JP2013224362A - 接合シート、電子部品およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだ溶融が良好であり、簡易にはんだ接合が可能な接合シート、電子部品およびそれらの製造方法を提供すること。
【解決手段】接合シート５は、はんだ粒子４、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を含有する。電子部品９の製造方法では、対応する端子１が互いに間隔を隔てて対向配置されるように配置された２つの配線回路基板２の間に、接合シート５が配置された積層体６を用意し、ブロック化カルボン酸の解離温度およびはんだ粒子４の融点のうちいずれか高い温度以上で積層体６を加熱する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接合シート、電子部品およびそれらの製造方法、詳しくは、接合シート、それにより配線回路基板が接合された電子部品、および、それらの製造方法に関する。

従来、２つの配線回路基板の端子間の接合において、錫−ビスマス系などのはんだからなるはんだ粒子およびカルボン酸などの活性剤を含有するはんだペーストを用いることが知られている。錫−ビスマス系はんだ粒子は、低い温度で溶融可能であるものの、それが加熱され、溶融することにより形成されるはんだ接合部は、低衝撃性であり、接合信頼性が低いため、これを改良すべく、上記はんだペーストにエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂を含めたはんだペーストが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１では、はんだペーストを端子の表面に、スクリーン印刷などによって塗布し、次いで、別の端子をはんだペーストに接触させ、その後、加熱する。これによって、はんだ粒子が、活性剤によって容易に溶融し、かかるはんだ粒子から形成されるはんだ接合部と、はんだ接合部の周囲に形成され、熱硬化性樹脂が硬化され、はんだ接合部を補強する樹脂層とが形成されて、２つの端子がはんだ接合される。

特開２００６−１５０４１３号公報

近年、電子部品の端子の微細化が進んでいることから、特許文献１のようにはんだペーストを用いて印刷する場合には、印刷の微細技術も必要になり、工業的負荷が高くなるという不具合があるため、はんだ材料をシート状に成形することが望まれている。

しかしながら、活性剤と熱硬化性樹脂とを混合し、シート状に成形する場合、成形時の加熱により、熱硬化性樹脂と活性剤とが反応し、活性剤が失活する場合がある。その結果、シートを加熱してはんだ接合する時に、はんだ粒子の溶融が不十分となり、はんだ接合部を形成できず、得られる電子部品の信頼性が低下するという不具合を生じる。

一方、はんだ粒子と熱硬化性樹脂とに活性剤を添加しない場合には、それらをシート状に成形することは可能であるが、はんだ粒子の溶融が不十分となり、やはり、はんだ接合部を形成できず、得られる電子部品の信頼性が低下するという不具合を生じる。

本発明の目的は、はんだ溶融が良好であり、簡易にはんだ接合が可能な接合シート、電子部品およびそれらの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の接合シートは、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を含有する接合シートであることを特徴としている。

また、本発明の接合シートでは、前記ブロック化カルボン酸が、ビニルエーテルとカルボン酸との反応物であることが好適である。

また、本発明の接合シートでは、前記ビニルエーテルが、アルキルビニルエーテルであり、前記カルボン酸が、２官能カルボン酸であることが好適である。

また、本発明の接合シートでは、前記ブロック化カルボン酸の解離温度が、１５０℃以上であることが好適である。

また、本発明の接合シートでは、前記熱硬化性樹脂と前記熱可塑性樹脂との体積比が、２５：７５〜７５：２５であることが好適である。

また、本発明の接合シートでは、前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂であることが好適である。

また、本発明の接合シートでは、前記熱可塑性樹脂が、アクリル樹脂であることが好適である。

また、本発明の接合シートでは、前記はんだ粒子が、錫−ビスマス合金からなることが好適である。

また、本発明の接合シートは、硬化剤をさらに含有することが好適である。

また、本発明の接合シートの製造方法は、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を混合して混合物を調製し、前記混合物を前記ブロック化カルボン酸の解離温度および前記はんだ粒子の融点未満であって、前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度で加熱して、シート状に成形することを特徴としている。

また、本発明の電子部品の製造方法は、対応する端子が互いに間隔を隔てて対向配置されるように配置された２つの配線回路基板の間に、上記した接合シートが配置された積層体を用意する工程と、前記積層体を、前記ブロック化カルボン酸の解離温度および前記はんだ粒子の融点のうちいずれか高い温度以上に加熱する工程とを備えることを特徴としている。

