導電性接着剤とその製造方法及びそれを含む電子装置
【課題】導電性接着剤、その製造方法、及び前記導電性接着剤を含む電子装置を提供すること。
【解決手段】
本発明の導電性接着剤は、導電性粒子と；Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；ナノ粉末と；熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる。
【解決手段】
本発明の導電性接着剤は、導電性粒子と；Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；ナノ粉末と；熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性接着剤とその製造方法及びそれを含む電子装置に係り、特に、電気伝導性及び接着力に優れ且つ製造コストが低い導電性接着剤、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性接着剤は、プリント基板上に導電回路を形成する場合、液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）などにおいて電極又は集積回路（ＩＣ）チップを形成する場合、半導体装置において素子と電極とを接着させる場合、太陽電池において電極を形成する場合など、多様な電子装置を製造する過程で広く用いられている。
【０００３】
従来の導電性接着剤は、主に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カーボン（Ｃ）などの導電性粉末にバインダー、有機溶剤及び添加剤などを加えてペースト状に混合することにより製造された。特に、高い導電性が要求される分野の場合、金粉末、銀粉末、パラジウム粉末又はこれらの合金粉末が主に用いられていた。それらの中でも、銀粉末を含有する導電性ペーストは、導電性が良好であってプリント配線板、電子部品などの配線層（導電層）、或いは電子部品の電気回路又は電極の形成に主に使用されてきたが、これらは高温多湿の雰囲気下で電界が印加されると、電気回路又は電極にイオンマイグレーション（ｉｏｎ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）現象が発生し、所望しない部分で電極又は配線が短絡してしまうという問題が発生した。また、一般に導通抵抗に優れた導電性接着剤を形成するためには導電性接着剤に対して銀粉末が７０〜９０重量％程度含まれなければならないので、銀粉末の価格により導電性接着剤の価格も高くなるという問題が発生した。特に、導電性接着剤が多様な電子装置に使用されることにより使用量が急激に増加し、これにより銀粉末を代替し或いは銀粉末の使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性がさらに増加した。しかも、銀粉末の他にも、従来から使用されている金粉末やパラジウム粉末の価格も高価であるから、その使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性が求められた。
【０００４】
このために、銀粉末に比べて価格が非常に低い銅を導電性充填剤として使用しようとする試みがあった。ところが、銅が空気、水分、高熱又は他の酸化剤などに晒される場合、酸化銅（ｃｏｐｐｅｒ ｏｘｉｄｅ）が形成され、これにより導電性接着剤の電気伝導度が急激に減少するという問題が発生した。
【０００５】
導電性接着剤は、プリント基板上に導電回路を形成する場合、液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）などにおいて電極又は集積回路（ＩＣ）チップを形成する場合、半導体装置において素子と電極とを接着させる場合、太陽電池において電極を形成する場合など、多様な電子装置を製造する過程で広く用いられている。
【０００６】
従来の導電性接着剤は、主に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カーボン（Ｃ）などの導電性粉末にバインダー、有機溶剤及び添加剤などを加えてペースト状に混合することにより製造された。特に、高い導電性が要求される分野の場合、金粉末、銀粉末、パラジウム粉末又はこれらの合金粉末が主に用いられていた。それらの中でも、銀粉末を含有する導電性ペーストは、導電性が良好であってプリント配線板、電子部品などの配線層（導電層）、或いは電子部品の電気回路又は電極の形成に主に使用されてきたが、これらは、高温多湿の雰囲気下で電界が印加されると、電気回路又は電極にイオンマイグレーション（ｉｏｎ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）現象が発生し、所望しない部分で電極又は配線が短絡してしまうという問題が発生した。また、一般に、導通抵抗に優れた導電性接着剤を形成するためには導電性接着剤に対して銀粉末が７０〜９０重量％程度含まれなければならないので、銀粉末の価格により導電性接着剤の価格も高くなるという問題が発生した。特に、導電性接着剤が多様な電子装置に使用されることにより使用量が急激に増加し、これにより銀粉末を代替し或いは銀粉末の使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性がさらに増加した。しかも、銀粉末の他にも、従来から使用されていた金粉末、パラジウム粉末の価格も高価であるから、その使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性が求められた。
【０００７】
このために、銀粉末に比べて価格が非常に低い銅を導電性充填材として使用しようとする試みがあった。ところが、銅が空気、水分、高熱又は他の酸化剤などに晒される場合、酸化銅が形成され、これにより導電性接着剤の電気伝導度が急激に減少するという問題が発生した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の技術的課題は、導電性及び接着力に優れた導電性接着剤、その製造方法及びそれを含む装置を提供することにある。また、本発明の技術的課題は、導電性接着剤に含まれた高価な金属粉末を低価な導電性粒子で代替し或いは高価な金属粉末の使用量を減少させることにより、製造コストが低いうえに、電気伝導性及び接着力に優れた導電性接着剤及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある観点によれば、導電性粒子と；Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；ナノ粉末と；熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、導電性接着剤を提供する。
【００１０】
この際、前記第１バインダーは、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００１１】
また、前記第２バインダーは、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂及びアクリル変性水素添加樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００１２】
また、前記導電性接着剤は防錆剤をさらに含み、前記防錆剤はアミン系化合物又はアンモニウム系化合物を含むことが好ましい。
【００１３】
また、前記ナノ粉末は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００１４】
また、前記導電性接着剤に対し、前記導電性粒子は３０〜８５重量％、前記低融点合金粉末は５〜５０重量％、前記ナノ粉末は３〜１３重量％含まれることが好ましい。
【００１５】
また、前記導電性粒子、前記低融点合金粉末及び前記ナノ粉末の粒子径は、導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子、或いは低融点合金粉末の粒子≧導電性粒子≧ナノ粉末の粒子であることが好ましい。
【００１６】
また、低融点合金粉末はＳｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ系、及びＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金であることが好ましい。
【００１７】
また、前記低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【００１８】
また、前記導電性粒子は金属粉末からなってもよい。
【００１９】
また、前記金属粉末は銅粉末のみからなることが好ましい。
【００２０】
また、前記導電性粒子は、コアと、前記コアの表面に形成されるコーティング層とを含んでなってもよい。
【００２１】
この際、前記コアは導電性コアであり、前記導電性コアはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ及びＡｌよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２２】
また、前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた、前記導電性コアとは異なる一つ以上の金属物質を含むことが好ましい。
【００２３】
また、前記コアは非導電性コアであり、前記非導電性コアはガラス、セラミック及び樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２４】
また、前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグラナミン樹脂、フェノール−ホルマリン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリールフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂及びシリコン樹脂よりなる群から選ばれる一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２５】
前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２６】
また、前記コーティング層は少なくとも一つのコーティング層からなってもよい。
【００２７】
また、前記導電性接着剤は、活性剤をさらに含み、前記活性剤は、コハク酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、パルミチン酸（ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ）、３−フッ化ホウ素エチルアミド錯体、ブチルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチルアミン塩化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、２，２−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸塩、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、ラウリン酸（Ｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）、及びメムテトラヒドロフタル酸無水物（Ｍｅｍｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）よりなる群から選ばれる少なくとも一つの活性剤であることが好ましい。
【００２８】
本発明の他の観点によれば、熱硬化性樹脂とロジン化合物に、水素化ヒマシ油、シロキサンイミド、液状ポリブタジエンゴム、シリカ、及びアクリレートよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を添加して改質する段階と、前記熱硬化性樹脂に導電性粒子と、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と、ナノ粉末とを混合して混合物を形成する段階と、前記混合物を分散させる段階とを含んでなる、導電性接着剤の製造方法を提供する。
【００２９】
この際、前記導電性粒子は無電解メッキ法でコーティング層が形成されてもよい。
【００３０】
本発明の別の観点によれば、導電性粒子と；Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；ナノ粉末と；熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、電子装置を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る導電性接着剤は、低融点合金粉末と樹脂を導電性粒子の間に分散させて優れた電気伝導性及び接着力を示す。
【００３２】
また、導電性粒子は、コア−シェル構造で形成し、コアに安定性を与えて費用を節減することができるという効果がある。
【００３３】
また、本発明に係る導電性接着剤の製造方法は、高価な金属を低価な金属又はコア−シェル構造の導電性粒子で代替し、或いは高価な金属粉末の使用量を減少させて製造コストを低めることができる。なお、本発明に係る導電性接着剤を含む電子装置は、電気伝導性及び接着力に優れた導電性接着剤を使用することにより、電子装置の信頼度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係る導電性接着剤を含む半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。第１、第２などの用語は多様な構成要素を区別して説明するために使用されるものに過ぎず、本発明の構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。本出願において、「含む」などの用語は、明細書上に記載された特徴又は段階又はこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするもので、一つ又はそれ以上の他の特徴又は段階又はこれらの組み合わせの存在又は付加可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。別途定義しない限り、技術的又は科学的な用語を含んでここで使用される全ての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同一の意味を持っている。
【００３６】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤は、導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末及び熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと、ロジン（ｒｏｓｉｎ）化合物を含む第２バインダーを含むことができる。
【００３７】
導電性粒子は、金属粉末、又はコアと前記コアの表面に形成されるコーティング層とを有するコア−シェル構造の粒子で形成できる。一例として、金属粉末としては銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）粉末など、又はこれらの組み合わせが使用できる。他の例として、コアは導電性コアであり、導電性コアはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ及びＡｌよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含む。また、コーティング層はＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた、前記導電性コアに使用された金属とは異なる材質の金属からなる。例えば、コアとして銅（Ｃｕ）が使用され、コーティング層として金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）が使用されてもよい。また、コアとしてニッケル（Ｎｉ）が使用され、コーティング層として金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）が使用されてもよい。通常、コーティング層として低価な金属を使用することが好ましい。
【００３８】
低融点合金粉末としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金粉末が使用できる。低融点合金粉末の溶融点は１３０℃〜２５０℃、好ましくは１３８℃〜２２０℃、より好ましくは１３８℃〜１８０℃である。
【００３９】
例えば、Ｓｎ−Ｂｉ系合金の融点は１３７℃〜１３８℃であり、Ｓｎ／Ｐｂ系合金の融点は１８７℃であり、Ｓｎ／Ｉｎ系合金の融点は１４８℃〜１５５℃である。本発明の一実施例では、Ｓｎ／Ｂｉ系合金粉末を使用することができ、特に価格が低く且つ融点が低いＳｎ４２／Ｂｉ５８を使用することが好ましい。ここで、Ｓｎ４２／Ｂｉ５８はＳｎ４２重量％、Ｂｉは５８重量％含まれた合金を意味する。また、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金も好ましく使用できる。また、Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．０／Ｃｕ０．５又はＳｎ９８．５／Ａｇ１．０／Ｃｕ０．５及びＳｎ９９／Ａｇ０．３／Ｃｕ０．７も好ましく使用できる。
【００４０】
ナノ粉末としてはＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンのうち一つ以上の物質が使用できる。本発明において、ナノ粉末は粒子径が導電性粒子又は低融点合金粉末より小さい微細粉末を意味し、ナノ粉末は粒子径１０ｎｍ〜１００ｎｍの粉末を意味する。粉末内の各粒子のサイズ間に微細な差異があるが、粉末に最も多く分布する粒子径或いは平均粒子径を粉末の粒子径として看做すことができる。
