JPH04173858A - 導電性樹脂組成物 - 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〉 本発明はエポキシ樹脂、硬化剤、銀粉、反応性希釈剤お
よび柔軟性付与剤よりなる導電性樹脂組成物に関する。

導電性樹脂組成物は、圧電素子などの電子部品を金属フ
レームなどに接着する際用いられる。

〈従来の技術〉 セラミックなどを素材とした圧電素子などの電子部品と
銅フレームなどの金属フレームの接着に関しては、従来
、通常のビスフェノール型のエポキシ樹脂に銀粉を分散
した導電性樹脂組成物が用いられていたが、電子部品と
金属フレームの線膨張係数の差に由来する応力のために
冷熱サイクルの負荷には耐えられなかった。そのため、
２液型の導電性樹脂組成物として硬化剤に柔軟性を付与
する脂肪族ポリアミン系化合物が使用されてきた（特開
昭６３−２７８９８７号公報）。

一方、柔軟性付与剤としてポリブタジェンなどのゴム成
分の導入による低弾性率化も提案された（特開昭６３−
ｉ６１０１５号公報および特開昭５９−１３６３６８号
公報）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来の導電性樹脂組成物は、いずれも粘
度が高く、作業性の良好なものは得られていなかった。

しかも、近年の電子部品業界の著しい発展に伴い、部品
の大量生産における作業性の向上、並びにコストダウン
が重要な問題となり、耐冷熱サイクルなどの信頼性に優
れるのみならず、ディスペンスなどが可能であり作業性
の良好な１液型の導電性樹脂組成物か強く要望されてい
た。

本発明は線膨張係数の異なるセラミックス素子と金属フ
レームを接着し、耐冷熱サイクル性などの信頼性に優れ
、かつ、ディスペンスなどが可能な作業性に優れた１波
型導電性樹脂組成物の提供を目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ
）、銀粉（Ｃ）、反応性希釈剤（Ｄ）および柔軟性付与
剤（Ｄよりなる導電性樹脂組成物において、柔軟性付与
剤（Ｄかエポキシ基を有する炭素数１５以上の長鎖脂肪
族系エステル化合物またはエポキシ基を有する炭素数１
５以上の長鎖脂肪族系エーテル化合物であることを特徴
とする導電性樹脂組成物である。

本発明で使用するエポキシ樹脂（Ａ）としては、１分子
内に２個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制
限がなく、たとえば、フロログリルシノールトリグリシ
ジールエーテル、トリヒドロオキシビフェニルのトリグ
リシシールエーテル、テトラヒドロキシビフェニルのテ
トラグリシシールエーテル、テトラヒドロキシビスフェ
ノールＦのテトラグリシシールエーテル、テトラヒドロ
キシベンゾフェノンのテトラグリシシールエーテル、エ
ポキシ化ノボラック、エポキシ化ポリビニルフェノール
、トリグリシシールイソシアネート、トリグリシシール
シアネート、トリグリシシールＳ−トリアジン、トリグ
リシシールジアミノフェノール、テトラグリシシールア
ミノジフェニルメタン、テトラグリシジールビロメリッ
ト酸、トリグリシシールトリメリット酸、テトラグリシ
シールレゾルシン、ジグリシジールビスフェノールＡ１
ジグリシジールビスフェノールＦ１ジグリシジールビス
フェノールＳ１ジヒドロキシベンゾフェノンのジグリシ
ジールエーテル、ジグリシジールオキシ安息香酸、ジグ
リシジールフタル酸（ｏ、ｍ。

ｐ）ジグリシジールヒダントイン、ジグリシジールアニ
リン、ジグリシジールトルイジンなどが挙げられ、これ
らを単独もしくは２種以上を併用して用いることができ
る。

本発明に用いる硬化剤（Ｂ）としては、潜在硬化剤であ
ることが必要であり、たとえば、ジシアンジアミド・ア
ジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、エ
イコサンニ酸ジヒドラジド、７，１１−オクタデカジエ
ン−１，１８−ジカルボヒドラジド、１．３−ビス（ヒ
ドラジノカルボエチル）−５−イソプロピルヒダントイ
ンなどのヒドラジド化合物　２−フェニル−４−メチル
−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−
４−ベンジル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、４
．４′　　−メチレンビス−（２−エチル−５−メチル
イミダゾール）などのイミダゾール化合物、およびこれ
らのイミダゾール化合物のヒドロキシ安息香酸などの酸
付加塩：Ｎ、Ｎ’−ジメチルピペラジン、２．４．６−
トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、１．８−
シアサビシクロ（５，４，Ｏ）ウンデセン＝７．４−ジ
メチルアミノピリジンなどのアミン化合物のヒドロキシ
安息香酸またはジヒドロキシ安息香酸などの酸付加塩な
どが上げられる。

