(57)【要約】組成物は、組成物の５から３０重量パーセントの範囲の濃度を有する紫外線（ＵＶ）及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤と、組成物の７０から９５重量パーセントの範囲の濃度を有する導電性金属粒子とを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成物であって、
上記組成物の５から３０重量パーセントの範囲の濃度を有する紫外線（ＵＶ）及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤と、
上記組成物の７０から９５重量パーセントの範囲の濃度を有する導電性金属粒子と
を含む組成物。
【請求項２】
上記導電性金属粒子が、銀、銅、金、チタン、並びに、銀、銅、チタン及び金の合金から構成されるグループの中から選択される１つを含む請求項１の組成物。
【請求項３】
上記ＵＶ及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤は、上記組成物の２０パーセントの濃度を有し、上記導電性金属粒子は、上記組成物の８０パーセントの濃度を有する請求項１の組成物。
【請求項４】
上記組成物が、１２,０００から１８,０００センチポアズの範囲の粘度を有する請求項１の組成物。
【請求項５】
上記組成物が、ショアＤ硬度スケールで８５から９５の範囲の硬度を有する請求項１の組成物。
【請求項６】
上記組成物が、７２,０００から７８,０００センチポアズの範囲の粘度を有する請求項１の組成物。
【請求項７】
上記アクリル接着剤が、アクリル酸オリゴマー、（ヒドロキシエチル）メタクリレート、カルボキシエチル・アクリレート、アクリル酸、光開始剤、熱触媒を含む請求項１の組成物。
【請求項８】
上記金属粒子が、結合及び積層する特性を有するランダムに配置された金属フレークを含む請求項１の組成物。
【請求項９】
組成物であって、
上記組成物の５から３０重量パーセントの範囲の濃度を有する紫外線（ＵＶ）及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤と、
上記組成物の７０から９５重量パーセントの範囲の濃度を有する導電性金属粒子と
を含み、
上記組成物が、１２,０００から１５,０００センチポアズの範囲の粘度を有する組成物。
【請求項１０】
上記導電性金属粒子は、銀、銅、金、チタン、並びに、銀、銅、チタン及び金の合金から構成されるグループの中から選択される１つを含む請求項９の組成物。
【請求項１１】
上記ＵＶ及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤は、上記組成物の２０パーセントの濃度を有し、上記導電性金属粒子は、上記組成物の８０パーセントの濃度を有する請求項９の組成物。
【請求項１２】
上記アクリル接着剤が、アクリル酸オリゴマー、（ヒドロキシエチル）メタクリレート、カルボキシエチル・アクリレート、アクリル酸、光開始剤、熱触媒を含む請求項９の組成物。
【請求項１３】
上記組成物が、ショアＤ硬度スケールで８５から９５の範囲の硬度を有する請求項９の組成物。
【請求項１４】
上記金属粒子が、結合及び積層する特性を有するランダムに配置された金属フレークを含む請求項９の組成物。
【請求項１５】
組成物であって、
上記組成物の５から３０重量パーセントの範囲の濃度を有する紫外線（ＵＶ）及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤と、
上記組成物の７０から９５重量パーセントの範囲の濃度を有する導電性金属粒子と
を含み、
上記組成物が、１２,０００から１８,０００センチポアズの範囲の粘度を有する組成物。
【請求項１６】
上記導電性金属粒子が、銀、銅、金、チタン、並びに、銀、銅、チタン及び金の合金から構成されるグループの中から選択される１つを含む請求項１５の組成物。
【請求項１７】
上記ＵＶ及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤は、上記組成物の２０パーセントの濃度を有し、上記導電性金属粒子は、上記組成物の８０パーセントの濃度を有する請求項１５の組成物。
