2016 Fiscal Year Annual Research Report
High electric and thermal conductivity resin bonding with ionized metal
| Project/Area Number |
15K18222
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
松嶋 道也 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90403154)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 導電性接着剤 / 低融点金属 / Cuフィラー / 熱伝導率 / 電気抵抗率 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
導電性接着剤は低温で接合可能でありながら，実装温度以上の耐熱特性を持つ実装材料であるが，鉛フリーはんだよりも機械的特性，熱伝導性，電気伝導性が低く，これらの特性向上が課題となっている．電気・熱伝導特性が劣る原因としては金属間の接触抵抗や樹脂層による抵抗により金属間の導通パスが小さくなるためであると考えられる．そこで，フィラー含有率を向上させ，金属フィラー間ギャップを短縮し導通パスが増加すること，および低融点金属を金属フィラー間に添加し，金属架橋構造を形成することによる熱伝導特性の改善効果を検証するために，接着剤中のフィラー間ギャップが熱伝導特性および電気伝導率へ与える影響と金属フィラー架橋構造形成が熱伝導特性および電気伝導特性へ与える影響について明らかにした．
熱伝導解析においては，Cuフィラー含有導電性接着剤のフィラー間ギャップと熱伝導率の関係を明らかにした．また， Cuフィラー含有導電性接着剤のフィラー間をSnBiの架橋が形成した場合の熱伝導率特性の改善効果を検証し，有効であることが明らかになった．
実験的には，Cuフィラー含有導電性接着剤の銅板接合体を作製して熱伝導率の測定を行った．Cuフィラー含有率を変化させた場合の熱伝導率を測定した．また，SnBiフィラーを添加した場合の断面観察によって架橋構造が形成していることを確認するとともに，その添加量増加に伴う熱伝導率の変化を測定した．さらに，添加するSnBiフィラーのサイズを小さくすると，その分散性が向上し，熱伝導率向上に有効であることを確認した．
電気伝導特性についても，50vol%までCuフィラー含有率の上昇とともに電気抵抗率が低下すること，SnBiフィラー含有により2～3桁の電気抵抗率低減が実験により明らかになった．
|
