JP4893104B2 - Conductive paste and electronic component mounting board using the same - Google Patents

Conductive paste and electronic component mounting board using the same Download PDF

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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Description

本発明は、電子部品、回路配線材料、電極材料、導電性接合材料、導電性接着剤等として使用される導電ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板に関する。   The present invention relates to a conductive paste used as an electronic component, circuit wiring material, electrode material, conductive bonding material, conductive adhesive, and the like, and an electronic component mounting substrate using the same.

電子部品を回路基板などへ実装するには、鉛を含むはんだを用いた接合法が広く知られている。しかし近年、環境問題への認識の高まりから、従来の鉛を含むはんだに代わって鉛を含まない鉛フリーはんだや導電ペーストが注目されるようになってきた。   In order to mount an electronic component on a circuit board or the like, a joining method using lead-containing solder is widely known. However, in recent years, with the growing awareness of environmental issues, lead-free solder and conductive paste that do not contain lead have been attracting attention in place of conventional solder containing lead.

導電ペーストは、貴金属を含むため鉛フリーはんだより高価ではあるが、実装温度の低温化、接合部の柔軟性等の多くの利点を兼ね備えている。従来の導電ペーストは、金、銀、銅、カーボン等の導電性粉末を用い、それにバインダ、有機溶剤及び必要に応じて添加剤を加えてペースト状に混合して作製していた(例えば、非特許文献1参照)。特に高導電性が要求される分野では、金粉又は銀粉を用いることが一般的に知られていた。   The conductive paste contains precious metal and is therefore more expensive than lead-free solder, but has many advantages such as lower mounting temperature and flexibility of the joint. Conventional conductive pastes are made by using conductive powders such as gold, silver, copper, carbon, etc., and adding a binder, an organic solvent, and additives as necessary, and mixing them into a paste (for example, non-conductive paste). Patent Document 1). In particular, it has been generally known to use gold powder or silver powder in a field where high conductivity is required.

最近、導電ペーストには、価格、実績及び導電性の観点から、導電性粉末として一般的に銀又は銅が用いられている。銀粉を含有する導電ペーストは、導電性が良好なことから印刷配線板、電子部品等の電気回路や電極の形成に使用されている。しかしながら、銀粉を含有する導電ペーストは、高温多湿の雰囲気下で電界が印加されると、電気回路や電極にマイグレーションと称する銀の電析が生じ、電極間又は配線間が短絡するという欠点が生じる。このマイグレーションを防止するための方策はいくつか行われている。例えば、銀粉の表面に防湿塗料を塗布する、導電ペーストに含窒素化合物などの腐食抑制剤を添加する、MgOなどのpH調整剤を添加するなどの方策が検討されているが、十分な効果の得られるものではなかった(例えば、特許文献1参照)。また、導通抵抗の良好な導体を得るには銀粉の配合量を増加しなければならず、銀粉が高価であることから導電ペーストも高価になるという欠点があった。   Recently, silver or copper is generally used as the conductive powder in the conductive paste from the viewpoint of price, performance, and conductivity. A conductive paste containing silver powder is used for forming electric circuits and electrodes such as printed wiring boards and electronic components because of its good conductivity. However, the conductive paste containing silver powder has a drawback that when an electric field is applied in a high-temperature and high-humidity atmosphere, silver electrodeposition, called migration, occurs in the electric circuit or electrode, causing a short circuit between the electrodes or between the wires. . Several measures have been taken to prevent this migration. For example, measures such as applying a moisture-proof paint to the surface of silver powder, adding a corrosion inhibitor such as a nitrogen-containing compound to the conductive paste, and adding a pH adjuster such as MgO have been studied. It was not obtained (for example, refer to Patent Document 1). Moreover, in order to obtain a conductor with good conduction resistance, the blending amount of silver powder must be increased, and since silver powder is expensive, the conductive paste is also expensive.

さらに、導電性粉末として銅粉を使用した導電ペーストも提案されている。しかし銅粉を使用した導電ペーストは、加熱硬化後の銅の被酸化性が大きいため、空気中及びバインダ中に含まれる酸素と銅粉が反応し、その表面に酸化膜を形成し、導電性を著しく低下させる。そのため、各種添加剤を加えて、銅粉の酸化を防止し、導電性を安定させた銅ペーストが開示されているが(例えば、特許文献2参照)、その導電性は銀ペーストには及ばず、また保存安定性にも欠点があった。   Furthermore, a conductive paste using copper powder as the conductive powder has also been proposed. However, since the conductive paste using copper powder has high oxidizability of copper after heat curing, the oxygen contained in the air and the binder reacts with the copper powder to form an oxide film on its surface, making it conductive. Is significantly reduced. Therefore, a copper paste is disclosed in which various additives are added to prevent oxidation of copper powder and the conductivity is stabilized (see, for example, Patent Document 2), but the conductivity does not reach that of silver paste. In addition, there was a drawback in storage stability.

マイグレーションを改善でき、安価な導電ペーストを得るために、銀被覆銅粉を使用した導電ペーストが提案されている(例えば、特許文献3、4参照)。しかし銀を均一に、かつ厚く被覆すると、マイグレーションの改善効果が十分に得られない場合がある。逆に、薄く被覆すると、良好な導電性確保のために導電粉の充填量を増加させる必要があり、その結果バインダ成分の減少に伴う接着力(接着強度)の低下が起こるという問題が生じる場合があった。   In order to improve the migration and obtain an inexpensive conductive paste, a conductive paste using silver-coated copper powder has been proposed (see, for example, Patent Documents 3 and 4). However, when silver is coated uniformly and thickly, the effect of improving migration may not be sufficiently obtained. Conversely, when thinly coated, it is necessary to increase the filling amount of the conductive powder in order to ensure good conductivity, and as a result, there arises a problem that the adhesive strength (adhesive strength) is reduced due to a decrease in the binder component. was there.

一方、近年の携帯機器の増大に伴って、部品実装の高密度化が進んでいる。実装面積の拡大のために、フレキシブルプリント配線板(FPC)を用いた携帯機器が増加している。FPCを用いた実装品は、FPCの大変形に伴う大きな歪がかかりやすいため、接続材料に対して引き剥がし強度の向上が要求されている。   On the other hand, with the increase in mobile devices in recent years, the density of component mounting has been increasing. In order to increase the mounting area, portable devices using a flexible printed wiring board (FPC) are increasing. Since the mounted product using the FPC is likely to be subjected to a large strain due to the large deformation of the FPC, it is required to improve the peeling strength of the connection material.

引き剥がし強度を向上するために、液状ゴムを添加した導電ペースト、シロキサン骨格を有する化合物を添加した導電ペースト、あるいは一官能のエポキシ樹脂を接着剤としてベース樹脂に添加した導電ペーストが提案されている(例えば、特許文献5、6、7参照)。しかしながら、液状ゴムやシロキサン骨格を有する化合物を用いた場合、反応性が低いために硬化のために30分以上の加熱時間を有してしまい、スループットの低下が問題であった。また、一官能のエポキシ樹脂用いた場合、分子量が低く揮発を伴うために、硬化条件によっては硬化物中にボイドが発生することがあり、接着力が低下する場合があった。すなわち、現在使用している導電ペーストでは、導電性、引き剥がし強度、作業性、及び耐マイグレーション性に優れ、かつ価格の観点から鉛はんだに対抗できる導電ペーストが見あたらないのが現状である。   In order to improve the peel strength, a conductive paste to which liquid rubber is added, a conductive paste to which a compound having a siloxane skeleton is added, or a conductive paste in which a monofunctional epoxy resin is added to a base resin as an adhesive have been proposed. (For example, refer to Patent Documents 5, 6, and 7). However, when a compound having a liquid rubber or a siloxane skeleton is used, it has a low reactivity, and therefore has a heating time of 30 minutes or more for curing, resulting in a decrease in throughput. In addition, when a monofunctional epoxy resin is used, since the molecular weight is low and volatilization occurs, a void may be generated in the cured product depending on the curing conditions, and the adhesive force may be reduced. In other words, the currently used conductive paste does not have a conductive paste that is excellent in conductivity, peel strength, workability, and migration resistance, and that can compete with lead solder from the viewpoint of cost.

特開2001−189107号公報JP 2001-189107 A 特開平5−212579号公報特開JP-A-5-212579 JP 特開平7−138549号公報JP-A-7-138549 特開平10−134636号公報JP-A-10-134636 特許3265244Patent 3265244 特開平1−153766JP-A-1-153766 特開2001−236827JP 2001-236827 A 電子材料,1994年10月号,42〜46頁Electronic Materials, October 1994, pp. 42-46

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、導電性、引き剥がし強度、速硬化性、及び耐マイグレーション性に優れた導電ペーストを提供することを目的とする。また、本発明は、良好な導電性を有する電子部品搭載基板を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the subject which the said prior art has, and aims at providing the electrically conductive paste excellent in electroconductivity, peeling strength, quick-hardening property, and migration resistance. Another object of the present invention is to provide an electronic component mounting board having good conductivity.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、所定の導電粉を用いるとともに、バインダ成分として所定構造のエポキシ樹脂を用いることにより、短時間の硬化で導電性と引き剥がし強度とを両立することができ、且つ、耐マイグレーション性に優れた導電ペーストが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive research to achieve the above object, the inventors of the present invention use a predetermined conductive powder and use an epoxy resin having a predetermined structure as a binder component. The present inventors have found that a conductive paste that can achieve both strength and excellent migration resistance can be obtained, and the present invention has been completed.

すなわち、導電粉及びバインダ成分を含有する導電ペーストであって、前記導電粉が、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉を含み、前記バインダ成分が、二官能以上の液状エポキシ樹脂を含み、前記エポキシ樹脂が、同一分子内に2個以上のフェニルグリシジルエーテル構造、及び同一分子内に1個以上のアルキレンオキシド構造を有することを特徴とする導電ペーストを提供する。   That is, a conductive paste containing conductive powder and a binder component, wherein the conductive powder includes a metal powder in which the surface of copper powder or copper alloy powder is partially coated with silver, and the binder component is bifunctional Provided is a conductive paste comprising the above liquid epoxy resin, wherein the epoxy resin has two or more phenyl glycidyl ether structures in the same molecule and one or more alkylene oxide structures in the same molecule. .

