本發(fā)明是有關(guān)于一種導(dǎo)電膏組合物、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形成方法，特別是關(guān)于一種可在低溫形成的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、其所使用的導(dǎo)電膏組合物及所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)：

近年來，因為石化燃料逐漸短缺，使得各種再生性替代能源(例如太陽能電池、燃料電池、風(fēng)力發(fā)電)的發(fā)展逐漸受到重視，其中尤以太陽能發(fā)電最受各界重視。

傳統(tǒng)太陽能電池結(jié)合具有接面的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其揭示一種現(xiàn)有太陽能電池元件的剖視圖，其中當(dāng)制作此現(xiàn)有太陽能電池元件時，首先提供一p型硅半導(dǎo)體基材11，進(jìn)行表面酸蝕粗化后，接著將磷或類似物質(zhì)以熱擴(kuò)散方式于所述p型硅半導(dǎo)體基材11的受光面?zhèn)刃纬煞聪驅(qū)щ娦灶愋偷囊籲型擴(kuò)散層12，并形成p－n介面(junction)。隨后，再于所述n型擴(kuò)散層12上形成一抗反射層13與一正面電極14，通過等離子體化學(xué)氣相沉積等方法于所述n型擴(kuò)散層12上形成氮化硅(silicon nitride)膜作為所述抗反射層13，再于所述抗反射層13上以網(wǎng)印方式涂布含有銀粉末、玻璃粉末(絕緣體)及有機(jī)媒體的銀導(dǎo)電漿料，隨后進(jìn)行烘烤干燥及高溫?zé)Y(jié)的程序，以形成所述正面電極14。在高溫?zé)Y(jié)過程中，用以形成所述正面電極14的導(dǎo)電漿料可燒結(jié)并穿透所述抗反射層13，直到電性接觸所述n型擴(kuò)散層12上。

另一方面，所述p型硅半導(dǎo)體基材11的背面?zhèn)葎t使用含有鋁粉末的鋁導(dǎo)電漿料以印刷方式形成鋁質(zhì)的一背面電極層15。隨后，進(jìn)行干燥烘烤的程序，再于相同上述的高溫?zé)Y(jié)下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)過程中，從干燥狀態(tài)轉(zhuǎn)變成鋁質(zhì)的背面電極層15；同時，使鋁原子擴(kuò)散至所述p型硅半導(dǎo)體基材11中，于是在所述背面電極層15與p型硅半導(dǎo)體基材11之間形成含有高濃度的鋁摻雜劑的一p⁺層16。所述層通常稱為后表面電場(BSF)層，且有助于改良太陽能電池的光轉(zhuǎn)換效率。由于鋁質(zhì)的背面電極層15，焊接性差(潤濕性差)難于接合。此外，可通過網(wǎng)印方式于所述背面電極層15上印刷一種銀-鋁導(dǎo)電漿料，經(jīng)燒結(jié)后形成一具有良好焊接性的導(dǎo)線17，以便將多個太陽能電池相互串連形成一模組。

然而，現(xiàn)有太陽能電池元件在實際制造上仍具有下述問題，例如：連接于所述正面電極層14、背面電極層15及導(dǎo)線17是使用銀、鋁及銀-鋁等高溫導(dǎo)電漿料來制做電極及導(dǎo)線，但所述銀、鋁及銀-鋁導(dǎo)電漿料的材料成本頗高，約占整個模組制作成本的10至20％。再者，這些導(dǎo)電漿料含有一定比例金屬粉末、玻璃粉末及有機(jī)媒劑，如日本京瓷公司的日本專利公開第2001-127317號、日本夏普公司的日本專利公開第2004-146521號和美商杜邦申請的中國臺灣專利公告第I339400號、第I338308號，其中導(dǎo)電漿料含有降低導(dǎo)電性及不利于焊接性的玻璃微粒。再者，使用導(dǎo)電漿料制做導(dǎo)線必需經(jīng)過600至850℃左右的高溫?zé)Y(jié)，但此高溫條件可能造成其他材料層的材料劣化或失效，進(jìn)而嚴(yán)重影響制造太陽能電池的良率?；谏鲜龈邷?zé)Y(jié)條件精密控制的需求，也使得進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)步驟相對較為費(fèi)時及復(fù)雜，并會影響在單位時間內(nèi)生產(chǎn)太陽能電池的整體生產(chǎn)量。

目前，太陽能電池產(chǎn)業(yè)以減少材料、降低成本為其研發(fā)趨勢。因此，太陽能芯片厚度必須從薄化，從0.45mm厚度以上減薄至0.2mm以下，在高溫?zé)Y(jié)過程會造成極大熱應(yīng)力，使得薄化太陽能芯片容易發(fā)生翹曲或破片。另外，價格較便宜的銅可能有機(jī)會取代銀成為太陽能電極材料。但在大氣環(huán)境中，銅非常容易氧化而造成電阻值增加，且無法結(jié)合太陽能芯片上，需要在還原性氣氛進(jìn)行燒結(jié)，且后續(xù)使用容易電極的氧化。因此，欲使用銅取代銀，仍有其工藝上的條件限制。相同問題也發(fā)生于高功率、高散熱的薄型化基板的LED、CPU或IGBT的構(gòu)裝用的陶瓷基板的電路圖案上。

故，有必要提供一種導(dǎo)電膏組合物，能在大氣中以低溫形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，并降低材料成本，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種導(dǎo)電膏組合物，可在450℃以下形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，且不含玻璃微粒，可降低材料成本，及提高導(dǎo)電性。

本發(fā)明的次要目的在于提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形成方法，利用上述導(dǎo)電膏組合物，不需要保護(hù)氣氛即可進(jìn)行，可以簡化工序，降低制造成本。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其主要具有含銅導(dǎo)電粉體，且不含玻璃微粒，導(dǎo)電性優(yōu)良。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，利用導(dǎo)電性的黏合合金，能結(jié)合于含銅導(dǎo)電粉體顆粒之間，并且能結(jié)合所述含銅導(dǎo)電粉體顆粒與基板。

