JP2023046305A - Manufacturing method of connection structure - Google Patents

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慎一 林
Shinichi Hayashi
怜司 塚尾
Satoshi Tsukao
誠一郎 篠原
Seiichiro Shinohara
雄介 田中
Yusuke Tanaka
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Abstract

To connect a fine electronic component and a substrate using a conductive particle containing film.SOLUTION: A manufacturing method of a connection structure 40 in which a fine electronic component 1 having a length of a longest side of 600 μm or less or an area of each electrode of 1000 μm2 or less is electrically connected with a substrate 20 including an electrode 21 corresponding to an electrode 2 of the electronic component 1 includes: an overlapping step of overlapping the electronic component 1 and the substrate 20 via a conductive particle containing film 10 in which conductive particles 11 are held in an insulating resin layer 12; and a pressurizing and curing step of curing the insulating resin layer 12 of the conductive particle containing film while pressurizing the electronic component and the substrate which overlap via the conductive particle containing film. Regarding curing characteristics of the conductive particle containing film 10, in a case where the conductive particle containing film 10 is heated from 40°C to 80°C, a time from heating start to curing start of the insulating resin layer 12 is 10 minutes or more.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、人が手で取り扱うことが困難な微細な電子部品を確実に基板上に電気的に接続する接続構造体の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing a connection structure for reliably electrically connecting fine electronic components that are difficult to handle manually to a substrate.

微細な電子部品が、例えばディスプレイ用途で開発されている(特許文献1、特許文献2)。このような微細な電子部品は、一般に、ダイシングツールを用いてウエハから分離されることにより製造され、ドライバ回路が形成されたガラス基板にワイヤボンディング等によって搭載されている。 Fine electronic components have been developed for display applications, for example (Patent Documents 1 and 2). Such minute electronic components are generally manufactured by being separated from a wafer using a dicing tool, and mounted by wire bonding or the like on a glass substrate on which a driver circuit is formed.

一方、ICチップ等の電子部品を基板に接続する場合に、導電性の粒子を絶縁性樹脂層に保持させた導電粒子含有フィルムが使用されている。この導電粒子含有フィルムを介して電子部品と基板を接続すると、導電粒子含有フィルムはフィルム厚方向のみに導通性を発揮するので異方性導電フィルムとも称されている。近年、電子部品の小型化が進んでおり、電子部品の小型化に導電粒子含有フィルムを対応させるべく、導電粒子含有フィルムにおける絶縁性樹脂層の層厚と導電粒子の粒子径との比を特定の比率にしたり、導電粒子を規則的に配列したりすることや、導電粒子を含有する樹脂層に対して粘着性が大きく硬度が小さい樹脂層を、導電粒子を含有する樹脂層に積層することが行われている(特許文献3、特許文献4)。これらにより、電子部品上に形成されたバンプ等の電極列における電極の面積が1000μm2(例:100×10μm)程度の微小サイズの電子部品であっても、さらにはマイクロサイズの半導体の電極であっても導電粒子含有フィルムを用いて基板に接続することができる。 On the other hand, when connecting an electronic component such as an IC chip to a substrate, a conductive particle-containing film in which conductive particles are held in an insulating resin layer is used. When an electronic component and a substrate are connected through this conductive particle-containing film, the conductive particle-containing film exhibits conductivity only in the film thickness direction, and is therefore also called an anisotropic conductive film. In recent years, the miniaturization of electronic components has progressed, and in order to adapt the conductive particle-containing film to the miniaturization of electronic components, the ratio of the thickness of the insulating resin layer and the particle size of the conductive particles in the conductive particle-containing film is specified. Or by arranging the conductive particles regularly, or by laminating a resin layer with a high adhesiveness and low hardness to the resin layer containing the conductive particles on the resin layer containing the conductive particles. is performed (Patent Document 3, Patent Document 4). As a result, even micro-sized electronic parts having an electrode area of about 1000 μm 2 (eg, 100×10 μm) in electrode rows such as bumps formed on the electronic parts, and even micro-sized semiconductor electrodes can be used. Even if there is, it can be connected to the substrate using a film containing conductive particles.

特表2017-521859号公報Japanese Patent Publication No. 2017-521859 特表2014-533890号公報Japanese Patent Publication No. 2014-533890 特開2018-81906号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-81906 特許6688374号公報Japanese Patent No. 6688374

電子部品に求められる役割は多様化しており、従来、ワイヤボンディング等によって搭載されていた微細な半導体素子だけでなく、より一層微細な電子部品を、導電粒子含有フィルムを用いて基板に接続することが必要とされ、それに伴う課題が発生している。 The roles required of electronic components are diversifying, and in addition to fine semiconductor elements that were conventionally mounted by wire bonding, etc., it is possible to connect even finer electronic components to substrates using conductive particle-containing films. is needed and the associated issues arise.

例えば、従来、導電粒子含有フィルムを用いた異方性導電接続では、電気的特性の安定性の点から、一つの電極における導電粒子の捕捉数を3個以上、好ましくは10個以上とすることが求められている。しかしながら、例えば、個々の電極の面積が1000μm2以下又は電子部品の最長辺の長さが600μm以下の微細な電子部品を異方性導電接続する場合、電極自体が小型化されているため、一つの電極あたりの導電粒子の捕捉数を1~3個とするなどの、従前の異方性導電接続における仕様では対応できないことを可能とすることが必要とされる状況もある。 For example, conventionally, in an anisotropic conductive connection using a conductive particle-containing film, the number of conductive particles captured in one electrode is 3 or more, preferably 10 or more, from the viewpoint of the stability of electrical properties. is required. However, for example, in the case of anisotropically conductively connecting fine electronic components each having an area of 1000 μm 2 or less or a length of the longest side of the electronic component of 600 μm or less, the electrodes themselves are miniaturized. There are situations where it is necessary to be able to do things that are not possible with conventional anisotropic conductive connection specifications, such as 1-3 trapped conductive particles per electrode.

また、電子部品が極めて微小になることで、基板に接続する電子部品の個数も増えることから、導電粒子含有フィルムを、粘着、転写、レーザーリフトオフ法による着弾等で基板に設ける工程(以下、仮貼り工程ともいう)、基板に設けた導電粒子含有フィルムに電子部品を搭載する重ね合わせる工程、導電粒子含有フィルムを介して電子部品を基板に押圧し、導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層を加圧硬化又は加熱加圧硬化させて電子部品の接続を完了する硬化工程からなる接続工程の難易度が高くなり、接続を精密に行うために長時間を必要とし、接続が完了する前に絶縁性樹脂層の硬化が不用に進行してしまうことが懸念される。 In addition, as the electronic components become extremely small, the number of electronic components connected to the substrate also increases. (Also referred to as a laminating step), a step of stacking electronic components on a conductive particle-containing film provided on a substrate, pressing the electronic component against the substrate through the conductive particle-containing film, and adding an insulating resin layer of the conductive particle-containing film. The difficulty of the connection process, which consists of a curing process that completes the connection of electronic components by pressure curing or heat and pressure curing, increases the difficulty, requires a long time for precise connection, and prevents insulation before the connection is completed. There is a concern that curing of the resin layer may progress unnecessarily.

そこで、本発明は、個々の電極の面積が1000μm2以下又は電子部品の最長辺の長さが600μm以下の微細な電子部品と基板とを導電粒子含有フィルムを用いて精密かつ確実に接続できるようにすることを課題とする。 Accordingly, the present invention provides a film containing conductive particles so that fine electronic parts having an area of each electrode of 1000 μm 2 or less or a length of the longest side of the electronic part of 600 μm or less and a substrate can be precisely and reliably connected. The task is to

本発明者は、基板に導電粒子含有フィルムを設け、微細な電子部品と基板とを導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせ、重ね合わせた電子部品と基板を加圧しつつ導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層を硬化させてこれらを接続するにあたり、導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層として、40℃から80℃に加熱しても加熱開始から硬化開始までに10分以上かかるものを使用すると、仮貼りから接続に至る間に絶縁性樹脂層が不用に硬化開始することを防止でき、電子部品と基板とを精密かつ確実に接続できることを見出し、本発明を完成した。 The present inventor provides a conductive particle-containing film on a substrate, superimposes a fine electronic component and a substrate via the conductive particle-containing film, and pressurizes the superimposed electronic component and the substrate while insulating the conductive particle-containing film. When the resin layer is cured and connected, if the insulating resin layer of the conductive particle-containing film is heated from 40 ° C. to 80 ° C., it takes 10 minutes or more from the start of heating to the start of curing. The inventors have found that the insulating resin layer can be prevented from starting to harden unnecessarily during the period from attachment to connection, and the electronic component and the substrate can be connected precisely and reliably, thereby completing the present invention.

即ち、本発明は、微細な電子部品と、該電子部品の電極に対応した電極を有する基板の対応する電極同士が電気的に接続されている接続構造体の製造方法であって、
電子部品と基板とを、絶縁性樹脂層に導電粒子が保持された導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせる重ね合わせ工程、
導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせた電子部品と基板とを加圧しつつ導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層を硬化させる加圧硬化工程、
を有し、
前記導電粒子含有フィルムの硬化特性は、該導電粒子含有フィルムを40℃から80℃に加熱した場合の加熱開始から絶縁性樹脂層の硬化開始までの時間が10分以上である
製造方法を提供する。
That is, the present invention provides a method for manufacturing a connection structure in which a fine electronic component and corresponding electrodes of a substrate having electrodes corresponding to the electrodes of the electronic component are electrically connected to each other,
A superposition step of superimposing the electronic component and the substrate via a conductive particle-containing film in which the conductive particles are held on the insulating resin layer,
A pressure curing step of curing the insulating resin layer of the conductive particle-containing film while pressing the electronic component and the substrate superimposed via the conductive particle-containing film,
has
The curing property of the conductive particle-containing film provides a production method in which the time from the start of heating to the start of curing of the insulating resin layer when the conductive particle-containing film is heated from 40° C. to 80° C. is 10 minutes or more. .

また本発明は、微細な電子部品と、該電子部品の電極に対応した電極を有する基板が絶縁性樹脂で接着され、該電子部品と基板の対応する電極同士が、それらの間に挟持された1個以上3個未満の導電粒子によって電気的に接続されている接続構造体を提供する。 Further, according to the present invention, a fine electronic component and a substrate having electrodes corresponding to the electrodes of the electronic component are adhered with an insulating resin, and the corresponding electrodes of the electronic component and the substrate are sandwiched between them. Provided is a connection structure electrically connected by one or more but less than three conductive particles.

本発明によれば、導電粒子含有フィルムとして、導電粒子含有フィルムを40℃から80℃に加熱した場合の加熱開始から絶縁性樹脂層の硬化開始までの時間が10分以上となるものを使用するので、導電粒子含有フィルムを基板に設け、導電粒子含有フィルムを介して微細な電子物品を基板に重ね合わせ、絶縁性樹脂層を加圧硬化させる間に絶縁性樹脂層が不用に硬化開始することが防止される。したがって、個々の電極の面積が1000μm2以下又は電子部品の最長辺の長さが600μm以下の微細な電子部品でも基板に精確に接続することが可能となる。 According to the present invention, as the conductive particle-containing film, a film in which the time from the start of heating to the start of curing of the insulating resin layer when the conductive particle-containing film is heated from 40° C. to 80° C. is 10 minutes or more is used. Therefore, the conductive particle-containing film is provided on the substrate, the fine electronic article is superimposed on the substrate through the conductive particle-containing film, and the insulating resin layer is cured under pressure. is prevented. Therefore, it is possible to accurately connect even minute electronic components with individual electrodes having an area of 1000 μm 2 or less or having a longest side length of 600 μm or less to the substrate.

