JP5802081B2 - Anisotropic conductive paste - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品および配線基板の接続に用いる異方性導電性ペーストに関する。   The present invention relates to an anisotropic conductive paste used for connecting an electronic component and a wiring board.

近年、電子部品および配線基板の接続には、異方性導電材(異方性導電性フィルム、異方性導電性ペースト)を用いた接続方式が利用されている。例えば、電子部品と配線基板とを接続する場合には、電極が形成された電子部品と、電極のパターンが形成された配線基板との間に異方性導電材を配置し、電子部品と配線基板とを熱圧着して電気的接続を確保している。   In recent years, connection methods using anisotropic conductive materials (anisotropic conductive films and anisotropic conductive pastes) have been used for connecting electronic components and wiring boards. For example, when an electronic component and a wiring board are connected, an anisotropic conductive material is disposed between the electronic component on which the electrode is formed and the wiring board on which the electrode pattern is formed, and the electronic component and the wiring are connected. The electrical connection is ensured by thermocompression bonding with the substrate.

異方性導電材としては、例えば、基材となるバインダー樹脂に、金属微粒子や表面に導電膜を形成した樹脂ボールなどの導電性フィラーを分散させた材料が提案されている(例えば、特許文献1)。電子部品と配線基板とを熱圧着させると、接続対象である電子部品および配線基板の電極同士の間には、ある確率で導電性フィラーが存在するため、導電性フィラーが面状に配置された状態となる。このように、接続対象である電子部品および配線基板の電極同士が導電性フィラーを介して接触することにより、これらの電極同士の間での導電性が確保される。一方、電子部品の電極同士の間隙や配線基板の電極同士の間隙では、バインダー樹脂内に導電性フィラーが埋設されたような状態となり、面方向への絶縁性が確保される。   As an anisotropic conductive material, for example, a material in which a conductive filler such as a metal fine particle or a resin ball having a conductive film formed on a surface is dispersed in a binder resin as a base material has been proposed (for example, Patent Documents). 1). When the electronic component and the wiring board are thermocompression bonded, the conductive filler is arranged in a plane because there is a certain probability between the electronic component to be connected and the electrodes of the wiring board. It becomes a state. In this way, when the electrodes of the electronic component to be connected and the wiring board are brought into contact with each other via the conductive filler, conductivity between these electrodes is ensured. On the other hand, in the gap between the electrodes of the electronic component and the gap between the electrodes of the wiring board, the conductive filler is embedded in the binder resin, and insulation in the surface direction is ensured.

特開2003−165825号公報JP 2003-165825 A

しかしながら、上記特許文献に記載の異方性導電材を用いた場合には、接続部分の接着強度を十分に確保することができなかった。また、上記特許文献に記載の異方性導電材を用いた場合には、接続部分の接続信頼性を確保するために、接続対象である電子部品および配線基板の電極に金メッキ処理を施しておく必要があるなど、接続信頼性の点で問題があった。   However, when the anisotropic conductive material described in the above-mentioned patent document is used, the adhesive strength at the connection portion cannot be sufficiently ensured. In addition, when the anisotropic conductive material described in the above-mentioned patent document is used, in order to ensure the connection reliability of the connection portion, the electronic component to be connected and the electrode of the wiring board are subjected to a gold plating process. There was a problem in connection reliability, such as necessity.

そこで、本発明は、接続部分の接着強度を十分に確保することができ、高い接続信頼性を有する異方性導電性ペーストを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an anisotropic conductive paste that can sufficiently secure the bonding strength of the connection portion and has high connection reliability.

前記課題を解決すべく、本発明は、以下のような異方性導電性ペーストを提供するものである。
すなわち、本発明の異方性導電性ペーストは、240℃以下の融点を有する鉛フリーはんだ粉末10質量%以上50質量%以下と、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する熱硬化性樹脂組成物50質量%以上90質量%以下とを含有し、前記硬化剤は、カルボン酸系硬化剤、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、および、アミンアダクト系硬化剤を含有することを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following anisotropic conductive paste.
That is, the anisotropic conductive paste of the present invention is a thermosetting resin composition containing a lead-free solder powder having a melting point of 240 ° C. or less and 10% by mass to 50% by mass, and a thermosetting resin and a curing agent. 50% by mass or more and 90% by mass or less, and the curing agent is a carboxylic acid curing agent, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine And an amine adduct curing agent .

本発明の異方性導電性ペーストにおいては、前記カルボン酸系硬化剤の含有量が、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、2質量%以上10質量%以下であることが好ましい。
本発明の異方性導電性ペーストにおいては、前記鉛フリーはんだ粉末が、スズ、銅、銀、ビスマス、アンチモン、インジウムおよび亜鉛からなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことが好ましい。
In the anisotropic conductive paste of the present invention, the content of the carboxylic acid curing agent is preferably 2% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition.
In the anisotropic conductive paste of the present invention, it is preferable that the lead-free solder powder contains at least one metal selected from the group consisting of tin, copper, silver, bismuth, antimony, indium and zinc.

なお、本発明において、異方性導電性ペーストとは、所定値以上の熱および所定値以上の圧力をかけた箇所では熱圧着方向(厚み方向)に導電性を持つようになるが、それ以外の箇所では面方向に絶縁性を有する異方性導電材を形成できるペーストのことをいう。
また、本発明の異方性導電性ペーストが、接続部分の接着強度を十分に確保することができ、高い接続信頼性を有する理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
In the present invention, the anisotropic conductive paste is conductive in the thermocompression bonding direction (thickness direction) at a place where heat of a predetermined value or more and pressure of a predetermined value or more are applied. This means a paste that can form an anisotropic conductive material having insulation in the surface direction.
Further, the reason why the anisotropic conductive paste of the present invention can sufficiently secure the adhesive strength of the connection portion and has high connection reliability is not necessarily clear, but the present inventors are as follows. I guess.

