CN104822789B - 导电性粘接剂组合物及使用其的电子元件 - Google Patents

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Abstract

提供一种导电性树脂糊剂及使用其的电子元件，与现有技术相比，所述导电性树脂糊剂可以在低温下短时间固化，作为固体电解电容器、导电性铝固体电解电容器等的内部电极用的电阻低，并且粘接性高、贮存稳定性优异以及银含有率低。提供一种导电性粘接剂组合物等，所述导电性粘接剂组合物的特征在于，其含有银粉末(A)和比重为4以上的无机粉末填料(B)作为导电性粉末、苯氧基树脂(C)和封端异氰酸酯(D)作为粘合成分以及溶剂(E)，银粉末(A)相对于总重量配混20～50重量％，无机粉末填料(B)相对于总重量配混60重量％以下，封端异氰酸酯(D)的量相对于100重量份苯氧基树脂(C)为5～90重量份，粘合成分(C+D)相对于总重量含有5～14重量％。

Description

导电性粘接剂组合物及使用其的电子元件
技术领域
本发明涉及导电性粘接剂组合物及使用其的电子元件，详细而言，涉及作为固体电解电容器的内部电极用的低银含有率且低电阻、耐热性及耐湿性优异的导电性粘接剂组合物及使用其的电子元件。
背景技术
目前，导电性粘接剂组合物作为焊料替代品，将电子元件等芯片部件粘接于引线框或各种基板，从而作为导通电或热的材料使用，或者作为电子元件内部或端面的电极使用。
电子元件等芯片部件趋向于小型化、高性能化，另一方面，从成本优势的观点出发，需要使内部中所使用的导电性粘接剂组合物低银化(降低银含有率)。因此，要求糊剂具有以下性能：低银含有率，固化后低电阻，耐热性、耐湿性较高。
作为通常的低银化，选择以下的方法：仅使用在贱金属上涂布有银的金属粉末或将该粉末与银粉末组合使用。例如，在专利文献1中，通过将铜粉末上涂布有银的金属粉末与银粉末组合使用，而实现了体积电阻率的降低化。
即，该专利文献1中记载了一种导电性树脂糊剂，其以平均粒径为5～60μm的涂银铜粉末、平均粒径为0.5～15μm的银粉和在室温下为液态的环氧树脂作为必须成分，在该成分中含有10～90重量％涂银铜粉末，5～85重量％银粉末，并且涂银铜粉末与银粉末的总量为75～97重量％。
然而，在使用涂布有银的金属粉末的情况下，在由三辊磨进行混炼时，若压力较高，则导致涂银部分剥离，或者产生裂纹。适用于电子元件后，随着时间变化裂纹发展而露出内部的金属，由此电阻值有可能变化，而难以应用。另外，若压力较低，则分散状态不充分，由此偏差易于增大。即使是利用自公转混合器或带搅拌叶片的混合器也使分散不充分而不能发挥性能。
另外，如专利文献2～4，研究出通过仅使用银粉末来维持体积电阻率、高温强度等各种特性。
即，专利文献2提出了一种导电性粘接剂，其由金属粉末、环氧树脂、双烯基置换纳迪克酰亚胺和固化剂构成，并且其以60～90重量％的范围配混上述金属粉末，且将选自二氧化硅、氧化钛、氧化铝的粉末、固化促进剂、环氧树脂和作为上述双烯基置换纳迪克酰亚胺的稀释剂发挥作用且固化时不存在液态的有机化合物中的至少一种作为添加成分来配混。
另外，专利文献3提出了一种导电性粘接剂，其相对于总量含有80～95重量％银粉末，此时，将振实密度为3.5g/ml以上且8.0g/ml以下的银粉末(a)相对于总量设为40～95重量％，进一步将振实密度为0.1g/ml以上且不足3.5g/ml的银粉末(b)设为50重量％以下。
另外，专利文献4提出了一种导电性树脂组合物，其由95重量％～50重量％导电性填充剂、5重量％～50重量％树脂粘合剂、导电性填充剂和特定的稀释剂构成，树脂粘合剂由环氧树脂、双氰胺、固化促进剂和特定的固化剂构成，作为固化促进剂，使用将环氧化合物与二烷基胺反应所得到的、并且是对在分子中具有特定官能团的化合物的粉末表面经过酸性物质处理而得到的物质。
这些可以维持体积电阻率、高温强度等各种特性，但由于银含有率为50重量％以上，因此会导致导电性粘接剂组合物的成本增加。
