JPH07138549A - 導電性接着剤 - Google Patents
導電性接着剤Info
- Publication number
- JPH07138549A JPH07138549A JP5284978A JP28497893A JPH07138549A JP H07138549 A JPH07138549 A JP H07138549A JP 5284978 A JP5284978 A JP 5284978A JP 28497893 A JP28497893 A JP 28497893A JP H07138549 A JPH07138549 A JP H07138549A
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- JP
- Japan
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- silver
- adhesive
- copper powder
- epoxy resin
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- Prior art date
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストで、高導電性を有し、耐環境性の高
いものとする。 【構成】 銀メッキ銅粉７５〜９０重量部と、硬化剤５
〜２０重量％を含むエポキシ樹脂２５〜１０重量部とか
らなる。上記銀メッキ銅粉は、アトマイズ法により調整
された銅粉に１〜２０重量％の銀メッキを施したものと
する。
いものとする。 【構成】 銀メッキ銅粉７５〜９０重量部と、硬化剤５
〜２０重量％を含むエポキシ樹脂２５〜１０重量部とか
らなる。上記銀メッキ銅粉は、アトマイズ法により調整
された銅粉に１〜２０重量％の銀メッキを施したものと
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気・電子機器に装
着されるセラミック半導体素子の基板への装着あるいは
該セラミック半導体素子へのリードワイヤーの取り付け
に使用する導電性接着剤に関するものである。
着されるセラミック半導体素子の基板への装着あるいは
該セラミック半導体素子へのリードワイヤーの取り付け
に使用する導電性接着剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】この種の従来の導電性接着
剤は、銀粉Ａｇ又はカーボンＣをエポキシ樹脂等に混入
させたものが主であった。これらの接着剤は、導電性の
長期安定性はよいが、前者（Ａｇ）は高い導電性（低い
体積抵抗率）を得るためには銀粉の混入量が多くなっ
て、コスト高になるとともに、銀マイグレーションが発
生し易く、また、半田付け時、銀の拡散によって半田の
食われ現象が生じ易くなり、半田付けが困難になる。後
者（Ｃ）は前者に比べコスト的には問題はないが、導電
性に劣るため、高い導電性が要求される場合には使用し
得ない。
剤は、銀粉Ａｇ又はカーボンＣをエポキシ樹脂等に混入
させたものが主であった。これらの接着剤は、導電性の
長期安定性はよいが、前者（Ａｇ）は高い導電性（低い
体積抵抗率）を得るためには銀粉の混入量が多くなっ
て、コスト高になるとともに、銀マイグレーションが発
生し易く、また、半田付け時、銀の拡散によって半田の
食われ現象が生じ易くなり、半田付けが困難になる。後
者（Ｃ）は前者に比べコスト的には問題はないが、導電
性に劣るため、高い導電性が要求される場合には使用し
得ない。
【０００３】一方、従来から、導電性塗料として銅粉を
混入したものが考えられており、この種の接着剤も銅粉
を混入したものが考えられる。銅粉は、コスト的にも安
価であり、体積固有抵抗も低いため、上記の銀粉及びカ
ーボンのものの問題は解決する。
混入したものが考えられており、この種の接着剤も銅粉
を混入したものが考えられる。銅粉は、コスト的にも安
価であり、体積固有抵抗も低いため、上記の銀粉及びカ
ーボンのものの問題は解決する。
【０００４】しかしながら、銅粉は、銀粉、カーボンな
どの粉体に比べて活性が高いため、耐環境特性試験（後
述）における長期安定性が悪く、時変化が大きいという
欠点がある。
どの粉体に比べて活性が高いため、耐環境特性試験（後
述）における長期安定性が悪く、時変化が大きいという
欠点がある。
【０００５】そこで、この発明は、上記の実情の下、銅
粉による接着剤において、銀粉による接着剤と同等レ
ベル（１×１０-4〜１×１０-3Ω−ｍ）の導電性を有
