JP2019175844A - Conductive material, connection structure and method for producing connection structure - Google Patents
Conductive material, connection structure and method for producing connection structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019175844A JP2019175844A JP2019046986A JP2019046986A JP2019175844A JP 2019175844 A JP2019175844 A JP 2019175844A JP 2019046986 A JP2019046986 A JP 2019046986A JP 2019046986 A JP2019046986 A JP 2019046986A JP 2019175844 A JP2019175844 A JP 2019175844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- solder
- particles
- conductive
- conductive material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、熱硬化性成分と導電性粒子とを含む導電材料に関する。また、本発明は、上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a conductive material including a thermosetting component and conductive particles. The present invention also relates to a connection structure using the conductive material and a method for manufacturing the connection structure.
異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。上記異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。 Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive pastes and anisotropic conductive films are widely known. In the anisotropic conductive material, conductive particles are dispersed in a binder resin.
上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために使用されている。上記異方性導電材料による接続としては、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))等が挙げられる。 The anisotropic conductive material is used to obtain various connection structures. Examples of the connection using the anisotropic conductive material include a connection between a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)), a connection between a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF (Chip on Film)), and a semiconductor. Examples include connection between a 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、フレキシブルプリント基板の電極とガラスエポキシ基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラスエポキシ基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、フレキシブルプリント基板を積層して、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 electrically connecting the electrode of the flexible printed circuit board and the electrode of the glass epoxy substrate by the anisotropic conductive material, an anisotropic conductive material containing conductive particles is disposed on the glass epoxy substrate. To do. Next, a flexible printed circuit board is laminated, and heated and pressurized. As a result, the anisotropic conductive material is cured, and the electrodes are electrically connected via the conductive particles to obtain a connection structure.
下記の特許文献1には、導体部材間を電気的に接続する接着テープが開示されている。上記接着テープは、熱硬化性樹脂を含む樹脂層と、半田粉と、硬化剤とを含む。上記半田粉と上記硬化剤とは上記樹脂層中に存在する。上記接着テープでは、上記樹脂層の硬化温度T1と上記半田粉の融点T2が下記式(1)を満たす。 The following Patent Document 1 discloses an adhesive tape that electrically connects conductor members. The adhesive tape includes a resin layer containing a thermosetting resin, solder powder, and a curing agent. The solder powder and the curing agent are present in the resin layer. In the above adhesive tape, the melting point T 2 of the curing temperature T 1 of the above solder powder of the resin layer satisfies the following formula (1).
T1≧T2+20 式(1) T 1 ≧ T 2 +20 Formula (1)
上記硬化温度T1は、DSCを用いて、昇温速度10℃/分で接着テープを測定した際の発熱ピーク温度である。上記接着テープでは、上記半田粉の融点T2での上記樹脂層の溶融粘度が、50Pa・s以上5000Pa・s以下である。 The curing temperatures T 1, using the DSC, an exothermic peak temperature when measuring the adhesive tape at a heating rate of 10 ° C. / min. In the above adhesive tape, the melt viscosity of the resin layer at the melting point T 2 of the said solder powder is less than or equal to 50 Pa · s or more 5000 Pa · s.
下記の特許文献2には、はんだ粒子と、熱硬化性樹脂バインダーと、フラックス成分とを含む熱硬化性樹脂組成物が開示されている。上記はんだ粒子は、Snと、Ag、Cu、Bi、Zn、又はInとから選ばれる金属との合金から構成される。上記はんだ粒子の融点は240℃以下である。上記熱硬化性樹脂バインダーは、液状のエポキシ樹脂と液状のフェノール樹脂硬化剤とを含む。上記熱硬化性樹脂組成物では、上記はんだ粒子の含有量は、70質量%〜95質量%の範囲である。上記はんだ粒子が、上記熱硬化性樹脂組成物中に分散している。上記熱硬化性樹脂組成物は、配線板の表面に塗布可能である。 Patent Document 2 below discloses a thermosetting resin composition containing solder particles, a thermosetting resin binder, and a flux component. The solder particles are composed of an alloy of Sn and a metal selected from Ag, Cu, Bi, Zn, or In. The melting point of the solder particles is 240 ° C. or less. The thermosetting resin binder includes a liquid epoxy resin and a liquid phenol resin curing agent. In the said thermosetting resin composition, content of the said solder particle is the range of 70 mass%-95 mass%. The solder particles are dispersed in the thermosetting resin composition. The said thermosetting resin composition can be apply | coated to the surface of a wiring board.
はんだ粒子を含む導電材料を用いて導電接続を行う際には、上方の複数の電極と下方の複数の電極とが電気的に接続されて、導電接続が行われる。はんだ粒子は、上下の電極間に配置されることが望ましく、隣接する横方向の電極間には配置されないことが望ましい。隣接する横方向の電極間は、電気的に接続されないことが望ましい。 When conducting a conductive connection using a conductive material containing solder particles, the plurality of upper electrodes and the plurality of lower electrodes are electrically connected to perform conductive connection. It is desirable that the solder particles be disposed between the upper and lower electrodes and not be disposed between adjacent lateral electrodes. It is desirable that the adjacent lateral electrodes are not electrically connected.
一般に、はんだ粒子を含む導電材料は、基板上に配置された後、リフロー等により加熱されて用いられる。導電材料がはんだ粒子の融点以上に加熱されることで、はんだ粒子が溶融し、電極間にはんだが凝集することで、上下の電極間が電気的に接続される。 In general, a conductive material containing solder particles is used after being placed on a substrate and then heated by reflow or the like. When the conductive material is heated to the melting point or higher of the solder particles, the solder particles are melted and the solder is aggregated between the electrodes, so that the upper and lower electrodes are electrically connected.
従来のはんだ粒子を含む導電材料では、はんだの凝集速度が速すぎるために、はんだが隣接する横方向の電極間に残り、すべてのはんだが電極上に凝集することができず、接続されるべき上下の電極間にはんだを効率的に配置できないことがある。結果として、接続されるべき上下の電極間に配置されるはんだの量が減少し、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性が低くなったり、隣接する横方向の電極間の絶縁信頼性が低くなったりすることがある。従来の導電材料では、はんだの凝集力を調整することは困難である。 In a conductive material containing conventional solder particles, the solder agglomeration rate is too fast, so that the solder remains between adjacent lateral electrodes and all the solder cannot agglomerate on the electrodes and should be connected Solder may not be efficiently arranged between the upper and lower electrodes. As a result, the amount of solder disposed between the upper and lower electrodes to be connected is reduced, the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected is lowered, or the insulation reliability between adjacent lateral electrodes is reduced. May be lowered. With conventional conductive materials, it is difficult to adjust the cohesive strength of solder.
本発明の目的は、電極上にはんだを効率的に配置することができる導電材料を提供することである。また、本発明の目的は、上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a conductive material capable of efficiently arranging solder on an electrode. Another object of the present invention is to provide a connection structure using the conductive material and a method for manufacturing the connection structure.
本発明の広い局面によれば、熱硬化性成分と、複数の導電性粒子とを含み、前記導電性粒子が、はんだ粒子を含み、25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間が、3秒以上25秒以下である、導電材料が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, a thermosetting component and a plurality of conductive particles are included, and the conductive particles include solder particles, and the temperature is increased from 25 ° C. to 160 ° C. at a rate of 1.0 ° C./second. A conductive material having a wetting time of 3 seconds or more and 25 seconds or less is provided.
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間が、5秒以上17秒以下である。 In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the wetting time when the temperature is raised from 25 ° C. to 160 ° C. at 1.0 ° C./second is from 5 seconds to 17 seconds.
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、160℃でのぬれ力が、1.5mN以上3.4mN以下である。 In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the wetting force at 160 ° C. is 1.5 mN or more and 3.4 mN or less.
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、導電材料100重量%中、前記導電性粒子の含有量が、40重量%以上90重量%以下である。 On the specific situation with the electrically-conductive material which concerns on this invention, content of the said electroconductive particle is 40 to 90 weight% in 100 weight% of electrically-conductive materials.
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電性粒子100重量%中、前記はんだ粒子の含有量が、50重量%以上である。 On the specific situation with the electrically-conductive material which concerns on this invention, content of the said solder particle is 50 weight% or more in 100 weight% of said conductive particles.
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記はんだ粒子の粒子径が、0.01μm以上30μm以下である。 On the specific situation with the electrically-conductive material which concerns on this invention, the particle diameter of the said solder particle is 0.01 micrometer or more and 30 micrometers or less.
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記はんだ粒子の融点が、139℃以上221℃以下である。 On the specific situation with the electrically-conductive material which concerns on this invention, melting | fusing point of the said solder particle is 139 degreeC or more and 221 degrees C or less.
本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料が、導電ペーストである。 In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the conductive material is a conductive paste.
本発明の広い局面によれば、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、前記第1の接続対象部材と、前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部の材料が、上述した導電材料であり、前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, the first connection target member, A connecting portion connecting the second connection target member, wherein the material of the connecting portion is the conductive material described above, and the first electrode and the second electrode are the connecting portion. A connection structure is provided that is electrically connected by a solder portion therein.
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の電極と前記接続部と前記第2の電極との積層方向に前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、前記接続部中のはんだ部が配置されている。 In a specific aspect of the connection structure according to the present invention, the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode. When the portion is viewed, the solder portion in the connection portion is arranged in 50% or more of the area of 100% of the portion where the first electrode and the second electrode face each other.
本発明の広い局面によれば、上述した導電材料を用いて、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、前記導電材料の前記第1の接続対象部材側とは反対の表面上に、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材を、前記第1の電極と前記第2の電極とが対向するように配置する工程と、前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第1の電極と前記第2の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, using the conductive material described above, the step of disposing the conductive material on the surface of the first connection target member having the first electrode on the surface; On the surface opposite to the first connection target member side, the second connection target member having the second electrode on the surface is arranged so that the first electrode and the second electrode face each other. Forming a connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member with the conductive material by heating the conductive material to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder particles; And the manufacturing method of a connection structure provided with the process of electrically connecting a said 1st electrode and a said 2nd electrode with the solder part in the said connection part is provided.
本発明に係る接続構造体の製造方法のある特定の局面では、前記第1の電極と前記接続部と前記第2の電極との積層方向に前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、前記接続部中のはんだ部が配置されている接続構造体を得る。 In a specific aspect of the manufacturing method of the connection structure according to the present invention, the first electrode and the second electrode are stacked in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode. A connection in which the solder part in the connection part is arranged in 50% or more of the area of 100% of the part where the first electrode and the second electrode face each other when the part facing each other is viewed. Get a structure.
本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、複数の導電性粒子とを含む。本発明に係る導電材料では、上記導電性粒子が、はんだ粒子を含む。本発明に係る導電材料では、25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間が、3秒以上25秒以下である。本発明に係る導電材料では、上記の構成が備えられているので、電極上にはんだを効率的に配置することができる。 The conductive material according to the present invention includes a thermosetting component and a plurality of conductive particles. In the conductive material according to the present invention, the conductive particles include solder particles. In the conductive material according to the present invention, the wetting time when the temperature is raised from 25 ° C. to 160 ° C. at 1.0 ° C./second is from 3 seconds to 25 seconds. Since the conductive material according to the present invention has the above-described configuration, it is possible to efficiently arrange the solder on the electrode.
以下、本発明の詳細を説明する。 Details of the present invention will be described below.
(導電材料)
本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、複数の導電性粒子とを含む。本発明に係る導電材料では、上記導電性粒子が、はんだ粒子を含む。本発明に係る導電材料では、25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間が、3秒以上25秒以下である。
(Conductive material)
The conductive material according to the present invention includes a thermosetting component and a plurality of conductive particles. In the conductive material according to the present invention, the conductive particles include solder particles. In the conductive material according to the present invention, the wetting time when the temperature is raised from 25 ° C. to 160 ° C. at 1.0 ° C./second is from 3 seconds to 25 seconds.
本発明に係る導電材料では、上記の構成が備えられているので、電極上にはんだを効率的に配置することができる。 Since the conductive material according to the present invention has the above-described configuration, it is possible to efficiently arrange the solder on the electrode.
はんだ粒子を含む導電材料は、基板上に配置された後、リフロー等により加熱されて用いられる。導電材料がはんだ粒子の融点以上に加熱されることで、はんだ粒子が溶融し、電極間にはんだ子が凝集することで、上下の電極間が電気的に接続される。 The conductive material containing the solder particles is used after being placed on the substrate and then heated by reflow or the like. When the conductive material is heated above the melting point of the solder particles, the solder particles are melted and the solder pieces are aggregated between the electrodes, so that the upper and lower electrodes are electrically connected.
従来のはんだ粒子を含む導電材料では、はんだの凝集速度が速すぎるために、はんだが隣接する横方向の電極間に残り、すべてのはんだが電極上に凝集することができず、接続されるべき上下の電極間にはんだを効率的に配置できないことがある。 In a conductive material containing conventional solder particles, the solder agglomeration rate is too fast, so that the solder remains between adjacent lateral electrodes and all the solder cannot agglomerate on the electrodes and should be connected Solder may not be efficiently arranged between the upper and lower electrodes.
本発明者らは、特定の導電性粒子を用いることで、はんだの凝集力を調整できることを見出した。本発明では、はんだの凝集力を適度に調整することによって、電極上にはんだを効率的に配置することができる。 The present inventors have found that the cohesive strength of solder can be adjusted by using specific conductive particles. In the present invention, the solder can be efficiently arranged on the electrode by appropriately adjusting the cohesive force of the solder.
また、はんだの凝集力を適度に調整することによって、隣接する横方向の電極間に残るはんだを減らすことができる。結果として、接続されてはならない隣接する横方向の電極間の絶縁信頼性を効果的に高めることができる。 Moreover, the solder remaining between adjacent lateral electrodes can be reduced by appropriately adjusting the cohesive force of the solder. As a result, it is possible to effectively increase the insulation reliability between adjacent lateral electrodes that should not be connected.
また、はんだの凝集力を適度に調整することによって、接続されるべき上下の電極間に配置されるはんだの量を十分に確保することができる。結果として、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性を効果的に高めることができる。 Further, by appropriately adjusting the cohesive force of the solder, it is possible to sufficiently ensure the amount of solder disposed between the upper and lower electrodes to be connected. As a result, the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected can be effectively increased.
また、本発明では、上記の構成が備えられているので、電極間を電気的に接続した場合に、はんだが上下の対向した電極間に集まりやすく、はんだを電極(ライン)上に配置することができる。また、はんだの一部が、接続されてはならない横方向の電極間に配置され難く、接続されてはならない横方向の電極間に配置されるはんだの量をかなり少なくすることができる。結果として、本発明では、接続されてはならない横方向の電極間において、はんだの残存量を少なくすることができる。 In the present invention, since the above-described configuration is provided, when the electrodes are electrically connected, the solder is likely to gather between the upper and lower electrodes, and the solder is disposed on the electrode (line). Can do. Further, it is difficult for a part of the solder to be disposed between the lateral electrodes that should not be connected, and the amount of solder disposed between the lateral electrodes that should not be connected can be considerably reduced. As a result, according to the present invention, it is possible to reduce the remaining amount of solder between the lateral electrodes that should not be connected.
本発明では、上記のような効果を得るために、上記導電材料が特定の導電性粒子を含むことは大きく寄与する。 In this invention, in order to acquire the above effects, it will contribute greatly that the said electrically-conductive material contains specific electroconductive particle.
さらに、本発明では、電極間の位置ずれを防ぐことができる。本発明では、導電材料を上面に配置した第1の接続対象部材に、第2の接続対象部材を重ね合わせる際に、第1の接続対象部材の電極と第2の接続対象部材の電極とのアライメントがずれた状態でも、そのずれを補正して電極同士を接続させることができる(セルフアライメント効果)。 Furthermore, in the present invention, it is possible to prevent positional deviation between the electrodes. In the present invention, when the second connection target member is superimposed on the first connection target member having the conductive material disposed on the upper surface, the electrode of the first connection target member and the electrode of the second connection target member Even in a state of misalignment, the electrodes can be connected by correcting the misalignment (self-alignment effect).
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料は、25℃で液状であることが好ましく、導電ペーストであることが好ましい。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the conductive material is preferably liquid at 25 ° C., and preferably a conductive paste.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料の25℃での粘度(η25)は、好ましくは0.1Pa・s以上、より好ましくは10Pa・s以上、さらに好ましくは30Pa・s以上、特に好ましくは50Pa・s以上であり、好ましくは400Pa・s以下、より好ましくは300Pa・s以下である。上記粘度(η25)は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the viscosity (η25) at 25 ° C. of the conductive material is preferably 0.1 Pa · s or more, more preferably 10 Pa · s or more, and still more preferably. It is 30 Pa · s or more, particularly preferably 50 Pa · s or more, preferably 400 Pa · s or less, more preferably 300 Pa · s or less. The said viscosity ((eta) 25) can be suitably adjusted with the kind and compounding quantity of a compounding component.
上記粘度(η25)は、例えば、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)等を用いて、25℃及び5rpmの条件で測定することができる。 The viscosity (η25) can be measured, for example, using an E-type viscometer (“TVE22L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) and the like at 25 ° C. and 5 rpm.
上記導電材料の25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間は、3秒以上25秒以下である。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料の25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間は、好ましくは5秒以上、より好ましくは10秒以上であり、好ましくは17秒以下、より好ましくは14秒以下である。 The wetting time when the conductive material is heated from 25 ° C. to 160 ° C. at a rate of 1.0 ° C./second is 3 seconds to 25 seconds. From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the wetting time when the conductive material is heated from 25 ° C. to 160 ° C. at 1.0 ° C./second is preferably 5 seconds or more. Preferably it is 10 seconds or more, preferably 17 seconds or less, more preferably 14 seconds or less.