図1は、半導体加工用フィルム上に保持された半導体部品の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor component held on a semiconductor processing film. 図2Aは、導電粒子含有フィルムの粒子配置を示す平面図である。FIG. 2A is a plan view showing particle arrangement of a conductive particle-containing film. 図2Bは、導電粒子含有フィルムの断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view of a film containing conductive particles. 図3Aは、半導体加工用フィルム上の半導体部品に剥離フィルムを貼付した状態の断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view showing a state in which a release film is attached to a semiconductor component on a semiconductor processing film. 図3Bは、半導体部品から半導体加工用フィルムを剥離した状態の断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view of a state in which the film for semiconductor processing is peeled off from the semiconductor component. 図4は、剥離フィルムに貼付した半導体部品に、基板上に配置した導電粒子含有フィルムをアライメントした状態の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the conductive particle-containing film arranged on the substrate is aligned with the semiconductor component attached to the release film. 図5は、半導体部品と基板とを導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせ、剥離フィルムを剥離除去した状態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a semiconductor component and a substrate are overlaid with a conductive particle-containing film interposed therebetween, and the release film is peeled off. 図6は、剥離フィルムを剥離した半導体部品と基板とを半導体部品側から加圧ツールで加圧している状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the semiconductor component and the substrate from which the release film has been peeled are pressed from the semiconductor component side with a pressure tool. 図7は、第1加圧により半導体部品の電極と基板の電極で導電粒子が挟持された状態の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a state in which the conductive particles are sandwiched between the electrode of the semiconductor component and the electrode of the substrate by the first pressurization. 図8は、第2加圧により半導体部品の電極と基板の電極が電気的に接続された状態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a state in which the electrode of the semiconductor component and the electrode of the substrate are electrically connected by the second pressurization.

以下、本発明の接続構造体の製造方法を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。 Hereinafter, a method for manufacturing a connection structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code|symbol represents the same or equivalent component.

<電子部品>
本発明の方法で接続する電子部品は、例えば、個々の電極の面積が1000μm2以下、500μm2以下、更には200μm2以下、又は電子部品の最長辺の長さが600μm以下、300μm以下、150μm以下、更には50μm以下の微小な電子部品である。このような電子部品としては、一般的なドライバICをはじめとする各種IC、光半導体素子、熱電変換素子(ペルチェ素子)、スイッチング素子等の半導体部品や、圧電素子、抵抗器などをあげることができ、中でも光半導体素子として、チップの一辺が50~200μm程度のミニLEDやチップの一辺が50μm未満のμLEDをあげることができる。
<Electronic parts>
Electronic components to be connected by the method of the present invention, for example, each electrode has an area of 1000 μm 2 or less, 500 μm 2 or less, further 200 μm 2 or less, or the electronic component has a longest side length of 600 μm or less, 300 μm or less, or 150 μm. Below, it is a minute electronic component of 50 μm or less. Examples of such electronic parts include various ICs including general driver ICs, semiconductor parts such as optical semiconductor elements, thermoelectric conversion elements (Peltier elements), switching elements, piezoelectric elements, and resistors. Among them, as an optical semiconductor device, a mini-LED whose one side of the chip is about 50 to 200 μm and a μLED whose one side of the chip is less than 50 μm can be mentioned.

図1は、本発明の方法で接続する電子部品1の一例として、複数の半導体部品が半導体加工用フィルム3に保持されている状態の断面図である。半導体加工用フィルム3は、公知のダイシングテープ、ダイボンディングテープ、剥離フィルム等を包含する。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of semiconductor components are held by a semiconductor processing film 3 as an example of electronic components 1 connected by the method of the present invention. The semiconductor processing film 3 includes known dicing tapes, die bonding tapes, release films, and the like.

本発明において、電子部品1の電極の形成面にある複数の電極は、基板の電極と接続するに際して、高さが揃っていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the plurality of electrodes on the electrode forming surface of the electronic component 1 have the same height when connecting to the electrodes of the substrate.

本発明の方法で接続する電子部品1は微細であり、例えば個々の電極の面積が1000μm2以下、500μm2以下、更には200μm2以下、又は電子部品1の最長辺の長さが600μm以下、300μm以下、150μm以下、更には50μm以下である。電子部品1の最短辺は各電極に少なくとも1個の導電粒子が確実に挟持される大きさであることが必要であり、したがって、最短辺は導電粒子の粒子径にマージンを加えた長さとすることが好ましい。よって、本発明の方法で接続する電子部品1の最短辺は5μm以上とすることが好ましい。 The electronic component 1 to be connected by the method of the present invention is fine, for example, the area of each electrode is 1000 μm 2 or less, 500 μm 2 or less, further 200 μm 2 or less, or the length of the longest side of the electronic component 1 is 600 μm or less, 300 μm or less, 150 μm or less, or even 50 μm or less. The shortest side of the electronic component 1 must be of a size that ensures that at least one conductive particle is sandwiched between each electrode. is preferred. Therefore, it is preferable that the shortest side of the electronic component 1 connected by the method of the present invention is 5 μm or more.

本発明の方法で接続する電子部品1の好ましい厚さは、該電子部品1の材質や強度、電極の高さ、接続の条件等によって変わるが、例えば、電子部品の個々の電極の面積が1000μm2以下又は電子部品の最長辺の長さが600μm以下の場合、その厚さを200μm以下、さらには50μm以下とすることができ、最長辺の長さが300μm以下の場合、厚さを50μm以下とすることができ、最長辺の長さが150μm以下の場合、厚さを30μm以下とするこができ、最長辺の長さが50μm以下の場合、厚さを20μm以下、さらには15μm以下、特に10μm以下とすることができる。電子部品の最長辺の長さと厚みの比率が値1に近くなれば、接続時の押し込みにより電子部品に横ズレが生じることが懸念されるためである。なお、この場合に厚さには、導電粒子を介した電気的接続に用いられる電極の高さは含まれない。 The preferred thickness of the electronic component 1 to be connected by the method of the present invention varies depending on the material and strength of the electronic component 1, the height of the electrodes, connection conditions, etc. 2 or less, or if the length of the longest side of the electronic component is 600 μm or less, the thickness can be 200 μm or less, or even 50 μm or less, and if the length of the longest side is 300 μm or less, the thickness can be 50 μm or less. When the length of the longest side is 150 μm or less, the thickness can be 30 μm or less; In particular, it can be 10 μm or less. This is because if the ratio of the length of the longest side to the thickness of the electronic component approaches a value of 1, there is a concern that the electronic component may be displaced laterally due to the pressing during connection. In this case, the thickness does not include the height of the electrodes used for electrical connection via the conductive particles.

電子部品1の電極2の高さは実質的にゼロでもよいが、加圧硬化工程や、重ね合わせ工程後加圧硬化工程前に必要に応じて行う加圧工程において、電極以外が加圧されないようにし、加圧により導電粒子が効率よく電極に押し込まれるようにする点から、電極2の高さは導電粒子の平均粒子径の1倍より高いことが好ましい。一方、電極2の高さが過度に高いと電極間に充填される樹脂量が不用に多くなるので電極2の高さは導電粒子の平均粒子径の3倍以下が好ましく、2倍以下がより好ましい。もしくは、10μm以下が好ましく、6μm以下がより好ましい。 The height of the electrodes 2 of the electronic component 1 may be substantially zero. The height of the electrode 2 is preferably higher than 1 times the average particle size of the conductive particles so that the conductive particles can be efficiently pushed into the electrodes by pressurization. On the other hand, if the height of the electrode 2 is excessively high, the amount of resin filled between the electrodes will be unnecessarily large. preferable. Alternatively, it is preferably 10 μm or less, more preferably 6 μm or less.

また、図1には、実施例として半導体加工用フィルム3に保持されている半導体部品1を使用する例を示したが、本発明の方法において、基板との接続に供する電子部品は、半導体加工用フィルムに保持されていなくてもよい。 FIG. 1 shows an example in which the semiconductor component 1 held by the semiconductor processing film 3 is used as an example. It does not have to be held on the film for use.

<基板>
本発明において電子部品1を接続する基板20としては、ガラス基板、プラスチック基板などの透明基板でもよく、不透明な基板でもよい。また、基板20としては、セラミック基板、リジットな樹脂基板、FPC等の公知の電子部品を挙げることができる。
<Substrate>
In the present invention, the substrate 20 for connecting the electronic component 1 may be a transparent substrate such as a glass substrate or a plastic substrate, or may be an opaque substrate. Moreover, as the substrate 20, known electronic components such as a ceramic substrate, a rigid resin substrate, and an FPC can be used.

<導電粒子含有フィルム>
図2Aは、本発明で使用する導電粒子含有フィルム10の一例の平面図であり、図2Bはその断面図である。導電粒子含有フィルム10では、導電粒子11が絶縁性樹脂層12に保持されている。
<Film containing conductive particles>
FIG. 2A is a plan view of an example of the conductive particle-containing film 10 used in the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view thereof. In the film 10 containing conductive particles, the conductive particles 11 are held by the insulating resin layer 12 .

(導電粒子)
導電粒子含有フィルム10において絶縁性樹脂層12に保持されている導電粒子11としては、ニッケル、コバルト、銀、銅、金、パラジウムなどの金属粒子、ハンダなどの合金粒子、金属被覆樹脂粒子、表面に絶縁性微粒子が付着している金属被覆樹脂粒子などが挙げられる。2種以上を併用することもできる。中でも、金属被覆樹脂粒子が、接続された後に樹脂粒子が反発することで端子との接触が維持され易くなり、導通性能が安定する点から好ましい。また、導電粒子の表面には公知の技術によって、導通特性に支障を来さない絶縁処理が施されていてもよい。
(Conductive particles)
The conductive particles 11 held in the insulating resin layer 12 in the conductive particle-containing film 10 include metal particles such as nickel, cobalt, silver, copper, gold, and palladium; alloy particles such as solder; metal-coated resin particles; and metal-coated resin particles having insulating fine particles attached to them. Two or more types can also be used together. Among them, the metal-coated resin particles are preferable because the resin particles repel each other after being connected, thereby making it easy to maintain contact with the terminal and stabilizing the conduction performance. Moreover, the surface of the conductive particles may be subjected to an insulating treatment by a known technique so as not to interfere with the conductive properties.

