人DOWAエレクトロニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B22F 1/00 20220101AFI20250630BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】金属接合層に高い熱伝導率を付与可能な混合銀粉の提供。
【解決手段】本発明は、レーザー回折式粒度分布測定装置により湿式で測定して得られた、縦軸が体積分布比率及び横軸が粒子径の粒度分布において、
体積分布比率が1%以上である、第一のピーク及び第二のピークを含み、
前記第一のピークの粒子径d_M1と、前記第二のピークの粒子径d_M2との関係が、下記式(I)及び式(II):
d_M1<d_M2・・・(I)
4.5μm≦d_M2-d_M1≦16.0μm・・・(II)
を満たし、
前記第一のピーク及び前記第二のピークのうち、体積分布比率が小さい方のピークの体積分布比率Aと、前記第一のピークと前記第二のピークとの間の体積分布比率が最小となる体積分布比率Bとの関係が、下記式(III)又は式(IV):
1.2≦A/B・・・(III)
0=B/A・・・(IV)
を満たす、混合銀粉である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
レーザー回折式粒度分布測定装置により湿式で測定して得られた、縦軸が体積分布比率（割合）及び横軸が粒子径の粒度分布において、
体積分布比率が１％以上である、第一のピーク及び第二のピークを含み、
前記第一のピークの粒子径ｄ
Ｍ１
と、前記第二のピークの粒子径ｄ
Ｍ２
との関係が、下記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）：
ｄ
Ｍ１
＜ｄ
Ｍ２
・・・（Ｉ）
４．５μｍ≦ｄ
Ｍ２
－ｄ
Ｍ１
≦１６．０μｍ・・・（ＩＩ）
を満たし、
前記第一のピーク及び前記第二のピークのうち、体積分布比率が小さい方のピークの体積分布比率Ａと、前記第一のピークと前記第二のピークとの間の体積分布比率が最小となる体積分布比率Ｂとの関係が、下記式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）：
１．２≦Ａ／Ｂ・・・（ＩＩＩ）
０＝Ｂ／Ａ・・・（ＩＶ）
を満たす、混合銀粉。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第一のピークの体積分布比率の５０％超が球状銀粉由来であり、前記第二のピークの体積分布比率の５０％超がフレーク状銀粉由来である、請求項１に記載の混合銀粉。
【請求項３】
前記ｄ
Ｍ１
が０．５μｍ以上１．５μｍ以下であり、
前記ｄ
Ｍ２
が５．０μｍ以上１７．５μｍ以下である、請求項１に記載の混合銀粉。
【請求項４】
ＢＥＴ比表面積に対する強熱減量の比が０．６５以下である、請求項１に記載の混合銀粉。
【請求項５】
タップ密度が３．５ｇ／ｃｍ
３
以上である、請求項１に記載の混合銀粉。
【請求項６】
第一の銀粉と第二の銀粉とを混合する、混合工程を含む、混合銀粉の製造方法であって、
前記第一の銀粉及び前記第二の銀粉を、それぞれ、レーザー回折式粒度分布測定装置により湿式で測定して得られた、縦軸が体積分布比率及び横軸が粒子径の粒度分布において、
前記第一の銀粉の最大となる体積分布比率のピークの粒子径ｄ
Ｓ１
と、前記第二の銀粉の最大となる体積分布比率のピークの粒子径ｄ
Ｓ２
との関係が、下記式（ｉ）及び式（ｉｉ）：
ｄ
Ｓ１
＜ｄ
Ｓ２
・・・（ｉ）
４．６μｍ≦ｄ
Ｓ２
－ｄ
Ｓ１
≦１６．０μｍ・・・（ｉｉ）
を満たし、
前記第一の銀粉の累積９４％径Ｄ
９４
と、前記第二の銀粉の累積６％径Ｄ
６
との関係が、下記式（ｉｉｉ）：
Ｄ
９４
≦Ｄ
６
・・・（ｉｉｉ）
を満たす、混合銀粉の製造方法。
【請求項７】
前記第一の銀粉が球状銀粉であり、前記第二の銀粉がフレーク状銀粉である、請求項６に記載の混合銀粉の製造方法。
【請求項８】
前記球状銀粉は、累積５０％径Ｄ
５０
が０．５μｍ以上１．５μｍ以下であり、タップ密度が２．０ｇ／ｃｍ
３
以上であり、ＢＥＴ比表面積が０．６ｍ
２
／ｇ以上２．２ｍ
２
／ｇ以下であり、
前記フレーク状銀粉は、累積５０％径Ｄ
５０
が５．０μｍ以上１７．５μｍ以下であり、タップ密度が２．０ｇ／ｃｍ
３
以上であり、ＢＥＴ比表面積が０．２ｍ
２
／ｇ以上２．０ｍ
２
／ｇ以下であり、アスペクト比が３以上である、請求項７に記載の混合銀粉の製造方法。
【請求項９】
請求項１～５の何れかに記載の混合銀粉を含む、接合用金属ペースト。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合銀粉及びその製造方法、並びに接合用金属ペーストに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、部材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る。しかしながら、はんだの融点は低いため、動作温度の高い炭化ケイ素や窒化ガリウム等のパワーデバイス素子に対して使用することは困難であった。そのため、現在では耐熱性の高い金属ナノ粒子を含む金属ペーストが接合材料として使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、１μｍ以上の凝集粒子径を有する銀ナノ粒子等の金属ナノ粒子粉末をペースト成分として含有した接合用金属ペーストを開示しており、この接合用金属ペーストを使用して２つの部材を接合すると、高い接合強度の接合体を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－２２４２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、接合用金属ペーストを使用した接合においては、金属接合層における放熱性の観点から、高い熱伝導率を有する金属接合層が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、金属接合層に高い熱伝導率を付与可能な混合銀粉及びその製造方法、並びにこの混合銀粉を含む接合用金属ペーストを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上述の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは、以下に述べる本発明を完成させた。
【０００８】
即ち、上述の課題を解決するための本発明の要旨構成は以下の通りである。
【０００９】
［１］レーザー回折式粒度分布測定装置により湿式で測定して得られた、縦軸が体積分布比率及び横軸が粒子径の粒度分布において、
体積分布比率が１％以上である、第一のピーク及び第二のピークを含み、
前記第一のピークの粒子径ｄ
Ｍ１
と、前記第二のピークの粒子径ｄ
Ｍ２
との関係が、下記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）：
ｄ
Ｍ１
＜ｄ
Ｍ２
・・・（Ｉ）
４．５μｍ≦ｄ
Ｍ２
－ｄ
Ｍ１
≦１６．０μｍ・・・（ＩＩ）
を満たし、
前記第一のピーク及び前記第二のピークのうち、体積分布比率が小さい方のピークの体積分布比率Ａと、前記第一のピークと前記第二のピークとの間の体積分布比率が最小となる体積分布比率Ｂとの関係が、下記式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）：
２≦Ａ／Ｂ・・・（ＩＩＩ）
０＝Ｂ／Ａ・・・（ＩＶ）
を満たす、混合銀粉。
【００１０】
［２］前記第一のピークの体積分布比率の５０％超が球状銀粉由来であり、前記第二のピークの体積分布比率の５０％超がフレーク状銀粉由来である、［１］に記載の混合銀粉。
（【００１１】以降は省略されています）

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