JP2023097511A - 電子部品実装基板およびディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品が小型化・低背化した構造においても駆動時の熱衝撃に十分な耐性を有する、信頼性の高い電子部品実装基板を提供することを目的とする。【解決手段】基板上に電子部品を有し、前記基板の電極と前記電子部品の電極間に、樹脂および導電性材料を含む導電性複合材料を有し、前記電子部品と前記基板の間の前記導電性複合材料を有しない部分に絶縁樹脂を有する電子部品実装基板であって、前記導電性複合材料の厚さ（μｍ）をＴＥ、前記導電性材料の平均径（μｍ）をＲＭとしたとき、３．０＜ＴＥ／ＲＭ＜２０．０を満たし、前記絶縁樹脂に含まれる無機粒子の含有量が、前記絶縁樹脂を１００重量部としたときに４０重量部以下である電子部品実装基板。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品実装基板およびディスプレイに関する。

近年、電子部品及びそれらが実装された電子部品実装基板は市場の要求による高集積化のために小型化・低背化が進んでいる。現在、半導体を用いたプロセッサーやメモリといったロジック系ＩＣチップの実装においては、電子部品の集積度を高めるために、従来のワイヤボンディング工法に換わって、チップ下に電極を配置して基板の電極と直接接続するフリップチップ実装工法が広く用いられている。

一方で、ディスプレイ分野においては、μＬＥＤと呼ばれる各辺が１００μｍ以下のＬＥＤチップを用いた構造が盛んに検討されており、これらは特にフリップチップ実装工法に好適であるが、前記ロジック系ＩＣチップとはチップサイズ・厚さ、電極サイズが大きく異なることから従来のはんだ接続を用いる工法では、隣接する電極へはんだが流出することで電極間がショートする課題が有るため、はんだに限らず多くの接続構造・工法が検討されている。具体的なμＬＥＤの実装方法としては、例えば、プリント配線板表面に、接着剤層中に前記接着剤層の厚さにほぼ等しい粒径の導電性粒子が一定パターンで配列された、一般的にＡＣＦと呼ばれるシート材料を用いる工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１９／７４０５８号

しかしながら、特許文献１に記載されるような前記ＡＣＦを用いた工法では、電子部品の微細化に伴い下記のような信頼性の課題が顕在化すると考えられる。すなわち、図２に示す通り、電子部品の電極間がショートしないようにするために、ＡＣＦに用いられる導電性粒子の粒径は、前記電極間の距離よりも小さくする必要があるが、それに伴って接着剤層の膜厚も、導電性粒子の粒径とほぼ等しくなるよう、薄くする必要がある。このような薄い接着剤層の膜内では、回路の駆動時に生じる熱によって、接着剤層と導電性粒子の熱膨張率に起因する応力が生じ（以下、熱衝撃と呼ぶ。）、電気的接続が損なわれることがある。

そこで、本発明は、電子部品が小型化・低背化した構造においても駆動時の熱衝撃に十分な耐性を有する、信頼性の高い電子部品実装基板を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するため、主として以下の構成を有する。
基板上に電子部品を有し、
前記基板の電極と前記電子部品の電極間に、樹脂および導電性材料を含む導電性複合材料を有し、
前記電子部品と前記基板の間の前記導電性複合材料を有しない部分に絶縁樹脂を有する電子部品実装基板であって、
前記導電性複合材料の厚さ（μｍ）をＴ_Ｅ、前記導電性材料の平均径（μｍ）をＲ_Ｍとしたとき、３．０＜Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍ＜２０．０を満たし、
前記絶縁樹脂に含まれる無機粒子の含有量が、前記絶縁樹脂を１００重量部としたときに４０重量部以下である電子部品実装基板。

本発明の電子部品実装基板は十分な熱衝撃耐性を有する。

本発明の電子部品実装基板の一例を示す断面模式図である。 ＡＣＦを用いた電子部品実装基板の接合部の状態の一例を示す断面模式図である。

以下、図面を用いて本発明に係る電子部品実装基板の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面は模式的なものである。また、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る電子部品実装基板８の一例を模式的に表した概略図である。電子部品実装基板８は、基板１上に電子部品２を有し、前記基板１の電極５ａと前記電子部品２の電極５ｂ間に、樹脂および導電性材料を含む導電性複合材料３を有し、前記電子部品２と前記基板１の間の前記導電性複合材料３を有しない部分に絶縁樹脂４を有する。以下、それぞれについて説明する。

