CN102737752A - 各向异性导电糊以及使用该导电糊的电子部件的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种各向异性导电糊以及使用该导电糊的电子部件的连接方法。所述各向异性导电糊是用于连接电子部件和布线基板的各向异性导电糊。所述各向异性导电糊含有10质量％以上且50质量％以下的无铅焊料粉末、和50质量％以上且90质量％以下的热固性树脂组合物，所述无铅焊料粉末具有240℃以下的熔点，所述热固性树脂组合物含有热固性树脂及有机酸，且所述热固性树脂组合物的酸值为15mgKOH/g以上且55mgKOH/g以下。

Description

各向异性导电糊以及使用该导电糊的电子部件的连接方法

技术领域

本发明涉及连接电子部件和布线基板的各向异性导电糊以及使用该导电糊的电子部件的连接方法。

背景技术

近年来，为了将电子部件和布线基板连接，采用的是使用各向异性导电材料(各向异性导电膜、各向异性导电糊)的连接方式。例如，在连接电子部件和布线基板时，将各向异性导电材料配置在形成有电极的电子部件与形成有电极图案的布线基板之间，并对电子部件和布线基板进行热压合，以确保电连接。

作为各向异性导电材料，已提出了例如在作为基体材料的粘合剂树脂中分散有金属微粒、或表面形成有导电膜的树脂球等导电性填料的材料(例如，文献1：日本特开2003-165825号公报)。对电子部件和布线基板进行热压合时，由于在作为连接对象的电子部件及布线基板的电极彼此之间以一定概率存在有导电性填料，因此会形成导电性填料配置成面状的状态。这样一来，作为连接对象的电子部件及布线基板的电极之间通过导电性填料而接触，由此可确保这些电极彼此之间的导电性。另一方面，就电子部件的电极之间的间隙及布线基板的电极之间的间隙而言，形成在粘合剂树脂内埋有导电性填料这样的状态，可确保面方向上的绝缘性。

但是，在如上所述的安装法中，在热压合后的电子部件安装状态下发生例如接通不良或因加压引起的位置偏差等不良情况时，在将电子部件、各向异性导电膜机械地剥离，并用溶剂等将残留在布线基板上的残渣擦拭并清洗化之后，进行布线基板的再利用。因此，对于热压合后的各向异性导电材料而言，不仅要求热固化树脂固化后具有充分的机械强度，还要求具有充分的修复性(各向异性导电材料能够无残渣或少残渣地从布线基板上剥离，并能够谋求再次使用各向异性导电材料来将布线基板与电子部件连接的性质)。

然而，对于上述文献1中记载的各向异性导电材料而言，存在下述问题：用于充分除去布线基板上的树脂、导电性填料等残渣的操作繁琐；另外，想要在布线基板上残留有一定程度的残渣的状态下再次利用各向异性导电材料进行与电子部件的连接的情况下，无法确保导电性。这样一来，上述文献1中记载的各向异性导电材料虽然具有一定程度的修复性，但未必能达到充分的水平。另外，使用上述文献1中记载的各向异性导电材料时，为了确保连接部分的连接可靠性，存在需要预先对作为连接对象的电子部件及布线基板的电极实施镀金处理等连接可靠性方面的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种不仅具有充分的修复性、并且具有高度连接可靠性的各向异性导电糊、以及使用该导电糊的电子部件的连接方法。

本发明的各向异性导电糊是用于连接电子部件和布线基板的各向异性导电糊，其中，所述各向异性导电糊含有10质量％以上且50质量％以下的无铅焊料粉末、和50质量％以上且90质量％以下的热固性树脂组合物，所述无铅焊料粉末具有240℃以下的熔点，所述热固性树脂组合物含有热固性树脂及有机酸，且所述热固性树脂组合物的酸值为15mgKOH/g以上且55mgKOH/g以下。

在本发明的各向异性导电糊中，优选所述热固性树脂为环氧树脂，所述有机酸为具有亚烷基的二元酸。

在本发明的各向异性导电糊中，优选所述热固性树脂组合物还含有触变剂，且所述触变剂中无机类触变剂的含量为0.5质量％以上且22质量％以下。

在本发明的各向异性导电糊中，优选所述无铅焊料粉末的平均粒径为1μm以上且34μm以下。

在本发明的各向异性导电糊中，优选所述无铅焊料粉末包含选自锡、铜、银、铋、锑、铟及锌中的至少一种金属。

在本发明的各向异性导电糊中，优选所述电子部件的电极或所述布线基板的电极中的至少之一未经过镀金处理。

本发明的电子部件的连接方法是使用了所述各向异性导电糊的各向异性导电糊，该方法包括下述工序：涂布工序，在所述布线基板上涂布所述各向异性导电糊；以及热压合工序，在所述各向异性导电糊上配置所述电子部件，并在比所述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将所述电子部件热压合于所述布线基板上。

