JP2021103608A - Anisotropic conductive adhesive - Google Patents

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Abstract

To provide an anisotropic conductive adhesive which can obtain excellent connection reliability and heat dissipation even for aluminum wiring.SOLUTION: An anisotropic conductive adhesive has a base material composed of a resin and a conductive layer arranged on a surface of the base material, and contains conductive particles having a K value in 30% compressive deformation of 50-400Kgf/mm2 and a recovery rate in 30% compressive deformation of 16-48%, solder particles, conductive particles, and a binder dispersing the solder particles. Thereby, excellent connection reliability and heat dissipation even for aluminum wiring can be obtained.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、導電性粒子が分散された異方性導電接着剤に関し、特に、LED(Light Emitting Diode)、ドライバーIC(Integrated Circuit)等のチップ(素子)を実装するための異方性導電接着剤に関する。 The present invention relates to an anisotropic conductive adhesive in which conductive particles are dispersed, and more particularly, anisotropic conductive adhesive for mounting a chip (element) such as an LED (Light Emitting Diode) or a driver IC (Integrated Circuit). Regarding agents.

昨今、LED製品は、世界的に爆発的に普及し、低コスト化が望まれている。低コスト化の方法としては、例えば、アルミニウム等の安価な金属による配線を有する樹脂製基板とし、基板材料の低コスト化を図ったり、製造工程数を削減して製造時間を短縮したりし、生産効率を向上させる方法が考えられる。 In recent years, LED products have become explosively widespread worldwide, and cost reduction is desired. As a method of cost reduction, for example, a resin substrate having wiring made of an inexpensive metal such as aluminum is used to reduce the cost of the substrate material, or the number of manufacturing processes is reduced to shorten the manufacturing time. A method for improving production efficiency can be considered.

LED等のチップ部品を回路基板に実装する手法としては、工ポキシ系接着剤に導電性粒子を分散させ、フィルム状に成形した異方性導電フィルムを使用し、フリップチップ実装する方法が広く採用されている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、特許文献1に記載の接着剤は、安価であるアルミニウム等の難接着金属に対しては、接着力が十分ではない。 As a method of mounting chip components such as LEDs on a circuit board, a method of flip-chip mounting using an anisotropic conductive film formed by dispersing conductive particles in a work-type adhesive and forming a film is widely adopted. (See, for example, Patent Document 1). However, the adhesive described in Patent Document 1 does not have sufficient adhesive strength with respect to inexpensive difficult-to-adhere metals such as aluminum.

金属に対して優れた接着性を発揮する接着剤として、シクロオレフィンをペースとする接着剤が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかし、ジシクロペンタジエン等のシクロオレフィンをベースとする接着剤は、オレフィンのエネルギー吸収による変色が大きく、経時変化により光量が低下することが予想される。また、硬化時間が長いため、LED実装としての実用には不向きである。 As an adhesive exhibiting excellent adhesiveness to a metal, an adhesive using a cycloolefin as a pace has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, an adhesive based on a cycloolefin such as dicyclopentadiene is expected to have a large discoloration due to energy absorption of the olefin and a decrease in the amount of light due to a change with time. Moreover, since the curing time is long, it is not suitable for practical use as an LED mounting.

アルミニウムの接着を意識した別の技術としては、潜在性硬化剤を含有してなる1液エポキシ熱硬化型接着剤に対し、熱可塑性樹脂材料よりなる微粒成分を配合した接着剤が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。特許文献3記載の技術によれば、アルミニウムに対して高い接着性を実現できるものの、変色が激しく、長寿命のLED用途としては未だ十分に満足できるものではない。 As another technique conscious of the adhesion of aluminum, an adhesive in which a fine particle component made of a thermoplastic resin material is blended with a one-component epoxy thermosetting adhesive containing a latent curing agent has been proposed. (See, for example, Patent Document 3.). According to the technique described in Patent Document 3, although high adhesiveness to aluminum can be realized, discoloration is severe and it is not yet sufficiently satisfactory for long-life LED applications.

また、従来、金属の接着には、はんだや金錫(AuSn)合金ペーストが用いられている。しかし、はんだや金錫による接着は、高温が必要となるため生産効率が悪く、また、アルミニウム配線の表面に存在する酸化膜の影響で、十分な接着が困難である。 Further, conventionally, solder or gold-tin (AuSn) alloy paste has been used for bonding metals. However, bonding with solder or gold tin requires high temperature, resulting in poor production efficiency, and sufficient bonding is difficult due to the influence of the oxide film existing on the surface of the aluminum wiring.

特開2010−024301号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-024301 特開平11−080698号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-080698 特開平11−012554号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-012554

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、アルミニウム配線に対しても、優れた接続信頼性及び放熱性が得られる異方性導電接着剤を提供する。 The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides an anisotropic conductive adhesive capable of obtaining excellent connection reliability and heat dissipation even for aluminum wiring.

本件発明者は、鋭意検討を行った結果、所定範囲の30%圧縮変形時のK値、及び30%圧縮変形時の回復率を有する導電性粒子と、はんだ粒子とを配合することにより、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of diligent studies, the present inventor described above by blending conductive particles having a K value at the time of 30% compression deformation within a predetermined range and a recovery rate at the time of 30% compression deformation, and solder particles. It was found that the object of the above can be achieved, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明に係る異方性導電接着剤は、樹脂からなる基材と、前記基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、前記導電性粒子、及び前記はんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する。 That is, the anisotropic conductive adhesive according to the present invention has a base material made of a resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material, and has a K value of 50 to 400 Kgf / at the time of 30% compressive deformation. It contains conductive particles having a thickness of mm 2 and a recovery rate of 16 to 48% at the time of compression deformation of 30%, solder particles, the conductive particles, and a binder for dispersing the solder particles.

また、本発明に係る接続構造体は、第1の電子部品と、第2の電子部品と、前記第1の電子部品と前記第2の電子部品との間に、樹脂からなる基材と、前記基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、前記導電性粒子、及び前記はんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する異方性導電接着剤が硬化してなる異方性導電膜とを備え、前記第1の電子部品の端子と前記第2の電子部品の端子とが、前記導電性粒子を介して電気的に接続されてなるとともに、前記はんだ粒子によって接合されてなる。 Further, the connecting structure according to the present invention includes a first electronic component, a second electronic component, and a base material made of resin between the first electronic component and the second electronic component. It has a conductive layer arranged on the surface of the base material, has a K value of 50 to 400 Kgf / mm 2 at the time of 30% compression deformation, and has a recovery rate of 16 to 48% at the time of 30% compression deformation. The first electron is provided with an anisotropic conductive film obtained by curing an anisotropic conductive adhesive containing the sex particles, the solder particles, the conductive particles, and a binder that disperses the solder particles. The terminal of the component and the terminal of the second electronic component are electrically connected via the conductive particles and are joined by the solder particles.

また、本発明に係る接続構造体の製造方法は、樹脂からなる基材と、前記基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、前記導電性粒子、及び前記はんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する異方性導電接着剤を、第1の電子部品の端子と第2の電子部品の端子との間に介在させ、第1の電子部品と第2の電子部品とを熱圧着する。 Further, the method for producing a connection structure according to the present invention has a base material made of resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material, and the K value at the time of 30% compression deformation is 50 to 400 Kgf /. Anisotropic conductivity containing conductive particles of mm 2 and a recovery rate of 16 to 48% at the time of compression deformation of 30%, solder particles, the conductive particles, and a binder that disperses the solder particles. An adhesive is interposed between the terminals of the first electronic component and the terminals of the second electronic component, and the first electronic component and the second electronic component are heat-bonded.

本発明によれば、所定範囲の30%圧縮変形時のK値、及び30%圧縮変形時の回復率を有する導電性粒子を配合することにより、アルミニウム配線に対して優れた接続信頼性が得られるとともに、はんだ粒子による接合により、優れた放熱性を得ることができる。 According to the present invention, excellent connection reliability for aluminum wiring can be obtained by blending conductive particles having a K value at the time of 30% compression deformation in a predetermined range and a recovery rate at the time of 30% compression deformation. At the same time, excellent heat dissipation can be obtained by joining with solder particles.

本発明の一実施の形態に係るLED実装体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the LED mounting body which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るLED実装体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the LED mounting body which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
1.異方性導電接着剤
2.接続構造体及びその製造方法
3.実施例
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail in the following order with reference to the drawings.
1. 1. Anisotropic conductive adhesive 2. Connection structure and its manufacturing method 3. Example

<1.異方性導電接着剤>
本実施の形態における異方性導電接着剤は、樹脂からなる基材と、前記基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、導電性粒子、及びはんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する。これにより、アルミニウム配線に対して優れた接続信頼性が得られるとともに、優れた放熱性を得ることができる。
<1. Anisotropic conductive adhesive >
The anisotropic conductive adhesive in the present embodiment has a base material made of a resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material, and has a K value of 50 to 400 Kgf / mm at the time of 30% compression deformation. 2. It contains conductive particles having a recovery rate of 16 to 48% at the time of 30% compression deformation, solder particles, conductive particles, and a binder that disperses the solder particles. As a result, excellent connection reliability can be obtained for the aluminum wiring, and excellent heat dissipation can be obtained.

異方性導電接着剤は、フィルム状の異方性導電フィルム、又はペースト状の異方性導電ペーストのいずれであってもよい。また、異方性導電ペーストを接続時にフィルムの形態にしてもよく、部品を搭載することでフィルムの形態としてもよい。 The anisotropic conductive adhesive may be either a film-like anisotropic conductive film or a paste-like anisotropic conductive paste. Further, the anisotropic conductive paste may be in the form of a film at the time of connection, or may be in the form of a film by mounting a component.

