JP2005302845A - Electronic parts mounter, manufacturing method thereof, and conductive adhesive - Google Patents

Electronic parts mounter, manufacturing method thereof, and conductive adhesive Download PDF

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孝史 北江
Seiichi Nakatani
誠一 中谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic parts mounter capable of withstanding hierarchical mounting in electronic parts mounters for mounting electronic parts, by using a conductive adhesive. <P>SOLUTION: The electronic parts mounter is provided with wiring electrodes 9, external electrodes 2, 3 of electronic parts, and a conductive adhesive 4 having a resin 7 and a conductive filler 8 as main components and connecting to the wiring electrodes 9 and the external electrodes 2, 3 electrically. The conductive filler 8 has at least two or more kinds of metal. At least some parts of the surfaces of a core layer 6 formed of a first metal are covered with a second metal 5 that is different from the first metal 6. The rate of solution of the first metal 6 to the molten state of the metal forming the outermost layer of the external electrode 2 is made slower than the rate of solution of the second metal 5 to the molten state. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する分野において、導電性接着剤を用いて接続する電子部品実装体、電子部品実装体の製造方法、および導電性接着剤に関するものである。   The present invention relates to an electronic component mounting body that is connected using a conductive adhesive, a method for manufacturing the electronic component mounting body, and a conductive adhesive in the field of mounting electronic components on a substrate.

近年、環境問題からハンダに含まれる鉛の使用を規制する傾向が高まり、鉛フリーハンダを用いた部品実装技術の開発が盛んに行われている。   In recent years, due to environmental problems, the tendency to restrict the use of lead contained in solder has increased, and component mounting technology using lead-free solder has been actively developed.

従来の共晶ハンダ(63Sn37Pb)の代替材料としては、Sn−Ag−Cu系などの鉛フリーハンダが開発されて、既に実用化されている。   As an alternative material for the conventional eutectic solder (63Sn37Pb), lead-free solder such as Sn-Ag-Cu has been developed and already put into practical use.

しかし、二次実装や階層実装に用いられてきた高温ハンダ(8Sn−2Ag−Pb:溶融温度285℃など)の代替となる金属組成は開発されておらず、高温ハンダの鉛フリー化技術が無いのが現状である。そのため、階層実装(両面実装やモジュールをマザー基板に実装する場合などの様に、数回リフロー工程を経る実装形態)の時に、一次実装時に用いた鉛フリーハンダが再溶融するなどの問題が出てきている。   However, no metal composition has been developed as an alternative to high-temperature solder (8Sn-2Ag-Pb: melting temperature 285 ° C., etc.) that has been used for secondary and hierarchical mounting, and there is no lead-free technology for high-temperature solder is the current situation. For this reason, problems such as re-melting of lead-free solder used during primary mounting occur during hierarchical mounting (mounting forms that undergo several reflow processes, such as when double-sided mounting or modules are mounted on a mother board). It is coming.

一方、樹脂中に導電性フィラーを分散させた導電性接着剤を用いた部品実装技術が近年注目されている。導電性接着剤はペースト状やフィルム状のものが良く使用されており、導電性フィラーも銀や銅、或いはプラスチックビーズに金メッキされたものなど、多くの種類が存在する。また、部品を実装する場合には200℃以下と比較的低温で硬化させることができ、その後は熱硬化型樹脂を使用している場合には、高温に暴露しても溶融しないという利点がある。   On the other hand, component mounting technology using a conductive adhesive in which a conductive filler is dispersed in a resin has attracted attention in recent years. Conductive adhesives are often used in the form of pastes or films, and there are many types of conductive fillers such as silver, copper, or gold-plated plastic beads. Moreover, when mounting components, it can be cured at a relatively low temperature of 200 ° C. or lower, and thereafter, when a thermosetting resin is used, there is an advantage that it does not melt even when exposed to high temperatures. .

しかし、一般的に使用されている汎用部品の多くは外部電極にSnメッキ(或いは90Sn10Pbメッキ、Sn−Biメッキなど)が施されており、その融点はSnで231℃、90Sn10Pbで183℃と低い。そのため、導電性接着剤を用いてこれらの部品を実装した電子部品実装体を、更に階層実装する場合、部品の外部電極の最外層(Snなど)が再溶融し、導電性フィラーとの接続パスが切れてしまうことがある。   However, many of the general-purpose parts that are generally used have Sn plating (or 90Sn10Pb plating, Sn-Bi plating, etc.) applied to the external electrodes, and their melting points are as low as 231 ° C for Sn and 183 ° C for 90Sn10Pb. . Therefore, when the electronic component mounting body in which these components are mounted using a conductive adhesive is further hierarchically mounted, the outermost layer (Sn, etc.) of the external electrode of the component is remelted, and the connection path with the conductive filler May be cut off.

この課題に対して、部品の外部電極に銀やパラジウム、ニッケルなど高融点材料を用いて、階層実装時に再溶融しないような構成で解決している例もある(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−307947号公報
In some cases, this problem is solved by using a high melting point material such as silver, palladium, or nickel for the external electrode of the component so that it is not melted again at the time of hierarchical mounting (for example, see Patent Document 1).
JP 2001-307947 A

しかしながら、現在流通している多くの部品の外部電極はSn或いはそれを含む合金系であるため、特許文献1に示す方法では、使用できる部品が大きく制限されてしまうという欠点がある。   However, since the external electrodes of many parts currently in circulation are Sn or an alloy system containing the same, the method shown in Patent Document 1 has a drawback that usable parts are greatly limited.

このように、現状、高温ハンダの代替材料は無く、階層実装時に1次実装で使用した(鉛フリー)ハンダが再溶融してしまうという課題がある。また、再溶融しない導電性接着剤を部品接続材料として使用した場合においても、部品の外部電極(Snメッキ[融点232℃]など)が再溶融してしまい、接続不良となる課題がある。   Thus, at present, there is no substitute material for high-temperature solder, and there is a problem that (lead-free) solder used in primary mounting at the time of hierarchical mounting is remelted. In addition, even when a conductive adhesive that does not remelt is used as a component connection material, there is a problem that external electrodes (Sn plating [melting point 232 ° C.], etc.) of the component are remelted, resulting in poor connection.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、抵抗値の上昇なく階層実装が行え、鉛フリー化を達成できる、電子部品実装体、電子部品実装体の製造方法、および導電性接着剤を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and includes an electronic component mounting body, a method for manufacturing the electronic component mounting body, and a conductive adhesive that can be hierarchically mounted without an increase in resistance value and can be made lead-free. The purpose is to provide.

上述した課題を解決するために、第1の本発明は、
配線電極と、
電子部品の外部電極と、
主成分として樹脂および導電性フィラーを有し、前記配線電極および前記外部電極を電気的に接続させる導電性接着剤とを備え、
前記導電性フィラーは、少なくとも2種類以上の金属を有し、第一の金属で形成されたコア層の少なくとも一部の表面が、前記第一の金属とは異なる第二の金属で被覆されており、
前記外部電極の最外層を形成している金属の溶融状態に対する前記第一の金属の溶解速度は、前記溶融状態に対する前記第二の金属の溶解速度よりも遅い、電子部品実装体である。
In order to solve the above-described problem, the first aspect of the present invention provides:
A wiring electrode;
An external electrode of an electronic component;
It has a resin and a conductive filler as a main component, and includes a conductive adhesive that electrically connects the wiring electrode and the external electrode,
The conductive filler has at least two kinds of metals, and at least a part of the surface of the core layer formed of the first metal is coated with a second metal different from the first metal. And
In the electronic component mounting body, the dissolution rate of the first metal with respect to the molten state of the metal forming the outermost layer of the external electrode is slower than the dissolution rate of the second metal with respect to the molten state.

第2の本発明は、
配線電極と、
電子部品の外部電極と、
主成分として樹脂および導電性フィラーを有し、前記配線電極および前記外部電極を電気的に接続させる導電性接着剤とを備え、
前記導電性フィラーは、コア層を形成している第一の金属、および前記第一の金属とは異なる第二の金属を有し、前記第二の金属の濃度が前記導電性フィラーの中心部に向けて低くなるように形成されており、
前記外部電極の最外層を形成している金属の溶融状態に対する前記第一の金属の溶解速度は、前記溶融状態に対する前記第二の金属の溶解速度よりも遅い、電子部品実装体である。
The second aspect of the present invention
A wiring electrode;
An external electrode of an electronic component;
It has a resin and a conductive filler as a main component, and includes a conductive adhesive that electrically connects the wiring electrode and the external electrode,
The conductive filler includes a first metal forming a core layer and a second metal different from the first metal, and the concentration of the second metal is a central portion of the conductive filler. It is formed to become lower toward
In the electronic component mounting body, the dissolution rate of the first metal with respect to the molten state of the metal forming the outermost layer of the external electrode is slower than the dissolution rate of the second metal with respect to the molten state.

第3の本発明は、
配線電極と、
電子部品の外部電極と、
主成分として樹脂および導電性フィラーを有し、前記配線電極および前記外部電極を電気的に接続させる導電性接着剤とを備え、
前記導電性フィラーは、第一の金属および前記第一の金属とは異なる第二の金属で形成された合金であり、
前記外部電極の最外層を形成している金属の溶融状態に対する前記第一の金属の溶解速度は、前記溶融状態に対する前記第二の金属の溶解速度よりも遅い、電子部品実装体である。
The third aspect of the present invention provides
A wiring electrode;
An external electrode of an electronic component;
It has a resin and a conductive filler as a main component, and includes a conductive adhesive that electrically connects the wiring electrode and the external electrode,
The conductive filler is an alloy formed of a first metal and a second metal different from the first metal,
In the electronic component mounting body, the dissolution rate of the first metal with respect to the molten state of the metal forming the outermost layer of the external electrode is slower than the dissolution rate of the second metal with respect to the molten state.

第4の本発明は、
前記電子部品の前記外部電極の最外層は、スズ、鉛、ビスマス、インジウムのうちの少なくとも一つの金属を含んでおり、
前記第一の金属は、ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含んでいる、第1乃至第3のいずれかの本発明の電子部品実装体である。
The fourth invention relates to
The outermost layer of the external electrode of the electronic component contains at least one metal of tin, lead, bismuth, and indium;
The first metal is the electronic component mounting body according to any one of the first to third aspects of the present invention, which includes at least one of nickel, copper, aluminum, palladium, and iron.

第5の本発明は、
前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記導電性フィラーの平均粒径の2倍以下の厚さである、第1乃至第3のいずれかの本発明の電子部品実装体である。
The fifth aspect of the present invention relates to
The average thickness of the outermost layer of the external electrode is a thickness that is less than or equal to twice the average particle size of the conductive filler at the portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. 3. The electronic component mounting body according to any one of 3 of the present invention.

