JP2013152867A - Conductive particle, anisotropic conductive material, and connection structure - Google Patents

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Shigeo Mahara
茂雄 真原
Hideaki Ishizawa
英亮 石澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive particle and an anisotropic conductive material which are capable of enhancing electric connection reliability against a thermal shock of a connection structure in the case of obtaining the connection structure by connecting electrodes.SOLUTION: A conductive particle 1 according to the invention, includes particles 2 having copper on the surfaces thereof, and a solder layer 3 disposed on the surface of copper in contact with the copper, and including a metal including tin and forming an intermetallic compound of three component system with tin and copper. An anisotropic conductive material according to the invention includes the conductive particle 1 and binder resin.

Description

本発明は、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導電性粒子に関する。また、本発明は、該導電性粒子を用いた異方性導電材料、並びに該導電性粒子を用いた接続構造体に関する。   The present invention relates to conductive particles that can be used to electrically connect 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 also relates to an anisotropic conductive material using the conductive particles, and a connection structure using the conductive particles.

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、バインダー樹脂など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 or the like.

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.

上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献1には、固相線温度が125℃以上であり、ピーク温度が200℃以下であり、かつ該固相線温度と該ピーク温度間の温度差が15℃以上である導電性粒子(低融点金属粒子)が開示されている。また、特許文献1には、該導電性粒子が熱硬化性樹脂中に分散されている異方性導電材料が開示されている。   As an example of the conductive particles, Patent Document 1 below discloses that the solidus temperature is 125 ° C. or higher, the peak temperature is 200 ° C. or lower, and the temperature difference between the solidus temperature and the peak temperature. Discloses conductive particles (low melting point metal particles) having a temperature of 15 ° C. or higher. Patent Document 1 discloses an anisotropic conductive material in which the conductive particles are dispersed in a thermosetting resin.

WO2008/111615A1WO2008 / 111615A1

特許文献1に記載のような従来の導電性粒子を用いた場合には、上記接続構造体が冷熱サイクルなどの熱衝撃を受けた場合に、電極間の接続抵抗が高くなることがある。このため、電極間の導通信頼性が低いという問題がある。   When conventional conductive particles as described in Patent Document 1 are used, the connection resistance between the electrodes may increase when the connection structure is subjected to a thermal shock such as a thermal cycle. For this reason, there exists a problem that the conduction | electrical_connection reliability between electrodes is low.

本発明の目的は、電極間を接続して接続構造体を得た場合に、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性を高めることができる導電性粒子、該導電性粒子を用いた異方性導電材料、並びに該導電性粒子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 use conductive particles that can enhance electrical connection reliability against thermal shock of the connection structure when the connection structure is obtained by connecting the electrodes, and the conductive particle is used. An anisotropic conductive material and a connection structure using the conductive particles are provided.

本発明の広い局面によれば、銅を表面に有する粒子と、銅と接するように銅の表面上に配置されており、スズを含み、かつスズ及び銅と3元系の金属間化合物を形成する金属を含むはんだ層とを備える、導電性粒子が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, particles having copper on the surface and disposed on the surface of copper so as to be in contact with copper, containing tin, and forming a ternary intermetallic compound with tin and copper A conductive particle is provided, comprising a solder layer containing a metal to be used.

本発明に係る導電性粒子のある特定の局面では、前記金属が、ニッケル、コバルト、金、銀、マンガン、亜鉛、パラジウム又は鉄である。   On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said metal is nickel, cobalt, gold | metal | money, silver, manganese, zinc, palladium, or iron.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記はんだ層の内表面に前記金属が存在するか、又は前記はんだ層の外表面に前記金属が存在する。   In another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the metal is present on the inner surface of the solder layer, or the metal is present on the outer surface of the solder layer.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記はんだ層の内表面に前記金属が存在する。   In another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the metal is present on the inner surface of the solder layer.

本発明に係る導電性粒子のさらに他の特定の局面では、前記はんだ層の外表面に前記金属が存在する。   In still another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the metal is present on the outer surface of the solder layer.

本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、前記はんだ層の内表面と外表面とに前記金属が存在する。   In another specific aspect of the conductive particle according to the present invention, the metal is present on the inner surface and the outer surface of the solder layer.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記はんだ層に前記金属が、金属粒子を用いて含有されている。   In another specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the metal is contained in the solder layer using metal particles.

本発明に係る導電性粒子の他の特定の局面では、前記はんだ層において、前記金属が粒塊で存在する。   On the other specific situation of the electroconductive particle which concerns on this invention, the said metal exists in the said solder layer with an agglomerate.

本発明に係る導電性粒子の別の特定の局面では、前記銅を表面に有する粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された銅層とを有し、前記銅層と接するように、前記銅層の外側の表面上に前記はんだ層が配置されている。   In another specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the particles having copper on the surface thereof include base material particles and a copper layer disposed on the surface of the base material particles, and the copper layer The solder layer is disposed on the outer surface of the copper layer so as to be in contact with the copper layer.

本発明に係る導電性粒子は、銅電極の接続に用いられる導電性粒子であることが好ましい。   The conductive particles according to the present invention are preferably conductive particles used for connection of a copper electrode.

本発明に係る異方性導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。   The anisotropic conductive material according to the present invention includes the above-described conductive particles and a binder resin.

本発明に係る接続構造体は、第1の電極を有する第1の接続対象部材と、第2の電極を有する第2の接続対象部材と、前記第1,第2の接続対象部材を接続している接続部とを備え、前記接続部が、上述した導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されており、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。   A connection structure according to the present invention connects a first connection target member having a first electrode, a second connection target member having a second electrode, and the first and second connection target members. The connection portion is formed of the above-described conductive particles, or is formed of an anisotropic conductive material including the conductive particles and a binder resin. An electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記第1の電極又は前記第2の電極が、銅電極である。   On the specific situation with the connection structure which concerns on this invention, a said 1st electrode or a said 2nd electrode is a copper electrode.

本発明に係る導電性粒子は、銅を表面に有する粒子と、銅と接するように上記銅の表面上に配置されており、スズを含み、かつスズ及び銅と3元系の金属間化合物を形成する金属を含むはんだ層とを備えるので、本発明に係る導電性粒子を用いて、電極間を接続して接続構造体を得た場合に、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性を高めることができる。   The conductive particles according to the present invention are disposed on the surface of the copper so as to come into contact with the particles having copper on the surface, and contain tin, and tin and copper and a ternary intermetallic compound. And a solder layer containing a metal to be formed, so that when the connection structure is obtained by connecting the electrodes using the conductive particles according to the present invention, the electrical connection reliability against the thermal shock of the connection structure Can increase the sex.

図1は、本発明の第1の実施形態に係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 according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子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. 4 is a front cross-sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図5は、図4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. 5 is a front cross-sectional view schematically showing an enlarged connection portion between conductive particles and electrodes in the connection structure shown in FIG. 4.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明に係る導電性粒子は、銅を表面に有する粒子と、銅と接するように銅の表面上に配置されているはんだ層とを備える。該はんだ層は、スズを含み、かつスズ及び銅と3元系の金属間化合物を形成する金属(以下、金属Xと記載することがある)を含む。本発明に係る導電性粒子は、銅に接するはんだ層が、スズを含み、かつスズ及び銅と3元系の金属間化合物を形成する金属Xを含む。上記金属Xはスズ及び銅と(Cu,X)Sn、又はCu(Sn,X)という金属間化合物を形成する金属であることが好ましい。金属管化合物は、例えば、複数の金属元素が一定の比率で結合した化合物である。 The electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with the particle | grains which have copper on the surface, and the solder layer arrange | positioned on the surface of copper so that copper may be contact | connected. The solder layer contains tin and a metal that forms a ternary intermetallic compound with tin and copper (hereinafter sometimes referred to as metal X). In the conductive particles according to the present invention, the solder layer in contact with copper contains tin, and contains metal X that forms ternary intermetallic compounds with tin and copper. The metal X is preferably a metal that forms an intermetallic compound of (Cu, X) 6 Sn 5 or Cu 6 (Sn, X) 5 with tin and copper. The metal tube compound is, for example, a compound in which a plurality of metal elements are bonded at a certain ratio.

本発明に係る導電性粒子は上述した構成を備えているので、電極間を接続して接続構造体を得た場合に、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性を高めることができる。例えば、接続構造体が高温に晒されたり、冷熱サイクルに晒されたりしても、電極間の接続抵抗が高くなり難く、導通信頼性が良好になる。これは、はんだ層が金属Xを含まない場合には、銅がスズとCuSnという粗大な金属間化合物を作り、その金属間化合物界面からクラックが発生するのに対し、はんだ層が金属Xを含む場合には、銅とスズの界面に金属Xの濃化層(Cu,X)Sn、又はCu(Sn,X)の小粒界ができ、それがバリア層の役割を果たして銅の拡散を抑制することでCuSnの金属間化合物の成長を抑えることができる結果、CuSnの金属間化合物界面からのクラックの発生が減り、信頼性が良好になるためである。 Since the conductive particles according to the present invention have the above-described configuration, when the connection structure is obtained by connecting the electrodes, the electrical connection reliability against the thermal shock of the connection structure can be improved. . For example, even if the connection structure is exposed to a high temperature or is subjected to a cooling and heating cycle, the connection resistance between the electrodes is hardly increased, and the conduction reliability is improved. This is because when the solder layer does not contain metal X, copper forms a coarse intermetallic compound of tin and Cu 6 Sn 5 , and cracks are generated from the intermetallic compound interface, whereas the solder layer is metal When X is contained, a small grain boundary of the enriched layer of metal X (Cu, X) 6 Sn 5 or Cu 6 (Sn, X) 5 is formed at the interface between copper and tin, which serves as a barrier layer really it results growth can be suppressed intermetallic compound of Cu 6 Sn 5 by suppressing the diffusion of copper, reduces the occurrence of cracks from the intermetallic compound interface Cu 6 Sn 5, because the reliability becomes good It is.

