JP2014047336A

JP2014047336A - 導電性接着剤組成物及びそれを用いた電子素子

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Publication number: JP2014047336A
Application number: JP2012193914A
Authority: JP
Inventors: Haruki Moromi; 春樹両見
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2014-03-17
Anticipated expiration: 2032-09-04
Also published as: JP5861600B2

Abstract

【課題】プリント基板のスルーホールやビアホールの電極用として低抵抗で、高密着性で、且つ保存安定性の優れた導電性接着剤組成物及びそれを用いた半導体素子を提供。
【解決手段】銀被覆金属粉末（Ａ）、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）、フェノール樹脂化合物（Ｃ）、硬化促進剤（Ｄ）を必須成分とする導電性接着剤であって、
銀被覆金属粉末（Ａ）は、平均粒径が、１〜１０μｍの金属粒子表面に銀が被覆され、金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が０．５〜３０重量％、かつタップ密度が３〜８ｇ／ｃｍ^３であり、また、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）は、２５℃での粘度が３Ｐａ．ｓ以下であり、
各成分の含有量は、銀被覆金属粉末（Ａ）が、全量に対して７０〜９５重量％、フェノール樹脂化合物（Ｃ）が、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して１０〜６０重量部、また、硬化促進剤（Ｄ）がエポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して０．０５〜５重量部であることを特徴とする導電性接着剤組成物などによって提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は、導電性接着剤組成物及びそれを用いた電子素子に関するもので、詳しくは、プリント基板のスルーホールやビアホールの電極用として低抵抗で、高密着性で、且つ保存安定性の優れた導電性接着剤組成物及びそれを用いた電子素子に関する。

従来、導電性接着剤組成物は、ハンダ代替品として電子素子などのチップ部品をリードフレームや各種基板に接着し、電気的もしくは熱的に導通させる材料として使用されている（例えば、特許文献１）。そして近年では、電子素子内部の電極やスルーホールやビアホールを埋め層間の電気的接続として使用されるようになってきた。

スルーホールやビアホールを通じて多層プリント基板を導通する手段としては、メッキ工程によるものが多かったが、湿式プロセスであるため製造工程が複雑となったり、部品実装に制約が加えられることがあり、高密度の部品実装が難しい。

そこで、層間の電気接続を導電性樹脂ペーストで行なう方法が提案され、実用化されている。この方法によって個々の層間および任意の位置で電気接続が可能となり、実装密度は飛躍的に向上した。

これらの導電性樹脂ペーストでは、導電性粉末として銀粉末が主に使用されていたが、昨今の銀価格の高騰もあり、安価な金属の適用範囲が拡がっている。前記チップ部品の導電性接着剤として、これまでに低体積抵抗率、高信頼性といった観点から銀粉末が必要とされてきたが、例えば、特許文献２では、銀粉だけでなく銀被覆銅粉を使用して低体積抵抗率を維持するようにしている。ただ、銀粉も銀被覆銅粉とほぼ同量程度と多量に使用しているためコストが十分には低減しない。

一方、スルーホールやビアホールの充填用でもコスト低減が要請されていて、例えば、特許文献３では、銀被覆銅粉が使用されている。ただ、特許文献３では特定のエポキシ樹脂に対して樹脂の硬化剤として、カチオン重合開始剤を使用しているので、環境問題の懸念があり体積抵抗率も十分ではない。また、特許文献４では銀被覆銅粉を例示しているが、その銀含有量や粉末の密度など詳細は明らかにしておらず、銀被覆銅粉の最適化が記載されていないという点で、やはり体積抵抗率が十分に得られるものではない。また、キシレン樹脂を配合する場合があるが環境や人体に有害である。

また、特許文献５では、電磁波シールド用として、銅粉を使用しているのでコスト低減が実現されるが、銀被覆銅粉を使用していないことから、体積抵抗率が十分ではない。

こうした状況の下、半導体などのチップ部品やスルーホールやビアホールの充填用、電磁波シールド用に使用される低抵抗且つ、低コスト、高密着性の導電性接着剤が切望されていた。