(導電粒子の粒子径)
導電粒子11の粒子径は、電極が微小でも1個以上の導電粒子が確実に各電極に捕捉されるようにするため、10μm未満とし、好ましくは4μm以下とする。一方、導電粒子11の電極への押し込み精度を上げる点から1μm以上が好ましく、2.5μm以上がより好ましい。ここで、粒子径は平均粒子径を意味する。導電粒子含有フィルム10における導電粒子11の平均粒子径は、平面画像又は断面画像から求めることができる。顕微鏡観察で200個以上の粒子径を測定することにより平均粒子径を求めても良い。また、導電粒子含有フィルムに含有させる前の原料粒子としての導電粒子の平均粒子径は湿式フロー式粒子径・形状分析装置FPIA-3000(マルバーン社)を用いて求めることができる。なお、導電粒子に絶縁性微粒子等の微粒子が付着している場合には、微粒子を含めない径を粒子径とする。
(Particle size of conductive particles)
The particle size of the conductive particles 11 is set to less than 10 μm, preferably 4 μm or less, so that one or more conductive particles can be reliably captured by each electrode even if the electrodes are very small. On the other hand, the thickness is preferably 1 μm or more, more preferably 2.5 μm or more, from the viewpoint of increasing the precision with which the conductive particles 11 are pushed into the electrode. Here, the particle size means the average particle size. The average particle size of the conductive particles 11 in the conductive particle-containing film 10 can be obtained from a planar image or a cross-sectional image. The average particle size may be obtained by measuring the particle size of 200 or more particles by microscopic observation. Further, the average particle size of the conductive particles as raw material particles before being contained in the conductive particle-containing film can be determined using a wet flow type particle size/shape analyzer FPIA-3000 (Malvern). In addition, when fine particles such as insulating fine particles are attached to the conductive particles, the diameter not including the fine particles is defined as the particle diameter.

(導電粒子の配列)
微細な電子部品の各電極で1個以上の導電粒子が確実に捕捉されるようにする点から、導電粒子含有フィルム10において導電粒子11は規則的に配列していることが好ましく、例えば、特許文献3に記載の導電粒子含有フィルムのように格子状に配列していることが好ましい。特に、電子部品1がウエハからダイシングされることで得られる場合、その電子部品1の辺に沿って電極が形成されることから、導電粒子11の配列は矩形状の格子配列であることが望ましい。図2Aに示した導電粒子含有フィルム10では導電粒子11が正方格子配列になっている。
(Arrangement of conductive particles)
It is preferable that the conductive particles 11 are arranged regularly in the conductive particle-containing film 10 in order to ensure that one or more conductive particles are captured by each electrode of a fine electronic component. It is preferable that they are arranged in a lattice like the conductive particle-containing film described in Document 3. In particular, when the electronic component 1 is obtained by dicing from a wafer, electrodes are formed along the sides of the electronic component 1, so the array of the conductive particles 11 is desirably a rectangular lattice array. . In the conductive particle-containing film 10 shown in FIG. 2A, the conductive particles 11 are arranged in a square lattice.

一方、導電粒子含有フィルムとしては、導電粒子が均等にランダムに分散しているものを使用してもよい。 On the other hand, as the conductive particle-containing film, a film in which conductive particles are evenly and randomly dispersed may be used.

導電粒子11は、絶縁性樹脂層12に埋め込まれていてもよく、露出していてもよい。各導電粒子11のフィルム厚方向の位置は揃っていることが好ましく、また、導電粒子含有フィルムの片面側に偏在していることが好ましい。片面側に偏在していることで、押圧が均等に行なわれ、不測の粒子移動を抑制することができる。 The conductive particles 11 may be embedded in the insulating resin layer 12 or may be exposed. It is preferable that the positions of the conductive particles 11 in the film thickness direction are uniform, and that they are unevenly distributed on one side of the conductive particle-containing film. By being unevenly distributed on one side, pressing is performed evenly, and unexpected movement of particles can be suppressed.

(導電粒子の個数密度)
導電粒子の個数密度の上限および下限は、接続する対象物により変更になるため特に制限はない。例えば、個数密度の下限については、30個/mm2以上、又は12000個/mm2以上、又は150000個/mm2以上とすることができ、個数密度の上限については、例えば、500000個/mm2以下、又は350000個/mm2以下、又は300000個/mm2以下とすることができる。
(Number density of conductive particles)
The upper and lower limits of the number density of the conductive particles are not particularly limited because they change depending on the object to be connected. For example, the lower limit of the number density can be 30 pieces/mm 2 or more, or 12000 pieces/mm 2 or more, or 150000 pieces/mm 2 or more, and the upper limit of the number density can be, for example, 500000 pieces/mm 2 or less, or 350,000/mm 2 or less, or 300,000/mm 2 or less.

(絶縁性樹脂層の層構成)
導電粒子含有フィルム10を構成する絶縁性樹脂層12は、単一の絶縁性樹脂層から構成されていてもよく、複数の絶縁性樹脂層の積層体から構成されていてもよい。例えば、導電粒子含有フィルム10の層構成としては、図2Bに示すように、絶縁性樹脂層12を最低溶融粘度の高い高粘度樹脂層13と最低溶融粘度の低い低粘度樹脂層14の積層体とし、高粘度樹脂層13に導電粒子11を保持させることが、導電粒子11の不要な流動を抑制する点から好ましい。この場合、高粘度樹脂層13の最低溶融粘度(A1)、低粘度樹脂層14の最低溶融粘度(A2)、これらの比(A1/A2)及びこれらの層厚は、特許6187665号公報、特開2018―81906号公報等に記載の公知の異方性導電フィルムと同様とすることができる。
(Layer structure of insulating resin layer)
The insulating resin layer 12 forming the conductive particle-containing film 10 may be composed of a single insulating resin layer, or may be composed of a laminate of a plurality of insulating resin layers. For example, as the layer structure of the conductive particle-containing film 10, as shown in FIG. , and holding the conductive particles 11 in the high-viscosity resin layer 13 is preferable from the viewpoint of suppressing unnecessary flow of the conductive particles 11 . In this case, the minimum melt viscosity (A1) of the high-viscosity resin layer 13, the minimum melt viscosity (A2) of the low-viscosity resin layer 14, their ratio (A1/A2), and their layer thicknesses are as described in Japanese Patent No. 6,187,665. It can be the same as the known anisotropic conductive film described in JP-A-2018-81906.

(絶縁性樹脂層の層厚)
絶縁性樹脂層12の層厚は、下限については、導電粒子の粒子径の好ましくは1倍以上、より好ましくは1.3倍以上、又は3μm以上とすることができる。また、上限については、導電粒子の粒子径の2倍以下又は20μm以下とすることができる。絶縁性樹脂層12が複数の絶縁性樹脂層の積層体から構成される場合は、積層体の厚みがこれらの範囲にあることが好ましい。
(Layer thickness of insulating resin layer)
The lower limit of the layer thickness of the insulating resin layer 12 is preferably 1 time or more, more preferably 1.3 times or more, or 3 μm or more, as large as the particle diameter of the conductive particles. Moreover, the upper limit can be two times or less the particle diameter of the conductive particles or 20 μm or less. When the insulating resin layer 12 is composed of a laminate of a plurality of insulating resin layers, the thickness of the laminate is preferably within these ranges.

絶縁性樹脂層12の層厚は、公知のマイクロメータやデジタルシックネスゲージを用いて測定することができる。この場合、例えば10箇所以上を測定し、平均値を層厚とすればよい。 The layer thickness of the insulating resin layer 12 can be measured using a known micrometer or digital thickness gauge. In this case, for example, 10 or more points may be measured, and the average value may be taken as the layer thickness.

(絶縁性樹脂層の樹脂組成物)
絶縁性樹脂層12を形成する樹脂組成物は、導電粒子含有フィルム10で接続する電子部品1や基板20の種類等に応じて適宜選択され、熱可塑性樹脂組成物、高粘度粘着性樹脂組成物、硬化性樹脂組成物から形成することができる。例えば、特許6187665号公報に記載の導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層を形成する樹脂組成物と同様に、重合性化合物と重合開始剤から形成される硬化性樹脂組成物を使用することができる。この場合、重合開始剤としては熱重合開始剤を使用してもよく、光重合開始剤を使用してもよく、それらを併用してもよい。例えば、熱重合開始剤としてカチオン系重合開始剤、熱重合性化合物としてエポキシ樹脂を使用し、光重合開始剤として光ラジカル重合開始剤、光重合性化合物としてアクリレート化合物を使用する。熱重合開始剤として、熱アニオン系重合開始剤を使用してもよい。熱アニオン系重合開始剤としては、イミダゾール変性体を核としその表面をポリウレタンで被覆してなるマイクロカプセル型潜在性硬化剤を用いることが好ましい。
(Resin composition for insulating resin layer)
The resin composition that forms the insulating resin layer 12 is appropriately selected according to the types of the electronic component 1 and the substrate 20 to be connected by the conductive particle-containing film 10, and may be a thermoplastic resin composition or a high-viscosity adhesive resin composition. , can be formed from a curable resin composition. For example, a curable resin composition formed from a polymerizable compound and a polymerization initiator can be used in the same manner as the resin composition forming the insulating resin layer of the conductive particle-containing film described in Japanese Patent No. 6187665. . In this case, as the polymerization initiator, a thermal polymerization initiator may be used, a photopolymerization initiator may be used, or they may be used in combination. For example, a cationic polymerization initiator is used as the thermal polymerization initiator, an epoxy resin is used as the thermally polymerizable compound, a photoradical polymerization initiator is used as the photopolymerization initiator, and an acrylate compound is used as the photopolymerizable compound. A thermal anionic polymerization initiator may be used as the thermal polymerization initiator. As the thermal anionic polymerization initiator, it is preferable to use a microcapsule-type latent curing agent comprising an imidazole-modified nucleus and a surface of the nucleus coated with polyurethane.

(絶縁性樹脂層の40~80℃における硬化開始時間)
導電粒子含有フィルム10においては、絶縁性樹脂層12を形成する硬化性樹脂組成物の種類の選択、重合開始剤の濃度調整等により、該導電粒子含有電フィルム10を40℃から80℃に加熱した場合の加熱開始から絶縁性樹脂層12の硬化開始までの時間が10分以上、20分以上、さらには25分以上である。このことは、導電粒子含有フィルム10の絶縁性樹脂層12が40℃から80℃という温度範囲の加熱下におかれてから、該絶縁性樹脂層12が硬化開始するまでの時間が10分以上であることを意味する。
(Hardening start time of insulating resin layer at 40 to 80 ° C.)
In the conductive particle-containing film 10, the conductive particle-containing film 10 is heated from 40° C. to 80° C. by selecting the type of curable resin composition forming the insulating resin layer 12, adjusting the concentration of the polymerization initiator, and the like. In this case, the time from the start of heating to the start of curing of the insulating resin layer 12 is 10 minutes or more, 20 minutes or more, or further 25 minutes or more. This is because the time from when the insulating resin layer 12 of the conductive particle-containing film 10 is heated in the temperature range of 40° C. to 80° C. to when the insulating resin layer 12 starts to harden is 10 minutes or longer. means that

また、硬化開始までの時間とは、絶縁性樹脂層12が複数の絶縁性樹脂層で構成される場合には、各絶縁性樹脂層の硬化開始までの時間をいう。これにより、導電粒子含有フィルムを基板に設けた後(仮貼り工程以降)、多数の微細な電子部品を基板に同時にアライメントして重ね合わせ、一度に加熱加圧して接続する場合でも、最初に電子部品を基板へ重ね合わせたときから電子部品と基板の重ね合せを繰り返し、最後に電子部品を基板に重ね合わせ、各電子部品を加熱加圧するまでの時間として10分以上を確保することができるので、電子部品と基板の接続を精密かつ確実に行うことができる。 In addition, when the insulating resin layer 12 is composed of a plurality of insulating resin layers, the time until curing starts means the time until each insulating resin layer starts curing. As a result, after the conductive particle-containing film is provided on the substrate (after the temporary attachment process), even when a large number of fine electronic components are aligned and superimposed on the substrate at the same time and connected by heating and pressing at once, the electronic It is possible to secure 10 minutes or more as the time from the time when the components are stacked on the board, until the electronic components and the board are stacked repeatedly, and finally, the electronic components are stacked on the board and each electronic component is heated and pressurized. , the electronic component and the substrate can be connected precisely and reliably.