熱衝撃に対する電気的な接続信頼性をより一層高める観点からは、上記はんだ層に上記金属が、金属粒子を用いて含有されていることが好ましい。熱衝撃に対する電気的な接続信頼性をより一層高める観点からは、本発明に係る導電性粒子では、上記はんだ層において、上記金属Xは粒塊で存在していることが好ましい。   From the viewpoint of further improving the electrical connection reliability against thermal shock, the solder layer preferably contains the metal using metal particles. From the viewpoint of further improving the electrical connection reliability against thermal shock, in the conductive particles according to the present invention, it is preferable that the metal X is present as agglomerates in the solder layer.

なお、上記「粒塊」とははんだ層の中に存在する金属塊や金属粒子を意味する。   The “granule” means a metal lump or metal particle present in the solder layer.

上記金属Xが粒塊である場合に、該粒塊の大きさは特に限定されないが、好ましくは1nm以上、より好ましくは10nm以上、好ましくは10000nm以下、より好ましくは1000nm以下である。   When the metal X is an agglomerate, the size of the agglomerate is not particularly limited, but is preferably 1 nm or more, more preferably 10 nm or more, preferably 10000 nm or less, more preferably 1000 nm or less.

上記金属Xとしては、ニッケル、コバルト、金、銀、マンガン、亜鉛、パラジウム及び鉄等が挙げられる。上記金属Xは、ニッケル、コバルト、金、銀、マンガン、亜鉛、パラジウム又は鉄であることが好ましく、ニッケル、コバルト又は鉄であることがより好ましく、ニッケルであることが更に好ましい。このような好ましい金属の使用により、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性が更に一層高くなる。上記金属X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。上記金属Xが、ニッケル、コバルト又は鉄である場合に、上記金属X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。   Examples of the metal X include nickel, cobalt, gold, silver, manganese, zinc, palladium, and iron. The metal X is preferably nickel, cobalt, gold, silver, manganese, zinc, palladium, or iron, more preferably nickel, cobalt, or iron, and even more preferably nickel. By using such a preferable metal, the electrical connection reliability against the thermal shock of the connection structure is further increased. As for the said metal X, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. When the metal X is nickel, cobalt, or iron, only one kind of the metal X may be used, or two or more kinds may be used in combination.

上記はんだ層全体の融点を低くする観点からは、上記はんだ層の厚み方向において、上記金属Xは偏在していることが好ましい。上記はんだ層の厚み方向において、上記金属Xは部分的に存在していてもよい。上記はんだ層における上記金属Xは、上記はんだ層の厚み方向の内表面側から外表面側にかけて、連続的に変化していてもよく、段階的に変化していてもよい。   From the viewpoint of lowering the melting point of the entire solder layer, the metal X is preferably unevenly distributed in the thickness direction of the solder layer. The metal X may partially exist in the thickness direction of the solder layer. The metal X in the solder layer may change continuously from the inner surface side to the outer surface side in the thickness direction of the solder layer, or may change stepwise.

上記はんだ層の内表面に上記金属Xが存在するか、又は上記はんだ層の外表面に上記金属Xが存在することが好ましい。上記はんだ層の内側の領域で中央の領域よりも上記金属Xが多く存在するか、又は上記はんだ層の外側の領域で中央の領域よりも上記金属Xが多く存在することが好ましい。この場合には、はんだ層と銅を表面に有する粒子における銅又は銅電極などの電極との界面で、割れ及び剥離がより一層生じ難くなり、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性がより一層高くなる。上記はんだ層の内表面に上記金属Xが存在するか、又は上記はんだ層の外表面に上記金属Xが存在する場合には、上記はんだ層の内表面と外表面とに上記金属Xが存在する場合も含まれる。   It is preferable that the metal X is present on the inner surface of the solder layer or the metal X is present on the outer surface of the solder layer. It is preferable that the metal X is present more in the inner region of the solder layer than the central region, or the metal X is present in the outer region of the solder layer than the central region. In this case, cracking and peeling are less likely to occur at the interface between the solder layer and the copper or copper electrode in the particles having copper on the surface, and the electrical connection reliability against thermal shock of the connection structure Becomes even higher. When the metal X is present on the inner surface of the solder layer, or when the metal X is present on the outer surface of the solder layer, the metal X is present on the inner surface and the outer surface of the solder layer. Cases are also included.

上記はんだ層の内表面に、上記金属Xが存在することが好ましい。上記はんだ層の内側の領域で中央の領域よりも上記金属Xが多く存在することが好ましい。この場合には、銅を表面に有する粒子における銅とはんだ層との界面で割れ及び剥離がより一層生じ難くなり、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性がより一層高くなる。   The metal X is preferably present on the inner surface of the solder layer. It is preferable that the metal X is present more in the inner region of the solder layer than in the central region. In this case, cracking and peeling are less likely to occur at the interface between the copper and the solder layer in the particles having copper on the surface, and the electrical connection reliability against thermal shock of the connection structure is further increased.

上記はんだ層の外表面に、上記金属Xが存在することが好ましい。上記はんだ層の外側の領域で中央の領域よりも上記金属Xが多く存在することが好ましい。この場合には、銅電極などの電極とはんだ層との界面で割れ及び剥離がより一層生じ難くなり、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性がより一層高くなる。特に、銅電極を電気的に接続した場合に、銅電極とはんだ層との界面で割れ及び剥離がかなり生じ難くなる。   The metal X is preferably present on the outer surface of the solder layer. It is preferable that the metal X is present more in the region outside the solder layer than in the central region. In this case, cracking and peeling are less likely to occur at the interface between the electrode such as the copper electrode and the solder layer, and the electrical connection reliability against thermal shock of the connection structure is further increased. In particular, when the copper electrode is electrically connected, cracking and peeling are hardly caused at the interface between the copper electrode and the solder layer.

上記はんだ層の内表面と外表面とに、上記金属が存在することが好ましい。上記はんだ層の内側の領域と外側の領域とで中央の領域よりも上記金属Xが多く存在することが特に好ましい。この場合には、銅を表面に有する粒子における銅とはんだ層との界面で割れ及び剥離がより一層生じ難くなり、かつ銅電極などの電極とはんだ層との界面でも割れ及び剥離がより一層生じ難くなる。このため、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性が更に一層高くなる。   The metal is preferably present on the inner surface and the outer surface of the solder layer. It is particularly preferable that the metal X is present more in the inner and outer regions of the solder layer than in the central region. In this case, cracking and peeling are less likely to occur at the interface between the copper and the solder layer in the particles having copper on the surface, and further cracking and peeling are caused at the interface between the electrode such as the copper electrode and the solder layer. It becomes difficult. For this reason, the electrical connection reliability with respect to the thermal shock of a connection structure becomes still higher.

上記はんだ層の内側の領域は、上記はんだ層の内表面側の厚み1/3の領域であることが好ましい。すなわち、上記はんだ層の内側の領域は、上記はんだ層における内表面から外側に向けて、上記はんだ層における厚みの1/3の領域であることが好ましい。上記はんだ層の外側の領域は、上記はんだ層の外表面側の厚み1/3の領域であることが好ましい。すなわち、上記はんだ層の外側の領域は、上記はんだ層における外表面から内側に向けて、上記はんだ層における厚みの1/3の領域であることが好ましい。上記はんだ層の中央の領域は、上記はんだ層における厚みの1/3の中央の領域であることが好ましい。   The region inside the solder layer is preferably a region having a thickness of 1/3 on the inner surface side of the solder layer. That is, the inner region of the solder layer is preferably a region of 1/3 of the thickness of the solder layer from the inner surface to the outer side of the solder layer. The region outside the solder layer is preferably a region having a thickness of 1/3 on the outer surface side of the solder layer. That is, the outer region of the solder layer is preferably a region of の the thickness of the solder layer from the outer surface to the inner side of the solder layer. It is preferable that the center area | region of the said solder layer is a center area | region of 1/3 of the thickness in the said solder layer.

上記はんだ層における上記金属Xを、上記はんだ層の厚み方向で異ならせる方法としては、はんだ層を形成する際に、厚み方向の内側の領域を形成する材料と、厚み方向の外側の領域のはんだ層部分を形成する材料とを異ならせる方法、並びにはんだ層を形成するためにめっきを行い、はんだ層を構成する組成の一部を金属粉体として混合し、共析させる方法等が挙げられる。   As a method of making the metal X in the solder layer different in the thickness direction of the solder layer, when forming the solder layer, a material for forming an inner region in the thickness direction and a solder in an outer region in the thickness direction Examples thereof include a method of differentiating the material forming the layer portion, a method of performing plating to form a solder layer, mixing a part of the composition constituting the solder layer as a metal powder, and eutectoid.

本発明に係る導電性粒子は、銅電極の接続に用いられる導電性粒子であることが好ましい。この場合には、銅電極とはんだ層との界面で割れ及び剥離がより一層生じ難くなり、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性がより一層高くなる。   The conductive particles according to the present invention are preferably conductive particles used for connection of a copper electrode. In this case, cracking and peeling are less likely to occur at the interface between the copper electrode and the solder layer, and the electrical connection reliability against thermal shock of the connection structure is further increased.

