[发明专利]导电浆料、固化物、电极以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电浆料、由该导电浆料得到的固化物、由该固化物制成的电极以及电子设备。

背景技术

所谓的导电浆料通常是指将银(Ag)或者铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、铝(Al)、碳黑等颗粒状的导电性填充物和酚醛树脂或者环氧树脂等热固性粘合剂树脂与有机溶剂配合而制成的导电性组合物。而且，导电浆料通过丝网印刷等能够容易且微细地形成各种形状的电极，因此被应用于各种电子设备或者电子产品上。

目前，作为导电性优异的导电性填充物，使用了铜和银。然而，其问题在于，铜因为价格便宜而被广泛使用，其反面是由于容易氧化，从而造成导电浆料的导电性不稳定。另一方面，银即使被氧化也几乎不产生类似的问题，但是价格昂贵。因此，在这一领域，通常与银颗粒一起使用，或者取而代之，使用由银覆盖铜颗粒而形成的复合颗粒。

可是，用将这类复合颗粒用作导电性填充物的导电浆料形成电极、在该电极上面焊接电子部件时，出现熔融了的焊料金属的浸润性差的情况。特别是在使用了锡-银-铜等的无铅焊料粉末的焊料浆料中，这个问题显著。其理由是各种各样，但是，通常认为其原因之一是因为熔融焊料中的锡和电极中的复合颗粒反应形成合金，在焊料金属-电极之间的界面能量增加，结果是熔融焊料金属没有浸润扩展。

作为解决使用了银颗粒或上述复合颗粒的导电浆料中焊料的浸润性差的方法，如专利文献1所述，已知使用作为粘合剂树脂的热塑性树脂和玻璃转移温度为60～100℃左右的饱和聚酯。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平6-295616号公报。

发明内容

但是，本发明人基于以下所示的新着眼点进行了详细的分析和探讨，本发明人得知利用以热塑性树脂作为粘合剂的导电浆料并没有充分消除浸润性不足的情况。

首先，由导电浆料得到的电极的内部由以相互接触的形式独立存在的导电填充物的相、和由充满于其空隙的粘合剂树脂制成的实质上的连续相构成。

然后，图1是在将现有的导电浆料(相当于后述的比较例1)涂布于玻璃基材上并使之固化后的电极上、并使焊料浆料熔融时的基于扫描电子显微镜(SEM)的截面图。如图1所示，能够确认助焊剂(Flux)以覆盖熔融后的焊料合金(白色凸起部)的方式扩展的样态。更具体地，在由现有的导电浆料制成的电极上使焊料浆料(solder paster)熔融时，渗出的液态助焊剂以覆盖焊料金属的方式浸透到电极内部，以与粘合剂树脂相溶的状态进入。

然而，构成焊料浆料的助焊剂过度进入到电极内部时，本应该在表面抑制焊料浆料中的焊料金属的表面氧化的活性剂减少，即，从焊料金属的周围领域流失，因此能够产生熔融焊料金属的浸润不足。

图2是由现有的导电浆料得到的电极的SEM截面图。如图2所示，可知：助焊剂进入到粘合剂树脂相中的结果是助焊剂形成独立的相。该粘合剂树脂相由通过加热固化的热固性酚醛树脂形成，虽然粘合剂树脂相为牢固坚硬的相，但是不能完全防止助焊剂的浸透。其结果显示出：例如使用聚酯树脂这类通过加热软化的热塑性树脂作为粘合剂树脂时，越发不能抑制助焊剂浸透到内部。

另一方面，如图3的SEM截面图所示，使焊料浆料在由现有的导电浆料得到的电极上熔融时，熔融的焊料金属也浸透到电极内部。但是，某种程度的浸透在确保焊接接合部的强度上是必不可少的，熔融焊料金属过分到达深部时，那种情况，电极上的熔融焊料量减少。

那样，如图4所示，在电极上熔融焊料金属可以说成为被排斥(偏析、偏聚)的状态(部分参照图(1))，结果被判断为浸润性差。这时，由于焊料在比较高的温度下熔融，因此通常认为在粘合剂相是由热塑性树脂构成的电极的情况下，熔融的焊料金属更加加速浸透到软化的 树脂内部。另一方面，在电极上熔融焊料金属浸润扩大时，没有出现那样的排斥(偏析、偏聚)(部分参照图(2))，焊接(锡焊)良好。

发明要解决的课题

本发明的巨大贡献在于：提供一种新导电浆料、由该导电浆料得到的固化物、由该固化物制成的电极、具有该电极的电子部件以及具备该电子部件的电子设备，该新导电浆料，通过有效地抑制熔融焊料金属和助焊剂的内部浸透从而能够在各种基材上形成焊接浸润性优异的电极、即由导电浆料所形成的电极、与由焊料金属所形成的电性、机械接合性和导电性优异的电极。

解决课题的方法