(57)【要約】  熱硬化性樹脂７と、該熱硬化性樹脂７の熱硬化温度以下で溶融する低融点金属粉末８と、前記熱硬化性樹脂７の熱硬化温度以下では溶融せず、熱硬化性樹脂７の加熱硬化時に低融点金属粉末８と反応して３００℃以上の高融点を有する反応物を生成する高融点金属粉末９と、高融点金属粉末９の表面に形成される酸化物を除去する還元性物質とを含有し、低融点金属粉末８及び高融点金属粉末９の総含有量が７５〜８８重量％であり、低融点金属粉末８の平均粒径Ｄ１と高融点金属粉末９の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２が、０．５〜６．０である。これによりリフロー加熱処理が繰り返されたり、急激な温度変化を伴う熱衝撃が負荷された場合であっても、良好な導通性と高い接続強度を有する導電性接合材料及びこれを用いた電子装置を実現する。
2008026517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂と、該熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融する第１の金属粉末と、前記熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融せず、かつ前記熱硬化性樹脂の加熱硬化時に前記第１の金属粉末と反応して３００℃以上の高融点を有する反応物を生成する第２の金属粉末と、該第２の金属粉末の表面に形成される酸化物を除去する還元性物質とを含有し、
前記第１の金属粉末及び前記第２の金属粉末の含有量が、総計で７５〜８８重量％であり、
かつ、前記第１の金属粉末の平均粒径Ｄ１と前記第２の金属粉末の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２が、０．５〜６．０であることを特徴とする導電性接合材料。
【請求項２】
前記第１の金属粉末及び前記第２の金属粉末の総量に対する前記第１の金属粉末の体積比率は、２５〜７５体積％であることを特徴とする請求項１記載の導電性接合材料。
【請求項３】
前記第２の金属粉末は、前記第２の金属粉末よりも前記第１の金属粉末に対して濡れ性が高く、かつ、前記熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融する低融点金属で被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の導電性接合材料。
【請求項４】
前記第２の金属粉末はＣｕを主成分とした金属粉末であり、前記低融点金属はＳｎを含有した金属であることを特徴とする請求項３記載の導電性接合材料。
【請求項５】
前記第２の金属粉末は、該第２の金属粉末よりも前記第１の金属粉末に対して濡れ性の高い金属で被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の導電性接合材料。
【請求項６】
前記第２の金属粉末はＣｕを主成分とした金属粉末であり、前記濡れ性が高い金属は貴金属であることを特徴とする請求項５記載の導電性接合材料。
【請求項７】
前記第１の金属粉末は、Ｓｎ−Ｂｉ合金粉末であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の導電性接合材料。
【請求項８】
第１の電極を有する第１の電気構造物と、第２の電極を有する第２の電気構造物とを備えた電子装置であって、
前記第１の電極と前記第２の電極とが、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の導電性接合材料を介して電気的に接続されると共に、
前記第１の金属粉末と前記第２の金属粉末との界面、前記第１の金属粉末と前記第１の電極との界面、及び前記第１の金属粉末と前記第２の電極との界面のうちの少なくとも１つの界面は、３００℃以上の高融点を有する反応物で結合されていることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性接合材料、及び電子装置に関し、より詳しくはチップ型電子部品やプリント配線基板等の電気構造物同士を接合する導電性接合材料、及び複数の電気構造物が前記導電性接合材料を介して接合された電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱硬化性樹脂と金属粉末とを含有した導電性接着剤を使用し、複数の電気構造物同士を接合した電子装置が知られている。【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示すように、基板１０１に第１の電極１０２が形成されると共に、電子デバイス１０３に第２の電極１０４が形成され、第１の電極１０２及び第２の電極１０４は金属微粒子の融着により導通が確保された電極接続部１０５に接続されると共に、電極接続部１０５間には導電性接着剤からなる中間接続部１０６が介在され、かつ前記金属微粒子は、前記導電性接着剤の熱硬化温度以下で融着し、前記導電性接着剤は、該導電性接着剤の熱硬化温度以下では融着しない粒径の導電性フィラーを含有した接続構造体が提案されている。【０００４】
この特許文献１では、電極接続部１０５が、導電性接着剤の熱硬化温度以下で融着が起こるＡｇ等の金属微粒子と、導電性接着剤の熱硬化温度以下では融着が起こらない粒径の導電性フィラーと、接着剤とからなる導電性接着剤で構成されている。【０００５】
そして、特許文献１では、加熱硬化処理により電極接続部１０５に含有される金属微粒子を介して第１及び第２の電極１０２、１０４と導電性フィラーとを融着させ、さらに前記金属微粒子を介して導電性フィラー同士を融着させ、これにより界面での接着力を向上させている。【０００６】
また、特許文献２には、図７に示すように、第１の基板１０７と第２の基板１０８とが熱伝導性材料１０９で接合された熱伝導性接合体が提案されている。【０００７】
特許文献２の熱伝導性材料１０９は、有機酸を含有した熱硬化性樹脂１１０と熱伝導性フィラーとを含み、前記熱伝導性フィラーが熱硬化性樹脂１１０の熱硬化温度より高い融点を有する第１のフィラー１１１と、熱硬化性樹脂１１０の熱硬化温度より低い融点を有する第２のフィラー１１２とからなる熱伝導性材料が提案されている。【０００８】
また、特許文献２では、熱硬化性樹脂１１０及び熱伝導性フィラー１１１、１１２の総量に対する熱伝導性フィラー（第１及び第２のフィラー）の体積比率が、５０体積％（８９重量％に相当）となるように調製された実施例が開示されている。【０００９】
