フレキシブルデバイス向け高信頼性Cu粒子含有導電性接着剤の開発

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1. Cu粒子含有ポリウレタン系導電性接着剤の特性に関する検討基礎検討として、市販品の球形のCu粒子を導電フィラーとして使用し、ポリウレタン樹脂と混合した導電性接着剤を試作し、添加した溶剤やアミン硬化剤、シランカップリング剤が導電性接着剤の導電性に与える影響について評価した。何も添加しない場合、すなわちポリウレタン樹脂にCu粒子だけを混ぜた場合には、接着剤に導電性は得られなかった。その一方で、適切な溶剤、アミン硬化剤、シランカップリング剤を添加した場合のみ10^<-3>Ω・cmオーダーの電気抵抗率を得ることができ、実用可能な導電性を確保できることがわかった。またこの導電性接着剤の接合強度を評価するためにCuディスクを用いたせん断試験をおこなった。その結果、13MPa程度のせん断強度を得ることができ、一般的なエポキシベースの樹脂を用いた場合が、15MPa程度であることから、ほぼ同等の接合強度が得られることが分かった2特異な形状を有するCuフィラーに関する検討導電性などの特性向上を目的として自らCuフィラーの合成を試みた。その結果、粒子自体はマイクロサイズであるが表面にナノサイズのポーラス構造を有した構造の粒子を合成することに成功した。またアスペクト比の大きい扁平状のマイクロサイズ粒子とロッド状の粒子が混ざった混合粒子も合成することができた。のように自ら合成したCu粒子を用いた導電性接着剤について、特に導電性についても評価した結果、特に粒子表面に形成されたポーラス構造の寄与により、球形のマイクロサイズCu粒子を用いるよりもかなり低い金属含有量で、電気抵抗の低下が始まるパーコレーション現象がみられ、ポーラス粒子を用いることで少ない金属含有量で実用可能な電気抵抗率が得られることなどを明らかにした。