これにより、導電性、引き剥がし強度、速硬化性、及び耐マイグレーション性の全てにおいて優れた導電ペーストを提供することができる。   Thereby, the electrically conductive paste excellent in all of electroconductivity, peeling strength, quick-hardening property, and migration resistance can be provided.

また、上記導電ペーストにおける上記導電粉と上記バインダ成分との配合比(導電粉:バインダ成分)が、体積比で15:85〜60:40であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the compounding ratio (conductive powder: binder component) of the said conductive powder and the said binder component in the said conductive paste is 15: 85-60: 40 by volume ratio.

また、上記導電ペーストにおける上記エポキシ樹脂の配合割合が、前記バインダ成分全量を基準として5〜95重量%であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the mixture ratio of the said epoxy resin in the said electrically conductive paste is 5-95 weight% on the basis of the said binder component whole quantity.

さらに、上記導電ペーストにおける上記エポキシ樹脂の重量平均分子量が、400〜5000であることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the weight average molecular weight of the said epoxy resin in the said electrically conductive paste is 400-5000.

本発明は、また、基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が、上記導電ペーストを硬化してなるものであることを特徴とする電子部品搭載基板を提供する。   The present invention is also an electronic component mounting substrate having a structure in which a substrate and an electronic component are connected by a conductive member, wherein the conductive member is formed by curing the conductive paste. Provide electronic component mounting boards.

また、上記電子部品搭載基板における硬化は、硬化温度が130〜220℃で、硬化時間が3〜20分の熱硬化プロセスにより行われることが好ましい。   Moreover, it is preferable that hardening in the said electronic component mounting board | substrate is performed by the thermosetting process whose hardening temperature is 130-220 degreeC and hardening time is 3-20 minutes.

これにより、良好な導電性を有する電子部品搭載基板を提供することができる。   Thereby, the electronic component mounting board | substrate which has favorable electroconductivity can be provided.

本発明によれば、短時間の硬化で所定の引き剥がし強度を維持しつつ、導電性、耐マイグレーション性、作業性等に優れる導電ペーストが提供される。また、本発明の導電ペーストを用いることで良好な導電性を有する電子部品搭載基板を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrically conductive paste which is excellent in electroconductivity, migration resistance, workability | operativity, etc. is provided, maintaining predetermined peeling strength by hardening for a short time. Moreover, the electronic component mounting board | substrate which has favorable electroconductivity can be provided by using the electrically conductive paste of this invention.

以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as the case may be. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明の導電ペーストは、はんだと同程度の導電性を有し、かつ引き剥がし強度(固定力)に優れるので、従来はんだが用いられていた部分の代替材として広く使用することができる。また、もちろん接着性があまり必要とされない分野にも使用することができる。すなわち、受動部品やLSIパッケージ等の能動部品などの電子部品と、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチックフィルム、ガラス不織布等の基材にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、BTレジン等のプラスチックを含浸・硬化させたもの、アルミナ等のセラミックス等の基板との接合に用いることができる。   Since the conductive paste of the present invention has the same degree of conductivity as solder and is excellent in peeling strength (fixing force), it can be widely used as an alternative material for parts where solder has been used. Of course, it can also be used in fields where adhesiveness is not so required. In other words, impregnating and curing electronic parts such as passive parts and active parts such as LSI packages, plastic films such as polyimide resin and epoxy resin, and substrates such as glass nonwoven fabric with polyimide resin, epoxy resin, BT resin, etc. It can be used for joining with a substrate made of ceramic or ceramics such as alumina.

具体的には、本発明の導電ペーストは、図1又は2に示すように、従来はんだで接続していた受動部品の接続や、はんだあるいは異方導電性フィルムで接続していた半導体素子等の能動部品の接続にも適用できる。特に、本発明の導電ペーストは、はんだと比較して低温での接続が可能であるため、CCDモジュールなどの耐熱性が劣る部品を接続する場合に好適に用いられる。また、はんだにより半導体素子と基板とを接続する場合は、半導体素子と基板との熱膨張係数の差により発生する応力を緩和するために、素子と基板との間にアンダーフィル材を注入する必要があった。これに対して、本発明の導電ペーストで接続を行う場合は、樹脂成分が応力緩和作用を有するため、アンダーフィル材を必要とせず、またプロセス面の簡略化も可能である。   Specifically, as shown in FIG. 1 or 2, the conductive paste of the present invention can be used to connect passive components that have been conventionally connected by solder, semiconductor elements that have been connected by solder or anisotropic conductive film, and the like. It can also be applied to the connection of active parts. In particular, since the conductive paste of the present invention can be connected at a low temperature as compared with solder, it is preferably used when connecting a component having poor heat resistance such as a CCD module. Also, when connecting the semiconductor element and the substrate with solder, it is necessary to inject an underfill material between the element and the substrate in order to relieve the stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element and the substrate. was there. On the other hand, when connecting with the conductive paste of the present invention, since the resin component has a stress relaxation action, an underfill material is not required and the process can be simplified.

また、本発明の導電ペーストは、図3に示すように、はんだと組み合わせて用いて半導体素子と基板との接続を行うことができる。更に、本発明の導電ペーストは、図4に示すように、図1や図2に示す受動部品を搭載したインターポーザとしての基板を、マザーボードのような別の基板に実装する際にも使用することができる。   Moreover, as shown in FIG. 3, the conductive paste of the present invention can be used in combination with solder to connect a semiconductor element and a substrate. Furthermore, as shown in FIG. 4, the conductive paste of the present invention is also used when a substrate as an interposer having the passive components shown in FIGS. 1 and 2 is mounted on another substrate such as a motherboard. Can do.

このような用途等に用いられる本発明の導電ペーストは、(A)導電粉及び(B)バインダ成分を含有しており、上記(B)バインダ成分は、所定構造のエポキシ樹脂を含むものである。以下、それぞれの成分について詳細に説明する。   The conductive paste of the present invention used for such applications includes (A) conductive powder and (B) a binder component, and the (B) binder component includes an epoxy resin having a predetermined structure. Hereinafter, each component will be described in detail.

[(A)導電粉]
本発明に用いられる(A)導電粉は、銅粉又は銅合金粉の一部を露出して、表面が銀で被覆された状態の金属粉(銀被覆銅粉又は銀被覆銅合金粉)を含むものである。言い換えれば、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉を含むものである。(A)導電粉として、銅粉又は銅合金粉の一部を露出させないで全面に銀を被覆したものを用いるとマイグレーション性が悪くなる傾向がある。なお、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積が大きすぎると、銅粉の酸化により導電性が低下する傾向がある。そのため、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積は、マイグレーション性、露出部の酸化、導電性等の点から1〜70%の範囲が好ましく、10〜60%の範囲がより好ましく、10〜55%の範囲がさらに好ましい。
[(A) Conductive powder]
The conductive powder (A) used in the present invention is a metal powder (silver-coated copper powder or silver-coated copper alloy powder) in which a part of the copper powder or copper alloy powder is exposed and the surface is coated with silver. Is included. In other words, the surface of the copper powder or copper alloy powder contains metal powder partially covered with silver. (A) When the conductive powder used is one in which the entire surface is coated with silver without exposing a part of the copper powder or the copper alloy powder, the migration property tends to deteriorate. In addition, when the exposed area of the surface of copper powder or copper alloy powder is too large, there exists a tendency for electroconductivity to fall by oxidation of copper powder. Therefore, the exposed area of the surface of the copper powder or the copper alloy powder is preferably in the range of 1 to 70%, more preferably in the range of 10 to 60% from the viewpoint of migration, oxidation of exposed portions, conductivity, and the like. A range of 55% is more preferred.

銅粉又は銅合金粉としては、アトマイズ法で作製された粉体を用いることが好ましく、その粒径は小さいほど(A)導電粉の接触確率が高くなり高導電性が得られるために好ましい。例えば、平均粒径が1〜20μmの範囲の粉体を用いることが好ましく、1〜10μmの範囲の粉体を用いることがさらに好ましい。   As the copper powder or the copper alloy powder, it is preferable to use a powder produced by an atomizing method, and the smaller the particle diameter, the higher the contact probability of the (A) conductive powder and the higher conductivity is preferable. For example, it is preferable to use a powder having an average particle size in the range of 1 to 20 μm, and it is more preferable to use a powder in the range of 1 to 10 μm.

銅粉又は銅合金粉の表面に銀を被覆するには、置換めっき、電気めっき、無電解めっき等の方法があり、銅粉又は銅合金粉と銀との付着力が高いこと及びランニングコストが安価であることから、置換めっきで被覆することが好ましい。   To coat silver on the surface of copper powder or copper alloy powder, there are methods such as displacement plating, electroplating, electroless plating, etc., high adhesion between copper powder or copper alloy powder and silver, and running cost Since it is inexpensive, it is preferable to coat with displacement plating.

銅粉又は銅合金粉の表面への銀の被覆量が多すぎるとコストが高くなるとともに、耐マイグレーション性が低下し、少なすぎると導電性が低下する傾向がある。そのため、銀の被覆量は、銅粉又は銅合金粉に対して(銅粉又は銅合金粉と銀との合計重量を基準としたときの銀の重量として)5〜25重量%の範囲が好ましく、10〜23重量%の範囲がさらに好ましい。   When the coating amount of silver on the surface of the copper powder or the copper alloy powder is too large, the cost is increased, the migration resistance is lowered, and when it is too small, the conductivity tends to be lowered. Therefore, the coverage of silver is preferably in the range of 5 to 25% by weight (as the weight of silver based on the total weight of copper powder or copper alloy powder and silver) with respect to copper powder or copper alloy powder. The range of 10 to 23% by weight is more preferable.

