CN108251030A - 各向异性导电糊及电子基板的制造方法 - Google Patents
各向异性导电糊及电子基板的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108251030A CN108251030A CN201711390129.8A CN201711390129A CN108251030A CN 108251030 A CN108251030 A CN 108251030A CN 201711390129 A CN201711390129 A CN 201711390129A CN 108251030 A CN108251030 A CN 108251030A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anisotropic conductive
- mass
- conductive paste
- mentioned
- epoxy resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/08—Macromolecular additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
- C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0837—Bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
本发明的各向异性导电糊含有:(A)导电性粒子、(B)环氧树脂、(C)固化剂、(D)活化剂和(E)预凝胶化剂,其中,相对于该各向异性导电糊100质量%,所述(E)预凝胶化剂的配合量为2质量%以上且25质量%以下。
Description
技术领域
本发明涉及各向异性导电糊及电子基板的制造方法。
背景技术
近年来,柔性基板(具有挠性的布线基板)与刚性基板(不具有挠性的布线基板)的连接、电子部件与布线基板的连接时,利用了使用各向异性导电粘接剂(各向异性导电膜、各向异性导电糊)的连接方式。例如,在将电子部件和布线基板连接的情况下,在形成有电极的电子部件与形成有电极的图案的布线基板之间配置各向异性导电粘接剂,将电子部件和布线基板进行热压粘来确保电连接。
作为各向异性导电糊,提出了含有焊料粉末、热固性树脂、羧酸类固化剂、咪唑类固化剂和胺类固化剂的糊剂的技术方案(例如,文献1(日本特开2013-045650号公报))。使电子部件和布线基板热压粘时,可以将作为连接对象的电子部件及布线基板的电极彼此间进行焊料接合,从而可确保在这些电极彼此间的导电性。另一方面,对于电子部件的电极彼此间的间隙、以及布线基板的电极彼此间的间隙而言,成为焊料粉末填埋设置于树脂成分内的状态,可确保相邻电极间的绝缘性。
在使用文献1所记载那样的各向异性导电糊的情况下,为了使环氧树脂等热固性树脂与其固化剂反应,要在180℃以上的高温下进行热压粘。这样地在高温下进行热压粘的情况下,在比环氧树脂进行固化更低的温度范围,产生来源于布线基板、电子部件的气体(主要是水等低沸点物质)。而且,由于该气体进入到固化前的低粘度的环氧树脂中,会产生形成孔隙这样的问题。
因此,在现有的热压粘工序中,作为减少孔隙的对策,需要预先使进入到布线基板、电子部件的内部的低沸点物质挥发。具体来说,例如在温度150℃、5~10分钟左右的条件下对布线基板、电子部件进行预烘烤处理。但是,这样的预烘烤处理由于需要5~10分钟左右的处理时间,因此要求省略预烘烤处理。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种能够省略热压粘工序前的预烘烤处理的各向异性导电糊、以及电子基板的制造方法。
为了解决上述课题,本发明提供以下所述的各向异性导电糊及电子基板的制造方法。
即,本发明的各向异性导电糊含有:(A)导电性粒子、(B)环氧树脂、(C)固化剂、(D)活化剂和(E)预凝胶化剂,相对于该各向异性导电糊100质量%,上述(E)预凝胶化剂的配合量为2质量%以上且25质量%以下。
在本发明的各向异性导电糊中,优选上述(A)导电性粒子为焊料粉末。
在本发明的各向异性导电糊中,优选上述(B)环氧树脂含有(B1)在25℃下为液态的双酚型环氧树脂、和(B2)酚醛清漆型环氧树脂。
在本发明的各向异性导电糊中,优选上述(E)预凝胶化剂为聚甲基丙烯酸酯类有机微粒。另外,优选该聚甲基丙烯酸酯类有机微粒是进行了亲水处理的聚甲基丙烯酸酯类有机微粒。
本发明的电子基板的制造方法是使用了上述各向异性导电糊的电子基板的制造方法,该方法包括:在布线基板上涂布上述各向异性导电糊的涂布工序;对上述涂布工序后的上述布线基板在90℃以上且150℃以下的温度实施3秒钟以上且120秒钟以下的热处理的预加热工序;在上述各向异性导电糊上配置电子部件,并将上述电子部件热压粘在上述布线基板上的热压粘工序。
在本发明的电子基板的制造方法中,优选上述热处理的温度为100℃以上且150℃以下,上述热处理的时间为3秒钟以上且30秒钟以下。
根据本发明,可以提供能够省略热压粘工序前的预烘烤处理的各向异性导电糊、以及电子基板的制造方法。
具体实施方式