【００４１】
導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末は球状、フレーク状又は針状の形状でありうる。導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末などは、一般に球状であるが、各粒子が完全な球状でない場合、その粒子径は粒子の内部を通過する最も長い線分の長さと最も短い線分の長さとの平均値で定義する。各粒子が球状に近い場合、その粒子径は球の直径値に近くなるであろう。
【００４２】
導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末は、導電性充填剤の役目をし、それぞれの粒子径に対する限定はないが、それぞれの粒子径は、導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子、或いは低融点合金粉末の粒子≧導電性粒子≧ナノ粉末粒子の関係を持ってもよく、好ましくは導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子の関係を持つ。
【００４３】
これは、導電性粒子より粒子径が小さい低融点合金粉末が導電性粒子の間に分散して低温（例えば、１３８℃）で溶融して液状化した後、導電性粒子間の空隙の間に染み込んで導電性粒子同士を結合させて電気伝導性及び接着力を向上させることができるためである。
【００４４】
また、低融点合金粉末は、短時間で熱硬化してしまい導電性粒子の空隙の間への染み込みが十分に行われないので、導電性粒子又は低融点合金粒子より粒子径がさらに小さいナノ粉末が導電性粒子の間の残余空隙を満たすことにより、空隙に存在している湿度と酸素を外へ追い出して導電性粒子の腐食及び高分子の退化を抑制させ、接着力と電気伝導度をさらに高めることができる。
【００４５】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤において、導電性粒子の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであり、好ましくは０．１μｍである。導電性粒子の粒子径が０．０５μｍ以下であれば、分散性が良くなく、導電性粒子の粒子径が１０μｍ以上であれば、空隙率が大きくなって粒子間の接点が減少し、これにより電気伝導度が低くなりうる。また、低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．１μｍであり、ナノ粉末の粒子径は１０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍである。ナノ粉末は銅粉末、低融点粉末より粒子径が小さい。
【００４６】
第１バインダーとしては熱硬化性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）及び熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂のうち一つ以上の物質が使用できる。熱硬化性樹脂は、強い接着力で銅粉末間の間隙を最小化して伝導度を向上させる上で最も重要な役目をする。
【００４７】
第２バインダーとしてはロジン化合物が使用される。ロジン化合物としては、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂及びアクリル変性水素添加樹脂のうち一つ以上の物質が使用できる。ロジンは、松ヤニを蒸留して得る天然樹脂であって、アビエチン酸を主成分とし、ネオアビエチン酸、レポピマール酸、ヒドロアビエチン酸、ピマール酸、デキストン酸などの樹脂酸を含有する物質を意味する。ロジン化合物は活性剤などと混合されて溶剤（ｆｌｕｘ）として使用され、低融点合金粉末の半田付けを活性化させる。また、ロジン化合物は濡れ性（ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ）を向上させる。
【００４８】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤が接触面に塗布されてから熱硬化するとき、低温（１３８℃〜１８７℃）でまず低融点合金粉末が溶融して液相に変わり、液状の低融点合金粉末は接点面と導電性粒子の空隙の間に分布しながら第１次半田付けが行われる。その後、１５０℃〜２００℃で熱硬化性樹脂の２次硬化によって収縮が行われる。その結果、接着性が高まり、既存の伝導性接着剤より強い接着力を示すことができる。一方、低融点合金粉末が短時間溶融することにより十分な流動性を持つことができず、導電性充填剤の伝導性が低下するおそれもあるので、ナノ粉末をさらに含んでナノ粉末が導電性粒子の間に分散するようにした。その結果、ナノ粉末が導電性粒子と低温合金粉末との間の空隙を埋めながらブリッジの役目をして、抵抗が最小化され且つ電気伝導度が増加することができる。
【００４９】
これに加えて、添加剤として、溶媒、硬化剤、活性剤、防錆剤（ｒｕｓｔ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）、還元剤、チキソトロープ剤及び粘増剤などが使用できる。
【００５０】
溶媒としては、グリシジルエーテル類（ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒｓ）、グリコールエーテル類（ｇｌｙｃｏｌ ｅｔｈｅｒｓ）及びα−テルピネオール（ａｌｐｈａ−Ｔｅｒｐｉｎｅｏｌ）のうち少なくとも一つの物質が使用できる。
【００５１】
硬化剤としては、脂肪族アミン硬化剤（エポキシ硬化剤）、酸無水物系硬化剤、アミド系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、潜在性硬化剤などが使用できる。特に、潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（３−（３，４−ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）−１，１−ｄｉｍｅｔｈｙｌｕｒｅａ））、２−フェニル−４−メチル−４−ヒドロキシメチルイミダゾール、アミンアダクト系化合物、ジヒドリド化合物、オニウム塩（スルホニウム塩、ホスホニウム塩など）、ビフェニルエーテルブロックカルボン酸又は多価カルボン酸の活性エステルが使用できる。潜在性硬化剤は、硬化剤の硬化を促進させる硬化促進剤であって、硬化温度を低めようとするときに添加することにより、硬化速度を調節することができる。
【００５２】
活性剤としては、コハク酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、パルミチン酸（ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ）、３−フッ化ホウ素エチルアミド錯体、ブチルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチルアミン塩化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、２，２−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸塩、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、ラウリン酸（ｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）、及びメムテトラヒドロフタル酸無水物（ｍｅｍｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）のうち少なくとも一つの物質が使用できる。活性剤は、ロジンのアビエチン酸の機能を助けて活性化させる役目をする。ロジンの主成分であるアビエチン酸は、低融点合金粉末が溶融して容易に液状に変わるように助けてくれるもので、電子素子の基板面の銅板に形成された酸化被膜を殆ど公差なく除去（掃除）し、低融点合金粉末が電子素子の基板面によく接合されるようにする。ところが、導電性接着剤のうち、低融点合金粉末の他にも第１バインダーや銅粉末などの添加物の含量が増えてこのような機能が阻害される場合、活性剤は上述したアビエチン酸の機能を助けて活性化させる。
【００５３】
防錆剤（ｒｕｓｔ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）としては、アミン系防錆剤及びアンモニウム系防錆剤のうち少なくとも一つの物質が使用できる。防錆剤は、熱硬化の際に溶剤内に在る水分、溶剤が気化しながら吸収する水分、大気中の湿度、及び金属粉末空隙の間に存在する湿度及び酸素が放出されるとき、１００℃以上で徐々に気化して湿度と酸素を除去し、金属粉末の外部に錯化合物を形成して金属粉末の腐食を防止する。
【００５４】
還元剤としてはヒドラジン系とアルデヒド系還元剤が使用できる。還元剤は、導電性金属が酸化するとき、これを還元させて電気伝導性の低下を防止する役目をする。ヒドラジン系還元剤は、ヒドラジン、ヒドラジン水和物、硫酸ヒドラジン、炭酸ヒドラジン及びヒドラジンヒドロクロリドを含む。
【００５５】
アルデヒド系還元剤は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド及びプロピオンアルデヒドを含む。
【００５６】
チキソトロープ剤は、印刷性を向上させるためのもので、湿潤性、濡れ性、揺変性を上昇させて、接着剤が柔らかく塗布され且つ迅速に固まるようにすることができる。チキソトロープ剤としては、水添カストワックス、ポリアミドワックス、ポリオレフィンワックス、ダイマー酸、モノマー酸、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリアミンアミドカルボン酸塩、カルナウバワックス（ｃａｒｎａｕｂａ ｗａｘ）、コロイド状シリカ、ベントナイト系粘土が使用できる。粘増剤は、粘度を高めるために使用する物質であって、エチルセルロース（ｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ｈｙｄｒｏｐｒｏｐｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）が使用できる。一方、低電圧用接着剤と高電圧用接着剤の場合、要求される抵抗値が互いに異なる。例えば、低電圧用導電性接着剤は半導体チップボンディングに使用され、１００ｍΩ〜１０００ｍΩの面抵抗が要求され、主に接着力を重要視し、高電圧用導電性接着剤は５０ｍΩ未満の面抵抗が要求され、接着力より電気的特性を重要視する。これを調節するために導電性粒子、低融点合金粉末及びナノ粉末の含量を適切に調節することができる。
【００５７】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤では、導電性粒子が３０〜８５重量％、低融点合金粉末が５〜５０重量％、ナノ粉末が３〜１３重量％含まれることが好ましく、第１バインダー、第２バインダー及び添加剤を含む有機合成物は７〜１５重量％含まれることが好ましい。ところが、これは一実施例に過ぎず、本発明の権利範囲を限定するものではない。
【００５８】
本発明の他の実施例に係る導電性接着剤は、導電性粒子のコアが非伝導性コアから構成されてもよい。非導電性コアは、ガラス、セラミック及び樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことができる。本発明に係る非導電性コアを使用する場合、製造コストを低めながら同等水準以上の品質を維持することができる。導電性充填剤として導電性粒子、低融点合金粉末及びナノ粉末を含み、この際、使用できる樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール−ホルマリン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリールフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂及びシリコン樹脂が例示できる。
【００５９】
その他、導電性樹脂のコーティング層、低融点合金粉末、第１バインダー、第２バインダー、及びその他の添加剤は上述した実施例と類似又は同一に含むことができ、ナノ粉末は必要に応じて添加又は省略してもよい。
【００６０】
非導電性コアを使用する場合、導電性コアを使用するときより費用をさらに節減することができるうえ、弾性力に優れるという利点がある。
【００６１】
本発明の別の実施例に係る導電性接着剤は、導電性コアにコーティング層が多重に形成される。コーティング層は、例えば、樹脂をコアとして使用し、第１コーティング層としてニッケルを使用し、第１コーティングの表面にさらに第２コーティング層として銅を使用することができる。或いは、樹脂をコアとして使用し、第１コーティング層としてニッケルを使用し、第１コーティングの表面にさらに第２コーティング層として銅を使用し、第２コーティング層の表面に第３コーティング層として半田を使用することができる。
【００６２】
コーティング層を多重に形成する場合、より安定性のある導電性粒子を形成することができる。例えば、コアを樹脂とし且つ銅を第１コーティング層として使用する場合、樹脂と銅との接合性をより強化させるために樹脂に表面処理を施す方法とは異なり、樹脂との親和力があるニッケルを第１コーティング層として選択し、ニッケルより低融点合金粉末との親和力がある銅を第２コーティング層として使用することができる。
【００６３】
また、樹脂との親和力があるニッケルを第１コーティング層として選択し、ニッケルより低融点合金粉末との親和力がある銅を第２コーティング層として使用し、第２コーティング層の表面にさらに半田を第３コーティング層としてさらに形成することができる。
【００６４】
導電性接着剤の製造及び物性の評価
次に、下記の実施例及び比較例を参照して本発明の導電性接着剤について詳細に説明する。本発明はこれらの例に限定又は制限されるものではない。
【００６５】
実施例１：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ（ｅｐｏｘｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｗｅｉｇｈｔ）１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ（Ｐｈｅｎｏｌ Ｎｏｖｏｌａｃ Ｅｐｏｘｙ Ｒｏｓｅｎ）１０．４０重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させて溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％及び潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させて溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に、安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００６６】
前記完成した合成物１００ｇに、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜１０μｍ）５１３．３３ｇ及びＳｎＢｉ粉末２２０ｇ（１〜１０μｍ）を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００６７】
実施例２：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例１と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００６８】
実施例３：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例１と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００６９】
実施例４：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ１０．４０重量％及び第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させて溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％及び潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００７０】
前記完成した合成物１００ｇに、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜３μｍ）５１３．３３ｇ及びＳｎＢｉ粉末２２０ｇ（１〜５μｍ）を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００７１】
実施例５：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７２】
実施例６：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７３】
実施例７：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
