JP2017101131A - Conductive adhesive, cured product and electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は導電性接着剤、硬化物および電子部品に関する。 The present invention relates to a conductive adhesive, a cured product, and an electronic component.
近年のエレクトロニクス機器の軽薄短小化に伴うプリント配線板の高密度化に伴い、電子部品の電気的接続、例えば配線板と電子素子との電気的接続や配線板間の電気的接続に用いる技術として、導電性接着剤の開発・改良が進められている(例えば特許文献1、2)。このような導電性接着剤は、電気的に接続したい部材間に塗布し、熱圧着することによって、軽量かつ省スペースで電気的接続を可能とする。 As the density of printed wiring boards is increasing due to the recent reduction in size and size of electronic devices, as a technology used for electrical connection of electronic components, for example, electrical connection between wiring boards and electronic elements, and electrical connection between wiring boards The development and improvement of conductive adhesives are underway (for example, Patent Documents 1 and 2). Such a conductive adhesive is applied between members to be electrically connected and thermocompression bonded, thereby enabling electrical connection in a lightweight and space-saving manner.
具体的には、導電性接着剤自体は絶縁性であるが、熱圧着により導電性接着剤に含有される導電粒子が電極間に挟まり押し付けられることで導電する経路が形成される。その結果、部材間の電気的な接続が可能となる。一方、熱圧着後も電極間に挟まれずに圧力がかからなかった領域は、導電粒子が分散したままであるため、絶縁性が維持される。これによって、いわゆる異方導電性の接続構造体となる。 Specifically, although the conductive adhesive itself is insulative, a conductive path is formed by sandwiching and pressing conductive particles contained in the conductive adhesive between the electrodes by thermocompression bonding. As a result, electrical connection between members becomes possible. On the other hand, since the conductive particles remain dispersed in a region where no pressure is applied without being sandwiched between the electrodes even after thermocompression bonding, insulation is maintained. As a result, a so-called anisotropic conductive connection structure is obtained.
上記のような導電性接着剤を用いて形成した異方導電性の接続構造体は、導電粒子を介して部材同士を電気的に接続する経路を確保する反面、十分な密着性が得られない場合があるという問題があった。 The anisotropically conductive connection structure formed using the conductive adhesive as described above secures a path for electrically connecting members through conductive particles, but does not provide sufficient adhesion. There was a problem that there was a case.
そこで本発明の目的は、密着性に優れた導電性接着剤、該導電性接着剤の硬化物および該導電性接着剤を用いて電気的に接続した部材を含む電子部品を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic component including a conductive adhesive having excellent adhesion, a cured product of the conductive adhesive, and a member electrically connected using the conductive adhesive. .
本発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意研究した結果、導電性接着剤を介して部材同士を電気的に接続する際に、加熱圧着する条件によっては、電気的接続部分から導電性接着剤が染み出し、導電性接着剤が少なくなることから、十分な密着性が得られないことに気付いた。この導電性接着剤の染み出しについて、発明者らは、さらに鋭意検討した結果、意外にも導電性接着剤の構成成分に樹脂粒子を含有させることにより導電性接着剤の染み出しが抑制され、密着性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research aimed at the realization of the above object, the present inventors have conducted conductive bonding from an electrically connected portion depending on the conditions of thermocompression bonding when electrically connecting members through a conductive adhesive. It has been found that sufficient adhesion cannot be obtained because the agent oozes out and the conductive adhesive decreases. About the exudation of this conductive adhesive, as a result of further earnest study, the inventors surprisingly suppressed the exudation of the conductive adhesive by including resin particles in the constituent components of the conductive adhesive, It has been found that the adhesion is improved, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明の導電性接着剤は、(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物と、(B)有機バインダーと、(C)パーオキサイドと、(D)導電粒子と、(E)樹脂粒子とを含むことを特徴とするものである。 That is, the conductive adhesive of the present invention comprises (A) a compound having an ethylenically unsaturated bond, (B) an organic binder, (C) peroxide, (D) conductive particles, and (E) resin particles. It is characterized by including these.
本発明の硬化物は、前記導電性接着剤を硬化して得られることを特徴とするものである。 The cured product of the present invention is obtained by curing the conductive adhesive.
本発明の電子部品は、前記導電性接着剤を用いて電気的に接続した部材を含むことを特徴とするものである。 The electronic component of the present invention includes a member electrically connected using the conductive adhesive.
本発明によれば、密着性に優れた導電性接着剤、該導電性接着剤の硬化物および該導電性接着剤を用いて電気的に接続した部材を含む電子部品を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an electronic component including a conductive adhesive having excellent adhesion, a cured product of the conductive adhesive, and a member electrically connected using the conductive adhesive. Become.
以下、本発明の導電性接着剤が含有する成分について詳述する。 Hereinafter, the components contained in the conductive adhesive of the present invention will be described in detail.
[(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物]
本発明の導電性接着剤を構成する(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物としては、エチレン性不飽和結合を有するものであれば特に制限なく用いることができる。(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物は、反応性希釈剤として用いることができるモノマーやオリゴマーであることが好ましい。また、(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物は、単官能または多官能の(メタ)アクリロイル基含有化合物であることが好ましく、単官能または多官能の(メタ)アクリロイル基含有モノマーであることが好ましい。ここで、本願明細書において(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基を総称する用語であり、他の類似の表現についても同様である。
[(A) Compound having ethylenically unsaturated bond]
The compound (A) having an ethylenically unsaturated bond constituting the conductive adhesive of the present invention can be used without particular limitation as long as it has an ethylenically unsaturated bond. (A) The compound having an ethylenically unsaturated bond is preferably a monomer or oligomer that can be used as a reactive diluent. Further, the compound (A) having an ethylenically unsaturated bond is preferably a monofunctional or polyfunctional (meth) acryloyl group-containing compound, and is a monofunctional or polyfunctional (meth) acryloyl group-containing monomer. Is preferred. Here, in the present specification, the (meth) acryloyl group is a term that collectively refers to an acryloyl group and a methacryloyl group, and the same applies to other similar expressions.
(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、例えば、置換または非置換の脂肪族アクリレート、脂環式アクリレート、芳香族アクリレート、ヘテロ環含有アクリレート、およびこれらのエチレンオキサイド変性アクリレート、エポキシアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、アルキッドアクリレート、メラミンアクリレート、シリコーンアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、並びにこれらに対応するメタクリレート類などを用いることができる。 Examples of the (meth) acryloyl group-containing compound include substituted or unsubstituted aliphatic acrylates, alicyclic acrylates, aromatic acrylates, heterocycle-containing acrylates, and ethylene oxide-modified acrylates, epoxy acrylates, and aromatic urethane acrylates. , Aliphatic urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polyol acrylate, alkyd acrylate, melamine acrylate, silicone acrylate, polybutadiene acrylate, and methacrylates corresponding to these can be used.