在本发明的电子部件的连接方法中，优选进一步包括下述工序：剥离工序，在比所述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将所述电子部件从所述布线基板上剥离；再涂布工序，在所述剥离工序后的布线基板上涂布所述各向异性导电糊；以及再热压合工序，在所述再涂布工序后的各向异性导电糊上配置所述电子部件，并在比所述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将所述电子部件热压合于所述布线基板上。

需要说明的是，在本发明中，所述各向异性导电糊是指可形成下述各向异性导电材料的糊料，所述各向异性导电材料为：在施加给定值以上的热及给定值以上的压力的部位，在热压合方向(厚度方向)上具有导电性，而在除上述部位以外的其它部位，在面方向上具有绝缘性的各向异性导电材料。

另外，本发明的各向异性导电糊具有充分的修复性及机械强度、而且具有高度连接可靠性的理由尚未确定，但本发明人等推测如下。

即，本发明的各向异性导电糊与以往的各向异性导电材料不同，其含有无铅焊料粉末。这样，在无铅焊料粉末的熔点以上的温度下对该各向异性导电糊进行热压合时，无铅焊料粉末彼此之间在发生熔融的同时各自接近，从而会在其周围的无铅焊料粉末之间发生接合而变大。另一方面，通过进行热压合，还会使电子部件及布线基板的电极之间的间隔缩短，因此可通过上述变大后的无铅焊料粉末而使电极之间实现钎焊接合。由此，本发明人等推测，在本发明中，由于电子部件和布线基板的电极之间发生了钎焊接合，因此，与以往的各向异性导电材料那样通过电极和导电性填料相接触来实现连接的情况相比，本发明具有极高的连接可靠性。

另一方面，对于未经过在给定值以上的热及给定值以上的压力下进行热压合的部位(电子部件的电极之间的间隙、布线基板的电极之间的间隙)而言，不会发生如上所述的钎焊接合，而是会形成在热固性树脂组合物内埋有无铅焊料粉末的状态。由此，对于未经过在给定值以上的热及给定值以上的压力下进行热压合的部位，可确保绝缘性。

利用本发明的各向异性导电糊来连接电子部件和布线基板时，如上所述，可以推测，在电子部件和布线基板的电极之间发生钎焊接合，该钎焊接合的部分被热固性树脂组合物所覆盖。这样，如果在进行热压合后施加无铅焊料粉末的熔点以上温度的热，则可使焊料熔融，并且还能够使热固性树脂组合物软化，由此，能够容易地将电子部件从布线基板上剥离。另外，在本发明中，想要在剥离后再次利用各向异性导电糊将布线基板和电子部件连接的情况下，即使在电极等上残留有一定程度的残渣(焊料等)，也能够连同这些残渣一起实现钎焊接合，从而能够确保导电性。而与此相对，对于以往的各向异性导电材料而言，想要在布线基板上残留有一定程度的残渣(导电性填料等)的状态下再次利用各向异性导电材料与电子部件连接的情况下，无法确保导电性。因此，存在必须要将布线基板上的树脂、导电性填料等残渣充分除去，其操作繁琐的问题。如上所述，与以往的各向异性导电材料相比，本发明的各向异性导电糊的修复性优异。

需要说明的是，在本发明中，钎焊接合的部分被热固性树脂组合物所覆盖，而该热固性树脂组合物在热作用下发生固化，由此，能够对钎焊接合的部分加以增强。因此，利用本发明的各向异性导电糊来连接电子部件和布线基板的情况下，可确保充分的机械强度。

根据本发明，可提供不仅具有充分的修复性、而且具有高度连接可靠性的各向异性导电糊，以及使用该导电糊的电子部件的连接方法。

具体实施方式

首先，针对本发明的各向异性导电糊进行说明。

本发明的各向异性导电糊是用于连接电子部件及布线基板的各向异性导电糊。另外，该各向异性导电糊含有下述说明的无铅焊料粉末10质量％以上且50质量％以下和下述说明的热固性树脂组合物50质量％以上且90质量％以下。

所述无铅焊料粉末的含量低于10质量％时(热固性树脂组合物的含量超过90质量％时)，对所得各向异性导电糊进行热压合时，在电子部件和布线基板之间不会形成充分的钎焊接合，电子部件和布线基板之间的导电性不充分；另一方面，无铅焊料粉末的含量超过50质量％时(热固性树脂组合物的含量低于50质量％时)，所得各向异性导电糊中的绝缘性、尤其是放置于加湿状态下时的湿中绝缘性不足，结果会因形成焊桥而无法显示各向异性。另外，从获得绝缘性与热压合时的导电性之间的平衡的观点考虑，所得各向异性导电糊中所述无铅焊料粉末的含量优选为20质量％以上且45质量％以下，更优选为30质量％以上且40质量％以下。

