JPH09157613A - 導電性接着剤およびそれを用いた回路 - Google Patents

導電性接着剤およびそれを用いた回路

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JPH09157613A
JPH09157613A JP7313914A JP31391495A JPH09157613A JP H09157613 A JPH09157613 A JP H09157613A JP 7313914 A JP7313914 A JP 7313914A JP 31391495 A JP31391495 A JP 31391495A JP H09157613 A JPH09157613 A JP H09157613A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に入手可能で、公害の原因にならない金
属を用いて、マイグレーションを起こさず、高温に放置
しても抵抗変化が少ない導電性抵抗体およびそれを用い
た回路を提供する。 【解決手段】 （Ａ）表面がニッケルまたはニッケル−
ホウ素合金である金属粒子を、ポリオキシアルキレンリ
ン酸エステル誘導体とポリオキシアルキレンアルキル
（もしくはアルケニル）アミンまたはその誘導体との混
合物で表面処理された導電粒子；（Ｂ）ジグリシジル型
反応性希釈剤を含有するエポキシ樹脂；ならびに（Ｃ）
アルキルレゾール型またはアルキルノボラック型を含有
するフェノール樹脂を含むことを特徴とする導電性接着
剤、ならびにそれを用いた回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性接着剤に関
し、さらに詳しくは、半導体素子、チップ部品またはデ
ィスクリート部品を、マイグレーションを発生させない
で印刷配線基板に接着できる導電性接着剤に関する。ま
た、本発明は、このような導電性接着剤を用いて半導体
素子などを接合させた回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の実装技術の一つとして、フリッ
プチップ方式による接合がある。そこでは、ハンダメッ
キによりバンプを形成した半導体素子を用い、ハンダに
より該半導体素子の接合を行う。また、銀などの貴金属
粉末を使用した導電性接着剤、樹脂ボールに金などをメ
ッキした粉末を使用して、異方性導電フィルムを用いて
電子部品を接合することが試みられている。
【０００３】一方、印刷配線基板を用いる回路の形成に
おいても、チップ部品やディスクリート部品の接合には
ハンダが使用される。ハンダの代わりに導電性接着剤を
用いて、これらの部品を実装することも行われている。
しかし、該接着剤に導電性粒子として銀などが使用され
る場合には、エレクトロマイグレーションを起こすこと
がある。（IEEE Transaction on Components, Packagin
g and ManufacturingTechnology, Part B, Vol.17, No.
1, p83 参照）。
【０００４】現在、電子部品の接合には、鉛とスズの共
晶ハンダが使用されている。廃棄された電子機器に使用
されているハンダが酸性雨により溶解し、地下水に溶け
込み、飲料水などに地下水を使用するところでは、公衆
衛生上の問題を生じている。また、ハンダ接合の際、残
留したフラックスやハンダボールの除去のために、基板
をフロンの溶媒などで洗浄していた。しかし、このよう
な洗浄剤の使用は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）発生の
原因となるので、その使用は、今後ますます厳しく制約
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、半導
体素子、チップ部品またはディスクリート部品を印刷配
線基板に接着でき、鉛など、廃棄されたときに公害の原
因となるような金属を含有せず、金、パラジウムに比べ
て低コストで、容易に入手可能な金属を用いて、マイグ
レーションを起こさず、溶媒を含まないか、少量の溶媒