特許第４４６７１２０特許第３２５４６２６特許第３６８３５０６特許第４１０９１５６特許第２５２８２３０

本発明の課題は、前述した従来技術の問題点に鑑み、低体積抵抗率で低コスト化、保存安定性に優れた導電性接着剤組成物及びそれを用いた電子素子を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、銀被覆金属粉末、エポキシ樹脂化合物、フェノール樹脂化合物および硬化促進剤を必須成分とする導電性接着剤において、銀被覆金属粉末として、特定量の銀を含有しタップ密度が３〜８ｇ／ｃｍ^３であるものを特定量使用し、低粘度のエポキシ樹脂化合物にフェノール樹脂化合物および硬化促進剤を特定量配合すると、低体積抵抗率、低コスト化、保存安定性に優れた導電性接着剤樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の第１の発明によれば、銀被覆金属粉末（Ａ）、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）、フェノール樹脂化合物（Ｃ）、硬化促進剤（Ｄ）を必須成分とする導電性接着剤であって、
銀被覆金属粉末（Ａ）は、平均粒径が、１〜１０μｍの金属粒子表面に銀が被覆され、金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が０．５〜３０重量％、かつタップ密度が３〜８ｇ／ｃｍ^３であり、また、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）は、２５℃での粘度が３Ｐａ．ｓ以下であり、
各成分の含有量は、銀被覆金属粉末（Ａ）が、全量に対して７０〜９５重量％、フェノール樹脂化合物（Ｃ）が、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して１０〜６０重量部、また、硬化促進剤（Ｄ）がエポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して０．０５〜５重量部であることを特徴とする導電性接着剤組成物が提供される。

また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記の銀が被覆される金属粉末（Ａ）は、比重が６以上の金属または合金であることを特徴とする導電性接着剤組成物が提供される。

また、本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、前記エポキシ樹脂化合物（Ｂ）の含有量は、全量に対して２〜２０重量％であることを特徴とする導電性接着剤組成物が提供される。

また、本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、フェノール樹脂化合物（Ｃ）は、ノボラックフェノール樹脂であることを特徴とする導電性接着剤組成物が提供される。

また、本発明の第５の発明によれば、第１の発明において、フェノール樹脂化合物（Ｃ）の軟化点は、５０℃以上であることを特徴とする導電性接着剤組成物が提供される。

また、本発明の第６の発明によれば、第１の発明において、硬化促進剤（Ｄ）は、イミダゾール系化合物であることを特徴とする導電性接着剤組成物が提供される。

一方、本発明の第７の発明によれば、第１〜６の発明のいずれかの導電性接着剤組成物を用いてなる電子素子が提供される。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

１．導電性接着剤組成物
本発明に係る導電性接着剤組成物は、銀被覆金属粉末（Ａ）、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）、フェノール樹脂化合物（Ｃ）、硬化促進剤（Ｄ）を必須成分とする導電性接着剤であって、
銀被覆金属粉末（Ａ）は、平均粒径が、１〜１０μｍの金属粒子表面に銀が被覆され、金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が０．５〜３０重量％、かつタップ密度が３〜８ｇ／ｃｍ^３であり、また、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）は、２５℃での粘度が３Ｐａ．ｓ以下であり、
各成分の含有量は、銀被覆金属粉末（Ａ）が、全量に対して７０〜９５重量％、フェノール樹脂化合物（Ｃ）が、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して１０〜６０重量部、また、硬化促進剤（Ｄ）がエポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して０．０５〜５重量部であることを特徴としている。

Ａ．銀被覆金属粉末
本発明において重要な銀被覆金属粉末（以下、銀粉末ともいう）は、導電性接着剤組成物の導電性成分である。該銀粉末は、タップ密度や粒径の大きさによって特性が異なることが究明され、タップ密度３〜８ｇ／ｃｍ^３の銀被覆金属粉末を使用する必要がある。なお、上記を満たすのであれば、粒径や銀含有量の異なる銀被覆金属粉末を２種類以上入れても差し支えない。