上記導電材料の25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間は、はんだぬれ性テスターにより求めることができる。はんだぬれ性テスターとしては、マルコム社製「ぬれ性テスター(SP2)」等が挙げられる。得られたグラフについて(図7参照)、ぬれ力を示す曲線(図7中、C)のベースラインを延長した直線(図7中、L1)を引く。該直線と、ぬれ力を示す曲線との最初の交点(図7中、X1)における時間を算出する。得られたグラフについて、ぬれ力が平衡に達したとき(図7中、S)のぬれ力の最大値を最大ぬれ力とする。得られたグラフにおける最大ぬれ力の2/3倍であり、かつ、上記L1に平行な直線(図7中、L2)を引く。該直線と、ぬれ力が平衡に至るまでのぬれ力を示す曲線との最後の交点(図7中、X2)における時間を算出する。上記X1における時間と上記X2における時間との差(X2−X1)を、25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間とする。なお、ぬれ力を示す曲線において、ぬれ力が平衡に達する前に出現するピーク(図7中、P)は、ノイズピークとして処理する。ぬれ力を示す曲線にノイズピークが出現した場合は、ノイズピークを考慮せずに、最大ぬれ力を算出する。 The wetting time when the conductive material is heated from 25 ° C. to 160 ° C. at a rate of 1.0 ° C./second can be determined by a solder wettability tester. Examples of the solder wettability tester include “Wettability tester (SP2)” manufactured by Malcolm. About the obtained graph (refer FIG. 7), the straight line (L1 in FIG. 7) which extended the base line of the curve (C in FIG. 7) which shows a wetting force is drawn. The time at the first intersection (X1 in FIG. 7) between the straight line and the curve indicating the wetting force is calculated. For the obtained graph, the maximum value of the wetting force when the wetting force reaches equilibrium (S in FIG. 7) is defined as the maximum wetting force. A straight line (L2 in FIG. 7) that is 2/3 times the maximum wetting force in the obtained graph and is parallel to L1 is drawn. The time at the last intersection (X2 in FIG. 7) between the straight line and the curve indicating the wetting force until the wetting force reaches equilibrium is calculated. The difference (X2−X1) between the time at X1 and the time at X2 is defined as the wetting time when the temperature is raised from 25 ° C. to 160 ° C. at 1.0 ° C./second. In the curve indicating the wetting force, a peak (P in FIG. 7) that appears before the wetting force reaches equilibrium is processed as a noise peak. When a noise peak appears on the curve indicating the wetting force, the maximum wetting force is calculated without considering the noise peak.
上記導電材料の25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間を上記の好ましい範囲に調整する方法としては、上記導電性粒子の流動性を調整する方法等が挙げられる。具体的には、上記はんだ粒子の融点と、上記はんだ粒子以外の導電性粒子の融点とを調整する方法、融点の異なるはんだ粒子を用いる方法、及び上記導電性粒子中のはんだの含有量を調整する方法等が挙げられる。 Examples of a method for adjusting the wetting time when the conductive material is heated from 25 ° C. to 160 ° C. at a rate of 1.0 ° C./second within the preferable range include a method for adjusting the fluidity of the conductive particles. Can be mentioned. Specifically, the method of adjusting the melting point of the solder particles and the melting point of conductive particles other than the solder particles, the method of using solder particles having different melting points, and the content of solder in the conductive particles are adjusted. And the like.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料の160℃でのぬれ力は、好ましくは1.5mN(0.00015kgf)以上、より好ましくは2.0mN(0.0002kgf)以上であり、好ましくは3.4mN(0.00034kgf)以下、より好ましくは2.9mN(0.00029kgf)以下である。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the wetting force of the conductive material at 160 ° C. is preferably 1.5 mN (0.00015 kgf) or more, more preferably 2.0 mN (0.0002 kgf). ) Or more, preferably 3.4 mN (0.00034 kgf) or less, more preferably 2.9 mN (0.00029 kgf) or less.
上記導電材料の160℃でのぬれ力は、はんだぬれ性テスターにより求めることができる。はんだぬれ性テスターとしては、マルコム社製「ぬれ性テスター(SP2)」等が挙げられる。得られたグラフにおける最大ぬれ力を、160℃でのぬれ力とする。 The wetting force at 160 ° C. of the conductive material can be obtained by a solder wettability tester. Examples of the solder wettability tester include “Wettability tester (SP2)” manufactured by Malcolm. The maximum wetting force in the obtained graph is the wetting force at 160 ° C.
上記導電材料の160℃でのぬれ力を上記の好ましい範囲に調整する方法としては、上記導電性粒子粉体の流動性を調整する方法等が挙げられる。具体的には、上記はんだ粒子の融点と、上記はんだ粒子以外の導電性粒子の融点とを調整する方法、融点の異なるはんだ粒子を用いる方法、及び導電性粒子中のはんだの含有量を調整する方法等が挙げられる。 Examples of a method for adjusting the wetting force of the conductive material at 160 ° C. to the above preferable range include a method for adjusting the fluidity of the conductive particle powder. Specifically, the method of adjusting the melting point of the solder particles and the melting point of conductive particles other than the solder particles, the method of using solder particles having different melting points, and the content of solder in the conductive particles are adjusted. Methods and the like.
上記導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。上記導電ペーストは異方性導電ペーストであることが好ましく、上記導電フィルムは異方性導電フィルムであることが好ましい。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料は、導電ペーストであることが好ましい。上記導電材料は、電極の電気的な接続に好適に用いられる。上記導電材料は、回路接続材料であることが好ましい。 The conductive material can be used as a conductive paste and a conductive film. The conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste, and the conductive film is preferably an anisotropic conductive film. From the viewpoint of more efficiently disposing the solder on the electrode, the conductive material is preferably a conductive paste. The conductive material is preferably used for electrical connection of electrodes. The conductive material is preferably a circuit connection material.
以下、上記導電材料に含まれる各成分を説明する。 Hereinafter, each component contained in the conductive material will be described.
(導電性粒子)
上記導電材料は、複数の導電性粒子を含む。上記導電性粒子は、はんだ粒子を含む。上記導電性粒子は、はんだ粒子のみを含んでいてもよく、はんだ粒子とはんだ粒子以外の導電性粒子とを含んでいてもよい。
(Conductive particles)
The conductive material includes a plurality of conductive particles. The conductive particles include solder particles. The conductive particles may contain only solder particles, or may contain solder particles and conductive particles other than the solder particles.
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40重量%以上、より好ましくは45重量%以上、さらに好ましくは55重量%以上、特に好ましくは60重量%以上であり、好ましくは90重量%以下、より好ましくは85重量%以下、さらに好ましくは80重量%以下である。上記導電性粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、電極間にはんだを多く配置することが容易であり、導通信頼性及び絶縁信頼性をより一層効果的に高めることができる。 The content of the conductive particles in 100% by weight of the conductive material is preferably 40% by weight or more, more preferably 45% by weight or more, further preferably 55% by weight or more, and particularly preferably 60% by weight or more. Is 90% by weight or less, more preferably 85% by weight or less, and still more preferably 80% by weight or less. When the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, it is possible to more efficiently arrange the solder on the electrodes, and it is easy to arrange much solder between the electrodes, The conduction reliability and the insulation reliability can be further effectively improved.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電性粒子100重量%中、上記はんだ粒子の含有量は、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上、より一層好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上、特に好ましくは90重量%以上、最も好ましくは100重量%である。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the content of the solder particles in the conductive particles of 100% by weight is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more. It is preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, particularly preferably 90% by weight or more, and most preferably 100% by weight.
なお、本明細書において、上記「導電性粒子100重量%」とは、上記導電材料に含まれる導電性粒子全体の重量を意味する。 In the present specification, the term “100% by weight of conductive particles” means the total weight of the conductive particles contained in the conductive material.
次に、図面を参照しつつ、導電性粒子の具体例を説明する。 Next, specific examples of conductive particles will be described with reference to the drawings.
図4は、本発明の第1の実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子を示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing conductive particles that can be used in the conductive material according to the first embodiment of the present invention.
図4に示す導電性粒子21は、はんだ粒子である。導電性粒子21は、全体がはんだにより形成されている。導電性粒子21は、基材粒子をコアに有さず、コアシェル粒子ではない。導電性粒子21は、中心部分及び導電部の外表面部分のいずれもがはんだにより形成されている。 The conductive particles 21 shown in FIG. 4 are solder particles. The conductive particles 21 are entirely formed of solder. The conductive particles 21 do not have base particles in the core, and are not core-shell particles. As for the electroconductive particle 21, both the center part and the outer surface part of an electroconductive part are formed with the solder.
図5は、本発明の第2の実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子を示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing conductive particles that can be used in the conductive material according to the second embodiment of the present invention.
図5に示す導電性粒子31は、基材粒子32と、基材粒子32の表面上に配置された導電部33とを備える。導電部33は、基材粒子32の表面を被覆している。導電性粒子31は、基材粒子32の表面が導電部33により被覆された被覆粒子である。 The conductive particle 31 shown in FIG. 5 includes a base particle 32 and a conductive part 33 disposed on the surface of the base particle 32. The conductive portion 33 covers the surface of the base particle 32. The conductive particles 31 are coated particles in which the surface of the base particle 32 is covered with the conductive portion 33.
導電部33は、第2の導電部33Aと、第1の導電部33Bとを有する。導電性粒子31は、基材粒子32と、第1の導電部33Bとの間に、第2の導電部33Aを備える。従って、導電性粒子31は、基材粒子32と、基材粒子32の表面上に配置された第2の導電部33Aと、第2の導電部33Aの外表面上に配置された第1の導電部33Bとを備える。 The conductive portion 33 includes a second conductive portion 33A and a first conductive portion 33B. The conductive particles 31 include a second conductive portion 33A between the base particle 32 and the first conductive portion 33B. Accordingly, the conductive particles 31 include the base particles 32, the second conductive portion 33A disposed on the surface of the base particles 32, and the first conductive layer 33A disposed on the outer surface of the second conductive portion 33A. And a conductive portion 33B.
図6は、本発明の第3の実施形態に係る導電材料に使用可能な導電性粒子を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing conductive particles that can be used in the conductive material according to the third embodiment of the present invention.
上記のように、導電性粒子31における導電部33は2層構造を有する。図6に示す導電性粒子41は、単層の導電部として、導電部42を有する。導電性粒子41は、基材粒子32と、基材粒子32の表面上に配置された導電部42とを備える。 As described above, the conductive portion 33 in the conductive particle 31 has a two-layer structure. The conductive particle 41 illustrated in FIG. 6 includes a conductive portion 42 as a single-layer conductive portion. The conductive particles 41 include base particles 32 and conductive portions 42 disposed on the surface of the base particles 32.
以下、導電性粒子の他の詳細について説明する。 Hereinafter, other details of the conductive particles will be described.
はんだ粒子:
上記はんだ粒子は、中心部分及び外表面のいずれもがはんだにより形成されている。上記はんだ粒子は、中心部分及び外表面のいずれもがはんだである粒子である。
Solder particles:
As for the said solder particle, both a center part and an outer surface are formed with the solder. The solder particles are particles in which both the central portion and the outer surface are solder.
上記はんだは、融点が450℃以下である金属(低融点金属)であることが好ましい。上記はんだ粒子は、融点が450℃以下である金属粒子(低融点金属粒子)であることが好ましい。上記低融点金属粒子は、低融点金属を含む粒子である。該低融点金属とは、融点が450℃以下の金属を示す。低融点金属の融点は好ましくは300℃以下、より好ましくは160℃以下である。上記はんだは、融点が150℃未満の低融点はんだであることが好ましい。上記はんだ粒子は、融点が150℃未満であることが好ましい。 The solder is preferably a metal (low melting point metal) having a melting point of 450 ° C. or lower. The solder particles are preferably metal particles (low melting point metal particles) having a melting point of 450 ° C. or lower. The low melting point metal particles are particles containing a low melting point metal. The low melting point metal is a metal having a melting point of 450 ° C. or lower. The melting point of the low melting point metal is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower. The solder is preferably a low melting point solder having a melting point of less than 150 ° C. The solder particles preferably have a melting point of less than 150 ° C.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記はんだ粒子の融点は、好ましくは139℃以上、より好ましくは170℃以上であり、好ましくは221℃以下、より好ましくは217℃以下である。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the melting point of the solder particles is preferably 139 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher, preferably 221 ° C. or lower, more preferably 217 ° C. or lower. It is.
上記はんだ粒子の融点は、示差走査熱量測定(DSC)により求めることができる。示差走査熱量測定(DSC)は、昇温範囲30℃から500℃、昇温速度5℃/min、窒素パージ量5ml/minの条件で行うことが好ましい。示差走査熱量測定(DSC)装置としては、SII社製「EXSTAR DSC7020」等が挙げられる。 The melting point of the solder particles can be determined by differential scanning calorimetry (DSC). Differential scanning calorimetry (DSC) is preferably performed under conditions of a temperature increase range of 30 ° C. to 500 ° C., a temperature increase rate of 5 ° C./min and a nitrogen purge amount of 5 ml / min. Examples of the differential scanning calorimetry (DSC) apparatus include “EXSTAR DSC7020” manufactured by SII.
また、上記はんだ粒子は錫を含むことが好ましい。上記はんだ粒子に含まれる金属100重量%中、錫の含有量は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。上記はんだ粒子における錫の含有量が、上記下限以上であると、はんだ部と電極との導通信頼性及び接続信頼性がより一層高くなる。 The solder particles preferably contain tin. In 100% by weight of the metal contained in the solder particles, the content of tin is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, still more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more. . When the tin content in the solder particles is equal to or higher than the lower limit, the conduction reliability and the connection reliability between the solder portion and the electrode are further enhanced.
なお、上記錫の含有量は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置(堀場製作所社製「ICP−AES」)、又は蛍光X線分析装置(島津製作所社製「EDX−800HS」)等を用いて測定することができる。 The tin content is determined using a high frequency inductively coupled plasma optical emission spectrometer (“ICP-AES” manufactured by Horiba, Ltd.) or a fluorescent X-ray analyzer (“EDX-800HS” manufactured by Shimadzu). Can be measured.
上記はんだ粒子を用いることで、はんだ粒子が溶融して電極に接合し、はんだ部が電極間を導通させる。例えば、はんだ部と電極とが点接触ではなく面接触しやすいため、接続抵抗が低くなる。また、上記はんだ粒子の使用により、はんだ部と電極との接合強度が高くなる結果、はんだ部と電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性及び接続信頼性がより一層高くなる。 By using the solder particles, the solder particles are melted and joined to the electrodes, and the solder portion conducts between the electrodes. For example, since the solder portion and the electrode are not in point contact but in surface contact, the connection resistance is lowered. Moreover, as a result of the use of the solder particles, the bonding strength between the solder part and the electrode is increased. As a result, peeling between the solder part and the electrode is less likely to occur, and the conduction reliability and the connection reliability are further improved.
上記はんだ粒子を構成する低融点金属は特に限定されない。該低融点金属は、錫、又は錫を含む合金であることが好ましい。該合金は、錫−銀合金、錫−銅合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−亜鉛合金、及び錫−インジウム合金等が挙げられる。電極に対する濡れ性に優れることから、上記低融点金属は、錫、錫−銀合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、又は錫−インジウム合金であることが好ましい。上記低融点金属は、錫−ビスマス合金、又は錫−インジウム合金であることがより好ましい。 The low melting point metal constituting the solder particles is not particularly limited. The low melting point metal is preferably tin or an alloy containing tin. Examples of the alloy include a tin-silver alloy, a tin-copper alloy, a tin-silver-copper alloy, a tin-bismuth alloy, a tin-zinc alloy, and a tin-indium alloy. The low melting point metal is preferably tin, a tin-silver alloy, a tin-silver-copper alloy, a tin-bismuth alloy, or a tin-indium alloy because of its excellent wettability with respect to the electrode. The low melting point metal is more preferably a tin-bismuth alloy or a tin-indium alloy.
上記はんだ粒子は、JIS Z3001:溶接用語に基づき、液相線が450℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだ粒子の組成としては、例えば亜鉛、金、銀、鉛、銅、錫、ビスマス、及びインジウム等を含む金属組成が挙げられる。低融点で鉛フリーである錫−インジウム系(117℃共晶)、又は錫−ビスマス系(139℃共晶)が好ましい。すなわち、上記はんだ粒子は、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むか、又は錫とビスマスとを含むことが好ましい。 The solder particles are preferably a filler material having a liquidus line of 450 ° C. or lower based on JIS Z3001: welding terms. Examples of the composition of the solder particles include a metal composition containing zinc, gold, silver, lead, copper, tin, bismuth, indium, and the like. A tin-indium system (117 ° C eutectic) or a tin-bismuth system (139 ° C eutectic) that has a low melting point and is free of lead is preferable. That is, the solder particles preferably do not contain lead, and preferably contain tin and indium, or contain tin and bismuth.
はんだ部と電極との接合強度をより一層高めるために、上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、チタン、リン、ゲルマニウム、テルル、コバルト、ビスマス、マンガン、クロム、モリブデン、及びパラジウム等の金属を含んでいてもよい。また、はんだ部と電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム又は亜鉛を含むことが好ましい。はんだ部と電極との接合強度をより一層高める観点からは、接合強度を高めるためのこれらの金属の含有量は、はんだ粒子に含まれる金属100重量%中、好ましくは0.0001重量%以上、好ましくは1重量%以下である。 In order to further increase the bonding strength between the solder part and the electrode, the solder particles include nickel, copper, antimony, aluminum, zinc, iron, gold, titanium, phosphorus, germanium, tellurium, cobalt, bismuth, manganese, chromium, Metals such as molybdenum and palladium may be included. Moreover, from the viewpoint of further increasing the bonding strength between the solder portion and the electrode, the solder particles preferably contain nickel, copper, antimony, aluminum, or zinc. From the viewpoint of further increasing the bonding strength between the solder part and the electrode, the content of these metals for increasing the bonding strength is 100 wt% of the metal contained in the solder particles, preferably 0.0001 wt% or more, Preferably it is 1 weight% or less.
