JP2003046222A - Bonding material and its manufacturing method - Google Patents

Bonding material and its manufacturing method

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JP2003046222A
JP2003046222A JP2001231901A JP2001231901A JP2003046222A JP 2003046222 A JP2003046222 A JP 2003046222A JP 2001231901 A JP2001231901 A JP 2001231901A JP 2001231901 A JP2001231901 A JP 2001231901A JP 2003046222 A JP2003046222 A JP 2003046222A
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bonding
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metal particles
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敦史 山口
Manabu Tazaki
学 田崎
Akio Furusawa
彰男 古澤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new bonding material which is suitably used for bonding an electronic component to a wiring pattern formed on a board in an electronic component mounting process. SOLUTION: Charged particles which are each composed of a metal particle and first coating layer that coats the metal particle are used as bonding material, and the first coating layer contains a charge control agent and an silane coupling agent. The charged particles can be fed to the prescribed spots of a wiring pattern provided on a board, taking advantage of the principle of an electrophotographic method, and thereafter the board where electronic component are arranged is subjected to a thermal treatment, by which the wiring pattern and the electronic components can be electrically and physically bonded together.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板を形
成するための電子部品実装プロセスにおいて、配線パタ
ーンと電子部品とを接合するため、より詳細には電気的
および物理的(または機械的、以下同様)に接合するた
めの新規な接合材料およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounting process for forming an electronic circuit board, in order to join a wiring pattern and an electronic component, more specifically, electrical and physical (or mechanical, And the like) and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子機器などに用いられる電子回
路基板の製造プロセスにおいて、電子部品を基板に実装
するため、より詳細には、電子部品の電極(またはリー
ド、端子もしくはターミナル)と基板に形成された配線
パターンのランドとを電気的および物理的に接合するた
めに用いられる方法の1つにリフローはんだ付けがあ
る。リフローはんだ付けは、概略的には、基板に形成さ
れた配線パターンのランドの上にはんだを含む接合材料
を供給し、その後、電子部品をランド上に適切に配置
し、基板を熱処理することにより電子部品の電極と配線
パターンとをはんだ付けするものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the process of manufacturing an electronic circuit board used for electronic equipment or the like, in order to mount electronic parts on the board, more specifically, electrodes (or leads, terminals or terminals) of the electronic parts and the board are to be mounted. Reflow soldering is one of the methods used to electrically and physically bond the land of the formed wiring pattern. Reflow soldering is generally performed by supplying a bonding material containing solder onto lands of a wiring pattern formed on a substrate, then appropriately placing electronic components on the lands, and then heat treating the substrate. The electrode of the electronic component and the wiring pattern are soldered.

【0003】このリフローはんだ付けにおいては、従
来、接合材料としてクリームはんだが用いられており、
接合材料であるクリームはんだを基板上に形成された配
線パターンのランド上に供給するために、通常、スクリ
ーン印刷法が用いられている。このような従来の方法に
ついて以下に説明する。まず、基板上のランドに対応す
るように所定の形状の開口部が所定の箇所に設けられ
た、厚さ80〜150μmのメタルマスク(またはスク
リーン版)を、その開口部が基板上のランドと合わさる
ようにして基板に接触させて配置する。そして、基板上
に配置したメタルマスク上の一方の端部付近にクリーム
はんだ(接合材料)を供給する。次に、スキージを基板
面に対して平行移動させてメタルマスク上にあるクリー
ムはんだをならすことによって、メタルマスクに設けら
れた開口部に該接合材料を充填する。その後、メタルマ
スクを基板から離して、メタルマスクとその上にあるク
リームはんだを基板から除去する。このとき、開口部に
充填されたクリームはんだはメタルマスクを通り抜け
て、即ち「版抜け」して、基板上の配線パターンのラン
ド上に残留し、これにより、クリームはんだが配線パタ
ーンのランド上に供給される。一般に、接合材料が供給
されるべきランドは基板上に複数存在しており、所定の
ランドパターンを構成しているため、接合材料は、ラン
ドパターンに対応した接合パターンとしてランドパター
ン上に供給される。
In this reflow soldering, cream solder has been conventionally used as a joining material,
A screen printing method is usually used to supply cream solder, which is a bonding material, onto lands of a wiring pattern formed on a substrate. Such a conventional method will be described below. First, a metal mask (or a screen plate) having a thickness of 80 to 150 μm, in which openings having a predetermined shape are provided at predetermined positions so as to correspond to the lands on the substrate, The substrates are arranged so as to be in contact with each other. Then, cream solder (bonding material) is supplied near one end of the metal mask arranged on the substrate. Next, the squeegee is moved in parallel with the substrate surface to smooth out the cream solder on the metal mask, thereby filling the opening provided in the metal mask with the bonding material. Then, the metal mask is separated from the substrate, and the metal mask and the cream solder on the metal mask are removed from the substrate. At this time, the cream solder filled in the opening passes through the metal mask, that is, "plate-out", and remains on the land of the wiring pattern on the substrate, which causes the cream solder to land on the land of the wiring pattern. Supplied. In general, a plurality of lands to which the bonding material is to be supplied are present on the substrate and form a predetermined land pattern, so that the bonding material is supplied on the land pattern as a bonding pattern corresponding to the land pattern. .

【0004】スクリーン印刷法において用いられるクリ
ームはんだは、通常、スズおよび鉛を主成分とする直径
10〜40μmのはんだ粉末と、ロジン、活性剤および
溶剤から成るフラックスとが混合されて構成される。
The cream solder used in the screen printing method is usually formed by mixing a solder powder containing tin and lead as main components and having a diameter of 10 to 40 μm with a flux composed of rosin, an activator and a solvent.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、携帯電話などの
携帯用電子機器の小型化および高機能化に対する要求を
受けて、電子回路基板の更なる高集積化を図るべく、基
板に実装される電子部品の小型化ならびに電子部品の電
極間の狭ピッチ化が進行している。これに伴って、電子
部品実装のためのランドの更なる微小化が求められ、電
子部品を接合するための接合材料をより微小なランド上
に供給すること、換言すれば、接合材料から成る接合パ
ターンの更なる微細化が求められている。
In recent years, in response to a demand for miniaturization and high functionality of portable electronic equipment such as a mobile phone, the electronic circuit board is mounted on a substrate in order to achieve higher integration. The miniaturization of electronic parts and the narrowing of the pitch between electrodes of electronic parts are progressing. Along with this, further miniaturization of lands for mounting electronic components is required, and a bonding material for bonding electronic components is supplied onto smaller lands, in other words, bonding made of bonding material. Further miniaturization of patterns is required.

【0006】例えば、0.4mmピッチのCSP(チッ
プ・スケール・パッケージ)部品を実装するためには、
ランドのサイズを直径約0.2mmに微小化することが
求められる。また、0402部品(0.4mm×0.2
mmサイズのチップ部品)を実装するためには、ランド
のサイズを0.2mm×0.2mmに微小化することが
求められる。
For example, in order to mount a CSP (chip scale package) component of 0.4 mm pitch,
It is required to reduce the size of the land to a diameter of about 0.2 mm. Also, 0402 parts (0.4 mm x 0.2
In order to mount a chip component (mm size), it is required to reduce the size of the land to 0.2 mm × 0.2 mm.

【0007】しかし、メタルマスクを用いる従来のスク
リーン印刷法は、このような微小なランドの上に接合材
料であるクリームはんだを供給して、微細な接合パター
ンを形成するのに十分満足できるものではない。ランド
の上に正確にクリームはんだを供給し、また、電子部品
を接合(より詳細には導電接続)するのに十分なはんだ
量を確保するためには、メタルマスクの厚みをある程度
厚く、例えば1〜1.2mm程度の厚さを確保する必要
がある。しかし、このような厚さのメタルマスクを用い
ると、クリームはんだが版抜けせずにメタルマスクの開
口部に残留することがあり、印刷不良が発生するという
問題がある。
However, the conventional screen printing method using a metal mask is not sufficiently satisfactory to form a fine bonding pattern by supplying cream solder as a bonding material onto such a minute land. Absent. In order to accurately supply the cream solder onto the land and to secure a sufficient solder amount for joining the electronic parts (more specifically, conductive connection), the metal mask should have a certain thickness, for example, 1 mm. It is necessary to secure a thickness of about 1.2 mm. However, when a metal mask having such a thickness is used, the cream solder may remain in the opening of the metal mask without being removed from the plate, which causes a problem of printing failure.

【0008】本発明は上記従来の問題を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、電子部品の実装
において、基板に形成された配線パターンと電子部品と
を接合する、より詳細には電気的および物理的に接合す
る(または導電接続する)ために好適に用いられる新規
な接合材料、およびその製造方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above conventional problems, and an object of the present invention is to bond a wiring pattern formed on a substrate to an electronic component in mounting the electronic component. Another object of the present invention is to provide a novel bonding material that is preferably used for electrical and physical bonding (or conductive connection), and a manufacturing method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】従来の一般的な電子部品
の実装プロセスにおいては、上述のように、基板に形成
された配線パターンと電子部品とを接合するための接合
材料をスクリーン印刷法によって基板上に印刷(より詳
細には配線パターンの所定の箇所上、例えばランド上に
供給)しており、このような方法により印刷される接合
材料としてクリームはんだが用いられている。これに対
して、多層積層板の製造プロセスにおいては、回路形成
用材料をグリーンシート上に電子写真法によって印刷す
る方法があり、電子写真法により印刷される回路形成用
材料としては、荷電性粒子から成る粒状材料(または荷
電性粉末)が用いられている。
In the conventional general electronic component mounting process, as described above, the bonding material for bonding the wiring pattern formed on the substrate and the electronic component is formed by the screen printing method. It is printed on a substrate (more specifically, it is supplied on a predetermined portion of a wiring pattern, for example, on a land), and cream solder is used as a bonding material printed by such a method. On the other hand, in the manufacturing process of the multilayer laminate, there is a method of printing a circuit forming material on a green sheet by an electrophotographic method, and the circuit forming material printed by the electrophotographic method includes charged particles. The granular material (or chargeable powder) is used.

【0010】例えば、特開平11−251718号公報
には、荷電性粉末(荷電性粒子)を、電子写真法によっ
てグリーンシート上に所定のパターンで印刷し、得られ
たグリーンシートを積層して焼成することにより、多層
配線板を作製することが記載されている。この回路形成
用材料として用いられる荷電性粒子は、導電性金属粒
子、熱溶融性樹脂、荷電制御剤および接着強化剤から成
る混合物を熱溶融混練し、これを粉砕および分級するこ
とにより得られ、得られた荷電性粒子は、導電性金属粒
子、荷電制御剤および接着強化剤が熱溶融性樹脂中に分
散された構造を有する。以上のような荷電性粒子は、電
子写真法による印刷技術において用いられる、いわゆる
トナーに相当するものであり、一般的にはトナーと同程
度の粒径を有する。例えば、特開平11−251718
号公報には、荷電性粒子は約3〜20μmの平均粒径を
有し得ることが記載されており、荷電性粒子において熱
溶融性樹脂成分中に分散される導電性金属粒子は、当
然、荷電性粒子の粒径よりも小さい粒径を有する。回路
形成用材料に用いられる導電性金属粒子は、回路材料と
して一般的に用いられる銅などの比較的高融点の金属材
料から成る(以下、回路形成用材料に用いられる導電性
金属粒子を単にCu粒子とも言う)。
For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-251718, chargeable powder (chargeable particles) is printed on a green sheet in a predetermined pattern by an electrophotographic method, and the obtained green sheets are laminated and fired. It is described that a multilayer wiring board is manufactured by doing so. The chargeable particles used as the circuit forming material are obtained by heat-melt kneading a mixture of conductive metal particles, a heat-meltable resin, a charge control agent and an adhesion enhancer, and crushing and classifying the mixture. The obtained chargeable particles have a structure in which conductive metal particles, a charge control agent and an adhesion enhancer are dispersed in a hot melt resin. The chargeable particles as described above correspond to so-called toner used in the printing technique by electrophotography, and generally have a particle size similar to that of the toner. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-251718
The publication describes that the chargeable particles may have an average particle size of about 3 to 20 μm, and the conductive metal particles dispersed in the heat-meltable resin component in the chargeable particles are, of course, The particle size is smaller than the particle size of the charged particles. The conductive metal particles used for the circuit-forming material are made of a metal material having a relatively high melting point such as copper that is generally used as a circuit material (hereinafter, the conductive metal particles used for the circuit-forming material are simply referred to as Cu. Also called particles).

【0011】本発明者らは、基板に形成された配線パタ
ーンと電子部品とを電気的および物理的に接合する接合
材料を基板上に印刷するために、スクリーン印刷法に代
えて電子写真法の原理を利用することについて検討し
た。従来、接合材料として用いられてきたクリームはん
だは、電子写真法により印刷するのに適さない。また、
上述のような荷電性粉末から成る回路形成用材料をその
まま用いたのでは、基板上に形成された配線パターンと
電子部品とを電気的および物理的に接合することができ
ない。このため、電子写真法により印刷可能であり、か
つ、基板上に形成された配線パターンと電子部品とを電
気的および物理的に接合可能な新規な接合材料を開発す
る必要がある。
In order to print a bonding material for electrically and physically bonding the wiring pattern formed on the substrate and the electronic component on the substrate, the present inventors have replaced the screen printing method with an electrophotographic method. We examined the use of the principle. Conventionally, cream solder that has been used as a bonding material is not suitable for printing by electrophotography. Also,
If the circuit-forming material composed of the above-mentioned chargeable powder is used as it is, it is impossible to electrically and physically bond the wiring pattern formed on the substrate and the electronic component. Therefore, it is necessary to develop a novel bonding material that can be printed by the electrophotographic method and that can electrically and physically bond the wiring pattern formed on the substrate and the electronic component.

