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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein durch Mischen leitender Füllstoffe
in ein Harz hergestelltes leitendes Klebemittel. Der leitende Füllstoff
kann durch Anordnen von Silberpartikeln auf einem Kernmaterial gebildet
werden, das aus einem auf Kupfer basierenden Metall (Kupfer oder
eine Legierung, die Kupfer enthält)
gebildet ist.
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Allgemein
ist ein leitendes Klebemittel eine Mischung aus einem Harz zur Erzeugung
einer Klebeverbindung (englisch: "bonding") und leitenden Füllstoffen, um elektrische Leitfähigkeit
zu liefern. Insbesondere wird das leitende Klebemittel durch Mischen
der leitenden Füllstoffe,
die aus Kupfer und/oder Silber gebildet sind, mit ein wärmehärtendes
Harz, zum Beispiel Epoxidharz, gebildet. Zum Beispiel wird das leitende
Klebemittel für
eine elektrische Verbindung zwischen einem elektronischen Bauteil
und einem Substrat verwendet.
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Die
JP-A-2003-68140 und die JP-A-2001-43729 offenbaren leitende Klebemittel,
in denen leitende Füllstoffe,
die durch Bedecken einer Oberfläche
eines Kernmaterials, hergestellt aus einem auf Kupfer basierenden
Metall, mit Partikeln (z.B. Pulver) aus Silber, gebildet werden,
verwendet werden.
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Nachdem
das leitende Klebemittel auf eine Elektrode eines Verbindungsabschnitts
aufgetragen ist, wird das Harz in dem leitenden Klebemittel erhitzt, so
dass es aushärtet.
Das Harz zieht sich durch das Aushärten zusammen, so dass die
leitenden Füllstoffe
einander berühren,
und der leitende Füllstoff
mit der Elektrode in Kontakt gelangt, wodurch eine elektrische Leitung
ausgeführt
werden kann.
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In
dem leitenden Klebemittel, das den leitenden Füllstoff verwendet, kann ein
bestimmter Oberflächenbereich
der leitenden Füllstoffe
aufgrund der Silberpartikel groß sein.
Ferner kann das leitende Klebemittel aufgrund der Silberpartikel,
deren Schmelzpunkt relativ niedrig ist, bei einer niedrigeren Temperatur
gesintert werden.
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Demzufolge
kann eine metallische Verbindung, d.h. eine metallische Klebeverbindung
der Silberpartikel als eine Füllstoffverbindung
gebildet werden, so dass die Zuverlässigkeit der Füllstoffverbindung
höher als
die einer Kontaktverbindung ist.
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In
dem herkömmlichen
leitenden Klebemittel, das den leitenden Füllstoff verwendet, der durch Bedecken
der Oberfläche
des Kernmaterials gebildet wird, das aus dem auf Kupfer basierenden
Metall mit den Partikeln aus Silber hergestellt ist, ist eine Potentialdifferenz
zwischen dem Füllstoff
und einer Zinn (Sn) – Elektrode,
die für
das elektronische Bauteil verwendet wird, gering eingestellt, indem
das auf Kupfer basierende Metall als das Kernmaterial verwendet
wird. Somit kann eine galvanische Korrosion verhindert werden.
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Da
jedoch die Oberfläche
des Kernmaterials mit den Silberpartikeln beschichtet ist, liegt
die Oberfläche
des Kernmaterials, das aus Kupfer gebildet ist, zwischen den Silberpartikeln
leicht frei. Daher wird der freiliegende Teil des Kupfers leicht
oxidiert.
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Ferner,
wenn eine Klebeverbindung erzeugt wird, indem das leitende Klebemittel
verwendet wird, in dem das Kupfer oxidiert ist, ist die metallische
Verbindung der Füllstoffe
durch die Silberpartikel aufgrund der Kupferoxidschicht auf den
Füllstoffen schwierig
herzustellen.
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Demzufolge
wird die Verbindung zwischen den Füllstoffen nach dem Klebeverbinden
unzureichend. Somit kann sich der elektrische Widerstand des leitenden
Klebemittels erhöhen.
Ferner kann sich der Widerstand erhöhen, wenn die Oxidation des Kupfers
durch Wärme
fortschreitet.