一般に、重ね合わせ工程は、40℃程度に加温された加圧装置のステージ上で行われる。また、加温されたステージ上で重ね合わせ工程が行われない場合も、加熱加圧工程の前に加温されたステージに載置しておく場合がある。そのため、導電粒子含有フィルム10を40から80℃で加熱した場合の樹脂組成物の硬化開始時間が短いと、重ね合わせ工程が完了する前に樹脂組成物の硬化が開始する虞がある。これに対し、40から80℃での硬化開始時間を10分以上とすることにより、加温されている加圧装置のステージ上で重ね合わせ工程を行っても、硬化開始前に重ね合わせ工程を完了させることが可能となる。 In general, the superposing process is performed on the stage of a pressure device heated to about 40°C. Moreover, even when the superimposing process is not performed on the heated stage, there is a case where it is placed on the heated stage before the heating and pressurizing process. Therefore, if the curing start time of the resin composition is short when the conductive particle-containing film 10 is heated at 40 to 80° C., there is a possibility that the resin composition will start curing before the superposing step is completed. On the other hand, by setting the curing start time at 40 to 80° C. to 10 minutes or longer, even if the superimposition process is performed on the stage of the pressurizing device that is heated, the superimposition process can be performed before the start of curing. It is possible to complete.

なお、導電粒子含有フィルム10を40℃から80℃に加熱した場合の加熱開始から絶縁性樹脂層の硬化開始までの時間の上限については特に制限はない。 The upper limit of the time from the start of heating to the start of curing of the insulating resin layer when the conductive particle-containing film 10 is heated from 40° C. to 80° C. is not particularly limited.

また、この硬化開始までの時間は、本来、重ね合わせ工程に必要とされる時間に応じて設定することが、導電粒子含有フィルムを基板に設ける工程及び重ね合わせ工程に必要な時間の確保と、その後の加圧硬化工程の短縮化の要請の点から好ましいが、この時間を10分以上とすることにより電子部品の用途が、例えば、スマートフォン、大型テレビジョン、パブリックディスプレイ(デジタルサイネージ)、ウェアラブルディスプレイ (スマートウォッチ)等のいずれであっても、重ね合わせ工程に必要な時間を十分に確保することができる。即ち、一般に、ICチップ(ドライバIC)等の電子部品と基板とを導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせる工程には数秒から数十秒程度が必要とされるが、重ね合わせる電子部品が微細であるとこの重ね合わせ工程は精密な作業となる。そのため、例えば、個々の電極の面積が1000μm2以下又は電子部品の最長辺の長さが600μm以下の微細なμLED等の電子部品は、それよりも大きいICチップ等に比して重ね合わせ工程に長時間を確保しておくことが好ましい。微細なため、搭載数が多くなるためである。重ね合わせ工程に要する時間は、部品の搭載方式や装置などの条件によって変動するが、一例として、5分以上、場合によっては10分以上になりえる。 In addition, the time until the start of curing is originally set according to the time required for the superimposition process, so that the process of providing the conductive particle-containing film on the substrate and the superimposition process can be performed. It is preferable from the viewpoint of shortening the subsequent pressure curing process, but by setting this time to 10 minutes or more, the application of electronic parts is, for example, smartphones, large-sized televisions, public displays (digital signage), wearable displays. (smart watch), etc., it is possible to sufficiently secure the time necessary for the superimposition process. That is, in general, it takes several seconds to several tens of seconds to superimpose an electronic component such as an IC chip (driver IC) and a substrate via a film containing conductive particles. If there is, this superposition process becomes a precise work. Therefore, for example, fine electronic components such as μLEDs, in which the area of each electrode is 1000 μm 2 or less, or the length of the longest side of the electronic component is 600 μm or less, are more difficult to stack than larger IC chips and the like. It is preferable to secure a long period of time. This is because the number of mounted parts increases due to the minute size. The time required for the superimposition process varies depending on conditions such as the method of mounting the components and the apparatus, but as an example, it can take 5 minutes or more, and in some cases 10 minutes or more.

導電粒子含有フィルム10の絶縁性樹脂層12の40℃から80℃における硬化開始時間が10分以上であるか、あるいはこの硬化開始時間が仮貼り及び重ね合わせ工程に要する時間に対して十分に長い時間といえるかは、例えば、次の (i)、(ii)、(iii)により確認することができる。 The curing start time of the insulating resin layer 12 of the conductive particle-containing film 10 at 40° C. to 80° C. is 10 minutes or more, or the curing start time is sufficiently long with respect to the time required for the temporary bonding and superimposition steps. Whether it can be called time can be confirmed by, for example, the following (i), (ii), and (iii).

(i)剥離フィルムの剥離試験
湿度40%RH、温度30℃の恒温恒湿室にて、一対の剥離フィルムが表裏両面に貼着している導電粒子含有フィルムの一方の面の剥離フィルムを剥離除去し、その面をガラス板に張り付け、そのガラス板を45℃に設定したホットプレート上に載置し、他方の面から導電粒子含有フィルムを押圧し、重ね合わせ工程に要される時間に対応した所定時間が経過した後にガラス板と導電粒子含有フィルムの積層物を冷却し、導電粒子含有フィルムに貼着している剥離フィルムを引き上げた場合に、ガラス板から導電粒子含有フィルムが剥がれるか否かを確認すればよい。ここで、ガラス板から導電粒子含有フィルムが剥がれた場合には、重ね合わせ工程に対応した所定時間では硬化が進まないことがわかる。よってこの間に電子部品と基板との高精度の位置合わせを行うことが可能となる。
(i) Peeling test of release film In a constant temperature and humidity room with a humidity of 40% RH and a temperature of 30 ° C., a pair of release films are attached to both the front and back sides of the conductive particle-containing film. Remove, attach the surface to a glass plate, place the glass plate on a hot plate set at 45 ° C., press the conductive particle-containing film from the other surface, and correspond to the time required for the overlapping process After a predetermined time has passed, the laminate of the glass plate and the conductive particle-containing film is cooled, and when the release film attached to the conductive particle-containing film is pulled up, the conductive particle-containing film is peeled off from the glass plate. You should check whether Here, it can be seen that when the conductive particle-containing film is peeled off from the glass plate, curing does not proceed within a predetermined time corresponding to the superimposition process. Therefore, it is possible to perform highly accurate alignment between the electronic component and the substrate during this time.

(ii)示差走査熱量計による温度計測
示差走査熱量計(DSC)を用いて導電粒子含有フィルム10を昇温させた場合に計測されるピーク温度から反応開始時間を計測してもよい。この場合、一般的な重ね合わせ工程における加熱加圧条件(所謂、仮圧着条件。例えば、60~80℃、1~2秒、0.5~2MPa)の処理をしてから、DSCで温度変化を計測してもよい。
(ii) Temperature measurement by differential scanning calorimeter The reaction start time may be measured from the peak temperature measured when the conductive particle-containing film 10 is heated using a differential scanning calorimeter (DSC). In this case, after processing under heat and pressure conditions (so-called temporary pressure bonding conditions, such as 60 to 80 ° C., 1 to 2 seconds, 0.5 to 2 MPa) in a general overlapping process, the temperature is changed by DSC. may be measured.

より具体的なDSCによる計測条件としては、昇温速度を10℃/min、好ましくは5℃/minとし、80℃到達後は保持時間とする。到達温度は60℃とすることもできる。この場合、室温(25℃±15℃)からの昇温となる。到達温度を40℃としてもよい。 As more specific measurement conditions by DSC, the heating rate is set to 10° C./min, preferably 5° C./min, and after reaching 80° C., the holding time is set. The reaching temperature can also be 60°C. In this case, the temperature is raised from room temperature (25° C.±15° C.). The reaching temperature may be 40°C.

上述の計測操作において40℃から80℃の間に硬化開始を示す温度ピーク(発熱ピーク)が10分以上生じないことが好ましく、20分以上生じないことがより好ましい。なお、この10分以上という意味は、室温からの昇温により40℃から80℃の範囲に到達した場合には、40℃に到達したときから10分以上という意味であり、例えば60℃から昇温させた場合には、60℃の昇温開始時点から10分以上の意味である。10分以内に80℃に到達した場合は、80℃で維持される時間を含む。簡略的に、80℃設定の恒温槽に放置した時間として試験することもできる。 In the above measurement operation, it is preferable that the temperature peak (exothermic peak) indicating the initiation of curing between 40° C. and 80° C. does not occur for 10 minutes or longer, and more preferably does not occur for 20 minutes or longer. The term "10 minutes or more" means that when the temperature reaches the range of 40°C to 80°C by raising the temperature from room temperature, the time is 10 minutes or more after reaching 40°C. When it is heated, it means 10 minutes or more from the time when the temperature rise to 60°C starts. If 80°C is reached within 10 minutes, include the time held at 80°C. Simply, it can be tested as the time left in a constant temperature bath set at 80°C.

一方で、この時間が過度に長いと重合開始剤の潜在性が過度に高く、一般に熱圧着による硬化工程において目標とされる低温化もしくは短時間化を達成できない虞がある。そのため、絶縁性樹脂層12を硬化させるときの温度および時間は、当該電子部品と基板の重ね合わせ工程に要する時間等に応じて適宜調整して定めればよい。なお、本発明は、熱圧着による硬化工程を低温短時間で達成することよりも、その前段の重ね合わせ工程に必要な時間を確保することを優先しており、その点で、従来の導電粒子含有フィルムを用いた電子部品の接続方法とは異なる。 On the other hand, if this time is excessively long, the latent potential of the polymerization initiator is excessively high, and there is a possibility that the target temperature reduction or shortening time generally cannot be achieved in the curing step by thermocompression bonding. Therefore, the temperature and time for curing the insulating resin layer 12 may be appropriately adjusted according to the time required for the step of superimposing the electronic component and the substrate. In addition, the present invention prioritizes securing the time required for the preceding superposition step rather than achieving the curing step by thermocompression in a short time at a low temperature. It is different from the method of connecting electronic components using the inclusion film.

(iii)絶縁性樹脂層の硬化率
導電粒子含有フィルム10を40℃~80℃の温度範囲に加熱してから硬化開始までの時間が10分以上であることは、導電粒子含有フィルム10を40℃~80℃の温度範囲に加熱してから10分後の絶縁性樹脂層12の硬化率が25%以下、好ましくは20%以下であることにより判断してもよい。ここで、硬化率は硬化性樹脂組成物のFT-IRのチャートの特定ピークの高さの計測、DSCの発熱ピーク面積計測等から求めることができる。
(iii) Curing Rate of Insulating Resin Layer The fact that the time from heating the conductive particle-containing film 10 to the temperature range of 40° C. to 80° C. to the start of curing is 10 minutes or more means that the conductive particle-containing film 10 is 40% cured. C. to 80.degree. C. 10 minutes after the curing rate of the insulating resin layer 12 is 25% or less, preferably 20% or less. Here, the curing rate can be obtained by measuring the height of a specific peak in the FT-IR chart of the curable resin composition, measuring the exothermic peak area of DSC, or the like.