用于本发明的无铅焊料粉末是具有240℃以下熔点的粉末。所使用的该无铅焊料粉末的熔点超过240℃时，在通常的热压合温度下无法使各向异性导电糊中的无铅焊料粉末熔融。另外，从降低对各向异性导电糊的热压合温度的观点出发，优选无铅焊料粉末的熔点为220℃以下，更优选为150℃以下。

这里，所述无铅焊料粉末是指未添加铅的焊料金属或合金的粉末。需要说明的是，在无铅焊料粉末中，作为不可避免的杂质，容许存在铅，但此时，铅的量优选在100质量ppm以下。

上述无铅焊料粉末优选包含选自锡(Sn)、铜(Cu)、银(Ag)、铋(Bi)、锑(Sb)、铟(In)及锌(Zn)中的至少一种金属。

另外，作为上述无铅焊料粉末中的具体焊料组成(质量比例)，可例举如下。

作为二元系合金，可列举例如：95.3Ag/4.7Bi等Ag-Bi系、66Ag/34Li等Ag-Li系、3Ag/97In等Ag-In系、67Ag/33Te等Ag-Te系、97.2Ag/2.8Tl等Ag-Tl系、45.6Ag/54.4Zn等Ag-Zn系、80Au/20Sn等Au-Sn系、52.7Bi/47.3In等Bi-In系、35In/65Sn、51In/49Sn、52In/48Sn等In-Sn系、8.1Bi/91.9Zn等Bi-Zn系、43Sn/57Bi、42Sn/58Bi等Sn-Bi系、98Sn/2Ag、96.5Sn/3.5Ag、96Sn/4Ag、95Sn/5Ag等Sn-Ag系、91Sn/9Zn、30Sn/70Zn等Sn-Zn系、99.3Sn/0.7Cu等Sn-Cu系、95Sn/5Sb等Sn-Sb系。

作为三元系合金，可列举例如：95.5Sn/3.5Ag/1In等Sn-Ag-In系、86Sn/9Zn/5In、81Sn/9Zn/10In等Sn-Zn-In系、95.5Sn/0.5Ag/4Cu、96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu等Sn-Ag-Cu系、90.5Sn/7.5Bi/2Ag、41.0Sn/58Bi/1.0Ag等Sn-Bi-Ag系、89.0Sn/8.0Zn/3.0Bi等Sn-Zn-Bi系。

作为其它合金，可列举Sn/Ag/Cu/Bi系。

此外，上述无铅焊料粉末的平均粒径优选为1μm以上且34μm以下，更优选为3μm以上且20μm以下。无铅焊料粉末的平均粒径低于上述下限时，电子部件和布线基板间的导电性趋向于降低；另一方面，如果无铅焊料粉末的平均粒径超过上述上限，则各向异性导电糊的绝缘性倾向于降低。需要说明的是，平均粒径可通过动态光散射式的粒径测定装置测定。

本发明中使用的热固性树脂组合物中含有热固性树脂及有机酸。另外，该热固性树脂组合物的酸值必须为15mgKOH/g以上且55mgKOH/g以下。酸值低于15mgKOH/g时，对所得各向异性导电糊进行热压合时，无法将焊料充分活化，电子部件和布线基板间的导电性不足；另一方面，酸值超过55mgKOH/g时，所得各向异性导电糊中的绝缘性、尤其是放置于加湿状态时的湿中绝缘性不足。另外，从获得绝缘性与热压合时的导电性之间的平衡的观点考虑，所得各向异性导电糊中该热固性树脂组合物的酸值优选为20mgKOH/g以上且50mgKOH/g以下，更优选为30mgKOH/g以上且45mgKOH/g以下。

作为本发明中使用的热固性树脂，可适当使用公知的热固性树脂，而从具有助焊剂(flux)作用的观点出发，特别优选使用环氧树脂。

需要说明的是，在本发明中，所述具有助焊剂作用是指：如通常的松香系助焊剂那样，其涂布膜覆盖被焊体的金属面以阻隔大气，在钎焊时，其金属面的金属氧化物还原，该涂布膜被压在(押し退けられゐ)熔融焊料上，使得该熔融焊料与金属面实现接触，而其残渣具有将电路间绝缘的功能。

作为上述环氧树脂，可适当使用公知的环氧树脂。作为这样的环氧树脂，可列举例如：双酚A型、双酚F型、联苯型、萘型、甲酚酚醛型、苯酚酚醛型、双环戊二烯型等环氧树脂。这些环氧树脂可单独使用1种，也可以将2种以上混合使用。另外，这些环氧树脂优选含有常温下呈液态的树脂，使用常温下呈固态的树脂时，优选与常温下呈液态的树脂组合使用。另外，从能够调整金属粒子的分散性及糊料粘度、并且能够提高对固化物的下落冲击的耐性的观点、以及焊料的润湿扩展性良好的观点出发，在上述环氧树脂的类型中，优选液态双酚A型、液态双酚F型、液态氢化型双酚A型、萘型、双环戊二烯型。此外，从所得各向异性导电糊的保存稳定性方面考虑，优选采用液态双酚A型和液态双酚F型的组合。