[導電性粒子]
導電性粒子は、樹脂からなる基材と、基材の表面に配置された導電層とを有する。基材としては、ジビニルベンゼン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン(AS)樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。また、導電層は、ニッケル、金、銅、パラジウムなどの金属メッキ層であることが好ましく、特に、ニッケルメッキ層上に金メッキ層が形成されたニッケル−金メッキ層であることが好ましい。これにより、アルミニウム配線に対して優れた接続信頼性を得ることができる。
[Conductive particles]
The conductive particles have a base material made of a resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material. Examples of the base material include divinylbenzene-based resin, epoxy resin, phenol resin, acrylic resin, acrylonitrile-styrene (AS) resin, benzoguanamine resin, and styrene-based resin. Further, the conductive layer is preferably a metal-plated layer such as nickel, gold, copper, or palladium, and particularly preferably a nickel-gold-plated layer in which a gold-plated layer is formed on the nickel-plated layer. As a result, excellent connection reliability can be obtained for aluminum wiring.

導電性粒子の30%圧縮変形時の圧縮硬さK値は、50〜400Kgf/mmであり、好ましくは150〜300Kgf/mmであり、より好ましくは180〜250Kgf/mmである。導電性粒子の30%圧縮変形時の回復率は、16〜48%であり、好ましくは16〜40%であり、より好ましくは16〜30%である。これにより、導電性粒子が比較的低圧で圧縮され、アルミニウム配線の表面に存在する酸化膜を除去し、回復率も著しく大きくないため、アルミニウム配線に対して優れた接続信頼性を得ることができる。 The compressive hardness K value of the conductive particles at the time of 30% compressive deformation is 50 to 400 Kgf / mm 2 , preferably 150 to 300 Kgf / mm 2 , and more preferably 180 to 250 Kgf / mm 2 . The recovery rate of the conductive particles at the time of 30% compression deformation is 16 to 48%, preferably 16 to 40%, and more preferably 16 to 30%. As a result, the conductive particles are compressed at a relatively low pressure, the oxide film existing on the surface of the aluminum wiring is removed, and the recovery rate is not significantly large, so that excellent connection reliability can be obtained for the aluminum wiring. ..

導電性粒子の30%圧縮変形時の圧縮硬さK値は、下記式(1)によって算出される。 The compressive hardness K value of the conductive particles at the time of 30% compressive deformation is calculated by the following formula (1).

Figure 2021103608
Figure 2021103608

ここで、式(1)中、F及びSは、それぞれ導電性粒子の30%圧縮変形時における荷重値(kgf)及び圧縮変位(mm)であり、Rは半径(mm)である。 Here, in the formula (1), F and S are the load value (kgf) and the compressive displacement (mm) at the time of 30% compressive deformation of the conductive particles, respectively, and R is the radius (mm).

K値は、例えば以下の測定方法によって測定される。具体的には、先ず、室温において平滑表面を有する鋼板の上に導電性粒子を散布する。次に、散布した導電性粒子の中から1個の導電性粒子を選択する。そして、微小圧縮試験機(例えば、PCT−200型:株式会社島津製作所製)が備えるダイアモンド製の直径50μmの円柱の平滑な端面を、選択した1個の導電性粒子に押し当てることによりこの導電性粒子を圧縮する。この際、圧縮荷重は、電磁力として電気的に検出され、圧縮変位は、作動トランスによる変位として電気的に検出される。ここで、「圧縮変位」とは、変形前の導電性粒子の粒径から変形後の導電性粒子の短径の長さを引いた値(mm)をいう。その後、鋼板上の別の導電性粒子を選択し、選択した導電性粒子についても圧縮荷重及び圧縮変位を測定する。例えば10個の導電性粒子について、異なる圧縮荷重に対する圧縮変位の測定を行う。そして、例えば、圧縮変位−荷重値の関係を示すグラフや式より、導電性粒子の30%圧縮時における荷重値F(kgf)及び圧縮変位S(mm)を求め、式(1)を用いて30%圧縮時の圧縮硬さK値を算出する。 The K value is measured by, for example, the following measuring method. Specifically, first, conductive particles are sprayed on a steel sheet having a smooth surface at room temperature. Next, one conductive particle is selected from the sprayed conductive particles. Then, the smooth end face of a diamond-made cylinder having a diameter of 50 μm provided by a microcompression tester (for example, PCT-200 type: manufactured by Shimadzu Corporation) is pressed against one selected conductive particle to carry out this conductivity. Compress the sex particles. At this time, the compressive load is electrically detected as an electromagnetic force, and the compressive displacement is electrically detected as a displacement due to the working transformer. Here, the "compressive displacement" means a value (mm) obtained by subtracting the length of the minor axis of the conductive particles after deformation from the particle size of the conductive particles before deformation. Then, another conductive particle on the steel sheet is selected, and the compressive load and the compressive displacement of the selected conductive particle are also measured. For example, for 10 conductive particles, the compressive displacement for different compressive loads is measured. Then, for example, the load value F (kgf) and the compression displacement S (mm) at the time of 30% compression of the conductive particles are obtained from a graph or formula showing the relationship between the compression displacement and the load value, and the formula (1) is used. The compression hardness K value at the time of 30% compression is calculated.

また、導電性粒子の30%圧縮変形時の回復率は、例えば以下の方法により測定される。まず、微小硬度計を用いて、25℃の温度下で、導電性粒子の中心方向に、圧縮速度0.33mN/秒で荷重を30%圧縮変形するまで、すなわち、直径が30%短くなるまで、負荷を与え、5秒間保持した後、0.33mN/秒で除荷を行う。そして、30%変位負荷時の導電性粒子の厚さをAmm、除荷後30分間放置したときの導電性粒子の厚さをBmmとして、下記式(2)から圧縮回復率を求めることができる。
圧縮回復率(%)=[(B−A)/A]×100 ・・・(2)
Further, the recovery rate of the conductive particles at the time of 30% compression deformation is measured by, for example, the following method. First, using a microhardness meter, the load is compressed and deformed by 30% in the direction of the center of the conductive particles at a compression rate of 0.33 mN / sec at a temperature of 25 ° C., that is, until the diameter is shortened by 30%. After applying a load and holding for 5 seconds, unloading is performed at 0.33 mN / sec. Then, the compression recovery rate can be obtained from the following equation (2), where the thickness of the conductive particles under a 30% displacement load is A mm and the thickness of the conductive particles when left for 30 minutes after unloading is B mm. ..
Compression recovery rate (%) = [(BA) / A] x 100 ... (2)

導電性粒子の平均粒径は、1μm以上20μm以下であることが好ましく、2μm以上10μm以下であることがより好ましい。また、導電性粒子の平均粒径は、はんだ粒子の平均粒径よりも小さいことが好ましい。これにより、放熱性を向上させることができる。 The average particle size of the conductive particles is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 2 μm or more and 10 μm or less. Further, the average particle size of the conductive particles is preferably smaller than the average particle size of the solder particles. Thereby, heat dissipation can be improved.

導電性粒子の配合量は、バインダー100質量部に対して、5〜50質量部であることが好ましく、5〜15質量部であることがより好ましく、8〜15質量部であることがさらに好ましい。はんだ粒子の配合量が少なすぎると優れた放熱特性が得られなくなり、配合量が多すぎると異方性が損なわれ、優れた接続信頼性が得られない。 The blending amount of the conductive particles is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass, and further preferably 8 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. .. If the blending amount of the solder particles is too small, excellent heat dissipation characteristics cannot be obtained, and if the blending amount is too large, the anisotropy is impaired and excellent connection reliability cannot be obtained.

なお、本明細書において、「平均粒径」は、金属顕微鏡、光学顕微鏡、SEM(Scanning Electron Microscope)等の電子顕微鏡などを用いた観察画像において、N=50以上、好ましくはN=100以上、さらに好ましくはN=200以上で測定した粒子の長軸径の平均値であり、粒子が球形の場合は、粒子の直径の平均値である。また、観察画像を公知の画像解析ソフトを用いて計測された測定値、画像型粒度分布測定装置を用いて測定した測定値(N=1000以上)であってもよい。観察画像や画像型粒度分布測定装置から求めた平均粒径は、粒子の最大長の平均値とすることができる。なお、異方性導電接着剤を作製する際には、簡易的にレーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における頻度の累積が50%になる粒径(D50)、算術平均径などのメーカー値を用いることができる。 In the present specification, the "average particle size" is N = 50 or more, preferably N = 100 or more, in an observation image using an electron microscope such as a metallurgical microscope, an optical microscope, or a SEM (Scanning Electron Microscope). More preferably, it is the average value of the major axis diameters of the particles measured at N = 200 or more, and when the particles are spherical, it is the average value of the diameters of the particles. Further, the observed image may be a measured value measured by using a known image analysis software or a measured value (N = 1000 or more) measured by using an image-type particle size distribution measuring device. The average particle size obtained from the observed image or the image-type particle size distribution measuring device can be the average value of the maximum lengths of the particles. When producing the anisotropic conductive adhesive, the manufacturer values such as the particle size (D50) and the arithmetic mean diameter at which the cumulative frequency in the particle size distribution simply obtained by the laser diffraction / scattering method is 50%. Can be used.

