導電性接着ペースト及び電子部品搭載基板
【課題】安価な金属粉を用い、大気雰囲気下での加熱硬化過程を経ても、接着性及び導電性に優れる導電性接着ペーストを提供する。
【解決手段】 エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする導電性接着ペースト。
【解決手段】 エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする導電性接着ペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性接着ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導電性接着ペーストの導電成分として銀、銅、ニッケル等の金属粉末が用いられている。
【０００３】
しかしながら、銀を用いた導電性接着ペーストは、導電成分である銀が高価であること、マイグレーションと称する銀の電析が生じて絶縁不良が発生し易い等の欠点がある。そこで、マイグレーションを改善でき、銀より安価な銅を主導電成分とし、銅の表面酸化を抑制した導電性接着ペーストが種々提案されている。銅の酸化防止剤としては、脂肪酸アミド、アントラセン又はその誘導体、ハイドロキノンの誘導体、フェニレンジアミン誘導体、高級脂肪酸アミン、不飽和脂肪酸等があるが、高湿度下における導電性変化が大きいという欠点があった。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されているように、イミダゾール誘導体を金属粉に塗布し高湿度下における導電性変化を抑制する方法が考えられた。イミダゾール誘導体は金属粉の表面に塗布することにより、金属の表面でキレート化合物を作って銅と酸素の接触を妨げ銅の酸化を防止する。しかしながら、硬化促進剤としてイミダゾール誘導体を含む熱硬化性樹脂を使用した導電性接着ペーストでは、大気雰囲気下での加熱硬化過程において、銅表面に生成されたイミダゾール誘導体とのキレート化合物により導通が阻害され、さらにキレート化合物の生成により硬化促進剤が不足し、硬化が阻害されるという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１８００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、安価な金属粉を用い、大気雰囲気下での加熱硬化過程を経ても、接着性及び導電性に優れる導電性接着ペースト及び電子部品搭載基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、（１）エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする導電性接着ペーストに関する。
【０００８】
また、本発明は、（２）前記金属粉（Ｂ）は、その表面が前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）で被覆されてなるものである前記（１）記載の導電性接着ペーストに関する。
【０００９】
また、本発明は、（３）基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が前記（１）又は（２）に記載の導電性接着ペーストを硬化してなる電子部品搭載基板に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安価な金属粉を用い、大気雰囲気下での加熱硬化過程を経ても、接着性及び導電性に優れる導電性接着ペースト及び電子部品搭載基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の電子部品搭載基板の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の電子部品搭載基板の他の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の導電性接着ペーストは、エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする。
【００１３】
以下、本発明の導電性接着ペーストに含まれる各成分について説明する。
【００１４】
バインダ成分（Ａ）
本発明におけるバインダ成分（Ａ）は、エポキシ樹脂（ａ１）とイミダゾール誘導体（ａ２）を含有するものである。
【００１５】
エポキシ樹脂（ａ１）
本発明で用いられるエポキシ樹脂（ａ１）は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤなどとエピクロルヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１６】
このような化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であるＡＥＲＸ８５０１（旭化成工業株式会社製、商品名）、Ｒ−３０１（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）、ＹＬ−９８０（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であるＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製、商品名）；ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂であるＲ−１７１０（三井石油化学工業株式会社製、商品名）；フェノールノボラック型エポキシ樹脂であるＮ−７３０Ｓ（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名）、Ｑｕａｔｒｅｘ−２０１０（ダウ・ケミカル社製、商品名）；クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であるＹＤＣＮ−７０２Ｓ（東都化成株式会社製、商品名）、ＥＯＣＮ−１００（日本化薬株式会社製、商品名）；多官能エポキシ樹脂であるＥＰＰＮ−５０１（日本化薬株式会社製、商品名）、ＴＡＣＴＩＸ−７４２（ダウ・ケミカル社製、商品名）、ＶＧ−３０１０（三井石油化学工業株式会社製、商品名）、１０３２Ｓ（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）；ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂であるＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名）；脂環式エポキシ樹脂であるＥＨＰＥ−３１５０、ＣＥＬー３０００（共にダイセル化学工業株式会社製、商品名）、ＤＭＥ−１００（新日本理化株式会社製、商品名）、ＥＸ−２１６Ｌ（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；脂肪族エポキシ樹脂であるＷ−１００（新日本理化株式会社、商品名）；アミン型エポキシ樹脂であるＥＬＭ−１００（住友化学工業株式会社製、商品名）、ＹＨ−４３４Ｌ（東都化成株式会社製、商品名）、ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ、ＴＥＴＲＡＣＣ（共に三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）；レゾルシン型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸ−２０１（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸ−２１１（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；ヘキサンディネルグリコール型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸ−２１２（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；エチレン・プロピレングリコール型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸシリーズ（ＥＸ−８１０、８１１、８５０、８５１、８２１、８３０、８３２、８４１、８６１（いずれもナガセ化成工業株式会社製、商品名））；下記一般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂Ｅ−ＸＬ−２４、Ｅ−ＸＬ−３Ｌ（共に三井東圧化学株式会社製、商品名））等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【化１】
【００１７】
（一般式（Ｉ）中、ａは０〜５の整数を示す。）
また、エポキシ樹脂（ａ１）として、１分子中にエポキシ基を１個だけ有するエポキシ化合物（反応性希釈剤）を含んでもよい。このようなエポキシ化合物は、本発明の導電性接着ペーストの特性を阻害しない範囲で使用されるが、エポキシ樹脂全量に対して０〜３０重量％の範囲で使用することが好ましい。このようなエポキシ化合物の市販品としては、ＰＧＥ（日本化薬株式会社製、商品名）、ＰＰ−１０１（東都化成株式会社製、商品名）、ＥＤ−５０２、ＥＤ−５０９、ＥＤ−５０９Ｓ（旭電化工業株式会社製、商品名）、ＹＥＤ−１２２（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）、ＫＢＭ−４０３（信越化学工業株式会社製、商品名）、ＴＳＬ−８３５０、ＴＳＬ−８３５５、ＴＳＬ−９９０５（東芝シリコーン株式会社製、商品名）等が挙げられる。
【００１８】
イミダゾール誘導体（ａ２）
本発明では、イミダゾール誘導体（ａ２）を必須成分として用いることにより、他の硬化促進剤を用いる場合に比べて、最も少量での短時間に硬化することが可能になる。
【００１９】
本発明で用いられるイミダゾール誘導体（ａ２）は、エポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられているものであれば特に限定されず、例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、１−（シアノエチルアミノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイト、又は、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１，２−ジメチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、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、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ［１，２−ａ］ベンズイミダゾール、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