首先,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含有以下说明的(A)导电性粒子、(B)环氧树脂、(C)固化剂、(D)活化剂及(E)预凝胶化剂。
[(A)成分]
作为本发明中使用的(A)导电性粒子,可以适宜使用公知的具有导电性的粒子(粉末)。作为该(A)成分,可以举出:焊料粉末、无机物粒子(镍、铜、银、碳等)、在无机物粒子的表面涂敷了导电性高的金属(银、金等)而得到的粒子、以及在有机物粒子的表面涂敷导电性高的金属(银、金等)而得到的粒子等。这些导电性粒子可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。
作为该(A)成分,从在电极彼此之间的导通性的观点考虑,优选使用焊料粉末。该焊料粉末优选具有240℃以下的熔点,从低温工艺化的观点考虑,优选具有180℃以下的熔点,特别优选具有130℃以上且160℃以下的熔点。另一方面,从焊料接合的强度的观点考虑,该焊料粉末更优选具有180℃以上的熔点。
另外,从对环境的影响的观点考虑,该焊料粉末优选为无铅焊料粉末。这里所说的无铅焊料粉末是指,未添加铅的焊料金属或合金的粉末。其中,在无铅焊料粉末中,作为不可避免的杂质,允许存在铅,但在该情况下,铅的量优选为100质量ppm以下。
上述(A)成分优选为选自锡(Sn)、铋(Bi)、铜(Cu)、银(Ag)、锑(Sb)、铟(In)、锌(Zn)及钛(Ti)中的至少一种金属或其合金。例如,作为锡基的焊料,可以举出:Sn-0.7Cu等锡-铜系;Sn-3.5Ag等锡-银系;Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-3.5Ag-0.7Cu、Sn-1.0Ag-0.7Cu、Sn-0.3Ag-0.7Cu等锡-银-铜系;Sn-2.5Ag-1.0Bi-0.5Cu、Sn-1.0Ag-2.0Bi-0.5Cu等锡-银-铋-铜系;Sn-3.5Ag-0.5Bi-8.0In等锡-银-铋-铟系;Sn-1.0Ag-0.7Cu-2.0Bi-0.2In等锡-银-铜-铋-铟系;Sn-58Bi等锡-铋系;Sn-1.0Ag-58Bi等锡-银-铋系;Sn-5.0Sb等锡-锑系;Sn-9Zn等锡-锌系;Sn-8.0Zn-3.0Bi等锡-锌-铋系;Sn-30In-12Sb-3Zn等锡-铟-锑-锌系;Sn-56Bi-4Ti等锡-铋-钛系;Sn-3.5Ag-4Ti等锡-银-钛系;Sn-52In等锡-铟系等。作为铟基的焊料,可以举出金属铟这样的铟系;In-3.0Ag等铟-银系。另外,上述金属、合金中,除了上述的金属以外,作为微量成分,可以进一步含有铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)、磷(P)、铈(Ce)、锗(Ge)、硅(Si)、镓(Ga)、铝(Al)、铌(Nb)、钒(V)、钙(Ca)、镁(Mg)、锆(Zr)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铅(Pb)等。这些当中,从焊料接合的强度的观点考虑,优选锡-银-铜系、锡-银系等。另外,从低熔点特性方面考虑,更优选锡-铋系、锡-银-铋系、锡-铟系、铟系、铟-银系等。
上述(A)成分的平均粒径通常为1μm以上且40μm以下,从也可以应对焊盘的间距狭窄的电子基板这样的观点考虑,更优选为1μm以上且20μm以下,进一步优选为2μm以上且15μm以下,特别优选为3μm以上且12μm以下。需要说明的是,平均粒径可以通过动态光散射式的粒径测定装置来测定。
对于上述(A)成分的配合量而言,相对于各向异性导电糊100质量%,优选为15质量%以上且40质量%以下,更优选为17质量%以上且35质量%以下,特别优选为20质量%以上且30质量%以下。如果(A)成分的配合量为上述下限以上,则可以确保所得到的各向异性导电糊的粘接强度及导电性。另一方面,如果(A)成分的配合量为上述上限以下,则可以确保所得到的各向异性导电糊的绝缘性。
[(B)成分]
作为本发明中使用的(B)环氧树脂,可以适宜使用公知的环氧树脂。另外,该(B)成分优选含有(B1)在25℃下为液态的双酚型环氧树脂、和(B2)酚醛清漆型环氧树脂。这样一来,通过组合使用(B1)成分及(B2)成分,在保持预加热时的预凝胶性的同时,可以提高粘接强度。此外,该(B)成分也可以含有上述(B1)成分及上述(B2)成分以外的其它环氧树脂(以下,也称为(B3)成分)。
作为上述(B1)成分,可以举出双酚A型环氧树脂及双酚F型环氧树脂等。它们可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。
作为上述(B2)成分,可以举出联苯酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂及苯酚酚醛清漆型环氧树脂等。这些当中,从粘接强度及绝缘性的观点考虑,优选联苯酚醛清漆型环氧树脂。另外,它们可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。
在组合使用上述(B1)成分及上述(B2)成分的情况下,对于上述(B1)成分的配合量而言,相对于上述(B)成分100质量%,优选为50质量%以上且90质量%以下,更优选为60质量%以上且80质量%以下
