CN112011302A - 导电性粘接剂和导电性粘接剂的使用方法 - Google Patents

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CN112011302A CN202010326369.7A CN202010326369A CN112011302A CN 112011302 A CN112011302 A CN 112011302A CN 202010326369 A CN202010326369 A CN 202010326369A CN 112011302 A CN112011302 A CN 112011302A
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Abstract

本发明提供在微相分离而成的导电性粘接剂中导电性粒子相对于原位聚合而成的区域更容易偏在于基体树脂中的导电性粘接剂、以及使用了该导电性粘接剂的导电性粘接剂的使用方法。一种基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离的导电性粘接剂,含有导电性粒子,将基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1(重量%),将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2(重量%)时,满足φ1>φ2的关系。

Description

导电性粘接剂和导电性粘接剂的使用方法
技术领域
本发明涉及导电性粘接剂和导电性粘接剂的使用方法。
特别是涉及在固化后微相分离而成的导电性粘接剂中,导电性粒子相对于原位聚合(有时称为in-situ聚合)而成的区域更易于偏在于基体树脂中的导电性粘接剂,和使用了该导电性粘接剂的导电性粘接剂的使用方法。
背景技术
以往,提出了各种在电绝缘性树脂中含有规定量的导电性粒子而成的导电性粘接剂。
例如,提出了兼具良好的粘接性和再加工性、而且低温连接性等也良好的导电性粘接剂(例如,参照专利文献1)。
更具体而言,是一种含有导电性填料和由热塑性树脂和热固性树脂构成的有机粘结剂而成的导电性粘接剂,其特征在于,导电性填料的金属粒子在多种构成金属中不含有铅,该构成金属的浓度在金属粒子表面和金属粒子内部连续变化,具有在有机粘结剂的固化温度附近熔融的金属粒子表面的低熔点层、和金属粒子内部的高熔点层。
另外,还提出了一种控制充分的导电性和优异的涂布作业性而成的导电性粘接剂(例如,参照专利文献2)。
更具体而言,是一种含有作为热固性树脂的环氧树脂等、作为热塑性树脂的聚醚砜树脂等、和导电性粒子而成的导电性粘接剂,所述导电性粘接剂是在使其固化时热固性树脂与热塑性树脂进行相分离且导电性粒子发生偏在而成的。
而且,作为导电性粒子的形状,优选球状、凝聚状、平板状、针状、棒状,其平均粒径为0.01~20μm的范围内的值。
因此,如图7的线A所示,含有作为热固性树脂的环氧树脂等、作为热塑性树脂的聚醚砜树脂等和导电性粒子而成的导电性粘接剂的情况下,与线B所示的不含有聚醚砜树脂的导电性粘接剂的情况相比,导电率良好。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-172606号(权利要求书等)
专利文献2:日本特开2013-67755号(权利要求书等)
发明内容
然而,专利文献1中公开的导电性粘接剂,需要使用构成金属的浓度在金属粒子表面和金属粒子内部连续变化由此具备低熔点层和高熔点层的特殊导电性填料,出现导电性粘接剂的制造成本等容易变高的问题。
另外,存在为了得到规定导电性而配合的导电性粒子需要相当量的问题。
而且,使用作为热塑性树脂的苯氧树脂等,同时使用作为热固性树脂的环氧树脂等,由于使用了彼此相容性良好的树脂,因此不产生微相分离,没有使导电性粒子偏在的意图。
另外,专利文献2所公开的导电性粘接剂中,使其热固化时,虽然热固性树脂与热塑性树脂发生微相分离,但导电性粒子的偏在相以外的相的大小(宽度)必须小到几nm~20nm,而且在导电性粒子的偏在相中也存在导电性粒子的偏在性仍不足的问题。
因此,本发明人等进行了深入研究,结果发现:通过在规定条件下在基体树脂中进行原位聚合,从而使基体树脂与原位聚合而成的区域进行相分离(微相分离),由此导电性粒子更多地偏在于基体树脂中,从而完成了本发明。
即,本发明的目的在于提供利用原位聚合、即便配合较少量的导电性粒子也使该导电性粒子较多地偏在于基体树脂中而成的、具有良好的导电性等的导电性粘接剂,以及用于容易地得到这样良好的导电性的导电性粘接剂的使用方法。
根据本发明,提供一种导电性粘接剂,其特征在于,是基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离而成的,导电性粘接剂含有导电性粒子,将基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1(重量%)并将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2(重量%)时,满足φ1>φ2的关系,能够解决上述问题。
即,能够得到基体树脂与原位聚合而成的区域进行相分离(微相分离)、且基体树脂中含有的导电性粒子偏在很多的导电性粘接剂。
因此,即便配合较少量的导电性粒子,也相对于原位聚合而成的区域较多地偏在于基体树脂,因此能够得到良好的导电性。
应予说明,通过加热处理(第1加热处理和第2加热处理)而得到下述形态的导电性粘接剂,它们基本上包含于本发明的导电性粘接剂。
类型A:第1加热处理前/第2加热处理前的导电性粘接剂(通常为液态)
类型B:第1加热处理后/第2加热处理前的导电性粘接剂(通常为液态)
类型C:第1加热处理后/第2加热处理后的导电性粘接剂(通常为固态)
另外,当构成本发明的导电性粘接剂时,将原位聚合的反应温度设为T1(℃)、并将基体树脂的反应温度设为T2(℃)时,优选使ΔT(=T2-T1)的绝对值为5~50的范围内的值。
通过满足这样的温度关系,从而即便在进行热固化等之前的包含插入到较低粘度的基体树脂中的状态的丙烯酸系单体等的情况下,也能够通过原位聚合而进行均匀且精度良好的聚合化,使基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离。
另外,当构成本发明的导电性粘接剂时,基体树脂优选为热固性环氧树脂。
只要这样基体树脂区域为热固性环氧树脂,则作为反应温度的T2(℃)的调整就比较容易,能够使ΔT(T2-T1)为规定范围内的值,进而使基体树脂区域与原位聚合而成的区域容易且精度良好地进行微相分离。