第6の本発明は、
前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記第二の金属の平均厚み以上の厚さである、第1の本発明の電子部品実装体である。
The sixth invention relates to
The average thickness of the outermost layer of the external electrode is equal to or greater than the average thickness of the second metal at the portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. A component mounting body.

第7の本発明は、
前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記導電性フィラーの表面から前記第二の金属が80%以上含まれている部分の層の平均厚み以上の厚さである、第2の本発明の電子部品実装体である。
The seventh invention relates to
The average thickness of the outermost layer of the external electrode is a portion where 80% or more of the second metal is contained from the surface of the conductive filler in the portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. It is the electronic component mounting body of 2nd this invention which is the thickness more than the average thickness of a layer.

第8の本発明は、
前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記コア層の平均粒径の2倍以下の厚さである、第1または第2の本発明の電子部品実装体である。
The eighth invention relates to
The average thickness of the outermost layer of the external electrode is a thickness equal to or less than twice the average particle diameter of the core layer at a portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. It is the electronic component mounting body of this invention.

第9の本発明は、
前記導電性接着剤は、65〜95wt%の前記導電性フィラーと、5〜35wt%の前記樹脂を有している、第1乃至第3のいずれかの本発明の電子部品実装体である。
The ninth invention relates to
The conductive adhesive is the electronic component mounting body according to any one of the first to third aspects of the present invention, comprising 65 to 95 wt% of the conductive filler and 5 to 35 wt% of the resin.

第10の本発明は、
前記導電性フィラーは、タップ密度が4g/mL以上、比表面積が0.7m/g以下である、第1乃至第3のいずれかの本発明の電子部品実装体である。
The tenth aspect of the present invention is
The conductive filler is the electronic component mounting body according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the tap density is 4 g / mL or more and the specific surface area is 0.7 m 2 / g or less.

第11の本発明は、
前記外部電極の前記最外層の一部は、前記導電性フィラーの一部とで合金層を形成している、第1乃至第3のいずれかの本発明の電子部品実装体である。
The eleventh aspect of the present invention is
The electronic component mounting body according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein a part of the outermost layer of the external electrode forms an alloy layer with a part of the conductive filler.

第12の本発明は、
前記外部電極の前記最外層の一部は、前記第一の金属とで合金層を形成している、第11の本発明の電子部品実装体である。
The twelfth aspect of the present invention is
A part of the outermost layer of the external electrode is an electronic component mounting body according to an eleventh aspect of the present invention, in which an alloy layer is formed with the first metal.

第13の本発明は、
主成分として、樹脂と、
少なくとも2種類以上の金属を有し、ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含む第一の金属で形成されたコア層の少なくとも一部の表面が、前記第一の金属とは異なる第二の金属で被覆されている導電性フィラーとを備えた、導電性接着剤である。
The thirteenth aspect of the present invention is
As the main component, resin,
At least a part of the surface of the core layer formed of the first metal having at least two kinds of metals and including at least one of nickel, copper, aluminum, palladium, and iron is the first A conductive adhesive comprising a conductive filler coated with a second metal different from the metal.

第14の本発明は、
主成分として、樹脂と、
ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含みコア層を形成している第一の金属、および前記第一の金属とは異なる第二の金属を有し、前記第二の金属の濃度が中心部に向けて低くなるように形成されている導電性フィラーとを備えた、導電性接着剤である。
The fourteenth aspect of the present invention is
As the main component, resin,
A first metal containing at least one metal of nickel, copper, aluminum, palladium, iron and forming a core layer; and a second metal different from the first metal, and the second metal It is a conductive adhesive provided with the conductive filler formed so that the density | concentration of this metal may become low toward a center part.

第15の本発明は、
主成分として、樹脂と、
ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含む第一の金属、および前記第一の金属とは異なる第二の金属を有し、前記第一の金属および前記第二の金属が均一に合金を形成している、導電性フィラーとを備えた、導電性接着剤である。
The fifteenth aspect of the present invention is
As the main component, resin,
A first metal including at least one of nickel, copper, aluminum, palladium, and iron, and a second metal different from the first metal, the first metal and the second metal A conductive adhesive comprising a conductive filler in which a metal uniformly forms an alloy.

第16の本発明は、
前記樹脂は、Bステージ状態であり、シート状に成形されている、第13乃至第15のいずれかの本発明の導電性接着剤である。
The sixteenth aspect of the present invention
The resin is a conductive adhesive according to any one of the thirteenth to fifteenth aspects of the present invention, which is in a B-stage state and is formed into a sheet shape.

第17の本発明は、
第1乃至第3のいずれかの本発明の電子部品実装体の製造方法であって、
前記配線電極上に前記導電性接着剤を塗布する工程と、
前記導電性接着剤に前記電子部品を実装する工程と、
前記導電性接着剤を硬化させ、前記電子部品と前記配線電極を電気的に接続させる工程とを備えた、電子部品実装体の製造方法である。
The seventeenth aspect of the present invention provides
A method for manufacturing an electronic component mounting body according to any one of the first to third aspects of the present invention,
Applying the conductive adhesive on the wiring electrode;
Mounting the electronic component on the conductive adhesive;
It is a manufacturing method of an electronic component mounting body, comprising the step of curing the conductive adhesive and electrically connecting the electronic component and the wiring electrode.

第18の本発明は、
前記電子部品を実装する工程は、前記外部電極の前記最外層を形成している前記金属の融点よりも高温の温度履歴を経る工程を有している、第17の本発明の電子部品実装体の製造方法である。
The eighteenth aspect of the present invention is
The electronic component mounting body according to the seventeenth aspect of the present invention, wherein the step of mounting the electronic component includes a step of undergoing a temperature history higher than the melting point of the metal forming the outermost layer of the external electrode. It is a manufacturing method.

本発明により、抵抗値の上昇なく階層実装が行え、鉛フリー化を達成できる、電子部品実装体、電子部品実装体の製造方法、および導電性接着剤を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an electronic component mounting body, a method for manufacturing an electronic component mounting body, and a conductive adhesive that can be hierarchically mounted without an increase in resistance value and achieve lead-free.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における電子部品実装体を示す断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electronic component mounting body according to Embodiment 1 of the present invention.

まず、本実施の形態1の電子部品実装体の構成について説明する。   First, the configuration of the electronic component mounting body according to the first embodiment will be described.

チップ型の電子部品1の外部電極は、内層3と最外層2で構成されている。基板10上に配線電極9が配置されている。そして、外部電極の最外層2と配線電極9が、導電性接着剤4を介して電気的に接続され、電子部品実装体を構成している。導電性接着剤4は、樹脂7と導電性フィラー8で構成されている。   The external electrode of the chip-type electronic component 1 includes an inner layer 3 and an outermost layer 2. A wiring electrode 9 is disposed on the substrate 10. The outermost layer 2 of the external electrode and the wiring electrode 9 are electrically connected via the conductive adhesive 4 to constitute an electronic component mounting body. The conductive adhesive 4 is composed of a resin 7 and a conductive filler 8.

外部電極の最外層2は、金属食われを起こしやすい低融点金属材料である、スズ、鉛、ビスマス、インジウムから選ばれる少なくとも一つの金属を含んでいる。   The outermost layer 2 of the external electrode contains at least one metal selected from tin, lead, bismuth, and indium, which is a low-melting point metal material that easily causes metal erosion.

また、導電性フィラー8は、少なくとも2種類以上の金属からなる。ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄から選ばれる少なくとも一つの金属を含む第一の金属でコア層6を形成している。そして、コア層6の表面全体または表面の一部に、最外層5として第二の金属が被覆されている。第二の金属は、第一の金属とは異なる金属であり、溶融した外部電極の最外層2の金属に対する溶解速度は、第一の金属の方が第二の金属よりも遅いものである。   The conductive filler 8 is made of at least two kinds of metals. The core layer 6 is formed of a first metal containing at least one metal selected from nickel, copper, aluminum, palladium, and iron. The entire surface of the core layer 6 or a part of the surface is covered with the second metal as the outermost layer 5. The second metal is a metal different from the first metal, and the dissolution rate of the melted outer electrode with respect to the metal of the outermost layer 2 is slower in the first metal than in the second metal.

次に、本実施の形態1の電子部品実装体の構成における効果について説明する。   Next, the effect in the structure of the electronic component mounting body of this Embodiment 1 is demonstrated.

図1のような構成の電子部品実装体によれば、電子部品の外部電極の最外層2が溶融するような階層実装時や高温暴露試験(260℃耐熱リフロー試験など)においても、外部電極の最外層2と導電性フィラー8界面における接続パスが確保され、抵抗値上昇による不良を回避できる。   According to the electronic component mounting body having the configuration as shown in FIG. 1, the external electrode of the external electrode can be used even in hierarchical mounting where the outermost layer 2 of the external electrode of the electronic component is melted or in a high-temperature exposure test (such as a 260 ° C. heat reflow test). A connection path at the interface between the outermost layer 2 and the conductive filler 8 is secured, and defects due to an increase in resistance value can be avoided.

現在、電子部品は、その外部電極の内層として焼結銀や焼結銅、中間層としてニッケル、最外層としてスズ、スズ/鉛(ハンダ)、またこれらの合金にビスマスやインジウムを加えたものなどが一般的に市販されている。これらの外部電極を有する電子部品は入手が容易な点から好ましく利用できる。   Currently, electronic parts are made of sintered silver or sintered copper as the inner layer of the external electrode, nickel as the intermediate layer, tin, tin / lead (solder) as the outermost layer, bismuth or indium added to these alloys, etc. Are generally commercially available. An electronic component having these external electrodes can be preferably used because it is easily available.

しかし、これらの外部電極の最外層を形成している金属は、階層実装時において溶融し、導電性フィラーが銀などの場合、溶融した金属に溶け出す、いわゆる銀食われを起こす。そのため、外部電極と導電性接着剤の界面において、接続パスが切断されてしまう。   However, the metal forming the outermost layer of these external electrodes is melted at the time of hierarchical mounting, and when the conductive filler is silver or the like, it melts into the molten metal, so-called silver erosion occurs. Therefore, the connection path is disconnected at the interface between the external electrode and the conductive adhesive.

一方、図1に示す本実施の形態1の構成であれば、溶融した外部電極の最外層2に対する溶解速度が遅い第一の金属(ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄を含む金属)がコア層6を形成しているため、最外層5の第二の金属のみが食われ、導電性フィラー8全体が食われることがない。そのため、階層実装時においても接続パスが確保されるので、抵抗値上昇による不良を回避できる。   On the other hand, in the case of the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, the first metal (metal including nickel, copper, aluminum, palladium, iron) having a slow dissolution rate with respect to the outermost layer 2 of the melted external electrode is the core. Since the layer 6 is formed, only the second metal of the outermost layer 5 is eaten, and the entire conductive filler 8 is not eaten. For this reason, a connection path is secured even when the layers are mounted, so that a failure due to an increase in resistance value can be avoided.