【0012】接合材料を電子写真法により印刷するため
には、該材料として、トナーのような荷電性粒子から成
る粒状材料を用いることが必要であると考えられる。ま
た、配線パターンと電子部品とを電気的および物理的に
接合するためには、荷電性粒子中に存在する金属粒子と
して、上記のようなCu粒子に代えて、比較的低融点の
はんだ材料から成る粒子(以下、単にはんだ粒子とも言
う)を用いることが好ましいと考えられる。そこで、本
発明者らは、新規な接合材料の実現を試みて、はんだ粒
子を熱溶融性樹脂と共に熱溶融混練し、得られた常温で
固体の混合物を粉砕することにより、新規な荷電性粒子
(または粒状材料)を作製した。しかし、このようにし
て得られた荷電性粒子は、電子写真法により基板上に印
刷することは可能ではあるが、微細なパターンで正確に
基板上に印刷することは必ずしも十分ではないことが判
明した。これは、はんだ粒子を用いて得られた荷電性粒
子では、はんだ粒子および樹脂を含む混合物を粉砕する
際に、はんだ粒子が樹脂で完全に覆われずに露出する場
合があることに一因があると考えられる。
In order to print the bonding material by electrophotography, it is considered necessary to use a granular material composed of charged particles such as toner as the material. Further, in order to electrically and physically bond the wiring pattern and the electronic component, as the metal particles present in the chargeable particles, instead of the Cu particles as described above, a solder material having a relatively low melting point is used. It is considered preferable to use the particles (hereinafter, also simply referred to as solder particles). Therefore, the present inventors have attempted to realize a new bonding material, heat-melt and knead the solder particles together with the heat-meltable resin, and pulverize the solid mixture obtained at room temperature to obtain the new charged particles. (Or granular material) was made. However, although it is possible to print the charged particles thus obtained on the substrate by an electrophotographic method, it was found that accurate printing on the substrate with a fine pattern is not always sufficient. did. This is partly because the chargeable particles obtained by using the solder particles may be exposed without being completely covered with the resin when the mixture containing the solder particles and the resin is pulverized. It is believed that there is.

【0013】上述のような回路形成用材料である荷電性
粒子に用いられるCu粒子は、例えば析出法などによ
り、十分に小さい粒径、例えば約1μm以下の粒径を有
するように製造することが可能である。よって、金属粒
子としてCu粒子を用いる上述の荷電性粒子(回路形成
用材料)では、Cu粒子が露出せずに樹脂成分により十
分に覆われるように、用いるCu粒子の平均粒径を、上
述のような約3〜20μmの範囲にある目的の荷電性粒
子の平均粒径に応じて適切に選択することが可能であ
る。
The Cu particles used for the charged particles that are the above-mentioned circuit-forming material may be manufactured by a precipitation method or the like so as to have a sufficiently small particle size, for example, a particle size of about 1 μm or less. It is possible. Therefore, in the above-mentioned charged particles (material for forming a circuit) using Cu particles as the metal particles, the average particle diameter of the Cu particles used is set to the above-mentioned value so that the Cu particles are not exposed and are sufficiently covered with the resin component. It can be appropriately selected according to the average particle size of the target charged particles in the range of about 3 to 20 μm.

【0014】これに対してはんだ粒子は、合金であるは
んだ材料から成るために析出法により製造できず、一般
的にはアトマイズ法により、溶融状態のはんだ材料を噴
霧し、そのまま凝固させることによって製造される。よ
って、その製法上、Cu粒子と同程度に小さい粒径を有
するようなはんだ粒子を得ることは難しく、市販のはん
だ粒子の粒径は、最小でも約10μmであるのが現状で
ある。このため、金属粒子としてCu粒子の代わりには
んだ粒子を用いて上述のような新規な荷電性粒子を作製
する場合、金属粒子としてCu粒子を用いる場合に比べ
て、利用可能な金属粒子の粒径が限られており、比較的
大きな粒径を有するはんだ粒子を用いざるを得ず、金属
粒子が樹脂で完全に覆われずに露出することが多い。金
属粒子が少なくとも部分的に露出していると、荷電性粒
子を帯電させる際、帯電電荷が露出した金属粒子へと逃
げるので、荷電性粒子を一様に帯電させることができ
ず、このため印刷精度が低下すると考えられ得る。
On the other hand, solder particles cannot be manufactured by a precipitation method because they are composed of a solder material which is an alloy. Generally, they are manufactured by atomizing a molten solder material and solidifying it as it is. To be done. Therefore, it is difficult to obtain solder particles having a particle size as small as Cu particles due to the manufacturing method, and the particle size of commercially available solder particles is currently about 10 μm at the minimum. Therefore, when the solder particles are used as the metal particles instead of the Cu particles to produce the above-described new chargeable particles, the available particle diameter of the metal particles is larger than that when the Cu particles are used as the metal particles. However, there is no choice but to use solder particles having a relatively large particle size, and metal particles are often exposed without being completely covered with resin. If the metal particles are at least partially exposed, when the charged particles are charged, the charged charge escapes to the exposed metal particles, so that the charged particles cannot be uniformly charged, and therefore printing is performed. It can be considered that the accuracy is reduced.

【0015】本発明者らは更なる鋭意検討の結果、上記
のような問題を解決し、スクリーン印刷法を用いること
なく、電子写真法の原理を利用して、基体(例えば基板
などの被印刷体)上に所望のパターンで正確に印刷する
ことが可能な新規な接合材料を実現するに至った。尚、
以下に説明する本発明によって得られる接合材料は、電
子部品を基体(より詳細には基体に形成された配線パタ
ーン)に物理的および電気的に接合すること(換言すれ
ば、導電性接合または導電接続を確保すること)ができ
る材料であればよく、よって、何らかの処理を施すこと
により電子部品を基体に物理的および電気的に接合でき
る限り、接合前(例えば電子写真法による印刷の際)に
必ずしも導電性を示す必要はないことに留意されるべき
である。
As a result of further earnest studies, the present inventors have solved the above-mentioned problems, and utilize the principle of electrophotography without using a screen printing method to print a substrate (for example, a substrate to be printed). It has come to realize a novel bonding material capable of accurately printing a desired pattern on a body). still,
The bonding material obtained by the present invention described below is used for physically and electrically bonding an electronic component to a substrate (more specifically, a wiring pattern formed on the substrate) (in other words, conductive bonding or conductive bonding). As long as the electronic components can be physically and electrically bonded to the substrate by some treatment, it can be used before the bonding (for example, when printing by electrophotography). It should be noted that it does not necessarily have to be electrically conductive.

【0016】本発明の1つの要旨によれば、基体に形成
された配線パターンと電子部品とを接合するための接合
材料であって、金属粒子と、金属粒子を被覆する第1コ
ート層とを有する粒子を含み、第1コート層が荷電制御
剤およびシランカップリング剤を含む接合材料が提供さ
れる。このように、金属粒子が荷電制御剤およびシラン
カップリング剤を含む第1コート層で覆われた粒子は帯
電させることができ、よって荷電性を有するため、本発
明においてこのような粒子を荷電性粒子と呼ぶものとす
る。この荷電性粒子は、電子写真法に言うところのトナ
ーに用いられる、いわゆるトナー粒子と同程度の帯電特
性を有し得、荷電性粒子を帯電させて、電子写真法の原
理を用いて荷電性粒子を基体へ転写することにより、荷
電性粒子を基体上(より詳細には配線パターン、以下同
様)に供給することができる。
According to one aspect of the present invention, there is provided a joining material for joining a wiring pattern formed on a substrate and an electronic component, the joining material comprising metal particles and a first coat layer for covering the metal particles. A bonding material is provided that includes particles having a first coating layer that includes a charge control agent and a silane coupling agent. As described above, the particles in which the metal particles are covered with the first coating layer containing the charge control agent and the silane coupling agent can be charged, and thus have a charge property, and thus such particles are charged in the present invention. Let us call them particles. The chargeable particles may have charging characteristics similar to those of so-called toner particles used for toner in electrophotography, so that the charged particles are charged and charged with the principle of electrophotography. By transferring the particles to the substrate, the charged particles can be supplied onto the substrate (more specifically, the wiring pattern, and so on).

【0017】一般的に知られているように、シランカッ
プリング剤は有機ケイ素化合物であり、同一分子中に有
機官能基と加水分解性基とを有する。このようなシラン
カップリング剤は、その加水分解基によって金属などの
無機材料と結合し易いため、樹脂材料に比べて無機材料
となじみ易く(即ち、無機材料に対する濡れ性が高
く)、高い結合力で無機材料と結合する。よって、本発
明のように金属粒子を被覆する第1コート層にシランカ
ップリング剤を用いれば、金属粒子を荷電性粒子表面に
露出させることなく第1コート層により完全に被覆する
ことができ、荷電性粒子を一様に帯電させることが可能
となる。これにより、電子写真法の原理を用いて、この
ような荷電性粒子を微細なパターンで正確に(または高
精度で)基体上に配置(または供給)することが可能と
なる。尚、本発明は、接合材料に含まれる全ての荷電性
粒子において、金属粒子が第1コート層で被覆されてい
ることを必ずしも要するものではない。
As is generally known, the silane coupling agent is an organosilicon compound and has an organic functional group and a hydrolyzable group in the same molecule. Since such a silane coupling agent is easily bonded to an inorganic material such as a metal due to its hydrolyzable group, it is more compatible with the inorganic material than the resin material (that is, has high wettability to the inorganic material) and has a high bonding force. Binds with inorganic materials. Therefore, when the silane coupling agent is used in the first coat layer for coating the metal particles as in the present invention, the metal particles can be completely coated with the first coat layer without exposing the metal particles to the surface of the charged particles, It is possible to uniformly charge the charged particles. This makes it possible to arrange (or supply) such charged particles on a substrate accurately (or with high precision) in a fine pattern using the principle of electrophotography. It should be noted that the present invention does not necessarily require that the metal particles be coated with the first coat layer in all the charged particles contained in the bonding material.

【0018】上記のような本発明の接合材料は、荷電性
粒子のみから成る粒状材料であってよく、この場合、荷
電性粒子から成る接合材料を基体上に所望の接合パター
ンとして正確に印刷することができる。また、本発明の
接合材料は、荷電性粒子に加えて他のもの、例えば電子
写真法に言うところの外添剤などを含んでいてもよく、
この場合、荷電性粒子および外添剤を含む接合材料を基
体上に所望の接合パターンとして正確に印刷することが
できる。このような荷電性粒子から成る、または荷電性
粒子を含む接合材料は、電子写真法に言うところのトナ
ーに相当するものとして理解されるであろう。以下、理
解を容易にするために、本発明の接合材料を単に本発明
の荷電性粒子とも言うものとするが、本発明の接合材料
は荷電性粒子以外の他のものを含み得ることに留意され
るべきである。
The bonding material of the present invention as described above may be a granular material composed of only charged particles, in which case the bonding material composed of charged particles is accurately printed as a desired bonding pattern on the substrate. be able to. Further, the bonding material of the present invention may contain other materials in addition to the charged particles, such as an external additive referred to in electrophotography,
In this case, the bonding material containing the charged particles and the external additive can be accurately printed as a desired bonding pattern on the substrate. A bonding material composed of or containing such charged particles will be understood as a toner equivalent in electrophotography. Hereinafter, for ease of understanding, the bonding material of the present invention will be simply referred to as the charged particles of the present invention, but it should be noted that the bonding material of the present invention may include something other than the charged particles. It should be.

【0019】また、本発明の荷電性粒子(接合材料)
は、単独で用いられていわゆる1成分現像方式で印刷さ
れてよく、あるいは、例えば電子写真法に言うところの
キャリアなどと混合して用いられていわゆる2成分現像
方式または1.5成分現像方式で印刷されてもよい。荷
電性粒子をキャリアと混合した混合物(但し、1成分現
像方式の場合は荷電性粒子のみから成る)は、電子写真
法の分野で言うところの現像剤に相当するものとして理
解されよう。
Further, the charged particles (bonding material) of the present invention
May be used alone to be printed by a so-called one-component developing method, or may be used by being mixed with a carrier or the like in the electrophotographic method, so-called a two-component developing method or a 1.5-component developing method. It may be printed. A mixture in which charged particles are mixed with a carrier (however, in the case of a one-component developing system, it is composed of only charged particles) is understood as being equivalent to a developer in the field of electrophotography.

【0020】本発明の荷電性粒子においては、金属粒子
として、比較的低融点の金属材料から成る粒子(または
粉末)、例えば約300℃以下の融点、好ましくは約1
00〜250℃の融点を有するはんだ材料などから成る
粒子が用いられ得る。このように比較的低融点の金属材
料から成る粒子を用いれば、本発明の荷電性粒子を電子
写真法により基体上に所望のパターンで配置(印刷)し
た後、該荷電性粒子と接触するようにして電子部品を該
基体に配置し、得られた基板を単に熱処理に付すだけ
で、電子部品を基板に接合することができる。これは、
熱処理により金属粒子の金属材料をその融点以上に加熱
して一旦溶融させ、その後、冷却または放冷して凝固さ
せることにより、溶融および凝固した金属材料で、電子
部品と基板の配線パターン(例えばランド)との間を電
気的および物理的に接合することができるということに
基づいている。しかし、本発明はこれに限定されず、他
の手段によって電子部品と基板の配線パターンとの間を
接合するようにしてよく、電気的接合と物理的接合とを
それぞれ異なる材料を用いて実現するようにしてもよ
い。
In the charged particles of the present invention, as the metal particles, particles (or powders) made of a metal material having a relatively low melting point, for example, a melting point of about 300 ° C. or less, preferably about 1 are used.
Particles composed of solder material or the like having a melting point of 00 to 250 ° C. may be used. By using particles made of a metal material having a relatively low melting point as described above, the charged particles of the present invention are arranged (printed) on a substrate in a desired pattern by an electrophotographic method and then contacted with the charged particles. The electronic component can be bonded to the substrate by arranging the electronic component on the base body and subjecting the obtained substrate to heat treatment. this is,
The heat treatment heats the metal material of the metal particles to a temperature above its melting point to melt it once, and then cools or cools it to solidify it. ) Is based on the fact that it can be electrically and physically joined to and from. However, the present invention is not limited to this, and the electronic component and the wiring pattern of the substrate may be joined by other means, and the electrical joining and the physical joining are realized by using different materials. You may do it.