のみを含み、かつ、回路を形成した後、高温に放置して
も抵抗変化が少ない、安定した導電性を有する導電性接
着剤を提供することである。本発明のもうひとつの課題
は、配線基板上に形成され、洗浄の必要がなく、安定な
導電性を有する導体部を有する回路を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この課題
を達成するために検討を重ねた結果、表面処理された特
定の範囲の金属、特定の樹脂および硬化剤を組み合わせ
た導電性接着剤を用いて、半導体素子や電子部品の印刷
配線用基板への接合に使用したとき、上記の課題を達成
しうることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明の導電性接着剤は、 （Ａ）表面がニッケルおよび／またはニッケル−ホウ素
合金である金属粒子を、ポリオキシアルキレンリン酸エ
ステル誘導体とポリオキシアルキレンアルキル（もしく
はアルケニル）アミンまたはその誘導体との混合物で表
面処理して得られた導電粒子； （Ｂ）エポキシ樹脂であって、その２０〜７０重量％が
ジグリシジル型反応性希釈剤であるエポキシ樹脂；なら
びに （Ｃ）フェノール樹脂硬化剤であって、その５０重量％
以上がアルキルレゾール型フェノール樹脂および／また
はアルキルノボラック型フェノール樹脂である、フェノ
ール樹脂硬化剤を含むことを特徴とする。また本発明の
回路は、このような導電性接着剤を用いて、半導体素
子、チップ部品、ディスクリート部品またはそれらの組
合せを接合させたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の導電性接着剤において、
（Ａ）成分として用いられる導電粒子は、金属粒子を表
面処理したものである。金属粒子としては、ニッケルお
よび／またはニッケル−ホウ素合金粒子あるいは表面を
ニッケルおよび／またはニッケル−ホウ素合金でメッキ
された金属粒子が用いられる。メッキされた金属粒子の
場合、メッキは、上記の金属相互の間で行ってもよく、
上記の金属以外の金属、好ましくは銅の表面に行っても
よい。このような金属粒子を用いることにより、マイグ
レーションを生ずることなく、経済性や安全性において
も有利な、導電性を有する接着性組成物が得られる。こ
のような金属粒子のうち、好ましいものは、ニッケルも
しくはニッケル−ホウ素合金の粒子か、ニッケル−ホウ
素合金でメッキされた銅粉である。後者の場合、メッキ
層が薄いと、使用中に基材が露出してマイグレーション
を起こしやすいので、メッキ層の厚さは０．１μm 以上
であることが好ましい。
【０００９】金属粒子の形状は、球状でもりん片状でも
よく、他の形状、たとえば針状のものを用いてもよい。
【００１０】りん片状金属粒子は、その扁平面の平均直
径、すなわち長径と短径の平均が通常０．５〜３０μm
、好ましくは２〜１０μm である。平均直径が０．５
μm 未満では、沈降しやすく、比抵抗も高くなる。一
方、３０μm を越えると、印刷の際に版が目づまりを起
こす。アスペクト比は通常１０〜２００、好ましくは２
０〜５０である。アスペクト比が１０未満では、りん片
状金属粒子を配合することによる導電粒子の沈降を防止
する効果が不十分となり、２００を越えると、目づまり
を起こしやすくなる。
【００１１】りん片状金属粒子の配合量は、必要に応じ
て配合される表面処理を施されない導電粒子を含めた合
計量で、通常は導電粒子全体の２体積％以上であり、好
ましくは２〜６５体積％、さらに好ましくは５〜４０体
積％である。２体積％未満では、保存中に導電粒子の沈
降が著しく、また接触抵抗が経時変化する。
【００１２】球状金属粒子は、平均粒子径が通常０．１
〜３０μm 、好ましくは１〜１０μm である。なお、こ
こでいう球状金属粒子には、カルボニル法ニッケル粉の
ように、表面に針状突起を有する球状の粒子をも包含す
る。平均粒子径が０．１μm未満ではチクソトロピック
性が著しく大きくなり、均一な層を形成しにくい。ま
た、導電粒子の体積分率が同等の導電性接着剤で比較す
