导电性粘接剂组合物、导电性粘接剂固化产物以及电子设备制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种即使在经受反复温度变化的情况下也难以发生被粘接材料的剥离、而且导热率也优异的导电性粘接剂组合物。本发明专利技术涉及一种导电性粘接剂组合物，含有酸解离常数pKa为4.8以下的有机酸(A)和导电性填料(B)，相对于总量，含有0.01～0.2质量％的有机酸(A)、以及85质量％以上的导电性填料(B)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性粘接剂组合物、导电性粘接剂固化产物以及电子设备
本专利技术涉及导电性粘接剂组合物、该导电性粘接剂组合物的固化产物以及使用了该导电性粘接剂组合物的电子设备。
技术介绍
近年来，在对半导体元件的支持部件接合芯片等各种部件中，代替传统上广泛使用的利用钎焊料或焊锡的接合，利用含有由导电性金属构成的填料的导电性粘接剂组合物进行的接合，从导电性和导热率等观点来看，受到关注。例如，专利文献1中报道了一种导电性浆料，是由金属粉末和有机溶剂构成的芯片焊接用的导电性浆料，其中所述金属粉末如下构成：选自纯度99.9质量％以上、平均粒径为0.01μm～1.0μm的银粉、钯粉、铜粉中的一种以上的金属粒子；以及包覆所述金属粒子的至少一部分的由金构成的被覆层。另外，专利文献2中报道了一种导电性粘接剂，具备：含有平均粒径为0.1～100μm的金、银、铜、铂、钯、铑、镍、铁、钴、锡、铟、铝、锌、它们的化合物或者合金中的至少任意一种的多个固体导电性粒子；不与所述固体导电性粒子金属接合，并且具有比所述固体导电性粒子更高润滑性的固体润滑性粒子；水或有机溶剂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-206765号公报专利文献2：日本特开2010-267579号公报
技术实现思路
[本专利技术要解决的课题]在电子部件中，半导体元件在使用时因通电而发热。为了有效地散热，防止半导体元件的破损，芯片接合材料需要具有高导热率。另外，由于上述发热而使芯片接合材料反复经受温度变化，因此芯片接合材料的粘接发生劣化，可能使半导体元件从支持部件上剥离。在导电性粘接剂组合物中，作为目的之一，为了提高导热率，提高导电性粘接剂组合物内的金属成分的含量以提高所得到的粘接剂层(导电性粘接剂组合物的固化产物)的填充密度。然而，由于填充密度高的粘接剂层通常具有低的应力缓和性能，因此存在因上述反复的温度变化而特别容易发生剥离的倾向。因此，难以同时实现对于因反复的温度变化而产生的剥离的抑制、以及优异的导热率。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种即使在经受反复温度变化的情况下也难以发生被粘接材料的剥离，进一步导热率也优异的导电性粘接剂组合物。[用于解决课题的手段]本专利技术人进行了深入研究，结果发现：在导电性粘接剂组合物中，通过将导电性填料的含量设在预定的范围、进一步含有预定量的酸解离常数pKa为4.8以下的有机酸，从而可以实现上述课题，由此完成了本专利技术。即，本专利技术的导电性粘接剂组合物含有有机酸(A)和导电性填料(B)，其中，相对于导电性粘接剂组合物的总量，含有0.01～0.2质量％的有机酸(A)、以及85质量％以上的导电性填料(B)，有机酸(A)的酸解离常数pKa为4.8以下。本专利技术的一个方式涉及的导电性粘接剂组合物中有机酸(A)的分子量为170以上。本专利技术的一个方式涉及的导电性粘接剂组合物中，有机酸(A)为选自由松香酸、海松酸、异海松酸、长叶松酸、去氢松香酸、新松香酸、癸二酸、抗坏血酸、辛二酸构成的组中的至少1种有机酸。本专利技术的一个方式涉及的导电性粘接剂组合物可以含有粘合剂树脂(C1)，进一步可以含有选自由稀释剂(C2)、固化剂(C3)以及固化促进剂(C4)构成的组中的至少1种，在将导电性填料(B)的含量设为[B]质量％，将粘合剂树脂(C1)、稀释剂(C2)、固化剂(C3)以及固化促进剂(C4)的含量之和设为[C]质量％时，[B]/[C]为95/5以上。另外，本专利技术的导电性粘接剂固化产物是通过使本专利技术的导电性粘接剂组合物固化而得到的。另外，本专利技术的电子设备中，在部件的粘接中使用了本专利技术的导电性粘接剂组合物。[专利技术的效果]本专利技术的导电性粘接剂组合物的特征在于：含有预定量的导电性填料，进一步含有预定量的酸解离常数pKa为4.8以下的有机酸，由此，即使在经受反复温度变化的情况下也难以发生被粘接材料的剥离，进一步导热率也优异。