JPH041287A - 導電性接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子部品を実装する場合などに使用する導
電性ペーストに関するものである。

〔従来の技術〕

導電性ペーストは、半田に代る材料として１例えば、工
ＣチップやＩＫＤチップ等をリードフレームや基板等に
接着し、電気的に接続して用いられるものである。

第６図、第１図は従来の導電性ペーストとして。

例えば「工業材料」第３３巻第２号（１９８５年）ヘー
ジ５１〜５６に示された導電性ペーストを用いて。

チップを基板に接着する場合の状態を示す側面断面図で
、第６図は導電性ペーストが加熱硬化する前の状態、第
１図は導電性ペーストが加熱硬化後の状態を示すもので
ある。

図において、（１）は基板、（２）は基板（１）に接着
されるチップ、（３）は基板（１）とチップ（２）を接
着する結着剤としての樹脂、（４）は樹脂（３）を適度
な粘度にさせる溶剤、（５）は樹脂（３）と溶剤（４）
とを練り合ゎせてペースト状にしたものに混入する導電
粉である。

次に導電性ペーストを用いてテップ（２）を基板（１）
に実装する場合を説明する。

先ず、基板（１１の実装する箇所に導電性ペーストを塗
布し、その上にチップ（２）を置き、加熱、乾燥処理を
行う。導電性ペーストが乾燥前においては。

８６図に示すように、導電粉（５）が樹脂（３）と溶剤
（４）中に各々自由な状態で接触もなく存在し、互いに
独立となっているため絶縁状態となっている。

導電性ペーストが乾燥した状態になると、第１図に示す
ように、溶剤（４）が蒸発し、樹脂（３）が硬化収縮し
て、導電粉（５）は互いに接触した状態となり。

導電性が高まり、基板（１）とチップ（２）との間が電
気的に接続される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の導電性ペーストは以上のような特性を有するので
、電気的な接続は樹脂の収縮力による接触圧力が基にな
っているが、樹脂が一旦硬化し固着後は、接着物間に働
く引張シや剥がれに対しては強化されるものの、接着物
間の接触応力が弱く。

これがチップと基板間においては接触不良の原因となっ
ていた。

また、電流密度の高い電流が流れた場合、接触抵抗のた
め発熱し、この発熱により樹脂が膨張すると更に接触状
態が不安定になり、接触抵抗を増加させるなどの問題が
あり、これを防止することが課題であった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、接着物間の接触応力が大きく、良好な導通状態を確保
できる導電性ペーストを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る導電性ペーストは、導電粉として形状記
憶合金を使用するものであり、この形状記憶合金は常温
では収縮形状をなし、所定温度以上に々ると変形して拡
大した記憶形状となシ固定する。

〔作用〕

この発明における導電性ペーストは、樹脂の乾燥硬化過
程で加えられる熱により所定温度を超えると形状記憶合
金が形状変化を起こし、この変形力が接着物間における
接触応力を強化することとなるので、接触抵抗が減小し
、電気的に安定した接続が維持される。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図、第２図はそれぞれこの発明における導電性ペー
ストを用いてチップを基板に実装する場合の接着状態を
示す断面図であ夛、第１図は加熱硬化前、第２図は加熱
硬化後の状態を示している。

図において、（り〜（４）は既出従来の技術と同様なも
のであり説明を省く。（５）は形状記憶合金からなる導
電粉、（６）はチップ（２）を基板（１）側に圧下する
加圧板である。

なお、導電粉（５）の形状は常温では球形を押し潰した
ようなフレーク状をし、これが変態温度を超えると変化
して記憶状態の形状である球状となり。

以降固定化されるものである。また、形状記憶合金の変
態温度は樹脂（３）の硬化温度よりも低い材料を使用し
ている。

次に、この発明による導電性ペーストを用いて基板＋１
１にチップ（２）を接着する場合について説明する。

先ず第１図に於て、基板＋１１上のチップ（２）を実装
しようとする箇所に導電性ペーストを塗布し、その上に
チップ（２）を配置する。導電性ペーストが加熱前の状
態では、フレーク状に潰れた状態であり。

樹脂（３）と溶剤（４）の中に各々自由な状態で存在し
ているため、互いに接触がなく、絶縁状態となっている
。そして、約１００〜２００℃の温度で加熱硬化処理が
行なわれるが、樹脂（３）が硬化収縮する前に導電粉（
５）が加熱によシ変態温度に達するので形状をフレーク
状から球状へと変形し始める。

そして、第２図のように、導電粉（５）は下端で基板に
、上端でチップ（２）に当接し、変形力でチップ（２）
を押し上げようとするがチップ（２）は加圧板（６）に
よって圧下されているため、導電粉（５）の変形力はチ
ップ（２）および基板（１１との間にあっては接触応力
として作用する。こうして溶剤（４）が蒸発し、樹脂（
３）が硬化固定すると、樹脂（３）の収縮力に対抗し。