銅電極の接続に用いられる導電性粒子である場合に、上記はんだ層の外表面に上記金属Xが存在することが特に好ましく、更に上記はんだ層の外側の領域で中央の領域よりも上記金属Xが多く存在することが特に好ましい。   In the case of the conductive particles used for the connection of the copper electrode, it is particularly preferable that the metal X is present on the outer surface of the solder layer, and further, the metal X in the region outside the solder layer than in the central region. It is particularly preferable that a large amount of be present.

以下、導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体の詳細を説明する。   Hereinafter, details of the conductive particles, the anisotropic conductive material, and the connection structure will be described.

(導電性粒子の詳細)
図1に、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。
(Details of conductive particles)
In FIG. 1, the electroconductive particle which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図1に示す導電性粒子1は、粒子2と、はんだ層3とを備える。粒子2は、銅を表面に有する。はんだ層3は、粒子2における銅と接するように、銅の表面上に配置されている。はんだ層3は、粒子2における銅の表面に積層されている。粒子2は、はんだ層3により被覆されている。はんだ層3は、スズを含み、かつスズ及び銅と3元系の金属間化合物を形成する金属Xを含む。   A conductive particle 1 shown in FIG. 1 includes particles 2 and a solder layer 3. The particles 2 have copper on the surface. The solder layer 3 is disposed on the surface of copper so as to be in contact with copper in the particles 2. The solder layer 3 is laminated on the surface of copper in the particles 2. The particles 2 are covered with a solder layer 3. The solder layer 3 contains tin and a metal X that forms a ternary intermetallic compound with tin and copper.

粒子2は、基材粒子6と、銅層7とを有する。銅層7は、基材粒子6の表面上に配置されている。銅層7は、基材粒子6の表面に積層されている。粒子2における銅は、銅層7である。はんだ層3は、銅層7の外側の表面上に配置されている。はんだ層3は、銅層7の外側の表面に積層されている。銅層7は、はんだ層3により被覆されている。はんだ層3及び銅層7は導電層である。はんだ層3は外層であり、最外層である。銅層7は内層である。   The particles 2 have base material particles 6 and a copper layer 7. The copper layer 7 is disposed on the surface of the base particle 6. The copper layer 7 is laminated on the surface of the base particle 6. The copper in the particles 2 is a copper layer 7. The solder layer 3 is disposed on the outer surface of the copper layer 7. The solder layer 3 is laminated on the outer surface of the copper layer 7. The copper layer 7 is covered with the solder layer 3. The solder layer 3 and the copper layer 7 are conductive layers. The solder layer 3 is an outer layer and is the outermost layer. The copper layer 7 is an inner layer.

図2に、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 2, the electroconductive particle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図2に示す導電性粒子11は、粒子12と、はんだ層3とを備える。粒子12は、銅を表面に有する。はんだ層3は、粒子12における銅と接するように、銅の表面上に配置されている。導電性粒子11と導電性粒子1とでは、銅を表面に有する粒子のみが異なっている。   The conductive particles 11 shown in FIG. 2 include particles 12 and a solder layer 3. The particles 12 have copper on the surface. The solder layer 3 is disposed on the surface of copper so as to be in contact with copper in the particles 12. The conductive particles 11 and the conductive particles 1 differ only in the particles having copper on the surface.

粒子12は、基材粒子6と、導電層16と、銅層17とを有する。導電層16は、基材粒子6の表面上に配置されている。銅層17は、基材粒子6の表面上に、導電層16を介して配置されている。銅層17は、導電層16の表面に積層されている。はんだ層3は、銅層17に接するように、銅層17の表面上に配置されている。   The particle 12 includes a base particle 6, a conductive layer 16, and a copper layer 17. The conductive layer 16 is disposed on the surface of the base particle 6. The copper layer 17 is disposed on the surface of the base particle 6 via the conductive layer 16. The copper layer 17 is laminated on the surface of the conductive layer 16. The solder layer 3 is disposed on the surface of the copper layer 17 so as to be in contact with the copper layer 17.

図3に、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 3, the electroconductive particle which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図3に示す導電性粒子21は、粒子22と、はんだ層3とを備える。粒子22は、銅粒子であり、銅を表面に有する。すなわち、粒子22の全体が銅である。はんだ層3は、粒子22における銅と接するように、銅の表面上に配置されている。導電性粒子21と導電性粒子1とでは、銅を表面に有する粒子のみが異なっている。   The conductive particles 21 shown in FIG. 3 include particles 22 and a solder layer 3. The particles 22 are copper particles and have copper on the surface. That is, the entire particle 22 is copper. The solder layer 3 is disposed on the surface of copper so as to be in contact with copper in the particles 22. The conductive particles 21 and the conductive particles 1 are different only in particles having copper on the surface.

銅を表面に有する粒子は、銅粒子であってもよく、基材粒子と基材粒子の表面上に配置された導電層とを有する粒子であってもよい。基材粒子の表面上に配置された導電層は、1層の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。基材粒子の表面上に配置された導電層(はんだ層を除く)の表面が銅層であればよい。はんだ層は、1層の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 particles having copper on the surface may be copper particles or particles having base particles and a conductive layer disposed on the surface of the base particles. The conductive layer disposed on the surface of the substrate particle may have a single-layer structure or a laminated structure of two or more layers. The surface of the conductive layer (excluding the solder layer) disposed on the surface of the substrate particles may be a copper layer. The solder layer may have a single-layer structure or a laminated structure of two or more layers.

上記銅を表面に有する粒子は、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された銅層とを有することが好ましい。この場合に、基材粒子と銅層との間に、銅層以外の導電層が配置されていてもよい。基材粒子と該基材粒子の表面上に配置された銅層とを有する粒子を用いると、基材粒子に由来して、電極間の間隔をより一層高精度に制御できる。また、導電成分の使用量を低減できる。   The particles having copper on the surface preferably have base material particles and a copper layer disposed on the surface of the base material particles. In this case, a conductive layer other than the copper layer may be disposed between the base particle and the copper layer. When particles having base material particles and a copper layer arranged on the surface of the base material particles are used, the distance between the electrodes can be controlled with higher accuracy due to the base material particles. Moreover, the usage-amount of an electroconductive component can be reduced.

上記基材粒子としては、樹脂粒子、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、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましく、樹脂粒子であることがより好ましい。   Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles. The substrate particles are preferably resin particles or organic-inorganic hybrid particles, and more preferably resin particles.

上記樹脂粒子は、樹脂により形成されている。電極間を接続する際には、導電性粒子を電極間に配置した後、一般的に導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、圧縮により導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。さらに、上記基材粒子が、ニッケルなどの金属又はガラスにより形成された粒子ではなく、樹脂により形成された樹脂粒子であると、導電性粒子の柔軟性が高くなる。導電性粒子の柔軟性が高いと、導電性粒子に接触した電極の損傷を抑制できる。   The resin particles are made of resin. When connecting the electrodes, the conductive particles are generally compressed after the conductive particles are arranged between the electrodes. When the substrate particles are resin particles, the conductive particles are easily deformed by compression, and the contact area between the conductive particles and the electrode is increased. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between electrodes becomes high. Furthermore, the flexibility of the conductive particles is increased when the substrate particles are resin particles formed of a resin rather than particles of a metal such as nickel or glass. When the flexibility of the conductive particles is high, damage to the electrode in contact with the conductive particles can be suppressed.

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、ポリエーテルスルホン、ジビニルベンゼン重合体、及びジビニルベンゼン系共重合体等が挙げられる。上記ジビニルベンゼン共重合体としては、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体及びジビニルベンゼン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。圧縮により導電性粒子が適度に変形するので、上記樹脂粒子は、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により形成されていることが好ましい。   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, polyether ether ketones, polyether sulfones, divinylbenzene polymers, and divinylbenzene copolymers. Examples of the divinylbenzene copolymer include divinylbenzene-styrene copolymer and divinylbenzene- (meth) acrylic acid ester copolymer. Since the conductive particles are appropriately deformed by compression, the resin particles are preferably formed of a polymer obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group.

上記無機粒子を形成するための無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。   Examples of the inorganic substance for forming the inorganic particles include silica and carbon black. Examples of the organic / inorganic hybrid particles include organic / inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.

上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。   When the substrate particles are metal particles, examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium. However, the substrate particles are preferably not metal particles.

銅層及びはんだ層以外の上記導電層は、金属により形成されていることが好ましい。上記導電層を構成する金属は、特に限定されない。該金属としては、例えば、錫、金、銀、白金、パラジウム、亜鉛、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム、並びにこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属として、錫ドープ酸化インジウム(ITO)も用いてもよい。なかでも、導電性に優れることから、ニッケル層、金層、銀層及びパラジウム層が好ましい。上記金属は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 conductive layer other than the copper layer and the solder layer is preferably formed of a metal. The metal which comprises the said conductive layer is not specifically limited. Examples of the metal include tin, gold, silver, platinum, palladium, zinc, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium, cadmium, and alloys thereof. In addition, tin-doped indium oxide (ITO) may be used as the metal. Especially, since it is excellent in electroconductivity, a nickel layer, a gold layer, a silver layer, and a palladium layer are preferable. As for the said metal, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

粒子の表面上に、銅層(導電層)、はんだ層(導電層)、並びに銅層及びはんだ層以外の導電層を形成する方法は特に限定されない。導電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、シータコンポーザ等が用いられる。   The method for forming a copper layer (conductive layer), a solder layer (conductive layer), and a conductive layer other than the copper layer and the solder layer on the surface of the particle is not particularly limited. Examples of the method for forming the conductive layer include 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, and a metal powder or metal. Examples thereof include a method of coating the surface of the resin particles with a paste containing a powder and a binder. 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 theta composer or the like is used.

