導電性ペーストについての概要、用途、原理などをご説明します。また、導電性ペーストのメーカー15社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。導電性ペースト関連企業の2023年11月注目ランキングは1位:武蔵エンジニアリング株式会社、2位:藤倉化成株式会社、3位:昭和電工マテリアルズ株式会社(株式会社レゾナックに統合)となっています。
導電性ペーストとは、金属粒子 (フィラー) と有機物 (各種樹脂) 、界面活性剤やポリマー (バインダ) の混合物です。
導通させたい部分に導電性ペーストを塗布し、熱処理することで接合と同時に電気が通るようになります。導電性を付与する方法としては、他にもはんだづけや導電性テープによる接着などがありますが、導電性ペーストに期待される要素として、鉛フリー、低温化、耐熱性、軽量化などが挙げられます。
特に近年では、低温化の技術革新が目覚ましく、半導体分野での応用が盛んに行われています。はんだの溶融温度が約183℃ (鉛フリーで約217℃) であるの対し、現在、導電性ペーストでは、処理温度が100℃を切る素材も実用化されています。また、導電性ペーストでは、はんだによる接着よりも柔軟性があるのも特徴です。
導電性ペーストは、低温で容易に使用できるメリットがあるため、応用的な場面だけでなく、理学実験にも広く使用されています。例えば、走査型トンネル顕微鏡 (STM) など試料台と試料間に導通させる必要がある場所で、導電性ペーストを塗布することで、試料に過剰に熱を与えることなく、接合が可能となります。
導電性ペーストは主に、スマートフォンやPCなどに用いられる電子機器の導電接着剤として用いられます。また、理学実験にも使用される場合が多いです。
電子機器の小型化や軽量化が進む中、導電接着を行う際の低温化が半導体業界の必須課題となりました。導電性ペーストが鉛フリーであることに加え、そのような背景も導電性ペーストによる低温接着が脚光を浴びている理由として挙げられます。
また、導電性ペーストはドライブレコーダーなどの車載モジュールにも使用されており、こちらは導電性ペーストの優れた耐熱性により日中高温になる車内でも製品の品質劣化防止が期待されています。
導電性ペーストは、導電率の高い金属のナノ粒子を有機物内に分散させ、樹脂の硬化により、接合した物体間に導電性を付与することができます。導電性ペーストに混ぜられる金属粒子としては、熱伝導率の高いAg (銀) が使用されているものが主流です。
導電性ペーストに銀の粒子を使用したものは、銀ペーストと呼ばれます。その他の金属としてNi (ニッケル)、Au (金) 、Cu (銅) 、C (カーボン) などが挙げられます。
一方、導電性ペーストに混ぜられる有機物やポリマーは用途や各メーカーにより多種多様です。例えば、エポキシ系樹脂やフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられます。
凝集対策として金属ナノ粒子と有機物を混ぜていますが、混ぜる有機物やポリマーの組み合わせで導電性ペーストの安定性や耐熱性などの特性は大きく変化します。
導電性ペーストは、処理温度が低いため、高温に加熱される場所で使用することはできません。しかし、中には高温耐性の高いものやデガスが少ない製品もあるため、用途に合わせて導電性ペーストの種類を選択することが重要です。
導電性ペーストは熱処理を施さなければ、有機物で被覆されているため、導電性がないことも特徴として挙げられます。種類によっては、熱処理を施さずに乾燥させるだけで、樹脂が硬化して使用できるものもあります。使用されるバインダーの種類により、作業性や長期保存安定性、硬化条件、接着強度、耐湿耐熱性などが異なるため注意が必要です。
導通させる場所に合ったバインダーが使用されている導電性ペーストを使用することをおすすめします。保存には冷蔵が必要なものや、長期間保存していると硬化してしまい使用できなくなくなってしまう場合もあるため、使用している導電性ペーストの取扱説明書を確認する必要があります。
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jiep/19/4/19_234/_pdf/-char/ja
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jiep1998/11/1/11_1_93/_pdf/-char/ja
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/79/8/79_730/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jspmee/3/4/3_246/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jiep1998/9/6/9_6_495/_pdf
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株式会社イー・スクエア 三ツ星ベルト株式会社*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
2023年11月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
---|---|---|
1 | 武蔵エンジニアリング株式会社 |
16.2%
|
2 | 藤倉化成株式会社 |
12.7%
|
3 | 昭和電工マテリアルズ株式会社(株式会社レゾナックに統合) |
11.7%
|
4 | 株式会社タムラ製作所 |
8.6%
|
5 | ペルノックス株式会社 |
7.6%
|
6 | タツタ電線株式会社 |
6.6%
|
7 | 太陽ホールディングス株式会社 |
5.6%
|
8 | 福田金属箔粉工業株式会社 |
5.1%
|
9 | サンワテクニック株式会社 |
5.1%
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10 | ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社 |
4.6%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2023年11月の導電性ペーストページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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過去、講演会等に用いた資料で、弊社が製造する大気圧プラズマ装置の基本的概念や装置性能、設計思想、使用実績アプリケーション等、性能検証方法等を紹介さ...
