本发明专利技术提供可形成对于腐蚀性气体等的耐久性良好的导电层(电极)的导电性粒子粘合剂用玻璃料。该玻璃料实质上不含Pb和Mn，以氧化物换算包含20mol％以上80mol％以下的V2O5、5mol％以上45mol％以下的ZnO、0mol％以上40mol％以下的BaO、0mol％以上15mol％以下的Sb2O3、0mol％以上40mol％以下的P2O5，50％粒径D50为0.1μm以上5.0μm以下。本发明专利技术提供以相对于100质量份导电性金属粉末为0.1质量份以上10质量份以下的比例包含该玻璃料且包含有机载体的导电性糊料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃料及使用该玻璃料的导电性糊料以及电子器件。
技术介绍
一直以来，在硅(Si)等的半导体基板上形成有成为电极的导电层的电子器件被用于各种用途。该成为电极的导电层如下形成使铝(Al)或银(Ag)、铜(Cu)等的导电性金属粉末和玻璃料分散于有机载体中，将所得的导电性糊料涂布于半导体基板上，在导电性金属粉末的熔点以上的温度下烧成。一直以来，作为掺入导电性糊料的玻璃料，采用含有氧化铅的材料，但由于环境保护等原因，要求采用不含铅的组成。此外，还要求成为电极的导电层对于腐蚀性气体等的耐久性良好。但是，使用以往的玻璃料的导电性糊料无法充分满足这样的要求。另外，作为厚膜电极布线材料，提出有包含以氧化钒为主要成分的玻璃组合物和银粉末的材料(例如参照专利文献1)。然而，专利文献1中所揭示的电极布线材料由于在玻璃组合物中包含5重量％以上的MnO2,因此容易阻碍玻璃的流动性，由该电极材料形成的银电极对于腐蚀性气体的耐久性不足。专利文献1 日本专利特开2009-209032号公报
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而完成的专利技术，其目的在于提供可形成对于腐蚀性气体等的耐久性良好的导电层(电极)的导电性粒子粘合剂用玻璃料。本专利技术的玻璃料的特征在于，实质上不含1 和Mn，以氧化物换算包含20mol %以上80mol%以下的V205、5mol%以上45mol%以下的ai0、0mol%以上40mol%以下的BaO、 Omo 1 %以上15mo 1 %以下的Sb2O3、Omo 1 %以上40mo 1 %以下的P2O5，平均粒径以50 %粒径D5tl 计为0. 1 μ m以上5. 0 μ m以下。本专利技术的导电性糊料是包含导电性金属粉末、玻璃料和有机载体的导电性糊料， 其特征在于，作为所述玻璃料，以相对于100质量份所述导电性金属粉末为0. 1质量份以上 10质量份以下的比例包含上述的本专利技术的玻璃料。本专利技术的电子器件是包括半导体基板和设于所述半导体基板上的导电层的电子器件，其特征在于，所述导电层为通过对上述本专利技术的导电性糊料进行烧成而形成的层。本专利技术的电子器件中，较好是所述导电层为通过红外线加热炉以10°C /秒以上的升温速度对所述导电性糊料进行加热、烧成而形成的层。此外，较好是所述导电层中，通过对所述导电性糊料中所含有的所述玻璃料进行烧成，在所述导电性金属粒子表面存在玻璃析出物。如果采用本专利技术，则通过使用于在半导体基板上形成成为电极的导电层的玻璃料为规定的组成，可获得对于腐蚀性气体等的耐久性良好的导电层。此外，如果采用本专利技术，则通过使用这样的玻璃料来制备导电性糊料，可获得对于腐蚀性气体等的耐久性良好的导电层。另外，如果采用本专利技术，则通过这样的导电性糊料的烧结在半导体基板上形成导电层，从而可获得对于腐蚀性气体的耐久性等可靠性良好的电子器件。附图说明图1是表示本专利技术的半导体器件的一例的剖视图。图2表示使用实施例2的玻璃料形成的银电极的剖面的由SEM得到的图像。图3表示使用比较例2的玻璃料形成的银电极的剖面的由SEM得到的图像。图4表示使用实施例4的玻璃料形成的铝电极的剖面的由SEM得到的图像。图5表示使用实施例7的玻璃料形成的铝电极的剖面的由SEM得到的图像。图6表示使用实施例8的玻璃料形成的铝电极的剖面的由SEM得到的图像。图7表示使用比较例2的玻璃料形成的铝电极的剖面的由SEM得到的图像。符号的说明L···半导体器件，2…半导体基板，3…导电层(电极)。 具体实施例方式以下，对本专利技术进行详细说明。本专利技术的玻璃料实质上不含1 和Mn，以氧化物换算包含20mol %以上80mol % 以下的V205、5mol%以上45mol%以下的SiCKOmol %以上40mol%以下的Ba0、0mol%以上 15mol%以下的Sb203、0mol%以上40mol%以下的P205。