また、本発明の電子部品は、上記した電子部品の製造方法によって得られることを特徴としている。

本発明の接合シートの製造方法では、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を混合して混合物を調製し、混合物をブロック化カルボン酸の解離温度およびはんだ粒子の融点未満であって、熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度で加熱して、シート状に成形する。すなわち、ブロック化カルボン酸および熱可塑性樹脂の併用により、成形時に加熱してもカルボン酸と熱硬化性樹脂との反応を抑制できる一方、加熱により熱可塑性樹脂を可塑化させてシート状に容易に成形することができる。

そして、本発明の接合シートでは、加熱してはんだ接合する際には、ブロック化カルボン酸からカルボン酸が解離し、そのカルボン酸が、はんだ粒子に対する活性剤として働いて、はんだ粒子を溶融し易くする。従って、はんだ材料からなるはんだ接合部を確実に形成できる。

本発明の電子部品の製造方法では、２つの配線回路基板の間に上記した接合シートを配置して、積層体を用意し、その後、積層体を、ブロック化カルボン酸の解離温度およびはんだ粒子の融点のうちいずれか高い温度以上に加熱する。そのため、高度な印刷技術を用いずに、接合シートによって２つの配線回路基板を簡便に接合できるとともに、良好なはんだ溶融が可能となり、各端子を電気的に接続するはんだ接合部を確実に形成することができる。

図１は、本発明の電子部品の製造方法の一実施形態を説明する工程図であり、（ａ）は、接合シートおよび配線回路基板を用意する工程、（ｂ）は、接合シートと配線回路基板とを積層する工程、（ｃ）は、接合シートと配線回路基板とを圧着する工程、（ｄ）は、接合シートと配線回路基板をはんだ接合する工程を示す。

本発明の接合シートは、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を含有し、具体的には、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を含有するはんだ組成物からシート状に形成されている。

はんだ粒子を形成するはんだ材料は、例えば、環境適正の観点から、鉛を含有しないはんだ材料（鉛フリーはんだ材料）が挙げられ、具体的には、錫−ビスマス合金（Ｓｎ−Ｂｉ）、錫−銀−銅合金（Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ）などの錫合金が挙げられる。低温接合の観点から、好ましくは、錫−ビスマス合金が挙げられる。

錫−ビスマス合金における錫の含有割合は、例えば、１０〜５０質量％、好ましくは、２５〜４５質量％であり、ビスマスの含有割合は、例えば、５０〜９０質量％、好ましくは、５５〜７５質量％である。

はんだ材料の融点（すなわち、はんだ粒子の融点）は、例えば、２４０℃以下であり、好ましくは、２００℃以下であり、また、例えば、１００℃以上であり、好ましくは、１３０℃以上である。融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる。

はんだ粒子の形状としては、特に限定されず、例えば、球形状、板形状、針形状などが挙げられ、好ましくは、球形状が挙げられる。

はんだ粒子の最大長さの平均値（球形状の場合には、平均粒子径）は、例えば、１０〜５０μｍ、好ましくは、２０〜４０μｍである。はんだ粒子の最大長さの平均値が上記範囲に満たない場合には、加熱溶融時にはんだ粒子同士が接触しにくく、溶け残りが存在する場合がある。一方、はんだ粒子の最大長さの平均値が上記範囲を超える場合には、接合シートの薄型化が困難となる場合がある。

最大長さの平均値は、レーザー回折散乱式粒度分布計を用いて測定される。

はんだ粒子の表面は、一般的に、はんだ材料の酸化物からなる酸化膜で被覆されている。その酸化膜の厚みは、例えば、１〜２０ｎｍである。

はんだ組成物に対するはんだ粒子の含有割合は、例えば、４０〜９０体積％であり、好ましくは、５０〜８０体積％である。上記範囲に満たない場合には、はんだ粒子同士が溶融した際に互いに接触することができず、凝集できない場合がある。一方、上記範囲を超える場合には、はんだ粒子の接合シートに対する充填が困難であり、はんだ組成物をシート状の接合シートへ加工することが困難となる場合がある。