2022年7月12日
粒状(有機・無機に関係なく)物に対する、ラジカルによるドライ洗浄や親水処理、表面還元処理をダメージを与えることなく処理ができる。粒子径は数ミリから...
2023年3月17日
FA-323は、プリンテッドエレクトロニクス用の材料として開発された、さまざまな素材に対しての密着性を持つ導電性ペーストです。PETやポリイミド、ポリカーボネイトをはじめとするプラスチック素材に加え、ガラスやセラミックにも用いることができます。
主な用途としては、フレキシブルプリント基板(FPC)のジャンパー回路や車載センサーの回路などが挙げられます。室温で問題なく保管することができ、冷蔵や冷凍などの特殊な保管方法は必要ありません。
NCは、主にメンブレンスイッチなどの接点電極やジャンパー、オーバーコートに用いられる、カーボン製の導電性ペーストです。純国産で製造されている高品質な製品で、電気抵抗が低い、密着性が優れているといった特徴があります。
セミカスタム対応を受け付けており、ユーザーの要望に応じたペースト性状をオーダーできるのは魅力的です。抵抗値や粘度などペースト物性の調整だけでなく、ハロゲンフリー品への変更など、ペースト組成そのものについても指定できます。
TKペースト CR-2800は、同社が独自に開発した毬栗状の銀粉を採用することで、銀の含有量を抑えた導電性ペーストです。この独自の銀粉には少量でも導通パスを形成できるという利点があり、銀含有量が50wt%にもかかわらず十分な導電性を実現しています。
比重が2.1と小さいことによって単位重量当たりの使用量が増加しており、従来品の半分のコストで使用可能です。90℃という低い温度で硬化処理を行えるため、熱に弱い製品に適しています。
ライオンペースト W-310Aは、同社が取り扱うカーボンブラック「ケッチェンブラック」を液中に分散させた導電性ペーストです。導電性の付与性能が高く、従来型の導電性カーボンブラックと比べて添加量を減らせるため、液中の固形分は17.5%に抑えられています。
プラスチック以外にもゴム・塗料・コーティング剤などさまざまな素材に添加し、導電性を付与することが可能です。たとえば電子工業製品の包装紙やプラスチックの静電気を防止したり、カーペット用のバッキング材にアース効果を付与したりする目的で使用できます。
ペルトロン K-3100は、回路および電極に用いる目的で開発された、標準タイプの導電性ペーストです。代表的な導入事例としては、静電容量方式のタッチパネルにおける回路の形成に実績があるほか、一般的なモジュールや太陽電池なども挙げられます。
スクリーン印刷で使用する場合において、印刷可能な線幅は80µm以下であり、微小な回路の形成にも対応できます。複数の薬剤を組み合わせて使う必要がない一液性タイプですので、作業性も良好です。