作为上述环氧树脂的含量，相对于热固性树脂组合物100质量％，上述环氧树脂的含量优选为70质量以上且92质量％以下，更优选为75质量以上且85质量％以下。环氧树脂的含量低于上述下限时，无法获得用于使电子部件牢固粘接的足够的强度，因此存在对下落冲击的耐性降低的倾向；另一方面，环氧树脂的含量高于上述上限时，热固性树脂组合物中的有机酸、固化剂的含量减少，存在容易引起环氧树脂的固化速度延迟的倾向。

作为本发明中使用的有机酸，可适当使用公知的有机酸。在这样的有机酸中，从与环氧树脂的溶解性优异的观点、以及保存中不易引起晶体析出的观点出发，优选使用具有亚烷基的二元酸。作为这样的具有亚烷基的二元酸，可列举例如：己二酸、2，5-二乙基己二酸、戊二酸、2，4-二乙基戊二酸、2，2-二乙基戊二酸、3-甲基戊二酸、2-乙基-3-丙基戊二酸、癸二酸、丁二酸、丙二酸、一缩二乙醇酸。其中，优选己二酸、戊二酸、丁二酸，尤其优选己二酸。

作为上述有机酸的含量，相对于热固性树脂组合物100质量％，上述有机酸的含量优选为1质量以上且8质量％以下，更优选为2质量以上且7质量％以下。有机酸的含量低于上述下限时，可能因导致环氧树脂等热固性树脂的固化速度延迟而倾向于固化不良；另一方面，有机酸的含量高于上述上限时，所得各向异性导电糊的绝缘性倾向于降低。

另外，本发明中使用的热固性树脂组合物中，除了上述热固性树脂及上述有机酸以外，还优选使用触变剂及固化剂。

作为本发明中使用的触变剂，可适当使用公知的触变剂。作为这样的触变剂，可列举例如：有机类触变剂(脂肪酰胺、氢化蓖麻油、烯烃类蜡等)、无机类触变剂(胶体二氧化硅、有机皂土等)。其中，优选脂肪酰胺、胶体二氧化硅、有机皂土。另外，从所得各向异性导电糊的不易渗出方面考虑，优选采用有机类触变剂和无机类触变剂的组合。具体可列举脂肪酰胺与胶体二氧化硅的组合、脂肪酰胺与有机皂土的组合。

作为上述触变剂的含量，相对于热固性树脂组合物100质量％，上述触变剂的含量优选为0.5质量以上且25质量％以下，更优选为0.5质量以上且10质量％以下，特别优选为1质量以上且5质量％以下。触变剂的含量低于上述下限时，无法获得触变性，在布线基板的电极上容易发生塌边(ダレ)，在布线基板的电极上搭载电子部件时其附着力倾向于降低；另一方面，触变剂的含量高于上述上限时，可能导致触变性过高，容易因注射器针头的堵塞而引起涂布不良。

作为本发明中使用的触变剂，采用上述有机类触变剂和上述无机类触变剂的组合时，相对于热固性树脂组合物100质量％，上述无机类触变剂的含量优选为0.5质量以上且22质量％以下，更优选为1质量以上且20质量％以下。

作为本发明中使用的固化剂，可适当使用公知的固化剂。例如，使用环氧树脂作为热固性树脂时，可使用下述固化剂。

作为潜在性固化剂，可列举例如：NOVACURE HX-3722、HX-3721、HX-3748、HX-3088、HX-3613、HX-3921HP、HX-3941HP(环氧旭化成株式会社制造，商品名)。

作为脂肪族多胺类固化剂，可列举例如：FUJICURE FXR-1020、FXR-1030、FXR-1050、FXR-1080(富士化成工业株式会社制造，商品名)。

作为环氧树脂胺加成物类固化剂，可列举例如：AJICURE PN-23、PN-F、MY-24、VDH、UDH、PN-31、PN-40(Ajinomoto Fine-Techno公司制造，商品名)、EH-3615S、EH-3293S、EH-3366S、EH-3842、EH-3670S、EH-3636AS、EH-4346S(旭电化工业株式会社制造，商品名)。

作为咪唑类固化促进剂，可列举例如：2P4MHZ、2MZA、2PZ、C11Z、C17Z、2E4MZ、2P4MZ、C11Z-CNS、2PZ-CNZ(以上为商品名)。

在上述固化剂中，从所得各向异性导电糊的绝缘性方面考虑，优选使用潜在性固化剂、环氧树脂胺加成物类固化剂及咪唑类固化促进剂的组合。

作为上述固化剂的含量，相对于热固性树脂组合物100质量％，上述固化剂的含量优选为5质量％以上且20质量％以下，更优选为10质量％以上且18质量％以下。固化剂的含量低于上述下限时，存在容易导致热固性树脂的固化速度延迟的趋势；另一方面，固化剂的含量高于上述上限时，存在导致反应性加快、糊料使用时间缩短的趋势。