本発明に用いられる(A)導電粉は、略球状の上記金属粉と扁平状の上記金属粉との混合粉、又は、略球状若しくは扁平状の上記金属粉の単独粉からなるものである。ここで、「略球状の金属粉」とは、「球状(真球状)の金属粉」も含む概念である。これらの金属粉は導電ペーストの粘度、塗布面積、膜厚、接合部材等の接合の仕様や要求特性により、組み合わせや比率が異なってくる。   The conductive powder (A) used in the present invention is composed of a mixed powder of the substantially spherical metal powder and the flat metal powder, or a single powder of the substantially spherical or flat metal powder. Here, “substantially spherical metal powder” is a concept including “spherical (true spherical) metal powder”. These metal powders have different combinations and ratios depending on the viscosity of the conductive paste, the coating area, the film thickness, and the specifications and required characteristics of the bonding member.

例えば、平面方向の導電性を良好なものとするためには、導電粉同士の接触面積、配向等の点から、(A)導電粉としては扁平状の金属粉を用いることが好ましい。一方、断面方向の導電性を良好なものとするためには、断面方向に対する単一粒子が占める体積が増えるので、(A)導電粉としては略球状の金属粉を用いることが好ましい。   For example, in order to improve the conductivity in the planar direction, it is preferable to use a flat metal powder as the conductive powder (A) from the viewpoint of the contact area between the conductive powders, the orientation, and the like. On the other hand, in order to improve the electrical conductivity in the cross-sectional direction, since the volume occupied by single particles in the cross-sectional direction increases, it is preferable to use a substantially spherical metal powder as the (A) conductive powder.

また、接着強度についても、接合の仕様によって異なるが、一般的に基材に対して平滑に塗布した導電ペーストでは、(A)導電粉として扁平状の金属粉を用いた場合の方が、略球状の金属粉を用いた場合よりも高い値を示す傾向がある。   In addition, although the adhesive strength also varies depending on the bonding specifications, in general, in a conductive paste applied smoothly to a base material, (A) when a flat metal powder is used as the conductive powder, There is a tendency to show a higher value than when spherical metal powder is used.

例えば、導電ペーストを用いて銅箔にリードフレームを接合する場合、導電性、接着強度、作業性、信頼性等の点から、(A)導電粉として、略球状の金属粉と扁平状の金属粉との比率が、重量比で略球状の金属粉:扁平状の金属粉が40:60〜98:2の範囲となるように混合した混合粉を用いることが好ましい。このような混合粉を用いることで、良好な結果が得られている。   For example, when a lead frame is bonded to a copper foil using a conductive paste, from the viewpoint of conductivity, adhesive strength, workability, reliability, etc., (A) As a conductive powder, a substantially spherical metal powder and a flat metal It is preferable to use a mixed powder in which the ratio of the powder to the powder is approximately spherical metal powder: flat metal powder in a range of 40:60 to 98: 2. By using such a mixed powder, good results have been obtained.

なお、(A)導電粉として扁平状の金属粉を主として用いた場合、導電ペーストの粘度は高くなり、反面、略球状の金属粉を主として用いた場合、扁平状の金属粉を主として用いた場合より粘度が低くなり作業性がよくなる。   (A) When flat metal powder is mainly used as the conductive powder, the viscosity of the conductive paste is high. On the other hand, when substantially spherical metal powder is mainly used, when flat metal powder is mainly used. The viscosity becomes lower and workability is improved.

また、(A)導電粉として略球状の金属粉を主として用いた場合と扁平状の金属粉を主として用いた場合の導電ペーストの粘度を同一にする場合は、略球状の金属粉の比率を扁平状の金属粉の比率より高くすることができる。すなわち、所定の粘度の導電ペーストを作製する際に、(A)導電粉として略球状の金属粉を主として用いた場合には、扁平状の金属粉を主として用いた場合よりも、導電ペースト中の(A)導電粉の比率を高くすることができる。   In addition, when the viscosity of the conductive paste is the same when the substantially spherical metal powder is mainly used as the conductive powder and when the flat metal powder is mainly used, the ratio of the substantially spherical metal powder is flattened. The ratio of the metal powder can be higher. In other words, when producing a conductive paste having a predetermined viscosity, when (A) a substantially spherical metal powder is mainly used as the conductive powder, the conductive paste in the conductive paste is used more than when a flat metal powder is mainly used. (A) The ratio of conductive powder can be increased.

さらに、(A)導電粉として用いられる略球状の金属粉は、長径の平均粒径が1〜20μm、アスペクト比が1〜1.5、タップ密度が4.5〜6.2g/cm、相対密度が50〜68%及び比表面積が0.1〜1.0m/gの範囲のものであることが好ましい。一方、扁平状の金属粉は、長径の平均粒径が5〜30μm、アスペクト比が3〜20、タップ密度が2.5〜5.8g/cm、相対密度が27〜63%及び比表面積が0.4〜1.3m/gの範囲のものであることが好ましい。 Furthermore, the substantially spherical metal powder used as the conductive powder (A) has an average particle diameter of 1 to 20 μm in major axis, an aspect ratio of 1 to 1.5, a tap density of 4.5 to 6.2 g / cm 3 , A relative density of 50 to 68% and a specific surface area of 0.1 to 1.0 m 2 / g are preferable. On the other hand, the flat metal powder has an average particle diameter of 5 to 30 μm, an aspect ratio of 3 to 20, a tap density of 2.5 to 5.8 g / cm 3 , a relative density of 27 to 63%, and a specific surface area. Is preferably in the range of 0.4 to 1.3 m 2 / g.

ここで、略球状の金属粉及び扁平状の金属粉のそれぞれについて、平均粒径が上記範囲の上限値を超えると、(A)導電粉の接触確率が低下するため導電性が低下する傾向がある。一方、平均粒径が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向がある。また、アスペクト比が上記範囲の上限値を超えると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向がある。一方、アスペクト比が上記範囲の下限値未満であると、導電性が低下する傾向がある。さらに、比表面積が上記範囲の上限値を超えると、接着力が低下する傾向がある。一方、比表面積が上記範囲の下限値未満であると、導電性が低下する傾向がある。また、タップ密度が上記範囲の上限値を超えると、導電性が低下する傾向がある。一方、タップ密度が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向がある。   Here, for each of the substantially spherical metal powder and the flat metal powder, when the average particle diameter exceeds the upper limit of the above range, (A) the contact probability of the conductive powder tends to decrease, so the conductivity tends to decrease. is there. On the other hand, when the average particle size is less than the lower limit of the above range, the viscosity tends to increase and the adhesive strength tends to decrease. On the other hand, when the aspect ratio exceeds the upper limit of the above range, the viscosity tends to increase and the adhesive strength tends to decrease. On the other hand, when the aspect ratio is less than the lower limit of the above range, the conductivity tends to decrease. Furthermore, when the specific surface area exceeds the upper limit of the above range, the adhesive force tends to decrease. On the other hand, when the specific surface area is less than the lower limit of the above range, the conductivity tends to decrease. Moreover, when the tap density exceeds the upper limit of the above range, the conductivity tends to decrease. On the other hand, when the tap density is less than the lower limit of the above range, the viscosity tends to increase and the adhesive strength tends to decrease.

なお、本発明において、金属粉のアスペクト比とは、金属粉の粒子の長径(μm)と短径(μm)との比(長径/短径)をいう。このアスペクト比は以下の手順で測定することができる。まず、粘度の低い硬化性樹脂中に金属粉の粒子を入れてよく混合した後、静置して粒子を沈降させるとともにそのまま樹脂を硬化させて硬化物を作製する。次いで、得られた硬化物を垂直方向に切断し、その切断面に現れる粒子の形状を電子顕微鏡で拡大して観察する。そして、少なくとも100の粒子について一つ一つの粒子の長径/短径を求め、それらの平均値をもってアスペクト比とする。   In the present invention, the aspect ratio of the metal powder refers to the ratio (major axis / minor axis) of the major axis (μm) and minor axis (μm) of the metal powder particles. This aspect ratio can be measured by the following procedure. First, after putting metal powder particles in a curable resin having a low viscosity and mixing them well, the particles are allowed to settle and the resin is cured as it is to produce a cured product. Next, the obtained cured product is cut in the vertical direction, and the shape of particles appearing on the cut surface is enlarged and observed with an electron microscope. Then, the major axis / minor axis of each particle is determined for at least 100 particles, and the average value thereof is used as the aspect ratio.

ここで、短径とは、上記切断面に現れる粒子について、その粒子の外側に接する二つの平行線の組合せを粒子を挾むように選択し、これらの組合せのうち最短間隔になる二つの平行線の距離である。一方、長径とは、上記短径を決する平行線に直角方向の二つの平行線であって、粒子の外側に接する二つの平行線の組合せのうち、最長間隔になる二つの平行線の距離である。これらの四つの線で形成される長方形は、粒子がちょうどその中に納まる大きさとなる。   Here, the minor axis refers to the particle appearing on the cut surface, and a combination of two parallel lines in contact with the outside of the particle is selected so as to sandwich the particle, and the two parallel lines having the shortest distance among these combinations are selected. Distance. On the other hand, the major axis is the distance between two parallel lines that are the longest interval among the two parallel lines that are perpendicular to the parallel line that determines the minor axis, and that is in contact with the outside of the particle. is there. The rectangle formed by these four lines is the size that the particles just fit within.