硬化の均一性を保つために、硬化剤（Ｂ）は微粉砕した
ものであることが好ましい。また、硬化速度を速くする
ために硬化促進剤として、尿素化合物、イミダゾール化
合物、低分子２価脂肪酸などの添加が可能である。たた
し、イミダゾール化合物としては、１種以上の多価フェ
ノール、多塩基酸との塩であることが望ましい。

本発明の組成物に添加される硬化剤（Ｂ）の量は、通常
、エポキシ樹脂１００重量部に対して０．１〜２００重
量部である。また、硬化促進剤を本発明の組成物に添加
する場合は、通常、エポキシ樹脂１００重量部に対して
０．１〜２００重量部添加される。

本発明に用いる銀粉（Ｃ）としては、ハロゲンイオン、
アルカリ金属イオンなどのイオン性不純物を好ましくは
１０ｐｐｍ以下であることか望ましい。また粒径として
はフレーク状、樹枝状や球状などの任意のものが用いら
れる。

また、比較的粗い銀粉と細かい銀粉とを混合して用いる
こともでき、形状についても各種のものを適宜混合して
もよい。

銀粉（Ｃ）の添加量は本発明組成物の合計量に対して通
常５０〜９０ｗｔ％、好ましくは６０〜８０ｗｔ％であ
る。銀粉（Ｃ）の添加量が９０ｗｔ％より多くとも導電
性上のメリットは得られず、コスト高となる上に作業性
の悪化を招く。

一方５０ｗｔ％未満になると導電性の低下が生じる。

本発明で用いる反応性希釈剤（Ｄ）としては通常のもの
が使用可能であるが、好ましくは、耐熱性および希釈効
果の点から、末端エポキシ基を１分子あたり少なくとも
１個有し、沸点２゜Ｏ℃／７６０ｍｍＨｇ以上であり、
１０ポイズ／２５°Ｃ以下の低粘度の化合物を用いる。

本発明で用いる反応性希釈剤（Ｄ）の具体例としては、
たとえば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、
プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペン
チルグリコールシグリシジールエーテル、Ｃ工。以下の
ジオール化合物のジグリシジルエーテル、ポリグリセロ
ールポリグリシジルエーテル類およびブチルグリシジル
エーテル、フェニルグリシジルエーテルなどのモノグリ
シジルエーテル類などが挙げられ、これらを単独もしく
は２種以上を併用して用いることかできる。

反応性希釈剤（Ｄ）の添加量は、本発明組成物の合計量
に対して、通常１〜５０　ｗ　ｔ％である。

本発明では柔軟性付与剤（Ｅ）として、エポキシ基を有
する炭素数１５以上の長鎖脂肪族系エステル化合物また
はエポキシ基を有する炭素数１５以上の長鎖脂肪族系エ
ーテル化合物を用いることか重要である。かかる化合物
を使用することにより、弾性率が小さく応力緩和性に優
れ、かつ低粘度でディスペンス可能となる組成物が提供
できる。

炭素数１５未満の化合物は柔軟性付与が不十分であり、
応力緩和性に劣るため好ましくない。

柔軟性付与剤（Ｄは常温で液状のものが望ましく、さら
には低粘度、特に５０ｐｓ／２５℃以下の低粘度の化合
物が望ましく用いられる。

好ましい柔軟性付与剤（Ｅ）としては、次の一般式（Ｉ
）または（ＩＩ）で示される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ□は炭素数１〜１０のアルキル基、ｎは１〜
１０の数、ｍは５〜５０の数を示す。）＼　１ で示される基てあり、ここてＲ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、
Ｒ６は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数
１〜１０でかつ不飽和結合を１〜３個有するアルケニル
基から各々選ばれた基を示し、ｐ）Ｑ％　　ｒは各々Ｏ
〜５０の数を示す。