【0021】金属粒子は、例えば約0.01〜40μm
の粒径を有し得、好ましくは約0.01〜10μmの粒
径を有する。また、金属粒子は球形、回転楕円形、およ
び不定形などの任意の適切な形状を有し得る。金属粒子
は、例えばアトマイズ法を用いて、所定の金属材料から
成る金属インゴットを、その融点以上に加熱して完全に
溶融させ、溶融した金属材料を噴霧により液滴状に分散
し、空気などで冷却固化させて粉末状(または粒状物)
とし、必要に応じて分級することにより得られる。しか
し、本発明はこれに限定されず、金属粒子は他の任意の
適切な方法により製造され得る。特に、10μm以下の
粒径を有するはんだ材料から成る金属粒子は、上述した
ようにアトマイズ法によって製造することは容易ではな
いが、必ずしも不可能ではない。一般的に、アトマイズ
法により溶融状態のはんだ材料を噴霧して得られた粒子
は約30μmの粒径を中心に分布しており、10μm以
下の粒径を有する粒子も、粒子全体に比してわずかの量
ではあるが存在する。よって、このようにして得られた
粒子を分級することにより、10μm以下、例えば0.
01〜10μmの粒径を有する粒子のみを得ることがで
きる。しかし、これに限らず、他の適切な方法により1
0μm以下のはんだ粒子を製造することも可能であろ
う。
The metal particles have, for example, about 0.01 to 40 μm.
Particle size of about 0.01 to 10 μm, preferably about 0.01 to 10 μm. Also, the metal particles can have any suitable shape, such as spherical, spheroidal, and amorphous. The metal particles, for example, by using the atomization method, a metal ingot made of a predetermined metal material is heated to a temperature equal to or higher than its melting point to be completely melted, and the melted metal material is dispersed in a droplet form by spraying, and the like by air or the like. Powdered (or granular) by cooling and solidifying
It is obtained by classifying as necessary. However, the invention is not so limited and the metal particles may be produced by any other suitable method. In particular, metal particles made of a solder material having a particle size of 10 μm or less are not easy to manufacture by the atomizing method as described above, but it is not always impossible. Generally, particles obtained by spraying a molten solder material by an atomizing method are distributed around a particle size of about 30 μm, and particles having a particle size of 10 μm or less are also compared to the entire particles. It exists, albeit in a small amount. Therefore, by classifying the particles thus obtained, the particle size is 10 μm or less, for example, 0.
Only particles with a particle size of 01-10 μm can be obtained. However, it is not limited to this, and 1
It would be possible to produce solder particles of 0 μm and smaller.

【0022】このような金属粒子が第1コート層で覆わ
れて成る本発明の荷電性粒子は、金属粒子の粒径に第1
コート層の厚さを加えたものに等しい粒径を有し、例え
ば約10〜400μm、好ましくは10〜100μmの
粒径(当然、金属粒子の粒径よりも大きい)を有し得
る。
The chargeable particles of the present invention in which such metal particles are covered with the first coat layer have a particle size of the metal particles which is the first.
It can have a particle size equal to the thickness of the coating layer plus, for example, a particle size of about 10-400 μm, preferably 10-100 μm (of course larger than the particle size of the metal particles).

【0023】尚、本明細書を通じて金属粒子および荷電
性粒子の「粒径」とは、粒子が球形を有するとの仮定に
基づいて得られる、粒子から成る粒状物の数平均粒径を
言うものとする。
Throughout the present specification, the "particle size" of the metal particles and the chargeable particles means the number average particle size of the granules of the particles obtained on the assumption that the particles have a spherical shape. .

【0024】本発明において金属粒子に用いられる得る
はんだ材料は、一般にスズを主成分とし、鉛、銀、銅、
ビスマスおよびインジウムからなる群から選択される1
種以上の金属元素を含む。例えば、Sn−Pb系、Sn
−Ag系、Sn−Cu系、Sn−Ag−Cu系、Sn−
Ag−Bi−Cu系、Sn−Ag−Bi−In系などの
はんだ材料がある。環境への影響を考慮すれば、鉛を含
まない、いわゆる鉛フリーはんだ材料を用いることが好
ましいが、本発明はこれに限定されない。
The solder material that can be used for the metal particles in the present invention generally contains tin as a main component and contains lead, silver, copper,
1 selected from the group consisting of bismuth and indium
Contains at least one metal element. For example, Sn-Pb system, Sn
-Ag system, Sn-Cu system, Sn-Ag-Cu system, Sn-
There are solder materials such as Ag-Bi-Cu based and Sn-Ag-Bi-In based. Considering the influence on the environment, it is preferable to use a so-called lead-free solder material that does not contain lead, but the present invention is not limited to this.

【0025】また、第1コート層に含まれるシランカッ
プリング剤には、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−β
(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソ
シアネートプロピルトリエトキシシラン、および3−ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−トリエト
キシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プ
ロピルアミンの加水分解物などを用い得、好ましくはビ
ニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシランである。
The silane coupling agent contained in the first coat layer is, for example, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane,
β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane,
γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane,
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-
Methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-
Methacryloxypropyltriethoxysilane, N-β
(Aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-
Aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane,
γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine hydrolyzate, etc. Can be used, and vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, and vinyltriethoxysilane are preferable.

【0026】本発明の荷電性粒子において、荷電制御剤
は、荷電性粒子の表面を帯電させ、その帯電量を制御す
る役割を果たすものである。荷電制御剤の材料として
は、例えば、スチレン/アクリル共重合体、ポリエステ
ル(例えば塩素化ポリエステル、酸基過剰のポリエステ
ル)、ポリスチレン、アミン系金属化合物、アゾ系化合
物、塩素系パラフィン、銅フタロシアニンのスルホニル
アミンナフテン酸金属塩、脂肪酸の金属塩、および樹脂
酸石鹸、ならびにこれらの2種以上の混合物などが用い
られ、好ましくはスチレン/アクリル共重合体およびポ
リエステルである。荷電制御剤は、一般に金属粒子に比
べて非常に微細な粉末状の形態を有する。
In the chargeable particles of the present invention, the charge control agent plays a role of charging the surface of the chargeable particles and controlling the charge amount. Examples of materials for the charge control agent include styrene / acrylic copolymers, polyesters (eg, chlorinated polyesters, polyesters having excess acid groups), polystyrenes, amine-based metal compounds, azo-based compounds, chlorine-based paraffins, and copper phthalocyanine sulfonyls. Amine naphthenic acid metal salts, fatty acid metal salts, resin acid soaps, and mixtures of two or more thereof are used, and preferably styrene / acrylic copolymers and polyesters. The charge control agent generally has a very fine powdery morphology as compared with metal particles.

【0027】また、本発明のもう1つの要旨によれば、
基体に形成された配線パターンと電子部品とを接合する
ための接合材料であって、金属粒子と、金属粒子を被覆
する第1コート層と、第1コート層を被覆する第2コー
ト層とを有する粒子を含み、第1コート層がシランカッ
プリング剤を含み、第2コート層が荷電制御剤および樹
脂成分を含む接合材料が提供される。このように、金属
粒子がシランカップリング剤を含む第1コート層で覆わ
れ、更に、荷電制御剤および樹脂成分を含む第2コート
層で覆われた粒子もまた、電子写真法に言うところのト
ナーに用いられるトナー粒子と同程度の帯電特性を有す
る荷電性粒子であり、このような荷電性粒子を含む本発
明の接合材料もまた、電子写真法に言うところのトナー
に相当するものとして理解されよう。尚、本明細書にお
いて、金属粒子が第1コート層のみで覆われて成る上述
の荷電性粒子を1層タイプとし、金属粒子が第1コート
層および第2コート層に覆われて成るこの荷電性粒子を
2層タイプと呼ぶものとする。本発明の2層タイプの荷
電性粒子においても、本発明の1層タイプの荷電性粒子
におけるものと同様のシランカップリング剤、金属粒子
および荷電制御剤を用い得、これらについては説明を省
略するものとする。
According to another aspect of the present invention,
A bonding material for bonding a wiring pattern formed on a substrate to an electronic component, comprising metal particles, a first coat layer covering the metal particles, and a second coat layer covering the first coat layer. A bonding material is provided, which comprises particles having a first coating layer containing a silane coupling agent, and a second coating layer containing a charge control agent and a resin component. Thus, the particles in which the metal particles are covered with the first coat layer containing the silane coupling agent and further covered with the second coat layer containing the charge control agent and the resin component are also referred to in electrophotography. It is a chargeable particle having a charging property similar to that of a toner particle used in a toner, and the bonding material of the present invention containing such a chargeable particle is also understood to correspond to a toner in electrophotography. Will be done. In the present specification, the above-mentioned chargeable particles in which metal particles are covered only by the first coat layer are referred to as one-layer type, and the metal particles are covered by the first coat layer and the second coat layer. The functional particles are called a two-layer type. Also in the two-layer type chargeable particles of the present invention, the same silane coupling agent, metal particles and charge control agent as those in the one-layer type chargeable particles of the present invention can be used, and description thereof will be omitted. I shall.

【0028】本発明において用いられる樹脂成分は、金
属粒子および第1コート層とを覆って粒子の形態を付与
するように機能するものであり、用語「樹脂成分」は、
樹脂材料を主成分として含むもの(但し、その他の副成
分を含まず、樹脂材料のみから成るものをも包含する)
を言う。樹脂成分は、樹脂材料の他に、例えば活性剤な
どを含み得る。本発明の2層タイプの荷電性粒子に用い
られる樹脂材料には、例えばロジンおよびスチレン/ア
クリル共重合体などの熱溶融性樹脂材料が用いられ得
る。
The resin component used in the present invention functions so as to cover the metal particles and the first coat layer to give the morphology of the particles, and the term "resin component" means
Containing a resin material as a main component (however, including a resin material alone without other subcomponents)
Say The resin component may include, for example, an activator in addition to the resin material. As the resin material used for the two-layer type chargeable particles of the present invention, a heat-meltable resin material such as rosin and styrene / acrylic copolymer can be used.

【0029】このような本発明の2層タイプの荷電性粒
子は、金属粒子の粒径に第1コート層および第2コート
層の厚さを加えたものに等しい粒径を有し、例えば約1
0〜400μm、好ましくは10〜100μmの粒径
(当然、金属粒子の粒径よりも大きい)を有し得る。
Such a two-layer type chargeable particle of the present invention has a particle diameter equal to the particle diameter of the metal particle plus the thickness of the first coat layer and the second coat layer, for example, about 1
It may have a particle size of 0 to 400 μm, preferably 10 to 100 μm (of course larger than the particle size of the metal particles).

【0030】上記のような本発明の2層タイプの荷電性
粒子によれば、樹脂成分を含む第2コート層が荷電性粒
子表面を完全に被覆できない場合でも、金属粒子はシラ
ンカップリング剤を含む第1コート層により覆われてい
るので、金属粒子が荷電性粒子表面に露出することがな
い。よって、このような本発明の2層タイプの荷電性粒
子を含む接合材料によっても、上記のような本発明の1
層タイプの荷電性粒子を含む接合材料と同様の効果を奏
することができ、電子部品の実装において利用され得
る。
According to the two-layer type chargeable particles of the present invention as described above, even when the second coat layer containing the resin component cannot completely cover the surface of the chargeable particles, the metal particles contain the silane coupling agent. Since it is covered with the first coat layer containing the metal particles, the metal particles are not exposed on the surface of the charged particles. Therefore, even with such a bonding material containing the two-layer type charged particles of the present invention, the above-mentioned bonding material of the present invention 1
The effect similar to that of the bonding material containing the layer-type charged particles can be obtained, and the bonding material can be used in mounting electronic components.

【0031】更に、本発明の2層タイプの荷電性粒子に
よれば、シランカップリング剤を含む第1コート層が樹
脂成分を含む第2コート層により覆われているので、樹
脂成分としてフラックスと同様の成分から成るものを用
いれば、従来のクリームはんだにおいてフラックスによ
り得られる効果と同様の効果を得ることができる。具体
的には、ロジンを主成分として含み、更に例えばエチル
アミン塩酸塩などのアミンのハロゲン塩などの活性剤等
を含むものを、第2コート層の樹脂成分として用いれ
ば、はんだ材料から成る金属粒子の酸化を効果的に防止
でき、よって、配線パターンと電子部品とを接合する際
の金属粒子の溶融を助ける(または、金属粒子が溶融し
て得られる金属の濡れ性を向上させる)ことができる。
Further, according to the two-layer type charged particles of the present invention, since the first coat layer containing the silane coupling agent is covered with the second coat layer containing the resin component, the flux as the resin component is By using the same components, the same effect as that obtained by the flux in the conventional cream solder can be obtained. Specifically, when a resin containing rosin as a main component and an activator such as an amine halogen salt such as ethylamine hydrochloride is used as the resin component of the second coat layer, metal particles made of a solder material are used. Can be effectively prevented, and thus, the melting of the metal particles when joining the wiring pattern and the electronic component can be assisted (or the wettability of the metal obtained by melting the metal particles can be improved). .