上記はんだ粒子の粒子径は、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは2μm以上であり、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは10μm以下である。上記はんだ粒子の粒子径が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだより一層効率的に配置することができる。上記はんだ粒子の粒子径は、3μm以上10μm以下であることが特に好ましい。上記はんだ粒子の粒子径が、3μm未満であると、上記はんだ粒子の表面に酸化被膜が形成されることがある。 The particle diameter of the solder particles is preferably 0.01 μm or more, more preferably 1 μm or more, further preferably 2 μm or more, preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and even more preferably 10 μm or less. When the particle diameter of the solder particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder particles can be more efficiently disposed on the electrode than the solder. The particle diameter of the solder particles is particularly preferably 3 μm or more and 10 μm or less. When the particle diameter of the solder particles is less than 3 μm, an oxide film may be formed on the surface of the solder particles.
上記はんだ粒子の粒子径は、平均粒子径であることが好ましく、数平均粒子径であることがより好ましい。はんだ粒子の粒子径は、例えば、任意のはんだ粒子50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、各はんだ粒子の粒子径の平均値を算出することや、レーザー回折式粒度分布測定を行うことにより求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察では、1個当たりのはんだ粒子の粒子径は、円相当径での粒子径として求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察において、任意の50個のはんだ粒子の円相当径での平均粒子径は、球相当径での平均粒子径とほぼ等しくなる。レーザー回折式粒度分布測定では、1個当たりのはんだ粒子の粒子径は、球相当径での粒子径として求められる。上記はんだ粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定により算出することが好ましい。 The particle diameter of the solder particles is preferably an average particle diameter, and more preferably a number average particle diameter. The particle size of the solder particles is, for example, observing 50 arbitrary solder particles with an electron microscope or an optical microscope, calculating an average value of the particle size of each solder particle, or performing a laser diffraction particle size distribution measurement. Is required. In observation with an electron microscope or an optical microscope, the particle diameter of one solder particle is determined as a particle diameter in a circle-equivalent diameter. In observation with an electron microscope or an optical microscope, the average particle diameter at an equivalent circle diameter of any 50 solder particles is substantially equal to the average particle diameter at a sphere equivalent diameter. In the laser diffraction particle size distribution measurement, the particle diameter of one solder particle is obtained as a particle diameter in a sphere equivalent diameter. The average particle size of the solder particles is preferably calculated by laser diffraction particle size distribution measurement.
上記はんだ粒子の粒子径の変動係数(CV値)は、好ましくは5%以上、より好ましくは10%以上であり、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下である。上記はんだ粒子の粒子径の変動係数が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。但し、上記はんだ粒子の粒子径のCV値は、5%未満であってもよい。 The coefficient of variation (CV value) of the solder particle diameter is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, preferably 40% or less, more preferably 30% or less. When the coefficient of variation of the particle diameter of the solder particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be more efficiently arranged on the electrode. However, the CV value of the particle diameter of the solder particles may be less than 5%.
上記変動係数(CV値)は、以下のようにして測定できる。 The coefficient of variation (CV value) can be measured as follows.
CV値(%)=(ρ/Dn)×100
ρ:はんだ粒子の粒子径の標準偏差
Dn:はんだ粒子の粒子径の平均値
CV value (%) = (ρ / Dn) × 100
ρ: Standard deviation of particle diameter of solder particles Dn: Average value of particle diameter of solder particles
上記はんだ粒子の形状は特に限定されない。上記はんだ粒子の形状は、球状であってもよく、扁平状等の球状以外の形状であってもよい。 The shape of the solder particles is not particularly limited. The solder particles may have a spherical shape or a shape other than a spherical shape such as a flat shape.
はんだ粒子以外の導電性粒子(導電性粒子X):
上記導電性粒子は、上述したはんだ粒子以外の導電性粒子(以下、はんだ粒子以外の導電性粒子を導電性粒子Xと記載することがある)であってもよい。上記導電性粒子Xは、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを有していてもよい。上記導電性粒子Xは、上記導電部にはんだを含んでいてもよく、上記導電部にはんだを含んでいなくてもよい。上記導電部は、単層構造であってもよく、2層以上の複層構造であってもよい。上記導電性粒子Xは、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された第2の導電部と、該第2の導電部の外表面上に配置された第1の導電部とを備えていてもよい。
Conductive particles other than solder particles (conductive particles X):
The conductive particles may be conductive particles other than the above-described solder particles (hereinafter, conductive particles other than the solder particles may be referred to as conductive particles X). The conductive particles X may have base particles and conductive portions arranged on the surface of the base particles. The conductive particles X may contain solder in the conductive part, or may not contain solder in the conductive part. The conductive portion may have a single layer structure or a multilayer structure of two or more layers. The conductive particle X includes a base particle, a second conductive part disposed on the surface of the base particle, and a first conductive part disposed on the outer surface of the second conductive part. May be provided.
以下、導電性粒子Xの他の詳細について説明する。 Hereinafter, other details of the conductive particles X will be described.
(基材粒子)
上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。上記基材粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを備えるコアシェル粒子であってもよい。上記コアが有機コアであってもよく、上記シェルが無機シェルであってもよい。
(Base particle)
Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles excluding metal particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles. The substrate particles are preferably substrate particles excluding metal particles, and more preferably resin particles, inorganic particles excluding metal particles, or organic-inorganic hybrid particles. The base particle may be a core-shell particle including a core and a shell disposed on the surface of the core. The core may be an organic core, and the shell may be an inorganic shell.
上記樹脂粒子の材料として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、及びポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂;ポリメチルメタクリレート及びポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、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、並びに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系共重合体等としては、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。上記樹脂粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子の材料は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を1種又は2種以上重合させた重合体であることが好ましい。 Various organic materials are suitably used as the material for the resin particles. Examples of the material for the resin particles include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; polycarbonate, polyamide, Phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, Polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone, poly Polyether sulfone, divinyl benzene polymer, and divinylbenzene copolymer, and the like. Examples of the divinylbenzene copolymer include divinylbenzene-styrene copolymer and divinylbenzene- (meth) acrylic acid ester copolymer. Since the hardness of the resin particles can be easily controlled within a suitable range, the material of the resin particles is a polymer obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group. Is preferred.
上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を重合させて得る場合には、該エチレン性不飽和基を有する重合性単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。 When the resin particles are obtained by polymerizing a polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group, the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group includes a non-crosslinkable monomer and And a crosslinkable monomer.
上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、及びα−メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、及び無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、及びグリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート化合物;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、及びプロピルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、及びステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル化合物;エチレン、プロピレン、イソプレン、及びブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、及びクロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。 Examples of the non-crosslinkable monomer include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, Alkyl (meth) acrylate compounds such as cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate, and glycidyl (meth) Oxygen atom-containing (meth) acrylate compounds such as acrylate; Nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; Vinyl ether compounds such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, and propyl vinyl ether; Vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, and stearin Acid vinyl ester compounds such as vinyl acid; unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene, and butadiene; trifluoromethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, vinyl chloride, vinyl fluoride, and chlorostyrene And halogen-containing monomers such as
上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(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、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、及び1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート化合物;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、並びに、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、及びビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。 Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylate compounds such as acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate, and 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) silane Silane-containing single quantities such as nurate, triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallylacrylamide, diallyl ether, and γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, and vinyltrimethoxysilane Examples include the body.
「(メタ)アクリレート」の用語は、アクリレートとメタクリレートとを示す。「(メタ)アクリル」の用語は、アクリルとメタクリルとを示す。「(メタ)アクリル」の用語は、アクリルとメタクリルとを示す。 The term “(meth) acrylate” refers to acrylate and methacrylate. The term “(meth) acryl” refers to acrylic and methacrylic. The term “(meth) acryl” refers to acrylic and methacrylic.
上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。 The resin particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of polymerizing by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.
上記基材粒子が金属を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合には、基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア及びカーボンブラック等が挙げられる。上記無機物は、金属ではないことが好ましい。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシリル基を2つ以上有するケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、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。 In the case where the substrate particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles excluding metal, examples of the inorganic material for forming the substrate particles include silica, alumina, barium titanate, zirconia, and carbon black. The inorganic substance is preferably not a metal. The particles formed from the silica are not particularly limited. For example, after forming a crosslinked polymer particle by hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups, firing may be performed as necessary. The particle | grains obtained by performing are mentioned. Examples of the organic / inorganic hybrid particles include organic / inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.
上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有するコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記コアが有機コアであることが好ましい。上記シェルが無機シェルであることが好ましい。電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記基材粒子は、有機コアと上記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。 The organic-inorganic hybrid particles are preferably core-shell type organic-inorganic hybrid particles having a core and a shell disposed on the surface of the core. The core is preferably an organic core. The shell is preferably an inorganic shell. From the viewpoint of effectively reducing the connection resistance between the electrodes, the base material particles are preferably organic-inorganic hybrid particles having an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core.
上記有機コアの材料としては、上述した樹脂粒子の材料等が挙げられる。 Examples of the material for the organic core include the material for the resin particles described above.
上記無機シェルの材料としては、上述した基材粒子の材料として挙げた無機物が挙げられる。上記無機シェルの材料は、シリカであることが好ましい。上記無機シェルは、上記コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであることが好ましい。上記無機シェルはシランアルコキシドにより形成されていることが好ましい。 Examples of the material for the inorganic shell include the inorganic materials mentioned as the material for the base material particles. The material of the inorganic shell is preferably silica. The inorganic shell is preferably formed on the surface of the core by forming a metal alkoxide into a shell-like material by a sol-gel method and then firing the shell-like material. The metal alkoxide is preferably a silane alkoxide. The inorganic shell is preferably formed of a silane alkoxide.
上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子の材料である金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。 When the substrate particles are metal particles, examples of the metal that is a material of the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium.
上記基材粒子の粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは3μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは60μm以下、さらに好ましくは50μm以下である。上記基材粒子の粒子径が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。さらに基材粒子の表面に導電部を形成する際に凝集し難くなり、凝集した導電性粒子Xが形成され難くなる。 The particle diameter of the substrate particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, further preferably 3 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 60 μm or less, and even more preferably 50 μm or less. When the particle diameter of the substrate particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be more efficiently arranged on the electrode. Further, when forming the conductive portion on the surface of the base particle, it becomes difficult to aggregate, and the aggregated conductive particle X is difficult to be formed.
上記基材粒子の粒子径は、5μm以上40μm以下であることが特に好ましい。上記基材粒子の粒子径が、5μm以上40μm以下の範囲内であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。 The particle diameter of the substrate particles is particularly preferably 5 μm or more and 40 μm or less. When the particle diameter of the substrate particles is in the range of 5 μm or more and 40 μm or less, the solder can be arranged more efficiently on the electrode.
上記基材粒子の粒子径は、基材粒子が真球状である場合には、直径を示し、基材粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。 The particle diameter of the base particle indicates a diameter when the base particle is a true sphere, and indicates a maximum diameter when the base particle is not a true sphere.
上記基材粒子の粒子径は、数平均粒子径を示す。上記基材粒子の粒子径は粒度分布測定装置等を用いて求められる。基材粒子の粒子径は、任意の基材粒子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ることが好ましい。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察では、1個当たりの基材粒子の粒子径は、円相当径での粒子径として求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察において、任意の50個の基材粒子の円相当径での平均粒子径は、球相当径での平均粒子径とほぼ等しくなる。粒度分布測定装置では、1個当たりの基材粒子の粒子径は、球相当径での粒子径として求められる。上記基材粒子の平均粒子径は、粒度分布測定装置により算出することが好ましい。導電性粒子Xにおいて、上記基材粒子の粒子径を測定する場合には、例えば、以下のようにして測定できる。 The particle diameter of the base particle indicates a number average particle diameter. The particle diameter of the substrate particles is determined using a particle size distribution measuring device or the like. The particle diameter of the substrate particles is preferably determined by observing 50 arbitrary substrate particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value. In observation with an electron microscope or an optical microscope, the particle diameter of the base particle per particle is obtained as a particle diameter in a circle-equivalent diameter. In observation with an electron microscope or an optical microscope, the average particle diameter at an equivalent circle diameter of any 50 base particles is substantially equal to the average particle diameter at a sphere equivalent diameter. In the particle size distribution measuring apparatus, the particle diameter of the base material particle per particle is obtained as a particle diameter in a sphere equivalent diameter. The average particle diameter of the base material particles is preferably calculated by a particle size distribution measuring device. In the case of measuring the particle diameter of the base particle in the conductive particle X, for example, it can be measured as follows.
導電性粒子Xの含有量が30重量%となるように、Kulzer社製「テクノビット4000」に添加し、分散させて、導電性粒子X検査用埋め込み樹脂を作製する。検査用埋め込み樹脂中に分散した導電性粒子Xの中心付近を通るようにイオンミリング装置(日立ハイテクノロジーズ社製「IM4000」)を用いて、導電性粒子Xの断面を切り出す。そして、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM)を用いて、画像倍率を25000倍に設定し、50個の導電性粒子Xを無作為に選択し、各導電性粒子Xの基材粒子を観察する。各導電性粒子Xにおける基材粒子の粒子径を計測し、それらを算術平均して基材粒子の粒子径とする。 An embedded resin for inspecting conductive particles X is prepared by adding and dispersing in “Technobit 4000” manufactured by Kulzer so that the content of the conductive particles X is 30% by weight. A cross section of the conductive particles X is cut out using an ion milling device ("IM4000" manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) so as to pass through the vicinity of the center of the conductive particles X dispersed in the inspection embedding resin. Then, using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), the image magnification is set to 25000 times, 50 conductive particles X are randomly selected, and base particles of each conductive particle X Observe. The particle diameter of the base particle in each conductive particle X is measured, and arithmetically averaged to obtain the particle diameter of the base particle.
(導電部)
上記基材粒子の表面上に導電部を形成する方法、並びに上記基材粒子の表面上又は上記第2の導電部の表面上に上記第1の導電部を形成する方法は特に限定されない。上記導電部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基材粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。上記導電部を形成する方法は、無電解めっき、電気めっき又は物理的な衝突による方法であることが好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。また、上記物理的な衝突による方法では、例えば、シーターコンポーザ(徳寿工作所社製)等が用いられる。
(Conductive part)
The method for forming the conductive part on the surface of the base particle and the method for forming the first conductive part on the surface of the base particle or the surface of the second conductive part are not particularly limited. Examples of the method for forming the conductive part 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 Examples thereof include a method of coating the surface of the substrate particles with a paste containing a metal powder and a binder. The method for forming the conductive part is preferably a method by electroless plating, electroplating or physical collision. Examples of the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering. Further, in the method based on the physical collision, for example, a sheeter composer (manufactured by Tokuju Kogakusha Co., Ltd.) or the like is used.
上記基材粒子の融点は、上記導電部の融点よりも高いことが好ましい。上記基材粒子の融点は、好ましくは160℃を超え、より好ましくは300℃を超え、さらに好ましくは400℃を超え、特に好ましくは450℃を超える。なお、上記基材粒子の融点は、400℃未満であってもよい。上記基材粒子の融点は、160℃以下であってもよい。上記基材粒子の軟化点は260℃以上であることが好ましい。上記基材粒子の軟化点は260℃未満であってもよい。 The melting point of the substrate particles is preferably higher than the melting point of the conductive part. The melting point of the substrate particles is preferably higher than 160 ° C, more preferably higher than 300 ° C, still more preferably higher than 400 ° C, and particularly preferably higher than 450 ° C. The melting point of the substrate particles may be less than 400 ° C. The melting point of the substrate particles may be 160 ° C. or less. The softening point of the substrate particles is preferably 260 ° C. or higher. The softening point of the substrate particles may be less than 260 ° C.
上記導電性粒子Xは、単層のはんだ部を有していてもよい。上記導電性粒子Xは、単層の導電部を有していてもよく、複数の層の導電部(第1の導電部及び第2の導電部等)を有していてもよい。すなわち、上記導電性粒子Xでは、導電部を2層以上積層してもよい。上記導電部が2層以上の場合、上記導電性粒子Xは、導電部の外表面部分にはんだを有していてもよい。 The conductive particles X may have a single layer solder portion. The conductive particles X may have a single-layer conductive part, or may have a plurality of conductive parts (a first conductive part, a second conductive part, etc.). That is, in the conductive particle X, two or more conductive portions may be stacked. When the conductive part has two or more layers, the conductive particles X may have solder on the outer surface portion of the conductive part.
上記はんだは、上述したはんだ粒子と同じ組成のはんだであることが好ましい。 The solder is preferably a solder having the same composition as the solder particles described above.
上記はんだを構成する低融点金属は特に限定されない。上記低融点金属は、上述したはんだ粒子を構成する低融点金属であることが好ましい。 The low melting point metal constituting the solder is not particularly limited. The low melting point metal is preferably a low melting point metal constituting the solder particles described above.