イミダゾール誘導体（ａ２）の配合割合は、バインダ成分（Ａ）全量を基準として２〜１８重量％であることが好ましく、５〜１０重量％であることがより好ましい。イミダゾール誘導体の配合割合が２重量％未満の場合は、十分な硬化が得られず接着力が低下する傾向があり、また１８重量％を超える場合は、粘度上昇により作業性が悪くなる、あるいは未反応のイミダゾール誘導体により導電性が悪くなる傾向がある。
【００２１】
硬化促進剤（ａ３）
上記イミダゾール誘導体は、いわゆるエポキシ樹脂の硬化促進剤として作用するが、これ以外の硬化促進剤（ａ３）を併用してもよい。例えば、有機ボロン塩化合物であるＥＭＺ・Ｋ、ＴＰＰＫ（共に北興化学工業株式会社製、商品名）、三級アミン類又はその塩であるＤＢＵ、Ｕ−ＣＡＴ１０２、１０６、８３０、８４０、５００２（いずれもサンアプロ社製、商品名）、ジシアンジアミド、下記一般式（ＩＩ）で表される二塩基酸ジヒドラジドであるＡＤＨ、ＰＤＨ、ＳＤＨ（いずれも日本ヒドラジン工業株式会社製、商品名）、エポキシ樹脂とアミン化合物の反応物からなるマイクロカプセル型硬化剤であるノバキュア（旭化成工業株式会社製、商品名）等が挙げられる。
【化２】
【００２２】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ１はｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基等の２価の芳香族基、或いは炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。）
このような硬化促進剤（ａ３）は、本発明の導電性接着ペーストの特性を阻害しない範囲で使用されるが、エポキシ樹脂に対して０〜３０重量％の範囲で使用することが好ましい。
【００２３】
硬化剤（ａ４）
本発明では、さらに硬化剤を併用することもできる。このような硬化剤としては、総説エポキシ樹脂（エポキシ樹脂技術協会）のｐ１１７〜２０９に例示されるようなものを広く使用することができる。具体的には、例えば、フェノールノボラック樹脂であるＨ−１（明和化成株式会社製、商品名）、ＶＲ−９３００（三井東圧化学株式会社製、商品名）；フェノールアラルキル樹脂であるＸＬ−２２５（三井東圧化学株式会社製、商品名）；下記一般式（ＩＩＩ）で表されるｐ−クレゾールノボラック樹脂であるＭＴＰＣ（本州化学工業株式会社製、商品名）；又はアリル化フェノールノボラック樹脂であるＡＬ−ＶＲ−９３００（三井東圧化学株式会社製、商品名）；下記一般式（ＩＶ）で表される特殊フェノール樹脂であるＰＰ−７００−３００（日本石油化学株式会社製、商品名）；等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【化３】
【００２４】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ２は低級アルキル、アリル基などの炭化水素基を示し、ｂは１〜５の整数を示す。）
【化４】
【００２５】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ３は低級アルキル基を示し、Ｒ４は水素又は炭化水素基を示し、ｃは２〜４の整数を示す。）
硬化剤（ａ４）の使用量は、エポキシ樹脂（ａ１）のエポキシ基１．０当量に対して、硬化剤（ａ４）中の反応活性基の総量が０．３〜１．２当量となる量であることが好ましく、０．４〜１．０当量となる量であることがより好ましく、０．５〜１．０当量となる量であることが特に好ましい。上記反応活性基の総量が０．３当量未満であると、接着力が低下する傾向があり、１．２当量を超えるとペーストの粘度が上昇し、作業性が低下する傾向がある。上記反応活性基は、エポキシ樹脂と反応活性を有する置換基のことであり、例えば、フェノール性水酸基等が挙げられる。
【００２６】
金属粉（Ｂ）
本発明で用いられる金属粉（Ｂ）は、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（銀被覆銅粉又は銀被覆銅合金粉）である。言い換えれば、銅粉又は銅合金粉の一部を露出して、表面が大略銀で被覆された状態の金属粉である。銅粉又は銅合金粉の一部を露出させないで全面に銀を被覆した金属粉を用いると耐マイグレーション性が悪くなる。なお、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積が大きすぎると、銅粉の酸化により導電性が低下する傾向がある。
【００２７】
そのため、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積は、耐マイグレーション性、露出部の酸化、導電性等の点から、銅粉又は銅合金粉の全表面の１〜７０％の範囲であることが好ましく、１０〜６０％の範囲であることがより好ましく、１０〜５５％の範囲であることがさらに好ましい。ここでいう、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積は、銅粉又は銅合金粉を軽く圧縮して上面を平らにならした銅粉又は銅合金粉の凝集物を作製し、その表面をＸＰＳ（Ｘ線光電子分光分析装置）で元素分析を行い銅の割合を求めることにより測定することができる。
【００２８】
銅粉又は銅合金粉としては、アトマイズ法で作製された粉体を用いることが好ましく、銅粉又は銅合金粉の粒径は小さいほど金属粉の接触確率が高くなり高導電性が得られるために好ましい。例えば、銅粉又は銅合金粉の平均粒径は、１〜２０μｍの範囲であることが好ましく、１〜１０μｍの範囲であることがさらに好ましい。
【００２９】
銅粉又は銅合金粉の表面に銀を被覆する方法としては、置換めっき、電気めっき、無電解めっき等の方法があり、銅粉又は銅合金粉と銀との付着力が高いこと及びランニングコストが安価であることから、置換めっきで被覆することが好ましい。銅粉又は銅合金粉の表面を部分的に銀で被覆する手法としては、銀めっき銅粉又は銀めっき銅合金粉をボールミル中で一定時間撹拌し、表面の一部に銅を露出させる方法が挙げられる。
【００３０】
銅粉又は銅合金粉の表面への銀の被覆量が多すぎるとコストが高くなるとともに、耐マイグレーション性が低下し、少なすぎると導電性が低下する傾向がある。そのため、銀の被覆量は、銅粉又は銅合金粉に対して（銅粉又は銅合金粉と銀との合計重量を基準としたときの銀の重量として）５〜２５重量％の範囲であることが好ましく、１０〜２３重量％の範囲であることがさらに好ましい。
【００３１】
本発明で用いられる銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉は、通常、略球状の前記金属粉と扁平状の前記金属粉との混合粉、又は、略球状若しくは扁平状の前記金属粉の単独粉からなるものである。ここで、「略球状の金属粉」とは、「球状の金属粉」も含む概念である。これらの金属粉は導電性接着ペーストの粘度、塗布面積、膜厚、接合部材等の接合の仕様や要求特性により、組み合わせや比率が異なってくる。
【００３２】
例えば、平面方向の導電性を良好なものとするためには、金属粉同士の接触面積、配向等の点から、金属粉としては扁平状の金属粉を用いることが好ましい。一方、断面方向の導電性を良好なものとするためには、断面方向に対する単一粒子が占める体積が増えるので、金属粉としては略球状の金属粉を用いることが好ましい。
【００３３】
また、接着強度についても、接合の仕様によって異なるが、一般的に基材に対して平滑に塗布した導電性接着ペーストでは、金属粉として扁平状の金属粉を用いた場合の方が、略球状の金属粉を用いた場合よりも高い値を示す傾向がある。
【００３４】
例えば、導電性接着ペーストを用いて銅箔にリードフレームを接合する場合、導電性、接着強度、作業性、信頼性等の点から、金属粉として、略球状の金属粉と扁平状の金属粉との比率が、重量比で略球状の金属粉：扁平状の金属粉が４０：６０〜９８：２の範囲となるように混合した混合粉を用いることが好ましい。このような混合粉を用いることで、良好な結果が得られている。
【００３５】
なお、金属粉として扁平状の金属粉を主として用いた場合、導電性接着ペーストの粘度は高くなり、反面、略球状の金属粉を主として用いた場合、扁平状の金属粉を主として用いた場合より粘度が低くなり作業性がよくなる。
【００３６】
また、金属粉として略球状の金属粉を主として用いた場合と扁平状の金属粉を主として用いた場合の導電性接着ペーストの粘度を同一にする場合は、略球状の金属粉の比率を扁平状の金属粉の比率より高くすることができる。すなわち、所定の粘度の導電性接着ペーストを作製する際に、金属粉として略球状の金属粉を主として用いた場合には、扁平状の金属粉を主として用いた場合よりも、導電性接着ペースト中の金属粉の比率を高くすることができる。
【００３７】
さらに、金属粉として用いられる略球状の金属粉は、長径の平均粒径が１〜２０μｍ、アスペクト比が１〜１．５、タップ密度が４．５〜６．２ｇ／ｃｍ３、相対密度が５０〜９５％及び比表面積が０．１〜１．０ｍ２／ｇの範囲のものであることが好ましい。一方、扁平状の金属粉は、長径の平均粒径が５〜３０μｍ、アスペクト比が３〜２０、タップ密度が２．５〜５．８ｇ／ｃｍ３、相対密度が２７〜６３％及び比表面積が０．４〜１．３ｍ２／ｇの範囲のものであることが好ましい。
【００３８】
ここで、略球状の金属粉及び扁平状の金属粉のそれぞれについて、平均粒径が上記範囲の上限値を超えると、金属粉の接触確率が低下するため導電性が低下する傾向があり、平均粒径が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くな
り、接着力が低下する傾向がある。
【００３９】
また、アスペクト比が上記範囲の上限値を超えると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向があり、アスペクト比が上記範囲の下限値未満であると、導電性が低下する傾向がある。
【００４０】
また、タップ密度が上記範囲の上限値を超えると、導電性が低下する傾向があり、タップ密度が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向がある。
【００４１】
また、相対密度が上記範囲の上限値を超えると、導電性が低下する傾向があり、相対密度が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向がある。
【００４２】
さらに、比表面積が上記範囲の上限値を超えると、接着力が低下する傾向があり、比表面積が上記範囲の下限値未満であると、導電性が低下する傾向がある。