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、銅の表面上に配置されていることが好ましく、銅粒子又は銅層の表面上に積層されていることが好ましい。すなわち、粒子の表面上で物理的な衝突を行うことにより、銅の表面上にはんだ層を形成することが好ましい。上記物理的な衝突では、シータコンポーザを用いることが好ましい。   The method for forming the solder layer is preferably a physical collision method. The solder layer is preferably disposed on the surface of copper by physical impact, and is preferably laminated on the surface of the copper particles or the copper layer. That is, it is preferable to form a solder layer on the surface of copper by performing a physical collision on the surface of the particles. In the physical collision, it is preferable to use a theta composer.

上記はんだ層の融点は450℃以下であることが好ましい。上記金属Xが粒塊で存在する場合には、上記はんだ層の融点は、上記金属Xの粒塊部分以外の融点を示す。上記はんだ層を構成するスズ及び上記金属X以外の金属としては、上述した導電層を構成する金属が挙げられる。上記はんだ層は、合金であってもよい。   The melting point of the solder layer is preferably 450 ° C. or lower. When the metal X is present in the form of agglomerates, the melting point of the solder layer is a melting point other than the agglomerate portion of the metal X. Examples of the metal other than tin and the metal X constituting the solder layer include the metal constituting the conductive layer described above. The solder layer may be an alloy.

上記はんだ層を構成する材料は、JIS Z3001:溶剤用語に基づき、液相線が450℃以下である溶可材であることが好ましい。上記金属Xが粒塊で存在する場合には、上記はんだ層の液相線は、上記金属Xの粒塊部分以外の液相線を示す。   The material constituting the solder layer is preferably a meltable material having a liquidus of 450 ° C. or lower based on JIS Z3001: solvent terminology. When the metal X is present in the form of agglomerates, the liquidus line of the solder layer indicates a liquidus line other than the agglomerated part of the metal X.

上記はんだ層の組成としては、スズの他に、例えば亜鉛、金、鉛、銅、ニッケル、コバルト、ビスマス、インジウムなどを含む金属組成が挙げられる。上記はんだ層は、銀を含む合金、銅を含む合金、ビスマスを含む合金、インジウムを含む合金であることが好ましく、ビスマスを含む合金、インジウムを含む合金であることがより好ましい。上記はんだ層は、鉛を含まないことが好ましい。上記はんだ層は、インジウム又はビスマスを含むことが好ましく、インジウムを含むことが好ましく、ビスマスを含むことが好ましい。   As a composition of the said solder layer, the metal composition containing zinc, gold | metal | money, lead, copper, nickel, cobalt, bismuth, indium etc. other than tin is mentioned, for example. The solder layer is preferably an alloy containing silver, an alloy containing copper, an alloy containing bismuth, or an alloy containing indium, and more preferably an alloy containing bismuth or an alloy containing indium. The solder layer preferably does not contain lead. The solder layer preferably contains indium or bismuth, preferably contains indium, and preferably contains bismuth.

さらに、上記はんだ層は、銀、銅、ゲルマニウム、アンチモン等の第3元素を含むことが好ましく、銀、銅、ゲルマニウム、アンチモン等の第3元素を微量で含むことがより好ましい。これにより粒界の微細化が期待でき、さらに延性向上、接続信頼性向上の効果が得られる。上記はんだ層は、アンチモンを含むことが好ましく、アンチモンを微量で含むことがより好ましい。上記はんだ層の全体100重量%中、上記第3元素又はアンチモンの含有量は好ましくは0.1重量%以上、好ましくは1重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下である。   Furthermore, the solder layer preferably contains a third element such as silver, copper, germanium, or antimony, and more preferably contains a small amount of a third element such as silver, copper, germanium, or antimony. Thereby, refinement of grain boundaries can be expected, and the effects of improving ductility and improving connection reliability can be obtained. The solder layer preferably contains antimony, and more preferably contains a small amount of antimony. In the total 100% by weight of the solder layer, the content of the third element or antimony is preferably 0.1% by weight or more, preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less.

熱衝撃に対する電気的な接続信頼性をより一層高める観点からは、上記はんだ層の全体100重量%中の上記金属Xの含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、好ましくは0.2重量%以下、より好ましくは0.15重量%以下である。   From the viewpoint of further improving the electrical connection reliability against thermal shock, the content of the metal X in the total 100% by weight of the solder layer is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight. % Or more, preferably 0.2% by weight or less, more preferably 0.15% by weight or less.

熱衝撃に対する電気的な接続信頼性をより一層高める観点からは、上記はんだ層の内表面側において、上記金属Xの含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、好ましくは0.2重量%以下、より好ましくは0.15重量%以下である。熱衝撃に対する電気的な接続信頼性をより一層高める観点からは、上記はんだ層の外表面側において、上記金属Xの含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、好ましくは0.2重量%以下、より好ましくは0.15重量%以下である。   From the viewpoint of further improving the electrical connection reliability against thermal shock, the content of the metal X is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight on the inner surface side of the solder layer. As mentioned above, Preferably it is 0.2 weight% or less, More preferably, it is 0.15 weight% or less. From the viewpoint of further improving the electrical connection reliability against thermal shock, the content of the metal X is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight on the outer surface side of the solder layer. As mentioned above, Preferably it is 0.2 weight% or less, More preferably, it is 0.15 weight% or less.

上記はんだ層の融点を低くし、かつ熱衝撃に対する電気的な接続信頼性をより一層高める観点からは、上記はんだ層の全体100重量%中のビスマスの含有量は好ましくは50重量%以上、より好ましくは55重量%以上、好ましくは65重量%以下、より好ましくは60重量%以下である。上記ビスマスの含有量は、スズとの共晶組成である58重量%であることが最も好ましい。   From the viewpoint of lowering the melting point of the solder layer and further improving the electrical connection reliability against thermal shock, the bismuth content in the total 100% by weight of the solder layer is preferably 50% by weight or more. Preferably it is 55 weight% or more, Preferably it is 65 weight% or less, More preferably, it is 60 weight% or less. The content of the bismuth is most preferably 58% by weight which is a eutectic composition with tin.

上記銅層と、上記はんだ層と、上記銅層及び上記はんだ層以外の導電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5000nm以下、より好ましくは3000nm以下である。上記厚みが上記下限以上であると、導電性が十分に高くなる。上記厚みが上記上限以下であると、基材粒子と導電層との熱膨張率の差が小さくなり、導電層の剥離が生じ難くなる。   The thickness of the copper layer, the solder layer, and the conductive layer other than the copper layer and the solder layer is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 100 nm or more, preferably 5000 nm or less, more preferably Is 3000 nm or less. When the thickness is not less than the lower limit, the conductivity is sufficiently high. When the thickness is less than or equal to the above upper limit, the difference in coefficient of thermal expansion between the substrate particles and the conductive layer becomes small, and the conductive layer is hardly peeled off.

上記はんだ層において、上記金属Xを含むはんだ層部分の厚みは、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上、好ましくは1000nm以下、より好ましくは500nm以下である。   In the solder layer, the thickness of the solder layer portion containing the metal X is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, preferably 1000 nm or less, more preferably 500 nm or less.

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500μm以下、より好ましくは100μm以下、更に好ましくは80μm以下、特に好ましくは50μm以下、最も好ましくは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、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 500 μm or less, more preferably 100 μm or less, still more preferably 80 μm or less, particularly preferably 50 μm or less, and most preferably 40 μm. It is as follows. 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. Further, the distance between the electrodes connected via the conductive particles does not become too large, and the conductive layer is difficult to peel from the surface of the base material particles.

異方性導電材料における導電性粒子に適した大きさであり、かつ電極間の間隔がより一層小さくなるので、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100μm以下、更に好ましくは50μm以下である。   Since the size is suitable for the conductive particles in the anisotropic conductive material and the distance between the electrodes is further reduced, the average particle diameter of the conductive particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 100 μm or less. More preferably, it is 50 μm or less.

上記導電性粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。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 size” of the conductive particles indicates a number average particle size. The average particle diameter of the conductive particles can be obtained by observing 50 arbitrary conductive particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.

上記導電性粒子は、上記はんだ層の表面上に配置された絶縁性物質を備えていてもよい。上記はんだ層の表面上に配置された上記絶縁性物質は、複数であることが好ましい。該絶縁性物質は絶縁性粒子であることが好ましい。   The conductive particles may include an insulating material disposed on the surface of the solder layer. It is preferable that there are a plurality of the insulating substances arranged on the surface of the solder layer. The insulating substance is preferably insulating particles.

上記絶縁性物質を備えた導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁性物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子におけるはんだ層と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。   When the conductive particles including the insulating material are used for connection between electrodes, a short circuit between adjacent electrodes can be prevented. Specifically, when a plurality of conductive particles are in contact with each other, an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes. In addition, when connecting the electrodes, the insulating particles between the solder layer and the electrodes in the conductive particles can be easily removed by pressurizing the conductive particles with the two electrodes.

上記絶縁性物質を構成する絶縁性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン類、(メタ)アクリレート重合体、(メタ)アクリレート共重合体、ブロックポリマー、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂の架橋物、熱硬化性樹脂及び水溶性樹脂等が挙げられる。   Specific examples of the insulating resin constituting the insulating material include polyolefins, (meth) acrylate polymers, (meth) acrylate copolymers, block polymers, thermoplastic resins, crosslinked thermoplastic resins, and thermosetting. Resin, water-soluble resin, and the like.