[(B)バインダ成分]
本発明における、(B)バインダ成分は、所定構造のエポキシ樹脂を含む。また、(A)導電粉と(B)バインダ成分との配合比が、導電ペーストの固形分に対して体積比で(A)導電粉:(B)バインダ成分が15:85〜60:40であることが好ましい。さらに、接着性、導電性、作業性の面から(A)導電粉:(B)バインダ成分は30:70〜50:50であることがより好ましい。配合割合において、(A)導電粉の体積比率が(A)導電粉及び(B)バインダ成分の合計体積を基準として15体積%未満の場合は、導電性が悪くなる傾向があり、また60体積%を超えると、バインダ成分の減少に伴って接着力が低下する傾向がある。なお、本発明において、(B)バインダ成分とは(b1)所定構造のエポキシ樹脂、並びに、必要に応じて含有される(b2)その他の熱硬化性樹脂、必要に応じて含有される(b3)硬化促進剤、必要に応じて含有される(b4)硬化剤、及び必要に応じて含有される(b5)添加剤、さらに必要に応じて希釈剤の混合物を意味するものとする。これら(B)バインダ成分の構成材料について順に説明する。
[(B) Binder component]
In the present invention, the binder component (B) includes an epoxy resin having a predetermined structure. Moreover, the compounding ratio of (A) conductive powder and (B) binder component is a volume ratio with respect to the solid content of the conductive paste, and (A) conductive powder: (B) binder component is 15: 85-60: 40. Preferably there is. Furthermore, from the viewpoint of adhesiveness, conductivity, and workability, the (A) conductive powder: (B) binder component is more preferably 30:70 to 50:50. In the blending ratio, when the volume ratio of (A) conductive powder is less than 15% by volume based on the total volume of (A) conductive powder and (B) binder component, conductivity tends to deteriorate, and 60 volume. If it exceeds%, the adhesive force tends to decrease with a decrease in the binder component. In the present invention, (B) the binder component is (b1) an epoxy resin having a predetermined structure, and (b2) other thermosetting resins contained as necessary (b3). It is intended to mean a mixture of) a curing accelerator, (b4) a curing agent, optionally contained (b5) an additive, and optionally a diluent. The constituent materials of the binder component (B) will be described in order.

((b1)所定構造のエポキシ樹脂)
上記(b1)所定構造のエポキシ樹脂とは、二官能以上の液状エポキシ樹脂であり、かつ、同一分子内に2個以上のフェニルグリシジルエーテル構造および同一分子内に1個以上のアルキレンオキシド構造を有するエポキシ樹脂である。このようなエポキシ樹脂を含有することで、フェニルグリシジルエーテルの高反応性と、アルキレンオキシド鎖の可とう性により、短時間硬化で引き剥がし強度に優れた導電ペーストが得られる。上記エポキシ樹脂の具体例としては、例えばEXA−4850−150(大日本インキ化学工業株式会社)、EXA−4850−1000(大日本インキ化学工業株式会社)が挙げられる。
2個以上のフェニルグリシジルエーテル構造および同一分子内に1個以上のアルキレンオキシド構造を有していれば、(b1)所定構造のエポキシ樹脂として用いることができ、下記一般式(I)で記載される構造を有するエポキシ樹脂が好ましい。
((B1) epoxy resin having a predetermined structure)
The (b1) epoxy resin having a predetermined structure is a liquid epoxy resin having two or more functions, and has two or more phenyl glycidyl ether structures in the same molecule and one or more alkylene oxide structures in the same molecule. It is an epoxy resin. By containing such an epoxy resin, a conductive paste having excellent peel strength can be obtained by curing in a short time due to the high reactivity of phenylglycidyl ether and the flexibility of the alkylene oxide chain. Specific examples of the epoxy resin include EXA-4850-150 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) and EXA-4850-1000 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.).
If it has two or more phenyl glycidyl ether structures and one or more alkylene oxide structures in the same molecule, it can be used as an epoxy resin having a predetermined structure (b1) and is described by the following general formula (I). An epoxy resin having a structure is preferable.

Figure 0004893104
[ただし、式(I)中、R、Rはそれぞれ水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基を表し、Rは炭素数1〜12のアルキレン基又は炭素数3〜12のシクロアルキレン基を表し、nは1〜20の整数を表す。]
Figure 0004893104
[In the formula (I), R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 3 represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or a cycloalkylene having 3 to 12 carbon atoms. Represents a group, and n represents an integer of 1 to 20. ]

炭素数1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基等の鎖状又は分岐状のアルキレン基が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, and n-pentyl. Examples thereof include chain or branched alkylene groups such as a group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group and n-dodecyl group.

炭素数1〜12のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、プロピレン基、エチルメチレン基、ジメチルメチレン基等の鎖状又は分岐状のアルキレン基が挙げられる。   Examples of the alkylene group having 1 to 12 carbon atoms include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group. , A chain-like or branched alkylene group such as a dodecamethylene group, a propylene group, an ethylmethylene group, or a dimethylmethylene group.

炭素数3〜12のシクロアルキレン基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基等が挙げられる。   Examples of the cycloalkylene group having 3 to 12 carbon atoms include cyclopropylene group, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cycloheptylene group, cyclooctylene group, cyclononylene group, and cyclodecylene group.

本発明における、(b1)所定構造のエポキシ樹脂の配合割合は、前記(B)バインダ成分全量を基準として5〜95重量%であることが好ましい。さらに、接着性、導電性、作業性の面から、(B)バインダ成分全量を基準として20〜70重量%であることがより好ましい。配合割合において、(b1)所定構造のエポキシ樹脂の配合割合が、(B)バインダ成分全量を基準として5重量%未満の場合は、引き剥がし強度が低下する傾向にあり、また95重量%を超えると、粘度が高くなり作業性が低下する、あるいは粘度を下げるために溶剤を併用することが必要となり、硬化時のボイド発生に伴って、引き剥がし強度が低下する傾向がある。   In the present invention, the blending ratio of the epoxy resin having the predetermined structure (b1) is preferably 5 to 95% by weight based on the total amount of the binder component (B). Furthermore, it is more preferable that it is 20 to 70 weight% on the basis of (B) binder component whole quantity from the surface of adhesiveness, electroconductivity, and workability | operativity. In the blending ratio, when the blending ratio of the epoxy resin having the predetermined structure (b1) is less than 5% by weight based on the total amount of the (B) binder component, the peeling strength tends to decrease, and exceeds 95% by weight. In this case, the viscosity increases and workability decreases, or it is necessary to use a solvent in combination to reduce the viscosity, and the peeling strength tends to decrease with the generation of voids during curing.

本発明における、(b1)所定構造のエポキシ樹脂の分子量は、400〜5000であることが好ましい。さらに、接着性、作業性の面から、分子量は600〜3000であることがより好ましい。分子量が、400未満の場合、引き剥がし強度が低下する傾向にあり、また5000を超えた場合、粘度が高くなり作業性が低下する、あるいは粘度を下げるために溶剤を併用することが必要となり、硬化時のボイド発生に伴って、引き剥がし強度が低下する傾向にある。なお、本明細書において、重量平均分子量とはゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)から求め、標準ポリスチレンで換算した重量平均分子量のことを意味する。   In the present invention, (b1) the epoxy resin having a predetermined structure preferably has a molecular weight of 400 to 5,000. Furthermore, the molecular weight is more preferably 600 to 3000 from the viewpoint of adhesiveness and workability. When the molecular weight is less than 400, the peel strength tends to decrease, and when it exceeds 5000, the viscosity increases and workability decreases, or it is necessary to use a solvent in combination to reduce the viscosity, With the generation of voids during curing, the peel strength tends to decrease. In addition, in this specification, a weight average molecular weight means the weight average molecular weight calculated | required from gel permeation chromatography (GPC) and converted with standard polystyrene.

((b2)その他の熱硬化性樹脂)
その他の熱硬化性樹脂としては、特に制限はなく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂又はその前駆体等が挙げられる。これらのうちエポキシ樹脂が、耐熱性、接着性に優れ、かつ適宜溶剤を使用することにより液状にできるため作業性に優れる点で好ましい。上記樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
上記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合、硬化剤、硬化促進剤を併用することが好ましい。上記エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールADなどとエピクロルヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
((B2) Other thermosetting resins)
There is no restriction | limiting in particular as another thermosetting resin, For example, an epoxy resin, an acrylic resin, cyanate resin, its precursor, etc. are mentioned. Among these, an epoxy resin is preferable because it is excellent in heat resistance and adhesiveness, and can be made into a liquid state by using a solvent as appropriate, so that the workability is excellent. The said resin can be used individually or in combination of 2 or more types.
When an epoxy resin is used as the thermosetting resin, it is preferable to use a curing agent and a curing accelerator in combination. The epoxy resin is preferably a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and examples thereof include an epoxy resin derived from bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD and the like and epichlorohydrin.

このような化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂であるAER−X8501(旭化成工業株式会社製、商品名)、R−301(油化シェルエポキシ株式会社製、商品名)、YL−980(油化シェルエポキシ株式会社製、商品名)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂であるYDF−170(東都化成株式会社製、商品名)、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂であるR−1710(三井石油化学工業株式会社製、商品名)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂N−730S(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名)、Quatrex−2010(ダウ・ケミカル社製、商品名)、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であるYDCN−702S(東都化成株式会社製、商品名)、EOCN−100(日本化薬株式会社製、商品名)、多官能エポキシ樹脂であるEPPN−501(日本化薬株式会社製、商品名)、TACTIX−742(ダウ・ケミカル社製、商品名)VG−3010(三井石油化学工業株式会社製、商品名)、1032S(油化シェルエポキシ株式会社製、商品名)、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂であるHP−4032(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名)、脂環式エポキシ樹脂であるEHPE−3150、CELー3000(共にダイセル化学工業株式会社製、商品名)、DME−100(新日本理化株式会社製、商品名)、EX−216L(ナガセ化成工業株式会社製、商品名)、脂肪族エポキシ樹脂であるW−100(新日本理化株式会社製、商品名)、アミン型エポキシ樹脂であるELM−100(住友化学工業株式会社製、商品名)、YH−434L(東都化成株式会社製、商品名)、TETRAD−X、TETRAC−C(共に三菱瓦斯化学株式会社製、商品名)、レゾルシン型エポキシ樹脂であるデナコールEX−201(ナガセ化成工業株式会社製、商品名)、ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂であるデナコールEX−211(ナガセ化成工業株式会社製、商品名)、ヘキサンジオール型エポキシ樹脂であるデナコールEX−212(ナガセ化成工業株式会社製、商品名)、エチレン・プロピレングリコール型エポキシ樹脂であるデナコールEXシリーズ(EX−810、811、850、851、821、830、832、841、861(いずれもナガセ化成工業株式会社製、商品名))、下記一般式(II)で表されるエポキシ樹脂E−XL−24、E−XL−3L(共に三井東圧化学株式会社製、商品名))等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of such a compound include AER-X8501 (trade name, manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.), R-301 (trade name, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), YL-980 (which is a bisphenol A type epoxy resin). YDF-170 (trade name) manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., bisphenol F type epoxy resin, R-1710 (trade name) manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., Mitsui Petrochemical Co., Ltd. Product, trade name), phenol novolac type epoxy resin N-730S (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Quatrex-2010 (trade name, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), YDCN which is a cresol novolac type epoxy resin -702S (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), EOCN-100 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) (Trade name), EPPN-501 (trade name) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., TACTIX-742 (trade name, manufactured by Dow Chemical Co.) VG-3010 (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) Company name, trade name), 1032S (trade name, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), HP-4032 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), an epoxy resin having a naphthalene skeleton, and cycloaliphatic epoxy Resin EHPE-3150, CEL-3000 (both manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name), DME-100 (produced by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., trade name), EX-216L (produced by Nagase Chemical Industries, Ltd., product) Name), W-100 which is an aliphatic epoxy resin (product name) manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., ELM-100 which is an amine type epoxy resin (Sumitomo Chemical) Made by Kogyo Co., Ltd., trade name), YH-434L (made by Toto Kasei Co., Ltd., trade name), TETRAD-X, TETRAC-C (both made by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name), Denacol which is a resorcinol type epoxy resin EX-201 (trade name, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), Denacol EX-211 (trade name, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), a neopentyl glycol type epoxy resin, Denacol EX-212, a hexanediol type epoxy resin (Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name), Denacol EX series (EX-810, 811, 850, 851, 821, 830, 832, 841, 861 (all Nagase Chemical Industries) Product name)), epoxy tree represented by the following general formula (II) E-XL-24, E-XL-3L (both Mitsui Toatsu Chemicals Co., Ltd., trade name) and the like can be mentioned), and the like. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.