バインダーとしてＥＥＷ１９０〜２２０（ｇ／ｅｑ）の高性能エポキシ樹脂３３．３８重量％を水素添加し、硬化剤としてジアンジアミド３重量％を水添カストワックス５重量％で改質したものを加えて、８０℃未満で溶媒に溶解させた。溶媒としてグリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４８．４７重量％を用いた。硬化促進剤として３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（３−（３，４−ｄｉｃｈｌｒｏｐｈｅｎｙｌ）−１，１−ｄｉｍｅｔｈｙｕｒｅａ）を１．１５重量％添加し、分散剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート（Ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｅｌｅｎ Ｓｏｒｂｉｔａｎ Ｍｏｎｏｏｌｅａｔｅ）を１．００重量％添加した後、８０℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤１．５０重量％、還元剤としてヒドラジン１．００重量％を添加し、１００℃で加温させながら攪拌して溶解させる。その後、チキソトロープ剤と増粘剤としてポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００７４】
前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜３μｍ）７２３．３３ｇと銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇとを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００７５】
実施例８：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例７と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７６】
実施例９：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例７と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７７】
実施例１０：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４７．６８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ１８４〜１９０（ｇ／ｅｑ）のビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ ｏｆ ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ）１３．３８重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）１０．３９重量％を１００℃未満で攪拌しながら溶解させた後、第３バインダー兼硬化剤としてのフェノール−メラミン縮重合樹脂１０．００重量％に酸無水物系硬化剤としての３または４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と硬化促進剤としての３次アミン系硬化剤２，４，６−トリ（ジメチルアミノメチル）フェノール（２，４，６−ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ）１．１５重量％を１００℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１５重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．２５重量％及びアジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）４．５０重量％を１００℃未満で加温、攪拌しながら溶解させることにより、溶剤を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、１５０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と増粘剤として水添カストワックス２．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜３μｍ）３７３．３３ｇとＳｎＢｉ粉末３５０ｇ（１〜５μｍ）と銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００７８】
実施例１１：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７９】
実施例１２：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００８０】
実施例１３：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ（ｅｐｏｘｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｗｅｉｇｈｔ）１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ（Ｐｈｅｎｏｌ Ｎｏｖｏｌａｃ Ｅｐｏｘｙ Ｒｏｓｅｎ）１０．４０重量％及び第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させながら溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００８１】
前記完成した合成物１００ｇに銅粉末（１〜３μｍ）５１３．３３ｇ及びＳｎＢｉ粉末２２０ｇ（１〜５μｍ）を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８２】
実施例１４：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４７．６８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ１８４〜１９０（ｇ／ｅｑ）のビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ ｏｆ ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ）１３．３８重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）１０．３９重量％を１００℃未満で攪拌しながら溶解させた後、第３バインダー兼硬化剤としてのフェノール−メラミン縮重合樹脂１０．００重量％に酸無水物系硬化剤としての３または４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と硬化促進剤としての３次アミン系硬化剤２，４，６−トリ（ジメチルアミノメチル）フェノール（２，４，６−ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ）１．１５重量％を１００℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１５重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．２５重量％及びアジピン酸４．５０重量％を１００℃未満で加温、攪拌しながら溶解させることにより、溶剤を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％及び還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、１５０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と増粘剤として水添カストワックス２．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として、銅粉末（１〜３μｍ）３７３．３３ｇとＳｎＢｉ粉末３５０ｇ（１〜５μｍ）と銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇとを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８３】
実施例１５：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
バインダーとしてＥＥＷ１９０〜２２０（ｇ／ｅｑ）の高性能エポキシ樹脂３３．３８重量％を水添カストワックス５重量％に改質した後、グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４８．４７重量％を溶媒として用いて８０℃未満で溶解させた後、硬化剤としてジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）を３重量％添加し、硬化促進剤として３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（３−（３，４−ｄｉｃｈｌｒｏｐｈｅｙｌ）−１，１−ｄｉｍｅｔｈｙｌｕｒｅａ）を１．１５重量％添加し、分散剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート（Ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｓｏｒｂｉｔａｎ Ｍｏｎｏｏｌｅａｔｅ）を１．００重量％添加した後、８０℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤１．５０重量％、還元剤としてヒドラジン１．００重量％を添加し、１００℃で加温させながら攪拌して溶解させる。その後、チキソトロープ剤と増粘剤としてポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として銅粉末（１〜３μｍ）７２３．３３ｇと銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇとを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８４】
実施例１６：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてＥＥＷ（ｅｐｏｘｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｗｅｉｇｈｔ）１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ（Ｐｈｅｎｏｌ Ｎｏｖｏｌａｃ Ｅｐｏｘｙ Ｒｏｓｅｎ）１０．４０重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させて溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させて溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００８５】
前記完成した合成物に銅粉末、ＳｎＢｉ粉末及び銀ナノ粉末を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８６】
実施例１７：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例１６と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００８７】
比較例１：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（ＤＮＰ社製、製品名：ＭＳ−１００）を準備した。
【００８８】
比較例２：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（ＡＢＬＥＢＯＮＤ社製、製品名：３２３０）を準備した。
【００８９】
比較例３：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（Ａｂｌｅｓｔｉｋ社製、製品名：ＡＢＬＥＢＯＮＤ ８３９０）を準備した。
【００９０】
比較例４：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（三井社製、製品名：ＭＳＰ−８１２Ｂ）を準備した。
【００９１】
実験例１：伝導性接着剤の評価（携帯電話ビルドアップ積層基板用）
比較例１の接着剤と実施例１の接着剤を携帯電話用積層基板上に開口部１５０μｍのスクリーン実装機を用いて塗布し、硬化器を用いて７５℃で１分間仮硬化させた後、同様の方法で基板に５回積層印刷した後、６５℃で５００秒（８分２０秒）１次硬化させ、１６５℃で１０００秒（１６分４０秒）２次硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗、硬度を測定し、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ、Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｂｉａｓ ｔｅｓｔ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表１は試験項目と試験結果を示す。表１を参照すると、実施例１の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足させる或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１の接着剤は粘度及び接合強度において比較例１の接着剤より優れた特性を示す。
【００９２】
【表１】
【００９３】
表１を参照すると、実施例１の接着剤は、粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１の接着剤は粘度及び接合強度で比較例１の接着剤より優れた特性を示す。
【００９４】
実験例２：伝導性接着剤の評価（ＩＣチップボンディング用）
比較例２の接着剤と実施例４のＩＣチップ上にディスペンサー型実装機を用いて塗布した後、オーブンを用いて１７５℃で１５分間硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗及び硬度を測定し、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表２は試験項目と試験結果を示す。表２を参照すると、実施例２の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）、熱重量分析法（ＴＧＡ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例２の接着剤は粘度及び接合強度で比較例２の接着剤より優れた特性を示す。
【００９５】
【表２】
【００９６】
実験例３：伝導性接着剤の評価（ＥＭＩ用）
実施例７で製造した伝導性接着剤の物性を評価した結果、粘度４００Ｋｃｐｓ（ブルックフィールド２５度、１０ＰＰＭ）、チキソトロープ性６．８ｃｐ及び面抵抗８５０ｍΩを示し、これはＥＭＩ用として使用することができる。
【００９７】
実験例４：伝導性接着剤の評価（ＩＣチップボンディング）
比較例３の接着剤と実施例１３の接着剤をＩＣチップ上にディスペンサー型実装機を用いて塗布した後、オーブンを用いて１７５℃で１５分間硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗及び硬度を測定し、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表３は試験項目と試験結果を示す。表３を参照すると、実施例１３の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１３の接着剤は粘度及び接合強度において比較例３の接着剤より優れた特性を示す。
【００９８】
【表３】
【００９９】
実験例５：伝導性接着剤の評価（スルーホール充填用）
比較例４の接着剤と実施例１４の接着剤をプリント基板（ＰＣＢ）上にメタルマスクを用いてスクリーン方式で塗布した後、オーブンで硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗及び硬度を測定し、熱衝撃試験冷熱循環（ＴＣ）試験、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表４は試験項目と試験結果を示す。表４を参照すると、実施例１４の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、ＴＣ実験、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１４の接着剤は粘度及び接合強度において比較例４の接着剤より優れた特性を示す。
【０１００】
【表４】
【０１０１】
実験例６：伝導性接着剤の評価（ＥＭＩ用）
実施例１５で製造した伝導性接着剤の物性を評価した結果、粘度４００Ｋｃｐｓ（ブルックフィールド２５度、１０ＰＰｍ）、チキソトロープ性６．８ｃｐ及び面抵抗８５０ｍΩを示し、これはＥＭＩ用として使用することができる。
【０１０２】
実験例７：伝導性接着剤の評価（ＰＣＢ Ｓｔａｃｋ Ｖｉａ用）
比較例３の接着剤と実施例１６、１７の接着剤を携帯電話用積層基板上に開口部１５０μｍのスクリーン実装機を用いて塗布し、硬化器を用いて７５℃で１分間仮硬化させた後、同様の方法で基板に５回積層印刷し、その後、６５℃で５００秒（８分２０秒）１次硬化させ、１６５℃で１０００秒（１６分４０秒）２次硬化させた。その後、ＰＰＧ（ガラス繊維にエポキシ樹脂が含浸された絶縁体）を敷き、その上に繰り返して４層基板を積層し、この４層基板２枚で８層両面基板を製作した後、２００℃で８０分間予熱とラミネートを行い、プリントされたバンプがＰＰＧを貫通して電極が接続された８層基板を製作し、その後、全体及び個別バンプに対して熱衝撃試験冷熱循環（ＴＣ：−６５℃〜１５０℃、５００サイクル）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ：８５℃８５％５００時間）、リフロー試験（２５０℃）、はんだ浸漬試験（ＳＤＴ：２６０℃２０秒５回）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表５は銀試験項目と試験結果を示す。表５を参照すると、実施例１６、１７の接着剤は熱衝撃試験冷熱循環（ＴＣ：−６５℃〜１５０℃、５００サイクル）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ：８５℃８５％５００時間）、リフロー試験（２５０℃）、はんだ浸漬試験（ＳＤＴ：２６０℃２０秒５回）の結果で却って抵抗値が低くなる特性を示すことが分かる。