より具体的には、単官能の(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート等の脂肪族(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−(メタ)アクリロキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート、脂肪族エポキシ変性(メタ)アクリレート等変性(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、γ−(メタ)アクリロキシアルキルトリアルコキシシランなどを用いることができる。 More specifically, monofunctional (meth) acryloyl group-containing compounds include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) ) Acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, butoxymethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, etc. Alicyclic (meth) acrylates such as acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 4- (meth) acryloxytricyclo [5.2.1.02,6] decane, isobornyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) Acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, aromatic (meth) acrylate such as 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, modified (meth) acrylate such as aliphatic epoxy-modified (meth) acrylate, Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxyethylphthalic acid, γ- (meth) acryloxyalkyltrialkoxysilane and the like can be used.
また、多官能の(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの二官能(メタ)アクリロイル基含有化合物、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの三官能(メタ)アクリロイル基含有化合物、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの4、5、6官能(メタ)アクリロイル基含有化合物などを用いることができる。
また、オリゴマーの(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、ビスフェノールAタイプエポキシ(メタ)アクリレート、変性ビスフェノールAタイプエポキシ(メタ)アクリレート、エポキシ化大豆油(メタ)アクリレート、脂肪族エポキシ(メタ)アクリレート、ノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、アミン変性ビスフェノールAタイプエポキシ(メタ)アクリレートなどのエポキシ(メタ)アクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレートなどのウレタン(メタ)アクリレートなどを用いることができる。
(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物としては市販のものが利用できる。
In addition, examples of the polyfunctional (meth) acryloyl group-containing compound include tripropylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, bisphenol-A-diglycidyl ether di (meth) acrylate, tetra Bifunctional (meth) acryloyl group-containing compounds such as ethylene glycol di (meth) acrylate, trifunctional (meth) acryloyl group-containing compounds such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra 4,5,6-functional (meth) acryloyl group-containing compounds such as (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate can be used. .
The oligomeric (meth) acryloyl group-containing compounds include bisphenol A type epoxy (meth) acrylate, modified bisphenol A type epoxy (meth) acrylate, epoxidized soybean oil (meth) acrylate, aliphatic epoxy (meth) acrylate, Epoxy (meth) acrylates such as novolac epoxy (meth) acrylate and amine-modified bisphenol A type epoxy (meth) acrylate, and urethane (meth) acrylates such as aromatic urethane acrylate and aliphatic urethane acrylate can be used.
(A) A commercially available compound can be used as the compound having an ethylenically unsaturated bond.
(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物は、1種または2種以上混合して使用することができる。 (A) The compound which has an ethylenically unsaturated bond can be used 1 type or in mixture of 2 or more types.
(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物は、導電性接着剤中に、溶剤を除く有機成分中のエチレン性不飽和結合当量が260以上となるように配合することが好ましい。好ましくは260〜1000、より好ましくは300〜700、さらに好ましくは350〜700である。エチレン性不飽和結合当量を260以上とすることで、硬化の際に生じる硬化収縮が抑えられ、より良好な密着性を得ることができる。また、エチレン性不飽和結合当量を1000以下とすることで、十分な硬化性を得ることができる。ここで、エチレン性不飽和結合当量とは、グラム当量でエチレン性不飽和結合数あたりの質量である。エチレン性不飽和基が(メタ)アクリロイル基である場合は一般的に(メタ)アクリル当量とも呼ばれる。例えば、エチレン性不飽和基が(メタ)アクリロイル基である場合は、(メタ)アクリロイル基1個あたりの有機成分(溶剤を含む場合は溶剤を除く)の質量と定義される。すなわち、エチレン性不飽和結合当量は、有機成分(溶剤を含む場合は溶剤を除く)の質量合計を組成物中のエチレン性不飽和結合の数で除することにより得ることができる。 (A) It is preferable to mix | blend the compound which has an ethylenically unsaturated bond in a conductive adhesive so that the ethylenically unsaturated bond equivalent in the organic component except a solvent may be 260 or more. Preferably it is 260-1000, More preferably, it is 300-700, More preferably, it is 350-700. By setting the ethylenically unsaturated bond equivalent to 260 or more, curing shrinkage that occurs during curing can be suppressed, and better adhesion can be obtained. Moreover, sufficient sclerosis | hardenability can be acquired because an ethylenically unsaturated bond equivalent shall be 1000 or less. Here, the ethylenically unsaturated bond equivalent is a mass per gram equivalent per number of ethylenically unsaturated bonds. When the ethylenically unsaturated group is a (meth) acryloyl group, it is generally called a (meth) acrylic equivalent. For example, when the ethylenically unsaturated group is a (meth) acryloyl group, it is defined as the mass of an organic component (excluding the solvent when a solvent is included) per (meth) acryloyl group. That is, the ethylenically unsaturated bond equivalent can be obtained by dividing the total mass of organic components (excluding the solvent when a solvent is included) by the number of ethylenically unsaturated bonds in the composition.
このようなエチレン性不飽和結合を有する化合物の重合開始剤として後述のパーオキサイドを用いることにより、反応が速やかに開始され、迅速な硬化が可能となり、密着性がより良好となる。 By using a peroxide described later as a polymerization initiator for such a compound having an ethylenically unsaturated bond, the reaction is quickly started, rapid curing is possible, and adhesion is improved.
(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物の配合量は、導電性接着剤の総質量に対して10〜90質量%、好ましくは20〜60質量%である。(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物の配合量を、導電性接着剤の総質量に対して10質量%以上とすることにより、十分な硬化性が得られ、密着性もより良好となる。また、(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物の配合量を、導電性接着剤の総質量に対して90質量%以下とすることにより、硬化収縮が抑えられ密着性もより良好となる。 (A) The compounding quantity of the compound which has an ethylenically unsaturated bond is 10-90 mass% with respect to the total mass of a conductive adhesive, Preferably it is 20-60 mass%. (A) By making the compounding quantity of the compound which has an ethylenically unsaturated bond into 10 mass% or more with respect to the total mass of a conductive adhesive, sufficient sclerosis | hardenability will be obtained and adhesiveness will also become better. . Moreover, (A) By making the compounding quantity of the compound which has an ethylenically unsaturated bond into 90 mass% or less with respect to the total mass of a conductive adhesive, cure shrinkage is suppressed and adhesiveness becomes more favorable.
