(57)【要約】【課題】  電子部品の回路等の被着体への導通接続固定が可能であって、しかも電子部品の取りはずし等のリペアーや仮止めが容易とされる導電性樹脂組成物を提供する。【解決手段】  パラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）とを主成分とする導電性樹脂組成物であってパラフィン樹脂（Ａ）銀粉（Ｂ）との配合比がＢ／（Ａ＋Ｂ）として１１〜６２ｖｏｌ％の範囲であり、銀粉（Ｂ）は、フレーク状で大きさ５０μｍ以下（Ｂ１）と、粒状で最大粒径２０μｍ以下（Ｂ２）のもので、その割合がＢ１／（Ｂ１＋Ｂ２）として４０〜９０ｗｔ％の範囲とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）とを主成分とする導電性樹脂組成物であって、パラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）との配合比がＢ／（Ａ＋Ｂ）として１１〜６２ｖｏｌ％の範囲であり、銀粉（Ｂ）は、フレーク状で大きさ５０μｍ以下（Ｂ１）と、粒状で最大粒径２０μｍ以下（Ｂ２）のもので、その割合がＢ１／（Ｂ１＋Ｂ２）として４０〜９０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする導電性樹脂組成物。
【請求項２】
銀粉（Ｂ）は、フレーク状で大きさ１〜５μｍ（Ｂ１）と、粒状で最大粒径０.５〜３.５μｍ（Ｂ２）のもので、その割合がＢ１／（Ｂ１＋Ｂ２）として４０〜９０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする請求項１の導電性樹脂組成物。
【請求項３】
パラフィン樹脂は、その融点が５℃〜１２０℃の範囲の１種または２種以上のものであることを特徴とする請求項１または２の導電性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの導電性樹脂組成物において、ロジンエステル系樹脂が全体量の０．１〜３．０ｗｔ％の範囲で配合されていることを特徴とする導電性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、導電性樹脂組成物に関するものであって、さらに詳しくは、電子部品の回路への接続固定を可能とする導電性を有し、しかも回路へ変形への追随や電子部品の取りはじずしも容易とされる新しい導電性樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般的には、電子部品の回路への接続と固定にはクリームはんだや導電性ペーストが使用されている。クリームはんだは、スズおよび鉛を主成分とするはんだ粉末とロジン含有のフラックスとが混合された組成物として構成されており、また、導電性ペーストとしては、銀等の金属フィラーとバインダーとしてのエポキシ樹脂等との組成物として構成され、これらには、場合によっては、各種の溶媒や添加剤等が配合されている。
【０００３】
このような従来のクリームはんだや導電性ペーストという導電性接合材料については、その接続固定にともなう諸物性や接続固定のための操作性等の観点からの改善工夫が様々に進められてきてもいる。たとえば、スクリーン印刷法を用いることなく所望の場合パターンを基体上に転写により正確に形成することのできる導電性接合材料として、金、銀、銅、ニッケル等の高融点金属粉末とロジン、スチレンアクリロニトリル共重合体、ＰＭＭＡ、ＡＢＳ樹脂、あるいはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂成分とを含有する組成物が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
たとえばこのような改良が様々に進められてきているが、通常、導電ペーストにおいては、被着物と電子部品とが組成物に含有されているエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって強固に固着するようにされている。
【０００５】
しかしながら一方で、強固に固着されているが故に、たとえば回路等の被着体が変形する場合への追随性に乏しいことから、導電接続が破壊されてしまうことになり、また、電子部品の不良等の理由から電子部品の交換等のリペアーを行う場合、上記のように強固に固着されていることから、機械的に強制剥離させるなどの方法を採用するしかなく、被着体との界面が破壊されたり、リペアーが非常に難しいのが実情であった。