上述の40℃から80℃の温度範囲での硬化開始までの時間に関し、レーザーリフトオフ法により電子部品の電極又は基板の電極に導電粒子含有フィルムをμLEDの大きさや配置に合わせて予め個片化させて転写する場合には、導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層を構成する硬化性樹脂組成物の転写後の反応率が好ましくは25%以下、より好ましくは20%以下、さらに好ましくは15%以下となるようにすることが好ましく、これが充足されるように硬化性樹脂組成物の樹脂の種類の選択、重合開始剤の濃度調整等を行うことが好ましい。個片が小さい場合は、個片を得た元のフィルムの残部(加工部付近の端部等)から反応率を測定してもよい。 Regarding the time until the start of curing in the temperature range of 40 ° C. to 80 ° C., the conductive particle-containing film is pre-divided according to the size and arrangement of the μLED on the electrode of the electronic component or the electrode of the substrate by the laser lift-off method. In the case of transferring by using a conductive particle-containing film, the reaction rate after transfer of the curable resin composition constituting the insulating resin layer of the conductive particle-containing film is preferably 25% or less, more preferably 20% or less, and still more preferably 15% or less. and it is preferable to select the type of resin of the curable resin composition, adjust the concentration of the polymerization initiator, etc. so that this is satisfied. When the individual pieces are small, the reaction rate may be measured from the remaining portion of the original film from which the individual pieces were obtained (the edge near the processed portion, etc.).

また、レーザーリフトオフ法による導電粒子含有フィルムの転写物を40℃から80℃に加熱してから10分経過時の硬化性樹脂組成物の反応率(硬化率)が好ましくは25%以下、より好ましくは20%以下、さらに好ましくは15%以下であることで、微小部品を多数個載置して接続する時間的猶予が得られることから、製造条件が緩和され、生産性の安定に寄与することが期待される。 In addition, the reaction rate (curing rate) of the curable resin composition after 10 minutes from heating the transfer of the conductive particle-containing film by the laser lift-off method from 40 ° C. to 80 ° C. is preferably 25% or less, more preferably. is 20% or less, more preferably 15% or less, so that there is time to place and connect a large number of minute parts, so that the manufacturing conditions are relaxed, contributing to stable productivity. There is expected.

導電粒子含有フィルムの転写後の反応率は、例えばFT-IRを用いて、レーザーリフトオフ法におけるレーザー照射の前後でエポキシ基(914cm-1付近)、(メタ)アクリロイル基(1635cm-1付近)等の反応基のピーク高さA,aとメチル基(2930cm-1付近)等の対照のピーク高さB、bとを計測し、反応基の減少率として、次式により求めることができる。 The reaction rate after transfer of the conductive particle-containing film is, for example, using FT-IR, before and after laser irradiation in the laser lift-off method, epoxy group (near 914 cm -1 ), (meth) acryloyl group (near 1635 cm -1 ), etc. By measuring the peak heights A and a of the reactive group of , and the peak heights B and b of a control such as a methyl group (around 2930 cm -1 ), the reduction rate of the reactive group can be obtained by the following equation.

反応率(%)={1-(a/b)/(A/B)}×100
式中、Aはレーザー照射前の反応基のピーク高さ、Bはレーザー照射前の対照のピーク高さ、aはレーザー照射後の反応基のピーク高さ、bはレーザー照射後の対照のピーク高さである。
Reaction rate (%) = {1-(a/b)/(A/B)}×100
In the formula, A is the peak height of the reactive group before laser irradiation, B is the peak height of the control before laser irradiation, a is the peak height of the reactive group after laser irradiation, and b is the control peak after laser irradiation. Height.

FT-IRの測定においては、試料を膜厚10μm以下の微量とし、ダイヤモンド・セルに挟んでIR検出器にセッティングすることが好ましい。また、検出感度を向上させるため、予めIR検出器を液体窒素で30分程度冷却しておくことが好ましい。FT-IRの測定条件は、例えば、次の通りとする。
測定方式:透過式
測定温度:25℃
測定湿度:60%以下
測定時間:12sec
検出器のスペクトル領域範囲:4000~700cm-1
In the FT-IR measurement, it is preferable to set the sample to an IR detector with a film thickness of 10 μm or less, sandwiched between diamond cells. Moreover, in order to improve the detection sensitivity, it is preferable to cool the IR detector in advance with liquid nitrogen for about 30 minutes. FT-IR measurement conditions are, for example, as follows.
Measurement method: Transmission type Measurement temperature: 25°C
Measurement humidity: 60% or less Measurement time: 12 sec
Spectral range of detector: 4000-700 cm -1

なお、反応基のピークに他のピークが重なる場合は、完全硬化(反応率100%)させた試料の反応基のピーク高さを0%とすればよい。 When the peak of the reactive group overlaps with another peak, the peak height of the reactive group of the completely cured sample (100% reaction rate) may be set to 0%.

また、反応基のピーク高さが小さい場合や、硬化性樹脂組成物が脂環式エポキシ基やオキセタニル基を有する場合は、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)を用いて反応率を次式により算出してもよい。 In addition, when the peak height of the reactive group is small, or when the curable resin composition has an alicyclic epoxy group or an oxetanyl group, the reaction rate is calculated by the following formula using HPLC (High Performance Liquid Chromatography). may

反応率(%)={1-c/C}×100
式中、Cはレーザー照射前の反応性成分のピーク高さ又は面積、cはレーザー照射後の反応性成分のピーク高さ又は面積である。
Reaction rate (%) = {1-c/C} x 100
In the formula, C is the peak height or area of the reactive component before laser irradiation, and c is the peak height or area of the reactive component after laser irradiation.

HPLCの測定においては、試料を例えばアセトニトリル等の溶媒で抽出し、溶離液をX(水/アセトニトリル=9:1)からY(アセトニトリル)に連続的に変化させるグラジェント溶出を行うことが好ましい。 In HPLC measurement, it is preferable to extract a sample with a solvent such as acetonitrile and perform gradient elution in which the eluent is continuously changed from X (water/acetonitrile=9:1) to Y (acetonitrile).

電子部品の電極又は基板の電極に導電粒子含有フィルムを個片化して転写した後の反応率を上述のように抑えることにより、転写後の個片化した導電粒子含有フィルムに他の電子部品の電極又は基板の電極を熱圧着することが可能となる。なお、個片化は、レーザーアブレーションやレーザーリフトオフ法(レーザーリフト法)による他、公知の手法で行ってもよい。 By suppressing the reaction rate after the conductive particle-containing film is singulated and transferred to the electrode of the electronic component or the electrode of the substrate as described above, other electronic components can be transferred to the conductive particle-containing film that has been singulated after transfer. It becomes possible to thermocompress the electrodes or the electrodes of the substrate. In addition, singulation may be performed by laser ablation, a laser lift-off method (laser lift method), or other known methods.

(導電粒子含有フィルムの粘着性)
図1に示したように、基板に接続する電子部品1が半導体加工用フィルム3に貼着されている場合、電子部品1に対する導電粒子含有フィルム10の粘着力を、電子部品1に対する半導体加工用フィルム3の粘着力よりも大きくし、電子部品1が半導体加工用フィルム3に貼着されている場合でも、導電粒子含有フィルム10を介した電子部品1と基板20との仮圧着を可能とすることが好ましい(図4~図6)。
(Adhesiveness of film containing conductive particles)
As shown in FIG. 1 , when the electronic component 1 connected to the substrate is adhered to the semiconductor processing film 3 , the adhesive force of the conductive particle-containing film 10 to the electronic component 1 is determined by the semiconductor processing film 3 to the electronic component 1 . Even when the electronic component 1 is adhered to the film 3 for semiconductor processing by increasing the adhesive force of the film 3, the electronic component 1 and the substrate 20 can be temporarily pressure-bonded via the conductive particle-containing film 10.例文帳に追加(FIGS. 4-6).

導電粒子含有フィルム10の粘着力の強さは、例えば、片面に剥離フィルムが存在する導電粒子含有フィルムの小片(例えば、幅0.3~1.0mm、長さ2cm)をガラス基板に貼着し、その剥離フィルムの端をピンセットで摘まんで取り除く剥離試験を行うことで計測することができる。この剥離試験において、導電粒子含有フィルムがガラスに貼着したままの場合を成功とする場合に、n数が20以上、好ましくは30以上で成功率が75%以上であることが好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上が更に好ましく、95%以上が特に好ましい。粘着力が高精度に維持されていることで、導電粒子含有フィルム表面は微小電子部品の搭載に必要な保持力を維持していることになる。 The adhesive strength of the conductive particle-containing film 10 is determined, for example, by sticking a small piece of the conductive particle-containing film (for example, 0.3 to 1.0 mm wide and 2 cm long) having a release film on one side to the glass substrate. It can be measured by performing a peeling test in which the edge of the peeling film is picked up with tweezers and removed. In this peeling test, when the conductive particle-containing film remains adhered to the glass as success, the n number is 20 or more, preferably 30 or more, and the success rate is preferably 75% or more, preferably 80%. 90% or more is more preferable, and 95% or more is particularly preferable. Since the adhesive force is maintained with high accuracy, the surface of the conductive particle-containing film maintains the holding force necessary for mounting microelectronic parts.

この粘着力は、仮貼り工程及び重ね合せ工程を行っている間は維持されることが好ましい。 This adhesive force is preferably maintained during the temporary attachment step and the overlapping step.

また粘着力は、特開2019-214714号公報に記載されているように、JIS Z 0237に準じて測定することができ、また、JIS Z 3284-3又はASTM D 2979―01に準じてプローブ法によりタック力として測定することもできる。 Further, the adhesive strength can be measured according to JIS Z 0237, as described in JP-A-2019-214714, and by a probe method according to JIS Z 3284-3 or ASTM D 2979-01. It can also be measured as tack force by

導電粒子含有フィルム10が絶縁性樹脂層12として高粘度樹脂層13と低粘度樹脂層14を有する場合も、絶縁性樹脂の単層を有する場合も、導電粒子含有フィルムの表裏各面のプローブ法によるタック力は、例えば、プローブの押し付け速度を30mm/min、加圧力を196.25gf、加圧時間を1.0sec、引き剥がし速度を120mm/min、測定温度23℃±5℃で計測したときに、表裏の面の少なくとも一方を1.0kPa(0.1N/cm2)以上とすることができ、1.5kPa(0.15N/cm2)以上とすることが好ましく、3kPa(0.3N/cm2)より高いことがより好ましい。 Whether the conductive particle-containing film 10 has a high-viscosity resin layer 13 and a low-viscosity resin layer 14 as the insulating resin layer 12 or has a single layer of insulating resin, a probe method for each surface of the conductive particle-containing film For example, the tack force is measured at a probe pressing speed of 30 mm / min, a pressure of 196.25 gf, a pressure time of 1.0 sec, a peeling speed of 120 mm / min, and a measurement temperature of 23 ° C ± 5 ° C. In addition, at least one of the front and back surfaces can be 1.0 kPa (0.1 N/cm 2 ) or more, preferably 1.5 kPa (0.15 N/cm 2 ) or more, and 3 kPa (0.3 N). /cm 2 ) is more preferred.