另外,当构成本发明的导电性粘接剂时,原位聚合而成的区域优选来自于丙烯酸系单体和自由基产生剂的组合、或封端异氰酸酯化合物和含有活性氢的化合物的组合。
只要这样原位聚合而成的区域来自于丙烯酸系单体和自由基产生剂的组合等,则能够使基体树脂与原位聚合而成的区域更容易且精度良好地进行微相分离。
另外,当构成本发明的导电性粘接剂时,优选使导电性粒子的含量相对于整体量为25~70重量%的范围内的值。
通过这样限制导电性粒子的含量,从而即便配合较少量的导电性粒子,也能够通过使其偏在于基体树脂而得到良好的导电性。
另一方面,在进一步要求低导电性的用途、例如功率半导体的电气接合部件等中,能够通过配合相当量的导电性粒子而提供发热、裂纹的产生更少的导电性粘接剂。
另外,当构成本发明的导电性粘接剂时,优选使粘度为0.1~300Pa·sec.(测定温度:25℃)的范围内的值。
如果为这样的导电性粘接剂的粘度,则作为液态的导电性粘接剂,能够使用点胶机等而精度良好地用于规定场所,另外,导电性粒子等的沉降问题也能够容易地控制。
另外,当构成本发明的导电性粘接剂时,优选使电阻率为1×10-4~1×100Ω·cm的范围内的值。
通过这样限制导电性粘接剂的电阻率(导电率),从而从静电屏蔽对策来看,期待用于功率半导体的接合部件等将导电性粘接剂用于广泛用途。
另外,本发明的另一方式是导电性粘接剂的使用方法,其特征在于,所述导电性粘接剂是基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离而成的,所述使用方法包含下述工序(1)~(4)。
(1)准备含有导电性粒子且基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离的导电性粘接剂的工序,
(2)将导电性粘接剂用于被粘接体的工序,
(3)将导电性粘接剂进行加热处理(第1加热处理)而形成原位聚合而成的区域的工序,
(4)使基体树脂与原位聚合而成的区域进行微相分离,而且将基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1(重量%)、并将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2(重量%)时,满足φ1>φ2的关系的工序,
即,通过这样实施,能够有效地得到基体树脂所具有的区域与原位聚合而成的区域进行精度良好的相分离(微相分离)且导电性粒子较多偏在于基体树脂中而成的导电性粘接剂。
因此,作为导电性粘接剂的使用方法,即便配合较少量的导电性粒子,也能够使其更多地偏在于基体树脂,因此能够得到良好的导电性。
附图说明
图1是用于对利用原位聚合而成的导电性粘接剂中的银添加量(重量%)与导电性粘接剂的电阻率(Ω·cm)的关系以及不利用原位聚合的导电性粘接剂中的银添加(重量%)与导电性粘接剂的电阻率(Ω·cm)的关系分别进行说明的图。
图2中的(a)~(c)是用于对本发明的包含基体树脂和基于原位聚合的区域的微相分离进行说明的图。
图3是用于对本发明的导电性粘接剂(导电性粒子/热固化系环氧/基于原位聚合的丙烯酸树脂)的反应温度与粘度的关系进行说明的图。
图4是用于对以往的导电性粘接剂(导电性粒子/热固化系环氧/聚醚砜树脂)的反应温度与粘度的关系进行说明的图。
图5中的(a)是用于对进行了相分离的导电性粘接剂中的导电性粒子的状态进行说明的图(照片,倍率2000),图5中的(b)是用于对未进行相分离的导电性粘接剂中的银状态进行说明的图(照片,倍率2000)。
图6是用于对将进行了相分离的导电性粘接剂制成片状时的表面状态进行说明的图(照片,倍率1000))。
图7是对含有聚醚砜(PES)的导电性粘接剂中的银添加量(vol.%)与导电性粘接剂的导电率(S/cm)的关系(线A)以及不含有聚醚砜(PES)的导电性粘接剂中的银添加量(vol.%)与导电性粘接剂的导电率(S/cm)的关系(线B)分别进行说明的图。
具体实施方式
[第1实施方式]
第1实施方式是一种导电性粘接剂,其特征在于,是基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离而成的,导电性粘接剂含有导电性粒子,将基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1(重量%)、并将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2(重量%)时,满足φ1>φ2的关系。
以下,分成每个构成要件,对第1实施方式的导电性粘接剂进行具体说明。
1.导电性粒子
(1)平均粒径
导电性粒子的平均粒径(体积平均粒径)没有特别限制,通常,优选为0.1~30μm的范围内的值。
其理由在于如果上述导电性粒子的平均粒径为小于0.1μm的值,则变得容易凝聚而存在处理性过度降低的情况。
另一方面,是由于如果上述导电性粒子的平均粒径为超过30μm的值,则使其热固化并进行微相分离后的热固性树脂中的导电性粒子的偏在化有时变得困难。
因此,导电性粒子的平均粒径更优选为0.5~15μm的范围内的值,进一步优选为1.5~5μm的范围内的值。
应予说明,导电性粒子的平均粒径可以依据JIS Z 8819-2:2001利用激光衍射·散射法粒度分布测定装置来测定,或者也可以由电子显微镜照片进行实测,进而也可以由该电子显微镜照片使用图像处理装置进行计算。
(2)形态
另外,导电性粒子的形态也没有特别限定,通常,优选为球状、椭圆球状、立方体状、棒状、栗子状、薄片状、异形状、或这些的组合。
特别是,如果导电性粒子的形态为栗子状和薄片状,则使其热固化并进行微相分离后的热固性树脂中的导电性粒子的偏在化容易,因而为更优选的形态。
另外,关于导电性粒子的形态,更优选为内部具有晶体生长用的核材的实心银粒子。
其理由在于通过使用这样的实心银粒子,从而即便为栗子状等,也能够调节银粒子的结晶变化特性(银粒子的长期形状保持性),进而容易调整导电性粘接剂的堆积密度。
另外,关于导电性粒子的形态,更优选为内部具有规定空隙的中空银粒子。
其理由在于通过使用这样的中空银粒子,能够使导电性粘接剂中的银粒子的偏在化更容易控制,而且能够有利于导电性粘接剂的轻量化和低成本化。
(3)堆积密度
另外,优选使导电性粒子的堆积密度为0.5~5g/cm3的范围内的值。
其理由在于如果上述导电性粒子的堆积密度为小于0.5g/cm3的值,则有时导电性粘接剂中的粘接强度降低。
另一方面,如果上述导电性粒子的堆积密度为超过5g/cm3的值,则有时微相分离后的热固性树脂中的偏在化变得困难。
