导电性粘接剂、导电性结构体以及电子部件的制作方法

文档序号:13809435阅读:215来源:国知局

本发明涉及导电性粘接剂、导电性结构体以及电子部件。本发明特别涉及可在低温进行固化并且具有还原作用的导电性粘接剂、导电性结构体以及电子部件。



背景技术:

以往,已知晓一种导电性粘接剂,其为含有银微粒、树脂酸银、粘合剂用树脂以及溶剂的导电性粘接剂,其中,树脂酸银相对于银微粒的比例为0.2~1.6wt%(例如参照专利文献1)。根据专利文献1中记载的导电性粘接剂,即使在低的温度进行了热处理的情况下也可获得低电阻率的导电膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-150920号公报



技术实现要素:

发明想要解决的课题

然而,在使用专利文献1中记载的导电性粘接剂等而形成导电膜的情况下,在作为该导电膜接触对象的金属表面形成了氧化膜时,则有时会发生导电性的降低和因金属表面的位置而导致在电阻上发生偏差。

因此,本发明的目的在于提供一种可抑制导电性的降低和电阻的偏差的导电性粘接剂、导电性结构体以及电子部件。

用于解决问题的方案

本发明为了实现上述目的,提供一种导电性粘接剂,其含有(a)具有交联性硅基的有机聚合物、(b)导电性填料以及(c)还原剂。

另外,在上述导电性粘接剂中,(c)还原剂也可包含从由醛化合物、甲酸化合物以及酚系化合物组成的组中选出的1种以上的化合物。

另外,在上述导电性粘接剂中,(b)导电性填料也可包含多种导电性填料。

另外,上述导电性粘接剂可至少在80℃的温度气氛下进行固化。

另外,在上述导电性粘接剂中,(c)还原剂可在导电性粘接剂固化之时将导电性粘接剂相接的对象物的表面进行还原。

另外,本发明为了实现上述目的,提供一种导电性结构体,其通过将上述中任一项所述的导电性粘接剂进行固化而获得。

另外,本发明为了实现上述目的,提供一种电子部件,其具有通过将上述中任一项所述的导电性粘接剂进行固化而得到的导电性结构体。

发明的效果

根据本发明的导电性粘接剂、导电性结构体以及电子部件,可提供一种可抑制导电性的降低和电阻的偏差的导电性粘接剂、导电性结构体以及电子部件。

具体实施方式

[导电性粘接剂的概要]

本发明的导电性粘接剂被应用于具有电气导电性(以下,存在有表示为“导电性”的情况)的构件的粘接用途、或具有导电性的构件的形成等中。例如,本发明的导电性粘接剂应用于如下的用途,即,将ic芯片、半导体元器件、芯片部件及/或分立部件等通过供给电力而发挥预定的功能的电子部件,在确保电性导通的状态下固定于印刷基板的电路、预定的设备的电极上的用途。另外,关于通过将导电性粘接剂进行固化而获得的导电性结构体,也可用作例如配线、电路图案、突起(bump)及/或电极材料等。进一步,关于导电性结构体,也可用作例如构成电子部件的配线、电路图案、突起及/或电极等。

而且,关于导电性粘接剂,在接触于对象物的表面(例如,半导体元器件的电极的表面)的状态下进行固化的情况下,一边将该表面还原一边固化。在此情况下导电性粘接剂在80℃左右的低温进行固化。因此,关于本发明的导电性粘接剂,例如,即使在于对象物的表面存在有自然氧化膜等氧化膜的情况下,也一边将该氧化膜去除一边以低温进行固化,因而可抑制因热而造成对象物损伤的情况,并且可抑制导电性的降低和因对象物的表面的位置而导致的电阻的偏差。

[导电性粘接剂的细节]

关于本发明的导电性粘接剂,其为可至少在比焊料等的回流焊温度(例如,260℃左右)、环氧树脂系组合物的固化温度(例如150℃以上200℃以下程度)低的温度(例如,80℃左右)进行固化并且可将对象物的表面还原的导电性粘接剂,含有(a)具有交联性硅基的有机聚合物、(b)导电性填料以及(c)还原剂。

(有机聚合物:(a)成分)

作为具有交联性硅基的有机聚合物,使用如下的有机聚合物,所述有机聚合物具有交联性硅基,且,主链骨架包含从由聚氧化烯系聚合物、饱和烃系聚合物以及(甲基)丙烯酸酯系聚合物组成的组中选出的1种以上。

关于有机聚合物所具有的交联性硅基,其为具有结合于硅原子的羟基或水解性基团的基团,并且是可通过在交联性硅基的羟基或水解性基团与其它的交联性硅基的羟基或水解性基团之间形成硅氧烷键而交联的基团。关于形成了硅氧烷键的状态,例如,由下述的通式(1)表示。

[化学式1]

在通式(1)中,r1表示的是,碳原子数1以上20以下的烷基、碳原子数3以上20以下的环烷基、碳原子数6以上20以下的芳基、碳原子数7以上20以下的芳烷基、或由r13sio-(r1与前述相同)表示的三有机基团甲硅烷氧基。存在2个以上的r1的情况下,它们可以相互地相同也可以不同。x表示羟基或水解性基团。存在2个以上的x的情况下,它们可以相互地相同也可以不同。此处,满足0≤a≤3、0≤b≤2、以及0≤n≤19(其中,a、b以及n为整数)。其中,满足a+(b之和)≥1。另外,在构成通式(1)的n个下述通式(2)的部分的各个中,b也可以不相同。

[化学式2]

关于有机聚合物所具有的水解性基团和/或羟基,可以以1个以上3个以下的范围结合于1个硅原子,a+(b之和)优选为1以上5以下的范围。水解性基团和/或羟基以2个以上结合于交联性硅基中的情况下,它们可以相互地相同也可以不同。形成交联性硅基的硅原子可以是1个,也可以是2个以上。此处,在有机聚合物中存在利用硅氧烷键等而连结了的硅原子的情况下,形成交联性硅基的硅原子也可存在20个左右。

作为交联性硅基,由下述通式(3)表示的交联性硅基从获取的容易性的观点考虑是优选的。

[化学式3]

在通式(3)中,r1、x、a与通式(1)相同。此处,作为r1,例如,列举甲基、乙基等烷基,环己基等环烷基,苯基等芳基,苄基等芳烷基,或者由r13sio-表示的三有机硅烷氧基等。在它们之中优选为甲基。

另外,作为由x表示的水解性基团,列举各种水解性基团。具体性地,作为水解性基团,列举氢原子、卤素原子、烷氧基、酰氧基、酮肟酯基(ketoximategroup)、氨基、酰胺(amide)基、酰胺(acidamide)基、氨基氧基、巯基、烯氧基等。在它们之中,优选为氢原子、烷氧基、酰氧基、酮肟酯基、氨基、酰胺基、氨基氧基、巯基、以及烯氧基,更加优选为烷氧基、酰胺基、氨基氧基。作为一个例子,从水解性温和且容易处理这样的观点考虑,优选使用烷氧基。在烷氧基方面,碳原子数少的基团的一方的反应性变高,因而如甲氧基>乙氧基>丙氧基的顺序那样按照碳原子数变多的顺序反应性降低。因此,根据导电性粘接剂的使用目的及/或使用用途而选择恰当的水解性基团。