特許文献２では、熱伝導性フィラーが、熱硬化性樹脂１１０の熱硬化温度より低い融点を有する第２のフィラー１１２を含むことから、熱硬化性樹脂１１０が硬化する前に第２のフィラー１１２が溶融し、第１のフィラー１１１と第２のフィラー１１２とが融着する。また、熱伝導性フィラーが、熱硬化性樹脂の熱硬化温度より高い融点を有する第１のフィラー１１１を含むことから、熱硬化性樹脂１１０の硬化後も第１のフィラー１１１がその形態を維持し、これにより熱抵抗の増加を抑制できる。しかも、熱伝導性材料が、熱硬化性樹脂１１０と熱伝導性フィラーとを含むため、接合温度を低くでき、かつ樹脂系材料をベースとするために弾性率が低くなり、熱応力の低減が可能となる。そしてこれにより、高い熱伝導性を有し、接続信頼性をも良好な熱伝導性材料を得ようとしている。【００１０】
【特許文献１】特開２００５−９３８２６号公報（請求項１、請求項６）
【特許文献２】特開２００４−３３５８７２号公報（請求項１、段落番号〔００４０〕等）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１では、電極接続部１０５は、導電性接着剤の熱硬化温度以下で溶融する金属微粒子が融着されて導通性が確保されるものの、中間接続部１０６は、導電性フィラー同士の接触のみで導通性が確保されているため、該中間接続部１０６においては導通性が劣るという問題があった。【００１２】
この問題を回避するために、導電性接着剤の熱硬化温度で溶融する低融点の金属粉末を導電性接着剤に含有させる方法が考えられる。【００１３】
ところが、複数の電気構造物同士が接合された接合構造体をマザーボードなどに実装する場合、リフロー加熱処理が繰り返し行われたり急激な温度変化を伴う熱衝撃が負荷され、接続構造体が長時間高温雰囲気下に晒されるおそれがある。このため前記低融点金属粉末が再溶融してしまい、十分な固着強度を得ることができないという問題が生じる。しかも、この場合、熱衝撃等によって溶融と硬化とが繰り返されると、電極接続部１０５と中間接続部１０６との接合界面が剥離するおそれがある。【００１４】
特に、リフロー加熱処理では、環境面への配慮等からＰｂフリーはんだを使用することが一般的となってきているが、このＰｂフリーはんだは溶融温度が２７０℃〜２８０℃と高温であり、したがって硬化した金属が再溶融し、接合界面での剥離がより起こり易くなる。【００１５】
また、特許文献２では、熱伝導性フィラーの含有量や、第１のフィラー及び第２のフィラーの粒径については何ら考慮されていない。すなわち、これら熱伝導性フィラーの含有量や、第１のフィラー及び第２のフィラーの粒径によっては、加熱硬化後の接合面に対する固着強度が低下するおそれがあり、また高温多湿下に長時間晒されると接続抵抗が高くなって導電性の低下を招くおそれがある。【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、リフロー加熱処理が繰り返さたり急激な温度変化を伴う熱衝撃が負荷された場合であっても、良好な導通性と高い接続強度を有する導電性接合材料及びこれを用いた電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明に係る導電性接合材料は、熱硬化性樹脂と、該熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融する第１の金属粉末と、前記熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融せず、かつ前記熱硬化性樹脂の加熱硬化時に前記第１の金属粉末と反応して３００℃以上の高融点を有する反応物を生成する第２の金属粉末と、該第２の金属粉末の表面に形成される酸化物を除去する還元性物質とを含有し、前記第１の金属粉末及び前記第２の金属粉末の含有量が、総計で７５〜８８重量％であり、かつ、前記第１の金属粉末の平均粒径Ｄ１と前記第２の金属粉末の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２が、０．５〜６．０であることを特徴としている。【００１８】
また、本発明の導電性接合材料は、前記第１の金属粉末及び前記第２の金属粉末の総量に対する前記第１の金属粉末の体積比率は、２５〜７５体積％であることを特徴としている。【００１９】
また、本発明の導電性接合材料は、前記第２の金属粉末は、前記第２の金属粉末よりも前記第１の金属粉末に対して濡れ性が高く、かつ、前記熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融する低融点金属で被覆されていることを特徴とし、また、前記低融点金属は、Ｓｎを含有した金属であることを特徴としている。【００２０】
さらに、本発明の導電性接合材料は、前記第２の金属粉末は、該第２の金属粉末よりも前記第１の金属粉末に対して濡れ性の高い金属で被覆されていることを特徴とするのも好ましく、また、前記濡れ性が高い金属は、貴金属であることを特徴とするのも好ましい。【００２１】
また、本発明の導電性接合材料は、前記第１の金属粉末が、Ｓｎ−Ｂｉ合金粉末であることを特徴としている。【００２２】
また、本発明に係る電子装置は、第１の電極を有する第１の電気構造物と、第２の電極を有する第２の電気構造物とを備えた電子装置であって、前記第１の電極と前記第２の電極とが、上述した導電性接合材料を介して電気的に接続されると共に、前記第１の金属粉末と前記第２の金属粉末との界面、前記第１の金属粉末と前記第１の電極との界面、及び前記第１の金属粉末と前記第２の電極との界面のうちの少なくとも１つの界面は、３００℃以上の高融点を有する反応物で結合されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の導電性接合材料によれば、熱硬化性樹脂と、該熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融する第１の金属粉末（例えば、Ｓｎ−Ｂｉ合金粉末）と、前記熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融せず、かつ前記熱硬化性樹脂の加熱硬化時に前記第１の金属粉末と反応して３００℃以上の高融点を有する反応物を生成する第２の金属粉末（例えば、Ｃｕ粉末）と、該第２の金属粉末の表面に形成される酸化物を除去する還元性物質とを含有し、前記第１の金属粉末及び前記第２の金属粉末の含有量が、総計で７５〜８８重量％であり、かつ、前記第１の金属粉末の平均粒径Ｄ１と前記第２の金属粉末の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２が、０．５〜６．０であるので、加熱硬化時には第１の金属粉末が濡れ拡がって第２の金属粉末と電気的に接続され、導電パスが形成される。そして、第１の金属粉末は第２の金属粉末と反応して３００℃では溶融しない高融点反応物を生成する。このように導通性に優れ、かつ強固な固着力を有する接続信頼性の優れた導電性接合材料を得ることができる。【００２４】