すなわち、本発明の異方性導電性ペーストは、従来の異方性導電材とは異なり、鉛フリーはんだ粉末を含有している。そして、この異方性導電性ペーストを、鉛フリーはんだ粉末の融点以上の温度で熱圧着する場合には、鉛フリーはんだ粉末同士が溶融するとともにそれぞれが近接していき、その周囲の鉛フリーはんだ同士で接合して大きくなる。一方で、熱圧着により、電子部品および配線基板の電極同士の間隔も短くなるので、上記のようにして大きくなった鉛フリーはんだにより、電極同士をはんだ接合することができる。このように、本発明では、電子部品および配線基板の電極同士がはんだ接合されているために、従来の異方性導電材のように、電極および導電性フィラーが接触し合うことで接続されている場合と比較して、極めて高い接続信頼性を有するものと本発明者らは推察する。
一方で、所定値以上の熱および所定値以上の圧力にて熱圧着がされない箇所(電子部品の電極同士の間隙や配線基板の電極同士の間隙など)については、上記のようにはんだ接合がされることがなく、熱硬化性樹脂組成物内に鉛フリーはんだ粉末が埋設されたような状態となる。そのため、所定値以上の熱および所定値以上の圧力にて熱圧着がされない箇所については、絶縁性が確保される。
That is, unlike the conventional anisotropic conductive material, the anisotropic conductive paste of the present invention contains lead-free solder powder. When this anisotropic conductive paste is thermocompression bonded at a temperature equal to or higher than the melting point of the lead-free solder powder, the lead-free solder powders melt and come close to each other. It becomes larger by joining together. On the other hand, since the distance between the electrodes of the electronic component and the wiring board is shortened by thermocompression bonding, the electrodes can be soldered to each other by the lead-free solder that has been enlarged as described above. As described above, in the present invention, since the electrodes of the electronic component and the wiring board are soldered to each other, the electrodes and the conductive filler are connected by contact with each other like a conventional anisotropic conductive material. The present inventors infer that the connection reliability is extremely high as compared with the case where it is present.
On the other hand, solder bonding is performed as described above in the places where the thermocompression bonding is not performed with the heat above the predetermined value and the pressure above the predetermined value (such as the gap between the electrodes of the electronic component and the gap between the electrodes of the wiring board). The lead-free solder powder is embedded in the thermosetting resin composition. Therefore, insulation is ensured for portions that are not thermocompression-bonded with heat of a predetermined value or higher and pressure of a predetermined value or higher.

本発明の異方性導電性ペーストで電子部品および配線基板を接続した場合には、上記のように、電子部品および配線基板の電極同士ははんだ接合され、このはんだ接合の部分は熱硬化性樹脂組成物に覆われていると推察される。このように、本発明では、はんだ接合と熱硬化性樹脂という2種類の方法で電子部品および配線基板を接続するために、接続部分の接着強度が高くなる。なお、本発明では、はんだ接合の部分は熱硬化性樹脂組成物に覆われており、この熱硬化性樹脂組成物が熱により硬化することで、はんだ接合の部分を補強することができる。そして、この熱硬化性樹脂組成物中の硬化剤が、カルボン酸系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、および、アミン系硬化剤という3種の硬化剤を含有するものであるために、はんだ接合の部分を十分に補強できる。このようにして、本発明の異方性導電性ペーストで電子部品および配線基板を接続した場合には、接続部分の接着強度を十分に確保することができる。   When the electronic component and the wiring board are connected with the anisotropic conductive paste of the present invention, as described above, the electrodes of the electronic component and the wiring board are soldered together, and the soldered portion is a thermosetting resin. It is inferred that the composition is covered. As described above, in the present invention, since the electronic component and the wiring board are connected by two kinds of methods, that is, solder bonding and thermosetting resin, the bonding strength of the connection portion is increased. In the present invention, the solder joint portion is covered with the thermosetting resin composition, and the solder joint portion can be reinforced by being cured by heat. And since the hardening | curing agent in this thermosetting resin composition contains three types of hardening | curing agents called a carboxylic acid type hardening | curing agent, an imidazole type hardening | curing agent, and an amine hardening | curing agent, The part can be sufficiently reinforced. In this way, when the electronic component and the wiring board are connected with the anisotropic conductive paste of the present invention, it is possible to sufficiently secure the adhesive strength of the connection portion.

本発明によれば、接続部分の接着強度を十分に確保することができ、高い接続信頼性を有する異方性導電性ペーストを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesive strength of a connection part can fully be ensured and the anisotropic conductive paste which has high connection reliability can be provided.

本発明の異方性導電性ペーストは、電子部品および配線基板の接続に用いる異方性導電性ペーストである。そして、この異方性導電性ペーストは、以下説明する鉛フリーはんだ粉末10質量%以上50質量%以下と、以下説明する熱硬化性樹脂組成物50質量%以上90質量%以下とを含有するものである。
この鉛フリーはんだ粉末の含有量が10質量%未満の場合(熱硬化性樹脂組成物の含有量が90質量%を超える場合)には、得られる異方性導電性ペーストを熱圧着した場合に、電子部品および配線基板の間に十分なはんだ接合を形成できず、電子部品および配線基板の間の導電性が不十分となり、他方、鉛フリーはんだ粉末の含有量が50質量%を超える場合(熱硬化性樹脂組成物の含有量が50質量%未満の場合)には、得られる異方性導電性ペーストにおける絶縁性、特に加湿状態に放置した場合の湿中絶縁性が不十分となり、結果として、はんだブリッジにより、異方性を示さなくなる。また、得られる異方性導電性ペーストにおいて、絶縁性と熱圧着した場合の導電性とのバランスをとるという観点から、この鉛フリーはんだ粉末の含有量は、20質量%以上45質量%以下であることが好ましく、30質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。
The anisotropic conductive paste of the present invention is an anisotropic conductive paste used for connecting an electronic component and a wiring board. And this anisotropic conductive paste contains 10 mass% or more and 50 mass% or less of the lead-free solder powder described below, and contains 50 mass% or more and 90 mass% or less of the thermosetting resin composition described below. It is.
When the content of the lead-free solder powder is less than 10% by mass (when the content of the thermosetting resin composition exceeds 90% by mass), the obtained anisotropic conductive paste is subjected to thermocompression bonding. When a sufficient solder joint cannot be formed between the electronic component and the wiring board, the conductivity between the electronic component and the wiring board becomes insufficient, and on the other hand, the content of the lead-free solder powder exceeds 50% by mass ( In the case where the content of the thermosetting resin composition is less than 50% by mass), the insulating property of the obtained anisotropic conductive paste, particularly the insulating property in the moisture when left in a humidified state, is insufficient. As a result, the solder bridges do not exhibit anisotropy. Further, in the obtained anisotropic conductive paste, the content of the lead-free solder powder is 20% by mass or more and 45% by mass or less from the viewpoint of balancing the insulation and the conductivity when thermocompression bonded. It is preferable that it is 30% by mass or more and 40% by mass or less.

