JP2013033735A - Anisotropic conductive material and connection structure - Google Patents

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Hideaki Ishizawa
英亮 石澤
Hiroshi Kobayashi
洋 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anisotropic conductive material having a high flux effect and capable of enhancing conduction reliability when used for an electrical connection between electrodes.SOLUTION: The anisotropic conductive material includes: a binder resin; a conductive particle 1 whose external surface at least is a solder 5; and a component which is capable of removing an oxide film of an outer surface of the solder 5. The component is a component which discharges an inorganic oxide ion by heating or discharges an organic acid ion containing a boron atom by heating.

Description

本発明は、はんだを有する導電性粒子を含む異方性導電材料に関し、例えば、フレキシブルプリント基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の電極間を電気的に接続するために用いることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体に関する。   The present invention relates to an anisotropic conductive material including conductive particles having solder, and for example, electrically connects electrodes of various connection target members such as a flexible printed circuit board, a glass substrate, a glass epoxy substrate, and a semiconductor chip. The present invention relates to an anisotropic conductive material that can be used for the purpose, and a connection structure using the anisotropic conductive material.

ペースト状又はフィルム状の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂に複数の導電性粒子が分散されている。   Pasty or film-like anisotropic conductive materials are widely known. In the anisotropic conductive material, a plurality of conductive particles are dispersed in a binder resin.

上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続(FOG(Film on Glass))、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続(COF(Chip on Film))、半導体チップとガラス基板との接続(COG(Chip on Glass))、並びにフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続(FOB(Film on Board))等に使用されている。   In order to obtain various connection structures, the anisotropic conductive material is, for example, a connection between a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)) or a connection between a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF ( Chip on Film)), connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)), and the like.

上記異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、異方性導電材料を硬化させて、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して接続構造体を得る。   For example, when the electrode of the semiconductor chip and the electrode of the glass substrate are electrically connected by the anisotropic conductive material, an anisotropic conductive material containing conductive particles is disposed on the glass substrate. Next, the semiconductor chips are stacked, and heated and pressurized. Accordingly, the anisotropic conductive material is cured, and the electrodes are electrically connected through the conductive particles to obtain a connection structure.

上記異方性導電材料の一例として、下記の特許文献1には、絶縁樹脂と、はんだ粒子成分とを含む異方性導電ペーストが開示されている。この異方性導電ペーストは、酸化膜破壊用粒子を含んでいてもよい。ここでは、上記はんだ粒子成分として、はんだ、樹脂、セラミック及び金属からなる群から選ばれるいずれか一種の粒子を核とし、その表面をはんだ成分で被覆した粒子が記載されている。但し、特許文献1の実施例には、はんだ粒子成分として、樹脂を核とし、その表面をはんだ成分で被覆した粒子についての記載はない。   As an example of the anisotropic conductive material, the following Patent Document 1 discloses an anisotropic conductive paste containing an insulating resin and a solder particle component. This anisotropic conductive paste may contain oxide film breaking particles. Here, as the solder particle component, a particle is described in which any one kind of particles selected from the group consisting of solder, resin, ceramic and metal is used as a core and the surface thereof is coated with the solder component. However, in the Example of patent document 1, there is no description about the particle | grains which made resin the nucleus and coat | covered the surface with the solder component as a solder particle component.

下記の特許文献2には、フラックス作用を有するエポキシ系接着剤と、SnBi系はんだ粉末とを含む異方性導電ペーストが開示されている。特許文献2では、フラックス作用を有するエポキシ系接着剤として、エポキシ樹脂と硬化剤と有機酸とを含むエポキシ系接着剤が挙げられている。上記有機酸として、側鎖にアルキル基を有する二塩基酸が挙げられている。   The following Patent Document 2 discloses an anisotropic conductive paste containing an epoxy adhesive having a flux action and SnBi solder powder. In Patent Document 2, an epoxy adhesive containing an epoxy resin, a curing agent, and an organic acid is cited as an epoxy adhesive having a flux action. Examples of the organic acid include dibasic acids having an alkyl group in the side chain.

特開2006−108523号公報JP 2006-108523 A 特開2006−199937号公報JP 2006-199937 A

特許文献1,2に記載のような従来の異方性導電材料を用いて、上記接続構造体を得た場合には、金属電極の表面に酸化膜が形成されていることによって、上記接続構造体における導通信頼性が低くなることがある。また、はんだ粒子の表面には、一般に酸化膜が形成されている。はんだ粒子の表面に酸化膜が形成されていることによっても、上記接続構造体における導通信頼性が低くなることがある。   When the above connection structure is obtained using conventional anisotropic conductive materials as described in Patent Documents 1 and 2, the connection structure is formed by forming an oxide film on the surface of the metal electrode. The conduction reliability in the body may be lowered. In general, an oxide film is formed on the surface of the solder particles. Even when an oxide film is formed on the surface of the solder particles, the conduction reliability in the connection structure may be lowered.

また、従来、金属電極の表面の酸化膜やはんだ粒子の表面の酸化膜を除去するために、フラックスが用いられることがある。該フラックスとしては、ロジンが一般的に用いられている。   Conventionally, flux is sometimes used to remove the oxide film on the surface of the metal electrode and the oxide film on the surface of the solder particles. As the flux, rosin is generally used.

しかしながら、ロジンを用いた場合には、ロジン中のカルボキシル基に由来して、ロジンがバインダー樹脂と反応することがある。このため、フラックス効果が十分に得られないという問題がある。さらに、ロジンを用いた異方性導電材料の粘度が上昇するなどして、保存安定性が低くなるという問題がある。   However, when rosin is used, the rosin may react with the binder resin due to the carboxyl group in the rosin. For this reason, there is a problem that a sufficient flux effect cannot be obtained. Furthermore, there is a problem that the storage stability is lowered due to an increase in the viscosity of the anisotropic conductive material using rosin.

本発明の目的は、フラックス効果が高く、電極間の電気的な接続に用いられた場合に、導通信頼性を高めることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体を提供することである。   An object of the present invention is to provide an anisotropic conductive material that has a high flux effect and can improve conduction reliability when used for electrical connection between electrodes, and a connection using the anisotropic conductive material. It is to provide a structure.

本発明の限定的な目的は、電極間を電気的に接続して接続構造体を得た場合に、接続構造体の耐熱衝撃特性を高めることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体を提供することである。   An object of the present invention is to provide an anisotropic conductive material capable of enhancing the thermal shock resistance of a connection structure when the connection structure is obtained by electrically connecting the electrodes, and the anisotropic It is to provide a connection structure using a conductive material.

さらに、本発明の限定的な目的は、保存安定性を高めることができる異方性導電材料、並びに該異方性導電材料を用いた接続構造体を提供することである。   Furthermore, the limited objective of this invention is to provide the anisotropic conductive material which can improve storage stability, and the connection structure using this anisotropic conductive material.

本発明の広い局面によれば、バインダー樹脂と、少なくとも外表面がはんだである導電性粒子と、上記はんだの外側の表面の酸化膜を除去可能な成分とを含み、上記成分が、加熱により無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分である、異方性導電材料が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, a binder resin, conductive particles having at least an outer surface of solder, and a component capable of removing an oxide film on the outer surface of the solder, the component is inorganic by heating. An anisotropic conductive material is provided that is a component that releases acid ions or organic acid ions containing boron atoms by heating.

本発明に係る異方性導電材料のある特定の局面では、上記成分は、加熱によりリン原子を含む無機酸イオンを放出するか、加熱によりアンチモン原子を含む無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分である。   In a specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, the component releases inorganic acid ions containing phosphorus atoms by heating, releases inorganic acid ions containing antimony atoms by heating, or heating. Is a component that releases organic acid ions containing boron atoms.

本発明に係る異方性導電材料の他の特定の局面では、上記バインダー樹脂は、熱可塑性化合物又は熱硬化性化合物を含む。   In another specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, the binder resin includes a thermoplastic compound or a thermosetting compound.

本発明に係る異方性導電材料のさらに他の特定の局面では、上記バインダー樹脂は、エポキシ化合物を含む。   In still another specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, the binder resin includes an epoxy compound.

本発明に係る異方性導電材料の別の特定の局面では、上記成分は、熱カチオン発生剤である。   In another specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, the component is a thermal cation generator.

本発明に係る異方性導電材料のさらに別の特定の局面では、熱硬化剤がさらに含まれている。   In another specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, a thermosetting agent is further included.

本発明に係る異方性導電材料の他の特定の局面では、上記導電性粒子は、樹脂粒子と該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の少なくとも外表面がはんだ層である。   In another specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, the conductive particles include resin particles and a conductive layer disposed on the surface of the resin particles, and at least the outer surface of the conductive layer. Is a solder layer.

本発明に係る異方性導電材料のさらに他の特定の局面では、上記成分とは異なるフラックスがさらに含まれている。   In still another specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, a flux different from the above components is further included.

本発明に係る異方性導電材料の別の特定の局面では、3級アミン化合物がさらに含まれている。   In another specific aspect of the anisotropic conductive material according to the present invention, a tertiary amine compound is further included.

本発明に係る異方性導電材料は、銅電極を有する接続対象部材を接続するために用いられる異方性導電材料であることが好ましい。   The anisotropic conductive material according to the present invention is preferably an anisotropic conductive material used for connecting a connection target member having a copper electrode.

本発明に係る接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、該第1,第2の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、該接続部が、上述した異方性導電材料により形成されている。   A connection structure according to the present invention includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection part that electrically connects the first and second connection target members, The connecting portion is formed of the above-described anisotropic conductive material.

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、上記第1の接続対象部材が上面に第1の電極を有し、上記第2の接続対象部材が下面に第2の電極を有し、上記第1の電極と上記第2の電極とが、上記導電性粒子により電気的に接続されている。   In a specific aspect of the connection structure according to the present invention, the first connection target member has a first electrode on the upper surface, and the second connection target member has a second electrode on the lower surface, The first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.

本発明に係る接続構造体では、上記第1の電極及び上記第2の電極の内の少なくとも一方が、銅電極であることが好ましい。   In the connection structure according to the present invention, it is preferable that at least one of the first electrode and the second electrode is a copper electrode.

本発明に係る異方性導電材料は、バインダー樹脂と、少なくとも外表面がはんだである導電性粒子と、上記はんだの外側の表面の酸化膜を除去可能な成分とを含み、更に上記成分が、加熱により無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分であるので、フラックス効果が高い。また、本発明に係る異方性導電材料を電極間の電気的な接続に用いた場合に、導通信頼性を高めることができる。   The anisotropic conductive material according to the present invention includes a binder resin, conductive particles having at least an outer surface of solder, and a component capable of removing an oxide film on the outer surface of the solder, and the component further includes: Since it is a component that releases inorganic acid ions by heating or releases organic acid ions containing boron atoms by heating, the flux effect is high. Further, when the anisotropic conductive material according to the present invention is used for electrical connection between electrodes, conduction reliability can be improved.

図1は、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料に含まれている導電性粒子を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing conductive particles contained in an anisotropic conductive material according to an embodiment of the present invention. 図2は、導電性粒子の変形例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modification of the conductive particles. 図3は、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。FIG. 3 is a front sectional view schematically showing a connection structure using an anisotropic conductive material according to an embodiment of the present invention. 図4は、図3に示す接続構造体における導電性粒子と電極との接続部分を拡大して模式的に示す正面断面図である。FIG. 4 is a front cross-sectional view schematically showing an enlarged connection portion between conductive particles and electrodes in the connection structure shown in FIG. 3.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

本発明に係る異方性導電材料は、バインダー樹脂と、少なくとも外表面がはんだである導電性粒子と、上記はんだの外側の表面の酸化膜を除去可能な成分(以下、成分Xと記載することがある)とを含む。少なくとも外表面がはんだである導電性粒子では、一般にはんだの表面に酸化膜が形成されていることが多く、更に保存中にはんだの表面に酸化膜が形成されることがある。本発明に係る異方性導電材料では、上記成分Xは、はんだの外側の表面に形成されている酸化膜を除去可能であるか、又ははんだの外側の表面に酸化膜が形成された場合に該酸化膜を除去可能である。   The anisotropic conductive material according to the present invention includes a binder resin, conductive particles having at least an outer surface of solder, and a component capable of removing an oxide film on the outer surface of the solder (hereinafter referred to as component X). Is included). In conductive particles having at least an outer surface of solder, an oxide film is generally formed on the surface of the solder, and an oxide film may be formed on the surface of the solder during storage. In the anisotropic conductive material according to the present invention, the component X can remove the oxide film formed on the outer surface of the solder or when the oxide film is formed on the outer surface of the solder. The oxide film can be removed.