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Angesichts
der vorgenannten und weiterer Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein leitendes Klebemittel mit leitenden Füllstoffen
bereitzustellen, das verhindern kann, dass eine Oberfläche eines
Kernmaterials zwischen Partikeln freiliegt. Es ist ein weiteres
Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines
leitenden Klebemittels mit einer Beschichtung auf einem Kernmaterial
bereitzustellen. Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren zum Klebeverbinden eines ersten und eines
zweiten Elements bereitzustellen.
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Gemäß einem
ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung wird ein leitendes Klebemittel
durch Mischen von einer Mehrzahl von leitenden Füllstoffen in ein wärmehärtendes
Harz gebildet. Der leitende Füllstoff
umfasst ein Kernmaterial, das aus einem auf Kupfer basierenden Metall
gebildet ist, eine Beschichtung aus Silber, wobei die Beschichtung
auf dem Kernmaterial angeordnet ist und das Kernmaterial bedeckt,
und eine Mehrzahl von Partikel, die aus Silber gebildet sind, wobei
die Partikel auf einer Oberfläche
der Beschichtung angeordnet sind.
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Gemäß einem
zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren
zur Herstellung eines leitenden Klebemittels einen Schritt zum Bilden
von einer Mehrzahl von leitenden Füllstoffen und einen Schritt
zum Hinzufügen
der leitenden Füllstoffe
in ein wärmehärtendes
Harz. Der Schritt zum Bilden umfasst einen Prozess zum Bilden eines Kernmaterials
unter Verwendung eines auf Kupfer basierenden Metalls, einen Prozess
zum Bilden einer Beschichtung auf dem Kernmaterial, um das Kernmaterial
zu bedecken, wobei Silber verwendet wird, und einen Prozess zum
Bilden von einer Mehrzahl von Partikeln auf der Oberfläche der
Beschichtung, wobei Silber verwendet wird.
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Gemäß einem
dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Klebeverbindungsverfahren
einen Schritt zum Herstellen eines leitenden Klebemittels, das durch
Mischen von einer Mehrzahl von leitenden Füllstoffen in ein wärmehärtendes
Harz gebildet wird, einen Schritt zum Anordnen des leitenden Klebemittels
zwischen einem ersten und einem zweiten Element und einen Schritt
zum Erwärmen
des leitenden Klebemittels, um das Harz zu auszuhärten und
die Partikel zu sintern, während
die Beschichtung auf dem Kernmaterial verbleibt. Der leitende Füllstoff
umfasst ein Kernmaterial, das aus einem auf Kupfer basierenden Metall
hergestellt ist, eine Beschichtung, die aus Silber gebildet ist,
das auf dem Kernmaterial angeordnet ist, um das Kernmaterial zu bedecken,
und eine Mehrzahl von Partikeln aus Silber, die auf der Oberfläche der
Beschichtung angeordnet sind.
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Gemäß dem ersten
und zweiten Beispiel wird verhindert, dass die Oberfläche des
Kernmaterials zwischen den Partikeln freiliegt.
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Gemäß einem
dritten Beispiel kann das leitende Klebemittel in geeigneter Weise
zum Verbinden von zwei Elementen verwendet werden, während verhindert
werden kann, dass die Oberfläche des
Kernmaterials zwischen den Partikeln freiliegt.
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde,
deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:
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1A eine
schematische Querschnittsansicht, die ein elektronisches Bauelement
zeigt, das durch Verwenden eines leitenden Klebemittels gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung montiert ist, 1B eine
vergrößerte Ansicht des
Bauteils IB in 1A, das einen Zustand des leitenden
Klebemittels vor dem Aushärten
zeigt, und 1C eine Teilansicht, die einen
Zustand des leitenden Klebemittels nach dem Aushärten zeigt;
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2A-2C schematische
Prozessansichten, die ein Herstellungsverfahren des leitenden Füllstoffs
gemäß der Ausführungsform
zeigen;
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3 eine
schematische Querschnittsansicht, die einen leitenden Füllstoff
eines Vergleichsbeispiels zeigt;
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4 eine
Tabelle, die Zusammensetzungsverhältnisse (Anteile) von leitenden
Füllstoffen
von in Experimenten verwendeten Proben zeigt;
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5 eine
Kennlinie, die eine Beziehung zwischen einer Testzeit und einem
Volumenwiderstand der in 4 gezeigten Proben, die in Hochtemperaturdauerexperimenten
getestet werden, zeigt; und
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6 eine
perspektivische Darstellung, die ein Verfahren zum Messen des Volumenwiderstandes
zeigt.