【００４３】
上記平均粒子径は、５０体積％の粒子径であり、マスターサイザー・レーザー散乱型粒度分布測定装置（マルバーン社製）を用いて測定することにより求めることができる。
【００４４】
上記アスペクト比とは、金属粉の粒子の長径（μｍ）と短径（μｍ）との比（長径／短径）をいう。このアスペクト比は以下の手順で測定することができる。まず、粘度の低い硬化性樹脂中に金属粉の粒子を入れてよく混合した後、静置して粒子を沈降させるとともにそのまま樹脂を硬化させて硬化物を作製する。次いで、得られた硬化物を垂直方向に切断し、その切断面に現れる粒子の形状を電子顕微鏡で拡大して観察する。そして、少なくとも１００の粒子について一つ一つの粒子の長径／短径を求め、それらの平均値をもってアスペクト比とする。
【００４５】
ここで、短径とは、上記切断面に現れる粒子について、その粒子の外側に接する二つの平行線の組み合わせを、粒子を挾むように選択し、これらの組み合わせのうち最短間隔になる二つの平行線の距離である。一方、長径とは、上記短径を決する平行線に直角方向の二つの平行線であって、粒子の外側に接する平行線のうち、最長間隔になる二つの平行線の距離である。これらの四つの線で形成される長方形は、粒子がちょうどその中に納まる大きさとなる。
【００４６】
上記タップ密度は、ＪＩＳ Ｚ−２５４０に従い、金属粉１００ｇをメスシリンダーに入れ、１０００回タップを行い、投入した重量１００ｇと６００回タップ後のメスシリンダーが示す体積から換算して求めることができる。
【００４７】
上記相対密度は次式から求めることができる。
【００４８】
相対密度（％）＝（タップ密度／真密度）×ｆ×１００
（ただしｆは実測値による補正係数である。）
本発明の導電性接着ペーストにおける金属粉（Ｂ）とバインダ成分（Ａ）との配合比率（％）、導電粉（Ｂ）：バインダ成分（Ａ）は、体積比率（体積％）で２０：８０〜６０：４０であることが好ましい。前記金属粉（Ｂ）の体積比率が２０体積％未満では導電性が悪くなる傾向があり、６０体積％を超えるとバインダ成分（Ａ）の減少に伴って接着力が低下する傾向がある。接着性、導電性、作業性の面から、前記体積比率（体積％）は、３０：７０〜５０：５０であることがより好ましい。
【００４９】
単官能アルカンチオール（Ｃ）
本発明では単官能のアルカンチオール（Ｃ）を前記金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことが重要である。単官能のアルカンチオールを含有することにより、銅粉又は銅合金粉の露出表面を単官能のアルカンチオールが保護し、銅とイミダゾール誘導体の接触を妨げキレート化合物の生成を防止し、その結果、導電性接着ペーストの接着性及び導電性が低下するのを防ぐのである。前記単官能のアルカルチオール（Ｃ）の含有量が０．０００１重量％未満では、銅粉又は銅合金粉の露出表面を十分に保護することが出来ないため、導電性の低下を抑えることが出来ず、また５重量％を超えると、導電性接着ペーストのポットライフや接着力が低下する。前記単官能のアルカルチオール（Ｃ）の含有量は金属粉の平均粒径、金属粉の形状、金属粉表面の露出面積、単官能のアルカンチオールの種類などに応じて適宜選択されるが、好ましくは０．００１〜５重量％、より好ましくは０．０１〜５重量％、特に好ましくは０．１〜５重量％である。
【００５０】
本発明で用いるアルカンチオールは、チオール基を１つ有するものであり、複数のチオール基を有するものはイミダゾール誘導体と同様に銅表面の導通を阻害するため用いることができない。
【００５１】
本発明で用いられる単官能のアルカンチオールは、アルキル基を構成する炭素数が８以上１８以下であることが好ましく、１２以上１８以下であることがより好ましい。前記炭素数が７以下の単官能のアルカンチオールは取り扱い難くい傾向にあり、炭素数が１９以上の単官能のアルカンチオールは入手し難い傾向にある。
【００５２】
好ましい単官能のアルカンチオールの具体例としては、オクタンチオール、ノナンチオール、デカンチオール、ウンデカンチオール、ドデカンチオール、トリデカンチオール、テトラデカンチオール、ペンタデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ヘプタデカンチオール、オクタデカンチオールなどが挙げられる。
【００５３】
本発明の導電性接着ペーストは単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含有するものであるが、単官能のアルカンチオール（Ｃ）は、バインダ成分（Ａ）及び金属粉（Ｂ）と混合して用いてもよいし、金属粉（Ｂ）の表面を被覆して用いてもよい。金属粉（Ｂ）の露出表面を単官能のアルカンチオール（Ｃ）が保護し、銅とイミダゾール誘導体の接触を妨げキレート化合物の生成を防止するという効果をより高めるという観点から、単官能のアルカンチオール（Ｃ）は金属粉（Ｂ）の表面を被覆して用いることが好ましい。
【００５４】
単官能のアルカンチオール（Ｃ）を、バインダ成分（Ａ）及び金属粉（Ｂ）と混合して用いる場合は、金属粉の表面に均一に単官能のアルカンチオールを吸着させやすい観点から、まず単官能のアルカンチオール（Ｃ）とバインダ成分（Ａ）を混合した後に金属粉（Ｂ）と混合することが好ましい。バインダ成分（Ａ）と単官能のアルカンチオール（Ｃ）を混合する方法としては、一括又は分割して撹拌器、らいかい器、３本ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を適宜組み合わせて用い、必要に応じて加熱して混合、溶解、解粒混練又は分散する等の方法がある。
【００５５】
金属粉（Ｂ）の表面を単官能のアルカンチオール（Ｃ）で被覆する方法としては、金属粉（Ｂ）をフレーク状に処理する際にアルカンチオール（Ｃ）を添加する方法、アルカンチオール（Ｃ）の有機溶媒溶液に金属粉（Ｂ）を浸漬し、有機溶媒を気化除去する方法、金属粉（Ｂ）を浸漬したアルカンチオール（Ｃ）の有機溶媒溶液を濾過して金属粉（Ｂ）を分離する方法、金属粉（Ｂ）を浸漬したアルカンチオール（Ｃ）の有機溶媒溶液をデカンテーションにより分離する方法等がある。有機溶媒としては、特に制限はないが、エタノール、ブチルセルソルブ、エチルカルビトール又はブチルエチルカルビトールなどが好ましい。
【００５６】
単官能のアルカンチオール（Ｃ）は、金属粉（Ｂ）の表面に対し、分子間力で結合し、その表面を被覆していると考えられる。金属粉（Ｂ）表面を被覆する単官能のアルカンチオール（Ｃ）の量は、金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％の範囲であることが好ましく、０．００１〜５重量％の範囲がより好ましい。前記アルカンチオールの量が０．０００１重量％未満では、金属粉の露出表面を十分に保護することが出来ないため、導電性の低下を抑えにくくなり、また５重量％を超えると、導電性接着ペーストのポットライフや接着力が低下する傾向にある。
【００５７】
添加剤
本発明の導電性接着ペーストには、必要に応じて、可撓剤、カップリング剤、界面活性剤、消泡剤、靭性改良剤及びイオントラップ剤等の添加剤を適宜添加することができる。以下、これらの添加剤について説明する。
【００５８】
本発明の導電性接着ペーストには応力緩和の目的で可撓剤を使用することができる。可撓剤の例としては、液状ポリブタジエン（宇部興産株式会社製「ＣＴＢＮ−１３００×３１」、「ＣＴＢＮ−１３００×９」、日本曹達株式会社製「ＮＩＳＳＯ−ＰＢ−Ｃ−２０００」）などが挙げられる。可撓剤は、受動部品と基板上の電極とを接着したことによって発生する応力を緩和する効果がある。可撓剤は、通常、エポキシ樹脂１００重量部とするとき、０〜５００重量部添加するのが好ましい。
【００５９】
本発明の導電性接着ペーストには、接着力向上の目的で、シランカップリング剤（信越化学工業株式会社製「ＫＢＭ−５７３」等）や、チタンカップリング剤等のカップリング剤を使用することができる。また、濡れ性を向上する目的で、アニオン系界面活性剤やフッ素系界面活性剤等の界面活性剤を使用することができる。さらに、シリコーン油等の消泡剤を使用することができる。上記カップリング剤、界面活性剤、消泡剤は、それぞれ単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができ、その使用量としては、金属粉１００重量部に対して０〜１０重量部が好ましい。
【００６０】
本発明の導電性接着ペーストには、ペースト組成物の作製時の作業性及び使用時の塗布作業性をより良好ならしめるため、必要に応じて希釈剤を添加することができる。これらの希釈剤としては、ブチルセロソルブ、カルビトール、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸カルビトール、ジプロピ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ジエチルエーテル、α−テルピネオール等の比較的沸点の高い有機溶剤が好ましい。その使用量は導電性接着ペースト全量を基準として０〜３０重量％の範囲で使用することが好ましい。
【００６１】
本発明の導電性接着ペーストには、さらに必要に応じてウレタンアクリレート等の靭性改良剤、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿剤、酸無水物等の接着力向上剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤等を適宜添加することができる。
【００６２】
本発明の導電性接着ペーストは、バインダ成分（Ａ）、金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を、必要に応じて添加される添加剤等とともに、一括又は分割して撹拌器、らいかい器、３本ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を適宜組み合わせ、必要に応じて加熱して混合、溶解、解粒混練又は分散する等して均一なペースト状として得ることができる。この際、単官能のアルカンチオール（Ｃ）は、予めバインダ成分（Ａ）と混合してもよいし、金属粉（Ｂ）を被覆する形態で用いてもよい。
【００６３】
本発明の電子部品搭載基板は、基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が本発明の導電性接着ペーストを硬化してなるものである。以下、本発明の電子部品搭載基板について、図1及び２を用いて説明する。
【００６４】
図１は、本発明の電子部品搭載基板の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図１に示すように、電子部品搭載基板は、基板５上に形成された基板接続端子４と、電子部品１に接続されている電子部品接続端子２とが、導電部材３により電気的に接続された構造を有している。そして、導電部材３は、上述した本発明の導電性接着ペーストを硬化させたものとなっている。