はんだ粒子は、単独使用または２種以上を併用することができる。

はんだ組成物は、後述する熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および必要に応じて含有される硬化剤からなる樹脂組成物を含有する。

はんだ組成物に対する樹脂組成物の含有割合は、例えば、１０〜６０体積％であり、好ましくは、２０〜５０体積％である。

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性ポリエステル、熱硬化性ポリイミド、熱硬化性ポリウレタンなどが挙げられる。好ましくは、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリウレタンが挙げられ、とりわけ好ましくは、エポキシ樹脂挙げられる。

エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノール型エポキシ樹脂など）、ノボラック型エポキシ樹脂（例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など）、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂（例えば、ビスアリールフルオレン型エポキシ樹脂など）、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（例えば、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂など）などの芳香族系エポキシ樹脂、例えば、トリエポキシプロピルイソシアヌレート（トリグリシジルイソシアヌレート）、ヒダントインエポキシ樹脂などの含窒素環エポキシ樹脂、例えば、脂肪族系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂（例えば、ジシクロ環型エポキシ樹脂など）、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などが挙げられる。

エポキシ樹脂として、好ましくは、芳香族系エポキシ樹脂、さらに好ましくは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、とりわけ好ましくは、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が挙げられる。

エポキシ樹脂は、市販品を用いることができ、具体的には、ＹＳＬＶ−８０ＸＹ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、新日鐵化学社製）などが用いられる。

これらの熱硬化性樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。

熱硬化性樹脂が硬化し始める硬化温度は、例えば、１００〜２００℃、好ましくは、１５０〜１８０℃である。硬化温度は、熱機械分析装置により測定することができる。

樹脂組成物に対する熱硬化性樹脂の含有割合は、例えば、１０〜５０体積％であり、好ましくは、１５〜４５体積％である。

熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂をシート状に確実に成形するために、はんだ組成物に配合され、具体的には、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体など）、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド（ナイロン（登録商標））、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリルスルホン、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリアミノビスマレイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン−ビニルアルコール共重合体、アイオノマー、ポリアリレート、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ブタジエン−スチレン共重合体などが挙げられる。

熱可塑性樹脂として、好ましくは、アクリル樹脂、ポリエステルなどが挙げられ、さらに好ましくは、アクリル樹脂が挙げられる。

アクリル樹脂は、アクリル系ポリマーからなり、そのようなアクリル系ポリマーは、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシルなどの炭素数１〜１２のアルキル部分を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分として含有するモノマーの重合体である。モノマーは、単独使用または併用することができる。

アクリル系ポリマーとして、市販品を用いることができ、具体的には、ＬＡポリマー（クラレ社製）、ＳＧ−７００ＡＳ（ナガセケムテックス社製）、ＵＣ−３５１０（東亞合成社製）などが挙げられる。

熱可塑性樹脂の軟化温度は、例えば、８０〜１４０℃であり、好ましくは、１００〜１３０℃である。軟化温度は、熱機械分析装置により測定することができる。

これらの熱可塑性樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。

樹脂組成物に対する熱可塑性樹脂の含有割合は、例えば、２０〜８０体積％であり、好ましくは、３０〜７０体積％である。また、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との体積比は、例えば、２５：７５〜７５：２５であり、好ましくは、４０：６０〜６０：４０である。この割合を超える場合には、熱硬化性樹脂をシート状に成形することが困難となる場合がある。一方、この割合に満たない場合には、接合信頼性が低下する場合がある。

ブロック化カルボン酸は、カルボン酸とブロック剤との反応物であり、カルボン酸のカルボキシル基がブロック剤によって保護された化合物であって、また、加熱により再びカルボン酸とブロック剤とに解離される化合物である。

カルボン酸としては、例えば、単官能カルボン酸、多官能カルボン酸が挙げられる。単官能カルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ラウリル酸などの直鎖状または分岐状の飽和脂肪族単官能カルボン酸、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などの直鎖状または分岐状の不飽和脂肪族単官能カルボン酸、例えば、安息香酸、２−フェノキシ安息香酸などの芳香族単官能カルボン酸などが挙げられる。