特に、第１の金属粉末が、Ｓｎ−Ｂｉ合金粉末のように、溶融時の体積膨張が小さいＢｉを含有している場合は、たとえ第１の金属粉末の第２の金属粉末への濡れ拡がりが不足し、高融点反応物が十分に生成されない場合であっても、溶融時の体積膨張に伴う接合界面の破損が生じ難く、良好な固着強度を確保することができる。【００２５】
また、前記第１の金属粉末及び前記第２の金属粉末の総量に対する前記第１の金属粉末の体積比率は、２５〜７５体積％であるので、第１の金属粉末の占める体積比率が適正範囲に維持され、多数の導電パスを容易に形成することができる。すなわち、第１の金属粉末が不足したり、或いは第２の金属粉末と反応しなかった未反応の第１の金属粉末が残留するのが抑制され、所望の導通性と接続信頼性を確保することができる導電性接合材料を得ることができる。【００２６】
また、前記第２の金属粉末は、前記第２の金属粉末よりも前記第１の金属粉末に対して濡れ性が高く、かつ、前記熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下の温度で溶融する低融点金属（例えば、Ｓｎ）で被覆されているので、熱硬化性樹脂の加熱硬化時には第１の金属粉末が第２の金属粉末の表面に濡れ拡がりやすくなる。そしてその結果、融点が３００℃以上の高融点反応物の生成を促進させることができ、より良好な導通性を有する導電パスを形成することができ、また接合界面の固着強度をより一層向上させることができる。【００２７】
さらに、前記第２の金属粉末は、該第２の金属粉末よりも前記第１の金属粉末に対して濡れ性の高い金属（例えば、Ａｕ等の貴金属）で被覆された場合も、上述と同様の作用効果を奏することができる。【００２８】
また、本発明の電子装置によれば、上述した導電性接合材料を介して第１の電気構造物の第１の電極と第２の電気構造物の第２の電極とが電気的に接続されると共に、前記第１の金属粉末と前記第２の金属粉末との界面、前記第１の金属粉末と前記第１の電極との界面、及び前記第１の金属粉末と前記第２の電極との界面のうちの少なくとも１つの界面は、３００℃以上の高融点を有する高融点反応物で結合されているので、良好な導通性を有する導電パスが形成され、これらの接合界面は高融点反応物で固着される。【００２９】
したがって、第１の電気構造物と第２の電気構造物が接合された後に、リフロー加熱処理や熱衝撃が負荷され、高温雰囲気に長時間晒された場合であっても、金属の再溶融が生じるのを回避することができ、接合界面が剥離することもなく、良好な導通性と強固な界面固着力を有する機械的強度の優れた電子装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る導電性接合材料を使用して製造された電子装置の一実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】図１の加熱硬化前におけるＡ部拡大図である。
【図３】図１の加熱硬化後におけるＡ部拡大図である。
【図４】低融点金属の平均粒径が高融点金属の平均粒径に対して過度に小さい場合の導電性接合材料の硬化状態を模式的に示す断面図である。
【図５】低融点金属の平均粒径が高融点金属の平均粒径に対して過度に大きい場合の導電性接合材料の硬化状態を模式的に示す断面図である。
【図６】特許文献１に記載された接続構造体の模式図である。
【図７】特許文献２に記載された熱伝導性接合体の硬化前の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ａ、１ｂ  ランド電極（第１の電極）
２  基板（第１の電気構造体）
３  チップ型電子部品（第２の電気構造体）
５ａ、５ｂ  外部電極（第２の電極）
６ａ、６ｂ  導電性接合材料
７  熱硬化性樹脂
８  低融点金属粉末（第１の金属粉末）
９  高融点金属粉末（第２の金属粉末）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の実施の形態を詳述する。【００３３】
図１は本発明の導電性接合材料を使用して製造される電子装置の一実施の形態を模式的に示した断面図である。【００３４】
すなわち、本電子装置は、ランド電極（第１の電極）１ａ、１ｂが形成されたプリント配線基板等の基板（第１の電気構造物）２上にセラミックコンデンサ等のチップ型電子部品（第２の電気構造物）３が搭載されている。【００３５】
このチップ型電子部品３は、セラミック材料を主成分とする電子部品本体４の両端に外部電極（第２の電極）５ａ、５ｂが形成されており、該外部電極５ａ、５ｂとランド電極１ａ、１ｂとが導電性接合材料６ａ、６ｂで電気的に接続されている。【００３６】
図２は、図１の加熱硬化前におけるＡ部拡大図である。【００３７】
導電性接合材料６ａは、熱硬化温度が例えば２００℃程度の熱硬化性樹脂７と、該熱硬化性樹脂７の熱硬化温度以下の温度で溶融する低融点金属粉末（第１の金属粉末）８と、前記熱硬化性樹脂７の熱硬化温度以下の温度で溶融せず、かつ前記熱硬化性樹脂７の加熱硬化時に前記低融点金属粉末８と反応して融点が３００℃以上の高融点反応物を生成する高融点金属粉末（第２の金属粉末）９と、該高融点金属粉末９の表面に形成される酸化物を除去する還元性物質（不図示）とを含有している。【００３８】
すなわち、この導電性接合材料６ａは、熱硬化性樹脂７中に低融点金属粉末８、高融点金属粉末９、及び還元性物質（不図示）が分散されている。【００３９】
尚、上記反応物は、上述したように低融点金属粉末と高融点金属粉末とが反応して生成する融点が３００℃以上の高融点反応物をいうが、具体的には金属間化合物又は固溶体を意味する。【００４０】
図３は、図１の加熱硬化後におけるＡ部拡大図である。【００４１】
導電性接合材料６ａを外部電極５ａ及びランド電極１ａに塗布し、熱硬化温度以上の温度で加熱処理すると、低融点金属粉末８が溶融して濡れ拡がる。そして、高融点金属粉末９、９間が低融点金属粉末８を介して接続され、多数の導電パス１１が生成される。【００４２】
すなわち、上記高融点金属粉末９は熱硬化性樹脂７の熱硬化温度では溶融しないため、高融点金属粉末９のみを熱硬化性樹脂７中に分散させても、導電パス１１を生成するのは困難である。【００４３】
そこで、本実施の形態では、熱硬化性樹脂７中に該熱硬化樹脂７の熱硬化温度以下の温度で溶融する低融点金属粉末８を分散させ、加熱硬化時に熱硬化温度以上の温度で加熱することにより、低融点金属粉末８を溶融させて濡れ拡がらしている。そしてこれにより、高融点金属粉末９、９間が低融点金属粉末８で接続され、良好な導電性を有する多数の導電パス１１が生成される。【００４４】