因此,导电性粒子的堆积密度更优选为1~4g/cm3的范围内的值,进一步优选为1.5~3g/cm3的范围内的值。
应予说明,上述导电性粒子的堆积密度可以依据JIS K5101的振实法而进行测定。
(4)配合量
另外,优选使导电性粒子的配合量相对于导电性粘接剂的整体量为25~70重量%的范围内的值。
其理由在于无论配合较少量的导电性粒子,还是配合较多量的导电性粒子,都能够分别通过均匀且明确地偏在而得到良好的导电性。
因此,导电性粒子的配合量相对于导电性粘接剂的整体量更优选为30~60重量%的范围内的值,进一步优选为35~50重量%的范围内的值。
(5)表面被覆层
另外,优选在导电性粒子的表面具有将有机酸、有机酸盐、表面活性剂和偶联剂中的至少一者作为主成分而成的表面处理层。
其理由在于通过具有这样的表面处理层,能够调节导电性粒子的结晶变化特性(例如,银粒子的长期形状保持性)。
应予说明,如果构成表面处理层的主成分为有机酸或有机酸盐,则还存在调节与热固性树脂的亲和性、由热固化处理而微相分离后的热固性树脂中的导电性粒子的偏在化变得更容易的优点。
(5)-1种类
另外,作为这样的有机表面处理剂的种类,没有特别限制,通常,可以举出己酸、2-乙基己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、褐煤酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、12-羟基硬脂酸、苯甲酸、葡萄糖酸、肉桂酸、水杨酸、没食子酸、十五烷酸、十七烷酸、花生酸、木质素酸、蜡酸、2-戊基壬酸、2-己基癸酸、2-庚基十二烷酸、异硬脂酸、棕榈油酸、异油酸、反油酸、蓖麻油酸、二十碳烯酸、芥酸、鲨鱼酸等一元酸;丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、苹果酸、邻苯二甲酸、富马酸等二元酸等的单独一种或二种以上的组合。
(5)-2配合量
另外,使有机表面处理剂的配合量相对于导电性粒子(银粒子等)100重量份优选为0.1~8重量份的范围内的值。
其理由在于通过这样调整有机表面处理剂的配合量,从而调节导电性粒子的结晶变化特性,进而能够更容易地控制导电性粘接剂中的导电性粒子的偏在化。
即,由于如果有机表面处理剂的配合量为小于0.1重量份的值,则有时导电性粒子彼此变得容易凝聚。另一方面,由于如果有机表面处理剂的配合量为超过8重量份的值,则有时变得得不到导电性粒子的良好的偏在化。
因此,有机表面处理剂的配合量相对于导电性粒子100重量份更优选为0.5~7重量份的范围内的值,进一步优选为1~6重量份的范围内的值。
2.基体树脂
当构成本发明的导电性粘接剂时,作为基体树脂,优选使用热固性树脂和热塑性树脂、或者它们中的任一种树脂。
然后,可以通过第1加热处理而在基体树脂中进行规定单体成分的原位聚合,形成规定区域(热固化区域和/或热塑区域),接着,通过第2加热处理而发挥作为规定的导电性粘接剂的功能。
该情况下,使导电性粘接剂最终热固化等时,优选配合与由原位聚合而得到的区域相互进行微相分离这样的基体树脂。
其理由在于通过配合与原位聚合而成的区域相互进行相分离的基体树脂,从而即便配合较少量的导电性粒子,也能够基本上使导电性粒子集中偏在于基体树脂,例如,能够得到如图1的线A所示的良好的电阻率(导电性)。
其中,还另外发现通过分别适当控制基体树脂的种类、原位聚合而成的区域的种类、以及导电性粒子的表面处理剂或表面处理等而使导电性粒子相对于基体树脂而言集中偏在于原位聚合而成的区域。
这里,图1中,线A属于利用了基于本发明的原位聚合的相分离状态的导电性粘接剂,线B属于以往的非相分离状态的导电性粘接剂、即不利用原位聚合的导电性粘接剂。
而且,如线A所示,可以理解与线B相比,为相同的银添加量(例如,40重量%~60重量%的范围)时,利用了基于原位聚合的相分离状态的导电性粘接剂的电阻率的值低3个数量级左右。
(1)种类1
基体树脂中使用的树脂的种类没有特别限制,例如,作为热固性树脂,可举出环氧类树脂(包含固化剂)、酚醛系树脂、聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂(交联丙烯酸系树脂)、聚氨酯系树脂(交联聚氨酯系树脂)、有机硅系树脂、不饱和聚酯系树脂、乙烯酯系树脂、三聚氰胺系树脂、脲系树脂等的单独一种或二种以上的组合。
而且,它们中,可以说更优选含有固化剂的环氧类树脂作为基体树脂中使用的树脂。
其理由在于通过使用这样的含有固化剂的环氧类树脂,从而容易控制与原位聚合而成的区域的相互极性,进而容易与原位聚合而成的区域产生相分离,基体树脂中的导电性粒子的偏在变得更容易。
另外,如果基体树脂为环氧类树脂,则制成导电性粘接剂而对各种被粘接体表现出良好的粘接性,进而得到适当的机械强度。
(2)种类2
另一方面,作为用于基体树脂的热塑性树脂,例如,可举出苯氧系树脂、丙烯酸系树脂(非交联丙烯酸系树脂)、聚氨酯系树脂(非交联聚氨酯系树脂)、聚酯系树脂(非交联聚酯系树脂)、有机硅系树脂等的单独一种或二种以上的组合。
而且,它们中,非交联聚氨酯系树脂为更优选的作为基体树脂的热塑性树脂。
其理由在于通过使用这样的基体树脂所含有的热塑性树脂,从而容易控制与原位聚合而成的区域的相互极性,进而容易产生相分离,基体树脂所具有的热塑性树脂中的导电性粒子的偏在变得更容易。
另外,如果基体树脂为热塑性的非交联聚氨酯系树脂,则作为导电性粘接剂,重复耐久性相对优异,进而得到适当的硬度,因而优选。
(3)配合量
另外,使基体树脂的配合量相对于导电性粒子(银粒子等)100重量份优选为15~225重量份的范围内的值。
其理由在于通过这样调整基体树脂的配合量,从而基体树脂所具有的热固化区域和/或热塑性树脂中的导电性粒子的偏在化变得更容易,得到良好的电气特性,且与各种被粘接体的粘接性等变得更良好。
即,如果基体树脂的配合量为小于15重量份的值,则有时在热处理后无法稳定地进行微相分离,导电性粒子的偏在化变得不充分。
另一方面,如果基体树脂的配合量为超过225重量份的值,则有时导电率降低,相反电阻率过度增加。
因此,基体树脂的配合量相对于导电性粒子100重量份更优选为17~210重量份的范围内的值,进一步优选为21~195重量份的范围内的值。
3.原位聚合用成分
(1)种类
作为原位聚合用成分的种类,只要是能够在基体树脂中混合规定量并在原位发生规定的聚合反应的单体成分、化合物等,就没有特别限制,例如,优选为丙烯酸系单体和自由基产生剂的组合、封端异氰酸酯化合物和含有活性氢的化合物的组合(例如,聚氨酯预聚物的封端化物和多胺的组合)、环氧树脂和离子聚合催化剂中的至少一者。