上記第2の導電部の融点は、上記第1の導電部の融点よりも高いことが好ましい。上記第2の導電部の融点は、好ましくは160℃を超え、より好ましくは300℃を超え、さらに好ましくは400℃を超え、さらに一層好ましくは450℃を超え、特に好ましくは500℃を超え、最も好ましくは600℃を超える。上記第1の導電部は融点が低いために導電接続時に溶融する。上記第2の導電部は導電接続時に溶融しないことが好ましい。上記第1の導電部は、はんだ部であることが好ましく、上記第1の導電部を溶融させて用いられることが好ましく、上記第1の導電部を溶融させてかつ上記第2の導電部を溶融させずに用いられることが好ましい。上記第2の導電部の融点が上記第1の導電部の融点をよりも高いことによって、導電接続時に、上記第2の導電部を溶融させずに、上記第1の導電部のみを溶融させることができる。 The melting point of the second conductive part is preferably higher than the melting point of the first conductive part. The melting point of the second conductive part is preferably more than 160 ° C, more preferably more than 300 ° C, still more preferably more than 400 ° C, still more preferably more than 450 ° C, particularly preferably more than 500 ° C, Most preferably above 600 ° C. Since the first conductive portion has a low melting point, it melts at the time of conductive connection. It is preferable that the second conductive portion does not melt during conductive connection. The first conductive part is preferably a solder part, and is preferably used by melting the first conductive part, and the first conductive part is melted and the second conductive part is used. It is preferably used without melting. When the melting point of the second conductive part is higher than the melting point of the first conductive part, only the first conductive part is melted without melting the second conductive part during conductive connection. be able to.
上記第1の導電部の融点と上記第2の導電部との融点との差の絶対値は、0℃を超え、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは30℃以上、特に好ましくは50℃以上、最も好ましくは100℃以上である。 The absolute value of the difference between the melting point of the first conductive part and the melting point of the second conductive part exceeds 0 ° C, preferably 5 ° C or higher, more preferably 10 ° C or higher, and even more preferably 30 ° C or higher. Particularly preferably, it is 50 ° C. or higher, and most preferably 100 ° C. or higher.
上記第2の導電部は、金属を含むことが好ましい。上記第2の導電部を構成する金属は、特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、銅、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)を用いてもよい。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 second conductive part preferably contains a metal. The metal which comprises the said 2nd electroconductive part is not specifically limited. Examples of the metal include gold, silver, copper, platinum, palladium, zinc, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium and cadmium, and alloys thereof. Further, tin-doped indium oxide (ITO) may be used as the metal. As for the said metal, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記第2の導電部は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層であることが好ましく、ニッケル層、金層又は銅層であることがより好ましく、銅層であることがさらに好ましい。導電性粒子Xは、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層を有することが好ましく、ニッケル層、金層又は銅層を有することがより好ましく、銅層を有することがさらに好ましい。これらの好ましい導電部を有する導電性粒子Xを電極間の接続に用いることにより、電極間にはんだをより一層効率的に配置することができる。 The second conductive part is preferably a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or a gold layer, more preferably a nickel layer, a gold layer, or a copper layer, and even more preferably a copper layer. The conductive particles X preferably have a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or a gold layer, more preferably have a nickel layer, a gold layer, or a copper layer, and more preferably have a copper layer. By using the conductive particles X having these preferable conductive parts for the connection between the electrodes, the solder can be arranged more efficiently between the electrodes.
上記第1の導電部の厚みは、好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上であり、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下、さらに好ましくは0.3μm以下である。第1の導電部の厚みが、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、導通信頼性及び接続信頼性をより一層効果的に高めることができる。 The thickness of the first conductive part is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, and still more preferably 0.3 μm or less. When the thickness of the first conductive portion is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be more efficiently disposed on the electrode, and the conduction reliability and the connection reliability can be further effectively improved. be able to.
上記導電性粒子Xの粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは3μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは60μm以下、さらに好ましくは50μm以下、特に好ましくは40μm以下である。上記導電性粒子Xの粒子径が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、導通信頼性及び接続信頼性をより一層効果的に高めることができる。 The particle diameter of the conductive particles X is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, further preferably 3 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 60 μm or less, still more preferably 50 μm or less, particularly preferably. Is 40 μm or less. When the particle diameter of the conductive particles X is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrode, and the conduction reliability and the connection reliability can be more effectively improved. Can be increased.
上記導電性粒子Xの粒子径は、平均粒子径であることが好ましく、数平均粒子径であることがより好ましい。導電性粒子Xの平均粒子径は、例えば、任意の導電性粒子X50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や、レーザー回折式粒度分布測定を行うことにより求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察では、1個当たりの導電性粒子Xの粒子径は、円相当径での粒子径として求められる。電子顕微鏡又は光学顕微鏡での観察において、任意の50個の導電性粒子Xの円相当径での平均粒子径は、球相当径での平均粒子径とほぼ等しくなる。レーザー回折式粒度分布測定では、1個当たりの導電性粒子Xの粒子径は、球相当径での粒子径として求められる。上記導電性粒子Xの平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定により算出することが好ましい。 The particle diameter of the conductive particles X is preferably an average particle diameter, and more preferably a number average particle diameter. The average particle diameter of the conductive particles X is obtained, for example, by observing 50 arbitrary conductive particles X with an electron microscope or an optical microscope, calculating an average value, or performing laser diffraction particle size distribution measurement. . In observation with an electron microscope or an optical microscope, the particle diameter of each conductive particle X is obtained as a particle diameter in a circle-equivalent diameter. In observation with an electron microscope or an optical microscope, the average particle diameter at an equivalent circle diameter of any 50 conductive particles X is substantially equal to the average particle diameter at a sphere equivalent diameter. In the laser diffraction particle size distribution measurement, the particle diameter of each conductive particle X is obtained as a particle diameter in a sphere equivalent diameter. The average particle size of the conductive particles X is preferably calculated by laser diffraction particle size distribution measurement.
上記導電性粒子Xの粒子径のCV値は、好ましくは5%以上、より好ましくは10%以上であり、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下である。上記粒子径のCV値が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。但し、上記導電性粒子Xの粒子径のCV値は、5%未満であってもよい。 The CV value of the particle diameter of the conductive particles X is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, preferably 40% or less, more preferably 30% or less. When the CV value of the particle diameter is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be more efficiently arranged on the electrode. However, the CV value of the particle diameter of the conductive particles X may be less than 5%.
上記導電性粒子Xの粒子径のCV値(変動係数)は、以下のようにして測定できる。 The CV value (coefficient of variation) of the particle diameter of the conductive particles X can be measured as follows.
CV値(%)=(ρ/Dn)×100
ρ:導電性粒子Xの粒子径の標準偏差
Dn:導電性粒子Xの粒子径の平均値
CV value (%) = (ρ / Dn) × 100
ρ: Standard deviation of particle diameter of conductive particle X Dn: Average value of particle diameter of conductive particle X
上記導電性粒子Xの形状は特に限定されない。上記導電性粒子Xの形状は、球状であってもよく、扁平状等の球状以外の形状であってもよい。 The shape of the conductive particles X is not particularly limited. The shape of the conductive particles X may be spherical, or may be a shape other than a spherical shape such as a flat shape.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電性粒子X又は上記導電部の融点は、上記はんだ粒子の融点よりも高いことが好ましい。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電性粒子X又は上記導電部の融点は、上記はんだ粒子の融点よりも20℃以上高いことが好ましい。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the melting point of the conductive particle X or the conductive part is preferably higher than the melting point of the solder particle. From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the melting point of the conductive particles X or the conductive part is preferably higher by 20 ° C. than the melting point of the solder particles.
上記導電性粒子Xの融点、及び上記導電部の融点は、示差走査熱量測定(DSC)により求めることができる。示差走査熱量測定(DSC)装置としては、SII社製「EXSTAR DSC7020」等が挙げられる。 The melting point of the conductive particles X and the melting point of the conductive part can be determined by differential scanning calorimetry (DSC). Examples of the differential scanning calorimetry (DSC) apparatus include “EXSTAR DSC7020” manufactured by SII.
上記導電材料100重量%中、上記導電性粒子Xの含有量は、好ましくは2重量%以上、より好ましくは5重量%以上、さらに好ましくは7重量%以上であり、好ましくは25重量%以下、より好ましくは15重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。上記導電性粒子Xの含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、電極間にはんだを多く配置することが容易であり、導通信頼性及び接続信頼性をより一層効果的に高めることができる。 In 100% by weight of the conductive material, the content of the conductive particles X is preferably 2% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, still more preferably 7% by weight or more, and preferably 25% by weight or less. More preferably, it is 15 weight% or less, More preferably, it is 10 weight% or less. When the content of the conductive particles X is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, it is possible to more efficiently arrange solder on the electrodes, and it is easy to dispose much solder between the electrodes. In addition, the conduction reliability and the connection reliability can be further effectively improved.
(熱硬化性成分)
上記導電材料は、熱硬化性成分を含む。上記導電材料は、熱硬化性成分として、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含んでいてもよい。導電材料をより一層良好に硬化させるために、上記導電材料は、熱硬化性成分として、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。導電材料をより一層良好に硬化させるために、上記導電材料は、熱硬化性成分として硬化促進剤を含むことが好ましい。
(Thermosetting component)
The conductive material includes a thermosetting component. The conductive material may contain a thermosetting compound and a thermosetting agent as a thermosetting component. In order to cure the conductive material even better, the conductive material preferably contains a thermosetting compound and a thermosetting agent as the thermosetting component. In order to cure the conductive material even better, the conductive material preferably contains a curing accelerator as a thermosetting component.
(熱硬化性成分:熱硬化性化合物)
上記熱硬化性化合物は特に限定されない。上記熱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。導電材料の硬化性及び粘度をより一層良好にする観点、導通信頼性をより一層効果的に高める観点、及び絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性化合物としては、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物が好ましく、エポキシ化合物がより好ましい。上記熱硬化性化合物は、エポキシ化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物は、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 component: thermosetting compound)
The thermosetting compound is not particularly limited. Examples of the thermosetting 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. From the viewpoint of further improving the curability and viscosity of the conductive material, from the viewpoint of more effectively increasing the conduction reliability, and from the viewpoint of further increasing the insulation reliability more effectively, as the thermosetting compound, Epoxy compounds or episulfide compounds are preferred, and epoxy compounds are more preferred. The thermosetting compound preferably contains an epoxy compound. As for the said thermosetting compound, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記エポキシ化合物は、少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物である。上記エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、ビフェノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、フェノールアラルキル型エポキシ化合物、ナフトールアラルキル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、アントラセン型エポキシ化合物、アダマンタン骨格を有するエポキシ化合物、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ化合物、ナフチレンエーテル型エポキシ化合物、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ化合物等が挙げられる。上記エポキシ化合物は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 epoxy compound is a compound having at least one epoxy group. Examples of the epoxy compounds include bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, bisphenol S type epoxy compounds, phenol novolac type epoxy compounds, biphenyl type epoxy compounds, biphenyl novolac type epoxy compounds, biphenol type epoxy compounds, and naphthalene type epoxy compounds. Fluorene type epoxy compound, phenol aralkyl type epoxy compound, naphthol aralkyl type epoxy compound, dicyclopentadiene type epoxy compound, anthracene type epoxy compound, epoxy compound having adamantane skeleton, epoxy compound having tricyclodecane skeleton, naphthylene ether type Examples thereof include an epoxy compound and an epoxy compound having a triazine nucleus in the skeleton. As for the said epoxy compound, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記エポキシ化合物は、常温(23℃)で液状又は固体であり、上記エポキシ化合物が常温で固体である場合には、上記エポキシ化合物の溶融温度は、上記はんだ粒子の融点以下であることが好ましい。上記の好ましいエポキシ化合物を用いることで、接続対象部材を貼り合わせた段階では、粘度が高く、搬送等の衝撃により、加速度が付与された際に、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材との位置ずれを抑制することができる。さらに、硬化時の熱により、導電材料の粘度を大きく低下させることができ、はんだの凝集を効率よく進行させることができる。 The epoxy compound is liquid or solid at normal temperature (23 ° C.), and when the epoxy compound is solid at normal temperature, the melting temperature of the epoxy compound is preferably equal to or lower than the melting point of the solder particles. By using the above-mentioned preferable epoxy compound, the first connection target member and the second connection are high when the connection target member is pasted and when the viscosity is high and acceleration is applied by impact such as conveyance. The positional deviation with respect to the target member can be suppressed. Furthermore, the viscosity of the conductive material can be greatly reduced by heat at the time of curing, and the solder can be efficiently aggregated.
絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性化合物は、エポキシ化合物を含むことが好ましい。 From the viewpoint of further increasing the insulation reliability more effectively and from the viewpoint of increasing the conduction reliability more effectively, the thermosetting compound preferably contains an epoxy compound.
電極上にはんだをより一層効果的に配置する観点からは、上記熱硬化性化合物は、ポリエーテル骨格を有する熱硬化性化合物を含むことが好ましい。 From the viewpoint of more effectively disposing the solder on the electrode, the thermosetting compound preferably includes a thermosetting compound having a polyether skeleton.
上記ポリエーテル骨格を有する熱硬化性化合物としては、炭素数3〜12のアルキル鎖の両末端にグリシジルエーテル基を有する化合物、並びに炭素数2〜4のポリエーテル骨格を有し、該ポリエーテル骨格2〜10個が連続して結合した構造単位を有するポリエーテル型エポキシ化合物等が挙げられる。 Examples of the thermosetting compound having a polyether skeleton include a compound having a glycidyl ether group at both ends of an alkyl chain having 3 to 12 carbon atoms, and a polyether skeleton having 2 to 4 carbon atoms. Examples thereof include polyether type epoxy compounds having structural units in which 2 to 10 are bonded continuously.
硬化物の耐熱性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性化合物は、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物を含むことが好ましい。 From the viewpoint of further effectively increasing the heat resistance of the cured product, the thermosetting compound preferably includes a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton.
上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物としてはトリイソシアヌレート型エポキシ化合物等が挙げられ、日産化学工業社製TEPICシリーズ(TEPIC−G、TEPIC−S、TEPIC−SS、TEPIC−HP、TEPIC−L、TEPIC−PAS、TEPIC−VL、TEPIC−UC)等が挙げられる。 Examples of the thermosetting compound having the above isocyanuric skeleton include triisocyanurate type epoxy compounds, etc., and TEPIC series (TEPIC-G, TEPIC-S, TEPIC-SS, TEPIC-HP, TEPIC-L, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) TEPIC-PAS, TEPIC-VL, TEPIC-UC) and the like.
導電材料100重量%中、上記熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、さらに好ましくは15重量%以上であり、好ましくは90重量%以下、より好ましくは70重量%以下、さらに好ましくは50重量%以下、特に好ましくは30重量%以下である。上記熱硬化性化合物の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置し、電極間の絶縁信頼性をより一層効果的に高めることができ、電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。耐衝撃性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性化合物の含有量は多い方が好ましい。 In 100% by weight of the conductive material, the content of the thermosetting compound is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, further preferably 15% by weight or more, and preferably 90% by weight or less. Preferably it is 70 weight% or less, More preferably, it is 50 weight% or less, Most preferably, it is 30 weight% or less. When the content of the thermosetting compound is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be disposed more efficiently on the electrodes, and the insulation reliability between the electrodes can be further effectively improved. Further, the conduction reliability between the electrodes can be further effectively improved. From the viewpoint of more effectively increasing the impact resistance, it is preferable that the content of the thermosetting compound is large.
導電材料100重量%中、上記エポキシ化合物の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、さらに好ましくは15重量%以上であり、好ましくは90重量%以下、より好ましくは70重量%以下、さらに好ましくは50重量%以下、特に好ましくは30重量%以下である。上記エポキシ化合物の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置し、電極間の絶縁信頼性をより一層効果的に高めることができ、電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記エポキシ化合物の含有量は多い方が好ましい。 In 100% by weight of the conductive material, the content of the epoxy compound is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, further preferably 15% by weight or more, preferably 90% by weight or less, more preferably It is 70% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, and particularly preferably 30% by weight or less. When the content of the epoxy compound is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be more efficiently arranged on the electrodes, and the insulation reliability between the electrodes can be further effectively improved, The conduction reliability between them can be further effectively improved. From the viewpoint of further improving the impact resistance, it is preferable that the content of the epoxy compound is large.
(熱硬化性成分:熱硬化剤)
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を熱硬化させる。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等のチオール硬化剤、酸無水物硬化剤、熱カチオン開始剤(熱カチオン硬化剤)及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。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 component: thermosetting agent)
The said thermosetting agent is not specifically limited. The thermosetting agent thermosets the thermosetting compound. Examples of the thermosetting agent include imidazole curing agents, amine curing agents, phenol curing agents, polythiol curing agents, and other thiol curing agents, acid anhydride curing agents, thermal cation initiators (thermal cation curing agents), and thermal radical generators. Is mentioned. As for the said thermosetting agent, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
導電材料を低温でより一層速やかに硬化可能とする観点からは、上記熱硬化剤は、イミダゾール硬化剤、チオール硬化剤、又はアミン硬化剤であることが好ましい。また、上記熱硬化性化合物と上記熱硬化剤とを混合したときの保存安定性を高める観点からは、上記熱硬化剤は、潜在性の硬化剤であることが好ましい。潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性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。なお、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。 From the viewpoint of allowing the conductive material to be cured more rapidly at a low temperature, the thermosetting agent is preferably an imidazole curing agent, a thiol curing agent, or an amine curing agent. Further, from the viewpoint of enhancing the storage stability when the thermosetting compound and the thermosetting agent are mixed, the thermosetting agent is preferably a latent curing agent. The latent curing agent is preferably a latent imidazole curing agent, a latent thiol curing agent, or a latent amine curing agent. In addition, the said thermosetting agent may be coat | covered with polymeric substances, such as a polyurethane resin or a polyester resin.
上記イミダゾール硬化剤は特に限定されない。上記イミダゾール硬化剤としては、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、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−ベンジル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−パラトルイル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−メタトルイル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−メタトルイル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−パラトルイル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等における1H−イミダゾールの5位の水素をヒドロキシメチル基で、かつ、2位の水素をフェニル基またはトルイル基で置換したイミダゾール化合物等が挙げられる。 The imidazole curing agent is not particularly limited. Examples of the imidazole curing agent include 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-triazine isocyanuric acid adducts 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-benzyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-paratoluyl-4-methyl-5 -Hydroxymethylimidazole, 2-metatoluyl-4-methyl-5- Roxymethylimidazole, 2-metatoluyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-paratoluyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, etc., the hydrogen at the 5-position of 1H-imidazole is a hydroxymethyl group and the hydrogen at the 2-position Examples thereof include an imidazole compound substituted with a phenyl group or a toluyl group.