本発明の導電性接着剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物以外の反応性希釈剤を含んでいてもよい。 The conductive adhesive of the present invention may contain a reactive diluent other than the compound (A) having an ethylenically unsaturated bond, as long as the effects of the present invention are not impaired.
[(B)有機バインダー]
本発明の導電性接着剤を構成する(B)有機バインダーは、熱硬化の際に生じる応力を緩和し、密着性を向上するために用いられる。
[(B) Organic binder]
The organic binder (B) constituting the conductive adhesive of the present invention is used to relieve stress generated during thermosetting and improve adhesion.
本発明における(B)有機バインダーは、(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物に溶解する樹脂成分であり、公知慣用の天然樹脂、合成樹脂を用いることができる。このような(B)有機バインダーとしては、セルロース、およびロジン等の天然樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、アセタール樹脂、ブチラール樹脂などの合成樹脂を用いることができる。なかでもアクリル樹脂、ブチラール樹脂、飽和ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。 The (B) organic binder in the present invention is a resin component that dissolves in the compound (A) having an ethylenically unsaturated bond, and known natural resins and synthetic resins can be used. Examples of the organic binder (B) include natural resins such as cellulose and rosin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, acrylic resin, polyethylene terephthalate, fluororesin, silicone resin, A synthetic resin such as a polyester resin, an acetal resin, or a butyral resin can be used. Of these, acrylic resins, butyral resins, and saturated polyester resins are preferably used.
アクリル樹脂の具体例としては、クラリティシリーズ(クラレ社製)のクラリティLA2330等が挙げられる。 Specific examples of the acrylic resin include Clarity LA2330 of Clarity series (manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
ブチラール樹脂の具体例としては、積水化学エスレックシリーズ(積水化学工業社製)のエスレックBL−1、BL−1H、BL−2、BL−2H、BL−5、BL−10、BL−10、BL−S、BL−L等が挙げられる。 Specific examples of butyral resins include Sekisui Chemical S Lec Series (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), S-LEC BL-1, BL-1H, BL-2, BL-2H, BL-5, BL-10, BL-10, BL-S, BL-L, etc. are mentioned.
飽和ポリエステル樹脂の具体例としては、東洋紡バイロンシリーズ(東洋紡績社製)のバイロン200、220、240、245、270、280、290、296、300、337、500、530、550、560、600、630、650、BX1001、GK110、130、140、150、180、190、250、330、590、640、680、780、810、880、890等が挙げられる。 As specific examples of the saturated polyester resin, Byron 200, 220, 240, 245, 270, 280, 290, 296, 300, 337, 500, 530, 550, 560, 600 of Toyobo Byron series (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 630, 650, BX1001, GK110, 130, 140, 150, 180, 190, 250, 330, 590, 640, 680, 780, 810, 880, 890, and the like.
(B)有機バインダーは、室温(25℃)、大気圧において固形のものを用いることが好ましい。固形の有機バインダーを用いることで導電性接着剤の硬化後の強度を維持しやすくなる。有機バインダーのTg(ガラス転移温度)は−20〜150℃、好ましくは0〜120℃、より好ましくは10〜70℃であることが好ましい。 (B) It is preferable to use a solid organic binder at room temperature (25 ° C.) and atmospheric pressure. By using a solid organic binder, it becomes easy to maintain the strength after curing of the conductive adhesive. The Tg (glass transition temperature) of the organic binder is -20 to 150 ° C, preferably 0 to 120 ° C, more preferably 10 to 70 ° C.
(B)有機バインダーの分子量は1,000〜100,000、好ましくは3,000〜80,000、より好ましくは5,000〜60,000であることが好ましい。分子量が1,000以上であれば硬化時にブリードアウトすることなく応力緩和することができ、100,000以下であればエチレン性不飽和結合を有する化合物と容易に相溶し十分な流動性を得ることができる。 (B) The molecular weight of the organic binder is 1,000 to 100,000, preferably 3,000 to 80,000, more preferably 5,000 to 60,000. If the molecular weight is 1,000 or more, the stress can be relaxed without bleeding out at the time of curing, and if it is 100,000 or less, it is easily compatible with a compound having an ethylenically unsaturated bond to obtain sufficient fluidity. be able to.
(B)有機バインダーの配合量は、導電性接着剤の総質量に対して1〜90質量%、好ましくは5〜60質量%、より好ましくは10〜40質量%である。 (B) The compounding quantity of an organic binder is 1-90 mass% with respect to the total mass of a conductive adhesive, Preferably it is 5-60 mass%, More preferably, it is 10-40 mass%.
[(C)パーオキサイド)
本発明の導電性接着剤を構成する(C)パーオキサイドによれば、エチレン性不飽和結合を有する化合物の硬化が低温にて短時間で行うことができ、その結果、電子部品における部材同士の密着性が向上する。
[(C) Peroxide)
According to the (C) peroxide constituting the conductive adhesive of the present invention, the compound having an ethylenically unsaturated bond can be cured at a low temperature in a short time, and as a result, the members of the electronic component Adhesion is improved.
このような(C)パーオキサイドとしては、液状や粉末状のものがあり、具体的には、以下のようなものが挙げられる。 Examples of such (C) peroxide include liquid and powdered materials, and specific examples include the following.
例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、およびアセチルアセトンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、および1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、および2,2−ジ(4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン等のパーオキシケタール、p−メンタンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、およびt−ブチルヒドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、および2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等のジアルキルパーオキサイド、ジイソブチルパーオキサイド、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジコハク酸パーオキサイド、ジ−(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド、ベンゾイル(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、およびジ−(4−メチルベンゾイル)パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ジ−n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパ−オキシネオデカノエート、t−ブチルパ−オキシネオヘプタノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシ−3−メチルベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、およびt−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート等のパーオキシエステル、および3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン。 For example, ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, and acetylacetone peroxide, 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (t- Peroxyketals such as hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-di (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, and 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-di ( t-butylperoxy) butane, n-butyl 4,4-di- (t-butylperoxy) valerate, 2,2-di (4,4-di- (t-butylperoxy) cyclohexyl) propane and the like Peroxyketal, p-menthane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydride Hydroperoxides such as peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide, di (2-t-butylperoxyisopropyl) benzene, di- Milperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and 2, Dialkyl peroxides such as 5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, diisobutyl peroxide, di (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, dilauroyl peroxide, dihaku Acid peroxide, di- (3-methylbenzoyl) par Diacyl peroxides such as oxide, benzoyl (3-methylbenzoyl) peroxide, dibenzoyl peroxide, and di- (4-methylbenzoyl) peroxide, di-n-propyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, Peroxydicarbonates such as di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, cumylperoxyneodecanoate, 1 , 1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyneoheptanoate, t-hexyl Peroxypi Rate, t-butylperoxypivalate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) ) Hexane, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisopropylmonocarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylper Oxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexyl peroxybenzoate, 2 , 5-Dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane peroxyesters such as t-butylperoxyacetate, t-butylperoxy-3-methylbenzoate, t-butylperoxybenzoate, and t-butylperoxyallyl monocarbonate, and 3,3 ′, 4,4 ′ -Tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone.