＜基板＞
基板は、その上に電子部品が実装され、一般的に前記電子部品の配線の形成に用いられるものである。材質としては、プリント基板等の有機材料や、ガラスやシリコン等の無機材料によって構成されたもの等が挙げられる。また、機能の観点からは、トランジスター等の素子が含まれるもの、自身より大きな基板に再接続するインターポーザーとしての機能を有するもの等が挙げられるが、特に限定されない。フリップチップ実装によって低背の電子部品を実装する観点では、実装後の残留応力の基板面内バラつきを抑えられるため、基板面内の平坦性の高い無機基板が好ましい。また、電極毎の抵抗値のバラつきを補償できるため、基板内にトランジスターによって構成される駆動回路を内蔵するＴＦＴ基板またはシリコン基板を用いることがより好ましい。加工工程内で基板が加熱された際、基板厚さ方向に生じる温度勾配によって基板が反り、熱衝撃が増大するため、これを抑制する目的で、基板の厚さは１．０ｍｍ以下が好ましく、ハンドリングの観点から０．１ｍｍ以上が好ましい。

＜電子部品＞
本発明の電子部品実装基板は基板上に電子部品を有する。ここで、電子部品は、基板上に電気的接続を伴って実装され、電気信号の入力もしくは出力、またはその両方に基づいて機能する素子全般を呼び、具体的には半導体チップやインターポーザーが挙げられるが、特に限定されない。本発明の電子部品実装基板は基板の上に複数の電子部品が実装されていてもよい。

好適な電子部品のひとつとして、光学素子が挙げられる。光学素子には、ＬＥＤ、フォトレジスタ、フォトトランジスタ、フォトダイオード、マイクロミラー、太陽電池等が含まれるが、特に各辺が１００μｍ以下のμＬＥＤは、本発明の構造を用いることで特に高い信頼性を得られるため、好ましい。

電子部品の電極を有する面の面積全体に対する電子部品の電極が占める面積の比率（以下、「電極面積の比率」と呼ぶことがある。）は、０．３～０．９であることが好ましい。電極と導電性複合材料の接着面積を広げることで熱衝撃によって電極と導電性複合材料の界面で剥離することを防止するため、電極の面積が広いことが好ましく、具体的には電子部品の電極面積の比率は、０．３以上であることが好ましい。電子部品の電極面積の比率は、より好ましくは０．５以上である。一方、電子部品の電極面積の比率を０．９以下とすることで、電極間のショートを抑制しやすくなる。電子部品の電極面積の比率は、より好ましくは０．８以下である。電子部品の電極を有する面の面積とその電極の面積は、電子部品実装基板から電子部品を剥離や研磨によって基板から分離した後、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてそれぞれ観察することで計測できる。

＜導電性複合材料＞
本発明の電子部品実装基板は、基板の電極と電子部品の電極間に、樹脂および導電性材料を含む導電性複合材料を有する。

＜樹脂＞
樹脂は、アクリル共重合体、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂などを主成分としたものが挙げられるが、カルボキシル基を有するアクリル共重合体およびエポキシ樹脂を含むことが好ましい。

＜導電性材料＞
導電性材料は導電性複合材料に接する電極間を電気的に接続する機能を有する。導電性材料としては、導電性を有する粒子（以下、導電性粒子と呼ぶ。）を用いて、前記導電性粒子を樹脂中に分散させ、複数個の導電性粒子を接触させることで電気的な接続を得るものであってもよい。また、前記導電性粒子が焼結により連結することで、電気的な接続を得るものであってもよい。

導電性粒子としては、例えば、銀、金、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、アルミニウム、タングステン、モリブデン、クロム、チタン、インジウム、マグネシウム、亜鉛、鉄やこれらの合金などの粒子が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。これらの中でも、導電性の観点から、銀、金および銅から選ばれる金属の粒子が好ましく、コストおよび安定性の観点から銀粒子がより好ましい。また、導電性粒子は、樹脂や無機酸化物等の表面を被覆したものでもよい。樹脂粒子や無機酸化物粒子の表面を金属で被覆した導電性粒子は実装時に樹脂粒子による弾性反発があるため、金属粒子が好ましい。

