助成研究成果報告書Vol.34
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3.実験成果とし、大気中で実施した。また、有機溶媒以外の増粘剤や分散剤などの有機成分を分解する脱脂は、両ビヒクルに対して大気中■■■℃で■時間実施した。検討には、平均粒径■µ■かつ粒度分布の小さい酸化錫(■■■ )粒子を使用した。 ・ 導電性・絶縁性セラミックス接着部材の開発導電性のセラミックス接着部材としては、研究代表者が既にスクリーン印刷プロセスによって部材化プロセス開発の実績を有する■■■■■■■■■■ の適用を検討した■■。■■■■■■■■■■ は室温で■■■■Ω■■程度の電気抵抗率を示す導電性酸化物であり、温度上昇に伴い電気抵抗が増加する金属的な振舞を示す。ただし、焼結が進まない■■■■℃で■■■■■■等に分解する難焼結性材料であるため、粒界における良好な導電パスの実現には、焼結を促進する焼結助剤として■■■の混合が有用である ■。本研究では、まず■■■■■■■■■■混合■■■■■■■■■■ を導電性セラミックス接着部材としてレーザー加熱による焼結を試みた。■■■■■■■■■■混合■■■■■■■■■■ は■■■と■■■■■■■■■■ の混合粉を ・■で開発したビヒクルと混錬して得たペーストをアルミナ基板上にキャスティングし、 ■■℃で乾燥を行った後、波長が■■■■■の連続波赤外線レーザー(浜松ホトニクス株式会社、■■■■■■)で照射時間及びレーザー出力を変化させ加熱を行った。本研究内では、■■■■■■■■■■ の他に■■■ を導電性の主材として使用した導電性セラミックス接着部材に関しても検討した。絶縁性のセラミックス接着部材としては、イットリア安定化ジルコニア(■■■)の適用を検討した。■■■は融点が ■■■℃程度の耐環境性に優れた透明なセラミックス材料である。粉末の状態で白色である■■■は、室温付近で波長■■■■■のレーザー光を吸収せず加熱が困難である。したがって本研究では、■■■に適した各種吸光体を検討し、■■■が有用であることを見出した。■■■と■■■の混合粉を ・■で開発したビヒクルと混錬して得たペーストを銅基板上にキャスティングし、 ■■℃で乾燥を行った後、上記の連続波赤外線レーザーで照射時間及びレーザー出力を変化させ加熱を行った。 ・■セラミックス接着部材レーザー焼結の検討 ・ において開発した導電性・絶縁性セラミックス接着部材に対して、それぞれレーザー加熱焼結を適用した場合における接着部材としての性能を検討した。導電性セラミックス部材の検討には、銅基板に対する銅線の接着を、絶縁性セラミックス部材の検討には、アルミナ基板に対する導線の接着を試みた。実験方法としては、図1に示すように、基板上に接着性のポリマーテープで一部を固定した銅線上に、各ペーストをキャスティングし、 ■■℃で有機溶剤を十分に乾燥させた後、連続波赤外線レーザーを照射し焼結を試みた。レーザー照射時間や出力に加え、■■■■℃で液相化し接着性に強く影響する■■■の混合量を変化させ、基板及び銅線への濡れ性を含め検討を進めた。図■セラミックス接着部材レーザー焼結に対する検討方法の模式図図2ビヒクルの乾燥時緻密化検証用スクリーン印刷厚膜の写真と断面プロファイル■・■前駆体の緻密化に資する有機成分の開発図2にビヒクル開発においてペースト乾燥時の緻密化の検証に使用した■×■■■パターンの乾燥後のスクリーン印刷膜の写真とレーザー段差系で計測した断面プロファイルを示す。印刷膜はスクリーン印刷パターンの版形状である■×■■■パターンかつ、厚さ ■µ■程度の長方形の断面を有し、正確な密度の算出に適した形状であることが分かる。また、印刷後に基板側ではない解放面においてもシャープな角を有していることから、粘性が高く接着部材として使用した際には、塗布後に液だれの少ないペーストであることが分かる。図3に市販品及び開発品のビヒクルを使用した■■■ ペーストのレオロジー測定結果を示す。市販品及び開発品が共に、ペーストに印加される剪断応力が小さい低周波数側で■■■が小さく、剪断応力が大きい高周波数側に向かって■■■が大きくなっている。このような挙動は、ペーストが静置時には粘性が高く、印刷時や塗布時等の応力が印加されている際には粘性が低くなっていることを表している。つまり、チキソトロピー性を示すペーストであり、接着材料としては塗布後に液だれを生じないハンドリング性に優れたペーストである。表1に市販品及び開発品を使用した■■■ ペーストのペースト及び、乾燥膜、脱脂膜におけるセラミックス粒子密度を示す。乾燥膜及び脱脂膜ともに市販品に比べ、開発品の密度が高くなっており、開発品においては脱脂膜におい− 258 −

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