[はんだ粒子]
はんだ粒子は、例えばJIS Z 3282−1999に規定されている、Sn−Pb系、Pb−Sn−Sb系、Sn−Sb系、Sn−Pb−Bi系、Bi−Sn系、Sn−Cu系、Sn−Pb−Cu系、Sn−In系、Sn−Ag系、Sn−Pb−Ag系、Pb−Ag系などから、電極材料や接続条件などに応じて適宜選択することができる。また、はんだ粒子の形状は、粒状、燐片状などから適宜選択することができる。なお、はんだ粒子は、異方性を向上させるために絶縁層で被覆されていても構わない。
[Solder particles]
The solder particles are, for example, Sn-Pb-based, Pb-Sn-Sb-based, Sn-Sb-based, Sn-Pb-Bi-based, Bi-Sn-based, Sn-Cu-based, as defined in JIS Z 3282-1999. It can be appropriately selected from Sn-Pb-Cu system, Sn-In system, Sn-Ag system, Sn-Pb-Ag system, Pb-Ag system and the like according to the electrode material, connection conditions and the like. Further, the shape of the solder particles can be appropriately selected from granular, scaly and the like. The solder particles may be coated with an insulating layer in order to improve anisotropy.

はんだ粒子の平均粒径は、導電性粒子の平均粒径よりも大きく、好ましくは、導電性粒子の平均粒径の120%以上250%未満である。はんだ粒子が導電性粒子に対して小さすぎると、圧着時にはんだ粒子が対向する端子間に捕捉されず、優れた放熱特性及び電気特性を得ることができない。一方、はんだ粒子が導電性粒子に対して大きすぎると、例えばLEDチップのエッジ部分ではんだ粒子によるショルダータッチが発生してリークが発生し、製品の歩留りが悪くなる。 The average particle size of the solder particles is larger than the average particle size of the conductive particles, and is preferably 120% or more and less than 250% of the average particle size of the conductive particles. If the solder particles are too small with respect to the conductive particles, the solder particles will not be trapped between the terminals facing each other during crimping, and excellent heat dissipation characteristics and electrical characteristics cannot be obtained. On the other hand, if the solder particles are too large with respect to the conductive particles, for example, a shoulder touch due to the solder particles occurs at the edge portion of the LED chip, a leak occurs, and the yield of the product deteriorates.

はんだ粒子の配合量は、バインダー100質量部に対して、30〜200質量部であることが好ましく、50〜150質量部であることがより好ましく、120〜150質量部であることがより好ましい。はんだ粒子の配合量が少なすぎると優れた放熱特性が得られなくなり、配合量が多すぎると異方性が損なわれ、優れた接続信頼性が得られない。 The blending amount of the solder particles is preferably 30 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 150 parts by mass, and even more preferably 120 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. If the blending amount of the solder particles is too small, excellent heat dissipation characteristics cannot be obtained, and if the blending amount is too large, the anisotropy is impaired and excellent connection reliability cannot be obtained.

[バインダー]
バインダーは、熱硬化型の絶縁性バインダー(絶縁性樹脂)であればよく、(メタ)アクリレート化合物と熱ラジカル重合開始剤とを含む熱ラジカル重合型樹脂組成物、エポキシ化合物と熱カチオン重合開始剤とを含む熱カチオン重合型樹脂組成物、エポキシ化合物と熱アニオン重合開始剤とを含む熱アニオン重合型樹脂組成物などが挙げられる。なお、(メタ)アクリルモノマーとは、アクリルモノマー、及びメタクリルモノマーのいずれも含む意味である。
[binder]
The binder may be a thermocurable insulating binder (insulating resin), a thermal radical polymerization type resin composition containing a (meth) acrylate compound and a thermal radical polymerization initiator, an epoxy compound and a thermal cationic polymerization initiator. Examples thereof include a thermal cationic polymerization type resin composition containing the above, a thermal anion polymerization type resin composition containing an epoxy compound and a thermal anion polymerization initiator, and the like. The (meth) acrylic monomer means to include both an acrylic monomer and a methacrylic monomer.

以下では、具体例として、アクリル樹脂と、脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒とを含有する熱硬化型の絶縁性バインダーを例に挙げて説明する。 Hereinafter, as a specific example, a thermosetting insulating binder containing an acrylic resin, an alicyclic epoxy compound or a hydrogenated epoxy compound, and a cationic catalyst will be described as an example.

アクリル樹脂は、アクリル酸を好ましくは0.5〜10wt%含み、より好ましくは1〜5wt%含む。アクリル樹脂中にアクリル酸が含まれることにより、アクリル樹脂を島とし、エポキシ化合物の海とする硬化物モデルにおいて、アクリル樹脂の島とエポキシ化合物の海との繋がりが生じるとともに、酸化膜の表面が荒れてエポキシ化合物の海とのアンカー効果が強まるため、アルミニウム配線に対して優れた接続信頼性を得ることができる。 The acrylic resin preferably contains 0.5 to 10 wt% of acrylic acid, and more preferably 1 to 5 wt%. Due to the inclusion of acrylic acid in the acrylic resin, in the cured product model in which the acrylic resin is an island and the epoxy compound is a sea, the island of the acrylic resin and the sea of the epoxy compound are connected, and the surface of the oxide film is formed. Since the epoxy compound becomes rough and the anchor effect with the sea is strengthened, excellent connection reliability can be obtained for aluminum wiring.

また、アクリル樹脂は、ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルを好ましくは0.5〜10wt%含み、より好ましくは1〜5wt%含む。アクリル樹脂中にヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルが含まれることにより、ヒドロキシル基の極性によりアルミニウム配線に対して静電気的な接着力が得られる。 Further, the acrylic resin preferably contains 0.5 to 10 wt% of an acrylic acid ester having a hydroxyl group, and more preferably 1 to 5 wt%. Since the acrylic resin contains an acrylic acid ester having a hydroxyl group, an electrostatic adhesive force can be obtained for the aluminum wiring due to the polarity of the hydroxyl group.

ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとしては、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル等を挙げることができる。これらの中でも、酸化膜に対する接着性に優れるメタクリル酸2−ヒドロキシエチルが好ましく使用される。 Examples of the acrylic acid ester having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and the like. Among these, 2-hydroxyethyl methacrylate, which has excellent adhesiveness to an oxide film, is preferably used.

また、アクリル樹脂は、アクリル酸及びヒドロキシル基を有するアクリル酸エステル以外に、ヒドロキシ基を有さないアクリル酸エステルを含む。ヒドロキシ基を有さないアクリル酸エステルとしては、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ニトリル等を挙げることができる。 Further, the acrylic resin contains an acrylic acid ester having no hydroxy group in addition to the acrylic acid and an acrylic acid ester having a hydroxyl group. Examples of the acrylic acid ester having no hydroxy group include butyl acrylate, ethyl acrylate, nitrile acrylate and the like.

アクリル樹脂は、重量平均分子量が50000〜900000であることが好ましい。アクリル樹脂を島とし、エポキシ化合物の海とする硬化物モデルにおいて、アクリル樹脂の重量平均分子量は、アクリル樹脂の島の大きさに相関を示すことになるため、アクリル樹脂の重量平均分子量が50000〜900000であることにより、適度な大きさのアクリル樹脂の島を酸化膜に接触させることが可能となる。アクリル樹脂の重量平均分子量が50000未満の場合、アクリル樹脂の島と酸化膜の接触面積が小さくなり、接着力向上の効果が得られない。また、アクリル樹脂の重量平均分子量が900000超の場合、アクリル樹脂の島が大きくなり、酸化膜に対してアクリル樹脂の島及びエポキシ化合物の海の硬化物全体で接着している状態とはいえず、接着力が低下する。 The acrylic resin preferably has a weight average molecular weight of 50,000 to 900,000. In the cured product model in which the acrylic resin is an island and the epoxy compound is a sea, the weight average molecular weight of the acrylic resin correlates with the size of the islands of the acrylic resin. Therefore, the weight average molecular weight of the acrylic resin is 50,000 to When the value is 900,000, it is possible to bring an island of an acrylic resin having an appropriate size into contact with the oxide film. When the weight average molecular weight of the acrylic resin is less than 50,000, the contact area between the islands of the acrylic resin and the oxide film becomes small, and the effect of improving the adhesive strength cannot be obtained. Further, when the weight average molecular weight of the acrylic resin exceeds 900,000, the islands of the acrylic resin become large, and it cannot be said that the islands of the acrylic resin and the entire cured product of the epoxy compound are adhered to the oxide film. , Adhesive strength decreases.

また、アクリル樹脂の含有量は、エポキシ化合物100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましく、1〜5質量部であることがより好ましい。アクリル樹脂の含有量がエポキシ化合物100質量部に対して1〜10質量部であることにより、アクリル樹脂の島が、エポキシ樹脂の海に良好な密度で分散した硬化物を得ることが可能となる。 The content of the acrylic resin is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound. When the content of the acrylic resin is 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound, it is possible to obtain a cured product in which the islands of the acrylic resin are dispersed in the sea of the epoxy resin at a good density. ..

脂環式エポキシ化合物としては、分子内に2つ以上のエポキシ基を有するものが好ましく挙げられる。これらは液状であっても、固体状であってもよい。具体的には、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3′,4′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、グリシジルヘキサヒドロビスフェノールA等を挙げることができる。これらの中でも、硬化物にLED素子の実装等に適した光透過性を確保でき、速硬化性にも優れている点から、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3′,4′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートが好ましく使用される。 As the alicyclic epoxy compound, those having two or more epoxy groups in the molecule are preferably mentioned. These may be liquid or solid. Specific examples thereof include 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3', 4'-epoxycyclohexene carboxylate, glycidyl hexahydrobisphenol A and the like. Among these, 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3', 4'-epoxycyclohexene can ensure light transmission suitable for mounting LED elements on a cured product and has excellent quick-curing properties. Carboxylates are preferably used.