上記ポリオレフィン類としては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記(メタ)アクリレート重合体としては、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート及びポリブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記ブロックポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、SB型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、及びSBS型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、並びにこれらの水素添加物等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、ビニル重合体及びビニル共重合体等が挙げられる。上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等が挙げられる。上記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びメチルセルロース等が挙げられる。なかでも、水溶性樹脂が好ましく、ポリビニルアルコールがより好ましい。   Examples of the polyolefins include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-acrylic acid ester copolymer. Examples of the (meth) acrylate polymer include polymethyl (meth) acrylate, polyethyl (meth) acrylate, and polybutyl (meth) acrylate. Examples of the block polymer include polystyrene, styrene-acrylic acid ester copolymer, SB type styrene-butadiene block copolymer, SBS type styrene-butadiene block copolymer, and hydrogenated products thereof. Examples of the thermoplastic resin include vinyl polymers and vinyl copolymers. As said thermosetting resin, an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, etc. are mentioned. Examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and methyl cellulose. Of these, water-soluble resins are preferable, and polyvinyl alcohol is more preferable.

上記はんだ層の表面に絶縁性物質を付着させる方法としては、化学的方法、及び物理的もしくは機械的方法等が挙げられる。上記化学的方法としては、例えば、界面重合法、粒子存在下での懸濁重合法及び乳化重合法等が挙げられる。上記物理的もしくは機械的方法としては、スプレードライ、ハイブリダイゼーション、静電付着法、噴霧法、ディッピング及び真空蒸着による方法等が挙げられる。なかでも、上記絶縁性物質が脱離し難いことから、上記はんだ層の表面に、化学結合を介して上記絶縁性物質を付着させる方法が好ましい。   Examples of a method for attaching an insulating substance to the surface of the solder layer include a chemical method and a physical or mechanical method. Examples of the chemical method include an interfacial polymerization method, a suspension polymerization method in the presence of particles, and an emulsion polymerization method. Examples of the physical or mechanical method include spray drying, hybridization, electrostatic adhesion, spraying, dipping, and vacuum deposition. Especially, since the said insulating substance cannot separate | separate easily, the method of making the said insulating substance adhere to the surface of the said solder layer through a chemical bond is preferable.

(異方性導電材料の詳細)
上記異方性導電材料は、上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む。
(Details of anisotropic conductive material)
The anisotropic conductive material includes the above-described conductive particles and a binder resin.

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、更に好ましくは10重量%以上、好ましくは80重量%以下、より好ましくは60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, still more preferably 10% by weight or more, and preferably 80% by weight or less. Preferably it is 60 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 an 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.

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。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。上記異方性導電材料は、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 preferably contains a photocuring initiator. The anisotropic conductive material 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ニル基等が挙げられる。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 oxetanyl 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などの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 catalyst such as 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、上記異方性導電材料は、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 preferably contains a curable compound having an epoxy group or a 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可能であるので好ましい。   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.

上記熱硬化性化合物と上記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 the thermosetting compound and the photocurable compound are used in combination, the mixing ratio of the photocurable compound and the thermosetting compound is appropriately determined according to the type of the photocurable compound and the thermosetting compound. Adjusted. 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.

熱硬化剤:
上記異方性導電材料は、熱硬化剤を含むことが好ましい。該熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を硬化させる。該熱硬化剤として、従来公知の熱硬化剤を使用可能である。上記熱硬化剤は、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。
Thermosetting agent:
The anisotropic conductive material preferably contains a thermosetting agent. The thermosetting agent cures the thermosetting compound. As the thermosetting agent, a conventionally known thermosetting agent can be used. As for the said thermosetting agent, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤、熱カチオン発生剤、酸無水物及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。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。   Examples of the thermosetting agent include imidazole curing agents, amine curing agents, phenol curing agents, polythiol curing agents, thermal cation generators, acid anhydrides, and thermal radical generators. 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 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く、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熱カチオン発生剤をさらに含むことがより好ましい。   The anisotropic conductive material preferably includes a thermal cation generator, and further includes a thermal cation generator that releases inorganic acid ions upon heating or releases organic acid ions containing boron atoms upon heating. More preferred.

上記熱カチオン発生剤は、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。これらの熱カチオン発生剤は、加熱により放出された無機酸イオン又は有機酸イオンにより、はんだ層の外側の表面の酸化膜や電極表面の酸化膜を除去可能である。従って、はんだ層を有する導電性粒子を用いる場合に、特定の上記熱カチオン発生剤の使用は、電極間の導通信頼性の向上に大きく寄与する。   The thermal cation generator releases inorganic acid ions by heating, or releases organic acid ions containing boron atoms by heating. These thermal cation generators can remove the oxide film on the outer surface of the solder layer and the oxide film on the electrode surface by inorganic acid ions or organic acid ions released by heating. Therefore, when using conductive particles having a solder layer, the use of the specific thermal cation generator greatly contributes to the improvement of the conduction reliability between the electrodes.

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。上記熱カチオン発生剤は、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 thermal cation generator 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 2013152867
Figure 2013152867

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 2013152867
Figure 2013152867

上記熱カチオン発生剤は、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 thermal cation generator 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 2013152867
Figure 2013152867

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.

上記熱カチオン発生剤は、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 thermal cation generator is more preferably a component having a sulfonium cation moiety represented by the following formula (1A).

Figure 2013152867
Figure 2013152867

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.

上記熱カチオン発生剤は、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 thermal cation generator is particularly preferably a component having a sulfonium cation moiety represented by the following formula (1A-1) or the following formula (1A-2).

Figure 2013152867
Figure 2013152867

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 2013152867
Figure 2013152867

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).

上記熱カチオン発生剤は、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 thermal cation generator 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0.01重量部以上、より好ましくは1重量部以上、好ましくは200重量部以下、より好ましくは100重量部以下、更に好ましくは75重量部以下である。熱硬化剤の含有量が上記下限以上であると、異方性導電材料を充分に硬化させることが容易である。熱硬化剤の含有量が上記上限以下であると、硬化後に硬化に関与しなかった余剰の熱硬化剤が残存し難くなり、かつ硬化物の耐熱性がより一層高くなる。   The content of the thermosetting agent is not particularly limited. The content of the thermosetting agent is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, preferably 200 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the curable compound that can be cured by heating. The amount is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 75 parts by weight or less. When the content of the thermosetting agent is not less than the above lower limit, it is easy to sufficiently cure the anisotropic conductive material. When the content of the thermosetting agent is not more than the above upper limit, it is difficult for an excess thermosetting agent that did not participate in curing after curing to remain, and the heat resistance of the cured product is further enhanced.

上記熱硬化剤が上記熱カチオン発生剤である場合に、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。さらに、はんだ層の外表面の酸化膜や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。   When the thermosetting agent is the thermal cation generator, the content of the thermal cation generator is preferably 0.01 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the curable compound curable by heating. More preferably 0.05 parts by weight or more, still more preferably 5 parts by weight or more, particularly preferably 10 parts by weight or more, preferably 40 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less, still more preferably 20 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. Furthermore, the oxide film on the outer surface of the solder layer and the oxide film on the electrode surface can be more effectively removed, 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熱カチオン発生剤との配合比は、重量比で、1:1〜20:1であることが好ましく、2:1〜15:1であることがより好ましく、5:2〜10:1であることが更に好ましい。   The blending ratio of the conductive particles and the thermal cation generator in the anisotropic conductive material is preferably 1: 1 to 20: 1 by weight, and preferably 2: 1 to 15: 1. More preferred is 5: 2 to 10: 1.

他の成分:
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使用可能である。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。
Other ingredients:
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、異方性導電材料が適度に光硬化する。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が抑えられる。   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 is 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.

上記異方性導電材料は、上記熱カチオン発生剤とは異なるフラックスを含んでいてもよい。該フラックスの使用により、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 may contain a different flux from the thermal cation generator. By using the flux, the oxide film formed on the 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可能である。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, it is possible to use a flux generally used for soldering or the like. 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、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。   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 rosin, the connection resistance between the electrodes is further reduced.

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、上記熱カチオン発生剤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限以下であると、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 thermal cation generator is preferably 0.5% by weight or more, preferably 30% by weight or less, more preferably 25% by weight or less. When the content of the flux is not less than the above lower limit and not more than the upper limit, the oxide film formed on the electrode surface can be more effectively removed. 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.

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.

上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に添加されて異方性導電材料として用いられることが好ましい。上記異方性導電材料は、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。上記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。   The conductive particles are preferably added to a binder resin and used as an anisotropic conductive material. The anisotropic conductive material 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 containing no conductive particles may be laminated on the anisotropic conductive film containing the conductive particles.

(接続構造体)
上記導電性粒子を用いて、又は上記導電性粒子を含む異方性導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
(Connection structure)
A connection structure can be obtained by connecting a connection object member using the said electroconductive particle or using the anisotropic conductive material containing the said electroconductive particle.

上記導電性粒子は、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導電性粒子であることが好ましい。上記異方性導電材料は、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、上記異方性導電材料が上記熱カチオン発生剤を含む場合には、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が高くなる。   It is preferable that the said electroconductive particle is an electroconductive particle used in order to connect the connection object member which has a copper electrode. The anisotropic conductive material 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, when the anisotropic conductive material contains the thermal cation generator, the oxide film on the surface of the copper electrode can be effectively removed, and the conduction reliability in the connection structure is increased.

上記導電性粒子及び上記異方性導電材料は、様々な接続対象部材を接着するために使用できる。上記導電性粒子及び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 conductive particles and the anisotropic conductive material can be used for bonding various connection target members. The conductive particles and the anisotropic conductive material are preferably used for obtaining a connection structure in which the first and second connection target members are electrically connected.