導電粒子含有フィルム10の粘着力は、特開2017-48358号公報に記載の接着強度試験に準じて求めることもできる。この接着強度試験において、例えば、2枚のガラス板で導電粒子含有フィルムを挟み、一方のガラス板を固定し、他方のガラス板を引き剥がし速度10mm/min、試験温度50℃で引き剥がしていく場合に、固定するガラス板と導電粒子含有フィルムとの接着状態を強めておくことで、引き剥がしていくガラス板と、そのガラス板と貼り合わさっている導電粒子含有フィルムの面との粘着力を測定することが可能となる。こうして測定される粘着力を、好ましくは10kPa(1N/cm2)以上、より好ましくは100kPa(10N/cm2)以上とすることができる。 The adhesive strength of the conductive particle-containing film 10 can also be determined according to the adhesive strength test described in JP-A-2017-48358. In this adhesive strength test, for example, a conductive particle-containing film is sandwiched between two glass plates, one glass plate is fixed, and the other glass plate is peeled off at a peeling speed of 10 mm / min and a test temperature of 50 ° C. In this case, by strengthening the adhesive state between the fixed glass plate and the conductive particle-containing film, the adhesion between the glass plate to be peeled off and the surface of the conductive particle-containing film bonded to the glass plate is increased. measurement becomes possible. The adhesive strength thus measured can be preferably 10 kPa (1 N/cm 2 ) or more, more preferably 100 kPa (10 N/cm 2 ) or more.

導電粒子含有フィルム10が上述の粘着力を有することにより、熱圧着する電子部品1が、例えば、一般的なICチップより小さい最長辺の長さが600μm以下又は個々の電極の面積が1000μm2以下の電子部品であっても重ね合わせ工程での仮圧着における位置ずれの問題を最小限にすることができる。 Since the conductive particle-containing film 10 has the adhesive strength described above, the electronic component 1 to be thermocompressed is, for example, smaller than a general IC chip in length of the longest side of 600 μm or less, or an area of each electrode of 1000 μm 2 or less. can minimize the problem of misalignment in temporary press-bonding in the superimposition process even for electronic components of .

導電粒子含有フィルム10は、それ自体の製造方法については特に制限はなく、例えば、特許6187665号公報に記載の方法で得ることができる。 The production method of the conductive particle-containing film 10 itself is not particularly limited, and can be obtained, for example, by the method described in Japanese Patent No. 6,187,665.

<電子部品と基板との接続工程>
本発明の製造方法は、概略、基板20に導電粒子含有フィルム10を貼る仮貼り工程、微細な電子部品1の電極2と、該電子部品1の電極2に対応した電極を有する基板20とを導電粒子含有フィルム10を介して重ね合わせる工程(重ね合わせ工程)、導電粒子含有フィルム10を介して重ね合わせた電子部品1と基板20とを加圧しつつ導電粒子含有フィルム10の絶縁性樹脂を硬化させる工程(加圧硬化工程)を有する。この製造方法により得られる接続構造体において、電子部品1の電極数は1個でも複数でもよい。接続構造体の用途に応じて適宜定めることができる。
<Connection process between electronic components and substrate>
The production method of the present invention generally includes a temporary attachment step of attaching a conductive particle-containing film 10 to a substrate 20, an electrode 2 of a fine electronic component 1, and a substrate 20 having an electrode corresponding to the electrode 2 of the electronic component 1. A step of superimposing via the conductive particle-containing film 10 (superposition step), while pressing the electronic component 1 and the substrate 20 superimposed via the conductive particle-containing film 10, curing the insulating resin of the conductive particle-containing film 10. It has a step of curing (pressure curing step). In the connection structure obtained by this manufacturing method, the number of electrodes of the electronic component 1 may be one or plural. It can be appropriately determined according to the use of the connection structure.

また、重ね合わせ工程と加圧硬化工程の間には、必要に応じて、導電粒子含有フィルム10を介して重ね合わせた電子部品1と基板20とを、加圧硬化工程における加圧力より小さい加圧力で加圧することにより、電子部品1の電極と基板20の電極とで導電粒子を挟持するプレ加圧工程を設けても良い。以下、プレ加圧工程における加圧を第1加圧といい、加圧硬化工程における加圧を第2加圧という。 In addition, between the stacking step and the pressure curing step, if necessary, the electronic component 1 and the substrate 20 stacked with the conductive particle-containing film 10 interposed therebetween are applied with a pressure smaller than that in the pressure curing step. A pre-pressurizing step may be provided in which the conductive particles are sandwiched between the electrodes of the electronic component 1 and the electrodes of the substrate 20 by applying pressure. Hereinafter, the pressurization in the pre-pressurization step will be referred to as first pressurization, and the pressurization in the pressurization and curing step will be referred to as second pressurization.

また、本発明の製造方法は、必要に応じて予備的又は付加的な工程を有することができる。 Moreover, the production method of the present invention can have preliminary or additional steps as necessary.

以下、図3A~図8に基づいて、仮貼り工程、重ね合わせ工程、プレ加圧工程及び加圧硬化工程を有する本発明の一実施例の製造方法を、電子部品1としてダイシングテープ3に貼着されている半導体部品を基板20と接続する場合について説明する。ダイシングテープ3は、転写用のスタンプ材や粘着フィルム、粘着層付基材フィルム等と置き換えてもよい。 3A to 8, a manufacturing method according to an embodiment of the present invention including a temporary bonding process, a superimposing process, a pre-pressing process and a pressure curing process will be described. A case of connecting the attached semiconductor component to the substrate 20 will be described. The dicing tape 3 may be replaced with a stamp material for transfer, an adhesive film, a base film with an adhesive layer, or the like.

(1)アライメント工程及びその準備工程
本発明の方法では一度に複数個の電子部品を接続することができ、後述するように第1加圧及び第2加圧は加圧装置を用いて行うことができるが、加圧装置の推力限界を超えないように一度に接続する電子部品の数を調整し、電子部品をアライメントすることが好ましい。
(1) Alignment process and its preparation process In the method of the present invention, a plurality of electronic components can be connected at once, and as will be described later, the first pressurization and the second pressurization are performed using a pressurization device. However, it is preferable to adjust the number of electronic components to be connected at one time and to align the electronic components so as not to exceed the thrust limit of the pressurizing device.

電子部品1の電極2と基板20の電極21とをアライメントするために、まず、図3Aに示すように、ダイシングテープ3に保持されている電子部品1に粘着性の剥離フィルム4を貼付し、ついでダイシングテープ3を電子部品1から剥離することにより図3Bに示すように電子部品1の電極2を露出させる。この剥離フィルム4としては、電子部品1に対する粘着力が、導電粒子含有フィルム10の電子部品1に対する粘着力よりも小さいものを使用することが好ましい。 In order to align the electrodes 2 of the electronic component 1 and the electrodes 21 of the substrate 20, first, as shown in FIG. Then, the dicing tape 3 is separated from the electronic component 1 to expose the electrodes 2 of the electronic component 1 as shown in FIG. 3B. As the release film 4 , it is preferable to use a film having an adhesive force to the electronic component 1 that is smaller than the adhesive force of the conductive particle-containing film 10 to the electronic component 1 .

なお、本実施例では、複数の電子部品1を同時に基板20に接続する例を示しているが、本発明では、基板20に複数の電子部品1を接続する場合に、それらのすべてを同時に接続しなくてもよい。個々に接続してもよく、全体の中で選択的に複数個ずつ接続してもよく、全体を一括して接続してもよい。 In this embodiment, an example is shown in which a plurality of electronic components 1 are connected to the substrate 20 at the same time. You don't have to. It may be connected individually, may be selectively connected in multiple pieces in the whole, or may be connected as a whole.

一方、図4に示すように、ステージ31上で、基板20の電極21の形成面に導電粒子含有フィルム10を配置し、仮貼しておく。本実施例では、この導電粒子含有フィルム10として絶縁性樹脂層12が、導電粒子11が保持されている熱硬化性の高粘度樹脂層13と高粘度樹脂層13に積層された低粘度樹脂層14の2層構成のものを使用している。また、同図に示した導電粒子含有フィルム10では、導電粒子11が高粘度樹脂層13と低粘度樹脂層14の界面に存在し、導電粒子11が界面から低粘度樹脂層14側にも高粘度樹脂層13側にも突出しているが、低粘度樹脂層14側の突出量が高粘度樹脂層13側の突出量よりも小さく、導電粒子11が実質的に高粘度樹脂層13で保持されているものを使用している。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the conductive particle-containing film 10 is placed on the surface of the substrate 20 on which the electrodes 21 are to be formed on the stage 31 and is temporarily adhered. In this embodiment, the insulating resin layer 12 as the conductive particle-containing film 10 is a thermosetting high-viscosity resin layer 13 holding the conductive particles 11 and a low-viscosity resin layer laminated on the high-viscosity resin layer 13. 14 of two-layer construction is used. Further, in the film 10 containing conductive particles shown in FIG. Although they also protrude on the viscosity resin layer 13 side, the amount of protrusion on the low-viscosity resin layer 14 side is smaller than the amount of protrusion on the high-viscosity resin layer 13 side, and the conductive particles 11 are substantially held by the high-viscosity resin layer 13 . I am using what I have.

導電粒子含有フィルム10を基板20に配置するにあたり、特開2017‐098126号公報の記載を応用し、導電粒子含有フィルム10の良品部分を選択的に基板20に配置してもよい。 In placing the conductive particle-containing film 10 on the substrate 20 , the description of JP-A-2017-098126 may be applied to selectively place the non-defective portion of the conductive particle-containing film 10 on the substrate 20 .

導電粒子含有フィルム10を基板20に配置し、仮貼りした後は、電子部品1の電極2と基板20の電極21とをアライメントする。アライメント方法としては、公知の技術を利用することができ、特に制限はない。本発明においては、このアライメントの完了前に絶縁性樹脂層12が硬化を開始しないので、アライメントを精密に行うことが可能となる。 After the conductive particle-containing film 10 is placed on the substrate 20 and temporarily attached, the electrodes 2 of the electronic component 1 and the electrodes 21 of the substrate 20 are aligned. A known technique can be used as the alignment method, and there is no particular limitation. In the present invention, the insulating resin layer 12 does not start curing before the alignment is completed, so it is possible to perform the alignment precisely.