為達(dá)上述的目的，本發(fā)明的一實施例提供一種導(dǎo)電膏組合物，其包含：(a)一含銅導(dǎo)電粉體；(b)一黏合合金粉末，所述黏合合金選自錫基材料、鉍基材料、銦基材料或鋅基材料；以及(c)一有機(jī)載體，所述有機(jī)載體相對于所述導(dǎo)電膏組合物的重量百分比為5至35％。

再者，本發(fā)明另提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其包含一基板；以及一導(dǎo)電圖案，包含多個含銅導(dǎo)電顆粒以及一黏合合金，所述黏合合金選自錫基合金、鉍基合金、銦基合金或鋅基合金，其中至少一部分的所述含銅導(dǎo)電顆粒通過所述黏合合金彼此連接，并且能結(jié)合所述含銅導(dǎo)電顆粒與基板。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粉體是以：(1)銅；及(2)選自銀、鎳、鋁、鉑、鐵、鈀、釕、銥、鈦、鈷、銀鈀合金、銅基合金及銀基合金所組成的群組的其中之一、其合金或其混合物所組成。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粉體另包含至少一種元素選自重量百分比為0.1至12％的硅、0.1至10％的鉍、0.1至10％的銦、0.05至1％的磷以及其任意混合物所組成的群組。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粉體另具有一保護(hù)層，所述保護(hù)層選自0.1至2微米厚的金(Au)、0.2至3微米厚的銀(Ag)、1至5微米厚的錫(Sn)、0.5至5微米厚的鎳(Ni)、1至5微米厚的鎳磷合金(Ni-P)、1至3微米厚的鎳-鈀-金合金(Ni-Pd-Au)或其任意組合。

在本發(fā)明的一實施例中，所述黏合合金粉末另包含至少一種促進(jìn)黏合性元素(Promote bonding element，簡稱PBE)，所述促進(jìn)黏合性元素選自鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鎂(Mg)、稀土元素以及其混合物所組成的群組，且重量百分比為5％以下。

在本發(fā)明的一實施例中，所述稀土元素選自釔、鈧、鑭系金屬以及其混合物所組成的群組，且重量百分比為0.1至1.5％。

在本發(fā)明的一實施例中，所述錫基材料含有重量百分比為至多5％的銀(Ag)、至多4％的銅(Cu)、至多8％的鋅(Zn)、至多2％的銦(In)及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，剩余的重量百分比為錫(Sn)。

在本發(fā)明的一實施例中，所述鉍(Bi)基材料含有重量百分比為至多45％的錫(Sn)、至多2％的銦(In)、至多5％的銀(Ag)、至多3％的銅(Cu)、至多3％的鋅(Zn)以及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，剩余的重量百分比為鉍(Bi)。

在本發(fā)明的一實施例中，所述銦(In)基材料含有重量百分比為至多60％的錫(Sn)、至多1％的鉍(Bi)、至多3％的銀(Ag)、至多3％的銅(Cu)、至多3％的鋅(Zn)以及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，剩余的重量百分比為銦(In)。

在本發(fā)明的一實施例中，所述鋅(Zn)基材料含有重量百分比為1至5％的鋁(Al)、至多6％的銅(Cu)、至多5％的鎂(Mg)、至多3％的銀(Ag)、至多2％的錫(Sn)以及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，剩余的重量百分比為鋅(Zn)。

在本發(fā)明的一實施例中，所述黏合合金粉末另包含鎵(Ga)、鍺(Ge)、硅(Si)或其混合物，且重量百分比為0.02至0.3％。

在本發(fā)明的一實施例中，所述黏合合金粉末另包含至多2.0％鋰(Li)、至多5％的銻(Sb)或其混合物。

在本發(fā)明的一實施例中，所述黏合合金粉末另包含磷、鎳、鈷、錳、鐵、鉻、鋁、鍶或其混合物，且重量百分比為0.01至0.5％。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粉體及黏合合金粉末的重量比至多是9。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粉體的粒徑為0.02至20微米，所述黏合合金粉末的粒徑為0.02至20微米。

在本發(fā)明的一實施例中，所述有機(jī)載體為一種或多種有機(jī)添加劑，選自黏合劑、有機(jī)溶劑、界面活性劑、增稠劑、助焊劑、觸變劑、穩(wěn)定劑以及保護(hù)劑所組成的群組。

在本發(fā)明的一實施例中，所述導(dǎo)電膏組合物另包含溶膠-凝膠金屬物(Sol-gel metal)、有機(jī)金屬物或其混合物，且重量百分比為至多10％。

再者，本發(fā)明的另一實施例提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形成方法，其包含下列步驟：(a)提供一基板以及如上述的導(dǎo)電膏組合物；(b)將所述導(dǎo)電膏組合物涂布于所述基板上，以形成一導(dǎo)電圖案；(c)加熱所述導(dǎo)電圖案；以及(d)冷卻所述導(dǎo)電圖案，以形成一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一實施例中，所述基板選自氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、藍(lán)寶石(Sapphire)、砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、類碳鉆(DLC)、鉆石、具有陶瓷層的鋁基板或太陽能硅基板。

在本發(fā)明的一實施例中，所述步驟(c)中，另包含燒制所述導(dǎo)電圖案，同時施加一超音波擾動。

再者，本發(fā)明的又一實施例提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其包含：一基板；以及一導(dǎo)電圖案，包含多個含銅導(dǎo)電粒子以及一黏合合金，所述黏合合金選自錫基合金、鉍基合金、銦基合金或鋅基合金，其中至少一部分的所述含銅導(dǎo)電粒子通過所述黏合合金彼此連接。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粒子及黏合合金的重量比為7：3。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粒子包含銅及選自銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、釕(Ru)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈷(Co)、鈀銀(Pd-Ag)合金及銀(Ag)基合金所組成的群組的其中之一、其合金或其混合物。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粒子和所述黏合合金的接觸面上具有一過渡相金屬層。