相对于此，为了实现低银含有率且低体积电阻率，专利文献5提出了一种含有玻璃粉的等离子体显示器用导电糊剂，其将平均粒径为0.5～2μm、且振实密度为3～7g/cm3、进而比表面积为0.4～1.5m2/g的导电性粉末与特定的有机成分作为必须成分。
根据专利文献5，可以实现低银含有率且低成本化，通过在590℃下保持15分钟使玻璃粉熔融，经由再凝固而表现出粘接力。另外，此时玻璃粉作为银的烧结助剂发挥作用而进行低体积电阻率化。但是，通常树脂等有机物在590℃这样的高温下会分解/蒸发。
该导电糊剂适用于如等离子体显示器这样的即使在高温下进行热处理也不会对周边构件造成影响的情况，但存在有考虑因高温热处理而导致周边构件的劣化而必须在300℃以下进行热处理的领域。
该领域是粘接钽电容器、铝固体电解电容器等各种电子元件的内部电极、端面电极的领域。在该热处理后，存在并得到树脂等有机物，粘接力由该树脂表现出。
然而，对于专利文献5这样的焙烧型银糊剂，由于需要在高温下进行热处理，若在300℃以下进行热处理，则树脂残留而未能进行固化反应，或者玻璃粉也不熔融，因此粘接力较弱而不具有实用性。
另外，作为从树脂组成的方面改善导电性的方法，已知有混合苯氧基树脂的例子。在专利文献6和专利文献7中，在环氧树脂中配混具有优异的成膜性的苯氧基树脂，由此利用固化时的固化收缩使导电粉末彼此接触，而可以得到优异的导电性。
专利文献6中记载了一种导电性树脂组合物，其含有导电粉末、环氧树脂、苯氧基树脂、在60℃～130℃下能活化的潜伏性固化剂和溶剂，专利文献7中记载了一种导电性糊剂，其含有具有导电性的金属粉末、作为该金属粉末的粘合剂的环氧树脂和相对于环氧树脂为3～10重量％的苯氧基树脂。
然而，在这些例子中，当苯氧基树脂较多时，由于不含有与苯氧基树脂的羟基反应的固化剂，因此会产生耐热性、耐湿性差的问题。另外，当环氧树脂的含量较多时，与苯氧基树脂较多的情况相比，导电性较差，对于银含有率为50重量％以下的外壳，不能得到充分的导电性。
这种状况下，希望以下一种导电性粘接剂组合物，当粘接半导体等芯片部件或芯片部件内所使用的材料时，实现可以在低温下固化、低银含有率且低电阻、高粘接性、高温耐湿性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-92739号公报
专利文献2：日本特开平11-140417号公报
专利文献3：日本特开2003-147279号公报
专利文献4：日本特开2001-192437号公报
专利文献5：日本特开平11-339554号公报
专利文献6：日本特开2009-269976号公报
专利文献7：日本特开平9-92029号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于所述现有技术的问题，本发明的课题在于提供一种能实现可以在低温下固化、低银含有率且低电阻、高粘接性、高温耐湿性的导电性粘接剂组合物及使用其的电子元件。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而反复深入研究，结果发现，在以银粉末、比重为4以上的无机粉末填料、树脂、固化剂成分和溶剂作为必须成分的导电性树脂组合物中，使用苯氧基树脂、封端异氰酸酯作为树脂成分，并将各成分按特定量配混，由此能得到实现了低银含有率且低电阻、高粘接性、高温耐湿性的导电性粘接剂组合物，从而完成了本发明。
即，根据本发明的第一发明，提供一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，其含有银粉末(A)和比重为4以上的无机粉末填料(B)作为导电性粉末、苯氧基树脂(C)和封端异氰酸酯(D)作为粘合成分以及溶剂(E)，
银粉末(A)相对于总重量配混20～50重量％，无机粉末填料(B)相对于总重量配混60重量％以下，封端异氰酸酯(D)的量相对于100重量份苯氧基树脂(C)为5～90重量份，粘合成分(C+D)相对于总重量含有5～14重量％。
另外，根据本发明的第二发明，提供一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，第一发明中的所述银粉末(A)为鳞片状的银粉末。