また、導電粒子含有フィルム10を基板20の電極21上に配置する方法、及び基板20の電極21上に配置した導電粒子含有フィルム10の上に、電子部品1の電極2をアライメントして配置する方法としては、例えば、公知のレーザーリフトオフ法(例えば、特開2017-157724号公報)又はそれに準じて、導電粒子含有フィルム10にレーザー光を照射し、導電粒子含有フィルム10から電極21に対応する面積の個片状のフィルムを離脱させ、電極21上に着弾させても良く、透光性基板に縦横に形成されている電子部品1にレーザー光を照射し、電子部品1を基板20の電極21の上の導電粒子含有フィルムにアライメントしつつ着弾させても良い。レーザーリフトオフ法は、市販のレーザーリフトオフ装置(例えば、信越化学工業株式会社のレーザーリフトオフ装置、商品名「Invisi LUM-XTR」)を用いて行うことができる。 Also, a method of arranging the conductive particle-containing film 10 on the electrode 21 of the substrate 20, and aligning and arranging the electrode 2 of the electronic component 1 on the conductive particle-containing film 10 arranged on the electrode 21 of the substrate 20 As a method, for example, a known laser lift-off method (for example, JP-A-2017-157724) or according thereto, the conductive particle-containing film 10 is irradiated with a laser beam, and the conductive particle-containing film 10 corresponds to the electrode 21. A piece-like film having an area may be detached and landed on the electrodes 21 , and the electronic components 1 formed vertically and horizontally on the translucent substrate may be irradiated with a laser beam so that the electronic components 1 are connected to the electrodes of the substrate 20 . The droplets may be landed on the conductive particle-containing film on 21 while being aligned. The laser lift-off method can be performed using a commercially available laser lift-off device (for example, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. laser lift-off device, trade name “Invisi LUM-XTR”).

また、公知のスタンプ材を用いた転写法(例えば、特開2021-141160号公報)により、導電粒子含有フィルム10を電子部品1の電極2又は基板20の電極21に転写してもよい。 Alternatively, the conductive particle-containing film 10 may be transferred to the electrode 2 of the electronic component 1 or the electrode 21 of the substrate 20 by a transfer method using a known stamp material (eg, JP-A-2021-141160).

(2)重ね合わせ工程
アライメントした電子部品1と基板20とを、公知の手法に準じ例えば図5に示すように導電粒子含有フィルム10を介して重ね合わせて載置し、必要に応じて仮圧着し、必要であれば剥離フィルム4を剥離除去する。導電粒子含有フィルム10は予め個片化しておいてもよい。
(2) Overlapping step Aligned electronic component 1 and substrate 20 are superimposed and placed via conductive particle-containing film 10 according to a known method, for example, as shown in FIG. Then, if necessary, the release film 4 is peeled off. The conductive particle-containing film 10 may be separated into individual pieces in advance.

また、詳細は図示しないが、上述のレーザーリフトオフ法で導電粒子含有フィルムの個片を基板上に着弾させてもよく、μLEDを導電粒子含有フィルム上に着弾させてもよい。この場合、導電粒子含有フィルムの個片の大きさは、μLEDや電極の大きさに準じて適宜定まり、一つのμLEDに一つの個片でもよく、一つの電極に一つの個片でもよく、複数個のμLEDを一つの個片で接続してもよい。 Although details are not shown, individual pieces of the conductive particle-containing film may be landed on the substrate by the laser lift-off method described above, and μLED may be landed on the conductive particle-containing film. In this case, the size of the individual piece of the conductive particle-containing film is appropriately determined according to the size of the μLED and the electrode. It is also possible to connect several μLEDs in one piece.

なお、レーザーリフトオフ法によりμLED等の電子部品を導電粒子含有フィルム10上に着弾させる場合などでは、電子部品の変形、破壊、着弾位置のズレ等を抑えるため、基板は、例えばシリコーンゴム層を有してもよい。導電粒子含有フィルムは個片化されていてもよく、シリコーンゴム層は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)であってもよい。 In the case where an electronic component such as a μLED is landed on the conductive particle-containing film 10 by a laser lift-off method, the substrate may have a silicone rubber layer, for example, in order to suppress deformation, destruction, displacement of the landing position, etc. of the electronic component. You may The conductive particle-containing film may be singulated and the silicone rubber layer may be polydimethylsiloxane (PDMS).

レーザーリフトオフ法でポリジメチルシロキサン(PDMS)シート等のシリコーンシートに導電粒子含有フィルムやμLED等の電子部品を設け若しくは配列させ、これを転写することで基板上に載置することができる。即ち、シリコーンシートに導電粒子含有フィルムや電子部品が設けられている状態を基板に転写することにより電子部品と基板との重ね合わせを行うことができる。換言すれば、レーザーリフトオフ法でポリジメチルシロキサン(PDMS)シート等のシリコーンシートを用いて導電粒子含有フィルムを基板上に設けた場合若しくは配列させた場合にも、レーザーリフトオフ法でシリコーンシートを用いてμLED等の電子部品を導電粒子含有フィルムに設けた場合若しくは配列させた場合にも、シリコーンシート上のμLED等の電子部品や個片化した導電粒子含有フィルムを転写してもよい。即ち、シリコーンシートに電子部品または個片化した導電粒子含有フィルムが設けられている状態で基板に転写することにより電子部品と基板との重ね合わせを行うことができる。導電粒子含有フィルムは個片化されていてもよい。重ね合わせ工程を行うに際しては種々の態様でレーザーリフトオフ法を用いることができる。 A conductive particle-containing film or electronic components such as μLEDs are provided or arranged on a silicone sheet such as a polydimethylsiloxane (PDMS) sheet by a laser lift-off method, and transferred to be placed on a substrate. That is, by transferring the state in which the conductive particle-containing film and the electronic component are provided on the silicone sheet to the substrate, the electronic component and the substrate can be superimposed. In other words, even when a conductive particle-containing film is provided or arranged on a substrate using a silicone sheet such as a polydimethylsiloxane (PDMS) sheet by the laser lift-off method, the silicone sheet can be used by the laser lift-off method. Even when electronic components such as μLEDs are provided or arranged on the conductive particle-containing film, the electronic components such as μLEDs on the silicone sheet or the individualized conductive particle-containing film may be transferred. That is, the electronic parts and the substrate can be superimposed by transferring the electronic parts or the individually-divided conductive particle-containing film on the silicone sheet to the substrate. The conductive particle-containing film may be individualized. The laser lift-off method can be used in various modes in carrying out the superimposing process.

加えて、導電粒子含有フィルム10を構成する絶縁性樹脂層12にはクッション性のゴム材料、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の無機フィラーの配合等により、絶縁性樹脂層12のデュロメータAによるゴム硬度(JIS K 6253に準拠)を、好ましくは20~40、より好ましくは20~35、さらに好ましくは20~30とし、押し込み装置を用いた動的粘弾性試験による温度30℃、周波数200Hzでの貯蔵弾性率を60MPa以下することが好ましい。貯蔵弾性率が高すぎると、レーザー照射で高速に弾き出された電子部品の衝撃を導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層が吸収できず、電子部品の転写率が低下する傾向にあるからである。 In addition, the insulating resin layer 12 constituting the conductive particle-containing film 10 is blended with an inorganic filler such as a cushioning rubber material, silica, talc, titanium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide, or the like. The rubber hardness (according to JIS K 6253) by durometer A is preferably 20 to 40, more preferably 20 to 35, still more preferably 20 to 30, and a dynamic viscoelasticity test using an indentation device at a temperature of 30 ° C. , the storage elastic modulus at a frequency of 200 Hz is preferably 60 MPa or less. This is because if the storage elastic modulus is too high, the insulating resin layer of the conductive particle-containing film cannot absorb the impact of the electronic component ejected at high speed by laser irradiation, and the transfer rate of the electronic component tends to decrease.

一方、レーザー照射後の絶縁性樹脂層の温度30℃、周波数200Hzでの貯蔵弾性率は100MPa以上であることが好ましく、2000MPa以上であることがより好ましい。この貯蔵弾性率が低すぎると、良好な導通性が得られず、接続信頼性も低下する傾向にある。温度30℃における貯蔵弾性率は、JIS K7244に準拠し、粘弾性試験機(バイブロン、株式会社エー・アンド・デイ)を用いた引張モードで、例えば、周波数11Hz、昇温速度3℃/minの測定条件で測定することができる。 On the other hand, the storage elastic modulus of the insulating resin layer after laser irradiation at a temperature of 30° C. and a frequency of 200 Hz is preferably 100 MPa or more, more preferably 2000 MPa or more. If the storage elastic modulus is too low, good electrical conductivity cannot be obtained, and connection reliability tends to decrease. The storage elastic modulus at a temperature of 30 ° C. conforms to JIS K7244, in a tensile mode using a viscoelasticity tester (Vibron, A&D Co., Ltd.), for example, at a frequency of 11 Hz and a heating rate of 3 ° C./min. It can be measured under the measurement conditions.

(3)プレ加圧工程(第1加圧)
プレ加圧工程では、図6に示すように、導電粒子含有フィルム10を介して重ね合わせた電子部品1と基板20に対し、加圧ツール30を用いて電子部品1側から加圧する。この第1加圧は、図7に示すように、電子部品1の電極2と基板20の電極21との間に、導電粒子含有フィルム10に含まれている導電粒子11が挟持されるまで行う。第1加圧では導電粒子が不用に移動しないように電極間で保持させている、と言い換えることもできる。第1加圧により、電子部品1の電極2と基板20の電極21との距離を、これらの間で挟持されている導電粒子11の当初の粒子径の70%以上100%以下にすることが好ましい。
(3) Pre-pressurization step (first pressurization)
In the pre-pressurizing step, as shown in FIG. 6, the electronic component 1 and the substrate 20, which are superimposed with the conductive particle-containing film 10 interposed therebetween, are pressurized from the electronic component 1 side using a pressurizing tool 30. FIG. This first pressurization is performed until the conductive particles 11 contained in the conductive particle-containing film 10 are sandwiched between the electrodes 2 of the electronic component 1 and the electrodes 21 of the substrate 20, as shown in FIG. . It can also be said that the first pressurization holds the conductive particles between the electrodes so that they do not move unnecessarily. By the first pressurization, the distance between the electrode 2 of the electronic component 1 and the electrode 21 of the substrate 20 can be set to 70% or more and 100% or less of the initial particle diameter of the conductive particles 11 sandwiched therebetween. preferable.

第1加圧における加圧力は、例えば0.5~15MPa、好ましくは2~8MPaとすることができる。これは導電粒子の大きさ、圧縮率(硬度)、反発力、樹脂層の厚み等に応じて適宜調整する。 The pressurizing force in the first pressing can be, for example, 0.5 to 15 MPa, preferably 2 to 8 MPa. This is appropriately adjusted according to the size of the conductive particles, compressibility (hardness), repulsive force, thickness of the resin layer, and the like.

第1加圧時の温度は必要により加熱してもよいが、導電粒子含有フィルム10の硬化反応の開始温度以下とすることが好ましく、通常80℃以下であればよく、55℃以下が好ましく、40℃以下とすることがより好ましい。下限は特に制限はなく、室温(25℃±15℃)において圧力だけをかけてもよい。即ち、第1加圧時の温度は環境温度とすることができる。このプレ加圧工程(第1加圧)は、省略してもよい場合もある。 The temperature at the time of the first pressurization may be heated if necessary, but it is preferably below the starting temperature of the curing reaction of the conductive particle-containing film 10, usually 80 ° C. or below, preferably 55 ° C. or below, It is more preferable to set the temperature to 40° C. or less. There is no particular lower limit, and only pressure may be applied at room temperature (25° C.±15° C.). That is, the temperature during the first pressurization can be the environmental temperature. This pre-pressurization step (first pressurization) may be omitted in some cases.