【０００６】
被着体の変形や電子部品の交換等のリペアーを考慮する場合には、通常時には強固な接着によって電子部品と回路等の被着体との導通が確保されているが、変形への追随性があり、必要があれば、簡便に、被着体に損傷を与えることなく剥離することのできる導電性ペーストの実現が望まれている。そしてまた、このような導電性ペーストとして、これを用いることにより電子部品を基板に簡便に熱ストレスをあまりかけずに仮止めできれば、回路の導電性を確認し、その確認後しっかりと確実に固着することや、不都合がある場合にはリペアー等の対応が可能となることから、部品登載から完成までの工程を高効率なものとすることもできる。
【０００７】
だが、現状においては、以上のような特徴のある性能、性質を有する導電性ペーストは提供されていない。
【特許文献１】特開２００２−４３７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この出願の発明は、上記のとおりの背景から、従来の導電ペーストの問題点を解消し、電子部品の回路等の被着体へのしっかりした確実、かつ安定な、導通接続固定が可能であって、しかも、被着体の変形への追随や電子部品の取りはずし等のリペアー、さらには仮止めも容易とされる新しい導電性樹脂組成物を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この出願は、上記の課題を解決するものとして以下の発明を提供する。
〔１〕パラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）とを主成分とする導電性樹脂組成物であって、パラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）との配合比がＢ／（Ａ＋Ｂ）として１１〜６２ｖｏｌ％の範囲であり、銀粉（Ｂ）は、フレーク状で大きさ５０μｍ以下（Ｂ１）と、粒状で最大粒径２０μｍ以下（Ｂ２）のもので、その割合がＢ１／（Ｂ１＋Ｂ２）として４０〜９０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする導電性樹脂組成物。
〔２〕銀粉（Ｂ）は、フレーク状で大きさ１〜５μｍ（Ｂ１）と、粒状で最大粒径０.５〜３.５μｍ（Ｂ２）のもので、その割合がＢ１／（Ｂ１＋Ｂ２）として４０〜９０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする上記の導電性樹脂組成物。
〔３〕パラフィン樹脂は、その融点が５℃〜１２０℃の範囲の１種または２種以上のものであることを特徴とする上記の導電性樹脂組成物。
〔４〕上記の導電性樹脂組成物において、ロジンエステル系樹脂が全体量の０．１〜３．０ｗｔ％の範囲で配合されていることを特徴とする導電性樹脂組成物。
【発明の効果】
【００１０】
上記のとおりのこの出願の第〔１〕の発明によれば、従来の導電ペーストの問題点を解消し、電子部品の回路等の被着体へのしっかりした確実、かつ安定な、導通接続固定が可能であって、しかも、被着体の変形への追随や電子部品の取りはずし等のリペアー、さらには仮止めも容易とされる導電性樹脂組成物が提供される。
【００１１】
また、第〔２〕の発明によれば、上記の第〔１〕の発明の効果が、特定の平均粒径の銀粉を用いることでより顕著なものとして実現される。
【００１２】
また、第〔３〕の発明によれば、上記の第〔１〕〔２〕の発明の効果が、特定の融点のパラフィン樹脂を用いることでさらにより顕著なものとして実現される。
【００１３】
さらに第〔３〕の発明によれば、ロジンエステル系樹脂が配合されることによって粘着性が増加し、導電性樹脂組成物と被着体とのなじみ（ぬれ性）も向上する。このため平滑性フィルム等への仮止めも良好に実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この出願の発明は、上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１５】
この出願の発明の導電性樹脂組成物は、その基本として、パラフィン樹脂（Ａ）と銀（Ａｇ）粉（Ｂ）とを主成分とするものである。ここで「主成分」との規定は、この出願の発明の目的、効果が阻害されることなく実現されるためのパラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）との含有量であることを意味している。一般的な目安としては、組成物全体重量の９０％以上がパラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）とにより構成されている。