另外，根据本发明的第三发明，提供一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，第一发明中的所述无机粉末填料(B)为选自Ni、Cu、Bi、Co、Mn、Sn、Fe、Cr、Ti或Zr中的一种以上金属粉末；或者为选自WO3、SnO2、ZnO2、ZrO2或TiO2中的1种以上氧化物粉末。
另外，根据本发明的第四发明，提供一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，第一或第三发明中的所述无机粉末填料(B)的平均粒径为1μm以下。
另外，根据本发明的第五发明，提供一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，第一发明中的所述苯氧基树脂(C)的数均分子量为5000以上。
另外，根据本发明的第六发明，提供一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，第一发明中的所述粘合成分含有数均分子量5000以下的环氧树脂(F)。
另外，根据本发明的第七发明，提供一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，第一或第六发明中的所述粘合成分还含有酚醛树脂(G)。
另一方面，根据本发明的第八发明，提供一种电子元件，其是使用第一～第七中的任一发明的导电性粘接剂组合物形成的。
发明的效果
本发明的导电性粘接剂组合物由于按特定量配混银粉末，并按特定量配混作为无机粉末填料的特定比重的粉末，进而按特定量配混作为高分子树脂的苯氧基树脂，所以实现低银含有率且低电阻率，并且可以低成本化。另外，作为苯氧基树脂的固化剂，将封端异氰酸酯相对于苯氧基树脂按特定量配混而提高交联密度，可以实现高粘接性、高温耐湿性。
因此，将本发明的导电性粘接剂组合物适用于钽电容器、铝固体电解电容器等各种电子元件的内部电极、端面电极时，可以实现低电阻且高粘接强度、高温耐湿性。进而，通过混合作为树脂成分的环氧树脂或酚醛树脂，可以实现被粘接面的耐湿性(以下也称为被粘接耐湿性)更优异、维持低银含有率且低电阻率的导电性粘接剂。
具体实施方式
1.导电性粘接剂组合物
以下，首先详细说明本发明的导电性粘接剂组合物。
本发明的导电性粘接剂组合物的第一特征在于，作为导电性粉末，不仅含有银粉末而且还含有比重为4以上的无机粉末填料。只要该无机粉末填料的比重为4以上，不限于如金属粉末这样的具有导电性的粉末，即使使用金属氧化物等，也可以维持充分的导电性。
另外，本发明的导电性粘接剂组合物的第二特征在于，按特定量配混苯氧基树脂和封端异氰酸酯。
(A.银粉末)
银粉末是导电性粘接剂组合物的导电性成分。对粒径的大小没有特别限定，但希望平均粒径为30μm以下，优选为20μm以下，更优选为10μm以下。希望是在该范围内的粒径大的银粉末和粒径小的银粉末的混合。
对形状没有特别限定，但考虑到价格、操作性、保存性、得到的特性等，希望适用鳞片状的银粉末、球状的银粉末，优选适用鳞片状的银粉末。但是，结合导电性粘接剂的使用方法、所要求的特性，也可以适用球状粉末、针状粉末。
通常，银粉末使用不含铅的纯银，但在不影响本发明的目的的范围内，也可以采用Sn、Bi、In、Pd、Ni、Cu等金属、合金，或者混合粉末。
另外，银粉末的配混比例设定在20～50重量％的范围内。若为50重量％以下则具有成本优势，但若配混比例不足20重量％则导电性差而不优选。优选为20～45重量％的范围，更优选为20～40重量％。
(B.无机粉末填料)
作为本发明中的无机粉末填料(B)，使用比重为4以上的无机粉末。
对无机粉末填料没有特别限定，可列举出：作为金属粉末的Ni、Cu、Bi、Co、Mn、Sn、Fe、Cr、Ti、Zr等，作为氧化物粉末的WO3、SnO2、ZnO2、ZrO2、TiO2等，其他氮化物，碳化物，氢氧化物，碳酸盐，硫酸盐等。这些均是比重为4以上的无机粉末，可以单独使用，也可以多种组合使用。比重不足4的无机粉末，例如Al、Mg、MgO，由于会使导电性粘接剂的体积电阻率增高而不优选。