Figure 0004893104
Figure 0004893104

また、エポキシ樹脂として、1分子中にエポキシ基を1個だけ有するエポキシ化合物(反応性希釈剤)を含んでもよい。このようなエポキシ化合物は、本発明の導電ペーストの特性を阻害しない範囲で使用されるが、エポキシ樹脂全量に対して0〜30重量%の範囲で使用することが好ましい。このようなエポキシ化合物の市販品としては、PGE(日本化薬株式会社製、商品名)、PP−101(東都化成株式会社製、商品名)、ED−502、ED−509、ED−509S(旭電化工業株式会社製、商品名)、YED−122(油化シェルエポキシ株式会社製、商品名)、KBM−403(信越化学工業株式会社製、商品名)、TSL−8350、TSL−8355、TSL−9905(東芝シリコーン株式会社製、商品名)等が挙げられる。   Moreover, you may include the epoxy compound (reactive diluent) which has only one epoxy group in 1 molecule as an epoxy resin. Although such an epoxy compound is used in the range which does not inhibit the characteristic of the electrically conductive paste of this invention, it is preferable to use it in the range of 0-30 weight% with respect to the epoxy resin whole quantity. Examples of such commercially available epoxy compounds include PGE (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), PP-101 (trade name, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), ED-502, ED-509, ED-509S ( Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name), YED-122 (Oilized Shell Epoxy Co., Ltd. trade name), KBM-403 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. trade name), TSL-8350, TSL-8355, And TSL-9905 (trade name, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.).

(b2)その他の熱硬化性樹脂を用いる場合、その配合割合は、導電ペーストの(B)バインダ成分全量を基準として5〜95重量%であることが好ましい。(b2)その他の熱硬化性樹脂の配合割合が5重量%未満の場合は、粘度が上昇し、作業性が低下する傾向があり、また95重量%を超える場合は、引き剥がし強度が低下する傾向がある。   (B2) When using other thermosetting resin, it is preferable that the mixture ratio is 5-95 weight% on the basis of (B) binder component whole quantity of an electrically conductive paste. (B2) When the blending ratio of the other thermosetting resin is less than 5% by weight, the viscosity tends to increase and the workability tends to decrease, and when it exceeds 95% by weight, the peel strength decreases. Tend.

((b3)硬化促進剤)
本発明においては、(b3)硬化促進剤を併用してもよい。例えば、イミダゾール類であるキュアゾール、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(2MZA、四国化成株式会社製)、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト(2PZ−CNS、四国化成株式会社製)、2−ウンデシルイミダゾール(C17Z、四国化成株式会社製)、2−フェニルイミダゾール イソシアヌル酸付加物(2PZ−OK、四国化成株式会社製)、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(2P4MHZ、四国化成株式会社製)、2−フェニル−4,5−ヒドロキシメチルイミダゾール(2PHZ、四国化成株式会社製)有機ボロン塩化合物であるEMZ・K、TPPK(共に北興化学工業株式会社製、商品名)、三級アミン類又はその塩であるDBU、U−CAT102、106、830、840、5002(いずれもサンアプロ社製、商品名)、ジシアンジアミド、下記一般式(III)で表される二塩基酸ジヒドラジドであるADH、PDH、SDH(いずれも日本ヒドラジン工業株式会社製、商品名)、エポキシ樹脂とアミン化合物の反応物からなるマイクロカプセル型硬化剤であるノバキュア(旭化成工業株式会社製、商品名)等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
((B3) curing accelerator)
In the present invention, (b3) a curing accelerator may be used in combination. For example, azoles such as cureazole, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine (2MZA, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), 1-cyanoethyl-2- Phenylimidazolium trimellitate (2PZ-CNS, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.), 2-undecylimidazole (C17Z, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.), 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct (2PZ-OK, Shikoku Chemicals Co., Ltd.) 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (2P4MHZ, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), 2-phenyl-4,5-hydroxymethylimidazole (2PHZ, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) organic boron salt compound EMZ · K, TPPK (both made by Hokuko Chemical Co., Ltd., trade name) DBU, U-CAT102, 106, 830, 840, 5002 (both manufactured by Sun Apro, trade name), dicyandiamide, and dibasic acid dihydrazide represented by the following general formula (III) , PDH, SDH (all manufactured by Nippon Hydrazine Kogyo Co., Ltd., trade name), NovaCure (trade name, manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) which is a microcapsule type curing agent made of a reaction product of an epoxy resin and an amine compound. . These can be used alone or in combination of two or more.

Figure 0004893104
[式中、Rはm−フェニレン基、p−フェニレン基等の2価の芳香族基、或いは炭素数1〜12の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。]
Figure 0004893104
[Wherein, R 3 represents a divalent aromatic group such as an m-phenylene group or a p-phenylene group, or a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms. ]

(b3)硬化促進剤を用いる場合、その配合割合は、導電ペーストの(B)バインダ成分全量を基準として2〜18重量%であることが好ましい。(b3)硬化促進剤の配合割合が2重量%未満の場合は、十分な硬化が得られず接着力が低下する傾向があり、また18重量%を超える場合は、粘度上昇により作業性が悪くなる、あるいは未反応の(b3)硬化促進剤により導電性が悪くなる傾向がある。   (B3) When using a hardening accelerator, it is preferable that the mixture ratio is 2-18 weight% on the basis of (B) binder component whole quantity of an electrically conductive paste. (B3) When the blending ratio of the curing accelerator is less than 2% by weight, sufficient curing cannot be obtained and the adhesive strength tends to decrease, and when it exceeds 18% by weight, workability is poor due to increase in viscosity. Or the unreacted (b3) curing accelerator tends to deteriorate the conductivity.

((b4)硬化剤)
さらに(b4)硬化剤を併用することもできる。このような硬化剤としては、総説エポキシ樹脂(エポキシ樹脂技術協会)のp117〜209に例示されるようなものを広く使用することができる。具体的には、例えば、フェノールノボラック樹脂であるH−1(明和化成株式会社製、商品名)、VR−9300(三井東圧化学株式会社製、商品名)、フェノールアラルキル樹脂であるXL−225(三井東圧化学株式会社製、商品名)、下記一般式(IV)で表されるp−クレゾールノボラック樹脂MTPC(本州化学工業株式会社製、商品名)、又はアリル化フェノールノボラック樹脂であるAL−VR−9300(三井東圧化学株式会社製、商品名)、下記一般式(V)で表される特殊フェノール樹脂PP−700−300(日本石油化学株式会社製、商品名)等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
((B4) curing agent)
Furthermore, (b4) a curing agent can be used in combination. As such a hardening | curing agent, what is illustrated by p117-209 of review epoxy resin (epoxy resin technical association) can be used widely. Specifically, for example, H-1 (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), VR-9300 (trade name, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.), which is a phenol novolac resin, XL-225, which is a phenol aralkyl resin. (Trade name) manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd., p-cresol novolak resin MTPC (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) represented by the following general formula (IV), or AL which is an allylated phenol novolac resin -VR-9300 (trade name, manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.), special phenol resin PP-700-300 (trade name, manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.) represented by the following general formula (V), and the like. . These can be used alone or in combination of two or more.

Figure 0004893104
[ただし、式(IV)中、Rはメチル基、アリル基などの炭化水素基を示し、mは1〜5の整数を示す。]
Figure 0004893104
[However, in formula (IV), R shows hydrocarbon groups, such as a methyl group and an allyl group, and m shows the integer of 1-5. ]

Figure 0004893104
[ただし、式(V)中、Rはメチル基、エチル基等のアルキル基を示し、Rは水素又はメチル基、アリル基などの炭化水素基を示し、pは2〜4の整数を示す。]
Figure 0004893104
[In the formula (V), R 1 represents an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, R 2 represents hydrogen or a hydrocarbon group such as a methyl group or an allyl group, and p represents an integer of 2 to 4. Show. ]

(b4)硬化剤を用いる場合、その使用量は、(b1)エポキシ樹脂のエポキシ基1.0当量に対して、(b4)硬化剤中の反応活性基の総量が0.3〜1.2当量となる量であることが好ましく、0.4〜1.0当量となる量であることがより好ましく、0.5〜1.0当量となる量であることが特に好ましい。上記反応活性基の総量が0.3当量未満であると、接着力が低下する傾向があり、1.2当量を超えるとペーストの粘度が上昇し、作業性が低下する傾向がある。上記反応活性基は、エポキシ樹脂と反応活性を有する置換基のことであり、例えば、フェノール性水酸基等が挙げられる。   When (b4) the curing agent is used, the amount used thereof is 0.3 to 1.2 with respect to (b1) 1.0 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin and (b4) the total amount of reactive groups in the curing agent. The amount is preferably an equivalent amount, more preferably 0.4 to 1.0 equivalent, and particularly preferably 0.5 to 1.0 equivalent. When the total amount of the reactive groups is less than 0.3 equivalent, the adhesive force tends to decrease, and when it exceeds 1.2 equivalent, the viscosity of the paste increases and the workability tends to decrease. The reactive group is a substituent having a reactive activity with an epoxy resin, and examples thereof include a phenolic hydroxyl group.