このようなパーオキサイドのなかでも、液状のものを用いることが好ましい。液状のパーオキサイドを用いることにより、保存安定性にも優れた導電性接着剤を得ることができる。ここで、液状のパーオキサイドとは、室温(25℃)、大気圧において液状のパーオキサイドをいう。 Among such peroxides, it is preferable to use a liquid one. By using a liquid peroxide, a conductive adhesive excellent in storage stability can be obtained. Here, the liquid peroxide means a peroxide that is liquid at room temperature (25 ° C.) and atmospheric pressure.
通常、エポキシ樹脂などの一般的な熱硬化性樹脂組成物では、潜在性硬化剤としての機能を付与するために液状ではなく粉体の硬化剤を配合することが行われている。ところが、前記エチレン性不飽和結合を有する化合物を含有する熱硬化性樹脂組成物の場合には、意外にも、液状のパーオキサイドを用いることにより、この組成物の保存安定性が向上する。その結果、液状のパーオキサイドによれば、導電性接着剤中に良好に分散して、エチレン性不飽和結合を有する化合物に対して良好に作用し硬化を促進する。 Usually, in a general thermosetting resin composition such as an epoxy resin, in order to provide a function as a latent curing agent, a powder curing agent is blended instead of a liquid. However, in the case of the thermosetting resin composition containing the compound having an ethylenically unsaturated bond, the storage stability of the composition is unexpectedly improved by using a liquid peroxide. As a result, according to the liquid peroxide, it is well dispersed in the conductive adhesive and works well on the compound having an ethylenically unsaturated bond to promote curing.
液状のパーオキサイドとしては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、およびアセチルアセトンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、および1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、および2,2−ジ(4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン等のパーオキシケタール、p−メンタンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、およびt−ブチルヒドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、および2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等のジアルキルパーオキサイド、ジイソブチルパーオキサイド、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジ−(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド、およびベンゾイル(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパ−オキシネオデカノエート、t−ブチルパ−オキシネオヘプタノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシ−3−メチルベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、およびt−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート等のパーオキシエステル、および3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンを挙げることができる。 Examples of the liquid peroxide include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, and acetylacetone peroxide, 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1 Peroxyketals such as 1,1-di (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-di (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, and 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane 2,2-di (t-butylperoxy) butane, n-butyl 4,4-di- (t-butylperoxy) valerate, and 2,2-di (4,4-di- (t-butyl) Peroxy) cyclohexyl) peroxyketals such as propane, p-menthane hydroperoxide Hydroperoxides such as diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5- Di (t-butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxide Dialkyl peroxides such as oxy) hexyne-3, diisobutyl peroxide, di (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, di- (3-methylbenzoyl) peroxide, and benzoyl (3-methylbenzoyl) peroxide Oxide, dibenzoyl peroxide, etc. Peroxydicarbonates such as acyl peroxide, di-n-propyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, cumylperoxy Neodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyneoheepta Noate, t-hexyl peroxypivalate, t-butyl peroxypivalate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 2,5-dimethyl-2,5- Di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, t-hexylpa -Oxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t- Butyl peroxylaurate, t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexyl peroxybenzoate, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxy-3-methyl Mention may be made of peroxyesters such as benzoate, t-butyl peroxybenzoate, and t-butyl peroxyallyl monocarbonate, and 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone. .
なかでも、本発明において好ましいパーオキサイドとしては、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート等のパーオキシケタール、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)3−ヘキシン等のジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシカーボネート、および1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−3−メチルベンゾエート、およびt−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステルが挙げられる。また、上記の特に好ましいパーオキサイドのうち、パーオキシエステルを用いることによってより優れた密着性が得られる。なかでも下記構造を有するアルキルパーオキシエステルを用いることにより、極めて優れた密着性が得られる。
(式中、RおよびR´はそれぞれ独立にアルキル基を表す。)
Among these, preferable peroxides in the present invention include 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (t-hexylperoxy) cyclohexane, n- Peroxyketals such as butyl-4,4-di- (t-butylperoxy) valerate, hydroperoxides such as 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2, 5-di (t-butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butyl) Peroxy) 3-hexyne and other dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxycarbonates, and 1,1,3,3 Tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisopropylmonocarbonate, t- Butyl peroxy-3,3,5-trimethylhexanoate, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexyl peroxybenzoate, t-butyl peroxy-3- Peroxyesters such as methyl benzoate and t-butyl peroxybenzoate. Further, among the particularly preferred peroxides described above, better adhesion can be obtained by using a peroxyester. Among them, extremely excellent adhesion can be obtained by using an alkyl peroxy ester having the following structure.
(In the formula, R and R ′ each independently represents an alkyl group.)
以上説明したようなパーオキサイドは、1分間半減期温度が80〜160℃、好ましくは85〜145℃、より好ましくは90〜135℃のものを用いることが好ましい。1分間半減期温度を80℃以上とすることにより、室温での使用において十分な可使時間を確保することができる。また、1分間半減期温度を160℃以下とすることにより、十分な硬化性を確保することができる。 It is preferable to use a peroxide having a half-life temperature of 80 to 160 ° C., preferably 85 to 145 ° C., more preferably 90 to 135 ° C. for one minute as described above. By setting the half-life temperature for 1 minute to 80 ° C. or more, a sufficient pot life can be secured for use at room temperature. Moreover, sufficient sclerosis | hardenability is securable by making 1 minute half life temperature into 160 degrees C or less.
(C)パーオキサイドは、単独でも使用されるが、複数種類を組み合わせて使用することもできる。 (C) Although peroxide is used independently, it can also be used in combination of multiple types.
(C)パーオキサイドの配合量は、導電性接着剤の総質量に対して0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜5質量%、より好ましくは1.0〜3.5質量%の範囲で適宜選択される。(C)パーオキサイドの配合量をエチレン性不飽和結合を有する化合物に対して0.1質量%以上とすることにより、十分な硬化性を確保することができる。(C)パーオキサイドの配合量をエチレン性不飽和結合を有する化合物に対して10質量%以下とすることにより、より良好な密着性を確保することができる。 (C) The compounding quantity of a peroxide is 0.1-10 mass% with respect to the total mass of a conductive adhesive, Preferably it is 0.5-5 mass%, More preferably, it is 1.0-3.5 mass%. It is suitably selected within the range of (C) Sufficient curability is securable by making the compounding quantity of a peroxide into 0.1 mass% or more with respect to the compound which has an ethylenically unsaturated bond. (C) By making the compounding quantity of a peroxide into 10 mass% or less with respect to the compound which has an ethylenically unsaturated bond, more favorable adhesiveness can be ensured.