ニッケル、銅、アルミニウム、鉄の単体を導電性フィラーとして用いた場合、これらの金属は酸化しやすいため導電性フィラー表面に酸化膜が形成されるので、初期接続抵抗が非常に高くなってしまう。また、パラジウムは非常に高価であるため、単体で使用した場合、コスト面で問題がある。   When nickel, copper, aluminum, or iron alone is used as the conductive filler, since these metals are easily oxidized, an oxide film is formed on the surface of the conductive filler, resulting in very high initial connection resistance. Moreover, since palladium is very expensive, there is a problem in cost when used alone.

本実施の形態1における導電性フィラー8は、コア層6の表面全体または表面の一部に、第二の金属が最外層5として被覆されているコート粉である。コア層6を形成している金属粉に、メッキや蒸着などの手法により第二の金属をコートしたコート粉を好ましく利用できる。コート粉は、比較的安価かつ種類も豊富であり、最外層5の厚みなどの制御も容易であるという利点を有する。   The conductive filler 8 in the first embodiment is a coated powder in which the entire surface of the core layer 6 or a part of the surface is coated with the second metal as the outermost layer 5. Coated powder obtained by coating the metal powder forming the core layer 6 with the second metal by a technique such as plating or vapor deposition can be preferably used. The coated powder has the advantage that it is relatively inexpensive and abundant in types, and the thickness of the outermost layer 5 can be easily controlled.

第二の金属には、酸化されにくく導通が良い金属が好ましく利用でき、金、銀、白金、パラジウムなどの貴金属類が挙げられる。また、溶融した外部電極の最外層との濡れ性の面から、スズ、鉛、ビスマス、インジウムなども好ましく利用できる。   As the second metal, a metal that is not easily oxidized and has good conductivity can be preferably used, and examples thereof include noble metals such as gold, silver, platinum, and palladium. Further, tin, lead, bismuth, indium and the like can be preferably used from the viewpoint of wettability with the outermost layer of the melted external electrode.

また、導電性フィラー8に、第一の金属および第二の金属以外の成分を添加しても構わない。例えば、第三の金属や導電性フィラー8の酸化防止のために導電性フィラー8表面に表面処理剤を塗布したり、信頼性向上のために樹脂ボールを添加しても構わない。すなわち、樹脂ボール表面に第一の金属を形成してコア層6とし、その表面に第二の金属を被覆したものを導電性フィラー8として用いても良い。   Further, components other than the first metal and the second metal may be added to the conductive filler 8. For example, a surface treatment agent may be applied to the surface of the conductive filler 8 to prevent oxidation of the third metal or the conductive filler 8, or a resin ball may be added to improve reliability. That is, the first metal may be formed on the resin ball surface to form the core layer 6, and the surface coated with the second metal may be used as the conductive filler 8.

また、導電性フィラー8には、銀フィラーなどの他の導電性フィラーを混合しても良い。その場合には、本実施の形態1で示した成分の導電性フィラーが、導電性フィラー全体の60wt%以上であることが好ましい。   Further, the conductive filler 8 may be mixed with other conductive fillers such as a silver filler. In that case, it is preferable that the conductive filler of the component shown in this Embodiment 1 is 60 wt% or more of the whole conductive filler.

なお、本実施の形態1の電子部品実装体における電子部品は、チップ型電子部品1を例として挙げたが、トランジスタ、IC、LSIなどの能動部品や、抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、サーミスタ、スイッチ、コネクタなどの受動部品を含み、その形状もチップ型や挿入型など特に問わない。   The electronic component in the electronic component mounting body according to the first embodiment is exemplified by the chip-type electronic component 1. However, active components such as transistors, ICs, LSIs, resistors, capacitors, inductors, diodes, thermistors, Including passive components such as switches and connectors, the shape is not particularly limited, such as a chip type or an insertion type.

また、本実施の形態1の電子部品実装体における配線電極は、基板10上に形成された基板電極9を例として挙げたが、メッキで形成されたスルーホールや導電性ペーストで形成されたビアなど、その種類は特に問わない。また、配線電極の材料も、金属や金属と樹脂の混合物など、特に問わない。   In addition, the wiring electrode in the electronic component mounting body according to the first embodiment is exemplified by the substrate electrode 9 formed on the substrate 10, but the through hole formed by plating or the via formed by conductive paste is used. The type is not particularly limited. The material of the wiring electrode is not particularly limited, such as metal or a mixture of metal and resin.

本実施の形態1における樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、或いはそれらを混合したものなどが利用できる。エポキシ樹脂は、硬化収縮率が低く密着性に優れるため、好ましく利用できる。   As the resin in the first embodiment, a thermosetting resin such as an epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, a silicon resin, a polyimide resin, or a urethane resin, a thermoplastic resin, or a mixture thereof can be used. Epoxy resins can be preferably used because of their low cure shrinkage and excellent adhesion.

また、本実施の形態1における導電性接着剤として、樹脂と導電性フィラー以外に、溶剤や反応性希釈剤、チクソ化剤、カップリング剤、酸化防止剤などの添加物を加えても良い。   In addition to the resin and the conductive filler, additives such as a solvent, a reactive diluent, a thixotropic agent, a coupling agent, and an antioxidant may be added as the conductive adhesive in the first embodiment.

また、本実施の形態1で示した電子部品実装体を、他の樹脂などでモールドしても良い。また、部品下だけに樹脂を設置する方法も好ましく利用できる。これらの構成では、信頼性向上、高密度実装などが可能となる。   Further, the electronic component mounting body shown in the first embodiment may be molded with another resin or the like. Moreover, the method of installing resin only under a component can also be utilized preferably. With these configurations, it is possible to improve reliability, high-density mounting, and the like.

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2の電子部品実装体を示す断面図である。図2において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a sectional view showing an electronic component mounting body according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those in FIG.

本実施の形態2の電子部品実装体は、導電性フィラーの構成が、実施の形態1とは異なる。   The electronic component mounting body according to the second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the conductive filler.

導電性接着剤24は、樹脂7と導電性フィラー28で構成されている。導電性フィラー28は、少なくとも2種類以上の金属からなる。コア層を形成する第一の金属としてニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄から選ばれる少なくとも一つの金属を含む。そして、第二の金属の濃度が、導電性フィラー28の中心部に向けて順次低くなっている傾斜粉であることを特徴とする。第二の金属は、第一の金属とは異なる金属であり、溶融した外部電極の最外層2の金属に対する溶解速度は、第一の金属の方が第二の金属よりも遅いものである。   The conductive adhesive 24 is composed of a resin 7 and a conductive filler 28. The conductive filler 28 is made of at least two kinds of metals. The first metal forming the core layer includes at least one metal selected from nickel, copper, aluminum, palladium, and iron. And it is the inclination powder | flour which the density | concentration of a 2nd metal is gradually lowered toward the center part of the electroconductive filler 28, It is characterized by the above-mentioned. The second metal is a metal different from the first metal, and the dissolution rate of the melted outer electrode with respect to the metal of the outermost layer 2 is slower in the first metal than in the second metal.

図2のような構成の電子部品実装体によれば、電子部品1の外部電極の最外層2が溶融するような階層実装時においても、外部電極の最外層2と導電性フィラー28界面における接続パスが確保され、抵抗値上昇による不良を回避できる。すなわち、溶融した外部電極の最外層2の金属に対する溶解速度が遅い第一の金属の濃度が、導電性フィラー28の中心部に向かって高くなっているため、第二の金属のみが食われ、導電性フィラー28全体が食われることがないからである。そのため、階層実装時においても接続パスが確保され、抵抗値上昇による不良を回避できる。   According to the electronic component mounting body configured as shown in FIG. 2, the connection at the interface between the outermost layer 2 of the external electrode and the conductive filler 28 even when the outermost layer 2 of the external electrode of the electronic component 1 is melted. A path is secured, and defects due to an increase in resistance can be avoided. That is, since the concentration of the first metal having a low dissolution rate with respect to the metal of the outermost layer 2 of the melted external electrode is higher toward the central portion of the conductive filler 28, only the second metal is eaten, This is because the entire conductive filler 28 is not eaten. For this reason, a connection path is secured even when the layers are mounted, and a defect due to an increase in resistance value can be avoided.

また、傾斜粉のため、導電性フィラー28の表面を形成している金属だけ選択的に食われることがなく、導電パスを確保しやすいという利点がある。   Further, because of the inclined powder, only the metal forming the surface of the conductive filler 28 is not selectively eaten, and there is an advantage that it is easy to secure a conductive path.

(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3の電子部品実装体を示す断面図である。図3において、図1および図2と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an electronic component mounting body according to Embodiment 3 of the present invention. 3, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施の形態3の電子部品実装体は、導電性フィラーの構成が、実施の形態1および実施の形態2とは異なる。   The electronic component mounting body of the third embodiment is different from the first and second embodiments in the configuration of the conductive filler.

導電性接着剤34は、樹脂7と導電性フィラー38で構成されている。導電性フィラー38は少なくとも2種類以上の金属からなる。第一の金属としてニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄から選ばれる少なくとも一つの金属を含んでいる。そして、導電性フィラー38は、第一の金属と第二の金属が均一に合金を形成している合金粉であることを特徴とする。第二の金属は、第一の金属とは異なる金属であり、溶融した外部電極の最外層2の金属に対する溶解速度は、第一の金属の方が第二の金属よりも遅いものである。   The conductive adhesive 34 is composed of a resin 7 and a conductive filler 38. The conductive filler 38 is made of at least two kinds of metals. The first metal contains at least one metal selected from nickel, copper, aluminum, palladium, and iron. The conductive filler 38 is an alloy powder in which the first metal and the second metal uniformly form an alloy. The second metal is a metal different from the first metal, and the dissolution rate of the melted outer electrode with respect to the metal of the outermost layer 2 is slower in the first metal than in the second metal.

図3のような構成の電子部品実装体によれば、導電性フィラー38が、溶融した外部電極の最外層2の金属に対する溶解速度が遅い第一の金属を含む合金で構成されていることで、階層実装時における食われを抑制でき、抵抗値上昇による不良を回避できる。   According to the electronic component mounting body having the configuration as shown in FIG. 3, the conductive filler 38 is made of an alloy containing the first metal having a slow dissolution rate with respect to the metal of the outermost layer 2 of the melted external electrode. , It is possible to suppress biting at the time of hierarchical mounting and to avoid defects due to an increase in resistance value.

また、合金粉のため、導電性フィラー38のコストを抑えることができ、使用できる種類も豊富であるという利点を有する。   In addition, because of the alloy powder, the cost of the conductive filler 38 can be suppressed, and there are advantages that there are many types that can be used.

