JP6033327B2 - 銀めっき銅上の露出した銅の選択的コーティング - Google Patents
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Description
この実施例では、商業的供給業者から得られた銀めっき銅粒子(Ag/Cu)の表面上の露出した銅を選択的にコーティングするためのプロセスを説明する。
表面上に異なる濃度のポリアニリンを有するAg/Cuの試料を、例1に記載の反応手順に従い調製した。全ての反応物質および反応条件を一定に維持し、試料中アニリンの濃度のみを変化させた。
b:導電性接着剤配合物は、19wt%のエポキシ樹脂(EPICHLON 835LV)、1wt%の硬化剤(OMIICURE EMI24)および80wt%のAg/Cuフィラーを含有していた。フィルムは、窒素下で、175℃で1時間硬化させた。
この実施例では、有機銅腐食阻害剤であるサリチルアルドキシムでAg/Cu粒子を処理した。対照試料には、前記試料中に使用された同じAg/Cu粒子を未処理で使用した。
I.ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート溶液の、CuおよびAg表面に対する結合選択性
PEDOT−PSS(水中2.5wt%、Aldrich製)を、銅基板および銀基板上に塗布した。溶媒を蒸発させ、基板を室温で16時間維持することにより、コーティングを形成させた。次いで、コーティングされた基板をアセトンで洗浄し、残留したフィルムを、両方の基板上で、肉眼による視覚的観察およびIRにより観察した。観察により、両方の表面がコーティングを保持することが示され、これは、PEDOT−PSSが銅に選択的にコーティングされなかったことを示している。
250mLフラスコ内に、PEDOT−PSSの水溶液(2.5%固形物、Aldrich製の高導電性グレード)(例4Aにおいては1.0gの溶液、例4Bにおいては0.20gの溶液)、銀めっき銅(15.0g、独自の供給源から)、およびアセトン(30mL)を入れた。混合物を室温で2時間撹拌し、その後Ag/Cuを沈降させ、上澄みをデカンテーションした。次いで、処理されたAg/Cuをアセトン(60.0g)で2回洗浄し、室温で一晩乾燥させた。
この実施例では、銅に対するコーティング選択性が、亜鉛イオンを含有する反応性メタクリレート組成物を用いて実証された。対照組成物は、亜鉛イオンおよび銅イオンの両方を含有するように調製した。試料組成物は、亜鉛イオンのみを含有するように調製した。銅に対する選択的コーティングは、亜鉛イオンのみを含有する組成物を用いて達成された。銅イオンは、亜鉛イオンと共存すると、重合速度を加速させることができるため、コーティングは、銅イオンが銅表面上にのみ存在することから、露出した銅表面上にのみ形成し、銀表面上には形成しない。
この実施例では、Ag/Cu粉末が、例5に記載の反応性メタクリレート系で選択的にコーティングされた。選択性は、典型的なメタクリレート/過酸化ベンジル系における重合速度を増加させるZnおよびCuイオンの使用により誘発された。銅イオンは、亜鉛イオンが共存すると、重合速度を加速させることができるため、コーティングは、銅イオンがAg/Cu粒子の露出した銅表面上にのみ存在し、銀表面上には存在しないことから、銅表面上にのみ形成され得、銀表面上には形成され得ない。
この実施例では、例6に記載の手順を使用してAg/Cu粉末を選択的にコーティングするために、脂環式ジアクリレートを使用した。脂環式ジアクリレート系は、例6の直鎖脂肪族ジメタクリレート(TGM)と比較してより高いTg(ガラス転移温度)およびより低い酸素透過を有する保護フィルムを形成するその能力により選択された。そのような特性は、銅に対しより良好な酸化保護を提供すると予想される。
この実施例では、例6および7に記載の手順に従い、Ag/Cu粉末を選択的にコーティングするために、芳香族ジメタクリレートを重合させた。芳香族ジメタクリレート系は、高いTgおよび脂肪族アクリレートよりも低い透過性を有する保護フィルムを形成することができ、銅に対し良好な酸化保護を潜在的に提供できる。250mLフラスコ内に、以下の表に示される量のAg/Cu粉末、エトキシル化(2)ビスフェノールAジメタクリレート(SR348、Sartomer Inc.製)、Zn(BF4)2・xH2O、過酸化ベンジルおよびアセトンを入れた。混合物を室温で1時間撹拌し、一晩沈降させ、次いで上澄みをデカンテーションした。処理されたAg/Cuフィラーを60gのアセトンで3回洗浄してから、室温で一晩乾燥させた。処理されたAg/Cuフィラーの電気的性能を、32vol%のフィラーおよび68vol%の樹脂を含有する導電性接着剤組成物中で評価した。導電性接着剤組成物は、重量パーセントで、19wt%のエポキシ(EPON 863)、1wt%の硬化剤(2−エチル−4−メチルイミダゾール)および80wt%のコーティングされたAg/Cuを含有していた。組成物を、窒素下で、170℃で30分間硬化させた。組成物の成分、反応条件およびシート抵抗を、以下の表に列挙する。抵抗を、上の実施例と同様に試験し、同じ成分を含有するがAg/Cuフィラーがアクリレート系で処理されていない対照組成物と比較した。SRは、ohm.cmの値で記録されている。
以下の実施例は、銀塩および銅塩を使用して銀めっき銅をエポキシ樹脂で選択的にコーティングして、酸化/還元によりカチオン種を生成し、次いでこれがエポキシの重合を誘発するプロセスを説明する。以下の表中の重量パーセント比率に従い、3種の反応溶液を調製した。
この実施例では、Ag/Cu粒子上の露出した銅を選択的にコーティングするためのラジカル硬化性樹脂ブレンドの電気伝導性を試験する。
Claims (10)
- 銀でめっきされていない全ての露出した銅が、露出した銅の酸化を防止することができるポリマーまたはキレート化合物でコーティングされた、銀めっき銅粒子であって、ポリマーがアクリレート、メタクリレート、マレイミド、アジドとアルキンの1,2,3−トリアゾール反応生成物、エポキシポリマー、オキセタンポリマー、ビニルエーテルポリマー、またはそれらの混合物であり、キレート化合物がオキシムである、銀めっき銅粒子。
- 導電性である、請求項1に記載の銀めっき銅粒子。
- コーティングが銅表面に選択的に形成されている、請求項1または2に記載の銀めっき銅粒子。
- 銀めっき銅粒子上の露出した銅の上にポリマーを形成する、または銅キレート化合物をコーティングするステップを含む、銀めっき銅粒子上の全ての露出した銅の酸化を防止するための方法であって、ポリマーがアクリレート、メタクリレート、マレイミド、アジドとアルキンの1,2,3−トリアゾール反応生成物、エポキシポリマー、オキセタンポリマー、ビニルエーテルポリマー、またはそれらの混合物であり、キレート化合物がオキシムである、方法。
- 銅または銅イオンの存在下で重合するモノマーを、銀めっき銅粒子上にコーティングするステップと、モノマーを重合させるステップとを含む、ポリマーを銀めっき銅粒子上の露出した銅の上に形成する、請求項4に記載の方法。
- 銀よりも銅に対してより強い結合力を有するキレート化合物を、銀めっき銅粒子上にコーティングするステップを含む、キレート化合物を銀めっき銅粒子上の露出した銅の上にコーティングする、請求項4に記載の方法。
- 銀めっき銅粒子上の露出した銅の上にポリマーを形成する、または銅キレート化合物をコーティングするステップを含む、銀めっき銅粒子の導電性安定性を改善するための方法であって、ポリマーがアクリレート、メタクリレート、マレイミド、アジドとアルキンの1,2,3−トリアゾール反応生成物、エポキシポリマー、オキセタンポリマー、ビニルエーテルポリマー、またはそれらの混合物であり、キレート化合物がオキシムである、方法。
- 銅または銅イオンの存在下で重合するモノマーを、銀めっき銅粒子上にコーティングするステップと、モノマーを重合させるステップとを含む、ポリマーを銀めっき銅粒子上の露出した銅の上に形成する、請求項7に記載の方法。
- 銀よりも銅に対してより強い結合力を有するキレート化合物を、銀めっき銅粒子上にコーティングするステップを含む、キレート化合物を銀めっき銅粒子上の露出した銅の上にコーティングする、請求項7に記載の方法。
- ポリマーが形成された銀めっき銅粒子、または銅キレート化合物がコーティングされた銀めっき銅粒子が導電性である、請求項4〜9のいずれか1項に記載の方法。
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