尤其可以说:如果原位聚合用成分是丙烯酸系单体和自由基产生剂的组合、或者封端异氰酸酯化合物和含有活性氢的化合物的组合,则在各种基体树脂中都以较低的温度、迅速且均匀地进行原位聚合。
(2)配合量
另外,使原位聚合用成分的配合量相对于基体树脂100重量份优选为30~200重量份的范围内的值。
其理由在于如果上述原位聚合用成分的配合量小于30重量份,过少,则有时难以在各种基体树脂中以较低温度、迅速且均匀地进行原位聚合。
另一方面,如果上述原位聚合用成分的配合量超过200重量份,则相反地存在未反应的原位聚合容易残留的情况。
因此,原位聚合用成分的配合量相对于基体树脂100重量份更优选为40~150重量份的范围内的值,进一步优选为50~100重量份的范围内的值。
4.其它配合成分
(1)粘度调节剂
另外,在导电性粘接剂中,作为粘度调节剂(稀释剂、相分离调节剂等),优选配合芳香族烃类、酯类、酮类、二元醇醚等中的至少一种。
作为芳香族烃类的种类,更优选为甲苯、二甲苯等,作为酯类,更优选为乙酸乙酯、乙酸戊酯等,作为酮类,更优选为甲基乙基酮、甲基异丁基酮等,作为二元醇醚,更优选为乙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚等。
而且,导电性粘接剂中的粘度调节剂的配合量根据导电性粘接剂的用途等来确定,通常,相对于基体树脂100重量份,优选为0.1~2000重量份的范围内的值。
其理由在于如果上述粘度调节剂的配合量小于0.1重量份,过少,则有时无法体现配合的添加效果,相反,如果粘度调节剂的配合量超过2000重量份,则有时无法适当地实施原位聚合。
因此,粘度调节剂的配合量相对于基体树脂100重量份更优选为1~200重量份的范围内的值,进一步优选为10~100重量份的范围内的值。
(2)二氧化硅粒子
另外,在导电性粘接剂中,优选添加二氧化硅粒子作为无机填料。
其理由在于如果在导电性粘接剂中存在二氧化硅粒子,则基体树脂与原位聚合而成的区域之间的极性调整变得容易,进而变得容易进行相分离。
另外,由于如果在导电性粘接剂中存在二氧化硅粒子,则热传导率、耐久性、以及粘接性也提高。
这里,作为二氧化硅粒子,无论是疏水性二氧化硅,还是亲水性二氧化硅都可以适当地配合。
另外,可以为凝聚二氧化硅粒子,也可以为非凝聚二氧化硅粒子。
而且,优选使上述二氧化硅粒子的添加量相对于整体量为0.1~5重量%的范围内的值。
其理由在于如果上述二氧化硅粒子的添加量为小于0.1重量%的值,则有时体现不出添加效果。
另一方面,由于如果上述二氧化硅粒子的添加量为超过5重量%的值,则有时导电性和导热性过度降低。
因此,上述二氧化硅粒子的添加量相对于整体量更优选为0.2~3重量%的范围内的值,进一步优选为0.5~2重量%的范围内的值。
(3)其它添加剂
另外,也优选在导电性粘接剂中添加其它的各种添加剂,例如,抗氧化剂、紫外线吸收剂、金属离子捕获剂、粘度调节剂、二氧化硅粒子以外的无机填料、有机填料、碳纤维、着色剂和偶联剂等。
该情况下,还根据配合的添加剂的种类、配合目的而不同,通常,相对于导电性粘接剂的整体量优选在0.01~10重量%的范围内,更优选在0.1~5重量%的范围内。
另外,导电性粘接剂有时因添加导电性粒子而导致氧化劣化加速,因此,优选相对于整体量在0.1~10重量%的范围内添加作为抗氧化剂的胺系抗氧化剂、酚系抗氧化剂或磷酸酯系抗氧化剂等。
5.粘度
另外,导电性粘接剂的粘度(测定温度:25℃,以下相同)可以根据用途等而适当地变更,通常优选为0.1~300Pa·sec.的范围内的值。
其理由在于如果上述导电性粘接剂的粘度为小于0.1Pa·sec的值,则有时导电性粒子变得容易沉降,或者导电性和导热性明显降低。
另一方面,由于如果上述导电性粘接剂的粘度超过300Pa·sec,则有时操作变得困难,或者即便使用点胶机也难以进行均匀的涂布。
因此,导电性粘接剂的粘度更优选为1~150Pa·sec的范围内的值,进一步优选为5~40Pa·sec的范围内的值。
应予说明,上述导电性粘接剂的粘度可以使用后述的实施例1的E型粘度计以规定条件进行测定。
6.密度
另外,通常优选使导电性粘接剂的密度为1.3~3.5g/cm3的范围内的值。
其理由在于如果上述导电性粘接剂的密度为小于1.3g/cm3的值,则有时导电性和导热性明显降低。
另一方面,由于如果上述导电性粘接剂的密度超过3.5g/cm3,则即便在基体树脂与原位聚合而成的区域之间进行相分离,也存在导电性粒子变得难以偏在的情况。
另外,由于如果上述导电性粘接剂的密度超过3.5g/cm3,则有时处理性降低、或者粘接性降低而变得容易与被粘接体剥离。
因此,导电性粘接剂的密度更优选为1.5~3g/cm3的范围内的值,进一步优选为1.6~2.5g/cm3的范围内的值。
7.制造方法
以下,参照图2中的(a)~(c)和图3~图4等,对由导电性粒子10、原位聚合用的单体成分12、基体树脂用单体成分14等来制造导电性粘接剂20的方法进行说明。
(1)导电性粘接剂的原液的准备
如图2中的(a)所示,由导电性粒子10、原位聚合用的单体成分12和基体树脂用单体成分14等来制造导电性粘接剂20的原液。
利用例如螺旋桨混合机、行星式混合机、三辊研磨机、捏合机、刮刀等,将规定量的导电性粒子10、原位聚合用的单体成分12等混合分散到基体树脂用单体成分14中,由此制造均匀的导电性粘接剂的原液20a。
(2)预处理
接下来,虽然未图示,但优选针对得到的导电性粘接剂的原液使用过滤器等将导电性粒子的凝聚物、尘埃进行过滤处理而除去等。
其理由在于通过对导电性粒子的凝聚物等进行过滤处理,能够在使用点胶机等来涂布导电性粘接剂时有效地防止堵塞。
应予说明,如果是导电性粒子(银粒子等),通过内部具有空洞,而且实施规定的表面处理,从而能够存在如下优点:凝聚物的产生较少,例如,使用网眼20~200μm的筛网过滤器等而容易进行过滤处理。
(3)原位聚合
接下来,如图2中的(b)所示,通过加热处理等(有时称为第1加热处理等),在基体树脂用单体成分14中使原位聚合用的单体成分12进行原位聚合。
即,在基体树脂用单体成分14中使单体成分12进行原位聚合,形成规定区域12a,可以形成它们与基体树脂用单体成分14相分离而随之导电性粒子10稍微偏在的相分离前的导电性粘接剂(有时称为原位聚合后的导电性粘接剂)20b。
应予说明,如图3所示,进行第1加热处理等时,使用丙烯酸系单体作为原位聚合用单体成分,因此可以说原位聚合基本上为丙烯酸自由基聚合。
接下来,通过加热处理而原位聚合结束,相分离前的导电性粘接剂的粘度例如在60~80℃再次上升。
应予说明,为图3中示出的本发明的导电性粘接剂时,例如,50~70℃的粘度为1×10-1Pa·sec.左右,可理解为相当低的值。