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的方式进行说明，但本专利技术不限于以下实施方式，而是在不脱离本专利技术主旨的范围内，可以任意地变形来实施。另外，在本说明书中，表示数值范围的“～”是指包含其前后所记载的数值作为下限值和上限值来使用的。[有机酸(A)]本专利技术的导电性粘接剂组合物中，相对于导电性粘接剂组合物的总量，含有0.01～0.2质量％的酸解离常数pKa为4.8以下的有机酸(A)。在本专利技术中，有机酸(A)可以使用单一的酸，也可以使用2种以上的酸。一般来说，导电性填料的表面上被覆有硬脂酸或油酸等pKa为5.0左右的有机脂肪酸(涂布剂)，但本专利技术中的有机酸(A)的pKa为4.8以下，与那些酸相比，pKa较低。pKa越低的酸越容易通过静电作用吸附在导电性填料的表面，因此，代替原本的涂布剂的是，本专利技术中的导电性填料处于被有机酸(A)牢固地被覆的状态。作为上述的因反复的温度变化而导致被粘接材料的剥离的原因之一，可以列举出导电性填料的再烧结，但本专利技术中的导电性填料被有机酸(A)牢固地被覆，从而可以抑制这种再烧结。因此，本专利技术的导电性粘接剂组合物难以因反复的温度变化而发生剥离。为了发挥该效果，有机酸(A)的pKa只要为4.8以下即可，但优选为4.7以下，更优选为4.6以下。另外，对有机酸(A)的酸解离常数pKa的下限没有特别地限定，但是pKa较低的有机酸会与金属形成有机盐，从而可能使导电性粘接剂组合物的粘性增加。因此，优选将有机酸(A)的pKa设为4.3以上，更优选设为4.4以上，进一步优选设为4.5以上。另外，在有机酸(A)具有多个酸解离常数pKa的情况下，只要多个酸解离常数pKa中的至少一个为4.8以下即可。需要说明的是，在使用2种以上的酸作为有机酸(A)的情况下，只要至少一个为4.8以下即可。在本专利技术中，相对于导电性粘接剂组合物的总量，含有0.01～0.2质量％的有机酸(A)。有机酸(A)是有助于抑制因反复的温度变化而发生剥离的成分，但当其含量过剩时，会在固化时阻碍导电性填料间的烧结或导电性填料与被粘接材料的烧结，从而导致接合状态劣化，反而容易因反复的温度变化而发生剥离。另一方面，当含量过少时，不能得到抑制剥离的效果。从上述观点来看，有机酸(A)的含量为0.01质量％以上，优选为0.03质量％以上，更优选为0.05质量％以上。另外，有机酸(A)的含量为0.2质量％以下，优选为0.15质量％以下，更优选为0.1质量％以下。在本专利技术中，当有机酸(A)的分子量过小时，可能会在导电性粘接剂组合物的固化时发生蒸发或热分解。因此，有机酸(A)的分子量优选为170以上，更优选为185以上，进一步优选为200以上。另外，为了容易地成为浆料状，有机酸(A)的分子量优选为500以下，更优选为400以下，进一步优选为350以下。需要说明的是，在使用2种以上的酸作为有机酸(A)的情况下，优选至少一种的分子量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电性粘接剂组合物，含有有机酸(A)和导电性填料(B)，其中/n相对于所述导电性粘接剂组合物的总量，含有0.01～0.2质量％的所述有机酸(A)、以及85质量％以上的所述导电性填料(B)，/n所述有机酸(A)的酸解离常数pKa为4.8以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180123 JP 2018-0091151.一种导电性粘接剂组合物，含有有机酸(A)和导电性填料(B)，其中
相对于所述导电性粘接剂组合物的总量，含有0.01～0.2质量％的所述有机酸(A)、以及85质量％以上的所述导电性填料(B)，
所述有机酸(A)的酸解离常数pKa为4.8以下。


2.根据权利要求1所述的导电性粘接剂组合物，其中所述有机酸(A)的分子量为170以上。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的导电性粘接剂组合物，其中所述有机酸(A)为选自由松香酸、海松酸、异海松酸、长叶松酸、去氢松香酸、新松香酸、癸二酸、抗坏血酸、辛二酸构成的组中的至少1种有机酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤刚史，古正力亚，阿部真太郎，
申请(专利权)人：田中贵金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP