著者 マーク・ロイター｜パナコール｜ marc.reuter@panacol.de
エレクトロニクスでは、曲げやすさ、柔軟性、折り畳み性、装着性といった特性がますます重要になります。そのような特性を持つ機能デバイスを製造するためには、すべてのデバイス部品が柔軟または曲げられることが必要である。通常、電子部品、特にプリント基板やフレキシブルプリント基板に実装された電子部品は、はんだ付けによって接続されている。しかし、はんだの材料は非常に硬く、柔軟性に欠ける。また、熱に敏感な現代の電子機器にとって、はんだ付けの温度は600°～700°F（316°～371°C）と、ますます難しいものになっています。そのため、現代のフレキシブル電子機器では、個別の電子部品間に導電性の接続を作るためのはんだ付けは選択肢から外れている。
Fig: ワンステップでボンディングし、電気的接続を作る。小型チップをフレキシブルトラックに導電接続で固定する。
従来の導電性接着剤は、この目的のために発明されたもので、すでに回路基板上の電子部品同士を大きな温度ストレスを与えずに接着することを可能にしている。しかし、これらの従来の接着剤は、高い導電性を得るために、硬い表面に塗布する必要があります。薄膜太陽電池やインモールド電子部品、あるいは電子ウェアラブルやフレキシブル電子機器に共通するような、より柔らかいフレキシブルな表面には、別の方法で接触させる必要がある。このような用途では、デバイス全体の高い柔軟性が求められることが多い。エポキシ系フレキシブル導電性接着剤は、フレキシブル回路上の部品をワンステップで接着し、電気的に接続するためのスマートな代替手段です。この新しいフレキシブル導電性接着剤は、塗布される素材と同じように柔軟で、低温で硬化します。これらの導電性エポキシ接着剤は、現代の電子アプリケーションをフレキシブルに接続するための完璧なソリューションです。
最新世代の導電性接着剤システムは、フレキシブル電子デバイス分野の高い要求を満たすように特別に設計されています。これらの接着剤は、特に温度変化に敏感なフィルムやフレキシブルプリント基板材料との接着に適しています。また、高い剥離強度と優れた耐振動性を有しています。フレキシブル導電性接着剤は、温度ストレスを最小限に抑えた部品実装を可能にします。
これらの特徴は、接着剤システム自体の高い柔軟性に起因している。銀の含有量が80%以上であっても、脆い従来の接着剤に比べ、著しく高い歪みを示す。図2に示すように、典型的な引張試験の結果では、柔軟な導電性接着剤（ここではオレンジ色）は、ひずみを加えても応力が最小であることがわかります。これに対し、脆い従来の導電性接着剤（青いグラフ）は、ひずみを加えるにつれて大きな応力がかかることがわかります。また、振動や曲げの負荷に対しても、壊れることなく接着できることがわかります。
図2...脆性接着系と柔軟接着系の応力-歪み線図
図3は、従来の導電性接着剤とフレキシブル導電性接着フィルムの曲がる基板上での挙動を示したものである。2つの異なる接着剤を曲げやすい薄い銅箔上に塗布し、その後、実際のフレキシブル電子デバイスで必要とされるような方法で曲げました。銅箔を曲げたとき、従来のもろい接着剤では、明らかに破損の兆候が見られました。それに比べ、柔軟な接着剤は銅箔の動きや形状に順応し、全く損なわれることなく残っています。
図3: 柔軟な導電性接着剤と脆い導電性接着剤で曲げた箔の比較
他の従来の導電性接着剤やはんだと比較して、この新世代の柔軟な導電性接着剤は、さらに重要な利点を提供します。フレキシブル導電性接着剤は、ポリイミド、PC、PVC、ABS、FR4基板などのプラスチックに優れた接着性を発揮します。また、非常に薄く塗布することができ、軽量である。これらの柔軟な接着剤は、正確に投与することができ、自動製造のために大量に素早く塗布することができるため、フレキシブルフィルムやPCB上のダイアタッチアプリケーションやコンポーネントアセンブリに完全に適しています。さらに、これらの材料の取り扱いや保管が非常に簡単であるという利点もあります。これらの一液性接着剤は、100℃の低温で数分以内に吐出し、硬化させることができる。このため、半導体の接着と電気的接続を同時に行うことができる。さらに、このフレキシブル導電性接着剤は、輸送時に冷却するだけで凍結しないため、輸送時の危険物には分類されない。
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