JPH0567672B2 - - Google Patents

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JPH0567672B2
JPH0567672B2 JP11346987A JP11346987A JPH0567672B2 JP H0567672 B2 JPH0567672 B2 JP H0567672B2 JP 11346987 A JP11346987 A JP 11346987A JP 11346987 A JP11346987 A JP 11346987A JP H0567672 B2 JPH0567672 B2 JP H0567672B2
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JP
Japan
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curing
item
adhesive
temperature heat
temperature
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JP11346987A
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JPS63278987A (ja
Inventor
Masaaki Ootake
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Sekisui Iko Co Ltd
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Sekisui Iko Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(1) 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、リードワイヤーの接点接着、磁気・
セラミツクの充填封入、シルクスクリーン印刷、
回路基板の補修、成形カーボンと金属の接着、各
種電子素子をリードフレームやアルミナ基板への
接着、PTCと金属の面接着、ネサガラス間の接
着等多用途に供される二液式低温加熱硬化型導電
性エポキシ系接着剤に関する。 [従来の技術] この種二液式導電性エポキシ系接着剤は、従来
ハンダづけができなかつたプラスチツク類(エポ
キシ・フエノール樹脂等)の導電接着や液晶表示
管に使うネサガラスの接着、マイクロモーターに
使うリン青銅とカーボンブラシの接着、水晶振動
子、Sdcメーターなどのリード線接着等に欠くこ
とができない材料である。 特に半導体工業における最近の発展はめざまし
く、次々にICやLSIが開発され、量産化され続け
ているが、これ等の半導体チツプ(シリコンウエ
ハー)のリードフレームへの接着には従来Au−
Si共晶による方法がとられていたが、低コスト
化・生産性向上を目的としてエポキシ樹脂に銀粉
を混練した導電性接着剤が多用されるようにな
り、現在ダイボンデイング方式の中で最も有力視
されている。 しかしながらこの種従来の二液式高温加熱型導
電性エポキシ系接着剤は銀含有量が70〜90重量%
が一般的であり銀フイラーエポキシ樹脂と硬化剤
の混合比を1:1又は1:2として希釈溶剤に
SHシンナーを用いており、粘度が10万〜20万
CPSを示し硬化条件も100℃〜130℃×1H(時間)
か150℃×0.5Hであり、粘度が高く混練性は悪く
接着力に関係する濡れ性も悪い。即ちエポキシ系
導電性接着剤の配合設計をする際、通常、原料エ
ポキシ樹脂の粘度が高いため銀フイラーと混練し
た場合さらに粘度が上昇し、マイクロデイスペン
サー、シルクスクリーン印刷等による塗布作業性
がいちじるしく悪くなる場合があるため溶剤を配
合しなければならず、その結果被塗物を面接着す
る場合、溶剤が含まれていると加熱硬化した際、
硬化剤が発砲しその結果として特性劣化(導電性
のバラツキ、接着強度の低下)が起り易く、電子
部品の組立接着に使われる導電性接着剤には無溶
剤が望ましいこと、また気密性の高い部品内で用
いる場合微量の揮発分がスイツチ接点部や金属部
に悪い影響を及ぼす場合があるため注意が必要で
あること、特にICやLSIのダイボンデイング用の
ものにはアウトガスがないものが要求されること
等を知りながら粘度低下のため溶剤を使用せざる
を得ず、リード線の接着のようにオープン状態で
接着する場合は溶剤の添加による粘度調整で作業
性が改善されると言えどもIC関係の接着や半導
体素子の接着は面接着が多く、また接着後は合成
樹脂等で気密封止されるので残留溶剤による不良
原因となり、溶剤含有接着剤は好ましくない。 加えて硬化温度が高温加熱硬化型でしかも長時
間加熱しなければならないため接着自体の劣化変
質のため引張り剪断強度も29〜62Kg/cm2の値しか
示さず、さらに致命的欠陥は接着対象やその周辺
の電子部品群に熱的悪影響を及ぼし電気的特性を