((b5)添加剤)
本発明の導電ペーストには、必要に応じて、可撓剤、カップリング剤、界面活性剤、消泡剤、靭性改良剤及びイオントラップ剤等の(b5)添加剤を適宜添加することができる。以下、これらの(b5)添加剤について説明する。
((B5) Additive)
If necessary, additives (b5) such as a flexible agent, a coupling agent, a surfactant, an antifoaming agent, a toughness improving agent, and an ion trapping agent can be appropriately added to the conductive paste of the present invention. . Hereinafter, these (b5) additives will be described.

本発明の(B)バインダ成分には応力緩和の目的で可撓剤を使用することができる。可撓剤の例としては、液状ポリブタジエン(宇部興産株式会社製「CTBN−1300×31」、「CTBN−1300×9」、「ATBN−1300×16」日本曹達株式会社製「NISSO−PB−C−2000」)などが挙げられる。可撓剤は、受動部品と基板上の電極とを接着したことによって発生する応力を緩和する効果がある。   In the binder component (B) of the present invention, a flexible agent can be used for the purpose of stress relaxation. Examples of the flexible agent include liquid polybutadiene (“CTBN-1300 × 31”, “CTBN-1300 × 9”, “ATBN-1300 × 16” manufactured by Ube Industries, Ltd. “NISSO-PB-C” manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. -2000 "). The flexible agent has an effect of relieving stress generated by bonding the passive component and the electrode on the substrate.

本発明の(B)バインダ成分には、接着力向上の目的で、シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−573」等)や、チタンカップリング剤等のカップリング剤を使用することができる。また、濡れ性を向上する目的で、アニオン系界面活性剤やフッ素系界面活性剤等の界面活性剤を使用することができる。さらに、消泡剤としてシリコーン油等を使用することができる。   In the binder component of the present invention, a coupling agent such as a silane coupling agent (“KBM-573” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or a titanium coupling agent is used for the purpose of improving adhesive strength. be able to. In addition, for the purpose of improving wettability, a surfactant such as an anionic surfactant or a fluorosurfactant can be used. Furthermore, silicone oil or the like can be used as an antifoaming agent.

本発明の導電ペーストには、さらに必要に応じてウレタンアクリレート等の靭性改良剤、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿剤、酸無水物等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油等の消泡剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤等を適宜添加することができる。   The conductive paste of the present invention further includes a toughness improver such as urethane acrylate, a hygroscopic agent such as calcium oxide and magnesium oxide, an adhesion improver such as an acid anhydride, a nonionic surfactant, and a fluorine-based interface as necessary. A wetting improver such as an activator, an antifoaming agent such as silicone oil, an ion trapping agent such as an inorganic ion exchanger, and the like can be appropriately added.

上記可撓剤、カップリング剤、界面活性剤、消泡剤、靭性改良剤及びイオントラップ剤等の添加剤は、それぞれ単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。(b5)添加剤を用いる場合、その配合割合は、導電ペーストの(B)バインダ成分全量を基準として0.5〜60重量%であることが好ましい。(b5)添加剤の配合割合が0.5重量%未満の場合は、添加による特性向上効果が得難くなる傾向があり、また60重量%を超える場合は、熱硬化性樹脂の硬化性が低下する傾向がある。   The above-mentioned additives such as a flexible agent, a coupling agent, a surfactant, an antifoaming agent, a toughness improving agent, and an ion trapping agent can be used alone or in combination of two or more. (B5) When using an additive, it is preferable that the mixture ratio is 0.5 to 60 weight% on the basis of (B) binder component whole quantity of an electrically conductive paste. (B5) When the blending ratio of the additive is less than 0.5% by weight, the effect of improving the characteristics due to the addition tends to be difficult to obtain, and when it exceeds 60% by weight, the curability of the thermosetting resin is lowered. Tend to.

本発明の導電ペーストには、ペースト組成物の作製時の作業性及び使用時の塗布作業性をより良好ならしめるため、必要に応じて希釈剤を添加することができる。これらの希釈剤としては、ブチルセロソルブ、カルビトール、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸カルビトール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、α−テルピネオール等の比較的沸点の高い有機溶剤が好ましい。その使用量は導電ペースト全量を基準として0〜30重量%の範囲で使用することが好ましい。   To the conductive paste of the present invention, a diluent can be added as necessary in order to make the workability during preparation of the paste composition and the coating workability during use better. As these diluents, organic solvents having a relatively high boiling point such as butyl cellosolve, carbitol, butyl cellosolve, carbitol acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and α-terpineol are preferable. The amount used is preferably 0 to 30% by weight based on the total amount of the conductive paste.

本発明の導電ペーストは、(A)導電粉、(B)バインダ成分((b1)所定構造のエポキシ樹脂、必要に応じて添加される(b2)その他の熱硬化性樹脂、必要に応じて添加される(b3)硬化促進剤、必要に応じて添加される(b4)硬化剤、及び必要に応じて添加される(b5)添加剤)、及び、必要に応じて添加される希釈剤等とともに、一括又は分割して撹拌器、らいかい器、3本ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を適宜組み合わせ、必要に応じて加熱して混合、溶解、解粒混練又は分散する等して均一なペースト状として得ることができる。   The conductive paste of the present invention comprises (A) conductive powder, (B) binder component ((b1) epoxy resin having a predetermined structure, added as necessary (b2) other thermosetting resin, added as necessary (B3) curing accelerator, (b4) curing agent added if necessary, and (b5) additive added if necessary), diluent added if necessary, etc. , Lump or divide and combine as appropriate a dispersing / dissolving device such as a stirrer, slab, three rolls, planetary mixer, etc., and if necessary, mix by heating, mixing, dissolving, pulverizing kneading or dispersing, etc. It can be obtained as a uniform paste.

次に、本発明の電子部品搭載基板について、図1〜4を用いて説明する。   Next, the electronic component mounting substrate of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の電子部品搭載基板の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示すように、電子部品搭載基板1は、基板12上に形成された基板接続端子14と、電子部品16に接続されている電子部品接続端子18とが、導電部材10により電気的に接続された構造を有している。そして、導電部材10は、上述した本発明の導電ペーストを硬化させたものとなっている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of an electronic component mounting board according to the present invention. As shown in FIG. 1, the electronic component mounting substrate 1 includes a substrate connecting terminal 14 formed on a substrate 12 and an electronic component connecting terminal 18 connected to the electronic component 16 electrically connected by a conductive member 10. It has a connected structure. The conductive member 10 is obtained by curing the above-described conductive paste of the present invention.

本発明の導電ペーストを用いて電子部品16と基板12とを接着させるには、まず基板12の基板接続端子14上に導電ペーストをディスペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法等により塗布する。次いで、電子部品接続端子18を有する電子部品16を、電子部品接続端子18と基板接続端子14とが導電ペーストを介して電気的に接続されるように基板12に圧着し、その後オーブン又はリフロー炉等の加熱装置を用いて導電ペーストを加熱硬化することにより行うことができる。   In order to bond the electronic component 16 and the substrate 12 using the conductive paste of the present invention, first, the conductive paste is applied onto the substrate connection terminals 14 of the substrate 12 by a dispensing method, a screen printing method, a stamping method, or the like. Next, the electronic component 16 having the electronic component connection terminal 18 is pressure-bonded to the substrate 12 so that the electronic component connection terminal 18 and the substrate connection terminal 14 are electrically connected via a conductive paste, and then an oven or a reflow furnace. The conductive paste can be heated and cured using a heating device such as the above.

本発明の導電ペーストを加熱硬化させるための熱硬化プロセスにおいて、加熱温度Tは130〜220℃であることが好ましく、加熱時間tは3〜20分間であることが好ましい。このような熱硬化プロセスにより、導電部材10により基板12と電子部品16とが接続された構造の電子部品搭載基板1を得ることができる。かかる電子部品搭載基板1は、本発明の導電ペーストを用いるとともに、上記熱硬化プロセスにより導電ペーストの硬化を行うことで形成されているため、良好な導電性を得ることができる。   In the thermosetting process for heating and curing the conductive paste of the present invention, the heating temperature T is preferably 130 to 220 ° C., and the heating time t is preferably 3 to 20 minutes. By such a thermosetting process, the electronic component mounting substrate 1 having a structure in which the substrate 12 and the electronic component 16 are connected by the conductive member 10 can be obtained. Since the electronic component mounting substrate 1 is formed by using the conductive paste of the present invention and curing the conductive paste by the above-described thermosetting process, good electrical conductivity can be obtained.

上記熱硬化プロセスにおいて、加熱温度Tが130℃未満の場合、硬化が不十分となり引き剥がし強度が低下する、あるいは導電性が低下する傾向がある。加熱温度Tが220℃を超える場合は、導電ペースト中の(B)バインダ成分から揮発成分が揮発しボイドが形成されるために引き剥がし強度が低下する傾向がある。一方、加熱時間tが3分未満の場合は、硬化が不十分となり引き剥がし強度が低下する、あるいは導電性が低下する傾向がある。加熱時間tが20分以上の場合は、熱硬化プロセスの時間が長くなるためスループットが悪くなり、電子部品搭載基板1を製造する上で適用が困難となる。   In the said thermosetting process, when heating temperature T is less than 130 degreeC, hardening | curing becomes inadequate and there exists a tendency for peeling strength to fall or for electroconductivity to fall. When heating temperature T exceeds 220 degreeC, since a volatile component volatilizes from the (B) binder component in an electrically conductive paste, and a void is formed, there exists a tendency for peeling strength to fall. On the other hand, when the heating time t is less than 3 minutes, the curing is insufficient and the peeling strength is lowered, or the conductivity tends to be lowered. When the heating time t is 20 minutes or longer, the thermosetting process takes a long time and the throughput is deteriorated, making it difficult to apply in manufacturing the electronic component mounting substrate 1.