作为上述(B3)成分,可以举出结晶性环氧树脂(四(环氧丙氧苯基)乙烷、三聚异氰酸三缩水甘油酯等)、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、及在25℃下为固体的双酚型环氧树脂等。这些当中,从耐热性等观点考虑,优选结晶性环氧树脂,特别优选四(环氧丙氧苯基)乙烷。另外,它们可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。
对于上述(B)成分的配合量而言,相对于各向异性导电糊100质量%,优选为30质量%以上且75质量%以下,更优选为40质量%以上且65质量%以下,特别优选为45质量%以上且60质量%以下。如果(B)成分的配合量为上述下限以下,则可以确保所得到的各向异性导电糊的粘接强度。另一方面,如果(B)成分的配合量为上述上限以下,则可以降低所得到的各向异性导电糊的粘度,从而可以确保涂布性。
[(C)成分]
作为本发明中使用的(C)固化剂,可以举出咪唑类、咪唑衍生物及环氧树脂胺加合物类固化剂等。它们可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。另外,从固化性及固化物的性能的观点考虑,优选将咪唑类及咪唑衍生物中的至少任一种与环氧树脂胺加合物类固化剂组合使用。
作为上述咪唑类,可以举出:2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑-(1’)]乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑-(1’)]乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑-(1’)]乙基-s-三嗪三聚异氰酸加成物、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、及2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑-(1’)]-乙基均三嗪等。这些当中,优选使用2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑-(1’)]乙基-s-三嗪三聚异氰酸加成物、及1-氰基乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸盐等。它们可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。
作为上述咪唑类的市售品,可以举出:2P4MHZ、2PHZ-PW、2E4MZ-A、2MZ-A、2MA-OK、2PZ-CN、2PZCNS-PW、C11Z-CN及C11Z-A等(四国化成工业株式会社制等、商品名)。
上述咪唑衍生物是由咪唑类衍生而得到的物质。作为上述咪唑衍生物的市售品,可以举出:Sunmide LH-210、Imicure AMI-2及Imicure HAPI等(AirProducts公司制、商品名)。
作为环氧树脂胺加合物类固化剂,可以举出例如:AJICURE PN-23、PN-F、MY-24、VDH、UDH、PN-31、PN-40(Ajinomoto Fine-Techno公司制、商品名)、EH-3615S、EH-3293S、EH-3366S、EH-3842、EH-3670S、EH-3636AS、EH-4346S(ADEKA公司制、商品名)。
对于上述(C)成分的配合量而言,相对于各向异性导电糊100质量%,优选为5质量%以上且30质量%以下,更优选为7质量%以上且25质量%以下,特别优选为10质量%以上且20质量%以下。如果(C)成分的配合量为上述下限以上,则可以确保所得到的各向异性导电糊的固化性。另一方面,如果(C)成分的配合量为上述上限以下,则可以确保所得到的各向异性导电糊的保存稳定性。
[(D)成分]
作为本发明中使用的(D)活化剂,可以举出有机酸、有机酸胺盐、非离解型活化剂、及胺类活化剂等。它们可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。这些当中,从环境对策的观点考虑,优选使用有机酸、有机酸胺盐。
作为上述有机酸,可以举出单羧酸、二羧酸等,以及其它的有机酸。
作为单羧酸,可以举出:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、甲基硬脂酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸及羟基乙酸等。
作为二羧酸,可以列举:乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、酒石酸及二甘醇酸等。这些当中,优选戊二酸、己二酸等。
作为其它有机酸,可以列举二聚酸、乙酰丙酸、乳酸、丙烯酸、苯甲酸、水杨酸、茴香酸、柠檬酸、吡啶甲酸等。
上述有机酸胺盐是上述有机酸的胺盐。作为上述胺,可以适宜使用公知的胺。这样的胺可以是芳香族胺,也可以是脂肪族胺。它们可以单独使用一种,也可以混合2种以上使用。作为这样的胺,从有机酸胺盐的稳定性等观点考虑,优选使用碳原子数3~13的胺,更优选使用碳原子数4~7的伯胺。
作为上述芳香族胺,可以举出:苄胺、苯胺、1,3-二苯基胍等。这些当中,特别优选苄胺。
