RU2837862C1 - Current-conducting paste for low-temperature sintering and method of producing current-conducting paste - Google Patents
Current-conducting paste for low-temperature sintering and method of producing current-conducting paste Download PDFInfo
- Publication number
- RU2837862C1 RU2837862C1 RU2024128906A RU2024128906A RU2837862C1 RU 2837862 C1 RU2837862 C1 RU 2837862C1 RU 2024128906 A RU2024128906 A RU 2024128906A RU 2024128906 A RU2024128906 A RU 2024128906A RU 2837862 C1 RU2837862 C1 RU 2837862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- organic binder
- solvent
- surfactant
- silver powder
- conductive paste
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 title description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N (S)-(-)-alpha-terpineol Chemical compound CC1=CC[C@@H](C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N 0.000 claims abstract description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N alpha-Terpineol Natural products CC(=C)C1(O)CCC(C)=CC1 OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229940088601 alpha-terpineol Drugs 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical class OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 3
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 2
- 239000010946 fine silver Substances 0.000 abstract 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- -1 oxide Chemical class 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области электронной техники, а именно к материалам для изготовления электропроводящих слоев методом трафаретной печати и может быть использовано в производстве кремниевых солнечных элементов, гибких дисплеев, элементов электрических схем печатной электроники для формирования межэлементного соединения.The invention relates to the field of electronic engineering, namely to materials for producing electrically conductive layers using screen printing and can be used in the production of silicon solar cells, flexible displays, and elements of printed electronics electrical circuits for forming inter-element connections.
Технология низкотемпературного спекания серебра (Low-Temperature Joint Technique -LTJT) возникла относительно недавно и быстро нашла применение в таких областях техники, как изготовление солнечных элементов и гибких дисплеев [Layani, М. Flexible Transparent Conductive Coatings by Combining Self-Assembly With Sintering of Silver Nanoparticles Performed at Room Temperature / M. Layani, S. Magdassi // J. Mater. С hem. - 2011. - Vol. 21, №39. - P. 15378-15382], элементов электрических схем печатной электроники. Также, практически сразу оказалась востребована в области сборки силовых полупроводниковых модулей.Low-Temperature Joint Technique (LTJT) is a relatively new technology that has quickly found application in such areas of technology as the production of solar cells and flexible displays [Layani, M. Flexible Transparent Conductive Coatings by Combining Self-Assembly With Sintering of Silver Nanoparticles Performed at Room Temperature / M. Layani, S. Magdassi // J. Mater. С hem. - 2011. - Vol. 21, №39. - P. 15378-15382], elements of electrical circuits of printed electronics. It also almost immediately found demand in the field of assembly of power semiconductor modules.
Суть технологии заключается в спекании частиц серебра при низкой температуре с получением структуры близкой к структуре металлического серебряного порошка.The essence of the technology lies in sintering silver particles at low temperatures to obtain a structure close to the structure of metallic silver powder.
Процесс LTJT представляет собой высокотехнологичный способ соединения полупроводникового кристалла, содержащего p-n-переходы, с металлическим термокомпенсатором. Процесс осуществляется посредством спекания специальных серебросодержащих составов при воздействии температуры и давления. Получаемая в результате спекания структура является основным активным элементом силовых полупроводниковых приборов.The LTJT process is a high-tech method of joining a semiconductor crystal containing p-n junctions with a metal thermal compensator. The process is carried out by sintering special silver-containing compounds under the influence of temperature and pressure. The resulting structure is the main active element of power semiconductor devices.