【００６５】
本発明の導電性接着ペーストを用いて電子部品１と基板５とを接着させるには、まず基板５の基板接続端子４上に導電性接着ペーストをディスペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法等により塗布する。次いで、電子部品接続端子２を有する電子部品１を、電子部品接続端子２と基板接続端子４とが導電性接着ペーストを介して電気的に接続されるように基板５に圧着し、その後オーブン又はリフロー炉等の加熱装置を用いて導電性接着ペーストを加熱硬化することにより行うことができる。
【００６６】
本発明の導電性接着ペーストを加熱硬化させるための熱硬化プロセスにおいて、加熱温度（Ｔ）は８０〜２００℃であることが好ましく、加熱時間（ｔ）は１〜１０分間であることが好ましい。このような熱硬化プロセスにより、導電部材３により基板５と電子部品１とが接続された構造の電子部品搭載基板を得ることができる。かかる電子部品搭載基板は、本発明の導電性接着ペーストを用いるとともに、上記熱硬化プロセスにより導電性接着ペーストの硬化を行うことで形成されているため、良好な導電性を得ることができる。
【００６７】
また、本発明の電子部品搭載基板は、図１に示した構造に限定されず、例えば、図２に示す構造を有していてもよい。図２に示す電子部品搭載基板は、基板５上に形成された基板接続端子４と、電子部品１に接続されているリード６とが、本発明の導電ペーストを硬化させてなる導電部材３により電気的に接続された構造を有している。
【実施例】
【００６８】
次に実施例を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００６９】
実施例、及び比較例で用いた材料は、下記の方法で作製したもの、あるいは入手したものである。作製方法の例として実施例１および比較例５を示すが、その他の実施例、及び比較例の樹脂組成、配合比は表１に示すとおりであり、作製方法に関しては実施例１および比較例５と同様である。
【００７０】
実施例１
ＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量：１７０）７０重量部と、ＰＰ−１０１（東都化成株式会社製商品名、アルキルフェニルグリシジルエーテル、エポキシ当量：２３０）２０重量部と、２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）１０重量部とを混合し、３本ロールを３回通してバインダ成分を調製した。
【００７１】
次に、アトマイズ法で作製した平均粒径が５．１μｍの球状銅粉（日本アトマイズ加工株式会社製、商品名ＳＦＲ−Ｃｕ）を希塩酸及び純水で洗浄した後、水１リットルあたりＡｇＣＮ８０ｇ及びＮａＣＮ７５ｇを含むめっき溶液で球状銅粉に対して銀の被覆量が１８重量％（球状銅粉及び銀の合計重量を基準としたときの銀の重量が１８重量％）になるように置換めっきを行い、水洗、乾燥して銀めっき銅粉を得た。
【００７２】
この後、２リットルのボールミル容器内に上記で得た銀めっき銅粉７５０ｇ及び直径が５ｍｍのジルコニアボール３ｋｇを投入し、４０分間回転させて、１０００回のタッピングによるタップ密度が５．９３ｇ／ｃｍ３、相対密度が９３％、比表面積が０．２６ｍ２／ｇ、アスペクト比が平均１．３及び長径の平均粒径が５．５μｍの、球状銅粉の表面が部分的に銀で被覆された（球状銅粉の表面の一部が露出した）略球状銀被覆銅粉である金属粉（ｂ１）を得た。なお、このとき球状銅粉の表面の露出面積の割合を、走査型オージェ電子分光分析装置により測定したところ、銀めっき銅粉の表面の全面積を基準として２０％であった。
【００７３】
ドデカンチオール５重量部をエタノール１００重量部に溶解した溶液に、金属粉（ｂ１）１００重量部を投入し、１時間撹拌した。その後、吸引漏斗でろ過してエタノール溶液を除去して乾燥させ、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）を得た。
【００７４】
次に、上記で得たバインダ成分１００重量部に対し、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）５７０重量部（金属粉（ｂ１）及びバインダ成分の合計体積を基準とした金属粉（ｂ１）の体積比率：３５体積％）を加えて混合し、三本ロールを３回通した後、真空撹拌らいかい機を用いて５００Ｐａ以下で１０分間脱泡処理を行うことにより、導電性接着ペーストを得た。
【００７５】
実施例２〜５、及び比較例１〜４
上述したように、表１に示す組成とした以外は実施例１と同様にして、実施例２〜５及び比較例１〜４の導電性接着ペーストを得た。なお表１に示した材料の詳細は下記の通りである。
【００７６】
５重量％オクタデカンチオール被覆金属粉（ｂ１）：実施例１におけるドデカンチオール１０重量部に替えてオクタデカンチオール１０重量部を用いること以外は、実施例１と同様に操作して作製した。
【００７７】
Ｃ１７Ｚ：２−ヘプタデシルイミダゾール（四国化成工業株式会社製商品名）
Ｃ１１Ｚ−Ａ：２，４−ジアミノ−６−〔２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）〕−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業株式会社製商品名）
２Ｅ４ＭＺ−Ａ：２，４−ジアミノ−６−〔２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）〕−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業株式会社製商品名）
比較例５
ＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量：１７０）７０重量部と、ＰＰ−１０１（東都化成株式会社製商品名、アルキルフェニルグリシジルエーテル、エポキシ当量：２３０）２０重量部と、２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）１０重量部とを混合し、３本ロールを３回通してバインダ成分を調製した。
【００７８】
次に、アトマイズ法で作製した平均粒径が５．１μｍの球状銅粉（日本アトマイズ加工株式会社製、商品名ＳＦＲ−Ｃｕ）を希塩酸及び純水で洗浄した後、水１リットルあたりＡｇＣＮ８０ｇ及びＮａＣＮ７５ｇを含むめっき溶液で球状銅粉に対して銀の被覆量が１８重量％（球状銅粉及び銀の合計重量を基準としたときの銀の重量が１８重量％）になるように置換めっきを行い、水洗、乾燥して銀めっき銅粉を得た。
【００７９】
この後、２リットルのボールミル容器内に上記で得た銀めっき銅粉７５０ｇ及び直径が５ｍｍのジルコニアボール３ｋｇを投入し、４０分間回転させて、１０００回のタッピングによるタップ密度が５．９３ｇ／ｃｍ３、相対密度が９３％、比表面積が０．２６ｍ２／ｇ、アスペクト比が平均１．３及び長径の平均粒径が５．５μｍの、球状銅粉の表面が部分的に銀で被覆された（球状銅粉の表面の一部が露出した）略球状銀被覆銅粉である金属粉（ｂ１）を得た。なお、このとき球状銅粉の表面の露出面積の割合を、走査型オージェ電子分光分析装置により測定したところ、銀めっき銅粉の表面の全面積を基準として２０％であった。
【００８０】
ドデカンチオール１０重量部をエタノール１００重量部に溶解した溶液に、金属粉（ｂ１）１００重量部を投入し１時間撹拌後、エタノールを気化して除去し、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）を得た。
【００８１】
次に、上記で得たバインダ成分１００重量部に対し、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）５７０重量部（金属粉（ｂ１）及びバインダ成分の合計体積を基準とした金属粉（ｂ１）の体積比率：３５体積％）を加えて混合し、三本ロールを３回通した後、真空撹拌らいかい機を用いて５００Ｐａ以下で１０分間脱泡処理を行うことにより、導電性接着ペーストを得た。
【００８２】
比較例６
ドデカンチオール１０重量部に替えてオクタデカンチオール１０重量部を用いること以外は、比較例５と同様に操作して、導電性接着ペーストを得た。
【００８３】
前記実施例１〜５及び比較例１〜６に係る導電性接着ペーストの特性を下記の方法で測定した。その結果を表１に示す。
【００８４】
（１）体積抵抗率：１ｍｍ×５０ｍｍ×０．０３ｍｍに形成した上記導電性接着ペーストを、最高到達温度が約２００℃、加熱時間は１０分となるようにリフロー炉（古河電気工業株式会社製、サラマンダ ＸＮＡ−６４５ＰＣ）を設定し、大気雰囲気下において硬化させ試験片を作製した。作製した試験片を用いて四端子法で体積抵抗率を測定した。
【００８５】
（２）せん断接着力：上記導電性接着ペーストをパラジウムめっきリードフレーム（ＰＰＦ、ランド部：１０ｍｍ×８ｍｍ）上に約０．２ｍｇを塗布し、この上に２ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップ（厚さ０．４ｍｍ）を圧着し、最高到達温度が約２００℃、加熱時間は１０分となるようにリフロー炉（古河電気工業株式会社製、サラマンダ ＸＮＡ−６４５ＰＣ）を設定し、大気雰囲気下において加熱処理を行った。これを万能型ボンドテスタ（デイジ社製、４０００シリーズ）を用い、測定スピード５００μｍ／ｓ、測定高さ１２０μｍ、室温（約２５℃）でのせん断強さ（ＭＰａ）を測定した。
【表１】
【００８６】
実施例１と比較例１、実施例３と比較例２、実施例４と比較例３、実施例５と比較例４を比較すると分かるように、ドデカンチオールを添加することにより導電性が向上する。実施例２と比較例１を比較すると分かるように、オクタデカンチオールを添加することにより導電性が向上する。
【００８７】
実施例１と比較例５を比較すると分かるように、ドデカンチオールの添加量が多すぎると、接着力が低下する。実施例２と比較例６を比較すると分かるように、オクタデカンチオールの添加量が多すぎると、接着力が低下する。
【符号の説明】
【００８８】
１ 電子部品
２ 電子部品接続端子
３ 導電部材
４ 基板接続端子
５ 基板
６ リード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性接着ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導電性接着ペーストの導電成分として銀、銅、ニッケル等の金属粉末が用いられている。
【０００３】