作为上述脂肪族胺,可以举出:丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、环己胺、三乙醇胺等。
作为上述非离解型活化剂,可以举出通过共价键键合有卤原子的非盐类的有机化合物。作为该卤化化合物,可以是如氯化物、溴化物、氟化物那样由氯、溴、氟各单独元素的共价键合形成的化合物,也可以是具有氯、溴及氟中的任意2种或全部的各自的共价键的化合物。为了提高对水性溶剂的溶解性,这些化合物优选例如如卤代醇或卤代羧酸一样具有羟基、羧基等极性基团。作为卤代醇,可以列举例如:2,3-二溴丙醇、2,3-二溴丁二醇、反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、1,4-二溴-2-丁醇、三溴新戊醇等溴代醇、1,3-二氯-2-丙醇、1,4-二氯-2-丁醇等氯代醇、3-氟邻苯二酚等氟代醇、其它与这些物质类似的化合物。作为卤代羧基化合物,可以列举:2-碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、2-碘丙酸、5-碘水杨酸、5-碘邻氨基苯甲酸等碘代羧基化合物、2-氯苯甲酸、3-氯丙酸等氯代羧基化合物、2,3-二溴丙酸、2,3-二溴丁二酸、2-溴苯甲酸等溴代羧基化合物、其它与这些物质类似的化合物。
作为上述胺类活化剂,可以列举:胺类(乙二胺等多胺等)、胺盐类(三羟甲基胺、环己胺、二乙胺等胺、氨基醇等的有机酸盐、无机酸盐(盐酸、硫酸、氢溴酸等))、氨基酸类(甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、缬氨酸等)、酰胺类化合物等。具体而言,可以列举:二苯基胍氢溴酸盐、环己胺氢溴酸盐、二乙胺盐(盐酸盐、丁二酸盐、己二酸盐、癸二酸盐等)、三乙醇胺、单乙醇胺、这些胺的氢溴酸盐等。
作为上述(D)成分的配合量,相对于各向异性导电糊100质量%,优选为0.1质量%以上且10质量%以下,更优选为0.5质量%以上且5质量%以下,特别优选为1质量%以上且3质量%以下。如果(D)成分的配合量为上述下限以上,则可以确保对焊料粉末表面的活化作用。另外,如果(D)成分的配合量为上述上限以下,则可以确保所得到的各向异性导电糊的绝缘性。
[(E)成分]
本发明中使用的(E)预凝胶化剂是与环氧树脂的相容性良好的有机微粒。另外,该(E)成分是加热至给定温度以上且环氧树脂的固化温度以下时,能够通过有机微粒溶胀而使各向异性导电糊凝胶化的物质。从抑制孔隙的观点考虑,上述(E)成分优选为聚甲基丙烯酸酯类有机微粒。另外,该聚甲基丙烯酸酯类有机微粒优选为进行了亲水处理而得到的有机微粒。另外,上述(E)成分也可以具有核壳结构。
上述(E)成分的平均粒径优选为0.1μm以上且5μm以下,更优选为0.3μm以上且3μm以下。需要说明的是,平均粒径可以通过动态光散射式的粒径测定装置来测定。
作为上述(E)成分的市售品,可以举出ZEFIAC F301、F303、F320及F351等(AICAKogyo Co.,Ltd.制等、商品名)。
对于上述(E)成分的配合量而言,相对于各向异性导电糊100质量%,需要为2质量%以上且25质量%以下。(E)成分的配合量低于2质量%时,在热压粘工序前的预加热处理时间短的情况下,无法抑制孔隙的产生。另一方面,如果(E)成分的配合量超过25质量%,则所得到的各向异性导电糊的粘接强度降低,并且导通性变得不充分。另外,从所得到的各向异性导电糊的孔隙及导通性的平衡性的观点考虑,相对于各向异性导电糊100质量%,上述(E)成分的配合量更优选为3质量%以上且20质量%以下,特别优选为4质量%以上且15质量%以下。
另外,除了上述(A)成分~上述(E)成分以外,本发明的各向异性导电糊还可以进一步含有(F)触变剂。
[(F)成分]
作为本发明中使用的(F)触变剂,可以适宜使用公知的触变剂。作为这样的触变剂,可以举出例如:脂肪酰胺、氢化蓖麻油、烯烃类蜡及无定形二氧化硅等。这些当中,优选脂肪酰胺、无定形二氧化硅,特别是,从所得到的各向异性导电糊不易渗出的观点考虑,优选无定形二氧化硅。作为无定形二氧化硅,可以举出AEROSIL R974及AEROSIL 200等。
对于上述(F)成分的配合量而言,相对于各向异性导电糊100质量%,优选为0.5质量%以上且4质量%以下。如果(F)成分的配合量为上述下限以上,则可得到足够的触变性,可以充分地抑制滴落。另外,如果(F)成分的配合量为上述上限以下,则不会使触变性过高而导致涂布不良。
对于本发明的各向异性导电糊而言,除了上述(A)成分~上述(F)成分以外,还可以根据需要含有表面活化剂、消泡剂、粉末表面处理剂、反应抑制剂、防沉降剂等添加剂。作为这些添加剂的配合量,相对于各向异性导电糊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。
[电子基板的制造方法]
接着,对本发明的电子基板的制造方法进行说明。
本发明的电子基板的制造方法是使用了前面所述的本发明的各向异性导电糊的电子基板的制造方法,该方法包括:在布线基板上涂布上述各向异性导电糊的涂布工序、对于上述涂布工序后的上述布线基板在90℃以上且150℃以下的温度实施3秒钟以上且120秒钟以下的热处理的预加热工序、以及在上述各向异性导电糊上配置电子部件并将上述电子部件热压粘在上述布线基板上的热压粘工序。