【請求項１８】
上記アクリル接着剤が、アクリル酸オリゴマー、（ヒドロキシエチル）メタクリレート、カルボキシエチル・アクリレート、アクリル酸、光開始剤、熱触媒を含む請求項１５の組成物。
【請求項１９】
上記組成物が、ショアＤ硬度スケールで８５から９５の範囲の硬度を有する請求項１５の組成物。
【請求項２０】
上記金属粒子が、結合及び積層する特性を有するランダムに配置された金属フレークを含む請求項１５の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示技術は、電気伝導性ＵＶ硬化性接着剤に関し、特にプローブその他の試験測定器具を被試験デバイスに付ける接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性接着剤は、複数の導電性部品間の物理的及び電気的な接続を形成するために使用できる。特に、導電性接着剤は、被試験デバイス（ＤＵＴ）に試験測定プローブを取り付けるために使用されても良い。一部の導電性接着剤は、軟らかい状態又は流動状態にあるときに、接着剤に紫外線（ＵＶ）光を当てて硬化させることで、接着剤を所定の位置で固めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２１２２６３８号明細書
【特許文献２】米国特許第６１６９１２５号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１８／００８６９５４号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１５／０１５９０５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一部の従来のＵＶ硬化導電性接着剤は、市場で入手可能である。しかしながら、これらの既存の接着剤は、一般的にエポキシ・ベースを有する。本願発明者は、これらの接着剤の性能を試験したときに、従来のエポキシ・ベース接着剤が、いくつかの金属（特に重大なのは、多くのＤＵＴで一般的な表面仕上げである金と銀）に、うまく付着しないことを発見した。そのため、これらの従来の接着剤の性能は、いくつかの用途において、厳しい制約がある。
【０００５】
開示された装置及び方法の実施形態は、従来技術の欠点に取り組むものである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本願の実施形態には、エポキシ・ベース接着剤ではなくて、アクリル・ベース接着剤からなるＵＶ及び熱硬化性導電性接着剤と、電気伝導性を提供する多量の金属粒子とがある。また、この接着剤は、異なる複数の用途のために、接着剤の粘度を調整するオプションの充填材又は増粘剤を含んでも良い。説明の目的上、増粘剤は、添加された場合、アクリル・ベース接着剤の一部とみなされる。
【０００７】
この説明では、アクリル・ベース接着剤と金属フレークの組み合わせを「導電性接着剤」、「組成物（composition of matter）」又は「ＵＶ硬化性導電性接着剤（UV-curable conductive adhesive）」と呼ぶ。用語「アクリル・ベース接着剤（acrylic-base adhesive）」又は「アクリル接着剤（acrylic adhesive）」は、アクリル接着剤その他の成分を指すが、金属フレーク（metal flakes）は含まない。
【０００８】
例えば、本発明者は、約１５,０００センチポアズ（centipoise：ｃＰ）の粘度が、手作業でプローブをＤＵＴに取り付けるのに適していることを発見した。しかし、例えば、プリント基板上へのスクリーン印刷（ＰＣＢ）のような他の用途は、約７５,０００ｃＰの粘度を有するもっと濃い製剤を用いても良い。他の実施形態では、１２,０００〜１８,０００ｃＰの範囲の「もっと薄い」粘度であっても良いし、７２,０００〜７８,０００ｃＰの範囲の「もっと濃い」バージョンであっても良い。増粘剤は、アクリル・ベース接着剤の一部と考えられる。実施形態としては、導電性接着剤の薄いアクリル・ベース（低粘度）製剤及び濃いアクリル・ベース（高粘度）製剤の両方がある。これらを試験してきたが、うまく機能しており、金や銀のパッドを含む様々な金属に接着し、高温で十分な性能を持っている。