在本發(fā)明的一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粒子另包含至少一種元素選自重量百分比為0.1至12％的硅、0.1至10％的鉍、0.1至10％的銦、0.1至0.5％的磷以及其任意混合物所組成的群組。

為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

圖1是現(xiàn)有太陽能電池元件的剖視圖。

圖2是導(dǎo)電組合膏實施案例的太陽能電池電極的剖視圖。

圖3是將關(guān)于本發(fā)明的銅導(dǎo)電膏與太陽能芯片的接合界面的剖面以電子顯微鏡所拍攝的相片。

圖4A至4B是用于說明制造基板的電極的形成示意圖。

具體實施方式

為了讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文將特舉本發(fā)明較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。再者，實施例中，％無特定指示時為重量％。又，本發(fā)明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、后、左、右、內(nèi)、外、側(cè)面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

本發(fā)明的一實施例提供一種導(dǎo)電膏組合物，其包含一含銅導(dǎo)電粉體；一黏合合金粉末；以及一有機(jī)載體。其中，所述有機(jī)載體相對于所述導(dǎo)電膏組合物的重量百分比為5至35％。通過所述導(dǎo)電膏組合物，可在一基板上形成一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

在此所述的導(dǎo)電膏中使用的黏合合金粉末可增進(jìn)銅導(dǎo)電粉體與銅導(dǎo)電粉體之間的結(jié)合，并可促進(jìn)所形成的電極與基板的結(jié)合。本發(fā)明所述導(dǎo)電膏組合物中，所述導(dǎo)電粉體為一金屬或合金粉體，其形成一電極，其主要功能是傳輸電子的一導(dǎo)電層。在一實施例中，以四點(diǎn)探針薄膜電阻量測儀(Four Point Sheet Resistance Meter)進(jìn)行導(dǎo)電率；另以TGA熱重分析法(Thermogravimetric Analysis,TGA)分析抗氧化溫度，及以感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry；ICP-MS)進(jìn)行成分分析，導(dǎo)電粉體的導(dǎo)電率在20攝氏溫度下，高于5.00×10⁶S(Siemens)/m以上，如實施例中，所述導(dǎo)電粉體選自銅(Cu；5.82×10⁷S/m)，以及可選自銀(Ag；6.19×10⁷S/m)、鎳(Ni；1.52×10⁷S/m)、鋁(Al；3.75×10⁷S/m)、鉑(Pt；9.72×10⁶S/m)、鐵(Fe；1.01×10⁷S/m)、鈀(Pd；5.82×10⁷S/m)、釕(Ru；3.22×10⁷S/m)、銥(Ir；2.01×10⁷S/m)、鈦(Ti；2.82×10⁷S/m)、鈷(Co；1.47×10⁷S/m)、銀鈀(Ag-Pd)合金(5.01×10⁷S/m)、銅基合金(5.42×10⁷S/m)及銀基合金(5.65×10⁷S/m)所組成的群組的其中之一、其合金或其混合物。在進(jìn)一步的實施例中，所述含銅導(dǎo)電粉體可另包含至少一種元素選自重量百分比為0.1至12％的硅(Si)、0.1至10％的鉍(Bi)、0.1至10％的銦(In)、0.05至1％的磷(P)以及其任意混合物所組成的群組，能有效地減緩銅導(dǎo)電粉體氧化。例如，本發(fā)明的所述含銅導(dǎo)電粉體的硅(Si)的含量，在1至6％為抗氧化性較好，更好的是在2至3.5％，在所述銅導(dǎo)電粉體含有2.5％硅(Si)(簡稱：Cu2.5Si合金)，其可提升到抗氧化溫度253℃，相對于比較例的純銅的抗氧化性溫度約151℃；當(dāng)超過8％以上時，具有高抗氧化效果，會損及導(dǎo)電率。此外，本發(fā)明的所述含銅導(dǎo)電粉體的銦(In)的含量，在1至3％的抗氧化性更佳，且銦(In)能固溶于銅導(dǎo)電粉體粒子內(nèi)；在含有1.5％銦(In)的銅導(dǎo)電粉體(簡稱：Cu1.5In合金)抗氧化溫度達(dá)255℃。此外，本發(fā)明的所述含銅導(dǎo)電粉體的鉍(Bi)的含量，進(jìn)一步在0.5至2.5％含量能在銅導(dǎo)電粉體粒子的晶界附近聚集，且抗氧化性佳，在含有2％鉍(Bi)的銅導(dǎo)電粉體(簡稱：Cu2Bi合金)，其抗氧化溫度可達(dá)273℃。另外，本發(fā)明所述含銅導(dǎo)電粉體含磷(P)量，進(jìn)一步在0.1至0.3％的含量，能均勻分布于內(nèi)部；在高于0.6％以上會聚集于表層，損及導(dǎo)電率及后續(xù)使用。

本發(fā)明的所述導(dǎo)電粉體或所述含銅導(dǎo)電粉體的制法，可采用通常的電解法、化學(xué)還原法、霧化(Atomization)法、機(jī)械粉碎法、氣相法，并不特別加以限制。