また、本発明の電子部品搭載基板は、図1に示した構造に限定されず、例えば、図2〜4に示す構造を有していてもよい。図2に示す電子部品搭載基板2は、基板12上に形成された基板接続端子14と、電子部品16に接続されているリード20とが、本発明の導電ペーストを硬化させてなる導電部材10により電気的に接続された構造を有している。   Moreover, the electronic component mounting substrate of this invention is not limited to the structure shown in FIG. 1, For example, you may have the structure shown in FIGS. The electronic component mounting substrate 2 shown in FIG. 2 includes a conductive member 10 in which a substrate connection terminal 14 formed on a substrate 12 and a lead 20 connected to the electronic component 16 are obtained by curing the conductive paste of the present invention. It has the structure electrically connected by.

また、図3に示す電子部品搭載基板3は、本発明の導電ペーストとはんだとを組み合わせて基板12と電子部品16とを接続した構造を有している。電子部品搭載基板3において、電子部品16上には電子部品接続端子18が形成され、更に電子部品接続端子18上に、はんだボール22が形成されている。そして、このはんだボール22と基板12上に形成された基板接続端子14とが、本発明の導電ペーストを硬化させてなる導電部材10により電気的に接続され、電子部品搭載基板3が形成されている。   The electronic component mounting board 3 shown in FIG. 3 has a structure in which the substrate 12 and the electronic component 16 are connected by combining the conductive paste of the present invention and solder. In the electronic component mounting substrate 3, electronic component connection terminals 18 are formed on the electronic components 16, and solder balls 22 are formed on the electronic component connection terminals 18. Then, the solder balls 22 and the board connection terminals 14 formed on the board 12 are electrically connected by the conductive member 10 formed by curing the conductive paste of the present invention, and the electronic component mounting board 3 is formed. Yes.

さらに、図4に示す電子部品搭載基板4は、図2及び図3に示した電子部品16を搭載した基板12を、さらに他の基板24に実装した構造を有している。ここでも、電子部品16と基板12との接続、及び基板12と基板24との接続が、本発明の導電ペーストを硬化させてなる導電部材10により行われている。   Further, the electronic component mounting substrate 4 shown in FIG. 4 has a structure in which the substrate 12 on which the electronic component 16 shown in FIGS. 2 and 3 is mounted is further mounted on another substrate 24. Also here, the connection between the electronic component 16 and the substrate 12 and the connection between the substrate 12 and the substrate 24 are performed by the conductive member 10 formed by curing the conductive paste of the present invention.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例、及び比較例で用いた材料は、下記の方法で作製したもの、あるいは入手したものである。作製方法を実施例1を一例として示すが、その他の実施例、及び比較例の樹脂組成、配合比は表1又は2に示すとおりであり、作製方法に関しては実施例1と同様である。   The materials used in the examples and comparative examples were prepared by the following method or obtained. Example 1 is shown as an example of the production method, but the resin compositions and blending ratios of other examples and comparative examples are as shown in Table 1 or 2, and the production method is the same as in Example 1.

[実施例1]
EXA−4850−150(大日本インキ化学工業株式会社製)10重量部と、YDF−170(東都化成株式会社製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂の商品名、エポキシ当量=170)80重量部と、2MZA(四国化成株式会社製、イミダゾール誘導体の商品名)10重量部とを混合し、3本ロールを3回通すことによりバインダ成分を調製した。
[Example 1]
10 parts by weight of EXA-4850-150 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), 80 parts by weight of YDF-170 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., trade name of bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent = 170), and 2MZA (Brand name of imidazole derivative made by Shikoku Kasei Co., Ltd.) 10 parts by weight were mixed, and a binder component was prepared by passing three rolls three times.

次に、アトマイズ法で作製した平均粒径が5.1μmの球状銅粉(日本アトマイズ加工株式会社製、商品名SFR−Cu)を希塩酸及び純水で洗浄した後、水1リットルあたりAgCN80g及びNaCN75gを含むめっき溶液で球状銅粉に対して銀の被覆量が18重量%(球状銅粉及び銀の合計重量を基準としたときの銀の重量が18重量%)になるように置換めっきを行い、水洗、乾燥して銀めっき銅粉を得た。   Next, spherical copper powder (trade name SFR-Cu, manufactured by Nippon Atomizing Co., Ltd.) having an average particle diameter of 5.1 μm prepared by the atomizing method was washed with dilute hydrochloric acid and pure water, and then 80 g of AgCN and 75 g of NaCN per liter of water. Substrate plating is performed so that the coating amount of silver is 18% by weight with respect to the spherical copper powder (the weight of silver is 18% by weight based on the total weight of the spherical copper powder and silver). Washed with water and dried to obtain silver-plated copper powder.

この後、2リットルのボールミル容器内に上記で得た銀めっき銅粉750g及び直径が10mmのジルコニアボール3kgを投入し、8時間回転させて、1000回のタッピングによるタップ密度が3.79g/cm、相対密度が48%、比表面積が0.77m/g、アスペクト比が平均5.2及び長径の平均粒径が7.7μmの扁平状銅粉の表面が部分的に銀で被覆された扁平状銀被覆銅粉である導電粉Aを得た。得られた扁平状銀被覆銅粉の粒子を5個取り出し、走査型オージェ電子分光分析装置で定量分析して銅の露出面積について調べたところ、10〜60%の範囲で平均が41%であった。 Thereafter, 750 g of the silver-plated copper powder obtained above and 3 kg of zirconia balls having a diameter of 10 mm were put into a 2 liter ball mill container, rotated for 8 hours, and the tap density by tapping 1000 times was 3.79 g / cm. 3. The surface of flat copper powder having a relative density of 48%, a specific surface area of 0.77 m 2 / g, an average aspect ratio of 5.2, and an average particle diameter of major axis of 7.7 μm is partially coated with silver. Conductive powder A which was flat silver-coated copper powder was obtained. Five particles of the obtained flat silver-coated copper powder were taken out, analyzed quantitatively with a scanning Auger electron spectrometer, and examined for the exposed area of copper. The average was 41% in the range of 10 to 60%. It was.

なお、本発明において、タップ密度、相対密度、及び比表面積は、以下の方法に従い測定した値である。
タップ密度:導電粒子をメスシリンダーに充填し、25mmのストロークでタッピングを100回行った後の体積を重量で除した値
相対密度:タップ密度を導電粒子の真密度で除した値
比表面積:BET法で窒素吸着量より算出した値
In the present invention, the tap density, relative density, and specific surface area are values measured according to the following method.
Tap density: A value obtained by filling a graduated cylinder with conductive particles and tapping 100 times with a stroke of 25 mm and dividing the volume by weight Relative density: A value obtained by dividing the tap density by the true density of the conductive particles Specific surface area: BET Calculated from the amount of nitrogen adsorption by the method

次に、上記で得たバインダ成分100重量部に対し、扁平状銀被覆銅粉(導電粉A)514重量部(導電粉A及びバインダ成分の合計体積を基準とした導電粉Aの体積比率:40体積%)を加えて混合し、三本ロールを3回通した後、真空撹拌らいかい機を用いて500Pa以下で10分間脱泡処理を行うことにより導電ペーストを得た。   Next, with respect to 100 parts by weight of the binder component obtained above, 514 parts by weight of flat silver-coated copper powder (conductive powder A) (volume ratio of the conductive powder A based on the total volume of the conductive powder A and the binder component: 40 volume%) was added and mixed, and after passing three rolls three times, a conductive paste was obtained by performing defoaming treatment at 500 Pa or less for 10 minutes using a vacuum stirrer.

[実施例2〜8、比較例1〜5]
上述したように、実施例2〜8、比較例1〜5の導電ペーストは、実施例1と同様の方法により作製した。なお、表1又は2に示した材料の詳細は以下の通りである。また、表1又は2中の各材料の配合量の単位は重量部である(但し、導電粉A及び銀粉の括弧内の数値は、導電粉A又は銀粉とバインダ成分との合計体積を基準としたときの導電粉A又は銀粉の体積比率(単位:体積%)を示す)。
[Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 to 5]
As described above, the conductive pastes of Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 were produced by the same method as in Example 1. The details of the materials shown in Table 1 or 2 are as follows. Moreover, the unit of the blending amount of each material in Table 1 or 2 is parts by weight (however, the numerical values in parentheses of conductive powder A and silver powder are based on the total volume of conductive powder A or silver powder and binder component) The volume ratio (unit: volume%) of the conductive powder A or the silver powder is shown.