水素添加エポキシ化合物としては、先述の脂環式エポキシ化合物の水素添加物や、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型等の公知の水素添加エポキシ化合物を使用することができる。 As the hydrogenated epoxy compound, a hydrogenated product of the above-mentioned alicyclic epoxy compound or a known hydrogenated epoxy compound such as bisphenol A type or bisphenol F type can be used.

脂環式エポキシ化合物や水素添加エポキシ化合物は、単独で使用してもよいが、2種以上を併用することができる。また、これらのエポキシ化合物に加えて本発明の効果を損なわない限り、他のエポキシ化合物を併用してもよい。例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、ジアリールビスフェノールA、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、クレゾール、テトラブロモビスフェノールA、トリヒドロキシビフェニル、ベンゾフェノン、ビスレゾルシノール、ビスフェノールヘキサフルオロアセトン、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン、ビキシレノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどの多価フェノールとエピクロルヒドリンとを反応させて得られるグリシジルエーテル; グリセリン、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの脂肪族多価アルコールとエピクロルヒドリンとを反応させて得られるポリグリシジルエーテル; p−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸のようなヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンとを反応させて得られるグリシジルエーテルエステル; フタル酸、メチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラハイドロフタル酸、エンドメチレンテトラハイドロフタル酸、エンドメチレンヘキサハイドロフタル酸、トリメリット酸、重合脂肪酸のようなポリカルボン酸から得られるポリグリシジルエステル; アミノフェノール、アミノアルキルフェノールから得られるグリシジルアミノグリシジルエーテル; アミノ安息香酸から得られるグリシジルアミノグリシジルエステル; アニリン、トルイジン、トリブロムアニリン、キシリレンジアミン、ジアミノシクロヘキサン、 ビスアミノメチルシクロヘキサン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホンなどから得られるグリシジルアミン; エポキシ化ポリオレフィン等の公知のエポキシ樹脂類が挙げられる。 The alicyclic epoxy compound and the hydrogenated epoxy compound may be used alone, but two or more kinds may be used in combination. Further, in addition to these epoxy compounds, other epoxy compounds may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, diarylbisphenol A, hydroquinone, catechol, resorcin, cresol, tetrabromobisphenol A, trihydroxybiphenyl, benzophenone, bisresolsinol, bisphenol hexafluoroacetone, tetramethylbisphenol. Glycidyl ether obtained by reacting epichlorohydrin with polyhydric phenols such as A, tetramethylbisphenol F, tris (hydroxyphenyl) methane, bixylenol, phenol novolac, cresol novolac; glycerin, neopentyl glycol, ethylene glycol, propylene glycol , Polyglycidyl ether obtained by reacting aliphatic polyhydric alcohols such as hexylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol with epichlorohydrin; hydroxycarboxylic acids such as p-oxybenzoic acid and β-oxynaphthoic acid and epichlorohydrin. Glysidyl ether ester obtained by reacting with; phthalic acid, methylphthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, endomethylenehexahydrophthalic acid, trimellitic acid, polymerized fatty acids, etc. Polyglycidyl ester obtained from polycarboxylic acid; glycidyl aminoglycidyl ether obtained from aminophenol, aminoalkylphenol; glycidyl aminoglycidyl ester obtained from aminobenzoic acid; aniline, toluidin, tribromaniline, xylylene diamine, diaminocyclohexane, bis. Glysidylamines obtained from aminomethylcyclohexane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone and the like; known epoxy resins such as epoxidized polyolefins can be mentioned.

カチオン触媒としては、例えば、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤、イミダゾール系潜在性硬化剤、スルホニウム系潜在性硬化剤などの潜在性カチオン硬化剤を挙げることができる。これらの中でも、速硬化性に優れるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤が好ましく使用される。 Examples of the cation catalyst include latent cation curing agents such as aluminum chelate-based latent curing agents, imidazole-based latent curing agents, and sulfonium-based latent curing agents. Among these, an aluminum chelate-based latent curing agent having excellent fast-curing properties is preferably used.

カチオン触媒の含有量は、少なすぎると反応性が無くなり、多すぎると接着剤の製品ライフが低下する傾向があるため、エポキシ化合物100重量部に対し、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは0.5〜20質量部である。 If the content of the cation catalyst is too small, the reactivity tends to be lost, and if it is too large, the product life of the adhesive tends to be shortened. Therefore, the content is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound. It is preferably 0.5 to 20 parts by mass.

また、絶縁性バインダーは、他の成分として、光反射性絶縁粒子をさらに含有してもよい。光反射性絶縁粒子は、酸化チタン(TiO)、窒化ホウ素(BN)、酸化亜鉛(ZnO)及び酸化アルミニウム(Al)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。これらの光反射性絶縁粒子は、粒子自体が自然光の下で灰色から白色であるため、可視光に対する反射特性の波長依存性が小さく、発光効率を向上させることができる。これらの中でも、高い屈折率を有する酸化チタンが好適に用いられる。 In addition, the insulating binder may further contain light-reflecting insulating particles as another component. The light-reflecting insulating particles are preferably at least one selected from the group consisting of titanium oxide (TiO 2 ), boron nitride (BN), zinc oxide (ZnO) and aluminum oxide (Al 2 O 3). Since these light-reflecting insulating particles themselves are gray to white under natural light, the wavelength dependence of the reflection characteristics on visible light is small, and the luminous efficiency can be improved. Among these, titanium oxide having a high refractive index is preferably used.

また、絶縁性バインダーは、他の成分として、無機材料との界面における接着性を向上させるため、シランカップリング剤をさらに含有してもよい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、ビニル系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を込み合わせて用いてもよい。 In addition, the insulating binder may further contain a silane coupling agent as another component in order to improve the adhesiveness at the interface with the inorganic material. Examples of the silane coupling agent include epoxy-based, methacryloxy-based, amino-based, vinyl-based, mercapto-sulfide-based, and ureido-based agents, which may be used alone or in combination of two or more. May be good.

また、絶縁性バインダーは、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させるため、無機フィラーを含有してもよい。無機フィラーとしては、特に限定されないが、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。このような無機フィラーは、接着剤によって接続される接続構造体の応力を緩和させる目的によって適宜用いることができる。また、熱可塑性樹脂、ゴム成分等の柔軟剤等を配合してもよい。 In addition, the insulating binder may contain an inorganic filler in order to control the fluidity and improve the particle capture rate. The inorganic filler is not particularly limited, but silica, talc, titanium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide and the like can be used. Such an inorganic filler can be appropriately used for the purpose of relieving the stress of the connecting structure connected by the adhesive. Further, a softener such as a thermoplastic resin or a rubber component may be blended.

このような絶縁性バインダーによれば、アルミニウム配線などの難接着金属に対し、高い接着力を得ることができる。 According to such an insulating binder, a high adhesive force can be obtained for a difficult-to-adhere metal such as aluminum wiring.

<2.接続構造体及びその製造方法>
次に、前述した異方性導電接着剤を用いた接続構造体について説明する。本実施の形態における接続構造体は、第1の電子部品と、第2の電子部品と、第1の電子部品と第2の電子部品との間に、樹脂からなる基材と、基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、導電性粒子、及びはんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する異方性導電接着剤が硬化してなる異方性導電膜とを備え、第1の電子部品の端子と第2の電子部品の端子とが、導電性粒子を介して電気的に接続されてなるとともに、はんだ粒子によって接合されてなるものである。これにより、アルミニウム配線に対して優れた接続信頼性が得られるとともに、はんだ粒子による接合により、優れた放熱性を得ることができる。
<2. Connection structure and its manufacturing method>
Next, the connection structure using the anisotropic conductive adhesive described above will be described. The connecting structure according to the present embodiment includes a base material made of resin and a base material between the first electronic component, the second electronic component, and the first electronic component and the second electronic component. Conductive particles having a conductive layer arranged on the surface, having a K value of 50 to 400 Kgf / mm 2 at the time of 30% compressive deformation, and a recovery rate of 16 to 48% at the time of 30% compressive deformation. A terminal of a first electronic component and a second electronic component are provided with an anisotropic conductive adhesive obtained by curing an anisotropic conductive adhesive containing solder particles, conductive particles, and a binder that disperses the solder particles. The terminals of electronic components are electrically connected via conductive particles and are joined by solder particles. As a result, excellent connection reliability can be obtained for aluminum wiring, and excellent heat dissipation can be obtained by joining with solder particles.

本実施の形態における第1の電子部品としては、熱を発するLED(Light Emitting Diode)、ドライバーIC(Integrated Circuit)等のチップ(素子)が好適であり、第2の電子部品としては、チップを搭載する基板が好適である。 As the first electronic component in the present embodiment, a chip (element) such as an LED (Light Emitting Diode) or a driver IC (Integrated Circuit) that emits heat is suitable, and as a second electronic component, a chip is used. The board to be mounted is suitable.

図1は、LED実装体の構成例を示す断面図である。このLED実装体は、LED素子と基板とを、前述した導電性粒子31とはんだ粒子32とが絶縁性バインダー中に分散された異方性導電接着剤を用いて接続したものである。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of an LED mounting body. In this LED mounting body, the LED element and the substrate are connected by using an anisotropic conductive adhesive in which the above-mentioned conductive particles 31 and solder particles 32 are dispersed in an insulating binder.