導電性粒子の平均粒子径は、０．０１～１．０μｍが好ましい。導電性粒子の平均粒子径が０．０１μｍ以上であることにより、粒子間の相互作用を適度に抑制し、樹脂中における導電性粒子の分散性を向上させることができる。導電性粒子の平均粒子径は、０．１μｍ以上がより好ましい。一方、導電性粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下であることにより、得られる導電パターンの表面平滑度、パターン精度および寸法精度を向上させることができる。

導電性複合材料の厚さは、十分なダイシェア強度を得るため２．０μｍ以上であることが好ましく、電子部品実装基板の低背化の観点から６．０μｍ以下が好ましい。

本発明の電子部品実装基板は、前記導電性複合材料の厚さ（μｍ）をＴ_Ｅ、前記導電性材料の平均径（μｍ）をＲ_Ｍとしたとき、３．０＜Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍ＜２０．０を満たすことが重要である。Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍが３．０以下であると、導電性材料により形成された電気的な接続経路が前記導電性複合材料内で分岐しにくく、電極との接続箇所が減少するため熱衝撃により断線し易くなる。Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍは、５．０以上がより好ましい。一方、Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍが２０．０以上であると、導電性材料の径が小さくなりすぎるため熱衝撃により断線し易くなる。Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍは１５．０以下がより好ましい。Ｔ_ＥとＲ_Ｍは、電子部品実装基板内で基板の電極と電子部品の電極間に導電性複合材料を有する部位において、基板に垂直な断面を観察することで測定することができる。Ｒ_Ｍは無作為に選定した５０個の導電性材料の断面径を測定し、面積と偏差で重みづけした平均値を表す下記の式１と式２により求められる。ここで断面径とは、導電性材料の断面の輪郭のうち、最も離れた２点間の距離であり、Ｒ_ｎはｎ番目に測定した断面径を表し、Σはｎが１～５０に対応するσ_Ｖ×Ｒ_ｎ ^２またはσ_Ｖ×Ｒ_ｎを合計することを意味する。Ｒ_ＡＶＥはｎが１～５０に対応するＲ_ｎの相加平均を意味する。
Ｒ_Ｍ＝Σ（σ_Ｖ×Ｒ_ｎ ^２）／Σ（σ_Ｖ×Ｒ_ｎ） （式１）
σ_Ｖ＝１０^{－｜ＲＡＶＥ－Ｒｎ｜} （式２）。

＜絶縁樹脂＞
本発明の電子部品実装基板は、前記電子部品と前記基板の間の前記導電性複合材料を有しない部分に絶縁樹脂を有する。

前記絶縁樹脂は、アンダーフィル材料として一般的に用いられる樹脂を用いることができる前記絶縁樹脂は、シート状に加工したものを基板上にラミネートすることで電子部品の実装前に供給してもよく、電子部品に不良を生じた際の再実装を可能とするために液状樹脂を用いて電子部品の実装後に充填してもよい。

前記絶縁樹脂は例えば、アクリルポリマー、エポキシ樹脂、硬化促進剤によって構成することができる。

アクリルポリマーは平均分子量が３０００以上であるポリマーが好適に用いられる。

エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型、クレゾールノボラック型、フェノールノボラック型、ビスフェノールAノボラック型、ジシクロペンタジエン型、ナフタレン型などが挙げられる。硬化促進剤としては、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、４級アンモニウム塩、トリフェニルフォスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどが挙げられる。

また、前記絶縁樹脂は無機粒子を含んでいてもよい。無機粒子は、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物等を挙げることができる。中でも、コストと分散性の観点からシリカが好ましい。

本発明の電子部品実装基板において、前記絶縁樹脂に含まれる無機粒子の含有量は、絶縁樹脂全体を１００重量部としたときに４０重量部以下とすることが重要である。無機粒子の含有量が４０重量部より大きいと、熱衝撃による変位を生じた際に絶縁樹脂内に発生する応力が増加し、熱衝撃に対する耐性が不十分となる。無機粒子の含有量は、３０重量部以下がより好ましい。一方、無機粒子の含有量は少ないほど耐熱衝撃性が向上するが、耐熱性を向上させる観点から、１０重量部以上が好ましい。無機粒子の含有量は、電子部品実装基板から電子部品を機械的に剥離し、基板上に残った絶縁樹脂に対して熱重量分析装置を用いた灰分測定を行うことで算出することができる。ここで、耐熱性は、得られ電子部品実装基板の初期電流値を測定した後、２３０℃で１時間加熱した後、再度電流値を測定し、初期電流値に対する比率を求めることで評価することができる。