进一步,在由通式(3)表示的交联性硅基方面,从提高导电性粘接剂的固化性的观点考虑,a优选为2以上,a更优选为3。

作为交联性硅基的具体性的结构,列举三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基等三烷氧基甲硅烷基、-si(or)3、甲基二甲氧基甲硅烷基、甲基二乙氧基甲硅烷基等二烷氧基甲硅烷基、-sir1(or)2等。此处r是甲基、乙基那样的烷基。另外,交联性硅基可仅仅使用1种也可并用2种以上。关于交联性硅基,存在于主链或者侧链中的任一者,或者存在于主链及侧链两者。而且,构成交联性硅基的硅原子为1个以上。另外,在包含利用硅氧烷键等而连结的硅原子的情况下,构成交联性硅基的硅原子优选为20个以下。

具有交联性硅基的有机聚合物可以为直链状,或者具有支链。关于有机聚合物的数均分子量,在凝胶渗透色谱法(gelpermeationchromatography:gpc)中的聚苯乙烯换算中为500以上100,000以下程度,更优选为1,000以上50,000以下,特别优选为3,000以上30,000以下。从将导电性粘接剂固化而获得的导电性结构体的伸长特性的观点考虑,数均分子量优选为500以上,从确保导电性粘接剂的良好的作业性的观点考虑,数均分子量优选为100,000以下。

有机聚合物中含有的交联性硅基的数量没有特别限制,但是以获得强度高且高伸长率、低弹性模量的橡胶状的导电性结构体为目的,从而在有机聚合物1分子中平均存在至少1个,优选存在1.1个以上5个以下。以确保导电性粘接剂的固化性、并且发挥通过将导电性粘接剂固化而获得的导电性结构体的良好的橡胶弹性举动为目的,有机聚合物中所含的交联性硅基的数量优选平均为1个以上。

予以说明的是,交联性硅基可存在于有机聚合物链的主链的末端、或者侧链的末端中的任一者。另外,交联性硅基也可存在于有机聚合物链的主链的末端以及侧链的末端两者。特别是,在交联性硅基仅处于分子链的主链的末端的情况下,最终形成的作为导电性结构体而言的固化物中所含的有机聚合物成分的有效网目长变长,因而容易获得高强度并且高伸长率、且显示低弹性模量的橡胶状的导电性结构体。

作为被用作有机聚合物的含有交联性硅基的聚氧化烯系聚合物,列举具有由下述通式(4)表示的重复单元的聚合物。

-r2-o-(4)

通式(4)中,r2是碳原子数为1以上14以下的直链状或者支化亚烷基,优选为碳原子数为1以上14以下、优选为2以上4以下的直链状或者支化亚烷基。

作为由通式(4)表示的重复单元的具体例子,例如列举-ch2o-、-ch2ch2o-、-ch2ch(ch3)o-、-ch2ch(c2h5)o-、-ch2c(ch3)2o-、-ch2ch2ch2ch2o-等。聚氧化烯系聚合物的主链骨架可由仅仅1种的重复单元构成,也可由2种以上的重复单元构成。

作为聚氧化烯系聚合物的合成法,例如,列举基于koh等碱催化剂的聚合法。作为一个例子,列举基于通过使有机铝化合物与卟啉进行反应而获得的有机铝-卟啉络合物催化剂的聚合法、基于复金属氰化物络合物催化剂的聚合法等。予以说明的是,在使用了基于有机铝-卟啉络合物催化剂的聚合法、基于复金属氰化物络合物催化剂的聚合法的情况下,可合成数均分子量为6,000以上并且重均分子量(mw)/数均分子量(mn)为1.6以下的分子量高并且分子量分布狭小的聚氧化烯系聚合物。

聚氧化烯系聚合物的主链骨架也可包含氨酯键成分等其它成分。作为氨酯键成分,例如可列举:通过使甲苯(亚甲苯)二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯等芳香族系多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族系多异氰酸酯与具有羟基的聚氧化烯系聚合物进行反应而获得的成分。

予以说明的是,通过使得在分子中具有不饱和基团、羟基、环氧基、异氰酸酯基等官能团的聚氧化烯系聚合物与具有对该官能团显示反应性的官能团以及交联性硅基的化合物进行反应,从而可将交联性硅基导入于聚氧化烯系聚合物中(以下,称为高分子反应法)。

作为高分子反应法的具体例子,列举如下的方法:使得含有不饱和基团的聚氧化烯系聚合物与具有交联性硅基的含氢硅烷和/或具有交联性硅基的巯基化合物发生作用而进行硅氢化反应和/或巯基化反应,获得具有交联性硅基的聚氧化烯系聚合物。关于含有不饱和基团的聚氧化烯系聚合物,可通过使得具有羟基等官能团的有机聚合物与包含对该官能团具有反应性的活性基团以及不饱和基团的有机化合物进行反应从而合成。

另外,作为高分子反应法的其它的具体例子,列举:使得末端具有羟基的聚氧化烯系聚合物与具有异氰酸酯基以及交联性硅基的化合物进行反应的方法,使得在末端具有异氰酸酯基的聚氧化烯系聚合物与具有羟基、氨基等活性氢基以及交联性硅基的化合物进行反应的方法。使用异氰酸酯化合物时,则可容易地合成具有交联性硅基的聚氧化烯系聚合物。

上述的具有交联性硅基的聚氧化烯系聚合物可单独使用,也可并用2种以上。

此处,被用作有机聚合物的含有交联性硅基的饱和烃系聚合物是实质上不含碳-碳不饱和键(但是,除了芳香环以外)的聚合物,关于构成其骨架的聚合物,可通过以乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯等碳原子数为2以上6以下的烯烃系化合物作为主单体进行聚合从而获得。另外,关于构成该骨架的聚合物,可利用使得丁二烯、异戊二烯等二烯系化合物进行均聚,或者使得二烯系化合物和上述的烯烃系化合物进行共聚,然后进行氢化等合成法从而获得。而且,以容易向末端导入官能团、容易控制分子量、及/或增加末端官能团的数量为目的的情况下,优选使用异丁烯系聚合物和/或加氢聚丁二烯系聚合物,特别优选使用异丁烯系聚合物。

予以说明的是,主链骨架为饱和烃系聚合物的情况下,可获得耐热性、耐候性、耐久性及/或湿气阻断性优异的导电性粘接剂。

关于异丁烯系聚合物,也可使得单体单元的全部由异丁烯单元形成,也可以是与其它单体的共聚物。另外,关于异丁烯系聚合物,以发挥优异的橡胶特性为目的的情况下,优选含有50质量%以上源自异丁烯的重复单元,更优选含有80质量%以上,特别优选含有90质量%以上99质量%以下。

作为饱和烃系聚合物的合成法,可使用各种聚合方法。另外,作为饱和烃系聚合物的合成法,也可使用活性聚合法。在饱和烃系聚合物、特别是在异丁烯系聚合物的情况下,也可使用引发转移聚合法。在使用引发转移聚合法的情况下,可将具有500以上100,000以下程度的分子量的异丁烯系聚合物以分子量分布1.5以下容易地进行聚合,且,可在分子末端导入各种官能团。

具有交联性硅基的饱和烃系聚合物的制法没有特别限制。可采用各种制法。而且,具有交联性硅基的饱和烃系聚合物可单独使用,也可并用2种以上。

关于构成被用作具有交联性硅基的有机聚合物的(甲基)丙烯酸酯系聚合物的主链的(甲基)丙烯酸酯系单体,可使用各种单体。作为(甲基)丙烯酸酯系单体,例如列举:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸甲苯甲酰酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)二甲氧基甲基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基甲基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二乙氧基甲基硅烷、(甲基)丙烯酸的环氧乙烷加成物、(甲基)丙烯酸三氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2-三氟甲基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基-2-全氟丁基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸双(三氟甲基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-三氟甲基-2-全氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟己基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟癸基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟十六烷基乙酯等(甲基)丙烯酸系单体。