Составы на основе микронных частиц серебра имеют долгую историю в разработке и применении и доказали свою надежность. Подобно технологии наночастиц, развитие этой области ориентировано на снижение давления и температуры в процессе спекания за счет оптимизации размера заполнителя и их кристаллографических свойств, состава активной массы, и режима спекания. В одном из первых патентов [US 4810672 B2] указано давление 9-15 МПа и размер частиц (хлопьев) 15 мкм в диаметре, при температуре 180-250°С [US 4810672 B2]. В патенте US 20090134206 A1 используют частицы субмикронного размера (от 0,2 до 5 мкм) и утверждают, что температура спекания может быть снижена до 240°С с минимальным давлением 0,5 МПа.Micron-sized silver particle-based composites have a long history of development and application and have proven their reliability. Similar to nanoparticle technology, the development of this area is focused on reducing the pressure and temperature during sintering by optimizing the filler size and their crystallographic properties, the composition of the active mass, and the sintering mode. One of the first patents [US 4810672 B2] specifies a pressure of 9-15 MPa and a particle (flake) size of 15 μm in diameter, at a temperature of 180-250°C [US 4810672 B2]. Patent US 20090134206 A1 uses submicron-sized particles (0.2 to 5 μm) and claims that the sintering temperature can be reduced to 240°C with a minimum pressure of 0.5 MPa.
Что касается кристаллографических свойств частиц серебра то, например, в заявке WO/2015/126807 отмечено, что необходима степень кристалличности не менее 50%, что облегчает инициирование спекания.As regards the crystallographic properties of silver particles, for example, in application WO/2015/126807 it is noted that a degree of crystallinity of at least 50% is required, which facilitates the initiation of sintering.
В некоторых исследованиях для снижения температуры и давления спекания предлагается введение соединений серебра (например, оксида, лактата, цитрата и других солей) и окислителей (органические и неорганические пероксиды, кислоты и соединения алюминия). Эти агломерационные агенты сжигают органические связующие, понижают температуру спекания до 200°С.Some studies suggest introducing silver compounds (such as oxide, lactate, citrate and other salts) and oxidizers (organic and inorganic peroxides, acids and aluminum compounds) to reduce sintering temperature and pressure. These agglomerating agents burn organic binders and reduce sintering temperature to 200°C.
Например, в заявке WO/2015/031801 отмечено, что для улучшения механических свойств спеченного соединения на основе микронных частиц добавляют диоксид или карбид кремния. Эти добавки действуют как барьеры для роста зерен или распространение трещин внутри пленки, компенсируют несоответствие коэффициента теплового расширения между полупроводниковым кристаллом и подложкой.For example, in the application WO/2015/031801 it is noted that silicon dioxide or silicon carbide is added to improve the mechanical properties of a sintered compound based on micron particles. These additives act as barriers to grain growth or crack propagation within the film, and compensate for the mismatch in the thermal expansion coefficient between the semiconductor crystal and the substrate.
Из имеющегося уровня техники также известна полимерная токопроводящая паста для солнечных элементов с гетеропереходами (патент RU 2746270), которая включает порошок серебра, органическое связующее, содержащее в составе растворителя структурообразующий компонент, и функциональную добавку, причем в составе в качестве структурообразующего компонента используется галогенсодержащий полимер с температурой размягчения ниже 200°С, а в качестве функциональной добавки используется полимерное кремнийорганическое соединение с числом силоксановых звеньев менее 3000, при следующем соотношении компонентов, в мас. %: порошок серебра - 80-95; органическое связующее - 4-18; функциональная добавка - 0,1-2,0.Also known from the existing level of technology is a polymer conductive paste for solar cells with heterojunctions (patent RU 2746270), which includes silver powder, an organic binder containing a structure-forming component in the solvent, and a functional additive, wherein a halogen-containing polymer with a softening temperature below 200°C is used as a structure-forming component in the composition, and a polymer organosilicon compound with a number of siloxane links less than 3000 is used as a functional additive, with the following ratio of components, in wt. %: silver powder - 80-95; organic binder - 4-18; functional additive - 0.1-2.0.