また、本発明に係る異方性導電材料では、上記成分Xは、加熱により無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分である。   In the anisotropic conductive material according to the present invention, the component X is a component that releases inorganic acid ions by heating or releases organic acid ions containing boron atoms by heating.

本発明に係る異方性導電材料における上記組成の採用によって、特に特定の上記成分Xの使用によって、フラックス効果がかなり高くなる。この結果、本発明に係る異方性導電材料を用いて電極間を電気的に接続した場合に、導通信頼性を効果的に高めることができる。特に、銅電極を有する接続対象部材を接続した場合に、導通信頼性を効果的に高めることができる。本発明者らは、特定の上記成分Xが、フラックス効果をかなり高めることに大きく寄与し、はんだの表面の酸化膜及び電極表面の酸化膜を効果的に除去する作用を有することを見出した。本発明に係る異方性導電材料では、ロジンなどのフラックスを用いなくても、上記成分Xとは異なるフラックスを用いなくても、接続構造体における電極間の導通信頼性を高めることができる。   By adopting the above composition in the anisotropic conductive material according to the present invention, the flux effect is considerably enhanced, particularly by using the specific component X. As a result, when the electrodes are electrically connected using the anisotropic conductive material according to the present invention, the conduction reliability can be effectively increased. In particular, when a connection target member having a copper electrode is connected, the conduction reliability can be effectively increased. The present inventors have found that the specific component X greatly contributes to significantly increasing the flux effect and has an action of effectively removing the oxide film on the solder surface and the oxide film on the electrode surface. In the anisotropic conductive material according to the present invention, the reliability of conduction between the electrodes in the connection structure can be improved without using a flux such as rosin or without using a flux different from the component X.

さらに、本発明に係る異方性導電材料における上記組成の採用によって、冷熱サイクル等の熱衝撃が与えられても接続構造体の高い導通信頼性を十分に維持でき、接続構造体における耐熱衝撃特性を高めることができる。また、ロジンなどのフラックスではなく、上記成分Xの使用によって、異方性導電材料の保存安定性が高くなり、異方性導電材料が長期間保管されても、異方性導電材料の粘度変化が生じ難くなる。このため、異方性導電材料を安定して配置でき、安定して均一な接続構造体を得ることができる。   Furthermore, by adopting the above composition in the anisotropic conductive material according to the present invention, the high conduction reliability of the connection structure can be sufficiently maintained even when a thermal shock such as a thermal cycle is applied, and the thermal shock characteristics in the connection structure Can be increased. In addition, the use of the above component X instead of rosin or the like increases the storage stability of the anisotropic conductive material, and the anisotropic conductive material changes in viscosity even if the anisotropic conductive material is stored for a long period of time. Is less likely to occur. For this reason, an anisotropic conductive material can be arrange | positioned stably and the stable and uniform connection structure can be obtained.

本発明に係る異方性導電材料は、加熱により硬化可能な異方性導電材料であることが好ましい。この場合には、異方性導電材料を加熱により硬化させる際の熱によって、上記成分Xから、無機酸イオン又はホウ素原子を含む有機酸イオンを効率的に放出させることができる。本発明に係る異方性導電材料は、光の照射と加熱との双方により硬化可能な異方性導電材料であってもよい。この場合には、光の照射により異方性導電材料を半硬化(Bステージ化)させ、異方性導電材料の流動性を低下させた後、加熱により異方性導電材料を硬化させることができる。   The anisotropic conductive material according to the present invention is preferably an anisotropic conductive material that can be cured by heating. In this case, inorganic acid ions or organic acid ions containing boron atoms can be efficiently released from the component X by heat generated when the anisotropic conductive material is cured by heating. The anisotropic conductive material according to the present invention may be an anisotropic conductive material that can be cured by both light irradiation and heating. In this case, the anisotropic conductive material is semi-cured (B-staged) by light irradiation, and after the fluidity of the anisotropic conductive material is reduced, the anisotropic conductive material is cured by heating. it can.

以下、先ず、本発明に係る異方性導電材料に含まれている各成分、及び含まれることが好ましい各成分を詳細に説明する。   Hereinafter, each component contained in the anisotropic conductive material according to the present invention and each component preferably contained will be described in detail.

[バインダー樹脂]
上記バインダー樹脂は、熱可塑性化合物又は硬化性化合物を含むことが好ましい。上記バインダー樹脂は、熱可塑性化合物を含んでいてもよく、硬化性化合物を含んでいてもよい。
[Binder resin]
The binder resin preferably contains a thermoplastic compound or a curable compound. The binder resin may contain a thermoplastic compound or may contain a curable compound.

上記熱可塑性化合物としては、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミド樹脂等が挙げられる。   Examples of the thermoplastic compound include phenoxy resin, urethane resin, (meth) acrylic resin, polyester resin, polyimide resin, and polyamide resin.

上記硬化性化合物は、加熱により硬化可能な硬化性化合物を含むことが好ましい。上記異方性導電材料は、加熱により硬化可能な異方性導電材料であり、上記バインダー樹脂として、上記加熱により硬化可能な硬化性化合物を含むことが特に好ましい。該加熱により硬化可能な硬化性化合物は、光の照射により硬化しない硬化性化合物(熱硬化性化合物)であってもよく、光の照射と加熱との双方により硬化可能な硬化性化合物(光及び熱硬化性化合物)であってもよい。   The curable compound preferably includes a curable compound that can be cured by heating. The anisotropic conductive material is an anisotropic conductive material curable by heating, and it is particularly preferable that the binder resin contains a curable compound curable by heating. The curable compound curable by heating may be a curable compound (thermosetting compound) that is not cured by light irradiation, and is curable by both light irradiation and heating (light and light). Thermosetting compound).

また、上記異方性導電材料は、光の照射と加熱との双方により硬化可能な異方性導電材料であり、上記バインダー樹脂として、光の照射により硬化可能な硬化性化合物(光硬化性化合物、又は光及び熱硬化性化合物)をさらに含むことが好ましい。上記光の照射により硬化可能な硬化性化合物は、加熱により硬化しない硬化性化合物(光硬化性化合物)であってもよく、光の照射と加熱との双方により硬化可能な硬化性化合物(光及び熱硬化性化合物)であってもよい。本発明に係る異方性導電材料は、光硬化開始剤を含むことが好ましい。本発明に係る異方性導電材料は、上記光硬化開始剤として、光ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記異方性導電材料は、上記硬化性化合物として、熱硬化性化合物を含み、光硬化性化合物、又は光及び熱硬化性化合物をさらに含むことが好ましい。上記異方性導電材料は、上記硬化性化合物として、熱硬化性化合物と光硬化性化合物とを含むことが好ましい。   The anisotropic conductive material is an anisotropic conductive material that can be cured by both light irradiation and heating. As the binder resin, a curable compound (photocurable compound) that can be cured by light irradiation. Or a light and thermosetting compound). The curable compound that can be cured by light irradiation may be a curable compound (photocurable compound) that is not cured by heating, and is a curable compound that can be cured by both light irradiation and heating (light and light). Thermosetting compound). The anisotropic conductive material according to the present invention preferably contains a photocuring initiator. The anisotropic conductive material according to the present invention preferably contains a photoradical generator as the photocuring initiator. The anisotropic conductive material preferably contains a thermosetting compound as the curable compound, and further contains a photocurable compound or light and a thermosetting compound. The anisotropic conductive material preferably contains a thermosetting compound and a photocurable compound as the curable compound.

上記硬化性化合物としては特に限定されず、不飽和二重結合を有する硬化性化合物及びエポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物等が挙げられる。   The curable compound is not particularly limited, and examples thereof include a curable compound having an unsaturated double bond and a curable compound having an epoxy group or a thiirane group.

また、上記異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記硬化性化合物は、不飽和二重結合を有する硬化性化合物を含むことが好ましく、(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。上記不飽和二重結合は、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。上記不飽和二重結合を有する硬化性化合物としては、エポキシ基又はチイラン基を有さず、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物、及びエポキシ基又はチイラン基を有し、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物が挙げられる。   Further, from the viewpoint of enhancing the curability of the anisotropic conductive material and further enhancing the conduction reliability between the electrodes, the curable compound preferably includes a curable compound having an unsaturated double bond, It preferably contains a curable compound having a (meth) acryloyl group. The unsaturated double bond is preferably a (meth) acryloyl group. Examples of the curable compound having an unsaturated double bond include an curable compound having no epoxy group or thiirane group and having an unsaturated double bond, and having an epoxy group or thiirane group, Examples thereof include curable compounds having a heavy bond.

上記(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物として、(メタ)アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物、(メタ)アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート、又はイソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート等が好適に用いられる。上記「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを示す。上記「(メタ)アクリル」は、アクリルとメタクリルとを示す。上記「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを示す。   As the curable compound having the (meth) acryloyl group, an ester compound obtained by reacting a (meth) acrylic acid and a compound having a hydroxyl group, an epoxy obtained by reacting (meth) acrylic acid and an epoxy compound ( A (meth) acrylate, a urethane (meth) acrylate obtained by reacting a (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group with an isocyanate, or the like is preferably used. The “(meth) acryloyl group” refers to an acryloyl group and a methacryloyl group. The “(meth) acryl” refers to acryl and methacryl. The “(meth) acrylate” refers to acrylate and methacrylate.

上記(メタ)アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物は特に限定されない。該エステル化合物として、単官能のエステル化合物、2官能のエステル化合物及び3官能以上のエステル化合物のいずれも使用可能である。   The ester compound obtained by making the said (meth) acrylic acid and the compound which has a hydroxyl group react is not specifically limited. As the ester compound, any of a monofunctional ester compound, a bifunctional ester compound, and a trifunctional or higher functional ester compound can be used.

上記異方性導電材料の硬化性を高め、電極間の導通信頼性をより一層高め、更に硬化物の接着力をより一層高める観点からは、上記異方性導電材料は、不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性官能基としては、エポキシ基、チイラン基及びオキセタン基等が挙げられる。上記不飽和二重結合と熱硬化性官能基との双方を有する硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ不飽和二重結合を有する硬化性化合物であることが好ましく、熱硬化性官能基と(メタ)アクリロイル基との双方を有する硬化性化合物であることが好ましく、エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物であることが好ましい。   From the viewpoint of enhancing the curability of the anisotropic conductive material, further improving the conduction reliability between the electrodes, and further enhancing the adhesive strength of the cured product, the anisotropic conductive material is an unsaturated double bond. And a curable compound having both a thermosetting functional group. Examples of the thermosetting functional group include an epoxy group, a thiirane group, and an oxetane group. The curable compound having both the unsaturated double bond and the thermosetting functional group is preferably a curable compound having an epoxy group or a thiirane group and having an unsaturated double bond, and thermosetting. It is preferable that it is a curable compound which has both a functional functional group and a (meth) acryloyl group, and it is preferable that it is a curable compound which has an epoxy group or a thiirane group, and has a (meth) acryloyl group.

上記エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物は、エポキシ基を2個以上又はチイラン基を2個以上有する硬化性化合物の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を、(メタ)アクリロイル基に変換することにより得られる硬化性化合物であることが好ましい。このような硬化性化合物は、部分(メタ)アクリレート化エポキシ化合物又は部分(メタ)アクリレート化エピスルフィド化合物である。   The curable compound having an epoxy group or thiirane group and having a (meth) acryloyl group is a part of the epoxy group or part of the curable compound having two or more epoxy groups or two or more thiirane groups. A curable compound obtained by converting a thiirane group into a (meth) acryloyl group is preferred. Such curable compounds are partially (meth) acrylated epoxy compounds or partially (meth) acrylated episulfide compounds.

上記硬化性化合物は、エポキシ基を2個以上又はチイラン基を2個以上有する化合物と、(メタ)アクリル酸との反応物であることが好ましい。この反応物は、エポキシ基を2個以上又はチイラン基を2個以上有する化合物と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応することにより得られる。エポキシ基又はチイラン基の20%以上が(メタ)アクリロイル基に変換(転化率)されていることが好ましい。該転化率は、より好ましくは30%以上、好ましくは80%以下、より好ましくは70%以下である。エポキシ基又はチイラン基の40%以上、60%以下が(メタ)アクリロイル基に変換されていることが最も好ましい。   The curable compound is preferably a reaction product of a compound having two or more epoxy groups or two or more thiirane groups and (meth) acrylic acid. This reaction product is obtained by reacting a compound having two or more epoxy groups or two or more thiirane groups with (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method. It is preferable that 20% or more of the epoxy group or thiirane group is converted (converted) to a (meth) acryloyl group. The conversion is more preferably 30% or more, preferably 80% or less, more preferably 70% or less. Most preferably, 40% or more and 60% or less of the epoxy group or thiirane group is converted to a (meth) acryloyl group.