この低融点金属粉末８は高融点金属粉末９と反応して融点が３００℃以上の高融点反応物を生成することから、Ｐｂフリーはんだを使用してリフロー加熱処理を行ったり熱衝撃などが繰り返し負荷される等、高温多湿下で長時間晒された場合であっても、接合界面の金属が再溶融することはなく、良好な固着強度を有する電子装置を得ることができる。【００４５】
また、溶融した低融点金属粉末はランド電極１ａ、１ｂや外部電極５ａ、５ｂにも濡れ拡がることから、これらランド電極１ａ、１ｂや外部電極５ａ、５ｂに含まれるＡｇ−ＰｄやＳｎ等の金属との間でも高融点反応物が生成され、導電パス１１が形成される。したがって、これによってもランド電極１ａ、１ｂ及び外部電極５ａ、５ｂと間の固着力がより強固で機械的強度の優れた電子装置を得ることができる。【００４６】
また、本導電性接合材料には、還元性物質が含有されており、これにより高融点金属粉末９の表面に生成される酸化物を除去することができる。すなわち、表面に生成している酸化物を除去することにより、熱硬化性樹脂７の加熱硬化時には低融点金属粉末８が高融点金属粉末９の表面に濡れ拡がりやすくなり、より導通性の高い導電パス１１が形成されると共に、高融点反応物の生成を促進することができる。したがって、これによってもランド電極１ａ、１ｂ及び外部電極５ａ、５ｂとの間がより一層強固な固着力を有する電子装置を得ることができる。【００４７】
そして、このような還元性物質としては、還元性を有する物質、例えば、こはく酸、酢酸などの有機酸、塩酸、臭酸等を好んで使用することができるが、還元性を有するのであれば、酸以外の物質も使用することができる。【００４８】
このように本実施の形態によれば、良好な導通性を確保しつつ、ランド電極１ａ、１ｂ及び外部電極５ａ、５ｂとの接合界面が強固な固着力でもって接合された電子装置を得ることができる。【００４９】
さらに、本実施の形態では、導電性接合材料６ａ、６ｂ中の低融点金属粉末８及び高融点金属粉末９の含有量、すなわち金属粉末の総含有量が、７５〜８８重量％に設定されている。【００５０】
すなわち、導電性接合材料６ａ、６ｂ中の金属粉末の総含有量が、７５重量％未満に低下すると、導電性接合材料６ａ、６ｂ中の金属粉末が過少であるため、加熱硬化時に低融点金属粉末８が濡れ拡がっても高融点金属粉末９と接続されず、導電パス１１を生成するのが困難となり、融点が３００℃以上の高融点反応物を十分に生成することができなくなる。そしてその結果、導通性の低下を招き、特に高温多湿下で長時間放置された場合は導通性低下を助長する。【００５１】
一方、導電性接合材料６ａ、６ｂ中の金属粉末の総含有量が、８８重量％を超えると、導電性接合材料６ａ、６ｂ中の熱硬化樹脂７の含有量が過少となるため、ランド電極１ａ、１ｂや外部電極５ａ、５ｂとの間の固着強度が低下するおそれがある。【００５２】
そこで、本実施の形態では、導電性接合材料６ａ、６ｂ中の金属粉末の総含有量は、７５〜８８重量％に設定されている。【００５３】
また、低融点金属粉末８の平均粒径Ｄ１と高融点金属粉末９の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２は、０．５〜６．０に設定されている。【００５４】
すなわち、粒径比Ｄ１／Ｄ２が０．５未満の場合は、高融点金属粉末９の平均粒径Ｄ２に対する低融点金属粉末８の平均粒径Ｄ１が小さ過ぎるため、低融点金属粉末８の平均粒径Ｄ１に対し高融点金属粉末９間の間隔が広くなり、図４に示すように、加熱硬化処理を行っても低融点金属粉末８が高融点金属粉末９同士を接続することができずに導電パス１１を生成することができない部分が生じる。  このため、ランド電極１ａ、１ｂ及び外部電極５ａ、５ｂを高融点反応物で強固に接続できない部分が生じ、高温多湿下で長時間晒されると接続抵抗が劣化するおそれがある。【００５５】
一方、粒径比Ｄ１／Ｄ２が６．０を超えた場合は、高融点金属粉末９の平均粒径Ｄ２に対する低融点金属粉末８の平均粒径Ｄ１が大きすぎ、導電性接合材料中の低融点金属粉末８と高融点金属粉末９との分散状態が悪化し、図５に示すように、加熱硬化時には低融点金属粉末８同士が融着し易くなる。このため、高融点金属粉末９間を接続する導電パス１１の形成が不十分となる。また、高融点反応物を十分に得ることができなくなり、ランド電極１ａ、１ｂ及び外部電極６ａ、６ｂとの固着力が劣化し、またリフロ−加熱処理により低融点金属粉末８が再溶融し、導通性の低下を招くおそれがある。【００５６】
そこで、本実施の形態では、低融点金属粉末８の平均粒径Ｄ１と高融点金属粉末９の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２を、０．５〜６．０に設定している。【００５７】
また、熱硬化性樹脂７としては、加熱硬化処理により良好な接着性を有し、ランド電極１ａ、１ｂ及び外部電極５ａ、５ｂとの間で十分な固着強度を有するものであれば、特に限定されるものではなく、エポキシ系、フェノール系、アクリル系の熱硬化性樹脂やポリイミド系、ポリウレタン系、メラミン系や、ウレア系の熱硬化性樹脂を使用することができるが、エポキシ系の熱硬化性樹脂が特に好んで使用される。例えば、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノール型、フェノールノボラック型、グリシジルアミン型、ナフタレン型、シクロペンタジエン型、シクロヘキサン型、ヘキサンテトラヒドロキシフェノールエタン型、ヒダントイン型、ポリグリコール型、エーテル型のエポキシ樹脂や、これらのエポキシ樹脂をシリコーン、ゴム、ウレタン、キレートなどで変性した変性エポキシ樹脂を好んで使用することができる。特に、エポキシ系の熱硬化性樹脂の中でもビスフェノールＦ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等の液状タイプのものは、作業性を保つための有機溶剤を必要としないことから、環境面や作業面から好ましく、また、熱硬化性樹脂を加熱硬化する際に、有機溶剤が揮発して接合界面にボイド（空隙）を形成することもなく、より好ましい。【００５８】
また、低融点金属粉末８としては、熱硬化性樹脂７の熱硬化温度で溶融しないものであれば特に限定されるものではなく、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｉｎ、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｂｉ、Ｓｎ-Ｐｂ等を使用することができるが、溶融時の体積膨張が小さいＢｉ系の合金、例えばＳｎ−Ｂｉを使用するのが好ましい。溶融時の体積膨張が少ないＢｉを含有した低融点金属粉末８を使用することにより、体積膨張に伴う接合界面の破損が生じ難く、優れた固着強度を得ることができる。【００５９】