Целью настоящего изобретения является создание химически инертной токопроводящей пасты для низкотемпературного спекания на основе микрочастиц серебра, позволяющую снизить пористость спекаемого токопроводящего слоя и образовывать равномерное однородное покрытие на подложке, а также в упрощении способа получения токопроводящей пасты для низкотемпературного спекания обладающей высокой электропроводностью.The aim of the present invention is to create a chemically inert conductive paste for low-temperature sintering based on silver microparticles, which makes it possible to reduce the porosity of the sintered conductive layer and form a uniform homogeneous coating on the substrate, as well as to simplify the method for obtaining a conductive paste for low-temperature sintering with high electrical conductivity.
Техническая задача, которую предстоит решить изобретением, заключается в исключении агломерации микрочастиц серебра при изготовлении токопроводящей пасты, снижении пористости спекаемого токопроводящего слоя и повышению электропроводности, обеспечении чистоты спекаемого слоя за счет исключения углеродных остатков от органического связующего, исключении воздействия токопроводящей пасты и спекаемого токопроводящего слоя на кремниевые пластины.The technical problem to be solved by the invention is to eliminate the agglomeration of silver microparticles during the manufacture of conductive paste, to reduce the porosity of the sintered conductive layer and to increase electrical conductivity, to ensure the purity of the sintered layer by eliminating carbon residues from the organic binder, and to eliminate the effect of the conductive paste and the sintered conductive layer on silicon wafers.
Поставленная техническая задача достигается тем, что токопроводящая паста для низкотемпературного спекания содержит мелкодисперсный порошок серебра со степенью чистоты не менее 98% и размером частиц 1-10 мкм и органическое связующее от 5 до 35 мас. %.The stated technical task is achieved in that the conductive paste for low-temperature sintering contains finely dispersed silver powder with a purity of at least 98% and a particle size of 1-10 μm and an organic binder from 5 to 35 wt.%.
В качестве органического связующего используется альфа-терпинеол.Alpha-terpineol is used as an organic binder.
При этом в пасте использован мелкодисперсный порошок, серебра, предварительно обработанный поверхностно-активным веществом, для предотвращения агломерации микрочастиц серебра, при этом соотношение используемых компонентов в токопроводящей пасте составляет, мас. %:In this case, the paste uses finely dispersed silver powder, pre-treated with a surfactant, to prevent the agglomeration of silver microparticles, while the ratio of the components used in the conductive paste is, wt. %:
В качестве поверхностно активного вещества для предотвращения агломерации микрочастиц серебра могут быть использованы: олеиновая кислота, стеариновая кислота, полиэтиленгликоль, цитрат натрия, лауриновая кислота, поливинилпирролидон, сульфосукцинаты.Oleic acid, stearic acid, polyethyleneglycol, sodium citrate, lauric acid, polyvinylpyrrolidone, and sulfosuccinates can be used as surfactants to prevent agglomeration of silver microparticles.
Способ получения токопроводящей пасты для низкотемпературного спекания включает на первом этапе добавление в мелкодисперсный порошок серебра с размером частиц 1 - 10 мкм растворителя и поверхностно активного вещества, предотвращающего агломерацию микрочастиц серебра, и последующую ультразвуковую обработку в течение 60 - 90 мин. В качестве растворителя может быть использован изопропиловый спирт. После ультразвуковой обработки производят удаление растворителя до получения сухого субстрата. В наиболее предпочтительном варианте удаление растворителя осуществляется в роторном испарителе при температуре 40-50°С. После удаления растворителя осуществляется добавление в субстрат органического связующего и гомогенизация полученного состава в течение 120 мин, а далее ультразвуковая обработка в течение 20-30 минут.The method for producing a conductive paste for low-temperature sintering includes, at the first stage, adding a solvent and a surfactant to a finely dispersed silver powder with a particle size of 1 - 10 μm, which prevents the agglomeration of silver microparticles, and subsequent ultrasonic treatment for 60 - 90 minutes. Isopropyl alcohol can be used as a solvent. After ultrasonic treatment, the solvent is removed until a dry substrate is obtained. In the most preferred embodiment, the solvent is removed in a rotary evaporator at a temperature of 40-50 ° C. After removing the solvent, an organic binder is added to the substrate and the resulting composition is homogenized for 120 minutes, and then ultrasonic treatment is carried out for 20-30 minutes.