ると、接触抵抗が大きい。そのうえ、該接着剤を印刷す
る際に、版の跡が残りやすくなる。一方、平均粒子径が
３０μm を越えると、保存中に沈降して分離しやすい。
また、印刷の際に版が目づまりを起こしやすく、作業性
が悪い。球状金属粒子の配合量は、必要に応じて配合さ
れる表面処理を施されない導電粒子を含めた合計量で、
通常は導電粒子全体の９８体積％以下であり、好ましく
は３５〜９８体積％、さらに好ましくは６０〜９５体積
％である。９８体積％を越えると、未硬化の導電性接着
剤や、溶媒を含む導電ペーストから導電粒子が沈降しや
すい。
【００１３】本発明において特徴的なことは、このよう
な金属粒子が高温で酸化されて比抵抗が上がることを防
ぐ目的で、その表面をポリオキシアルキレンリン酸エス
テル誘導体とポリオキシアルキレンアルキル（もしくは
アルケニル）アミンまたはその誘導体との混合物からな
る表面処理剤で、表面処理を施すことである。
【００１４】ポリオキシアルキレンリン酸エステル誘導
体は、代表的には、一般式：
【化１】 （式中、Ｒ1 は炭素数８〜２２のアルキル基もしくはア
ルケニル基、または炭素数４〜１２のアルキル基を有す
るアルキルフェニル基を表し；Ｒ2 は水素原子またはメ
チル基を表し；Ｒ3 は水素原子、低級アルキル基または
（ＣＨ2 ＣＨＲ2Ｏ)nＲ1 鎖を表し；ｎは分子中のＣＨ2
ＣＨＲ2 Ｏ単位の合計が２〜３０になる数である）で
示される界面活性剤である。Ｒ1 としては、直鎖状また
は分岐状の、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ト
リデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシ
ル、イコシル、ドコシルのようなアルキル基；オレイル
のようなアルケニル基；およびオクチルフェニル、ノニ
ルフェニル、ドデシルフェニルのようなアルキルフェニ
ル基が例示され、それらの混合物でもよい。Ｒ2 は水素
原子またはメチル基であり、分子中に両者が混在しても
よい。Ｒ3 はたがいに同一でも異なっていてもよく、水
素原子のほか；メチル、エチル、プロピルのような低級
アルキル基が例示され；また、上記の（ＣＨ2 ＣＨＲ2
Ｏ)nＲ1 鎖であってもよい。ｎは、分子中に２個以上の
（ＣＨ2 ＣＨＲ2 Ｏ)nＲ1 鎖が存在するときはたがいに
同一でも異なっていてもよく、分子中のＣＨ2 ＣＨＲ2
Ｏ単位の合計が２〜３０、好ましくは２〜２０になるよ
うに選択される。ポリオキシアルキレン炭化水素鎖の数
は１〜３個のいずれでもよく、それらの混成でもよい。
なお、以下、ポリオキシエチレン鎖をＰＯＥ、ポリオキ
シプロピレン鎖をＰＯＰで表し、その単位数をカッコ内
に記す。
【００１５】このようなポリオキシアルキレンリン酸エ
ステル誘導体としては、ビス〔ＰＯＥ（３）ラウリルエ
ーテル〕リン酸、ビス〔ＰＯＥ（５）ラウリルエーテ
ル〕リン酸、トリス〔ＰＯＥ（７）トリデシルエーテ
ル〕リン酸、ＰＯＥ（５）セチルエーテルリン酸、トリ
ス〔ＰＯＥ（８）ステアリルエーテル〕リン酸、ビス
〔ＰＯＥ（２）ＰＯＰ（６）ステアリルエーテル〕リン
酸のようなアルキルポリオキシアルキレンリン酸エステ
ル；ビス〔ＰＯＥ（５）オレイルエーテル〕リン酸のよ
うなアルケニルポリオキシアルキレンリン酸エステル；
ビス〔ＰＯＥ（６）オクチルフェニルエーテル〕リン
酸、ビス〔ＰＯＥ（４）ノニルフェニルエーテル〕リン
酸、ビス〔ＰＯＰ（２）オクチルフェニルエーテル〕リ
ン酸のようなアルキルフェニルポリオキシアルキレンリ
ン酸エステルが例示され、アルキル基の種類および／ま
たはポリオキシアルキレン炭化水素鎖の数の異なるもの
の混合物でもよい。
【００１６】ポリオキシアルキレンアルキル（もしくは
アルケニル）アミンまたはその誘導体は、代表的には、
一般式：
【化２】 （式中、Ｒ4 は炭素数８〜２２のアルキル基、アルケニ
ル基またはＮ−アルキルアミノプロピル基を表し；Ｒ5
は水素原子またはメチル基を表し；Ｒ6 は水素原子また
は（ＣＨ2 ＣＨＲ5 Ｏ)mＨ鎖を表し；ｍは分子中のＣＨ
2 ＣＨＲ5 Ｏ単位の合計が４〜３０になる数である）で