与此相对,图4中示出的以往的不利用原位聚合的导电性粘接剂,例如,在50~70℃为1×102Pa·sec.左右,粘度为相当高的值。
因此,可以理解在为本发明的导电性粘接剂时,即便在粘度低且粘度值稳定的方面,也与以往的导电性粘接剂相比,处理性优异,相当具有优势。
应予说明,为本发明的导电性粘接剂时,如图2中的(c)所示,可以通过加热处理等(有时称为第2加热处理等)而使基体树脂用单体成分14聚合,含有大量导电性粒子10,与原位聚合而成的区域12a完全相分离,制成本发明的导电性粘接剂20。
然后,优选在对得到的导电性粘接剂的粘度、外观等进行检查的同时,实际使用点胶机等而应用于被粘接体并对粘接性、导电率、导电性粒子的偏在性等进行评价,确认为本发明所规定的导电性粘接剂。
例如,根据图5中(a)的照片,可理解在本发明所规定的导电性粘接剂中,导电性粒子主要相当集中地存在于基体树脂中。
与此相对,如图5中的(b)的照片所示,可理解在仅为环氧类树脂而不利用相分离的导电性粘接剂时,导电性粒子没有偏在而整体相当均匀地存在。
应予说明,为本发明的导电性粘接剂时,即便进行了相分离,也如图6中其表面(照片)所示,极其平滑化。
因此,为本发明的导电性粘接剂时,可理解为即便加工成膜状等形态,也没有特别问题。
[第2实施方式]
第2实施方式是导电性粘接剂的使用方法,其特征在于,所述导电性粘接剂是基体树脂与原位聚合而成的区域进行微相分离而成的,包含下述工序(1)~(4)。
(1)作为导电性粘接剂,准备含有导电性粒子且基体树脂与原位聚合而成的区域进行微相分离的导电性粘接剂的工序,
(2)将导电性粘接剂用于被粘接体的工序,
(3)将导电性粘接剂进行加热处理而形成原位聚合而成的区域的工序,
(4)通过热处理使基体树脂与原位聚合而成的区域形成微相分离,而且将基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1(重量%)、并将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2(重量%)时,满足φ1>φ2的关系的工序。
1.工序(1)
工序(1)为准备导电性粘接剂的工序,作为导电性粘接剂,含有导电性粒子,并在进行加热处理时基体树脂与原位聚合而成的区域进行微相分离。
而且,当准备导电性粘接剂时,将原位聚合的反应温度设为T1(℃)、并将基体树脂的反应温度设为T2(℃)时,优选使ΔT=绝对值(T2-T1)为5~50的范围内的值。
其理由在于通过满足这样的温度关系,从而能够在热固化等之前的较低粘度的基体树脂区域中通过原位聚合而使丙烯酸系单体等也均匀且精度良好地聚合化而进行微相分离。
因此,更优选ΔT=绝对值(T2-T1)为10~45的范围内的值,进一步优选ΔT=绝对值(T2-T1)为15~40的范围内的值。
应予说明,在工序(1)的导电性粘接剂的准备工序中,可以为与第1实施方式中说明的导电性粘接剂的配合成分、制造方法等相同的内容,因此省略再次说明。
2.工序(2)
工序(2)是准备工序,使用点胶机等涂布装置将导电性粘接剂针对被粘接体而应用于各种被粘接体,用于产生原位聚合。
因此,由于使用点胶机等涂布装置,因此优选使导电性粘接剂的粘度为规定范围内的值。
3.工序(3)
工序(3)是将适用于被粘接体的导电性粘接剂进行加热处理(有时称为第1加热处理)、使其原位聚合而形成热塑区域的工序。
该情况下,第1加热处理的加热方法、加热条件可以根据原位聚合的单体成分的种类等而适当地变更,作为一个例子,优选为50~100℃,1~60分钟。
4.工序(4)
工序(4)是通过加热处理(有时称为第2加热处理)使基体树脂与原位聚合而成的区域形成微相分离,而且将基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1(重量%)、并将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2(重量%)时满足φ1>φ2的关系的工序。
应予说明,可以根据SEM图像(SEM照片)来充分推定是否满足φ1>φ2的关系。
此外,也可以以该SEM图像为基础,由面积分别算出导电性粒子的含量φ1、φ2,并以此为基础,考虑导电性粒子、树脂成分的比重等规定条件,分别换算成重量%,由此能够容易地确认满足规定大小关系。
实施例
以下,参照实施例,对本发明的导电性粘接剂等进行更详细的说明。
[实施例1]
1.导电性粒子(银粒子)的制造
(1)栗子状银粉(A-1)的制作
首先,准备含有硝酸银和离子交换水的第1水溶液。
即,向带有搅拌装置的容器(容器A)内收容硝酸银4g和离子交换水24g,使用磁力搅拌器搅拌至均匀溶解。
接下来,准备含有还原剂和离子交换水的第2水溶液。
即,向另一个带有搅拌装置的容器(容器B)内收容作为还原剂的L-抗坏血酸4g和离子交换水24g,使用磁力搅拌器搅拌至均匀溶解,制成L-抗坏血酸水溶液。
向得到的L-抗坏血酸水溶液中投入核物质生成用液体2.5g,制作第2水溶液。即,上述核物质生成用液体如下构成,即,在其整体量中混合97.4重量%的水、明胶0.1重量%和硝酸银1重量%之后,在80℃加热溶解。然后,冷却至25℃后,将浓度28重量%的氨水1.5重量%和硝酸银1重量%在室温下均匀混合搅拌而构成。
接下来,温度保持在各自的液温为25℃后,将容器B中的第2水溶液添加于容器A中的第1水溶液,直接继续搅拌,析出生成栗子状银粉。
接下来,将析出生成的栗子状银粉用离子交换水进行水洗后,将肉豆蔻酸铵水溶液(浓度:0.5重量%)1g添加到混合液中,利用有机酸进行表面处理。
其后,将进行表面处理后的栗子状银粉通过过滤进行排液,进而使用真空烘箱,以100℃、3小时的条件进行干燥,得到栗子状银粉(A-1,平均粒径(D50):3μm)。
(2)封端异氰酸酯化合物(c1)的制作
在带有搅拌装置的容器内收容Sunprene P-663L(聚氨酯预聚物溶液,异氰酸酯含量2.9%,三洋化成工业(株)制)94.0g,以40℃温浴进行加热升温后,收容6.0g的甲基乙基酮肟(东京化成工业(株)制),混合30分钟。放热停止后,进一步在70℃的温浴中混合3小时。
此时,利用红外分光计来确认2200cm-1表示异氰酸酯基的峰消失,得到封端聚氨酯溶液(c1)。
(3)导电性粘接剂的制作
在行星式搅拌机容器内收容23.3g的YL-983U(双酚F型环氧树脂,三菱化学(株)制)、7.4g的ADEKA GLYCIROL ED-509S(丁基苯基缩水甘油醚,ADEKA制)和3.5g的CurezolC-11Z(咪唑,四国化成工业制)后,混合15分钟,得到热固化树脂成分(B-1)。