Пример изготовленияExample of production
Для приготовления 1 кг пасты в круглодонную колбу поочередно вносится 850 г мелкодисперсного порошка серебра (степень чистоты не менее 98%, размер частиц 1-10 мкм), 4000 мл растворителя, 5 мл поверхностно активного вещества, предотвращающего агломерацию микрочастиц серебра.To prepare 1 kg of paste, 850 g of finely dispersed silver powder (purity not less than 98%, particle size 1-10 μm), 4000 ml of solvent, 5 ml of surfactant that prevents agglomeration of silver microparticles are added one by one to a round-bottomed flask.
В качестве растворителя в предпочтительном варианте исполнения используется изопропиловый спирт.In the preferred embodiment, isopropyl alcohol is used as a solvent.
В качестве поверхностно активного вещества для предотвращения агломерации микрочастиц серебра могут быть использованы: олеиновая кислота, стеариновая кислота, полиэтиленгликоль, цитрат натрия, лауриновая кислота, поливинилпирролидон, сульфосукцинаты.Oleic acid, stearic acid, polyethyleneglycol, sodium citrate, lauric acid, polyvinylpyrrolidone, and sulfosuccinates can be used as surfactants to prevent agglomeration of silver microparticles.
Далее колбу с содержимым подвергают ультразвуковой обработке в течение 60-90 мин.Next, the flask with the contents is subjected to ultrasonic treatment for 60-90 minutes.
Далее производят удаление растворителя до получения сухого субстрата. Для этого колбу устанавливают в роторный испаритель и проводят удаление растворителя для получение сухого субстрата при температуре порядка 40-50°С.Next, the solvent is removed until a dry substrate is obtained. To do this, the flask is placed in a rotary evaporator and the solvent is removed to obtain a dry substrate at a temperature of about 40-50°C.
После удаления растворителя содержимое колбы (серебряный субстрат) переносится в тару для смешения с органическим связующим. Затем в эту же тару вводится 150 г альфа-терпинеола. Внесение может осуществляться частями. В предпочтительном варианте исполнения степень чистоты альфа-терпинеола не менее 98%. После внесения альфа-терпинеола смесь гомогенизируется с помощью диссольвера в течение 120 мин, после чего для исключения образования агломератов серебра дополнительно используется обработка в ультразвуке в течение 20-30 мин.After removing the solvent, the contents of the flask (silver substrate) are transferred to a container for mixing with an organic binder. Then 150 g of alpha-terpineol are added to the same container. The addition can be done in parts. In the preferred embodiment, the purity of alpha-terpineol is at least 98%. After adding alpha-terpineol, the mixture is homogenized using a dissolver for 120 minutes, after which, to prevent the formation of silver agglomerates, ultrasound treatment is additionally used for 20-30 minutes.
Полученная паста храниться в течение 6 месяцев при температуре 5-20°С в отсутствие прямых солнечных лучей.The resulting paste can be stored for 6 months at a temperature of 5-20°C in the absence of direct sunlight.
Характеристики полученной токопроводящей пасты представлены в таблице 1.The characteristics of the obtained conductive paste are presented in Table 1.
Из представленной таблицы 1 видно, что показатели заявляемой токопроводящей пасты для низкотемпературного спекания после образования спеченного слоя, такие как: пористость спеченного слоя, теплопроводность, электрическое сопротивление, соответствуют поставленной технической задаче и указывают на наличие и высоких электропроводящих свойств эксплуатационных характеристик.From the presented table 1 it is evident that the indicators of the declared conductive paste for low-temperature sintering after the formation of the sintered layer, such as: porosity of the sintered layer, thermal conductivity, electrical resistance, correspond to the set technical task and indicate the presence of high electrically conductive properties and operational characteristics.