上記チオール硬化剤は特に限定されない。上記チオール硬化剤としては、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 thiol curing agent is not particularly limited. Examples of the thiol curing agent include trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate, pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate, and dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate.
上記アミン硬化剤は特に限定されない。上記アミン硬化剤としては、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. Examples of the amine curing agent include hexamethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraspiro [5.5] undecane, bis (4 -Aminocyclohexyl) methane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone and the like.
上記酸無水物硬化剤は特に限定されず、エポキシ化合物等の熱硬化性化合物の硬化剤として用いられる酸無水物であれば広く用いることができる。上記酸無水物硬化剤としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、フタル酸誘導体の無水物、無水マレイン酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水グルタル酸、無水コハク酸、グリセリンビス無水トリメリット酸モノアセテート、及びエチレングリコールビス無水トリメリット酸等の2官能の酸無水物硬化剤、無水トリメリット酸等の3官能の酸無水物硬化剤、並びに、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、及びポリアゼライン酸無水物等の4官能以上の酸無水物硬化剤等が挙げられる。 The acid anhydride curing agent is not particularly limited and can be widely used as long as it is an acid anhydride used as a curing agent for a thermosetting compound such as an epoxy compound. Examples of the acid anhydride curing agent include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride. Phthalic acid anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, glutaric anhydride, succinic anhydride, glycerin bistrimellitic anhydride monoacetate, and ethylene glycol bistrimellitic anhydride Acid anhydride curing agent, trifunctional acid anhydride curing agent such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, methylcyclohexene tetracarboxylic acid anhydride, polyazeline acid anhydride, etc. 4 or more functional acid anhydrides Curing agents.
上記熱カチオン開始剤は特に限定されない。上記熱カチオン開始剤としては、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤等が挙げられる。上記ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。上記オキソニウム系カチオン硬化剤としては、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラート等が挙げられる。上記スルホニウム系カチオン硬化剤としては、トリ−p−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。 The thermal cation initiator is not particularly limited. Examples of the thermal cation initiator include iodonium cation curing agents, oxonium cation curing agents, and sulfonium cation curing agents. Examples of the iodonium-based cationic curing agent include bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate. Examples of the oxonium-based cationic curing agent include trimethyloxonium tetrafluoroborate. Examples of the sulfonium-based cationic curing agent include tri-p-tolylsulfonium hexafluorophosphate.
上記熱ラジカル発生剤は特に限定されない。上記熱ラジカル発生剤としては、アゾ化合物及び有機過酸化物等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、ジ−tert−ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシド等が挙げられる。 The thermal radical generator is not particularly limited. Examples of the thermal radical generator include azo compounds and organic peroxides. Examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (AIBN). Examples of the organic peroxide include di-tert-butyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide.
上記熱硬化剤の反応開始温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であり、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは150℃以下、特に好ましくは140℃以下である。上記熱硬化剤の反応開始温度が、上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置される。上記熱硬化剤の反応開始温度は、80℃以上140℃以下であることが特に好ましい。 The reaction initiation temperature of the thermosetting agent is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, further preferably 80 ° C. or higher, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and further preferably 150 ° C. Hereinafter, it is particularly preferably 140 ° C. or lower. When the reaction start temperature of the thermosetting agent is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder is more efficiently disposed on the electrode. The reaction start temperature of the thermosetting agent is particularly preferably 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記熱硬化剤の反応開始温度は、上記はんだ粒子の融点よりも、高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことがさらに好ましい。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the reaction initiation temperature of the thermosetting agent is preferably higher than the melting point of the solder particles, more preferably 5 ° C or higher, more preferably 10 ° C. More preferably, it is higher.
上記熱硬化剤の反応開始温度は、DSCでの発熱ピークの立ち上がり開始の温度を意味する。 The reaction start temperature of the thermosetting agent means a temperature at which the exothermic peak of DSC starts to rise.
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記熱硬化性化合物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重量部以上であり、好ましくは200重量部以下、より好ましくは100重量部以下、さらに好ましくは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、導電材料を十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 with respect to 100 parts by weight of the thermosetting compound is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, preferably 200 parts by weight or less, more 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 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.
(熱硬化性成分:硬化促進剤)
上記導電材料は硬化促進剤を含んでいてもよい。上記硬化促進剤は特に限定されない。上記硬化促進剤は、上記熱硬化性化合物と上記熱硬化剤との反応において硬化触媒として作用することが好ましい。上記硬化促進剤は、上記熱硬化性化合物との反応において硬化触媒として作用することが好ましい。上記硬化促進剤は、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 component: curing accelerator)
The conductive material may contain a curing accelerator. The said hardening accelerator is not specifically limited. The curing accelerator preferably acts as a curing catalyst in the reaction between the thermosetting compound and the thermosetting agent. The curing accelerator preferably acts as a curing catalyst in the reaction with the thermosetting compound. As for the said hardening accelerator, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記硬化促進剤としては、ホスホニウム塩、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン、クラウンエーテル錯体、及びホスホニウムイリド等が挙げられる。具体的には、上記硬化促進剤としては、イミダゾール化合物、イミダゾール化合物のイソシアヌル酸塩、ジシアンジアミド、ジシアンジアミドの誘導体、メラミン化合物、メラミン化合物の誘導体、ジアミノマレオニトリル、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエタノールアミン、ジアミノジフェニルメタン、有機酸ジヒドラジド等のアミン化合物、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、三フッ化ホウ素、並びに、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン及びメチルジフェニルホスフィン等の有機リン化合物等が挙げられる。 Examples of the curing accelerator include phosphonium salts, tertiary amines, tertiary amine salts, quaternary onium salts, tertiary phosphines, crown ether complexes, and phosphonium ylides. Specifically, the curing accelerator includes imidazole compound, isocyanurate of imidazole compound, dicyandiamide, dicyandiamide derivative, melamine compound, melamine compound derivative, diaminomaleonitrile, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine. , Amine compounds such as bis (hexamethylene) triamine, triethanolamine, diaminodiphenylmethane, organic acid dihydrazide, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, boron trifluoride, and triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, tributylphosphine and methyldiphenylphosphine And the like organic phosphorus compounds.
上記ホスホニウム塩は特に限定されない。上記ホスホニウム塩としては、テトラノルマルブチルホスホニウムブロマイド、テトラノルマルブチルホスホニウムO,O−ジエチルジチオリン酸、メチルトリブチルホスホニウムジメチルリン酸塩、テトラノルマルブチルホスホニウムベンゾトリアゾール、テトラノルマルブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、及びテトラノルマルブチルホスホニウムテトラフェニルボレート等が挙げられる。 The phosphonium salt is not particularly limited. Examples of the phosphonium salt include tetranormal butylphosphonium bromide, tetranormal butylphosphonium O, O-diethyldithiophosphoric acid, methyl tributylphosphonium dimethyl phosphate, tetranormal butylphosphonium benzotriazole, tetranormal butylphosphonium tetrafluoroborate, and tetranormal borates. And butylphosphonium tetraphenylborate.
上記熱硬化性化合物が良好に硬化するように、上記硬化促進剤の含有量は適宜選択される。上記熱硬化性化合物100重量部に対する上記硬化促進剤の含有量は、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは0.8重量部以上であり、好ましくは10重量部以下、より好ましくは8重量部以下である。上記硬化促進剤の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記熱硬化性化合物を良好に硬化させることができる。 The content of the curing accelerator is appropriately selected so that the thermosetting compound is cured well. The content of the curing accelerator with respect to 100 parts by weight of the thermosetting compound is preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 0.8 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or less, more preferably 8 parts by weight. Less than parts by weight. When the content of the curing accelerator is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the thermosetting compound can be cured well.
(フラックス)
上記導電材料は、フラックスを含んでいてもよい。フラックスを用いることで、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。上記フラックスは特に限定されない。上記フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを用いることができる。
(flux)
The conductive material may contain a flux. By using the flux, the solder can be arranged more efficiently on the electrode. The flux is not particularly limited. As said flux, the flux generally used for soldering etc. can be used.
上記フラックスとしては、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、アミン化合物、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。 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 amine compound, an organic acid, and Examples include pine resin. 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、グルタミン酸及びグルタル酸等が挙げられる。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、カルボキシル基を2個以上有する有機酸、又は松脂であることが好ましい。上記フラックスは、カルボキシル基を2個以上有する有機酸であってもよく、松脂であってもよい。カルボキシル基を2個以上有する有機酸、松脂の使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。 Examples of the molten salt include ammonium chloride. Examples of the organic acid include lactic acid, citric acid, stearic acid, glutamic acid, and glutaric acid. Examples of the pine resin include activated pine resin and non-activated pine resin. The flux is preferably an organic acid having two or more carboxyl groups or pine resin. The flux may be an organic acid having two or more carboxyl groups, or pine resin. Use of an organic acid having two or more carboxyl groups and pine resin further increases the reliability of conduction between the electrodes.
上記カルボキシル基を2個以上有する有機酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸等が挙げられる。 Examples of the organic acid having two or more carboxyl groups include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid.
上記アミン化合物としては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、フェニルイミダゾール、カルボキシベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、及びカルボキシベンゾトリアゾール等が挙げられる。 Examples of the amine compound include cyclohexylamine, dicyclohexylamine, benzylamine, benzhydrylamine, imidazole, benzimidazole, phenylimidazole, carboxybenzimidazole, benzotriazole, and carboxybenzotriazole.
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。上記ロジン類としては、アビエチン酸、及びアクリル変性ロジン等が挙げられる。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、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。 The rosin is a rosin composed mainly of abietic acid. Examples of the rosins include abietic acid and acrylic modified rosin. The flux is preferably a rosin, and more preferably abietic acid. By using this preferable flux, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.
上記フラックスの活性温度(融点)は、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下、より一層好ましくは160℃以下、さらに好ましくは150℃以下、更に一層好ましくは140℃以下である。上記フラックスの活性温度が、上記下限以上及び上記上限以下であると、フラックス効果がより一層効果的に発揮され、はんだが電極上により一層効率的に配置される。上記フラックスの活性温度(融点)は80℃以上190℃以下であることが好ましい。上記フラックスの活性温度(融点)は80℃以上140℃以下であることが特に好ましい。 The active temperature (melting point) of the flux is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, further preferably 80 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower, and still more preferably 160 ° C or lower, more preferably 150 ° C or lower, still more preferably 140 ° C or lower. When the activation temperature of the flux is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the flux effect is more effectively exhibited, and the solder is more efficiently arranged on the electrode. The active temperature (melting point) of the flux is preferably 80 ° C. or higher and 190 ° C. or lower. The activation temperature (melting point) of the flux is particularly preferably 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower.
フラックスの活性温度(融点)が80℃以上190℃以下である上記フラックスとしては、コハク酸(融点186℃)、グルタル酸(融点96℃)、アジピン酸(融点152℃)、ピメリン酸(融点104℃)、及びスベリン酸(融点142℃)等のジカルボン酸、安息香酸(融点122℃)、並びにリンゴ酸(融点130℃)等が挙げられる。 Examples of the flux having an active temperature (melting point) of 80 to 190 ° C. include succinic acid (melting point 186 ° C.), glutaric acid (melting point 96 ° C.), adipic acid (melting point 152 ° C.), pimelic acid (melting point 104 And dicarboxylic acids such as suberic acid (melting point 142 ° C.), benzoic acid (melting point 122 ° C.), malic acid (melting point 130 ° C.), and the like.
また、上記フラックスの沸点は200℃以下であることが好ましい。 The boiling point of the flux is preferably 200 ° C. or lower.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記はんだ粒子の融点よりも、高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことが更に好ましい。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the melting point of the flux is preferably higher than the melting point of the solder particles, more preferably 5 ° C or more, and more preferably 10 ° C or more. Further preferred.
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記熱硬化剤の反応開始温度よりも、高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことが更に好ましい。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the melting point of the flux is preferably higher than the reaction start temperature of the thermosetting agent, more preferably 5 ° C or higher, more preferably 10 ° C or higher. More preferably, it is high.
上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、導電性粒子の表面上に付着していてもよい。 The said flux may be disperse | distributed in the electrically-conductive material and may adhere on the surface of electroconductive particle.
フラックスの融点が、はんだ粒子の融点より高いことにより、電極部分にはんだを効率的に凝集させることができる。これは、接合時に熱を付与した場合、接続対象部材上に形成された電極と、電極周辺の接続対象部材の部分とを比較すると、電極部分の熱伝導率が電極周辺の接続対象部材部分の熱伝導率よりも高いことにより、電極部分の昇温が速いことに起因する。はんだ粒子の融点を超えた段階では、はんだの内部は溶解するが、表面に形成された酸化被膜は、フラックスの融点(活性温度)に達していないので、除去されない。この状態で、電極部分の温度が先に、フラックスの融点(活性温度)に達するため、優先的に電極上に移動したはんだの表面の酸化被膜が除去され、はんだが電極の表面上に濡れ拡がることができる。これにより、電極上に効率的にはんだを凝集させることができる。 When the melting point of the flux is higher than the melting point of the solder particles, the solder can be efficiently aggregated on the electrode portion. This is because, when heat is applied at the time of joining, when the electrode formed on the connection target member is compared with the portion of the connection target member around the electrode, the thermal conductivity of the electrode portion is that of the connection target member portion around the electrode. Due to the fact that it is higher than the thermal conductivity, the temperature rise of the electrode portion is fast. At the stage where the melting point of the solder particles is exceeded, the inside of the solder dissolves, but the oxide film formed on the surface does not reach the melting point (activation temperature) of the flux and is not removed. In this state, since the temperature of the electrode portion first reaches the melting point (activation temperature) of the flux, the oxide film on the surface of the solder moved on the electrode is removed preferentially, and the solder spreads on the surface of the electrode. be able to. Thereby, a solder can be efficiently aggregated on an electrode.
上記フラックスは、加熱によりカチオンを放出するフラックスであることが好ましい。加熱によりカチオンを放出するフラックスの使用により、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。 The flux is preferably a flux that releases cations by heating. By using a flux that releases cations by heating, the solder can be arranged more efficiently on the electrode.
上記加熱によりカチオンを放出するフラックスとしては、上記熱カチオン開始剤(熱カチオン硬化剤)が挙げられる。 Examples of the flux that releases cations by the heating include the thermal cation initiator (thermal cation curing agent).
電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記フラックスは、酸化合物と塩基化合物との塩であることが好ましい。 From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the viewpoint of increasing the insulation reliability more effectively, and the viewpoint of improving the conduction reliability more effectively, the above flux is composed of an acid compound and a base compound. And a salt thereof.
上記酸化合物は、カルボキシル基を有する有機化合物であることが好ましい。上記酸化合物としては、脂肪族系カルボン酸であるマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クエン酸、リンゴ酸、環状脂肪族カルボン酸であるシクロヘキシルカルボン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、芳香族カルボン酸であるイソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、及びエチレンジアミン四酢酸等が挙げられる。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記酸化合物は、グルタル酸、シクロヘキシルカルボン酸、又はアジピン酸であることが好ましい。 The acid compound is preferably an organic compound having a carboxyl group. Examples of the acid compound include aliphatic carboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, citric acid, malic acid, and cyclic aliphatic carboxylic acid. Examples thereof include cyclohexyl carboxylic acid, 1,4-cyclohexyl dicarboxylic acid, aromatic carboxylic acid such as isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and ethylenediaminetetraacetic acid. From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the viewpoint of increasing the insulation reliability more effectively, and the viewpoint of further improving the conduction reliability more effectively, the acid compound is glutaric acid, cyclohexyl. Carboxylic acid or adipic acid is preferred.
上記塩基化合物は、アミノ基を有する有機化合物であることが好ましい。上記塩基化合物としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、2−メチルベンジルアミン、3−メチルベンジルアミン、4−tert−ブチルベンジルアミン、N−メチルベンジルアミン、N−エチルベンジルアミン、N−フェニルベンジルアミン、N−tert−ブチルベンジルアミン、N−イソプロピルベンジルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、イミダゾール化合物、及びトリアゾール化合物が挙げられる。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記塩基化合物は、ベンジルアミンであることが好ましい。 The base compound is preferably an organic compound having an amino group. Examples of the base compound include diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyldiethanolamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, benzylamine, benzhydrylamine, 2-methylbenzylamine, 3-methylbenzylamine, 4-tert-butylbenzylamine. N-methylbenzylamine, N-ethylbenzylamine, N-phenylbenzylamine, N-tert-butylbenzylamine, N-isopropylbenzylamine, N, N-dimethylbenzylamine, imidazole compounds, and triazole compounds. . From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrode, the viewpoint of increasing the insulation reliability more effectively, and the viewpoint of further improving the conduction reliability more effectively, the base compound is benzylamine. It is preferable.
導電材料100重量%中、上記フラックスの含有量は、好ましくは0.5重量%以上であり、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。上記導電材料は、フラックスを含んでいなくてもよい。上記フラックスの含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ及び電極の表面に酸化被膜がより一層形成され難くなり、更に、はんだ及び電極の表面に形成された酸化被膜をより一層効果的に除去できる。 The content of the flux in 100% by weight of the conductive material is preferably 0.5% by weight or more, preferably 30% by weight or less, more preferably 25% by weight or less. The conductive material may not contain flux. When the content of the flux is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, it is more difficult to form an oxide film on the surface of the solder and the electrode, and further, the oxide film formed on the surface of the solder and the electrode is further increased. Can be effectively removed.