上記接続構造体は、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、該第1,第2の接続対象部材を接続している接続部とを備えており、該接続部が上記導電性粒子により形成されているか、又は該導電性粒子を含む異方性導電材料により形成されていることが好ましい。上記接続部は、上記異方性導電材料を硬化させることにより形成されていることが好ましい。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ことが好ましい。   The connection structure connects the first connection target member having the first electrode on the surface, the second connection target member having the second electrode on the surface, and the first and second connection target members. It is preferable that the connection portion is formed of the conductive particles or an anisotropic conductive material containing the conductive particles. It is preferable that the connection portion is formed by curing the anisotropic conductive material. It is preferable that the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.

図4に、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に正面断面図で示す。   In FIG. 4, the connection structure using the electroconductive particle which concerns on the 1st Embodiment of this invention is typically shown with front sectional drawing.

図4に示す接続構造体51は、第1の接続対象部材52と、第2の接続対象部材53と、第1,第2の接続対象部材52,53を電気的に接続している接続部54とを備える。接続部54は、導電性粒子1とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料を硬化させることにより形成されている。なお、図4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 51 shown in FIG. 4 includes a first connection target member 52, a second connection target member 53, and a connection portion that electrically connects the first and second connection target members 52 and 53. 54. The connection portion 54 is formed by curing an anisotropic conductive material including the conductive particles 1 and the binder resin. In FIG. 4, the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration.

第1の接続対象部材52は上面52aに、複数の第1の電極52bを有する。第2の接続対象部材53は下面53aに、複数の第2の電極53bを有する。第1の電極52bと第2の電極53b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52,53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 52 has a plurality of first electrodes 52b on the upper surface 52a. The second connection target member 53 has a plurality of second electrodes 53b on the lower surface 53a. The first electrode 52 b and the second electrode 53 b are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Therefore, the first and second connection target members 52 and 53 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。接続構造体の製造方法の一例としては、第1の接続対象部材と第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のはんだ層3が溶融して、該導電性粒子1により第1,第2の電極52b,53b間が電気的に接続される。このとき、銅層7を第1,第2の電極52b,53bに接触させることが好ましい。さらに、はんだ層3を第1,第2の電極52b,53bに接触させることが好ましい。バインダー樹脂が加熱により硬化可能な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52,53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 target member and the second connection target member to obtain a laminate, and then the laminate is heated. And a method of applying pressure. The solder layer 3 of the conductive particles 1 is melted by heating and pressurization, and the first and second electrodes 52 b and 53 b are electrically connected by the conductive particles 1. At this time, the copper layer 7 is preferably brought into contact with the first and second electrodes 52b and 53b. Further, the solder layer 3 is preferably brought into contact with the first and second electrodes 52b and 53b. When the binder resin contains a curable compound that can be cured by heating, the binder resin is cured, and the first and second connection target members 52 and 53 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5に、図4に示す接続構造体51における導電性粒子1と第1,第2の電極52b,53bとの接続部分を拡大して正面断面図で示す。図5に示すように、接続構造体51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3が溶融した後、溶融したはんだ層部分Xが第1,第2の電極52b,53bと十分に接触する。すなわち、銅層7及びはんだ層3も第1,第2の電極52b,53bに接触させることができる。また、銅層7を第1,第2の電極52b,53bに接触させることにより、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。銅層を電極に接触させることが好ましく、はんだ層を電極に接触させることが好ましく、銅層とはんだ層との双方を電極に接触させることがより好ましい。   FIG. 5 is an enlarged front sectional view of a connection portion between the conductive particles 1 and the first and second electrodes 52b and 53b in the connection structure 51 shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the connection structure 51, the solder layer 3 of the conductive particles 1 is melted by heating and pressurizing the laminate, and then the melted solder layer portions X are first and second. It is in sufficient contact with the electrodes 52b and 53b. That is, the copper layer 7 and the solder layer 3 can also be brought into contact with the first and second electrodes 52b and 53b. Moreover, the contact resistance between electrodes becomes still lower by making the copper layer 7 contact the 1st, 2nd electrodes 52b and 53b. The copper layer is preferably brought into contact with the electrode, the solder layer is preferably brought into contact with the electrode, and both the copper layer and the solder layer are more preferably brought into contact with the electrode.

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、ペースト状であって、かつペースト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. The anisotropic conductive material is preferably in the form of a paste and is applied to the upper surface of the connection target member in a paste 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の電極又は上記第2の電極が、銅電極であることが好ましい。この場合に、上記第1の電極及び上記第2の電極の双方が、銅電極であってもよい。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。上記導電性粒子を銅電極の電気的な接続に用いた場合でも、接続構造体の熱衝撃に対する電気的な接続信頼性を十分に高めることができる。   The first electrode or the second electrode is preferably a copper electrode. In this case, both the first electrode and the second electrode may be copper electrodes. Both the first electrode and the second electrode are preferably copper electrodes. Even when the conductive particles are used for electrical connection of copper electrodes, electrical connection reliability against thermal shock of the connection structure can be sufficiently enhanced.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。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 and Comparative Examples. The present invention is not limited only to the following examples.

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

(バインダー樹脂)
熱硬化性化合物1(エポキシ樹脂、DIC社製「EXA−4850−150」)
熱硬化性化合物2(エポキシ樹脂、三菱化学社製「JER−828」)
(Binder resin)
Thermosetting compound 1 (epoxy resin, “EXA-4850-150” manufactured by DIC)
Thermosetting compound 2 (epoxy resin, “JER-828” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)

(他の成分)
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)
(Other ingredients)
Thermal cation generator 1 (compound represented by the following formula (11), compound that releases inorganic acid ion containing phosphorus atom by heating)

Figure 2013152867
Figure 2013152867

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 2013152867
Figure 2013152867

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 2013152867
Figure 2013152867

(実施例1〜12及び比較例1,2)
導電性粒子の作製:
導電性粒子1:樹脂粒子(平均粒子径20μm)の表面上に銅層(厚み3μm)が積層されており、該銅層の表面上に、スズと金属Xとを含むはんだ層(全体の厚み4μm)が積層されている導電性粒子(以下のようにして作製)
導電性粒子1の作製方法:
樹脂粒子(平均粒子径20μm)の表面上に銅層(厚み3μm)が積層されている粒子Pを用意した。
(Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2)
Production of conductive particles:
Conductive particles 1: A copper layer (thickness 3 μm) is laminated on the surface of resin particles (average particle diameter 20 μm), and a solder layer (total thickness) containing tin and metal X on the surface of the copper layer 4μm) laminated conductive particles (produced as follows)
Production method of conductive particles 1:
Particles P were prepared in which a copper layer (thickness 3 μm) was laminated on the surface of resin particles (average particle diameter 20 μm).

シータコンポーザ(徳寿工作所社製)を用いて、上記粒子Pの銅層の表面上で、ニッケル粉末(平均粒子径0.1μm)を添加しながら、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、銅層の表面上に第1のはんだ層(厚み0.5μm、ニッケルの粒塊の大きさ100nm)を形成した。次に、上記シータコンポーザを用いて、第1のはんだ層の表面上で、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、第1のはんだ層の表面上に第2のはんだ層(厚み3μm)を形成した。次に、上記シータコンポーザを用いて、第2のはんだ層の表面上で、ニッケル粉末(平均粒子径0.1μm)を添加しながら、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、第2のはんだ層の表面上に第3のはんだ層(厚み0.5μm、ニッケルの粒塊の大きさ100nm)を形成した。得られた導電性粒子1では、はんだ層の厚み方向の内側から外側にかけて、第1のはんだ層、第2のはんだ層及び第3のはんだ層がこの順で形成されていた。   Using a theta composer (manufactured by Tokuju Kogakusha Co., Ltd.), while adding nickel powder (average particle size 0.1 μm) on the surface of the copper layer of the particles P, solder fine powder (42 wt% tin and bismuth 58) The first solder layer (thickness 0.5 μm, nickel agglomerate size 100 nm) was formed on the surface of the copper layer. Next, using the theta composer, on the surface of the first solder layer, the solder fine powder (average particle diameter of 3 μm containing 42% by weight of tin and 58% by weight of bismuth) is melted to form the first solder layer. A second solder layer (thickness 3 μm) was formed on the surface of the solder layer. Next, using the theta composer, while adding nickel powder (average particle size 0.1 μm) on the surface of the second solder layer, solder fine powder (42 wt% tin and 58 wt% bismuth) In addition, an average particle diameter of 3 μm was melted to form a third solder layer (thickness 0.5 μm, nickel agglomerate size 100 nm) on the surface of the second solder layer. In the obtained electroconductive particle 1, the 1st solder layer, the 2nd solder layer, and the 3rd solder layer were formed in this order from the inner side of the thickness direction of the solder layer to the outer side.

導電性粒子2〜5の詳細及び製造方法:
また、第1,第2,第3のはんだ層を形成する際のニッケル粉末の添加の有無を下記の表1に示すように変更したこと、並びにビスマス及びニッケルの含有量を下記の表1に示すように設定したこと以外は導電性粒子1と同様にして、導電性粒子2〜5を得た。得られた導電性粒子2〜5におけるニッケルの粒塊の大きさ100nmであった。
Details and manufacturing method of conductive particles 2 to 5:
In addition, the presence or absence of the addition of nickel powder when forming the first, second, and third solder layers was changed as shown in Table 1 below, and the contents of bismuth and nickel were shown in Table 1 below. The electroconductive particles 2-5 were obtained like the electroconductive particle 1 except having set as shown. The size of the nickel agglomerates in the obtained conductive particles 2 to 5 was 100 nm.