しかしながら、銀を用いた導電性接着ペーストは、導電成分である銀が高価であること、マイグレーションと称する銀の電析が生じて絶縁不良が発生し易い等の欠点がある。そこで、マイグレーションを改善でき、銀より安価な銅を主導電成分とし、銅の表面酸化を抑制した導電性接着ペーストが種々提案されている。銅の酸化防止剤としては、脂肪酸アミド、アントラセン又はその誘導体、ハイドロキノンの誘導体、フェニレンジアミン誘導体、高級脂肪酸アミン、不飽和脂肪酸等があるが、高湿度下における導電性変化が大きいという欠点があった。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されているように、イミダゾール誘導体を金属粉に塗布し高湿度下における導電性変化を抑制する方法が考えられた。イミダゾール誘導体は金属粉の表面に塗布することにより、金属の表面でキレート化合物を作って銅と酸素の接触を妨げ銅の酸化を防止する。しかしながら、硬化促進剤としてイミダゾール誘導体を含む熱硬化性樹脂を使用した導電性接着ペーストでは、大気雰囲気下での加熱硬化過程において、銅表面に生成されたイミダゾール誘導体とのキレート化合物により導通が阻害され、さらにキレート化合物の生成により硬化促進剤が不足し、硬化が阻害されるという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１８００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、安価な金属粉を用い、大気雰囲気下での加熱硬化過程を経ても、接着性及び導電性に優れる導電性接着ペースト及び電子部品搭載基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、（１）エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする導電性接着ペーストに関する。
【０００８】
また、本発明は、（２）前記金属粉（Ｂ）は、その表面が前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）で被覆されてなるものである前記（１）記載の導電性接着ペーストに関する。
【０００９】
また、本発明は、（３）基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が前記（１）又は（２）に記載の導電性接着ペーストを硬化してなる電子部品搭載基板に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安価な金属粉を用い、大気雰囲気下での加熱硬化過程を経ても、接着性及び導電性に優れる導電性接着ペースト及び電子部品搭載基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の電子部品搭載基板の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の電子部品搭載基板の他の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の導電性接着ペーストは、エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする。
【００１３】
以下、本発明の導電性接着ペーストに含まれる各成分について説明する。
【００１４】
バインダ成分（Ａ）
本発明におけるバインダ成分（Ａ）は、エポキシ樹脂（ａ１）とイミダゾール誘導体（ａ２）を含有するものである。
【００１５】
エポキシ樹脂（ａ１）
本発明で用いられるエポキシ樹脂（ａ１）は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤなどとエピクロルヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１６】
このような化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であるＡＥＲＸ８５０１（旭化成工業株式会社製、商品名）、Ｒ−３０１（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）、ＹＬ−９８０（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であるＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製、商品名）；ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂であるＲ−１７１０（三井石油化学工業株式会社製、商品名）；フェノールノボラック型エポキシ樹脂であるＮ−７３０Ｓ（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名）、Ｑｕａｔｒｅｘ−２０１０（ダウ・ケミカル社製、商品名）；クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であるＹＤＣＮ−７０２Ｓ（東都化成株式会社製、商品名）、ＥＯＣＮ−１００（日本化薬株式会社製、商品名）；多官能エポキシ樹脂であるＥＰＰＮ−５０１（日本化薬株式会社製、商品名）、ＴＡＣＴＩＸ−７４２（ダウ・ケミカル社製、商品名）、ＶＧ−３０１０（三井石油化学工業株式会社製、商品名）、１０３２Ｓ（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）；ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂であるＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名）；脂環式エポキシ樹脂であるＥＨＰＥ−３１５０、ＣＥＬー３０００（共にダイセル化学工業株式会社製、商品名）、ＤＭＥ−１００（新日本理化株式会社製、商品名）、ＥＸ−２１６Ｌ（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；脂肪族エポキシ樹脂であるＷ−１００（新日本理化株式会社、商品名）；アミン型エポキシ樹脂であるＥＬＭ−１００（住友化学工業株式会社製、商品名）、ＹＨ−４３４Ｌ（東都化成株式会社製、商品名）、ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ、ＴＥＴＲＡＣＣ（共に三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）；レゾルシン型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸ−２０１（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸ−２１１（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；ヘキサンディネルグリコール型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸ−２１２（ナガセ化成工業株式会社製、商品名）；エチレン・プロピレングリコール型エポキシ樹脂であるデナコールＥＸシリーズ（ＥＸ−８１０、８１１、８５０、８５１、８２１、８３０、８３２、８４１、８６１（いずれもナガセ化成工業株式会社製、商品名））；下記一般式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂Ｅ−ＸＬ−２４、Ｅ−ＸＬ−３Ｌ（共に三井東圧化学株式会社製、商品名））等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【化１】
【００１７】
（一般式（Ｉ）中、ａは０〜５の整数を示す。）
また、エポキシ樹脂（ａ１）として、１分子中にエポキシ基を１個だけ有するエポキシ化合物（反応性希釈剤）を含んでもよい。このようなエポキシ化合物は、本発明の導電性接着ペーストの特性を阻害しない範囲で使用されるが、エポキシ樹脂全量に対して０〜３０重量％の範囲で使用することが好ましい。このようなエポキシ化合物の市販品としては、ＰＧＥ（日本化薬株式会社製、商品名）、ＰＰ−１０１（東都化成株式会社製、商品名）、ＥＤ−５０２、ＥＤ−５０９、ＥＤ−５０９Ｓ（旭電化工業株式会社製、商品名）、ＹＥＤ−１２２（油化シェルエポキシ株式会社製、商品名）、ＫＢＭ−４０３（信越化学工業株式会社製、商品名）、ＴＳＬ−８３５０、ＴＳＬ−８３５５、ＴＳＬ−９９０５（東芝シリコーン株式会社製、商品名）等が挙げられる。
【００１８】
イミダゾール誘導体（ａ２）
本発明では、イミダゾール誘導体（ａ２）を必須成分として用いることにより、他の硬化促進剤を用いる場合に比べて、最も少量での短時間に硬化することが可能になる。
【００１９】
本発明で用いられるイミダゾール誘導体（ａ２）は、エポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられているものであれば特に限定されず、例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、１−（シアノエチルアミノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテイト、又は、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１，２−ジメチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、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、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ［１，２−ａ］ベンズイミダゾール、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
イミダゾール誘導体（ａ２）の配合割合は、バインダ成分（Ａ）全量を基準として２〜１８重量％であることが好ましく、５〜１０重量％であることがより好ましい。イミダゾール誘導体の配合割合が２重量％未満の場合は、十分な硬化が得られず接着力が低下する傾向があり、また１８重量％を超える場合は、粘度上昇により作業性が悪くなる、あるいは未反応のイミダゾール誘導体により導電性が悪くなる傾向がある。
【００２１】
硬化促進剤（ａ３）
上記イミダゾール誘導体は、いわゆるエポキシ樹脂の硬化促進剤として作用するが、これ以外の硬化促進剤（ａ３）を併用してもよい。例えば、有機ボロン塩化合物であるＥＭＺ・Ｋ、ＴＰＰＫ（共に北興化学工業株式会社製、商品名）、三級アミン類又はその塩であるＤＢＵ、Ｕ−ＣＡＴ１０２、１０６、８３０、８４０、５００２（いずれもサンアプロ社製、商品名）、ジシアンジアミド、下記一般式（ＩＩ）で表される二塩基酸ジヒドラジドであるＡＤＨ、ＰＤＨ、ＳＤＨ（いずれも日本ヒドラジン工業株式会社製、商品名）、エポキシ樹脂とアミン化合物の反応物からなるマイクロカプセル型硬化剤であるノバキュア（旭化成工業株式会社製、商品名）等が挙げられる。