再者，所述含銅導(dǎo)電粉體可在其粉體表面，另覆蓋一保護(hù)層，所述保護(hù)層可選自0.1至2微米厚的金(Au)、0.2至3微米厚的銀(Ag)、1至5微米厚的錫(Sn)、0.5至5微米厚的鎳(Ni)、1至5微米厚的鎳磷(Ni-P)合金、1至3微米厚的鎳-鈀-金合金(Ni-Pd-Au)或其任意堆疊順序的組合，能進(jìn)一步降低銅導(dǎo)電粉體氧化現(xiàn)象，并增加燒制過程使所述導(dǎo)電膏組合物的銅導(dǎo)體粉體彼此之間結(jié)合，進(jìn)而提高所形成電極的導(dǎo)電性。例如，本發(fā)明的所述含銅導(dǎo)電粉體表面覆蓋一層金(Au)層，(簡稱：Au/Cu合金)，在成本考慮下，可在0.1至0.5微米厚下能達(dá)到極佳的抗氧化性，其抗氧化性溫度可達(dá)240至310℃；此外，本發(fā)明的所述含銅導(dǎo)電粉體表面覆蓋一層銀(Ag)，(簡稱：Ag/Cu合金)，在0.4至2微米厚下具有高抗氧化性，其抗氧化性溫度可達(dá)210至295℃；此外，本發(fā)明的所述含銅導(dǎo)電粉體表面覆蓋一層錫(Sn)，(簡稱：Sn/Cu合金)，在1至2.5微米厚下具有高抗氧化性且不會損及導(dǎo)電性，在高于2.5微米厚下會損及導(dǎo)電率；此外，本發(fā)明的所述含銅導(dǎo)電粉體表面覆蓋一層鎳(Ni)或鎳磷(Ni-P)合金或鎳鈀金(Ni-Pd-Au)合金，在1至2微米厚下具有更佳的抗氧化性。從上述內(nèi)容可知，所述含導(dǎo)電粉體是以銅金屬為主的合金、混合物或在銅金屬粉體表面可另包覆其它金屬層，但不在此限制。本發(fā)明的所述導(dǎo)電粉體或所述含銅導(dǎo)電粉體的表面覆蓋一抗氧化金屬層，可采用通常的電鍍法、無電鍍法、濺射法、批覆法等方法制作，并不特別加以限制。

用在本文所述的所述導(dǎo)電膏組合中的黏合合金粉末能促進(jìn)導(dǎo)電粉體彼此之間的結(jié)合，且亦幫助電極與基板的結(jié)合。在此所述的黏合合金粉末組成，例如表1至4所列者，然并不限于此。依據(jù)本發(fā)明的所述導(dǎo)電膏組合物，所述黏合合金粉末的材料可選自于錫(Sn)基材料、鉍(Bi)基材料、銦(In)基材料或鋅(Zn)基材料，如表1至4中的各個實施例所示，并以DSC熱重分析法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)量測固相線溫度及液相線溫度。

如表1所示，本發(fā)明所述黏合合金粉末的所述錫(Sn)基材料可包含有重量百分比為至多5％的銀(Ag)、至多4％的銅(Cu)、0.1至3％的銻(Sb)、0.1至8％的鋅(Zn)、0.05至2％的銦(In)、0.05至2％的鋰(Li)及0.1至5％的所述黏合性促進(jìn)元素(Promote bonding element,簡稱：PBE)，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％鈦(Ti)群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為錫，填補(bǔ)至100％；在一實施例S-1中，所述黏合合金粉末可包含0.3％的銀(Ag)、0.5％的銅(Cu)、1％的鋰(Li)、0.3％的鍺(Ge)及2.2％的所述黏合性促進(jìn)元素，剩余的重量百分比為錫(Sn)，且所述促進(jìn)黏合性元素含有2％鈦(Ti)及0.2％鑭(La)系混合稀土群組(Mixing Rare earth,簡稱為RE)；且所述鑭(La)系混合稀土群組中含有73％的鈰(Ce)、11.1％的鑭(La)、14.9％的鐠(Pr)及2％的其他鑭(La)系稀土元素所組成，在實施例S-1中含有1％鋰(Li)能降低固、液相線溫度約2℃，并降低活性鈦(Ti)的使用量，且提高案例S-1的所述黏合合金燒制于Al₂O₃、AlN基板上的結(jié)合性；另外，每一批混合稀土成分會有差異，并不影響其功能，其混合稀土組成并非限制性，且混合稀土的價格便宜，相對純稀土元素，且獲得容易。進(jìn)一步實施案例S-5，所述錫(Sn)基黏合合金粉末可包含0.15％的銦(In)、0.3％的銀(Ag)、0.7％的銅(Cu)、4.5％的銻(Sb)、0.25％的鋰(Li)及3.1％的所述黏合性促進(jìn)元素，剩余的重量百分比為錫，且所述促進(jìn)黏合性元素含有3％鈦及0.1％鑭(La)系混合稀土，在實施例S-5中添加4.5％銻(Sb)能提高所述錫(Sn)基黏合合金的固、液相溫度達(dá)237℃及245℃，并且能改善基板的表面性質(zhì)，提高所述促進(jìn)黏合性元素與基板的反應(yīng)，進(jìn)而提高結(jié)合性；另外，含有0.15％的銦(In)能提高所述錫(Sn)基黏合合金粉末在熔化時對導(dǎo)電金屬粉體或陶瓷基板的結(jié)合性。

表1

◎:完全結(jié)合 △：部分結(jié)合 ×：無法結(jié)合

再者，如表2所示，本發(fā)明黏合合金粉末的所述鉍(Bi)基材料中，可含有重量百分比為至多45％的錫(Sn)、至多2％的銦(In)、至多5％的銀(Ag)、至多3％的銅(Cu)、0.1至5％的銻(Sb)、至多3％的鋅(Zn)、至多2％的鋰(Li)及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％Ti鈦群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為鉍(Bi)，填補(bǔ)至100％。此外，優(yōu)選的，如B-4實施例的鉍(Bi)基黏合合金粉末可包含42％的錫(Sn)、0.2％的銦(In)、0.5％的銀(Ag)、0.7％的銅(Cu)、0.5％的銻(Sb)、1％的鋰(Li)、0.1％的鍺(Ge)及1％的所述促進(jìn)黏合性元素的混合稀土(RE)，剩余的重量百分比為鉍(Bi)；在含有0.1％的鍺(Ge)能提高所述鉍(Bi)基黏合合金粉末在熔化時對導(dǎo)電金屬粉體的結(jié)合性。