LED素子は、例えばサファイヤからなる素子基板11上に、例えばn−GaNからなる第1導電型クラッド層12と、例えばInAlGa1−x−yN層からなる活性層13と、例えばp−GaNからなる第2導電型クラッド層14とを備え、いわゆるダブルヘテロ構造を有する。また、第1導電型クラッド層12上の一部に第1導電型電極12aを備え、第2導電型クラッド層14上の一部に第2導電型電極14aを備える。LED素子の第1導電型電極12aと第2導電型電極14aとの間に電圧を印加すると、活性層13にキャリアが集中し、再結合することにより発光が生じる。 The LED element includes, for example, a first conductive clad layer 12 made of, for example, n-GaN, and an active layer 13 made of, for example, an In x Al y Ga 1-xy N layer, on an element substrate 11 made of sapphire. It is provided with a second conductive clad layer 14 made of p-GaN, and has a so-called double heterostructure. Further, a first conductive electrode 12a is provided on a part of the first conductive clad layer 12, and a second conductive electrode 14a is provided on a part of the second conductive clad layer 14. When a voltage is applied between the first conductive electrode 12a and the second conductive electrode 14a of the LED element, the carriers are concentrated on the active layer 13 and recombinated to generate light.

基板は、基材21上に第1導電型用回路パターン22と、第2導電型用回路パターン23とを備え、LED素子の第1導電型電極12a及び第2導電型電極14aに対応する位置にそれぞれ電極22a及び電極23aを有する。 The substrate is provided with a first conductive type circuit pattern 22 and a second conductive type circuit pattern 23 on the base material 21, and is positioned corresponding to the first conductive type electrode 12a and the second conductive type electrode 14a of the LED element. Has an electrode 22a and an electrode 23a, respectively.

図1に示すように、LED実装体は、LED素子の端子(電極12a、14a)と、基板の端子(電極22a、23a)とが導電性粒子31を介して電気的に接続され、さらに、はんだ粒子32により接合している。これにより、端子間の接触面積が増大し、LED素子の活性層13で発生した熱を効率良く基板側に逃がすことができ、発光効率の低下を防ぐとともにLED実装体を長寿命化させることができる。 As shown in FIG. 1, in the LED mount, the terminals of the LED element (electrodes 12a and 14a) and the terminals of the substrate (electrodes 22a and 23a) are electrically connected via the conductive particles 31, and further. It is joined by solder particles 32. As a result, the contact area between the terminals is increased, the heat generated in the active layer 13 of the LED element can be efficiently dissipated to the substrate side, the decrease in luminous efficiency can be prevented, and the life of the LED mount can be extended. it can.

また、フリップチップ実装するためのLED素子は、図2に示すように、パッシベーション15により、LED素子の端子(電極12a、14a)が大きく設計されているため、LED素子の端子(電極12a、14a)と基板の端子(回路パターン22、23)との間に導電性粒子31及びはんだ粒子32がより多く捕捉される。これにより、LED素子の活性層13で発生した熱をさらに効率良く基板側に逃がすことができる。 Further, as shown in FIG. 2, in the LED element for mounting the flip chip, since the terminals (electrodes 12a and 14a) of the LED element are designed to be large by the passivation 15, the terminals (electrodes 12a and 14a) of the LED element are designed to be large. ) And the terminals (circuit patterns 22 and 23) of the substrate, more conductive particles 31 and solder particles 32 are captured. As a result, the heat generated in the active layer 13 of the LED element can be released to the substrate side more efficiently.

次に、上述した接続構造体の製造方法について説明する。本実施の形態における接続構造体の製造方法は、樹脂からなる基材と、基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、導電性粒子、及びはんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する異方性導電接着剤を、第1の電子部品の端子と第2の電子部品の端子との間に介在させ、第1の電子部品と第2の電子部品とを熱圧着するものである。 Next, a method of manufacturing the above-mentioned connection structure will be described. The method for producing a connecting structure in the present embodiment has a base material made of resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material, and has a K value of 50 to 400 Kgf / mm 2 at the time of 30% compressive deformation. An anisotropic conductive adhesive containing conductive particles having a recovery rate of 16 to 48% at the time of 30% compression deformation, solder particles, conductive particles, and a binder that disperses the solder particles. It is interposed between the terminal of the first electronic component and the terminal of the second electronic component, and heat-bonds the first electronic component and the second electronic component.

本実施の形態における接続構造体の製造方法によれば、圧着時に導電性粒子が押圧により扁平変形して電気的に接続するとともに、はんだ粒子による接合により対向する端子間のとの接触面積が増加するため、高い放熱性及び高い接続信頼性を得ることができる。 According to the method for manufacturing the connection structure in the present embodiment, the conductive particles are flattened and electrically connected by pressing during crimping, and the contact area between the opposing terminals is increased by joining with the solder particles. Therefore, high heat dissipation and high connection reliability can be obtained.

<3.実施例>
以下、本発明の実施例について詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本実施例では、異方性導電接着剤を用いてLED実装体を作製し、導通信頼性、及び放熱性ついて評価した。
<3. Example>
Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these examples. In this example, an LED mount was prepared using an anisotropic conductive adhesive, and the conduction reliability and heat dissipation were evaluated.

3.1 導電性粒子の圧縮変形に対する導通信頼性の評価
<実験例1〜12>
[異方性導電接着剤の作製]
脂環式エポキシ化合物(品名:セロキサイド2021P、ダイセル化学社製)100質量部、潜在性カチオン硬化剤(アルミニウムキレー卜系潜在性硬化剤)5質量部、アクリル樹脂(アクリル酸ブチル(BA):15%、アクリル酸エチル(EA):63%、アクリル酸ニトリル(AN):20%、アクリル酸(AA):1w%、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA):1wt%、重量平均分子量Mw:70万)3質量部で構成されたバインダー中に、平均粒子径が10μm、融点が150℃のはんだ粒子を50質量部、及び表1に示す導電性粒子を5質量部配合し、異方性導電接着剤を作製した。
3.1 Evaluation of Conductive Reliability for Compressive Deformation of Conductive Particles <Experimental Examples 1-12>
[Preparation of anisotropic conductive adhesive]
Alicyclic epoxy compound (product name: Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, latent cation curing agent (aluminum-cleaning latent curing agent) 5 parts by mass, acrylic resin (butyl acrylate (BA): 15) %, Ethyl acrylate (EA): 63%, Nitrile acrylate (AN): 20%, Acrylic acid (AA): 1 w%, 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA): 1 wt%, Weight average molecular weight Mw: 70 Ten thousand) In a binder composed of 3 parts by mass, 50 parts by mass of solder particles having an average particle diameter of 10 μm and a melting point of 150 ° C. and 5 parts by mass of conductive particles shown in Table 1 are blended to obtain anisotropic conductivity. An adhesive was prepared.

[LED実装サンプルの作製]
異方性導電接着剤をアルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板、導体スペース=100μmP、Ni/Auメッキ=5.0/0.3μm)に塗布した後、FC実装用LEDチップ(商品名:DA3547、CREE社製、Vf=3.08V/If=60mA)をアライメントして搭載した。そして、180℃−60秒、荷重0.8N/chipの条件で加熱圧着を行い、LED実装サンプルAを作製した。
[Preparation of LED mounting sample]
After applying the anisotropic conductive adhesive to the aluminum wiring board A (fluorine resin substrate, conductor space = 100 μmP, Ni / Au plating = 5.0 / 0.3 μm), the LED chip for FC mounting (trade name: DA3547, Made by CREE, Vf = 3.08V / If = 60mA) was aligned and mounted. Then, heat crimping was performed under the conditions of 180 ° C. for 60 seconds and a load of 0.8 N / chip to prepare an LED mounting sample A.

また、異方性導電接着剤を用いて、アルミニウム配線基板B(PET基板、導体スペース=100μmP、Ni/Auメッキ=5.0/0.3μm)に塗布した後、FC実装用LEDチップ(商品名: DA3547、CREE社製、Vf=3.08V/If=60mA)をアライメントして搭載した。そして、180℃−60秒、荷重0.8N/chipの条件で加熱圧着を行い、LED実装サンプルBを作製した。 Further, after applying to an aluminum wiring board B (PET substrate, conductor space = 100 μmP, Ni / Au plating = 5.0 / 0.3 μm) using an anisotropic conductive adhesive, an LED chip for FC mounting (commodity). Name: DA3547, manufactured by CREE, Vf = 3.08V / If = 60mA) was aligned and mounted. Then, heat crimping was performed under the conditions of 180 ° C. for 60 seconds and a load of 0.8 N / chip to prepare an LED mounting sample B.

[導通抵抗の評価]
各LED実装サンプルA、Bの初期、および冷熱サイクル試験(TCT)後の導通抵抗を測定した。冷熱サイクル試験は、LED実装サンプルを、−40℃および100℃の雰囲気に各30分間曝し、これを1サイクルとする冷熱サイクルを100、500、1000サイクル行い、それぞれについて導通抵抗を測定した。導通抵抗の評価は、If=50mA時のVf値を測定し、試験成績表のVf値からのVf値の上昇分が5%未満である場合を「OK」とし、初期Vf値からの変動が5%以上の場合を「NG」とした。表1に、各LED実装サンプルA、Bの導通抵抗の評価結果を示す。
[Evaluation of conduction resistance]
The conduction resistance of each of the LED mounting samples A and B was measured at the initial stage and after the thermal cycle test (TCT). In the cold cycle test, the LED mounting sample was exposed to an atmosphere of −40 ° C. and 100 ° C. for 30 minutes each, and 100, 500, and 1000 cycles were performed with this as one cycle, and the conduction resistance was measured for each. For the evaluation of conduction resistance, the Vf value when If = 50 mA is measured, and when the increase in Vf value from the Vf value in the test report is less than 5%, it is regarded as "OK", and the fluctuation from the initial Vf value is regarded as "OK". The case of 5% or more was regarded as "NG". Table 1 shows the evaluation results of the conduction resistance of the LED mounting samples A and B.