本発明に用いる鉛フリーはんだ粉末は、240℃以下の融点を有するものである。この鉛フリーはんだ粉末の融点が240℃を超えるものを用いる場合には、異方性導電性ペーストにおける通常の熱圧着温度では鉛フリーはんだ粉末を溶融させることができない。また、異方性導電性ペーストにおける熱圧着温度を低くするという観点からは、鉛フリーはんだ粉末の融点が220℃以下であることが好ましく、150℃以下であることがより好ましい。
ここで、鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末のことをいう。ただし、鉛フリーはんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合に、鉛の量は、100質量ppm以下であることが好ましい。
The lead-free solder powder used in the present invention has a melting point of 240 ° C. or lower. When the lead-free solder powder having a melting point exceeding 240 ° C. is used, the lead-free solder powder cannot be melted at a normal thermocompression bonding temperature in the anisotropic conductive paste. Further, from the viewpoint of lowering the thermocompression bonding temperature in the anisotropic conductive paste, the melting point of the lead-free solder powder is preferably 220 ° C. or less, and more preferably 150 ° C. or less.
Here, the lead-free solder powder refers to a solder metal or alloy powder to which lead is not added. However, it is allowed that lead is present as an inevitable impurity in the lead-free solder powder, but in this case, the amount of lead is preferably 100 mass ppm or less.

前記鉛フリーはんだ粉末は、スズ(Sn)、銅(Cu)、銀(Ag)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)、インジウム(In)および亜鉛(Zn)からなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことが好ましい。
また、前記鉛フリーはんだ粉末における具体的なはんだ組成(質量比率)としては、以下のようなものを例示できる。
2元系合金としては、例えば、95.3Ag/4.7BiなどのAg−Bi系、66Ag/34LiなどのAg−Li系、3Ag/97InなどのAg−In系、67Ag/33TeなどのAg−Te系、97.2Ag/2.8TlなどのAg−Tl系、45.6Ag/54.4ZnなどのAg−Zn系、80Au/20SnなどのAu−Sn系、52.7Bi/47.3InなどのBi−In系、35In/65Sn、51In/49Sn、52In/48SnなどのIn−Sn系、8.1Bi/91.9ZnなどのBi−Zn系、43Sn/57Bi、42Sn/58BiなどのSn−Bi系、98Sn/2Ag、96.5Sn/3.5Ag、96Sn/4Ag、95Sn/5AgなどのSn−Ag系、91Sn/9Zn、30Sn/70ZnなどのSn−Zn系、99.3Sn/0.7CuなどのSn−Cu系、95Sn/5SbなどのSn−Sb系が挙げられる。
3元系合金としては、例えば、95.5Sn/3.5Ag/1InなどのSn−Ag−In系、86Sn/9Zn/5In、81Sn/9Zn/10InなどのSn−Zn−In系、95.5Sn/0.5Ag/4Cu、96.5Sn/3.0Ag/0.5CuなどのSn−Ag−Cu系、90.5Sn/7.5Bi/2Ag、41.0Sn/58Bi/1,0AgなどのSn−Bi−Ag系、89.0Sn/8.0Zn/3.0BiなどのSn−Zn−Bi系が挙げられる。
その他の合金としては、Sn/Ag/Cu/Bi系などが挙げられる。
The lead-free solder powder is at least one selected from the group consisting of tin (Sn), copper (Cu), silver (Ag), bismuth (Bi), antimony (Sb), indium (In), and zinc (Zn). It is preferred to include a seed metal.
Moreover, as a specific solder composition (mass ratio) in the said lead-free solder powder, the following can be illustrated.
As binary alloys, for example, Ag-Bi type such as 95.3Ag / 4.7Bi, Ag-Li type such as 66Ag / 34Li, Ag-In type such as 3Ag / 97In, Ag-type such as 67Ag / 33Te, etc. Te, Ag-Tl such as 97.2Ag / 2.8Tl, Ag-Zn such as 45.6Ag / 54.4Zn, Au-Sn such as 80Au / 20Sn, 52.7Bi / 47.3In, etc. Bi-In series, 35In / 65Sn, 51In / 49Sn, In-Sn series such as 52In / 48Sn, Bi-Zn series such as 8.1Bi / 91.9Zn, Sn-Bi series such as 43Sn / 57Bi, 42Sn / 58Bi , 98Sn / 2Ag, 96.5Sn / 3.5Ag, 96Sn / 4Ag, Sn-Ag series such as 95Sn / 5Ag, 91Sn / 9Zn, 30Sn / 7 Sn-Zn-based, such as Zn, Sn-Cu system, such 99.3Sn / 0.7Cu, include Sn-Sb system, such as 95Sn / 5Sb.
Examples of ternary alloys include Sn—Ag—In such as 95.5Sn / 3.5Ag / 1In, Sn—Zn—In such as 86Sn / 9Zn / 5In, 81Sn / 9Zn / 10In, and 95.5Sn. Sn-Ag-Cu system such as /0.5Ag/4Cu, 96.5Sn / 3.0Ag / 0.5Cu, Sn- such as 90.5Sn / 7.5Bi / 2Ag, 41.0Sn / 58Bi / 1, 0Ag Examples thereof include Sn—Zn—Bi systems such as Bi—Ag system and 89.0Sn / 8.0Zn / 3.0Bi.
Examples of other alloys include Sn / Ag / Cu / Bi system.