[(D)導電粒子]
本発明の導電性接着剤は、(D)導電粒子を含有する。ここで、導電粒子とは体積固有抵抗が1×106Ω・cm以下である物質の粒子を意味する。
[(D) conductive particles]
The conductive adhesive of the present invention contains (D) conductive particles. Here, the conductive particles mean particles of a substance having a volume resistivity of 1 × 10 6 Ω · cm or less.
(D)導電粒子が、電極間に挟まれることにより、部材同士が電気的に接続される。 (D) The conductive particles are sandwiched between the electrodes, whereby the members are electrically connected.
本発明の導電性接着剤を構成する(D)導電粒子は、Au、Ag、Ni、Cu、Pd、および後述の低融点はんだ等の材料とされるSn、Bi、In、Sbの金属粒子、カーボン粒子などが挙げられる。この導電粒子は、核としてのガラスやセラミック、プラスチックなどの非導電性の粒子を金属層で被覆した複合粒子、前記非導電性粒子と金属粒子またはカーボン粒子とを有する複合粒子であってもよい。この導電粒子が、上記複合粒子または熱溶融性の金属粒子であると、加熱加圧により導電粒子が変形するため、接続時に電極との接触面積が増加し、特に高い信頼性が得られる。なお、この導電粒子としては、銀被覆銅粒子や、微細な金属粒子が多数、鎖状に繋がった形状を有する金属粒子を用いることもできる。 (D) The conductive particles constituting the conductive adhesive of the present invention are Sn, Bi, In, and Sb metal particles, such as Au, Ag, Ni, Cu, Pd, and low melting point solder described later, Examples thereof include carbon particles. The conductive particles may be composite particles obtained by coating non-conductive particles such as glass, ceramic, or plastic as a core with a metal layer, or composite particles having the non-conductive particles and metal particles or carbon particles. . When the conductive particles are the composite particles or the heat-meltable metal particles, the conductive particles are deformed by heating and pressurization, so that the contact area with the electrode is increased at the time of connection, and particularly high reliability is obtained. As the conductive particles, silver-coated copper particles or metal particles having a shape in which a large number of fine metal particles are connected in a chain shape can be used.
前記(D)導電粒子としては、熱溶融性の導電粒子を用いることが好ましい。特に170℃以下、2MPa以下での熱圧着で溶融するような導電粒子を用いることが好ましく、なかでも低融点はんだ粒子がより好ましい。 As the (D) conductive particles, it is preferable to use heat-meltable conductive particles. In particular, it is preferable to use conductive particles that melt by thermocompression bonding at 170 ° C. or lower and 2 MPa or lower, and more preferably low melting point solder particles.
ここで、低融点はんだ粒子とは、融点が200℃以下、好ましくは170℃以下、より好ましくは150℃以下のはんだ粒子を意味する。 Here, the low melting point solder particles mean solder particles having a melting point of 200 ° C. or lower, preferably 170 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower.
また、低融点はんだ粒子としては鉛を含まないはんだ粒子が好ましく、この鉛を含まないはんだ粒子とは、JIS Z 3282(はんだ−化学成分及び形状)で規定されている、鉛含有率0.10質量%以下のはんだ粒子を意味する。 The low melting point solder particles preferably include lead-free solder particles, and the lead-free solder particles are defined as JIS Z 3282 (solder-chemical component and shape) and have a lead content of 0.10. It means solder particles of less than mass%.
鉛を含まないはんだ粒子としては、錫、ビスマス、インジウム、銅、銀、アンチモンから選択される1種類以上の金属から構成される低融点はんだが好適に用いられる。特に、コスト、取り扱い性、接合強度のバランスの観点から、錫(Sn)とビスマス(Bi)との合金が好ましく用いられる。 As the solder particles not containing lead, a low melting point solder composed of one or more metals selected from tin, bismuth, indium, copper, silver, and antimony is preferably used. In particular, an alloy of tin (Sn) and bismuth (Bi) is preferably used from the viewpoint of balance of cost, handleability, and bonding strength.
このようなはんだ粒子中のBiの含有量は、15〜65質量%、好ましくは35〜65質量%、より好ましくは55〜60質量%の範囲で適宜選択される。 The content of Bi in such solder particles is appropriately selected in the range of 15 to 65% by mass, preferably 35 to 65% by mass, more preferably 55 to 60% by mass.
Biの含有量を15質量%以上とすることにより、その合金は約160℃で溶融を開始する。さらにBiの含有量を増加させると溶融開始温度は低下していき、20質量%以上で溶融開始温度が139℃となり、58質量%で共晶組成となる。Bi含有量を15〜65質量%の範囲とすることにより、低融点化効果が十分に得られる結果、低温であっても十分な導通接続が得られる。 By setting the Bi content to 15% by mass or more, the alloy starts to melt at about 160 ° C. Further, when the Bi content is increased, the melting start temperature decreases, and when it is 20% by mass or more, the melting start temperature becomes 139 ° C., and at 58% by mass, the eutectic composition is obtained. By setting the Bi content in the range of 15 to 65% by mass, the effect of lowering the melting point is sufficiently obtained, and as a result, sufficient conductive connection is obtained even at a low temperature.
(D)導電粒子は、球状であることが好ましく、レーザー回折式粒度分布測定による平均粒径D50が0.1〜20μm、好ましくは3〜17μm、より好ましくは7〜15μmであることが好ましい。導電粒子の平均粒径D50を20μm以下とすることにより、微細な箇所であっても十分な導電接続が可能となる。また、導電粒子の平均粒径D50を0.1μm以上とすることにより、導電性接着剤中での導電粒子の凝集を抑制することができる。なお、本発明において、球状の導電粒子とは、導電粒子の形状が確認できる倍率において、球状粉の長径と短径の比が1〜1.5のものを90%以上含むものをいう。 (D) The conductive particles are preferably spherical, and the average particle size D50 by laser diffraction particle size distribution measurement is 0.1 to 20 μm, preferably 3 to 17 μm, more preferably 7 to 15 μm. By setting the average particle diameter D50 of the conductive particles to 20 μm or less, sufficient conductive connection can be achieved even in a minute portion. Further, by setting the average particle diameter D50 of the conductive particles to 0.1 μm or more, aggregation of the conductive particles in the conductive adhesive can be suppressed. In the present invention, the term “spherical conductive particles” refers to those containing 90% or more of spherical powders having a major axis / minor axis ratio of 1 to 1.5 at a magnification at which the shape of the conductive particles can be confirmed.