接下来,收容上述(2)中得到的封端异氰酸酯化合物(c1)13.3g和ADEKA HARDENEREH-5030S(多胺化合物,ADEKA制)2.5g的混合物(C-1)后,混合15分钟。
接下来,收容栗子状银粉(A-1)50.0g,搅拌混合60分钟直到配合成分达到均匀。
接下来,使三辊研磨机(辊间隔30~40μm,转速20rpm)通过2次后,再次返回到行星式搅拌机容器。
接下来,以-0.1MPa·G的减压条件脱泡30分钟后,使用具备网眼63μm的筛网过滤器的过滤装置,进行过滤处理,得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,实施下述评价。
2.导电性粘接剂的评价
(1)粘度
使用E型粘度计VISCOMETER TV22(东洋工业(株)制)对得到的导电性粘接剂(导电性糊料)的粘度(测定温度:25℃)进行测定,按照下述基准进行评价。
◎:40Pa·sec.以下。
〇:超过40Pa·sec.且为150Pa·sec.以下。
△:超过150Pa·sec.且为300Pa·sec.以下。
×:超过300Pa·sec.。
(2)相分离性
对得到的导电性粘接剂的相分离性进行评价。
即,利用点胶机将得到的导电性粘接剂以1cm3涂布于厚度1mm的玻璃板上后,在微风烘箱中以温度120℃、1小时的条件进行加热处理,使导电性粘接剂进行热固化,进而实施表面研磨,制成测定样品。
接下来,对测定样品的研磨表面进行SEM观察,按照下述基准对基体树脂与原位聚合而成的区域的相分离性进行评价。
◎:观察到作为共连续结构的微相分离。
○:观察到作为海岛结构的微相分离。
△:观察到作为逆海岛结构的微相分离。
×:观察不到相分离。
(3)导电性粒子的偏在性
根据评价相分离性的SEM图像,求出相分离的各相中的导电性粒子的面积,还考虑比重等,并由此换算为导电性粒子在进行了相分离的各相中的重量比例。
即,由换算的基体树脂区域的导电性粒子的存在比例(φ1)和原位聚合而成的区域的导电性粒子的存在比例(φ2),按照下述基准来评价导电性粒子的偏在性。
◎:满足φ1>φ2×10。
〇:φ1>φ2×5且满足φ1≤φ2×10。
△:φ1>φ2且满足φ1≤φ2×5。
×:φ1≤φ2或者不在评价对象之内。
(4)电阻率
对得到的导电性粘接剂的电阻率(其倒数为导电性)进行评价。
即,将得到的导电性粘接剂在厚度1mm的玻璃板上使用金属掩模印刷为长度50mm×宽度1mm×厚度0.1mm的线状。
接下来,在微风烘箱中以温度120℃、1小时的条件进行加热处理,使导电性粘接剂进行热固化,制成测定样品。
接下来,使用4端子法(测定电流:0.1mA),对测定样品中的线状的热固化后的导电性粘接剂的2点间(20mm)的导电率(测定数:3)进行测定,算出其平均值,同时按照下述基准进行评价。
◎:电阻率的平均值为1×10-2Ω/cm以下的值。
○:电阻率的平均值为1×10-1Ω/cm以下,且为上述范围外的值。
△:电阻率的平均值为1×100Ω/cm以下,且为上述范围外的值。
×:电阻率的平均值超过1×101Ω/cm,或者看不到导通的状态。
(5)粘接性
对得到的导电性粘接剂的粘接性进行评价。
即,使用点胶机将得到的导电性粘接剂的规定量涂布于作为一方的被粘接体的镀银处理后的铜板上。
接下来,将作为另一方的被粘接体的银溅射处理后的2mm见方Si芯片(Si/Ti/Ag处理)重叠于规定位置。
接下来,在微风烘箱中以温度120℃、1小时的条件进行加热处理,制成测定样品。
接下来,使用拉伸试验机,对测定样品中的剪切粘接强度(测定数:3)进行测定,算出其平均值,同时按照下述基准进行评价。
◎:粘接强度的平均值为20MPa以上的值。
○:粘接强度的平均值为10MPa以上的值。
△:粘接强度的平均值为5MPa以上的值。
×:粘接强度的平均值为小于5MPa的值。
[实施例2]
实施例2中,作为A成分,使栗子状银粉(A-1)的配合量为55.0g,作为B成分,使用18.6g的YL-983U、10.9g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和2.8g的Curezol C-11Z的混合物(B-3),作为C成分,使用10.6g的封端异氰酸酯化合物(c1)和2.0g的ADEKA HARDENER EH-509S的混合物(C-4),除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[实施例3]
实施例3中,作为A成分,使栗子状银粉(A-1)的配合量为60.0g,作为B成分,使用16.7g的YL-983U、9.4g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和2.5g的Curezol C-11Z的混合物(B-4),作为C成分,使用9.6g的封端异氰酸酯化合物(c1)和1.8g的ADEKA HARDENER EH-509S的混合物(C-5),除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[实施例4]
实施例4中,作为A成分,使薄片状银粉(A-2)的配合量为50.0g,作为B成分,使用20.9g的YL-983U、11.7g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和3.1g的Curezol C-11Z的混合物(B-5),作为C成分,使用12.0g的封端异氰酸酯化合物(c1)和2.3g的ADEKA HARDENER EH-509S的混合物(C-6),除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
应予说明,薄片状银粉(A-2)如下制造。
首先,准备含有硝酸银、离子交换水、有机酸和硝酸的第1水溶液。
即,在带有搅拌装置的容器(容器A)内收容硝酸银4g、离子交换水24g、硝酸(浓度:60重量%)0.225g和氨水(浓度:28重量%)0.25g,使用磁力搅拌器搅拌至均匀溶解。
接下来,准备含有还原剂和离子交换水的第2水溶液。
即,在另一个带有搅拌装置的容器(容器B)内收容作为还原剂的L-抗坏血酸4g、离子交换水24g、柠檬酸(柠檬酸一水合物)0.008g和硝酸(浓度:60重量%)2g,使用磁力搅拌器搅拌至均匀溶解。
然后,温度保持在各自液温为25℃后,将容器B中的第2水溶液添加于容器A中的第1水溶液中后,直接继续搅拌,析出生成薄片状银粉。
接下来,将析出生成的薄片状银粉用离子交换水进行水洗后,将肉豆蔻酸铵水溶液(0.5重量%)1g添加于混合液中,利用有机酸进行表面处理。