表2

◎:完全結(jié)合 △：部分結(jié)合 ×：無法結(jié)合

此外，如表3所示，本發(fā)明黏合合金粉末的所述銦(In)基材料中，含有重量百分比為至多60％的錫(Sn)、至多1％的鉍(Bi)、至多3％的銀(Ag)、至多3％的銅(Cu)、至多3％的鋅(Zn)、至多3％的銻(Sb)、至多2％的鋰(Li)，以及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％Ti鈦群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為銦(In)，填補(bǔ)至100％。在另一實施例I-1中，本發(fā)明黏合合金粉末的所述銦(In)基材料中，含有重量百分比為3％的銀(Ag)、0.5％的銅(Cu)、0.2％的鋰(Li)以及2.6％的所述促進(jìn)黏合性元素群組，所述促進(jìn)黏合性元素群組含有2.5％的鈦(Ti)及0.1％的混合稀土，剩余的重量百分比為銦(In)，填補(bǔ)至100％，其添加3％銀能增加導(dǎo)電率及降低熔點(diǎn)，相對于純銦熔點(diǎn)為156.6℃及導(dǎo)電率為11.6×10⁶S/m，且在銦(In)基的黏合合金中會析出小量Ag₂In顆粒能增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度；添加0.5％Cu元素，也達(dá)到相同效果；另外，添加的促進(jìn)黏合性元素的鈦(Ti)會固溶于銦基材料中，并形成少量Ti₂In₅相顆粒。此外，更佳I-3實例的銦(In)黏合合金粉末可包含48％的錫(Sn)、0.2％的鉍(Bi)、1.0％的銀(Ag)、0.5％的銅(Cu)、1.5％的銻(Sb)、0.3％的鋰(Li)、0.1％的鍺(Ge)以及3.15％的所述促進(jìn)黏合性元素群組，所述促進(jìn)黏合性元素群組含有3％的鈦(Ti)及0.15％的混合稀土，剩余的重量百分比為銦(In)。實施例I-1至I-3具有優(yōu)異的結(jié)合性能力。

表3

◎:完全結(jié)合 △：部分結(jié)合 ×：無法結(jié)合

此外，在一實施例中，本發(fā)明黏合合金粉末的所述鋅(Zn)基材料中，含有重量百分比為1至5％的鋁(Al)、至多6％的銅(Cu)、至多5％的鎂(Mg)、至多2％的鋰(Li)、至多2％的錫(Sn)群組、至多3％的銀(Ag)、至多3％的銻(Sb)、至多0.2％鎵(Ga)群組以及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％Ti鈦群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為鋅(Zn)，填補(bǔ)至100％。如表4所示，在一實施例Z-2中，添加3％銅(Cu)元素能有效地提高導(dǎo)電性、且降低固、液相線的溫度分別可達(dá)343℃及359℃；在進(jìn)一步實施例中，添加4％鎂(Mg)及2％鋰(Li)于更佳實例Z-3的鋅(Zn)基黏合合金粉末中，可降低固、液相線的溫度分別可達(dá)338℃及346℃；相對于比較例4的固、液相線的溫度分別可達(dá)381.9℃及385℃。本發(fā)明的所述黏合合金粉末的制法，可采用的的霧化(Atomization)法、機(jī)械粉碎法、氣相法、化學(xué)還原法或電解法等所獲得所述黏合合金粉末，并不特別加以限制。

表4

◎:完全結(jié)合 △：部分結(jié)合 ×：無法結(jié)合

進(jìn)一步實施例中，所述黏合合金粉末可另包含至少一種黏合性促進(jìn)元素，所述黏合性促進(jìn)元素可選自鈦(Ti)、釩(V)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉭(Ta)鎂(Mg)、稀土元素(Rare earth elements,RE)以及其混合物所組成的群組，且所述促進(jìn)黏合性元素所添加的重量百分比相對于所述黏合合金粉末為4％以下。所述稀土元素可選自釔(Y)、鈧(Sc)、鑭(La)系金屬以及其混合物所組成的群組，且重量百分比相對于所述黏合合金粉末為0.1至2％。如一實施例中，在大氣環(huán)境下及加熱溫度170℃條件下，僅添加0.1至1.2％鈦(Ti)黏合性促進(jìn)元素的案例B-1鉍基的黏合合金粉末的氧化現(xiàn)象緩慢，且亦對導(dǎo)電粉體或?qū)щ娊饘倩寰哂辛己媒Y(jié)合性，但對難于潤濕的基板(即為結(jié)合性能力極差的基板)的結(jié)合性極差，無法結(jié)合成功；難于結(jié)合基板如AlN、SiC、SiN_x、Al₂O₃、BN、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、硅芯片、GaAs芯片、石墨、類鉆碳、鉆石等；在另一實施例中，在大氣環(huán)境下及加熱溫度170℃條件下，而添加3％Ti黏合性促進(jìn)元素的案例B-2的黏合合金粉體的氧化現(xiàn)象極為快速，且亦對導(dǎo)電粉體或?qū)щ娊饘倩宓慕Y(jié)合性極差，但對難于潤濕的基板的結(jié)合性極差；另外，再進(jìn)一步亦可另包含0.2％稀土元素鈰(Ce)的案例B-3鉍(Bi)基的黏合合金粉末且內(nèi)含有3.5％鈦(Ti)，在大氣環(huán)境下能減緩氧化現(xiàn)象，對導(dǎo)電粉體具有優(yōu)異的結(jié)合性，且對難于潤濕的基板的結(jié)合性好；另外，再進(jìn)一步，考慮到價格及提煉純稀土元素的復(fù)雜等問題，當(dāng)前以鑭(La)系混合稀土(Mixing Rare earth)為最佳。另一實例中，添加1-1.5％所述鑭(La)系混合稀土(Mixing rare earth)的黏合合金粉末中，可減少其他非稀土元素的促進(jìn)黏合性元素的使用量，如鈦(Ti)、釩(V)、鋯(Zr)等群組。另外，進(jìn)一步實施例中，添加1.2％IA族的鋰(Li)元素的案例B-5鉍(Bi)基黏合合金粉末，能對導(dǎo)電金屬粉及難于接合性的基板具有良好結(jié)合，能降低促進(jìn)黏合性元素的鈦(Ti)群組或其他所述稀土元素的使用量。