在(甲基)丙烯酸酯系聚合物中,也可将以下的乙烯基系单体与(甲基)丙烯酸酯系单体一同地进行共聚。作为乙烯基系单体,例如列举:苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、苯乙烯磺酸及其盐等苯乙烯系单体;全氟乙烯、全氟丙烯、偏二氟乙烯等含氟乙烯基单体;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等含硅的乙烯基系单体;马来酸酐、马来酸、马来酸的单烷基酯以及二烷基酯;富马酸、富马酸的单烷基酯以及二烷基酯;马来酰亚胺、甲基马来酰亚胺、乙基马来酰亚胺、丙基马来酰亚胺、丁基马来酰亚胺、己基马来酰亚胺、辛基马来酰亚胺、十二烷基马来酰亚胺、硬脂基马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体;丙烯腈、甲基丙烯腈等含腈基的乙烯基系单体;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等含酰胺基的乙烯基系单体;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、桂皮酸乙烯酯等乙烯基酯类;乙烯、丙烯等烯烃类;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯类;氯乙烯、偏二氯乙烯、烯丙基氯、烯丙醇等。

(甲基)丙烯酸酯系单体及/或乙烯基系单体可单独使用,也可将多种单体进行共聚。特别是,从确保产物的良好的物性等的观点考虑,优选使用由苯乙烯系单体、以及(甲基)丙烯酸系单体形成的聚合物。更优选为由丙烯酸酯单体以及甲基丙烯酸酯单体形成的(甲基)丙烯酸系聚合物,特别优选为由丙烯酸酯单体形成的丙烯酸系聚合物。在本发明中,也可将这些优选的单体与其它单体进行共聚,进一步进行嵌段共聚,在该情况下,这些优选的单体按质量比计优选包含40%以上。予以说明的是,例如(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸。

(甲基)丙烯酸酯系聚合物的玻璃化转变温度tg没有特别限制,可使用高tg型与低tg型中的任一者。予以说明的是,从导电性粘接剂的粘接性的观点考虑,优选使用高tg型的(甲基)丙烯酸酯系聚合物,在此情况下,tg优选为10℃以上180℃以下,更优选为20℃以上120℃以下。另外,也可并用具有该范围的tg的(甲基)丙烯酸酯系聚合物与具有该范围以外的tg的(甲基)丙烯酸酯系聚合物。予以说明的是,tg是利用下述式(i)而算出的计算玻璃化转变温度。

[数学式1]

在式(i)中,tg表示含有交联性硅基的(甲基)丙烯酸酯系聚合物的计算玻璃化转变温度,wi表示单体i(但是,除了含交联性硅基的化合物以外)的重量分率,tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度。

作为(甲基)丙烯酸酯系聚合物的合成法,列举各种合成法。此处,在使用了使用偶氮系化合物、过氧化物等作为聚合引发剂的自由基聚合法的情况下,合成分子量分布的值一般为2以上之大并且高粘度的聚合物。因此,以合成分子量分布狭小、粘度低、并且以高的比例在分子链末端具有交联性官能团的(甲基)丙烯酸酯系聚合物为目的的情况下,优选使用活性自由基聚合法。予以说明的是,具有交联性硅基的(甲基)丙烯酸酯系聚合物可单独使用,也可并用2种以上。

具有交联性硅基的有机聚合物可单独使用,也可并用2种以上。例如,也可使用通过将从由具有交联性硅基的聚氧化烯系聚合物、具有交联性硅基的饱和烃系聚合物、以及具有交联性硅基的(甲基)丙烯酸酯系聚合物组成的组中选出的2种以上的聚合物进行共混而获得的有机聚合物。

关于将具有交联性硅基的聚氧化烯系聚合物与具有交联性硅基的(甲基)丙烯酸酯系聚合物进行共混而获得的有机聚合物的制造方法,可使用各种各样的制造方法。作为一个例子,可使用如下的制造方法:向具有交联性硅基、并且分子链实质上包含由下述通式(5)表示的具有碳原子数为1个以上8个以下的烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元、以及由下述通式(6)表示的具有碳原子数为10个以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯单体单元的共聚物中,混合具有交联性硅基的聚氧化烯系聚合物。

-ch2-c(r3)(coor4)-(5)

-ch2-c(r3)(coor5)-(6)

在通式(5)中,r3表示氢原子或甲基,r4表示碳原子数为1个以上8个以下的烷基。作为通式(5)的r4,例如列举甲基、乙基、丙基、正丁基、叔丁基、2-乙基己基等碳原子数为1个以上8个以下、优选为1个以上4个以下、更加优选为1个以上2个以下的烷基。予以说明的是,存在多个r4的情况下,r4的烷基可以为1种也可混合2种以上。

在通式(6)中,r3与上述相同,r5表示碳原子数为10以上的烷基。作为通式(6)的r5,例如列举月桂基、十三烷基、鲸蜡基、硬脂基、山萮基等碳原子数为10个以上、优选为碳原子数为10个以上30个以下、更优选为10个以上20个以下的长链的烷基。予以说明的是,存在多个r5的情况下,与r4的情况同样地,可以为1种也可混合2种以上。

(甲基)丙烯酸酯系共聚物的分子链通过实质上包含通式(5)以及通式(6)的单体单元而构成。此处,“实质上”表示的是,在该共聚物中存在的通式(5)以及通式(6)的单体单元的合计超过50质量%。通式(5)以及通式(6)的单体单元的合计优选为70质量%以上。另外,关于通式(5)的单体单元与通式(6)的单体单元的存在比,按质量比计优选为95:5~40:60,更加优选为90:10~60:40。作为该共聚物中也可含有的除了通式(5)以及通式(6)以外的其它单体单元,例如列举:丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不饱和羧酸;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n-羟甲基甲基丙烯酰胺等包含酰胺基的单体,丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等包含环氧基的单体,二乙基氨基乙基丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基丙烯酸)酯、氨基乙基乙烯基醚等包含氨基的单体;其它的起源于丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、烷基乙烯基醚、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙烯等的单体单元。

予以说明的是,作为将具有交联性硅官能团的(甲基)丙烯酸酯系共聚物进行共混而合成的有机聚合物的制造方法,也可使用在具有交联性硅基的有机聚合物的存在下将(甲基)丙烯酸酯系单体进行聚合的方法。

(导电性填料:(b)成分)

作为导电性填料,可使用碳颗粒、或银、铜、镍、金、锡、锌、铂、钯、铁、钨、钼、焊料等金属颗粒或者合金颗粒、或这些颗粒表面由金属等的导电性涂布层进行了覆盖而调制出的颗粒等导电性颗粒。另外,也可使用通过对如下颗粒的表面实施金属等的导电性涂布从而获得的导电性颗粒,如下颗粒例如是:由聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸类树脂、或者苯并胍胺树脂构成的非导电性颗粒即聚合物颗粒,或者由玻璃珠、导电性粘接剂、石墨、或者陶瓷构成的无机颗粒。

作为导电性填料的形状,可采用各种形状(例如,球形状、椭圆、圆筒形、片状、针状、树脂状、晶须、平板、粒块、粒状、结晶、或针尖状(acicular)等)。予以说明的是,关于片状,包含扁平状、薄片状、或鳞片状,是通过将球状、块状等立体形状的导电性填料在一个方向上压扁而得到的形状。另外,粒状是指表示除了片状以外的其它形状的形状,例如列举:粉体凝集为葡萄的房状而得到的形状、大致球状、块状等、或者具有这些形状的银粉的混合物等。