上記部分(メタ)アクリレート化エポキシ化合物としては、ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート、カルボン酸無水物変性エポキシ(メタ)アクリレート、及びフェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the partially (meth) acrylated epoxy compound include bisphenol type epoxy (meth) acrylate, cresol novolac type epoxy (meth) acrylate, carboxylic acid anhydride-modified epoxy (meth) acrylate, and phenol novolac type epoxy (meth) acrylate. Is mentioned.

上記硬化性化合物として、エポキシ基を2個以上又はチイラン基を2個以上有するフェノキシ樹脂の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を(メタ)アクリロイル基に変換した変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。すなわち、エポキシ基又はチイラン基と(メタ)アクリロイル基とを有する変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。   As the curable compound, a modified phenoxy resin obtained by converting a part of epoxy groups of a phenoxy resin having two or more epoxy groups or two or more thiirane groups or a part of thiirane groups into a (meth) acryloyl group may be used. Good. That is, a modified phenoxy resin having an epoxy group or thiirane group and a (meth) acryloyl group may be used.

上記「フェノキシ樹脂」は、一般的には、例えばエピハロヒドリンと2価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂、又は2価のエポキシ化合物と2価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂である。   The “phenoxy resin” is generally a resin obtained by reacting, for example, an epihalohydrin and a divalent phenol compound, or a resin obtained by reacting a divalent epoxy compound and a divalent phenol compound. is there.

また、上記硬化性化合物は、架橋性化合物であってもよく、非架橋性化合物であってもよい。   The curable compound may be a crosslinkable compound or a non-crosslinkable compound.

上記架橋性化合物の具体例としては、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ビニル、ジビニルベンゼン、ポリエステル(メタ)アクリレート、及びウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the crosslinkable compound include 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, (poly ) Ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, glycerol methacrylate acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tri Examples include methylolpropane trimethacrylate, allyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, divinylbenzene, polyester (meth) acrylate, and urethane (meth) acrylate.

上記非架橋性化合物の具体例としては、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート及びテトラデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the non-crosslinkable compound include ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) ) Acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (Meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, and the like.

さらに、上記硬化性化合物としては、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、(メタ)アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。   Furthermore, examples of the curable compound include oxetane compounds, epoxy compounds, episulfide compounds, (meth) acrylic compounds, phenolic compounds, amino compounds, unsaturated polyester compounds, polyurethane compounds, silicone compounds, and polyimide compounds.

上記異方性導電材料の硬化を容易に制御したり、接続構造体における導通信頼性をより一層高めたりする観点からは、上記硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物を含むことが好ましい。エポキシ基を有する硬化性化合物は、エポキシ化合物である。チイラン基を有する硬化性化合物は、エピスルフィド化合物である。異方性導電材料の硬化性を高める観点からは、上記硬化性化合物100重量%中、上記エポキシ基又はチイラン基を有する化合物の含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、100重量%以下である。上記硬化性化合物の全量が上記エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物であってもよい。取り扱い性に優れており、かつ接続構造体における導通信頼性をより一層高める観点からは、上記エポキシ基又はチイラン基を有する化合物は、エポキシ化合物であることが好ましい。   From the viewpoint of easily controlling the curing of the anisotropic conductive material or further improving the conduction reliability in the connection structure, the curable compound includes a curable compound having an epoxy group or a thiirane group. It is preferable. The curable compound having an epoxy group is an epoxy compound. The curable compound having a thiirane group is an episulfide compound. From the viewpoint of enhancing the curability of the anisotropic conductive material, the content of the compound having an epoxy group or thiirane group is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, in 100% by weight of the curable compound. , 100% by weight or less. The total amount of the curable compound may be a curable compound having the epoxy group or thiirane group. From the viewpoint of excellent handleability and further improving the conduction reliability in the connection structure, the compound having the epoxy group or thiirane group is preferably an epoxy compound.

また、本発明に係る異方性導電材料は、エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物と、不飽和二重結合を有する硬化性化合物とを含むことが好ましい。   The anisotropic conductive material according to the present invention preferably contains a curable compound having an epoxy group or thiirane group and a curable compound having an unsaturated double bond.

上記エポキシ基又はチイラン基を有する硬化性化合物は、芳香族環を有することが好ましい。上記芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、テトラセン環、クリセン環、トリフェニレン環、テトラフェン環、ピレン環、ペンタセン環、ピセン環及びペリレン環等が挙げられる。なかでも、上記芳香族環は、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましい。また、ナフタレン環は、平面構造を有するためにより一層速やかに硬化させることができるので好ましい。   The curable compound having an epoxy group or thiirane group preferably has an aromatic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, tetracene ring, chrysene ring, triphenylene ring, tetraphen ring, pyrene ring, pentacene ring, picene ring, and perylene ring. Especially, it is preferable that the said aromatic ring is a benzene ring, a naphthalene ring, or an anthracene ring, and it is more preferable that it is a benzene ring or a naphthalene ring. A naphthalene ring is preferred because it has a planar structure and can be cured more rapidly.

熱硬化性化合物と光硬化性化合物とを併用する場合には、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との配合比は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との種類に応じて適宜調整される。上記異方性導電材料は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを重量比で、1:99〜90:10で含むことが好ましく、5:95〜60:40で含むことがより好ましく、10:90〜40:60で含むことが更に好ましい。   When a thermosetting compound and a photocurable compound are used in combination, the blending ratio of the photocurable compound and the thermosetting compound is appropriately adjusted according to the type of the photocurable compound and the thermosetting compound. The The anisotropic conductive material preferably contains a photocurable compound and a thermosetting compound in a weight ratio of 1:99 to 90:10, more preferably 5:95 to 60:40, More preferably, it is included at 10:90 to 40:60.

[導電性粒子]
上記導電性粒子は、少なくとも外表面がはんだであれば特に限定されない。上記導電性粒子における上記はんだは、はんだ部であり、はんだ層であることが好ましい。上記導電性粒子は、基材粒子と該基材粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の少なくとも外表面がはんだ層であることが好ましい。上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。接続構造体における耐熱衝撃特性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子は、樹脂粒子と該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の少なくとも外表面がはんだ層であることが好ましい。
[Conductive particles]
The conductive particles are not particularly limited as long as at least the outer surface is solder. The solder in the conductive particles is a solder part and is preferably a solder layer. The conductive particles preferably include base particles and a conductive layer disposed on the surface of the base particles, and at least the outer surface of the conductive layer is a solder layer. Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles excluding metal particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles. The substrate particles are preferably resin particles formed of a resin. From the viewpoint of further improving the thermal shock resistance in the connection structure, the conductive particles include resin particles and a conductive layer disposed on the surface of the resin particles, and at least the outer surface of the conductive layer is soldered. A layer is preferred.

図1に、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料に含まれている導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 1, the electroconductive particle contained in the anisotropic conductive material which concerns on one Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図1に示す導電性粒子1は、樹脂粒子2と、樹脂粒子2の表面2a上に配置された導電層3とを有する。導電層3は、樹脂粒子2の表面2aを被覆している。導電性粒子1は、樹脂粒子2の表面2aが導電層3により被覆された被覆粒子である。従って、導電性粒子1は導電層3を表面1aに有する。   A conductive particle 1 shown in FIG. 1 includes resin particles 2 and a conductive layer 3 disposed on the surface 2 a of the resin particles 2. The conductive layer 3 covers the surface 2 a of the resin particle 2. The conductive particle 1 is a coated particle in which the surface 2 a of the resin particle 2 is coated with the conductive layer 3. Accordingly, the conductive particles 1 have the conductive layer 3 on the surface 1a.

導電層3は、樹脂粒子2の表面2a上に配置された第1の導電層4と、該第1の導電層4の表面4a上に配置されたはんだ層5(はんだ、第2の導電層)とを有する。導電層3の外側の表面層が、はんだ層5である。従って、導電性粒子1は、導電層3の一部としてはんだ層5を有し、更に樹脂粒子2とはんだ層5との間に、導電層3の一部としてはんだ層5とは別に第1の導電層4を有する。このように、導電層3は、多層構造を有していてもよく、2層以上の積層構造を有していてもよい。   The conductive layer 3 includes a first conductive layer 4 disposed on the surface 2 a of the resin particle 2 and a solder layer 5 (solder, second conductive layer disposed on the surface 4 a of the first conductive layer 4. ). The outer surface layer of the conductive layer 3 is a solder layer 5. Therefore, the conductive particle 1 has the solder layer 5 as a part of the conductive layer 3, and is further separated between the resin particle 2 and the solder layer 5 as a part of the conductive layer 3 in addition to the solder layer 5. The conductive layer 4 is provided. Thus, the conductive layer 3 may have a multilayer structure, or may have a laminated structure of two or more layers.

上記のように、導電層3は2層構造を有する。図2に示す変形例のように、導電性粒子11は、単層の導電層として、はんだ層12を有していてもよい。導電性粒子における導電層の少なくとも外側の表面層が、はんだ層であればよい。ただし、導電性粒子の作製が容易であるので、導電性粒子1と導電性粒子11とのうち、導電性粒子1が好ましい。また、はんだ粒子を用いてもよい。なお、上記はんだ粒子は、基材粒子をコアに有さず、コア−シェル粒子ではない。上記はんだ粒子は、中心部分及び外表面のいずれもはんだにより形成されている。電極間の間隔を高精度に制御する観点からは、上記導電性粒子は、上記はんだ粒子ではないことが好ましい。   As described above, the conductive layer 3 has a two-layer structure. As in the modification shown in FIG. 2, the conductive particles 11 may have a solder layer 12 as a single conductive layer. The surface layer on the outer side of the conductive layer in the conductive particles may be a solder layer. However, the conductive particles 1 are preferable among the conductive particles 1 and the conductive particles 11 because the conductive particles can be easily produced. Solder particles may also be used. In addition, the said solder particle does not have a base particle in a core, and is not a core-shell particle. As for the said solder particle, both a center part and an outer surface are formed with the solder. From the viewpoint of controlling the interval between the electrodes with high accuracy, the conductive particles are preferably not the solder particles.

上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリエーテルスルホン等が挙げられる。上記樹脂粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を1種又は2種以上重合させた重合体であることが好ましい。   Examples of the resin for forming the resin particles include polyolefin resin, acrylic resin, phenol resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, polyethylene terephthalate, polysulfone, and polyphenylene. Examples thereof include oxides, polyacetals, polyimides, polyamideimides, polyetheretherketones, and polyethersulfones. Since the hardness of the resin particles can be easily controlled within a suitable range, the resin for forming the resin particles is a polymer obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group. It is preferably a coalescence.

上記樹脂粒子の表面上に導電層を形成する方法、並びに上記樹脂粒子の表面上又は第1の導電層の表面上にはんだ層を形成する方法は特に限定されない。上記導電層及び上記はんだ層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的な衝突による方法、メカノケミカル反応による方法、物理的蒸着又は物理的吸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを樹脂粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、無電解めっき、電気めっき又は物理的な衝突による方法が好適である。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。また、上記物理的な衝突による方法では、例えば、シーターコンポーザ(徳寿工作所社製)等が用いられる。   The method for forming a conductive layer on the surface of the resin particles and the method for forming a solder layer on the surface of the resin particles or the surface of the first conductive layer are not particularly limited. As a method of forming the conductive layer and the solder layer, for example, a method by electroless plating, a method by electroplating, a method by physical collision, a method by mechanochemical reaction, a method by physical vapor deposition or physical adsorption, In addition, a method of coating the surface of the resin particles with metal powder or a paste containing metal powder and a binder may be used. Among these, a method using electroless plating, electroplating, or physical collision is preferable. Examples of the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering. Further, in the method based on the physical collision, for example, a sheeter composer (manufactured by Tokuju Kogakusha Co., Ltd.) or the like is used.

上記第1の導電層の表面上に上記はんだ層を形成する方法は、物理的な衝突による方法であることが好ましい。上記はんだ層は、物理的な衝撃により、上記第1の導電層の表面上に配置されていることが好ましい。   The method of forming the solder layer on the surface of the first conductive layer is preferably a method by physical collision. The solder layer is preferably disposed on the surface of the first conductive layer by physical impact.