所述黏合合金粉末中，在進(jìn)一步亦可另包含鍺(Ge)、鎵(Ga)、磷(P)、硅(Si)或其混合物，且重量百分比相對于所述黏合合金粉末為0.02至0.3％，能增加潤濕性，如含有0.025％鎵(Ga)元素的黏合合金粉末，經(jīng)過X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析，在黏合合金粉末熔化后，會在表面形成一層極薄鎵(Ga)氧化膜進(jìn)一步保護(hù)所述黏合合金粉末的氧化，并且促進(jìn)所述黏合合金粉末的潤濕現(xiàn)象。在另一實施例中，可選擇的所述黏合合金粉末另包含至多5％銻(Sb)，能促進(jìn)黏合合金粉末熔化后，與難于結(jié)合的基板反應(yīng)形成一極薄的金屬化的富銻(Sb)的介金屬層。

在一實施例中，可選擇的，所述黏合合金粉末可另包含鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鍶(Sr)或其混合物，且重量百分比相對于所述黏合合金粉末為0.01至0.5％，能進(jìn)一步細(xì)化晶粒尺寸。

再者，在本發(fā)明的所述導(dǎo)電膏組合物中，所述含導(dǎo)電粉體及黏合合金粉末的混合物，稱為功能性金屬混合物(Funtion metal mixture，簡稱FMM)；所述功能性金屬混合物的含銅導(dǎo)電粉體與黏合合金粉末的重量比可為0至9(不含0)：10至1，如0.5：9.5、1：9、2：8、3：7、4：6、5：5、6：4、7：3、4：1，優(yōu)選的是7：3，其制作電極具有導(dǎo)電率佳，且與基板接合性佳，然不僅限于此，可依照使用狀況調(diào)整。有關(guān)本發(fā)明的粉體尺寸是通過激光繞射散射粒徑分析儀進(jìn)行分析。在一實施例中，所述含銅導(dǎo)電粉體的平均顆粒尺寸(d₅₀)粒徑大致上為0.02至50微米范圍內(nèi)，更佳的范圍為0.5至10微米范圍內(nèi)，所述黏合合金粉末的平均顆粒尺寸(d₅₀)粒徑大致上為0.02至50微米，更佳的范圍為0.3至5微米范圍內(nèi)。所述導(dǎo)電粉末及黏合合金粉末的顆粒形狀為球狀、片狀、長棒狀、不規(guī)則狀；在一實施例中，以球型為佳，導(dǎo)電膏組成物的分散性更良好，本發(fā)明中，另進(jìn)一步所述功能性金屬混合物可另包含至多10％溶膠-凝膠金屬物(Sol-gel metal，簡稱SGM)及有機(jī)金屬物(Metallo-organic compound，簡稱MOC)及其混合物，可提高電極的致密度及調(diào)高導(dǎo)電性，所述導(dǎo)電溶膠-凝膠金屬物可為金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、錫(Sn)、鉍(Bi)、銦(In)或其混合物，并未特別限制，且所述溶膠-凝膠金屬物之內(nèi)導(dǎo)電金屬含量可為1至80％，最佳為25至60％，并未特別限制。在一實施例中，在含有10％銀(Ag)的溶膠-凝膠金屬物的功能性金屬混合物，所述溶膠-凝膠銀(Ag)金屬物內(nèi)含有30％銀(Ag)，所述功能性金屬混合物含有45％銅導(dǎo)電粉體及40％案例B-5的所述鉍基黏合合金粉末，經(jīng)混入5％有機(jī)載體且5小時混練后，在175℃溫度、250秒的燒制后，能提高結(jié)合強(qiáng)度達(dá)12％及導(dǎo)電率達(dá)8％；此外，所述有機(jī)金屬物可為AgO₂C(CH₂OCH₂)₃H、Cu(C₇H₁₅COO)、Bi(C₇H₁₅COO)、Ti(CH₃O)₂(C₉H₁₉COO)或混合物等，但不限于這些有機(jī)金屬化合物。在另一實施例中，在含有5％AgO₂C(CH₂OCH₂)₃H有機(jī)金屬物的功能性金屬混合物，所述功能性金屬混合物含有43％銅導(dǎo)電粉體及40％案例I-2的所述銦基黏合合金粉末，經(jīng)混入12％有機(jī)載體且5小時混練后，在145℃溫度、250秒的燒制后，能提高結(jié)合強(qiáng)度達(dá)6％及導(dǎo)電率達(dá)5％。

本文中所述的導(dǎo)電膏組合物中含有一有機(jī)載體，所述有機(jī)載體可為一種或多種有機(jī)添加劑及有機(jī)溶劑。在一實施例中，有機(jī)添加劑可包含樹脂(Resins，如酚系樹脂、酚醛類樹脂、環(huán)氧樹脂)、纖維素衍生物(如乙基纖維素)、松香(Rosin)衍生物(如氫化松香、木松香)、松脂醇、松香醇、乙二醇單丁醚(ethylene glycol monobutyl ether)、酯醇(Texanol)、聚甲基丙稀酸酯、聚酯、聚碳酸酯、聚胺基甲酸酯、磷酸酯及其組合，但不限于此。所述有機(jī)溶劑可為乙醇、丙酮、異丙醇、丙三醇及有機(jī)液體。在一實施例中，所述有機(jī)載體中含有最佳溶劑含量為70至98％的量。