【化２】
【００２２】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ１はｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基等の２価の芳香族基、或いは炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。）
このような硬化促進剤（ａ３）は、本発明の導電性接着ペーストの特性を阻害しない範囲で使用されるが、エポキシ樹脂に対して０〜３０重量％の範囲で使用することが好ましい。
【００２３】
硬化剤（ａ４）
本発明では、さらに硬化剤を併用することもできる。このような硬化剤としては、総説エポキシ樹脂（エポキシ樹脂技術協会）のｐ１１７〜２０９に例示されるようなものを広く使用することができる。具体的には、例えば、フェノールノボラック樹脂であるＨ−１（明和化成株式会社製、商品名）、ＶＲ−９３００（三井東圧化学株式会社製、商品名）；フェノールアラルキル樹脂であるＸＬ−２２５（三井東圧化学株式会社製、商品名）；下記一般式（ＩＩＩ）で表されるｐ−クレゾールノボラック樹脂であるＭＴＰＣ（本州化学工業株式会社製、商品名）；又はアリル化フェノールノボラック樹脂であるＡＬ−ＶＲ−９３００（三井東圧化学株式会社製、商品名）；下記一般式（ＩＶ）で表される特殊フェノール樹脂であるＰＰ−７００−３００（日本石油化学株式会社製、商品名）；等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【化３】
【００２４】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ２は低級アルキル、アリル基などの炭化水素基を示し、ｂは１〜５の整数を示す。）
【化４】
【００２５】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ３は低級アルキル基を示し、Ｒ４は水素又は炭化水素基を示し、ｃは２〜４の整数を示す。）
硬化剤（ａ４）の使用量は、エポキシ樹脂（ａ１）のエポキシ基１．０当量に対して、硬化剤（ａ４）中の反応活性基の総量が０．３〜１．２当量となる量であることが好ましく、０．４〜１．０当量となる量であることがより好ましく、０．５〜１．０当量となる量であることが特に好ましい。上記反応活性基の総量が０．３当量未満であると、接着力が低下する傾向があり、１．２当量を超えるとペーストの粘度が上昇し、作業性が低下する傾向がある。上記反応活性基は、エポキシ樹脂と反応活性を有する置換基のことであり、例えば、フェノール性水酸基等が挙げられる。
【００２６】
金属粉（Ｂ）
本発明で用いられる金属粉（Ｂ）は、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（銀被覆銅粉又は銀被覆銅合金粉）である。言い換えれば、銅粉又は銅合金粉の一部を露出して、表面が大略銀で被覆された状態の金属粉である。銅粉又は銅合金粉の一部を露出させないで全面に銀を被覆した金属粉を用いると耐マイグレーション性が悪くなる。なお、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積が大きすぎると、銅粉の酸化により導電性が低下する傾向がある。
【００２７】
そのため、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積は、耐マイグレーション性、露出部の酸化、導電性等の点から、銅粉又は銅合金粉の全表面の１〜７０％の範囲であることが好ましく、１０〜６０％の範囲であることがより好ましく、１０〜５５％の範囲であることがさらに好ましい。ここでいう、銅粉又は銅合金粉の表面の露出面積は、銅粉又は銅合金粉を軽く圧縮して上面を平らにならした銅粉又は銅合金粉の凝集物を作製し、その表面をＸＰＳ（Ｘ線光電子分光分析装置）で元素分析を行い銅の割合を求めることにより測定することができる。
【００２８】
銅粉又は銅合金粉としては、アトマイズ法で作製された粉体を用いることが好ましく、銅粉又は銅合金粉の粒径は小さいほど金属粉の接触確率が高くなり高導電性が得られるために好ましい。例えば、銅粉又は銅合金粉の平均粒径は、１〜２０μｍの範囲であることが好ましく、１〜１０μｍの範囲であることがさらに好ましい。
【００２９】
銅粉又は銅合金粉の表面に銀を被覆する方法としては、置換めっき、電気めっき、無電解めっき等の方法があり、銅粉又は銅合金粉と銀との付着力が高いこと及びランニングコストが安価であることから、置換めっきで被覆することが好ましい。銅粉又は銅合金粉の表面を部分的に銀で被覆する手法としては、銀めっき銅粉又は銀めっき銅合金粉をボールミル中で一定時間撹拌し、表面の一部に銅を露出させる方法が挙げられる。
【００３０】
銅粉又は銅合金粉の表面への銀の被覆量が多すぎるとコストが高くなるとともに、耐マイグレーション性が低下し、少なすぎると導電性が低下する傾向がある。そのため、銀の被覆量は、銅粉又は銅合金粉に対して（銅粉又は銅合金粉と銀との合計重量を基準としたときの銀の重量として）５〜２５重量％の範囲であることが好ましく、１０〜２３重量％の範囲であることがさらに好ましい。
【００３１】
本発明で用いられる銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉は、通常、略球状の前記金属粉と扁平状の前記金属粉との混合粉、又は、略球状若しくは扁平状の前記金属粉の単独粉からなるものである。ここで、「略球状の金属粉」とは、「球状の金属粉」も含む概念である。これらの金属粉は導電性接着ペーストの粘度、塗布面積、膜厚、接合部材等の接合の仕様や要求特性により、組み合わせや比率が異なってくる。
【００３２】
例えば、平面方向の導電性を良好なものとするためには、金属粉同士の接触面積、配向等の点から、金属粉としては扁平状の金属粉を用いることが好ましい。一方、断面方向の導電性を良好なものとするためには、断面方向に対する単一粒子が占める体積が増えるので、金属粉としては略球状の金属粉を用いることが好ましい。
【００３３】
また、接着強度についても、接合の仕様によって異なるが、一般的に基材に対して平滑に塗布した導電性接着ペーストでは、金属粉として扁平状の金属粉を用いた場合の方が、略球状の金属粉を用いた場合よりも高い値を示す傾向がある。
【００３４】
例えば、導電性接着ペーストを用いて銅箔にリードフレームを接合する場合、導電性、接着強度、作業性、信頼性等の点から、金属粉として、略球状の金属粉と扁平状の金属粉との比率が、重量比で略球状の金属粉：扁平状の金属粉が４０：６０〜９８：２の範囲となるように混合した混合粉を用いることが好ましい。このような混合粉を用いることで、良好な結果が得られている。
【００３５】
なお、金属粉として扁平状の金属粉を主として用いた場合、導電性接着ペーストの粘度は高くなり、反面、略球状の金属粉を主として用いた場合、扁平状の金属粉を主として用いた場合より粘度が低くなり作業性がよくなる。
【００３６】
また、金属粉として略球状の金属粉を主として用いた場合と扁平状の金属粉を主として用いた場合の導電性接着ペーストの粘度を同一にする場合は、略球状の金属粉の比率を扁平状の金属粉の比率より高くすることができる。すなわち、所定の粘度の導電性接着ペーストを作製する際に、金属粉として略球状の金属粉を主として用いた場合には、扁平状の金属粉を主として用いた場合よりも、導電性接着ペースト中の金属粉の比率を高くすることができる。
【００３７】
さらに、金属粉として用いられる略球状の金属粉は、長径の平均粒径が１〜２０μｍ、アスペクト比が１〜１．５、タップ密度が４．５〜６．２ｇ／ｃｍ３、相対密度が５０〜９５％及び比表面積が０．１〜１．０ｍ２／ｇの範囲のものであることが好ましい。一方、扁平状の金属粉は、長径の平均粒径が５〜３０μｍ、アスペクト比が３〜２０、タップ密度が２．５〜５．８ｇ／ｃｍ３、相対密度が２７〜６３％及び比表面積が０．４〜１．３ｍ２／ｇの範囲のものであることが好ましい。
【００３８】
ここで、略球状の金属粉及び扁平状の金属粉のそれぞれについて、平均粒径が上記範囲の上限値を超えると、金属粉の接触確率が低下するため導電性が低下する傾向があり、平均粒径が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くな
り、接着力が低下する傾向がある。
【００３９】
また、アスペクト比が上記範囲の上限値を超えると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向があり、アスペクト比が上記範囲の下限値未満であると、導電性が低下する傾向がある。
【００４０】
また、タップ密度が上記範囲の上限値を超えると、導電性が低下する傾向があり、タップ密度が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向がある。
【００４１】
また、相対密度が上記範囲の上限値を超えると、導電性が低下する傾向があり、相対密度が上記範囲の下限値未満であると、粘度が高くなり、接着力が低下する傾向がある。
【００４２】
さらに、比表面積が上記範囲の上限値を超えると、接着力が低下する傾向があり、比表面積が上記範囲の下限値未満であると、導電性が低下する傾向がある。
【００４３】
上記平均粒子径は、５０体積％の粒子径であり、マスターサイザー・レーザー散乱型粒度分布測定装置（マルバーン社製）を用いて測定することにより求めることができる。
【００４４】
上記アスペクト比とは、金属粉の粒子の長径（μｍ）と短径（μｍ）との比（長径／短径）をいう。このアスペクト比は以下の手順で測定することができる。まず、粘度の低い硬化性樹脂中に金属粉の粒子を入れてよく混合した後、静置して粒子を沈降させるとともにそのまま樹脂を硬化させて硬化物を作製する。次いで、得られた硬化物を垂直方向に切断し、その切断面に現れる粒子の形状を電子顕微鏡で拡大して観察する。そして、少なくとも１００の粒子について一つ一つの粒子の長径／短径を求め、それらの平均値をもってアスペクト比とする。
【００４５】
ここで、短径とは、上記切断面に現れる粒子について、その粒子の外側に接する二つの平行線の組み合わせを、粒子を挾むように選択し、これらの組み合わせのうち最短間隔になる二つの平行線の距離である。一方、長径とは、上記短径を決する平行線に直角方向の二つの平行線であって、粒子の外側に接する平行線のうち、最長間隔になる二つの平行線の距離である。これらの四つの線で形成される長方形は、粒子がちょうどその中に納まる大きさとなる。
【００４６】