上記はんだ(はんだ層など)を構成する材料は、JIS Z3001:溶接用語に基づき、液相線が450℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだの組成としては、例えば亜鉛、金、鉛、銅、錫、ビスマス、インジウムなどを含む金属組成が挙げられる。なかでも低融点で鉛フリーである錫−インジウム系(117℃共晶)、又は錫−ビスマス系(139℃共晶)が好ましい。すなわち、上記はんだは、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むはんだ、又は錫とビスマスとを含むはんだであることが好ましい。   The material constituting the solder (solder layer or the like) is preferably a filler material having a liquidus line of 450 ° C. or lower based on JIS Z3001: welding terms. Examples of the solder composition include metal compositions containing zinc, gold, lead, copper, tin, bismuth, indium and the like. Among them, a tin-indium system (117 ° C. eutectic) or a tin-bismuth system (139 ° C. eutectic) which is low-melting and lead-free is preferable. That is, the solder preferably does not contain lead, and is preferably a solder containing tin and indium or a solder containing tin and bismuth.

従来、導電層の外側の表面層にはんだ層を有する導電性粒子の粒子径は、数百μm程度であった。これは、粒子径が数十μmであり、かつ表面層がはんだ層である導電性粒子を得ようとしても、はんだ層を均一に形成できなかったためである。これに対して、無電解めっき時に分散条件を最適化することによりはんだ層を形成した場合には、導電性粒子の粒子径が数十μm、特に粒子径が0.1μm以上、50μm以下の導電性粒子を得る場合であっても、第1の導電層の表面上にはんだ層を均一に形成できる。また、シータコンポーザを用いることによっても、粒子径が50μm以下である導電性粒子を得る場合であっても、第1の導電層の表面上にはんだ層を均一に形成できる。   Conventionally, the particle diameter of conductive particles having a solder layer on the outer surface layer of the conductive layer has been about several hundred μm. This is because the solder layer could not be formed uniformly even if conductive particles having a particle size of several tens of μm and the surface layer being a solder layer were obtained. On the other hand, when the solder layer is formed by optimizing the dispersion conditions during electroless plating, the conductive particles have a particle size of several tens of μm, in particular, a conductive particle size of 0.1 μm or more and 50 μm or less. Even when obtaining conductive particles, the solder layer can be uniformly formed on the surface of the first conductive layer. Further, even when a theta composer is used, even when conductive particles having a particle diameter of 50 μm or less are obtained, the solder layer can be uniformly formed on the surface of the first conductive layer.

上記はんだ100重量%中、錫の含有量は、好ましくは90重量%未満、より好ましくは85重量%以下である。また、はんだ100重量%中の錫の含有量は、はんだの融点などを考慮して適宜決定される。はんだ100重量%中の錫の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは20重量%以上である。   In 100% by weight of the solder, the tin content is preferably less than 90% by weight, more preferably 85% by weight or less. Further, the content of tin in 100% by weight of the solder is appropriately determined in consideration of the melting point of the solder and the like. The content of tin in 100% by weight of solder is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and still more preferably 20% by weight or more.

上記第1の導電層及び上記はんだ層の厚みはそれぞれ、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上、更に好ましくは100nm以上、好ましくは2000nm以下、より好ましくは1000nm以下である。第1の導電層及びはんだ層の厚みが上記下限以上であると、導電性が十分に高くなる。第1の導電層及びはんだ層の厚みが上記上限以下であると、基材粒子と第1の導電層及びはんだ層との熱膨張率の差が小さくなり、第1の導電層及びはんだ層の剥離が生じ難くなる。   The thicknesses of the first conductive layer and the solder layer are each preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 100 nm or more, preferably 2000 nm or less, more preferably 1000 nm or less. When the thickness of the first conductive layer and the solder layer is not less than the above lower limit, the conductivity is sufficiently high. When the thickness of the first conductive layer and the solder layer is not more than the above upper limit, the difference in coefficient of thermal expansion between the base particles and the first conductive layer and the solder layer is reduced, and the first conductive layer and the solder layer Peeling is less likely to occur.

上記第1の導電層は2層以上の積層構造を有していてもよい。上記第1の導電層が2層以上の積層構造を有する場合には、第1の導電層の最外層の厚みは、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、更に好ましくは25nm以上、特に好ましくは50nm以上、好ましくは1000nm以下、より好ましくは500nm以下である。第1の導電層の最外層の厚みが上記下限以上であると、導電性が十分に高くなる。第1の導電層の最外層の厚みが上記上限以下であると、基材粒子と第1の導電層の最外層との熱膨張率の差が小さくなり、第1の導電層の最外層の剥離が生じ難くなる。   The first conductive layer may have a stacked structure of two or more layers. When the first conductive layer has a laminated structure of two or more layers, the thickness of the outermost layer of the first conductive layer is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, still more preferably 25 nm or more, particularly preferably Is 50 nm or more, preferably 1000 nm or less, more preferably 500 nm or less. When the thickness of the outermost layer of the first conductive layer is not less than the above lower limit, the conductivity is sufficiently high. When the thickness of the outermost layer of the first conductive layer is not more than the above upper limit, the difference in coefficient of thermal expansion between the base particles and the outermost layer of the first conductive layer becomes small, and the outermost layer of the first conductive layer Peeling is less likely to occur.

上記導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、更に好ましくは50μm以下、特に好ましくは40μm以下である。導電性粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子と電極との接触面積が充分に大きくなり、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、異方性導電材料における導電性粒子に適した大きさとなり、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電層が基材粒子の表面から剥離し難くなる。   The average particle diameter of the conductive particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less, still more preferably 50 μm or less, and particularly preferably 40 μm or less. When the average particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the contact area between the conductive particles and the electrode is sufficiently large, and aggregated conductive particles are formed when the conductive layer is formed. It becomes difficult. In addition, the size is suitable for the conductive particles in the anisotropic conductive material, the distance between the electrodes connected via the conductive particles is not too large, and the conductive layer is difficult to peel off from the surface of the base particle. Become.

上記樹脂粒子は、実装する基板の電極サイズ又はランド径によって使い分けることができる。   The resin particles can be properly used depending on the electrode size or land diameter of the substrate to be mounted.

上下の電極間をより一層確実に接続し、かつ横方向に隣接する電極間の短絡をより一層抑制する観点からは、導電性粒子の平均粒子径Cの樹脂粒子の平均粒子径Aに対する比(C/A)は、1.0を超え、好ましくは2.0以下である。また、上記樹脂粒子と上記はんだ層との間に上記第1の導電層がある場合に、はんだ層を除く導電性粒子部分の平均粒子径Bに対する樹脂粒子の平均粒子径Aに対する比(B/A)は、1.0を超え、好ましくは1.5以下である。さらに、上記樹脂粒子と上記はんだ層との間に上記第1の導電層がある場合に、はんだ層を含む導電性粒子の平均粒子径Cのはんだ層を除く導電性粒子部分の平均粒子径Bに対する比(C/B)は、1.0を超え、好ましくは2.0以下である。上記比(B/A)が上記範囲内であったり、上記比(C/B)が上記範囲内であったりすると、上下の電極間をより一層確実に接続し、かつ横方向に隣接する電極間の短絡をより一層抑制できる。   From the viewpoint of more reliably connecting the upper and lower electrodes and further suppressing the short circuit between the electrodes adjacent in the lateral direction, the ratio of the average particle diameter C of the conductive particles to the average particle diameter A of the resin particles ( C / A) is more than 1.0, preferably 2.0 or less. Further, when the first conductive layer is present between the resin particles and the solder layer, the ratio of the average particle size B of the resin particles to the average particle size B of the conductive particle portion excluding the solder layer (B / A) is greater than 1.0, preferably 1.5 or less. Further, when there is the first conductive layer between the resin particles and the solder layer, the average particle diameter B of the conductive particle portion excluding the solder layer having the average particle diameter C of the conductive particles including the solder layer. The ratio (C / B) to is more than 1.0, preferably 2.0 or less. When the ratio (B / A) is within the above range or the ratio (C / B) is within the above range, electrodes that are more reliably connected between the upper and lower electrodes and that are adjacent in the lateral direction The short circuit between them can be further suppressed.

FOB及びFOF用途向け異方性導電材料:
本発明に係る異方性導電材料は、フレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続(FOB(Film on Board))との接続、又はフレキシブルプリント基板とフレキシブルプリント基板との接続(FOF(Film on Film))に好適に用いられる。
Anisotropic conductive materials for FOB and FOF applications:
The anisotropic conductive material according to the present invention is a connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy board (FOB (Film on Board)) or a connection between a flexible printed circuit board and a flexible printed circuit board (FOF (Film on Film). )).

FOB及びFOF用途では、電極がある部分(ライン)と電極がない部分(スペース)との寸法であるL&Sは、一般に100〜500μmである。FOB及びFOF用途で用いる樹脂粒子の平均粒子径は10〜100μmであることが好ましい。樹脂粒子の平均粒子径が10μm以上であると、電極間に配置される異方性導電材料及び接続部の厚みが十分に厚くなり、接着力がより一層高くなる。樹脂粒子の平均粒子径が100μm以下であると、隣接する電極間で短絡がより一層生じ難くなる。   In FOB and FOF applications, L & S, which is the size of a portion (line) with an electrode and a portion (space) without an electrode, is generally 100 to 500 μm. The average particle diameter of the resin particles used for FOB and FOF applications is preferably 10 to 100 μm. When the average particle diameter of the resin particles is 10 μm or more, the thickness of the anisotropic conductive material disposed between the electrodes and the connection portion is sufficiently increased, and the adhesive force is further increased. When the average particle diameter of the resin particles is 100 μm or less, a short circuit is more unlikely to occur between adjacent electrodes.

フリップチップ用途向け異方性導電材料:
本発明に係る異方性導電材料は、フリップチップ用途に好適に用いられる。
Anisotropic conductive materials for flip chip applications:
The anisotropic conductive material according to the present invention is suitably used for flip chip applications.

フリップチップ用途では、一般にランド径が15〜80μmである。フリップチップ用途で用いる樹脂粒子の平均粒子径は1〜15μmであることが好ましい。樹脂粒子の平均粒子径が1μm以上であると、該樹脂粒子の表面上に配置されるはんだ層の厚みを十分に厚くすることができ、電極間をより一層確実に電気的に接続することができる。樹脂粒子の平均粒子径が10μm以下であると、隣接する電極間で短絡がより一層生じ難くなる。   For flip chip applications, the land diameter is generally 15-80 μm. The average particle size of the resin particles used for flip chip applications is preferably 1 to 15 μm. When the average particle diameter of the resin particles is 1 μm or more, the thickness of the solder layer disposed on the surface of the resin particles can be sufficiently increased, and the electrodes can be more reliably electrically connected. it can. When the average particle diameter of the resin particles is 10 μm or less, a short circuit is more unlikely to occur between adjacent electrodes.

COF向け異方性導電材料:
本発明に係る異方性導電材料は、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続(COF(Chip on Film))に好適に用いられる。
Anisotropic conductive material for COF:
The anisotropic conductive material which concerns on this invention is used suitably for the connection (COF (Chip on Film)) of a semiconductor chip and a flexible printed circuit board.

COF用途では、電極がある部分(ライン)と電極がない部分(スペース)との寸法であるL&Sは、一般に10〜50μmである。COF用途で用いる樹脂粒子の平均粒子径は1〜10μmであることが好ましい。樹脂粒子の平均粒子径が1μm以上であると、該樹脂粒子の表面上に配置されるはんだ層の厚みを十分に厚くすることができ、電極間をより一層確実に電気的に接続することができる。樹脂粒子の平均粒子径が10μm以下であると、隣接する電極間で短絡がより一層生じ難くなる。   In a COF application, L & S, which is a dimension between a portion (line) with an electrode and a portion (space) without an electrode (space), is generally 10 to 50 μm. The average particle diameter of the resin particles used for COF applications is preferably 1 to 10 μm. When the average particle diameter of the resin particles is 1 μm or more, the thickness of the solder layer disposed on the surface of the resin particles can be sufficiently increased, and the electrodes can be more reliably electrically connected. it can. When the average particle diameter of the resin particles is 10 μm or less, a short circuit is more unlikely to occur between adjacent electrodes.

上記樹脂粒子及び上記導電性粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。樹脂粒子及び導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。   The “average particle diameter” of the resin particles and the conductive particles indicates a number average particle diameter. The average particle diameter of the resin particles and the conductive particles is determined by observing 50 arbitrary conductive particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.

上記異方性導電材料100重量%中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上、好ましくは50重量%以下、更に好ましくは45重量%以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を容易に配置できる。さらに、接続されてはならない隣接する電極間が複数の導電性粒子を介して電気的に接続され難くなる。すなわち、隣り合う電極間の短絡をより一層防止できる。   In 100% by weight of the anisotropic conductive material, the content of the conductive particles is preferably 1% by weight or more, more preferably 2% by weight or more, preferably 50% by weight or less, and more preferably 45% by weight or less. . A conductive particle can be easily arrange | positioned between the upper and lower electrodes which should be connected as content of the said electroconductive particle is more than the said minimum and below the said upper limit. Furthermore, it becomes difficult to electrically connect adjacent electrodes that should not be connected via a plurality of conductive particles. That is, a short circuit between adjacent electrodes can be further prevented.