多官能カルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などの直鎖状または分岐状の飽和脂肪族２官能カルボン酸、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの直鎖状または分岐状の不飽和脂肪族２官能カルボン酸、例えば、フタル酸などの芳香族２官能カルボン酸などの２官能カルボン酸が挙げられる。また、多官能カルボン酸として、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などの３官能以上のカルボン酸なども挙げられる。

また、カルボン酸として、例えば、ポリオールと酸無水物または２官能以上のカルボン酸とを反応させて得られるカルボン酸、ポリイソシアネートとヒドロキシカルボン酸またはアミノ酸とを反応させて得られるカルボン酸、不飽和カルボン酸を単独重合または共重合して得られるカルボン酸なども挙げられる。

カルボン酸としては、好ましくは、多官能カルボン酸が挙げられ、より好ましくは、２官能カルボン酸が挙げられ、とりわけ好ましくは、飽和脂肪族２官能カルボン酸が挙げられる。

ブロック剤としては、例えば、ビニルエーテル、ビニルチオエーテルなどのエーテルが挙げられる。

ビニルエーテルとしては、例えば、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル、例えば、ジヒドロフラン、ピランなどの環状ビニルエーテルなどが挙げられる。

ビニルチオエーテルとしては、例えば、エチル（ビニルチオメチル）エーテルが挙げられる。

ブロック剤としては、好ましくは、ビニルエーテル、より好ましくは、アルキルビニルエーテルが挙げられる。

ブロック化カルボン酸としては、上記したブロック剤と上記したカルボン酸とのいずれの組み合わせの反応物でもよく、好ましくは、ビニルエーテルとカルボン酸との反応物（ヘミアセタールエステル）であり、より好ましくは、アルキルビニルエーテルと２官能カルボン酸との反応物である。

ブロック化カルボン酸としては、市販品を用いることができ、具体的には、サンタシッドＨ、サンタシッドＩ（ともに日油社製）などが挙げられる。また、市販のカルボン酸と市販のブロック剤とを公知の方法により反応させることにより製造してもよい。

ブロック化カルボン酸の解離温度、すなわち、加熱により、カルボン酸とブロック剤とに解離（分解）する温度は、例えば、１２５℃以上であり、好ましくは、１５０℃以上であり、例えば、２００℃以下でもある。ブロック化カルボン酸の解離温度は、熱可塑性樹脂の軟化温度よりも高く、その温度差は、例えば、１０〜５０℃、好ましくは、２５〜３５℃である。

ブロック化カルボン酸は、活性剤であるカルボン酸のカルボキシル基がビニルエーテルなどのブロック剤により保護されているため、はんだ接合前の常温、工程中の熱履歴、シート化への加熱成形などにおいて、カルボン酸のカルボキシル基に基づく活性化能が潜在化し、エポキシ基を有するエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に対して不活性である。一方、はんだ接合時の加熱においては、ブロック剤が解離してカルボン酸が生じ、活性化する。例えば、２官能カルボン酸とアルキルビニルエーテルとの反応物の場合は、下記のような反応スキームである。

（Ｒ^１は、２価の飽和もしくは不飽和の脂肪族基または２価の芳香族基を示し、Ｒ^２は、アルキル基を示す。）
このため、はんだ粒子の表面の酸化膜を除去して、はんだ粒子をはんだ材料の融点の温度にて溶融させることができる。これにより、はんだ接合時以外のブロック化カルボン酸とエポキシ樹脂との反応による活性の失活を抑制しつつ、はんだ溶融を良好にできる。

ブロック化カルボン酸の含有割合は、はんだ粒子１００質量部に対して、例えば、０．０５〜５質量部、好ましくは、０．１〜１質量部である。

はんだ組成物は、好ましくは、硬化剤を含有する。

硬化剤は、熱硬化性樹脂の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、フェノール樹脂、アミン類、チオール類などが挙げられ、好ましくは、フェノール樹脂が挙げられる。

フェノール樹脂は、フェノールとホルムアルデヒドとを酸性触媒下で縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、例えば、フェノールとジメトキシパラキシレンまたはビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂などが挙げられる。

好ましくは、フェノール・アラルキル樹脂が挙げられる。フェノール・アラルキル樹脂は、市販品を用いることができ、具体的には、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、ＭＥＨＣ−７８００Ｈ（以上、明和化成社製）などが用いられる。