すなわち、マザーボード等に搭載される他の電子部品への影響を考慮して低温で加熱処理を行わざるを得ない場合、低融点金属粉末８の高融点金属粉末９への濡れ拡がりが不足し、高融点反応物を十分に生成できなくなるおそれがある。【００６０】
しかしながら、このような場合であっても溶融時の体積膨張が少ないＢｉを含有した低融点金属粉末８を使用することにより、体積膨張に伴う接合界面の破損を生じ難くし、ランド電極１ａ、１ｂや外部電極５ａ、５ｂとの間の固着力を確保することができる。【００６１】
また、高融点金属粉末９としては、熱硬化性樹脂７の熱硬化温度以下の温度で溶融せず、かつ熱硬化性樹脂７の加熱硬化時に低融点金属粉末８と反応して融点が３００℃以上の高融点反応物を生成するものであれば特に限定されるものではなく、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｍｏ、Ｓｎやこれらの合金を使用することができるが、コスト面、導電性、腐食性、上記低融点金属粉末８との反応性を考慮すると、Ｃｕを使用するのが好ましい。【００６２】
そして、低融点金属粉末８として、Ｓｎ−Ｂｉ等のＳｎ合金を使用し、高融点金属粉末９としてＣｕを使用した場合、加熱硬化時には低融点金属粉末８に含有されるＳｎ成分がＣｕとが反応し、Ｃｕ６Ｓｎ５やＣｕ３Ｓｎ等の金属間化合物が生成される。また、低融点金属粉末８にＳｎ−Ｂｉ等のＳｎ合金を使用し、高融点金属粉末９としてＡｕを使用した場合は、ＡｕＳｎ４からなる金属間化合物が生成され、Ａｇを使用した場合は、ＡｇＳｎ３からなる金属間化合物が生成され、Ｎｉを使用した場合は、Ｎｉ３Ｓｎからなる金属間化合物が生成される。そして、これらの金属間化合物は、融点が３００℃以上の高融点反応物であるので、リフロー加熱処理を繰り返したり、急激な温度変化を伴う熱衝撃などが繰り返し負荷されても、接合界面が再溶融することもなく、強固な固着力を確保することができる。【００６３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。【００６４】
例えば、金属粉末（低融点金属粉末８及び高融点金属粉末９）の総量に対する低融点金属粉末８の体積比率は、２５〜７５体積％が好ましい。【００６５】
これは、低融点金属粉末８の体積比率が金属粉末の総量に対し２５体積％未満になると、低融点金属粉末８の占める体積比率が少なくなって導電パス１１の形成が妨げられ、導通性の低下を招く傾向があり、一方で低融点金属粉末８の体積比率が金属粉末の総量に対し７５体積％を超えると、高融点金属粉末９と反応しない未反応の低融点金属粉末８が残留し、導通性の低下を招いたり、高温での接続信頼性が低下傾向となるからである。【００６６】
また、高融点金属粉末９を、該高融点金属粉末９よりも低融点金属粉末８に対して濡れ性が高い金属で被覆するのも好ましい。このように高融点金属粉末９よりも低融点金属粉末８に対して濡れ性が高い金属で高融点金属粉末９を被覆することにより、熱硬化性樹脂７の加熱硬化時には低融点金属粉末８が高融点金属粉末９の表面に濡れ拡がりやすくなる。そしてその結果、融点が３００℃以上の高融点反応物の生成を促進させることができ、より導通性の高い導電パス１１を形成でき、より強固な界面固着力を得ることができる。【００６７】
そして、このような濡れ性の高い金属としては、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｉｎ、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｉｎなどの熱硬化性樹脂の熱硬化温度以下で溶融する金属やＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ等の貴金属を使用することができるが、コスト面や高融点反応物の強度、耐久性を考慮すると、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｉｎを使用するのが好ましい。【００６８】
また、濡れ性の高い金属としては、熱硬化性樹脂の熱硬化温度では溶融せずに低融点金属粉末８と反応することで熱硬化性樹脂の熱硬化温度で溶融する金属種を使用することもできる。【００６９】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００７０】
〔導電性接合材料の調製〕
熱硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂、反応性稀釈材としてターシャルブチルグリシジルエーテル、硬化剤としてアミン化合物、前記硬化剤の反応抑制剤としてホウ素化合物とエポキシ樹脂との混合物、還元性物質としてこはく酸を用意した。【００７１】
また、平均粒径Ｄ１が１０μｍで融点が１３９℃のＳｎ−５８Ｂｉ粉末（比重：８．９３）（低融点金属粉末）を用意し、さらに平均粒径Ｄ２が５μｍで融点が約１０８０℃のＣｕ粉末（比重：８．７５）（高融点金属粉末）を用意した。尚、Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末の平均粒径Ｄ１とＣｕ粉末の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２は２．０である。【００７２】
次に、ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂１００重量部に対し、ターシャルブチルグリシジルエーテル及びアミン化合物をそれぞれ２５重量部、ホウ素化合物とエポキシ樹脂の混合物を１２．５重量部、こはく酸を１５重量部秤量し、さらに、金属粉末（Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末及びＣｕ粉末）の総含有量が７０〜９３重量％となり、かつ前記金属粉末の総量に対するＳｎ−５８Ｂｉ粉末の体積比率が５０体積％となるように秤量し、これら秤量物を乳鉢に投入し、乳棒で約１５分間撹拌して混合し、試料番号１〜６の導電性接合材料を作製した。【００７３】
〔評価試料の作製〕
厚さ０．７ｍｍのアルミナ基板上の所定位置にＡｇ−Ｐｄペーストを塗布し、焼付け処理を施し、アルミナ基板上に間隔が０．８ｍｍの一対のランド電極を形成した。【００７４】
次いで、厚さ５０μｍのメタルマスクを使用してランド電極上に上記導電性接合材料を塗布した。【００７５】