[成分X]
上記異方性導電材料は、上記はんだの外側の表面の酸化膜を除去可能な成分Xを含む。上記成分Xは、加熱により無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分である。上記成分Xは、加熱により無機酸イオンを放出する成分であることが好ましく、加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分であることも好ましい。上記成分Xの添加効果をより一層効果的に発現し、接続構造体における導通信頼性をより一層高める観点からは、上記成分は、加熱によりリン原子を含む無機酸イオンを放出するか、加熱によりアンチモン原子を含む無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分であることが好ましい。
[Component X]
The anisotropic conductive material includes a component X that can remove the oxide film on the outer surface of the solder. The component X is a component that releases inorganic acid ions by heating or releases organic acid ions containing boron atoms by heating. The component X is preferably a component that releases inorganic acid ions by heating, and is preferably a component that releases organic acid ions containing boron atoms by heating. From the viewpoint of more effectively expressing the addition effect of the component X and further improving the conduction reliability in the connection structure, the component releases inorganic acid ions containing phosphorus atoms by heating, or by heating. A component that releases inorganic acid ions containing antimony atoms or releases organic acid ions containing boron atoms by heating is preferable.

上記加熱により無機酸イオンを放出する成分は、アニオン部分としてSbF6−又はPF6−を有する化合物であることが好ましい。上記成分Xは、アニオン部分としてSbF6−を有する化合物であることが好ましく、アニオン部分としてPF6−を有する化合物であることも好ましい。 The component that releases inorganic acid ions by heating is preferably a compound having SbF 6− or PF 6− as the anion moiety. The component X is preferably a compound having SbF 6− as the anion moiety, and is preferably a compound having PF 6− as the anion moiety.

上記ホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分は、下記式(2)で表されるアニオン部分を有する化合物であることが好ましい。   The component that releases an organic acid ion containing a boron atom is preferably a compound having an anion moiety represented by the following formula (2).

Figure 2013033735
Figure 2013033735

上記式(2)中、Xはハロゲン原子を表す。上記式(2)中のXは、塩素原子、臭素原子又はフッ素原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。   In the above formula (2), X represents a halogen atom. X in the above formula (2) is preferably a chlorine atom, a bromine atom or a fluorine atom, and more preferably a fluorine atom.

すなわち、上記ホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分は、下記式(2A)で表されるアニオン部分を有する化合物であることがより好ましい。   That is, the component that releases an organic acid ion containing a boron atom is more preferably a compound having an anion moiety represented by the following formula (2A).

Figure 2013033735
Figure 2013033735

上記成分Xは、スルホニウムカチオン部分を有する成分であることが好ましく、下記式(1)で表されるスルホニウムカチオン部分を有する成分であることがより好ましい。   The component X is preferably a component having a sulfonium cation moiety, and more preferably a component having a sulfonium cation moiety represented by the following formula (1).

Figure 2013033735
Figure 2013033735

上記式(1)中、R1はベンジル基、置換されたベンジル基、フェナシル基、置換されたフェナシル基、アリル基、置換されたアリル基、アルコキシル基、置換されたアルコキシル基、アリールオキシ基又は置換されたアリールオキシ基を表す。R2及びR3はそれぞれ、R1を構成できる基と同じ基を表すか、炭素数1〜18の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基を表すか、又は炭素数6〜18の単環又は縮合多環のアリール基を表す。R1とR2、R1とR3、R2とR3は相互に結合した環状構造であってもよい。上記炭素数1〜18の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基と、上記炭素数6〜18の単環又は縮合多環のアリール基とは、フッ素、塩素、臭素、水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、シアノ基、ニトロ基又はアジド基で置換されていてもよい。   In the above formula (1), R1 is benzyl group, substituted benzyl group, phenacyl group, substituted phenacyl group, allyl group, substituted allyl group, alkoxyl group, substituted alkoxyl group, aryloxy group or substituted Represents a substituted aryloxy group. R2 and R3 each represent the same group as that capable of constituting R1, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a monocyclic or 6 to 18 carbon atoms Represents a condensed polycyclic aryl group. R1 and R2, R1 and R3, and R2 and R3 may be a cyclic structure bonded to each other. The linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and the monocyclic or condensed polycyclic aryl group having 6 to 18 carbon atoms are fluorine, chlorine, bromine, hydroxyl group and carboxyl group. , A mercapto group, a cyano group, a nitro group, or an azide group.

上記成分Xは、下記式(1A)で表されるスルホニウムカチオン部分を有する成分であることが更に好ましい。   The component X is more preferably a component having a sulfonium cation moiety represented by the following formula (1A).

Figure 2013033735
Figure 2013033735

上記式(1A)中、R1はアリール基又はナフチル基を表し、R2はヒドロキシ基又はCHOCOO基を表し、nは1〜3の整数を表す。 In the formula (1A), R1 represents an aryl group or a naphthyl group, R2 represents a hydroxy group or a CH 3 OCOO group, n represents an integer of 1-3.

上記式(1A)中のR1の好ましい例としては、フェニル基、o−メチルフェニル基、m−メチルフェニル基、p−メチルフェニル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基等が挙げられる。上記式(1A)中のR1は、フェニル基、o−メチルフェニル基又は1−ナフチル基であることが好ましい。但し、上記R1はこれら以外の基であってもよい。   Preferable examples of R1 in the above formula (1A) include a phenyl group, an o-methylphenyl group, an m-methylphenyl group, a p-methylphenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group. R1 in the above formula (1A) is preferably a phenyl group, an o-methylphenyl group, or a 1-naphthyl group. However, R1 may be a group other than these.

上記式(1A)において、R2のベンゼン環に対する結合部位は特に限定されない。上記式(1A)中のR2は、S基に対して、パラ位に結合していることが好ましい。上記式(1A)におけるCHOCOO基は、メトキシカルボニルオキシ基である。上記式(1A)中のR2は、ヒドロキシ基であることが好ましい。上記式(1A)中のnは、1であることが好ましい。 In the above formula (1A), the binding site of R2 to the benzene ring is not particularly limited. R2 in the above formula (1A) is preferably bonded to the para position with respect to the S group. The CH 3 OCOO group in the above formula (1A) is a methoxycarbonyloxy group. R2 in the above formula (1A) is preferably a hydroxy group. N in the formula (1A) is preferably 1.

上記成分Xは、下記式(1A−1)又は下記式(1A−2)で表されるスルホニウムカチオン部分を有する成分であることが特に好ましい。   The component X is particularly preferably a component having a sulfonium cation moiety represented by the following formula (1A-1) or the following formula (1A-2).

Figure 2013033735
Figure 2013033735

上記式(1A−1)中、R1aは炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2はヒドロキシ基又はCHOCOO基を表し、mは0又は1を表し、nは1〜3の整数を表す。 In the above formula (1A-1), R1a represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R2 represents a hydroxy group or a CH 3 OCOO group, m represents 0 or 1, and n represents an integer of 1 to 3. Represent.

上記式(1A−1)中のR1aは、メチル基であることが好ましい。上記式(1A−1)中のmは、R1が存在しないように0であることが好ましい。なお、上記式(1A−1)中のR1aのベンゼン環に対する結合部位は特に限定されない。上記式(1A−1)中のR1aは、CH基に対して、オルト位に結合していることが好ましい。上記式(1A−1)中のR2及びnの好ましい基及び数は、上記式(1A)中のR2及びnの好ましい基及び数と同様である。 R1a in the above formula (1A-1) is preferably a methyl group. M in the formula (1A-1) is preferably 0 so that R1 does not exist. In addition, the coupling | bonding site | part with respect to the benzene ring of R1a in the said Formula (1A-1) is not specifically limited. R1a in the above formula (1A-1) is preferably bonded to the ortho position with respect to the CH 2 group. The preferable group and number of R2 and n in the formula (1A-1) are the same as the preferable group and number of R2 and n in the formula (1A).

Figure 2013033735
Figure 2013033735

上記式(1A−2)中、R2はヒドロキシ基又はCHOCOO基を表し、nは1〜3の整数を表す。上記式(1A−2)中のR2及びnの好ましい基及び数は、上記式(1A)中のR2及びnの好ましい基及び数と同様である。 In the formula (1A-2), R2 represents a hydroxy group or a CH 3 OCOO group, n represents an integer of 1-3. The preferable group and number of R2 and n in the formula (1A-2) are the same as the preferable group and number of R2 and n in the formula (1A).

本発明に係る異方性導電材料は、熱カチオン発生剤を含むことが好ましい。上記成分Xは、熱カチオン発生剤であることが好ましい。上記成分Xは、スルホニウム系熱カチオン発生剤であることが好ましい。上記スルホニウムカチオン部分と、SbF6−のアニオン部分、PF6−のアニオン部分又は上記式(2)で表されるアニオン部分とを有する成分は、熱カチオン発生剤として作用する。 The anisotropic conductive material according to the present invention preferably contains a thermal cation generator. The component X is preferably a thermal cation generator. The component X is preferably a sulfonium-based thermal cation generator. The component having the sulfonium cation moiety and the anion moiety of SbF 6− , the anion moiety of PF 6− , or the anion moiety represented by the above formula (2) acts as a thermal cation generator.

上記成分Xの含有量は特に限定されない。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物100重量部に対して、上記成分Xの含有量は、好ましくは0.01重量部以上、より好ましくは0.05重量部以上、更に好ましくは5重量部以上、特に好ましくは10重量部以上、好ましくは40重量部以下、より好ましくは30重量部以下、更に好ましくは20重量部以下である。上記成分Xの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだの表面の酸化膜及び電極表面の酸化膜をより一層効果的に除去でき、接続構造体における導通信頼性がより一層高くなる。   The content of the component X is not particularly limited. The content of the component X is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.05 parts by weight or more, further preferably 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the curable compound curable by heating. The amount is particularly preferably 10 parts by weight or more, preferably 40 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less, and still more preferably 20 parts by weight or less. When the content of the component X is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the oxide film on the solder surface and the oxide film on the electrode surface can be more effectively removed, and the conduction reliability in the connection structure is further enhanced. Become.

上記熱カチオン発生剤の含有量は特に限定されない。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物100重量部に対して、上記熱カチオン発生剤の含有量は、好ましくは0.01重量部以上、より好ましくは0.05重量部以上、更に好ましくは0.1重量部以上、特に好ましくは0.2重量部以上、好ましくは20重量部以下、より好ましくは15重量部以下、更に好ましくは10重量部以下である。上記熱カチオン発生剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料が充分に熱硬化し、接続構造体における導通信頼性がより一層高くなる。   The content of the thermal cation generator is not particularly limited. The content of the thermal cation generator is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.05 parts by weight or more, and still more preferably 0.00 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable compound curable by heating. 1 part by weight or more, particularly preferably 0.2 part by weight or more, preferably 20 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less, and further preferably 10 parts by weight or less. When the content of the thermal cation generator is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the anisotropic conductive material is sufficiently thermoset, and the conduction reliability in the connection structure is further enhanced.

また、異方性導電材料における上記導電性粒子と上記成分X又は上記熱カチオン発生剤との配合比は、重量比で、0.5:1〜30:1であることが好ましく、0.75:1〜25:1であることがより好ましく、1:1〜20:1であることが更に好ましい。   Further, the blending ratio of the conductive particles to the component X or the thermal cation generator in the anisotropic conductive material is preferably 0.5: 1 to 30: 1 by weight, and 0.75. : 1 to 25: 1 is more preferable, and 1: 1 to 20: 1 is still more preferable.

(他の成分)
上記異方性導電材料は、熱硬化剤を含むことが好ましい。また、上記成分Xが熱カチオン発生剤であり、かつ上記異方性導電材料が熱硬化剤をさらに含むことがより好ましい。上記熱カチオン発生剤と上記熱硬化剤との併用により、接続構造体における導通信頼性及び耐熱衝撃特性がより一層良好になる。上記熱硬化剤は、上記成分Xと異なる。上記熱硬化剤は、熱カチオン発生剤とは異なることが好ましい。
(Other ingredients)
The anisotropic conductive material preferably contains a thermosetting agent. More preferably, the component X is a thermal cation generator, and the anisotropic conductive material further contains a thermosetting agent. By the combined use of the thermal cation generator and the thermosetting agent, the conduction reliability and the thermal shock resistance in the connection structure are further improved. The thermosetting agent is different from the component X. The thermosetting agent is preferably different from the thermal cation generator.