(フィラー)
本発明に係る導電材料は、フィラーを含んでいてもよい。フィラーは、有機フィラーであってもよく、無機フィラーであってもよい。上記導電材料がフィラーを含むことにより、基板の全電極上に対して、はんだを均一に凝集させることができる。
(Filler)
The conductive material according to the present invention may contain a filler. The filler may be an organic filler or an inorganic filler. When the conductive material contains a filler, the solder can be uniformly aggregated over all the electrodes of the substrate.
上記導電材料は、上記フィラーを含まないか、又は上記フィラーを5重量%以下で含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物を用いている場合には、フィラーの含有量が少ないほど、電極上にはんだが移動しやすくなる。 It is preferable that the conductive material does not contain the filler or contains the filler at 5% by weight or less. When the thermosetting compound is used, the smaller the filler content, the easier the solder moves on the electrode.
導電材料100重量%中、上記フィラーの含有量は、好ましくは0重量%(未含有)以上であり、好ましくは5重量%以下、より好ましくは2重量%以下、さらに好ましくは1重量%以下である。上記フィラーの含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだが電極上により一層均一に配置される。 The content of the filler in 100% by weight of the conductive material is preferably 0% by weight (not contained) or more, preferably 5% by weight or less, more preferably 2% by weight or less, and further preferably 1% by weight or less. is there. When the content of the filler is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder is more uniformly arranged on the electrode.
(他の成分)
上記導電材料は、必要に応じて、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、チキソ剤、レベリング剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
(Other ingredients)
The conductive material may be, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a thixotropic agent, a leveling agent, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer. In addition, various additives such as ultraviolet absorbers, lubricants, antistatic agents and flame retardants may be contained.
(接続構造体及び接続構造体の製造方法)
本発明に係る接続構造体は、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、上記第1の接続対象部材と、上記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備える。本発明に係る接続構造体では、上記接続部の材料が、上述した導電材料である。本発明に係る接続構造体では、上記第1の電極と上記第2の電極とが、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている。
(Connection structure and method of manufacturing connection structure)
The connection structure according to the present invention includes a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, the first connection target member, A connecting portion connecting the second connection target member. In the connection structure according to the present invention, the material of the connection portion is the conductive material described above. In the connection structure according to the present invention, the first electrode and the second electrode are electrically connected by a solder portion in the connection portion.
本発明に係る接続構造体の製造方法は、上述した導電材料を用いて、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材の表面上に、上記導電材料を配置する工程を備える。本発明に係る接続構造体の製造方法は、上記導電材料の上記第1の接続対象部材側とは反対の表面上に、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材を、上記第1の電極と上記第2の電極とが対向するように配置する工程を備える。本発明に係る接続構造体の製造方法は、上記はんだ粒子の融点以上に上記導電材料を加熱することで、上記第1の接続対象部材と上記第2の接続対象部材とを接続している接続部を、上記導電材料により形成し、かつ、上記第1の電極と上記第2の電極とを、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程を備える。 The manufacturing method of the connection structure which concerns on this invention comprises the process of arrange | positioning the said electrically-conductive material on the surface of the 1st connection object member which has a 1st electrode on the surface using the electrically conductive material mentioned above. In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, a second connection target member having a second electrode on a surface thereof is provided on the surface opposite to the first connection target member side of the conductive material. A step of disposing the first electrode and the second electrode so as to face each other. In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, the connection that connects the first connection target member and the second connection target member by heating the conductive material to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder particles. Forming a portion with the conductive material and electrically connecting the first electrode and the second electrode with a solder portion in the connection portion.
本発明に係る接続構造体及び接続構造体の製造方法では、特定の導電材料を用いているので、はんだが第1の電極と第2の電極との間に集まりやすく、はんだを電極(ライン)上に効率的に配置することができる。また、はんだの一部が、電極が形成されていない領域(スペース)に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくすることができる。従って、第1の電極と第2の電極との間の導通信頼性を高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続を防ぐことができ、絶縁信頼性を高めることができる。 In the connection structure and the manufacturing method of the connection structure according to the present invention, since a specific conductive material is used, the solder is likely to gather between the first electrode and the second electrode, and the solder is an electrode (line). Can be efficiently placed on top. In addition, a part of the solder is difficult to be disposed in a region (space) where no electrode is formed, and the amount of solder disposed in a region where no electrode is formed can be considerably reduced. Therefore, the conduction reliability between the first electrode and the second electrode can be improved. In addition, it is possible to prevent electrical connection between laterally adjacent electrodes that should not be connected, and to improve insulation reliability.
また、電極上にはんだを効率的に配置し、かつ電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくするためには、上記導電材料は、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いることが好ましい。 Moreover, in order to dispose the solder efficiently on the electrode and to considerably reduce the amount of the solder disposed in the region where the electrode is not formed, the conductive material is not a conductive film but a conductive paste. It is preferable.
電極間でのはんだ部の厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下である。電極の表面上のはんだ濡れ面積(電極の露出した面積100%中のはんだが接している面積)は、好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上であり、好ましくは100%以下である。 The thickness of the solder part between the electrodes is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less. The solder wetted area on the surface of the electrode (area where the solder is in contact with 100% of the exposed area of the electrode) is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and preferably 100% or less.
本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第2の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、上記導電材料には、上記第2の接続対象部材の重量が加わることが好ましい。本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第2の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、上記導電材料には、上記第2の接続対象部材の重量の力を超える加圧圧力は加わらないことが好ましい。これらの場合には、複数のはんだ部において、はんだ量の均一性をより一層高めることができる。さらに、はんだ部の厚みをより一層効果的に厚くすることができ、はんだが電極間に多く集まりやすくなり、はんだを電極(ライン)上により一層効率的に配置することができる。また、はんだの一部が、電極が形成されていない領域(スペース)に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をより一層少なくすることができる。従って、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続をより一層防ぐことができ、絶縁信頼性をより一層高めることができる。 In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, in the step of arranging the second connection target member and the step of forming the connection portion, no pressure is applied, and the second connection is applied to the conductive material. The weight of the target member is preferably added. In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, in the step of disposing the second connection target member and the step of forming the connection portion, the conductive material has a weight force of the second connection target member. It is preferable not to apply a pressure higher than. In these cases, the uniformity of the amount of solder can be further enhanced in the plurality of solder portions. Furthermore, the thickness of the solder portion can be increased more effectively, so that a large amount of solder is easily collected between the electrodes, and the solder can be arranged more efficiently on the electrodes (lines). Further, a part of the solder is difficult to be disposed in a region (space) where no electrode is formed, and the amount of solder disposed in a region where no electrode is formed can be further reduced. Therefore, the conduction reliability between the electrodes can be further enhanced. In addition, the electrical connection between the laterally adjacent electrodes that should not be connected can be further prevented, and the insulation reliability can be further improved.
また、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いれば、導電ペーストの塗布量によって、接続部及びはんだ部の厚みを調整することが容易になる。一方で、導電フィルムでは、接続部の厚みを変更したり、調整したりするためには、異なる厚みの導電フィルムを用意したり、所定の厚みの導電フィルムを用意したりしなければならないという問題がある。また、導電フィルムでは、導電ペーストと比べて、はんだの溶融温度で、導電フィルムの溶融粘度を十分に下げることができず、はんだの凝集が阻害されやすい傾向がある。 Moreover, if a conductive paste is used instead of a conductive film, it becomes easy to adjust the thickness of the connection part and the solder part depending on the amount of the conductive paste applied. On the other hand, in the conductive film, in order to change or adjust the thickness of the connecting portion, it is necessary to prepare a conductive film having a different thickness or to prepare a conductive film having a predetermined thickness. There is. Moreover, in the conductive film, compared with the conductive paste, the melt viscosity of the conductive film cannot be sufficiently lowered at the melting temperature of the solder, and the aggregation of the solder tends to be hindered.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure obtained using a conductive material according to an embodiment of the present invention.
図1に示す接続構造体1は、第1の接続対象部材2と、第2の接続対象部材3と、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とを接続している接続部4とを備える。接続部4は、上述した導電材料により形成されている。本実施形態では、上記導電材料は、熱硬化性成分と、複数の導電性粒子とを含む。上記熱硬化性成分は、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。上記導電性粒子は、はんだ粒子を含む。本実施形態では、導電材料として、導電ペーストが用いられている。 The connection structure 1 shown in FIG. 1 is a connection that connects a first connection target member 2, a second connection target member 3, and the first connection target member 2 and the second connection target member 3. Part 4. The connection part 4 is formed of the conductive material described above. In the present embodiment, the conductive material includes a thermosetting component and a plurality of conductive particles. The thermosetting component includes a thermosetting compound and a thermosetting agent. The conductive particles include solder particles. In the present embodiment, a conductive paste is used as the conductive material.
接続部4は、複数のはんだ粒子が集まり互いに接合したはんだ部4Aと、熱硬化性化合物が熱硬化された硬化物部4Bとを有する。 The connection portion 4 includes a solder portion 4A in which a plurality of solder particles are gathered and joined to each other, and a cured product portion 4B in which a thermosetting compound is thermally cured.
第1の接続対象部材2は表面(上面)に、複数の第1の電極2aを有する。第2の接続対象部材3は表面(下面)に、複数の第2の電極3aを有する。第1の電極2aと第2の電極3aとが、はんだ部4Aにより電気的に接続されている。従って、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とが、はんだ部4Aにより電気的に接続されている。なお、接続部4において、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まったはんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)では、はんだ粒子は存在しない。はんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)では、はんだ部4Aと離れたはんだ粒子は存在しない。なお、少量であれば、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まったはんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)に、はんだ粒子が存在していてもよい。 The first connection target member 2 has a plurality of first electrodes 2a on the surface (upper surface). The second connection target member 3 has a plurality of second electrodes 3a on the surface (lower surface). The first electrode 2a and the second electrode 3a are electrically connected by the solder portion 4A. Therefore, the first connection target member 2 and the second connection target member 3 are electrically connected by the solder portion 4A. In the connection portion 4, no solder particles are present in a region (cured product portion 4B portion) different from the solder portion 4A gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a. In an area different from the solder part 4A (hardened product part 4B part), there are no solder particles separated from the solder part 4A. If the amount is small, solder particles may exist in a region (cured product portion 4B portion) different from the solder portion 4A gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a.
図1に示すように、接続構造体1では、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に、複数のはんだ粒子が集まり、複数のはんだ粒子が溶融した後、はんだ粒子の溶融物が電極の表面を濡れ拡がった後に固化して、はんだ部4Aが形成されている。このため、はんだ部4Aと第1の電極2a、並びにはんだ部4Aと第2の電極3aとの接続面積が大きくなる。すなわち、はんだ粒子を用いることにより、導電性の外表面がニッケル、金又は銅等の金属である導電性粒子を用いた場合と比較して、はんだ部4Aと第1の電極2a、並びにはんだ部4Aと第2の電極3aとの接触面積が大きくなる。このことによっても、接続構造体1における導通信頼性及び接続信頼性が高くなる。なお、導電材料にフラックスが含まれる場合に、フラックスは、一般に、加熱により次第に失活する。 As shown in FIG. 1, in the connection structure 1, a plurality of solder particles gather between the first electrode 2 a and the second electrode 3 a, and after the plurality of solder particles melt, After the electrode surface wets and spreads, it solidifies to form the solder portion 4A. For this reason, the connection area of 4 A of solder parts and the 1st electrode 2a, and 4 A of solder parts, and the 2nd electrode 3a becomes large. That is, by using the solder particles, the solder portion 4A, the first electrode 2a, and the solder portion are compared with the case where the conductive outer surface is made of a metal such as nickel, gold or copper. The contact area between 4A and the second electrode 3a increases. This also increases the conduction reliability and connection reliability in the connection structure 1. In addition, when a flux is contained in the conductive material, the flux is generally gradually deactivated by heating.
なお、図1に示す接続構造体1では、はんだ部4Aの全てが、第1,第2の電極2a,3a間の対向している領域に位置している。図3に示す変形例の接続構造体1Xは、接続部4Xのみが、図1に示す接続構造体1と異なる。接続部4Xは、はんだ部4XAと硬化物部4XBとを有する。接続構造体1Xのように、はんだ部4XAの多くが、第1,第2の電極2a,3aの対向している領域に位置しており、はんだ部4XAの一部が第1,第2の電極2a,3aの対向している領域から側方にはみ出していてもよい。第1,第2の電極2a,3aの対向している領域から側方にはみ出しているはんだ部4XAは、はんだ部4XAの一部であり、はんだ部4XAから離れたはんだ粒子ではない。なお、本実施形態では、はんだ部から離れたはんだ粒子の量を少なくすることができるが、はんだ部から離れたはんだ粒子が硬化物部中に存在していてもよい。 In addition, in the connection structure 1 shown in FIG. 1, all the solder parts 4A are located in the area | region which the 1st, 2nd electrodes 2a and 3a oppose. The connection structure 1X of the modification shown in FIG. 3 is different from the connection structure 1 shown in FIG. 1 only in the connection portion 4X. The connection part 4X has the solder part 4XA and the hardened | cured material part 4XB. As in the connection structure 1X, most of the solder portions 4XA are located in regions where the first and second electrodes 2a and 3a are opposed to each other, and a part of the solder portion 4XA is first and second. You may protrude to the side from the area | region which electrode 2a, 3a has opposed. The solder part 4XA protruding laterally from the region where the first and second electrodes 2a and 3a are opposed is a part of the solder part 4XA and is not a solder particle separated from the solder part 4XA. In this embodiment, the amount of solder particles separated from the solder portion can be reduced, but the solder particles separated from the solder portion may be present in the cured product portion.
はんだ粒子の使用量を少なくすれば、接続構造体1を得ることが容易になる。はんだ粒子の使用量を多くすれば、接続構造体1Xを得ることが容易になる。 If the amount of solder particles used is reduced, the connection structure 1 can be easily obtained. If the amount of the solder particles used is increased, it becomes easy to obtain the connection structure 1X.
接続構造体1,1Xでは、第1の電極2aと接続部4,4Xと第2の電極3aとの積層方向に第1の電極2aと第2の電極3aとの対向し合う部分をみたときに、第1の電極2aと第2の電極3aとの対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、接続部4,4X中のはんだ部4A,4XAが配置されていることが好ましい。接続部4,4X中のはんだ部4A,4XAが、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。 In connection structure 1, 1X, when the part which 1st electrode 2a and 2nd electrode 3a oppose in the lamination direction of 1st electrode 2a, connection part 4, 4X, and 2nd electrode 3a is seen In addition, it is preferable that the solder portions 4A and 4XA in the connection portions 4 and 4X are arranged in 50% or more of the area of 100% of the facing portion between the first electrode 2a and the second electrode 3a. . When the solder portions 4A and 4XA in the connection portions 4 and 4X satisfy the above-described preferable mode, the conduction reliability can be further improved.
上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の60%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることがより好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の70%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることがさらに好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の80%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが特に好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の90%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが最も好ましい。上記接続部中のはんだ部が、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。 When the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode and the second electrode It is preferable that the solder portion in the connecting portion is arranged in 50% or more of the area of 100% of the portion facing the two electrodes. When the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode and the second electrode It is more preferable that the solder portion in the connection portion is disposed in 60% or more of 100% of the area of the portion facing the two electrodes. When the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode and the second electrode More preferably, the solder portion in the connecting portion is arranged in 70% or more of the area of 100% of the portion facing the two electrodes. When the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode and the second electrode It is particularly preferable that the solder portion in the connecting portion is disposed in 80% or more of 100% of the area facing the two electrodes. When the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode and the second electrode It is most preferable that the solder portion in the connection portion is disposed in 90% or more of the area of 100% of the portion facing the two electrodes. When the solder part in the connection part satisfies the above-described preferable aspect, the conduction reliability can be further improved.
上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の60%以上が配置されていることが好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の70%以上が配置されていることがより好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の90%以上が配置されていることがさらに好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の95%以上が配置されていることが特に好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の99%以上が配置されていることが最も好ましい。上記接続部中のはんだ部が、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。 When the portion where the first electrode and the second electrode face each other in the direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode is seen, It is preferable that 60% or more of the solder portion in the connection portion is disposed in a portion where the electrode and the second electrode face each other. When the portion where the first electrode and the second electrode face each other in the direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode is seen, More preferably, 70% or more of the solder portion in the connection portion is disposed in a portion where the electrode and the second electrode face each other. When the portion where the first electrode and the second electrode face each other in the direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode is seen, More preferably, 90% or more of the solder portion in the connection portion is disposed in a portion where the electrode and the second electrode face each other. When the portion where the first electrode and the second electrode face each other in the direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode is seen, It is particularly preferable that 95% or more of the solder portion in the connection portion is disposed at a portion where the electrode and the second electrode face each other. When the portion where the first electrode and the second electrode face each other in the direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode is seen, It is most preferable that 99% or more of the solder portion in the connection portion is disposed in a portion where the electrode and the second electrode face each other. When the solder part in the connection part satisfies the above-described preferable aspect, the conduction reliability can be further improved.
次に、図2では、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体1を製造する方法の一例を説明する。 Next, FIG. 2 illustrates an example of a method for manufacturing the connection structure 1 using the conductive material according to the embodiment of the present invention.
先ず、第1の電極2aを表面(上面)に有する第1の接続対象部材2を用意する。次に、図2(a)に示すように、第1の接続対象部材2の表面上に、熱硬化性成分11Bと、複数の導電性粒子とを含む導電材料11を配置する(第1の工程)。用いた導電材料11は、熱硬化性成分11Bとして、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。用いた導電材料11では、上記導電性粒子は、はんだ粒子11Aと、はんだ粒子11Aの融点よりも高い融点を有するはんだ粒子11Cとを含む。 First, the 1st connection object member 2 which has the 1st electrode 2a on the surface (upper surface) is prepared. Next, as illustrated in FIG. 2A, the conductive material 11 including the thermosetting component 11 </ b> B and a plurality of conductive particles is disposed on the surface of the first connection target member 2 (the first connection target member 2). Process). The used conductive material 11 contains a thermosetting compound and a thermosetting agent as the thermosetting component 11B. In the conductive material 11 used, the conductive particles include solder particles 11A and solder particles 11C having a melting point higher than that of the solder particles 11A.