次に、外部電極がＳｎからなる縦：１，６ｍｍ、横：０．８ｍｍ、厚さ：０．８ｍｍのチップ型抵抗部品を前記導電性接合材料上に載置し、温度２００℃の下、３０分間、エアーオーブン中で加熱処理を行い、試料番号１〜６の試料を得た。【００７６】
〔特性評価〕
試料番号１〜６の各試料について、ミリオームハイテスタ（HIOKI社製：３２２４型）を使用してランド電極間の接続抵抗の初期値Ｒ０を測定し、またボンドテスタ（DAGE社製：シリーズ４０００）を使用して固着強度の初期値Ｓ０を測定した。【００７７】
次いで、温度１０５℃、湿度１００％の高温多湿下、４８時間ＰＣＴ（プレッシャークッカーテスト）を行い、ＰＣＴ後の抵抗値Ｒ１及び固着強度Ｓ１を測定し、さらに、下記数式（１）に基づいてＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１を算出した。【００７８】
ΔＲ１＝（Ｒ１−Ｒ０）/Ｒ０×１００…（１）
さらに、試料番号１〜６の各試料について、最高温度が２７０℃に調整されたリフロー炉に５回通過させてリフロー加熱処理を行った。そして、リフロー加熱処理後の抵抗値Ｒ２及び固着強度Ｓ２を測定し、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２を数式（２）に基づいて算出した。【００７９】
ΔＲ２＝（Ｒ２−Ｒ０）/Ｒ０×１００…（２）
表１は試料番号１〜６の導電性接合材料の仕様と実験結果を示している。【００８０】
【表１】
2008026517.tif 000003
【００８１】
評価基準として、接続抵抗の初期値Ｒ０が２００ｍΩ以下、抵抗変化率ΔＲ１、ΔＲ２ ±が２００％以下、及び各固着強度が１０Ｎ／ｍｍ２以上の全てを満足する試料を良品と判定し、これらの評価基準のうち、いずれか一つでも満足しなかった試料を不良品とした。さらに、良品のうち、接続抵抗の初期値Ｒ０が１００ｍΩ以下、抵抗変化率ΔＲ１、ΔＲ２ が±１００％以下、各固着強度が２０Ｎ／ｍｍ２以上の全てを満足する試料を優秀品とした。表１中、判定の欄には、優秀品を◎印、良品を〇印、不良品を×印で示している。【００８２】
この表１から明らかなように、試料番号１は金属粉末（Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末及びＣｕ粉末）の総含有量が７０重量％と７５重量％を下回っているため、接続抵抗の初期値Ｒ０が４７０ｍΩとなって２００ｍΩを超え、またＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１も３９０％となって２００％を超え、さらにＰＣＴ後の固着強度も１４Ｎ／ｍｍ２となって２０Ｎ／ｍｍ２以下に低下した。これは導電性接合材料中の金属粉末の含有量が少ないため、加熱硬化時にＳｎ−５８Ｂｉ粉末の濡れ拡がりが不足し、このため十分な導電パスの生成がなされず、融点が３００℃以上の高融点反応物を十分に得ることができないため、ＰＣＴ後の導通性や固着強度が低下し、耐湿性劣化を招いたものと思われる。【００８３】
また、試料番号６は、金属粉末（Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末及びＣｕ粉末）の総含有量が９３重量％と８８重量％を超えているため、固着強度が初期値Ｓ０でも７Ｎ／ｍｍ２と低く、ＰＣＴ後やリフロー処理後はそれぞれ４Ｎ／ｍｍ２、２Ｎ／ｍｍ２と更に低くなった。これは接合界面における機械的な接着性を確保するための樹脂成分が相対的に少ないため、固着強度の低下を招いたものと思われる。【００８４】
これに対し試料番号２〜５は、金属粉末の総含有量が７５〜８８重量％であり、しかも、Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末の平均粒径Ｄ１とＣｕ粉末の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２が２．０と本発明範囲内であり、Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末の金属粉末の総量に対する体積比率が５０体積％と好ましい範囲であるので、接続抵抗の初期値Ｒ０が２１〜１３０ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が２〜１６％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が５〜−２５％、固着強度が初期値で１５〜３１Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で１０〜２５Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で１６〜２２Ｎ／ｍｍ２といずれも良好な結果を得た。特に、金属粉末の総含有量が８３〜８６重量％の試料番号３、４は、接続抵抗の初期値Ｒ０が２１〜５８ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が３〜８％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が５〜−２５％、固着強度が初期値で２９〜３１Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で２１〜２５Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で２０Ｎ／ｍｍ２と極めて良好な結果が得られた。【００８５】
尚、試料番号２の試料を、樹脂に埋め込んだ後、研磨し、ランド電極と外部電極との界面の断面を観察しところ、導電性接合材料中に分散させたＳｎ−５８Ｂｉ粉末は、外部電極を形成するＳｎやランド電極を形成するＡｇ−Ｐｄ、さらにはＣｕ粉末との間で高融点反応物を形成しており、これにより良好な接続信頼性の得られていることが確認された。
【実施例２】
【００８６】
高融点金属粉末として、実施例１のＣｕ粉末に代えて、膜厚０．０５μｍのＳｎで被覆されたＣｕ粉末（比重：８．８６）（以下、「ＳｎコートＣｕ粉末」という。）を使用した以外は、〔実施例１〕と同様の方法で試料番号１１〜１６の導電性接合材料を作製した。【００８７】
そして、〔実施例１〕と同様の方法・手順で接続抵抗の初期値Ｒ０及び固着強度の初期値Ｓ０を測定し、さらにＰＣＴ後及びリフロー処理後の各抵抗変化率ΔＲ１、ΔＲ２、及び固着強度Ｓ１、Ｓ２を算出した。【００８８】
表２は試料番号１１〜１６の導電性接合材料の仕様と実験結果を示している。【００８９】
【表２】
2008026517.tif 000004
【００９０】
この表２から明らかなように、試料番号１１〜１６は、試料番号１〜６と略同様の傾向が得られた。【００９１】