為了形成導(dǎo)電膏組成物，可用已知制備技術(shù)來制備成導(dǎo)電膏組合物，此技術(shù)方法并非關(guān)鍵，能將功能性金屬混合物均質(zhì)分散于有機(jī)載體內(nèi)即可。在一實施例中，通過三滾輪混合機(jī)將所述功能性金屬混合物與所述有機(jī)載體的均質(zhì)混合溶液，一起混合3至24小時則可均質(zhì)混合物，此形成黏性組成物，稱為「膏」，具有合于印刷、噴涂的流變特性。若為高黏度情形，則可將溶劑添加至有機(jī)載體，以調(diào)整黏度。在一實施例中，所述有機(jī)載體與所述功能性金屬混合物的重量百分比可為5至35：95至65，如5：95、10：90、15：85、20：80、25：85、30：70及35：65，優(yōu)選的是10：90，然不僅限于此，可依照使用狀況調(diào)整。再進(jìn)一步所述有機(jī)載體可添加界面活性劑、增稠劑、助焊劑、觸變劑、穩(wěn)定劑以及保護(hù)劑所組成的群組。添加劑的量取決于所使用的產(chǎn)業(yè)，及使用導(dǎo)電膏時所需的特性而定，本發(fā)明并不加以限制。

本發(fā)明第二實施例提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形成方法，其主要包含步驟(S1)提供一基板以及如上所述的導(dǎo)電膏組合物；(S2)將所述導(dǎo)電膏組合物涂布于所述基板上，并形成一導(dǎo)電圖案；(S3)加熱所述導(dǎo)電圖案；以及(S4)冷卻所述導(dǎo)電圖案，以形成一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述步驟(S3)中，可另包含加熱所述導(dǎo)電圖案，同時施加一超音波擾動，輔助所述導(dǎo)電膏組合物中的熔化黏合合金，能將導(dǎo)電粉體彼此之間結(jié)合，且結(jié)合于所述基板上。施加超音波頻率可為20至120KHz，但并不限于此。在一實施例中，在超音波輔助下，能促進(jìn)所述導(dǎo)電膏組合物內(nèi)的所述黏合合金的活化作用，且能加速所述熔化黏合合金接合在所述銅導(dǎo)電粉體的表面，并防止所述銅導(dǎo)電粉體進(jìn)一步受到燒制過程的熱氧化現(xiàn)象的發(fā)生；另一功能，能加速所述熔化黏合合金的促進(jìn)黏合性元素與基板表面進(jìn)行結(jié)合反應(yīng)；首先，以具有鈍化層(亦可稱為抗反射圖層，ARC)的硅(Si)太陽能芯片。氧化硅(SiO_X)、氮化硅(SiN_X)、氧化鈦(TiO_x)、氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鉭(Ta₂O₅)、氧化銦錫(ITO)或碳化硅(SIC_x)均可當(dāng)作用于形成鈍化層的一材料。在一實施例中，所述導(dǎo)電膏組合物內(nèi)含有90％功能性金屬混合物及10％有機(jī)載體，經(jīng)過機(jī)械混練后的導(dǎo)電膏組合物，如表5中所示的實施例，將所述導(dǎo)電膏組合物網(wǎng)版印刷在硅太陽能芯片前面?zhèn)?n型摻雜射極)，接著以60至80℃的溫度干燥2分鐘。干燥的圖案于空氣中在一具有超音波輔助的紅外線加熱爐中進(jìn)行燒制，最大設(shè)定溫度約為150至450℃的溫度，且其進(jìn)出時間為120秒；在實施例P-1中，以90％案例B-1黏合合金粉末及10％所述有機(jī)載體的導(dǎo)電組合膏，經(jīng)過回熔燒制的導(dǎo)電率達(dá)6.35×10⁶S/m。另一實施例P-4中，以90％所述功能性金屬混合物及10％所述有機(jī)載體的導(dǎo)電膏組合物，所述功能性金屬混合物內(nèi)含65％所述銅導(dǎo)電粉體及25％案例B-1黏合合金粉末，經(jīng)過回熔燒制的導(dǎo)電率提高到14.2×10⁶S/m，圖2為實施例P-4燒制于硅太陽能芯片的電極截面結(jié)構(gòu)。

在另一實施例P-6中，在導(dǎo)電膏組合物中含有2％AgO₂C(CH₂OCH₂)₃H有機(jī)金屬物，能進(jìn)一步提高導(dǎo)電率達(dá)35.3×10⁶S/m；另一實施例P-8中，在導(dǎo)電膏組合物的有機(jī)載體內(nèi)，所述有機(jī)載體含有環(huán)氧樹脂能且提高燒制前及后的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)5％(相對未添加環(huán)氧樹脂)。在另一實施例P-9中，在導(dǎo)電膏組合物中含有10％溶膠-凝膠銀金屬物，能進(jìn)一步提高導(dǎo)電率達(dá)25.1×10⁶S/m；進(jìn)一步以電子顯微鏡分析，如圖3所示。

表5

同時參考圖1和圖4A至4B所示，所述導(dǎo)電膏組合物18中的所述黏合合金粉末20可以熔化形成黏合合金202，在燒制過程中部分熔化的所述黏合合金202會包覆導(dǎo)電金屬粉體19，并將導(dǎo)電金屬粉體19彼此連接形成一電極或?qū)Ь€17，另一部分熔化黏合合金會下沈到基板表面，并與基板結(jié)合，其黏合合金202內(nèi)含有促進(jìn)黏合性元素201會與基板12反應(yīng)，形成一層極薄金屬化的過渡反應(yīng)層203，再進(jìn)一步分析，所述黏合合金的促進(jìn)黏合性元素鈦(Ti)與N型太陽能電池中的鈍化層SiO₂層發(fā)生反應(yīng)，使其還原成硅(Si)，并在界面處附近形成一過渡反應(yīng)層，并非限制，會依據(jù)導(dǎo)電膏組合物的成分及燒制基板成分形成不同成分過渡反應(yīng)層的成分，并不會影響其功能，并非加于限制。在進(jìn)一步實施中，含有其他促進(jìn)黏合性元素群組(如釩(V)、鈮(Nb))的導(dǎo)電膏組合物與硅太陽能電池中的鈍化層的接合反應(yīng)，具有相同特性。本發(fā)明導(dǎo)電膏成功地應(yīng)用難于潤濕的基板的電極及其接合、陶瓷基板的表面形成一金屬化層、金屬材料表層的腐蝕保護(hù)層、散熱器接合，并且能應(yīng)用電子構(gòu)裝、光電構(gòu)裝、芯片接合、難于潤濕金屬材料，如石墨、類鉆碳、鎢-銅(W-Cu)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鉭(Ta)、鎢(W)、不銹鋼等合金)與陶瓷的接合。

