銅ナノ粒子の合成とインク・ペースト化、低温焼成化

第1部 分散剤フリー・廃棄物レス・超高濃度銅ナノ粒子のオンデマンド・オンサイト高スループット合成

(2021年10月5日 10:30〜12:10)

　ナノ材料は、省エネや環境性、デバイスの軽薄短小化や高性能化に有効だと考えられているが、特に卑金属ナノ材料は、製造コストやその高活性による酸化等のハンドリングの問題により、実用化域まで達している材料はほぼ存在しない状況である。これらの問題点を解決する概念とその概念による新しい実用銅ナノ粒子合成

1. ナノ材料の現状と問題点
2. SDGsにおけるナノ材料
3. 低コストと高環境性を両立する金属ナノ材料合成概念
4. 固液系ナノ材料合成プロセス
5. 超高濃度銅ナノ粒子合成プロセス
6. 分散剤フリー銅ナノ粒子合成プロセス
7. 廃棄物レス銅ナノ粒子合成プロセス
8. 高活性銅ナノ粒子と実装への応用
9. ナノコンポジット化による高機能化
10. まとめ
• 質疑応答

第2部 電子部品材へ向けた低温焼成型銅ペーストの粒子界面設計

(2021年10月5日 13:00〜14:40)

　銀ナノインク/ペーストは基板に塗布印刷後、低温焼成により導電性膜を形成することができることから導電材として多く利用されている。しかし、銀を使用する場合、マイグレーション (配線の欠落) の懸念やコストの課題がある。このような課題から銀の代替材料として、銅が期待されている。しかし、導電材である銅ナノ粒子は容易に酸化され、電気抵抗値や焼成温度の上昇をもたたらす。 　本講演では、銅固有の問題を解決するための耐酸化性を有しかつ低温焼成可能な銅ナノインク/ペーストの設計指針を紹介する。

1. 低温焼成型銅ペーストの概論
   1. 銅ナノ粒子の合成法
   2. 銅ナノ粒子の酸化挙動
   3. 低温焼成型銅ペーストの分類
   4. 低温焼成型銅ペーストの最新事例
2. 低温焼成型銅シングルナノ銅からなる銅ナノインク (窒素焼成,150℃焼成)
   1. シングルナノ銅粒子 (粒径～3nm) の合成法
   2. シングルナノ銅インクの調製
   3. シングルナノ銅インクの低温焼結挙動
3. 大気焼成型ナノ銅/銅微粒子からなる混合銅ペースト
   1. ナノ銅/銅微粒子混合ペーストの調製
   2. 大気焼成型のシングルナノ銅/銅微粒子混合ペーストの短時間低温焼結
   3. 100℃以下の低温焼成可能なナノ銅/銅微粒子混合ペースト (窒素フロー下)
4. 高温・高湿下での耐酸化性を向上させた銅系ペースト
   1. ナノ銅/銅微粒子の保護剤によるアプローチ
   2. 添加剤によるアプローチ
   3. 合金化によるアプローチ
• 質疑応答

第3部 銅ナノ粒子のインク化と用途展開

(2021年10月5日 14:50〜16:30)

　プリンテッド・エレクトロニクス分野における銅ナノインクの特長、実用化への課題、取り組みについて解説致します。また、近年、注目されているパワーデバイス向け銅接合材についても、解説致します。

1. プリンテッド・エレクトロニクス (PE)
   1. 従来法と印刷法の特長
   2. 実用例
   3. 導電性インクの特長
   4. 銅ナノインクの特長と課題
   5. インク化について
2. 銅ナノインクの焼成
   1. ナノ粒子の焼結
   2. 銅ナノインクの焼成方法
   3. 焼成例
3. PEにおける印刷方法
   1. 各種印刷法と印刷例
   2. 適用例 (実用化に向けた取組み)
   3. RFIDアンテナへの適用
4. 銅ナノインクとめっきを利用した回路形成
   1. めっきシード層としての銅ナノインクの利用1
   2. めっきシード層としての銅ナノインクの利用2
5. 銅接合材
   1. 加圧型Cu接合材
   2. Cu接合材の特長
   3. 接合試験結果
• 質疑応答