无机粉末填料的粒径没有特别限定，但优选平均粒径为1μm以下。若平均粒径超过1μm，则影响导电性较大的银粉末彼此的接触，而使导电性劣化。通过使用细的物质作为无机粉末，可以不影响银粉末彼此的导电。
无机粉末填料(B)的配混比率设定为相对于总量的60重量％以下。若无机粉末填料(B)超过60重量％，则涂布性恶化而不优选。另一方面，若无机粉末填料(B)不足1重量％，则会影响导电性。优选的配混量为3～55重量％，更优选为5～50重量％，进一步优选为10～40重量％。
(C.苯氧基树脂)
在本发明中，使用苯氧基树脂作为主要粘合成分。苯氧基树脂在骨架中具有富有反应性的环氧基、羟基，例如可列举出具有双酚骨架的苯氧基树脂、具有酚醛清漆骨架的苯氧基树脂、具有萘骨架的苯氧基树脂、具有联苯骨架的苯氧基树脂等。在这些当中，优选为双酚A型苯氧基树脂。
对苯氧基树脂的分子量没有特别限定，从固化后的涂膜中的银浓度相对增加，导电性提高的观点出发，希望为溶剂所需量增加的数均分子量5000以上。苯氧基树脂的数均分子量优选为7000以上，更优选为8000以上。在常温下为固体时，溶解于溶剂(E)使用。
作为上述苯氧基树脂的市售品，可列举出例如三菱化学株式会社制造的jER1256、jER4250、jER4275，新日铁化学株式会社制造的YP-50、YP-50S、YP-70、ZX-1356-2、FX-316、YPB-43C、YPB-43M等。这些可以单独使用，也可以多种组合使用。
如前述那样，苯氧基树脂具有优异的成膜性，并且具有通过固化时的固化收缩而使导电性颗粒彼此密合的效果，因此有助于导电性的提高。
对于苯氧基树脂的含量，相对于总量，设定为与封端异氰酸酯的总量(C+D)计为5～14重量％。苯氧基树脂优选配混5～13重量％，更优选配混5～12重量％。若苯氧基树脂小于5重量％，则粘接性恶化，若大于14重量％，则导电性恶化。
(D.封端异氰酸酯)
苯氧基树脂(C)在骨架中具有富有反应性的环氧基、羟基，因此要求固化剂具有与这些基团反应而形成交联结构的功能。
因此，作为本发明的固化剂，使用封端异氰酸酯。封端异氰酸酯是指将异氰酸酯化合物的异氰酸酯基由封端剂保护而成的物质。
封端异氰酸酯通常在常温下稳定，但将该封端剂加热到解离温度以上的温度时，则生成游离的异氰酸酯基。因此，当使用没有由封端剂保护的异氰酸酯化合物时，常温下的稳定性恶化。封端剂的解离温度没有特别限定，但优选为50～200℃，更优选为100～180℃。
作为上述封端异氰酸酯的市售品，可列举出例如日本聚氨酯工业株式会社制造的millionate MS-50、Coronate AP Stable、Coronate2503、Coronate2512、Coronate2507、Coronate2527等。这些可以单独使用，也可以多种组合使用。
另外，也可以将对于上述封端异氰酸酯的封端剂的解离催化剂、促进苯氧基树脂和异氰酸酯的反应的固化促进剂混合。解离催化剂、固化促进剂根据种类不同没有特别限定，可列举例如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡等有机锡化合物，四亚乙基二胺等叔系胺化合物等。这些可以单独使用，也可以多种组合使用。
在本发明中，通过使用封端异氰酸酯，可以增加与苯氧基树脂的交联密度，并且可以提高粘接性、耐热性、耐湿性。
对于封端异氰酸酯的含量，希望相对于100重量份苯氧基树脂混合5～90重量份，优选配混10～80重量份，更优选配混15～50重量份。若含量小于5重量份，则交联密度下降，粘接性恶化。另一方面，若含量大于90重量份，则导电性恶化。
在本发明中，对于粘合成分(C+D)的配混比例，希望相对于总量为5～14重量％。粘合成分优选配混5～12重量％，更优选配混6～11重量％。若配混比率不足5重量％，则有时粘接强度、高温强度下降，另外，若超过14重量％，则会产生导电性恶化等弊端。
(E.溶剂)