并且，该玻璃料具有0. Iym以上 5. 0 μ m以下的以50%粒径D5tl计的平均粒径。本专利技术的玻璃料中，V2O5是降低玻璃的软化温度、使流动性提高的成分。此外，V2O5 通过使玻璃着色而提高烧成时的红外线的吸收率，所以在导电性金属粒子的外周形成玻璃析出物。即，掺有V2O5的玻璃的红外线吸收率升高，容易达到高温。因此，对将该玻璃料与银粉末等导电性金属粉末混合而成的导电性糊料用红外线进行加热、烧成时，玻璃挥发并凝结于导电性金属粒子的表面，覆盖粒子的外周。通过这样在导电性金属粒子的周围形成所述玻璃析出物，对于腐蚀性气体等的耐久性提高。该V2O5以20mol %以上80mol %以下的比例包含于玻璃料中。如果V2O5的含量低于20mol %，则烧成时的红外线吸收不足，玻璃不会充分挥发，因此可能会无法在导电性金属粒子的周围形成玻璃层。较好是在22mol %以上，更好是在24mol %以上，进一步更好是在55mol%以上。如果V2O5的含量高于SOmol%，则可能会无法通过结晶而获得玻璃。较好是在75mol %以下，更好是在72mol %以下。ZnO是使玻璃稳定的成分。该SiO以5mol%以上45mol %以下的比例包含于玻璃料中。ZnO的含量低于5m0l%或高于45m0l%时，可能会无法通过结晶而获得玻璃。从玻璃的稳定化的观点来看，ZnO的下限值较好是在7mol %以上，更好是在8mol %以上。ZnO的上限值较好是在40mol %以下，更好是在35mol %以下。BaO是使玻璃稳定的成分。该BaO以40mol %以下的比例包含于玻璃料中。BaO的含量高于40mol%时，可能会无法通过结晶而获得玻璃。从玻璃的稳定化的观点来看，BaO 的下限值较好是在2mol%以上，更好是在4mol%以上。BaO的上限值较好是在38mol%以下，更好是在36mol%以下。Sb2O3是使玻璃的耐水性提高的成分。该SId2O3以15mol %以下的比例包含于玻璃料中。如果Sb2O3的含量高于15mol%，则玻璃的软化温度上升，因此烧成中玻璃不会充分流动，无法在导电性金属粒子的周围形成玻璃析出物。因此，对于腐蚀性气体等的耐久性可能会变差。SId2O3的较优选的含量是在13mol%以下，更优选的含量是在12mol%以下。P2O5是使玻璃的稳定性提高的成分。该P2O5以40mol %以下的比例包含于玻璃料中。如果P2O5的含量高于40mol %，则玻璃的软化温度上升，因此烧成中玻璃不会充分流动， 无法在导电性金属粒子的周围形成玻璃析出物。因此，对于腐蚀性气体等的耐久性可能会变差。P2O5的较优选的含量是在35mol %以下，更优选的含量是在33mol %以下。本专利技术的玻璃料实质上不含Mn。如果包含Mn，则容易阻碍玻璃的流动性，因此可能会无法在导电性粒子的周围形成玻璃析出物，导致对于腐蚀性气体等的耐久性变差。出于对环境的考虑，本专利技术的玻璃料实质上不含此。对于本专利技术的玻璃料，以上述的作为必需成分的V2O5和SiO以及根据需要采用的 BaO, Sb203、P2O5等分别按照规定的比例掺合原料，制成玻璃原料。接着，将该玻璃原料充分混合后，进行例如温度设为1100°C以上1300°C以下、时间设为10分钟以上120分钟以下的热处理，再进行冷却、粉碎，从而可容易地获得本专利技术的玻璃料。这样得到的玻本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种导电性粒子粘合剂用玻璃料，其特征在于，实质上不含Ｐｂ和Ｍｎ，以氧化物换算包含２０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下的Ｖ２Ｏ５、５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下的ＺｎＯ、０ｍｏｌ％以上４０ｍｏｌ％以下的ＢａＯ、０ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下的Ｓｂ２Ｏ３、０ｍｏｌ％以上４０ｍｏｌ％以下的Ｐ２Ｏ５，平均粒径以５０％粒径Ｄ５０计为０．１μｍ以上５．０μｍ以下。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：横山雄贵，山中一彦，阿见佳典，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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