樹脂組成物に対する硬化剤の含有割合は、例えば、１０〜５０体積％であり、好ましくは、１５〜４５体積％である。

はんだ組成物は、さらに、硬化促進剤を含有することができる。

硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物、イミダゾリン化合物、有機ホスフィン化合物、酸無水物化合物、アミド化合物、ヒドラジド化合物、ユリア化合物などが挙げられる。

硬化促進剤の含有割合は、熱硬化性樹脂１００質量部に対して、例えば、０．５〜２０質量部、好ましくは、１〜１０質量部である。

はんだ組成物は、必要により、上記成分以外に、例えば、はんだ粒子と熱可塑性樹脂との密着強度を向上させる観点から、シランカップリング剤などの添加剤を適宜の割合で含有することができる。

そして、接合シートを得るには、例えば、まず、上記したはんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を含有するはんだ組成物を調製する。例えば、上記したはんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびブロック化カルボン酸（ならびに、必要により含有される硬化剤、硬化促進剤、添加剤）を、例えば、混練機などによって混練して、はんだ組成物を混練物（混合物）として調製する。より具体的には、まず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および硬化剤を混練して、それらを含有する樹脂組成物を調製し、次いで、樹脂組成物に、はんだ粒子およびブロック化カルボン酸を順次配合する。

混練温度は、はんだ粒子の融点未満であって、熱可塑性樹脂の軟化温度以上であればよく、具体的には、例えば、８０〜１３５℃、好ましくは、１００〜１３０℃である。

次いで、混練物を、例えば、カレンダーロール、プレス、押出成形などの方法により、シート状に成形する。成形温度は、ブロック化カルボン酸の解離温度およびはんだ粒子の融点未満であって、熱可塑性樹脂の軟化温度以上であり、例えば、８０〜１３５℃、好ましくは、１００〜１３０℃である。これにより、接合シートを形成する。接合シートは、好ましくは、Ｂステージ状態（半硬化状態）である。

接合シートのエポキシ基の反応率（後述の実施例により詳述する。）は、例えば、６０％以下であり、好ましくは、５０％以下である。エポキシ基の反応率が上記範囲を上回る場合には、ブロック化カルボン酸に基づくカルボキシル基とエポキシ基との反応が過度に進行しており、はんだ粒子の表面の酸化膜を除去する能力が低下し、はんだ溶融が不十分となる場合がある。

接合シートの厚みは、例えば、１０〜２００μｍ、好ましくは、２０〜１００μｍである。厚みが上記範囲を下回る場合には、はんだ粒子の平均粒子径よりも接合シートが薄くなるため、接合シートをシート状に加工することが困難となる場合がある。一方、厚みが上記範囲を上回る場合には、コストの点で不利となる場合がある。

また、接合シートは、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびブロック化カルボン酸（ならびに、必要により配合される硬化剤、硬化促進剤、添加剤など）を、例えば、溶媒に配合して、ワニスを調製し、これを基材に塗布し、乾燥することにより得ることもできる。

さらには、接合シートを、バッチ式および連続式のいずれの方法で成形することもできる。

図１は、本発明の電子部品の製造方法の一実施形態を説明する工程図であり、（ａ）は、接合シートおよび配線回路基板を用意する工程、（ｂ）は、接合シートと配線回路基板とを積層する工程、（ｃ）は、接合シートと配線回路基板とを圧着する工程、（ｄ）は、接合シートと配線回路基板をはんだ接合する工程を示す。

次に、接合シートを導電性接合シートとして用いて電子部品を製造する方法を、図１を参照して説明する。

この方法では、まず、図１（ａ）に示すように、接合シート５および２つの配線回路基板２を用意する。

接合シート５は、上記の方法により得ることができ、はんだ粒子４が熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂中に分散している。

各配線回路基板２は、基板３と、その表面に設けられ、端子１を有する配線回路とを備える。基板３は、平板状をなし、絶縁基板などから形成されている。端子１は、金属からなり、互いに間隔を隔てて複数配置されている。端子１の最大長さは、例えば、５０〜１０００μｍである。端子１間の間隔は、例えば、５０〜１０００μｍである。