在本发明中，使树脂粘合成分溶解于溶剂(E)来使用。尤其当苯氧基树脂(C)、封端异氰酸酯(D)、环氧树脂(F)和酚醛树脂(G)为固体时，使其溶解于溶剂(E)而成为液态。因此，作为溶剂(E)，选择可以溶解配混的树脂，并且当粘接剂组合物固化时，溶剂成分会挥发/蒸发或者分解并飞散的有机化合物。
作为上述溶剂，可列举出例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯等酯类，N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等极性溶剂，丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、环己酮等酮类，己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯等烃化合物等。这些可以单独使用，也可以多种组合使用。但是，封端剂从封端异氰酸酯(D)解离而产生的异氰酸酯基由于与伯胺、仲胺、羟基的反应性较高，若使用具有这些官能团的溶剂，则会影响树脂固化体系而不优选。
通常，在通过配混特定量以上的作为高分子树脂的苯氧基树脂来维持粘度的情况下，与低分子树脂，例如环氧树脂的情况相比较，需要大量的溶剂。溶剂在固化时会蒸发，因此即使为相同的银含有率，溶剂量越多，固化后的涂膜中含有的银浓度越增加，从而导电性提高。
因此，溶剂优选配混5～45重量％，更优选配混10～40重量％。若溶剂的量不足5重量％，则存在导电性粘接剂的粘度增高而使涂布性恶化的情况，反之，若超过45重量％配混，则存在粘度过低而使涂布性恶化，或者对粘接性造成不良影响的情况。
(F.环氧树脂)
在本发明的上述粘合成分中，可以进一步追加使用环氧树脂。环氧树脂的数均分子量优选为5000以下。数均分子量更优选为4000以下，进一步优选为3000以下。若是数均分子量为5000以下的环氧树脂，则可以改善被粘接耐湿性，但即使混合数均分子量大于5000的环氧树脂，也存在不能改善被粘接耐湿性的情况。
作为数均分子量为5000以下的环氧树脂，可列举出例如三菱化学株式会社制造的环氧树脂、jER827、jER828、jER828EL、jER828XA、jER834、jER801N、jER801PN、jER802、jER813、jER816A、jER816C、jER819、jER1001、jER1002、jER1003、jER1055、jER1004、jER1004AF、jER1007、jER1009等。这些可以单独使用，也可以多种组合使用。
上述环氧树脂的含量也基于粘合成分的总重量，优选为0.1～7重量％，更优选为0.1～5重量％。环氧树脂的配混量越多导电性越恶化，但另一方面粘接强度、被粘接耐湿性越提高。
另外，可以组合使用上述环氧树脂用的固化剂、固化促进剂。只要固化剂、固化促进剂是用于环氧树脂的就没有特别限定。
作为固化剂，可列举出例如二氨基二苯基甲烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、二氨基二苯基砜、异佛尔酮二胺、双氰胺等胺系化合物，邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐等酸酐，多酚类、聚酰胺等。
作为固化促进剂，可列举出例如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑等咪唑类，三(二甲基氨基甲基)苯酚、苄基二甲基胺、十一碳-7-烯等叔胺系化合物等。
这些可以单独使用，也可以混合多种使用。当使用固化剂、固化促进剂时，不仅被粘接耐湿性提高，而且粘接强度也提高。
(G.酚醛树脂)
在本发明的上述粘合成分中，可以进一步追加使用酚醛树脂。酚醛树脂只要能溶解于溶剂(E)即可，没有特别限定，但优选使用酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂。在本发明中，从贮存稳定性的观点出发，更优选使用酚醛清漆型酚醛树脂。
另外，可以组合使用上述酚醛树脂用的固化剂。作为固化剂，可列举出六亚甲基四胺等胺系化合物。当使用固化剂时，不仅被粘接耐湿性提高，粘接强度也提高。