また、前記鉛フリーはんだ粉末の平均粒子径は、1μm以上34μm以下であることが好ましく、3μm以上20μm以下であることがより好ましい。鉛フリーはんだ粉末の平均粒子径が前記下限未満では、電子部品および配線基板間の導電性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、異方性導電性ペーストにおける絶縁性が低下する傾向にある。   The average particle size of the lead-free solder powder is preferably 1 μm or more and 34 μm or less, and more preferably 3 μm or more and 20 μm or less. If the average particle size of the lead-free solder powder is less than the lower limit, the conductivity between the electronic component and the wiring board tends to decrease. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the insulating property in the anisotropic conductive paste decreases. There is a tendency.

本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有するものである。そして、この熱硬化性樹脂組成物の酸価は、20mgKOH/g以上50mgKOH/gであることが好ましい。酸価が20mgKOH/g未満の場合には、得られる異方性導電性ペーストを熱圧着した場合に、はんだを十分に活性化することができず、電子部品および配線基板の間の導電性が不十分となる傾向にあり、他方、50mgKOH/gを超えると、得られる異方性導電性ペーストにおける絶縁性、特に加湿状態に放置した場合の湿中絶縁性が不十分となる傾向にある。また、得られる異方性導電性ペーストにおいて、絶縁性と熱圧着した場合の導電性とのバランスをとるという観点から、この熱硬化性樹脂組成物の酸価は、30mgKOH/g以上45mgKOH/gであることが好ましい。   The thermosetting resin composition used in the present invention contains a thermosetting resin and a curing agent. And it is preferable that the acid value of this thermosetting resin composition is 20 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, when the obtained anisotropic conductive paste is thermocompression bonded, the solder cannot be sufficiently activated, and the conductivity between the electronic component and the wiring board is low. On the other hand, when it exceeds 50 mgKOH / g, the insulating property of the obtained anisotropic conductive paste, particularly in the humidity when left in a humidified state, tends to be insufficient. Further, in the obtained anisotropic conductive paste, the acid value of the thermosetting resin composition is 30 mgKOH / g or more and 45 mgKOH / g from the viewpoint of balancing the insulation and the conductivity when thermocompression bonded. It is preferable that

本発明に用いる熱硬化性樹脂としては、公知の熱硬化性樹脂を適宜用いることができるが、フラックス作用を有するという観点から、特にエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
なお、本発明において、フラックス作用を有するとは、通常のロジン系フラックスのように、その塗布膜は被はんだ付け体の金属面を覆って大気を遮断し、はんだ付け時にはその金属面の金属酸化物を還元し、この塗布膜が溶融はんだに押し退けられてその溶融はんだと金属面との接触が可能となり、その残渣は回路間を絶縁する機能を有するものである。
As the thermosetting resin used in the present invention, a known thermosetting resin can be used as appropriate, but it is particularly preferable to use an epoxy resin from the viewpoint of having a flux action.
In the present invention, having a flux action means that the coating film covers the metal surface of the object to be soldered and shields the atmosphere, like metal rosin flux, and the metal surface of the metal surface is oxidized during soldering. The material is reduced, and the coating film is pushed away by the molten solder to allow contact between the molten solder and the metal surface, and the residue has a function of insulating between the circuits.

このようなエポキシ樹脂としては、公知のエポキシ樹脂を適宜用いることができる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビフェニル型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型、フェノールノボラック型などのエポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらのエポキシ樹脂は、常温で液状のものを含有することが好ましく、常温で固形のものを用いる場合には、常温で液状のものと併用することが好ましい。また、これらのエポキシ樹脂の型の中でも、金属粒子の分散性およびペースト粘度を調整でき、さらに硬化物の落下衝撃に対する耐性が向上できるという観点や、はんだの濡れ広がり性が良好となるという観点から、液状ビスフェノールA型、液状ビスフェノールF型、液状水添タイプのビスフェノールA型が好ましい。
前記エポキシ樹脂の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、65質量%以上92質量%以下であることが好ましく、70質量%以上85質量%以下であることがより好ましい。エポキシ樹脂の含有量が前記下限未満では、電子部品を固着させるために十分な強度が得られないため、落下衝撃に対する耐性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、熱硬化性樹脂組成物中の硬化剤の含有量が減少し、エポキシ樹脂を硬化せしめる速度が遅延しやすい傾向にある。
As such an epoxy resin, a known epoxy resin can be appropriately used. Examples of such epoxy resins include bisphenol A type, bisphenol F type, biphenyl type, naphthalene type, cresol novolak type, phenol novolak type and the like. These epoxy resins may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. Further, these epoxy resins preferably contain a liquid at normal temperature, and when a solid at normal temperature is used, it is preferably used in combination with a liquid at normal temperature. In addition, among these epoxy resin molds, the dispersibility of the metal particles and the paste viscosity can be adjusted, and further, the resistance to the drop impact of the cured product can be improved, and the wettability of the solder can be improved. Liquid bisphenol A type, liquid bisphenol F type, and liquid hydrogenated bisphenol A type are preferred.
As content of the said epoxy resin, it is preferable that it is 65 to 92 mass% with respect to 100 mass% of thermosetting resin compositions, and it is more preferable that it is 70 to 85 mass%. . If the content of the epoxy resin is less than the lower limit, sufficient strength for fixing the electronic component cannot be obtained, and thus the resistance to drop impact tends to decrease. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, the thermosetting resin The content of the curing agent in the composition is decreased, and the rate at which the epoxy resin is cured tends to be delayed.

本発明に用いる硬化剤は、カルボン酸系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、および、アミン系硬化剤を含有する。本発明においては、これら3種の硬化剤を併用することが必要であり、これら3種の硬化剤のうちのいずれかを含有しない場合には、本発明の効果を達成できない。また、このような硬化剤としては、これら3種の硬化剤以外にも、他の硬化剤を併用してもよい。   The curing agent used in the present invention contains a carboxylic acid curing agent, an imidazole curing agent, and an amine curing agent. In the present invention, it is necessary to use these three kinds of curing agents in combination, and when any of these three kinds of curing agents is not contained, the effects of the present invention cannot be achieved. In addition to these three kinds of curing agents, other curing agents may be used in combination.