示される界面活性剤である。Ｒ4 としては、直鎖状また
は分岐状の、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ト
リデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシ
ル、イコシル、ドコシルのようなアルキル基；オレイル
のようなアルケニル基；およびＮ−ステアリルアミノプ
ロピルのようなＮ−アルキルアミノアルキル基が例示さ
れ、それらの混合物でもよい。Ｒ5 は水素原子またはメ
チル基であり、分子中に両者が混在してもよい。Ｒ6 は
水素原子でも、上記の（ＣＨ2 ＣＨＲ5 Ｏ)mＨ鎖であっ
てもよい。ｎは、分子中に２個の（ＣＨ2 ＣＨＲ5 Ｏ)m
Ｈ鎖が存在するときはたがいに同一でも異なっていても
よく、分子中のＣＨ2 ＣＨＲ5 Ｏ単位の合計が４〜３
０、好ましくは４〜２０になるように選択される。ポリ
オキシアルキレン鎖の数は、１個でも２個でもよく、両
者の混成でもよい。
【００１７】このようなポリオキシアルキレンアルキル
（もしくはアルケニル）アミンまたはその誘導体として
は、ＰＯＥ（５）ラウリルアミン、ＰＯＥ（１０）ラウ
リルアミン、ＰＯＥ（７）セチルアミン、ＰＯＥ（５）
ステアリルアミン、ＰＯＥ（１０）ステアリルアミン、
ジＰＯＥ（１５）ステアリルアミン、ＰＯＰ（５）ステ
アリルアミンのようなポリオキシアルキレンアルキルア
ミン；ＰＯＥ（５）オレイルアミン、ＰＯＥ（１５）オ
レイルアミン、ＰＯＰ（５）オレイルアミンのようなポ
リオキシアルキレンアルケニルアミン；およびジＰＯＥ
（６）ラウリルプロピレンジアミン、ジＰＯＥ（８）ス
テアリルプロピレンジアミンのようなポリオキシアルキ
レンアルキルアミン誘導体が例示され、アルキル基の種
類および／またはポリオキシアルキレン炭化水素鎖の数
の異なるものの混合物でもよい。
【００１８】ポリオキシエチレンリン酸エステル誘導体
とポリオキシエチレンアルキル（もしくはアルケニル）
アミンまたはその誘導体との混合比は、前者の酸価当量
と後者のアミン価当量を等しく、両者がたがいに中和さ
れるように設定するのが好ましく、両者の種類によって
も異なるが、通常、重量比で前者１に対して後者０．３
〜２の範囲である。
【００１９】表面処理剤の量は、表面処理に供される金
属粒子に対して０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜
３重量％の範囲である。０．１重量％未満では導電粒子
表面の耐酸化性の向上が得られず、５重量％を越えると
組成物の接着強度が低下する。
【００２０】表面処理の方法は、金属粒子に乾式または
湿式で表面処理剤を混合してもよく、未処理の金属粒子
を用いて、エポキシ樹脂、フェノール樹脂および必要に
応じて溶媒を配合してペースト化した後、上記の表面処
理剤を添加して混合してもよい。温度は常温でも、任意
の温度に加熱して行ってもよい。
【００２１】（Ａ）成分の量は、導電性接着剤中の３０
〜４５体積％、好ましくは３２〜４０体積％である。３
０体積％未満では導電性粒子の量が少なくなり、比抵抗
が高くなる。一方、４０体積％を越えると、印刷性が悪
くなり、また硬化後の被膜が荒れて、比抵抗が高くな
る。
【００２２】本発明において、（Ａ）成分のほかに、必
要に応じて、このような界面活性剤による表面処理を施
さないニッケルおよび／またはニッケル−ホウ素合金か
らなる導電粒子を配合してもよい。非処理導電粒子の形
状、寸法は、さきに（Ａ）成分として用いられる金属粒
子について述べたのと同様である。特に非処理導電粒子
で、粒径が小さかったり、りん片状導電粒子のアスペク
ト比が大きいものは、硬化の際または使用中に高温にさ
らされると、表面酸化によって接触抵抗を増す。全導電
粒子中の（Ａ）成分の割合は、好ましくは８０重量％以
上である。８０重量％未満では、高温にさらされても抵
抗の変化が小さいという本発明の導電性接着剤の特徴
が、十分には得られない。
【００２３】本発明に用いられる（Ｂ）エポキシ樹脂
は、（Ｃ）フェノール樹脂によって硬化して導電性接着