し、長期特性（耐環境性）がよく（時変化が小さ
く）、かつコスト的にも十分に満足できる導電性接着
剤を得ることを課題とする。
粉による接着剤において、銀粉による接着剤と同等レ
ベル（１×１０-4〜１×１０-3Ω−ｍ）の導電性を有
し、長期特性（耐環境性）がよく（時変化が小さ
く）、かつコスト的にも十分に満足できる導電性接着
剤を得ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の導電性接着剤にあっては、銀等の銅より
活性の低い導電性金属メッキ銅粉７５〜９０重量部と、
硬化剤５〜２０重量％を含むエポキシ樹脂２５〜１０重
量部とからなる構成としたのである。
に、この発明の導電性接着剤にあっては、銀等の銅より
活性の低い導電性金属メッキ銅粉７５〜９０重量部と、
硬化剤５〜２０重量％を含むエポキシ樹脂２５〜１０重
量部とからなる構成としたのである。
【０００７】上記メッキ銅粉は、アトマイズ法により調
整された銅粉に１〜２０重量％の銀メッキ（銀メッキ処
理濃度：１〜２０％）を施したものとするとよい。
整された銅粉に１〜２０重量％の銀メッキ（銀メッキ処
理濃度：１〜２０％）を施したものとするとよい。
【０００８】上記銀メッキ銅粉が７５重量部未満では所
望の導電特性が得られず、９０重量部を越えると樹脂量
が少なくて所望の接着特性は得られなくなる。
望の導電特性が得られず、９０重量部を越えると樹脂量
が少なくて所望の接着特性は得られなくなる。
【０００９】上記銀等のメッキ量が銅粉に対し１重量％
未満では銅粉表面が十分にメッキされておらず、十分な
電気特性が得られない場合があり、２０重量％をこえる
と、銀マイグレーションの発生の原因になるとともに半
田付け時に銀の拡散によって半田の食われ現象が現わ
れ、半田付けが困難になる場合がある。好ましくは５〜
１５重量％である。
未満では銅粉表面が十分にメッキされておらず、十分な
電気特性が得られない場合があり、２０重量％をこえる
と、銀マイグレーションの発生の原因になるとともに半
田付け時に銀の拡散によって半田の食われ現象が現わ
れ、半田付けが困難になる場合がある。好ましくは５〜
１５重量％である。
【００１０】上記エポキシ樹脂が２５重量部を越えると
所望の導電特性が得られず１０重量部未満では接着性が
得られなくなる。
所望の導電特性が得られず１０重量部未満では接着性が
得られなくなる。
【００１１】エポキシ樹脂は、ビスフェノールＦ型、ビ
スフェノールＦ型分散剤付き（防さび用）、ビスフェノ
ールＡ型、グリシジルアミン型、メタキシレンジアミン
型、アミンフェノール型等を採用する。
スフェノールＦ型分散剤付き（防さび用）、ビスフェノ
ールＡ型、グリシジルアミン型、メタキシレンジアミン
型、アミンフェノール型等を採用する。
【００１２】ここで、エポキシ樹脂への銅粉の充てん率
は樹脂粘度、粉体分散性、多官能性等によって左右さ
れ、低粘度化を指向する場合、ビスフェノールＡ型のも
のよりは、ビスフェノールＦ型が適している。但し、ビ
スフェノールＡ型を使用する場合でも反応性希釈剤をブ
レンドすれば低粘度化が可能である。また、多官能化を
行なって配合物の架橋密度を上げようとする場合、及び
従来のフェノールノボラックタイプを使用する場合は、
非常に粘度が上昇する。このため、多官能で、低粘度を
指向する場合は、グリシジルアミン型、メタキシレンジ
アミン型、アミノフェノール型が好ましい。さらに、耐
熱骨格を有さないものでも、下記ポリエーテル型反応性
希釈剤を利用すれば、耐熱性を得ることができる。
は樹脂粘度、粉体分散性、多官能性等によって左右さ
れ、低粘度化を指向する場合、ビスフェノールＡ型のも
のよりは、ビスフェノールＦ型が適している。但し、ビ
スフェノールＡ型を使用する場合でも反応性希釈剤をブ
レンドすれば低粘度化が可能である。また、多官能化を
行なって配合物の架橋密度を上げようとする場合、及び
従来のフェノールノボラックタイプを使用する場合は、
非常に粘度が上昇する。このため、多官能で、低粘度を
指向する場合は、グリシジルアミン型、メタキシレンジ
アミン型、アミノフェノール型が好ましい。さらに、耐
熱骨格を有さないものでも、下記ポリエーテル型反応性
希釈剤を利用すれば、耐熱性を得ることができる。
【００１３】エポキシ樹脂の希釈剤としては、反応性の
もので、例えば、グリシジルアミン型、ポリエーテル
型、ジオール変性型、フェニルエーテル型、アルコール
変性型を採用し得る。
もので、例えば、グリシジルアミン型、ポリエーテル
型、ジオール変性型、フェニルエーテル型、アルコール
変性型を採用し得る。