酚醛树脂的含量也基于粘合成分(C+D)的总重量，优选为0.1～7重量％，更优选为0.1～5重量％。当含有环氧树脂(F)和酚醛树脂(G)时，也要求粘合成分(C+D)、环氧树脂(F)和酚醛树脂(G)的总和相对于总重量为5～14重量％。随着酚醛树脂的配混量增多，导电性恶化，但另一方面粘接强度、高温强度、被粘接耐湿性提高。
当含有环氧树脂(F)和酚醛树脂(G)时，也可以组合使用对于它们的固化剂、固化促进剂。
在如上述的本发明中，认为通过配混数均分子量为5000以下的环氧树脂或酚醛树脂，或者其两者，可以增加暴露于固化后的涂膜表面上的环氧基和羟基等反应性较高的官能团的量，由此，提高与涂膜上所涂布的导电性粘接剂的被粘接性，并且进一步提高粘接连接面的高温耐湿性。
2.电子元件
本发明的导电性粘接剂组合物作为固体电解电容器等电子元件的内部电极、端面电极、以及粘接剂等使用。此外，也可以用于层叠陶瓷电容器、片式电阻器等电子元件等的粘接。在使用时，对被粘面通过浸渍、丝网印刷等涂布导电性粘接剂组合物后，进行加热固化。
通常，对于固体电解电容器，依次形成：对由加压成形并烧结钽等阀作用金属的烧结体形成的阳极体的表面进行氧化而形成的电介质氧化皮膜层、由二氧化锰、导电性高分子等导电性材料形成的固体电解质层、碳层、银层。之后，通过电阻焊接连接阳极引线框和阳极引线，并使用导电性粘接剂连接阴极引线框和银层，通过封装树脂覆盖，由此进行制作。
近年来，随着作为贵金属的银的价格上升，对于固体电解电容器，要求等效串联电阻(ESR)低，而且低价格的糊剂。目前为止为了降低价格而使用银粉末以外的金属粉末时，电阻率变大，不可以作为ESR使用。
但是，在本发明中，如上所述，通过按特定量配混银粉末、比重为4以上的无机粉末填料、苯氧基树脂、封端异氰酸酯、溶剂，可以使银粉末的含有率下降至20～50重量％的范围，同时可以实现成本优势和低ESR的兼顾。
实施例
以下，基于实施例具体地说明本发明，但本发明不限于以下的实施例。此外，所使用的原材料如下所示。
(A)导电性粉末、
银粉末使用银粉A：鳞片状银粉末、银粉B：球状银粉末。
另外，无机粉末使用，Ni粉末A：比重为8.9且平均粒径为0.5μm的Ni粉末，Ni粉末B：比重为8.9且平均粒径为2μm的Ni粉末，Al粉末：比重为2.7且平均粒径为0.5μm的Al粉末，WO3粉末：比重为7.2且平均粒径为0.3μm的三氧化钨粉末。
(B)树脂
作为树脂成分，苯氧基树脂使用苯氧基树脂A：数均分子量约10000的双酚A型固体苯氧基树脂(三菱化学株式会社：jER1256)。
另外，环氧树脂使用环氧树脂A：数均分子量约370的双酚A型液态环氧树脂(三菱化学株式会社：jER828)、环氧树脂B：数均分子量约1650的双酚A型固体环氧树脂(三菱化学株式会社：jER1004AF)、环氧树脂C：数均分子量约5500的双酚A型固体环氧树脂(三菱化学株式会社：jER1010)。
酚醛树脂使用酚醛/二甲苯树脂(phenol xylylene resin)(明和化成株式会社：MEHC-7800H)。
(C)固化剂
作为用于苯氧基树脂的固化剂，使用封端异氰酸酯：封端异氰酸酯化合物(日本聚氨酯工业株式会社：millionateMS-50、解离温度180℃)，非封端型异氰酸酯化合物(日本聚氨酯工业株式会社：CoronateCORONATE HX)。
另外，作为用于环氧树脂的固化剂，使用固化剂A：双氰胺(三菱化学株式会社：DICY-7)、固化剂B：六亚甲基四胺(三菱瓦斯化学株式会社：hexamin)、固化促进剂：2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑(四国化成株式会社：curezol2P4MHZ-PW)。
(D)溶剂
溶剂使用溶剂A：乙二醇单丁醚乙酸酯(协和发酵化学株式会社：ブチセルアセテート)、溶剂B：苯基缩水甘油醚(阪本药品工业株式会社：PGE)。
另外，实施例1～23与比较例1～11的各试样混炼后，进行以下所示的评价。
(1)体积电阻值的测定