剤のバインダーとして機能するものである。なお、本発
明において、エポキシ樹脂とは、２個以上のグリシジル
基を有する反応性希釈剤を包含する概念として用いる。
該エポキシ樹脂は、未硬化の導電性接着剤が、溶媒を含
まず、または少量の、すなわち５重量％以下の溶媒を含
んで優れた流動性を有し、しかも導電性接着剤が優れた
接着性と硬化後の機械的性質を有するために、（Ｂ）成
分中の２０〜７０重量％、好ましくは２５〜６０重量％
がジグリシジル型反応性希釈剤である。この量が２０重
量％未満では、硬化前の接着剤の流動性が不十分で作業
性が悪く、７０重量％を越えると、接着性および硬化後
の塗膜の機械的性質が悪くなる。また、該反応性希釈剤
の量は、（Ｂ）成分と後述の（Ｃ）成分の合計量の５０
重量％以下であることが好ましい。この量が５０重量％
を越えると硬化性が低下する。そのうえ、硬化後の接着
剤層の抵抗が高く、温度によって抵抗が変化しやすい。
【００２４】ジグリシジル型反応性希釈剤としては、硬
化後の塗膜に可とう性を与え、優れた耐ヒートサイクル
性と安定な導電性が得られることから、ポリエチレング
リコールジグリシジルエーテル、ポリ（２−ヒドロキシ
プロピレン）グリコールジグリシジルエーテル、ポリプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，４−シ
クロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルおよび
１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）−１，１，
３，３−テトラメチルジシロキサンであるジグリシジル
化合物であることが好ましい。すなわち、反応性希釈剤
のうち、これらが３５重量％以上であることが好まし
く、５０重量％以上であることがさらに好ましい。他の
ジグリシジル型反応性希釈剤としては、ブタンジオール
ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリ
シジルエーテル、ジグリシジルアニリンなどが例示され
る。また、少量のトリメチロールプロパントリグリシジ
ルエーテルまたはグリセリントリグリシジルエーテルの
ようなトリグリシジルエーテル型反応性希釈剤を併用し
てもよい。
【００２５】なお、ほかに必要に応じてｎ−ブチルグリ
シジルエーテルのようなモノグリシジルエーテル型反応
性希釈剤を併用してもよいが、これを多量に用いると電
気特性や接着性の低下を招くので、通常は１０重量％以
下で、好ましくは５重量％である。
【００２６】（Ｂ）成分のうち、上記の反応希釈剤を除
くエポキシ樹脂成分としては、ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを用いるこ
とができ、１種でも、２種以上を併用してもよい。前述
のような反応性希釈剤を用いながら、導電性接着剤に優
れた接着性と機械的性質を与えるためには、ビスフェノ
ールＡ型またはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂を用
いることが好ましく、可能なかぎり少量の反応性希釈剤
および／または許容される量の溶媒を用いて、硬化前の
導電性接着剤に塗布作業に適した流動性を与えるために
は、常温で液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂か、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を用いることが特に好
ましい。
【００２７】本発明に用いられる（Ｃ）フェノール樹脂
は、（Ｂ）成分の硬化剤であり、硬化後は（Ｂ）成分と
一体になってバインダーを構成する。（Ｃ）成分として
は、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられるフェノール
樹脂初期縮合物であればよく、レゾール型でもノボラッ
ク型でもよいが、硬化の際の応力が緩和され、優れた耐
ヒートサイクル性を得るためには、その５０重量％以上
がアルキルレゾール型またはアルキルノボラック型のフ