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1A ist
eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand einer Klebeverbindung
eines elektronischen Bauteils 20 mit einer Schaltungsplatine 10 unter
Verwendung eines leitenden Klebemittels 30 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in 1A gezeigt
ist, sind eine Elektrode 11 (im Folgenden als Platinenelektrode 11 bezeichnet)
der Schaltungsplatine 10 und eine Elektrode 21 (im
Folgenden als eine Bauteilelektrode 21 bezeichnet) des
elektronischen Bauteils 20 durch das leitende Klebemittel 30 miteinander
verbunden.
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Die
Schaltungsplatine 10 kann zum Beispiel eine keramische
Platine, eine gedruckte Platine oder ein Zuleitungs- bzw. Leiterrahmen
sein. Die Schaltungsplatine 10 ist nicht besonders eingeschränkt. Die
Platinenelektrode 11 ist auf einer Oberfläche der Schaltungsplatine 10 ausgebildet
und aus einer dicken Schicht oder einer Plattierung unter Verwendung
eines Metalls wie etwa eines auf Silber basierenden Metalls, eines
auf Kupfer basierenden Metalls, eines auf Nickel basierenden Metalls
oder Gold hergestellt.
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Oberflächenelemente
wie etwa ein Kondensator, ein Widerstand und ein Halbleiterelement
können
als das elektronische Bauteil 20 verwendet werden. In dem
in 1A gezeigten Beispiel wird ein Chip-Kondensator
als das elektronische Bauteil 20 verwendet. Ferner ist
die Bauteilelektrode 21 aus einem auf Zinn (Sn) basierenden
Metall gebildet. Zum Beispiel wird in der vorliegenden Ausführungsform eine
mit Zinn plattierte Elektrode für
die Bauteilelektrode 21 verwendet.
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Das
leitende Klebemittel 30 wird durch Mischen leitender Füllstoffe 32 in
ein wärmehärtendes Harz 31 gebildet.
Das Harz 31 kann jedes beliebige wärmehärtende, leitende Harz sein.
Die meisten Harze werden bei Temperaturen von bis zu 200°C gehärtet, wobei
meist eine Temperatur von etwa 150°C verwendet wird.
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Zum
Beispiel besteht das Harz 31 aus einem Epoxidharz mit einem
Naphthalin-Gerüst als Basisharz,
ein Säure-Anhydrid
und ein Phenolharz als Härteagenzien
und Imidazol als Härtebeschleuniger.
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Der
leitende Füllstoff 32 umfasst
ein Kernmaterial 32a, das aus einem auf Kupfer basierenden Metall
gebildet ist, eine dünne
Schicht bzw. Beschichtung 32b aus Silber und Partikel 32 aus
Silber. Die Beschichtung 32b bedeckt die Oberfläche des
Kernmaterials 32a, und die Partikel 32c sind auf
der Oberfläche
der Beschichtung 32b angeordnet.
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Kupfer
oder eine Legierung, die Kupfer enthält, z.B. eine Legierung aus
Kupfer und Silber, kann als das auf Kupfer basierende Metall zur
Bildung des Kernmaterials 32a verwendet werden. Beispielsweise
wird in dieser Ausführungsform
Kupfer als das auf Kupfer basierende Metall verwendet. Ferner kann das
Kernmaterial 32a schuppenförmig oder kugelförmig sein.
Die maximale Länge
des Kernmaterials 32a beträgt etwa 25 μm. Die Breite des Kernmaterials 32 beträgt üblicherweise
einige Mikrometer.
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Ferner
ist das Silber zur Bildung der Beschichtung 32b und der
Partikel 32c ein einfaches industriell verwendetes Silber.
Das Silber kann Verunreinigungen im gewöhnlichen Umfang bzw. Ausmaß enthalten.