すなわち、試料番号１１は、金属粉末（Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末及びＳｎコートＣｕ粉末）の総含有量が７０重量％と７５重量％を下回っているため、試料番号１と略同様の理由から、接続抵抗の初期値Ｒ０が３３０ｍΩとなって２００ｍΩを超え、またＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が２６０％となって２００％を超え、さらにＰＣＴ後の固着強度も１５Ｎ／ｍｍ２となって２０Ｎ／ｍｍ２以下に低下した。【００９２】
また、試料番号１６は、金属粉末の総含有量が９３重量％と８８重量％を超えているため、試料番号６と略同様の理由から、固着強度が初期値Ｓ０でも１６Ｎ／ｍｍ２と低く、ＰＣＴ後やリフロー処理後はそれぞれ３Ｎ／ｍｍ２、８Ｎ／ｍｍ２と更に低くなった。【００９３】
これに対し試料番号１２〜１５は、金属粉末の含有量が７５〜８８重量％であり、しかも、Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末の平均粒径Ｄ１とＳｎコートＣｕ粉末の平均粒径Ｄ２との粒径比Ｄ１／Ｄ２が２．０と本発明範囲内であり、Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末の全金属粉末に対する体積比率が５０体積％と好ましい範囲であるので、接続抵抗の初期値Ｒ０が３３〜１０２ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が２〜１４％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が４〜−１８％、固着強度は初期値で１７〜３３Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で１４〜２８Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で１５〜２１Ｎ／ｍｍ２といずれも良好な結果を得た。特に、金属粉末の総含有量が８３〜８６重量％の試料番号１３、１４は、接続抵抗の初期値Ｒ０が３３〜３６ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が２〜４％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が４〜−１８％、固着強度が初期値で３０〜３１Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で２１〜２８Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で２０〜２１Ｎ／ｍｍ２と極めて良好な結果を得た。【００９４】
尚、〔実施例１〕との比較では、総体的に接続抵抗及び固着強度の双方で向上することが分かった。これはＣｕ粉末がＳｎ−５８Ｂｉ粉末に対して濡れ性の高いＳｎで被覆されているため、導電パスの形成や、高融点反応物の生成が促進されたものと思われる。
【実施例３】
【００９５】
低融点金属粉末としてＳｎ−５８Ｂｉ粉末（比重：８．９３）を使用し、高融点金属粉末としてＳｎコートＣｕ粉末（比重：８．８６）を使用し、〔実施例１〕と同様の方法により、粒径比Ｄ１／Ｄ２が０．２〜１０．０の範囲で異なる試料番号２１〜２５の導電性接合材料を作製した。【００９６】
そして、〔実施例１〕と同様の方法・手順で接続抵抗の初期値Ｒ０及び固着強度の初期値Ｓ０を測定し、さらにＰＣＴ後及びリフロー処理後の各抵抗変化率ΔＲ１、ΔＲ２、及び固着強度Ｓ１、Ｓ２を算出した。【００９７】
表３は試料番号２１〜２５の導電性接合材料の仕様と実験結果を示している。【００９８】
【表３】
2008026517.tif 000005
【００９９】
この表３から明らかなように、試料番号２１は、粒径比Ｄ１／Ｄ２が０．２とと０．５未満であるため、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が２１０％となって２００％を超えている。これはＳｎコートＣｕ粉末同士の間隔に対しＳｎ−５８Ｂｉ粉末の平均粒径Ｄ１が小さすぎるため、加熱硬化時にＳｎ−５８Ｂｉ粉末が濡れ拡がってもＳｎコートＣｕ粉末同士をＳｎ−５８Ｂｉ粉末で巧く接続することができない箇所が生じ、このため導電性の良好な導電パスを十分に形成することができず、その結果高温多湿下で長時間晒されると接続抵抗が上昇し、導通性が低下するものと考えられる。【０１００】
また、試料番号２５は、粒径比Ｄ１／Ｄ２が１０．０と６．０を超えているため、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２が１０７０％となって２００％を大幅に超えることが分かった。また、固着強度が初期値Ｓ０でも１９Ｎ／ｍｍ２と低く、ＰＣＴ後やリフロー処理後はそれぞれ１８Ｎ／ｍｍ２、９Ｎ／ｍｍ２と更に低くなった。これはＳｎコートＣｕ粉末の平均粒径Ｄ２に対するＳｎ−５８Ｂｉ粉末の平均粒径Ｄ１が大きすぎるため、加熱硬化時にＳｎ−５８Ｂｉ粉末同士が融着し、又はＳｎ−５８Ｂｉ粉末がランド電極や外部電極に濡れ拡がり、ＳｎコートＣｕ粉末間をつなぐ導電パスの形成が不足し、このため、ＳｎコートＣｕ粉末とランド電極及び外部電極との接合強度を十分に得ることができず、固着力が劣化し、さらには耐熱性も劣化したものと思われる。【０１０１】
これに対し試料番号２１〜２４は、粒径比Ｄ１／Ｄ２が０．５〜６．０であり、しかも金属粉末（Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末及びＳｎコートＣｕ粉末）の総含有量が８６重量％と本発明範囲内であり、Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末の金属粉末の総量に対する体積比率が５０体積％と好ましい範囲であるので、接続抵抗の初期値Ｒ０が３６〜７１ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が４〜１８％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が−５〜−２２％、固着強度が初期値で３０〜３９Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で１７〜２５Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で２１〜３５Ｎ／ｍｍ２といずれも良好な結果を得た。特に、粒径比Ｄ１／Ｄ２が０．５〜２．０の試料番号２２、２３は、接続抵抗の初期値Ｒ０が３６〜４８ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が４〜１８％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が−５〜−１８％、固着強度が初期値で３０〜３９Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で２３〜２５Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で２１〜３３Ｎ／ｍｍ２と極めて良好な結果が得られた。