Figure 2021103608
Figure 2021103608

実験例6、7では、ニッケル粒子を用いているため、圧縮変形がないため、アルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板)及びアルミニウム配線基板B(PET基板)のいずれにも、接続ができなかった。 In Experimental Examples 6 and 7, since nickel particles were used, there was no compression deformation, so that they could not be connected to either the aluminum wiring board A (fluororesin substrate) or the aluminum wiring board B (PET substrate).

また、実験例8では、導電性粒子の30%圧縮変形時のK値が400Kgf/mmを超えており、また、実験例9、10では、導電性粒子の30%圧縮変形時の回復率が16%未満であり、実験例11、12では、導電性粒子の30%圧縮変形時のK値が400Kgf/mmを超え、且つ導電性粒子の30%圧縮変形時の回復率が16%未満であるため、アルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板)及びアルミニウム配線基板B(PET基板)のいずれにも、接続ができなかった。 Further, in Experimental Example 8, the K value of the conductive particles at the time of 30% compressive deformation exceeds 400 Kgf / mm 2 , and in Experimental Examples 9 and 10, the recovery rate of the conductive particles at the time of 30% compressive deformation Is less than 16%, and in Experimental Examples 11 and 12, the K value of the conductive particles at the time of 30% compression deformation exceeds 400 Kgf / mm 2 , and the recovery rate of the conductive particles at the time of 30% compression deformation is 16%. Since it is less than, it could not be connected to either the aluminum wiring board A (fluorine resin substrate) or the aluminum wiring board B (PET substrate).

一方、実験例1〜5では、導電性粒子の30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、導電性粒子の30%圧縮変形時の回復率が16〜48%であるため、アルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板)及びアルミニウム配線基板B(PET基板)の両者とも、優れた接続信頼性を得ることができた。これは、導電性粒子が比較的低圧で圧縮されて、アルミニウム配線の表面に存在する酸化膜を除去し、回復率も著しく大きくないためであると考えられる。 On the other hand, in Experimental Examples 1 to 5, the K value of the conductive particles at the time of 30% compression deformation is 50 to 400 Kgf / mm 2 , and the recovery rate of the conductive particles at the time of 30% compression deformation is 16 to 48%. Therefore, both the aluminum wiring board A (fluororesin substrate) and the aluminum wiring board B (PET substrate) were able to obtain excellent connection reliability. It is considered that this is because the conductive particles are compressed at a relatively low pressure to remove the oxide film existing on the surface of the aluminum wiring, and the recovery rate is not significantly large.

3.2 実装方法による導通信頼性の評価
<実験例13>
異方性導電接着剤の代わりにはんだ(融点217℃)を用いて、260℃リフローによりLEDチップの実装を試みた。しかしながら、アルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板)及びアルミニウム配線基板B(PET基板)のいずれにも、接続ができなかった。
3.2 Evaluation of conduction reliability by mounting method <Experimental example 13>
An attempt was made to mount an LED chip by reflowing at 260 ° C. using solder (melting point 217 ° C.) instead of the anisotropic conductive adhesive. However, it could not be connected to either the aluminum wiring board A (fluororesin substrate) or the aluminum wiring board B (PET substrate).

<実験例14>
異方性導電接着剤の代わりに金−錫共晶はんだ(融点280℃)を用いて、300℃リフローによりLEDチップの実装を試みた。しかしながら、アルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板)及びアルミニウム配線基板B(PET基板)のいずれにも、接続ができなかった。
<Experimental Example 14>
An attempt was made to mount an LED chip by reflowing at 300 ° C. using gold-tin eutectic solder (melting point 280 ° C.) instead of the anisotropic conductive adhesive. However, it could not be connected to either the aluminum wiring board A (fluororesin substrate) or the aluminum wiring board B (PET substrate).

<実験例15>
異方性導電接着剤の代わりワイヤーボンドを用いて、装置による超音波融着によりLEDチップの実装を試みた。しかしながら、アルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板)及びアルミニウム配線基板B(PET基板)のいずれにも、接続ができなかった。
<Experimental Example 15>
An attempt was made to mount an LED chip by ultrasonic fusion with an apparatus using a wire bond instead of an anisotropic conductive adhesive. However, it could not be connected to either the aluminum wiring board A (fluororesin substrate) or the aluminum wiring board B (PET substrate).

実験例13〜15は、異方性導電接着剤を用いた実装方法ではないため、アルミニウム配線基板A(フッ素樹脂基板)及びアルミニウム配線基板B(PET基板)のいずれにも、接続ができなかった。 Since Experimental Examples 13 to 15 are not mounting methods using an anisotropic conductive adhesive, they could not be connected to either the aluminum wiring board A (fluororesin substrate) or the aluminum wiring board B (PET substrate). ..

3.3 放熱性の評価
<実験例16>
[異方性導電接着剤の作製]
脂環式エポキシ化合物(品名:セロキサイド2021P、ダイセル化学社製)100質量部、潜在性カチオン硬化剤(アルミニウムキレー卜系潜在性硬化剤)5質量部、アクリル樹脂(アクリル酸ブチル(BA):15%、アクリル酸エチル(EA):63%、アクリル酸ニトリル(AN):20%、アクリル酸(AA):1w%、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA):1wt%、重量平均分子量Mw:70万)3質量部で構成されたバインダー中に、融点が150℃のはんだ粒子を50質量部、及び実験例1で使用した導電性粒子(樹脂コア/Ni/Auメッキ、平均粒子径5μm、30%圧縮変形時のK値215kgf/mm、30%圧縮変形時の回復率18%)を5質量部配合し、異方性導電接着剤を作製した。
3.3 Evaluation of heat dissipation <Experimental example 16>
[Preparation of anisotropic conductive adhesive]
Alicyclic epoxy compound (product name: Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, latent cation curing agent (aluminum-cleaning latent curing agent) 5 parts by mass, acrylic resin (butyl acrylate (BA): 15) %, Ethyl acrylate (EA): 63%, Nitrile acrylate (AN): 20%, Acrylic acid (AA): 1 w%, 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA): 1 wt%, Weight average molecular weight Mw: 70 In a binder composed of 3 parts by mass, 50 parts by mass of solder particles having a melting point of 150 ° C. and the conductive particles (resin core / Ni / Au plating, average particle diameter 5 μm, 30) used in Experimental Example 1 An anisotropic conductive adhesive was prepared by blending 5 parts by mass of a K value of 215 kgf / mm 2 at the time of% compressive deformation and a recovery rate of 18% at the time of 30% compressive deformation).

[LED実装サンプルの作製]
異方性導電接着剤をアルミニウム配線基板B(PET基板、導体スペース=100μmP、Ni/Auメッキ=5.0/0.3μm)に塗布した後、FC実装用LEDチップ(商品名: DA3547、CREE社製、Vf=3.08V/If=60mA)をアライメントして搭載した。そして、180℃−60秒、荷重0.8N/chipの条件で加熱圧着を行い、LED実装サンプルを作製した。
[Preparation of LED mounting sample]
After applying the anisotropic conductive adhesive to the aluminum wiring board B (PET substrate, conductor space = 100 μmP, Ni / Au plating = 5.0 / 0.3 μm), the LED chip for FC mounting (trade name: DA3547, CREE) Made by the company, Vf = 3.08V / If = 60mA) was aligned and mounted. Then, heat crimping was performed under the conditions of 180 ° C. for 60 seconds and a load of 0.8 N / chip to prepare an LED mounting sample.

<実験例17>
実験例16のバインダー中に、実験例1で使用した導電性粒子(樹脂コア/Ni/Auメッキ、平均粒子径5μm、30%圧縮変形時のK値215kgf/mm、30%圧縮変形時の回復率18%)を5質量部のみ配合した異方性導電接着剤を用いた以外は、実験例16と同様にLED実装サンプルを作製した。
<Experimental example 17>
In the binder of Experimental Example 16, the conductive particles used in Experimental Example 1 (resin core / Ni / Au plating, average particle diameter 5 μm, K value at 30% compression deformation 215 kgf / mm 2 , at 30% compression deformation An LED-mounted sample was prepared in the same manner as in Experimental Example 16 except that an anisotropic conductive adhesive containing only 5 parts by mass of recovery rate (18%) was used.

<実験例18>
実験例16のバインダー中に、融点が150℃のはんだ粒子を50質量部のみ配合した異方性導電接着剤を用いた以外は、実験例16と同様にLED実装サンプルを作製した。
<Experimental Example 18>
An LED mounting sample was prepared in the same manner as in Experimental Example 16 except that an anisotropic conductive adhesive containing only 50 parts by mass of solder particles having a melting point of 150 ° C. was used in the binder of Experimental Example 16.