【００１４】因みに、従来一般の銀系導電性接着剤の粉
体（銀粉）充てん率は７５重量％以下である。
体（銀粉）充てん率は７５重量％以下である。
【００１５】硬化剤が５重量％未満では所望の時間内で
硬化せず、２０重量％をこえるとポットライフが短くな
って製品の流通過程で硬化する。ここで、１液型導電性
接着剤を作成するためには、硬化剤として、ジシアンジ
アミド、ジシアンジアミド変性、グアニド系、酸レドラ
ジッド、イミダゾール類、３フッ化ホウ素系、メラミン
類、スルホニウム塩タイプなどが考えられる。
硬化せず、２０重量％をこえるとポットライフが短くな
って製品の流通過程で硬化する。ここで、１液型導電性
接着剤を作成するためには、硬化剤として、ジシアンジ
アミド、ジシアンジアミド変性、グアニド系、酸レドラ
ジッド、イミダゾール類、３フッ化ホウ素系、メラミン
類、スルホニウム塩タイプなどが考えられる。
【００１６】
【作用】このように構成する導電性接着剤は、銀等のメ
ッキにより銅粉の活性が抑止され、長期特性が銀粉、カ
ーボンなどのものに比べ見劣りしない。また、銀重量が
銀粉のみのものに比べて少ないため、コスト的に安価な
ものとなり、銅粉の導電性の高さにより、所望の導電性
を有する。
ッキにより銅粉の活性が抑止され、長期特性が銀粉、カ
ーボンなどのものに比べ見劣りしない。また、銀重量が
銀粉のみのものに比べて少ないため、コスト的に安価な
ものとなり、銅粉の導電性の高さにより、所望の導電性
を有する。
【００１７】
【実施例】表１に示すように、銀メッキ銅粉の重量部が
８０％前後の、実施例１乃至６、同重量部が７５％以
下、又は９０％以上の比較例１、２、及び硬化剤が５重
量％以下又は２０重量％以上の比較例３、４を、それぞ
れ製造し、それらについて、ポットライフとして６０日
経過後、体積固有抵抗ρ（導電性）、及びせん断強度τ
（接着強度）を測定し、その結果を表１下欄に示す。
８０％前後の、実施例１乃至６、同重量部が７５％以
下、又は９０％以上の比較例１、２、及び硬化剤が５重
量％以下又は２０重量％以上の比較例３、４を、それぞ
れ製造し、それらについて、ポットライフとして６０日
経過後、体積固有抵抗ρ（導電性）、及びせん断強度τ
（接着強度）を測定し、その結果を表１下欄に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】ここで、体積固有抵抗ρは実施例又は比較
例の導電接着剤をガラスエポキシ基板上にスクリーン印
刷法により印刷して回転パターンを５条形成し、精密級
テスターにより、その各パターン両端間の抵抗を測定し
計算した平均値である。また、接着強度τの測定は、１
９７６年ＪＩＳＫ６８５０「接着剤の引張り剪断接着強
さ試験方法」に従って行った。
例の導電接着剤をガラスエポキシ基板上にスクリーン印
刷法により印刷して回転パターンを５条形成し、精密級
テスターにより、その各パターン両端間の抵抗を測定し
計算した平均値である。また、接着強度τの測定は、１
９７６年ＪＩＳＫ６８５０「接着剤の引張り剪断接着強
さ試験方法」に従って行った。
【００２０】その測定結果によると、各実施例は、製造
後、６０日経過後においてもスクリーン印刷することが
できて、ポットライフが６０日以上あり、また、導電性
が１０-4〜１０-3Ω−ｃｍと銀粉のものに近いレベルで
あり、せん断強度も１００ｋｇ／ｃｍ2 以上を得てお
り、十分に使用に耐え得るものである。この結果は、エ
ポキシ樹脂により銀メッキ銅粉が強固に保持され、マト
リックスがバランスよく形成されていることによると考
える。
後、６０日経過後においてもスクリーン印刷することが
できて、ポットライフが６０日以上あり、また、導電性
が１０-4〜１０-3Ω−ｃｍと銀粉のものに近いレベルで
あり、せん断強度も１００ｋｇ／ｃｍ2 以上を得てお
り、十分に使用に耐え得るものである。この結果は、エ
ポキシ樹脂により銀メッキ銅粉が強固に保持され、マト
リックスがバランスよく形成されていることによると考
える。
【００２１】一方、比較例１は、導電性が悪く、銀粉の
みのレベルに遠く及ばない。比較例２は、樹脂量が少な
いため、硬化し易く、粉体の保持が十分に行えないた
め、接着強度が著しく低い。比較例９は、硬化剤が不足
して所定の硬化処理後の接着力が不足し、比較例１０
は、硬化剤が過多のため、混練調整後５０日で硬化が始
まり、ρ、τとともに測定が不能であった。
みのレベルに遠く及ばない。比較例２は、樹脂量が少な
いため、硬化し易く、粉体の保持が十分に行えないた
め、接着強度が著しく低い。比較例９は、硬化剤が不足