ェノール樹脂であることが好ましい。この量が５０重量
％未満では、硬化応力が大きく、耐ヒートサイクル性が
劣る。また、アルキルレゾール型ノフェール樹脂の場
合、優れた印刷適性を得るためには、平均分子量が２，
０００以上であることが好ましい。平均分子量が２，０
００未満の場合は、印刷適性が低下し、かすれなどの印
刷不良が起こりやすくなる。これらのアルキルレゾール
型またはアルキルノボラック型フェノール樹脂におい
て、アルキル基としては、炭素数１〜１８のものを用い
ることができ、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、
ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルのような炭素数２
〜１０のものが好ましい。
【００２８】（Ｃ）成分の量は、用いる（Ｂ）成分と
（Ｃ）成分の種類によっても異なるが、硬化後に高温に
おける抵抗の優れた安定性を得るためには、（Ｂ）成分
と（Ｃ）成分の重量比が４：１〜１：４の範囲が好まし
く、４：１〜１：１がさらに好ましい。
【００２９】また、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計量
が、導電性接着剤中の５５〜７０体積％が好ましく、６
０〜６８体積％がさらに好ましい。５５体積％未満では
印刷適性が悪く、また高温における抵抗の安定性が悪く
なり、７０体積％を越えると必要な比抵抗が得られない
からである。
【００３０】本発明の導電性接着剤は、反応性希釈剤を
含むので無溶媒で導電ペーストとして使用可能である
が、必要に応じて溶媒を添加して、エポキシ樹脂および
フェノール樹脂を溶解させ、導電粒子を分散させた導電
ペーストの形態に調製して用いることができる。溶媒と
しては、樹脂の種類に応じて、トルエン、キシレン、メ
シチレンおよびテトラリンのような芳香族炭化水素類；
テトラヒドロフランのようなエーテル類；メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、
イソホロンのようなケトン類；２−ピロリドンおよび１
−メチル−２−ピロリドンのようなラクトン類；エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテルおよびジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、さらにこれらに対応
するプロピレングリコール誘導体のようなエーテルアル
コール類；それらに対応する酢酸エステルのようなエス
テル類；ならびにマロン酸、コハク酸などのジカルボン
酸のメチルエステル、エチルエステルのようなジエステ
ル類が例示される。溶媒の使用量は、用いられる導電粒
子および有機樹脂の種類と量比、ならびに導電ペースト
を印刷する方法などにより、任意に選択される。
【００３１】また、分散助剤として、ジイソプロポキシ
（エチルアセトアセタト）アルミニウムのようなアルミ
ニウムキレート化合物；イソプロピルトリイソステアロ
イルチタネートのようなチタン酸エステル；脂肪族多価
カルボン酸エステル；不飽和脂肪酸アミン塩；ソルビタ
ンモノオレエートのような界面活性剤；またはポリエス
テルアミン塩、ポリアミドのような高分子化合物などを
用いてもよい。
【００３２】本発明の導電性接着剤または導電ペースト
には、このほか、必要に応じて、アミン類、イミダゾー
ル類のような硬化触媒、シランカップリング剤、レベリ
ング剤などを配合してもよい。
【００３３】本発明の導電性接着剤または導電ペースト
は、配合成分を、らいかい機、プロペラ撹拌機、ニーダ
ー、ロールなどによって均一に混合して調製し、スクリ
ーン印刷、グラビア印刷、ディスペンスなど、任意の方
法で基板に印刷または塗布することができる。有機溶媒
を用いる場合は、印刷または塗布の後、常温で、または
加熱によって、該溶媒を揮散させる。本発明の導電性接
着剤をそのまま上記の方法で印刷または塗布した場合
は、上記の溶媒除去の工程は必要ない。印刷または塗布