【0032】また、樹脂成分に、荷電制御剤としての機
能をも果たし得る樹脂材料、例えばスチレン/アクリル
共重合体などを用いる場合には、第2コート層が樹脂材
料(樹脂成分)とは別に荷電制御剤を含んでいなくても
よい。
When a resin material that can also function as a charge control agent is used as the resin component, such as a styrene / acrylic copolymer, the second coat layer is separate from the resin material (resin component). The charge control agent may not be included.

【0033】上記のような本発明の2層タイプの荷電性
粒子もまた、該荷電性粒子を電子写真法により基体上に
所望のパターンで配置(印刷)した後、該荷電性粒子と
接触するようにして電子部品を該基体に配置し、得られ
た基板を単に熱処理に付すだけで、電子部品を基板に接
合することができる。これもまた、本発明の1層タイプ
の荷電性粒子と同様に、溶融および凝固した金属材料
で、電子部品と基板の配線パターン(例えばランド)と
の間を電気的および物理的に接合することができるとい
うことに基づくものである。
The two-layer type chargeable particles of the present invention as described above are also brought into contact with the chargeable particles after the chargeable particles are arranged (printed) on a substrate by electrophotography in a desired pattern. The electronic component can be bonded to the substrate by simply disposing the electronic component on the base body and subjecting the obtained substrate to heat treatment. This is also similar to the one-layer type charged particles of the present invention, in that the electronic component and the wiring pattern (for example, land) of the substrate are electrically and physically joined with a molten and solidified metal material. It is based on the fact that

【0034】尚、上述のような本発明の接合材料におい
て、1層タイプおよび2層タイプのいずれの荷電性粒子
も1つの金属粒子を含み得るが、本発明はこれに限定さ
れず、荷電性粒子が2つ以上の金属粒子を含んでいても
よい。更に、荷電性粒子が2つ以上の金属粒子を含む場
合には、これら金属粒子が互いに接触または融着して存
在していても、個々に離れて存在してもよい。
In the bonding material of the present invention as described above, both the one-layer type and the two-layer type chargeable particles may include one metal particle, but the present invention is not limited to this and the chargeability is not limited thereto. The particles may include more than one metal particle. Further, when the chargeable particles include two or more metal particles, these metal particles may be in contact with each other or fused to each other, or may be separated from each other.

【0035】また、上述のような本発明の接合材料にお
いて、いずれのタイプの荷電性粒子も、金属粒子および
荷電制御剤(および樹脂成分)に加えて、微量の他の成
分、例えば荷電性粒子を転写する際に、基体への荷電性
粒子の密着性を向上させるためにポリプロピレンなどの
離型剤などを含み得る。
In addition, in the bonding material of the present invention as described above, in addition to the metal particles and the charge control agent (and the resin component), any type of charged particles can be added to a trace amount of other components such as charged particles. A release agent such as polypropylene may be included in order to improve the adhesion of the charged particles to the substrate when transferring.

【0036】本発明の別の要旨によれば、シランカップ
リング剤および荷電制御剤を含む液状物に金属粒子を浸
けて、金属粒子がシランカップリング剤および荷電制御
剤を含む第1コート層で覆われた荷電性粒子を得ること
を含む荷電性粒子の製造方法が提供され、従って、基体
に形成された配線パターンと電子部品とを接合するため
の接合材料の製造方法であって、該荷電性粒子を含む接
合材料の製造方法が提供される。このような製造方法に
より、上述のような本発明の1層タイプの荷電性粒子を
含む接合材料を得ることができる。
According to another aspect of the present invention, the metal particles are soaked in a liquid material containing a silane coupling agent and a charge control agent so that the metal particles form a first coating layer containing the silane coupling agent and the charge control agent. There is provided a method of manufacturing charged particles, which comprises obtaining covered charged particles, and therefore a method of manufacturing a bonding material for bonding a wiring pattern formed on a substrate to an electronic component, the method comprising: Provided is a method of manufacturing a bonding material including a conductive particle. By such a manufacturing method, the bonding material containing the single-layer type charged particles of the present invention as described above can be obtained.

【0037】荷電制御剤は、本発明の上記のタイプの製
造方法のように予め荷電制御剤が分散された液状物を用
いることにより荷電性粒子に付与されてもよいが、シラ
ンカップリング剤を含むが荷電制御剤を含まない液状物
に金属粒子を浸けることにより、シランカップリング剤
を含む第1コート層を金属粒子の周囲に形成した後、得
られた粒子を荷電制御剤と共に混合することにより荷電
性粒子表面の第1コート層に荷電制御剤を付着させ、ま
たは、第1コート層中に荷電制御剤を添加するようにし
てもよい。
The charge control agent may be added to the chargeable particles by using a liquid material in which the charge control agent is previously dispersed as in the above-mentioned type of production method of the present invention. Forming a first coating layer containing a silane coupling agent around the metal particles by immersing the metal particles in a liquid containing but not containing the charge control agent, and then mixing the obtained particles with the charge control agent Alternatively, the charge control agent may be attached to the first coat layer on the surface of the chargeable particles, or the charge control agent may be added to the first coat layer.

【0038】本発明のもう1つの要旨にれば、シランカ
ップリング剤を含む液状物に金属粒子を浸けて、金属粒
子をシランカップリング剤を含む第1コート層で覆い、
得られた金属粒子を荷電制御剤および樹脂成分と混合し
た混合物と混練して粉砕し、これにより金属粒子がシラ
ンカップリング剤を含む第1コート層で被覆され、第1
コート層が荷電制御剤および樹脂成分を含む第2コート
層で被覆された荷電性粒子を得ることを含む荷電性粒子
の製造方法が提供され、従って、基体に形成された配線
パターンと電子部品とを接合するための接合材料の製造
方法であって、該荷電性粒子を含む接合材料の製造方法
が提供される。このような製造方法により、上述のよう
な本発明の2層タイプの荷電性粒子を含む接合材料を得
ることができる。
According to another aspect of the present invention, the metal particles are dipped in a liquid containing a silane coupling agent, and the metal particles are covered with a first coating layer containing the silane coupling agent.
The obtained metal particles are kneaded with a mixture obtained by mixing a charge control agent and a resin component and pulverized, whereby the metal particles are coated with a first coating layer containing a silane coupling agent,
Provided is a method for producing chargeable particles, which comprises obtaining a chargeable particle in which a coat layer is covered with a second coat layer containing a charge control agent and a resin component. Therefore, a wiring pattern and an electronic component formed on a substrate are provided. A method for manufacturing a bonding material for bonding, comprising: providing a bonding material containing the charged particles. By such a manufacturing method, the bonding material containing the above-mentioned two-layer type charged particles of the present invention can be obtained.

【0039】このような製造方法では、荷電制御剤は金
属粒子および樹脂成分と共に混合されてもよいが、荷電
制御剤を金属粒子および樹脂成分と共に混合せず、金属
粒子がシランカップリング剤を含む第1コート層で被覆
され、第1コート層が樹脂成分を含む第2コート層で被
覆された荷電性粒子を得た後に、得られた粒子の第2コ
ート層の表面に荷電制御剤を、例えば機械的衝撃力を加
えることにより固着するようにしてもよい。
In such a manufacturing method, the charge control agent may be mixed with the metal particles and the resin component, but the charge control agent is not mixed with the metal particles and the resin component, and the metal particles contain the silane coupling agent. After obtaining the chargeable particles coated with the first coat layer and the first coat layer being coated with the second coat layer containing a resin component, a charge control agent is provided on the surface of the second coat layer of the obtained particles, For example, they may be fixed by applying a mechanical impact force.

【0040】本発明のいずれのタイプの荷電性粒子を含
む接合材料の製造方法においても、シランカップリング
剤を含む液状物は溶剤を含んでいても、含んでいなくて
もよい。液状物が溶剤を含み、シランカップリング剤が
溶剤で希釈されている場合には、液状物に浸けた金属粒
子を必要に応じて乾燥または加熱することにより、シラ
ンカップリング剤と共に金属粒子に付着した溶剤を気化
させて除去することが好ましい。
In the method for producing a bonding material containing charged particles of any type of the present invention, the liquid material containing the silane coupling agent may or may not contain a solvent. When the liquid contains a solvent and the silane coupling agent is diluted with the solvent, the metal particles soaked in the liquid are dried or heated as necessary to adhere to the metal particles together with the silane coupling agent. It is preferable to vaporize and remove the solvent.

【0041】また、本発明のいずれのタイプの製造方法
においても、得られた荷電性粒子を必要に応じて分級し
てよく、および/または、造粒技術の分野で既知の表面
改質(例えば熱処理など)を行ってもよい。
Further, in any type of production method of the present invention, the obtained charged particles may be classified if necessary, and / or surface modification known in the field of granulation technology (for example, Heat treatment).

【0042】以上のような本発明によれば、電子部品の
実装において、配線パターンと電子部品とを接合するた
めの材料として好適に用いられる新規な接合材料および
その製造方法が提供される。本発明の接合材料は、スク
リーン印刷法を用いることなく、電子写真法の原理を応
用して転写により基体上(より詳細には基体上に形成さ
れた配線パターンの所定の箇所、例えばランド)に所望
のパターンで正確に供給することができ、更に、電子部
品を基体(より詳細には配線パターンの所定の箇所、例
えばランド)に接合することができる。
According to the present invention as described above, there is provided a novel joining material which is preferably used as a material for joining a wiring pattern and an electronic component in mounting an electronic component, and a manufacturing method thereof. The bonding material of the present invention is applied to the substrate (more specifically, a predetermined portion of the wiring pattern formed on the substrate, for example, a land) by transfer by applying the principle of electrophotography without using the screen printing method. It can be accurately supplied in a desired pattern, and furthermore, the electronic component can be bonded to the base body (more specifically, a predetermined portion of the wiring pattern, for example, a land).

【0043】従って、本発明の接合材料を用いて電子回
路基板を作製すれば、基板上の所定の位置、例えば微細
なランドパターン上にも接合材料(荷電性粒子)を確実
に生産性良く配置することができ、従って、電子回路基
板の高集積化、狭ピッチ化にも十分対応可能となる。
Therefore, if an electronic circuit board is manufactured using the bonding material of the present invention, the bonding material (charged particles) can be reliably and productively arranged at a predetermined position on the substrate, for example, a fine land pattern. Therefore, it is possible to sufficiently cope with high integration and narrow pitch of the electronic circuit board.

【0044】尚、本明細書において基体とは、配線パタ
ーンが形成され、該配線パターンと電子部品とを接合す
るための接合材料がその上に配置されるべきものを言
う。従って、用語「基体」は、シート状形態のもの(例
えば回路用基板)を包含するが、これに限定されるもの
ではなく、配線パターンが形成され、該配線パターンの
所定の箇所に電子部品を接合することを要するものであ
れば、いずれの形態(例えば筐体など)であってもよ
い。例えば、紙フェノール系材料、ガラスエポキシ系材
料、ポリイミドフィルム系材料、セラミック系材料、お
よび金属系材料などから成る基体に配線パターンが形成
された回路基板および多層積層基板(例えばビルドアッ
プ基板)などを本発明に用いることができる。
In the present specification, the term "base" means a substrate on which a wiring pattern is formed and on which a bonding material for bonding the wiring pattern and the electronic component is to be arranged. Therefore, the term "base" includes, but is not limited to, a sheet-like form (for example, a circuit board), and a wiring pattern is formed, and an electronic component is provided at a predetermined position of the wiring pattern. Any form (for example, housing) may be used as long as it requires joining. For example, a circuit board and a multilayer laminated board (such as a build-up board) in which a wiring pattern is formed on a base made of paper phenol-based material, glass epoxy-based material, polyimide film-based material, ceramic-based material, metal-based material, etc. It can be used in the present invention.

【0045】このような基体に形成される配線パターン
(ランドを含む)は、例えば銅、金、アルミニウム、お
よびはんだなどの材料から成っていてよい。配線パター
ンは、任意の適切な幅を有し得る。
The wiring pattern (including lands) formed on such a substrate may be made of a material such as copper, gold, aluminum and solder. The wiring pattern can have any suitable width.

【0046】本発明の接合材料は、基体が、配線パター
ンによって回路形成される回路用基板である場合に好適
に使用され得る。例えば、本発明によれば、幅50〜5
00μm、好ましくは60〜200μm、より好ましく
は80〜150μmのランドからなり、それぞれピッチ
0.1〜1.0μm、好ましくは0.12〜0.4μ
m、より好ましくは0.16〜0.3μmのランドパタ
ーン上にも本発明の接合材料の荷電性粒子を供給するこ
とができる。尚、用語「ランド」は、配線パターンの一
部分であり、その上に接合材料(本発明においては荷電
性粒子)が配置される部分または箇所、用語「幅」は、
1個のランドの最も短い長さ、用語「ピッチ」は、同一
の電子部品に関連する複数のランドのピッチ(即ち、電
子部品の電極のピッチに相当する)をそれぞれ言うもの
とする。
The bonding material of the present invention can be preferably used when the substrate is a circuit board on which a circuit is formed by a wiring pattern. For example, according to the invention, a width of 50-5
00 μm, preferably 60 to 200 μm, more preferably 80 to 150 μm, each having a pitch of 0.1 to 1.0 μm, preferably 0.12 to 0.4 μm.
The charged particles of the bonding material of the present invention can also be supplied onto a land pattern of m, more preferably 0.16 to 0.3 μm. The term "land" is a part of the wiring pattern, and the part or place on which the bonding material (chargeable particles in the present invention) is arranged, the term "width" is
The shortest length of one land, the term "pitch", refers to the pitch of a plurality of lands associated with the same electronic component (ie, corresponding to the pitch of the electrodes of the electronic component).