導電性粒子6の詳細及び製造方法:
また、はんだ層を形成する際に、ニッケル粉末をコバルト粉末(平均粒子径0.05μm以下)に変更したこと以外は導電性粒子1と同様にして導電性粒子6を得た。得られた導電性粒子6におけるコバルトの粒塊の大きさは40nmであった。
Details and manufacturing method of conductive particles 6:
Moreover, when forming a solder layer, the electroconductive particle 6 was obtained like the electroconductive particle 1 except having changed nickel powder into cobalt powder (average particle diameter of 0.05 micrometer or less). The size of cobalt agglomerates in the obtained conductive particles 6 was 40 nm.

導電性粒子7の詳細及び製造方法:
また、はんだ層を形成する際に、ニッケル粉末を鉄粉末(平均粒子径0.5μm以下)に変更したこと以外は導電性粒子1と同様にして導電性粒子7を得た。得られた導電性粒子7における鉄の粒塊の大きさは40nmであった。
Details and manufacturing method of conductive particles 7:
Moreover, when forming a solder layer, the electroconductive particle 7 was obtained like the electroconductive particle 1 except having changed nickel powder into iron powder (average particle diameter of 0.5 micrometer or less). The size of the iron agglomerates in the obtained conductive particles 7 was 40 nm.

導電性粒子8:樹脂粒子(平均粒子径20μm)の表面上に銅層(厚み1μm)が積層されており、該銅層の表面上に、金属Xを含むはんだ層(全体の厚み1.5μm)が積層されている導電性粒子(以下のようにして作製)
導電性粒子8の作製方法:
導電性粒子1で用いた粒子Pを用意した。
Conductive particles 8: A copper layer (thickness 1 μm) is laminated on the surface of resin particles (average particle diameter 20 μm), and a solder layer (total thickness 1.5 μm) containing metal X on the surface of the copper layer ) Conductive particles (produced as follows)
Production method of conductive particles 8:
The particles P used for the conductive particles 1 were prepared.

シータコンポーザ(徳寿工作所社製)を用いて、上記粒子Pの銅層の表面上で、ニッケル粉末(平均粒子径0.1μm)を添加しながら、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、銅層の表面上に第1のはんだ層(厚み0.5μm、ニッケルの粒塊の大きさ100nm)を形成した。次に、上記シータコンポーザを用いて、第1のはんだ層の表面上で、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、第1のはんだ層の表面上に第2のはんだ層(厚み3.5μm)を形成した。得られた導電性粒子8では、はんだ層の厚み方向の内側から外側にかけて、第1のはんだ層及び第2のはんだ層がこの順で形成されていた。   Using a theta composer (manufactured by Tokuju Kogakusha Co., Ltd.), while adding nickel powder (average particle size 0.1 μm) on the surface of the copper layer of the particles P, solder fine powder (42 wt% tin and bismuth 58) The first solder layer (thickness 0.5 μm, nickel agglomerate size 100 nm) was formed on the surface of the copper layer. Next, using the theta composer, on the surface of the first solder layer, the solder fine powder (average particle diameter of 3 μm containing 42% by weight of tin and 58% by weight of bismuth) is melted to form the first solder layer. A second solder layer (thickness 3.5 μm) was formed on the surface of the solder layer. In the obtained electroconductive particle 8, the 1st solder layer and the 2nd solder layer were formed in this order from the inner side of the thickness direction of the solder layer to the outer side.

導電性粒子9の詳細及び製造方法:
はんだ層を形成する際のニッケル粉末の添加の有無を下記の表2に示すように変更したこと以外は導電性粒子8と同様にして、導電性粒子9を得た。得られた導電性粒子9におけるニッケルの粒塊の大きさは100nmであった。
Details and manufacturing method of conductive particles 9:
Conductive particles 9 were obtained in the same manner as the conductive particles 8 except that the presence or absence of the addition of nickel powder when forming the solder layer was changed as shown in Table 2 below. The size of nickel agglomerates in the obtained conductive particles 9 was 100 nm.

導電性粒子A:樹脂粒子(平均粒子径20μm)の表面上に銅層(厚み3μm)が積層されており、該銅層の表面上に、スズを含みかつ金属Xを含まないはんだ層(全体の厚み4μm)が積層されている導電性粒子(以下のようにして作製)
導電性粒子Aの作製方法:
導電性粒子1で用いた粒子Pを用意した。
Conductive particle A: A copper layer (thickness 3 μm) is laminated on the surface of resin particles (average particle diameter 20 μm), and a solder layer containing tin and metal X on the surface of the copper layer (the whole Conductive particles (produced as follows)
Preparation method of conductive particles A:
The particles P used for the conductive particles 1 were prepared.

シータコンポーザ(徳寿工作所社製)を用いて、上記粒子Pの銅層の表面上で、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、銅層の表面上に第1のはんだ層(厚み0.5μm)を形成した。次に、上記シータコンポーザを用いて、第1のはんだ層の表面上で、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、第1のはんだ層の表面上に第2のはんだ層(厚み3μm)を形成した。次に、上記シータコンポーザを用いて、第2のはんだ層の表面上で、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、第2のはんだ層の表面上に第3のはんだ層(厚み0.5μm)を形成した。得られた導電性粒子Aでは、はんだ層の厚み方向の内側から外側にかけて、第1のはんだ層、第2のはんだ層及び第3のはんだ層がこの順で形成されていた。   Using a theta composer (manufactured by Tokuju Kogakusha Co., Ltd.), fine solder powder (containing 42% by weight of tin and 58% by weight of bismuth and having an average particle diameter of 3 μm) is melted on the surface of the copper layer of the particles P. A first solder layer (thickness 0.5 μm) was formed on the surface of the copper layer. Next, using the theta composer, on the surface of the first solder layer, the solder fine powder (average particle diameter of 3 μm containing 42% by weight of tin and 58% by weight of bismuth) is melted to form the first solder layer. A second solder layer (thickness 3 μm) was formed on the surface of the solder layer. Next, using the theta composer, the fine solder powder (containing 42 wt% tin and 58 wt% bismuth in average particle diameter of 3 μm) is melted on the surface of the second solder layer, A third solder layer (thickness 0.5 μm) was formed on the surface of the solder layer. In the obtained conductive particles A, the first solder layer, the second solder layer, and the third solder layer were formed in this order from the inner side to the outer side in the thickness direction of the solder layer.

導電性粒子B:樹脂粒子(平均粒子径20μm)の表面上にニッケル層(厚み3μm)が積層されており、該ニッケル層の表面上に、はんだ層(全体の厚み4μm)が積層されている導電性粒子(以下のようにして作製)
導電性粒子Bの作製方法:
ジビニルベンゼン樹脂粒子(平均粒径20μm、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下地銅めっき層(厚み3μm)を形成し、粒子Yを得た。この粒子Yは表面に銅を有さない。
Conductive particle B: A nickel layer (thickness 3 μm) is laminated on the surface of resin particles (average particle diameter 20 μm), and a solder layer (total thickness 4 μm) is laminated on the surface of the nickel layer. Conductive particles (made as follows)
Method for producing conductive particle B:
Divinylbenzene resin particles (average particle size 20 μm, “Micropearl SP-220” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) are electroless nickel-plated to form a base copper plating layer (thickness 3 μm) on the surface of the resin particles. Got. The particles Y do not have copper on the surface.

シータコンポーザ(徳寿工作所社製)を用いて、得られた粒子Yのニッケル層の表面上で、ニッケル粉末(平均粒子径0.1μm)を添加しながら、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、ニッケル層の表面上に第1のはんだ層(厚み0.5μm、ニッケルの粒塊の大きさ100nm)を形成した。次に、上記シータコンポーザを用いて、第1のはんだ層の表面上で、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、第1のはんだ層の表面上に第2のはんだ層(厚み3μm)を形成した。次に、上記シータコンポーザを用いて、第2のはんだ層の表面上で、はんだ微粉末(スズ42重量%とビスマス58重量%とを含む、平均粒子径3μm)を溶融させて、第2のはんだ層の表面上に第3のはんだ層(厚み0.5μm)を形成した。得られた導電性粒子Bでは、はんだ層の厚み方向の内側から外側にかけて、第1のはんだ層、第2のはんだ層及び第3のはんだ層がこの順で形成されていた。   Using a theta composer (manufactured by Tokuju Kogakusha Co., Ltd.), while adding nickel powder (average particle size 0.1 μm) on the surface of the nickel layer of the obtained particles Y, solder fine powder (42% by weight of tin) The first solder layer (thickness 0.5 μm, nickel agglomerate size 100 nm) was formed on the surface of the nickel layer by melting 58% by weight of bismuth (average particle diameter 3 μm). Next, using the theta composer, on the surface of the first solder layer, the solder fine powder (average particle diameter of 3 μm containing 42% by weight of tin and 58% by weight of bismuth) is melted to form the first solder layer. A second solder layer (thickness 3 μm) was formed on the surface of the solder layer. Next, using the theta composer, the fine solder powder (containing 42 wt% tin and 58 wt% bismuth in average particle diameter of 3 μm) is melted on the surface of the second solder layer, A third solder layer (thickness 0.5 μm) was formed on the surface of the solder layer. In the obtained conductive particles B, the first solder layer, the second solder layer, and the third solder layer were formed in this order from the inner side to the outer side in the thickness direction of the solder layer.