【０１０３】
【表５】
【０１０４】
一方、前述した実験例において、ＴＨＢ検査は導電性インクでプリントされた基板を恒温恒湿器（８５℃、湿度８５％）に入れて１００時間〜５００時間維持しながら初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
【０１０５】
ＴＣ検査は導電性インクでプリントされた基板を低温（−６５℃）から高温（＋１５０℃）へ移動させて熱衝撃を５００サイクル行い、初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
リフロー検査は、導電性インクでプリントされた基板をリフローオーブンに入れて半田溶融温度以上（２４５℃又は２６０℃）で加熱して初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
【０１０６】
ＳＤＴ（Ｓｏｌｄｅｒ ｄｉｐｐｉｎｇ ｔｅｓｔ）検査は、導電性インクでプリントされた基板を耐熱性テープで包み、２６０℃又は２８８℃にセットされた半田液に浸漬させた後、初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
【０１０７】
導電性接着剤の製造方法
次に、図１を参照して、本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法について説明する。図１は本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法を示す概略ブロック図である。図１を参照すると、本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法は、溶剤、バインダー及び添加剤を混合する段階（Ｓ１１）、充填剤を混合・攪拌させた後、脱泡する段階（Ｓ１２）、前記混合物を３本ロールミルで分散させ、脱泡する段階（Ｓ１３）、及び製造した導電性接着剤を出庫検査及び包装する段階（Ｓ１４）を含む。
【０１０８】
前記Ｓ１１段階では、熱硬化性樹脂とロジンを溶媒に溶解させながら改質剤、チキソトロープ剤、活性剤、防錆剤などを添加して有機合成物を作った後、温度を常温以下に下げて熟成させる。特に、熱硬化性樹脂とロジン化合物は、強靭性が弱いため強い衝撃によって接合面が破れて部品が短絡するおそれがあるので、水素化ヒマシ油、シロキサンイミド、液状ポリブタジンゴム、シリカ、及びアクリレートのうち少なくとも一つの物質を添加して改質することが好ましい。前記Ｓ１２工程では、充填剤としての導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末を入れ、攪拌器で混合した後、脱泡する。その後、前記Ｓ１３工程では、攪拌器で混合した物質を３本ロールミルで分散させる。最後に、前記Ｓ１４工程では、製造された導電性接着剤の性能をテストし、出庫検査を済ませた後、包装する。
【０１０９】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法において、導電性粒子は、金属粉末、又はコアとコアの表面に形成されるコーティング層を含む粒子であり、粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【０１１０】
本発明において、コアにコーティング層を形成する方法は、限定されず、電気メッキ、無電解メッキ、気相反応法が使用できる。但し、メッキ層が緻密である、均一な厚さを形成する、遊離金属（ｆｒｅｅ ｍｅｔａｌ）が生成されない、費用が低い無電解メッキ法が好ましく使用できる。
【０１１１】
例えば、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として形成する場合、粒子径５〜４０μｍの９９重量％Ｃｕ粉末（９９％、ＣｈａｎｇＳｕｎｇ）を提供し、銅（Ｃｕ）粉末の酸化層を除去するために３Ｍ濃度のＨ２ＳＯ４で２０分間攪拌させながら酸洗浄する。
【０１１２】
次に、洗浄された銅粉末と、硝酸銀（ＡｇＮＯ３）とＡｇＮＯ３還元のための還元剤（例えば、ヒドロキノン［Ｃ６Ｈ４（ＯＨ）２］）を混合してパルプ密度（Ｐｕｌｐ ｄｅｎｓｉｔｙ）４〜１６％のＡｇＮＯ３水溶液で製造する。
【０１１３】
その後、製造されたＡｇＮＯ３水溶液とＮＨ４ＯＨ水溶液を１：１の割合で混合した溶液を添加して２０分間攪拌させる。
【０１１４】
次いで、反応済みの粉末は蒸留水とエタノールを用いて数回洗浄し、乾燥機で２４時間（６０℃）乾燥させて製造する。
【０１１５】
低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることが好ましく、低融点合金粉末としてはＳｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｉｎ及びＳｎ／Ｐｂのうち一つ以上の物質が使用される。本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法ではＳｎ４２／Ｂｉ５８合金粉末が使用できる。ナノ粉末としてはＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンよりなる群から選ばれた少なくとも一つの物質が使用でき、ナノ粉末の粒子径は１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。
【０１１６】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法において、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂のうち一つ以上の物質が使用できる。また、ロジン化合物として、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂及びアクリル変性水素添加樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質が使用できる。
【０１１７】
その他、本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法は、必要に応じて多価アルコール系溶媒、硬化剤、活性剤、防錆剤、還元剤、チキソトロープ剤、粘増剤などを共に又はそれぞれ添加する段階をさらに含むことができる。
【０１１８】
電子装置
上述したように製造された導電性接着剤は、半導体スルーホールの接合（ｂｏｎｄｉｎｇ）、プラズマ表示パネル電極の形成、電極上への半導体素子の形成、液晶表示装置上への駆動チップの形成、太陽電池電極の形成、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）電極の代替、プリント基板用接合など多様な電子装置で使用できる。図２は本発明の一実施例に係る導電性接着剤を含む半導体装置を示す断面図である。図２を参照すると、本発明の一実施例に係る半導体装置１００は、基板１１０、基板１１０上に形成された電極１２０、導電性接着剤１３０及び半導体素子１４０を含む。本発明の一実施例に係る半導体装置１００において、導電性接着剤１３０は、電極１２０と半導体素子１４０とを接着させ、電気的に接続して半導体装置１００の機能発揮を可能にする。導電性接着剤１３０を接合面としての電極１２０上に塗布した後、硬化させて電極１２０と半導体素子１４０とを接合させることができる。塗布方法としては、主にスクリーン印刷、スプレー、浸漬、ディスペンサーなどの方法が使用できる。半導体装置を例として説明したが、本発明の権利範囲は半導体装置にのみ限定されるものではなく、本発明に係る導電性接着剤を含む電子装置に該当する。
【０１１９】
以上、本発明について好適な実施例を中心として考察した。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形に具現できることを理解することができるであろう。よって、開示された実施例は限定的観点ではなく、説明的観点で考慮されるべきである。本発明の範囲は前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等の範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれるものと解釈されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性接着剤とその製造方法及びそれを含む電子装置に係り、特に、電気伝導性及び接着力に優れ且つ製造コストが低い導電性接着剤、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性接着剤は、プリント基板上に導電回路を形成する場合、液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）などにおいて電極又は集積回路（ＩＣ）チップを形成する場合、半導体装置において素子と電極とを接着させる場合、太陽電池において電極を形成する場合など、多様な電子装置を製造する過程で広く用いられている。
【０００３】
従来の導電性接着剤は、主に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カーボン（Ｃ）などの導電性粉末にバインダー、有機溶剤及び添加剤などを加えてペースト状に混合することにより製造された。特に、高い導電性が要求される分野の場合、金粉末、銀粉末、パラジウム粉末又はこれらの合金粉末が主に用いられていた。それらの中でも、銀粉末を含有する導電性ペーストは、導電性が良好であってプリント配線板、電子部品などの配線層（導電層）、或いは電子部品の電気回路又は電極の形成に主に使用されてきたが、これらは高温多湿の雰囲気下で電界が印加されると、電気回路又は電極にイオンマイグレーション（ｉｏｎ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）現象が発生し、所望しない部分で電極又は配線が短絡してしまうという問題が発生した。また、一般に導通抵抗に優れた導電性接着剤を形成するためには導電性接着剤に対して銀粉末が７０〜９０重量％程度含まれなければならないので、銀粉末の価格により導電性接着剤の価格も高くなるという問題が発生した。特に、導電性接着剤が多様な電子装置に使用されることにより使用量が急激に増加し、これにより銀粉末を代替し或いは銀粉末の使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性がさらに増加した。しかも、銀粉末の他にも、従来から使用されている金粉末やパラジウム粉末の価格も高価であるから、その使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性が求められた。
【０００４】
このために、銀粉末に比べて価格が非常に低い銅を導電性充填剤として使用しようとする試みがあった。ところが、銅が空気、水分、高熱又は他の酸化剤などに晒される場合、酸化銅（ｃｏｐｐｅｒ ｏｘｉｄｅ）が形成され、これにより導電性接着剤の電気伝導度が急激に減少するという問題が発生した。
【０００５】
導電性接着剤は、プリント基板上に導電回路を形成する場合、液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）などにおいて電極又は集積回路（ＩＣ）チップを形成する場合、半導体装置において素子と電極とを接着させる場合、太陽電池において電極を形成する場合など、多様な電子装置を製造する過程で広く用いられている。
【０００６】
従来の導電性接着剤は、主に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カーボン（Ｃ）などの導電性粉末にバインダー、有機溶剤及び添加剤などを加えてペースト状に混合することにより製造された。特に、高い導電性が要求される分野の場合、金粉末、銀粉末、パラジウム粉末又はこれらの合金粉末が主に用いられていた。それらの中でも、銀粉末を含有する導電性ペーストは、導電性が良好であってプリント配線板、電子部品などの配線層（導電層）、或いは電子部品の電気回路又は電極の形成に主に使用されてきたが、これらは、高温多湿の雰囲気下で電界が印加されると、電気回路又は電極にイオンマイグレーション（ｉｏｎ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）現象が発生し、所望しない部分で電極又は配線が短絡してしまうという問題が発生した。また、一般に、導通抵抗に優れた導電性接着剤を形成するためには導電性接着剤に対して銀粉末が７０〜９０重量％程度含まれなければならないので、銀粉末の価格により導電性接着剤の価格も高くなるという問題が発生した。特に、導電性接着剤が多様な電子装置に使用されることにより使用量が急激に増加し、これにより銀粉末を代替し或いは銀粉末の使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性がさらに増加した。しかも、銀粉末の他にも、従来から使用されていた金粉末、パラジウム粉末の価格も高価であるから、その使用量を減らして製造コストを節減すべき必要性が求められた。
【０００７】
このために、銀粉末に比べて価格が非常に低い銅を導電性充填材として使用しようとする試みがあった。ところが、銅が空気、水分、高熱又は他の酸化剤などに晒される場合、酸化銅が形成され、これにより導電性接着剤の電気伝導度が急激に減少するという問題が発生した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の技術的課題は、導電性及び接着力に優れた導電性接着剤、その製造方法及びそれを含む装置を提供することにある。また、本発明の技術的課題は、導電性接着剤に含まれた高価な金属粉末を低価な導電性粒子で代替し或いは高価な金属粉末の使用量を減少させることにより、製造コストが低いうえに、電気伝導性及び接着力に優れた導電性接着剤及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある観点によれば、導電性粒子と；Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；ナノ粉末と；熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、導電性接着剤を提供する。
【００１０】
この際、前記第１バインダーは、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００１１】
また、前記第２バインダーは、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂及びアクリル変性水素添加樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００１２】
また、前記導電性接着剤は防錆剤をさらに含み、前記防錆剤はアミン系化合物又はアンモニウム系化合物を含むことが好ましい。
【００１３】
また、前記ナノ粉末は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００１４】
また、前記導電性接着剤に対し、前記導電性粒子は３０〜８５重量％、前記低融点合金粉末は５〜５０重量％、前記ナノ粉末は３〜１３重量％含まれることが好ましい。
【００１５】
また、前記導電性粒子、前記低融点合金粉末及び前記ナノ粉末の粒子径は、導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子、或いは低融点合金粉末の粒子≧導電性粒子≧ナノ粉末の粒子であることが好ましい。
【００１６】
また、低融点合金粉末はＳｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ系、及びＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金であることが好ましい。
【００１７】
また、前記低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【００１８】
また、前記導電性粒子は金属粉末からなってもよい。
【００１９】
また、前記金属粉末は銅粉末のみからなることが好ましい。
【００２０】
また、前記導電性粒子は、コアと、前記コアの表面に形成されるコーティング層とを含んでなってもよい。
【００２１】
この際、前記コアは導電性コアであり、前記導電性コアはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ及びＡｌよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２２】
また、前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた、前記導電性コアとは異なる一つ以上の金属物質を含むことが好ましい。
【００２３】
また、前記コアは非導電性コアであり、前記非導電性コアはガラス、セラミック及び樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２４】
また、前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグラナミン樹脂、フェノール−ホルマリン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリールフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂及びシリコン樹脂よりなる群から選ばれる一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２５】
前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことが好ましい。