本発明に用いるカルボン酸系硬化剤としては、公知の有機酸を適宜用いることができる。このような有機酸の中でも、エポキシ樹脂との溶解性に優れるという観点、並びに保管中において結晶の析出が起こりにくいという観点から、アルキレン基を有する二塩基酸を用いることが好ましい。このようなアルキレン基を有する二塩基酸としては、例えば、アジピン酸、2,5−ジエチルアジピン酸、グルタル酸、2,4−ジエチルグルタル酸、2,2−ジエチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、2−エチル−3−プロピルグルタル酸、セバシン酸、コハク酸、マロン酸、ジグリコール酸等が挙げられる。これらの中でも、アジピン酸が好ましい。
前記カルボン酸系硬化剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、2質量%以上10質量%以下であることが好ましく、3質量%以上8質量%以下であることがより好ましい。カルボン酸系硬化剤の含有量が前記下限未満では、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を硬化せしめる速度が遅延することで硬化不良となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られる異方性導電性ペーストにおける絶縁性が低下する傾向にある。
As the carboxylic acid curing agent used in the present invention, a known organic acid can be appropriately used. Among these organic acids, it is preferable to use a dibasic acid having an alkylene group from the viewpoint of excellent solubility with an epoxy resin and from the viewpoint that crystals are hardly precipitated during storage. Examples of such a dibasic acid having an alkylene group include adipic acid, 2,5-diethyladipic acid, glutaric acid, 2,4-diethylglutaric acid, 2,2-diethylglutaric acid, and 3-methylglutaric acid. 2-ethyl-3-propylglutaric acid, sebacic acid, succinic acid, malonic acid, diglycolic acid and the like. Among these, adipic acid is preferable.
The content of the carboxylic acid curing agent is preferably 2% by mass to 10% by mass, and preferably 3% by mass to 8% by mass with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition. Is more preferable. When the content of the carboxylic acid-based curing agent is less than the lower limit, the curing rate of the thermosetting resin such as epoxy resin tends to be delayed, resulting in poor curing. There is a tendency for the insulation in the isotropic conductive paste to decrease.

本発明に用いるイミダゾール系硬化剤としては、イミダゾール骨格を有し、カルボキシル基およびアミノ基を有さない硬化剤を適宜用いることができる。このようなイミダゾール系硬化促進剤としては、常温で固体のものが好ましい。また、熱硬化性樹脂の硬化反応が急激に進むことが無く、応力の発生を防止できるという観点から、水酸基を有するものが特に好ましい。このようなイミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2P4MHZ、2MZA、2PZ、C11Z、C17Z、2E4MZ、2P4MZ、C11Z−CNS、2PZ−CNZ(四国化成工業社製、商品名)が挙げられる。
前記イミダゾール系硬化剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、6質量%以上12質量%以下であることがより好ましい。イミダゾール系硬化剤の含有量が前記下限未満では、電子部品と配線基板との接続部分の接着強度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、電子部品を固着させるために十分な強度が得られないため、落下衝撃に対する耐性が低下する傾向にある。
As the imidazole-based curing agent used in the present invention, a curing agent having an imidazole skeleton and not having a carboxyl group or an amino group can be appropriately used. Such an imidazole curing accelerator is preferably solid at room temperature. Moreover, the thing which has a hydroxyl group from a viewpoint that generation | occurrence | production of stress can be prevented, without the hardening reaction of a thermosetting resin advancing rapidly, is especially preferable. Examples of such imidazole curing accelerators include 2P4MHZ, 2MZA, 2PZ, C11Z, C17Z, 2E4MZ, 2P4MZ, C11Z-CNS, and 2PZ-CNZ (trade names, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.).
As content of the said imidazole type hardening | curing agent, it is preferable that it is 3 mass% or more and 20 mass% or less with respect to 100 mass% of thermosetting resin compositions, and it is 6 mass% or more and 12 mass% or less. More preferred. If the content of the imidazole-based curing agent is less than the lower limit, the adhesive strength of the connection part between the electronic component and the wiring board tends to decrease. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, the strength is sufficient to fix the electronic component. Cannot be obtained, the resistance to drop impact tends to decrease.

本発明に用いるアミン系硬化剤としては、ポリアミン系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤などの他に、メラミン、ジシアンジアミド、およびこれらの誘導体などのアミノ基を有する硬化剤を用いることができる。このようなアミン系硬化促進剤としては、常温で固体のものが好ましい。
前記ポリアミン系硬化剤としては、例えば、フジキュアFXR−1020、FXR−1030、FXR−1050、FXR−1080(富士化成工業社製、商品名)が挙げられる。
前記アミンアダクト系硬化剤としては、例えば、アミキュアPN−23、PN−F、MY−24 、VDH、UDH、PN−31、PN−40(味の素ファインテクノ製、商品名)、EH−3615S、EH−3293S、EH−3366S、EH−3842、EH−3670S、EH−3636AS、EH−4346S(旭電化工業社製、商品名)が挙げられる。
前記アミン系硬化剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、3質量%以上15質量%以下であることが好ましく、6質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。アミン系硬化剤の含有量が前記下限未満では、電子部品と配線基板との接続部分の接着強度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、電子部品を固着させるために十分な強度が得られないため、落下衝撃に対する耐性が低下する傾向にある。
As the amine curing agent used in the present invention, a curing agent having an amino group such as melamine, dicyandiamide, and derivatives thereof can be used in addition to a polyamine curing agent and an amine adduct curing agent. As such an amine hardening accelerator, a solid thing at normal temperature is preferable.
Examples of the polyamine-based curing agent include Fujicure FXR-1020, FXR-1030, FXR-1050, and FXR-1080 (trade name, manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd.).
Examples of the amine adduct-based curing agent include Amicure PN-23, PN-F, MY-24, VDH, UDH, PN-31, and PN-40 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., trade names), EH-3615S, and EH. -3293S, EH-3366S, EH-3842, EH-3670S, EH-3636AS, EH-4346S (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
The content of the amine-based curing agent is preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less, and preferably 6% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition. More preferred. If the content of the amine curing agent is less than the lower limit, the adhesive strength of the connection portion between the electronic component and the wiring board tends to decrease. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the strength is sufficient to fix the electronic component. Cannot be obtained, the resistance to drop impact tends to decrease.