本发明中使用的热固性树脂组合物中除了上述环氧树脂、上述有机酸、上述触变剂及上述固化剂以外，还可以根据需要而含有表面活性剂、偶联剂、消泡剂、粉末表面处理剂、反应抑制剂、沉降防止剂等添加剂。作为这些添加剂的含量，相对于热固性树脂组合物100质量％，优选为0.01质量以上且10质量％以下，更优选为0.05质量％以上且5质量％以下。添加剂的含量低于上述下限时，存在难以实现各个添加剂的效果的趋势；另一方面，添加剂的含量高于上述上限时，由热固性树脂组合物达成的接合强度倾向于降低。

以下，针对本发明的电子部件的连接方法进行说明。

本发明的电子部件的连接方法是使用上述本发明的各向异性导电糊来连接电子部件的方法，其特征在于，该方法包括下述工序：涂布工序，在上述布线基板上涂布上述各向异性导电糊；以及热压合工序，在上述各向异性导电糊上配置上述电子部件，并在比上述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上(优选高20℃以上)的温度下将上述电子部件热压合于上述布线基板上。

其中，作为电子部件，除了芯片、封装部件等以外，还可以使用布线基板。作为布线基板，可使用具有挠性的挠性基板、不具有挠性的刚性基板中的任意基板。此外，使用挠性基板作为电子部件的情况下，还可以通过谋求与两个布线基板(刚性基板)分别连接、使挠性基板介于刚性基板之间来实现电连接。另外，也可以通过挠性基板将挠性基板之间电连接。

在涂布工序中，在上述布线基板上涂布上述各向异性导电糊。

作为这里使用的涂布装置，可列举例如：给料器、丝网印刷机、喷射式滴涂金属模板印刷机(ジェットディスペンスメタルマスク印刷機)。

另外，涂布膜的厚度没有特殊限制，但优选为50μm以上且500μm以下，更优选为100μm以上且300μm以下。涂布膜的厚度低于上述下限时，在布线基板的电极上装载电子部件时其附着力倾向于降低；另一方面，涂布膜的厚度高于上述上限时，存在糊料容易渗出至连接部分以外的倾向。

在热压合工序中，在上述各向异性导电糊上配置上述电子部件，并在比上述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将上述电子部件热压合于上述布线基板上。

热压合时的温度不满足比上述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的条件时，无法使无铅焊料粉末充分熔融，无法在电子部件和布线基板之间形成充分的钎焊接合，会导致电子部件和布线基板之间的导电性变得不充分。

热压合时的压力并无特殊限制，优选为0.2MPa以上且2MPa以下，更优选为0.5MPa以上且1.5MPa以下。压力低于上述下限时，可能无法在电子部件和布线基板之间形成充分的钎焊接合，进而导致电子部件和布线基板之间的导电性下降；另一方面，压力超过上述上限时，存在对布线基板产生压力，因而不得不加大无信号区(dead space)的倾向。

需要说明的是，如上所述，在本发明中可以将热压合时的压力设定于低于以往方法的压力范围内。由此，还可以实现用于热压合工序的装置的低成本化。

热压合时的时间并无特殊限制，但通常为5秒钟以上且60秒钟以下，优选为7秒钟以上且20秒钟以下。

另外，在本发明的电子部件的连接方法中，优选进一步具有下述说明的剥离工序、再涂布工序及再热压合工序。

在剥离工序中，在比上述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将上述电子部件从上述布线基板上剥离。

这里，对于将电子部件从布线基板上剥离的方法并无特殊限制。作为这样的方法，可采用例如边使用钎焊烙铁(はんだ小手)等对连接部分进行加热边将电子部件从布线基板上剥离的方法。需要说明的是，在这种情况下，也可以使用用于进行修复的公知的剥离装置。

另外，将电子部件从布线基板上剥离后，还可以根据需要利用溶剂等对上述布线基板上进行清洗。

在再涂布工序中，在剥离工序后的布线基板上涂布上述各向异性导电糊。其中，作为涂布装置及涂布膜的厚度，可采用与上述涂布工序相同的装置及条件。

在再热压合工序中，在再涂布工序后的各向异性导电糊上配置上述电子部件，并在比上述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将上述电子部件热压合于上述布线基板上。其中，作为热压合时的温度、压力及时间，可采用与上述涂布工序相同的条件。