Использование в заявленной токопроводящей пасте мелкодисперсного порошка серебра со степенью чистоты не менее 98% и размером частиц 1-10 мкм, предварительно обработанный поверхностно-активным веществом, для предотвращения агломерации микрочастиц серебра, обеспечивает более равномерное и лучшее распределение материала по поверхности и помогает снизить пористость спеченного слоя, за счет чего формируется большая контактная площадь между частицами серебра и поверхностью, на которую наносится покрытие, что способствует лучшей адгезии и когезии между слоем и подложкой.The use of finely dispersed silver powder with a purity of at least 98% and a particle size of 1-10 μm in the declared conductive paste, pre-treated with a surfactant to prevent the agglomeration of silver microparticles, ensures a more uniform and better distribution of the material over the surface and helps to reduce the porosity of the sintered layer, due to which a large contact area is formed between the silver particles and the surface onto which the coating is applied, which contributes to better adhesion and cohesion between the layer and the substrate.
Использование в качестве органического связующего альфа-терпинеола в пастах для низкотемпературного спекания также позволяет достигнуть поставленной задачи. Альфа-терпинеол обладает хорошей летучестью при относительно низких температурах, он может испаряться при нагреве, не оставляя остатков, что важно для получения чистого спеченного серебряного слоя. Альфа-терпинеол имеет подходящую вязкость и тиксотропность, что помогает пасте хорошо растекаться и равномерно покрывать поверхность для получения однородного слоя без дефектов. Альфа-терпинеол хорошо смешивается с серебряными частицами и другими компонентами пасты, обеспечивая стабильную суспензию, что помогает предотвратить агломерацию частиц и способствует равномерному распределению материала. При спекании альфа-терпинеол полностью испаряется и разлагается, не оставляя углеродных остатков, которые могут ухудшить свойства конечного продукта, обеспечивая чистоту спеченного слоя, что подтверждает достижения поставленной технической задачи.The use of alpha-terpineol as an organic binder in low-temperature sintering pastes also helps achieve the stated objective. Alpha-terpineol has good volatility at relatively low temperatures, it can evaporate when heated without leaving residues, which is important for obtaining a clean sintered silver layer. Alpha-terpineol has suitable viscosity and thixotropy, which helps the paste spread well and evenly cover the surface to obtain a uniform layer without defects. Alpha-terpineol mixes well with silver particles and other paste components, providing a stable suspension, which helps prevent particle agglomeration and promotes uniform distribution of the material. During sintering, alpha-terpineol completely evaporates and decomposes, leaving no carbon residues that can worsen the properties of the final product, ensuring the purity of the sintered layer, which confirms the achievement of the stated technical objective.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2837862C1 true RU2837862C1 (en) | 2025-04-07 |
Family
ID=
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810672A (en) * | 1986-04-22 | 1989-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of securing electronic components to a substrate |
| RU2082237C1 (en) * | 1990-03-19 | 1997-06-20 | Асахи Касеи Когио Кабусики Кайся | Compound |
| US20030107026A1 (en) * | 2001-07-17 | 2003-06-12 | Hironao Fujiki | Conductive composition |
| WO2009035453A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Electrically conductive composition |
| US20090134206A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-28 | W. C. Heraeus Gmbh | Process and Paste for Contacting Metal Surfaces |
| WO2015031801A2 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Alpha Metals, Inc. | Composite and multilayered silver films for joining electrical and mechanical components |
| WO2015126807A1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Sinterable metal particles and the use thereof in electronics applications |
| RU2701611C1 (en) * | 2017-11-07 | 2019-09-30 | Ферро Корпорэйшн | Dielectric composition with low k for applications at high frequencies |
