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田村制作所新导电性粘接剂 填充物用低温焊锡

作者:未知  来源:日经BP   更新:2005-1-6 8:35:00  点击:  切换到繁體中文

田村制作所在2005119日~21日于东京BigSight国际会展中心举办的34届日本国际电子包装和产品展览会暨讨论会(InterNEPCON Japan上,展出了把Sn(锡)-Bi(铋)类焊锡用于导电性填充物的导电性粘接剂。其特点是可在+160℃的低温条件下进行封装,切变强度(shear strength)高,为普通导电性粘接剂的3倍,Sn-Ag(银)-Cu(铜)类焊锡的2(田村制作所)。其切变强度为143N。设想用于芯片元件、发光二极管(LED),或者柔性底板的封装等领域。

  作为可低温封装的粘接材料而出名的导电性粘接剂,在环氧树脂等有机材料中,一般会加入Ag作为导电性填充物。由于要用Ag,因此不仅价格昂贵,而且还存在着由于和电极镀金中的Sn不相容,时间一长,接合部位的导电率就会下降、即所谓的内部电池效应问题(田村制作所)。因此该公司在取代Ag的导电性填充物方面,就看了Sn-Bi类焊锡。

  Sn-Bi类焊锡尽管具有熔点(+139℃)远低于普通焊锡的特点,但由于存在着强度低,易脆等问题,因此基本上不怎么使用。这次通过将其用作导电性粘接剂的填充物,强度方面可由环氧树脂来弥补,同时从电气特性上来说达到了焊接的水平(村田制作所)。也就是说,能够得到与焊锡同等的导电性。同时,还能克服填充物使用Ag时产生的成本增高以及内部电池效应等导电性粘接剂存在的问题。

  据田村制作所介绍,已有多家著名产品厂商对这次的导电性粘接剂表示了兴趣,目前可供应样品。

タムラ製作所は,2005119日~21日に東京ビッグサイトで開催中の「第34回 インターネプコン・ジャパン」で,導電性フィラーにSn(スズ)-Bi(ビスマス)系ハンダを利用した導電性接着剤を展示した。+160℃と低い温度で実装が可能で,せん断強度が「通常の導電性接着剤の3倍,SnAg(銀)-Cu(銅)系ハンダの2倍」(同社)と高いのが特徴。せん断強度は143Nである。チップ部品や発光ダイオード(LED),あるいはフレキシブル基板の実装などへの利用を想定する。

 低温実装が可能な接合材料として知られる導電性接着剤は,エポキシ樹脂などの有機材料に,導電性フィラーとして一般にAgを混ぜたもの。Agを用いるため,高価なこと加え「電極のメッキなどに含まれるSnとの相性が悪く,長時間経過すると接合部の導電率が下がる『内部電池効果』という問題があった」(タムラ製作所)という。そこで,Agに代わる導電性フィラーとして目を付けたのがSnBi系ハンダだった。

 SnBi系ハンダは,融点が+139℃と通常のハンダに比べてかなり低いという特徴はあるものの,強度が低くもろいという問題があるため,ほとんど利用されていなかった。今回,導電性接着剤のフィラーとして利用することで,強度についてはエポキシ樹脂がカバーするとともに,電気的には「いわばハンダ接合と同じ」(タムラ製作所)になる。つまり,ハンダと同等な導電性を得られることになる。合わせて,フィラーにAgを用いる場合に生じるコストや内部電池効果といった導電性接着剤の課題も抑えられる。

 タムラ製作所によれば,今回の導電性接着剤に対して既に複数の大手機器メーカー興味を示しており,現在サンプル対応中という。

 


 

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