【0047】本発明を用いて配線パターンと接合される
電子部品には、半導体部品(例えば、いわゆるQFP
(クアッド・フラット・パッケージ)部品、CSP(チ
ップ・スケール・パッケージ)部品、およびSOP(シ
ングル・アウトサイド・パッケージ)部品など)、チッ
プ部品(例えば、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、イ
ンダクタなど)、ならびにコネクタなどが含まれる。本
発明の接合材料は、特に狭ピッチの電子部品、例えば
0.4mm、0.3mmまたはそれ以下の電極ピッチを
有するQFP部品および0.65mm、0.5mm、
0.4mmまたはそれ以下の電極ピッチを有するCSP
部品などを回路基板に接合するための微細なランドパタ
ーンにも好適に用いられる。
Electronic parts to be joined to a wiring pattern using the present invention include semiconductor parts (for example, so-called QFP).
(Quad flat package) components, CSP (chip scale package) components, and SOP (single outside package) components), chip components (eg resistors, capacitors, transistors, inductors, etc.), and connectors Etc. are included. The bonding material of the present invention is particularly suitable for electronic components having a narrow pitch, such as QFP components having an electrode pitch of 0.4 mm, 0.3 mm or less and 0.65 mm, 0.5 mm.
CSP with an electrode pitch of 0.4 mm or less
It is also suitably used for a fine land pattern for joining components and the like to a circuit board.

【0048】以上説明してきたように、本発明の荷電性
粒子は、接合材料として使用されるものである。しか
し、本発明の荷電性粒子を回路形成用材料として用いる
ことももちろん可能である。この場合には、電子部品を
基体に接合することを要せず、例えばグリーンシートな
どの回路パターンを形成すべき基体上に本発明の荷電性
粒子を電子写真法により印刷することにより、荷電性粒
子から成る回路パターンを形成することができる。この
ように本発明の荷電性粒子を回路形成用材料として用い
る場合には、金属粒子として、例えば、銅、金および銀
などの比較的高融点の金属材料から成る粒子を用いるこ
とができる。このような高融点の金属材料は、例えば約
0.01〜10μmの粒径を有し得、また例えば球形、
回転楕円形、および不定形などの任意の適切な形状を有
し得、例えばアトマイズ法および析出法などの任意の適
切な方法により製造され得る。
As described above, the charged particles of the present invention are used as a bonding material. However, it is of course possible to use the charged particles of the present invention as a material for forming a circuit. In this case, it is not necessary to bond the electronic component to the substrate, and the chargeable particles of the present invention are printed by an electrophotographic method on the substrate on which a circuit pattern such as a green sheet is to be formed. A circuit pattern of particles can be formed. Thus, when the charged particles of the present invention are used as a material for forming a circuit, particles made of a metal material having a relatively high melting point such as copper, gold and silver can be used as the metal particles. Such high melting point metallic material may have a particle size of, for example, about 0.01 to 10 μm, and may have, for example, a spherical shape,
It may have any suitable shape, such as spheroid, and amorphous, and may be manufactured by any suitable method such as atomization and precipitation.

【0049】上記のように本発明の荷電性粒子を回路形
成用材料として用いる場合においても、接合材料として
用いる場合と同様に、金属粒子をシランカップリング剤
を含む第1コート層により完全に被覆することができる
ので、電子写真法の原理を用いて、微細なパターンで正
確に基体上に配置(または供給)することが可能である
という効果を奏し得る。
Even when the charged particles of the present invention are used as the circuit-forming material as described above, the metal particles are completely covered with the first coating layer containing the silane coupling agent, as in the case of using the bonding material. Therefore, it is possible to obtain the effect that the principle of electrophotography can be used to accurately arrange (or supply) a fine pattern on a substrate.

【0050】また、本発明の荷電性粒子を回路形成用材
料として用いる場合には、基体への荷電性粒子の定着性
を考慮して、必要に応じて種々の適切な処理を施して荷
電性粒子をより強い定着力で基体に定着させるようにし
てもよい。例えば、荷電性粒子を基体に印刷した後、基
板を熱処理に付したり、表面層に定着剤を含ませた荷電
性粒子を用いることにより、荷電性粒子を基体により強
い定着力で定着させることができる。更に、本発明の荷
電性粒子を回路形成用材料として用いる場合、荷電性粒
子から成る回路パターンが形成されたグリーンシートな
どの基体を積層して焼成することにより、多層積層板を
形成することも可能である。
When the chargeable particles of the present invention are used as a material for forming a circuit, various appropriate treatments may be applied as necessary in consideration of the fixability of the chargeable particles to the substrate. The particles may be fixed to the substrate with a stronger fixing force. For example, after the charged particles are printed on the substrate, the substrate is subjected to a heat treatment, or the charged particles having a surface layer containing a fixing agent are used to fix the charged particles to the substrate with a stronger fixing force. You can Further, when the charged particles of the present invention are used as a material for forming a circuit, a multilayer laminated plate may be formed by stacking and firing a substrate such as a green sheet on which a circuit pattern of charged particles is formed. It is possible.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】以下、本発明の2つの実施形態な
らびにその利用形態について、図面を参照しながら説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, two embodiments of the present invention and usage forms thereof will be described with reference to the drawings.

【0052】(実施形態1)本実施形態の接合材料は、
図1に示すような金属粒子1が第1コート層2で被覆さ
れた荷電性粒子10により構成される。第1コート層2
はシランカップリング剤3中に荷電制御剤4が分散され
て成る。
(Embodiment 1) The bonding material of this embodiment is
The metal particles 1 as shown in FIG. 1 are composed of the charged particles 10 coated with the first coat layer 2. First coat layer 2
Is composed of a silane coupling agent 3 and a charge control agent 4 dispersed therein.

【0053】金属粒子1は、例えばSn−Pb系、Sn
−Ag系、Sn−Cu系、Sn−Ag−Cu系、Sn−
Ag−Bi−Cu系、Sn−Ag−Bi−In系などの
はんだ材料から成り、例えばアトマイズ法などにより製
造されて、約0.01〜10μmの粒径を有し得る。
The metal particles 1 are, for example, Sn--Pb type, Sn
-Ag system, Sn-Cu system, Sn-Ag-Cu system, Sn-
It may be made of a solder material such as Ag-Bi-Cu based or Sn-Ag-Bi-In based, and may be manufactured by, for example, an atomizing method and have a particle size of about 0.01 to 10 μm.

【0054】第1コート層2のシランカップリング剤3
には、上述のような任意の適切な材料が用いられ得る
が、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキ
シシランまたはビニルトリエトキシシランを用い得る。
また、荷電制御剤4には、上述のような任意の適切な材
料が用いられ得るが、例えばスチレンアクリルを用い得
る。第1コート層2の厚さは、例えば約0.01〜10
μmであり得、一般的には金属粒子の粒径よりも小さ
い。
Silane coupling agent 3 for first coat layer 2
Can be any suitable material as described above, for example vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane or vinyltriethoxysilane.
Further, as the charge control agent 4, any suitable material as described above can be used, but styrene acrylic can be used, for example. The thickness of the first coat layer 2 is, for example, about 0.01 to 10
can be μm and is generally smaller than the particle size of the metal particles.

【0055】上記のような荷電性粒子10から成る接合
材料は、いわゆる湿式法により、荷電制御剤4が分散さ
れたシランカップリング剤3に金属粒子1を浸けて取り
出すことにより製造され得る。シランカップリング剤3
は、一般的に常温で液体であり、これに金属粒子1を浸
けて取り出すと、金属粒子1の表面がシランカップリン
グ剤3で完全に被覆される。このときシランカップリン
グ剤3は、その加水分解性基により金属粒子1と結合し
ているので、金属粒子1の表面から容易に除去されず、
粘着性の液状物の形態で金属粒子1の表面を覆う。荷電
制御剤4は、予めシランカップリング剤3に分散されて
いてもよいが、荷電制御剤4を含まないシランカップリ
ング剤3に金属粒子1を浸けて取り出し、その後、得ら
れた粒子に荷電制御剤4を付着させる(例えば荷電制御
剤4を単に「まぶす」)ことによって荷電制御剤4をシ
ランカップリング剤3に付着または添加することによっ
ても荷電性粒子10を得ることができる。荷電性粒子1
0は、例えば約10〜400μm、好ましくは10〜1
00μmの粒径(当然、金属粒子1の粒径よりも大き
い)を有する。
The bonding material composed of the chargeable particles 10 as described above can be manufactured by a so-called wet method by immersing the metal particles 1 in the silane coupling agent 3 in which the charge control agent 4 is dispersed and taking it out. Silane coupling agent 3
Is generally a liquid at room temperature, and when the metal particles 1 are dipped in and taken out, the surfaces of the metal particles 1 are completely covered with the silane coupling agent 3. At this time, since the silane coupling agent 3 is bonded to the metal particle 1 by the hydrolyzable group, it cannot be easily removed from the surface of the metal particle 1,
The surface of the metal particles 1 is covered with a sticky liquid material. The charge control agent 4 may be dispersed in the silane coupling agent 3 in advance, but the metal particles 1 are dipped in the silane coupling agent 3 not containing the charge control agent 4 and taken out, and then the obtained particles are charged. The charged particles 10 can also be obtained by attaching or adding the charge control agent 4 to the silane coupling agent 3 by attaching the control agent 4 (for example, simply “spraying” the charge control agent 4). Charged particles 1
0 is, for example, about 10 to 400 μm, preferably 10 to 1
It has a particle size of 00 μm (which is naturally larger than the particle size of the metal particles 1).

【0056】得られた荷電性粒子10から成る接合材料
(粒状材料)において、金属粒子1の金属材料、シラン
カップリング剤3および荷電制御剤4は、接合材料全体
を基準として、それぞれ約50〜90重量%、約5〜4
9.5重量%および約0.5〜5重量%(但し、これら
の合計が100を超えない)の割合で存在する。
In the obtained bonding material (granular material) composed of the charged particles 10, the metal material of the metal particles 1, the silane coupling agent 3 and the charge control agent 4 are each about 50 to 50 on the basis of the entire bonding material. 90% by weight, about 5-4
It is present in proportions of 9.5% by weight and about 0.5-5% by weight, provided that their sum does not exceed 100.

【0057】以上のような荷電性粒子から成る本実施形
態の接合材料は、電子部品の実装において、配線パター
ンと電子部品とを接合するための材料として好適に用い
られる。本実施形態の接合材料は、スクリーン印刷法を
用いることなく、後述の利用形態のようにして、電子写
真法の原理を応用して転写により基体上(より詳細には
基体上に形成された配線パターンの所定の箇所上、例え
ばランド上)に所望のパターンで供給することができ
る。本実施形態の接合材料の荷電性粒子は、シランカッ
プリング剤により金属粒子が完全に被覆されて、荷電性
粒子表面に露出しないので、荷電性粒子を一様に帯電さ
せることができ、荷電性粒子を微細なパターンで正確に
基体上に供給することが可能となる。
The bonding material of the present embodiment composed of the charged particles as described above is preferably used as a material for bonding the wiring pattern and the electronic component in mounting the electronic component. The bonding material of the present embodiment is applied to the substrate (more specifically, the wiring formed on the substrate by transfer using the principle of electrophotography without using the screen printing method, as in the usage pattern described later). It can be supplied in a desired pattern on a predetermined portion of the pattern, for example, on a land). The chargeable particles of the bonding material of the present embodiment are completely covered with the metal particles by the silane coupling agent and are not exposed on the surface of the chargeable particles, so that the chargeable particles can be uniformly charged and the chargeable particles can be charged. The particles can be accurately supplied onto the substrate in a fine pattern.

【0058】尚、本実施形態の接合材料の荷電性粒子
は、例えば離型剤(ポリプロピレンなど)などの微量の
他の成分をシランカップリング剤中に分散された状態で
第1コート層中に含んでいてもよい。また、本実施形態
の接合材料は上記のような荷電性粒子の他に、例えば外
添剤(例えばシリカなど)を含んでいてもよい。更に、
本実施形態においては、荷電性粒子が1つの金属粒子を
含むものとして説明したが、本発明はこれに限定され
ず、金属粒子がシランカップリング剤で被覆される限
り、荷電性粒子は1つまたはそれ以上の金属粒子を含ん
でいてよい。
The charged particles of the bonding material of the present embodiment are dispersed in the silane coupling agent in a small amount of other components such as a release agent (polypropylene, etc.) in the first coat layer. May be included. Further, the bonding material of the present embodiment may include, for example, an external additive (such as silica) in addition to the above-mentioned charged particles. Furthermore,
In the present embodiment, the chargeable particles are described as including one metal particle, but the present invention is not limited to this, and as long as the metal particle is coated with the silane coupling agent, one chargeable particle is included. Or it may contain more metal particles.