ただし、ｐ＋ｑ十ｒ＝７〜９０の数を表わす。）これら
の化合物の好ましい具体例としては、たとえば次式に示
される化合物が挙げられる。

（ａ＝５〜５０） （ａ＝５〜５０） （ａ＝３〜５０） １１　　　　　　＼　１ （ａ＝１〜２） （ａ＝８〜５０） （ａ＝６〜５０） （ａ＝４〜５０、ｂ＝４〜５０、ａ＋ｂ＝８〜９０）ａ
＋ｂ＋ｃ＝９〜９０） （ａ＝４〜５０、ｂ＝４〜５０Ｘａ＋ｂ＝８〜９０）（
ａ＝４〜５０、ｂ＝４〜５０、ａ＋ｂ＝８〜９０）（ａ
＝４〜５０、ｂ＝４〜５０、ａ＋ｂ＝８〜９０）柔軟性
付与剤（Ｄの添加量はエポキシ樹脂（Ａ）および反応性
希釈剤（Ｄ）の添加量の合計重量に対して通常０．３〜
６重量倍、好ましくは１〜５重量倍である。添加量が６
重量倍より多くなると接着力の低下が生じ、また０、　
３重量倍未満では応力緩和効果が得られない。

本発明組成物の混合方法としては、各成分を秤量し必要
に応じて硬化促進剤を添加して、撹拌機、らいかい器、
三本ロール、ニーダ−などを単独または適宜組合せて均
一のペースト状にする方法が適用される。

本発明の導電性樹脂組成物は、たとえば通常のデイスペ
ンサーなどで金属フレームに塗布して、電子部品を装着
後、オーブン中または熱板上で加熱硬化し接着剤として
使用することができる。

〈実施例〉 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。

なお、実施例中、耐冷熱サイクル、ディスペンス性は次
の方法で測定した。

耐冷熱サイクル・銅箔のパターンを入れたガラス基板上
に導電性樹脂組成物をデ イスペンサーを用いて塗布し、そ の上に銀メツキしたアルミナセラ ミックスチップ（１，０肛×４．０胚 ×０．２耶）を乗せて１５０°Ｃ雰囲 気中３０分間放置して硬化させ、 基板とチップを接着させた。

次いて、−４０°Ｃ雰囲気下３０分 間放置→１２０℃雰囲気下３０ 分間放置を１サイクルとし、導通 不良となるサイクル数を調へた。

ディスペンス性テスト　約２皿φの金属棒を導電性樹脂
組成物のペースト表面か ら５ｍｍの深さに沈め、その棒を５ ０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げた際にペー ストの糸引きが切れた時の高さを 測定した。

実施例１ ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１７
０）１０重量部、フェニルグリシジルエーテル（エポキ
シ当量１５４）５重量部、硬化剤として２−フェニル−
４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ
４ＭＨ２）２重量部および柔軟性付与剤として７．１２
−ジメチル−７，１１−オクタデカジエン−１゜１８−
ジカルボン酸ジグリシジルエステル（ＥＥＷ２９０）１
０重量部を撹拌し均一分散液とした。しかる後、銀粉末
を加え三本ロールで混練し、均一な樹脂組成物を得た。

得られた組成物について、耐冷熱サイクル、ディスペン
ス性、比抵抗および剪断接着力などの各物性を測定した
。

結果を第２表に示す。

実施例２〜３、比較例１〜３ 組成および組成比を第１表に示したように変えた以外は
実施例１と同様にして導電性樹脂組成物を得、各物性を
測定した。

結果を第２表に示す。

−４； 〈発明の効果〉 本発明によれば、耐冷熱サイクルなどの信頼性に優れ、
かつディスペンスなどが可能な、作業性の良好な導電性
樹脂組成物が提供できる。

本発明組成物は素材がセラミックなどよりなる電子部品
を銅フレームに接着し、冷熱サイクルの負荷による接着
不良、導通不良などの特性不良を防ぐ応力緩和特性に優
れた組成物であって、セラミックなどを素材とした電子
部品と銅フレームなどの金属フレームに代表される線膨
張係数に差のある材料の接着に用いることができ、特に
優れた耐冷熱サイクル性が必要な接着に適している。

その使用に際して、通常のデイスペンサー塗布が可能で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、銀粉（Ｃ）、反
   応性希釈剤（Ｄ）および柔軟性付与剤（Ｅ）よりなる導
   電性樹脂組成物において、柔軟性付与剤（Ｅ）がエポキ
   シ基を有する炭素数１５以上の長鎖脂肪族系エステル化
   合物またはエポキシ基を有する炭素数１５以上の長鎖脂
   肪族系エーテル化合物であることを特徴とする導電性樹
   脂組成物。