【０００９】
開示技術には、また、導電性接着剤中の金属フレークの量を正確に調整して、導電性接着剤の「制御抵抗」製剤を作成する実施形態がある。これらの製剤がプローブのＤＵＴへの取り付け工程で使用された場合、導電性接着剤自体が、ＤＵＴ上の試験ポイントに物理的に可能な限り近い抵抗として機能できる。これにより、プロービングと測定の性能が向上する。
【００１０】
この材料の抵抗は、より適切には、体積抵抗率（volume resistivity）と呼ばれ、また、バルク抵抗率又は特定電気抵抗率とも呼ばれる。その単位は、通常、オーム・メーター（Ω・ｍ）で表される。これは、より完全には、Ω・ｍ2／ｍ、又はΩ・面積／長さとして記述することができる。シート厚で割ると、Ω・ｍ（ｍ／ｍ）／ｍ、又はオーム（Ω）だけで表されても良い。製剤中の重量パーセントとして、金属フレークの量を少なく使用すると、体積抵抗率が増加する。金属フレークを制御することで、０オーム、２０〜１０００オーム、又は他の範囲の抵抗率を生成できる。有用な範囲は、用途によって異なる。抵抗値が２７０Ωの場合、プローブ先端抵抗の代わりとして機能するのに特に有用であろう。金属フレークの量を重量パーセントとして制御する代わりに、他の導電性又は部分的に導電性の粒子を使用して抵抗性製剤を実現できる。これらには、例としては、炭素粒子、ドライ・セラミック、及びカーボン・ナノチューブを含んでも良い。
【００１１】
一実施形態では、金属フレークが、導電性接着剤の７０〜９５重量パーセントの範囲の濃度（concentration）を有する。金属フレークの量は、抵抗／抵抗率を制御することに加えて、アクリル・ベース接着剤の接着特性に影響を与えることがあり、金属フレークが多いと、導電性接着剤の接着特性を低下させることがあるため、異なる用途に合わせて調整する必要がある。一実施形態では、例えば、金属フレークは、導電性接着剤の８０重量パーセントの濃度を有する。金属フレークは、銀、銅、金、チタン、並びに、銀、銅、金及びチタンの合金の中の１つ以上を含んでいても良い。
【００１２】
アクリル・ベース接着剤は、導電性接着剤の５〜３０重量パーセントの範囲の濃度を有しても良い。繰り返すが、導電性接着剤中のアクリル・ベース接着剤の濃度は、用途と、接着する必要がある材料と、必要な電気特性とに依存することがある。一実施形態では、アクリル・ベース接着剤は、導電性接着剤の２０パーセントの濃度を有する。
【００１３】
上述のように、アクリル・ベース接着剤は、いくつかの成分を含むことがある。例としては、アクリル酸オリゴマー（acrylate oligomers）、（ヒドロキシエチル）メタクリレート（(hydroxyethyl) methacrylate）、カルボキシエチル・アクリレート（carboxyethyl acrylate）、アクリル酸、光開始剤（photoinitiators）及び触媒がある。アクリル酸オリゴマーの例には、ＵＶ硬化用途に用いられるウレタン及びポリエステル・アクリレート（polyester acrylates）が挙げられる。（ヒドロキシエチル）メタクリレート、カルボキシエチル・アクリレート及びアクリル酸は、アクリル酸ポリマーの形成に使用され、増粘剤として機能できる。
【００１４】
光開始剤は、架橋（cross-linking）プロセス又は重合プロセスを開始し、これによって、アクリル・ベース接着剤が生じると共に、硬化プロセスが始まる。例としては、限定するものではないが、ヒドロキシアセトフェノン（hydroxyacetonephenone：HAP）、ホスフィンオキシド（phosphineoxide：TPO）、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、二酸化窒素、分子酸素（molecular oxygen）、アゾビスイソブチロニトリル（azobisisobutyronitrile：AIBN）及びフェノン・ファミリー（phenone family）の中の任意の材料が挙げられる。触媒は、任意のタイプの安息香酸塩（benzoate：ベンゾアート）であっても良い。ペルオキシ・ファミリー（peroxy family）の熱触媒のような熱触媒が含まれていても良く、これは、主に熱を用いて接着剤のＵＶ光が届かない領域又は層を硬化させるのに利用されて、接着剤の硬化を「完成」させる。これらは、様々な成分の例に過ぎず、成分自体は、異なる用途での必要に応じて、置き換えても良い。