前記絶縁樹脂は電子部品の下の導電性複合材料を除く空間を充填するが、前記絶縁樹脂の面積は、前記基板の面積に対して０．５以下が好ましく、０．４以下がより好ましい。絶縁樹脂の面積を基板の面積に対して０．５以下とすることにより、回路の動作に伴う発熱時に基板と絶縁樹脂の線膨張係数のミスマッチによる反りが低減されるため、耐熱衝撃性がより高くなる。ここで、「絶縁樹脂の面積」とは、前記基板上のすべての絶縁樹脂の合計面積であり、図１に示すように他の電子部品の下に充填された絶縁樹脂と連結してもよく、任意の大きさで分割されていてもよい。

本発明の電子部品実装基板の用途は特に限定されないが、中でも大面積で、かつ、多数の素子に対する高い信頼性が要求されるディスプレイに好適に用いることができる。

＜電子部品実装基板の製造方法＞
以下、本発明の電子部品実装基板の製造方法を例示する。本発明は、以下に説明する例示によって限定されるものではない。

本発明の電子部品実装基板を構成する導電性複合材料は、例えば、原料を混錬したペーストを基板上に塗布することで形成できるが、特に限定されない。

前記ペーストは熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化触媒、光重合開始剤、不飽和二重結合を有する化合物、溶剤、添加剤を適宜混合した有機物中に導電性粒子を混ぜ合わせることにより製造することができる。

導電性粒子の含有量は、前記ペースト中３０～９０重量％が好ましい。導電性粒子の含有量が３０重量％以上であると、加熱焼結時の導電性粒子同士の接触確率が向上し、導電性を向上させることができる。導電性粒子の含有量は５０重量％以上がより好ましい。一方、導電性粒子の含有量が９０重量％以下であると、露光工程における塗膜の透光性が向上し、微細加工性を向上させることができる。

前記ペーストは、フリップチップ実装に適した突起電極に成形する際に、位置及び寸法精度を高められるため、感光性を有していることが好ましい。感光性を有する成分としては、例えば、光重合開始剤、不飽和二重結合を有する化合物、光重合性基を有するカルボキシル基含有樹脂等が挙げられる。

光重合開始剤としては、ベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンジル誘導体、ベンゾイン誘導体、オキシム系化合物、α－ヒドロキシケトン系化合物、α－アミノアルキルフェノン系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、アントロン化合物、アントラキノン化合物等が挙げられる。

「不飽和二重結合を有する化合物」とは不飽和二重結合を有するモノマー及びオリゴマーを意味する。不飽和二重結合を有する化合物としては、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、１．４－ブタンジオールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、などの２官能モノマー；ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレートなどの３官能モノマー；ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなどの４官能モノマーが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。

光重合性基を有するカルボキシル基含有樹脂としては、例えば、カルボキシル基含有アクリル系共重合体、カルボン酸変性エポキシ樹脂、カルボン酸変性フェノール樹脂、ポリアミック酸、カルボン酸変性シロキサンポリマーなどが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。

また、前記ペーストは熱圧着により軟化した状態で実装し、その後硬化することで高い信頼性を得られるため、熱硬化性を有していることが好ましい。熱硬化性を有する成分としては導電性複合材料と接続する電極との接着力を高められるためエポキシ樹脂が好ましく、硬化剤及び硬化触媒のいずれか、もしくは両方が含まれていることが好ましい。電子部品と導電性複合材料との接着強度は、例えば、ダイシェア強度により評価することができる。ここで「ダイシェア強度」とは、被接合部材に接着された接着部材に水平方向の力（剪断方向の力）を加えたときの接合強度を表す指標である。ダイシェア強度は、一般的なダイシェア強度測定装置を用いて測定することができる。前記ペーストの混合装置としては、例えば、三本ローラーミル、ボールミル、遊星式ボールミル等の分散機や混練機などが挙げられる。

本発明の電子部品実装基板の製造方法の一つは、基板上に前記ペーストの乾燥膜を形成する工程と、前記乾燥膜を露光および現像し、前記基板の電極上に導電性複合材料を形成する工程と、少なくとも前記電極上に絶縁樹脂を形成する工程と、前記導電性複合材料上に電極を有する電子部品を加熱圧着する工程と、を有する。

基板上に、前記ペーストの乾燥膜を形成する工程において、塗布方法としては、例えば、スピナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷、ブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーターまたはバーコーターを用いた塗布などが挙げられる。