[熱抵抗値(放熱性)の評価]
リファレンス(参照例)として、銅配線PET基板にはんだを用いてLEDを実装したサンプルについて、過渡熱抵抗測定装置(CATS電子設計社製)を用いて、熱抵抗値(K/W)を測定した。測定条件はIf=60mA(定電流制御)で行った。そして、リファレンスの熱抵抗値を100%として、実験例16〜18の熱抵抗値を換算した。表2に、各LED実装サンプルの熱抵抗値の評価結果を示す。
[Evaluation of thermal resistance value (heat dissipation)]
As a reference (reference example), the thermal resistance value (K / W) was measured using a transient thermal resistance measuring device (manufactured by CATS Electronics Design Co., Ltd.) for a sample in which an LED was mounted on a copper wiring PET substrate using solder. .. The measurement conditions were If = 60 mA (constant current control). Then, the thermal resistance values of Experimental Examples 16 to 18 were converted with the thermal resistance value of the reference as 100%. Table 2 shows the evaluation results of the thermal resistance values of each LED mounting sample.

Figure 2021103608
Figure 2021103608

実験例16〜18より、はんだ粒子は、アルミニウム配線に対して導通の補助的な役割を果たしつつ、熱を基板に放熱する放熱性に大きく寄与することが分かった。 From Experimental Examples 16 to 18, it was found that the solder particles greatly contribute to the heat dissipation property of dissipating heat to the substrate while playing an auxiliary role of conduction to the aluminum wiring.

3.4 導電性粒子及びはんだ粒子の配合量に対する導通信頼性の評価
<実験例19〜24>
[異方性導電接着剤の作製]
脂環式エポキシ化合物(品名:セロキサイド2021P、ダイセル化学社製)100質量部、潜在性カチオン硬化剤(アルミニウムキレー卜系潜在性硬化剤)5質量部、アクリル樹脂(アクリル酸ブチル(BA):15%、アクリル酸エチル(EA):63%、アクリル酸ニトリル(AN):20%、アクリル酸(AA):1w%、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA):1wt%、重量平均分子量Mw:70万)3質量部で構成されたバインダー中に、実験例1で使用した導電性粒子(樹脂コア/Ni/Auメッキ、平均粒子径5μm、30%圧縮変形時のK値215kgf/mm、30%圧縮変形時の回復率18%)及びはんだ粒子(融点150℃、粒子径10μm)を表3に示す配合量(質量部(導電性粒子/半田粒子)、実験例19:5/50、実験例20:8/50、実験例21:12/50、実験例22:15/60、実験例23:8/120、実験例24:15/150)にて配合し、異方性導電接着剤を作製した。
3.4 Evaluation of Conductive Reliability with respect to the Blending Amount of Conductive Particles and Solder Particles <Experimental Examples 19 to 24>
[Preparation of anisotropic conductive adhesive]
Alicyclic epoxy compound (product name: Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, latent cation curing agent (aluminum-cleaning latent curing agent) 5 parts by mass, acrylic resin (butyl acrylate (BA): 15) %, Ethyl acrylate (EA): 63%, Nitrile acrylate (AN): 20%, Acrylic acid (AA): 1 w%, 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA): 1 wt%, Weight average molecular weight Mw: 70 (10,000) In a binder composed of 3 parts by mass, the conductive particles (resin core / Ni / Au plating, average particle diameter 5 μm, K value at 30% compression deformation 215 kgf / mm 2 , 30) used in Experimental Example 1 % Recovery rate at the time of compression deformation) and solder particles (melting point 150 ° C., particle diameter 10 μm) are shown in Table 3 (mass part (conductive particles / solder particles), Experimental Example 19: 5/50, Experiment Example 20: 8/50, Experimental Example 21: 12/50, Experimental Example 22: 15/60, Experimental Example 23: 8/120, Experimental Example 24: 15/150). Was produced.

[LED実装サンプルの作製]
異方性導電接着剤を用いて、アルミニウム配線基板B(PET基板、導体スペース=100μmP、Ni/Auメッキ=5.0/0.3μm)に、FC実装用LEDチップ(商品名: DA3547、CREE社製、Vf=3.08V/If=60mA)を搭載した。
[Preparation of LED mounting sample]
An LED chip for FC mounting (trade name: DA3547, CREE) is attached to an aluminum wiring board B (PET substrate, conductor space = 100 μmP, Ni / Au plating = 5.0 / 0.3 μm) using an anisotropic conductive adhesive. Made by the company, Vf = 3.08V / If = 60mA) was installed.

異方性導電接着剤をアルミニウム配線基板Bに塗布した後、LEDチップをアライメン卜して搭載し、180℃−60秒、荷重0.8N/chipの条件で加熱圧着を行い、LED実装サンプルを作製した。
[信頼性試験(TCT試験)]
After applying the anisotropic conductive adhesive to the aluminum wiring board B, the LED chip is mounted on the aluminum wiring board, and heat-pressed under the conditions of 180 ° C.-60 seconds and a load of 0.8 N / chip to prepare an LED mounting sample. Made.
[Reliability test (TCT test)]

LED実装サンプルについて、初期、及び1000サイクルTCT試験後の導通抵抗を測定し、評価を行った。導通抵抗の測定条件はIf=60mA(定電流制御)とした。評価は、初期、及び1000サイクルTCT試験後のVf値の変化量が0〜0.1V以内である場合を「OK」、それ以外を「NG」とした。 The LED mounting sample was evaluated by measuring the conduction resistance at the initial stage and after the 1000 cycle TCT test. The measurement condition of the conduction resistance was If = 60 mA (constant current control). The evaluation was "OK" when the amount of change in the Vf value was within 0 to 0.1 V in the initial stage and after the 1000-cycle TCT test, and "NG" in other cases.

<実験例25〜31>
はんだ粒子を配合せずに、導電性粒子を表3に示す配合量(実験例25:1質量部、実験例26:3質量部、実験例27:5質量部、実験例28:8質量部、実験例29:15質量部、実験例30:20質量部、実験例31:50質量部)にて配合した以外は、実験例19と同様にして異方性導電接着剤を作製し、導通信頼性の評価を行った。
<Experimental Examples 25 to 31>
The amount of conductive particles shown in Table 3 (Experimental Example 25: 1 parts by mass, Experimental Example 26: 3 parts by mass, Experimental Example 27: 5 parts by mass, Experimental Example 28: 8 parts by mass) without blending solder particles. , Experimental Example 29:15 parts by mass, Experimental Example 30:20 parts by mass, Experimental Example 31:50 parts by mass), an anisotropic conductive adhesive was prepared in the same manner as in Experimental Example 19 and conducted. The reliability was evaluated.

<実験例32〜38>
導電性粒子を配合せずに、はんだ粒子を表3に示す配合量(実験例32:30質量部、実験例33:50質量部、実験例34:60質量部、実験例35:100質量部、実験例36:120質量部、実験例37:150質量部、実験例38:200質量部)にて配合した以外は、実験例19と同様にして異方性導電接着剤を作製し、導通信頼性の評価を行った。
<Experimental Examples 32-38>
The amount of solder particles shown in Table 3 (Experimental Example 32:30 parts by mass, Experimental Example 33:50 parts by mass, Experimental Example 34:60 parts by mass, Experimental Example 35: 100 parts by mass) without blending conductive particles. , Experimental Example 36: 120 parts by mass, Experimental Example 37: 150 parts by mass, Experimental Example 38: 200 parts by mass). The reliability was evaluated.

Figure 2021103608
Figure 2021103608

実験例25〜31は、TCT試験後の導通抵抗がOKであったが、はんだ粒子を配合していないため、実験例17に示すように熱抵抗が高く、放熱性が低かった。また、実験例32〜38は、導電性粒子を配合していないため、TCT試験において100サイクル程度で不点灯となった。 In Experimental Examples 25 to 31, the conduction resistance after the TCT test was OK, but since no solder particles were mixed, the thermal resistance was high and the heat dissipation was low as shown in Experimental Example 17. Further, in Experimental Examples 32 to 38, since the conductive particles were not blended, the lights were turned off in about 100 cycles in the TCT test.

一方、実験例19〜24では、バインダー108質量部に対して導電性粒子を5〜15質量部、はんだ粒子を50〜150質量部配合しているため、実験例16に示すように熱抵抗が低く、TCT試験後の導通抵抗がOKであった。 On the other hand, in Experimental Examples 19 to 24, 5 to 15 parts by mass of conductive particles and 50 to 150 parts by mass of solder particles are blended with respect to 108 parts by mass of the binder, so that the thermal resistance is high as shown in Experimental Example 16. It was low and the conduction resistance after the TCT test was OK.

3.5 大電流(700mA)に対する導通信頼性の評価
<実験例39〜44>
[異方性導電接着剤の作製]
脂環式エポキシ化合物(品名:セロキサイド2021P、ダイセル化学社製)100質量部、潜在性カチオン硬化剤(アルミニウムキレー卜系潜在性硬化剤)5質量部、アクリル樹脂(アクリル酸ブチル(BA):15%、アクリル酸エチル(EA):63%、アクリル酸ニトリル(AN):20%、アクリル酸(AA):1w%、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA):1wt%、重量平均分子量Mw:70万)3質量部で構成されたバインダー中に、実験例1で使用した導電性粒子(樹脂コア/Ni/Auメッキ、平均粒子径5μm、30%圧縮変形時のK値215kgf/mm、30%圧縮変形時の回復率18%)及びはんだ粒子(融点150℃、粒子径10μm)を表4に示す配合量(質量部(導電性粒子/半田粒子)、実験例39:5/50、実験例40:8/50、実験例41:12/50、実験例42:15/60、実験例43:8/120、実験例44:15/150)にて配合し、異方性導電接着剤を作製した。
3.5 Evaluation of conduction reliability for large current (700 mA) <Experimental Examples 39 to 44>
[Preparation of anisotropic conductive adhesive]
Alicyclic epoxy compound (product name: Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, latent cation curing agent (aluminum-cleaning latent curing agent) 5 parts by mass, acrylic resin (butyl acrylate (BA): 15) %, Ethyl acrylate (EA): 63%, Nitrile acrylate (AN): 20%, Acrylic acid (AA): 1 w%, 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA): 1 wt%, Weight average molecular weight Mw: 70 (10,000) In a binder composed of 3 parts by mass, the conductive particles (resin core / Ni / Au plating, average particle diameter 5 μm, K value at 30% compression deformation 215 kgf / mm 2 , 30) used in Experimental Example 1 % Recovery rate at the time of compression deformation) and solder particles (melting point 150 ° C., particle diameter 10 μm) are shown in Table 4 (mass part (conductive particles / solder particles), Experimental Example 39: 5/50, Experiment Example 40: 8/50, Experimental Example 41: 12/50, Experimental Example 42: 15/60, Experimental Example 43: 8/120, Experimental Example 44: 15/150). Was produced.