Ferner beträgt
die Dicke der Beschichtung 32b zwischen 100 nm und 10 μm, was durch
eine SEM (Scanning Electron Microscope) – Analyse des Querschnitts
der Beschichtung 32b ermittelt werden kann. Die Dicke der
Beschichtung 32b kann in einem Bereich zwischen 100 nm
und 1 μm
eingestellt werden.
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Ferner
beträgt
ein Durchmesser eines einzelnen der Partikel 32c etwa 1-100
nm, was als ein gewöhnlicher
Kristallitdurchmesser durch eine Partikelgrößenverteilung gemessen werden
kann. Wenn die Durchmesser der Silberpartikel 32c in der
Größenordnung
von nm liegen, können
die Partikel 32c bei der Temperatur zum Aushärten des
Harzes 31 gesintert werden. Daher kann der leitende Füllstoff 32 verwirklicht
werden, in dem ein angemessener spezifischer Oberflächenbereich
gewährleistet
werden kann, und das Sintern kann bei der niedrigeren Temperatur
ausgeführt
werden.
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Der
leitende Füllstoff 32 wird
wie folgt gebildet: Das Kernmaterial 32a wird durch einen
Nassprozess oder ein Zerstäubungsverfahren
gebildet. Die Beschichtung 32b wird auf dem Kernmaterial 32a durch
ein elektrochemisches Verfahren wie etwa eine substitutive Ausfällung oder
ein stromloses Plattieren gebildet. Und die Partikel 32c werden
durch eine reduktive Ausfällung
gebildet.
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Ferner
kann, wenn das Kernmaterial 32a durch den Nassprozess gebildet
wird, der Durchmesser des Kernmaterials 32a leicht kontrolliert
werden, und das Kernmaterial 32a kann leicht schuppenförmig ausgebildet
werden. Allgemein kann der Kontaktzustand der Füllstoffe stabil gehalten werden, wenn
das Kernmaterial 32a schuppenförmig ausgebildet ist.
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Nachfolgend
ist ein Herstellungsverfahren des leitenden Füllstoffs 32 mit Bezug
auf die 2A-2C ausführlich beschrieben.
Die 2A-2C sind schematische Prozessansichten,
die das Herstellungsverfahren des leitenden Füllstoffs 32 in der
Ausführungsform
zeigen.
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Als
der Nassprozess wird das Kernmaterial 32a durch Hinzugabe
eines reduzierenden Agens wie etwa Hydrazin oder Formalin zu einer
Lösung
eines Kupferkomplexes wie etwa Kupfersulfat oder Kupfernitrat ausgefällt (vgl. 2A).
Nachdem das Material 32a mit Schefelsäure ausgewaschen wurde, wird
das Kernmaterial 32a in eine Silbernitratlösung gegeben.
Somit wird eine dünne
Silberschicht, d.h. die Beschichtung 32b, auf der Oberfläche des
Kernmaterials 32a substitutiv ausgefällt (vgl. 2B).
Anschließend
wird das mit der Beschichtung 32b bedeckte Kernmaterial 32a in
eine gemischte Lösung, die
Silbernitrat, ein Komplex bildendes Agens wie etwa Sulfitsalz oder
Ammoniumsalz und das oben beschriebene reduzierende Agens enthält, gegeben. Somit
werden Silberionen reduziert, um auf der Oberfläche der Beschichtung 32b ausgefällt zu werden,
so dass die ausgefällten
Silberionen die Partikel 32c werden (vgl. 2C).
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Auf
diese Weise kann der leitende Füllstoff 32 erzeugt
werden. Anschließend
werden die leitenden Füllstoffe
in das Harz 31 gemischt, wodurch das leitende Klebemittel 30 erzeugt
werden kann.
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In
der Ausführungsform
wird das elektronische Bauelement 20 so auf die Schaltungsplatine 10 montiert,
dass die Bauteilelektrode 21 über das leitende Klebemittel 30 in
Kontakt mit der Platinenelektrode 11 ist. Anschließend wird
das leitende Klebemittel 30 erwärmt, um auszuhärten, so
dass das elektronische Bauteil 20 und die Schaltungsplatine 10 klebeverbunden
sind. Auf diese Weise wird die Struktur der 1A gebildet.