なお、実施の形態1〜3において、外部電極の最外層を形成している金属の溶融状態に対する溶解速度は、第一の金属の方が第二の金属よりも遅い方が好ましい。溶融状態にある外部電極の最外層に対して、第一の金属がバリア層になり、導電性フィラー全体が食われることを防ぎ、第二の金属は第一の金属と外部電極の橋渡し的な役割を担う。そのことにより、導電性パスが切断されずに確保されるからである。   In the first to third embodiments, the dissolution rate of the metal forming the outermost layer of the external electrode in the molten state is preferably that the first metal is slower than the second metal. The first metal becomes a barrier layer against the outermost layer of the outer electrode in a molten state, preventing the entire conductive filler from being eaten, and the second metal acts as a bridge between the first metal and the outer electrode. Take a role. This is because the conductive path is secured without being cut.

また、実施の形態1〜3において、導電性接着剤と外部電極が接している箇所における外部電極の最外層の平均厚みは、導電性フィラーの平均粒径の2倍以下であることが好ましい。より好ましくは、外部電極の最外層の平均厚みが導電性フィラーの平均粒径以下である。外部電極の最外層が薄い方が、導電性フィラーの食われ量が減り、導電パスを確保しやすいからである。   In the first to third embodiments, it is preferable that the average thickness of the outermost layer of the external electrode in the portion where the conductive adhesive and the external electrode are in contact is not more than twice the average particle diameter of the conductive filler. More preferably, the average thickness of the outermost layer of the external electrode is not more than the average particle diameter of the conductive filler. This is because the thinner outermost layer of the external electrode reduces the amount of biting of the conductive filler and facilitates securing a conductive path.

同様に、導電性フィラーの平均粒径が大きい方が、溶融した外部電極に対して導電性フィラー全体が食われることがなく、導電パスを確保しやすい。導電性フィラーが食われて導電パスが切断されるかどうかは、導電性フィラーを形成している材質(金属種)の溶解速度もさることながら、その相対量(導電性フィラーの粒径と外部電極の最外層厚みの関係)に大きく依存する。   Similarly, when the average particle diameter of the conductive filler is larger, the entire conductive filler is not eaten against the melted external electrode, and a conductive path is easily secured. Whether or not the conductive filler is eroded and the conductive path is cut is determined not only by the dissolution rate of the material (metal species) forming the conductive filler, but also by the relative amount (the particle size of the conductive filler and the external This greatly depends on the relationship of the thickness of the outermost layer of the electrode.

また、実施の形態1および2において、導電性接着剤と外部電極が接している箇所における外部電極の最外層の平均厚みは、第二の金属の平均厚みより厚いことがより好ましい。なお、ここでは、実施の形態2における傾斜粉では、第二の金属の80%以上を有する部分を平均厚みとする。第二の金属の厚みが厚いほど、外部電極に食われて導電パスが切断されやすくなるからである。すなわち、第二の金属の厚みが厚いほど、第二の金属単体の導電性フィラーの特性に近づくことになる。   In the first and second embodiments, it is more preferable that the average thickness of the outermost layer of the external electrode at the portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode is thicker than the average thickness of the second metal. Here, in the inclined powder in Embodiment 2, the portion having 80% or more of the second metal is defined as the average thickness. This is because the thicker the second metal is, the more easily the conductive path is cut by the external electrode. That is, the thicker the second metal, the closer to the characteristics of the conductive filler of the second metal alone.

また、実施の形態1および2において、導電性接着剤と外部電極が接している箇所における外部電極の最外層の平均厚みは、第一の金属が形成しているコア層の平均粒径の2倍以下である方が好ましい。より好ましくは、外部電極の最外層の平均厚みが第一の金属が形成しているコア層の平均粒径以下である。前述したように、外部電極の最外層が薄い方が導電性フィラーの食われ量が減り、導電パスを確保しやすいからである。同様に、導電性フィラーのコア層の平均粒径が大きい方が、溶融した外部電極に対してコア層全体が食われることがなく、導電パスを確保しやすくなる。   In the first and second embodiments, the average thickness of the outermost layer of the external electrode at the portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode is 2 of the average particle diameter of the core layer formed by the first metal. It is preferable that it is less than 2 times. More preferably, the average thickness of the outermost layer of the external electrode is equal to or less than the average particle diameter of the core layer formed by the first metal. This is because, as described above, the thinner the outermost layer of the external electrode is, the less the amount of the conductive filler eroded, and the easier it is to secure a conductive path. Similarly, when the average particle size of the core layer of the conductive filler is larger, the entire core layer is not eaten against the melted external electrode, and a conductive path is easily secured.

また、実施の形態1〜3において、導電性接着剤中に、導電性フィラーが65〜95wt%、樹脂が5〜35wt%含まれていることが好ましい。この配合であれば、導電性接着剤を硬化する際に大きな荷重を加えなくとも、部品実装に必要な導電性を得ることができ、かつ、接合強度も満足させることができる。   In the first to third embodiments, it is preferable that the conductive adhesive contains 65 to 95 wt% of conductive filler and 5 to 35 wt% of resin. With this formulation, the conductivity required for component mounting can be obtained and the bonding strength can be satisfied without applying a large load when the conductive adhesive is cured.

導電性接着剤の導電性フィラーが65wt%を下回ると、フィラー接触確率が低くなるため、実装時に荷重を加えないと接続抵抗値が高くなってしまう。また、導電性接着剤の導電性フィラーが95wt%を越えると、樹脂分が少なくなり、導電性フィラーを保持する能力が下がり、接続抵抗値が上がってしまう。したがって、導電性フィラーの量を65〜95wt%の範囲にすることにより、等方性導電性接着剤として使用できる範囲となる。   When the conductive filler of the conductive adhesive is less than 65 wt%, the filler contact probability is lowered, and thus the connection resistance value is increased unless a load is applied during mounting. Moreover, when the conductive filler of the conductive adhesive exceeds 95 wt%, the resin content decreases, the ability to hold the conductive filler decreases, and the connection resistance value increases. Therefore, by setting the amount of the conductive filler in the range of 65 to 95 wt%, the range can be used as an isotropic conductive adhesive.

また、実施の形態1〜3において、導電性フィラーは、タップ密度が4g/mL以上かつ比表面積が0.7m/g以下であることが好ましい。これらの特性の導電性フィラーの多くは球状であり、導電性フィラー全体が食われることがなく、導電パスを確保しやすいからである。一方、比表面積がより大きいリン片状粉や微小粉などは、リン片状粉が薄く、外部電極に接している面積に対する導電性フィラー全体の体積が小さいため、導電パスが切断されやすくなる。 In Embodiments 1 to 3, the conductive filler preferably has a tap density of 4 g / mL or more and a specific surface area of 0.7 m 2 / g or less. This is because most of the conductive fillers having these characteristics are spherical, and the entire conductive filler is not eaten, and a conductive path is easily secured. On the other hand, flake powder or fine powder having a larger specific surface area is thin, and the volume of the entire conductive filler relative to the area in contact with the external electrode is small, so that the conductive path is easily cut.

また、導電性フィラー100wt%に対して、タップ密度が4g/mL以上かつ比表面積が0.7m/g以下の導電性フィラーを60wt%以上含むことが好ましい。60wt%以上であれば、これらの導電性フィラーが導電率に対する寄与率が高いため、階層実装時や高温暴露試験において抵抗値上昇がほとんど観測されないからである。 Moreover, to the conductive filler 100 wt%, tap density is preferably and specific surface area of more than 4g / mL contains less conductive filler 0.7 m 2 / g or more 60 wt%. If it is 60 wt% or more, these conductive fillers have a high contribution rate to the electrical conductivity, so that almost no increase in resistance value is observed in the layer mounting or in the high temperature exposure test.

なお、実施の形態1〜3においては、チップ型電子部品を例として挙げたが、基板を電子部品として考え、基板電極の最外層にSnメッキやSnPbメッキが施されたものに、導電性接着剤を用いて、他の部品を実装する場合や他の配線電極と接続する場合についても、本発明は同様に有効である。   In the first to third embodiments, the chip-type electronic component is taken as an example. However, the substrate is considered as the electronic component, and the conductive bonding is applied to the substrate electrode whose outermost layer is plated with Sn or SnPb. The present invention is also effective in the case where other parts are mounted or connected to other wiring electrodes using an agent.

(実施の形態4)
図4は、本発明の実施の形態4の電子部品実装体の接続部を示す断面図である。図4において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connection portion of the electronic component mounting body according to the fourth embodiment of the present invention. 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施の形態4の電子部品実装体は、外部電極の最外層と導電性フィラーが合金層を形成していることを特徴とする。図4において、外部電極の最外層2と、導電性フィラー8の最外層5の金属で合金層11を形成している。合金層11は、外部電極の最外層2と導電性フィラー8の少なくとも一部分であればよい。   The electronic component mounting body according to the fourth embodiment is characterized in that the outermost layer of the external electrode and the conductive filler form an alloy layer. In FIG. 4, an alloy layer 11 is formed of the outermost layer 2 of the external electrode and the metal of the outermost layer 5 of the conductive filler 8. The alloy layer 11 may be at least part of the outermost layer 2 of the external electrode and the conductive filler 8.

合金層11は、外部電極の最外層2を構成している金属と導電性フィラー8を構成している金属間での合金が好ましく、外部電極の最外層2に近づくにつれて、外部電極の最外層2を構成する金属種の濃度が順次高くなる構成の方がより好ましい。合金層11が外部電極の最外層2と導電性フィラー8の橋渡し的な役割を担い、階層実装時や高温暴露試験時においても導電パスを確保することができるからである。また、導電性フィラー8を構成する金属種を含む合金層11が接続界面に存在することで、外部電極の最外層2が溶融した場合においても、導電性フィラー8の食われを抑制することができる。   The alloy layer 11 is preferably an alloy between the metal constituting the outermost layer 2 of the external electrode and the metal constituting the conductive filler 8, and as the outermost layer 2 of the external electrode is approached, the outermost layer of the external electrode A configuration in which the concentration of the metal species constituting 2 is sequentially increased is more preferable. This is because the alloy layer 11 plays a bridging role between the outermost layer 2 of the external electrode and the conductive filler 8, and a conductive path can be secured even during hierarchical mounting or during a high temperature exposure test. Moreover, even when the outermost layer 2 of the external electrode is melted by the alloy layer 11 containing the metal species constituting the conductive filler 8 being present at the connection interface, the biting of the conductive filler 8 can be suppressed. it can.

図5は、本発明の実施の形態4の別の電子部品実装体の接続部を示す断面図である。図5において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a connection portion of another electronic component mounting body according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIG.