して所定の硬化処理後の接着力が不足し、比較例１０
は、硬化剤が過多のため、混練調整後５０日で硬化が始
まり、ρ、τとともに測定が不能であった。
【００２２】また、各実施例は、下記の各耐環境特性試
験（特性劣化促進試験）を行っても使用に支障がなかっ
た。
験（特性劣化促進試験）を行っても使用に支障がなかっ
た。
【００２３】〔耐湿試験〕 温度：６０℃、湿度：９０％、放置時間：２４時間 〔ヒートサイクル試験〕 −４０℃で３０分と８５℃で３０分を１０００回繰り返
し。
し。
【００２４】なお、実施例のものは、有機溶剤を使用し
ていないため、作業環境において有利である。
ていないため、作業環境において有利である。
【００２５】
【発明の効果】この発明に係る導電性接着剤は以上のよ
うに構成したので、銀系導電性接着剤の高コスト、銅系
導電性接着剤の長期不安定性及びカーボン系の低導電性
を克服するものである。このため、各種電子・電気機器
の接合部に、低コストで品質のよい導電性接着剤を供給
することが可能になる。
うに構成したので、銀系導電性接着剤の高コスト、銅系
導電性接着剤の長期不安定性及びカーボン系の低導電性
を克服するものである。このため、各種電子・電気機器
の接合部に、低コストで品質のよい導電性接着剤を供給
することが可能になる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気・電子機器に装
着されるセラミック素子の基板への装着あるいは該セラ
ミック素子へのリードワイヤーの取り付けに使用する導
電性接着剤に関するものである。
着されるセラミック素子の基板への装着あるいは該セラ
ミック素子へのリードワイヤーの取り付けに使用する導
電性接着剤に関するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】そこで、この発明は、上記の実情の下、銅
粉による接着剤において、銀粉による接着剤と同等レ
ベル（１×１０-4〜１×１０-3Ω−ｃｍ）の導電性を有
し、長期特性（耐環境性）がよく（時変化が小さ
く）、かつコスト的にも十分に満足できる導電性接着
剤を得ることを課題とする。
粉による接着剤において、銀粉による接着剤と同等レ
ベル（１×１０-4〜１×１０-3Ω−ｃｍ）の導電性を有
し、長期特性（耐環境性）がよく（時変化が小さ
く）、かつコスト的にも十分に満足できる導電性接着
剤を得ることを課題とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】エポキシ樹脂は、ビスフェノールＦ型、ビ
スフェノールＦ型分散剤付き（防さび用）、ビスフェノ
ールＡ型、グリシジルアミン型、メタキシレンジアミン
型、アミノフェノール型等を採用する。
スフェノールＦ型分散剤付き（防さび用）、ビスフェノ
ールＡ型、グリシジルアミン型、メタキシレンジアミン
型、アミノフェノール型等を採用する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】硬化剤が５重量％未満では所望の時間内で
硬化せず、２０重量％をこえるとポットライフが短くな
って製品の流通過程で硬化する。ここで、１液型導電性
接着剤を作成するためには、硬化剤として、ジシアンジ
アミド、ジシアンジアミド変性、グアニド系、酸ヒドラ
ジッド、イミダゾール類、３フッ化ホウ素系、メラミン
類、スルホニウム塩タイプなどが考えられる。
硬化せず、２０重量％をこえるとポットライフが短くな
って製品の流通過程で硬化する。ここで、１液型導電性
接着剤を作成するためには、硬化剤として、ジシアンジ
アミド、ジシアンジアミド変性、グアニド系、酸ヒドラ
ジッド、イミダゾール類、３フッ化ホウ素系、メラミン
類、スルホニウム塩タイプなどが考えられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】ここで、体積固有抵抗ρは実施例又は比較
例の導電性接着剤をガラスエポキシ基板上にスクリーン
印刷法により印刷して回路パターンを５条形成し、精密
級テスターにより、その各パターン両端間の抵抗を測定
し計算した平均値である。また、接着強度τの測定は、
１９７６年ＪＩＳＫ６８５０「接着剤の引張り剪断接着
強さ試験方法」に従って行った。
例の導電性接着剤をガラスエポキシ基板上にスクリーン
印刷法により印刷して回路パターンを５条形成し、精密
級テスターにより、その各パターン両端間の抵抗を測定
し計算した平均値である。また、接着強度τの測定は、
１９７６年ＪＩＳＫ６８５０「接着剤の引張り剪断接着