異方性導電材料を低温でより一層速やかに硬化させることができるので、上記熱硬化剤は、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤又はアミン硬化剤であることが好ましい。また、異方性導電材料の保存安定性が高くなるので、潜在性の硬化剤が好ましい。該潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性ポリチオール硬化剤又は潜在性アミン硬化剤であることが好ましい。上記熱硬化剤は、ポリウレタン樹脂又はポリエステル樹脂等の高分子物質で被覆されていてもよい。   Since the anisotropic conductive material can be cured more rapidly at a low temperature, the thermosetting agent is preferably an imidazole curing agent, a polythiol curing agent, or an amine curing agent. Moreover, since the storage stability of an anisotropic conductive material becomes high, a latent hardening | curing agent is preferable. The latent curing agent is preferably a latent imidazole curing agent, a latent polythiol curing agent or a latent amine curing agent. The thermosetting agent may be coated with a polymer material such as polyurethane resin or polyester resin.

上記イミダゾール硬化剤としては、特に限定されず、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン及び2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。   The imidazole curing agent is not particularly limited, and 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2, 4-Diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine and 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s- Examples include triazine isocyanuric acid adducts.

上記ポリチオール硬化剤としては、特に限定されず、トリメチロールプロパントリス−3−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス−3−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ−3−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。   The polythiol curing agent is not particularly limited, and examples thereof include trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate, pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate, and dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate. .

上記アミン硬化剤としては、特に限定されず、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ[5.5]ウンデカン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。   The amine curing agent is not particularly limited, and hexamethylene diamine, octamethylene diamine, decamethylene diamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraspiro [5.5]. Examples include undecane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, metaphenylenediamine, and diaminodiphenylsulfone.

上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物100重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは5重量部以上、より好ましくは10重量部以上、好ましくは40重量部以下、より好ましくは30重量部以下、更に好ましくは20重量部以下である。上記熱硬化剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料が充分に熱硬化し、接続構造体の導通信頼性及び耐熱衝撃特性がより一層良好になる。   The content of the thermosetting agent is not particularly limited. The content of the thermosetting agent is preferably 5 parts by weight or more, more preferably 10 parts by weight or more, preferably 40 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight of the curable compound curable by heating. 30 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less. When the content of the thermosetting agent is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the anisotropic conductive material is sufficiently thermoset, and the connection reliability and thermal shock resistance of the connection structure are further improved.

上記異方性導電材料は、光硬化開始剤を含むことが好ましい。該光硬化開始剤は特に限定されない。上記光硬化開始剤として、従来公知の光硬化開始剤を用いることができる。電極間の導通信頼性及び接続構造体の接続信頼性をより一層高める観点からは、上記異方性導電材料は、光ラジカル発生剤を含むことが好ましい。上記光硬化開始剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The anisotropic conductive material preferably contains a photocuring initiator. The photocuring initiator is not particularly limited. A conventionally known photocuring initiator can be used as the photocuring initiator. From the viewpoint of further improving the connection reliability between the electrodes and the connection reliability of the connection structure, the anisotropic conductive material preferably contains a photoradical generator. As for the said photocuring initiator, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記光硬化開始剤としては、特に限定されず、アセトフェノン光硬化開始剤(アセトフェノン光ラジカル発生剤)、ベンゾフェノン光硬化開始剤(ベンゾフェノン光ラジカル発生剤)、チオキサントン、ケタール光硬化開始剤(ケタール光ラジカル発生剤)、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド及びアシルホスフォナート等が挙げられる。   The photocuring initiator is not particularly limited, and is not limited to acetophenone photocuring initiator (acetophenone photoradical generator), benzophenone photocuring initiator (benzophenone photoradical generator), thioxanthone, ketal photocuring initiator (ketal photoradical). Generator), halogenated ketones, acyl phosphinoxides, acyl phosphonates, and the like.

上記アセトフェノン光硬化開始剤の具体例としては、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、メトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、及び2−ヒドロキシ−2−シクロヘキシルアセトフェノン等が挙げられる。上記ケタール光硬化開始剤の具体例としては、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。   Specific examples of the acetophenone photocuring initiator include 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, methoxy Examples include acetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, and 2-hydroxy-2-cyclohexylacetophenone. Specific examples of the ketal photocuring initiator include benzyldimethyl ketal.

上記光硬化開始剤の含有量は特に限定されない。光の照射により硬化可能な硬化性化合物100重量部に対して、上記光硬化開始剤の含有量(光硬化開始剤が光ラジカル発生剤である場合には光ラジカル発生剤の含有量)は、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.2重量部以上、好ましくは2重量部以下、より好ましくは1重量部以下である。上記光硬化開始剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を適度に光硬化させることができる。異方性導電材料に光を照射し、Bステージ化することにより、異方性導電材料の流動を抑制できる。   The content of the photocuring initiator is not particularly limited. For 100 parts by weight of the curable compound curable by light irradiation, the content of the photocuring initiator (the content of the photoradical generator when the photocuring initiator is a photoradical generator) is: Preferably it is 0.1 weight part or more, More preferably, it is 0.2 weight part or more, Preferably it is 2 weight part or less, More preferably, it is 1 weight part or less. When the content of the photocuring initiator is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the anisotropic conductive material can be appropriately photocured. By irradiating the anisotropic conductive material with light to form a B stage, the flow of the anisotropic conductive material can be suppressed.

本発明に係る異方性導電材料は、上記成分Xとは異なるフラックスを含むことが好ましい。該フラックスの使用により、はんだの表面に酸化膜が形成され難くなり、さらに、はんだ又は電極表面に形成された酸化膜を効果的に除去できる。この結果、接続構造体における導通信頼性がより一層高くなる。なお、上記異方性導電材料は、フラックスを必ずしも含んでいなくてもよい。   The anisotropic conductive material according to the present invention preferably contains a flux different from the component X. Use of the flux makes it difficult to form an oxide film on the surface of the solder, and the oxide film formed on the solder or electrode surface can be effectively removed. As a result, the conduction reliability in the connection structure is further increased. Note that the anisotropic conductive material does not necessarily contain a flux.

上記フラックスは特に限定されない。該フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを使用できる。上記フラックスとしては、例えば、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、有機酸及び松脂等が挙げられる。上記フラックスは1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The flux is not particularly limited. As the flux, a flux generally used for soldering or the like can be used. Examples of the flux include zinc chloride, a mixture of zinc chloride and an inorganic halide, a mixture of zinc chloride and an inorganic acid, a molten salt, phosphoric acid, a derivative of phosphoric acid, an organic halide, hydrazine, an organic acid, and pine resin. Etc. As for the said flux, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記溶融塩としては、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸としては、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸及びヒドラジン等が挙げられる。上記松脂としては、活性化松脂及び非活性化松脂等が挙げられる。上記フラックスは、松脂であることが好ましい。松脂の使用により、電極間の接続抵抗を低くすることができる。   Examples of the molten salt include ammonium chloride. Examples of the organic acid include lactic acid, citric acid, stearic acid, glutamic acid, and hydrazine. Examples of the pine resin include activated pine resin and non-activated pine resin. The flux is preferably rosin. By using pine resin, the connection resistance between the electrodes can be lowered.

上記松脂はアビエチン酸を主成分とするロジン類である。上記フラックスは、ロジン類であることが好ましく、アビエチン酸であることがより好ましい。この好ましいフラックスの使用により、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。   The rosin is a rosin composed mainly of abietic acid. The flux is preferably a rosin, and more preferably abietic acid. By using this preferable flux, the connection resistance between the electrodes is further reduced.

上記フラックスは、バインダー樹脂中に分散されていてもよく、上記導電性粒子の表面上に付着していてもよい。   The flux may be dispersed in the binder resin, or may be attached on the surface of the conductive particles.

上記異方性導電材料100重量%中、上記成分Xとは異なるフラックスの含有量は好ましくは0.5重量%以上、好ましくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下である。上記フラックスの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだの表面に酸化膜がより一層形成され難くなり、さらに、はんだ又は電極表面に形成された酸化膜をより一層効果的に除去できる。また、上記フラックスの含有量が上記下限以上であると、フラックスの添加効果がより一層効果的に発現する。上記フラックスの含有量が上記上限以下であると、硬化物の吸湿性がより一層低くなり、接続構造体の信頼性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the anisotropic conductive material, the content of the flux different from the component X is preferably 0.5% by weight or more, preferably 30% by weight or less, more preferably 25% by weight or less. When the flux content is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, an oxide film is hardly formed on the surface of the solder, and the oxide film formed on the solder or the electrode surface is further effectively removed. it can. Further, when the content of the flux is equal to or more than the lower limit, the effect of adding the flux is more effectively expressed. When the content of the flux is not more than the above upper limit, the hygroscopic property of the cured product is further lowered, and the reliability of the connection structure is further enhanced.

本発明に係る異方性導電材料は、3級アミン化合物をさらに含むことが好ましい。3級アミン化合物の使用により、異方性導電材料の保存安定性がより一層高くなり、更に上記成分Xの異方性導電材料中での保存安定性が高くなる。このため、上記成分Xの添加効果がより一層効果的に発現し、接続構造体における導通信頼性がより一層高くなる。なお、上記異方性導電材料は、3級アミン化合物を必ずしも含んでいなくてもよい。   The anisotropic conductive material according to the present invention preferably further contains a tertiary amine compound. By using the tertiary amine compound, the storage stability of the anisotropic conductive material is further increased, and the storage stability of the component X in the anisotropic conductive material is further increased. For this reason, the addition effect of the said component X expresses more effectively, and the conduction | electrical_connection reliability in a connection structure becomes still higher. Note that the anisotropic conductive material does not necessarily include a tertiary amine compound.

上記異方性導電材料100重量%中、上記3級アミン化合物の含有量は特に限定されない。上記3級アミン化合物の含有量は好ましくは0.005重量%以上、好ましくは1重量%以下である。上記3級アミン化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、上記成分Xの異方性導電材料中での保存安定性がより一層高くなり、はんだの表面に酸化膜がより一層形成され難くなり、更にはんだ又は電極表面に形成された酸化膜をより一層効果的に除去できる。   The content of the tertiary amine compound is not particularly limited in 100% by weight of the anisotropic conductive material. The content of the tertiary amine compound is preferably 0.005% by weight or more, preferably 1% by weight or less. When the content of the tertiary amine compound is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the storage stability of the component X in the anisotropic conductive material is further increased, and an oxide film is further formed on the surface of the solder. It becomes difficult to form, and the oxide film formed on the solder or the electrode surface can be further effectively removed.

上記異方性導電材料は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーの使用により、異方性導電材料の硬化物の熱線膨張率を抑制できる。上記フィラーの具体例としては、シリカ、窒化アルミニウム、アルミナ、ガラス、窒化ボロン、窒化ケイ素、シリコーン、カーボン、グラファイト、グラフェン及びタルク等が挙げられる。フィラーは1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。熱伝導率が高いフィラーを用いると、本硬化時間が短くなる。   The anisotropic conductive material preferably contains a filler. By using the filler, the thermal expansion coefficient of the cured product of the anisotropic conductive material can be suppressed. Specific examples of the filler include silica, aluminum nitride, alumina, glass, boron nitride, silicon nitride, silicone, carbon, graphite, graphene, and talc. As for a filler, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. When a filler having a high thermal conductivity is used, the main curing time is shortened.

上記異方性導電材料は、溶剤を含んでいてもよい。該溶剤の使用により、異方性導電材料の粘度を容易に調整できる。上記溶剤としては、例えば、酢酸エチル、メチルセロソルブ、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、テトラヒドロフラン及びジエチルエーテル等が挙げられる。   The anisotropic conductive material may contain a solvent. By using the solvent, the viscosity of the anisotropic conductive material can be easily adjusted. Examples of the solvent include ethyl acetate, methyl cellosolve, toluene, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexane, n-hexane, tetrahydrofuran, and diethyl ether.

(異方性導電材料の詳細及び用途)
本発明に係る異方性導電材料は、ペースト状又はフィルム状の異方性導電材料であり、ペースト状の異方性導電材料であることが好ましい。ペースト状の異方性導電材料は、異方性導電ペーストである。フィルム状の異方性導電材料は、異方性導電フィルムである。異方性導電材料が異方性導電フィルムである場合、該導電性粒子を含む異方性導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されてもよい。
(Details and applications of anisotropic conductive materials)
The anisotropic conductive material according to the present invention is a paste-like or film-like anisotropic conductive material, and is preferably a paste-like anisotropic conductive material. The paste-like anisotropic conductive material is an anisotropic conductive paste. The film-like anisotropic conductive material is an anisotropic conductive film. When the anisotropic conductive material is an anisotropic conductive film, a film that does not include conductive particles may be laminated on the anisotropic conductive film that includes the conductive particles.