作为布线基板,可以使用印刷布线基板等公知的布线基板。另外,作为电子部件,只要是具有多个电极的电子部件即可,没有特别限定,例如可以是柔性基板。在此,以使用各向异性导电糊将刚性基板及柔性基板的电极彼此进行连接的情况为例进行说明。
在涂布工序中,在上述刚性基板上涂布上述各向异性导电糊。
作为这里所使用的涂布装置,可以举出例如:涂布机(dispenser)、丝网印刷机、喷涂机及金属掩模印刷机。
另外,涂布膜的厚度没有特别限定,优选为50μm以上且500μm以下,更优选为100μm以上且300μm以下。厚度低于上述下限时,在刚性基板的电极上装载柔性基板时的附着力有降低的倾向,另一方面,如果超过上述上限,则存在糊剂也容易渗出到连接部分以外的倾向。
在预加热工序中,在90℃以上且150℃以下的温度下对上述涂布工序后的上述布线基板实施3秒钟以上且120秒钟以下的热处理。
预加热工序中的热处理只要在上述范围内即可,但从操作性的观点考虑,也可以适宜变更。例如,热处理的温度优选为100℃以上且150℃以下,更优选为110℃以上且140℃以下,特别优选为120℃以上且130℃以下。需要说明的是,热处理的温度优选低于上述焊料粉末的熔点。另外,热处理的时间优选为3秒钟以上且30秒钟以下,更优选为5秒钟以上且20秒钟以下,特别优选为5秒钟以上且10秒钟以下。
另外,在使用含有焊料粉末的各向异性导电糊的情况下,优选将热处理的温度设为比上述焊料粉末的熔点低1℃以上的温度(更优选低10℃以上的温度)。
需要说明的是,在本发明中,通过这样地进行处理时间短的预加热工序,可以省略热压粘工序前的预烘烤处理。即,作为减少孔隙的对策,以往需要进行使进入到布线基板、电子部件内部的低沸点物质预先挥发的预烘烤处理。但是,在使用本发明的各向异性导电糊的情况下,可以通过预加热工序将各向异性导电糊进行预凝胶化。而且,即使产生来自于布线基板、电子部件的气体(主要为水等低沸点物质),也可以抑制其进入到环氧树脂中。因此,即使是省略了热压粘工序前的预烘烤处理的情况下,也可以充分地抑制孔隙的产生。
在热压粘工序中,在上述各向异性导电糊上配置上述柔性基板,将上述柔性基板热压粘在上述刚性基板上。另外,在使用含有焊料粉末的各向异性导电糊的情况下,优选将热压粘时的温度设定为比上述焊料粉末的熔点高1℃以上的温度(更优选高10℃以上的温度)。
热压粘时的温度不满足比上述焊料粉末的熔点高1℃以上这样的条件的情况下,存在无法使焊料充分熔融的倾向。因此,在柔性基板及刚性基板之间无法形成充分的焊料接合,存在柔性基板及刚性基板之间的导电性变得不充分的倾向。
热压粘时的温度优选为130℃以上且250℃以下,更优选为150℃以上且240℃以下,特别优选为180℃以上且220℃以下。
热压粘时的压力没有特别限定,优选为0.05MPa以上且4MPa以下,更优选为0.1MPa以上且3.5MPa以下。如果压力为上述下限以上,则能够在刚性基板及柔性基板之间形成充分的焊料接合,从而能够提高刚性基板及柔性基板之间的导电性。另一方面,如果压力为上述上限以下,则可以抑制对刚性基板施加过度的应力,从而可以减少死角。
需要说明的是,在本发明中,如上所述,可以将热压粘时的压力设定为与采用使用导电性填料类的各向异性导电糊的方法时相比更低的压力范围。因此,还可以实现热压粘工序中使用的装置的低成本化。
热压粘时的时间没有特别限定,通常为1秒钟以上且60秒钟以下,优选为2秒钟以上且20秒钟以下,更优选为3秒钟以上且15秒钟以下。
另外,使用了本发明的各向异性导电糊的连接方法并不限定于上述连接方法,在能够实现本发明目的的范围内的变形、改良等也包含在本发明中。
实施例
接着,通过实施例及比较例更详细地对本发明进行说明,但本发明并不受这些例子的任何限定。需要说明的是,实施例及比较例中使用的材料如以下所示。
((A)成分)
导电性粒子:焊料粉末、平均粒径为12μm、焊料熔点为139℃、焊料的组成为42Sn/58Bi
((B1)成分)
环氧树脂A:双酚F型与双酚A型的混合液态环氧树脂、商品名“EPICRON EXA-830LVP”、DIC公司制
((B2)成分)
环氧树脂B:联苯酚醛清漆型环氧树脂、商品名“NC-3000”、日本化药株式会社制
((B3)成分)
环氧树脂C:四(环氧丙氧苯基)乙烷、商品名“GTR-1800”、日本化药株式会社制
((C)成分)
固化剂A:2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑-(1’)]乙基-s-三嗪、商品名
“CUREZOL 2P4MHZ”、四国化成工业株式会社制
固化剂B:咪唑衍生物、商品名“Sunmide LH-210”、Air Products公司制
固化剂C:环氧树脂胺加合物、“AJICURE PN-F”、AjinomotoFine-Techno公司制
((D)成分)
活化剂A:己二酸
活化剂B:苄胺己二酸盐
((E)成分)
预凝胶化剂A:改性聚甲基丙烯酸酯微粒(亲水处理)、商品名“ZEFIAC F303”、AICAKogyo Co.,Ltd.制
预凝胶化剂B:聚甲基丙烯酸酯微粒、商品名“ZEFIAC F320”、AICA Kogyo Co.,Ltd.制
预凝胶化剂C:核壳型丙烯酸类微粒、商品名“ZEFIAC F351”、AICA Kogyo Co.,Ltd.制
((F)成分)
触变剂A:商品名“GELSOL D”、新日本理化株式会社制