【００１６】
導電性樹脂組成物を構成する必須の成分としてのパラフィン樹脂は、一般式ＣｎＨ2n+2で表わされて、主として、一般的にはその９０％以上がノルマルパラフィンで構成されるものである。その融点としては、５℃〜１２０℃の範囲にあるのが好適に考慮される。
【００１７】
たとえば、このパラフィン炭化水素樹脂成分においては、炭素数１４のＣ１４パラフィンでは融点５℃であり、Ｃ１６で融点１８℃、Ｃ１８で融点２８℃、Ｃ２０で融点３６℃、Ｃ２２で融点４８℃と、炭素数の増大とともに高融点となる。融点が１２０℃を越える分子量の大きいパラフィン樹脂からなる導電性樹脂組成物は、高粘度となるため粘着力が不足する。また、リペアーに際しては、１２０℃を越えた温度にしないと柔らかくならないため、周囲の電子部品に与える温度の影響が大きく使用することが難しくなる。
この出願の発明においては、このようなパラフィンとして、その炭素数がおよそ１０〜５０程度のものを用いることが考慮される。なかでも、室温（約１５℃〜２５℃の範囲）で固体の炭素数１８〜４０のものが好適に考慮される。これらのパラフィンは、水との親和性に乏しく、ハロゲンやアルカリ金属などのイオン性不純物も少ないため、電子部品、電子部材の用途に適している。なお、この出願の発明でのパラフィンについての「樹脂」という用語は、慣用的な意味として用いている。
【００１８】
この出願の発明の導電性樹脂組成物では、以上のようなパラフィン樹脂に銀粉を導電性フィラーとして配合することによって導電性を付与し、しかも、良好な電子部品の接続固定性とともに、その仮止め性等の特徴を実現している。このようなことは、常に樹脂成分に銀粉を混合するということだけでは実現されない。それと言うのも、従来の導電性ペーストにおいては銀（Ａｇ）粉だけでなく、銅粉や金粉、ＮｉやＺｎの粉末等が配合されているが、この出願の発明の目的と、優れた効果の実現のためには、上記のようなパラフィン樹脂に銀粉を特定の要件のものに配合することが欠かせないのである。
【００１９】
また、たとえば銅粉の場合には酸化されやすく、金粉は極めて高価であり、ＮｉやＺｎ粉の場合には導電性に劣るという問題点がある。
【００２０】
導電性樹脂組成物による接続固定における導通性は、銀粒子の相互接触によって可能とされ、その接触の確率が大きいほど導通性は良好となる。そしてこの確率は銀粒子の含有量に依存することになる。
【００２１】
しかし一方で、導通性を高めるために銀粒子の含有量を高めることは、パラフィン樹脂の割合が小さくなって組成物の粘度が増大し、組成物として実際には使用できないものとなる。そこで、この出願の発明においては、まず、パラフィン樹脂（Ａ）と銀粉（Ｂ）との配合は、両者の比が、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）として１１ｖｏｌ％〜６２ｖｏｌ％の範囲にあるとする。
【００２２】
導通性としては、１０-3Ω・ｃｍレベル以下とすることが望ましく、このような抵抗値は１１ｖｏｌ％未満では実現することが難しい。実際に、１１ｖｏｌ％以上とすることで１０-3Ω・ｃｍレベル以下にまで抵抗値を下げることが可能になる。一方、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が６２ｖｏｌ％を超える場合には、バインダーとしてのパラフィン樹脂が極度に少なくなるため、非常に高粘度となり使用することが難しくなる。
【００２３】
また、銀粉（Ｂ）成分については、パラフィン樹脂（Ａ）に対しての配合割合だけでなく、その粒子の形状が重要なファクターになる。導通性を高めるためには同量の銀粉粒子の配合であって、表面積の大きなフレーク状（りん片状）のものの使用がより有効である。しかし、フレーク状の粒子ではかさ高いものとなるため組成物が高粘度となってしまう。そこで、銀粉の組成物への配合量を高めるとともに、かさ高くなること、高粘度となることを抑えるとのことから、この出願の発明では、銀粉（Ｂ）は、フレーク状で大きさ５０μｍ以下（Ｂ１）のものと、粒状で最大粒径２０μｍ以下（Ｂ２）のものとによるものとし、しかも、両者の割合が、Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）として、４０〜９０ｗｔ％の範囲内にあるものとする。銀粉（Ｂ）の大きさがそれぞれこれより大きくなると導電性が良くなるが、加熱時液体中で銀粉（Ｂ）が沈降するので好ましくない。好適なの範囲としては、フレーク状の銀粉の大きさが１〜５μｍ、粒状の銀粉の最大粒径は０.５〜３.５μｍが好ましい。フレーク状の銀粉の大きさが１μｍ、粒状の銀粉の最大粒径が０.５μｍより小さいと液状での粘度が上昇するため好ましくない。