【0059】(実施形態2)本実施形態の接合材料は、
図2に示すような金属粒子1が第1コート層2および第
2コート層6で被覆された荷電性粒子11により構成さ
れる。第1コート層2はシランカップリング剤3から成
り、第2コート層6は樹脂成分5に荷電制御剤4が分散
されて成る。尚、図2において、図1の実施形態の荷電
性粒子と同様の部材には同様の番号を付すものとする。
(Embodiment 2) The bonding material of this embodiment is
The metal particles 1 as shown in FIG. 2 are composed of the charged particles 11 covered with the first coat layer 2 and the second coat layer 6. The first coat layer 2 is composed of a silane coupling agent 3, and the second coat layer 6 is composed of a resin component 5 and a charge control agent 4 dispersed therein. Note that, in FIG. 2, the same members as those of the charged particles of the embodiment of FIG.

【0060】金属粒子1、シランカップリング剤3およ
び荷電制御剤4には、実施形態1と同様の材料を用いる
ことができ、金属粒子1および荷電制御剤4は実施形態
1と同様の寸法を有し得る。また、第1コート層2は、
実施形態1と同様の厚さを有し得る。
The metal particles 1, the silane coupling agent 3 and the charge control agent 4 can be made of the same materials as those in the first embodiment, and the metal particles 1 and the charge control agent 4 have the same dimensions as those in the first embodiment. Can have. In addition, the first coat layer 2 is
It may have the same thickness as in the first embodiment.

【0061】第2コート層6の樹脂成分5の主成分であ
る樹脂材料には、例えばロジンやスチレン/アクリル共
重合体などの熱溶融性樹脂を用い、好ましくはスチレン
/アクリル共重合体である。樹脂成分5は、このような
樹脂材料の他に活性剤などを含み得る。第2コート層6
の厚さは、例えば約0.01〜10μmであり得、一般
的には金属粒子の粒径よりも小さい。荷電性粒子11も
また、例えば約10〜400μm、好ましくは10〜1
00μmの粒径(当然、金属粒子1の粒径よりも大き
い)を有する。
As the resin material which is the main component of the resin component 5 of the second coat layer 6, for example, a heat-melting resin such as rosin or styrene / acryl copolymer is used, and preferably styrene / acryl copolymer. . The resin component 5 may include an activator and the like in addition to such a resin material. Second coat layer 6
Can have a thickness of, for example, about 0.01 to 10 μm, and is generally smaller than the particle size of the metal particles. The charged particles 11 are also, for example, about 10 to 400 μm, preferably 10 to 1 μm.
It has a particle size of 00 μm (which is naturally larger than the particle size of the metal particles 1).

【0062】得られた荷電性粒子11から成る接合材料
(粒状材料)において、金属粒子1の金属材料、シラン
カップリング剤3、荷電制御剤4および樹脂成分5は、
接合材料全体を基準として、それぞれ50〜85重量
%、5〜44.5重量%、0.5〜5重量%および5〜
10重量%(但し、これらの合計が100を超えない)
の割合で存在する。
In the obtained bonding material (granular material) consisting of the charged particles 11, the metal material of the metal particles 1, the silane coupling agent 3, the charge control agent 4 and the resin component 5 are
50-85% by weight, 5-44.5% by weight, 0.5-5% by weight and 5-
10% by weight (however, the total of these does not exceed 100)
Exist in the ratio of.

【0063】上記のような荷電性粒子11から成る接合
材料は、以下のようにして製造される。まず、シランカ
ップリング剤3に荷電制御剤4を分散させずに用いる点
以外は実施形態1と同様にして、いわゆる湿式法によ
り、シランカップリング剤3から成る第1コート層2で
金属粒子1を被覆する。これにより得られた第1コート
層2で覆われた金属粒子1を、荷電制御剤4および樹脂
成分5と混合して、樹脂成分5の熱溶融性樹脂の軟化点
以上の温度、例えば約100〜200℃で熱溶融混練す
る。その後、得られた混合物をカッターミルなどで粉砕
して粒状物とする。このとき、混合物への剪断力の加わ
り方によっては、樹脂成分5が粒子から部分的に剥がれ
る場合があり得るが、金属粒子1とシランカップリング
剤3から成る第1コート層2との間の結合力が十分に強
いため、第1コート層2は金属粒子1に接合したまま残
留し、金属粒子1が露出することが回避され得る。その
後、必要に応じて、得られた粒状物をふるいなどで分級
し、分級した粒状物に対して造粒技術の分野で既知の表
面改質(例えば熱処理や、ボールミルおよびミキサなど
を用いる処理)を施し、これに、例えばシリカなどの外
添剤を添加して混合することにより外添処理する。これ
により、金属粒子がシランカップリング剤を含む第1コ
ート層で被覆され、第1コート層が荷電制御剤および樹
脂成分を含む第2コート層で被覆された荷電性粒子を含
む接合材料が製造され得る。
The bonding material composed of the charged particles 11 as described above is manufactured as follows. First, in the same manner as in Embodiment 1 except that the charge control agent 4 is used without being dispersed in the silane coupling agent 3, the first coating layer 2 made of the silane coupling agent 3 is used to form the metal particles 1 by a so-called wet method. To cover. The metal particles 1 covered with the first coat layer 2 thus obtained are mixed with the charge control agent 4 and the resin component 5, and the temperature of the resin component 5 is equal to or higher than the softening point of the heat-meltable resin, for example, about 100. Hot melt kneading at ~ 200 ° C. After that, the obtained mixture is pulverized by a cutter mill or the like to obtain a granular material. At this time, depending on how the shearing force is applied to the mixture, the resin component 5 may be partially peeled from the particles. However, between the metal particles 1 and the first coating layer 2 composed of the silane coupling agent 3. Since the bonding force is sufficiently strong, the first coat layer 2 remains bonded to the metal particles 1 and the metal particles 1 can be prevented from being exposed. Then, if necessary, the obtained granules are classified with a sieve, and the classified granules are subjected to surface modification known in the field of granulation technology (for example, heat treatment or treatment using a ball mill and a mixer). Is added, and an external additive such as silica is added to and mixed with the external additive for external treatment. Thereby, the bonding material containing the charged particles in which the metal particles are coated with the first coating layer containing the silane coupling agent and the first coating layer is coated with the second coating layer containing the charge control agent and the resin component is manufactured. Can be done.

【0064】以上のような荷電性粒子から成る本実施形
態の接合材料も実施形態1と同様に、電子部品の実装に
おいて、配線パターンと電子部品とを接合するための材
料として好適に用いられる。本実施形態の接合材料も実
施形態1と同様に、スクリーン印刷法を用いることな
く、後述の利用形態のようにして、電子写真法の原理を
応用して転写により基体上(より詳細には基体上に形成
された配線パターンの所定の箇所上、例えばランド上)
に所望のパターンで供給することができる。本実施形態
の接合材料の荷電性粒子は、少なくともシランカップリ
ング剤により金属粒子が完全に被覆されて、荷電性粒子
表面に露出しないので、荷電性粒子を一様に帯電させる
ことができ、荷電性粒子を微細なパターンで正確に基体
上に供給することが可能となる。
Like the first embodiment, the bonding material of the present embodiment composed of charged particles as described above is also suitably used as a material for bonding the wiring pattern and the electronic component in mounting the electronic component. As in the case of the first embodiment, the bonding material of the present embodiment does not use the screen printing method and is transferred onto the substrate (more specifically, the substrate by applying the principle of the electrophotographic method as in the usage pattern described later). (On a predetermined part of the wiring pattern formed above, for example, on a land)
Can be supplied in any desired pattern. The chargeable particles of the bonding material of the present embodiment, at least the metal particles are completely covered with the silane coupling agent and are not exposed to the surface of the chargeable particles, so that the chargeable particles can be uniformly charged and charged. It is possible to accurately supply the functional particles in a fine pattern onto the substrate.

【0065】尚、本実施形態の接合材料の荷電性粒子
は、例えば離型剤(ポリプロピレンなど)などの微量の
他の成分を樹脂成分中に分散された状態で第2コート層
中に含んでいてもよい。また、本実施形態の接合材料も
実施形態1と同様に、上記のような荷電性粒子の他に、
例えば外添剤(例えばシリカなど)を含んでいてもよ
い。更に、本実施形態においても実施形態1と同様に、
荷電性粒子が1つの金属粒子を含むものとして説明した
が、本発明はこれに限定されず、金属粒子がシランカッ
プリング剤で被覆される限り、荷電性粒子は1つまたは
それ以上の金属粒子を含んでいてよい。
The chargeable particles of the bonding material of the present embodiment contain a slight amount of other components such as a release agent (polypropylene, etc.) in the second coat layer in a state of being dispersed in the resin component. You may stay. Further, the bonding material of the present embodiment is the same as in the first embodiment, in addition to the charged particles as described above,
For example, it may contain an external additive (such as silica). Further, also in the present embodiment, as in the first embodiment,
Although the charged particles are described as including one metal particle, the present invention is not limited thereto, and the charged particle may be one or more metal particles as long as the metal particles are coated with the silane coupling agent. May be included.

【0066】(利用形態)以下、上述のような本発明の
実施形態における接合材料(荷電性粒子)を電子部品の
実装プロセスに利用して、基体に形成された配線パター
ンと電子部品とを接合する方法について、「1.基体上
への荷電性粒子の供給」と、「2.荷電性粒子を用いた
電子部品と配線パターンとの接合」とに分けて図面を参
照しながら説明する。
(Usage Mode) Hereinafter, the bonding material (chargeable particles) in the above-described embodiment of the present invention is used in the mounting process of the electronic component to bond the wiring pattern formed on the substrate to the electronic component. The method for doing so will be described separately with reference to the drawings, "1. Supply of charged particles onto a substrate" and "2. Bonding of electronic component and wiring pattern using charged particles".

【0067】1.基体上への荷電性粒子の供給(接合パ
ターンの形成) 以下に詳述するように、まず、上述の実施形態のような
接合材料の荷電性粒子を、図3に示すような接合パター
ン形成装置20を用いて基体29の上に所望のパターン
で供給し、荷電性粒子27から成る接合パターン(また
は荷電性粒子パターン)を形成する。
1. Supply of Chargeable Particles to Substrate (Formation of Bonding Pattern) As described below in detail, first, chargeable particles of a bonding material as in the above-described embodiment are bonded to a bonding pattern forming apparatus as shown in FIG. 20 is used to supply a desired pattern on the substrate 29 to form a bonding pattern (or a charged particle pattern) composed of the charged particles 27.

【0068】図3に示す接合パターン形成装置20に
は、円筒状回転ドラム本体21と、その円筒表面上に設
けられた導電性膜22で構成される回転ドラムが備えら
れ、導電性膜22の上には光導電体23が設けられてい
る。この回転ドラムは、図中に矢印31で示す方向に回
転可能である。回転ドラムの周囲には、光導電体23の
表面を初期化するための初期化装置24と、初期化した
光導電体23の表面に電荷を供給して、光導電体23の
表面を第1電位に一様に帯電させるための帯電器25
と、光導電体23に潜像パターン(図示せず)を形成す
るように、第1電位に帯電した光導電体23の表面の所
定の領域に光照射する光照射装置26と、第2電位に帯
電した荷電性粒子27を光導電体23の表面に供給する
荷電性粒子供給装置28とが配設されている。また、基
体29の被転写面に対して背面側には、光導電体23の
表面に付着した荷電性粒子27から成る接合パターンを
基体29に転写する転写装置30が配置されている。初
期化装置24、帯電器25、光照射装置26、荷電性粒
子供給装置28、および転写装置30は、それぞれ制御
装置36に接続されている。基体29は、転写装置30
と、光導電体23が設けられた回転ドラム(即ち、回転
ドラム本体21および導電性膜22)との間に、矢印3
2で示す向きで実質的に一定速度で搬送され、矢印33
の方向に取り出される。
The bonding pattern forming apparatus 20 shown in FIG. 3 is provided with a rotary drum composed of a cylindrical rotary drum body 21 and a conductive film 22 provided on the surface of the cylinder. A photoconductor 23 is provided on the top. This rotary drum is rotatable in the direction indicated by arrow 31 in the figure. Around the rotating drum, an initialization device 24 for initializing the surface of the photoconductor 23, and an electric charge are supplied to the surface of the initialized photoconductor 23 so that the surface of the photoconductor 23 is first moved. Charger 25 for uniformly charging the electric potential
And a light irradiation device 26 for irradiating light onto a predetermined region of the surface of the photoconductor 23 charged to the first potential so as to form a latent image pattern (not shown) on the photoconductor 23, and a second potential. A charged particle supply device 28 for supplying the charged particles 27 charged to the surface of the photoconductor 23 is provided. In addition, a transfer device 30 that transfers the bonding pattern, which is composed of the charged particles 27 attached to the surface of the photoconductor 23, to the substrate 29 is disposed on the back side of the transfer surface of the substrate 29. The initialization device 24, the charger 25, the light irradiation device 26, the charged particle supply device 28, and the transfer device 30 are each connected to a control device 36. The substrate 29 is a transfer device 30.
And a rotary drum provided with the photoconductor 23 (that is, the rotary drum body 21 and the conductive film 22), an arrow 3
2 is conveyed at a substantially constant speed in the direction indicated by 2, and the arrow 33
Is taken out in the direction of.

【0069】図3に示す接合パターン形成装置20を用
いる接合パターン形成方法は、図4に示すプロセスフロ
ーのように連続的に実施される。概略的には、光導電体
を初期化する工程、光導電体を帯電させる工程、潜像パ
ターンを形成する工程、荷電性粒子を付着させる工程、
および荷電性粒子を転写する工程を1サイクルとして連
続的に繰り返し行う。以下、接合パターンの形成方法に
ついてより具体的に説明する。図5〜9は、各工程にお
ける概略図であり、いずれも回転ドラムの中心を下方に
して示す。
The bonding pattern forming method using the bonding pattern forming apparatus 20 shown in FIG. 3 is continuously carried out as in the process flow shown in FIG. Generally, a step of initializing the photoconductor, a step of charging the photoconductor, a step of forming a latent image pattern, a step of attaching chargeable particles,
The step of transferring the charged particles and one step is continuously repeated. Hereinafter, the method for forming the bonding pattern will be described more specifically. 5 to 9 are schematic diagrams in each process, and all show the center of the rotating drum downward.