の後、エポキシ樹脂をたとえば１５０〜２００℃で硬化
させて、基板表面の必要な部分に、導電回路を形成させ
ることができる。
【００３４】このようにして、本発明の導電性接着剤を
用いて、半導体素子、チップ部品およびディスクリート
部品の１種または２種以上を接合させた回路を、基板表
面に形成させることができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の導電性接着剤は、流動性に優
れ、回路基板に容易に印刷または塗布することが可能で
あり、電圧を印加してもマイグレーションを起こすこと
なく、高温で使用しても抵抗の変化が少ない。また、容
易に入手でき、しかも公害の原因にならない金属の粒子
を用い、有機溶媒を使用しないか、その使用量が少ない
ために、経済性および安全性の点でも有利である。
【００３６】このような利点を生かして、本発明の導電
性接着剤は、半導体や電子部品の接合や実装にきわめて
有用であり、これを用いてマイクロ電子回路の形成を有
利に行うことができる。
【００３７】
【実施例】以下、実施例および比較例によって、本発明
をさらに詳細に説明する。本発明はこれらの実施例によ
って限定されるものではない。なお、実施例および比較
例において、評価は次のような方法で行った。
【００３８】（１）比抵抗 導電性接着剤を硬化して得られた塗膜について、ＬＣＲ
メータを用いて、室温２０±３℃、相対湿度５０±１５
％で測定した（初期）。また、塗膜を１５０℃に１，０
００時間放置した後に、同様の測定を行った（高温放置
後）。
【００３９】（２）抵抗器の接着強度 ３２１６サイズのチップ抵抗器を、導電性接着剤を用い
て銅張りガラスエポキシ基板に接合し、加熱して該接着
剤を硬化させた。ついで、横からプッシュプルゲージ
（丸菱科学機械製作所製、ＰＧＤII型）で突いて、数値
を読みとることにより、剥離に要する力を測定した。
【００４０】（３）コンデンサの容量、誘電正接および
接着強度 ２０１２５サイズ、公称１，０００pFの積層チップコン
デンサを、導電性接着剤を用いて銅張りガラスエポキシ
基板に接合し、加熱して該接着剤を硬化させた。このよ
うにして接合したチップコンデンサについて、ＬＣＲメ
ータを用いて１００Hzの容量と誘電正接を測定した。さ
らに、横から突いて、チップコンデンサの剥離に要する
力を測定した。
【００４１】（４）ヒートサイクル試験 基板表面で硬化させた導電性接着剤を、温度１２５℃で
３０分、−４０℃で３０分を１サイクルとする５，００
０サイクルのヒートサイクルにかけ、ひび割れや剥離の
有無を観察した。
【００４２】参考例 表面処理剤として、トリス〔ＰＯＥ（７）トリデシルエ
ーテル〕リン酸１００重量部、およびＰＯＥ（１０）ス
テアリルアミンとジＰＯＥ（１０）ステアリルアミンの
重量比２：１の混合物５０重量部を混合して用いた。す
なわち、両者の合計量が１０重量％になるようにメチル
エチルケトンで希釈して処理液を調製した。平均粒径５
μm の球状ニッケル粒子を、Ｖミキサーを用いて撹拌し
つつ、上記の処理液を、ニッケル粒子に対する表面処理
剤の量が１重量％になる量散布し、室温で３０分撹拌を
続けることにより、ニッケル粒子の表面を表面処理剤で
被覆して、表面処理球状ニッケル粒子を得た。
【００４３】実施例１〜７、比較例１、２ 三本ロールを用いて、表１に示す導電粒子、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂および他の成分、ならびに硬化促進
剤としてイミダゾール１部、分散助剤としてイソプロピ
ルトリイソステアロイルチタネート０．５部を配合して
均一になるまで混合し、導電性接着物を調製した。比較
例１の接着剤は非処理ニッケル粉のみを用いたものであ
り、比較例２の接着剤は、フェノール樹脂として、アル
キル基をもたないノボラックフェノール樹脂のみを用い
たものである。
【００４４】
【表１】
【００４５】調製した導電性接着剤の２５℃における粘
度を測定したところ、表２に示す値を得た。該接着剤
を、チップ抵抗器と積層コンデンサを載置した銅張りガ
ラスエポキシ基板の表面に、該接着剤を接合するように