前記ペーストの乾燥膜の膜厚は、１～５μｍが好ましい。乾燥膜の膜厚が１μｍ以上であると、導電性複合材料の抵抗値ばらつきの抑制や、基板と電子部品との接合強度を向上させることができる。一方、乾燥膜の膜厚が５μｍ以下であれば、露光時に光が乾燥膜の膜深部まで到達しやすくなり現像マージンを広げることができ、また実装時の導電性複合材料の濡れ広がりによるショートも抑制できる。乾燥膜の膜厚は２～５μｍがより好ましい。なお、前記ペーストの乾燥膜の膜厚は、例えば、“サーフコム（登録商標）”１４００（（株）東京精密製）などの触針式段差計を用いて測定することができる。より具体的には、ランダムな３つの位置の膜厚を触針式段差計（測長：１ｍｍ、走査速度：０．３ｍｍ／ｓｅｃ）でそれぞれ測定し、その平均値を膜厚とする。

乾燥方法としては、例えば、オーブン、ホットプレート、赤外線等による加熱乾燥や、真空乾燥などが挙げられる。乾燥温度は５０～１８０℃が好ましく、乾燥時間は１分間～数時間が好ましい。

次に、前記乾燥膜を露光および現像し、前記基板上の電極上に導電性複合材料を形成する。

露光方法としては、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤなどのｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）又はｇ線（波長４３６ｎｍ）を発する光源を使用し、真空吸着露光、プロキシ露光、プロジェクション露光、直描露光などの各種露光方法が挙げられる。

現像方法としては、例えば、露光した感光性導電ペーストの乾燥膜を有する基板を静置または回転させながら現像液を乾燥膜面にスプレーする方法、露光した感光性導電ペーストの乾燥膜を有する基板を現像液中に浸漬する方法、露光した感光性導電ペーストの乾燥膜を有する基板を現像液中に浸漬しながら超音波をかける方法などが挙げられる。

現像液としては、アルカリ性の水溶液が好ましく、現像後、リンス液によるリンス処理を施してもよい。リンス液としては、例えば、水、あるいは、水にエタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類または乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類を添加した水溶液などが挙げられる。

次に、基板上にシート状に成型した絶縁樹脂をラミネートする。絶縁樹脂の成型方法としては原料を有機溶媒に溶解した塗料を離形フィルム上に塗布して乾燥する方法が挙げられる。絶縁樹脂のラミネートには、ダイヤフラムラミネーター、ロールラミネーター等を用いることができる。

この後、導電性複合材料上に電極を有する電子部品を熱圧着する。

導電性複合材料上に電極を有する電子部品を加熱圧着する工程において、加熱温度は、６０℃以上２５０℃以下が好ましい。加熱温度を６０℃以上にすることで導電性バンプの貯蔵弾性率が低下し電子部品の電極への接着性が向上する。また、加熱温度を２５０℃以下にすることで、基板および電子部品の熱膨張や熱収縮を小さくすることができるため、実装の位置精度をより高めることができる。

加熱圧着の方法としては、フリップチップボンダー用の加熱圧着ツールや真空ダイアフラム式ラミネータなどを使用することができる。

以下に本発明を実施例および比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。

実施例、比較例で用いた材料は以下の通りである。

［感光性成分］
（合成例）不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有アクリル系共重合体（Ａ）
窒素雰囲気の反応容器中に、１５０ｇのジエチレングリコールモノブチルエーテル（以下、「ＤＧＭＥ」）を仕込み、オイルバスを用いて８０℃まで昇温した。これに、２０ｇのエチルアクリレート（以下、「ＥＡ」）、４０ｇのメタクリル酸２－エチルヘキシル（以下、「２－ＥＨＭＡ」）、２０ｇのｎ－ブチルアクリレート（以下、「ＢＡ」）、１５ｇのＮ－メチロールアクリルアミド（以下、「ＭＡＡ」）、０．８ｇの２，２’－アゾビスイソブチロニトリルおよび１０ｇのＤＧＭＥからなる混合物を、１時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに８０℃で６時間加熱して重合反応を行った。その後、１ｇのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、５ｇのグリシジルメタクリレート（以下、「ＧＭＡ」）、１ｇのトリエチルベンジルアンモニウムクロライドおよび１０ｇのＤＧＭＥからなる混合物を、０．５時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに２時間加熱して付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することにより未反応不純物を除去し、さらに２４時間真空乾燥することにより、共重合比率（質量基準）：ＥＡ／２－ＥＨＭＡ／ＢＡ／ＧＭＡ／ＡＡ＝２０／４０／２０／５／１５の、不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有アクリル系共重合体（Ａ）を得た。