其后,将进行表面处理后的薄片状银粉利用过滤进行排液,进而,使用真空烘箱以100℃、3小时的条件进行干燥,得到薄片状银粉(A-2,平均粒径(D50):5μm)。
[实施例5]
实施例5中,作为A成分,使薄片状银粉(A-2)的配合量为45.0g,作为B成分,使用23.3g的YL-983U、12.4g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和3.5g的Curezol C-11Z的混合物(B-6),作为C成分,使用13.3g的封端异氰酸酯化合物(c1)和2.5g的ADEKA HARDENER EH-509S的混合物(C-7),除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[实施例6]
实施例6中,作为A成分,使薄片状银粉(A-2)的配合量为40.0g,作为B成分,使用25.6g的YL-983U、13.2g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和3.8g的Curezol C-11Z的混合物(B-7),作为C成分,使用14.6g的封端异氰酸酯化合物(c1)和2.8g的ADEKA HARDENER EH-509S的混合物(C-8),除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[实施例7]
实施例7中,作为B成分,使用28.6g的YL-983U和1.4g的Curezol C-11Z的混合物(B-2),作为C成分,使用由下述制造方法而得到的丙烯酸系热固性树脂化合物(C-3)来代替热固性树脂化合物(C-1),而且使其配合量为20.0g,除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
应予说明,丙烯酸系热固性树脂化合物(C-3)如下制造。
即,在带有搅拌装置的容器内收容甲基丙烯酸二环戊烯氧基乙酯(SIGMA-ALDRICH公司制)99.0g和2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(东京化成工业(株)制)1.0g,接下来,混合搅拌30分钟直至达到均匀,得到丙烯酸系热固性树脂化合物(C-3)。
[实施例8]
实施例8中,作为A成分,使薄片状银粉(A-2)的配合量为50g,作为B成分,使用28.6g的YL-983U和1.4g的Curezol C-11Z的混合物(B-2),作为C成分,使丙烯酸系热固性树脂化合物(C-3)的配合量为20.0g,除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[实施例9]
实施例9中,作为A成分,使用薄片状银粉(A-3)并使其配合量为50g,作为B成分,使用28.6g的YL-983U和1.4g的Curezol C-11Z的混合物(B-2),作为C成分,使丙烯酸系热固性树脂化合物(C-3)为20.0g,除此以外,与实施例1同样地得到利用了原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
应予说明,薄片状银粉(A-3)如下制造。
首先,准备含有硝酸银、离子交换水、有机酸和硝酸的第1水溶液。
即,在带有搅拌装置的容器(容器A)内收容硝酸银4g、离子交换水24g、硝酸(浓度:60重量%)0.225g和氨水(浓度:28重量%)0.25g,使用磁力搅拌器搅拌至均匀溶解。
接下来,准备含有还原剂和离子交换水的第2水溶液。
即,在另一个带有搅拌装置的容器(容器B)内收容作为还原剂的L-抗坏血酸4g、离子交换水24g、柠檬酸(柠檬酸一水合物)0.008g和硝酸(浓度:60重量%)2g,使用磁力搅拌器搅拌至均匀溶解。
然后,温度保持在各自液温为25℃后,将容器B中的第2水溶液添加于容器A中的第1水溶液后,直接继续搅拌,析出生成薄片状银粉。
接下来,将析出生成的薄片状银粉用离子交换水进行水洗后,将DL苹果酸铵水溶液(0.5重量%)1g添加于混合液中,利用有机酸而进行表面处理。
其后,将进行了表面处理的薄片状银粉利用过滤进行排液,进而使用真空烘箱,以100℃、3小时的条件进行干燥,得到薄片状银粉(A-3,平均粒径(D50):5μm)。
[比较例1]
比较例1中,在行星式搅拌机容器内收容29.3g的YL-983U(双酚F型环氧树脂,三菱化学(株)制)、6.2g的ADEKA GLYCIROL ED-509S(丁基苯基缩水甘油醚,ADEKA制)和4.5g的Curezol C-11Z(咪唑,四国化成工业制)后,混合15分钟,得到热固化树脂成分(B-8)。
接下来,收容栗子状银粉(A-1)60.0g,搅拌混合60分钟至导电性糊料的配合成分达到均匀。
接下来,使三辊研磨机(辊间隔30~40μm,转速20rpm)通过2次后,再次返回到行星式搅拌机容器。
接下来,以-0.1MPa·G的减压条件脱泡30分钟后,使用具备网眼63μm的筛网过滤器的过滤装置,进行过滤处理,得到不利用原位聚合的导电性粘接剂,与实施例1同样地进行评价。
[比较例2]
比较例2中,作为A成分,使栗子状银粉(A-1)的配合量为65.0g,作为B成分,使用25.6g的YL-983U、5.5g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和3.9g的Curezol C-11Z的混合物(B-9),除此以外,与比较例1同样地得到不利用原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[比较例3]
比较例3中,作为A成分,使栗子状银粉(A-1)的配合量为57.0g,作为B成分,使用31.5g的YL-983U、6.7g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和4.8g的Curezol C-11Z的混合物(B-10),除此以外,与比较例1同样地得到不利用原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[比较例4]
比较例4中,作为A成分,使栗子状银粉(A-1)的配合量为52.0g,作为B成分,使用35.2g的YL-983U、7.5g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和5.4g的Curezol C-11Z的混合物(B-11),除此以外,与比较例1同样地得到不利用原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[比较例5]