図5の電子部品実装体は、外部電極の最外層2と導電性フィラーのコア層6を構成している第一の金属が合金層12を形成していることを特徴とする。図4の構成では、外部電極の最外層2が、導電性フィラー8の最外層5の金属とで合金層11を形成しているのに対し、導電性フィラー8のコア層6の金属とで合金層12を形成している点が異なる。合金層12は、外部電極の最外層2と導電性フィラー8の少なくとも一部分であればよい。   The electronic component mounting body of FIG. 5 is characterized in that the first metal constituting the outermost layer 2 of the external electrode and the core layer 6 of the conductive filler forms the alloy layer 12. In the configuration of FIG. 4, the outermost layer 2 of the external electrode forms the alloy layer 11 with the metal of the outermost layer 5 of the conductive filler 8, whereas the metal of the core layer 6 of the conductive filler 8 The difference is that the alloy layer 12 is formed. The alloy layer 12 may be at least a part of the outermost layer 2 of the external electrode and the conductive filler 8.

合金層12は、外部電極の最外層2に近づくにつれて、外部電極の最外層2を構成する金属種の濃度が順次高くなる構成の方がより好ましい。合金層12が外部電極の最外層2と導電性フィラー8の橋渡し的な役割を担い、階層実装時や高温暴露試験時においても導電パスを確保することができるからである。また、導電性フィラー8のコア層6を構成している第一の金属を含む合金層12が接続界面に存在することで、外部電極の最外層2が溶融した場合においても、導電性フィラー8の食われを抑制することができる。   The alloy layer 12 is more preferably configured such that the concentration of the metal species constituting the outermost layer 2 of the external electrode increases sequentially as the outermost layer 2 of the outer electrode is approached. This is because the alloy layer 12 serves as a bridge between the outermost layer 2 of the external electrode and the conductive filler 8, and a conductive path can be secured even during hierarchical mounting or during a high temperature exposure test. Moreover, even when the outermost layer 2 of the external electrode is melted by the presence of the alloy layer 12 containing the first metal constituting the core layer 6 of the conductive filler 8 at the connection interface, the conductive filler 8 Can be suppressed.

図4および図5に示した本実施の形態4の電子部品実装体を作製するための導電性接着剤4のフィラー8は、少なくとも2種類以上の金属からなる。コア層6を形成する第一の金属として、ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄から選ばれる少なくとも一つの金属を含む。そして、第二の金属が、コア層6の表面全体または表面の一部に被覆されている導電性フィラー8を、樹脂7に混練、分散させたものが、導電性接着剤として好ましく利用できる。   The filler 8 of the conductive adhesive 4 for producing the electronic component mounting body of the fourth embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is made of at least two kinds of metals. The first metal forming the core layer 6 includes at least one metal selected from nickel, copper, aluminum, palladium, and iron. And what knead | mixed and disperse | distributed the conductive filler 8 in which the 2nd metal was coat | covered to the whole surface of the core layer 6 or a part of surface to the resin 7 can use preferably as a conductive adhesive.

同様に、少なくとも2種類以上の金属からなり、コア層6を形成する第一の金属として、ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄から選ばれる少なくとも一つの金属を含み、第二の金属の濃度が導電性フィラー8の中心部に向けて順次低くなっている導電性フィラー8を、樹脂7に混練、分散させたものも好ましく利用できる。   Similarly, the first metal made of at least two kinds of metals and forming the core layer 6 includes at least one metal selected from nickel, copper, aluminum, palladium and iron, and the concentration of the second metal is A material obtained by kneading and dispersing the conductive filler 8 that is successively lowered toward the center of the conductive filler 8 in the resin 7 can also be preferably used.

また、少なくとも2種類以上の金属からなり、第一の金属として、ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄から選ばれる少なくとも一つの金属を含み、第一の金属と第二の金属が導電性フィラー中で均一に合金を形成している合金粉を導電性フィラーとして用い、これを樹脂に混練、分散させたものも好ましく利用できる。   Moreover, it consists of at least two kinds of metals, and includes at least one metal selected from nickel, copper, aluminum, palladium, and iron as the first metal, and the first metal and the second metal are in the conductive filler. Also, it is preferable to use an alloy powder that uniformly forms an alloy as a conductive filler, which is kneaded and dispersed in a resin.

導電性接着剤には、樹脂と導電性フィラー以外に、溶剤や反応性希釈剤、チクソ化剤、カップリング剤、酸化防止剤などの添加物を加えてもよい。   In addition to the resin and the conductive filler, additives such as a solvent, a reactive diluent, a thixotropic agent, a coupling agent, and an antioxidant may be added to the conductive adhesive.

また、導電性接着剤は、粘度調整したペースト状のものや、樹脂をBステージ状態にし、シート状に加工したものが好ましく利用できる。シート状のものは、取り扱いが容易であるという利点がある。   As the conductive adhesive, a paste whose viscosity has been adjusted and a resin processed into a B-stage state and processed into a sheet can be preferably used. The sheet form has the advantage that it is easy to handle.

また、導電性接着剤中の導電性フィラーの量を少なくし、異方性導電ペースト、或いは異方性導電性フィルムとして用いることもできる。この場合には、樹脂を硬化させる際に、電子部品への適量な加圧が必要となる。また、導電性フィラーが65〜95wt%、樹脂が5〜35wt%含まれている場合には、等方性導電性接着剤或いは等方性導電性フィルムとして用いることができる。   In addition, the amount of the conductive filler in the conductive adhesive can be reduced and used as an anisotropic conductive paste or an anisotropic conductive film. In this case, when the resin is cured, it is necessary to apply an appropriate amount of pressure to the electronic component. When the conductive filler is 65 to 95 wt% and the resin is 5 to 35 wt%, it can be used as an isotropic conductive adhesive or an isotropic conductive film.

以上に説明したように、実施の形態1〜4の電子部品実装体を用いることにより、階層実装時に電子部品の外部電極が再溶融した場合においても、導電性フィラーと外部電極との接続パスが切れることなく、接続抵抗を安定させることができる。   As described above, by using the electronic component mounting body according to the first to fourth embodiments, even when the external electrode of the electronic component is remelted at the time of hierarchical mounting, a connection path between the conductive filler and the external electrode is provided. The connection resistance can be stabilized without breaking.

(実施の形態5)
図6は、本発明の実施の形態5の電子部品実装体の製造方法を説明するための製造工程を示す図である。製造工程の順に、図6(a)〜(d)に示している。
(Embodiment 5)
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process for explaining the method for manufacturing the electronic component mounting body according to the fifth embodiment of the present invention. It shows to Fig.6 (a)-(d) in order of a manufacturing process.

図6は、例として、図1に示した実施の形態1の電子部品実装体の製造方法を示している。図6において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。本実施の形態5で用いられる材料は、特に記述が無い限り、実施の形態1と同様である。   FIG. 6 shows, as an example, a method for manufacturing the electronic component mounting body according to the first embodiment shown in FIG. In FIG. 6, the same components as those in FIG. The materials used in the fifth embodiment are the same as those in the first embodiment unless otherwise specified.

まず、配線電極9がその表面に配置されている基板10を準備する(a)。そして、配線電極9上の所定の場所に、導電性接着剤4を塗布する(b)。次に、導電性接着剤4の上に、電子部品1を実装する(c)。最後に、導電性接着剤4を硬化させ、電子部品1と配線電極9を電気的に接続させる(d)。   First, a substrate 10 on which a wiring electrode 9 is disposed is prepared (a). Then, the conductive adhesive 4 is applied to a predetermined location on the wiring electrode 9 (b). Next, the electronic component 1 is mounted on the conductive adhesive 4 (c). Finally, the conductive adhesive 4 is cured to electrically connect the electronic component 1 and the wiring electrode 9 (d).

導電性接着剤4の塗布方法には、メタル版印刷、スクリーン印刷、ディスペンサー、ディップ方式、インクジェット方式などが利用できる。メタル版印刷やディスペンサーによる方法は、導電性接着剤4の塗布厚みを十分に確保できる点から好ましく利用できる。   As a method for applying the conductive adhesive 4, metal plate printing, screen printing, a dispenser, a dip method, an ink jet method, or the like can be used. Metal plate printing and a method using a dispenser can be preferably used from the viewpoint that the coating thickness of the conductive adhesive 4 can be sufficiently secured.

電子部品1を所定の位置に搭載する方法としては、チップマウンターが好ましく利用できる。   As a method for mounting the electronic component 1 at a predetermined position, a chip mounter can be preferably used.

導電性接着剤4を硬化させ、電気的に接続させる方法としては、熱硬化型樹脂を含む場合には、硬化温度まで上げる必要がある。そして、熱可塑性樹脂を含む場合には、溶剤等を除去させる必要がある。また、光硬化性の樹脂を用いて、紫外線などの光により樹脂を硬化させることも可能である。   As a method of curing and electrically connecting the conductive adhesive 4, when a thermosetting resin is included, it is necessary to raise the curing temperature. And when a thermoplastic resin is included, it is necessary to remove a solvent. It is also possible to cure the resin by light such as ultraviolet rays using a photocurable resin.

設備としては、バッチ炉やリフロー炉が好ましく利用できる。導電性接着剤4を硬化する際に、電子部品1や導電性接着剤4に加圧する工法も好ましく利用できる。   As equipment, a batch furnace or a reflow furnace can be preferably used. A method of applying pressure to the electronic component 1 or the conductive adhesive 4 when the conductive adhesive 4 is cured can be preferably used.

なお、本実施の形態5では、ペースト状の導電性接着剤を用いた場合について記述したが、シート状に加工した導電性接着剤を用いても構わない。   In the fifth embodiment, the case where a paste-like conductive adhesive is used is described, but a conductive adhesive processed into a sheet may be used.

(実施の形態6)
図7は、本発明の実施の形態6の電子部品実装体の製造方法を説明するための製造工程を示す図である。製造工程の順に、図7(a)〜(d)に示している。
(Embodiment 6)
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process for explaining the method for manufacturing the electronic component mounting body according to the sixth embodiment of the present invention. It shows to Fig.7 (a)-(d) in order of a manufacturing process.

図7は、例として、図1に示した実施の形態1の電子部品実装体の製造方法を示している。図7において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。本実施の形態6で用いられる材料は、特に記述が無い限り、実施の形態1と同様である。   FIG. 7 shows, as an example, a method for manufacturing the electronic component mounting body according to the first embodiment shown in FIG. In FIG. 7, the same components as those in FIG. The materials used in the sixth embodiment are the same as those in the first embodiment unless otherwise specified.

まず、電子部品1を準備する(a)。そして、電子部品1の外部電極上に導電性接着剤4を塗布する(b)。次に、電子部品1を、基板10上の所定の位置に実装する(c)。最後に、導電性接着剤4を硬化させ、電子部品1と配線電極9を電気的に接続させる(d)。   First, the electronic component 1 is prepared (a). And the conductive adhesive 4 is apply | coated on the external electrode of the electronic component 1 (b). Next, the electronic component 1 is mounted at a predetermined position on the substrate 10 (c). Finally, the conductive adhesive 4 is cured to electrically connect the electronic component 1 and the wiring electrode 9 (d).