导电性填料可稍稍粗糙,或者也可具有锯齿状的表面。导电性填料的形状没有特别限制。可将导电性填料的颗粒形状、尺寸及/或硬度进行组合而使用于导电性粘接剂中。另外,以更提高所形成的导电性结构体的导电性为目的,优选将导电性填料的颗粒形状、尺寸及/或硬度为相互不同的多种导电性填料进行组合。作为一个例子,优选将粒状的导电性填料与片状的导电性填料混合而使用。予以说明的是,组合的导电性填料不受限于2种,也可以是3种以上。另外,导电性填料的尺寸优选为所制造的导电性结构体的尺寸以下。

此处,关于导电性填料,作为一个例子,可使用主要由银构成的导电性填料。例如,作为导电性填料,可使用银制的导电性填料(例如,银粉)、或多种银制的导电性填料。具体性地,在使用银粉作为导电性填料的情况下,导电性粘接剂中含有的银粉包含分别具有预定的比表面积以及振实密度的第一银粉(b1)与第二银粉(b2)。(b1)与(b2)的混合比例[(b1)/(b2)]按质量比计为1/10~10/1,优选为1/4~4/1,更优选为3/2~4/1。

另外,第一银粉(b1)的比表面积为0.5m2/g以上不足2m2/g,优选为1.0m2/g以上不足2.0m2/g,振实密度为2.5g/cm3以上6.0g/cm3以下,优选为3.0g/cm3以上5.0g/cm3以下。另外,第一银粉(b1)的50%平均粒径优选为1μm以上15μm以下。予以说明的是,银粉的比表面积可利用bet法(气体吸附法)而测定,振实密度可利用基于jisk5101-1991的20.2振实法的方法而测定。另外,50%平均粒径表示的是,利用激光衍射散射式粒度分布测定法而测定的体积累积50%处的粒径。

第一银粉(b1)的形状没有特别限制,可使用片状、粒状等各种形状。作为第一银粉,优选片状银粉。

第二银粉(b2)的比表面积为2m2/g以上7m2/g以下,优选为2.0m2/g以上3.0m2/g以下,振实密度为1.0g/cm3以上3.0g/cm3以下。另外,第二银粉(b2)的50%平均粒径优选为0.5μm以上3.0μm以下。

第二银粉(b2)的形状没有特别限制,可使用片状、粒状等各种形状。作为第二银粉,优选为粒状银粉。即,第一银粉的形状与第二银粉的形状相互地有差异。

银粉的制造方法可使用各种各样的制造方法。例如,关于作为银粉而言的片状银粉,作为一个例子,可通过使用气流磨、辊磨机或球磨机等装置将球状银粉、块状银粉、粒状银粉等银粉机械性地进行粉碎等从而制造。另外,关于作为银粉而言的粒状银粉,作为一个例子,可通过使用电解法、粉碎法、热处理法、粉化法或还原法等而制造。予以说明的是,以制造振实密度低的作为导电性填料而言的粉末为目的的情况下,优选使用可控制还原方法的还原法。

关于银粉的含有率,相对于导电性粘接剂的总量为65质量%以上85质量%以下,更优选为70质量%以上80质量%以下。以制造具有充分的导电性的导电性粘接剂、以及导电性结构体为目的,银粉的含有率优选为65质量%以上,以确保导电性粘接剂的充分的粘接性与作业性为目的,银粉的含有率优选设为85质量%以下。

(还原剂:(c)成分)

导电性粘接剂含有还原剂。关于还原剂,在导电性粘接剂固化之时将导电性粘接剂相接的对象物的表面还原。本发明的导电性粘接剂在低温进行固化,因而还原剂也是在低温发挥还原作用的化合物。具体性地,导电性粘接剂含有从由醛化合物、甲酸化合物以及酚系化合物组成的组中选出的1种以上的还原剂。

作为醛化合物,列举苯甲醛、茴香醛、对甲氧基醛等芳香族醛,或者丙醛、己醛、乙二醛等脂肪族醛等各种醛化合物。从确保良好的分散性和处理的容易性的观点考虑,优选使用在常温环境下(23℃)为液状的还原剂。另外,考虑了醛化合物的长期性的稳定性的确保的情况下,优选以作为与伯胺的缩合物的醛亚胺化合物的方式使用。

作为甲酸化合物,可使用各种甲酸化合物。此处,从提高甲酸化合物的长期性的稳定性、或者含有甲酸化合物的导电性粘接剂的稳定性的观点考虑,优选使用甲酸丙酯、甲酸异戊酯、甲酸戊酯、甲酸苯酯等甲酸酯化合物。

作为酚系化合物,列举儿茶酚、间苯二酚、对苯二酚、焦儿茶酚、儿茶酚胺等。在本发明中,没有特别限定,但是确保在有机聚合物中的良好的相容性,优选使用在常温下为液状或者具有容易液状化的熔点(即,低熔点)的低分子量的酚系化合物。

予以说明的是,作为还原剂,也可使用肼化合物、己二酸酰肼、水杨酸酰肼等。但是,这些还原剂的熔点高,因而在以充分发挥在低温下的导电性粘接剂的还原作用为目的的情况下,优选使用醛化合物、甲酸化合物及/或酚系化合物。

关于还原剂,例如,相对于具有交联性硅基的有机聚合物100质量份,优选为1质量份以上5质量份以下,更优选为2质量份以上4质量份以下。

(防腐蚀剂)

导电性粘接剂可进一步含有防腐蚀剂。防腐蚀剂防止作为导电性粘接剂接触的对象的金属材料(例如,电子设备的电极和印刷基板的电路图案等)的腐蚀。

作为防腐蚀剂,列举1,10-吩噻嗪(フェナチオジン)、吩噻嗪、苯并三唑、苯并咪唑、巯基苯并噻唑、双氰胺、3-异丙基氨基-1-丁炔、溴化炔丙基喹啉鎓、3-苄基氨基-1-丁炔、二炔丙基醚、二炔丙基硫醚、炔丙基己酸酯、二氨基庚烷、菲咯啉、胺、二胺、三胺、六亚甲基酰亚胺、十亚甲基酰亚胺、六亚甲基亚胺苯甲酸酯、六亚甲基亚胺-3,5-二硝基苯甲酸酯、异氰脲酸酯、六亚甲基四胺、d-肟基-b-乙烯基奎宁环、苯胺、6-n-乙基嘌呤、1-乙氨基-2-十八烷基咪唑啉、吗啉、乙醇胺、氨基苯酚、2-羟基喹啉、6-羟基喹啉、8-羟基喹啉、吡啶及其衍生物、喹啉及其衍生物、吖啶、咪唑及其衍生物、甲苯胺、硫醇、苯硫酚及其衍生物、硫醚、亚砜、硫代磷酸酯、硫代尿素以及哌啶和选自这些化合物中的多种化合物的混合物等。

(迁移防止剂)

导电性粘接剂可进一步含有迁移防止剂。迁移防止剂是抑制或者防止构成导电性填料的金属成分朝向导电性粘接剂接触的对象的扩散。例如,导电性填料通过包含银而构成的情况下,迁移防止剂抑制或者防止银成分向接触对象物的扩散。

(二氧化硅)