本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペーストであって、ペースト状の状態で接続対象部材上に塗布される異方性導電ペーストであることが好ましい。   The anisotropic conductive material according to the present invention is an anisotropic conductive paste, and is preferably an anisotropic conductive paste applied on a connection target member in a paste state.

上記異方性導電ペーストの25℃での粘度は、好ましくは3Pa・s以上、より好ましくは5Pa・s以上、好ましくは500Pa・s以下、より好ましくは300Pa・s以下である。上記粘度が上記下限以上であると、異方性導電ペースト中での導電性粒子の沈降を抑制できる。上記粘度が上記上限以下であると、導電性粒子の分散性がより一層高くなる。塗布前の上記異方性導電ペーストの上記粘度が上記範囲内であれば、第1の接続対象部材上に異方性導電ペーストを塗布した後に、硬化前の異方性導電ペーストの流動をより一層抑制でき、さらにボイドがより一層生じ難くなる。   The viscosity of the anisotropic conductive paste at 25 ° C. is preferably 3 Pa · s or more, more preferably 5 Pa · s or more, preferably 500 Pa · s or less, more preferably 300 Pa · s or less. When the viscosity is equal to or higher than the lower limit, sedimentation of conductive particles in the anisotropic conductive paste can be suppressed. When the viscosity is equal to or lower than the upper limit, the dispersibility of the conductive particles is further increased. If the viscosity of the anisotropic conductive paste before coating is within the above range, after applying the anisotropic conductive paste on the first connection target member, the flow of the anisotropic conductive paste before curing is further increased. Further suppression is possible, and voids are further less likely to occur.

本発明に係る異方性導電材料は、銅電極を有する接続対象部材を接続するために用いられる異方性導電材料であることが好ましい。銅電極の表面には酸化膜がかなり形成されやすい。これに対して、本発明に係る異方性導電材料の使用により、銅電極の表面の酸化膜を効果的に除去でき、接続構造体における導通信頼性を高めることができる。   The anisotropic conductive material according to the present invention is preferably an anisotropic conductive material used for connecting a connection target member having a copper electrode. An oxide film is easily formed on the surface of the copper electrode. On the other hand, by using the anisotropic conductive material according to the present invention, the oxide film on the surface of the copper electrode can be effectively removed, and the conduction reliability in the connection structure can be improved.

本発明に係る異方性導電材料は、様々な接続対象部材を接着するために使用できる。上記異方性導電材料は、第1,第2の接続対象部材が電気的に接続されている接続構造体を得るために好適に用いられる。   The anisotropic conductive material which concerns on this invention can be used in order to adhere | attach various connection object members. The anisotropic conductive material is suitably used for obtaining a connection structure in which the first and second connection target members are electrically connected.

図3に、本発明の一実施形態に係る異方性導電材料を用いた接続構造体の一例を模式的に断面図で示す。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a connection structure using an anisotropic conductive material according to an embodiment of the present invention.

図3に示す接続構造体21は、第1の接続対象部材22と、第2の接続対象部材23と、第1,第2の接続対象部材22,23を電気的に接続している接続部24とを備える。接続部24は、導電性粒子1を含む異方性導電材料により形成されている。なお、図3では、導電性粒子1は、図示の便宜上、略図的に示されている。   A connection structure 21 shown in FIG. 3 includes a first connection target member 22, a second connection target member 23, and a connection portion that electrically connects the first and second connection target members 22 and 23. 24. The connection part 24 is formed of an anisotropic conductive material including the conductive particles 1. In FIG. 3, the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration.

第1の接続対象部材22は上面22a(表面)に、複数の第1の電極22bを有する。第2の接続対象部材23は下面23a(表面)に、複数の第2の電極23bを有する。第1の電極22bと第2の電極23bとが、1つ又は複数の導電性粒子1により電気的に接続されている。従って、第1,第2の接続対象部材22,23が導電性粒子1により電気的に接続されている。   The first connection target member 22 has a plurality of first electrodes 22b on the upper surface 22a (front surface). The second connection target member 23 has a plurality of second electrodes 23b on the lower surface 23a (front surface). The first electrode 22 b and the second electrode 23 b are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Accordingly, the first and second connection target members 22 and 23 are electrically connected by the conductive particles 1.

上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。該接続構造体の製造方法の一例としては、上記第1の接続対象部材と上記第2の接続対象部材との間に上記異方性導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。加熱及び加圧により、導電性粒子1のはんだが溶融して、該導電性粒子1により電極間が電気的に接続される。さらに、バインダー樹脂が熱硬化性化合物を含む場合には、バインダー樹脂が硬化して、硬化したバインダー樹脂により第1,第2の接続対象部材22,23が接続される。上記加圧の圧力は9.8×10〜4.9×10Pa程度である。上記加熱の温度は、120〜220℃程度である。 The manufacturing method of the connection structure is not particularly limited. As an example of the manufacturing method of the connection structure, the anisotropic conductive material is disposed between the first connection object member and the second connection object member to obtain a laminate, and then the lamination Examples include a method of heating and pressurizing the body. The solder of the conductive particles 1 is melted by heating and pressurization, and the electrodes are electrically connected by the conductive particles 1. Further, when the binder resin contains a thermosetting compound, the binder resin is cured, and the first and second connection target members 22 and 23 are connected by the cured binder resin. The pressure of the said pressurization is about 9.8 * 10 < 4 > -4.9 * 10 < 6 > Pa. The temperature of the said heating is about 120-220 degreeC.

図4に、図3に示す接続構造体21における導電性粒子1と第1,第2の電極22b,23bとの接続部分を拡大して正面断面図で示す。図4に示すように、接続構造体21では、上記積層体を加熱及び加圧することにより、導電性粒子1のはんだ層5が溶融した後、溶融したはんだ層部分5aが第1,第2の電極22b,23bと十分に接触する。すなわち、表面層がはんだ層5である導電性粒子1を用いることにより、導電層の表面層がニッケル、金又は銅等の金属である導電性粒子を用いた場合と比較して、導電性粒子1と電極22b,23bとの接触面積を大きくすることができる。このため、接続構造体21の導通信頼性を高めることができる。なお、加熱により、一般にフラックスは次第に失活する。また、図4では、第1の導電層4は第1,第2の電極22b,23bと接触していない。第1の導電層4は第1の電極22bと接触していることが好ましく、第2の電極23bと接触していることが好ましい。   FIG. 4 is an enlarged front sectional view of a connection portion between the conductive particle 1 and the first and second electrodes 22b and 23b in the connection structure 21 shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the connection structure 21, by heating and pressurizing the laminate, the solder layer 5 of the conductive particles 1 is melted, and then the melted solder layer portion 5 a has the first and second solder layers. It is in sufficient contact with the electrodes 22b and 23b. That is, by using the conductive particles 1 whose surface layer is the solder layer 5, the conductive particles are compared with the case where the surface layer of the conductive layer is a metal such as nickel, gold or copper. 1 and the contact area between the electrodes 22b and 23b can be increased. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability of the connection structure 21 can be improved. In general, the flux is gradually deactivated by heating. In FIG. 4, the first conductive layer 4 is not in contact with the first and second electrodes 22b and 23b. The first conductive layer 4 is preferably in contact with the first electrode 22b, and is preferably in contact with the second electrode 23b.

上記第1,第2の接続対象部材は、特に限定されない。上記第1,第2の接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記異方性導電材料は、電子部品の接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましい。上記異方性導電材料は、液状であって、かつ液状の状態で接続対象部材の上面に塗工される異方性導電材料であることが好ましい。   The said 1st, 2nd connection object member is not specifically limited. Specific examples of the first and second connection target members include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, and electronic components such as circuit boards such as printed boards, flexible printed boards, and glass boards. It is done. The anisotropic conductive material is preferably an anisotropic conductive material used for connecting electronic components. It is preferable that the anisotropic conductive material is a liquid and is an anisotropic conductive material coated on the upper surface of the connection target member in a liquid state.

上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、3価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び3価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記3価の金属元素としては、Sn、Al及びGa等が挙げられる。   Examples of the electrode provided on the connection target member include metal electrodes such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode. When the connection object member is a flexible printed board, the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode. When the connection target member is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode. In addition, when the said electrode is an aluminum electrode, the electrode formed only with aluminum may be sufficient and the electrode by which the aluminum layer was laminated | stacked on the surface of the metal oxide layer may be sufficient. Examples of the material for the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element. Examples of the trivalent metal element include Sn, Al, and Ga.

上記第1の電極及び上記第2の電極の内の少なくとも一方が、銅電極であることが好ましい。上記第1の電極及び上記第2の電極の双方が、銅電極であることが好ましい。この場合には、本発明に係る異方性導電材料によるフラックス効果がより一層得られ、接続構造体における導通信頼性がより一層高くなる。   It is preferable that at least one of the first electrode and the second electrode is a copper electrode. Both the first electrode and the second electrode are preferably copper electrodes. In this case, the flux effect by the anisotropic conductive material according to the present invention is further obtained, and the conduction reliability in the connection structure is further increased.

以下、本発明について、実施例、比較例及び参考例を挙げて具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, Comparative Examples, and Reference Examples. The present invention is not limited only to the following examples.

実施例、比較例及び参考例では、以下の材料を用いた。   In the examples, comparative examples, and reference examples, the following materials were used.

(バインダー樹脂)
熱可塑性化合物1(フェノキシ樹脂、新日鐵化学社製「YP−50(40重量%MEK(メチルエチルケトン)溶液)」)
熱可塑性化合物2(ウレタン樹脂、日本ポリウレタン工業社製「NIPPOLAN 3110(35重量%酢酸エチル溶液)」:「NIPPOLAN 3022(25重量%MEK(メチルエチルケトン)溶液)」=1:1(重量比))
熱硬化性化合物(エポキシ樹脂(エポキシ化合物)、DIC社製「EXA−4850−150」)
熱硬化剤(イミダゾール化合物、四国化成社製「2P−4MZ」)
(Binder resin)
Thermoplastic compound 1 (phenoxy resin, “YP-50 (40 wt% MEK (methyl ethyl ketone) solution)” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)
Thermoplastic compound 2 (urethane resin, “NIPPOLAN 3110 (35 wt% ethyl acetate solution)” manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .: “NIPPOLAN 3022 (25 wt% MEK (methyl ethyl ketone) solution)” = 1: 1 (weight ratio))
Thermosetting compound (epoxy resin (epoxy compound), “EXA-4850-150” manufactured by DIC)
Thermosetting agent (imidazole compound, “2P-4MZ” manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.)

(成分X)
熱カチオン発生剤1(下記式(11)で表される化合物、加熱によりリン原子を含む無機酸イオンを放出する化合物)
(Component X)
Thermal cation generator 1 (compound represented by the following formula (11), compound that releases inorganic acid ion containing phosphorus atom by heating)

Figure 2013033735
Figure 2013033735

熱カチオン発生剤2(下記式(12)で表される化合物、加熱によりアンチモン原子を含む無機酸イオンを放出する化合物)   Thermal cation generator 2 (compound represented by the following formula (12), compound that releases inorganic acid ion containing antimony atom by heating)

Figure 2013033735
Figure 2013033735

熱カチオン発生剤3(下記式(13)で表される化合物、加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する化合物)   Thermal cation generator 3 (compound represented by the following formula (13), a compound that releases an organic acid ion containing a boron atom by heating)

Figure 2013033735
Figure 2013033735

(他の成分)
フラックス(ロジン):主成分アビエチン酸
3級アミン化合物(N,N−ジメチルベンジルアミン)
導電性粒子1(はんだ粒子、全体がはんだにより形成されている、錫:ビスマス=43重量%:57重量%、平均粒子径20μm)
導電性粒子2(樹脂コアはんだ被覆粒子、下記手順で作製)
(Other ingredients)
Flux (rosin): Main component Abietic acid Tertiary amine compound (N, N-dimethylbenzylamine)
Conductive particles 1 (solder particles, entirely formed of solder, tin: bismuth = 43 wt%: 57 wt%, average particle diameter 20 μm)
Conductive particles 2 (resin core solder coated particles, prepared by the following procedure)

平均粒子径20μmのジビニルベンゼン樹脂粒子(積水化学工業社製、ミクロパールSP−220)を無電解ニッケルめっきし、樹脂粒子の表面上に厚さ0.1μmの下地ニッケルめっき層を形成した。次いで、下地ニッケルめっき層が形成された樹脂粒子を電解銅めっきし、厚さ1μmの銅層を形成した。更に、錫及びビスマスを含有する電解めっき液を用いて、電解めっきし、厚さ1μmのはんだ層を形成した。このようにして、樹脂粒子の表面上に厚み1μmの銅層が形成されており、該銅層の表面に厚み1μmのはんだ層(錫:ビスマス=43重量%:57重量%)が形成されている導電性粒子(樹脂コアはんだ被覆粒子)を作製した。   Electroless nickel plating was performed on divinylbenzene resin particles having an average particle diameter of 20 μm (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., Micropearl SP-220) to form a base nickel plating layer having a thickness of 0.1 μm on the surface of the resin particles. Next, the resin particles on which the base nickel plating layer was formed were subjected to electrolytic copper plating to form a 1 μm thick copper layer. Furthermore, electrolytic plating was performed using an electrolytic plating solution containing tin and bismuth to form a solder layer having a thickness of 1 μm. Thus, a 1 μm thick copper layer is formed on the surface of the resin particles, and a 1 μm thick solder layer (tin: bismuth = 43 wt%: 57 wt%) is formed on the surface of the copper layer. Conductive particles (resin core solder coated particles) were prepared.