(実施の形態7)
図8は、本発明の実施の形態7の電子部品実装体の製造方法を説明するための製造工程を示す図である。図8(a)、(b)、または図8(a)、(c)の順の製造工程をとる。
(Embodiment 7)
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process for explaining the method for manufacturing the electronic component mounting body according to the seventh embodiment of the present invention. The manufacturing steps in the order of FIGS. 8A and 8B or FIGS. 8A and 8C are taken.

図8は、例として、図4および図5に示した実施の形態4の電子部品実装体の製造方法を示している。図8において、図4、図5と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。本実施の形態6で用いられる材料は、特に記述が無い限り、実施の形態4と同様である。   FIG. 8 shows, as an example, a method for manufacturing the electronic component mounting body according to the fourth embodiment shown in FIGS. 4 and 5. 8, the same components as those in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The materials used in the sixth embodiment are the same as those in the fourth embodiment unless otherwise specified.

まず、実施の形態5または実施の形態6で説明した方法で作製された電子部品実装体1を用意する(a)。そして、電子部品1の外部電極の最外層2を形成している金属の融点よりも高温の温度履歴を経させることにより、外部電極の最外層2と導電性フィラー8の界面に合金層11(または合金層12)を形成させる((b)または(c))。   First, the electronic component mounting body 1 manufactured by the method described in the fifth embodiment or the sixth embodiment is prepared (a). Then, by passing a temperature history higher than the melting point of the metal forming the outermost layer 2 of the outer electrode of the electronic component 1, the alloy layer 11 ( Alternatively, the alloy layer 12) is formed ((b) or (c)).

外部電極の最外層2を構成している金属の種類および厚み、導電性フィラー8を構成している第一の金属、第二の金属およびその粒径に合わせて、工程の温度、時間を制御することにより、合金層11、12の厚みや種類を変えることができる。   The temperature and time of the process are controlled according to the type and thickness of the metal constituting the outermost layer 2 of the external electrode, the first metal constituting the conductive filler 8, the second metal, and the particle size thereof. By doing so, the thickness and kind of the alloy layers 11 and 12 can be changed.

条件によれば、図8(c)に示すように、導電性フィラー8のコア層6を形成している第一の金属と、外部電極の最外層2を形成している金属との合金層12を形成させることも可能である。また、温度と同時に超音波を加えることにより、合金層を形成させる方法も好ましく利用できる。   According to the conditions, as shown in FIG. 8C, an alloy layer of the first metal forming the core layer 6 of the conductive filler 8 and the metal forming the outermost layer 2 of the external electrode. 12 can also be formed. Moreover, the method of forming an alloy layer by applying an ultrasonic wave simultaneously with temperature can also be utilized preferably.

また、本実施の形態7では、導電性接着剤を硬化させた電子部品実装体を用意したが、導電性接着剤を硬化させる際に、外部電極の最外層を形成している金属の融点より高温の温度履歴を経させることも、好ましく利用できる。   In the seventh embodiment, the electronic component mounting body in which the conductive adhesive is cured is prepared. However, when the conductive adhesive is cured, the melting point of the metal forming the outermost layer of the external electrode is determined. Passing through a high temperature history can also be used preferably.

以上に説明したように、本発明の、階層実装に耐えうる電子部品実装体、電子部品実装体の製造方法、および導電性接着剤は、外部電極の最外層がSnメッキで構成されている従来の電子部品を使用でき、かつ、導電性接着剤で実装した場合においても、階層実装時における抵抗値上昇を防止することができる。すなわち、鉛フリー化が達成できる高温ハンダ代替技術である。   As described above, according to the electronic component mounting body, the electronic component mounting body manufacturing method, and the conductive adhesive of the present invention that can withstand hierarchical mounting, the outermost layer of the external electrode is configured by Sn plating. Even when the electronic component is used and mounted with a conductive adhesive, it is possible to prevent an increase in resistance value during hierarchical mounting. In other words, this is a high-temperature solder alternative technology that can achieve lead-free.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.

本実施例では、導電性フィラーの異なる導電性接着剤を用意し、実施の形態5の製造方法により実施の形態1の電子部品実装体を作製した。   In this example, conductive adhesives having different conductive fillers were prepared, and the electronic component mounting body of Embodiment 1 was produced by the manufacturing method of Embodiment 5.

これらの電子部品実装体の階層実装における抵抗値安定性を見極めるために、高温暴露試験を行い、試験前後での抵抗値上昇率を比較した。高温暴露試験はリフロー炉を用い、トップ温度260℃:10秒、230℃以上:30秒、トータル時間6分の鉛フリーハンダ仕様の温度プロファイルにサンプルを通した。高温暴露試験での判断基準は、試験前後での抵抗値増加率が50%未満のものを良品、50%以上のものを不良品と判断した。   In order to determine the resistance value stability in hierarchical mounting of these electronic component mounting bodies, a high-temperature exposure test was conducted, and the resistance value increase rate before and after the test was compared. In the high temperature exposure test, a reflow furnace was used, and the sample was passed through a temperature profile of a lead-free solder specification with a top temperature of 260 ° C .: 10 seconds, 230 ° C. or higher: 30 seconds, and a total time of 6 minutes. The criteria for the high-temperature exposure test were determined to be non-defective when the resistance increase rate before and after the test was less than 50% and defective as 50% or more.

特に断りがない場合、以下に記述した材料、部品を用いて実験を行った。   Unless otherwise noted, experiments were conducted using the materials and components described below.

電子部品としては、ジャンパーチップ型抵抗体(1005サイズ、0Ω)を用いた。外部電極の最外層はSnメッキおよびハンダ(90Sn10Pb)メッキのものを用意した。どちらのメッキにおいても、外部電極の最外層の平均厚みは3μmであった。   A jumper chip resistor (1005 size, 0Ω) was used as the electronic component. The outermost layer of the external electrode was prepared by Sn plating and solder (90Sn10Pb) plating. In both platings, the average thickness of the outermost layer of the external electrode was 3 μm.

基板としては、ガラスエポキシ基板(0.4mm厚、100mm角)の両面にAu配線電極(Cu/Ni/Auフラッシュ)を備えた両面板を使用した。   As the substrate, a double-sided plate having Au wiring electrodes (Cu / Ni / Au flash) on both sides of a glass epoxy substrate (0.4 mm thickness, 100 mm square) was used.

導電性接着剤としては、導電性フィラー(85wt%)およびエポキシ樹脂(15wt%)を混練し、必要に応じて粘度調整のために溶剤(ブチルカルビトールアセテート、2wt%以下)を添加したものを用いた。なお、本実施例では、導電性接着剤はすべてペースト状態のものを使用した。   As a conductive adhesive, a conductive filler (85 wt%) and an epoxy resin (15 wt%) are kneaded, and a solvent (butyl carbitol acetate, 2 wt% or less) is added for viscosity adjustment as necessary. Using. In this example, all conductive adhesives were in paste form.

(実施例1)
異なる金属種の導電性フィラーを用意して作製した導電性接着剤を用いてサンプルを作製した。導電性フィラーの平均粒径は6μmのものを使用した。これらサンプルの高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。
(Example 1)
Samples were prepared using conductive adhesives prepared by preparing conductive fillers of different metal species. A conductive filler having an average particle diameter of 6 μm was used. The resistance value change of these samples before and after the high temperature exposure test was measured.

(比較例1)
Sn、Au、Agなどの溶解速度の速い金属の組み合わせによるコート粉、傾斜粉、合金粉を用意し、これらを導電性フィラーとして作製した導電性接着剤を用いてサンプルを作製した。導電性フィラーの平均粒径は6μmのものを使用した。これらサンプルの高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。
(Comparative Example 1)
A coating powder, a gradient powder, and an alloy powder made of a combination of metals having a high dissolution rate such as Sn, Au, and Ag were prepared, and a sample was prepared using a conductive adhesive prepared using these as a conductive filler. A conductive filler having an average particle diameter of 6 μm was used. The resistance value change of these samples before and after the high temperature exposure test was measured.

(比較例2)
単体粉として、Ag、Sn、Cu、Ni、Al、Feの金属粉を用意し、これらを導電性フィラーとして作製した導電性接着剤を用いてサンプルを作製した。導電性フィラーの平均粒径は6μmのものを使用した。これらサンプルの高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。
(Comparative Example 2)
As a single powder, metal powders of Ag, Sn, Cu, Ni, Al, and Fe were prepared, and a sample was prepared using a conductive adhesive prepared using these as conductive fillers. A conductive filler having an average particle diameter of 6 μm was used. The resistance value change of these samples before and after the high temperature exposure test was measured.

実施例1、比較例1、2について、高温暴露試験を実施した結果を表1に示す。   Table 1 shows the results of performing the high-temperature exposure test for Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2005302845
Figure 2005302845

表1より、コア層に、Cu、Ni、Pd、Al、Feのいずれかを有するコート粉を導電性フィラーとして用いた場合、抵抗値上昇率が20%以内に抑えられており、良好であることがわかる。同様に、傾斜粉や合金粉を用いた場合においても、高温暴露試験前後で抵抗値上昇率が50%以内に収まっていることがわかる。また、電子部品の外部電極の最外層をSnPbに変えた場合においても同様の傾向を示した。   From Table 1, when the coated powder having any of Cu, Ni, Pd, Al, and Fe is used as the conductive filler in the core layer, the resistance value increase rate is suppressed within 20%, which is good. I understand that. Similarly, it can be seen that the increase rate of the resistance value is within 50% before and after the high-temperature exposure test even when tilted powder or alloy powder is used. The same tendency was shown when the outermost layer of the external electrode of the electronic component was changed to SnPb.

一方、比較例として、Sn、Au、Agなどの溶解速度の速い金属の組み合わせによる導電性フィラーを用いた導電性接着剤(比較例1)の場合、高温暴露試験後に抵抗値が大きく上昇した。また、単体粉の導電性フィラーを用いた導電性接着剤(比較例2)の場合、Ag粉、Cu粉を用いた場合においても、高温暴露試験後に抵抗値が大きく上昇した。   On the other hand, as a comparative example, in the case of a conductive adhesive (Comparative Example 1) using a conductive filler made of a combination of metals having a high dissolution rate such as Sn, Au, and Ag, the resistance value greatly increased after the high-temperature exposure test. In the case of a conductive adhesive using a single powder conductive filler (Comparative Example 2), even when Ag powder or Cu powder was used, the resistance value greatly increased after the high-temperature exposure test.

また、単体としてSn粉、Ni粉、Al粉、Fe粉を用いた場合には、初期抵抗値が大きく初期不良と判断した。   Moreover, when Sn powder, Ni powder, Al powder, and Fe powder were used as a single substance, the initial resistance value was large, and it was judged as an initial failure.