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Das
Verfahren zum Klebeverbinden der Platinenelektrode 11 mit
der Bauteilelektrode 21 unter Verwendung des leitenden
Klebemittels 30 umfasst einen Prozess zur Herstellung des
leitenden Klebemittels 30, das durch Mischen der leitenden
Füllstoffe 32 in
das Harz 31 gebildet wird, wobei der Füllstoff 32 das Kernmaterial 32a,
die Beschichtung 32b, die auf dem Kernmaterial 32a angeordnet
ist, so dass das Kernma terial 32a überdeckt ist, und die Partikel 32c, die
auf der Oberfläche
der Beschichtung 32b angeordnet sind, umfasst.
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Ferner
umfasst das Verfahren einen Prozess zur Anordnung des leitenden
Klebemittels 30 zwischen der Platinenelektrode 11 und
der Bauelementelektrode und einen Prozess zum Erwärmen des
leitenden Klebemittels 30, um das Harz 31 auszuhärten und
die Partikel 32c zu sintern, während die Beschichtung 32b auf
dem Kernmaterial 32a gehalten wird.
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Wie
es in 1B gezeigt ist, sind die meisten
der leitenden Füllstoffe 32 von
einander getrennt, bevor das leitende Klebemittel 30 ausgehärtet ist. Wenn
das Harz 31 durch Erwärmen
ausgehärtet wird,
werden die leitenden Füllstoffe 32 durch
ein beim Aushärten
des Harzes 31 stattfindendes Schwinden desselben in Kontakt
miteinander gebracht, wodurch die elektrische Leitung hergestellt werden
kann.
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Insbesondere,
wie es in 1C gezeigt ist, ist nach dem
Aushärten
durch Sintern der aus Silber gebildeten Partikel 32c bei
der niedrigen Temperatur von ungefähr 150°C eine metallische Verbindung (englisch: "metal junction") gebildet, da die
Schmelztemperatur des Silbers relativ niedrig ist. Somit kann die
elektrische Leitung zwischen den leitenden Füllstoffen 32 hergestellt
werden.
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Ferner
diffundiert das Kupfer in dem Kernmaterial 32b durch die
Wärmebehandlung
beim Härten
und bei der Verwendung des leitenden Klebemittels 30, nachdem
die Klebeverbindung unter Verwendung des leitenden Klebemittels 30 ausgeführt ist, auf
die Oberflächenseite
des leitenden Füllstoffes 32, wie
es in 1C gezeigt ist. Auf diese Weise
wird eine Legierung aus Kupfer und Silber auf der Oberfläche des
leitenden Füllstoffes 32 gebildet.
Daher kann eine galvanische Korrosion verhindert werden.
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In
der Ausführungsform
wird die Oberfläche des
Kernmaterials 32a mit der Beschichtung 32b aus Silber
bedeckt, und die Partikel 32c aus Silber werden auf der
Beschichtung 32b angeordnet, so dass der leitende Füllstoff 32 hergestellt
wird. Demzufolge kann der Effekt, dass die galvanische Korrosion durch
das auf Kupfer basierende Metall verhindert wird, aufrecht erhalten
werden, und die Beschichtung 32b und die Partikel 32c,
die zu der Verbindung beitragen, können bei einer niedrigen Temperatur
gesintert werden, selbst wenn die Oberfläche des Kernmaterials 32a mit
der Beschichtung 32b bedeckt ist.
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Somit
kann verhindert werden, dass das Kernmaterial 32a freiliegt.
Ferner kann die Zuverlässigkeit
der Verbindung der leitenden Füllstoffe 32 gewährleistet
werden, da die Oxidation des Kupfers, aus dem das Kernmaterial 32a gebildet
ist, verhindert werden kann, und da die metallische Verbindung durch
die Silberpratikel 32c in geeigneter Weise ausgeführt werden
kann, wenn das Harz 31 ausgehärtet wird.