根据上述说明的本发明的电子部件的连接方法，由于电子部件和布线基板的电极之间发生了钎焊接合，因此，与以往的各向异性导电材料那样通过电极和导电性填料相接触来实现连接的情况相比，本发明可实现极高的连接可靠性。另外，如果在进行热压合后施加无铅焊料粉末的熔点以上温度的热，则可使焊料熔融，并且还能够使热固性树脂组合物软化，因此能够容易地将电子部件从布线基板上剥离。另外，在本发明中，想要在剥离后再次利用各向异性导电糊将布线基板和电子部件连接的情况下，即使在电极等上残留有一定程度的残渣(焊料等)，也能够连同这些残渣一起实现钎焊接合，从而能够确保导电性。因此，与使用以往的各向异性导电材料的方法相比，本发明的电子部件的连接方法的修复性优异。

实施例

以下，结合实施例及比较例对本发明进行更为详细的说明，但本发明并不受这些实例的限定。

[实施例1]

将热固性树脂A(双酚A型环氧树脂，DIC公司制造，商品名“EPICLON860”)82.9质量％、触变剂A(脂肪酰胺，日本化成株式会社制造，商品名“SLIPACKS H”)2质量％、有机酸A(己二酸，关东电化工业株式会社制造)2.6质量％、固化剂A(四国化成株式会社制造，商品名“CUREZOL2P4MHZ”)11.5质量％、表面活性剂(Bigchemi Japan公司制造，商品名“BYK361N”)0.5质量％以及消泡剂(共荣社化学株式会社制造，商品名“FLOWLENAC-326F”)0.5质量％投入到容器中，并利用混砂机(らいかい機)进行混合，得到了热固性树脂组合物。

然后，将所得热固性树脂组合物62.5质量％、以及无铅焊料粉末A(平均粒径：5μm，焊料的熔点：139℃，焊料的组成：42Sn/58Bi)37.5质量％投入到容器中，并利用混炼机混合2小时，由此制备了各向异性导电糊。

接着，在布线基板(电极：对铜电极实施了镀金处理(Cu/Ni/Au))上涂布所得各向异性导电糊(厚度：0.2mm)。接着，在涂布后的各向异性导电糊上配置电子部件(电极：对铜电极实施了镀金处理(Cu/Ni/Au))，利用热压合装置(ADVANCEL公司制造)在温度200℃、压力1MPa、压合时间8～10秒钟的条件下将电子部件热压合于布线基板上。

[实施例2]

作为布线基板，使用的是电极为对铜电极实施了水溶性预涂熔剂处理(田村制作所公司制造，商品名“WPF-8”)的电极的布线基板，除此之外，按照与实施例1相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

[实施例3]

作为电子部件，使用的是电极由锡(Sn)制成的电子部件，除此之外，按照与实施例2相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

[实施例4]

除了按照表1所示的组成配合各材料以外，按照与实施例1相同的方法得到了热固性树脂组合物及各向异性导电糊。

除了使用上述得到的各向异性导电糊来代替实施例2中使用的各向异性导电糊以外，按照与实施例2相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

[实施例5]

除了按照表1所示的组成配合各材料以外，按照与实施例1相同的方法得到了热固性树脂组合物及各向异性导电糊。

需要说明的是，在实施例5中使用了无铅焊料粉末B(平均粒径：5μm，焊料的熔点：217℃，焊料的组成：96.5Sn/3Ag/0.5Cu)。

并且，除了使用上述得到的各向异性导电糊来代替实施例2中使用的各向异性导电糊、并将热压合时的温度设为240℃以外，按照与实施例2相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

[比较例1～4]

除了按照表1所示的组成配合各材料以外，按照与实施例1相同的方法得到了热固性树脂组合物及各向异性导电糊。

除了使用上述得到的各向异性导电糊来代替实施例2中使用的各向异性导电糊以外，按照与实施例2相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

[比较例5]

除了按照表1所示的组成配合各材料以外，按照与实施例1相同的方法得到了热固性树脂组合物及各向异性导电糊。

需要说明的是，在比较例5中使用了经过了镀金处理的树脂粉末(Au/Ni镀敷树脂粉末，积水化学株式会社制造，商品名为“MICROPEARL Au-205”)。

除了使用上述得到的各向异性导电糊来代替实施例1中使用的各向异性导电糊以外，按照与实施例1相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

[比较例6]

作为布线基板，使用的是电极为对铜电极实施了水溶性预涂熔剂处理(田村制作所公司制造，商品名“WPF-8”)的电极的布线基板，除此之外，按照与比较例5相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

[比较例7]

作为电子部件，使用的是电极由锡(Sn)制成的电子部件，除此之外，按照与比较例5相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

<各向异性导电糊及电子部件的连接方法的评价>

利用如下所述的方法对各向异性导电糊的性能(树脂组合物的酸值、压合后的绝缘电阻值)及电子部件的连接方法(压合后的初期电阻值、修复性(修复时有无基板破坏、修复后的电阻值))进行了评价或测定。所得结果如表1及表2所示。需要说明的是，对于比较例6～7，由于无法接通，因此未能测定压合后的初期电阻值，未对修复性进行评价。