第1の接続対象部材2の第1の電極2aが設けられた表面上に、導電材料11を配置する。導電材料11の配置の後に、はんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cは、第1の電極2a(ライン)上と、第1の電極2aが形成されていない領域(スペース)上との双方に配置されている。 The conductive material 11 is disposed on the surface of the first connection target member 2 on which the first electrode 2a is provided. After the arrangement of the conductive material 11, the solder particles 11A and the solder particles 11C are arranged both on the first electrode 2a (line) and on the region (space) where the first electrode 2a is not formed. Yes.
導電材料11の配置方法としては、特に限定されないが、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷、及びインクジェット装置による吐出等が挙げられる。 The arrangement method of the conductive material 11 is not particularly limited, and examples thereof include application using a dispenser, screen printing, and ejection using an inkjet apparatus.
また、第2の電極3aを表面(下面)に有する第2の接続対象部材3を用意する。次に、図2(b)に示すように、第1の接続対象部材2の表面上の導電材料11において、導電材料11の第1の接続対象部材2側とは反対側の表面上に、第2の接続対象部材3を配置する(第2の工程)。導電材料11の表面上に、第2の電極3a側から、第2の接続対象部材3を配置する。このとき、第1の電極2aと第2の電極3aとを対向させる。 Moreover, the 2nd connection object member 3 which has the 2nd electrode 3a on the surface (lower surface) is prepared. Next, as shown in FIG. 2B, in the conductive material 11 on the surface of the first connection target member 2, on the surface opposite to the first connection target member 2 side of the conductive material 11, The 2nd connection object member 3 is arrange | positioned (2nd process). On the surface of the conductive material 11, the second connection target member 3 is disposed from the second electrode 3a side. At this time, the first electrode 2a and the second electrode 3a are opposed to each other.
次に、はんだ粒子11Aの融点以上に導電材料11を加熱する(第3の工程)。好ましくは、熱硬化性成分11B(熱硬化性化合物)の硬化温度以上に導電材料11を加熱する。この加熱時には、電極が形成されていない領域に存在していたはんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cは、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まる(自己凝集効果)。導電フィルムではなく、導電ペーストを用いた場合には、はんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間により一層効果的に集まる。また、はんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cは溶融し、互いに接合する。また、熱硬化性成分11Bは熱硬化する。この結果、図2(c)に示すように、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とを接続している接続部4が、導電材料11により形成される。導電材料11により接続部4が形成され、複数のはんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cが接合することによってはんだ部4Aが形成され、熱硬化性成分11Bが熱硬化することによって硬化物部4Bが形成される。はんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cが十分に移動すれば、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に位置していないはんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cの移動が開始してから、第1の電極2aと第2の電極3aとの間にはんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cの移動が完了するまでに、温度を一定に保持しなくてもよい。 Next, the conductive material 11 is heated above the melting point of the solder particles 11A (third step). Preferably, the conductive material 11 is heated above the curing temperature of the thermosetting component 11B (thermosetting compound). At the time of this heating, the solder particles 11A and the solder particles 11C that existed in the region where the electrodes are not formed gather between the first electrode 2a and the second electrode 3a (self-aggregation effect). When the conductive paste is used instead of the conductive film, the solder particles 11A and the solder particles 11C are more effectively collected between the first electrode 2a and the second electrode 3a. Also, the solder particles 11A and the solder particles 11C are melted and joined to each other. Further, the thermosetting component 11B is thermoset. As a result, as shown in FIG. 2C, the connection portion 4 that connects the first connection target member 2 and the second connection target member 3 is formed of the conductive material 11. The connection part 4 is formed by the conductive material 11, the solder part 4A is formed by joining the plurality of solder particles 11A and the solder particles 11C, and the cured part 4B is formed by thermosetting the thermosetting component 11B. The If the solder particles 11A and the solder particles 11C are sufficiently moved, the movement of the solder particles 11A and the solder particles 11C that are not positioned between the first electrode 2a and the second electrode 3a is started. The temperature may not be kept constant until the movement of the solder particles 11A and the solder particles 11C is completed between the second electrode 3a and the second electrode 3a.
本実施形態では、上記第2の工程及び上記第3の工程において、加圧を行わない方が好ましい。この場合には、導電材料11には、第2の接続対象部材3の重量が加わる。このため、接続部4の形成時に、はんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間により一層効果的に集まる。なお、上記第2の工程及び上記第3の工程の内の少なくとも一方において、加圧を行えば、はんだ粒子11A及びはんだ粒子11Cが第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まろうとする作用が阻害される傾向が高くなる。 In the present embodiment, it is preferable that no pressure is applied in the second step and the third step. In this case, the weight of the second connection target member 3 is added to the conductive material 11. For this reason, when the connection part 4 is formed, the solder particles 11A and the solder particles 11C are more effectively collected between the first electrode 2a and the second electrode 3a. If at least one of the second process and the third process is pressurized, the solder particles 11A and the solder particles 11C are collected between the first electrode 2a and the second electrode 3a. There is a higher tendency for the action to be blocked to be inhibited.
また、本実施形態では、加圧を行っていないため、第1の電極2aと第2の電極3aとのアライメントがずれた状態で、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とが重ね合わされた場合でも、そのずれを補正して、第1の電極2aと第2の電極3aとを接続させることができる(セルフアライメント効果)。これは、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に自己凝集している溶融したはんだが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間のはんだと導電材料のその他の成分とが接する面積が最小となる方がエネルギー的に安定になるため、その最小の面積となる接続構造であるアライメントのあった接続構造にする力が働くためである。この際、導電材料が硬化していないこと、及び、その温度、時間にて、導電材料のはんだ粒子以外の成分の粘度が十分低いことが望ましい。 Moreover, in this embodiment, since pressurization is not performed, the first connection target member 2 and the second connection target member 3 are in a state where the alignment between the first electrode 2a and the second electrode 3a is shifted. Can be corrected, the first electrode 2a and the second electrode 3a can be connected (self-alignment effect). This is because the molten solder self-aggregating between the first electrode 2a and the second electrode 3a is different from the solder between the first electrode 2a and the second electrode 3a and other conductive materials. This is because, when the area in contact with the component is minimized, the energy becomes more stable, and thus the force for forming the aligned connection structure, which is the connection structure having the minimum area, acts. At this time, it is desirable that the conductive material is not cured and that the viscosity of components other than the solder particles of the conductive material is sufficiently low at that temperature and time.
はんだ粒子の融点での導電材料の粘度は、好ましくは50Pa・s以下、より好ましくは10Pa・s以下、さらに好ましくは1Pa・s以下であり、好ましくは0.1Pa・s以上、より好ましくは0.2Pa・s以上である。上記粘度が、上記上限以下であれば、電極上にはんだを効率的に凝集させることができる。上記粘度が、上記下限以上であれば、接続部でのボイドを抑制し、接続部以外への導電材料のはみだしを抑制することができる。 The viscosity of the conductive material at the melting point of the solder particles is preferably 50 Pa · s or less, more preferably 10 Pa · s or less, still more preferably 1 Pa · s or less, preferably 0.1 Pa · s or more, more preferably 0. .2 Pa · s or more. If the said viscosity is below the said upper limit, a solder can be efficiently aggregated on an electrode. If the said viscosity is more than the said minimum, the void in a connection part can be suppressed and the protrusion of the electrically-conductive material other than a connection part can be suppressed.
上記はんだ粒子の融点での導電材料の粘度は、STRESSTECH(REOLOGICA社製)等を用いて、歪制御1rad、周波数1Hz、昇温速度20℃/分、測定温度範囲25℃〜200℃(但し、はんだ粒子の融点が200℃を超える場合には温度上限をはんだ粒子の融点とする)の条件で測定可能である。測定結果から、はんだ粒子の融点(℃)での粘度が評価される。 The viscosity of the conductive material at the melting point of the solder particles is as follows: STRESSTECH (manufactured by REOLOGICA), etc., strain control 1 rad, frequency 1 Hz, heating rate 20 ° C./min, measurement temperature range 25 ° C. to 200 ° C. (however, When the melting point of the solder particles exceeds 200 ° C., the upper limit of the temperature is taken as the melting point of the solder particles). From the measurement results, the viscosity of the solder particles at the melting point (° C.) is evaluated.
このようにして、図1に示す接続構造体1が得られる。なお、上記第2の工程と上記第3の工程とは連続して行われてもよい。また、上記第2の工程を行った後に、得られる第1の接続対象部材2と導電材料11と第2の接続対象部材3との積層体を、加熱部に移動させて、上記第3の工程を行ってもよい。上記加熱を行うために、加熱部材上に上記積層体を配置してもよく、加熱された空間内に上記積層体を配置してもよい。 In this way, the connection structure 1 shown in FIG. 1 is obtained. The second step and the third step may be performed continuously. Moreover, after performing the said 2nd process, the laminated body of the 1st connection object member 2, the electrically-conductive material 11, and the 2nd connection object member 3 which are obtained is moved to a heating part, and the said 3rd connection object is carried out. You may perform a process. In order to perform the heating, the laminate may be disposed on a heating member, or the laminate may be disposed in a heated space.
上記第3の工程における上記加熱温度は、好ましくは140℃以上、より好ましくは160℃以上であり、好ましくは450℃以下、より好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下である。 The heating temperature in the third step is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, and even more preferably 200 ° C. or lower.
上記第3の工程における加熱方法としては、はんだ粒子の融点以上及び熱硬化性成分の硬化温度以上に、接続構造体全体を、リフロー炉を用いて又はオーブンを用いて加熱する方法や、接続構造体の接続部のみを局所的に加熱する方法が挙げられる。 As the heating method in the third step, a method of heating the entire connection structure using a reflow furnace or an oven above the melting point of the solder particles and the curing temperature of the thermosetting component, or a connection structure The method of heating only the connection part of a body locally is mentioned.
局所的に加熱する方法に用いる器具としては、ホットプレート、熱風を付与するヒートガン、はんだゴテ、及び赤外線ヒーター等が挙げられる。 As a tool used for the method of heating locally, a hot plate, a heat gun for applying hot air, a soldering iron, an infrared heater, and the like can be given.
また、ホットプレートにて局所的に加熱する際、接続部直下は、熱伝導性の高い金属にて、その他の加熱することが好ましくない個所は、フッ素樹脂等の熱伝導性の低い材質にて、ホットプレート上面を形成することが好ましい。 In addition, when heating locally with a hot plate, the metal directly under the connection is made of a metal with high thermal conductivity, and other places where heating is not preferred are made of a material with low thermal conductivity such as a fluororesin. The upper surface of the hot plate is preferably formed.
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、半導体パッケージ、LEDチップ、LEDパッケージ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びに樹脂フィルム、プリント基板、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル、リジッドフレキシブル基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板等の電子部品等が挙げられる。上記第1,第2の接続対象部材は、電子部品であることが好ましい。 The said 1st, 2nd connection object member is not specifically limited. Specifically as said 1st, 2nd connection object member, electronic components, such as a semiconductor chip, a semiconductor package, LED chip, LED package, a capacitor | condenser, a diode, and a resin film, a printed circuit board, a flexible printed circuit board, flexible Examples thereof include electronic components such as circuit boards such as flat cables, rigid flexible boards, glass epoxy boards, and glass boards. The first and second connection target members are preferably electronic components.
上記第1の接続対象部材及び上記第2の接続対象部材の内の少なくとも一方が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。上記第2の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板は、柔軟性が高く、比較的軽量であるという性質を有する。このような接続対象部材の接続に導電フィルムを用いた場合には、はんだが電極上に集まりにくい傾向がある。これに対して、導電ペーストを用いることで、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いたとしても、はんだを電極上に効率的に集めることで、電極間の導通信頼性を十分に高めることができる。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いる場合に、半導体チップ等の他の接続対象部材を用いた場合と比べて、加圧を行わないことによる電極間の導通信頼性の向上効果がより一層効果的に得られる。 It is preferable that at least one of the first connection target member and the second connection target member is a resin film, a flexible printed board, a flexible flat cable, or a rigid flexible board. The second connection target member is preferably a resin film, a flexible printed board, a flexible flat cable, or a rigid flexible board. Resin films, flexible printed boards, flexible flat cables, and rigid flexible boards have the property of being highly flexible and relatively lightweight. When a conductive film is used for connection of such a connection object member, there exists a tendency for a solder not to gather on an electrode. On the other hand, by using a conductive paste, even if a resin film, a flexible printed circuit board, a flexible flat cable, or a rigid flexible circuit board is used, the conductive reliability between the electrodes can be efficiently collected by collecting the solder on the electrodes. Can be increased sufficiently. When using a resin film, a flexible printed circuit board, a flexible flat cable, or a rigid flexible circuit board, compared to the case of using other connection target members such as a semiconductor chip, the conduction reliability between the electrodes by not applying pressure is improved. The improvement effect can be obtained more effectively.
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、銀電極、SUS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、銀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、銀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, a silver electrode, a SUS 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, a silver 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, a silver 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.
本発明に係る接続構造体では、上記第1の電極及び上記第2の電極は、エリアアレイ又はペリフェラルにて配置されていることが好ましい。上記第1の電極及び上記第2の電極が、エリアアレイ又はペリフェラルにて配置されている場合において、本発明の効果がより一層効果的に発揮される。上記エリアアレイとは、接続対象部材の電極が配置されている面にて、格子状に電極が配置されている構造のことである。上記ペリフェラルとは、接続対象部材の外周部に電極が配置されている構造のことである。電極が櫛型に並んでいる構造の場合は、櫛に垂直な方向に沿ってはんだが凝集すればよいのに対して、上記エリアアレイ又はペリフェラル構造では電極が配置されている面において、全面にて均一にはんだが凝集する必要がある。そのため、従来の方法では、はんだ量が不均一になりやすいのに対して、本発明の方法では、本発明の効果がより一層効果的に発揮される。 In the connection structure according to the present invention, it is preferable that the first electrode and the second electrode are arranged in an area array or a peripheral. In the case where the first electrode and the second electrode are arranged in an area array or a peripheral, the effect of the present invention is more effectively exhibited. The area array is a structure in which electrodes are arranged in a grid pattern on the surface on which the electrodes of the connection target members are arranged. The peripheral is a structure in which electrodes are arranged on the outer periphery of a connection target member. In the case of a structure in which the electrodes are arranged in a comb shape, the solder may be aggregated along the direction perpendicular to the comb, whereas in the area array or the peripheral structure, the electrode is disposed on the entire surface. It is necessary that the solder agglomerates uniformly. Therefore, in the conventional method, the amount of solder tends to be non-uniform, whereas in the method of the present invention, the effect of the present invention is more effectively exhibited.
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.
熱硬化性成分(熱硬化性化合物):
熱硬化性化合物1:ビスフェノールF型エポキシ化合物、新日鉄住金化学社製「YDF−8170C」
熱硬化性化合物2:ビスフェノールA型エポキシ化合物、新日鉄住金化学社製「YD−8125」
熱硬化性化合物3:フェノールノボラック型エポキシ化合物、DOW社製「DEN431」
熱硬化性化合物4:脂肪族エポキシ化合物、共栄社化学社製「エポライト1600」
熱硬化性化合物5:イソシアヌル骨格含有エポキシ化合物、日産化学社製「TEPIC−SP」
Thermosetting component (thermosetting compound):
Thermosetting compound 1: Bisphenol F type epoxy compound, “YDF-8170C” manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
Thermosetting compound 2: bisphenol A type epoxy compound, “YD-8125” manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
Thermosetting compound 3: phenol novolac type epoxy compound, “DEN431” manufactured by DOW
Thermosetting compound 4: Aliphatic epoxy compound, “Epolite 1600” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
Thermosetting compound 5: epoxy compound containing isocyanuric skeleton, “TEPIC-SP” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.
熱硬化性成分(熱硬化剤):
熱硬化剤1:酸無水物硬化剤、新日本理化社製「リカシッドMH」
熱硬化剤2:酸無水物硬化剤、新日本理化社製「リカシッドTH」
Thermosetting component (thermosetting agent):
Thermosetting agent 1: Acid anhydride curing agent, “Ricacid MH” manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.
Thermosetting agent 2: Acid anhydride curing agent, “Ricacid TH” manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.
熱硬化性成分(硬化促進剤):
硬化促進剤1:有機ホスホニウム塩、日本化学工業社製「PX−4MP」
フラックス:
フラックス1:「グルタル酸ベンジルアミン塩」、融点108℃
フラックス1の作製方法:
ガラスビンに、反応溶媒である水24gと、グルタル酸(和光純薬工業社製)13.212gとを入れ、室温で均一になるまで溶解させた。その後、ベンジルアミン(和光純薬工業社製)10.715gを入れて、約5分間撹拌し、混合液を得た。得られた混合液を5〜10℃の冷蔵庫に入れて、一晩放置した。析出した結晶をろ過により分取し、水で洗浄し、真空乾燥し、フラックス1を得た。
Thermosetting component (curing accelerator):
Curing accelerator 1: Organic phosphonium salt, “PX-4MP” manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.
flux:
Flux 1: “Benzylamine glutarate”, melting point 108 ° C.
Preparation method of flux 1:
In a glass bottle, 24 g of water as a reaction solvent and 13.212 g of glutaric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added and dissolved until uniform at room temperature. Thereafter, 10.715 g of benzylamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and stirred for about 5 minutes to obtain a mixed solution. The obtained mixed solution was put in a refrigerator at 5 to 10 ° C. and left overnight. The precipitated crystals were collected by filtration, washed with water, and vacuum-dried to obtain flux 1.