ここで、タップ密度とは、金属粉末などの粉体の嵩密度であり、ＪＩＳＺ２５００に準拠し、シリンダー容量：２０ｍｍ、タップストローク：２０ｍｍ、ストローク回数：５０回の条件で測定した数値である。また、平均粒径は、マイクロトラックで測定した時の値を示す。タップ密度が３〜８ｇ／ｃｍ^３の銀被覆金属粉末は分散性が優れている。一方、３ｇ／ｃｍ^３より小さいと分散性が劣るので、導電性接着剤組成物中に高充填できない。また，タップ密度が８ｇ／ｃｍ^３以上の銀被覆金属粉末は現在のところ入手困難であり、調製も容易ではない。好ましいタップ密度は３．５〜７ｇ／ｃｍ^３で、より好ましいタップ密度は４〜６ｇ／ｃｍ^３である。

また、銀被覆金属粉末の配合割合は、７０〜９５重量％の範囲内とする。銀被覆金属粉末が７０重量％未満であると電気伝導性が著しく劣り、９５重量％を超えるとペースト化し辛く、また、密着力も著しく低下し、導電性接着剤組成物としての役割を果たさなくなる。銀被覆金属粉末の配合割合は、７５〜９４重量％の範囲が好ましい。より好ましくは、８０〜９３重量％である。

銀が被覆される金属の平均粒径は、１〜１０μｍの範囲に限定される。平均粒径が１μｍ未満であると金属同士の接触抵抗が増えるので電気伝導性が劣ったり、比表面積が大きくなるのでペースト化が難しくなり、一方、１０μｍを超えるとペースト化はできるが、微細塗布が難しくなるからである。銀が被覆される金属の平均粒径は、２〜７μｍの範囲が好ましい。

金属粉末への銀被覆率は、０．５〜３０重量％の範囲に限定される。銀被覆率が０．５重量％未満であると被覆が不十分で電気伝導性が劣り、３０重量％を超えると低コストでなくなる。銀被覆率は、１〜２０重量％の範囲が好ましく、５〜１５重量％の範囲がより好ましい。なお、本発明の目的を損なわない範囲で銀粉を入れてもよい。

銀を被覆する粉末は、比重が６以上の金属または合金が好ましい。例えば、銅、ニッケル、亜鉛、錫、鉄、コバルトなど、またそれらの合金とすることができる。比重が６未満の金属は、融点が低いものが多く、銀被覆には適しておらず、また、本発明を満足させるための必要量を添加すると、比重が６以上のものに比して体積換算で多く添加することになって、ペースト化することが困難になる。上記を満足するのであれば、銅、ニッケル、亜鉛などから選ばれる２種類以上の金属や合金を選択しても構わない。但し、低コストという観点から、銀より安価な金属や合金を選択するのが望ましい。

Ｂ．エポキシ樹脂化合物
エポキシ樹脂化合物は、２５℃での粘度が３Ｐａ．ｓ以下のものを使用する。粘度が、３Ｐａ．ｓを超えるとペースト化が難しくなりやすいためである。粘度が２Ｐａ．ｓ以下のエポキシ樹脂化合物が好ましく、１Ｐａ．ｓ以下のエポキシ樹脂化合物がより好ましい。
エポキシ樹脂は、その構造によって限定されないが、２官能以上のエポキシ基を有するものが好ましい。
例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２，３−エポキシプロピル）−４−（２，３−エポキシプロポキシ）アニリン、（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートやダイマー酸のエピクロルヒドリンによるジグリシジルエステル化変性物などが挙げられる。なお、本発明の目的を損なわない範囲で２種類以上入れても構わない。

エポキシ樹脂化合物の配合量は、全量に対して２〜２０重量％の範囲とすることが望ましい。配合量が、２重量％未満であると密着力が不十分となり、２０重量％を超えると絶縁体である樹脂成分が多くなるので電気伝導性が劣ることがある。好ましい配合量は２．５〜１５重量％、より好ましくは、３〜１０重量％である。