【実施例４】
【０１０２】
Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末とＳｎコートＣｕ粉末を用意し、〔実施例１〕と同様の方法により、金属粉末（Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末及びＳｎコートＣｕ粉末）の総量に対するＳｎ−５８Ｂｉ粉末の体積比率が、２０〜８０体積％の範囲で異なる試料番号３１〜３６の導電性接合材料を〔実施例１〕と同様の方法で作製した。【０１０３】
次いで、〔実施例１〕と同様の方法・手順で接続抵抗の初期値Ｒ０及び固着強度の初期値Ｓ０を測定し、さらにＰＣＴ後及びリフロー処理後の各抵抗変化率ΔＲ１、ΔＲ２、及び固着強度Ｓ１、Ｓ２を算出した。【０１０４】
表４は試料番号３１〜３６の導電性接合材料の仕様と実験結果を示している。【０１０５】
【表４】
2008026517.tif 000006
【０１０６】
この表４から明らかなように、接続抵抗の初期値Ｒ０が４６〜２００ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が４〜１８０％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が−６５〜１５０％、固着強度が初期値で２１〜３６Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で１０〜２８Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で１０〜４２Ｎ／ｍｍ２といずれも良好な結果が得られた。【０１０７】
しかしながら、試料番号３１は、金属粉末の総量に対するＳｎ−５８Ｂｉ粉末の体積比率が２０体積％であり、２５体積％以下と低いため、Ｓｎ−５８Ｂｉ粉末の占める体積比率が少なくなって導電パスの形成が妨げられ、このため接続抵抗の初期値Ｒ０が１１０ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が１１０％となり、またＰＣＴ後の固着強度が１０Ｎ／ｍｍ２となり、試料番号３２〜３５に比べて実用上問題の無いレベルであるが、電気的及び機械的強度が比較的劣ることが分かった。【０１０８】
また、試料番号３６は、金属粉末の総量に対するＳｎ−５８Ｂｉ粉末の体積比率が８０体積％であり、７５体積％を超えているため、ＳｎコートＣｕ粉末と反応しないＳｎ−５８Ｂｉ粉末が未反応状態のまま残留し、このため接続抵抗の初期値Ｒ０が２００ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が１８０％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が１５０％、固着強度がＰＣＴ後で１７Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で１０Ｎ／ｍｍ２となり、この場合も試料番号３２〜３５に比べて実用上問題の無いレベルであるが、導通性の低下を招いたり、高温での接続信頼性が低下し、電気的及び機械的強度が比較的劣ることが分かった。【０１０９】
以上より、金属粉末の総量に対するＳｎ−５８Ｂｉ粉末の体積比率は、２５〜７５体積％が好ましい範囲であることが確認された。
【実施例５】
【０１１０】
平均粒径Ｄ１が１０μｍのＳｎ−５８Ｂｉ粉末と、平均粒径Ｄ２が５μｍのＣｕ粉末に膜厚０．０２μｍのＡｕが被覆されたＡｕコートＣｕ粉末を使用した以外は、〔実施例１〕と同様の方法・手順で試料番号４１の導電性接合材料を作製した。【０１１１】
また、上記ＡｕコートＣｕ粉末に代えて、平均粒径Ｄ２が５μｍのＣｕ粉末に膜厚０．０１μｍのＩｎが被覆されたＩｎコートＣｕ粉末を使用した以外は、試料番号４１と同様の方法・手順で試料番号４２の導電性接合材料を作製した。【０１１２】
さらに、導電性接合材料の調製過程で還元性物質を添加しなかった以外は試料番号４２と同様の方法・手順で試料番号４３の導電性接合材料を作製した。【０１１３】
次いで、〔実施例１〕と同様の方法・手順で接続抵抗の初期値Ｒ０及び初期固着強度Ｓ０を測定し、さらにＰＣＴ後及びリフロー処理後の各抵抗変化率ΔＲ１、ΔＲ２、及び固着強度Ｓ１、Ｓ２を算出した。【０１１４】
表５は試料番号４１〜４３の導電性接合材料の仕様と実験結果を示している。【０１１５】
【表５】
2008026517.tif 000007
【０１１６】
この表５から明らかなように、試料番号４３は、接続抵抗の初期値Ｒ０は７３００ｍΩとなって導通性が低下し、またＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１も７９０％と高くなり、ＰＣＴ後の固着強度も９Ｎ／ｍｍ２に低下した。これは導電性接合材料中に還元剤が含有されていないため、ＩｎコートＣｕ粉末の表面には酸化物が除去されずに残存し、このため熱硬化性樹脂の加熱硬化時にはＳｎ−５８Ｂｉ粉末がＩｎコートＣｕ粉末の表面に濡れ拡がりにくく、高融点反応物の生成が促進されなくなるためと思われる。【０１１７】
これに対し試料番号４１及び４２は導電性接合材料中に還元性物質としてのこはく酸が含有されており、しかも金属粉末の総含有量が８６重量％、粒径比Ｄ１／Ｄ２が２．０といずれも本発明範囲内であり、さらにＳｎ−５８Ｂｉ粉末の金属粉末の総量に対する体積比率が５０体積％と好ましい範囲であるので、接続抵抗の初期値Ｒ０が２１〜２８ｍΩ、ＰＣＴ後の抵抗変化率ΔＲ１が４〜６％、リフロー後の抵抗変化率ΔＲ２ が３５〜−１０％、固着強度が初期値で２８〜３３Ｎ／ｍｍ２、ＰＣＴ後で２０〜２５Ｎ／ｍｍ２、リフロー後で２７〜３０Ｎ／ｍｍ２といずれも極めて良好な結果が得られることが分かった。
【図１】
2008026517.tif 000008
【図２】
2008026517.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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