关于导电性粘接剂,可在有机聚合物、导电性填料以及还原剂的基础上,进一步含有提高导电性粘接剂的导电性的稳定性的二氧化硅。

具体性地,导电性粘接剂也可进一步含有从由利用预定的表面处理剂进行疏水化处理而得到的疏水性二氧化硅、以及亲水性二氧化硅组成的组中选出的1种以上的二氧化硅。关于二氧化硅,考虑了将导电性结构体形成为薄膜状和/或形成为微小尺寸的形状的情况下,优选为二氧化硅微粉末。在此情况下,二氧化硅微粉末优选具有7nm以上16nm以下的平均粒径,更优选具有7nm以上14nm以下的平均粒径。

作为亲水性二氧化硅,可使用各种各样的亲水性二氧化硅。作为亲水性二氧化硅,优选为在表面具有硅烷醇基(si-oh基)的气相二氧化硅。通过使用亲水性二氧化硅,可不提高导电性粘接剂的粘度而确保流动性并且防止渗出。具有流动性的导电性粘接剂被应用于要求流动性的用途,例如,在基板上以丝网印刷方式涂布,以50μm左右的薄膜形成图案的用途等中。

作为疏水性二氧化硅,使用通过利用从由二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、辛基硅烷(例如,三甲氧基辛基硅烷等)以及氨基硅烷组成的组中选出的1种以上的表面处理剂进行疏水化处理而得到的疏水性二氧化硅。通过在导电性粘接剂中添加利用预定的表面处理剂实施了疏水化处理的疏水性二氧化硅,从而可一边保持导电性粘接剂的喷出性及/或由导电性粘接剂形成出的形状一边防止渗出。具有形状保持性的导电性粘接剂适用于,要求形状保持性的用途,例如,在基板上以丝网印刷方式涂布,形成预定的图案的情况,要求100μm以上的膜厚的情况,及/或由导电性粘接剂代替基于焊料的连接部分的情况等。

在基于表面处理剂的二氧化硅表面的疏水化处理方法中可选择各种各样的方法。例如列举:将预定的表面处理剂喷雾于未处理的二氧化硅的方法、或将未处理的二氧化硅与气化了的表面处理剂混合而加热处理的方法等。予以说明的是,此疏水化处理优选以氮气气氛下的干式实行。

导电性粘接剂中的亲水性二氧化硅及/或疏水性二氧化硅相对于导电性粘接剂的配混比例没有特别限制。例如,相对于有机聚合物100质量份而言,优选添加3质量份以上20质量份以下,更优选添加5质量份以上10质量份以下。予以说明的是,在导电性粘接剂中,可仅仅添加1种二氧化硅,也可添加2种以上的二氧化硅。

(胺类化合物)

导电性粘接剂可进一步包含在一分子中具有至少一个烷氧基甲硅烷基的胺类化合物和/或与水进行反应而生成该胺类化合物的化合物。在此情况下,可提高导电性粘接剂相对于对象物的粘接性。胺类化合物的制造方法没有特别限制,可采用公知的制法。

作为在一分子中具有至少一个烷氧基甲硅烷基的胺类化合物,例如列举由通式(7)表示的化合物。

[化学式4]

在通式(7)中,满足0≤n≤2(其中,n为整数),n优选为0或1。另外,r6以及r7可以是相互地相同、或者不同的官能团。例如,r6以及r7分别为碳原子数为1个以上4个以下的烃基,优选为甲基、乙基、丙基、丁基等烷基,乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基等烯基等,特别优选为烷基。r8是碳原子数为1个以上10个以下的烃基,优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等亚烷基、亚苯基等亚芳基、亚烷基亚芳基等,特别优选为亚烷基。z为氢原子、或碳原子数为1个以上4个以下的氨基烷基。

关于在一分子中具有至少一个烷氧基甲硅烷基的胺类化合物,作为一个例子,可列举由下述式(8)~(15)表示的化合物、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等氨基硅烷类等。在它们之中,从提高导电性粘接剂的粘接性的观点考虑,特别优选γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等。

[化学式5]

(ch3o)3si(ch2)3nh2…(8)

(ch3ch2o)3sich2nh2…(9)

(ch3ch2o)3si(ch2)3nh2…(10)

(ch3ch2ch2o)3sich2nh2…(11)

(ch3ch2ch2o)3si(ch2)6nh2…(12)

(ch3ch2ch2ch2o)3sich2nh2…(13)

(ch3ch2ch2ch2o)3si(ch2)6nh2…(14)

关于与水进行反应而生成由通式(7)表示的胺类化合物的化合物,具体而言,从原料获取的容易性、储藏稳定性的良好性、与水的反应性等观点考虑,列举在一分子中具有至少1个烷氧基甲硅烷基的胺类化合物的酮亚胺基化合物、烯胺化合物及/或醛亚胺化合物等。酮亚胺基化合物、烯胺化合物以及醛亚胺化合物分别可通过使得在一分子中具有至少1个烷氧基甲硅烷基的由通式(7)表示的胺类化合物与羰基化合物进行脱水反应而制造。

作为这样的羰基化合物,例如列举:乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、异己醛、二乙基乙醛、乙二醛、苯甲醛、苯基乙醛等醛类;环戊酮、三甲基环戊酮、环己酮、甲基环己酮、三甲基环己酮等环状酮类;丙酮、甲乙酮、甲基丙基酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、甲基叔丁基酮、二乙基酮、二丙基酮、二异丙基酮、二丁基酮、二异丁基酮等脂肪族酮类;苯乙酮、二苯甲酮、苯丙酮等芳香族酮;乙酰丙酮、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸甲乙酯、二苯甲酰基甲烷等由下述通式(16)表示的β-二羰基化合物等。它们之中,更优选为甲基异丁基酮、二丙基酮、苯基乙醛、及/或具有活性亚甲基的β-二羰基化合物。

[化学式6]

r9-co-ch2-co-r10…(16)

在通式(16)中,r9以及r10可以是相互地相同、或者不同的官能团。例如,r9以及r10分别是碳原子数为1个以上16个以下的烷基(例如,甲基、乙基、丙基、丁基、庚基、己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十六烷基等)、碳原子数为6个以上12个以下的芳基(例如,苯基、甲苯基、己基、萘基等)、或碳原子数为1个以上4个以下的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等)。

上述的通过与水进行反应从而生成由通式(7)表示的胺类化合物的化合物没有特别限制。例如,作为生成由通式(7)表示的胺类化合物的化合物,优选使用单体纯度为50%以上95%以下、优选为70%以上95%以下、更加优选为80%以上95%以下,且,氨基封端率为90%以上、优选为95%以上的化合物。予以说明的是,相关的化合物可利用公知的制法而制造。

由通式(7)表示的胺类化合物、以及生成由通式(7)表示的胺类化合物的化合物的配混比例没有特别限制。相对于有机聚合物100质量份而言优选添加1质量份以上20质量份以下的这些胺类化合物。予以说明的是,关于由通式(7)表示的胺类化合物、以及通过与水进行反应而生成由通式(7)表示的胺类化合物的化合物,在导电性粘接剂中可仅仅添加1种,也可添加2种以上。

(其它的添加材料)

关于导电性粘接剂,也可以以调整导电性粘接剂的粘度及/或物性为目的,配混固化催化剂、填充剂、增塑剂、粘接赋予剂、稳定剂、着色剂、物性调整剂、触变剂、脱水剂(保存稳定性改良剂)、赋粘剂、下垂防止剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂、自由基聚合引发剂等物质、甲苯和/或醇等各种溶剂。另外,也可在导电性粘接剂中,将相容的其它的聚合物共混。