また、本発明においては、他の硬化剤として、以下のようなものを用いることができる。
酸無水物系硬化剤としては、例えば、ノバキュアHX−3721(旭化成イーマテリアルズ社製、商品名)が挙げられる。
潜在性硬化剤としては、例えば、ノバキュアHX−3722、HX−3748、HX−3088、HX−3613、HX−3921HP、HX−3941HP(旭化成イーマテリアルズ社製、商品名)が挙げられる。
In the present invention, the following can be used as other curing agents.
Examples of the acid anhydride curing agent include NOVACURE HX-3721 (manufactured by Asahi Kasei E-Materials Co., Ltd., trade name).
Examples of the latent curing agent include NOVACURE HX-3722, HX-3748, HX-3088, HX-3613, HX-392HP, and HX-3941HP (trade name, manufactured by Asahi Kasei E-Materials Co., Ltd.).

前記硬化剤の合計の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、7質量%以上35質量%以下であることが好ましく、14質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。硬化剤の合計の含有量が前記下限未満では、熱硬化性樹脂を硬化せしめる速度が遅延しやすい傾向にあり、他方、前記上限を超えると、反応性が速くなり、ペースト使用時間が短くなる傾向にある。   The total content of the curing agent is preferably 7% by mass to 35% by mass and more preferably 14% by mass to 30% by mass with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition. More preferred. If the total content of the curing agent is less than the lower limit, the rate at which the thermosetting resin is cured tends to be delayed. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the reactivity tends to be faster and the paste usage time tends to be shorter. It is in.

また、本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、前記熱硬化性樹脂および前記硬化剤の他に、チクソ剤を用いることが好ましい。
本発明に用いるチクソ剤としては、公知のチクソ剤を適宜用いることができる。このようなチクソ剤としては、例えば、ソルビトール誘導体、脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油が挙げられる。これらの中でも、ソルビトール誘導体、脂肪酸アマイドが好ましい。
前記チクソ剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、1質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。チクソ剤の含有量が前記下限未満では、チクソ性が得られず、配線基板の電極上でダレが生じやすくなり、配線基板の電極上に電子部品を搭載した際の付着力が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、チクソ性が高すぎてシリンジニードルの詰まりにより塗布不良となりやすい傾向にある。
The thermosetting resin composition used in the present invention preferably uses a thixotropic agent in addition to the thermosetting resin and the curing agent.
As the thixotropic agent used in the present invention, a known thixotropic agent can be appropriately used. Examples of such thixotropic agents include sorbitol derivatives, fatty acid amides, and hydrogenated castor oil. Among these, a sorbitol derivative and a fatty acid amide are preferable.
The thixotropic agent content is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition. More preferred. If the content of the thixotropic agent is less than the above lower limit, thixotropy cannot be obtained, the sagging is likely to occur on the electrode of the wiring board, and the adhesive force when electronic components are mounted on the electrode of the wiring board tends to decrease. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the thixotropy is too high and the syringe needles tend to become defective due to clogging.

本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、前記エポキシ樹脂、前記硬化剤および前記チクソ剤以外に、界面活性剤、カップリング剤、消泡剤、粉末表面処理剤、反応抑制剤、沈降防止剤などの添加剤を含有していてもよい。これらの添加剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。添加剤の含有量が前記下限未満では、それぞれの添加剤の効果を奏しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、熱硬化性樹脂組成物による接合強度が低下する傾向にある。   The thermosetting resin composition used in the present invention, if necessary, in addition to the epoxy resin, the curing agent and the thixotropic agent, a surfactant, a coupling agent, an antifoaming agent, a powder surface treatment agent, a reaction inhibitor An additive such as an agent and an anti-settling agent may be contained. The content of these additives is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and 0.05% by mass or more and 5% by mass or less with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition. More preferably. If the content of the additive is less than the lower limit, the effect of each additive tends to be difficult to achieve. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, the bonding strength due to the thermosetting resin composition tends to decrease.

次に、本発明の異方性導電性ペーストを用いた電子部品の接続方法について説明する。
本発明の異方性導電性ペーストを用いて、電子部品および配線基板の接続を図ることができる。ここで、電子部品としては、チップ、パッケージ部品などの他に、配線基板を用いてもよい。配線基板としては、フレキシブル性を有するフレキ基板、フレキシブル性を有しないリジット基板のいずれも用いることができる。さらに、電子部品としてフレキ基板を用いる場合には、2つの配線基板(リジット基板)とそれぞれ接続を図ることで、リジット基板同士をフレキ基板を介して電気的に接続することもできる。また、フレキ基板同士をフレキ基板を介して電気的に接続しても構わない。
このような電子部品の接続方法は、前記配線基板上に前記異方性導電性ペーストを塗布する塗布工程と、前記異方性導電性ペースト上に前記電子部品を配置し、前記鉛フリーはんだ粉末の融点よりも高い温度(好ましくは、20℃以上高い温度)で、前記電子部品を前記配線基板に熱圧着する熱圧着工程と、を備えればよい。
Next, a method for connecting electronic components using the anisotropic conductive paste of the present invention will be described.
The anisotropic conductive paste of the present invention can be used to connect an electronic component and a wiring board. Here, as an electronic component, a wiring board may be used in addition to a chip, a package component, and the like. As the wiring substrate, either a flexible substrate having flexibility or a rigid substrate having no flexibility can be used. Further, when a flexible substrate is used as an electronic component, the rigid substrates can be electrically connected to each other via the flexible substrate by connecting to two wiring substrates (rigid substrates). Further, the flexible boards may be electrically connected through the flexible boards.
Such an electronic component connection method includes an application step of applying the anisotropic conductive paste on the wiring board, and arranging the electronic component on the anisotropic conductive paste, and the lead-free solder powder. And a thermocompression bonding step of thermocompression bonding the electronic component to the wiring board at a temperature higher than the melting point (preferably a temperature higher by 20 ° C. or more).