［光重合開始剤］
・“ＩＲＧＡＣＵＲＥ”ＯＸＥ０４（ＢＡＳＦジャパン（株）製）（以下、ＯＸＥ０４と称す）。

［不飽和二重結合を有する化合物］
・“ライトアクリレート”ＢＰ－４ＥＡ（共栄社化学（株）製）（以下、ＢＰ－４ＥＡと称す）。

［導電性材料］
・粒子径（Ｄ５０）０．３μｍの銀粒子
・粒子径（Ｄ５０）０．５μｍの銀粒子
・粒子径（Ｄ５０）１．０μｍの銀粒子
・粒子径（Ｄ５０）２．０μｍの銀粒子。

［エポキシ樹脂］
・“ＥＰＩＣＬＯＮ”ＨＰ－７２００Ｌ（ＤＩＣ（株）製）（以下、ＨＰ－７２００Ｌと称す）
・“ＥＰＩＣＬＯＮ”Ｎ－８６５（ＤＩＣ（株）製）（以下、Ｎ－８６５と称す）
・“ｊＥＲ”ＹＬ－９８０（三菱ケミカル（株）製）（以下、ＹＬ－９８０と称す）。

［ノボラック型フェノール樹脂］
・ＭＥＨ－７６００－４Ｈ（明和化成（株）製）（以下、ＭＥＨ－７６００と称す）。

［硬化促進剤］
・“キュアゾール”Ｃ１１Ｚ－Ａ（四国化成（株）製）（以下、Ｃ１１Ｚ－Ａと称す）
・“キュアゾール”Ｃ１１Ｚ－ＣＮ（四国化成（株）製）（以下、Ｃ１１Ｚ－ＣＮと称す）。

[絶縁樹脂]
・ＸＥＲ－３２Ｃ（ＪＳＲ（株）製）。

［無機粒子］
・“アドマナノ”Ｙ５０－ＳＰ－ＡＬ１（（株）アドマテックス製）（以下Ｙ５０－ＳＰ－ＡＬ１と称す）。

＜絶縁樹脂シートの作製＞
ＸＥＲ－３２Ｃ：５重量部、Ｎ－８６５：１５重量部、ＹＬ－９８０：２０重量部、Ｃ１１Ｚ－ＣＮ：２重量部をＰＧＭＥＡに溶解し混合した溶液に、絶縁樹脂中の無機粒子の含有量が、表１中の各実施例及び比較例に記載の値となるようにＹ５０ＳＰ－ＡＬ１を混合し、絶縁樹脂溶液を得た。ここで、「絶縁樹脂中の無機粒子の含有量」とは、各実施例及び比較例にて得られる電子部品実装基板の絶縁樹脂において、絶縁樹脂の重量を１００重量部としたときの無機粒子の重量の比率である。前期絶縁樹脂溶液を、乾燥後の膜厚が５μｍとなるようにコンマコーターを用いて離型フィルムＰＥＴ２５ＡＬ－５（商品名、ＰＥＴフィルム、厚さ２５μｍ、（株）リンテック製）上に塗布し、１００℃、５分間乾燥して表１中の各実施例及び比較例に対応する絶縁樹脂シートを得た。

＜導電性複合材料ペーストの作製＞
前記アクリル共重合体（Ａ）：３０重量部、ＢＰ－４ＥＡ：２０重量部、ＯＸＥ０４：３重量部、ＨＰ－７２００Ｌ：１５重量部、ＭＥＨ－７６００：５重量部、Ｃ１１Ｚ－Ａ：０．２重量部を混合した樹脂ペーストに、導電性複合材料中の導電性材料の含有量が、表１中の各実施例及び比較例に記載の値となるように混合し、導電性複合材料ペーストを得た。ここで、「導電性複合材料中の導電性材料の含有量」とは、前記導電性複合材料ペーストを乾燥させて得た導電性複合材料の重量を１００重量部としたときの導電性材料の重量の比率である。