作为固化催化剂,例如列举:钛酸四丁酯、四丙基钛酸酯等钛酸酯类;二丁基锡二月桂酸酯、二丁基锡马来酸酯、二丁基锡二乙酸酯、辛酸锡、环烷酸锡等有机锡化合物;辛酸铅;丁胺、辛胺、月桂胺、二丁胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、油胺、环己胺、苄胺、二乙基氨基丙胺、苯二甲胺、三乙二胺、胍、二苯基胍、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、吗啉、n-甲基吗啉、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯(dbu)等胺系化合物,或它们与羧酸等的盐;由过量的多胺与多元酸获得的低分子量聚酰胺树脂;过量的多胺与环氧化合物的反应产物;r-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等具有氨基的硅烷偶联剂等硅烷醇复合催化剂等。这些催化剂可仅仅添加1种,也可添加2种以上。

作为填充剂,列举:气相法导电性粘接剂、沉降性导电性粘接剂、结晶性导电性粘接剂、熔融导电性粘接剂、白云石、无水硅酸、含水硅酸、以及炭黑等增强性填充剂;重质碳酸钙、胶质碳酸钙、碳酸镁、硅藻土、焙烧粘土、粘土、滑石、氧化钛、膨润土、有机膨润土、三氧化二铁、铝微粉末、燧石粉末、氧化锌、活性锌华(亜鉛華)、白砂球(シラスバルーン)、玻璃微球、酚醛树脂和/或偏二氯乙烯树脂的有机微球、pvc粉末、pmma粉末等树脂粉末等填充剂;石棉、玻璃纤维、以及长丝等纤维状填充剂等。

将填充剂添加于导电性粘接剂的情况下,关于填充剂的添加量,相对于有机聚合物100质量份而言1质量份以上250质量份以下,优选为10质量份以上200质量份以下。填充剂可仅仅添加1种,也可添加2种以上。

关于填充剂,例如,可通过与氧化钙等脱水剂均匀地混合,然后封入于由气密性原材料构成的袋,放置预定的时间,从而预先进行脱水干燥。通过将脱水干燥了的填充剂添加于导电性粘接剂,从而作为一个例子,在将导电性粘接剂制成单剂型组合物的情况下,可提高储藏稳定性。

另外,通过将填充剂添加于导电性粘接剂而更提高由导电性粘接剂构成的导电性结构体的强度的情况下,优选使用主要地选自气相法导电性粘接剂、沉降性导电性粘接剂、结晶性导电性粘接剂、熔融导电性粘接剂、白云石、无水硅酸、含水硅酸、以及炭黑、实施了表面处理的微细碳酸钙、焙烧粘土、粘土、以及活性锌华等中的填充剂。在此情况下,相对于具有交联性硅基的有机聚合物100质量份,优选在1质量份以上200质量份以下的范围添加填充剂。

另外,在制造断裂伸长率大的导电性结构体的情况下,关于主要地选自氧化钛、重质碳酸钙等碳酸钙、碳酸镁、滑石、三氧化二铁、氧化锌、以及白砂球等中的填充剂,相对于具有交联性硅基的有机聚合物100质量份而言优选在5质量份以上200质量份以下的范围添加。予以说明的是,一般而言,关于碳酸钙,比表面积的值越大,则固化物的断裂强度、断裂伸长率、粘接性的改善效果越提高。在使用碳酸钙作为填充剂的情况下,优选并用实施了表面处理的微细碳酸钙与重质碳酸钙等粒径大的碳酸钙。实施了表面处理的微细碳酸钙的粒径优选为0.5μm以下,表面处理优选由脂肪酸、脂肪酸盐实行。另外,粒径大的碳酸钙优选具有1μm以上的粒径,也可使用没有进行表面处理的粒径大的碳酸钙。

另外,以将导电性粘接剂的作业性(热裂(キレ)等)提高和/或将固化物表面制成消光状为目的,可将有机微球及/或无机微球添加于导电性粘接剂。也可对这些填充剂实施表面处理。填充剂可仅仅添加1种,也可添加2种以上。另外,填充剂可仅使用1种,也可将2种以上进行混合而使用。予以说明的是,提高作业性(热裂等)的情况下,微球的粒径优选为0.1mm以下。另一方面,将固化物表面制成消光状的情况下,微球的粒径优选为5μm以上300μm以下。

作为增塑剂,可使用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯等邻苯二甲酸酯类;己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、琥珀酸异癸酯等非芳香族二元酸酯类;油酸丁酯、乙酰基蓖麻油酸甲酯等脂肪族酯类;三甲酚基磷酸酯、三丁基磷酸酯等磷酸酯类;偏苯三酸酯类;氯化石蜡类;烷基二苯基、部分加氢三联苯基等烃系油;加工油类;环氧化大豆油、环氧硬脂酸苄酯等环氧增塑剂类。

另外,作为增塑剂,也可使用高分子增塑剂。通过将高分子增塑剂添加于导电性粘接剂,与添加了作为在聚合物成分的分子中不含的增塑剂的低分子增塑剂的情况相比,可长期地维持导电性粘接剂的初始物性。作为高分子增塑剂,列举:利用各种方法将乙烯基系单体进行聚合而获得的乙烯基系聚合物;二乙二醇二苯甲酸酯、三乙二醇二苯甲酸酯、季戊四醇酯等聚亚烷基二醇的酯类;由癸二酸、己二酸、壬二酸、邻苯二甲酸等二元酸与乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇等二元醇获得的聚酯系增塑剂;分子量为500以上、进一步分子量为1,000以上的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等聚醚多元醇或者这些聚醚多元醇的羟基被酯基、醚基等取代而得到的衍生物等聚醚类;聚苯乙烯和/或聚-α-甲基苯乙烯等聚苯乙烯类;聚丁二烯、聚丁烯、聚异丁烯、丁二烯-丙烯腈、聚氯丁二烯等。

在这些高分子增塑剂之中,优选使用与具有交联性硅基的有机聚合物(a成分)相容的化合物。从该观点考虑,作为高分子增塑剂,优选为聚醚类和/或乙烯基系聚合物。另外,使用聚醚类作为增塑剂的情况下,使得导电性粘接剂的表面固化性、以及深部固化性得到改善,也不引起储藏后的固化延迟,因而是优选的,尤其更优选为聚丙二醇。另外,从相容性、以及耐候性、耐热性的观点考虑优选为乙烯基系聚合物。在乙烯基系聚合物之中也优选为丙烯酸系聚合物及/或甲基丙烯酸系聚合物,更加优选为聚丙烯酸烷酯等丙烯酸系聚合物。关于该聚合物的合成法,优选为分子量分布狭小、可合成低粘度的聚合物的活性自由基聚合法,更加优选为原子转移自由基聚合法。另外,也可使用通过利用在高温、高压将丙烯酸烷酯系单体进行连续本体聚合的所谓sgo工艺从而制造的聚合物。

高分子增塑剂的数均分子量优选为500以上15,000以下,但是更优选为800以上10,000以下,更加优选为1,000以上8,000以下,特别优选为1,000以上5,000以下。作为高分子增塑剂的数均分子量,最优选为1,000以上3,000以下。以通过抑制由热等导致的增塑剂的经时性流出从而长期地维持初始的物性为目的,优选将高分子增塑剂的数均分子量设为预定的分子量以上。另外,在使用高分子增塑剂的情况下,以抑制由变为高粘度引起的作业性降低为目的,优选将高分子增塑剂的数均分子量设为预定的分子量以下。予以说明的是,高分子增塑剂的分子量分布没有特别限制,但是分布优选为狭小,优选不足1.80。该分子量分布更优选为1.70以下,更优选为1.60以下,更加优选为1.50以下,特别优选为1.40以下,最优选为1.30以下。此处,关于数均分子量,在乙烯基系聚合物的情况下可利用gpc法测定,在聚醚系聚合物的情况下可利用末端基团分析方法测定。另外,分子量分布(mw/mn)可利用gpc法(聚苯乙烯换算)测定。