(実施例2)
導電性フィラーの平均粒径、コア層の平均粒径等について検討した。導電性フィラーとしてAgコートCu粉を用意し、平均粒径、コア層の平均粒径を変化させ、作製した導電性接着剤を用いてサンプルを作製した。電子部品の外部電極の最外層の平均厚みは3μmのものを用意した。これらサンプルの高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。
(Example 2)
The average particle size of the conductive filler, the average particle size of the core layer, and the like were examined. Ag-coated Cu powder was prepared as a conductive filler, the average particle size and the average particle size of the core layer were changed, and a sample was prepared using the produced conductive adhesive. The average thickness of the outermost layer of the external electrode of the electronic component was 3 μm. The resistance value change of these samples before and after the high temperature exposure test was measured.

表2に、その測定結果を示す。   Table 2 shows the measurement results.

Figure 2005302845
Figure 2005302845

導電性フィラーの平均粒径が1.5μm以上では、高温暴露試験後の抵抗値上昇率が20%以下と安定した。この結果より、外部電極の最外層の厚みが導電性フィラーの平均粒径の2倍以下であることが信頼性向上に有効であることがわかる。   When the average particle size of the conductive filler was 1.5 μm or more, the rate of increase in resistance value after the high-temperature exposure test was stable at 20% or less. From this result, it is understood that it is effective for improving the reliability that the thickness of the outermost layer of the external electrode is not more than twice the average particle diameter of the conductive filler.

また、平均粒径1.8μmの導電性フィラーにおいて、コア層の平均粒径1.5μmの方がコア層の平均粒径1.0μmのものより抵抗値上昇率が低く、第一の金属が形成しているコア層の平均粒径の2倍以下であることが信頼性向上に有効であることがわかる。   Further, in the conductive filler having an average particle size of 1.8 μm, the average increase in the resistance value of the core layer having an average particle size of 1.5 μm is lower than that of the core layer having an average particle size of 1.0 μm. It can be seen that it is effective for improving the reliability that the average particle diameter of the core layer formed is not more than twice.

また、平均粒径10μmの導電性フィラーにおいて、コート層の厚み4μmの方がコート層の厚み3μmのものに比べて抵抗値上昇率が高くなっており、コート層の厚みが外部電極の最外層以下の厚さであることが有効であることがわかる。コート層の厚みが外部電極の最外層より厚いと、コート層を形成している第一の金属の効果が薄れ、コート層のみが外部電極の最外層を形成している金属に食われるためと考えられる。   Further, in the conductive filler having an average particle size of 10 μm, the rate of increase in resistance value is higher in the coating layer thickness of 4 μm than in the coating layer thickness of 3 μm, and the coating layer thickness is the outermost layer of the external electrode. It can be seen that the following thickness is effective. If the thickness of the coat layer is thicker than the outermost layer of the external electrode, the effect of the first metal forming the coat layer is reduced, and only the coat layer is eaten by the metal forming the outermost layer of the external electrode. Conceivable.

(実施例3)
傾斜粉の導電性フィラーについて検討した。傾斜粉としては、Ag傾斜Cu粉(コア層がCuで導電性フィラー表面に近づくにつれてAgの濃度が増加)で第二の金属であるAgの濃度の平均厚み(80%以上を有する部分)を変化させたものを用意し、作製した導電性接着剤を用いてサンプルを作製した。電子部品の外部電極の最外層の平均厚みは3μmのものを用意した。これらサンプルの高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。
(Example 3)
The conductive filler of inclined powder was examined. As the tilted powder, the average thickness (part having 80% or more) of the Ag concentration of the second metal in the Ag tilted Cu powder (the core layer is Cu and the concentration of Ag increases as it approaches the surface of the conductive filler). What was changed was prepared and the sample was produced using the produced conductive adhesive. The average thickness of the outermost layer of the external electrode of the electronic component was 3 μm. The resistance value change of these samples before and after the high temperature exposure test was measured.

表3に、その測定結果を示す。   Table 3 shows the measurement results.

Figure 2005302845
Figure 2005302845

第二の金属であるAgの濃度の平均厚みが2μm以下では、高温暴露試験後の抵抗値上昇率がほとんどなく、接続抵抗値が安定した。一方、Agの濃度の平均厚みが3.2μmのものでは、高温暴露試験後の抵抗値が20%以下ではあったが、若干上昇した。この結果より、傾斜粉において、第二の金属の平均厚みが外部電極の最外層よりも薄いことが、より信頼性向上に有効であることがわかる。   When the average thickness of the concentration of Ag as the second metal was 2 μm or less, there was almost no increase in resistance value after the high-temperature exposure test, and the connection resistance value was stable. On the other hand, when the average thickness of the Ag concentration was 3.2 μm, the resistance value after the high-temperature exposure test was 20% or less, but increased slightly. From this result, it can be seen that it is more effective for the reliability improvement that the average thickness of the second metal is thinner than the outermost layer of the external electrode in the inclined powder.

(実施例4)
導電性フィラーのタップ密度、比表面積について検討した。導電性フィラーとしてAgCu合金粉を用意し、タップ密度、比表面積を変化させ、導電性接着剤を作製した。この導電性接着剤を用いてサンプルを作製し、高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。
Example 4
The tap density and specific surface area of the conductive filler were examined. AgCu alloy powder was prepared as a conductive filler, and the tap density and specific surface area were changed to produce a conductive adhesive. A sample was prepared using this conductive adhesive, and the resistance value change before and after the high temperature exposure test was measured.

表4に、その測定結果を示す。   Table 4 shows the measurement results.

Figure 2005302845
Figure 2005302845

表4より、タップ密度が4g/mL以上、比表面積が0.7m/g以下の導電性フィラーを用いた場合、高温暴露試験後の抵抗値上昇率が低く、効果があることがわかる。 Table 4 shows that when a conductive filler having a tap density of 4 g / mL or more and a specific surface area of 0.7 m 2 / g or less is used, the rate of increase in resistance after the high-temperature exposure test is low, which is effective.

(実施例5)
本実施例5により、外部電極の最外層と導電性フィラーが合金層を形成していることによる効果を検証した。
(Example 5)
In Example 5, the effect of the outermost layer of the external electrode and the conductive filler forming an alloy layer was verified.

電子部品には、外部電極の最外層がSnメッキされたものを使用した。導電性フィラーとしては、AgコートCu粉(平均粒径1.8μm、Agコート厚み0.8μm、Cuコア層1μm)を用い、導電性接着剤を作製した。   As the electronic component, an outer electrode with an outermost layer plated with Sn was used. As the conductive filler, Ag-coated Cu powder (average particle size 1.8 μm, Ag-coated thickness 0.8 μm, Cu core layer 1 μm) was used to produce a conductive adhesive.

この導電性接着剤を用いて、実施の形態7の方法でサンプルを作製した。すなわち、実施の形態1の方法により作製した電子部品実装体を、230℃以上10秒の履歴を経させることにより、サンプルを作製した。   A sample was produced by the method of Embodiment 7 using this conductive adhesive. That is, a sample was manufactured by passing the electronic component mounting body manufactured by the method of Embodiment 1 through a history of 230 ° C. or more and 10 seconds.

作製後のサンプルを断面観察し、導電性フィラーのAgコート部分と外部電極の最外層であるSnが合金を形成していることを確認した。このサンプルの高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。   A cross section of the fabricated sample was observed, and it was confirmed that an Ag coat portion of the conductive filler and Sn, which is the outermost layer of the external electrode, formed an alloy. The resistance value change of this sample before and after the high-temperature exposure test was measured.

(実施例6)
本実施例6により、外部電極の最外層と導電性フィラーのコア層が合金層を形成していることによる効果を検証した。
(Example 6)
In Example 6, the effect of the outermost layer of the external electrode and the core layer of the conductive filler forming an alloy layer was verified.

使用した材料は実施例5と同じである。サンプルの作製方法は実施例5とほぼ同様であり、作製した電子部品実装体を230℃以上120秒の履歴を経させることにより、実施例6のサンプルを作製した。   The materials used are the same as in Example 5. The sample production method is substantially the same as that of Example 5. The sample of Example 6 was produced by passing the produced electronic component mounting body through a history of 230 ° C. or more and 120 seconds.

作製後のサンプルを断面観察し、導電性フィラーのコア層であるCuと外部電極の最外層であるSnが合金を形成していることを確認した。このサンプルの高温暴露試験前後の抵抗値変化を測定した。   A cross section of the fabricated sample was observed, and it was confirmed that Cu as the core layer of the conductive filler and Sn as the outermost layer of the external electrode formed an alloy. The resistance value change of this sample before and after the high-temperature exposure test was measured.

実施例2、5、6について、高温暴露試験を実施した結果を表5に示す。   Table 5 shows the results of performing the high-temperature exposure test for Examples 2, 5, and 6.

Figure 2005302845
Figure 2005302845

合金層が形成された実施例5および実施例6のサンプルと、合金層が形成されていない実施例2のサンプルを比較すると、表5から明らかなように、合金層が形成されているサンプルの方が高温暴露試験後の抵抗値上昇率が低く、階層実装に対して有効であることがわかる。   Comparing the samples of Example 5 and Example 6 in which the alloy layer was formed with the sample of Example 2 in which the alloy layer was not formed, as is apparent from Table 5, the samples in which the alloy layer was formed It can be seen that the rate of increase in resistance after the high-temperature exposure test is lower and is more effective for hierarchical mounting.

本発明にかかる電子部品実装体は、電子部品の外部電極と配線電極が、主成分として樹脂と導電性フィラーからなる導電性接着剤を介して電気的に接続されている電子部品実装体であって、前記外部電極の最外層はスズ、鉛、ビスマス、インジウムから選ばれる少なくとも一つの金属を含み、前記導電性フィラーは少なくとも2種類以上の金属からなり、コア層を形成する第一の金属としてニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄から選ばれる少なくとも一つの金属を含み、第二の金属が前記コア層の少なくとも一部の表面に被覆されていることを特徴とする。この構成で作製された電子部品実装体は、階層実装時においても接続抵抗を安定させることができる。すなわち、鉛フリー化が達成できる高温ハンダ代替技術である。   An electronic component mounting body according to the present invention is an electronic component mounting body in which an external electrode and a wiring electrode of an electronic component are electrically connected via a conductive adhesive composed of a resin and a conductive filler as main components. The outermost layer of the external electrode contains at least one metal selected from tin, lead, bismuth, and indium, and the conductive filler is made of at least two kinds of metals as a first metal forming the core layer. It contains at least one metal selected from nickel, copper, aluminum, palladium, and iron, and the second metal is coated on at least a part of the surface of the core layer. The electronic component mounting body manufactured with this configuration can stabilize the connection resistance even during hierarchical mounting. In other words, this is a high-temperature solder alternative technology that can achieve lead-free.