各実施例における評価方法は、以下の通りである。

＜ダイシェア強度＞
ガラス基板上に、導電性複合材料ペーストをスクリーン印刷で塗布し、塗布膜を１００℃の乾燥オーブン内で１０分間乾燥し、ガラス基板上に乾燥膜を形成した。その後、超高圧水銀ランプを有する露光装置（ＰＥＭ－６Ｍ；ユニオン光学（株）製）を用いて、ＭＡＭ基板上の乾燥膜全面にｉ線（波長３６５ｎｍ）の露光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２で露光を行った。

その後、０．５２５ｍｍ厚のシリコンウェハを２ｍｍ角にカットしたＳｉチップを乾燥膜上に載せ、真空ダイアフラム式ラミネータ（ＭＶＬＰ５００／６００；（株）名機試作所製）を用いて熱圧着した後、１４０℃の温度の乾燥オーブン内で６０分間加熱しダイシェア強度測定用サンプルを得た。実装条件は、温度１００℃、加圧圧力０．５ＭＰａ、加圧時間３０秒間とした。そして、ダイシェア強度測定装置（Ｄａｇｅシリーズ４０００；Ｄａｇｅ社製）を用いてダイシェア強度を測定した。測定は２５℃にて、剪断速度２００μｍ／秒で行った。この時ダイシェア強度が２０ＭＰａ以上のものをＡ、２０ＭＰａ未満のものをＢと判定した。ここで得られたダイシェア強度は、実施例および比較例において作製した電子部品実装基板と同等のダイシェア強度を示すものと考えられる。

＜耐熱衝撃性＞
下記実施例及び比較例に記載の方法で作製した電子部品実装基板に３．０Ｖを印加した際の電流値を初期電流値とした。初期電流値の測定後、冷熱衝撃試験機を用いて－４０℃と８５℃の槽間を３０分毎に移動する条件で３００サイクル経過させた後、同様に測定した電流値をサーマルサイクル後電流値とした。この時、初期電流値に対するサーマルサイクル後電流値の比が０．９５以上のものをＡ、０．９５未満０．９０以上のものをＢ、０．９０未満０．８５以上のものをＣ、０．８５未満のものをＤと判定した。

＜導電性複合材料の膜厚＞
実施例および比較例において得られた電子部品実装基板について、μＬＥＤチップの中心部をとおる平面で割断した後、断面をＳＥＭにより観察し、μＬＥＤチップとの電極と配線基板上の電極間にある導電性複合材料の厚さＴ_Ｅを測長した。

＜絶縁樹脂の面積比率＞
基板の面積に対する絶縁樹脂の面積の比率を算出した。実施例１０と１１では絶縁樹脂シートをラミネートした領域から導電性複合材料の総面積を除した値を絶縁樹脂の面積とした。導電性複合材料の総面積は無作為に抽出した３０個の導電性複合材料の面積の平均に導電性複合材料の総数を乗じた。前記以外の実施例と比較例では、無作為に抽出した３０個のμＬＥＤチップの下にある絶縁樹脂の面積の平均にμＬＥＤチップの総数を乗じた値を絶縁樹脂の面積とした。

＜電子部品の電極面積比率＞
μＬＥＤチップの電極を有する面の面積全体に対する前記チップ上に形成された電極の総面積の比率をＳＥＭを用いた測長により算出した。μＬＥＤチップとその電極の面積は、それぞれ無作為に抽出した３０個のμＬＥＤチップを用いて測定した平均値を用いた。

＜耐熱性＞
下記実施例及び比較例に記載の方法で作製した電子部品実装基板に３．０Ｖを印加した際の電流値を初期電流値とした。前記サンプルを２３０℃で１時間加熱した後に前記と同様に電流値を測定した。初期電流値に対する加熱後の電流値の比が０．９以上のものをＡ、０．９０未満のものをＢと判定した。

（実施例１）
＜絶縁樹脂シートの作製＞に示す方法で絶縁樹脂シートを、導電性複合材料ペーストの作製方法に示す方法で導電性複合材料ペーストをそれぞれ作製し、ガラス基板上にクロム０．０５μｍ、金０．２μｍがこの順にスパッタリングによって積層された配線を有する０．７３ｍｍ厚の配線基板を用いて、ダイシェア強度の測定方法に記載の方法と同様にして、前記導電性複合材料ペーストを乾燥した乾燥膜を配線基板表面に作製した。