(4)加圧硬化工程(第2加圧)
加圧硬化工程では、第1加圧から加圧力を低減させることなく、第1加圧よりも高い圧力で第2加圧を行う。このときの加圧力は30~120MPa、好ましくは60~80MPaとすることができる。この加圧力は導電粒子の大きさ、圧縮率(硬度)、反発力、樹脂層の厚み等に応じて調整する。これにより図8に示すように、電子部品1の電極2と基板20の電極21で挟持された導電粒子11が押されて扁平化し、これらの電極2、21の電気的接続が確実に行われる。
(4) Pressure curing step (second pressure)
In the pressurization curing step, the second pressurization is performed at a pressure higher than the first pressurization without reducing the pressurization force from the first pressurization. The applied pressure at this time can be 30 to 120 MPa, preferably 60 to 80 MPa. This pressure is adjusted according to the size of the conductive particles, compressibility (hardness), repulsive force, thickness of the resin layer, and the like. As a result, as shown in FIG. 8, the conductive particles 11 sandwiched between the electrodes 2 of the electronic component 1 and the electrodes 21 of the substrate 20 are pressed and flattened, and the electrical connection between these electrodes 2 and 21 is ensured. .

また、加圧硬化工程では絶縁性樹脂層12を硬化させ、電子部品1の電極2と基板20の電極21で挟持された導電粒子11を固定し、本発明の接続構造体40を得る。そのため、絶縁性樹脂層12が熱硬化性樹脂で形成されている場合には、加圧硬化工程で昇温する。この場合の加熱はパルスヒータ等を用いて短時間で行うことが好ましい。昇温速度は絶縁性樹脂層12の硬化特性に応じて適宜定めるが、例えば、到達温度を100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは150℃以上とし、プレスアウトするまでに4秒以上、好ましくは7秒以上、より好ましくは10秒以上とする。なお、導電粒子がハンダの場合には、加圧硬化工程をリフロー工程と置き換えることができる。 In the pressure curing step, the insulating resin layer 12 is cured to fix the conductive particles 11 sandwiched between the electrodes 2 of the electronic component 1 and the electrodes 21 of the substrate 20, thereby obtaining the connection structure 40 of the present invention. Therefore, when the insulating resin layer 12 is formed of a thermosetting resin, the temperature is raised in the pressure curing step. In this case, the heating is preferably performed in a short time using a pulse heater or the like. The rate of temperature rise is appropriately determined according to the curing characteristics of the insulating resin layer 12. For example, the temperature reached is 100° C. or higher, preferably 120° C. or higher, more preferably 150° C. or higher, and the time to press out is 4 seconds or longer. , preferably 7 seconds or more, more preferably 10 seconds or more. In addition, when the conductive particles are solder, the pressure curing process can be replaced with a reflow process.

こうして得られた、図8に示す接続構造体40は、例えば、個々の電極の面積が1000μm2以下又は電子部品の最長辺の長さが600μm以下の微細な電子部品1と、該電子部品1の電極2に対応した電極21を有する基板20とが、導電粒子含有フィルム10の絶縁性樹脂層12の硬化物で接着され、電子部品1の電極2と基板20の電極21とが、それらの間で挟持された導電粒子11によって電気的に接続されたものとなっている。 Thus obtained connection structure 40 shown in FIG . The substrate 20 having the electrodes 21 corresponding to the electrodes 2 of is bonded with the cured product of the insulating resin layer 12 of the conductive particle-containing film 10, and the electrodes 2 of the electronic component 1 and the electrodes 21 of the substrate 20 are They are electrically connected by the conductive particles 11 sandwiched between them.

本発明において電子部品1の電極2と基板20の電極21との間で挟持されている導電粒子11の個数は、一般的な異方性接続のように、対向する1対の電極2、21あたり3個以上でもよいが、対向する1対の電極2、21に位置する導電粒子11が確実に導通に寄与することにより3個未満でもよく、1個でもよい。したがって、導電粒子含有フィルム10における導電粒子11の個数密度は、対向する1対の電極2、12に対して、導電粒子11は3個以上となる個数密度であることが好ましいが、確実に捕捉され且つショートがなければ、3個未満でも3個以上でも実用上利用可能である。 In the present invention, the number of the conductive particles 11 sandwiched between the electrode 2 of the electronic component 1 and the electrode 21 of the substrate 20 is set to a pair of electrodes 2, 21 facing each other like a general anisotropic connection. The number may be 3 or more, but may be less than 3 or may be 1 as the conductive particles 11 positioned on the pair of electrodes 2 and 21 facing each other reliably contribute to conduction. Therefore, the number density of the conductive particles 11 in the conductive particle-containing film 10 is preferably a number density of 3 or more conductive particles 11 for the pair of electrodes 2 and 12 facing each other. Both less than 3 and 3 or more can be practically used as long as there is no short circuit.

なお、上述の例ではアライメント工程において、導電粒子含有フィルム10をまず基板20上に配置したが、本発明では、導電粒子含有フィルム10をまず電子部品1に配置してもよい。 In the above example, the conductive particle-containing film 10 is first placed on the substrate 20 in the alignment step, but in the present invention, the conductive particle-containing film 10 may be placed first on the electronic component 1 .

以上、電子部品1として半導体部品を基板に接続する実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は微細な種々の電子部品1を基板に接続する場合に適用することができる。 Although the embodiment in which a semiconductor component is connected to a substrate as the electronic component 1 has been described above based on the drawings, the present invention can be applied to the case of connecting various fine electronic components 1 to a substrate.

1 半導体部品、電子部品
2 電子部品の電極
3 半導体加工用フィルム、ダイシングテープ
4 剥離フィルム
10 導電粒子含有フィルム
11 導電粒子
12 絶縁性樹脂層
13 高粘度樹脂層
14 低粘度樹脂層
20 基板
21 基板の電極
30 加圧ツール
31 ステージ
40 接続構造体
1 semiconductor component, electronic component 2 electronic component electrode 3 semiconductor processing film, dicing tape 4 release film 10 conductive particle-containing film 11 conductive particle 12 insulating resin layer 13 high viscosity resin layer 14 low viscosity resin layer 20 substrate 21 substrate Electrode 30 Pressure tool 31 Stage 40 Connection structure

Claims (12)

微細な電子部品と、該電子部品の電極に対応した電極を有する基板の対応する電極同士が電気的に接続されている接続構造体の製造方法であって、
電子部品と基板とを、絶縁性樹脂層に導電粒子が保持された導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせる重ね合わせ工程、
導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせた電子部品と基板とを加圧しつつ導電粒子含有フィルムの絶縁性樹脂層を硬化させる加圧硬化工程、
を有し、
前記導電粒子含有フィルムの硬化特性は、該導電粒子含有フィルムを40℃から80℃に加熱した場合の加熱開始から絶縁性樹脂層の硬化開始までの時間が10分以上である
製造方法。
A method for manufacturing a connection structure in which fine electronic components and corresponding electrodes of a substrate having electrodes corresponding to the electrodes of the electronic components are electrically connected to each other,
A superposition step of superimposing the electronic component and the substrate via a conductive particle-containing film in which the conductive particles are held on the insulating resin layer,
A pressure curing step of curing the insulating resin layer of the conductive particle-containing film while pressing the electronic component and the substrate superimposed via the conductive particle-containing film,
has
The curing property of the conductive particle-containing film is a production method in which the time from the start of heating to the start of curing of the insulating resin layer when the conductive particle-containing film is heated from 40° C. to 80° C. is 10 minutes or more.
重ね合わせ工程と加圧硬化工程との間に、導電粒子含有フィルムを介して重ね合わせた電子部品と基板とを、加圧硬化工程における加圧力より小さい加圧力で加圧することにより、電子部品の電極と基板の電極とで導電粒子を挟持するプレ加圧工程を有する請求項1記載の製造方法。 Between the superposition step and the pressure curing step, the electronic component and the substrate superimposed via the conductive particle-containing film are pressed with a pressure smaller than the pressure force in the pressure curing step, whereby the electronic component is cured. 2. The manufacturing method according to claim 1, further comprising a pre-pressurizing step of sandwiching the conductive particles between the electrode and the electrode of the substrate. 導電粒子含有フィルムをレーザーリフトオフ法で電子部品又は基板に保持する請求項1又は2記載の製造方法。 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the conductive particle-containing film is held on the electronic component or substrate by a laser lift-off method. 電子部品をレーザーリフトオフ法で基板上に重ね合わせる請求項1又は2記載の製造方法。 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the electronic parts are laminated on the substrate by a laser lift-off method. 導電粒子含有フィルムを40℃から80℃に加熱した場合の加熱開始から絶縁性樹脂層の硬化開始までの時間を、電子部品と基板の重ね合わせ工程に要する時間等に応じて調整する請求項1又は2記載の製造方法。 The time from the start of heating to the start of curing of the insulating resin layer when the conductive particle-containing film is heated from 40° C. to 80° C. is adjusted according to the time required for the step of superimposing the electronic component and the substrate. Or the production method according to 2. 導電粒子含有フィルムにおいて、導電粒子が規則的に配列している請求項1又は2記載の製造方法。 3. The production method according to claim 1, wherein the conductive particles are arranged regularly in the conductive particle-containing film. 導電粒子含有フィルムにおける導電粒子は、各電極で1個以上3個未満の導電粒子が捕捉される粒子密度である請求項1又は2記載の製造方法。 3. The production method according to claim 1, wherein the conductive particles in the conductive particle-containing film have a particle density such that one or more but less than three conductive particles are captured by each electrode. 絶縁性樹脂層が、最低溶融粘度の異なる2層の絶縁性樹脂層の積層体で形成されている請求項1又は2記載の製造方法。 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the insulating resin layer is formed of a laminate of two insulating resin layers having different minimum melt viscosities. 電子部品が半導体部品である請求項1又は2記載の製造方法。 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the electronic component is a semiconductor component. 導電粒子含有フィルムを介して基板と重ね合わせる半導体部品が半導体加工用フィルムに貼着されている請求項9記載の製造方法。 10. The manufacturing method according to claim 9, wherein the semiconductor component to be superimposed on the substrate is adhered to the semiconductor processing film via the conductive particle-containing film. 半導体部品に対する導電粒子含有フィルムの粘着力が、半導体部品に対する半導体加工用フィルムの粘着力よりも大きい請求項10記載の製造方法。 11. The manufacturing method according to claim 10, wherein the adhesion of the conductive particle-containing film to the semiconductor parts is greater than the adhesion of the semiconductor processing film to the semiconductor parts. 最長辺の長さが600μm以下の電子部品又は個々の電極の面積が1000μm2以下の電子部品と、該電子部品の電極に対応した電極を有する基板が絶縁性樹脂で接着され、該電子部品と基板の対応する電極同士が、それらの間に挟持された1個以上3個未満の導電粒子によって電気的に接続されている接続構造体。 An electronic component having a longest side length of 600 μm or less or an electronic component having an individual electrode area of 1000 μm 2 or less, and a substrate having electrodes corresponding to the electrodes of the electronic component are bonded with an insulating resin, and the electronic component and A connection structure in which corresponding electrodes of a substrate are electrically connected by one or more but less than three conductive particles sandwiched therebetween.
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