另外,关于高分子增塑剂,并非必须具有交联性硅基,但是也可具有交联性硅基。具有交联性硅基的情况下,作为反应性增塑剂而起作用,可抑制增塑剂源自固化物的转移。具有交联性硅基的情况下,优选每1分子高分子增塑剂平均具有1个以下的交联性硅基,进一步优选具有0.8个以下的交联性硅基。予以说明的是,作为具有交联性硅基的增塑剂,特别是在使用具有交联性硅基的氧化烯聚合物的情况下,需要使得其数均分子量低于(a)成分的有机聚合物的数均分子量。

关于增塑剂,在导电性粘接剂中可仅仅添加1种,也可添加2种以上。另外,也可并用低分子增塑剂与高分子增塑剂。予以说明的是,这些增塑剂也可在制造导电性粘接剂时与构成导电性粘接剂的其它原料一同混合。关于增塑剂的添加量,相对于有机聚合物100质量份而言5质量份以上150质量份以下,优选为10质量份以上120质量份以下,更加优选为20质量份以上100质量份以下。关于增塑剂的添加量,以显现作为增塑剂的效果为目的,相对于有机聚合物100质量份而言优选为5质量份以上,另外,以将由导电性粘接剂形成的导电性结构体的机械强度设为预定的强度以上为目的,相对于有机聚合物100质量份而言优选为150质量份以下。

作为粘接赋予剂,可使用硅烷偶联剂等。作为稳定剂,可使用受阻酚系化合物、三唑系化合物等。作为着色剂,可使用钛白、炭黑、或铁丹等。

作为赋粘剂,列举石油树脂系、松香/松香酯系、丙烯酸类树脂系、萜烯树脂、加氢萜烯树脂和/或其酚醛树脂共聚物、酚醛/苯酚酚醛清漆树脂系等。赋粘剂可提高导电性粘接剂对被粘物的润湿性,提高剥离强度。

另外,在可实现导电性粘接剂的目的的范围,也可以以改善作业性及/或降低导电性粘接剂的粘度为目的,配混溶剂及/或稀释剂。作为溶剂的例子,列举甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸溶纤剂等酯系溶剂;甲乙酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂等。作为稀释剂的例子,列举正构烷烃、异构烷烃等。

关于导电性粘接剂,也可根据需要而制成单剂型,也可制成双剂型,但是可特别优选用作单剂型。另外,导电性粘接剂由于在低温进行固化,因而可用作低温固化型导电性粘接剂。予以说明的是,导电性粘接剂也可根据需要而适宜地利用加热促进固化。

关于导电性粘接剂,通过涂布或印刷于作为对象物而言的基材而固化,从而一边去除对象物的表面的氧化膜一边形成导电性结构体。而且,导电性结构体具有高的导电性,因而作为一个例子,可代替焊料材料。进一步,导电性结构体可用作例如电子电路图案、搭载半导体元器件芯片部件和/或分立部件等电子部件的印刷基板的配线、电气部件/电子部件等的电极接合材料、电气部件/电子部件等的粘接/固定材料、突起及/或电子部件中使用的导电膜。

另外,关于导电性粘接剂,可在有机系及/或无机系的基材上,使用网筛版(meshscreenplate)、雕花模版、凹版、胶版、柔版、喷墨、喷雾、辊子涂布机、分配器、浸渍等技术进行涂布、印刷或者吹喷。

[导电性结构体的制造]

导电性结构体通过使用在上述中说明了的导电性粘接剂而制造。首先,准备具有流动性的导电性粘接剂(组合物准备工序)。即,称量预定量的有机聚合物、预定量的导电性填料、预定量的还原剂及/或其它的预定量的添加剂,进行混合,从而准备具有流动性的导电性粘接剂。

接着,将所准备的导电性粘接剂涂布或者配置于对象物的预先确定了的区域(涂布/配置工序)。予以说明的是,在对象物的表面,使用喷墨、喷雾、印刷等技术将导电性粘接剂涂布或者配置。而后,将涂布或者配置于对象物的导电性粘接剂进行固化(固化工序)。在固化工序中,也可以以促进固化速度为目的,将导电性粘接剂进行加热。由此,形成具有所希望的形状的导电性结构体。予以说明的是,导电性结构体的形状可制成薄膜状、或厚于薄膜的平板状(片材状)等,可利用在涂布工序中形成预先确定了的掩模图案,将所希望的图案的导电性结构体形成于对象物上。

作为一个例子,导电性结构体可用作将印刷基板的电路配线自身、或电路配线与电子部件的电极电性地连接的接合部。关于导电性结构体,在电子部件的安装中作为将各部件电性地接合的构件而发挥功能。即,导电性结构体作为构成各种电子部件的一个构件而发挥功能。

(实施方式的效果)

本发明的导电性粘接剂中,与有机聚合物以及导电性填料一同地含有还原剂,在固化过程中还原剂可作用于对象物表面的氧化膜,去除该氧化膜。由此,根据本发明的导电性粘接剂,可以将对象物表面以新鲜的状态进行粘接,因而可实现良好的导电性,并且可减低由对象物表面的位置的差异导致的电阻的偏差。

进一步,导电性粘接剂可在至少80℃以上100℃以下程度的温度气氛下进行固化,与需要150℃以上200℃左右的温度的环氧树脂系的粘接剂以及在260℃左右的温度固化的焊料相比而言可在低温进行处理。由此,根据本发明的导电性粘接剂,不会因热而实质上对电子部件等造成损坏,可将电子部件等进行粘接/固定。

[实施例]

以下,使用实施例说明导电性粘接剂以及导电性结构体。

(实施例1)

如以下那样操作而制造了实施例1的导电性粘接剂。首先,分别称量了作为具有交联性硅基的有机聚合物的100质量份的改性硅树脂(cyrilma440,kanekacorporation制)、作为导电性填料的300质量份的薄片状银(silcoatagc-b,福田金属箔粉工业株式会社制)以及200质量份的银还原粉(silcoatagc-g,福田金属箔粉工业株式会社制)、作为还原剂的2质量份的醛化合物(ald-1m:苯甲醛与降冰片烯二胺的缩合物)、作为添加材料的抗氧化剂的3质量份的2,2-双(羟基甲基)-1,3-丙二醇四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸酯(ao-60,adekacorporation制)、作为添加材料的防老剂的3质量份的4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯基胺(nocraccd,大内新兴化学工业株式会社制)、作为触变性剂的5质量份的疏水性气相二氧化硅(aerosilr972,nipponaerosilco.,ltd.制)、作为稀释剂的10质量份的链烷烃系稀释剂(cactusnormalparaffinn-11,japanenergycorporation制)、10质量份的链烷烃系稀释剂(cactusnormalparaffinn-12,japanenergycorporation制)、10质量份的丙烯系二醇二醚(proglydedmm,thedowchemicalcompany制)、作为粘接赋予剂的2质量份的三(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯(siliconekbm-9659,shin-etsusiliconeco.,ltd.制)以及0.2质量份的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(siliconekbm-903,shin-etsusiliconeco.,ltd.制)、作为固化催化剂的0.2质量份的锡催化剂(neostanu-830,日东化成株式会社制)、作为固化促进剂的1质量份的dbu-辛酸盐(sa102,san-aproltd.制)、以及作为维生素e系加工热稳定剂的3质量份的irganoxe201(basf制)。而后,通过将称量出的各原料进行混合,从而制造了实施例1的导电性粘接剂。

