導電性接着剤の熱・電気伝導性の向上技術と材料設計

導電性接着剤は接着の役割を担うバインダ樹脂と、熱や電気の伝導の役割を担う金属のメインフィラーによって構成された、鉛を使わない接合材料である。低温で接合可能なため熱に弱い接合に向いているが、メインフィラー間に薄い樹脂層を介するため電気抵抗や熱抵抗がはんだ接合に比べて高いという課題がある。その対策の一つとして、樹脂の硬化温度よりも低い融点を持つ金属を添加し、メインフィラー間に金属架橋を形成させる架橋型導電性接着剤が考案されている。しかし、その効果や接合強度については、あまり議論が進んでいないという現状である。 　本セミナーでは、導電性接着剤における基本的な熱・電気の伝導特性および接着強度とその評価法などに触れた後、メインフィラーに加え低融点金属フィラーを添加した金属架橋型導電性接着剤について、熱・電気伝導特性の向上技術やその効果・影響などについて、様々なフィラーの特性・形状やプロセス条件のケースをふまえ解説する。

1. 前半 : 導電性接着剤の基礎と熱・電気伝導率
   1. 導電性接着剤の基礎
      1. 導電性接着剤とは
      2. 導電性接着剤の熱・電気・機械特性
   2. 金属フィラー表面状態と接着強度
      1. 酸化状態と接着強度
      2. シランカップリング剤処理と接着強度
      3. 高温環境下における接着強度
   3. 導電性接着剤の伝導特性評価
      1. 熱伝導率測定
      2. 電気抵抗測定
      3. 表面処理と熱伝導率
      4. 表面処理と機械的負荷疲労特性
   4. 導電性接着剤の伝導特性向上
      1. 導電性接着剤の伝導特性におよぼす影響因子
      2. 熱伝導解析
      3. 金属フィラー含有率とフィラー間隙の推定
2. 後半 : 金属架橋型導電性接着剤による熱・電気伝導特性の向上
   1. 低融点金属架橋による高伝導化
      1. 低融点金属架橋の熱伝導解析
      2. 熱伝導率測定
      3. 低融点金属粒子径と伝導特性
      4. 低融点金属含有量と伝導特性
      5. 微細金属粉末添加による架橋金属特性の向上
   2. 金属架橋導電性接着剤の解析的検討
      1. 熱伝導パスのモデル化
      2. 低融点金属架橋構造のモデル化
      3. 架橋部の熱伝導率の影響
      4. 架橋部への微細粒子分散率の推定
   3. 架橋金属材の変更による伝導特性率向上
      1. 架橋金属の材料物性と樹脂設計
      2. 金属架橋状態の評価
      3. 還元剤添加が架橋金属の合一挙動におよぼす影響
   4. Sn被覆Cuによる伝導特性の向上
      1. 樹脂中の架橋金属のぬれ性
      2. Sn被覆が架橋率におよぼす影響
   5. 異形フィラーを用いた応用事例
      1. 金属フィラー形状が熱伝導率におよぼす影響
      2. 還元剤量の影響評価
      3. プロセス温度が架橋現象におよぼす影響
      4. 加熱時の加圧力が架橋現象におよぼす影響
• 質疑応答