【００１５】
一度硬化すると、導電性接着剤は、ショアＤ硬度スケール（Shore D Hardness Scale）で、８５〜９５の範囲の硬度を有し、これは、硬質ゴム、半硬質プラスチック及び硬質プラスチックの硬さを示す。これは、柔軟な成形ゴムについてのショアＡ硬度スケール（Shore A Hardness Scale）や、もっと高いレンジの半硬質プラスチックについてのショアＡ硬度スケールとは対照的である。ショアＤ硬度の８５〜９５の測定は、通常、この範囲の材料を「極めて硬質（extra hard）」として分類する。この硬度により、金属フレークによって形成された電気的接続が保護されることと、ＤＵＴに取り付けられることとの両方が維持されることが確実になる。上述したように、金属フレークは接着剤を通る導電経路を形成する。これは、十中八九、結合及び積層する特性を有するフレークのランダムな配置が原因である。ランダムに配置されたフレークは、破片状であり、このため、硬化プロセス中にフレークの結合及び積層する特性によって、互いに結合して積み重なって導電経路を形成するので、アクリル・ベースを貫通しやすい。
【００１６】
このようにして、ＵＶ硬化性アクリル・ベース接着剤が得られる。これにより、エポキシ系接着剤よりも、被試験デバイスで一般的に使用される金属への接着力を向上させることができる。電気的性能は、金属フレークの濃度に基づいて調整可能であり、異なるレベルの抵抗を実現できる。更に、異なる用途に合わせて、異なる厚さに調整できる。
実施例
【００１７】
以下では、本願で開示される技術の理解に有益な実施例が提示される。この技術の実施形態は、以下で記述する実施例の１つ以上及び任意の組み合わせを含んでいても良い。
【００１８】
実施例１は、組成物であって、上記組成物の５から３０重量パーセントの範囲の濃度を有する紫外線（ＵＶ）及び熱硬化性非エポキシ・アクリル接着剤と、上記組成物の７０から９５重量パーセントの範囲の濃度（concentration）を有する導電性金属粒子とを含む組成物である。
【００１９】
実施例２は、実施例１の組成物であり、この組成物は、７２,０００〜７８,０００センチポアズの範囲の粘度を有する。
【００２０】
実施例３は、実施例１の組成物であって、この組成物は、１２,０００〜１８,０００センチポアズの範囲の粘性を有する。
【００２１】
実施例４は、上記実施例のいずれかの組成物であって、上記導電性金属粒子は、銀、銅、金、チタン、並びに、銀、銅、チタン及び金の合金から構成されるグループの中から選択される１つを含む。
【００２２】
実施例５は、上記実施例のいずれかの組成物であって、上記ＵＶ硬化性非エポキシ・アクリル接着剤は、上記組成物の２０パーセントの濃度を有し、上記導電性金属粒子は、上記組成物の８０パーセントの濃度を有する。
【００２３】
実施例６は、上記実施例のいずれかの組成物であって、上記組成物は、ショアＤ硬度スケールで、８５から９５の範囲の硬度を有する。
【００２４】
実施例７は、上記実施例のいずれかの組成物であって、上記アクリル接着剤は、アクリル酸オリゴマー、（ヒドロキシエチル）メタクリレート、カルボキシエチル・アクリレート、アクリル酸、光開始剤、触媒を含む。
【００２５】
実施例８は、上記実施例のいずれかの組成物であって、上記金属粒子は、結合及び積層する特性を有するランダムに配置された金属フレークを含む。
【００２６】
説明の都合上、本発明の具体的な実施例を例示し、説明してきたが、本発明の要旨と範囲から離れることなく、種々の変更が可能なことが理解できよう。従って、本発明は、添付の請求項以外では、限定されるべきではない。
【国際調査報告】
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