(D)導電粒子の配合量は、導電性接着剤の総質量に対して0.1〜50質量%であることが好ましい。より好ましくは5〜40質量%、さらに好ましくは10〜35質量%である。 (D) It is preferable that the compounding quantity of electroconductive particle is 0.1-50 mass% with respect to the total mass of a conductive adhesive. More preferably, it is 5-40 mass%, More preferably, it is 10-35 mass%.
[(E)樹脂粒子]
本発明の導電性接着剤を構成する(E)樹脂粒子は、高温高圧条件下、例えば240℃、4.0MPaの条件下においても、部材同士の電気的接続部分からの導電性接着剤の染み出しが生じることなく、スペーサーとして機能するものであればよく、具体的には、(A)エチレン性不飽和結合を有する化合物に溶解しない樹脂成分の粒子が好ましく、公知慣用の天然樹脂、合成樹脂の粒子を用いることができる。
[(E) Resin particles]
The resin particles (E) constituting the conductive adhesive of the present invention are stained with the conductive adhesive from the electrical connection portion between members even under high temperature and high pressure conditions, for example, at 240 ° C. and 4.0 MPa. It is sufficient that it functions as a spacer without causing sticking out. Specifically, (A) particles of a resin component that does not dissolve in a compound having an ethylenically unsaturated bond are preferable, and known natural resins and synthetic resins are used. The particles can be used.
本発明において、(E)樹脂粒子としては、球状の樹脂粒子を用いることが好ましい。ここで、球状の樹脂粒子とは、樹脂粒子の形状が確認できる倍率において、粒子の長径と短径の比が1〜1.5のものを90%以上含むものをいう。この球状の樹脂粒子としては、いわゆる樹脂ビーズを用いてもよい。 In the present invention, spherical resin particles are preferably used as the resin particles (E). Here, the spherical resin particles refer to those containing 90% or more of particles having a ratio of major axis to minor axis of 1 to 1.5 at a magnification at which the shape of the resin particles can be confirmed. As the spherical resin particles, so-called resin beads may be used.
(E)樹脂粒子の平均粒径は、スペーサーとして機能させるために、1〜40μm、好ましくは5μm超40μm以下である。 (E) The average particle diameter of the resin particles is 1 to 40 μm, preferably more than 5 μm and 40 μm or less in order to function as a spacer.
(E)樹脂粒子としては、例えば、(メタ)アクリレート系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン/(メタ)アクリレート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フェノール系樹脂、ポリアセタール樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂等の有機樹脂の粒子を挙げることができる。このような有機樹脂は、架橋重合体または非架橋重合体のいずれであってもよい。また、(E)樹脂粒子はコアシェル型の粒子であってもよい。なかでも、(E)樹脂粒子は、(メタ)アクリレート系樹脂粒子であることが好ましく、ポリアルキル(メタ)アクリレート系樹脂粒子であることがより好ましい。 Examples of (E) resin particles include (meth) acrylate resins, styrene resins, styrene / (meth) acrylate resins, polyethylene resins, polypropylene resins, ABS resins, AS resins, polycarbonate resins, and phenol resins. Examples thereof include particles of organic resins such as resins, polyacetal resins, benzoguanamine resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, urethane resins, and polyimide resins. Such an organic resin may be either a crosslinked polymer or a non-crosslinked polymer. Further, the (E) resin particles may be core-shell type particles. Especially, it is preferable that (E) resin particle is a (meth) acrylate type resin particle, and it is more preferable that it is a polyalkyl (meth) acrylate type resin particle.
ここで、架橋重合体とは重合性単量体からなる樹脂粒子に官能基を有する化合物を架橋反応させてなる架橋微粒子をいう。また、非架橋重合体とは、重合性単量体に官能基を有する化合物を架橋反応させていない樹脂粒子をいう。 Here, the cross-linked polymer means cross-linked fine particles obtained by cross-linking a compound having a functional group to resin particles made of a polymerizable monomer. Further, the non-crosslinked polymer refers to resin particles in which a polymerizable monomer has no crosslinking reaction with a compound having a functional group.
前記ポリアルキル(メタ)アクリレート系樹脂粒子の市販品の例としては、綜研化学社製MX−1000、MX−1500H、MX−3000C等が挙げられる。 Examples of commercial products of the polyalkyl (meth) acrylate resin particles include MX-1000, MX-1500H, MX-3000C and the like manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.
(E)樹脂粒子の表面は、分散剤やカップリング剤などで表面処理されていてもよい。 (E) The surface of the resin particles may be surface-treated with a dispersant, a coupling agent or the like.
(E)樹脂粒子のCV値(100×(粒子径の標準偏差[σ]/個数平均粒子径[D]))[%]は、0.1〜50%であることが好ましく、1〜40%であることがより好ましい。 (E) The CV value (100 × (standard deviation of particle diameter [σ] / number average particle diameter [D])) [%] of the resin particles is preferably 0.1 to 50%, and preferably 1 to 40 % Is more preferable.
(E)樹脂粒子の真比重は、0.5〜5であることが好ましく、0.7〜3であることがより好ましい。 (E) The true specific gravity of the resin particles is preferably 0.5 to 5, and more preferably 0.7 to 3.
(E)樹脂粒子の配合量は、導電性接着剤の総質量に対しては、0.01〜40質量%であることが好ましい。 (E) It is preferable that the compounding quantity of the resin particle is 0.01-40 mass% with respect to the total mass of a conductive adhesive.
本発明の導電性接着剤は、必要に応じて、公知慣用のチクソトロピー性付与剤や湿潤分散剤、消泡剤などの添加剤を配合することができる。 The conductive adhesive of the present invention can be blended with additives such as known and commonly used thixotropy imparting agents, wetting and dispersing agents, and antifoaming agents as necessary.
チクソトロピー性付与剤としては、ベントナイト、ワックス、ステアリン酸金属塩、変性ウレア、シリカなどを用いることができる。これらの中でもシリカが好ましい。前記シリカはアモルファスシリカであることが好ましく、一次粒子の平均粒子径が50nm以下のアモルファスシリカであることがさらに好ましく、表面を疎水化処理した疎水性アモルファスシリカであることが特に好ましい。 As the thixotropic agent, bentonite, wax, metal stearate, modified urea, silica and the like can be used. Among these, silica is preferable. The silica is preferably amorphous silica, more preferably amorphous silica having an average primary particle diameter of 50 nm or less, and particularly preferably hydrophobic amorphous silica having a hydrophobic surface.