本発明の実施の形態1における電子部品実装体の断面図Sectional drawing of the electronic component mounting body in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2における電子部品実装体の断面図Sectional drawing of the electronic component mounting body in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3における電子部品実装体の断面図Sectional drawing of the electronic component mounting body in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4における電子部品実装体の断面図Sectional drawing of the electronic component mounting body in Embodiment 4 of this invention 本発明の実施の形態4における他の電子部品実装体の断面図Sectional drawing of the other electronic component mounting body in Embodiment 4 of this invention (a)〜(d)本発明の実施の形態5における電子部品実装体の製造工程を示す図(A)-(d) The figure which shows the manufacturing process of the electronic component mounting body in Embodiment 5 of this invention. (a)〜(d)本発明の実施の形態6における電子部品実装体の製造工程を示す図(A)-(d) The figure which shows the manufacturing process of the electronic component mounting body in Embodiment 6 of this invention. (a)〜(c)本発明の実施の形態7における電子部品実装体の製造工程を示す図(A)-(c) The figure which shows the manufacturing process of the electronic component mounting body in Embodiment 7 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子部品
2 外部電極(最外層)
3 外部電極(内層)
4、24、34 導電性接着剤
5 導電性フィラーの最外層
6 導電性フィラーのコア層
7 樹脂
8、28、38 導電性フィラー
9 配線電極
10 基板
11、12 合金層
1 Electronic component 2 External electrode (outermost layer)
3 External electrode (inner layer)
4, 24, 34 Conductive adhesive 5 Outermost layer of conductive filler 6 Core layer of conductive filler 7 Resin 8, 28, 38 Conductive filler 9 Wiring electrode 10 Substrate 11, 12 Alloy layer

Claims (18)

配線電極と、
電子部品の外部電極と、
主成分として樹脂および導電性フィラーを有し、前記配線電極および前記外部電極を電気的に接続させる導電性接着剤とを備え、
前記導電性フィラーは、少なくとも2種類以上の金属を有し、第一の金属で形成されたコア層の少なくとも一部の表面が、前記第一の金属とは異なる第二の金属で被覆されており、
前記外部電極の最外層を形成している金属の溶融状態に対する前記第一の金属の溶解速度は、前記溶融状態に対する前記第二の金属の溶解速度よりも遅い、電子部品実装体。
A wiring electrode;
External electrodes of electronic components,
It has a resin and a conductive filler as a main component, and includes a conductive adhesive that electrically connects the wiring electrode and the external electrode,
The conductive filler has at least two kinds of metals, and at least a part of the surface of the core layer formed of the first metal is coated with a second metal different from the first metal. And
The electronic component mounting body, wherein the dissolution rate of the first metal in the molten state of the metal forming the outermost layer of the external electrode is slower than the dissolution rate of the second metal in the molten state.
配線電極と、
電子部品の外部電極と、
主成分として樹脂および導電性フィラーを有し、前記配線電極および前記外部電極を電気的に接続させる導電性接着剤とを備え、
前記導電性フィラーは、コア層を形成している第一の金属、および前記第一の金属とは異なる第二の金属を有し、前記第二の金属の濃度が前記導電性フィラーの中心部に向けて低くなるように形成されており、
前記外部電極の最外層を形成している金属の溶融状態に対する前記第一の金属の溶解速度は、前記溶融状態に対する前記第二の金属の溶解速度よりも遅い、電子部品実装体。
A wiring electrode;
An external electrode of an electronic component;
It has a resin and a conductive filler as a main component, and includes a conductive adhesive that electrically connects the wiring electrode and the external electrode,
The conductive filler includes a first metal forming a core layer and a second metal different from the first metal, and the concentration of the second metal is a central portion of the conductive filler. It is formed to become lower toward
The electronic component mounting body, wherein the dissolution rate of the first metal in the molten state of the metal forming the outermost layer of the external electrode is slower than the dissolution rate of the second metal in the molten state.
配線電極と、
電子部品の外部電極と、
主成分として樹脂および導電性フィラーを有し、前記配線電極および前記外部電極を電気的に接続させる導電性接着剤とを備え、
前記導電性フィラーは、第一の金属および前記第一の金属とは異なる第二の金属で形成された合金であり、
前記外部電極の最外層を形成している金属の溶融状態に対する前記第一の金属の溶解速度は、前記溶融状態に対する前記第二の金属の溶解速度よりも遅い、電子部品実装体。
A wiring electrode;
An external electrode of an electronic component;
It has a resin and a conductive filler as a main component, and includes a conductive adhesive that electrically connects the wiring electrode and the external electrode,
The conductive filler is an alloy formed of a first metal and a second metal different from the first metal,
The electronic component mounting body, wherein the dissolution rate of the first metal in the molten state of the metal forming the outermost layer of the external electrode is slower than the dissolution rate of the second metal in the molten state.
前記電子部品の前記外部電極の最外層は、スズ、鉛、ビスマス、インジウムのうちの少なくとも一つの金属を含んでおり、
前記第一の金属は、ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含んでいる、請求項1乃至3のいずれかに記載の電子部品実装体。
The outermost layer of the external electrode of the electronic component contains at least one metal of tin, lead, bismuth, and indium;
The electronic component mounting body according to any one of claims 1 to 3, wherein the first metal includes at least one of nickel, copper, aluminum, palladium, and iron.
前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記導電性フィラーの平均粒径の2倍以下の厚さである、請求項1乃至3のいずれかに記載の電子部品実装体。   The average thickness of the outermost layer of the external electrode is not more than twice the average particle diameter of the conductive filler at a portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. The electronic component mounting body according to any one of 3 above. 前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記第二の金属の平均厚み以上の厚さである、請求項1に記載の電子部品実装体。   2. The electron according to claim 1, wherein an average thickness of the outermost layer of the external electrode is equal to or greater than an average thickness of the second metal at a portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. Component mounting body. 前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記導電性フィラーの表面から前記第二の金属が80%以上含まれている部分の層の平均厚み以上の厚さである、請求項2に記載の電子部品実装体。   The average thickness of the outermost layer of the external electrode is a portion where 80% or more of the second metal is contained from the surface of the conductive filler in the portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. The electronic component mounting body according to claim 2, wherein the electronic component mounting body has a thickness equal to or greater than an average thickness of the layers. 前記外部電極の前記最外層の平均厚みは、前記導電性接着剤と前記外部電極が接している部分では、前記コア層の平均粒径の2倍以下の厚さである、請求項1または2に記載の電子部品実装体。   The average thickness of the outermost layer of the external electrode is not more than twice the average particle diameter of the core layer at a portion where the conductive adhesive is in contact with the external electrode. The electronic component mounting body described in 1. 前記導電性接着剤は、65〜95wt%の前記導電性フィラーと、5〜35wt%の前記樹脂を有している、請求項1乃至3のいずれかに記載の電子部品実装体。   The electronic component mounting body according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive adhesive has 65 to 95 wt% of the conductive filler and 5 to 35 wt% of the resin. 前記導電性フィラーは、タップ密度が4g/mL以上、比表面積が0.7m/g以下である、請求項1乃至3のいずれかに記載の電子部品実装体。 4. The electronic component mounting body according to claim 1, wherein the conductive filler has a tap density of 4 g / mL or more and a specific surface area of 0.7 m 2 / g or less. 前記外部電極の前記最外層の一部は、前記導電性フィラーの一部とで合金層を形成している、請求項1乃至3のいずれかに記載の電子部品実装体。   The electronic component mounting body according to claim 1, wherein a part of the outermost layer of the external electrode forms an alloy layer with a part of the conductive filler. 前記外部電極の前記最外層の一部は、前記第一の金属とで合金層を形成している、請求項11に記載の電子部品実装体。   The electronic component mounting body according to claim 11, wherein a part of the outermost layer of the external electrode forms an alloy layer with the first metal. 主成分として、樹脂と、
少なくとも2種類以上の金属を有し、ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含む第一の金属で形成されたコア層の少なくとも一部の表面が、前記第一の金属とは異なる第二の金属で被覆されている導電性フィラーとを備えた、導電性接着剤。
As the main component, resin,
At least a part of the surface of the core layer formed of the first metal having at least two kinds of metals and including at least one of nickel, copper, aluminum, palladium, and iron is the first A conductive adhesive comprising a conductive filler coated with a second metal different from the metal.
主成分として、樹脂と、
ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含みコア層を形成している第一の金属、および前記第一の金属とは異なる第二の金属を有し、前記第二の金属の濃度が中心部に向けて低くなるように形成されている導電性フィラーとを備えた、導電性接着剤。
As the main component, resin,
A first metal containing at least one metal of nickel, copper, aluminum, palladium, iron and forming a core layer; and a second metal different from the first metal, and the second metal A conductive adhesive comprising: a conductive filler formed so that the concentration of the metal decreases toward the center.
主成分として、樹脂と、
ニッケル、銅、アルミニウム、パラジウム、鉄のうちの少なくとも一つの金属を含む第一の金属、および前記第一の金属とは異なる第二の金属を有し、前記第一の金属および前記第二の金属が均一に合金を形成している、導電性フィラーとを備えた、導電性接着剤。
As the main component, resin,
A first metal including at least one of nickel, copper, aluminum, palladium, and iron, and a second metal different from the first metal, the first metal and the second metal A conductive adhesive comprising a conductive filler in which a metal uniformly forms an alloy.
前記樹脂は、Bステージ状態であり、シート状に成形されている、請求項13乃至15のいずれかに記載の導電性接着剤。   The conductive adhesive according to claim 13, wherein the resin is in a B-stage state and is formed into a sheet shape. 請求項1乃至3のいずれかに記載の電子部品実装体の製造方法であって、
前記配線電極上に前記導電性接着剤を塗布する工程と、
前記導電性接着剤に前記電子部品を実装する工程と、
前記導電性接着剤を硬化させ、前記電子部品と前記配線電極を電気的に接続させる工程とを備えた、電子部品実装体の製造方法。
It is a manufacturing method of the electronic component mounting object according to any one of claims 1 to 3,
Applying the conductive adhesive on the wiring electrode;
Mounting the electronic component on the conductive adhesive;
The manufacturing method of an electronic component mounting body provided with the process of hardening the said conductive adhesive and electrically connecting the said electronic component and the said wiring electrode.
前記電子部品を実装する工程は、前記外部電極の前記最外層を形成している前記金属の融点よりも高温の温度履歴を経る工程を有している、請求項17に記載の電子部品実装体の製造方法。
The electronic component mounting body according to claim 17, wherein the step of mounting the electronic component includes a step of undergoing a temperature history higher than a melting point of the metal forming the outermost layer of the external electrode. Manufacturing method.
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