[LED実装サンプルの作製]
異方性導電接着剤を用いて、アルミニウム配線基板B(PET基板、導体スペース=100μmP、Ni/Auメッキ=5.0/0.3μm)に、FC実装用LEDチップ(商品名: DA700、CREE社製、Vf=3.2V/If=350mA)を搭載した。
[Preparation of LED mounting sample]
An LED chip for FC mounting (trade name: DA700, CREE) is attached to an aluminum wiring board B (PET substrate, conductor space = 100 μmP, Ni / Au plating = 5.0 / 0.3 μm) using an anisotropic conductive adhesive. It was equipped with Vf = 3.2V / If = 350mA) manufactured by the company.

異方性導電接着剤をアルミニウム配線基板Bに塗布した後、LEDチップをアライメン卜して搭載し、180℃−60秒、荷重0.8N/chipの条件で加熱圧着を行い、LED実装サンプルを作製した。 After applying the anisotropic conductive adhesive to the aluminum wiring board B, the LED chip is mounted on the aluminum wiring board, and heat-pressed under the conditions of 180 ° C.-60 seconds and a load of 0.8 N / chip to prepare an LED mounting sample. Made.

[信頼性試験(TCT試験)]
LED実装サンプルについて、初期導通、並びに、500サイクル、1000サイクル、及び2000サイクルのTCT試験後、導通抵抗を測定し、評価を行った。導通抵抗の測定条件はIf=350mA(定電流制御)及び700mA(定電流制御)とした。評価は、以下の基準により行った。表4に、各LED実装サンプルの導通抵抗値の評価結果を示す。
(評価基準)
A:導通正常(Vf値の変化量:0〜0.1V未満)
B:数個、抵抗上昇や導通不良が発生する(0.1V以上の変化〜不点灯)
C:電流を流した瞬間に導通不良になる(不点灯)
[Reliability test (TCT test)]
The LED mounting sample was evaluated by measuring the conduction resistance after the initial continuity and the TCT test of 500 cycles, 1000 cycles, and 2000 cycles. The measurement conditions for the conduction resistance were If = 350 mA (constant current control) and 700 mA (constant current control). The evaluation was performed according to the following criteria. Table 4 shows the evaluation results of the conduction resistance value of each LED mounting sample.
(Evaluation criteria)
A: Normal conduction (change in Vf value: 0 to less than 0.1V)
B: Several resistance rises and poor continuity occurs (change of 0.1V or more to non-lighting)
C: Conduction failure occurs at the moment when current is applied (not lit)

Figure 2021103608
Figure 2021103608

実験例39〜44では、バインダー108質量部に対して導電性粒子を5〜15質量部、はんだ粒子を50〜150質量部配合しているため、実験例19〜24と同様に、350mAの電流に対して長期信頼性を得ることができた。特に、実験例43、44では、導電性粒子の配合量がバインダー100質量部に対して8〜15質量部であり、はんだ粒子の配合量がバインダー100質量部に対して120〜150質量部であることにより、アルミニウム配線に対する700mAの電流に対して長期信頼性を得ることができた。これは、はんだ粒子が導通の補助的な役割を果たしつつ、大電流で発生する熱を基板に放熱したためだと考えられる。 In Experimental Examples 39 to 44, 5 to 15 parts by mass of conductive particles and 50 to 150 parts by mass of solder particles are mixed with 108 parts by mass of the binder, so that the current of 350 mA is the same as in Experimental Examples 19 to 24. We were able to obtain long-term reliability. In particular, in Experimental Examples 43 and 44, the amount of the conductive particles compounded was 8 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder, and the amount of the solder particles compounded was 120 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. This made it possible to obtain long-term reliability for a current of 700 mA for aluminum wiring. It is considered that this is because the solder particles play an auxiliary role of conduction and dissipate heat generated by a large current to the substrate.

11 素子基板、12 第1導電型クラッド層、13 活性層、14 第2導電型クラッド層、21 基材、22 第1導電型用回路パターン、23 第2導電型用回路パターン、15 パッシベーション、31 導電性粒子、32 はんだ粒子、33 バインダー
11 element substrate, 12 first conductive type clad layer, 13 active layer, 14 second conductive type clad layer, 21 base material, 22 first conductive type circuit pattern, 23 second conductive type circuit pattern, 15 passivation, 31 Conductive particles, 32 solder particles, 33 binders

Claims (9)

樹脂からなる基材と、前記基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、
はんだ粒子と、
前記導電性粒子、及び前記はんだ粒子を分散させるバインダーと
を含有する異方性導電接着剤。
It has a base material made of resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material, has a K value of 50 to 400 Kgf / mm 2 at the time of 30% compression deformation, and has a recovery rate at the time of 30% compression deformation. With conductive particles that are 16-48%
With solder particles
An anisotropic conductive adhesive containing the conductive particles and a binder for dispersing the solder particles.
前記導電性粒子の配合量が、前記バインダー100質量部に対して、5〜50質量部である請求項1記載の異方性導電接着剤。 The anisotropic conductive adhesive according to claim 1, wherein the amount of the conductive particles blended is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. 前記はんだ粒子の配合量が、前記バインダー100質量部に対して、30〜200質量部である請求項1又は2記載の異方性導電接着剤。 The anisotropic conductive adhesive according to claim 1 or 2, wherein the amount of the solder particles blended is 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. 前記導電性粒子の配合量が、前記バインダー100質量部に対して、5〜15質量部であり、
前記はんだ粒子の配合量が、前記バインダー100質量部に対して、50〜150質量部である請求項1又は2記載の異方性導電接着剤。
The blending amount of the conductive particles is 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
The anisotropic conductive adhesive according to claim 1 or 2, wherein the amount of the solder particles blended is 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
前記導電性粒子の平均粒子径が、前記はんだ粒子の平均粒子径よりも小さい請求項1乃至4のいずれか1項に記載の異方性導電接着剤。 The anisotropic conductive adhesive according to any one of claims 1 to 4, wherein the average particle size of the conductive particles is smaller than the average particle size of the solder particles. 前記導電性粒子の平均粒子径が、3〜10μmであり、
前記はんだ粒子の平均粒子径が、5〜20μmである請求項5記載の異方性導電接着剤。
The average particle size of the conductive particles is 3 to 10 μm.
The anisotropic conductive adhesive according to claim 5, wherein the average particle size of the solder particles is 5 to 20 μm.
第1の電子部品と、
第2の電子部品と、
前記第1の電子部品と前記第2の電子部品との間に、樹脂からなる基材と、前記基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、前記導電性粒子、及び前記はんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する異方性導電接着剤が硬化してなる異方性導電膜とを備え、
前記第1の電子部品の端子と前記第2の電子部品の端子とが、前記導電性粒子を介して電気的に接続されてなるとともに、前記はんだ粒子によって接合されてなる接続構造体。
The first electronic component and
The second electronic component and
A base material made of resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material are provided between the first electronic component and the second electronic component, and the K value at the time of 30% compression deformation is It contains conductive particles having a recovery rate of 50 to 400 Kgf / mm 2 and a recovery rate at the time of 30% compression deformation of 16 to 48%, solder particles, the conductive particles, and a binder for dispersing the solder particles. With an anisotropic conductive film obtained by curing the anisotropic conductive adhesive,
A connection structure in which a terminal of the first electronic component and a terminal of the second electronic component are electrically connected via the conductive particles and are joined by the solder particles.
前記第1の電子部品が、LED素子であり、
前記第2の電子部品が、基板である請求項7記載の接続構造体。
The first electronic component is an LED element.
The connection structure according to claim 7, wherein the second electronic component is a substrate.
樹脂からなる基材と、前記基材の表面に配置された導電層とを有し、30%圧縮変形時のK値が50〜400Kgf/mmであり、30%圧縮変形時の回復率が16〜48%である導電性粒子と、はんだ粒子と、前記導電性粒子、及び前記はんだ粒子を分散させるバインダーとを含有する異方性導電接着剤を、第1の電子部品の端子と第2の電子部品の端子との間に介在させ、第1の電子部品と第2の電子部品とを熱圧着する接続構造体の製造方法。

It has a base material made of resin and a conductive layer arranged on the surface of the base material, has a K value of 50 to 400 Kgf / mm 2 at the time of 30% compression deformation, and has a recovery rate at the time of 30% compression deformation. An anisotropic conductive adhesive containing 16 to 48% of conductive particles, solder particles, the conductive particles, and a binder that disperses the solder particles is applied to the terminals of the first electronic component and the second. A method for manufacturing a connection structure in which a first electronic component and a second electronic component are heat-bonded so as to be interposed between the terminals of the electronic component.

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