湿潤分散剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル、アルキルスルホン酸、リン酸エステル、ポリエーテル、ポリエステルカルボン酸やこれらの塩類を用いることができる。これらの中でもリン酸エステルが好ましい。 As the wetting and dispersing agent, aliphatic carboxylic acids, aliphatic carboxylates, higher alcohol sulfates, alkyl sulfonic acids, phosphate esters, polyethers, polyester carboxylic acids and their salts can be used. Of these, phosphate esters are preferred.
消泡剤としては、シリコン樹脂、変性シリコン樹脂、有機高分子ポリマー、有機オリゴマーなど用いることができる。これらの中でも有機高分子ポリマーや有機オリゴマーが好ましく、ビニルエーテルの重合物がより好ましい。 As the antifoaming agent, silicone resin, modified silicone resin, organic polymer polymer, organic oligomer, and the like can be used. Among these, organic polymer polymers and organic oligomers are preferred, and vinyl ether polymers are more preferred.
本発明の導電性接着剤は、溶剤を含まないことが好ましい。ここで、「溶剤を含まない」とは、接着剤用の樹脂成分を含む樹脂組成物が実質的に溶剤を含まず、接着剤用の樹脂成分を含む樹脂組成物の、150℃、30分加熱による質量の減少が、加熱前の質量と比較して、3質量%以下であることをいう。 The conductive adhesive of the present invention preferably contains no solvent. Here, “not containing a solvent” means that the resin composition containing a resin component for an adhesive is substantially free of a solvent and is a resin composition containing a resin component for an adhesive at 150 ° C. for 30 minutes. It means that the decrease in mass due to heating is 3% by mass or less compared to the mass before heating.
本発明の導電性接着剤は、電子部品における部材同士の電気的接続に用いることができる。例えば、プリント配線板と電子素子との電気的接続やプリント配線板間の電気的接続に用いることができ、なかでも、リジッドプリント配線板とフレキシブルプリント配線板の電気的接続に用いることが好ましい。タッチパネルや液晶ディスプレイの駆動用の配線の電気的接続にも好適に用いることができる。また、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末における電気的接続にも好適に用いることができる。さらに高周波特性が良好であるため、高周波特性が求められる電子機器における電気的接続にも好適に用いることができる。 The conductive adhesive of the present invention can be used for electrical connection between members in an electronic component. For example, it can be used for electrical connection between a printed wiring board and an electronic element and electrical connection between printed wiring boards, and among them, it is preferably used for electrical connection between a rigid printed wiring board and a flexible printed wiring board. It can also be suitably used for electrical connection of wiring for driving a touch panel or a liquid crystal display. Moreover, it can use suitably also for the electrical connection in a smart phone, a tablet terminal, and a wearable terminal. Furthermore, since the high frequency characteristics are good, it can be suitably used for electrical connection in electronic devices that require high frequency characteristics.
本発明に係る導電性接着剤の塗布方法は特に限定されず、例えば、本発明の導電性接着剤は、プリント配線板等における接続部材の電気的接続箇所に、スクリーンメッシュやメタルマスクによる塗布、あるいはディスペンサーなどの塗布装置により塗布することができる。 The method for applying the conductive adhesive according to the present invention is not particularly limited. For example, the conductive adhesive of the present invention is applied to the electrical connection portion of the connection member in a printed wiring board or the like using a screen mesh or a metal mask, Or it can apply | coat with coating apparatuses, such as a dispenser.
接続箇所に導電性接着剤が十分に供給されたことを確認した後、被接続部材(部品)を接続部材(基板)の接続箇所に載せ、所定温度、所定圧力での熱圧着を行うことにより硬化する。これにより、接続部材(基板)と被接続部材(部品)とが電気的に接続することができる。 After confirming that the conductive adhesive has been sufficiently supplied to the connection location, place the member to be connected (component) on the connection location of the connection member (substrate) and perform thermocompression bonding at a predetermined temperature and pressure. Harden. Thereby, a connection member (board | substrate) and a to-be-connected member (component) can be electrically connected.
熱圧着時の熱圧着温度は100〜240℃、好ましくは120〜200℃、より好ましくは140〜160℃とし、熱圧着圧力は0.05〜4.0MPa、好ましくは0.1〜3.0MPa、より好ましくは0.5〜2.0MPaとし、熱圧着時間は1〜60秒、好ましくは1〜30秒、より好ましくは1〜15秒で熱圧着される。100℃以上の温度での処理によると、熱反応が良好に進行し、240℃以下の温度での処理を行うことにより、接着対象の電子部品等が加熱による損傷を受けずに本来の性能を保持する。また、圧力を0.05MPa以上とすることにより、電子部品間に十分な接合が形成され、導電性も十分となる。また、熱圧着圧力を小さくすることにより、電子部品への過剰な負荷の印加による損傷が回避される。また、熱圧着時間は、短時間とすることで電子部品への熱による損傷が回避される。 The thermocompression bonding temperature during thermocompression bonding is 100 to 240 ° C., preferably 120 to 200 ° C., more preferably 140 to 160 ° C., and the thermocompression bonding pressure is 0.05 to 4.0 MPa, preferably 0.1 to 3.0 MPa. More preferably, the pressure is 0.5 to 2.0 MPa, and the thermocompression bonding time is 1 to 60 seconds, preferably 1 to 30 seconds, and more preferably 1 to 15 seconds. When the treatment is performed at a temperature of 100 ° C. or higher, the thermal reaction proceeds satisfactorily. By performing the treatment at a temperature of 240 ° C. or less, the electronic components to be bonded are not damaged by heating, and the original performance is improved. Hold. Further, by setting the pressure to 0.05 MPa or more, sufficient bonding is formed between the electronic components, and the conductivity is sufficient. Further, by reducing the thermocompression bonding pressure, damage due to application of an excessive load to the electronic component can be avoided. In addition, by making the thermocompression bonding time short, damage to the electronic component due to heat can be avoided.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、以下において特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準であるものとする。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In the following description, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
(実施例1〜5および比較例1)
(導電性接着剤の調製)
表1に示す配合割合(質量部)にて各成分を配合撹拌し、実施例1〜5および比較例1の導電性接着剤を調製した。
(Examples 1-5 and Comparative Example 1)
(Preparation of conductive adhesive)
The components were blended and stirred at the blending ratio (parts by mass) shown in Table 1, and conductive adhesives of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were prepared.