比较例5中,作为A成分,使栗子状银粉(A-1)的配合量为57.0g,作为C成分,使用37.4g的封端异氰酸酯化合物(c2)和5.6g的ADEKA HARDENER EH-509S的混合物(C-2),除此以外,与比较例1同样地得到不利用原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
应予说明,作为C成分的一部分使用的封端异氰酸酯化合物(c2)如下进行制造。
首先,在带有搅拌装置的容器内收容Sunprene P-663L(聚氨酯预聚物溶液,异氰酸酯含量2.9%,三洋化成工业(株)制)75.3g和SANNIX PP-200(聚丙二醇,三洋化成工业制)20.0g,混合搅拌30分钟。
接下来,收容4.7g的甲基乙基酮肟(东京化成工业(株)制),混合30分钟。进一步在70℃的温浴中混合3小时。进而,利用红外分光计来确认2200cm-1表示异氰酸酯基的峰消失,得到封端异氰酸酯化合物(c2)。
[比较例6]
比较例6中,作为A成分,使薄片状银粉(A-2)的配合量为50.0g,作为B成分,使用36.6g的YL-983U、7.8g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和5.6g的Curezol C-11Z的混合物(B-12),除此以外,与比较例1同样地得到不利用原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[比较例7]
比较例7中,作为A成分,使薄片状银粉(A-2)的配合量为45.0g,作为B成分,使用40.3g的YL-983U、8.6g的ADEKA GLYCIROL ED-509S和6.1g的Curezol C-11Z的混合物(B-13),除此以外,与比较例1同样地得到不利用原位聚合的导电性粘接剂,进行评价。
[表1]
表1
Figure BDA0002463357920000251
评价1:粘度
评价2:相分离性
评价3:导电性粒子的偏在性
评价4:电阻率
评价5:粘接性
[表2]
表2
Figure BDA0002463357920000261
评价1:粘度
评价2:相分离性
评价3:导电性粒子的偏在性
评价4:电阻率
评价5:粘接性
产业上的可利用性
如以上所说明的那样,根据本发明,提供基体树脂与原位聚合而成的区域进行微相分离而成的导电性粘接剂和其使用方法。
而且,导电性粘接剂的特征在于:含有规定量的导电性粒子,且使基体树脂区域中含有的导电性粒子的含量为中1(重量%)并使原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量为φ2(重量%)时,满足规定的大小关系(φ1>φ2等)。
因此,推断在使用导电性粘接剂时,经热处理等情况下的基体树脂与原位聚合而成的区域稳定进行微相分离,导电性粒子容易稳定地偏在于基体树脂中。
因此,根据本发明的导电性粘接剂等,由于偏在于基体树脂中,因此即便配合较少量的导电性粒子,也能够得到良好的导电性、粘接强度,进而,可期待将这样的导电性粘接剂广泛地用于各种领域。
其中,还另外发现:通过分别适当地控制导电性粘接剂中的基体树脂的种类、原位聚合而成的区域的种类、以及导电性粒子的表面处理剂或表面处理等,提高导电性粒子与原位聚合而成的区域的亲和性,从而使导电性粒子相对于基体树脂而言集中偏在于原位聚合而成的区域。
因此,上述导电性粘接剂也可以根据用途而适当地使用。
符号说明
10:导电性粒子
12:原位聚合用单体
12a:原位聚合后的区域
14:基体树脂用单体
14a:热聚合后的基体树脂
20:导电性粘接剂
20a:相分离前的导电性粘接剂(导电性粘接剂原液)
20b:原位聚合后的导电性粘接剂

Claims (8)

1.一种导电性粘接剂,其特征在于,是基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离而成的导电性粘接剂,
所述导电性粘接剂含有导电性粒子,
将所述基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1、并将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2时,满足φ1>φ2的关系,其中,φ1和φ2的单位为重量%。
2.根据权利要求1所述的导电性粘接剂,其特征在于,将所述原位聚合的反应温度设为T1、并将所述基体树脂的反应温度设为T2时,ΔT的绝对值是5~50的范围内的值,其中,T1和T2的单位为℃,ΔT=T2-T1。
3.根据权利要求1或2所述的导电性粘接剂,其特征在于,所述基体树脂为热固性环氧树脂。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的导电性粘接剂,其特征在于,所述原位聚合而成的区域来自于丙烯酸系单体和自由基产生剂的组合、或封端异氰酸酯化合物和含有活性氢的化合物的组合。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的导电性粘接剂,其特征在于,所述导电性粒子的含量相对于整体量为25~70重量%的范围内的值。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的导电性粘接剂,其特征在于,粘度为0.1~300Pa·sec.的范围内的值,其中,粘度的测定温度为25℃。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的导电性粘接剂,其特征在于,电阻率为1×10-4~1×100Ω·cm的范围内的值。
8.一种导电性粘接剂的使用方法,其特征在于,所述导电性粘接剂是基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离而成的导电性粘接剂,所述使用方法包含下述工序(1)~(4),
(1)准备含有导电性粒子且基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离的导电性粘接剂的工序,
(2)将导电性粘接剂用于被粘接体的工序,
(3)加热导电性粘接剂来形成原位聚合而成的区域的工序,
(4)使基体树脂与原位聚合而成的区域发生微相分离,而且在将基体树脂中含有的导电性粒子的含量设为φ1、并将原位聚合而成的区域中含有的导电性粒子的含量设为φ2时,满足φ1>φ2的关系的工序,其中,φ1和φ2的单位为重量%。
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