触变剂B:无定形二氧化硅、商品名“AEROSIL R974”、JAPAN AEROSIL公司制
(其它成分)
有机微粒:多层结构有机微粒、商品名“STAPHYLOID AC-3355”、AICA Kogyo Co.,Ltd.制
[实施例1]
将35质量份环氧树脂A、15质量份环氧树脂B、5质量份环氧树脂C、5质量份固化剂A、5质量份固化剂B、5质量份固化剂C、1质量份活化剂A、1质量份活化剂B、1质量份触变剂A、2质量份触变剂B及3质量份预凝胶化剂A投入到容器中,用搅拌机进行了预混合后,使用3辊在室温进行混合而使它们分散,得到了树脂组合物。
然后,相对于所得到的树脂组合物78质量份,在容器中投入导电性粒子25质量份,用混炼机混合2小时,制备了各向异性导电糊。
接着,准备刚性基板(基材:FR-4、线宽:100μm、间距:200μm、铜厚:18μm),用涂布器在刚性基板的梳形电极上涂布所得到的各向异性导电糊(厚度:0.2mm)。然后,对于涂布后的刚性基板在130℃的温度下进行10秒钟的预加热,然后,在各向异性导电糊上配置柔性基板(线宽:100μm、间距:200μm、铜厚:12μm),使用热压粘装置(Advansel公司制),在温度180℃、压力1.0MPa、压粘时间15秒钟的条件下将柔性基板热压粘在刚性基板上,制作了带有柔性基板的刚性基板(评价基板)。
[实施例2~6及比较例1~3]
除了按照表1所示的组成配合了各材料以外,与实施例1同样操作,得到了各向异性导电糊。
另外,除了使用了所得到的各向异性导电糊以外,与实施例1同样操作,制作了带有柔性基板的刚性基板(评价基板)。
<各向异性导电糊的评价>
按照以下所述的方法进行了各向异性导电糊的评价(孔隙、粘接强度、导通性、初期接合不良率)。将所得到的结果示于表1。
(1)孔隙
利用测定显微镜(奥林巴斯公司制造的“STM6”)对评价基板进行观察,测定评价基板中刚性基板与柔性基板重合部分的面积、存在泡的部位的面积,测定了泡所占的比率[(存在泡的部位的面积)/(重合部分的面积)×100%]。按照以下的基准进行了孔隙的评价。
A:泡所占的比率为10%以下。
B:泡所占的比率超过10%且为20%以下。
C:泡所占的比率超过20%。
(2)粘接强度(剥离强度)
使用试验机(Dage公司制造的“Dage4000”),按照评价基板中的柔性基板相对于刚性基板的角度为90度的方式以试验速度50mm/min对柔性基板进行拉拽,测定了此时的剥离强度(单位:N/mm)。然后,按照以下的基准对粘接强度进行了评价。
A:剥离强度为0.8N/mm以上。
B:剥离强度为0.6N/mm以上且低于0.8N/mm。
C:剥离强度低于0.6N/mm。
(3)导通性
使用数字万用表(Agilent Technologies公司制“34410A”)测定了评价基板的电阻值。需要说明的是,在刚性基板的电极和柔性基板的电极上分别连接端子而测定了电阻值。作为测定基准,在测定电阻值时可知发生了导通,则可以判断为能够形成电路。导通性按照以下的基准进行了评价。
A:电阻值为100mΩ以下。
B:电阻值超过100mΩ。
C:电阻值过高,无法测定。
(4)初期接合不良率
准备10张导通性试验的评价基板,对于各个评价基板进行了导通性试验。将导通性的评价结果为“C”的次数(无法测定的数量)相对于评价基板的数量(试验片数量)之比(无法测定的数量/试验片数量)作为初期接合不良率进行了评价。
如表1所示的结果所明确的那样,在使用了本发明的各向异性导电糊的情况下(实施例1~6),确认了在省略了热压粘工序前的预烘烤处理的情况下,可以充分地抑制孔隙的产生,具有足够的粘接强度及导通性。因此,采用本发明的各向异性导电糊,确认了可以省略热压粘工序前的预烘烤处理。
与此相对,在使用了不含预凝胶化剂的各向异性导电糊的情况下(比较例1及3),可知在省略了热压粘工序前的预烘烤处理的情况下产生孔隙的问题。另外,在预凝胶化剂的配合量过多的情况下(比较例2),可知产生了导通性的问题。
[实施例7]
除了对于涂布后的刚性基板在90℃的温度下进行了3秒钟的预加热以外,与实施例2同样操作,制作了带有柔性基板的刚性基板(评价基板)。
[实施例8]
除了对于涂布后的刚性基板在150℃的温度下进行了120秒钟的预加热以外,与实施例2同样操作,制作了带有柔性基板的刚性基板(评价基板)。
[实施例9]
除了对于涂布后的刚性基板在90℃的温度下进行了120秒钟的预加热以外,与实施例2同样操作,制作了带有柔性基板的刚性基板(评价基板)。
[实施例10]
除了对于涂布后的刚性基板在150℃的温度下进行了3秒钟的预加热以外,与实施例2同样操作,制作了带有柔性基板的刚性基板(评价基板)。
<电子基板的制造方法的评价>
按照与前面叙述的各向异性导电糊的评价同样的方法,进行了电子基板的制造方法的评价(孔隙、粘接强度、导通性、初期接合不良率)。所得到的结果示于表2。另外,预加热工序中的热处理温度及热处理时间示于表2。需要说明的是,作为参考,实施例2的结果也示于表2。
[表2]
如表2所示的结果所明确的那样,如果预加热工序中的热处理温度为90℃以上且150℃以下、热处理时间为3秒钟以上且120秒钟以下(实施例7~10),在使用了本发明的各向异性导电糊的情况下,在省略了热压粘工序前的预烘烤处理时,也可以充分地抑制孔隙的产生,确认了具有足够的粘接强度及导通性。
Claims (14)