| RU2746270C1 (en) * | 2020-10-06 | 2021-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью «Научное предприятие Монокристалл Пасты» | Polymer conductive paste for solar cells with heterojunctions |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810672A (en) * | 1986-04-22 | 1989-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of securing electronic components to a substrate |
| RU2082237C1 (en) * | 1990-03-19 | 1997-06-20 | Асахи Касеи Когио Кабусики Кайся | Compound |
| US20030107026A1 (en) * | 2001-07-17 | 2003-06-12 | Hironao Fujiki | Conductive composition |
| WO2009035453A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Electrically conductive composition |
| US20090134206A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-28 | W. C. Heraeus Gmbh | Process and Paste for Contacting Metal Surfaces |
| WO2015031801A2 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Alpha Metals, Inc. | Composite and multilayered silver films for joining electrical and mechanical components |
| WO2015126807A1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Sinterable metal particles and the use thereof in electronics applications |
| RU2701611C1 (en) * | 2017-11-07 | 2019-09-30 | Ферро Корпорэйшн | Dielectric composition with low k for applications at high frequencies |
| RU2746270C1 (en) * | 2020-10-06 | 2021-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью «Научное предприятие Монокристалл Пасты» | Polymer conductive paste for solar cells with heterojunctions |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Layani, M. и др. Flexible transparent conductive coatings by combining self-assembly with sintering of silver nanoparticles performed at room temperature. Journal of Materials Chemistry, 2011, v. 21, N 39, c. 15378-15382. doi:10.1039/c1jm13174e. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Microstructural evolution, fracture behavior and bonding mechanisms study of copper sintering on bare DBC substrate for SiC power electronics packaging | |
| KR102158290B1 (en) | Binding material, binding body, and binding method | |
| JP5416153B2 (en) | Conductive paste, manufacturing method thereof, and conductive connecting member | |
| JP2012182111A (en) | Conductive metal paste composition and manufacturing method thereof | |
| US11430711B2 (en) | Carbon nanotube enhanced silver paste thermal interface material | |
| JPWO2016152214A1 (en) | Copper powder and conductive composition containing the same | |
| RU2837862C1 (en) | Current-conducting paste for low-temperature sintering and method of producing current-conducting paste | |
| WO2019021637A1 (en) | Method for producing metal bonded laminate | |
| TWI710549B (en) | Manufacturing method of surface-treated copper particles | |
| WO2014013557A1 (en) | Silver-containing composition, and base for use in formation of silver element | |
| WO2021125161A1 (en) | Silver paste, method for producing same, and method for producing jointed article | |
| CN114845827B (en) | Silver paste and its manufacturing method and joint body's manufacturing method | |
| TWI677488B (en) | Manufacturing method of low-temperature sinterable surface-treated copper fine particles | |
| TWI758588B (en) | Metal particle agglomerate and method for producing the same, and paste-like metal particle agglomerate composition and method for producing a bonded body using the same | |
| CN101475378A (en) | Nano composite SiC sizing agent and preparation thereof | |
| JP2022003161A (en) | Joining material, joining-material producing method, and joining method | |
| JP6870436B2 (en) | Metal particle agglomerates and methods for producing them, paste-like metal particle compositions and methods for producing conjugates | |
| TWI841606B (en) | Method for manufacturing joint body and semiconductor device and copper paste for joint | |
| JP2021138991A (en) | Bonding material, method for producing bonding material, and bonding method | |
| JP2021098889A (en) | Silver paste, method for producing the same, and method for producing joint body | |
| WO2022061834A1 (en) | Copper particle solder paste, and preparation method and sintering method therefor | |
| CN111415903A (en) | Interconnection method based on reactive paste | |
| JP2019065399A (en) | Method for producing surface-treated copper fine particles | |
| CN121215328A (en) | A low-temperature chip encapsulation conductive silver paste, its preparation method and application | |
| TW202339873A (en) | Silver microparticle composition |