悪化する欠点である。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は従来の欠点に鑑み接着剤粘度を低めて
混練性を高め、接着力を増大する濡れ性および延
展性を良好にして低硬化温度と短時間加熱の硬化
条件に大幅に改善し接着時の熱的悪影響を可及的
に抑制した二液式低温加熱硬化型導電性エポキシ
系接着剤を提供せんとするものである。 (2) 発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明の二液式低温加熱硬化型導電性エポキシ
系接着剤は、導電性フイラーとして粒径5〜
30μmの銀フイラーとこれを分散混練したバイン
ダー樹脂との重量比を90〜75:10〜25としフエニ
グリシジルエーテル等の適量の反応性希釈剤を加
えたビスフエノールA系銀フイラーエポキシ樹脂
に、使用に当り添加するトリエチレンテトラアミ
ン等の脂肪族ポリアミン系硬化剤との重量%を前
記ビスフエノールA系銀フイラーエポキシ樹脂
100部に対し2〜3部として、1万〜5万CPSに
低粘度化しかつ硬化温度を50℃〜80℃にすること
により接着力を増強してなる。 [実施例] 本発明の実施例を以下に説明する。 本発明の二液式低温加熱硬化型導電性エポキシ
系接着剤は、銀フイラーのエポキシ樹脂(以下主
剤とも言う)ポリアミン硬化型であつて粘度1万
〜5万CPSのクリーム状のペーストで作業性が良
く、揮発性溶剤を全く含まないため、硬化の際収
縮がなく、硬化後の性能は高い導電性と強い接着
力を持ち、さらに充填、封入に対しても適正を有
する。 主剤となるバインダー役のエポキシ樹脂は、粘
度の調整および硬化樹脂に可撓性を付与する反応
性希釈剤によつて調整された低粘度の液体であ
る。 エポキシ樹脂はビスフエノールA系をベースと
して、その基本構造は次に示す通りである。
【化】 主剤と混合される導電体、即ちエポキシ樹脂と
精密に混練り分散を行なう粒径5〜30μm好まし
くは5〜10μmの銀粉には電解銀粉並びに還元銀
粉を用いるが主剤に対する銀フイラーの配分重量
比は10〜25:90〜75、好ましくは17:83である。 電解銀粉は、電気銀を再電解して樹枝状に析出
させたもので、純度が高く成形性が良好な銀粉末
である。 また還元銀粉は、銀塩水流液にホルマリン等の
還元剤を加えて還元析出させて、これを乾燥し粉
粒状として得られたものを用いる。 これ等の銀粉の性状としては、粒度がこまかく
分散性にすぐれ、凝集力がないこと等が要求され
る。 硬化剤は、一般的には混合物の粘度、可使時間
(ポツトライフ)、硬化条件、並びに接着力等を基
準に選定されさらにカブレ等が生じにくく少量で
硬化反応が行ない得るトリエチレンテトラアミン
等の脂肪族ポリアミン系硬化剤が用いられる。 トリエチレンテトラアミン(TTA=
triethylene tetramine)の化学構造式は次に示
す通りである。 H2N CH2 CH2N CH2 CH2N CH2CH2
NH2 所で混合される主剤と硬化剤は化学反応によつ
て硬化が行なわれるが、硬化反応に化学当量が必
要となる。つまりエポキシ樹脂のエポキシ基とポ
リアミンのアミン基が過不足なく結合し三次元的
な強い構造になるにはそれぞれの化学当量が算出
されなければならないが、主剤樹脂100部に対し
て硬化剤の量を変えた時の接着力の試験結果であ
る相関特性線図を第1図に示す。 当該第1図に基づき主剤100部(重量)に対し
硬化剤2部(重量)を最適基準値として算出し
た。従つて第1図に示すように、混合される主剤
と硬化剤の配分比が基準値より多過ぎても少な過
ぎても接着力に影響が見られる。 [発明の特性] 導電性接着剤に要求される基本特性は銀フイラ
ーの形状例えばウロコ状および粒径による導電性
と樹脂による接着強度である。この2つの特性が
経時で劣化せずに長期の信頼性を保つことが重要
である。 本発明の特性の試験例を以下に説明する。 一般的性状 次の第1表に示す通りである。
【表】 硬化条件 加熱温度と時間の組合せによつて決定され、例
えば常温(25℃)でも硬化は進むが時間は48時間
以上を要し、しかも導電度は満足する結果を得ら
れない。 従つて最低でも50℃以上の加熱を必要とする。 主剤:硬化剤=100:2で混合した場合の試験
結果を次の第2表に示す。
【表】 但し*印は所定の温度に達した時の加熱時間で
ある。 さらに主剤:硬化剤=100:2の配合比で混合
した場合の硬化温度と体積固有抵抗の関係を第2
図に、また低温加熱50℃において加熱時間を変え
た場合の導電度の関係を第3図にそれぞれ示す。 接着強度 主剤:硬化剤=100:2の配合比で混合し硬化
条件として80℃×15分、常温24時間放置後に測定
した場合の試験結果を次の第3表に示す。
【表】 但し*印は接着剤層内部の破壊をいう。 耐熱性 190℃の耐熱試験では接着強度はほとんど変ら
ない。 主剤:硬化剤=100:2の配合比で混合し硬化
条件として80℃×15分、常温24時間放置後に耐熱
性試験をおこなつた結果を次の第4表に示す。