(1)树脂组合物的酸值

量取树脂组合物，用溶剂溶解。然后，以酚酞溶液为指示剂，用0.5mol/L·KOH进行了滴定。

(2)压合后的初期电阻值

作为电路图案，准备了具有0.2mm节距(pitch land)(线/间隔＝100μm/100μm)的布线基板。然后，分别利用上述实施例及比较例中记载的方法将具有0.2mm节距(pitch land)(线/间隔＝100μm/100μm)的电子部件热压合于该布线基板的基面(land)上。接着，使用数字万用表(Agilent公司制造，商品名“34401A”)测定了相连接的基面的端子之间的电阻值。其中，对于电阻值过高(100MΩ以上)、未能接通的情况，判定为“无法接通”。

(3)修复时有无基板破坏

使用在上述(2)中测定了初期电阻值后的基板进行了评价。一边在与热压合温度相同的温度下对该基板的与电子部件连接的部分进行加热，一边将电子部件从基板上剥离，然后，利用乙酸乙酯对表面污垢进行了清洗。然后，肉眼观察剥离后的基板的状态，考察是否发生了基板破坏。

(4)修复后的电阻值

使用在上述(3)中评价了有无基板破坏后的基板进行了测定。分别利用上述实施例及比较例中记载的方法再次将电子部件热压合于该基板的基面上。接着，使用数字万用表(Agilent公司制造，商品名“34401A”)测定了相连接的基面的端子之间的电阻值。其中，对于电阻值过高(100MΩ以上)、未能接通的情况，判定为“无法接通”。

(5)压合后的绝缘电阻值

在0.2mm节距(线/间隔＝100μm/100μm)的梳形电极基板(玻璃环氧树脂基板)的铜箔基面上分别以0.1mm厚度印刷实施例及比较例中得到的各向异性导电糊，然后，在回流焊炉(田村制作所公司制造，商品名“TNP”)中加热至温度240℃，得到了试验片。测定了该试验片在85℃、85RH(相对湿度)中、施加15V电压时经过168小时后的绝缘电阻值。

由表1及表2所示的结果可以确认，使用本发明的各向异性导电糊连接布线基板和电子部件的情况下(实施例1～5)，可以确保充分的修复性及高度的连接可靠性。

与此相对，还确认到：各向异性导电糊中无铅焊料粉末的配合量为5质量％的情况下(比较例1)、及各向异性导电糊中的树脂组合物的酸值为5mgKOH/g的情况下(比较例3)，压合后的初期电阻值变高，无法确保布线基板和电子部件的导电性。

另外还确认：各向异性导电糊中无铅焊料粉末的配合量为60质量％的情况下(比较例2)、及各向异性导电糊中的树脂组合物的酸值为70mgKOH/g的情况下(比较例4)，压合后的绝缘电阻值变低，无法确保未经热压合部位的绝缘性。

此外还确认：使用不含有焊料粉末的各向异性导电糊的情况下(比较例5～7)，如果不对布线基板的电极及电子部件的电极这两者实施镀金处理，则甚至于无法使布线基板和电子部件接通。此外，对于对布线基板的电极及电子部件的电极这两者实施了镀金处理的情况(比较例5)而言，修复后无法接通，修复性差。

[实施例6～17]

除了按照表3及表4所示的组成配合各材料以外，按照与实施例1相同的方法得到了热固性树脂组合物及各向异性导电糊。

除了使用上述得到的各向异性导电糊来代替实施例1中使用的各向异性导电糊以外，按照与实施例1相同的方法将电子部件热压合于布线基板上。

需要说明的是，实施例6～17中使用的材料如下所示。

热固性树脂A：双酚A型环氧树脂，商品名“EPICLON 860”，DIC公司制造

热固性树脂B：双酚F型环氧树脂，商品名“EPICLON 830CRP”，DIC公司制造

热固性树脂C：双酚A型和双酚F型的混合环氧树脂，商品名“EPICLONEXA-830LVP”，DIC公司制造

热固性树脂D：双环戊二烯型环氧树脂，商品名“EPICLON HP-7200H”，DIC公司制造

热固性树脂E：萘型环氧树脂，商品名“EPICLON HP-4032D”，DIC公司制造

触变剂A：脂肪酰胺，日本化成株式会社制造，商品名“SLIPACKS H”