Ｃ．フェノール樹脂化合物
本発明では、エポキシ樹脂化合物の硬化剤としてフェノール樹脂化合物を使用する。フェノール樹脂化合物としては、公知の軟化点が５０℃以上のノボラックフェノールやレゾールフェノール樹脂が挙げられる。好ましいのは、軟化点が６０℃以上のノボラックフェノール樹脂、より好ましいのは軟化点が７０℃以上のノボラックフェノール樹脂である。フェノール樹脂を使用することで導電性接着剤組成物の体積抵抗率を低下させることができる。なお、フェノール樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、ジシアンジアミドに代表されるアミン系、酸無水物系、カチオン重合開始剤などの硬化剤を配合しても構わない。

フェノール樹脂化合物は、エポキシ樹脂化合物に対して１０〜６０重量部の範囲に限定されるが、１０重量部未満であると硬化剤が少ないので密着性が劣り、６０重量部を超えると導電を妨げる要因となり電気伝導性が劣化する。好ましい配合量は１５〜５５重量部、より好ましくは２０〜５３重量部である。

Ｄ．硬化促進剤
また、本発明では、エポキシ樹脂化合物に対して、フェノール樹脂化合物のほかに硬化促進剤を配合する。
硬化促進剤としては、６０〜３００℃に加熱すると、エポキシ樹脂化合物とフェノール樹脂化合物との反応を速やかに促し、かつ室温で長期間の貯蔵安定性を満足できるものが使用できる。一般的には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−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−〔２’−メチルイミダゾリル−（１’）〕−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物などのイミダゾール系化合物が望ましい。なお、本発明の目的を損なわない範囲で２種類以上入れても構わない。

硬化促進剤は、エポキシ樹脂化合物に対して０．０５〜５重量部の範囲で配合される。配合量が、０．０５重量部未満であると硬化が十分に促進されず、５重量部を超えると保存安定性が劣るし、使用時に経時粘度上昇が早くなり塗布が困難になる。好ましくは０．０７〜４重量部、より好ましくは０．１〜３重量部である。

Ｅ．溶剤
溶剤は本発明の組成物の任意成分であり、添加せずとも本発明を達成することが可能であるが、微量ないし少量の溶剤を添加することでペースト化が容易になる。
溶剤としては、導電性接着剤組成物が硬化する際、溶剤成分が揮発・蒸発し、又は分解して飛散してしまう有機化合物が使用できる。一般には、酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチル、酢酸２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチル、酢酸２−ｎ−ブトキシエチル等が挙げられる。これらは単独でも、複数種を混合して使用してもよい。

以下に、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
なお、実施例１〜１０及び、比較例１〜１２の各試料は混練後、下記に示す評価を行なった。

（１）体積抵抗値の測定
アルミナ基板上に幅０．６ｍｍ、長さ６０ｍｍの長方形状に試料（導電性接着剤組成物）を印刷し、２００℃のオーブン中に６０分間放置し、硬化した後、室温まで冷却し、導電性接着剤組成物上の両端で抵抗値を測定した。続いて、印刷し硬化した導電性接着剤組成物の膜厚を測定し、抵抗値と膜厚から体積抵抗率を求めた。

（２）接着強度の測定
銅基板上に試料（導電性接着剤組成物）を印刷し、１．５ｍｍ角のシリコンチップを載せ、２００℃のオーブン中に６０分間放置して硬化させた。室温まで冷却した後、この基板に対し、水平方向からシリコンチップに力を加え、該シリコンチップが剥がれた時の力を接着強度として測定した。

（３）塗布性の評価
試料（導電性接着剤組成物）を用いて、４００メッシュのスクリーンにて幅１００μｍ、長さ２０ｍｍの直線を１０本印刷し、印刷面に欠け、かすれ、ダレ等があるものは不可（×）、それらが確認されない場合は良（○）とした。

（４）保存安定性の評価
試料（導電性接着剤組成物）を軟膏瓶に入れ密閉し、２５℃に５日間放置した。放置前後の粘度を粘度計で測定し、放置後の粘度が放置前の粘度に比べ１．２倍以内であれば良（○）、それを超えた場合を不可（×）とした。