在氧化铝基板上印刷试样(导电性粘接剂)，使其成为宽0.6mm、长60mm的长方形状，在200℃的烘箱中放置60分钟，固化后，冷却至室温，在导电性粘接剂上的两端测定电阻值。接着，测定印刷并固化的热导电性粘接剂的膜厚度，通过电阻值与膜厚度求出体积电阻率[Ω·cm]。
(2)涂布性的评价
使用试样(导电性粘接剂)，通过400目的丝网印刷10条宽100μm、长20mm的直线，在印刷面上存在碎裂、模糊、流挂等情况则不合格(×)，若确认没有存在这些情况则合格(○)。
(3)粘接强度的测定
在氧化铝基板上滴加试样(导电性粘接剂)，并载置1.5mm边长的硅芯片，在200℃的烘箱中放置60分钟使其固化。冷却至室温后，相对于该基板从水平方向对硅芯片施力，将剥离该硅芯片时的力作为粘接强度[N]进行测定。
(4)高温粘接强度的测定
在铜基板上滴加试样(导电性粘接剂)，并载置1.5mm边长的硅芯片，在200℃的烘箱中放置60分钟使其固化。冷却至室温后，在加热至350℃的热板上，将该铜基板放置20秒，之后，相对于保持加热状态的铜基板，从水平方向对硅芯片施力，将剥离该硅芯片时的力作为高温粘接强度[N]进行测定。
(5)被粘接性的测定
在氧化铝基板上的一面涂布试样(导电性粘接剂)，并在200℃的烘箱中放置60分钟使其固化而生成涂膜。冷却至室温后，将由以下成分所制备而成的用于被粘接性测定的导电性粘接剂向该涂膜上滴加，并载置1.5mm边长的硅芯片，在200℃的烘箱中保持60分钟使其固化。之后冷却至室温，作为被粘接强度的测定试样。相对于该测定试样的涂膜从水平方向对硅芯片施力，将剥离该硅芯片时的力作为被粘接强度[N]进行测定。
被粘接性测定用的导电性粘接剂：72重量份鳞片状银粉、4.2重量份苯氧基树脂(三菱化学株式会社：JER1256)、2.5重量份封端异氰酸酯(日本聚氨酯工业株式会社：millionateMS-50)、3.3重量份酚醛/二甲苯树脂(明和化成株式会社：MEHC-7800H)、0.33重量份六亚甲基四胺(三菱化学株式会社：hexamin)、17.76重量份乙二醇单丁醚乙酸酯(协和发酵化学株式会社：ブチセルアセテート)
(6)被粘接耐湿性的评价
将上述(5)中所制作的被粘接强度的测定试样放置于PCT(高压锅试验)装置，在温度121℃、湿度100％RH、2.1atm下保持48小时(耐湿试验)。冷却至室温后，与上述(5)同样地求出被粘接强度。将该被粘接强度与上述(5)中所测定的被粘接强度相比较，将耐湿试验前后的被粘接强度的降低率[％]作为被粘接耐湿性的评价的指标。
(7)成本优势的评价
当银粉的含量相对于总重量大于50重量％时则没有成本优势(×)，50重量％以下时则具有成本优势(○)。
(8)贮存稳定性的评价
将试样(导电性粘接剂)装入软膏瓶中密封，在10℃下放置30天。使用Brookfield公司制造的HBT粘度计测定放置前后的50rpm时的粘度。对于贮存稳定性，将放置后的粘度与放置前的粘度相比，若在2倍以内则评价为合格(○)，若超过2倍则评价为不合格(×)。
(9)综合评价
在上述的评价项目中，若满足以下所有条件：体积电阻率为1×10-3Ω·cm以下、粘接强度为40N以上、高温粘接强度为4N以上、对于被粘接性、为30N以上、对于被粘接耐湿性、被粘接强度的降低率为50％以下，则合格(○)，若有一个条件不满足则不合格(×)。
(实施例1～23)
将表1、2中所记载的银粉、无机粉末成分、粘合剂树脂、溶剂成分作为原料，制备粘接剂组合物，使用三辊磨型混炼机混炼，得到本发明的导电性粘接剂。在表1、2中，各成分的浓度以重量％进行表示。
使用该导电性粘接剂，实施上述(1)～(7)的测定，对体积电阻率、涂布性、粘接强度、高温强度、被粘接性、被粘接耐湿性、成本优势进行评价。其结果在表1、2中汇总表示。
[表1]
[表2]
(比较例1～11)
将表3中所记载的银粉、无机粉末成分、粘合剂树脂、溶剂成分作为原料，制备粘接剂组合物，使用三辊磨型混炼机混炼，得到比较用的导电性粘接剂。使用该导电性粘接剂，按上述(1)～(7)，进行体积电阻率、涂布性、粘接强度、高温强度、被粘接性、被粘接耐湿性、成本优势的测定和评价。其结果在表3中汇总表示。