EXA−4850−150:二官能の液状エポキシ樹脂で、同一分子内に2個以上のフェニルグリシジルエーテル構造および同一分子内に1個以上のアルキレンオキシド構造を有するエポキシ樹脂の商品名、分子量900、大日本インキ化学工業株式会社製;
EXA−4850−1000:二官能の液状エポキシ樹脂で、同一分子内に2個以上のフェニルグリシジルエーテル構造および同一分子内に1個以上のアルキレンオキシド構造を有するエポキシ樹脂の商品名、分子量700、大日本インキ化学工業株式会社製;
YDF−170:ビスフェノールF型エポキシ樹脂の商品名、東都化成株式会社製;
YL−980:ビスフェノールA型エポキシ樹脂の商品名、油化シェルエポキシ株式会社製;
2MZA:イミダゾール誘導体である2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンの商品名、四国化成株式会社製;
2PZ−CN:イミダゾール誘導体である1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾールの商品名、四国化成株式会社製;
BEO−60E:可とう性エポキシ樹脂の商品名、新日本理化株式会社製;
XB−4122:可とう性エポキシ樹脂の商品名、旭チバ株式会社製;
CTBN−1300X31:カルボキシ変性アクリロニトリルブタジエンゴムの商品名、宇部興産株式会社製;
銀粉(TCG−1):商品名、株式会社徳力化学研究所製。
EXA-4850-150: Bifunctional liquid epoxy resin, trade name of epoxy resin having two or more phenylglycidyl ether structures in the same molecule and one or more alkylene oxide structures in the same molecule, molecular weight 900, large Made by Nippon Ink Chemical Co., Ltd .;
EXA-4850-1000: Bifunctional liquid epoxy resin, trade name of epoxy resin having two or more phenylglycidyl ether structures in one molecule and one or more alkylene oxide structures in the same molecule, molecular weight 700, large Made by Nippon Ink Chemical Co., Ltd .;
YDF-170: trade name of bisphenol F type epoxy resin, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd .;
YL-980: trade name of bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd .;
2MZA: trade name of 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, which is an imidazole derivative, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd .;
2PZ-CN: trade name of 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole which is an imidazole derivative, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd .;
BEO-60E: trade name of flexible epoxy resin, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd .;
XB-4122: trade name of flexible epoxy resin, manufactured by Asahi Ciba Co., Ltd .;
CTBN-1300X31: trade name of carboxy-modified acrylonitrile butadiene rubber, manufactured by Ube Industries, Ltd .;
Silver powder (TCG-1): Trade name, manufactured by Tokuri Chemical Laboratory.

(体積抵抗率、引き剥がし強度及び耐マイグレーション性の評価)
前記実施例1〜8、及び比較例1〜5に係る導電ペーストの特性を下記の方法で測定した。その結果を表1、表2にまとめて示した。
(Evaluation of volume resistivity, peel strength and migration resistance)
The characteristics of the conductive pastes according to Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 were measured by the following method. The results are summarized in Tables 1 and 2.

(1)体積抵抗率:1×50×0.03mmに形成した上記導電ペーストをリフロー炉にて200℃で10分間加熱処理して試験片を作製し、四端子法で体積抵抗率を測定した。 (1) Volume resistivity: The above-mentioned conductive paste formed to 1 × 50 × 0.03 mm was heat-treated at 200 ° C. for 10 minutes in a reflow furnace to produce a test piece, and the volume resistivity was measured by a four-terminal method. .

(2)接着強度(接着力):導電ペーストを銅箔付プリント配線板上に10×50×0.1mmのサイズに塗布し、この上に10×50×0.03mmのフレキシブルプリント配線板(FPC)(銅箔膜厚:18μm、ポリイミドフィルム膜厚:12μm)を300gfで圧着し、さらに上記(1)の加熱プロセスで加熱硬化し接着した。硬化後FPCを10mm幅に切断し、銅箔付プリント配線板を固定し、FPCを引き剥がし速度50mm/minで、90°で引上げ、プッシュプルゲージにより25℃における引き剥がし強度を測定した。 (2) Adhesive strength (adhesive strength): A conductive paste is applied on a printed wiring board with copper foil to a size of 10 × 50 × 0.1 mm, and a flexible printed wiring board of 10 × 50 × 0.03 mm ( FPC) (copper foil film thickness: 18 μm, polyimide film film thickness: 12 μm) was pressure-bonded at 300 gf, and further heat-cured and adhered by the heating process of (1) above. After curing, the FPC was cut to a width of 10 mm, the printed wiring board with copper foil was fixed, the FPC was peeled off at a peeling speed of 50 mm / min, pulled up at 90 °, and peel strength at 25 ° C. was measured with a push-pull gauge.

(3)耐マイグレーション性:厚み100μmのメタルマスクを用いて上記導電ペーストをガラス板上にスクリーン印刷し、上記(1)の加熱プロセスで加熱硬化することで、図5に示す電極30(12mm×2mm、電極間の間隔2mm)を作製した。次に、図6に示すように、ガラス板32上に形成された電極30間に濾紙34を配置し、濾紙34(No.5A)上にイオン交換水36を滴下した。その後、図7に示すように電極30、電源38、抵抗40及びレコーダー42が接続された回路において10Vを印加し、電圧印加後の電極間漏洩電流が、初期値(電圧印加直後)に対して10%変化するまでの時間を測定した。なお、イオン交換水36の形状を一定に保つために、電極30間には濾紙34を配置しており、乾燥防止のために10分ごとにイオン交換水36を補充した。このようにして測定した漏洩電流変化時間(分)が長いほど、耐マイグレーション性に優れていることを意味する。 (3) Migration resistance: The conductive paste is screen-printed on a glass plate using a metal mask having a thickness of 100 μm, and is heated and cured by the heating process of (1) above, whereby the electrode 30 (12 mm × 12 mm) shown in FIG. 2 mm, 2 mm between electrodes). Next, as shown in FIG. 6, the filter paper 34 was arrange | positioned between the electrodes 30 formed on the glass plate 32, and the ion exchange water 36 was dripped on the filter paper 34 (No. 5A). After that, as shown in FIG. 7, 10V is applied in the circuit in which the electrode 30, the power source 38, the resistor 40 and the recorder 42 are connected, and the inter-electrode leakage current after voltage application is relative to the initial value (immediately after voltage application). The time to change by 10% was measured. In order to keep the shape of the ion-exchanged water 36 constant, a filter paper 34 is disposed between the electrodes 30, and the ion-exchanged water 36 is replenished every 10 minutes to prevent drying. The longer the leakage current change time (minute) measured in this way, the better the migration resistance.

Figure 0004893104
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以上、本発明について説明してきたが、本発明に係る導電ペーストによれば、短時間の硬化で所定の引き剥がし強度と導電性を両立することが可能となる。そのため、電子部品を表面実装するための導電性接着剤としてフレキシブルプリント配線板に本発明に係る導電ペーストを使用した場合、従来品と比較して優れた耐衝撃性とマイグレーション抑制効果により、製品の信頼性を高めることができる。また、電子部品搭載基板を作製する際に、本発明の導電ペーストを用いるとともに、上記の熱硬化プロセスを行うことにより、良好な導電性を有する電子部品搭載基板を得ることができる。   As described above, the present invention has been described. However, according to the conductive paste according to the present invention, it is possible to achieve both a predetermined peeling strength and conductivity by curing in a short time. Therefore, when the conductive paste according to the present invention is used for a flexible printed wiring board as a conductive adhesive for surface mounting electronic components, the impact resistance and the migration suppression effect are superior to those of conventional products. Reliability can be increased. Moreover, when producing an electronic component mounting board, while using the electrically conductive paste of this invention and performing said thermosetting process, the electronic component mounting board which has favorable electroconductivity can be obtained.

本発明の電子部品搭載基板の好適な一実施形態を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of an electronic component mounting board according to the present invention. 本発明の電子部品搭載基板の他の好適な一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows other suitable one Embodiment of the electronic component mounting board | substrate of this invention. 本発明の電子部品搭載基板の他の好適な一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows other suitable one Embodiment of the electronic component mounting board | substrate of this invention. 本発明の電子部品搭載基板の他の好適な一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows other suitable one Embodiment of the electronic component mounting board | substrate of this invention. 耐マイグレーション性を評価するための電極を示す模式平面図である。It is a schematic plan view which shows the electrode for evaluating migration resistance. 耐マイグレーション性を評価するための電極を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the electrode for evaluating migration resistance. 耐マイグレーション性を評価するための電気回路図である。It is an electric circuit diagram for evaluating migration resistance.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,4…電子部品搭載基板
10…導電部材
12,24…基板
14…基板接続端子
16…電子部品
18…電子部品接続端子
20…リード
22…はんだボール
1, 2, 3, 4 ... Electronic component mounting substrate 10 ... Conductive members 12, 24 ... Substrate 14 ... Substrate connection terminal 16 ... Electronic component 18 ... Electronic component connection terminal 20 ... Lead 22 ... Solder ball

Claims (6)

導電粉及びバインダ成分を含有する導電ペーストであって、
前記導電粉が、表面が部分的に銀で被覆された、銅粉又は銅合金粉の金属粉を含み、
前記バインダ成分が、二官能以上の液状エポキシ樹脂を含み、
前記エポキシ樹脂が、同一分子内に2個以上のフェニルグリシジルエーテル構造、及び同一分子内に1個以上のアルキレンオキシド構造を有することを特徴とする導電ペースト。
A conductive paste containing conductive powder and a binder component,
Wherein the conductive powder is, the front surface is partially coated with silver, include a metal powder of copper powder or copper alloy powder,
The binder component includes a bifunctional or higher liquid epoxy resin,
A conductive paste, wherein the epoxy resin has two or more phenyl glycidyl ether structures in the same molecule and one or more alkylene oxide structures in the same molecule.
前記導電粉と前記バインダ成分との配合比が、体積比で15:85〜60:40である請求項1記載の導電ペースト。   The conductive paste according to claim 1, wherein a mixing ratio of the conductive powder and the binder component is 15:85 to 60:40 in volume ratio. 前記エポキシ樹脂の配合割合が、前記バインダ成分全量を基準として5〜95重量%である請求項1又は2に記載の導電ペースト。   The conductive paste according to claim 1 or 2, wherein a blending ratio of the epoxy resin is 5 to 95% by weight based on the total amount of the binder component. 前記エポキシ樹脂の重量平均分子量が、400〜5000である請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電ペースト。   The electrically conductive paste of any one of Claims 1-3 whose weight average molecular weights of the said epoxy resin are 400-5000. 基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電ペーストを硬化してなる電子部品搭載基板。   An electronic component mounting substrate having a structure in which a substrate and an electronic component are connected by a conductive member, wherein the conductive member is obtained by curing the conductive paste according to any one of claims 1 to 4. Mounting board. 硬化温度が130〜220℃で、硬化時間が3〜20分の熱硬化プロセスにより硬化する請求項5記載の電子部品搭載基板。   The electronic component mounting substrate according to claim 5, which is cured by a thermosetting process at a curing temperature of 130 to 220 ° C. and a curing time of 3 to 20 minutes.
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