【００２６】
また、前記コーティング層は少なくとも一つのコーティング層からなってもよい。
【００２７】
また、前記導電性接着剤は、活性剤をさらに含み、前記活性剤は、コハク酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、パルミチン酸（ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ）、３−フッ化ホウ素エチルアミド錯体、ブチルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチルアミン塩化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、２，２−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸塩、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、ラウリン酸（Ｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）、及びメムテトラヒドロフタル酸無水物（Ｍｅｍｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）よりなる群から選ばれる少なくとも一つの活性剤であることが好ましい。
【００２８】
本発明の他の観点によれば、熱硬化性樹脂とロジン化合物に、水素化ヒマシ油、シロキサンイミド、液状ポリブタジエンゴム、シリカ、及びアクリレートよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を添加して改質する段階と、前記熱硬化性樹脂に導電性粒子と、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と、ナノ粉末とを混合して混合物を形成する段階と、前記混合物を分散させる段階とを含んでなる、導電性接着剤の製造方法を提供する。
【００２９】
この際、前記導電性粒子は無電解メッキ法でコーティング層が形成されてもよい。
【００３０】
本発明の別の観点によれば、導電性粒子と；Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；ナノ粉末と；熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、電子装置を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る導電性接着剤は、低融点合金粉末と樹脂を導電性粒子の間に分散させて優れた電気伝導性及び接着力を示す。
【００３２】
また、導電性粒子は、コア−シェル構造で形成し、コアに安定性を与えて費用を節減することができるという効果がある。
【００３３】
また、本発明に係る導電性接着剤の製造方法は、高価な金属を低価な金属又はコア−シェル構造の導電性粒子で代替し、或いは高価な金属粉末の使用量を減少させて製造コストを低めることができる。なお、本発明に係る導電性接着剤を含む電子装置は、電気伝導性及び接着力に優れた導電性接着剤を使用することにより、電子装置の信頼度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係る導電性接着剤を含む半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。第１、第２などの用語は多様な構成要素を区別して説明するために使用されるものに過ぎず、本発明の構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。本出願において、「含む」などの用語は、明細書上に記載された特徴又は段階又はこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするもので、一つ又はそれ以上の他の特徴又は段階又はこれらの組み合わせの存在又は付加可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。別途定義しない限り、技術的又は科学的な用語を含んでここで使用される全ての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同一の意味を持っている。
【００３６】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤は、導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末及び熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと、ロジン（ｒｏｓｉｎ）化合物を含む第２バインダーを含むことができる。
【００３７】
導電性粒子は、金属粉末、又はコアと前記コアの表面に形成されるコーティング層とを有するコア−シェル構造の粒子で形成できる。一例として、金属粉末としては銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）粉末など、又はこれらの組み合わせが使用できる。他の例として、コアは導電性コアであり、導電性コアはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ及びＡｌよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含む。また、コーティング層はＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた、前記導電性コアに使用された金属とは異なる材質の金属からなる。例えば、コアとして銅（Ｃｕ）が使用され、コーティング層として金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）が使用されてもよい。また、コアとしてニッケル（Ｎｉ）が使用され、コーティング層として金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）が使用されてもよい。通常、コーティング層として低価な金属を使用することが好ましい。
【００３８】
低融点合金粉末としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金粉末が使用できる。低融点合金粉末の溶融点は１３０℃〜２５０℃、好ましくは１３８℃〜２２０℃、より好ましくは１３８℃〜１８０℃である。
【００３９】
例えば、Ｓｎ−Ｂｉ系合金の融点は１３７℃〜１３８℃であり、Ｓｎ／Ｐｂ系合金の融点は１８７℃であり、Ｓｎ／Ｉｎ系合金の融点は１４８℃〜１５５℃である。本発明の一実施例では、Ｓｎ／Ｂｉ系合金粉末を使用することができ、特に価格が低く且つ融点が低いＳｎ４２／Ｂｉ５８を使用することが好ましい。ここで、Ｓｎ４２／Ｂｉ５８はＳｎ４２重量％、Ｂｉは５８重量％含まれた合金を意味する。また、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金も好ましく使用できる。また、Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．０／Ｃｕ０．５又はＳｎ９８．５／Ａｇ１．０／Ｃｕ０．５及びＳｎ９９／Ａｇ０．３／Ｃｕ０．７も好ましく使用できる。
【００４０】
ナノ粉末としてはＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンのうち一つ以上の物質が使用できる。本発明において、ナノ粉末は粒子径が導電性粒子又は低融点合金粉末より小さい微細粉末を意味し、ナノ粉末は粒子径１０ｎｍ〜１００ｎｍの粉末を意味する。粉末内の各粒子のサイズ間に微細な差異があるが、粉末に最も多く分布する粒子径或いは平均粒子径を粉末の粒子径として看做すことができる。
【００４１】
導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末は球状、フレーク状又は針状の形状でありうる。導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末などは、一般に球状であるが、各粒子が完全な球状でない場合、その粒子径は粒子の内部を通過する最も長い線分の長さと最も短い線分の長さとの平均値で定義する。各粒子が球状に近い場合、その粒子径は球の直径値に近くなるであろう。
【００４２】
導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末は、導電性充填剤の役目をし、それぞれの粒子径に対する限定はないが、それぞれの粒子径は、導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子、或いは低融点合金粉末の粒子≧導電性粒子≧ナノ粉末粒子の関係を持ってもよく、好ましくは導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子の関係を持つ。
【００４３】
これは、導電性粒子より粒子径が小さい低融点合金粉末が導電性粒子の間に分散して低温（例えば、１３８℃）で溶融して液状化した後、導電性粒子間の空隙の間に染み込んで導電性粒子同士を結合させて電気伝導性及び接着力を向上させることができるためである。
【００４４】
また、低融点合金粉末は、短時間で熱硬化してしまい導電性粒子の空隙の間への染み込みが十分に行われないので、導電性粒子又は低融点合金粒子より粒子径がさらに小さいナノ粉末が導電性粒子の間の残余空隙を満たすことにより、空隙に存在している湿度と酸素を外へ追い出して導電性粒子の腐食及び高分子の退化を抑制させ、接着力と電気伝導度をさらに高めることができる。
【００４５】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤において、導電性粒子の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであり、好ましくは０．１μｍである。導電性粒子の粒子径が０．０５μｍ以下であれば、分散性が良くなく、導電性粒子の粒子径が１０μｍ以上であれば、空隙率が大きくなって粒子間の接点が減少し、これにより電気伝導度が低くなりうる。また、低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．１μｍであり、ナノ粉末の粒子径は１０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍである。ナノ粉末は銅粉末、低融点粉末より粒子径が小さい。
【００４６】
第１バインダーとしては熱硬化性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）及び熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂のうち一つ以上の物質が使用できる。熱硬化性樹脂は、強い接着力で銅粉末間の間隙を最小化して伝導度を向上させる上で最も重要な役目をする。
【００４７】
第２バインダーとしてはロジン化合物が使用される。ロジン化合物としては、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂及びアクリル変性水素添加樹脂のうち一つ以上の物質が使用できる。ロジンは、松ヤニを蒸留して得る天然樹脂であって、アビエチン酸を主成分とし、ネオアビエチン酸、レポピマール酸、ヒドロアビエチン酸、ピマール酸、デキストン酸などの樹脂酸を含有する物質を意味する。ロジン化合物は活性剤などと混合されて溶剤（ｆｌｕｘ）として使用され、低融点合金粉末の半田付けを活性化させる。また、ロジン化合物は濡れ性（ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ）を向上させる。
【００４８】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤が接触面に塗布されてから熱硬化するとき、低温（１３８℃〜１８７℃）でまず低融点合金粉末が溶融して液相に変わり、液状の低融点合金粉末は接点面と導電性粒子の空隙の間に分布しながら第１次半田付けが行われる。その後、１５０℃〜２００℃で熱硬化性樹脂の２次硬化によって収縮が行われる。その結果、接着性が高まり、既存の伝導性接着剤より強い接着力を示すことができる。一方、低融点合金粉末が短時間溶融することにより十分な流動性を持つことができず、導電性充填剤の伝導性が低下するおそれもあるので、ナノ粉末をさらに含んでナノ粉末が導電性粒子の間に分散するようにした。その結果、ナノ粉末が導電性粒子と低温合金粉末との間の空隙を埋めながらブリッジの役目をして、抵抗が最小化され且つ電気伝導度が増加することができる。
【００４９】
これに加えて、添加剤として、溶媒、硬化剤、活性剤、防錆剤（ｒｕｓｔ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）、還元剤、チキソトロープ剤及び粘増剤などが使用できる。
【００５０】
溶媒としては、グリシジルエーテル類（ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒｓ）、グリコールエーテル類（ｇｌｙｃｏｌ ｅｔｈｅｒｓ）及びα−テルピネオール（ａｌｐｈａ−Ｔｅｒｐｉｎｅｏｌ）のうち少なくとも一つの物質が使用できる。
【００５１】
硬化剤としては、脂肪族アミン硬化剤（エポキシ硬化剤）、酸無水物系硬化剤、アミド系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、潜在性硬化剤などが使用できる。特に、潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（３−（３，４−ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）−１，１−ｄｉｍｅｔｈｙｌｕｒｅａ））、２−フェニル−４−メチル−４−ヒドロキシメチルイミダゾール、アミンアダクト系化合物、ジヒドリド化合物、オニウム塩（スルホニウム塩、ホスホニウム塩など）、ビフェニルエーテルブロックカルボン酸又は多価カルボン酸の活性エステルが使用できる。潜在性硬化剤は、硬化剤の硬化を促進させる硬化促進剤であって、硬化温度を低めようとするときに添加することにより、硬化速度を調節することができる。
【００５２】
活性剤としては、コハク酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、パルミチン酸（ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ）、３−フッ化ホウ素エチルアミド錯体、ブチルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチルアミン塩化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、２，２−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸塩、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、ラウリン酸（ｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）、及びメムテトラヒドロフタル酸無水物（ｍｅｍｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）のうち少なくとも一つの物質が使用できる。活性剤は、ロジンのアビエチン酸の機能を助けて活性化させる役目をする。ロジンの主成分であるアビエチン酸は、低融点合金粉末が溶融して容易に液状に変わるように助けてくれるもので、電子素子の基板面の銅板に形成された酸化被膜を殆ど公差なく除去（掃除）し、低融点合金粉末が電子素子の基板面によく接合されるようにする。ところが、導電性接着剤のうち、低融点合金粉末の他にも第１バインダーや銅粉末などの添加物の含量が増えてこのような機能が阻害される場合、活性剤は上述したアビエチン酸の機能を助けて活性化させる。
【００５３】
防錆剤（ｒｕｓｔ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）としては、アミン系防錆剤及びアンモニウム系防錆剤のうち少なくとも一つの物質が使用できる。防錆剤は、熱硬化の際に溶剤内に在る水分、溶剤が気化しながら吸収する水分、大気中の湿度、及び金属粉末空隙の間に存在する湿度及び酸素が放出されるとき、１００℃以上で徐々に気化して湿度と酸素を除去し、金属粉末の外部に錯化合物を形成して金属粉末の腐食を防止する。
【００５４】
還元剤としてはヒドラジン系とアルデヒド系還元剤が使用できる。還元剤は、導電性金属が酸化するとき、これを還元させて電気伝導性の低下を防止する役目をする。ヒドラジン系還元剤は、ヒドラジン、ヒドラジン水和物、硫酸ヒドラジン、炭酸ヒドラジン及びヒドラジンヒドロクロリドを含む。
【００５５】
アルデヒド系還元剤は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド及びプロピオンアルデヒドを含む。
【００５６】
チキソトロープ剤は、印刷性を向上させるためのもので、湿潤性、濡れ性、揺変性を上昇させて、接着剤が柔らかく塗布され且つ迅速に固まるようにすることができる。チキソトロープ剤としては、水添カストワックス、ポリアミドワックス、ポリオレフィンワックス、ダイマー酸、モノマー酸、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリアミンアミドカルボン酸塩、カルナウバワックス（ｃａｒｎａｕｂａ ｗａｘ）、コロイド状シリカ、ベントナイト系粘土が使用できる。粘増剤は、粘度を高めるために使用する物質であって、エチルセルロース（ｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ｈｙｄｒｏｐｒｏｐｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）が使用できる。一方、低電圧用接着剤と高電圧用接着剤の場合、要求される抵抗値が互いに異なる。例えば、低電圧用導電性接着剤は半導体チップボンディングに使用され、１００ｍΩ〜１０００ｍΩの面抵抗が要求され、主に接着力を重要視し、高電圧用導電性接着剤は５０ｍΩ未満の面抵抗が要求され、接着力より電気的特性を重要視する。これを調節するために導電性粒子、低融点合金粉末及びナノ粉末の含量を適切に調節することができる。