【0070】I.光導電体を初期化する工程 図5に示すように、まず最初に、初期化装置24を用い
て、光導電体23に光照射して光導電体23の表面の電
荷を除去して光導電体を実質的に帯電していない状態に
することによって、光導電体23を初期化する。このと
き、前のサイクルによって光導電体23の表面に残留し
得る荷電性粒子(図示せず)をブラシまたはブレードな
ど(図示せず)を用いて除去してもよい。光導電体23
は、この初期化工程における光照射が終了すると絶縁性
(即ち電荷が通過しない状態)となり、光導電体23の
表面を均一な状態にすることができる。
I. Step of Initializing Photoconductor As shown in FIG. 5, first, an initialization device 24 is used to irradiate the photoconductor 23 with light to remove charges on the surface of the photoconductor 23 and to perform photoconduction. The photoconductor 23 is initialized by leaving the body substantially uncharged. At this time, charged particles (not shown) that may remain on the surface of the photoconductor 23 in the previous cycle may be removed by using a brush or a blade (not shown). Photoconductor 23
Becomes insulative (that is, a state in which electric charges do not pass) when the light irradiation in this initialization step is completed, and the surface of the photoconductor 23 can be made uniform.

【0071】II.光導電体を帯電させる工程 以上のようにして初期化された光導電体23の表面に、
図6に示すように、帯電器25を用いて電荷を供給し、
光導電体23の表面を第1電位に一様に帯電させる。帯
電器25は、例えば、タングステンワイヤー(図示せ
ず)を光導電体23の表面から離して配置し、光導電体
23の所定の帯電化領域以外にコロナイオンを飛散させ
ないようにアルミなどの金属でシールドして構成するこ
とができる。このワイヤーに適切な電圧を印加して、こ
れによって発生した正(場合によっては負)のイオンを
光導電体23の表面に与えることによって、光導電体2
3の表面を所定の第1電位に帯電させることができる。
II. Step of charging the photoconductor On the surface of the photoconductor 23 initialized as described above,
As shown in FIG. 6, a charger 25 is used to supply an electric charge,
The surface of the photoconductor 23 is uniformly charged to the first potential. The charger 25 is, for example, a tungsten wire (not shown) arranged apart from the surface of the photoconductor 23, and is made of a metal such as aluminum so as not to scatter corona ions other than a predetermined charged region of the photoconductor 23. It can be configured as a shield. By applying an appropriate voltage to this wire, the positive (possibly negative) ions generated thereby are applied to the surface of the photoconductor 23, whereby the photoconductor 2
The surface of 3 can be charged to a predetermined first potential.

【0072】III.潜像パターンを形成する工程 次に、図7に示すように、光照射装置(例えばレーザ光
発生装置)26を用いて、所望の接合パターンと反転し
たネガパターンで光導電体23に光(例えばレーザ光)
を照射する。光導電体23は、光が照射されているとき
に導電性になって帯電電荷を逃がす性質を有するので、
光照射領域34に存在していた帯電電荷は、光導電体2
3の光が照射された部分(図中に斜線にて示す部分)か
ら下層の導電性膜22に逃げる。この導電性膜22は回
転ドラム本体21を通して接地されている。他方、ポジ
パターンを有する非光照射領域35に位置する光導電体
23は絶縁性のまま保持されるので、非光照射領域35
には帯電電荷が残留する。これにより、所望の接合パタ
ーンと同じポジパターンで、帯電電荷から成る潜像パタ
ーンを形成することができる。
III. Step of Forming Latent Image Pattern Next, as shown in FIG. 7, a light irradiation device (for example, a laser beam generator) 26 is used to apply light (for example, light) to the photoconductor 23 with a negative pattern that is the reverse of the desired bonding pattern. Laser light)
Irradiate. Since the photoconductor 23 has the property of becoming conductive and releasing charged charges when irradiated with light,
The charged charges existing in the light irradiation region 34 are transferred to the photoconductor 2
3 escapes from the light-irradiated portion (hatched portion in the figure) to the lower conductive film 22. The conductive film 22 is grounded through the rotary drum body 21. On the other hand, since the photoconductor 23 located in the non-light-irradiated region 35 having the positive pattern is kept as an insulating material, the non-light-irradiated region 35 is
A charged electric charge remains in. This makes it possible to form a latent image pattern composed of charged charges in the same positive pattern as the desired bonding pattern.

【0073】光照射装置26は、光導電体23を導電性
にし、所望の接合パターンを得るのに十分な強度および
結像度を有するものであれば特に限定されないが、レー
ザ光発生装置、ならびに発光ダイオード、蛍光灯および
ハロゲンランプを光源とする装置などを用いることがで
きる。このような装置を用いて、例えば、光をドラム面
上を軸方向に走査させながら、光を変調するかまたはシ
ャッタで制御することによって、光導電体23の表面の
所定の領域に光照射し得る。
The light irradiation device 26 is not particularly limited as long as it makes the photoconductor 23 conductive and has sufficient strength and image formation degree to obtain a desired bonding pattern. A device using a light emitting diode, a fluorescent lamp, or a halogen lamp as a light source can be used. With such a device, for example, while scanning the light on the drum surface in the axial direction, the light is modulated or controlled by a shutter to irradiate a predetermined area on the surface of the photoconductor 23 with the light. obtain.

【0074】IV.荷電性粒子を付着させる工程 図8に示すように、前もって上述の本発明の実施形態の
荷電性粒子(接合材料、場合により外添剤も含む)を入
れた荷電性粒子供給装置28を用いて、第2電位に帯電
した荷電性粒子27を第2電位と反対の極性の第1電位
に帯電した光導電体23の表面に供給する。例えば、接
合材料を構成する荷電性粒子27(場合によっては荷電
性粒子27および外添剤)を、例えばフェライトなどの
キャリアと共に荷電性粒子供給装置28の内部で撹拌混
合して、キャリア表面から荷電性粒子27に電荷を移動
させることによって、荷電性粒子27を第2電位に帯電
させ、そして、帯電させた荷電性粒子27を磁気ブラシ
法などによって光導電体23の表面に供給することがで
きる。ここで、キャリアには、例えば電子供与性コート
樹脂を用いることができ、この場合にはキャリアから荷
電性粒子27に電子を付与して荷電性粒子27を負に帯
電させることができる。荷電性粒子27は、上述したよ
うに、シランカップリング剤を含むコート層により被覆
されているので、均一に帯電する。
IV. Step of Attaching Chargeable Particles As shown in FIG. 8, a chargeable particle supply device 28 containing the chargeable particles (bonding material and optionally an external additive) of the embodiment of the present invention described above is used in advance. , The charged particles 27 charged to the second potential are supplied to the surface of the photoconductor 23 charged to the first potential having a polarity opposite to the second potential. For example, the chargeable particles 27 (in some cases, the chargeable particles 27 and the external additive) that form the bonding material are mixed with stirring inside a chargeable particle supply device 28 together with a carrier such as ferrite, and charged from the carrier surface. By transferring an electric charge to the chargeable particles 27, the chargeable particles 27 can be charged to the second potential, and the charged chargeable particles 27 can be supplied to the surface of the photoconductor 23 by a magnetic brush method or the like. . Here, for example, an electron donating coat resin can be used as the carrier, and in this case, the carrier can impart electrons to the chargeable particles 27 to negatively charge the chargeable particles 27. As described above, the charged particles 27 are coated with the coating layer containing the silane coupling agent, and thus are uniformly charged.

【0075】第1電位と反対極性の第2電位に帯電し、
光導電体23の表面に供給された荷電性粒子27は、こ
の荷電性粒子27と、非光照射領域35に残留した帯電
電荷との静電引力により非光照射流域35に付着する。
他方、光照射領域34には荷電性粒子27と引き合う電
荷が存在せず、荷電性粒子27は光照射領域34に付着
しない。これにより、帯電電荷から成る潜像パターンと
同じパターンで、荷電性粒子27から成る接合パターン
を光導電体23の表面に形成することができる。
Charged to a second potential having a polarity opposite to the first potential,
The chargeable particles 27 supplied to the surface of the photoconductor 23 adhere to the non-light-irradiated flow region 35 by the electrostatic attraction between the chargeable particles 27 and the charged charges remaining in the non-light-irradiated region 35.
On the other hand, there is no charge that attracts the charged particles 27 in the light irradiation area 34, and the charged particles 27 do not adhere to the light irradiation area 34. As a result, a bonding pattern composed of the charged particles 27 can be formed on the surface of the photoconductor 23 in the same pattern as the latent image pattern composed of the charged charges.

【0076】V.荷電性粒子を転写する工程 その後、図9に示すように、回転ドラムの周速度と等し
く、同期化された速度で基体29を転写装置29と回転
ドラムとの間を通して搬送させながら、転写装置30を
用いて、光導電体23の表面に形成された荷電性粒子2
7から成る接合パターンを基体29の上に転写する。例
えば、光導電体23と基体29との間に電界を発生さ
せ、これにより誘発された静電引力によって荷電性粒子
27が光導電体23と基体29との間の空間を光導電体
23から基体29に向かって飛翔し、基体29に付着す
る。これにより、接合パターンを構成する荷電性粒子2
7が光導電体23と基体29とに同時に接触しない状態
で(即ち非接触式で)、荷電性粒子27(接合パター
ン)を基体29に転写させることが可能である。あるい
は、導電体23の表面に形成された荷電性粒子27から
成る接合パターンを圧着などにより接触式で基体29に
転写することもできる。
V. Then, as shown in FIG. 9, the transfer device 30 transfers the substrate 29 between the transfer device 29 and the rotating drum at a synchronized speed equal to the peripheral speed of the rotating drum. The charged particles 2 formed on the surface of the photoconductor 23 using
The bonding pattern consisting of 7 is transferred onto the substrate 29. For example, an electric field is generated between the photoconductor 23 and the base 29, and the electrostatic attraction induced by the electric field causes the charged particles 27 to move from the photoconductor 23 to the space between the photoconductor 23 and the base 29. It flies toward the base body 29 and adheres to the base body 29. As a result, the charged particles 2 forming the bonding pattern
It is possible to transfer the charged particles 27 (bonding pattern) to the substrate 29 while the photoconductor 7 and the photoconductor 23 and the substrate 29 are not simultaneously in contact with each other (that is, in a non-contact manner). Alternatively, the bonding pattern composed of the charged particles 27 formed on the surface of the conductor 23 can be transferred to the substrate 29 by a contact method by pressure bonding or the like.

【0077】以上のようにして、上述の実施形態のよう
な接合材料の荷電性粒子を基体上に所望のパターンで印
刷(供給)することができ、よって所望の接合パターン
(または荷電性粒子パターン)を形成することができ
る。接合パターンは、上述の実施形態の荷電性粒子は均
一に帯電させられて転写されるために、基体上により正
確および確実に形成され得る。尚、荷電性粒子は、基体
に形成された配線パターンと電子部品とを接合するため
に用いられるので、配線パターン上に、より詳細には配
線パターンの所定の箇所上に供給される。例えば、荷電
性粒子は配線パターンのランド上に位置するように供給
され、よって、接合パターンはランドパターンに対応し
て形成される。
As described above, the charged particles of the bonding material as in the above-described embodiment can be printed (supplied) on the substrate in a desired pattern, so that the desired bonding pattern (or charged particle pattern) can be obtained. ) Can be formed. The bonding pattern can be formed more accurately and reliably on the substrate because the charged particles of the above-described embodiment are uniformly charged and transferred. Since the charged particles are used for joining the wiring pattern formed on the base and the electronic component, they are supplied onto the wiring pattern, more specifically, onto a predetermined portion of the wiring pattern. For example, the charged particles are supplied so as to be located on the land of the wiring pattern, and thus the bonding pattern is formed corresponding to the land pattern.

【0078】上記のようにして1つの基体上に、荷電性
粒子から成る接合パターンを形成した後、回転ドラムを
更に回転させて光導電体を初期化する工程に戻して再び
初期化し、新たな基体上に所望の接合パターンを形成す
ることができる。
After the bonding pattern made of charged particles is formed on one substrate as described above, the rotary drum is further rotated to return to the step of initializing the photoconductor, and the photoconductor is initialized again. A desired bonding pattern can be formed on the substrate.

【0079】尚、上記の説明では、第1電位をプラスの
電位とし、第2電位をマイナスの電位としたが、場合に
よってはマイナスの電位としてもよい。また、転写様式
(正転写または反転転写)に応じて適切に選択すること
ができる。
In the above description, the first potential is the positive potential and the second potential is the negative potential, but it may be the negative potential in some cases. Further, it can be appropriately selected depending on the transcription mode (forward transcription or reverse transcription).

【0080】2.荷電性粒子を用いた電子部品と配線パ
ターンとの接合 次に、上述のようにして基体上に所望のパターンで正確
に供給された荷電性粒子を用いて配線パターンと電子部
品とを接合する方法について説明する。
2. Joining of electronic component and wiring pattern using charged particles Next, a method of joining a wiring pattern and an electronic component using charged particles accurately supplied in a desired pattern on the substrate as described above Will be described.