導電性粒子(はんだ粒子、はんだ粒子以外の導電性粒子(導電性粒子X)):
はんだ粒子1:SnBiはんだ粒子、融点138℃、三井金属社製「Sn42Bi58」を選別したはんだ粒子、平均粒子径:30μm
はんだ粒子2:SnBiはんだ粒子、融点138℃、三井金属社製「Sn42Bi58」を選別したはんだ粒子、平均粒子径:10μm
はんだ粒子3:SnBiはんだ粒子、融点138℃、三井金属社製「Sn42Bi58」を選別したはんだ粒子、平均粒子径:5μm
はんだ粒子4:SnBiはんだ粒子、融点138℃、三井金属社製「Sn42Bi58」を選別したはんだ粒子、平均粒子径:2μm
はんだ粒子5:SnAgCuはんだ粒子、三井金属鉱業社製「SnAg3Cu0.5」、平均粒子径:30μm、融点:217℃
はんだ粒子6:SnAgCuはんだ粒子、三井金属鉱業社製「SnAg3Cu0.5」、平均粒子径:10μm、融点:217℃
はんだ粒子7:SnAgCuはんだ粒子、三井金属鉱業社製「SnAg3Cu0.5」、平均粒子径:5μm、融点:217℃
はんだ粒子8:SnAgCuはんだ粒子、三井金属鉱業社製「SnAg3Cu0.5」、平均粒子径:2μm、融点:217℃
導電性粒子X1:Agコート銅粉、三井金属社製「10%Ag/08K2」、平均粒子径:10μm
Conductive particles (solder particles, conductive particles other than solder particles (conductive particles X)):
Solder particles 1: SnBi solder particles, melting point 138 ° C., solder particles selected from Mitsui Kinzoku “Sn42Bi58”, average particle diameter: 30 μm
Solder particles 2: SnBi solder particles, melting point 138 ° C., solder particles selected from Mitsui Kinzoku “Sn42Bi58”, average particle diameter: 10 μm
Solder particles 3: SnBi solder particles, melting point 138 ° C., solder particles selected from Mitsui Kinzoku “Sn42Bi58”, average particle diameter: 5 μm
Solder particles 4: SnBi solder particles, melting point 138 ° C., solder particles selected from Mitsui Kinzoku Co., Ltd. “Sn42Bi58”, average particle diameter: 2 μm
Solder particles 5: SnAgCu solder particles, “SnAg3Cu0.5” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., average particle size: 30 μm, melting point: 217 ° C.
Solder particles 6: SnAgCu solder particles, “SnAg3Cu0.5” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., average particle size: 10 μm, melting point: 217 ° C.
Solder particles 7: SnAgCu solder particles, “SnAg3Cu0.5” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., average particle size: 5 μm, melting point: 217 ° C.
Solder particles 8: SnAgCu solder particles, “SnAg3Cu0.5” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., average particle size: 2 μm, melting point: 217 ° C.
Conductive particles X1: Ag-coated copper powder, “10% Ag / 08K2” manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd., average particle size: 10 μm
(実施例1〜26及び比較例1)
(1)導電材料(異方性導電ペースト)の作製
下記の表1,2に示す成分を下記の表1,2に示す配合量で配合して、導電材料(異方性導電ペースト)を得た。
(Examples 1 to 26 and Comparative Example 1)
(1) Preparation of conductive material (anisotropic conductive paste) The components shown in the following Tables 1 and 2 are blended in the blending amounts shown in Tables 1 and 2 to obtain a conductive material (anisotropic conductive paste). It was.
(2)接続構造体の作製
第1の接続対象部材として、L/S=50μm/50μmの銅電極(電極長さ:3mm、電極厚み:12μm)を表面に有するガラスエポキシ基板(材質:FR−4、厚み:0.6mm)を用意した。
(2) Production of connection structure As a first connection target member, a glass epoxy substrate (material: FR−) having a copper electrode (electrode length: 3 mm, electrode thickness: 12 μm) of L / S = 50 μm / 50 μm on the surface. 4, thickness: 0.6 mm).
第2の接続対象部材として、L/S=50μm/50μmの銅電極(電極長さ:3mm、電極厚み:12μm)を表面に有するフレキシブルプリント基板(材質:ポリイミド、厚み:0.1mm)を用意した。 As a second connection target member, a flexible printed circuit board (material: polyimide, thickness: 0.1 mm) having a copper electrode (electrode length: 3 mm, electrode thickness: 12 μm) of L / S = 50 μm / 50 μm is prepared. did.
上記ガラスエポキシ基板の上面に、作製直後の導電材料(異方性導電ペースト)を厚さ100μmとなるように塗工し、導電材料(異方性導電ペースト)層を形成した。次に、導電材料(異方性導電ペースト)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。導電材料(異方性導電ペースト)層には、上記フレキシブルプリント基板の重量は加わる。その状態から、導電材料(異方性導電ペースト)層の温度が、昇温開始から5秒後にはんだ粒子の融点となるように加熱した。さらに、昇温開始から15秒後に、導電材料(異方性導電ペースト)層の温度が160℃となるように加熱し、導電材料(異方性導電ペースト)層を硬化させ、接続構造体を得た。加熱時には、加圧を行わなかった。 A conductive material (anisotropic conductive paste) immediately after fabrication was applied to the upper surface of the glass epoxy substrate so as to have a thickness of 100 μm, thereby forming a conductive material (anisotropic conductive paste) layer. Next, a flexible printed circuit board was laminated on the upper surface of the conductive material (anisotropic conductive paste) layer so that the electrodes face each other. The weight of the flexible printed circuit board is added to the conductive material (anisotropic conductive paste) layer. From this state, the conductive material (anisotropic conductive paste) layer was heated so that the temperature of the conductive material (anisotropic conductive paste) layer became the melting point of the solder particles 5 seconds after the start of temperature increase. Further, after 15 seconds from the start of temperature increase, the conductive material (anisotropic conductive paste) layer is heated to a temperature of 160 ° C. to cure the conductive material (anisotropic conductive paste) layer. Obtained. No pressure was applied during heating.
(評価)
(1)導電材料の25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間
導電材料の25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間を、はんだぬれ性テスターを用いて、以下のようにして測定した。はんだぬれ性テスターとしては、マルコム社製「ぬれ性テスター(SP2)」を用いた。
(Evaluation)
(1) Wetting time when the conductive material is heated from 25 ° C. to 160 ° C. at 1.0 ° C./sec. Wetting time when the conductive material is heated from 25 ° C. to 160 ° C. at 1.0 ° C./sec. The time was measured using a solder wettability tester as follows. As the solder wettability tester, “Wettability tester (SP2)” manufactured by Malcolm Co. was used.
(導電材料の25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間の測定方法)
導電材料のぬれ上がり時間はメニスコグラフ法によって測定した。ぬれ性テスターのステージ上に、得られた導電材料を供給(直径8mm、厚み0.3μm)後、室温で試験片(3mm×10mm×0.3mm)を下降させ、導電材料中に浸漬させた。浸漬後、1℃/秒の昇温速度でステージを加熱した。ステージが160℃に到達後、3秒間保持した。測定終了後、ぬれが開始する時間と最大ぬれ力の2/3倍に到達した時間の差から、ぬれ上がり時間を算出した。得られたグラフについて、ぬれ力を示す曲線のベースラインを延長した直線を引いた。該直線と、ぬれ力を示す曲線との最初の交点における時間を、ぬれが開始する時間として算出した。得られたグラフについて、ぬれ力が平衡に達したときのぬれ力の最大値を最大ぬれ力とした。得られたグラフにおける最大ぬれ力の2/3倍であり、かつ、上記のベースラインを延長した直線に平行な直線を引いた。該直線と、最大ぬれ力に至るまでのぬれ力を示す曲線との最後の交点における時間を、最大ぬれ力の2/3倍に到達した時間として算出した。なお、ぬれ力を示す曲線において、ぬれ力が平衡に達する前に出現するピークは、ノイズピークとして処理した。ぬれ力を示す曲線にノイズピークが出現した場合は、ノイズピークを考慮せずに、最大ぬれ力を算出した。
(Measurement method of wetting time when conductive material is heated from 25 ° C to 160 ° C at 1.0 ° C / second)
The wetting time of the conductive material was measured by the meniscograph method. After supplying the obtained conductive material on the stage of the wettability tester (diameter 8 mm, thickness 0.3 μm), the test piece (3 mm × 10 mm × 0.3 mm) was lowered at room temperature and immersed in the conductive material. . After the immersion, the stage was heated at a heating rate of 1 ° C./second. After the stage reached 160 ° C., it was held for 3 seconds. After completion of the measurement, the wetting time was calculated from the difference between the time when wetting started and the time when it reached 2/3 times the maximum wetting force. About the obtained graph, the straight line which extended the base line of the curve which shows a wetting force was drawn. The time at the first intersection of the straight line and the curve indicating the wetting force was calculated as the time when wetting started. For the obtained graph, the maximum wetting force when the wetting force reached equilibrium was defined as the maximum wetting force. A straight line which is 2/3 times the maximum wetting force in the obtained graph and which is parallel to the straight line obtained by extending the base line was drawn. The time at the last intersection of the straight line and the curve showing the wetting force up to the maximum wetting force was calculated as the time when it reached 2/3 times the maximum wetting force. In the curve indicating the wetting force, the peak that appears before the wetting force reaches equilibrium was treated as a noise peak. When a noise peak appeared on the curve indicating the wetting force, the maximum wetting force was calculated without considering the noise peak.
(2)導電材料の160℃でのぬれ力
導電材料の160℃でのぬれ力を、はんだぬれ性テスターを用いて、以下のようにして測定した。はんだぬれ性テスターとしては、マルコム社製「ぬれ性テスター(SP2)」を用いた。
(2) Wetting force of the conductive material at 160 ° C. The wetting force of the conductive material at 160 ° C. was measured using a solder wettability tester as follows. As the solder wettability tester, “Wettability tester (SP2)” manufactured by Malcolm Co. was used.
(導電材料の160℃でのぬれ力の測定方法)
導電材料のぬれ上がり時間はメニスコグラフ法によって測定した。ぬれ性テスターのステージ上に、得られた導電材料を供給(直径8mm、厚み0.3μm)後、室温で試験片(3mm×10mm×0.3mm)を下降させ、導電材料中に浸漬させた。浸漬後、1℃/秒の昇温速度でステージを加熱した。ステージが160℃に到達後、3秒間保持した。測定終了後、得られたグラフにおける最大ぬれ力を、160℃でのぬれ力として算出した。
(Measurement method of wetting force of conductive material at 160 ° C)
The wetting time of the conductive material was measured by the meniscograph method. After supplying the obtained conductive material on the stage of the wettability tester (diameter 8 mm, thickness 0.3 μm), the test piece (3 mm × 10 mm × 0.3 mm) was lowered at room temperature and immersed in the conductive material. . After the immersion, the stage was heated at a heating rate of 1 ° C./second. After the stage reached 160 ° C., it was held for 3 seconds. After the measurement, the maximum wetting force in the obtained graph was calculated as the wetting force at 160 ° C.
(3)電極上のはんだの配置精度
得られた接続構造体おいて、第1の電極と接続部と第2の電極との積層方向に第1の電極と第2の電極との対向し合う部分をみたときに、第1の電極と第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の、接続部中のはんだ部が配置されている面積の割合Xを評価した。電極上のはんだの配置精度を以下の基準で判定した。
(3) Solder placement accuracy on the electrode In the obtained connection structure, the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode. When the portion was viewed, the ratio X of the area where the solder portion in the connection portion was arranged in the area of 100% of the portion where the first electrode and the second electrode face each other was evaluated. The placement accuracy of the solder on the electrode was determined according to the following criteria.
[電極上のはんだの配置精度の判定基準]
○○○:割合Xが90%以上
○○:割合Xが80%以上、90%未満
○:割合Xが70%以上、80%未満
×:割合Xが70%未満
[Criteria for solder placement accuracy on electrodes]
○○○: Ratio X is 90% or more ○○: Ratio X is 80% or more and less than 90% ○: Ratio X is 70% or more and less than 80% ×: Ratio X is less than 70%
結果を下記の表1,2に示す。 The results are shown in Tables 1 and 2 below.
樹脂フィルム、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板を用いた場合でも、同様の傾向が見られた。 The same tendency was observed even when using a resin film, a flexible flat cable, and a rigid flexible substrate.
1,1X…接続構造体
2…第1の接続対象部材
2a…第1の電極
3…第2の接続対象部材
3a…第2の電極
4,4X…接続部
4A,4XA…はんだ部
4B,4XB…硬化物部
11…導電材料
11A、11C…はんだ粒子
11B…熱硬化性成分
21…導電性粒子
31…導電性粒子
32…基材粒子
33…導電部
33A…第2の導電部
33B…第1の導電部
41…導電性粒子
42…導電部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1X ... Connection structure 2 ... 1st connection object member 2a ... 1st electrode 3 ... 2nd connection object member 3a ... 2nd electrode 4, 4X ... Connection part 4A, 4XA ... Solder part 4B, 4XB ... cured material part 11 ... conductive material 11A, 11C ... solder particle 11B ... thermosetting component 21 ... conductive particle 31 ... conductive particle 32 ... base particle 33 ... conductive part 33A ... second conductive part 33B ... first Conductive part 41 ... conductive particles 42 ... conductive part
Claims (12)
前記導電性粒子が、はんだ粒子を含み、
25℃から160℃まで1.0℃/秒で昇温した際のぬれ上がり時間が、3秒以上25秒以下である、導電材料。 Including a thermosetting component and a plurality of conductive particles;
The conductive particles include solder particles;
A conductive material having a wetting time of 3 seconds to 25 seconds when heated from 25 ° C. to 160 ° C. at a rate of 1.0 ° C./second.
第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
前記第1の接続対象部材と、前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部の材料が、請求項1〜8のいずれか1項に記載の導電材料であり、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記接続部中のはんだ部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 on its surface;
A second connection target member having a second electrode on its surface;
A connecting portion connecting the first connection target member and the second connection target member;
The material of the connection part is the conductive material according to any one of claims 1 to 8,
A connection structure in which the first electrode and the second electrode are electrically connected by a solder portion in the connection portion.
前記導電材料の前記第1の接続対象部材側とは反対の表面上に、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材を、前記第1の電極と前記第2の電極とが対向するように配置する工程と、
前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第1の電極と前記第2の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法。 Using the conductive material according to claim 1, disposing the conductive material on the surface of the first connection target member having the first electrode on the surface;
On the surface opposite to the first connection target member side of the conductive material, the second connection target member having the second electrode on the surface is opposed to the first electrode and the second electrode. A step of arranging to
By heating the conductive material to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder particles, a connection part connecting the first connection target member and the second connection target member is formed of the conductive material, and The manufacturing method of a connection structure provided with the process of electrically connecting a said 1st electrode and a said 2nd electrode with the solder part in the said connection part.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018064764 | 2018-03-29 | ||
JP2018064764 | 2018-03-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019175844A true JP2019175844A (en) | 2019-10-10 |
Family
ID=68167720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019046986A Pending JP2019175844A (en) | 2018-03-29 | 2019-03-14 | Conductive material, connection structure and method for producing connection structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019175844A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021060459A1 (en) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 日精エー・エス・ビー機械株式会社 | Method for producing delamination container and apparatus for producing delamination container |
-
2019
- 2019-03-14 JP JP2019046986A patent/JP2019175844A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021060459A1 (en) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 日精エー・エス・ビー機械株式会社 | Method for producing delamination container and apparatus for producing delamination container |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6114627B2 (en) | Conductive material, connection structure, and manufacturing method of connection structure | |
JP2014017248A (en) | Conductive material, production method of conductive material, and connection structure | |
JP7356217B2 (en) | Conductive material, connected structure, and method for manufacturing connected structure | |
JP7280864B2 (en) | Conductive materials and connecting structures | |
JP6600234B2 (en) | Conductive material and connection structure | |
JP2016126878A (en) | Conductive paste, connection structure and method for producing connection structure | |
JP2016004971A (en) | Connection structure and manufacturing method for the same | |
JP6974137B2 (en) | Conductive material, connection structure and method for manufacturing the connection structure | |
JP2023138947A (en) | Conductive material, connection structure and method for producing connection structure | |
JP2021028895A (en) | Conductive material, connection structure and production method of connection structure | |
JP2019140101A (en) | Conductive material, connection structure and method for producing connection structure | |
JP2019131634A (en) | Curable material, connection structure and method for producing connection structure | |
JP2019175844A (en) | Conductive material, connection structure and method for producing connection structure | |
JP2014026963A (en) | Method for manufacturing connection structure | |
JP6329014B2 (en) | Connection structure and method for manufacturing connection structure | |
JP7352353B2 (en) | Conductive materials and connected structures | |
JP2019212467A (en) | Conductive material, connection structure, and method for manufacturing connection structure | |
WO2019203053A1 (en) | Electroconductive material, connection structure, and method for manufacturing connection structure | |
JP7377007B2 (en) | Conductive material, connected structure, and method for manufacturing connected structure | |
JP2019099610A (en) | Production method of connection structure, conductive material and connection structure | |
JP7425561B2 (en) | Conductive material, connected structure, and method for manufacturing connected structure | |
JP7417396B2 (en) | Conductive material, connected structure, and method for manufacturing connected structure | |
JP7372745B2 (en) | Conductive material, connected structure, and method for manufacturing connected structure | |
JP2019204784A (en) | Conductive material, connection structure and method for producing connection structure | |
JP2020170592A (en) | Conductive material and connection structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221018 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221213 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230404 |