次いで、図１（ｂ）に示すように、配線回路基板２と接合シート５とを積層する。すなわち、まず、図１（ａ）に示すように、２つの配線回路基板２を、厚み方向（図１の上下方向）に、間隔を隔てて配置する。具体的には、上側の配線回路基板２の端子１と下側の配線回路基板２の端子１とが厚み方向に対向配置されるように、２つの配線回路基板２を対向配置する。続いて、接合シート５を２つの配線回路基板２の間に挿入する。

次いで、図１（ｂ）に示すように、２つの配線回路基板２を互いに近接させて、配線回路基板２を接合シート５に接触させる。具体的には、上側の配線回路基板２の端子１の表面１０と、接合シート５の表面（厚み方向一方面）とを接触させるとともに、下側の配線回路基板２の端子１の表面１０と、接合シート５の裏面（厚み方向他方面）とを接触させる。これにより、積層体６を得る。

次いで、図１（ｃ）に示すように、積層体６を、ブロック化カルボン酸の解離温度およびはんだ粒子４の融点未満であって、熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度にて、加熱しながら、２つの配線回路基板２を接合シート５に向けて押圧（熱圧着）する。

熱圧着の温度は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ブロック化カルボン酸などの種類に応じて適宜決定すればよいが、例えば、１００〜１４０℃であり、好ましくは、１１０〜１３５℃である。圧力は、例えば、０．０５〜１０ＭＰａ、好ましくは、０．１〜５ＭＰａである。

これにより、接合シート５中の熱可塑性樹脂が溶融または流動し、端子１が接合シート５中に埋設される。つまり、端子１の表面１０および側面１１が接合シート５に被覆される。

これとともに、端子１から露出する基板３の表面１２が接合シート５に被覆される。

次いで、この方法では、図１（ｄ）に示すように、積層体６を加熱する。

加熱温度は、ブロック化カルボン酸の解離温度およびはんだ粒子４の融点のうちいずれか高い温度以上であり、はんだ材料、ブロック化カルボン酸などの種類に応じて適宜決定すればよい。具体的には、１４０〜２００℃、好ましくは、１５０〜１８０℃である。加熱温度が上記範囲を下回る場合は、はんだ粒子４が溶融せずに、はんだ接合が不十分となる。

これによって、２つの配線回路基板２が、接合シート５により接合されるとともに、各配線回路基板２に対応する各端子１が、互いに電気的に接続される。

つまり、端子１が厚み方向にはんだ接合される。具体的には、接合シート５中のはんだ粒子４が、加熱によりブロック化カルボン酸が解離し、それにより生成されるカルボン酸によって、容易に溶融し、厚み方向に対向する端子１の間に集まり（自己凝集）、はんだ接合部７（はんだ材料からなる部分）を形成する。一方、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂は、自己凝集するはんだ粒子４に追い出されて、はんだ接合部７の周辺に移動して、その後、熱硬化性樹脂が熱硬化することにより、はんだ接合部７を補強する硬化層８を形成する。硬化層８は、好ましくは、Ｃステージ状態（完全硬化状態）の熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂を含んでいる。

はんだ接合部７は、厚み方向に沿って延びる略柱状をなし、接合シート５の厚み方向中央から、表側および裏側に向かって、厚み方向に直交する方向の断面積が次第に小さくなるように、形成される。また、はんだ接合部７の厚み方向一方面（表面）は、上側の端子１の表面１０に接触している。また、はんだ接合部７の厚み方向他方面（裏面）は、下側の端子１の表面１０と接触している。

硬化層８は、端子１の側面１１、および、端子１から露出する基板３の表面１２と接着しながら、はんだ接合部７の周辺部に存在している。

これにより、電子部品９を得る。

そして、この接合シート５は、はんだ粒子４、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂およびブロック化カルボン酸を混合し、熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度で加熱して、成形される。すなわち、ブロック化カルボン酸および熱可塑性樹脂の併用により、活性剤成分であるカルボン酸のカルボキシル基と熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）の反応基（例えば、エポキシ基）との反応が抑制されながら、熱可塑性樹脂が、ブロック化カルボン酸の解離温度およびはんだ粒子の融点未満の温度により可塑化されて容易にシート状に成形されている。そのため、得られる接合シートは、ブロック化カルボン酸中に潜在化されているカルボキシル基が比較的多く存在し、かつ、はんだ粒子が安定して存在しており、電子部品９のはんだ接合において、はんだ粒子４のはんだ溶融が良好となり、はんだ材料からなるはんだ接合部７を確実に形成できる。また、接合シート５は、シート状であるため、微細な印刷を必要とせず、簡便にはんだ接合することができる。

