導電性接着剤の材料設計、開発・特性改善技術と界面現象の把握と制御

電子デバイスの多様化や高性能化が急速に進行していますが、この流れに対応するため実装材料の特性改善の要求も高まっています。デバイスの多様化に伴って、導電性接着剤や導電性ペーストを用いた印刷工法の応用範囲も拡大していくものと予想されます。そのため、低温硬化性やフレキシブル性を付与したペーストなど、新しい導電性接着剤の開発が期待されますが、電気伝導特性の発現機構など学術的基礎が明確になっていないため、経験に基づいた材料開発が続けられているのが現状です。また、生産現場での不良率の低減要求に対応するため発生確率の低い不具合に対しても原因究明が求められるようになりましたが、はっきりとした原因を見出すことができないケースも散見されます。 　本セミナーでは、導電性接着剤の学術的基礎の中で何がわかっていて、何がわかっていないか、ということを改めて確認し、材料開発や不良解析に生かすことができる知識を習得していただくことを目的としています。近年、樹脂バインダ中での金属ミクロ粒子の低温焼結のような新奇な現象が見いだされるなど、導電性接着剤の基礎研究にも新しい展開が見られ始めています。特にフィラー近傍で引き起こされる界面現象は、今後の重要なテーマになると考えられます。最近の研究成果を含めて、導電性接着剤の学術基盤を再整理してみたいと思います。

1. 導電性接着剤の基本構成
2. 導電性接着剤の電気伝導特性のモデル化
   1. 有効媒質近似モデル
   2. 動的パーコレーションモデル
   3. 実際のフィラー分散状態を反映させた等価回路解析
   4. 物性論的視点からのフィラー間界面コンタクトのモデル化
3. 導電性接着剤の輸送特性
   1. 電気抵抗率とその温度特性
   2. 交流インピーダンス
      1. インピーダンススペクトル
      2. インピーダンススペクトルから見たパーコレーション転移現象
   3. 熱伝導率
      1. 熱伝導特性の解析モデル
      2. フィラーの分散状態と熱伝導率の関連性
      3. 熱伝導に対する伝導電子の寄与
      4. 界面熱抵抗
4. 明らかになってきた導電性接着剤の実像
   1. バインダ樹脂は本当に均質か?
   2. バインダとフィラーの界面はバルクのバインダと同じと考えてよいか?
   3. 導電性発現とバインダ樹脂の硬化反応の関係
   4. フィラー間界面コンタクト形成に影響を及ぼすバインダ成分
      1. 特定の成分を少し加えると特性が大きく変化するのはなぜ?
   5. エポキシバインダ中での銀ミクロフィラーの低温焼結現象
      1. 焼結とは?
      2. 焼結の熱力学
      3. 微粒子の低温焼結
      4. 拡散現象と表面吸着種の関係
   6. 導電性接着剤における界面ケミストリ
      1. Interface/Interphaseの考え方
      2. 導電性接着剤の微細構造はどのように考えるべきか
5. 導電性接着剤開発の実例
   1. 種々のフィラーを用いた界面コンタクト制御
   2. 高電気伝導性および熱伝導性接着剤
      1. 銀ミクロ粒子の低温焼結誘導
   3. 大気キュア可能な銅系導電性接着剤
      1. 銅フィラーのパッシベーション処理に基づく材料設計
      2. キレート化剤の利用
      3. 銅フィラーの酸化と電気伝導特性の関係
   4. ストレッチャブル導電性ペースト
      1. 機械的変形に伴う電気伝導特性変化
      2. 時間依存性
      3. ひずみ速度依存性
      4. 基板の機械的特性の影響
      5. アニール回復現象
      6. ゴム材料の微細構造モデルから考えるストレッチャブル導電性ペースト
6. まとめ
• 質疑応答