上記タップ密度は、ＪＩＳ Ｚ−２５４０に従い、金属粉１００ｇをメスシリンダーに入れ、１０００回タップを行い、投入した重量１００ｇと６００回タップ後のメスシリンダーが示す体積から換算して求めることができる。
【００４７】
上記相対密度は次式から求めることができる。
【００４８】
相対密度（％）＝（タップ密度／真密度）×ｆ×１００
（ただしｆは実測値による補正係数である。）
本発明の導電性接着ペーストにおける金属粉（Ｂ）とバインダ成分（Ａ）との配合比率（％）、導電粉（Ｂ）：バインダ成分（Ａ）は、体積比率（体積％）で２０：８０〜６０：４０であることが好ましい。前記金属粉（Ｂ）の体積比率が２０体積％未満では導電性が悪くなる傾向があり、６０体積％を超えるとバインダ成分（Ａ）の減少に伴って接着力が低下する傾向がある。接着性、導電性、作業性の面から、前記体積比率（体積％）は、３０：７０〜５０：５０であることがより好ましい。
【００４９】
単官能アルカンチオール（Ｃ）
本発明では単官能のアルカンチオール（Ｃ）を前記金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことが重要である。単官能のアルカンチオールを含有することにより、銅粉又は銅合金粉の露出表面を単官能のアルカンチオールが保護し、銅とイミダゾール誘導体の接触を妨げキレート化合物の生成を防止し、その結果、導電性接着ペーストの接着性及び導電性が低下するのを防ぐのである。前記単官能のアルカルチオール（Ｃ）の含有量が０．０００１重量％未満では、銅粉又は銅合金粉の露出表面を十分に保護することが出来ないため、導電性の低下を抑えることが出来ず、また５重量％を超えると、導電性接着ペーストのポットライフや接着力が低下する。前記単官能のアルカルチオール（Ｃ）の含有量は金属粉の平均粒径、金属粉の形状、金属粉表面の露出面積、単官能のアルカンチオールの種類などに応じて適宜選択されるが、好ましくは０．００１〜５重量％、より好ましくは０．０１〜５重量％、特に好ましくは０．１〜５重量％である。
【００５０】
本発明で用いるアルカンチオールは、チオール基を１つ有するものであり、複数のチオール基を有するものはイミダゾール誘導体と同様に銅表面の導通を阻害するため用いることができない。
【００５１】
本発明で用いられる単官能のアルカンチオールは、アルキル基を構成する炭素数が８以上１８以下であることが好ましく、１２以上１８以下であることがより好ましい。前記炭素数が７以下の単官能のアルカンチオールは取り扱い難くい傾向にあり、炭素数が１９以上の単官能のアルカンチオールは入手し難い傾向にある。
【００５２】
好ましい単官能のアルカンチオールの具体例としては、オクタンチオール、ノナンチオール、デカンチオール、ウンデカンチオール、ドデカンチオール、トリデカンチオール、テトラデカンチオール、ペンタデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ヘプタデカンチオール、オクタデカンチオールなどが挙げられる。
【００５３】
本発明の導電性接着ペーストは単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含有するものであるが、単官能のアルカンチオール（Ｃ）は、バインダ成分（Ａ）及び金属粉（Ｂ）と混合して用いてもよいし、金属粉（Ｂ）の表面を被覆して用いてもよい。金属粉（Ｂ）の露出表面を単官能のアルカンチオール（Ｃ）が保護し、銅とイミダゾール誘導体の接触を妨げキレート化合物の生成を防止するという効果をより高めるという観点から、単官能のアルカンチオール（Ｃ）は金属粉（Ｂ）の表面を被覆して用いることが好ましい。
【００５４】
単官能のアルカンチオール（Ｃ）を、バインダ成分（Ａ）及び金属粉（Ｂ）と混合して用いる場合は、金属粉の表面に均一に単官能のアルカンチオールを吸着させやすい観点から、まず単官能のアルカンチオール（Ｃ）とバインダ成分（Ａ）を混合した後に金属粉（Ｂ）と混合することが好ましい。バインダ成分（Ａ）と単官能のアルカンチオール（Ｃ）を混合する方法としては、一括又は分割して撹拌器、らいかい器、３本ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を適宜組み合わせて用い、必要に応じて加熱して混合、溶解、解粒混練又は分散する等の方法がある。
【００５５】
金属粉（Ｂ）の表面を単官能のアルカンチオール（Ｃ）で被覆する方法としては、金属粉（Ｂ）をフレーク状に処理する際にアルカンチオール（Ｃ）を添加する方法、アルカンチオール（Ｃ）の有機溶媒溶液に金属粉（Ｂ）を浸漬し、有機溶媒を気化除去する方法、金属粉（Ｂ）を浸漬したアルカンチオール（Ｃ）の有機溶媒溶液を濾過して金属粉（Ｂ）を分離する方法、金属粉（Ｂ）を浸漬したアルカンチオール（Ｃ）の有機溶媒溶液をデカンテーションにより分離する方法等がある。有機溶媒としては、特に制限はないが、エタノール、ブチルセルソルブ、エチルカルビトール又はブチルエチルカルビトールなどが好ましい。
【００５６】
単官能のアルカンチオール（Ｃ）は、金属粉（Ｂ）の表面に対し、分子間力で結合し、その表面を被覆していると考えられる。金属粉（Ｂ）表面を被覆する単官能のアルカンチオール（Ｃ）の量は、金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％の範囲であることが好ましく、０．００１〜５重量％の範囲がより好ましい。前記アルカンチオールの量が０．０００１重量％未満では、金属粉の露出表面を十分に保護することが出来ないため、導電性の低下を抑えにくくなり、また５重量％を超えると、導電性接着ペーストのポットライフや接着力が低下する傾向にある。
【００５７】
添加剤
本発明の導電性接着ペーストには、必要に応じて、可撓剤、カップリング剤、界面活性剤、消泡剤、靭性改良剤及びイオントラップ剤等の添加剤を適宜添加することができる。以下、これらの添加剤について説明する。
【００５８】
本発明の導電性接着ペーストには応力緩和の目的で可撓剤を使用することができる。可撓剤の例としては、液状ポリブタジエン（宇部興産株式会社製「ＣＴＢＮ−１３００×３１」、「ＣＴＢＮ−１３００×９」、日本曹達株式会社製「ＮＩＳＳＯ−ＰＢ−Ｃ−２０００」）などが挙げられる。可撓剤は、受動部品と基板上の電極とを接着したことによって発生する応力を緩和する効果がある。可撓剤は、通常、エポキシ樹脂１００重量部とするとき、０〜５００重量部添加するのが好ましい。
【００５９】
本発明の導電性接着ペーストには、接着力向上の目的で、シランカップリング剤（信越化学工業株式会社製「ＫＢＭ−５７３」等）や、チタンカップリング剤等のカップリング剤を使用することができる。また、濡れ性を向上する目的で、アニオン系界面活性剤やフッ素系界面活性剤等の界面活性剤を使用することができる。さらに、シリコーン油等の消泡剤を使用することができる。上記カップリング剤、界面活性剤、消泡剤は、それぞれ単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができ、その使用量としては、金属粉１００重量部に対して０〜１０重量部が好ましい。
【００６０】
本発明の導電性接着ペーストには、ペースト組成物の作製時の作業性及び使用時の塗布作業性をより良好ならしめるため、必要に応じて希釈剤を添加することができる。これらの希釈剤としては、ブチルセロソルブ、カルビトール、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸カルビトール、ジプロピ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ジエチルエーテル、α−テルピネオール等の比較的沸点の高い有機溶剤が好ましい。その使用量は導電性接着ペースト全量を基準として０〜３０重量％の範囲で使用することが好ましい。
【００６１】
本発明の導電性接着ペーストには、さらに必要に応じてウレタンアクリレート等の靭性改良剤、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿剤、酸無水物等の接着力向上剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤等を適宜添加することができる。
【００６２】
本発明の導電性接着ペーストは、バインダ成分（Ａ）、金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を、必要に応じて添加される添加剤等とともに、一括又は分割して撹拌器、らいかい器、３本ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を適宜組み合わせ、必要に応じて加熱して混合、溶解、解粒混練又は分散する等して均一なペースト状として得ることができる。この際、単官能のアルカンチオール（Ｃ）は、予めバインダ成分（Ａ）と混合してもよいし、金属粉（Ｂ）を被覆する形態で用いてもよい。
【００６３】
本発明の電子部品搭載基板は、基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が本発明の導電性接着ペーストを硬化してなるものである。以下、本発明の電子部品搭載基板について、図1及び２を用いて説明する。
【００６４】
図１は、本発明の電子部品搭載基板の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図１に示すように、電子部品搭載基板は、基板５上に形成された基板接続端子４と、電子部品１に接続されている電子部品接続端子２とが、導電部材３により電気的に接続された構造を有している。そして、導電部材３は、上述した本発明の導電性接着ペーストを硬化させたものとなっている。
【００６５】
本発明の導電性接着ペーストを用いて電子部品１と基板５とを接着させるには、まず基板５の基板接続端子４上に導電性接着ペーストをディスペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法等により塗布する。次いで、電子部品接続端子２を有する電子部品１を、電子部品接続端子２と基板接続端子４とが導電性接着ペーストを介して電気的に接続されるように基板５に圧着し、その後オーブン又はリフロー炉等の加熱装置を用いて導電性接着ペーストを加熱硬化することにより行うことができる。
【００６６】
本発明の導電性接着ペーストを加熱硬化させるための熱硬化プロセスにおいて、加熱温度（Ｔ）は８０〜２００℃であることが好ましく、加熱時間（ｔ）は１〜１０分間であることが好ましい。このような熱硬化プロセスにより、導電部材３により基板５と電子部品１とが接続された構造の電子部品搭載基板を得ることができる。かかる電子部品搭載基板は、本発明の導電性接着ペーストを用いるとともに、上記熱硬化プロセスにより導電性接着ペーストの硬化を行うことで形成されているため、良好な導電性を得ることができる。
【００６７】