なお、図１の実施形態では、配線回路基板２と接合シート５との積層において、接合シート５を２つの配線回路基板２の間に挿入しているが、例えば、図示しないが、一方の配線回路基板２の上に接合シート５を、配線回路基板２の端子１と接触するように積層し、その後、その接合シート５の上に、他方の配線回路基板２を、配線回路基板２の端子１が接合シート５に接触するように積層することもできる。つまり、一方の配線回路基板２の上に、接合シート５と他方の配線回路基板２とを順次積層することもできる。

また、上記の実施形態では、接合シート５は、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を含有する一層からなる構造として説明しているが、はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸は必ずしも同一層に存在する必要がなく、それらを含有する複数の層からなる構造とすることもできる。例えば、この場合には、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂は、いずれの層に含有されていてもよい。

また、接合シートの厚み方向一方面および／または他方面に、離型基材を積層することもできる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何らそれらに限定されない。

実施例１
エポキシ樹脂（新日鐵化学社製、熱硬化性樹脂、ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、硬化温度１５０℃）３０体積部、アクリル樹脂（クラレ社製、熱可塑性樹脂、ＬＡポリマー、軟化温度１１０℃）４０体積部、フェノール樹脂（明和化成社製、硬化剤、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）３０体積部を混合することにより、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物と、はんだ粒子（Ｓｎ／Ｂｉ＝４２質量％／５８質量％、融点１３９℃、球形状、平均粒子径３５μｍ）とを、樹脂組成物：はんだ粒子＝２５：７５の体積比率で混合し、さらにはんだ粒子１００質量部に対して１質量部の割合でブロック化カルボン酸（日油社製、サンタシッドＨ、モノアルキルビニルエーテルブロック２官能低分子量型カルボン酸、解離温度１６０℃）を添加して混練機を用いて混練することにより、混合物を得た。得られた混合物を、プレス成形機により、厚み５０μｍのシートに１２５℃にて成形して、接合シートを作製した。

実施例２
ブロック化カルボン酸（日油社製、サンタシッドＨ、モノアルキルビニルエーテルブロック２官能低分子量型カルボン酸、解離温度１６０℃）を、ブロック化カルボン酸（日油社製、サンタシッドＩ、モノアルキルビニルエーテルブロック２官能カルボン酸、解離温度１７０℃）に変更した以外は、実施例１と同様にして接合シートを作製した。

比較例１
ブロック化カルボン酸（日油社製、サンタシッドＨ）を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして接合シートを作製した。

比較例２
ブロック化カルボン酸（日油社製、サンタシッドＨ）をアジピン酸に変更した以外は、実施例１と同様にして接合シートを作製した。

比較例３
ブロック化カルボン酸（日油社製、サンタシッドＨ）をセバシン酸に変更した以外は、実施例１と同様にして接合シートを作製した。

比較例４
ブロック化カルボン酸を２−フェノキシ安息香酸に変更した以外は、実施例１と同様にして接合シートを作製した。

比較例５
アクリル樹脂を混合せずに、エポキシ樹脂５０体積部、および、フェノール樹脂５０体積部を混合して、樹脂組成物を得た以外は、実施例１と同様にして混合物を得て、プレス成形機により、接合シートを作製することを試みた。

しかし、混合物をシート状に成形することができなかった。

比較例６
アクリル樹脂を混合せずに、エポキシ樹脂５０体積部、および、フェノール樹脂５０体積部を混合して、樹脂組成物を得た以外は、実施例１と同様にして混合物を得た。

次いで、得られた混合物をメチルエチルケトンに溶解させ、この溶解物をポリエチレンテレフタレート基材に塗布し、１２０℃にて加熱し、乾燥して、半硬化状態（Ｂステージ状態）にすることにより、接合シートを作製することを試みた。