（５）コストメリット
銀含有率が３０ｗｔ％以下の場合を良（○）、それ以上の場合を不可（×）とした．

（６）総合評価
上記の４項目において、体積抵抗値は１×１０^−４Ω・ｃｍ未満、接着強度は２０Ｎ以上、塗布性については良（○）、保存安定性については良（○）、コストメリットについては良（○）の条件を全て満たしたもののみ合格（○）とし、接着強度１つでも条件に満たさないものがある場合は不合格（×）とした。

表１中、各成分の濃度は重量％で示している。銀被覆銅粉末Ａは、金属粒子（銅の平均粒径３μｍ）と銀の合計量に対する銀の割合が１０重量％、かつタップ密度が４．５ｇ／ｃｍ^３であり、また、金属粒子（銅の平均粒径０．６μｍ）と銀の合計量に対する銀の割合が１０重量％の銀被覆銅粉末Ｂはタップ密度が２ｇ／ｃｍ^３、金属粒子（銅の平均粒径３μｍ）と銀の合計量に対する銀の割合が０．３重量％の銀被覆銅粉末Ｃはタップ密度が４．３ｇ／ｃｍ^３、金属粒子（銅の平均粒径３μｍ）と銀の合計量に対する銀の割合が４０重量％の銀被覆銅粉末Ｄはタップ密度が４．９ｇ／ｃｍ^３、さらに、金属粒子（ニッケルの平均粒径５μｍ）と銀の合計量に対する銀の割合が１０重量％の銀被覆ニッケル粉末Ｅはタップ密度が４．８ｇ／ｃｍ^３、金属粒子（ニッケルの平均粒径５μｍ）と銀の合計量に対する銀の割合が３０重量％の銀被覆ニッケル粉末Ｆはタップ密度が４．９ｇ／ｃｍ^３、金属粒子（銅−亜鉛の平均粒径５μｍ）と銀の合計量に対する銀の割合が１０重量％の銀被覆銅−亜鉛合金粉末Ｇはタップ密度が５．７ｇ／ｃｍ^３である。一方、銀粉末Ｈはタップ密度が３．８ｇ／ｃｍ^３、銅粉末Ｉはタップ密度が３．２ｇ／ｃｍ^３である。

また、エポキシ樹脂化合物Ａは、エポキシ樹脂化合物（三菱化学株式会社製：ｊＥＲ６３０、２５℃での粘度は１Ｐａ．ｓ）であり、エポキシ樹脂化合物Ｂは、エポキシ樹脂化合物（三菱化学株式会社製：ｊＥＲ８２８、２５℃での粘度１５Ｐａ．ｓ）である。

硬化剤Ａとしてのフェノール樹脂化合物は、ノボラックフェノール樹脂化合物（明和化成株式会社製：ＭＥＨＣ−７８００Ｈ、軟化点１２０℃）で、硬化剤Ｂは液状のレゾールフェノール樹脂化合物（住友ベークライト株式会社：ＰＲ−５０６０７Ｂ）、硬化剤Ｃはジシアンジアミド（三菱化学株式会社：ＤＩＣＹ７）である。

さらには硬化促進剤Ａ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（四国化成株式会社：キュアゾール２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ）を使用した。
溶剤Ａとしては、酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチル（関東化学株式会社：酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチル）を使用した。

（実施例１）
金属粉末として、金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が１０重量％でタップ密度が４．５ｇ／ｃｍ^３の銀被覆銅粉末Ａ、樹脂成分としてエポキシ樹脂化合物Ａ：ｐ−アミノフェノール型液状エポキシ樹脂化合物（三菱化学株式会社製：ｊＥＲ６３０）、硬化剤Ａとしてフェノール樹脂化合物（明和化成株式会社製：ＭＥＨＣ−７８００Ｈ）、硬化促進剤Ａ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（四国化成株式会社：キュアゾール２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ）を用意し、溶剤Ａの酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチル（関東化学株式会社：酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチル）と混合し、導電性接着剤組成物を調製し、３本ロール型混練機を使用して混練して、本発明の導電性接着剤組成物を得た。
この導電性接着剤組成物を用いて、アルミナ基板上に印刷し、上記の条件で体積抵抗率を測定した。また、銅基板上に印刷し、硬化させてから接着強度を測定した。また、本発明の導電性接着剤組成物をスクリーンによりアルミナ基板へ印刷し、塗布性を評価した。これらの結果を表１に併記した。