在另一實施例中，可將所述步驟(S2)及(S3)合并為一步驟，也就是同時加熱且涂布所述導(dǎo)電膏組合物于所述基板上，例如，在噴印時，直接加熱其噴印端來達(dá)成同時加熱涂布的目的，亦可在涂布所述導(dǎo)電膏組合物之前預(yù)先加熱所述基板，使其具有一預(yù)設(shè)溫度，所述預(yù)設(shè)溫度低于450℃，例如150至250℃，故可增加導(dǎo)電膏組合物與所述基板結(jié)合，且能將導(dǎo)電膏組合物的有機(jī)載體的溶劑揮發(fā)去除，并且能避免基板受熱產(chǎn)生變形或翹曲。在進(jìn)一步以實施例中，亦可在具有加熱噴印中同時施加一超音波擾動，施加超音波頻率可為20至60KHz，但并不限于此。再進(jìn)一步實施例中，所述基板可選自于氧化鋁(Al₂O₃)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、藍(lán)寶石(Sapphire)、砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、石墨、類碳鉆(DLC)、鉆石、具有陶瓷層的鋁基板或太陽能硅晶基板，能將所述導(dǎo)電膏組合物在這些基板上形成一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)如圖1所示一種太陽能電池元件的正面電極14或背面電極層15，但并不限于此。

因此，本發(fā)明第三實施例提供一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其包含：一基板；以及一導(dǎo)電圖案，包含多個含銅導(dǎo)電粒子以及一黏合合金，其中一部分的所述含銅導(dǎo)電粒子通過所述黏合合金彼此連接，另一部分的所述黏合合金與基板結(jié)合，并反應(yīng)形成一層過渡金屬層，能至基板。所述黏合合金是由所述黏合合金粉末加熱后所形成，所述黏合合金可選自于錫基合金、鉍基合金、銦基合金或鋅基合金。以下成分同上述所述錫基合金含有重量百分比為至多5％的銀(Ag)、至多4％的銅(Cu)、0.1至3％的銻(Sb)、0.1至8％的鋅(Zn)、0.05至2％的銦(In)、0.05至2％的鋰(Li)及0.1至5％的所述黏合性促進(jìn)元素，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％鈦(Ti)群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為錫。所述鉍基合金含有重量百分比為至多45％的錫(Sn)、至多2％的銦(In)、至多5％的銀(Ag)、至多3％的銅(Cu)、0.1至5％的銻(Sb)、至多3％的鋅(Zn)、至多2％的鋰(Li)及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％Ti鈦群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為鉍(Bi)。所述銦(In)基合金含有重量百分比為至多60％的錫(Sn)、至多1％的鉍(Bi)、至多3％的銀(Ag)、至多3％的銅(Cu)、至多3％的鋅(Zn)、至多3％的銻(Sb)、至多2％的鋰(Li)以及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％Ti鈦群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為銦(In)。所述鋅(Zn)基合金含有重量百分比為1至5％的鋁(Al)、至多6％的銅(Cu)、至多5％的鎂(Mg)、至多2％的鋰(Li)、至多3％的銀(Ag)、至多2％的錫(Sn)群組、至多3％的銻(Sb)、至多0.2％的鎵(Ga)群組以及0.1至5％的所述促進(jìn)黏合性元素，所述黏合性促進(jìn)元素含有至多3.5％Ti鈦群組及0.1至1.5％稀土群組，剩余的重量百分比為鋅。所述含銅導(dǎo)電金屬及黏合合金的重量比，可例如是7：3。所述含銅導(dǎo)電粒子包含銅(Cu)，以及選自于銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、釕(Ru)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈷(Co)、鈀銀(Pd-Ag)合金及銀(Ag)基合金所組成的群組的其中之一、其合金或其混合物。所述含銅導(dǎo)電顆粒內(nèi)另包含至少一種元素，其可選自于重量百分比為0.1至12％的硅(Si)、0.1至10％的鉍(Bi)、0.1至10％的銦(In)、0.05至1％的磷(P)以及其任意混合物所組成的群組。所述含銅導(dǎo)電粒子可在其表面另覆蓋一保護(hù)層，所述保護(hù)層可選自0.1至2微米厚的金(Au)、0.2至3微米厚的銀(Ag)、1至5微米厚的錫(Sn)、0.5至5微米厚的鎳(Ni)、0.5至5微米厚的鎳磷(Ni-P)合金、1至3微米厚的鎳鈀(Ni-Pd)金合金或其任意組合。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，依照本發(fā)明所提供的導(dǎo)電膏組合物、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形成方法，可在低溫進(jìn)行電性接合，解決了基板受熱變形的問題。此外，利用含銅導(dǎo)電粉體為主材料，取代傳統(tǒng)以銀(Ag)金屬為主的導(dǎo)電漿料，并以具有導(dǎo)電性的黏合合金粉末取代無導(dǎo)電性的玻璃微粒的成分，除了降低材料成本之外，也提高導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性。

本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已公開的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權(quán)利要求書的精神及范圍的修改及均等設(shè)置均包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。