塗布工程においては、前記配線基板上に前記異方性導電性ペーストを塗布する。
ここで用いる塗布装置としては、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷機、ジェットディスペンスメタルマスク印刷機が挙げられる。
また、塗布膜の厚みは、特に限定されないが、50μm以上500μm以下であることが好ましく、100μm以上300μm以下であることがより好ましい。厚みが前記下限未満では、配線基板の電極上に電子部品を搭載した際の付着力が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、接続部分以外にもペーストがはみ出しやすくなる傾向にある。
In the applying step, the anisotropic conductive paste is applied on the wiring board.
Examples of the coating device used here include a dispenser, a screen printer, and a jet dispense metal mask printer.
The thickness of the coating film is not particularly limited, but is preferably 50 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 100 μm or more and 300 μm or less. If the thickness is less than the lower limit, the adhesive force when electronic components are mounted on the electrodes of the wiring board tends to decrease. On the other hand, if the thickness exceeds the upper limit, the paste tends to protrude beyond the connection portion. .

熱圧着工程においては、前記異方性導電性ペースト上に前記電子部品を配置し、前記鉛フリーはんだ粉末の融点よりも高い温度(好ましくは、20℃以上高い温度)で、前記電子部品を前記配線基板に熱圧着する。
熱圧着時の温度が、前記鉛フリーはんだ粉末の融点よりも高いという条件を満たさない場合には、鉛フリーはんだを十分に溶融させることができず、電子部品および配線基板の間に十分なはんだ接合を形成できず、電子部品および配線基板の間の導電性が不十分となる傾向にある。
熱圧着時の圧力は、特に限定されないが、0.1MPa以上2MPa以下とすることが好ましく、0.2MPa以上1.0MPa以下とすることがより好ましい。圧力が前記上限未満では、電子部品および配線基板の間に十分なはんだ接合を形成できず、電子部品および配線基板の間の導電性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると配線基板にストレスがかかり、デッドスペースを広くとらなければならなくなる傾向にある。
なお、本発明においては、上記のように、熱圧着時の圧力を、従来の方法による場合と比較して、低い圧力範囲に設定することができる。そのため、熱圧着工程に用いる装置の低コスト化を達成することもできる。
熱圧着時の時間は、特に限定されないが、通常、5秒以上60秒以下であり、7秒以上20秒以下であることが好ましい。
In the thermocompression bonding step, the electronic component is disposed on the anisotropic conductive paste, and the electronic component is placed at a temperature higher than the melting point of the lead-free solder powder (preferably a temperature higher by 20 ° C. or more). Thermocompression bonding to the wiring board.
If the temperature at the time of thermocompression bonding does not satisfy the condition that it is higher than the melting point of the lead-free solder powder, the lead-free solder cannot be sufficiently melted, and sufficient solder is provided between the electronic component and the wiring board. Bonding cannot be formed, and the electrical conductivity between the electronic component and the wiring board tends to be insufficient.
Although the pressure at the time of thermocompression bonding is not particularly limited, it is preferably 0.1 MPa or more and 2 MPa or less, and more preferably 0.2 MPa or more and 1.0 MPa or less. If the pressure is less than the upper limit, sufficient solder joints cannot be formed between the electronic component and the wiring board, and the electrical conductivity between the electronic component and the wiring board tends to decrease. It tends to be stressed and the dead space has to be widened.
In the present invention, as described above, the pressure at the time of thermocompression bonding can be set to a lower pressure range than in the case of the conventional method. Therefore, cost reduction of the apparatus used for a thermocompression bonding process can also be achieved.
The time for thermocompression bonding is not particularly limited, but is usually 5 seconds to 60 seconds and preferably 7 seconds to 20 seconds.

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
熱硬化性樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名「EPICLON 860」、DIC社製
チクソ剤:商品名「ゲルオールD」、新日本理化社製
カルボン酸系硬化剤:アジピン酸、関東電化工業社製
イミダゾール系硬化剤:商品名「キュアゾール2MZA−PW」、四国化成工業社製
アミン系硬化剤:商品名「PN−F」、味の素ファインテクノ社製
酸無水物系硬化剤:商品名「ノバキュア HX−3721」、旭化成イーマテリアルズ社製
界面活性剤:商品名「BYK361N」、ビックケミージャパン社製
消泡剤:商品名「KS−66」、信越シリコーン社製
鉛フリーはんだ粉末A:平均粒子径は5μm、はんだの融点は139℃、はんだの組成は42Sn/58Bi
鉛フリーはんだ粉末B:平均粒子径は5μm、はんだの融点は217℃、はんだの組成は96.5Sn/3Ag/0.5Cu
[実施例1]
熱硬化性樹脂76質量%、チクソ剤2質量%、カルボン酸系硬化剤3質量%、イミダゾール系硬化剤12質量%、アミン系硬化剤6質量%、界面活性剤0.5質量%および消泡剤0.5質量%を容器に投入し、らいかい機を用いて混合して熱硬化性樹脂組成物を得た。
その後、得られた熱硬化性樹脂組成物62.5質量%、および鉛フリーはんだ粉末A37.5質量%を容器に投入し、混練機にて2時間混合することで異方性導電性ペーストを調製した。
次に、配線基板(電極:銅電極に金メッキ処理(Cu/Ni/Au))上に、得られた異方性導電性ペーストを塗布した(厚み:0.2mm)。そして、塗布後の異方性導電性ペースト上に、電子部品(電極:銅電極に金メッキ処理(Cu/Ni/Au))を配置し、熱圧着装置(アドバンセル社製)を用いて、以下の(i)および(ii)の条件で、電子部品を配線基板に熱圧着した。
(i)温度240℃、圧力1MPa、圧着時間5秒
(ii)温度150℃、圧力1MPa、圧着時間15秒
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. In addition, the material used in the Example and the comparative example is shown below.
Thermosetting resin: bisphenol A type epoxy resin, trade name “EPICLON 860”, DIC Corporation thixotropic agent: trade name “Gelall D”, Shin Nippon Rika Co., Ltd. carboxylic acid curing agent: adipic acid, manufactured by Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. Imidazole-based curing agent: Trade name “Cureazole 2MZA-PW”, amine-based curing agent manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd .: product name “PN-F”, acid anhydride-based curing agent manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd .: trade name “Novacure HX- 3721 ", surfactants manufactured by Asahi Kasei E-materials: trade name" BYK361N ", defoaming agent manufactured by Big Chemie Japan: trade name" KS-66 ", lead-free solder powder A manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. 5 μm, melting point of solder is 139 ° C., solder composition is 42 Sn / 58 Bi
Lead-free solder powder B: average particle size is 5 μm, solder melting point is 217 ° C., solder composition is 96.5Sn / 3Ag / 0.5Cu
[Example 1]
76% by mass of thermosetting resin, 2% by mass of thixotropic agent, 3% by mass of carboxylic acid type curing agent, 12% by mass of imidazole type curing agent, 6% by mass of amine type curing agent, 0.5% by mass of surfactant and defoaming 0.5 mass% of the agent was put into a container and mixed using a rough machine to obtain a thermosetting resin composition.
Thereafter, 62.5% by mass of the obtained thermosetting resin composition and 37.5% by mass of lead-free solder powder A are charged into a container and mixed for 2 hours in a kneader to obtain an anisotropic conductive paste. Prepared.
Next, the obtained anisotropic conductive paste was applied on a wiring board (electrode: copper electrode with gold plating (Cu / Ni / Au)) (thickness: 0.2 mm). Then, on the anisotropic conductive paste after application, an electronic component (electrode: copper electrode with gold plating (Cu / Ni / Au)) is arranged, and a thermocompression bonding apparatus (manufactured by Advancel) is used, The electronic component was thermocompression bonded to the wiring board under the conditions (i) and (ii).
(I) Temperature 240 ° C., pressure 1 MPa, pressure bonding time 5 seconds (ii) Temperature 150 ° C., pressure 1 MPa, pressure bonding time 15 seconds