導電性粒子1〜9,A,Bの詳細を下記の表1,2に示す。   The details of the conductive particles 1 to 9, A, and B are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 2013152867
Figure 2013152867

Figure 2013152867
Figure 2013152867

なお、得られた導電性粒子1〜9,Bにおける粒塊の大きさは、SEM(走査型電子顕微鏡)を用いて断面観察することにより評価した。粒塊の大きさは、最大長さを意味する。   In addition, the size of the agglomerates in the obtained conductive particles 1 to 9 and B was evaluated by observing a cross section using an SEM (scanning electron microscope). The size of the agglomerate means the maximum length.

異方性導電材料の作製:
作製直後の導電性粒子を用いて、下記の表3に示す配合成分を下記の表3に示す配合量で配合して、遊星式攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、異方性導電ペーストである異方性導電材料を得た。
Production of anisotropic conductive material:
By using the conductive particles immediately after the preparation, the blending components shown in Table 3 below are blended in the blending amounts shown in Table 3 below, and the mixture is stirred for 5 minutes at 2000 rpm using a planetary stirrer. An anisotropic conductive material which is a conductive paste was obtained.

(評価)
(1)接続構造体の作製
L/Sが200μm/200μmの銅電極パターンを上面に有する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の銅電極パターンを下面に有するフレキシブルプリント基板を用意した。
(Evaluation)
(1) Preparation of connection structure The glass epoxy board | substrate (FR-4 board | substrate) which has a copper electrode pattern whose L / S is 200 micrometers / 200 micrometers on the upper surface was prepared. Moreover, the flexible printed circuit board which has a copper electrode pattern with L / S of 200 micrometers / 200 micrometers on the lower surface was prepared.

上記ガラスエポキシ基板の上面に、得られた異方性導電材料を撹拌してから、異方性導電材料に含まれている導電性粒子の平均粒子径の2倍の厚みとなるように塗工し、異方性導電材料層を形成した。   After stirring the obtained anisotropic conductive material on the upper surface of the glass epoxy substrate, coating is performed so that the average particle diameter of the conductive particles contained in the anisotropic conductive material is twice the average particle diameter. Then, an anisotropic conductive material layer was formed.

次に、異方性導電材料層の上面に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170℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、フレキシブルプリント基板の上面に加圧加熱ヘッドを載せ、1.3MPaの圧力をかけて、異方性導電材料層を170℃で10秒間硬化させて、接続構造体を得た。   Next, a flexible printed circuit board was laminated on the upper surface of the anisotropic conductive material layer so that the electrodes face each other. Thereafter, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive material layer is 170 ° C., a pressure heating head is placed on the upper surface of the flexible printed circuit board, and a pressure of 1.3 MPa is applied, The conductive material layer was cured at 170 ° C. for 10 seconds to obtain a connection structure.

(2)導通性
得られた接続構造体の20箇所の抵抗値を4端子法にて評価した。導通性を下記の基準で判定した。
(2) Conductivity The resistance values at 20 points of the obtained connection structure were evaluated by a four-terminal method. The conductivity was determined according to the following criteria.

[導通性の判定基準]
○:全ての箇所で抵抗値が3Ω以下にある
△:抵抗値が3Ωを超える箇所が1箇所以上ある
×:全く導通していない箇所が1箇所以上ある
[Conductivity criteria]
○: The resistance value is 3Ω or less in all locations. Δ: There are one or more locations where the resistance value exceeds 3Ω. ×: There are one or more locations that are not conducting at all.

(3)絶縁性
得られた接続構造体の隣り合う電極20個においてリークが生じているか否かを、テスターで測定した。絶縁性を下記の基準で判定した。
(3) Insulating property It was measured with a tester whether or not a leak occurred in 20 adjacent electrodes of the obtained connection structure. Insulation was judged according to the following criteria.

[絶縁性の判定基準]
○:リーク箇所が全くない
×:リーク箇所がある
[Insulation criteria]
○: No leak point ×: Leak point

(4)耐熱衝撃性
得られた接続構造体20個を、−30℃で5分間保持し、次に120℃まで25分で昇温し、120℃で5分間保持した後、−30℃まで25分で降温する過程を1サイクルとする冷熱サイクル試験を実施した。500サイクル後及び1000サイクル後に、接続構造体を取り出した。
(4) Thermal shock resistance Twenty obtained connection structures were held at −30 ° C. for 5 minutes, then heated to 120 ° C. in 25 minutes, held at 120 ° C. for 5 minutes, and then to −30 ° C. A cooling / heating cycle test was performed in which the process of lowering the temperature in 25 minutes was one cycle. The connection structure was taken out after 500 cycles and 1000 cycles.

冷熱サイクル試験後の接続構造体の20箇所の抵抗値を4端子法にて評価した。耐熱衝撃性を下記の基準で判定した。   The resistance values at 20 points of the connection structure after the thermal cycle test were evaluated by the four-terminal method. Thermal shock resistance was determined according to the following criteria.

[耐熱衝撃性の判定基準]
○○:冷熱サイクル試験前の抵抗値に対して、冷熱サイクル試験後の抵抗値が105%未満
○:冷熱サイクル試験前の抵抗値に対して、冷熱サイクル試験後の抵抗値が105%以上、110%未満
×:冷熱サイクル試験前の抵抗値に対して、冷熱サイクル試験後の抵抗値が110%以上であるか、又は導通不良が生じている
[Criteria for thermal shock resistance]
◯: The resistance value after the thermal cycle test is less than 105% with respect to the resistance value before the thermal cycle test. ○: The resistance value after the thermal cycle test is 105% or more with respect to the resistance value before the thermal cycle test. Less than 110% x: The resistance value after the thermal cycle test is 110% or more with respect to the resistance value before the thermal cycle test, or conduction failure occurs.

結果を下記の表3に示す。   The results are shown in Table 3 below.

Figure 2013152867
Figure 2013152867

1…導電性粒子
2…粒子
3…はんだ層
6…基材粒子
7…銅層
11…導電性粒子
12…粒子
16…導電層
17…銅層
21…導電性粒子
22…粒子
51…接続構造体
52…第1の接続対象部材
52a…上面
52b…第1の電極
53…第2の接続対象部材
53a…下面
53b…第2の電極
54…接続部
X…溶融したはんだ層部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive particle 2 ... Particle 3 ... Solder layer 6 ... Base material particle 7 ... Copper layer 11 ... Conductive particle 12 ... Particle 16 ... Conductive layer 17 ... Copper layer 21 ... Conductive particle 22 ... Particle 51 ... Connection structure 52 ... 1st connection object member 52a ... Upper surface 52b ... 1st electrode 53 ... 2nd connection object member 53a ... Lower surface 53b ... 2nd electrode 54 ... Connection part X ... Molten solder layer part

Claims (13)

銅を表面に有する粒子と、
銅と接するように銅の表面上に配置されており、スズを含みかつスズ及び銅と3元系の金属間化合物を形成する金属を含むはんだ層とを備える、導電性粒子。
Particles having copper on the surface;
Electroconductive particle provided with the solder layer which is arrange | positioned on the surface of copper so that copper may be contacted, and contains tin and the metal which forms a ternary system intermetallic compound with tin and copper.
前記金属が、ニッケル、コバルト、金、銀、マンガン、亜鉛、パラジウム又は鉄である、請求項1に記載の導電性粒子。   The conductive particle according to claim 1, wherein the metal is nickel, cobalt, gold, silver, manganese, zinc, palladium, or iron. 前記はんだ層の内表面に前記金属が存在するか、又は前記はんだ層の外表面に前記金属が存在する、請求項1又は2に記載の導電性粒子。   The conductive particles according to claim 1, wherein the metal is present on an inner surface of the solder layer, or the metal is present on an outer surface of the solder layer. 前記はんだ層の内表面に前記金属が存在する、請求項3に記載の導電性粒子。   The conductive particles according to claim 3, wherein the metal is present on an inner surface of the solder layer. 前記はんだ層の外表面に前記金属が存在する、請求項3に記載の導電性粒子。   The conductive particles according to claim 3, wherein the metal is present on an outer surface of the solder layer. 前記はんだ層の内表面と外表面とに前記金属が存在する、請求項3に記載の導電性粒子。   The conductive particles according to claim 3, wherein the metal is present on an inner surface and an outer surface of the solder layer. 前記はんだ層に前記金属が、金属粒子を用いて含有されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The conductive particles according to claim 1, wherein the metal is contained in the solder layer using metal particles. 前記はんだ層において、前記金属が粒塊で存在する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-7 in which the said metal exists in the said solder layer with an agglomerate. 前記銅を表面に有する粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された銅層とを有し、
前記銅層と接するように、前記銅層の外側の表面上に前記はんだ層が配置されている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の導電性粒子。
The particles having copper on the surface have substrate particles and a copper layer disposed on the surface of the substrate particles,
The electroconductive particle of any one of Claims 1-8 by which the said solder layer is arrange | positioned on the outer surface of the said copper layer so that the said copper layer may be contact | connected.
銅電極の接続に用いられる導電性粒子である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電性粒子。   The electroconductive particle of any one of Claims 1-9 which is an electroconductive particle used for the connection of a copper electrode. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、異方性導電材料。   An anisotropic conductive material containing the electroconductive particle of any one of Claims 1-10, and binder resin. 第1の電極を有する第1の接続対象部材と、
第2の電極を有する第2の接続対象部材と、
前記第1,第2の接続対象部材を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項に記載の導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されており、
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、接続構造体。
A first connection object member having a first electrode;
A second connection object member having a second electrode;
A connecting portion connecting the first and second connection target members;
The connection portion is formed of the conductive particles according to any one of claims 1 to 10, or is formed of an anisotropic conductive material including the conductive particles and a binder resin,
A connection structure in which the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.
前記第1の電極又は前記第2の電極が、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 the first electrode or the second electrode is a copper electrode.
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