1.一种各向异性导电糊,其含有:(A)导电性粒子、(B)环氧树脂、(C)固化剂、(D)活化剂和(E)预凝胶化剂,其中,
相对于该各向异性导电糊100质量%,所述(E)预凝胶化剂的配合量为2质量%以上且25质量%以下。
2.根据权利要求1所述的各向异性导电糊,其中,
所述(A)导电性粒子为焊料粉末。
3.根据权利要求1所述的各向异性导电糊,其中,
所述(B)环氧树脂含有(B1)在25℃下为液态的双酚型环氧树脂、和(B2)酚醛清漆型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的各向异性导电糊,其中,
所述(E)预凝胶化剂为聚甲基丙烯酸酯类有机微粒。
5.根据权利要求4所述的各向异性导电糊,其中,
所述聚甲基丙烯酸酯类有机微粒是进行了亲水处理的聚甲基丙烯酸酯类有机微粒。
6.根据权利要求1所述的各向异性导电糊,其中,
所述焊料粉末由锡-铋系、锡-银-铋系、锡-铟系、铟系或铟-银系的焊料合金构成。
7.根据权利要求1所述的各向异性导电糊,其中,
所述(C)固化剂含有咪唑类及咪唑衍生物中的至少一种、以及环氧树脂胺加合物类固化剂。
8.根据权利要求1所述的各向异性导电糊,其中,
所述(D)活化剂含有有机酸及有机酸胺盐。
9.根据权利要求4所述的各向异性导电糊,其中,
所述(E)预凝胶化剂具有核壳结构。
10.根据权利要求1所述的各向异性导电糊,其中,
所述(E)预凝胶化剂在加热至给定温度以上且所述(B)环氧树脂的固化温度以下时,能够通过有机微粒溶胀而将该各向异性导电糊凝胶化。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的各向异性导电糊,其中,
相对于该各向异性导电糊100质量%,所述(A)导电性粒子的配合量为15质量%以上且40质量%以下,
相对于该各向异性导电糊100质量%,所述(B)环氧树脂的配合量为30质量%以上且75质量%以下,
相对于该各向异性导电糊100质量%,所述(C)固化剂的配合量为5质量%以上且30质量%以下,
相对于该各向异性导电糊100质量%,所述(D)活化剂的配合量为0.1质量%以上且10质量%以下。
12.一种电子基板的制造方法,其是使用了权利要求1~11中任一项所述的各向异性导电糊的电子基板的制造方法,该方法包括:
在布线基板上涂布所述各向异性导电糊的涂布工序;
对于所述涂布工序后的所述布线基板在90℃以上且150℃以下的温度实施3秒钟以上且120秒钟以下的热处理的预加热工序;以及
将电子部件配置于所述各向异性导电糊上,并将所述电子部件热压粘在所述布线基板上的热压粘工序。
13.根据权利要求12所述的电子基板的制造方法,其中,
所述热处理的温度为100℃以上且150℃以下,所述热处理的时间为3秒钟以上且30秒钟以下。
14.根据权利要求12或13所述的电子基板的制造方法,其中,
在所述涂布工序之前,未进行对所述布线基板的预烘烤处理。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016255337 | 2016-12-28 | ||
JP2016-255337 | 2016-12-28 | ||
JP2017-226150 | 2017-11-24 | ||
JP2017226150A JP6490781B2 (ja) | 2016-12-28 | 2017-11-24 | 異方性導電ペーストおよび電子基板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108251030A true CN108251030A (zh) | 2018-07-06 |
Family
ID=62723585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711390129.8A Pending CN108251030A (zh) | 2016-12-28 | 2017-12-21 | 各向异性导电糊及电子基板的制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108251030A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114262604A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-01 | 苏州欧依迪半导体有限公司 | 一种垂直导电胶、焊接方法及焊接结构 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1310848A (zh) * | 1999-04-01 | 2001-08-29 | 三井化学株式会社 | 各向异性导电性糊 |
JP2003055435A (ja) * | 2001-08-16 | 2003-02-26 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 電気絶縁用樹脂組成物、電子材料用絶縁材料およびその製造方法 |
WO2008123087A1 (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-16 | Namics Coropration | 異方性導電ペースト |