(試験片の作製)
上記にて調製した実施例1〜5および比較例1の導電性接着剤を、リジット基板(基材:FR−4、電極幅:100μm、電極長さ:6mm、ピッチ幅:0.2mm、コの字型電極数70、直線型電極1、フラッシュAu処理)上に、メタルマスク(マスク厚:80μm、開口:15mm×1mm)を介してスクレイパーにより塗布した。次に、導電性接着剤を塗布した状態のリジッド基板に対し、フレキシブル基板(幅:16mm、基材:ポリイミド、電極幅:100μm、電極長さ:6mm、ピッチ幅:0.2mm、コの字型電極数70、直線型電極数1、フラッシュAu処理)を載置した。この載置に際しては、リジット基板の電極とフレキシブル基板の電極の位置をデイジーチェーンが形成されるように合わせ、双方の電極の重なり合う長さが3.5mmとなるようにした。このようにして載置した基板同士の接合面に対し、0.79MPa(ツール:幅3mm 長さ18mm、荷重:42.7N)、150℃、6秒で熱圧着を行い、70個の導電接続箇所を有するデイジーチェーン回路試験片を作製した。
(Preparation of test piece)
The conductive adhesives of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 prepared above were bonded to a rigid substrate (base material: FR-4, electrode width: 100 μm, electrode length: 6 mm, pitch width: 0.2 mm, The number of electrodes of 70, the straight electrode 1, and the flash Au treatment was applied by a scraper through a metal mask (mask thickness: 80 μm, opening: 15 mm × 1 mm). Next, a flexible substrate (width: 16 mm, base material: polyimide, electrode width: 100 μm, electrode length: 6 mm, pitch width: 0.2 mm, U-shape) on a rigid substrate in a state where a conductive adhesive is applied. The number of mold electrodes 70, the number of linear electrodes 1, flash Au treatment) were placed. In this mounting, the positions of the electrodes of the rigid substrate and the flexible substrate were aligned so that a daisy chain was formed, and the overlapping length of both electrodes was set to 3.5 mm. The bonded surfaces of the substrates placed in this manner were subjected to thermocompression bonding at 0.79 MPa (tool: width 3 mm, length 18 mm, load: 42.7 N), 150 ° C., 6 seconds, and 70 conductive connections. A daisy chain circuit test piece having a portion was prepared.
(密着性の測定)
上記方法によって得られた試験片の密着強度をボンドテスター(ノードソン・アドバンスト・テクノロジー社製4000Plus)を用いてJIS K 6854−1に準じてフレキシブル基板を垂直方向にピールして測定を行い、剥離から変位量3mmの数値を密着性の値とした。
(導通性の確認)
上記方法によって得られた試験片の導通をテスター(日置電機株式会社製、デジタルハイテスター3256)により確認した。その評価基準は以下のとおりである。
〇:導通が確認された。
×:導通が確認されなかった。
(Measurement of adhesion)
The adhesion strength of the test piece obtained by the above method is measured by peeling the flexible substrate in the vertical direction according to JIS K 6854-1 using a bond tester (4000 Plus manufactured by Nordson Advanced Technology). The numerical value of the displacement 3 mm was taken as the adhesion value.
(Conductivity check)
The continuity of the test piece obtained by the above method was confirmed by a tester (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., Digital High Tester 3256). The evaluation criteria are as follows.
○: Continuity was confirmed.
X: Conductivity was not confirmed.
*2:(A−2)脂肪族ウレタンアクリレート(ダイセル・オルネクス社製「EBECRYL270」、分子量1500、Tg−27℃、粘度30dPa・s/60℃)
*3:(B)ポリエステル樹脂(東洋紡社製「バイロン337」、分子量:Mn10000、Tg:14℃、性状:個体)
*4:(C)1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日油社製「パーオクタO」、1分間半減期温度:124.3℃、10時間半減期温度:65.3℃)
*5:(D)42Sn−58Bi[42Sn−58Bi組成の球状粒子:平均粒径(D50)、13.12μm)]
*6:(E−1)架橋アクリル粒子(綜研化学社製「MX−1000」、平均粒子径10μm、真比重1.19)
*7:(E−2)架橋アクリル粒子(綜研化学社製「MX−1500H」、平均粒子径15μm、真比重1.19)
*8:(E−3)架橋アクリル粒子(綜研化学社製「MX−3000C」、平均粒子径30μm、真比重1.19)
*9:リン酸エステル(共栄社化学社製「ライトエステルP−2M」)
*10:ビニルエーテルポリマー(共栄社化学社製「フローレンAC−326F」)
*11:シリカ微粒子(日本アエロジル社製、「エロジルR974」、比表面積170m2/g)
* 2: (A-2) Aliphatic urethane acrylate ("EBECRYL 270" manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd., molecular weight 1500, Tg-27 ° C, viscosity 30dPa · s / 60 ° C)
* 3: (B) polyester resin (“Byron 337” manufactured by Toyobo Co., Ltd., molecular weight: Mn10000, Tg: 14 ° C., property: solid)
* 4: (C) 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate (“Perocta O” manufactured by NOF Corporation, 1 minute half-life temperature: 124.3 ° C., 10 hours half (Temperature: 65.3 ° C)
* 5: (D) 42Sn-58Bi [spherical particles having a composition of 42Sn-58Bi: average particle diameter (D50), 13.12 μm)]
* 6: (E-1) Cross-linked acrylic particles (“MX-1000” manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., average particle diameter 10 μm, true specific gravity 1.19)
* 7: (E-2) cross-linked acrylic particles (“MX-1500H” manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., average particle size 15 μm, true specific gravity 1.19)
* 8: (E-3) Crosslinked acrylic particles (“MX-3000C” manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., average particle diameter 30 μm, true specific gravity 1.19)
* 9: Phosphate ester (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Light Ester P-2M”)
* 10: Vinyl ether polymer (“Floren AC-326F” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
* 11: Silica fine particles (Nippon Aerosil Co., Ltd., “Erosil R974”, specific surface area 170 m 2 / g)
上記表中に示すように、本発明の導電性接着剤は、密着性に優れることがわかる。 As shown in the said table | surface, it turns out that the conductive adhesive of this invention is excellent in adhesiveness.
Claims (3)
(B)有機バインダーと、
(C)パーオキサイドと、
(D)導電粒子と、
(E)樹脂粒子と
を含むことを特徴とする導電性接着剤。 (A) a compound having an ethylenically unsaturated bond;
(B) an organic binder;
(C) peroxide,
(D) conductive particles;
(E) Resin particle | grains, Conductive adhesive agent characterized by the above-mentioned.
An electronic component comprising a member electrically connected using the conductive adhesive according to claim 1.
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