【0081】まず、電子部品の被接合箇所が基体上の荷
電性粒子と接触するように、電子部品を基体の所定の箇
所に配置する。このとき、実施形態1のような1層タイ
プの荷電性粒子では、シランカップリング剤がその粘着
性により電子部品を基体に仮止めするように機能する。
また、実施形態2のような2層タイプの荷電性粒子で
は、電子部品を基体上に配置する前に、樹脂成分の熱溶
融性樹脂材料の軟化点以上の温度でごく短時間の熱処理
に付して、熱溶融性樹脂材料を軟化または部分的に溶融
させ、その後、電子部品の被接合箇所が基体上の荷電性
粒子と接触するように電子部品を基体の所定の箇所に配
置し、これによって、電子部品が容易に動かない程度に
電子部品を基体に仮止めすることが好ましい。
First, the electronic component is arranged at a predetermined position on the substrate so that the bonded portion of the electronic component comes into contact with the charged particles on the substrate. At this time, in the single-layer type chargeable particle as in the first embodiment, the silane coupling agent functions to temporarily fix the electronic component to the base due to its adhesiveness.
In addition, in the two-layer type chargeable particle as in the second embodiment, before the electronic component is placed on the substrate, it is subjected to a heat treatment for a very short time at a temperature equal to or higher than the softening point of the heat melting resin material of the resin component. Then, the heat-fusible resin material is softened or partially melted, and then the electronic component is arranged at a predetermined position on the substrate so that the bonded portion of the electronic component comes into contact with the charged particles on the substrate. Therefore, it is preferable to temporarily fix the electronic component to the base to such an extent that the electronic component does not move easily.

【0082】その後、電子部品を配置した基体をリフロ
ー炉に通して電子部品の耐熱温度(例えば約300℃、
更には約250℃)未満、金属粒子の金属材料(はんだ
材料)の融点以上の温度、例えば210〜240℃、好
ましくは220〜230℃に加熱して金属粒子を少なく
とも部分的に溶融させ、複数の金属粒子を互いに融合化
して電子部品の被接合部と配線パターンのランドとを繋
ぎ、次いで室温まで冷却または放冷して、溶融した金属
材料を電子部品の被接合部と配線パターンのランドとを
繋いだ状態で固化させる。
After that, the substrate on which the electronic parts are arranged is passed through a reflow furnace and the heat-resistant temperature of the electronic parts (for example, about 300 ° C.,
Further, the temperature is lower than about 250 ° C.) or higher than the melting point of the metal material (solder material) of the metal particles, for example, 210 to 240 ° C., preferably 220 to 230 ° C. to melt the metal particles at least partially, The metal particles of are fused together to connect the bonded part of the electronic component and the land of the wiring pattern, and then cooled or allowed to cool to room temperature, and the molten metal material is bonded to the bonded part of the electronic component and the land of the wiring pattern. Solidify while connecting.

【0083】このリフロー工程において、シランカップ
リング剤および荷電制御剤は、実施形態1の1層タイプ
の荷電性粒子および実施形態2の2層タイプの荷電性粒
子のいずれの場合にも溶融状態の金属材料の外に排出さ
れて集まる。また、実施形態2の2層タイプの荷電性粒
子の場合に接合材料中に存在する樹脂成分の樹脂材料
は、樹脂材料に熱溶融性樹脂を用いる場合には、一般的
に金属粒子の金属材料よりも低い融点を有するので金属
粒子が溶融するより前に溶融し、その後に溶融状態とな
った金属粒子と分離し、シランカップリング剤などと混
じった状態で固化する。
In this reflow step, the silane coupling agent and the charge control agent are in a molten state in both cases of the one-layer type charged particles of the first embodiment and the two-layer type charged particles of the second embodiment. Collected outside the metallic material. The resin material of the resin component present in the bonding material in the case of the two-layer type charged particles of the second embodiment is generally a metal material of metal particles when a heat-meltable resin is used as the resin material. Since it has a lower melting point, it melts before the metal particles melt, and then separates from the metal particles in a molten state and solidifies in a state mixed with a silane coupling agent or the like.

【0084】この結果、電子部品と基体上の配線パター
ンとが金属粒子の金属材料によって物理的および電気的
に接合されて、十分な接合強度および導通性が確保され
る。
As a result, the electronic component and the wiring pattern on the substrate are physically and electrically bonded by the metal material of the metal particles, and sufficient bonding strength and conductivity are secured.

【0085】以上のようにして、本実施形態の接合材料
を用いれば、電子写真法の原理を応用して、配線パター
ンが形成された基体上の所定の位置(例えばランドパタ
ーン上)に荷電性粒子を正確および確実に供給するこ
と、ならびに、この荷電性粒子を用いて電子部品を基体
に接合することができる。
As described above, when the bonding material of this embodiment is used, the principle of electrophotography is applied, and the chargeability is given to a predetermined position (for example, on the land pattern) on the substrate on which the wiring pattern is formed. The particles can be accurately and reliably supplied, and electronic components can be bonded to the substrate using the charged particles.

【0086】尚、上述の利用形態では、接合材料が荷電
粒子のみから成る場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されない。例えば、接合材料が荷電粒子に加え
て外添剤などを含む場合、外添剤もまた荷電粒子と共に
基体上に印刷され、基体上に荷電性粒子および外添剤を
含む接合材料から成る所望の接合パターンを形成するこ
とができることは、当業者であれば容易に理解されるで
あろう。
In the above-described usage form, the case where the bonding material is composed of only charged particles has been described, but the present invention is not limited to this. For example, if the bonding material includes an external additive or the like in addition to the charged particles, the external additive is also printed on the substrate together with the charged particles, and the desired bonding material containing the charged particles and the external additive is formed on the substrate. Those skilled in the art will readily understand that the bonding pattern can be formed.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明によれば、電子部品の実装におい
て、基体に形成された配線パターンと電子部品とを接合
するために好適に用いられる新規な接合材料およびその
製造方法が提供される。本発明の接合材料は、スクリー
ン印刷法を用いることなく、電子写真法の原理を応用し
て転写により基体上に所望のパターンで供給することが
できる。本発明の接合材料の荷電性粒子は、金属粒子が
シランカップリング剤により被覆されて、荷電性粒子表
面に露出しないので、荷電性粒子を一様に帯電させるこ
とができ、荷電性粒子を、よって接合材料を、微細なパ
ターンで正確に基体上に供給することが可能となる。
According to the present invention, there is provided a novel joining material which is preferably used for joining a wiring pattern formed on a substrate to an electronic component in mounting the electronic component, and a method for producing the same. The bonding material of the present invention can be applied in a desired pattern on a substrate by transfer by applying the principle of electrophotography without using a screen printing method. The chargeable particles of the bonding material of the present invention are such that the metal particles are coated with the silane coupling agent and are not exposed to the surface of the chargeable particles, so that the chargeable particles can be uniformly charged, and the chargeable particles are Therefore, the bonding material can be accurately supplied onto the base in a fine pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の1つの実施形態における接合材料を
構成する荷電性粒子の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of charged particles constituting a bonding material according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明のもう1つの実施形態における接合材
料を構成する荷電性粒子の概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of charged particles constituting a bonding material according to another embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の利用形態において用いられる接合パ
ターン形成装置の概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a bonding pattern forming apparatus used in the application mode of the present invention.

【図4】 本発明の利用形態において接合パターンを連
続的に形成するためのプロセスフロー図である。
FIG. 4 is a process flow diagram for continuously forming a bonding pattern in the application form of the present invention.

【図5】 本発明の利用形態における接合パターンの形
成方法を説明する概略工程図である。
FIG. 5 is a schematic process diagram illustrating a method for forming a bonding pattern according to a mode of use of the present invention.

【図6】 本発明の利用形態における接合パターンの形
成方法を説明する概略工程図である。
FIG. 6 is a schematic process diagram illustrating a method for forming a bonding pattern according to the usage mode of the present invention.

【図7】 本発明の利用形態における接合パターンの形
成方法を説明する概略工程図である。
FIG. 7 is a schematic process diagram illustrating a method for forming a bonding pattern according to a usage mode of the present invention.

【図8】 本発明の利用形態における接合パターンの形
成方法を説明する概略工程図である。
FIG. 8 is a schematic process diagram illustrating a method for forming a bonding pattern according to the application mode of the present invention.

【図9】 本発明の利用形態における接合パターンの形
成方法を説明する概略工程図である。
FIG. 9 is a schematic process diagram illustrating a method for forming a bonding pattern according to a usage mode of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属粒子 2 第1コート層 3 シランカップリング剤 4 荷電制御剤 5 樹脂成分 6 第2コート層 10、11、27 荷電性粒子 20 接合パターン形成装置 21 回転ドラム本体 22 導電性膜 23 光導電体 24 初期化装置 25 帯電器 26 光照射装置 28 荷電性粒子供給装置 29 基体 30 転写装置 31、32、33 矢印 34 光照射領域 35 非光照射領域 36 制御装置 1 metal particles 2 First coat layer 3 Silane coupling agent 4 Charge control agent 5 resin components 6 Second coat layer 10, 11, 27 charged particles 20 Bonding pattern forming device 21 Rotating drum body 22 Conductive film 23 Photoconductor 24 Initialization device 25 charger 26 Light irradiation device 28 Chargeable Particle Supply Device 29 base 30 transfer device 31, 32, 33 arrows 34 Light irradiation area 35 Non-light irradiation area 36 Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古澤 彰男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5E319 BB01 CC33 CD29 GG15 5E343 BB54 BB78 DD72 FF02 GG08 GG11 5F044 LL01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akio Furusawa             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 5E319 BB01 CC33 CD29 GG15                 5E343 BB54 BB78 DD72 FF02 GG08                       GG11                 5F044 LL01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体に形成された配線パターンと電子部
品とを接合するための接合材料であって、金属粒子と、
金属粒子を被覆する第1コート層とを有する荷電性粒子
を含み、第1コート層が荷電制御剤およびシランカップ
リング剤を含む接合材料。
1. A bonding material for bonding a wiring pattern formed on a substrate and an electronic component, comprising metal particles,
A bonding material comprising: charged particles having a first coat layer covering metal particles, the first coat layer containing a charge control agent and a silane coupling agent.
【請求項2】 基体に形成された配線パターンと電子部
品とを接合するための接合材料であって、金属粒子と、
金属粒子を被覆する第1コート層と、第1コート層を被
覆する第2コート層とを有する荷電性粒子を含み、第1
コート層がシランカップリング剤を含み、第2コート層
が荷電制御剤および樹脂成分を含む接合材料。
2. A bonding material for bonding a wiring pattern formed on a substrate to an electronic component, comprising metal particles,
A first coat layer that covers the metal particles; and a second coat layer that covers the first coat layer.
A bonding material in which the coating layer contains a silane coupling agent, and the second coating layer contains a charge control agent and a resin component.
【請求項3】 樹脂成分が、ロジンおよびスチレン/ア
クリル共重合体から選択される1種またはそれ以上の材
料を含む、請求項1または2に記載の接合材料。
3. The bonding material according to claim 1, wherein the resin component contains one or more materials selected from rosin and styrene / acrylic copolymer.
【請求項4】 金属粒子がはんだ材料から成る、請求項
1〜3のいずれかに記載の接合材料。
4. The bonding material according to claim 1, wherein the metal particles are made of a solder material.
【請求項5】 はんだ材料が、鉛、銀、銅、ビスマスお
よびインジウムからなる群から選択される1種以上の金
属元素と、スズとから成る、請求項4に記載の接合材
料。
5. The bonding material according to claim 4, wherein the solder material comprises tin and one or more metal elements selected from the group consisting of lead, silver, copper, bismuth and indium.
【請求項6】 金属粒子が0.01〜40μmの粒径を
有する、請求項1〜5のいずれかに記載の接合材料。
6. The bonding material according to claim 1, wherein the metal particles have a particle size of 0.01 to 40 μm.
【請求項7】 荷電性粒子が10〜400μmの粒径を
有する、請求項1〜6のいずれかに記載の接合材料。
7. The bonding material according to claim 1, wherein the chargeable particles have a particle size of 10 to 400 μm.
【請求項8】 基体に形成された配線パターンと電子部
品とを接合するための請求項1に記載の接合材料の製造
方法であって、シランカップリング剤および荷電制御剤
を含む液状物に金属粒子を浸けることを含む、接合材料
の製造方法。
8. The method for producing a bonding material according to claim 1, which is used for bonding a wiring pattern formed on a substrate and an electronic component, wherein a liquid material containing a silane coupling agent and a charge control agent is added to a metal. A method of making a bonding material comprising dipping particles.
【請求項9】 基体に形成された配線パターンと電子部
品とを接合するための請求項2に記載の接合材料の製造
方法であって、シランカップリング剤を含む液状物に金
属粒子を浸けて、シランカップリング剤を含む第1コー
ト層で金属粒子を覆い、得られた金属粒子ならびに荷電
制御剤および樹脂成分を混合した混合物を混練して粉砕
することを含む、接合材料の製造方法。
9. The method for producing a bonding material according to claim 2, which is used for bonding a wiring pattern formed on a substrate and an electronic component, wherein metal particles are dipped in a liquid material containing a silane coupling agent. A method for producing a bonding material, which comprises covering the metal particles with a first coating layer containing a silane coupling agent, and kneading and pulverizing the mixture of the obtained metal particles, the charge control agent and the resin component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1711044A2 (en) * 2004-12-02 2006-10-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method of transferring components onto a surface

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1711044A2 (en) * 2004-12-02 2006-10-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method of transferring components onto a surface
EP1711044A3 (en) * 2004-12-02 2008-07-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method of transferring components onto a surface

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