予以说明的是,醛化合物(ald-1m:苯甲醛与降冰片烯二胺的缩合物)在23℃下的性状为液状。

(体积电阻率的测定法)

接续着,将所获得的实施例1的导电性粘接剂,在两个端部粘贴了作为间隔物而言的厚度为50μm的卡普顿胶带(kaptontape)的玻璃板上的没有粘贴卡普顿胶带的区域进行了延伸。而后,对于该状态的导电性粘接剂,利用将温度气氛调整为120℃的热风循环式干燥机进行了30分钟固化。由此,获得了实施例1的导电性结构体。接着,关于所获得的作为导电性结构体而言的固化覆膜的体积电阻率,通过使用三菱化学株式会社制loresta(mcp-t360),利用4端针法进行测定。

(还原性的评价方法1:还原性1)

如以下那样地评价了实施例1的导电性粘接剂的还原性。首先,在具备有ni/sn合金电极的具有100ω的固有电阻的芯片部件的电极部,使用分配器涂布了实施例1的导电性粘接剂。而后,将该导电性粘接剂在80℃、90分钟的条件下固化。接着,关于介由固化的导电性粘接剂的电极间的电阻值,通过使用共立电气(株)制的kew1052进行了测定。而后,基于以下的基准而评价测定结果。

〇:表示发现了100ω以上1kω以下的电阻值的情况。

×:表示没有发现导通的情况。

(还原性的评价方法2:还原性2)

进一步如以下那样评价实施例1的导电性粘接剂的还原性。首先,在具备有sn/bi合金电极的球栅阵列的电极部,使用分配器涂布了实施例1的导电性粘接剂。而后,将该导电性粘接剂在80℃、90分钟的条件下固化。接着,关于介由固化的导电性粘接剂的菊花链间的电阻值,通过使用共立电气(株)制的kew1052进行了测定。而后,基于以下的基准而评价测定结果。

〇:表示发现了100ω以上1kω的电阻值的情况。

×:表示没有发现导通的情况。

(实施例2)

关于实施例2的导电性粘接剂,还原剂的构成与实施例1之间不同,除了这一点以外,采用相同的成分,利用相同的工序进行制造并且同样地进行了评价。因此,除了不同点以外省略详细说明。在实施例2方面,作为还原剂,使用了2质量份的醛化合物(肉桂醛与降冰片烯二胺的缩合物)来替代ald-1m。予以说明的是,醛化合物(肉桂醛与降冰片烯二胺的缩合物)在23℃下的性状为液状。

(实施例3)

关于实施例3的导电性粘接剂,还原剂的构成与实施例1之间不同,除了这一点以外,采用相同的成分,利用相同的工序进行制造并且同样地进行了评价。因此,除了不同点以外省略详细说明。在实施例3方面,作为还原剂,使用了2质量份的醛化合物(ald-1m:苯甲醛与降冰片烯二胺的缩合物)、以及2质量份的甲酸化合物(甲酸戊酯)。予以说明的是,甲酸戊酯在23℃下的性状为液状。

(实施例4)

关于实施例4的导电性粘接剂,还原剂的构成与实施例1之间不同,除了这一点以外,采用相同的成分,利用相同的工序进行制造并且同样地进行了评价。因此,除了不同点以外省略详细说明。在实施例4方面,作为还原剂,使用了2质量份的酚系化合物(间苯二酚)来替代ald-1m。予以说明的是,酚系化合物(间苯二酚)在23℃下的性状是固体,熔点为110℃。

(实施例5)

关于实施例5的导电性粘接剂,还原剂的构成与实施例1之间不同,除了这一点以外,采用相同的成分,利用相同的工序进行制造并且同样地进行了评价。因此,除了不同点以外省略详细说明。在实施例5方面,作为还原剂,使用了2质量份的酚系化合物(氢醌)来替代ald-1m。予以说明的是,酚系化合物(氢醌)在23℃下的性状是固体,熔点为172℃。

(比较例1)

关于比较例1的导电性粘接剂,构成成分与实施例1之间是一部分不同,除了这一点以外,利用大致相同的工序进行制造,并且同样地进行了评价。因此,除了不同点以外省略详细说明。在比较例1方面,不添加在实施例1中使用了的还原剂、即醛化合物(ald-1m:苯甲醛与降冰片烯二胺的缩合物)而制造了导电性粘接剂。其它的构成与实施例1相同。

(比较例2)

关于比较例2的导电性粘接剂,构成成分与实施例1之间是一部分不同,除了这一点以外,利用大致相同的工序进行制造,并且同样地进行了评价。因此,除了不同点以外省略详细说明。在比较例2方面,不添加在实施例1中使用了的还原剂、即醛化合物(ald-1m:苯甲醛与降冰片烯二胺的缩合物)而添加2质量份的抗坏血酸化合物(6-o-棕榈酰基-l-抗坏血酸),制造了导电性粘接剂。其它的构成与实施例1相同。予以说明的是,抗坏血酸化合物(6-o-棕榈酰基-l-抗坏血酸)在23℃下的性状是固体,熔点为115℃。

(比较例3)

关于比较例3的导电性粘接剂,构成成分与实施例1之间是一部分不同,除了这一点以外,利用大致相同的工序进行制造,并且同样地进行了评价。因此,除了不同点以外省略详细说明。在比较例3方面,不添加在实施例1中使用了的还原剂、即醛化合物(ald-1m:苯甲醛与降冰片烯二胺的缩合物)而添加2质量份的松香(ardymer-95,荒川化学工业株式会社制),制造了导电性粘接剂。其它的构成与实施例1相同。予以说明的是,使用了松香的情况下,例如,如果不经由260℃等高温下的回流焊工序,则实质上不产生相对于导电性粘接剂接触着的对象的还原作用。另外,松香(ardymer-95,荒川化学工业株式会社制)在23℃下的性状是固体,熔点为103℃。

将实施例1至实施例5、比较例1至比较例3的导电性粘接剂的原料组成、以及导电性结构体的各试验结果示于表1中。

表1

(体积电阻率)

通过将实施例1至实施例5的导电性粘接剂进行固化而得到的导电性结构体的体积电阻率为7.20×10-4ω·cm以上8.50×10-4ω·cm以下,示出了良好的体积电阻率。

(还原性1、还原性2)

实施例1至实施例5的导电性粘接剂中的任一者的还原性1以及还原性2的评价都是“〇”。另一方面,比较例1至比较例3的导电性粘接剂中的任一个的还原性1以及还原性2的评价都是“×”。

因此,实施例的导电性粘接剂中的任一者都是在80℃这样的低温固化而示出良好的体积电阻率,并且示出了还原性也优异。在还原性方面,可认为,比较例的导电性粘接剂中的任一者虽然都是至少在80℃这样的固化条件下进行固化,但是不易将对象物表面还原(或者不还原),因而还原性1以及还原性2的评价变为了“×”。

以上,对本发明的实施方式和实施例进行了说明,但是上述中记载的实施方式和实施例并不限定在专利权利要求书中涉及的发明。另外应当留意的是,在实施方式和实施例中说明了的特征的组合的全部不限定为对于发明的课题的解决手段而言是必需的。

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