【００２４】
以上のようにすることで、導電性と粘度との両立を図ることが可能になる。
【００２５】
この出願の発明の導電性樹脂組成物については、加温等によりパラフィン樹脂の融点以上の温度において、液状化した後に被着体としての基板、回路、そして電子部品等に塗布し、その後冷却することで固体化する。このことによって、電子部品を被着体に固着することができる。この際の固着は、たとえばエポキシ樹脂の場合のような化学反応を伴わないパラフィン樹脂成分の凝集力に依存していることから、密着力は、エポキシ樹脂等の場合に比べて弱い。しかし、このパラフィン樹脂の凝集力による密着力は、被着体や電子部品等の表面に凹凸がある場合には、密着部の比表面積が大きくなるためより向上することになる。このため、表面の粗面化処理が有効でもある。
【００２６】
また、上記の凝集密着力でも充分であるが、被着体が熱可塑性のフィルムや平滑面であって、特に密着力の増大させることが望ましい場合には、この出願の発明の導電性樹脂組成物には、粘着性付与剤を添加配合することが有効である。
【００２７】
このような粘着性付与剤としてはロジンエステル系樹脂等の公知のものをはじめとして各種のものであってよい。
【００２８】
ロジンエステル系樹脂を用いる場合には、その配合量は、通常は、組成物全体量の０．１〜３．０ｗｔ％の範囲とすることが望ましい。０．１％未満では充分な効果が得られにくく、一方、３．０％を超える場合には粘性が高まって実際的に使用することが難しくなる。
【００２９】
０．１〜３．０％の範囲で添加することで、被着体とのなじみ（ぬれ性）が向上し、粘着性が付与されて密着力の適度な向上が図られることになる。
【００３０】
そこで、以下に実施例を示し、さらにこの出願の発明について説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【実施例】
【００３１】
＜１＞パラフィン樹脂としては、炭素数２０のＣ２０（融点３６℃）と炭素数２２のＣ２２（融点４８℃）の、いずれも室温で固体のパラフィンを用いた。
【００３２】
また、銀粉としては、フレーク状で平均粒径５μｍのものと、粒状で平均粒径３．５μｍのものを、ロジンエステル系樹脂としては、粘度２００ｍＰａ・ｓ、酸価３０（荒川化学工業製）のものを用いた。
【００３３】
＜２＞導電性樹脂組成物は以下の方法によって調製した。
【００３４】
すなわち、まず、パラフィン樹脂を計量し、ミキサーのステンレス容器内に入れ、８０℃に加熱して溶解する。ロジンエステル系樹脂を用いる場合には、さらにこのものを添加する。
【００３５】
また、銀粉を計量し、ステンレス容器に入れる。次いで、加熱しながら６０分間混練して導電性樹脂組成物とする。
【００３６】
＜３＞上記のように調製した、表１に示した各種配合割合の導電性樹脂組成物について、その特性を、溶融粘度（８０℃）、比抵抗、ダイシェアー強度について評価した。その結果も、比較例の場合とともに表１に示した。
【００３７】
なお、比抵抗については、４０×４０×０．５ｍｍを４端子法にて測定した結果を示した。また、ダイシェアー強度については、図１に示したようにウエハーの２×２ｍｍを１００μｍ厚みで接着し、ヘラ状治具で矢印Ａ方向にウエハーを横から押して、その強度をプッシュプルゲージで測定した結果を示した。
【００３８】
【表１】
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表１の結果からは、この出願の発明の導電性樹脂組成物は、良好な溶融粘度の特性を有し、塗布固着後におけ導電性も１０-3Ω・ｃｍレベル以下の抵抗値という優れた性能を示し、固着性と剥離性のバランス、仮止め性能として良好であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ダイシェアー強度の測定方法を説明するための模式図である。
【図１】
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