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3 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Vergleichsbeispiel
eines leitenden Füllstoffs
ohne die Beschichtung 32b zeigt. Wie es in 3 gezeigt
ist, existieren Freiräume
zwischen den Partikeln 32c, wenn die Größe der Partikel 32c nicht ausreichend
ist, um die gesamte Oberfläche
des Kernmaterials 32a zu bedecken. Daher wird die Oberfläche des
Kernmaterials 32a, die nicht mit den Partikeln 32c bedeckt
ist, oxidiert. Da die Oxidschicht die Oxidation der Partikel 32c bewirkt,
wird die metallische Verbindung durch die Partikel 32c,
d.h. die Verbindung der Füllstoffe,
unzureichend.
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Jedoch
wird in dieser Ausführungsform
die metallische Verbindung der Partikel 32c durch das Aushärten genau
und fehlerfrei ausgebildet. Somit kann eine Zunahme des Widerstandes
des leitenden Füllstoffes
anfangs verhindert werden. Ferner kann eine Zunahme des Widerstandes
des leitenden Füllstoffes 32 später verhindert
werden, da die Oxidation des Kupfers durch Erwärmen nach dem Aushärten ebenfalls
verhindert werden kann.
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Diese
speziellen bzw. spezifischen Vorteile des leitenden Klebemittels 30 gemäß der Ausführungsform
wurden experimentell überprüft, und
die Ergebnisse der Experimente sind unten beschrieben.
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4 ist
eine Tabelle, die Zusammensetzungsverhältnisse der leitenden Füllstoffe 32 bei
in den Experimenten verwendeten Proben zeigt. Die Proben 1-4 sind
die leitenden Füllstoffe 32 gemäß der Ausführungsform,
und ein Vergleichsbeispiel ist der leitende Füllstoff, der die in 3 gezeigte
Beschichtung 32b nicht aufweist.
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In 4 ist
das Zusammensetzungsverhältnis
des Silbers und des Kupfers in jeder Probe der leitenden Füllstoffe
gezeigt. Das heißt,
die Gewichtsanteile des Silbers und des Kupfers sind gezeigt, wobei ein
Gesamtgewicht des Silbers und des Kupfers als 100 definiert ist. "GESAMT" in 4 bedeutet
ein Zusammensetzungsverhältnis
(Anteile), das mit einer chemischen Elementanalyse durch Schmelzen
der Füllstoffe
analysiert wurde. Daher bedeutet "GESAMT" das Gewichtsverhältnis von Silber zu Kupfer im
Gesamtvolumen des Füllstoffs. "OBERFLÄCHE" in 4 bedeutet
ein Zusammensetzungsverhältnis (Anteile)
des Silbers und der Kupfers in einer Oberflächenschicht des Füllstoffs,
analysiert mit EDX (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy = energie-dispersive
Röntgenanalytik).
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In 4 sind
die Gewichtsverhältnisse
der Proben 1-4 unterschiedlich. Der leitende Füllstoff mit einer dickeren
Beschichtung 32b kann zur Verhinderung der Oxidation geeigneter
sein. Wenn die Beschichtung 32b dünner ist, kann das Kupfer in
dem Kernmaterial 32a leichter oxidiert werden.
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Es
ist schwierig, die Dicke der Beschichtung 32b des leitenden
Füllstoffs 32 exakt
zu messen. Daher wird in den Proben 1-4 von 4 die Dicke
der aus Silber gebildeten Beschichtung 32b so eingestellt,
dass sie mit zunehmender Silbermenge zunimmt. Dann wird der Effekt
der Verhinderung der Oxidation überprüft, indem
das Gewichtsverhältnis des
Silbers (Ag) zu dem Kupfer (Cu) als ein Parameter verwendet wird.
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Insbesondere
werden, wie es in 4 gezeigt ist, die Gewichtsanteile
von Silber und Kupfer in den gesamten Füllstoffen folgendermaßen verändert: 40:60,
50:50, 58:42 und 63:37. Gemäß der qualitativen
Analyse des Querschnitts des Füllstoffs 32 unter
Verwendung des SEM (Scanning Electron Microscope = Rasterelektronenmikroskop)
wird, wenn der Gewichtsanteil des Kupfers verringert wird bzw. der
Gewichtsanteil des Silbers erhöht
wird, die Dicke der aus Silber gebildeten Beschichtung 32b erhöht.