【表】 但し試料はスチール/スチールを接着した。 温度と強度の関係 主剤:硬化剤=100:2の配合比で混合し硬化
条件として80℃×15分、常温24時間放置後に測定
した場合における各温度と1時間30分常温放置後
の強度試験結果を第4図に示す。 塗厚・幅と体積固有抵抗の関係 主剤:硬化剤=100:2の配合比で混合し硬化
条件として80℃×15分、常温24時間放置後の測定
試験結果を次の第5表に示す。
【表】 但し試料は基板PMMA(アクリル板)に塗る。 [発明の使用法] 本発明接着剤の使用例を以下に説明する。 良い性能を発揮させるためには主剤と硬化剤を
正しく計量し、良く撹拌混合することが肝要であ
る。 混合比 主剤:硬化剤=100:2(重量%) 混合の目安 主剤……1g 硬化剤……1滴(約0.02g) 両者を良く混ぜる。 硬化条件(基準値) 50℃×2時間……1.5×10-2Ω−cm 80℃×15分……5×10-4Ω−cm ポツトライフの持続 新らしく所定量の主剤:硬化剤を混合し、すみ
やかに冷凍を行なう。例えば−20℃の冷凍庫へ
120時間(5日間)放置して、のち取り出し撹拌
しながら常温に戻し通常の硬化手続に従つて使用
した結果性能に異常は認められなかつた。 溶剤による粘度の調整 デイマペンシングの都合上、止む無くさらに粘
度の調整を必要とするときは本発明の混合物へ5
%(重量)までトルエン、または酢酸エチルで希
釈することができる。 (3) 発明の効果 かくして本発明の接着剤は、低温加熱50〜80
℃で硬化が行なわれる。クリーム状ペーストで
混合し易く、ダレがない。硬化後の収縮がなく
充填・封入に適する。安定した高い導電性が得
られる。接着力が強く多くの新素材に適合す
る。耐熱・耐湿性にすぐれている。溶剤によ
り粘度の調整ができる。デイスペンス性が良
い。肉盛り隠蔽力に優れている。棚寿命が長
く常温で約1カ年間有効である等の従来品に比べ
て種々の特徴を有する。 本発明は、低温硬化かつ短時間加熱であるた
め、接着剤自体および接着対象部品や周辺の部品
に熱的悪影響を及ぼすことなく品質保持と信頼性
を高め概して従来品に比べ接着強度を20%以上向
上ししかも作業性を改善して省エネ、省コストを
果し量産体制を確立し得る等電子工業界等に優れ
た技術革新インパクト効果を与える。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例において樹脂100部
に対して硬化剤の量を変えたときの接着力相関特
性線図、第2図は同・硬化温度と体積固有抵抗の
相関特性線図、第3図は同・低温加熱50℃におい
て加熱時間を変えた場合の導電度の相関特性線
図、第4図は同・各温度と1時間30分常温放置後
の引張り剪断強度との相関特性線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導電性フイラーとして粒径5〜30μmの銀フ
    イラーとこれを分散混練したバインダー樹脂との
    重量比を90〜75:10〜25とし適量の反応性希釈剤
    を加えたビスフエノールA系銀フイラーエポキシ
    樹脂に、使用に当り添加する脂肪族ポリアミン系
    硬化剤との重量%を前記ビスフエノールA系銀フ
    イラーエポキシ樹脂100部に対し2〜3部として、
    低粘度化しかつ硬化温度を50℃〜80℃にすること
    により接着力を増強してなる二液式低温加熱硬化
    型導電性エポキシ系接着剤 2 反応性希釈剤としては、フエニグリシジルエ
    ーテルを採用してなる特許請求の範囲第1項記載
    の二液式低温加熱硬化型導電性エポキシ系接着剤 3 脂肪族ポリアミン系硬化剤としては、トリエ
    チレンテトラアミンを採用してなる特許請求の範
    囲第1項又は第2項記載の二液式低温加熱硬化型
    導電性エポキシ系接着剤 4 低粘度化は、混練性が高くかつ接着力増大の
    濡れ性が良好な1万〜5万CPSとしてなる特許請
    求の範囲第1項,第2項又は第3項記載の二液式
    低温加熱硬化型導電性エポキシ系接着剤。
JP11346987A 1987-05-12 1987-05-12 二液式低温加熱硬化型導電性エポキシ系接着剤 Granted JPS63278987A (ja)

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CN1041104C (zh) * 1994-04-27 1998-12-09 丁秀福 玻璃棉与贴面装饰材料的粘合剂
JPH1143643A (ja) * 1997-04-11 1999-02-16 Shimizu Corp 低アウトガス性塗料
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CN113004807A (zh) * 2021-03-11 2021-06-22 无锡帝科电子材料股份有限公司 一种热固化导电胶及其制备方法

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