（実施例２〜５、１０）
表１に記載した金属粉末成分、樹脂成分、硬化剤成分、硬化促進剤成分、および溶剤成分の配合量を変えた以外は実施例１と同様にして、導電性接着剤組成物を調整し、３本ロール型混練機を使用し混練して、本発明の導電性接着剤組成物を得た。その後、この導電性接着剤組成物を用いて、アルミナ基板上に印刷し、上記の条件で体積抵抗率を測定した。また、銅基板上に印刷し、硬化させてから接着強度を測定した。また、本発明の導電性接着剤組成物をスクリーンによりアルミナ基板へ印刷し、塗布性を評価した。これらの結果を表１に併記した。

（実施例６〜９）
表１に記載したように、実施例１の硬化剤をレゾールフェノール樹脂化合物（住友ベークライト株式会社：ＰＲ−５０６０７Ｂ）に変えるか、実施例１の金属粉末（銀被覆銅粉末Ａ）を、金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が１０重量％でタップ密度が４．８ｇ／ｃｍ^３の銀被覆ニッケル粉末Ｅ、又は金属粉末を金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が３０重量％でタップ密度が４．８ｇ／ｃｍ^３の銀被覆ニッケル粉末Ｆ、あるいは金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が１０重量％でタップ密度が５．７ｇ／ｃｍ^３の銀被覆銅−亜鉛合金粉末Ｇに変えた以外は実施例１と同様にして、導電性接着剤組成物を調製し、３本ロール型混練機を使用して混練し、本発明の導電性接着剤組成物を得た。また、
その後、この導電性接着剤組成物を用いて、アルミナ基板上に印刷し、上記の条件で体積抵抗率を測定した。また、銅基板上に印刷し、硬化させてから接着強度を測定した。また、本発明の導電性接着剤組成物をスクリーンによりアルミナ基板へ印刷し、塗布性を評価した。これらの結果を表１に併記した。

（比較例１〜５）
表２に記載したように、金属粉末成分と樹脂成分のエポキシ樹脂化合物Ａの配合量を変えるか、硬化剤Ａと硬化促進剤Ａの配合量を変えた以外は実施例１と同様にして、導電性接着剤組成物を調整し、３本ロール型混練機を使用して混練し、本発明の導電性接着剤組成物を得た。その後、この導電性接着剤組成物を用いて、アルミナ基板上に印刷し、上記の条件で体積抵抗率を測定した。また、銅基板上に印刷し、硬化させてから接着強度を測定した。また、本発明の導電性接着剤組成物をスクリーンによりアルミナ基板へ印刷し、塗布性を評価した。これらの結果を表２に併記した。

（比較例６〜１２）
表２に記載したように、銀被覆銅粉末Ａの代わりに銀被覆銅粉末Ｂや銀被覆銅粉末Ｃ、銀被覆銅粉末Ｄ、銀粉末Ｈ、銅粉末Ｉを用いたか、エポキシ樹脂Ａの代わりにエポキシ樹脂Ｂ：ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（三菱化学株式会社：ｊＥＲ８２８）を用いたか、硬化剤Ａの代わりに硬化剤Ｃ：ジシアンジアミド（三菱化学株式会社：ＤＩＣＹ７）を使用した以外は実施例１と同様にして、導電性接着剤組成物を調製し、３本ロール型混練機を使用して混練し、本発明の導電性接着剤組成物を得た。その後、この導電性接着剤組成物を用いて、アルミナ基板上に印刷し、上記の条件で体積抵抗率を測定した。また、銅基板上に印刷し、硬化させてから接着強度を測定した。また、本発明の導電性接着剤組成物をスクリーンによりアルミナ基板へ印刷し、塗布性を評価した。これらの結果を表２に併記した。

「評価」
上記結果を示す表１、２から明らかなように、実施例１〜１０の導電性接着剤組成物は、本発明の特定成分を特定量含むため導電性、接着性、塗布性、コストメリットのいずれも優れていることが分かる。なお、実施例２は、やや導電性が低いが、実用上問題の無いレベルである。実施例３、１０はやや接着性が弱いが、実用上問題の無いレベルである。