強さ試験方法」に従って行った。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】一方、比較例１は、導電性が悪く、銀粉の
みのレベルに遠く及ばない。比較例２は、樹脂量が少な
いため、硬化し易く、粉体の保持が十分に行えないた
め、接着強度が著しく低い。比較例３は、硬化剤が不足
して所定の硬化処理後の接着力が不足し、比較例４は、
硬化剤が過多のため、混練調整後５０日で硬化が始ま
り、ρ、τとともに測定が不能であった。
みのレベルに遠く及ばない。比較例２は、樹脂量が少な
いため、硬化し易く、粉体の保持が十分に行えないた
め、接着強度が著しく低い。比較例３は、硬化剤が不足
して所定の硬化処理後の接着力が不足し、比較例４は、
硬化剤が過多のため、混練調整後５０日で硬化が始ま
り、ρ、τとともに測定が不能であった。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】〔耐湿試験〕 温度：６０℃、湿度：９０％、放置時間：１０００時間 〔ヒートサイクル試験〕 −４０℃で３０分と８５℃で３０分を１０００回繰り返
し。
し。
Claims (2)
- 【請求項１】 銀等の銅より活性の低い導電性金属メッ
キ銅粉７５〜９０重量部と、硬化剤５〜２０重量％を含
むエポキシ樹脂２５〜１０重量部とからなることを特徴
とする導電性接着剤。 - 【請求項２】 請求項１記載の導電性接着剤において、
上記メッキ銅粉は、アトマイズ法により調整された銅粉
に１〜２０重量％の銀メッキを施したものであることを
特徴とする導電性接着剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5284978A JPH07138549A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 導電性接着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5284978A JPH07138549A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 導電性接着剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138549A true JPH07138549A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17685551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5284978A Pending JPH07138549A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 導電性接着剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07138549A (ja) |
Cited By (6)
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| EP2657962A1 (en) | 2012-04-24 | 2013-10-30 | Napra Co., Ltd. | Electronic device with a metallisation layer having a high- and a low-melting-point component diffusion-bonded together and a synthetic resin layer covering the metallisation layer |
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| CN116285823A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-06-23 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种基于陶瓷先驱体高耐热导电银胶及其制备方法 |
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-
1993
- 1993-11-15 JP JP5284978A patent/JPH07138549A/ja active Pending
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