(実施例1〜14、比較例1〜3及び参考例1,2)
下記の表1,2に示す成分を下記の表1,2に示す配合量で配合して、異方性導電ペーストを得た。
(Examples 1 to 14, Comparative Examples 1 to 3 and Reference Examples 1 and 2)
The components shown in Tables 1 and 2 below were blended in the blending amounts shown in Tables 1 and 2 to obtain anisotropic conductive pastes.

(評価)
(1)保存安定性
粘度計(東機産業社製「TV−22」)を用いて、25℃及び5rpmの条件で、作製直後の異方性導電材料の粘度η1を測定した。異方性導電材料を作製した後、25℃で72時間保管した。粘度η1と同様の条件で、保管後の異方性導電材料の粘度η2を測定した。保存安定性を下記の基準で判定した。
(Evaluation)
(1) Storage stability Using a viscometer (“TV-22” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), the viscosity η1 of the anisotropic conductive material immediately after production was measured under the conditions of 25 ° C. and 5 rpm. After producing the anisotropic conductive material, it was stored at 25 ° C. for 72 hours. Under the same conditions as the viscosity η1, the viscosity η2 of the anisotropic conductive material after storage was measured. Storage stability was determined according to the following criteria.

[保存安定性の判定基準]
○○:粘度η2が粘度η1の120%以下
○:粘度η2が粘度η1の120%を超え、140%以下
×:粘度η2が粘度η1の140%を超える
[Criteria for storage stability]
◯: Viscosity η2 is 120% or less of viscosity η1 ○: Viscosity η2 exceeds 120% of viscosity η1, 140% or less ×: Viscosity η2 exceeds 140% of viscosity η1

(2)接続構造体の作製
L/Sが200μm/200μmの銅電極パターンが上面に形成されたガラスエポキシ基板(FR−4基板)を用意した。また、L/Sが200μm/200μmの銅電極パターンが下面に形成されたフレキシブルプリント基板を用意した。
(2) Preparation of connection structure The glass epoxy board | substrate (FR-4 board | substrate) with which the copper electrode pattern whose L / S is 200 micrometers / 200 micrometers was formed in the upper surface was prepared. Moreover, the flexible printed circuit board with which the copper electrode pattern whose L / S is 200 micrometers / 200 micrometers was formed in the lower surface was prepared.

上記ガラスエポキシ基板の上面に、作製直後の異方性導電材料を厚さ50μmとなるように塗工し、異方性導電材料層を形成した。このとき、溶剤を含む異方性導電ペーストに関しては溶剤乾燥を行った。次に、異方性導電材料層の上面に上記フレキシブルプリント基板を、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電材料層の温度が185℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、2.0MPaの圧力をかけて、はんだを溶融させ、かつ異方性導電材料層を185℃で硬化させ、接続構造体Aを得た。また、異方性導電材料層を200℃で硬化させたこと以外は接続構造体Aと同様にして、接続構造体Bを得た。なお、導電性粒子2を用いた場合には、得られた接続構造体A,Bにおいて、導電性粒子2における銅層が上下の電極と接触していた。   An anisotropic conductive material layer was formed on the upper surface of the glass epoxy substrate by coating the anisotropic conductive material immediately after fabrication so as to have a thickness of 50 μm. At this time, the anisotropic conductive paste containing the solvent was solvent-dried. Next, the flexible printed circuit board was laminated on the upper surface of the anisotropic conductive material layer so that the electrodes face each other. Then, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive material layer is 185 ° C., a pressure heating head is placed on the upper surface of the semiconductor chip and a pressure of 2.0 MPa is applied to melt the solder. And the anisotropic conductive material layer was hardened at 185 degreeC, and the connection structure A was obtained. Further, a connection structure B was obtained in the same manner as the connection structure A except that the anisotropic conductive material layer was cured at 200 ° C. When the conductive particles 2 were used, in the obtained connection structures A and B, the copper layer in the conductive particles 2 was in contact with the upper and lower electrodes.

(3)上下の電極間の導通試験
上記(2)接続構造体の作製で得られた接続構造体A,Bの上下の電極間の接続抵抗をそれぞれ、4端子法により測定した。2つの接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧=電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。導通試験を下記の基準で判定した。
(3) Conductivity test between upper and lower electrodes The connection resistance between the upper and lower electrodes of the connection structures A and B obtained in the preparation of the above (2) connection structure was measured by a four-terminal method. The average value of the two connection resistances was calculated. Note that the connection resistance can be obtained by measuring the voltage when a constant current is passed from the relationship of voltage = current × resistance. The continuity test was judged according to the following criteria.

[導通試験の判定基準]
○○:接続抵抗の平均値が8.0Ω以下である
○:接続抵抗の平均値が8.0を超え、10.0Ω未満である
×:接続抵抗の平均値が10.0Ωを超える
[Criteria for continuity test]
○○: The average value of connection resistance is 8.0Ω or less ○: The average value of connection resistance is more than 8.0 and less than 10.0Ω ×: The average value of connection resistance is more than 10.0Ω

(4)耐熱衝撃性試験
得られた接続構造体A,Bをそれぞれ20個用意し、−30℃で30分間保持し、次に80℃まで昇温させて30分間保持した後、−30℃まで降温する過程を1サイクルとする冷熱サイクル試験を実施した。500サイクル及び1000サイクル後に、それぞれ10個の接続構造体を取り出した。
(4) Thermal shock resistance test 20 pieces of each of the obtained connection structures A and B were prepared, held at −30 ° C. for 30 minutes, then heated to 80 ° C. and held for 30 minutes, and then −30 ° C. A cold cycle test was performed in which the process of lowering the temperature to 1 cycle was performed. Ten connection structures were taken out after 500 cycles and 1000 cycles, respectively.

500サイクルの冷熱サイクル試験後の10個の接続構造体、並びに1000サイクルの冷熱サイクル試験後の10個の接続構造体について、上下の電極間の導通不良が生じているか否かを評価した。耐熱衝撃性試験を下記の基準で判定した。   It was evaluated whether 10 connection structures after 500 cycles of the thermal cycle test and 10 connection structures after 1000 cycles of the thermal cycle test had poor conduction between the upper and lower electrodes. The thermal shock resistance test was judged according to the following criteria.

[耐熱衝撃性試験の判定基準]
○○:10個の接続構造体全てにおいて、冷熱サイクル試験前の接続抵抗からの接続抵抗の上昇率が5%以下である
○:10個の接続構造体全てにおいて、冷熱サイクル試験前の接続抵抗からの接続抵抗の上昇率が5%を超え、10%以下である
×:10個の接続構造体のうち、冷熱サイクル試験前の接続抵抗からの接続抵抗の上昇率が10%を超える接続構造体が1個以上ある
[Criteria for thermal shock resistance test]
◯: In all 10 connection structures, the rate of increase in connection resistance from the connection resistance before the thermal cycle test is 5% or less. ○: Connection resistance before the thermal cycle test in all 10 connection structures. The connection resistance rise rate from 5 to exceeds 10% and 10% or less ×: Of 10 connection structures, the connection structure from which the connection resistance increase rate before the thermal cycle test exceeds 10% Have more than one body

Figure 2013033735
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Figure 2013033735
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1…導電性粒子
1a…表面
2…樹脂粒子
2a…表面
3…導電層
4…第1の導電層
4a…表面
5…はんだ層
5a…溶融したはんだ層部分
11…導電性粒子
12…はんだ層
21…接続構造体
22…第1の接続対象部材
22a…上面
22b…第1の電極
23…第2の接続対象部材
23a…下面
23b…第2の電極
24…接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive particle 1a ... Surface 2 ... Resin particle 2a ... Surface 3 ... Conductive layer 4 ... 1st conductive layer 4a ... Surface 5 ... Solder layer 5a ... Molten solder layer part 11 ... Conductive particle 12 ... Solder layer 21 ... Connection structure 22 ... First connection target member 22a ... Upper surface 22b ... First electrode 23 ... Second connection target member 23a ... Lower surface 23b ... Second electrode 24 ... Connection portion

Claims (13)

バインダー樹脂と、
少なくとも外表面がはんだである導電性粒子と、
前記はんだの外側の表面の酸化膜を除去可能な成分とを含み、
前記成分が、加熱により無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分である、異方性導電材料。
A binder resin,
Conductive particles having at least an outer surface made of solder;
A component capable of removing the oxide film on the outer surface of the solder,
An anisotropic conductive material, wherein the component is a component that releases inorganic acid ions by heating or releases organic acid ions containing boron atoms by heating.
前記成分が、加熱によりリン原子を含む無機酸イオンを放出するか、加熱によりアンチモン原子を含む無機酸イオンを放出するか、又は加熱によりホウ素原子を含む有機酸イオンを放出する成分である、請求項1に記載の異方性導電材料。   The component is a component that releases inorganic acid ions containing phosphorus atoms by heating, releases inorganic acid ions containing antimony atoms by heating, or releases organic acid ions containing boron atoms by heating. Item 10. An anisotropic conductive material according to Item 1. 前記バインダー樹脂が、熱可塑性化合物又は熱硬化性化合物を含む、請求項1又は2に記載の異方性導電材料。   The anisotropic conductive material according to claim 1 or 2, wherein the binder resin contains a thermoplastic compound or a thermosetting compound. 前記バインダー樹脂がエポキシ化合物を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の異方性導電材料。   The anisotropic conductive material of any one of Claims 1-3 in which the said binder resin contains an epoxy compound. 前記成分が熱カチオン発生剤である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の異方性導電材料。   The anisotropic conductive material of any one of Claims 1-4 whose said component is a thermal cation generator. 熱硬化剤をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の異方性導電材料。   The anisotropic conductive material according to claim 1, further comprising a thermosetting agent. 前記導電性粒子が、樹脂粒子と該樹脂粒子の表面上に配置された導電層とを有し、該導電層の少なくとも外表面がはんだ層である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の異方性導電材料。   The conductive particles according to any one of claims 1 to 6, wherein the conductive particles include resin particles and a conductive layer disposed on a surface of the resin particles, and at least an outer surface of the conductive layer is a solder layer. The anisotropic conductive material as described. 前記成分とは異なるフラックスをさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の異方性導電材料。   The anisotropic conductive material according to claim 1, further comprising a flux different from the component. 3級アミン化合物をさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の異方性導電材料。   The anisotropic conductive material according to any one of claims 1 to 8, further comprising a tertiary amine compound. 銅電極を有する接続対象部材を接続するために用いられる異方性導電材料である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の異方性導電材料。   The anisotropic conductive material of any one of Claims 1-9 which is an anisotropic conductive material used in order to connect the connection object member which has a copper electrode. 第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、該第1,第2の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、
前記接続部が、請求項1〜10のいずれか1項に記載の異方性導電材料により形成されている、接続構造体。
A first connection target member, a second connection target member, and a connection part that electrically connects the first and second connection target members;
The connection structure in which the said connection part is formed with the anisotropic conductive material of any one of Claims 1-10.
前記第1の接続対象部材が上面に第1の電極を有し、
前記第2の接続対象部材が下面に第2の電極を有し、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記導電性粒子により電気的に接続されている、請求項11に記載の接続構造体。
The first connection object member has a first electrode on an upper surface;
The second connection target member has a second electrode on the lower surface;
The connection structure according to claim 11, wherein the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.
前記第1の電極及び前記第2の電極の内の少なくとも一方が、銅電極である、請求項12に記載の接続構造体。   The connection structure according to claim 12, wherein at least one of the first electrode and the second electrode is a copper electrode.
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