【００５７】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤では、導電性粒子が３０〜８５重量％、低融点合金粉末が５〜５０重量％、ナノ粉末が３〜１３重量％含まれることが好ましく、第１バインダー、第２バインダー及び添加剤を含む有機合成物は７〜１５重量％含まれることが好ましい。ところが、これは一実施例に過ぎず、本発明の権利範囲を限定するものではない。
【００５８】
本発明の他の実施例に係る導電性接着剤は、導電性粒子のコアが非伝導性コアから構成されてもよい。非導電性コアは、ガラス、セラミック及び樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことができる。本発明に係る非導電性コアを使用する場合、製造コストを低めながら同等水準以上の品質を維持することができる。導電性充填剤として導電性粒子、低融点合金粉末及びナノ粉末を含み、この際、使用できる樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール−ホルマリン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリールフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂及びシリコン樹脂が例示できる。
【００５９】
その他、導電性樹脂のコーティング層、低融点合金粉末、第１バインダー、第２バインダー、及びその他の添加剤は上述した実施例と類似又は同一に含むことができ、ナノ粉末は必要に応じて添加又は省略してもよい。
【００６０】
非導電性コアを使用する場合、導電性コアを使用するときより費用をさらに節減することができるうえ、弾性力に優れるという利点がある。
【００６１】
本発明の別の実施例に係る導電性接着剤は、導電性コアにコーティング層が多重に形成される。コーティング層は、例えば、樹脂をコアとして使用し、第１コーティング層としてニッケルを使用し、第１コーティングの表面にさらに第２コーティング層として銅を使用することができる。或いは、樹脂をコアとして使用し、第１コーティング層としてニッケルを使用し、第１コーティングの表面にさらに第２コーティング層として銅を使用し、第２コーティング層の表面に第３コーティング層として半田を使用することができる。
【００６２】
コーティング層を多重に形成する場合、より安定性のある導電性粒子を形成することができる。例えば、コアを樹脂とし且つ銅を第１コーティング層として使用する場合、樹脂と銅との接合性をより強化させるために樹脂に表面処理を施す方法とは異なり、樹脂との親和力があるニッケルを第１コーティング層として選択し、ニッケルより低融点合金粉末との親和力がある銅を第２コーティング層として使用することができる。
【００６３】
また、樹脂との親和力があるニッケルを第１コーティング層として選択し、ニッケルより低融点合金粉末との親和力がある銅を第２コーティング層として使用し、第２コーティング層の表面にさらに半田を第３コーティング層としてさらに形成することができる。
【００６４】
導電性接着剤の製造及び物性の評価
次に、下記の実施例及び比較例を参照して本発明の導電性接着剤について詳細に説明する。本発明はこれらの例に限定又は制限されるものではない。
【００６５】
実施例１：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ（ｅｐｏｘｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｗｅｉｇｈｔ）１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ（Ｐｈｅｎｏｌ Ｎｏｖｏｌａｃ Ｅｐｏｘｙ Ｒｏｓｅｎ）１０．４０重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させて溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％及び潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させて溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に、安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００６６】
前記完成した合成物１００ｇに、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜１０μｍ）５１３．３３ｇ及びＳｎＢｉ粉末２２０ｇ（１〜１０μｍ）を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００６７】
実施例２：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例１と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００６８】
実施例３：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例１と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００６９】
実施例４：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ１０．４０重量％及び第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させて溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％及び潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００７０】
前記完成した合成物１００ｇに、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜３μｍ）５１３．３３ｇ及びＳｎＢｉ粉末２２０ｇ（１〜５μｍ）を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００７１】
実施例５：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７２】
実施例６：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７３】
実施例７：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
バインダーとしてＥＥＷ１９０〜２２０（ｇ／ｅｑ）の高性能エポキシ樹脂３３．３８重量％を水素添加し、硬化剤としてジアンジアミド３重量％を水添カストワックス５重量％で改質したものを加えて、８０℃未満で溶媒に溶解させた。溶媒としてグリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４８．４７重量％を用いた。硬化促進剤として３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（３−（３，４−ｄｉｃｈｌｒｏｐｈｅｎｙｌ）−１，１−ｄｉｍｅｔｈｙｕｒｅａ）を１．１５重量％添加し、分散剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート（Ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｅｌｅｎ Ｓｏｒｂｉｔａｎ Ｍｏｎｏｏｌｅａｔｅ）を１．００重量％添加した後、８０℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤１．５０重量％、還元剤としてヒドラジン１．００重量％を添加し、１００℃で加温させながら攪拌して溶解させる。その後、チキソトロープ剤と増粘剤としてポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００７４】
前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜３μｍ）７２３．３３ｇと銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇとを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００７５】
実施例８：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例７と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７６】
実施例９：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例７と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７７】
実施例１０：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４７．６８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ１８４〜１９０（ｇ／ｅｑ）のビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ ｏｆ ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ）１３．３８重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）１０．３９重量％を１００℃未満で攪拌しながら溶解させた後、第３バインダー兼硬化剤としてのフェノール−メラミン縮重合樹脂１０．００重量％に酸無水物系硬化剤としての３または４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と硬化促進剤としての３次アミン系硬化剤２，４，６−トリ（ジメチルアミノメチル）フェノール（２，４，６−ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ）１．１５重量％を１００℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１５重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．２５重量％及びアジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）４．５０重量％を１００℃未満で加温、攪拌しながら溶解させることにより、溶剤を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、１５０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と増粘剤として水添カストワックス２．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として構成した導電性粒子（１〜３μｍ）３７３．３３ｇとＳｎＢｉ粉末３５０ｇ（１〜５μｍ）と銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００７８】
実施例１１：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つ金をコーティング層として構成した導電性粒子を使用し、Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００７９】
実施例１２：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
樹脂をコアとし且つニッケルを第１コーティング層、銅を第２コーティング層として使用し、Ｓｎ−Ｐｂ粉末を使用したこと以外は、実施例４と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００８０】
実施例１３：ＩＣチップボンディング用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ（ｅｐｏｘｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｗｅｉｇｈｔ）１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ（Ｐｈｅｎｏｌ Ｎｏｖｏｌａｃ Ｅｐｏｘｙ Ｒｏｓｅｎ）１０．４０重量％及び第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させながら溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００８１】
前記完成した合成物１００ｇに銅粉末（１〜３μｍ）５１３．３３ｇ及びＳｎＢｉ粉末２２０ｇ（１〜５μｍ）を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８２】
実施例１４：スルーホール充填用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４７．６８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてのＥＥＷ１８４〜１９０（ｇ／ｅｑ）のビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ ｏｆ ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ−Ａ）１３．３８重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）１０．３９重量％を１００℃未満で攪拌しながら溶解させた後、第３バインダー兼硬化剤としてのフェノール−メラミン縮重合樹脂１０．００重量％に酸無水物系硬化剤としての３または４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と硬化促進剤としての３次アミン系硬化剤２，４，６−トリ（ジメチルアミノメチル）フェノール（２，４，６−ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ）１．１５重量％を１００℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１５重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．２５重量％及びアジピン酸４．５０重量％を１００℃未満で加温、攪拌しながら溶解させることにより、溶剤を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％及び還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、１５０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と増粘剤として水添カストワックス２．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として、銅粉末（１〜３μｍ）３７３．３３ｇとＳｎＢｉ粉末３５０ｇ（１〜５μｍ）と銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇとを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８３】
実施例１５：ＥＭＩ用導電性接着剤の製造
バインダーとしてＥＥＷ１９０〜２２０（ｇ／ｅｑ）の高性能エポキシ樹脂３３．３８重量％を水添カストワックス５重量％に改質した後、グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質４８．４７重量％を溶媒として用いて８０℃未満で溶解させた後、硬化剤としてジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）を３重量％添加し、硬化促進剤として３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（３−（３，４−ｄｉｃｈｌｒｏｐｈｅｙｌ）−１，１−ｄｉｍｅｔｈｙｌｕｒｅａ）を１．１５重量％添加し、分散剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート（Ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｓｏｒｂｉｔａｎ Ｍｏｎｏｏｌｅａｔｅ）を１．００重量％添加した後、８０℃未満で攪拌させながら溶解させる。その後、安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）２．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤１．５０重量％、還元剤としてヒドラジン１．００重量％を添加し、１００℃で加温させながら攪拌して溶解させる。その後、チキソトロープ剤と増粘剤としてポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン１．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