導電粉（５）の変形力が作用するので強い接触応力が得
られ、接触抵抗が少なく、電気的に安定な接続が実現で
きる。

なお、この実施例では常温時フレーク状のものを示した
が、他の例として「り」字形のものを第３図、第４図に
示す。

第３図は樹脂（３）が加熱硬化前、第４図は加熱硬化後
である。

図において、（１）〜（４）及び（６）は上記と同様で
あるが、導電粉（５）の形状は常温時では「＜」字形に
曲折したものであシ、変態温度以上になるとこれが棒状
に伸びるように形状を設定したものである。

動作は前出第１図、第２図と同様につき省くが。

樹脂（３）が加熱硬化すると、第４図のように導電粉（
５）がチップ（２）と基板（１１間にあって、樹脂（３
）の収縮力に対抗し、棒状に伸びようとする変形力とし
て作用し、これが接触応力を強化させるものである。

なお、この例では導電粉（５）の中で幾らかのものは横
転するなど完全には基板＋１１とチップ（２）に当接し
得ないものもあるが、確実に当接している分は接触応力
として十分作用するものであるから、特に大電流のもの
を接続する場合以外においては初期の目的を達成できる
。

さらに、導電粉（５）を接着物と有効に当接させる例と
して、第５図に示す。

第５図において、（１）〜（４）及び（６）は第３図、
第４図と同様であるが、導電粉（５）は予め長手方向の
一端をＮ、他端を８に磁化させたものを用いるものであ
り、（７）は磁化された導電粉（５）を所定の方向に向
けるため用いられる外部磁界である。

樹脂（３）内に混入されている導電粉（５）は硬化収縮
の前に外部磁界（７）によｐａ、ｓの磁界が印加され。

チップ（２）側ＫＢ極、基板ｆｉｌ側にＮ極となるよう
に配列され、その後に樹脂（３）が硬化収縮し固着され
る。

この例では、導電粉（５）のほとんど全てが有効に作用
することとなり、接触応力が大きく、接触抵抗が少なく
、また電流容量も大きなものが可能となる。なお、磁性
体は一般に外部磁界にＮ、Ｂに対して長手方向で指向す
る性質をもつが、微弱であるため導電粉を予め磁化して
用いるものである。

ところで１以上の実施例においては、導電粉（５）の常
温での形状をフレーク状や「り」字形で述べたが、これ
は−例であって常温で収縮形となっているものが、変態
温度以上となると常温時よりも拡大した記憶形状となり
固定されればよい。例えば常温時収縮形から、変態温度
で形状を復元するなどでよい。

まだ、加圧板（６）は接着物を圧下して接着部を加圧し
、導電粉（５）が変態温度で変形を起こすとき。

接着物と強く当接させるものであり、導電粉（５）とし
て形状記憶合金を用いたので従来例以上の効果はあるが
、さらに接触応力を確かなものとするために用いるもの
であシ、形状記憶合金の変形力に合せた加圧のバランス
が必要である。これが過大で形状記憶合金を押し潰して
もよくないし、″また過小にしてチップが浮き上がって
も効果が少なく。

形状記憶合金の弾性限界内とすることが望ましい。

このようにして加圧板（６）は樹脂（３）の加熱硬化と
形状記憶合金の変形との両者の境界線を画する機能を果
たすものであり、樹脂（３）が硬化固定した後は不要と
なる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、導電性ペーストの導
電粉を形状記憶合金としたので、加熱により形状を変化
し、この変形力により接触応力を強化しているので、接
触抵抗が少なく、電気的に安定な接続を確保する導電性
ペーストが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の一実施例としてフレーク状
の導電粉を用いる場合の樹脂硬化前の側面断面図及び同
樹脂硬化後の側面断面図、第３図。 第４図は他の実施例として「＜」字形の導電粉を用いる
場合の樹脂硬化前の側面断面図及び同樹脂硬化後の側面
断面図、第５図は磁化した導電粉を接着する場合の側面
断面図、第６図、第７図は従来の導電性ペーストの接着
を示す各側面断面図である。 図において、（１）は基板、（２）はチップ、（３）は
樹脂。 （４）は溶剤、（５）は導電粉、（６）は加圧板、（力
は外部磁界である。 なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第 図 第 図 タト＝）Ｓｘおし〒１ 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　結着性の樹脂と、 この樹脂を溶解する溶剤と、 導電性部材を粉末状とした導電粉とを混合してなり、こ
   れを練り合せてペースト状とし、被接着物に塗布し、加
   熱処理して上記溶剤を蒸発させて上記被接着物間を電気
   的に接続して接着し硬化させる導電性接着剤において、 導電粉として常温では収縮した形状をしていて、所定温
   度以上に加熱されると拡大した形状となつて形状を固定
   する形状記憶部材を用いたことを特徴とする導電性接着
   剤。