スクリーン印刷によって印刷した。これを１５０℃で１
０分間加熱して硬化させ、チップ抵抗器の接着強度、な
らびに積層コンデンサの容量、誘電正接および接着強度
を測定した。
【００４６】別に、同様に上記の混合物をアルミナ基板
の表面に印刷し、硬化させて、得られた試料の初期およ
び高温放置後の比抵抗を測定した。
【００４７】さらに、上記の混合物を銅張りガラスエポ
キシ基板の表面に印刷し、１５０℃で１０分間加熱して
硬化させ、得られた試料をヒートサイクル試験にかけて
評価した。これらの結果をまとめて表２に記載する。
【００４８】比較例３ 比較のために、銅張りガラスエポキシ基板の表面に積層
コンデンサを、２２０℃、２分間の加熱条件でハンダを
用いて接合し、その容量、誘電正接および接着強度を測
定した。その結果を表２に併せて記載する。
【００４９】
【表２】
【００５０】表２から明らかなように、本発明の導電性
接着剤を用いて、ハンダによる接合と同等の接着強度で
電子部品を接合し、回路を形成させることができる。ま
た、コンデンサの容量や誘電正接に対する影響もない。
【００５１】本発明の導電性接着剤は、比抵抗が１０-4
〜１０-2Ω・cmの優れた導電性を示し、高温に長時間放
置しても、比抵抗の大きな変化はない。これに対して、
比較例１の導電性接着剤は比抵抗が大きく、また高温で
導電粒子が酸化されるので、高温放置後の比抵抗の増加
が著しい。一方、比較例２の導電性接着剤は、ヒートサ
イクル試験によってひび割れを生ずる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 憲一 新潟県新潟市濁川3993番地 北陸塗料株式 会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）表面がニッケルおよび／またはニ
    ッケル−ホウ素合金である金属粒子を、ポリオキシアル
    キレンリン酸エステル誘導体とポリオキシアルキレンア
    ルキル（もしくはアルケニル）アミンまたはその誘導体
    との混合物で表面処理して得られた導電粒子； （Ｂ）エポキシ樹脂であって、その２０〜７０重量％が
    ジグリシジル型反応性希釈剤であるエポキシ樹脂；なら
    びに （Ｃ）フェノール樹脂硬化剤であって、その５０重量％
    以上がアルキルレゾール型フェノール樹脂および／また
    はアルキルノボラック型フェノール樹脂である、フェノ
    ール樹脂硬化剤を含むことを特徴とする導電性接着剤。
  2. 【請求項２】 （Ｂ）と（Ｃ）の体積分率が合計５５〜
    ７０体積％である、請求項１記載の導電性接着剤。
  3. 【請求項３】 （Ｂ）と（Ｃ）の重量比が４：１〜１：
    ４である、請求項１または２記載の導電性接着剤。
  4. 【請求項４】 （Ｂ）が、ジグリシジル型反応性希釈剤
    と、ビスフェノールＡ型もしくはビスフェノールＦ型エ
    ポキシ樹脂を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の
    導電性接着剤。
  5. 【請求項５】 反応性希釈剤が、ポリエチレングリコー
    ルジグリシジルエーテル、ポリ（２−ヒドロキシプロピ
    レン）グリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレ
    ングリコールジグリシジルエーテル、１，４−シクロヘ
    キサンジメタノールジグリシジルエーテルおよび１，３
    −ビス（３−グリシドキシプロピル）−１，１，３，３
    −テトラメチルジシロキサンから選ばれるジグリシジル
    化合物を３５重量％以上含む請求項４記載の導電性接着
    剤。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の導
    電性接着剤を用いて、半導体素子、チップ部品、ディス
    クリート部品またはそれらの組合せを接合させた回路。
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