CN102737752A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-17 | 株式会社田村制作所 | 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 |
CN104231970A (zh) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 株式会社田村制作所 | 各向异性导电糊及使用其的印刷布线基板 |
-
2017
- 2017-12-21 CN CN201711390129.8A patent/CN108251030A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1310848A (zh) * | 1999-04-01 | 2001-08-29 | 三井化学株式会社 | 各向异性导电性糊 |
JP2003055435A (ja) * | 2001-08-16 | 2003-02-26 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 電気絶縁用樹脂組成物、電子材料用絶縁材料およびその製造方法 |
WO2008123087A1 (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-16 | Namics Coropration | 異方性導電ペースト |
CN102737752A (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-17 | 株式会社田村制作所 | 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 |
CN104231970A (zh) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 株式会社田村制作所 | 各向异性导电糊及使用其的印刷布线基板 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114262604A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-01 | 苏州欧依迪半导体有限公司 | 一种垂直导电胶、焊接方法及焊接结构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5964597B2 (ja) | 異方性導電性ペーストおよびそれを用いた電子部品の接続方法 | |
JP5769205B2 (ja) | 導電性接着剤とその製造方法及びそれを含む電子装置 | |
JP5802081B2 (ja) | 異方性導電性ペースト | |
JP5869911B2 (ja) | 熱硬化性樹脂組成物 | |
KR100977163B1 (ko) | 솔더 접착제와 그 제조 방법 및 이를 포함하는 전자 장치 | |
JP5920536B2 (ja) | 導電性接着剤、接合体および継手 | |
JP6801879B2 (ja) | フラックス用揺変剤並びにこれを含むフラックス及びソルダペースト | |
KR102103966B1 (ko) | 플럭스, 솔더 페이스트 및 전자 회로 기판의 제조 방법 | |
KR101061048B1 (ko) | 솔더 잉크 및 이를 이용한 전자소자 패키지 | |
JP5916376B2 (ja) | 接着剤組成物およびそれを用いた太陽電池セルと配線基板との接続方法 | |
CN109530957A (zh) | 接合材料 | |
JP6402127B2 (ja) | 電子部品の接合方法 | |
JP3730209B2 (ja) | 通電接着剤 | |
JP5851071B1 (ja) | 導電ペースト、接続構造体及び接続構造体の製造方法 | |
JP2016103481A (ja) | 導電ペースト、接続構造体及び接続構造体の製造方法 | |
CN109475049A (zh) | 电子基板的制造方法及各向异性导电糊 | |
CN108251030A (zh) | 各向异性导电糊及电子基板的制造方法 | |
JP6192444B2 (ja) | 微細パターン塗布用はんだ組成物 | |
JP6428716B2 (ja) | 導電性接着剤、接合体および継手 | |
JP2006035259A (ja) | ソルダペースト | |
JP2018181605A (ja) | 金属製部材接合用シート、金属製部材の接合方法および金属製部材接合体 | |
CN109509569B (zh) | 电极的连接方法及电子基板的制造方法 | |
KR101617717B1 (ko) | 발열용 전도성 페이스트 조성물과 이를 포함하는 전기장치 | |
JP2019141878A (ja) | はんだペーストおよび実装構造体 | |
WO2020095634A1 (ja) | 硬化樹脂組成物および実装構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180706 |