JP2006294600A - 導電性接着剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導電性接着剤は、Sn、Bi及び/又はInを基本組成とする低融点金属成分とAgフィラー成分とを含む金属フィラー成分並びに樹脂成分を含む。低融点金属成分によって表面が被覆されているAgフィラーをAgフィラー成分として用いることもできる。更に、Cu、Ag及びNiの群から選ばれる金属を含むことができる。樹脂成分は、第1の成分としてエポキシ系樹脂を含む。更に、第2の樹脂成分として還元性を有する樹脂を含むことができる。
【選択図】図3
Description
しかし、近年、電子部品実装において、はんだ付け部の機械的強度向上や熱衝撃強度等の信頼性特性向上への要求が高まってきている。
そこで、接合材料も、Sn−Pb系はんだ材料から、鉛を含まないはんだ材料、いわゆる鉛フリーはんだ材料への移行が図られつつある。2種の金属を主成分とする鉛フリーはんだの例には、共晶型合金材料である材料として、Sn−Ag系はんだがある(特許文献1、特許文献2)。
このように接合部又は配線部の体積抵抗率がばらついたり上昇したりする傾向があるため、従来の導電性接着剤の用途は限定されていた。
従って、本発明は、このような課題を解決する導電性接着剤を提供すること、及びその導電性接着剤に用いることができる金属フィラーを提供することを1つの目的とする。
更に、その方法によって形成された電気回路を有する電気製品を提供することをもう1つの目的とする。
本発明の第1の形態において、表2に示すように、実施例1〜10としてそれぞれ対応する組成を有する低融点金属成分を配合して、得られる配合物(従って、対応する組成の合金)の融点及び体積抵抗率を測定した。
融点は、示差熱分析装置を用いて測定した。
体積抵抗率(ρ)の測定値は、試料について抵抗値R、配線長L及び断面積Sを求めた後、式:[ρ=R・L/S]に基づいて求めた。
各実施例の低融点金属成分の組成に対応する合金について、Agに対するぬれ性を測定した。ぬれ性の評価は、以下のようにして求めた。図5に示すように、Agの薄い母材を用意してこれを加熱し、低融点金属成分合金の所定量をその母材上に載せた。低融点金属成分合金を溶融させて広がらせ、広がった低融点金属成分合金の最大高さhと、低融点金属成分合金がその量に対応する球の形態であると想定した場合の直径Dとを求め、式:[S=(D−h)/D]に基づいてぬれ広がり率(S)を求めた。
各実施例に対応する導電性接着剤組成物を直方体の型の中に入れ、その型を温度150℃に保たれた加熱チャンバー内で5分間加熱して、導電性接着剤組成物を硬化させた。その後、室温まで放冷して、体積抵抗率を測定した。
また、繰り返し曲げ強度は、以下のようにして測定した。図4左図に示すように、相互に対応する接点を有する2枚のフレキ基板(厚さ0.08mm、長さ30mm、幅20mm)を用意し、フレキ基板の重ね代(接合部の長さ)を5mmとして、一方のフレキ基板の接点部分に本発明の導電性接着剤組成物を適量で塗布した。それから、対応する接点どうしを対向させて重ね合わせた後、上記の導電性接着剤の体積抵抗率の測定で行った加熱硬化過程に従って加熱処理を行い、導電性接着剤を十分に硬化させて、2枚のフレキ基板の接合を行った。
本発明の第2の形態では、上記実施例1で用いた組成に、表3において実施例11〜15として示す還元性を有する第2の樹脂成分を更に配合して導電性接着剤組成物を調製した。樹脂成分と金属フィラー成分との重量比を15:85とし、樹脂成分中での第1の樹脂成分と第2の樹脂成分との重量比は50:50とした。
本発明の導電性接着剤は、硬化温度が鉛フリーはんだの融点よりも比較的低い温度にて実装に用いることができ、硬化後において、バルク金属並みでかつ安定した体積抵抗率を示すことができるので、許容耐熱温度が比較的低い電子部品の実装を、熱損傷を与える可能性を最小限度に小さくして、又は実質的に防止して、行う用途に特に有用である。
4:CuSn化合物層、 5:Agフィラー、 6:溶融及び固化した金属フィラー、
7:Agフィラーを被覆している低融点金属成分、 8:導電性接着剤の樹脂成分、
9:Ag合金。
Claims (13)
- Bi又はIn及びSnを基本組成とする低融点金属成分とAgフィラー成分とを含んでなり、Agフィラーの表面が低融点金属成分によって被覆されていることを特長とする導電性接着剤用の金属フィラー。
- 請求項1記載の金属フィラーを含む金属フィラー成分と樹脂成分とを含んでなることを特長とする導電性接着剤。
- 低融点金属成分は、10〜70重量%のBi及び残部のSnを含んでなることを特長とする請求項2記載の導電性接着剤。
- 低融点金属成分は、10〜90重量%のIn及び残部のSnを含んでなることを特長とする請求項2記載の導電性接着剤。
- 低融点金属成分は、10〜70重量%のBi、10〜90重量%のIn及び残部のSnを含んでなることを特長とする請求項2記載の導電性接着剤。
- 低融点金属成分は、Cu、Ag及びNiの群から選ばれる少なくとも1種の金属を更に含むことを特長とする請求項2〜5のいずれかに記載の導電性接着剤。
- 樹脂成分は、第1の成分として硬化性樹脂を含むことを特長とする請求項2〜6のいずれかに記載の導電性接着剤。
- 樹脂成分は、第2の成分として還元性を有する樹脂を含むことを特長とする請求項7記載の導電性接着剤。
- 第2の樹脂成分はカルボキシル基を有することを特長とする請求項8記載の導電性接着剤。
- 第2の樹脂成分は、金属を含む有機化合物を含有することを特長とする請求項8又は9記載の導電性接着剤。
- 前記金属は、Na、Ag、Cu及びKの群から選ばれることを特長とする請求項10記載の導電性接着剤。
- 請求項2〜11のいずれかに記載の導電性接着剤を用いて、加熱することにより電気回路を形成する方法。
- 請求項12に記載の方法によって形成された電気回路を有する電気製品。
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