[表3]
(评价)
由表1、2明显可知，实施例1～23的导电性粘接剂的导电性、涂布性、粘接性、耐热性、被粘接耐湿性均优异。另外，可知在这些实施例中，含有数均分子量5000以下的环氧树脂或酚醛树脂的实施例13～16、18～23的导电性粘接剂的被粘接耐湿性更优异。需要说明的是，对于实施例12，由于Ni粉B为比重8.9且平均粒径2μm的较大的Ni粉末，因此在体积电阻率、被粘接性、被粘接耐湿性的方面有少许的下降，但为不影响实用性的水平。
另一方面，由表3明显可知，比较例1～11的导电性粘接剂的导电性、涂布性、粘接性、耐热性、被粘接耐湿性、成本优势的任一者差。即，对于比较例1，由于使用比重为4以下的无机粉末填料，因此体积电阻率较高而不合格。对于比较例2，由于银粉末的含量小于20重量％，因此体积电阻率较高而不合格。对于比较例3，由于银粉末的含量大于50重量％，因此没有成本优势而不合格。对于比较例4、5，由于银粉末与无机粉末填料的总和在50～80重量％的范围以外，因此涂布性较差而不合格。对于比较例6，由于封端异氰酸酯的含量相对于苯氧基树脂小于5重量份，因此粘接性、耐热性较差而不合格。对于比较例7，由于封端异氰酸酯的含量相对于苯氧基树脂大于90重量份，因此体积电阻率较高而不合格。对于比较例8，由于苯氧基树脂的含量大于10重量％，因此体积电阻率较高而不合格。对于比较例9，由于苯氧基树脂的含量小于3重量％，因此体积电阻率、涂布性、粘接强度等较差而不合格。另外，对于比较例10，由于使用非封端异氰酸酯，因此贮存稳定性不合格。对于比较例11，以日本专利第3484957号作为参考而评价，但没有成本优势且贮存稳定性也不合格。
产业上的可利用性
根据本发明，通过将银粉末、比重为4以上的无机粉末填料、苯氧基树脂、封端异氰酸酯、溶剂作为必须成分，并调整这些成分的配混比，即使银粉末的含量在相对于总重量的20～50重量％即比较少的范围内，也可以提供维持良好的导电性以及粘接性、涂布性、耐热性、被粘接性、被粘接耐湿性优异的导电性粘接剂。
本发明的导电性树脂糊剂可以适用于钽电容器、铝固体电解电容器、片式电阻器等各种电子元件的内部电极、端面电极、以及它们的粘接。另外，由于可以在低温下固化，因此相对于触摸面板等的布线电极、使用其的电子元件等，可以实现优异的处理性和低电阻值，因此其工业价值极高。

Claims (8)

1.一种导电性粘接剂组合物，其特征在于，其含有银粉末(A)和比重为4以上的无机粉末填料(B)作为导电性粉末、苯氧基树脂(C)和封端异氰酸酯(D)作为粘合成分以及溶剂(E)，
银粉末(A)相对于总重量配混20～50重量％，无机粉末填料(B)相对于总重量配混60重量％以下，封端异氰酸酯(D)的量相对于100重量份苯氧基树脂(C)为5～90重量份，粘合成分(C+D)相对于总重量含有5～14重量％，
银粉末(A)和无机粉末填料(B)的总量为相对于总重量的50～80重量％。
2.根据权利要求1所述的导电性粘接剂组合物，其特征在于，
所述银粉末(A)为鳞片状的银粉末。
3.根据权利要求1所述的导电性粘接剂组合物，其特征在于，
所述无机粉末填料(B)为选自Ni、Cu、Bi、Co、Mn、Sn、Fe、Cr或Ti、Zr中的一种以上金属粉末；或者为选自WO3、SnO2、ZnO2、ZrO2或TiO2中的1种以上氧化物粉末。
4.根据权利要求1或3所述的导电性粘接剂组合物，其特征在于，
所述无机粉末填料(B)的平均粒径为1μm以下。
5.根据权利要求1所述的导电性粘接剂组合物，其特征在于，
所述苯氧基树脂(C)的数均分子量为5000以上。
6.根据权利要求1所述的导电性粘接剂组合物，其特征在于，
所述粘合成分含有数均分子量5000以下的环氧树脂(F)。
7.根据权利要求1或6所述的导电性粘接剂组合物，其特征在于，
所述粘合成分还含有酚醛树脂(G)。
8.一种电子元件，其是使用权利要求1～7中的任一项所述的导电性粘接剂组合物形成的。
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