また、本発明の電子部品搭載基板は、図１に示した構造に限定されず、例えば、図２に示す構造を有していてもよい。図２に示す電子部品搭載基板は、基板５上に形成された基板接続端子４と、電子部品１に接続されているリード６とが、本発明の導電ペーストを硬化させてなる導電部材３により電気的に接続された構造を有している。
【実施例】
【００６８】
次に実施例を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００６９】
実施例、及び比較例で用いた材料は、下記の方法で作製したもの、あるいは入手したものである。作製方法の例として実施例１および比較例５を示すが、その他の実施例、及び比較例の樹脂組成、配合比は表１に示すとおりであり、作製方法に関しては実施例１および比較例５と同様である。
【００７０】
実施例１
ＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量：１７０）７０重量部と、ＰＰ−１０１（東都化成株式会社製商品名、アルキルフェニルグリシジルエーテル、エポキシ当量：２３０）２０重量部と、２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）１０重量部とを混合し、３本ロールを３回通してバインダ成分を調製した。
【００７１】
次に、アトマイズ法で作製した平均粒径が５．１μｍの球状銅粉（日本アトマイズ加工株式会社製、商品名ＳＦＲ−Ｃｕ）を希塩酸及び純水で洗浄した後、水１リットルあたりＡｇＣＮ８０ｇ及びＮａＣＮ７５ｇを含むめっき溶液で球状銅粉に対して銀の被覆量が１８重量％（球状銅粉及び銀の合計重量を基準としたときの銀の重量が１８重量％）になるように置換めっきを行い、水洗、乾燥して銀めっき銅粉を得た。
【００７２】
この後、２リットルのボールミル容器内に上記で得た銀めっき銅粉７５０ｇ及び直径が５ｍｍのジルコニアボール３ｋｇを投入し、４０分間回転させて、１０００回のタッピングによるタップ密度が５．９３ｇ／ｃｍ３、相対密度が９３％、比表面積が０．２６ｍ２／ｇ、アスペクト比が平均１．３及び長径の平均粒径が５．５μｍの、球状銅粉の表面が部分的に銀で被覆された（球状銅粉の表面の一部が露出した）略球状銀被覆銅粉である金属粉（ｂ１）を得た。なお、このとき球状銅粉の表面の露出面積の割合を、走査型オージェ電子分光分析装置により測定したところ、銀めっき銅粉の表面の全面積を基準として２０％であった。
【００７３】
ドデカンチオール５重量部をエタノール１００重量部に溶解した溶液に、金属粉（ｂ１）１００重量部を投入し、１時間撹拌した。その後、吸引漏斗でろ過してエタノール溶液を除去して乾燥させ、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）を得た。
【００７４】
次に、上記で得たバインダ成分１００重量部に対し、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）５７０重量部（金属粉（ｂ１）及びバインダ成分の合計体積を基準とした金属粉（ｂ１）の体積比率：３５体積％）を加えて混合し、三本ロールを３回通した後、真空撹拌らいかい機を用いて５００Ｐａ以下で１０分間脱泡処理を行うことにより、導電性接着ペーストを得た。
【００７５】
実施例２〜５、及び比較例１〜４
上述したように、表１に示す組成とした以外は実施例１と同様にして、実施例２〜５及び比較例１〜４の導電性接着ペーストを得た。なお表１に示した材料の詳細は下記の通りである。
【００７６】
５重量％オクタデカンチオール被覆金属粉（ｂ１）：実施例１におけるドデカンチオール１０重量部に替えてオクタデカンチオール１０重量部を用いること以外は、実施例１と同様に操作して作製した。
【００７７】
Ｃ１７Ｚ：２−ヘプタデシルイミダゾール（四国化成工業株式会社製商品名）
Ｃ１１Ｚ−Ａ：２，４−ジアミノ−６−〔２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）〕−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業株式会社製商品名）
２Ｅ４ＭＺ−Ａ：２，４−ジアミノ−６−〔２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）〕−エチル−ｓ−トリアジン（四国化成工業株式会社製商品名）
比較例５
ＹＤＦ−１７０（東都化成株式会社製商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量：１７０）７０重量部と、ＰＰ−１０１（東都化成株式会社製商品名、アルキルフェニルグリシジルエーテル、エポキシ当量：２３０）２０重量部と、２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）１０重量部とを混合し、３本ロールを３回通してバインダ成分を調製した。
【００７８】
次に、アトマイズ法で作製した平均粒径が５．１μｍの球状銅粉（日本アトマイズ加工株式会社製、商品名ＳＦＲ−Ｃｕ）を希塩酸及び純水で洗浄した後、水１リットルあたりＡｇＣＮ８０ｇ及びＮａＣＮ７５ｇを含むめっき溶液で球状銅粉に対して銀の被覆量が１８重量％（球状銅粉及び銀の合計重量を基準としたときの銀の重量が１８重量％）になるように置換めっきを行い、水洗、乾燥して銀めっき銅粉を得た。
【００７９】
この後、２リットルのボールミル容器内に上記で得た銀めっき銅粉７５０ｇ及び直径が５ｍｍのジルコニアボール３ｋｇを投入し、４０分間回転させて、１０００回のタッピングによるタップ密度が５．９３ｇ／ｃｍ３、相対密度が９３％、比表面積が０．２６ｍ２／ｇ、アスペクト比が平均１．３及び長径の平均粒径が５．５μｍの、球状銅粉の表面が部分的に銀で被覆された（球状銅粉の表面の一部が露出した）略球状銀被覆銅粉である金属粉（ｂ１）を得た。なお、このとき球状銅粉の表面の露出面積の割合を、走査型オージェ電子分光分析装置により測定したところ、銀めっき銅粉の表面の全面積を基準として２０％であった。
【００８０】
ドデカンチオール１０重量部をエタノール１００重量部に溶解した溶液に、金属粉（ｂ１）１００重量部を投入し１時間撹拌後、エタノールを気化して除去し、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）を得た。
【００８１】
次に、上記で得たバインダ成分１００重量部に対し、ドデカンチオールを被覆した金属粉（ｂ１）５７０重量部（金属粉（ｂ１）及びバインダ成分の合計体積を基準とした金属粉（ｂ１）の体積比率：３５体積％）を加えて混合し、三本ロールを３回通した後、真空撹拌らいかい機を用いて５００Ｐａ以下で１０分間脱泡処理を行うことにより、導電性接着ペーストを得た。
【００８２】
比較例６
ドデカンチオール１０重量部に替えてオクタデカンチオール１０重量部を用いること以外は、比較例５と同様に操作して、導電性接着ペーストを得た。
【００８３】
前記実施例１〜５及び比較例１〜６に係る導電性接着ペーストの特性を下記の方法で測定した。その結果を表１に示す。
【００８４】
（１）体積抵抗率：１ｍｍ×５０ｍｍ×０．０３ｍｍに形成した上記導電性接着ペーストを、最高到達温度が約２００℃、加熱時間は１０分となるようにリフロー炉（古河電気工業株式会社製、サラマンダ ＸＮＡ−６４５ＰＣ）を設定し、大気雰囲気下において硬化させ試験片を作製した。作製した試験片を用いて四端子法で体積抵抗率を測定した。
【００８５】
（２）せん断接着力：上記導電性接着ペーストをパラジウムめっきリードフレーム（ＰＰＦ、ランド部：１０ｍｍ×８ｍｍ）上に約０．２ｍｇを塗布し、この上に２ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップ（厚さ０．４ｍｍ）を圧着し、最高到達温度が約２００℃、加熱時間は１０分となるようにリフロー炉（古河電気工業株式会社製、サラマンダ ＸＮＡ−６４５ＰＣ）を設定し、大気雰囲気下において加熱処理を行った。これを万能型ボンドテスタ（デイジ社製、４０００シリーズ）を用い、測定スピード５００μｍ／ｓ、測定高さ１２０μｍ、室温（約２５℃）でのせん断強さ（ＭＰａ）を測定した。
【表１】
【００８６】
実施例１と比較例１、実施例３と比較例２、実施例４と比較例３、実施例５と比較例４を比較すると分かるように、ドデカンチオールを添加することにより導電性が向上する。実施例２と比較例１を比較すると分かるように、オクタデカンチオールを添加することにより導電性が向上する。
【００８７】
実施例１と比較例５を比較すると分かるように、ドデカンチオールの添加量が多すぎると、接着力が低下する。実施例２と比較例６を比較すると分かるように、オクタデカンチオールの添加量が多すぎると、接着力が低下する。
【符号の説明】
【００８８】
１ 電子部品
２ 電子部品接続端子
３ 導電部材
４ 基板接続端子
５ 基板
６ リード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする導電性接着ペースト。
【請求項２】
前記金属粉（Ｂ）は、その表面が前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）で被覆されてなるものである請求項１記載の導電性接着ペースト。
【請求項３】
基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が請求項１又は２に記載の導電性接着ペーストを硬化してなる電子部品搭載基板。
【請求項１】
エポキシ樹脂とイミダゾール誘導体を含有するバインダ成分（Ａ）、銅粉又は銅合金粉の表面が部分的に銀で被覆された金属粉（Ｂ）及び単官能のアルカンチオール（Ｃ）を含む導電性接着ペーストであって、前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）を金属粉（Ｂ）に対し０．０００１〜５重量％含むことを特徴とする導電性接着ペースト。
【請求項２】
前記金属粉（Ｂ）は、その表面が前記単官能のアルカンチオール（Ｃ）で被覆されてなるものである請求項１記載の導電性接着ペースト。
【請求項３】
基板と電子部品とが導電部材により接続された構造を有する電子部品搭載基板であって、前記導電部材が請求項１又は２に記載の導電性接着ペーストを硬化してなる電子部品搭載基板。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２４５９３８（Ｐ２００９−２４５９３８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５７８４２（Ｐ２００９−５７８４２）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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