前記完成した合成物１００ｇに、充填剤として銅粉末（１〜３μｍ）７２３．３３ｇと銀ナノ粉末（０．１μｍ）７０ｇとを混合して添加し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロール間隙５μｍ）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８４】
実施例１６：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
グリシジルエーテル又はグリコールエーテル類のうち分子量１５０以上、沸点２００℃以上の物質６９．５８重量％を溶媒として使用し、第１バインダーとしてＥＥＷ（ｅｐｏｘｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｗｅｉｇｈｔ）１７０〜１９０（ｇ／ｅｑ）のフェノールノボラックエポキシ（Ｐｈｅｎｏｌ Ｎｏｖｏｌａｃ Ｅｐｏｘｙ Ｒｏｓｅｎ）１０．４０重量％と第２バインダーとしての水素添加ロジン（水添ロジン）５．３０重量％を１００℃未満で攪拌させて溶解させた後、酸無水物系硬化剤としての３又は４−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物（３ ｏｒ ４−ｍｅｔｈｙｌ−１，２，３，６−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）５重量％と潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド（ｄｉｃｙａｎｄｉａｍｉｄｅ）１．１５重量％を８０℃以上で攪拌させて溶解させる。その後、活性剤としてエチルアミン臭化水素酸塩０．１０重量％、ブチルアミン塩化水素酸塩０．１７重量％及びアジピン酸３．８０重量％を１００℃で加温、攪拌して溶解させることにより、溶剤（ｆｌｕｘ）を製造する。前記製造された溶剤に安定化剤としてトリエタノールアミン（ＴＥＡ）１．５重量％、防錆剤としてアゾール系気化性防錆剤０．５重量％、還元剤としてヒドラジン０．５重量％を添加し、８０℃で加温させながら攪拌して溶解させた後、チキソトロープ剤と粘増剤として水添カストワックス１．５重量％とポリエステル変性ポリジメチルシロキサン０．５重量％を添加して粘度を調節することにより、合成物を製造した。
【００８５】
前記完成した合成物に銅粉末、ＳｎＢｉ粉末及び銀ナノ粉末を混合し、攪拌脱泡した後、３本ロールミル（ロールの間隙５μｍ未満）で分散させて導電性接着剤を製造した。
【００８６】
実施例１７：携帯電話ビルドアップ積層基板用導電性接着剤の製造
Ｓｎ−Ｉｎ粉末を使用したこと以外は、実施例１６と同様にして導電性接着剤を製造した。
【００８７】
比較例１：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（ＤＮＰ社製、製品名：ＭＳ−１００）を準備した。
【００８８】
比較例２：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（ＡＢＬＥＢＯＮＤ社製、製品名：３２３０）を準備した。
【００８９】
比較例３：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（Ａｂｌｅｓｔｉｋ社製、製品名：ＡＢＬＥＢＯＮＤ ８３９０）を準備した。
【００９０】
比較例４：従来の導電性接着剤
市販の銀伝導性接着剤（三井社製、製品名：ＭＳＰ−８１２Ｂ）を準備した。
【００９１】
実験例１：伝導性接着剤の評価（携帯電話ビルドアップ積層基板用）
比較例１の接着剤と実施例１の接着剤を携帯電話用積層基板上に開口部１５０μｍのスクリーン実装機を用いて塗布し、硬化器を用いて７５℃で１分間仮硬化させた後、同様の方法で基板に５回積層印刷した後、６５℃で５００秒（８分２０秒）１次硬化させ、１６５℃で１０００秒（１６分４０秒）２次硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗、硬度を測定し、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ、Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｂｉａｓ ｔｅｓｔ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表１は試験項目と試験結果を示す。表１を参照すると、実施例１の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足させる或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１の接着剤は粘度及び接合強度において比較例１の接着剤より優れた特性を示す。
【００９２】
【表１】
【００９３】
表１を参照すると、実施例１の接着剤は、粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１の接着剤は粘度及び接合強度で比較例１の接着剤より優れた特性を示す。
【００９４】
実験例２：伝導性接着剤の評価（ＩＣチップボンディング用）
比較例２の接着剤と実施例４のＩＣチップ上にディスペンサー型実装機を用いて塗布した後、オーブンを用いて１７５℃で１５分間硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗及び硬度を測定し、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表２は試験項目と試験結果を示す。表２を参照すると、実施例２の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）、熱重量分析法（ＴＧＡ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例２の接着剤は粘度及び接合強度で比較例２の接着剤より優れた特性を示す。
【００９５】
【表２】
【００９６】
実験例３：伝導性接着剤の評価（ＥＭＩ用）
実施例７で製造した伝導性接着剤の物性を評価した結果、粘度４００Ｋｃｐｓ（ブルックフィールド２５度、１０ＰＰＭ）、チキソトロープ性６．８ｃｐ及び面抵抗８５０ｍΩを示し、これはＥＭＩ用として使用することができる。
【００９７】
実験例４：伝導性接着剤の評価（ＩＣチップボンディング）
比較例３の接着剤と実施例１３の接着剤をＩＣチップ上にディスペンサー型実装機を用いて塗布した後、オーブンを用いて１７５℃で１５分間硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗及び硬度を測定し、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表３は試験項目と試験結果を示す。表３を参照すると、実施例１３の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、低温高温衝撃試験（ＴＣ）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１３の接着剤は粘度及び接合強度において比較例３の接着剤より優れた特性を示す。
【００９８】
【表３】
【００９９】
実験例５：伝導性接着剤の評価（スルーホール充填用）
比較例４の接着剤と実施例１４の接着剤をプリント基板（ＰＣＢ）上にメタルマスクを用いてスクリーン方式で塗布した後、オーブンで硬化させた。その後、粘度、接合強度、面抵抗及び硬度を測定し、熱衝撃試験冷熱循環（ＴＣ）試験、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表４は試験項目と試験結果を示す。表４を参照すると、実施例１４の接着剤は粘度、接合強度、面抵抗、硬度、ＴＣ実験、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ）の結果で要求基準を満足する或いは要求基準に近接した特性を示すことが分かる。特に、実施例１４の接着剤は粘度及び接合強度において比較例４の接着剤より優れた特性を示す。
【０１００】
【表４】
【０１０１】
実験例６：伝導性接着剤の評価（ＥＭＩ用）
実施例１５で製造した伝導性接着剤の物性を評価した結果、粘度４００Ｋｃｐｓ（ブルックフィールド２５度、１０ＰＰｍ）、チキソトロープ性６．８ｃｐ及び面抵抗８５０ｍΩを示し、これはＥＭＩ用として使用することができる。
【０１０２】
実験例７：伝導性接着剤の評価（ＰＣＢ Ｓｔａｃｋ Ｖｉａ用）
比較例３の接着剤と実施例１６、１７の接着剤を携帯電話用積層基板上に開口部１５０μｍのスクリーン実装機を用いて塗布し、硬化器を用いて７５℃で１分間仮硬化させた後、同様の方法で基板に５回積層印刷し、その後、６５℃で５００秒（８分２０秒）１次硬化させ、１６５℃で１０００秒（１６分４０秒）２次硬化させた。その後、ＰＰＧ（ガラス繊維にエポキシ樹脂が含浸された絶縁体）を敷き、その上に繰り返して４層基板を積層し、この４層基板２枚で８層両面基板を製作した後、２００℃で８０分間予熱とラミネートを行い、プリントされたバンプがＰＰＧを貫通して電極が接続された８層基板を製作し、その後、全体及び個別バンプに対して熱衝撃試験冷熱循環（ＴＣ：−６５℃〜１５０℃、５００サイクル）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ：８５℃８５％５００時間）、リフロー試験（２５０℃）、はんだ浸漬試験（ＳＤＴ：２６０℃２０秒５回）などで抵抗の変化があるか否かを測定した。表５は銀試験項目と試験結果を示す。表５を参照すると、実施例１６、１７の接着剤は熱衝撃試験冷熱循環（ＴＣ：−６５℃〜１５０℃、５００サイクル）、恒温恒湿バイアス試験（ＴＨＢ：８５℃８５％５００時間）、リフロー試験（２５０℃）、はんだ浸漬試験（ＳＤＴ：２６０℃２０秒５回）の結果で却って抵抗値が低くなる特性を示すことが分かる。
【０１０３】
【表５】
【０１０４】
一方、前述した実験例において、ＴＨＢ検査は導電性インクでプリントされた基板を恒温恒湿器（８５℃、湿度８５％）に入れて１００時間〜５００時間維持しながら初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
【０１０５】
ＴＣ検査は導電性インクでプリントされた基板を低温（−６５℃）から高温（＋１５０℃）へ移動させて熱衝撃を５００サイクル行い、初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
リフロー検査は、導電性インクでプリントされた基板をリフローオーブンに入れて半田溶融温度以上（２４５℃又は２６０℃）で加熱して初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
【０１０６】
ＳＤＴ（Ｓｏｌｄｅｒ ｄｉｐｐｉｎｇ ｔｅｓｔ）検査は、導電性インクでプリントされた基板を耐熱性テープで包み、２６０℃又は２８８℃にセットされた半田液に浸漬させた後、初期の抵抗と評価後の抵抗を測定した。
【０１０７】
導電性接着剤の製造方法
次に、図１を参照して、本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法について説明する。図１は本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法を示す概略ブロック図である。図１を参照すると、本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法は、溶剤、バインダー及び添加剤を混合する段階（Ｓ１１）、充填剤を混合・攪拌させた後、脱泡する段階（Ｓ１２）、前記混合物を３本ロールミルで分散させ、脱泡する段階（Ｓ１３）、及び製造した導電性接着剤を出庫検査及び包装する段階（Ｓ１４）を含む。
【０１０８】
前記Ｓ１１段階では、熱硬化性樹脂とロジンを溶媒に溶解させながら改質剤、チキソトロープ剤、活性剤、防錆剤などを添加して有機合成物を作った後、温度を常温以下に下げて熟成させる。特に、熱硬化性樹脂とロジン化合物は、強靭性が弱いため強い衝撃によって接合面が破れて部品が短絡するおそれがあるので、水素化ヒマシ油、シロキサンイミド、液状ポリブタジンゴム、シリカ、及びアクリレートのうち少なくとも一つの物質を添加して改質することが好ましい。前記Ｓ１２工程では、充填剤としての導電性粒子、低融点合金粉末、ナノ粉末を入れ、攪拌器で混合した後、脱泡する。その後、前記Ｓ１３工程では、攪拌器で混合した物質を３本ロールミルで分散させる。最後に、前記Ｓ１４工程では、製造された導電性接着剤の性能をテストし、出庫検査を済ませた後、包装する。
【０１０９】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法において、導電性粒子は、金属粉末、又はコアとコアの表面に形成されるコーティング層を含む粒子であり、粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【０１１０】
本発明において、コアにコーティング層を形成する方法は、限定されず、電気メッキ、無電解メッキ、気相反応法が使用できる。但し、メッキ層が緻密である、均一な厚さを形成する、遊離金属（ｆｒｅｅ ｍｅｔａｌ）が生成されない、費用が低い無電解メッキ法が好ましく使用できる。
【０１１１】
例えば、銅をコアとし且つ銀をコーティング層として形成する場合、粒子径５〜４０μｍの９９重量％Ｃｕ粉末（９９％、ＣｈａｎｇＳｕｎｇ）を提供し、銅（Ｃｕ）粉末の酸化層を除去するために３Ｍ濃度のＨ２ＳＯ４で２０分間攪拌させながら酸洗浄する。
【０１１２】
次に、洗浄された銅粉末と、硝酸銀（ＡｇＮＯ３）とＡｇＮＯ３還元のための還元剤（例えば、ヒドロキノン［Ｃ６Ｈ４（ＯＨ）２］）を混合してパルプ密度（Ｐｕｌｐ ｄｅｎｓｉｔｙ）４〜１６％のＡｇＮＯ３水溶液で製造する。
【０１１３】
その後、製造されたＡｇＮＯ３水溶液とＮＨ４ＯＨ水溶液を１：１の割合で混合した溶液を添加して２０分間攪拌させる。
【０１１４】
次いで、反応済みの粉末は蒸留水とエタノールを用いて数回洗浄し、乾燥機で２４時間（６０℃）乾燥させて製造する。
【０１１５】
低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることが好ましく、低融点合金粉末としてはＳｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｉｎ及びＳｎ／Ｐｂのうち一つ以上の物質が使用される。本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法ではＳｎ４２／Ｂｉ５８合金粉末が使用できる。ナノ粉末としてはＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンよりなる群から選ばれた少なくとも一つの物質が使用でき、ナノ粉末の粒子径は１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。
【０１１６】
本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法において、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂のうち一つ以上の物質が使用できる。また、ロジン化合物として、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂及びアクリル変性水素添加樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質が使用できる。
【０１１７】
その他、本発明の一実施例に係る導電性接着剤の製造方法は、必要に応じて多価アルコール系溶媒、硬化剤、活性剤、防錆剤、還元剤、チキソトロープ剤、粘増剤などを共に又はそれぞれ添加する段階をさらに含むことができる。
【０１１８】
電子装置
上述したように製造された導電性接着剤は、半導体スルーホールの接合（ｂｏｎｄｉｎｇ）、プラズマ表示パネル電極の形成、電極上への半導体素子の形成、液晶表示装置上への駆動チップの形成、太陽電池電極の形成、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）電極の代替、プリント基板用接合など多様な電子装置で使用できる。図２は本発明の一実施例に係る導電性接着剤を含む半導体装置を示す断面図である。図２を参照すると、本発明の一実施例に係る半導体装置１００は、基板１１０、基板１１０上に形成された電極１２０、導電性接着剤１３０及び半導体素子１４０を含む。本発明の一実施例に係る半導体装置１００において、導電性接着剤１３０は、電極１２０と半導体素子１４０とを接着させ、電気的に接続して半導体装置１００の機能発揮を可能にする。導電性接着剤１３０を接合面としての電極１２０上に塗布した後、硬化させて電極１２０と半導体素子１４０とを接合させることができる。塗布方法としては、主にスクリーン印刷、スプレー、浸漬、ディスペンサーなどの方法が使用できる。半導体装置を例として説明したが、本発明の権利範囲は半導体装置にのみ限定されるものではなく、本発明に係る導電性接着剤を含む電子装置に該当する。
【０１１９】
以上、本発明について好適な実施例を中心として考察した。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形に具現できることを理解することができるであろう。よって、開示された実施例は限定的観点ではなく、説明的観点で考慮されるべきである。本発明の範囲は前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等の範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれるものと解釈されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粒子と；
Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；
ナノ粉末と；
熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；
ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、導電性接着剤。
【請求項２】
前記第１バインダーは、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項３】
前記第２バインダーは、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂、及びアクリル変性水素添加樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項４】
前記導電性接着剤は防錆剤をさらに含み、前記防錆剤はアミン系化合物又はアンモニウム系化合物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項５】
前記ナノ粉末は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項６】
前記導電性接着剤に対し、前記導電性粒子は３０〜８５重量％、前記低融点合金粉末は５〜５０重量％、前記ナノ粉末は３〜１３重量％含まれることを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項７】
前記導電性粒子、前記低融点合金粉末及び前記ナノ粉末の粒子径は、導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子、或いは低融点合金粉末の粒子≧導電性粒子≧ナノ粉末の粒子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。
【請求項８】
前記低融点合金粉末はＳｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ系、及びＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系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。
【請求項９】
前記低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることを特徴とする、請求項８に記載の導電性接着剤。
【請求項１０】
前記導電性粒子は金属粉末からなることを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項１１】
前記金属粉末は銅粉末のみからなることを特徴とする、請求項１０に記載の導電性接着剤。
【請求項１２】
前記導電性粒子はコアと、前記コアの表面に形成されるコーティング層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項１３】
前記コアは導電性コアであり、前記導電性コアはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ及びＡｌよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の導電性接着剤。
【請求項１４】
前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた、前記導電性コアとは異なる一つ以上の金属物質を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電性接着剤。
【請求項１５】
前記コアは非導電性コアであり、前記非導電性コアはガラス、セラミック及び樹脂からなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の導電性接着剤。
【請求項１６】
前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール−ホルマリン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリールフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂及びシリコン樹脂よりなる群から選ばれる一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の導電性接着剤。
【請求項１７】
前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の導電性接着剤。
【請求項１８】
前記コーティング層は少なくとも一つのコーティング層からなることを特徴とする、請求項１２に記載の導電性接着剤。
【請求項１９】
前記導電性接着剤は、活性剤をさらに含み、前記活性剤は、コハク酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、パルミチン酸（ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ）、３−フッ化ホウ素エチルアミド錯体、ブチルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチルアミン塩化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、２，２−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸塩、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、ラウリン酸（Ｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）、及びメムテトラヒドロフタル酸無水物（Ｍｅｍｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）よりなる群から選ばれる少なくとも一つの活性剤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。
【請求項２０】
熱硬化性樹脂とロジン化合物に水素化ヒマシ油、シロキサンイミド、液状ポリブタジエン、シリカ及びアクリレートよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を添加して改質する段階と、
前記熱硬化性樹脂に導電性粒子と、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と、ナノ粉末とを混合して混合物を形成する段階と、
前記混合物を分散させる段階とを含んでなる、導電性接着剤の製造方法。
【請求項２１】
前記導電性粒子は無電解メッキ法でコーティング層が形成されることを特徴とする、請求項２０に記載の導電性接着剤の製造方法。
【請求項２２】
導電性粒子と；
Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；
ナノ粉末と；
熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；
ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、電子装置。
【請求項１】
導電性粒子と；
Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；
ナノ粉末と；
熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；
ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、導電性接着剤。
【請求項２】
前記第１バインダーは、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｓ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ ｒｅｓｉｎ）、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、アリル樹脂（ａｌｌｙｌ ｒｅｓｉｎ）、熱硬化性アクリル樹脂、フェノール−メラミン縮重合樹脂、及び尿素−メラミン縮重合樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項３】
前記第２バインダーは、ガムロジン（ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ）、ロジンエステル（Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、重合ロジンエステル（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、水素添加ロジンエステル（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、不均化ロジンエステル（Ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、二塩基酸変性ロジンエステル（Ｄｉｂａｓｉｃ Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、フェノール変性ロジンエステル（Ｐｈｅｎｏｌ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｏｓｉｎ Ｅｓｔｅｒｓ）、テルペンフェノール共重合樹脂、マレイン酸変性樹脂、及びアクリル変性水素添加樹脂よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項４】
前記導電性接着剤は防錆剤をさらに含み、前記防錆剤はアミン系化合物又はアンモニウム系化合物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項５】
前記ナノ粉末は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、膨張黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、炭素、及びグラフェンよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項６】
前記導電性接着剤に対し、前記導電性粒子は３０〜８５重量％、前記低融点合金粉末は５〜５０重量％、前記ナノ粉末は３〜１３重量％含まれることを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項７】
前記導電性粒子、前記低融点合金粉末及び前記ナノ粉末の粒子径は、導電性粒子≧低融点合金粉末の粒子≧ナノ粉末の粒子、或いは低融点合金粉末の粒子≧導電性粒子≧ナノ粉末の粒子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。
【請求項８】
前記低融点合金粉末はＳｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ系、及びＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系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。
【請求項９】
前記低融点合金粉末の粒子径は０．０５μｍ〜１０μｍであることを特徴とする、請求項８に記載の導電性接着剤。
【請求項１０】
前記導電性粒子は金属粉末からなることを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項１１】
前記金属粉末は銅粉末のみからなることを特徴とする、請求項１０に記載の導電性接着剤。
【請求項１２】
前記導電性粒子はコアと、前記コアの表面に形成されるコーティング層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の導電性接着剤。
【請求項１３】
前記コアは導電性コアであり、前記導電性コアはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ及びＡｌよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の導電性接着剤。
【請求項１４】
前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた、前記導電性コアとは異なる一つ以上の金属物質を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の導電性接着剤。
【請求項１５】
前記コアは非導電性コアであり、前記非導電性コアはガラス、セラミック及び樹脂からなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の導電性接着剤。
【請求項１６】
前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール−ホルマリン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリールフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂及びシリコン樹脂よりなる群から選ばれる一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の導電性接着剤。
【請求項１７】
前記コーティング層は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ及び半田よりなる群から選ばれた一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の導電性接着剤。
【請求項１８】
前記コーティング層は少なくとも一つのコーティング層からなることを特徴とする、請求項１２に記載の導電性接着剤。
【請求項１９】
前記導電性接着剤は、活性剤をさらに含み、前記活性剤は、コハク酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、パルミチン酸（ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ）、３−フッ化ホウ素エチルアミド錯体、ブチルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチルアミン塩化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、２，２−ビスヒドロキシメチルプロピオン酸塩、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、ラウリン酸（Ｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）、及びメムテトラヒドロフタル酸無水物（Ｍｅｍｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）よりなる群から選ばれる少なくとも一つの活性剤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。
【請求項２０】
熱硬化性樹脂とロジン化合物に水素化ヒマシ油、シロキサンイミド、液状ポリブタジエン、シリカ及びアクリレートよりなる群から選ばれた一つ以上の物質を添加して改質する段階と、
前記熱硬化性樹脂に導電性粒子と、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と、ナノ粉末とを混合して混合物を形成する段階と、
前記混合物を分散させる段階とを含んでなる、導電性接着剤の製造方法。
【請求項２１】
前記導電性粒子は無電解メッキ法でコーティング層が形成されることを特徴とする、請求項２０に記載の導電性接着剤の製造方法。
【請求項２２】
導電性粒子と；
Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ及びＰｂよりなる群から選ばれた一つ以上の金属とＳｎとがなす合金を含む低融点合金粉末と；
ナノ粉末と；
熱硬化性樹脂を含む第１バインダーと；
ロジン化合物を含む第２バインダーと；を含んでなる、電子装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１３−５１０２２０（Ｐ２０１３−５１０２２０Ａ）
【公表日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３７７９０（Ｐ２０１２−５３７７９０）
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００１１１３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５５８８７
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（５１２１１７４７６）ドクサンテコピア カンパニーリミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＤＵＫ ＳＡＮ ＴＥＫＯＰＩＡ ＣＯ．ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００１１１３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５５８８７
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（５１２１１７４７６）ドクサンテコピア カンパニーリミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＤＵＫ ＳＡＮ ＴＥＫＯＰＩＡ ＣＯ．ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
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