しかし、溶解物をシート状に成形することができなかった。

（性能試験）
エポキシ反応率
実施例１〜２および比較例１〜４および６の接合シートに関し、赤外分光測定によりエポキシ基の残存率を測定した。ベンゼン環を基準とし、下記数式に従って、反応率を算出した。

反応率＝[１−（ａ／ｂ）／（Ａ／Ｂ）]×１００％
ａ：モノマー混合物のエポキシ基吸収強度
（赤外分光測定のピーク位置９００ｃｍ^−１）
ｂ：モノマー混合物のベンゼン環吸収強度
（赤外分光測定のピーク位置１６００ｃｍ^−１）
Ａ：接合シートのエポキシ基吸収強度
（赤外分光測定のピーク位置９００ｃｍ^−１）
Ｂ：接合シートのベンゼン環状吸収強度
（赤外分光測定のピーク位置１６００ｃｍ^−１）
＊モノマー混合物は、エポキシ樹脂４０体積部とフェノール樹脂４０体積部とをメチルエチルケトン２０体積部に溶解させた混合物である。

はんだ溶融Ａ
被着体として防錆処理を施していない銅箔を用い、２つの銅箔によって実施例１〜２および比較例１〜４および６の接合シートを両側から挟み、１２５℃、１ＭＰａで熱圧着後、１７０℃で３０分加熱して、２つの銅箔をはんだ接合して、はんだ接合体を作製した。その後、はんだ接合体を、断面観察して、はんだ溶融の可否を確認した。はんだ溶融が確認できたものは○、一部溶融していたものは△、確認できなかったものは×と評価した。

上記試験結果を下記の表１に示す。

実施例３（実施例１の接合シートのはんだ溶融Ｂの性能試験）
基板と、その表面に形成され、銅からなる端子（端子間の間隔１００μｍ）を有する配線回路とを備える配線回路基板２つを用意した（図１（ａ）参照）。この配線回路基板２つを、対応する端子が互いに間隔を隔てて対向配置されるように配置した後、その間に実施例１の接合シートを挿入し、接合シートと配線回路基板２つとを接触させて、積層体を得た（図１（ｂ）参照）。次いで、得られた積層体を１２５℃、１ＭＰａで熱圧着した（図１（ｃ）参照）。その後、１７０℃で３０分加熱することにより、電子部品を作製した（図１（ｄ）参照）。

この電子部品について、はんだ溶融を調べたところ、はんだ溶融が確認できた。

１ 端子
２ 配線回路基板
４ はんだ粒子
５ 接合シート
６ 積層体
９ 電子部品

Claims (12)

1. はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を含有することを特徴とする、接合シート。
2. 前記ブロック化カルボン酸が、ビニルエーテルとカルボン酸との反応物であることを特徴とする、請求項１に記載の接合シート。
3. 前記ビニルエーテルが、アルキルビニルエーテルであり、
   前記カルボン酸が、２官能カルボン酸であることを特徴とする、請求項２に記載の接合シート。
4. 前記ブロック化カルボン酸の解離温度が、１５０℃以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接合シート。
5. 前記熱硬化性樹脂と前記熱可塑性樹脂との体積比が、２５：７５〜７５：２５であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の接合シート。
6. 前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の接合シート。
7. 前記熱可塑性樹脂が、アクリル樹脂であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の接合シート。
8. 前記はんだ粒子が、錫−ビスマス合金からなることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の接合シート。
9. 硬化剤をさらに含有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の接合シート。
10. はんだ粒子、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および、ブロック化カルボン酸を混合して混合物を調製し、前記混合物を前記ブロック化カルボン酸の解離温度および前記はんだ粒子の融点未満であって、前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度で加熱して、シート状に成形することを特徴とする、接合シートの製造方法。
11. 対応する端子が互いに間隔を隔てて対向配置されるように配置された２つの配線回路基板の間に、請求項１〜９のいずれか一項に記載の接合シートが配置された積層体を用意する工程と、
    前記積層体を、前記ブロック化カルボン酸の解離温度および前記はんだ粒子の融点のうちいずれか高い温度以上に加熱する工程と
    を備えることを特徴とする、電子部品の製造方法。
12. 請求項１１に記載の電子部品の製造方法によって得られることを特徴とする、電子部品。
    

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