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5 ist
eine Kennlinie, die eine Beziehung zwischen einer Testzeit (in Stunden)
und einem Volumenwiderstand (in Ωcm)
zeigt, wenn Hochtemperatur-Tests (n=3: der gleiche Test wird 3 Mal
wiederholt) für
jede in 4 gezeigte Probe ausgeführt werden.
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Der
Volumenwiderstand wird mittels eines allgemeinen Verfahrens gemessen,
wie es in 6 gezeigt ist. Eine Leiterplatine 100 wird
vorbereitet, auf der eine Mehrzahl von Elektroden 110 ausgebildet
sind. Leitende Füllstoffe,
die in einem organischen Lösungsmittel
wie etwa Terpineol gelöst
sind, werden auf die Leiterplatine 100 gedruckt, so dass die
Füllstoffe
die Elektroden 110 verbinden. Dann werden die Füllstoffe
bei 150°C
ausgehärtet.
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Dadurch
kann eine dünne
Schicht 120, die gemessen werden soll, ausgebildet werden,
in der sich die Füllstoffe
in einem metallischen Verbindungszustand ähnlich dem der in 1C gezeigten Füllstoffe
befinden. Anschließend
werden die Widerstände
zwischen unterschiedlichen Elektroden 110 mit Abständen L1,
L2 und L3 gemessen. Da die Beziehung zwischen den Abstände L1-L3
und den Widerstände
der Abstände
L1-L3 nahezu linear bzw. proportional ist, kann die Steigung der
Kurve als der Volumenwiderstand betrachtet werden.
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Wie
es in 5 gezeigt ist, kann die Zunahme des Widerstandes
anfangs und die Zunahme des Widerstandes durch die Wärmebehandlung
während der
Testzeit in den Proben 1-4, d.h. den leitenden Füllstoffen 32 gemäß der Ausführungsform,
im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel reduziert werden.
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Obwohl
die Menge an Silberpartikeln 32c in dem Vergleichsbeispiel
größer als
die der Proben 1-4 ist, ist die Zunahme des Widerstandes des Vergleichsbeispiels
größer als
die der Proben 1-4, da in dem Vergleichsbeispiel keine Beschichtung
ausgebildet ist. Die Beschichtung 32b in der Ausführungsform dient
der Vermeidung der Oxidation.
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Ferner
kann, wie es in 5 gezeigt ist, wenn der Gewichtsanteil
des Kupfers verringert ist, die Zunahme des Widerstandes durch die
Wärmebehandlung über die
Testzeit verringert werden, da der Effekt der Verhinderung der Oxidation
des Kernmaterials 32a erhöht ist, da die Dicke der aus
Silber gebildeten Beschichtung 32b relativ groß ist, wenn
die Menge an Kupfer klein ist, wie es oben beschrieben ist.
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Die
Zunahme des Widerstandes durch die Wärmebehandlung über die
Testzeit kann in den Proben 2-4 verringert werden, in denen die
Gesamtgewichtsanteile des Kupfers kleiner gleich 50 sind, im Gegensatz
zu Probe 1. Insbesondere kann der Widerstand der Proben 2-4 nach
der Testzeit von 200 Stunden soweit verringert werden, dass er kleiner gleich
dem Zehnfachen des Anfangswerts (0 Stunden) ist. Demzufolge kann
in einem Fall, in dem das Gesamtgewicht des Kupfers und des Silbers
in dem leitenden Füllstoff 32 als
100 definiert ist, wenn der Gewichtsanteil des Kupfers kleiner gleich
50 ist, der Widerstand des leitenden Klebemittels 30 weiter
verringert werden.
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Das
leitende Klebemittel 30 wird gemäß der Ausführungsform für die elektrische
Verbindung zwischen dem elektronischen Bauteil und der Leiterplatine
verwendet. Jedoch kann das leitende Klebemittel 30 für jede beliebige
Verbindung zwischen wenigstens einem ersten und einem zweiten Element
verwendet werden. Ferner kann das leitende Klebemittel 30 für eine thermische
Verbindung verwendet werden.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung bezüglich
der bevorzugten Ausführungsformen
offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen,
sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene
Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie
alle möglichen
Ausführungsformen
und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die
realisiert werden können,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.