触变剂B：胶体二氧化硅，商品名“AEROSIL R974”，Japan Aerozil公司制造

触变剂C：有机皂土，Wilbur-Ellis公司制造

有机酸A：己二酸，关东电化工业株式会社制造

有机酸B：戊二酸，东京化成工业株式会社制造

有机酸C：丁二酸，三菱化学株式会社制造

固化剂A：咪唑类固化促进剂，商品名“CUREZOL 2P4MHZ”，四国化成株式会社制造

固化剂B：咪唑类固化促进剂，商品名“CUREZOL 2MZA-PW”，四国化成株式会社制造

固化剂C：环氧树脂胺加成物类固化剂，“AJICURE PN-F”，AjinomotoFine-Techno公司制造

固化剂D：潜在性固化剂，商品名“NOVACURE HX-3721”，环氧旭化成株式会社制造

表面活性剂：商品名“BYK 361N”，Bigchemi Japan公司制造

消泡剂：商品名“FLOWLEN AC-326F”，共荣社化学株式会社制造

无铅焊料粉末A：平均粒径：5μm，焊料的熔点：139℃，焊料的组成：42Sn/58Bi

无铅焊料粉末B：平均粒径：5μm，焊料的熔点：217℃，焊料的组成：96.5Sn/3Ag/0.5Cu

<各向异性导电糊及电子部件的连接方法的评价>

对于实施例1及实施例6～17，利用前述方法及下述方法对各向异性导电糊的性能(树脂组合物的酸值、压合后的绝缘电阻值、保存稳定性)及电子部件的连接方法(压合后的初期电阻值、修复性(修复时有无基板破坏、修复后的电阻值)、利用X射线进行的桥路(bridge)观察)进行了评价或测定。所得结果如表3及表4所示。

(6)利用X射线进行的桥路观察

利用微焦点X射线透视装置(SHIMADZU公司制造：SMX-160E)对压合后的基板进行了X射线观察，并基于下述标准对桥路的有无以及各向异性导电糊的渗出进行了判定。需要说明的是，所述桥路，指的是相邻端子之间的预料外的短路。

A：无桥路，也没有各向异性导电糊的渗出

B：无桥路，但存在少许各向异性导电糊的渗出

C：有桥路

(7)保存稳定性

对各向异性导电糊在10℃保存后的粘度进行测定，并测定了相对于初期值的变化率不超过±20％的时间。粘度的测定如下进行：在恒温槽中，利用粘度计(Malcolm公司制造PCU-205)对调整至25℃的塑料容器(ポリ容器)中的树脂进行了测定。

由表3及表4所示的结果确认了下述事项。

由实施例1及实施例6的结果可以确认，作为触变剂，采用有机类触变剂及无机类触变剂的组合时，各向异性导电糊不易发生渗出。

由实施例6及实施例7的结果可以确认，作为固化剂，采用潜在性固化剂、环氧树脂胺加成物类固化剂及咪唑类固化促进剂的组合时，可提高压合后的绝缘电阻值。

由实施例7、8及12～14的结果可以确认，作为环氧树脂，采用液态双酚A型和液态双酚F型的组合时，可提高各向异性导电糊的保存稳定性。

由实施例8、15及16的结果可以确认，优选使用具有亚烷基的二元酸作为有机酸。另外可以确认，使用己二酸作为有机酸的情况下(实施例8)，压合后的初期电阻值及修复后的电阻值倾向于降低。

Claims (8)

1.一种各向异性导电糊，其用于连接电子部件和布线基板，其中，

所述各向异性导电糊含有10质量％以上且50质量％以下的无铅焊料粉末、和50质量％以上且90质量％以下的热固性树脂组合物，所述无铅焊料粉末具有240℃以下的熔点，所述热固性树脂组合物含有热固性树脂及有机酸，

所述热固性树脂组合物的酸值为15mgKOH/g以上且55mgKOH/g以下。

2.根据权利要求1所述的各向异性导电糊，其中，

所述热固性树脂为环氧树脂，

所述有机酸为具有亚烷基的二元酸。

3.根据权利要求1所述的各向异性导电糊，其中，

所述热固性树脂组合物还含有触变剂，且所述触变剂中无机类触变剂的含量为0.5质量％以上且22质量％以下。

4.根据权利要求1所述的各向异性导电糊，其中，

所述无铅焊料粉末的平均粒径为1μm以上且34μm以下。

5.根据权利要求1所述的各向异性导电糊，其中，

所述无铅焊料粉末包含选自锡、铜、银、铋、锑、铟及锌中的至少一种金属。

6.根据权利要求1所述的各向异性导电糊，其中，

所述电子部件的电极或所述布线基板的电极中的至少之一未经过镀金处理。

7.一种电子部件的连接方法，其使用了权利要求1～6中任一项所述的各向异性导电糊，该方法包括下述工序：

涂布工序，在所述布线基板上涂布所述各向异性导电糊；以及

热压合工序，在所述各向异性导电糊上配置所述电子部件，并在比所述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将所述电子部件热压合于所述布线基板上。

8.根据权利要求7所述的电子部件的连接方法，该方法还包括下述工序：

剥离工序，在比所述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将所述电子部件从所述布线基板上剥离；

再涂布工序，在所述剥离工序后的布线基板上涂布所述各向异性导电糊；以及

再热压合工序，在所述再涂布工序后的各向异性导电糊上配置所述电子部件，并在比所述无铅焊料粉末的熔点高5℃以上的温度下将所述电子部件热压合于所述布线基板上。