これに対し、比較例１は銀被覆銅粉末Ａの含有量が７０重量部未満と少ないため、体積抵抗率が高く不可となった。比較例２は硬化剤Ａが６０重量部を超えているため、体積抵抗率が高く不可となった。比較例３は硬化剤Ａが１０重量部未満のため、体積抵抗率が高く不可となった。比較例４は硬化促進剤Ａが０．０５重量部未満のため、体積抵抗率が高く、接着強度が弱く不可となった。比較例５は硬化促進剤Ａが５重量部を超えているため、体積抵抗率が高く、塗布性や保存安定性も悪く不可となった。比較例６はタップ密度が２ｇ／ｃｍ^３と小さい銀被覆銅粉末Ｂを使用しているため、体積抵抗率が高く、塗布性が悪く不可となった。比較例７は金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が０．３重量％と小さい銀被覆銅粉末Ｃを使用しているため、体積抵抗率が高く不可となった。比較例８は金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が４０重量％と大きすぎる銀被覆銅粉末Ｄを使用しているため、コストメリットが無く不可となった。比較例９は銀粉末Ｈが銀被覆粉末ではないため、コストメリットが無く不可となった。比較例１０は銅粉末Ｉを使用し、銀を含まないため、体積抵抗率が高く不可となった。比較例１１は粘度が高すぎるエポキシ樹脂化合物Ｂを使用しているため、体積抵抗率が高く、塗布性が悪く不可となった。比較例１２はフェノール樹脂化合物以外の硬化剤Ｃを使用しているため、体積抵抗率が高く不可となった。

本発明によれば、銀被覆金属粉末、エポキシ樹脂化合物、フェノール樹脂化合物、硬化促進剤を必須成分とし、特定したタップ密度の銀被覆金属粉末を特定量組み合わせて調製したため、導電性、接着性、塗布性、保存安定性を改善することができる。

本発明の導電性接着剤樹脂組成物は、金属粉末として特定のタップ密度で特定量銀を含有する銀被覆金属粉末を特定量配合し、樹脂成分としてエポキシ樹脂化合物を用い、硬化剤としてフェノール樹脂化合物を用い、硬化促進剤をそれぞれ特定量使用しているため、スルーホールやビアホールに充填し層間の導通や、ＩＣなど各種電子素子の接着に適用できる．また、電磁波シールド用としても適用できる。低い抵抗値が実現でき、コストメリットも高いため、高導電性や低価格が必要なスルーホールやビアホールの充填用として特に好ましく適用できる。

Claims

銀被覆金属粉末（Ａ）、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）、フェノール樹脂化合物（Ｃ）、硬化促進剤（Ｄ）を必須成分とする導電性接着剤であって、
銀被覆金属粉末（Ａ）は、平均粒径が、１〜１０μｍの金属粒子表面に銀が被覆され、金属粒子と銀の合計量に対する銀の割合が０．５〜３０重量％、かつタップ密度が３〜８ｇ／ｃｍ^３であり、また、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）は、２５℃での粘度が３Ｐａ．ｓ以下であり、
各成分の含有量は、銀被覆金属粉末（Ａ）が、全量に対して７０〜９５重量％、フェノール樹脂化合物（Ｃ）が、エポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して１０〜６０重量部、また、硬化促進剤（Ｄ）がエポキシ樹脂化合物（Ｂ）に対して０．０５〜５重量部であることを特徴とする導電性接着剤組成物。
前記の銀が被覆される金属粉末（Ａ）は、比重が６以上の金属または合金であることを特徴とする請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
前記エポキシ樹脂化合物（Ｂ）の含有量は、全量に対して２〜２０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
前記フェノール樹脂化合物（Ｃ）は、ノボラックフェノール樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
前記フェノール樹脂化合物（Ｃ）は、軟化点が５０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
前記硬化促進剤（Ｄ）は、イミダゾール系化合物であることを特徴とする請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
請求項１〜６のいずれかに記載の導電性接着剤組成物を用いてなる電子素子。