その後、超高圧水銀ランプを有する露光装置（ＰＥＭ－６Ｍ；ユニオン光学（株）製）を用いて、配線基板上の乾燥膜全面にｉ線（波長３６５ｎｍ）の露光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２で露光を行い、露光後、０．１重量％のＮａ_２ＣＯ_３水溶液を用いて、５０秒間シャワー現像し、超純水によりリンス処理を行い、配線基板上に後に実装されるμＬＥＤの電極に対応する位置に２０μｍ□の導電性複合材料による導電性バンプ配列を形成した。導電性バンプ配列はμＬＥＤのアノード／カソード電極に対応する２本を１組として、１２０μｍピッチの繰り返しからなる１２５行×６０列のパターンとした。

次に、配線基板の導電性バンプ配列を有する面に真空ダイアフラム式ラミネータ（ＭＶＬＰ５００／６００；（株）名機試作所製）を用いて、前記絶縁樹脂シートを８０℃、０．６ＭＰａでラミネートし、絶縁樹脂を形成した。さらに、前期絶縁樹脂がラミネートされた導電性バンプ上に、μＬＥＤチップ（短辺３０μｍ、長辺６０μｍ、電極間距離１８μｍ）をフリップチップボンダー（東レエンジニアリング（株）製、ＦＣ－３０００ＷＳ）を用いて、ステージ温度４０度、ヘッド温度１５０℃、荷重２４Ｎ、１０秒の押圧後、ヘッド温度が４０℃となるまで２０秒間の冷却を行って荷重リリースする条件で実装した。さらに、μＬＥＤチップの外にある絶縁樹脂をプラズマ処理によって除去した。

その後、１４０℃の乾燥オーブン内で６０分キュアすることで電子部品実装基板を得た。得られた電子部品実装基板について、上述した評価を行った。結果を表１、２に示す。

（実施例２～９及び比較例１～６）
導電性複合材料、絶縁樹脂を表１～２に示すとおりに変更した以外は実施例１と同様にして電子部品実装基板を作製した。

（実施例１０）
μＬＥＤチップの実装後にプラズマ処理を実施しないことで絶縁樹脂の面積比率を０．６７とした以外は実施例１と同様にして電子部品実装基板を作製した。

（実施例１１）
μＬＥＤチップの電極間距離を４５μｍとすることで電子部品の電極面積比率を０．２５とした以外は実施例１と同様にして電子部品実装基板を作製した。

実施例１～１１は、いずれも３．０＜Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍ＜２０．０を満たし、前記絶縁樹脂に含まれる無機粒子の含有量が、前記絶縁樹脂を１００重量部としたときに４０重量部以下であることから、高い耐熱衝撃性を示した。一方、比較例１～２は、絶縁樹脂中の無機粒子含有量が５0重量部であり、耐熱衝撃性が低かった。比較例３～５は、いずれもＴ_Ｅ／Ｒ_Ｍが３．０以下であり、比較例６は、Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍ２０．０を超えており、これらは耐熱衝撃性が低かった。

１：基板
２：電子部品
３：導電性複合材料
４：絶縁樹脂
５ｂ：電子部品上の電極
５ａ：基板上の電極
６：ＡＣＦにおける導電性粒子
７：隣接する電極間でのショート不良個所
８：電子部品実装基板

Claims (6)

1. 基板上に電子部品を有し、
   前記基板の電極と前記電子部品の電極間に、樹脂および導電性材料を含む導電性複合材料を有し、
   前記電子部品と前記基板の間の前記導電性複合材料を有しない部分に絶縁樹脂を有する電子部品実装基板であって、
   前記導電性複合材料の厚さ（μｍ）をＴ_Ｅ、前記導電性材料の平均径（μｍ）をＲ_Ｍとしたとき、３．０＜Ｔ_Ｅ／Ｒ_Ｍ＜２０．０を満たし、
   前記絶縁樹脂に含まれる無機粒子の含有量が、前記絶縁樹脂を１００重量部としたときに４０重量部以下である電子部品実装基板。
2. 前記電子部品の電極を有する面の面積全体に対する前記電子部品の電極が占める面積の比率が０．３～０．９である請求項１に記載の電子部品実装基板。
3. 前記絶縁樹脂の面積が、前記基板の面積に対して０．５以下である請求項１または２に記載の電子部品実装基板。
4. 前記電子部品が光学素子である請求項１～３のいずれかに記載の電子部品実装基板。
5. 前記光学素子がμＬＥＤである請求項４に記載の電子部品実装基板。
6. 請求項１～５のいずれかに記載の電子部品実装基板を有するディスプレイ。

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