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金属ナノ粒子ペーストの常温焼結に関する研究

Research Project

Project/Area Number 08J01040
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

和久田 大介  Osaka University, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords焼結 / 常温 / 室温 / ナノ粒子 / 接合 / 銀
Research Abstract

加熱処理を必要とせず,Agナノ粒子ペーストの低温焼結法として提案している,アルコール浸漬処理について得られた知見を以下にまとめる.SP(溶解パラメータ)値を基にしたパラメータを導入することで,Ag表面,分散剤,溶剤の相互作用の大小を議論することができ,分散剤除去のメカニズムを明らかにした.ペーストをガラス基板上に描画すると,溶剤であるトルエンは自然に揮発する.ここでアルコールによる浸漬処理を行うと,アルコールードデシルアミンおよびアルコール-Agナノ粒子それぞれの間における親和性の高さが,Ag-ドデシルアミンの親和性を上回る.これにより,ドデシルアミンはAgナノ粒子から効果的に剥離し,アルコール中に溶解する.エネルギーの高いAgナノ粒子は常温においても焼結し,ネック成長および粒子の粗大化に伴い低抵抗の配線を形成する.メタノール浸漬処理は,分散剤の除去能力が非常に高く,2h以内に分散剤を除去することができる.これにより,常温においても加熱処理と同程度の電気抵抗率を得ることが出来る.また,浸漬処理は低温処理にも関わらず,分散剤が深さ方向に均一に除去され,Ag粒子は一様に粗大化する.アルコール浸漬処理の促進方法について,処理液の温度を上げることにより,分散剤の除去および拡散が加速され,処理効果を促進させることができる.また,超音波の照射は,温度を上げることなく分散剤の溶解速度を速め,短時間で低抵抗を実現させることができる.分散剤除去のメカニズムから,浸漬処理に有効な処理剤は,金属ナノ粒子と分散剤の双方に適度な相互作用を有していなければならない.具体的には,分散剤と同程度のを持ち,高い親和性を有していること.また,排除体積,緩和時間を考慮した場合,分子鎖の短い処理剤が効果的である.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Room Temperature Sintering Process of Ag Nanoparticle Paste2009

    • Author(s)
      Daisuke Wakuda
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies 32

      Pages: 627-632

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ag nanoparticle paste synthesis for room temperature bonding2009

    • Author(s)
      Daisuke Wakuda
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies 33

      Pages: 1-1

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Room temperature sintering of Ag nanoparticles by drying solvent2008

    • Author(s)
      Daisuke Wakuda
    • Journal Title

      Scripta Materialia 59

      Pages: 649-652

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2008

    • Author(s)
      菅沼克昭, 和久田大介, 金槿鉄
    • Journal Title

      月刊ディスプレイ 2008年6月号 特集2インクジェット技術による製造革新(株式会社テクノタイムズ社出版)

      Pages: 41-47

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article]2008

    • Author(s)
      菅沼克昭, 金槿鉄, 和久田大介
    • Journal Title

      2009プリンタブルエレクトロニクス 第2編プリンタブルエレクトロニクス開発動向 第16章金属ナノ粒子インクのプリンタブルエレクトロニクスへの応用(Electronic Journals)

      Pages: 89-97

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 印刷・射出技術を用いた導電性接着剤の配線形状制御2010

    • Author(s)
      和久田大介
    • Organizer
      第24回エレクトロニクス実装学会講演大会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2010-03-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Time-dependent sintering properties of Ag nanoparticle paste for room temperature bonding2009

    • Author(s)
      和久田大介
    • Organizer
      IEEE NANO 2009
    • Place of Presentation
      Italy, Genoa
    • Year and Date
      2009-07-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 常温焼結Ag粒子ペーストを用いた常温接合2009

    • Author(s)
      和久田大介
    • Organizer
      第23回エレクトロニクス実装学会講演大会
    • Place of Presentation
      関東学院大学
    • Year and Date
      2009-03-11
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Ag粒子ペーストの性質と常温接合の検討2008

    • Author(s)
      和久田大介
    • Organizer
      エレクトロニクス実装学会MES2008
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2008-09-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Room Temperature Sintering Mechanism of Ag Nanoparticle Paste2008

    • Author(s)
      Daisuke Wakuda
    • Organizer
      IEEE 2nd Electronics System-Integration Technology Conference
    • Place of Presentation
      Greenwich, London, UK
    • Year and Date
      2008-09-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Room Temperature Sintering of Ag Nano-scale particles with drying of the solvent2008

    • Author(s)
      Daisuke Wakuda
    • Organizer
      IEEE Polytronic 2008 Conference
    • Place of Presentation
      Germany Garm, 5ch-Partenkirchen
    • Year and Date
      2008-08-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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