[実施例2〜5]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にして、熱硬化性樹脂組成物および異方性導電性ペーストを得た。
実施例1で用いた異方性導電性ペーストに代えて上記のようにして得られた異方性導電性ペーストを用いた以外は実施例1と同様にして、電子部品を配線基板に熱圧着した。
[Examples 2 to 5]
A thermosetting resin composition and an anisotropic conductive paste were obtained in the same manner as in Example 1 except that each material was blended according to the composition shown in Table 1.
In the same manner as in Example 1 except that the anisotropic conductive paste obtained as described above was used instead of the anisotropic conductive paste used in Example 1, the electronic component was thermocompression bonded to the wiring board. did.

[比較例1〜4]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にして、熱硬化性樹脂組成物および異方性導電性ペーストを得た。
実施例1で用いた異方性導電性ペーストに代えて上記のようにして得られた異方性導電性ペーストを用いた以外は実施例1と同様にして、電子部品を配線基板に熱圧着した。
[Comparative Examples 1-4]
A thermosetting resin composition and an anisotropic conductive paste were obtained in the same manner as in Example 1 except that each material was blended according to the composition shown in Table 1.
In the same manner as in Example 1 except that the anisotropic conductive paste obtained as described above was used instead of the anisotropic conductive paste used in Example 1, the electronic component was thermocompression bonded to the wiring board. did.

<電子部品の接続状態の評価>
電子部品の接続状態の評価(初期抵抗値、ピール強度、絶縁抵抗値)を以下のような方法で評価または測定した。得られた結果を表1および表2に示す。
(1)初期抵抗値
回路パターンとして0.2mmピッチランド(ライン/スペース=100μm/100μm)を有する配線基板を準備した。そして、この配線基板のランド上に、それぞれ前記の実施例および比較例に記載の方法で、0.2mmピッチランド(ライン/スペース=100μm/100μm)を有する電子部品を熱圧着した。そして、デジタルマルチメーター(Agilent社製、商品名「34401A」)を用いて、接続したランドの端子同士の間の抵抗値を測定した。なお、抵抗値が高すぎて(100MΩ以上)、導通できなかった場合には、「導通不可」と判定した。
(2)ピール強度(接着強度)
前記(1)において初期抵抗値を測定した基板を用いて評価する。配線基板と電子部品をそれぞれ治具に固定して、電子部品を配線基板の基板面に対して90°の角度をなす方向に引張り速度50mm/minで引張り、そのときのピール強度を測定した。なお、配線基板と電子部品との接続部分で剥離せずに、電子部品が破壊された場合には、「破壊」と判定した。「破壊」という判定は、配線基板と電子部品との接続部分の接着強度が十分であることを示す。
(3)絶縁抵抗値
回路パターンとして0.2mmピッチランド(ライン/スペース=100μm/100μm)を有する配線基板を準備した。そして、この配線基板のランド上に、それぞれ前記の実施例および比較例に記載の方法で、0.2mmピッチランド(ライン/スペース=100μm/100μm)を有する電子部品を熱圧着して試験片を得た。この試験片を85℃、85%RH(相対湿度)中、15V電圧を印加して、168時間後の絶縁抵抗値を測定した。
<Evaluation of electronic component connection status>
Evaluation of the connection state of electronic components (initial resistance value, peel strength, insulation resistance value) was evaluated or measured by the following method. The obtained results are shown in Tables 1 and 2.
(1) Initial resistance value A wiring board having a 0.2 mm pitch land (line / space = 100 μm / 100 μm) as a circuit pattern was prepared. Then, electronic components having a 0.2 mm pitch land (line / space = 100 μm / 100 μm) were thermocompression-bonded on the lands of the wiring board by the methods described in the above-described examples and comparative examples, respectively. And the resistance value between the terminals of the connected land was measured using the digital multimeter (The product made by Agilent, brand name "34401A"). In addition, when the resistance value was too high (100 MΩ or more) and conduction was not possible, it was determined that “conduction was not possible”.
(2) Peel strength (adhesive strength)
Evaluation is performed using the substrate whose initial resistance value is measured in (1). The wiring substrate and the electronic component were each fixed to a jig, and the electronic component was pulled at a pulling speed of 50 mm / min in a direction forming an angle of 90 ° with the substrate surface of the wiring substrate, and the peel strength at that time was measured. In addition, when the electronic component was destroyed without peeling at the connection portion between the wiring board and the electronic component, it was determined as “destructed”. The determination of “destruction” indicates that the bonding strength of the connection portion between the wiring board and the electronic component is sufficient.
(3) Insulation resistance value A wiring board having a 0.2 mm pitch land (line / space = 100 μm / 100 μm) as a circuit pattern was prepared. Then, an electronic component having a 0.2 mm pitch land (line / space = 100 μm / 100 μm) is thermocompression-bonded on the land of this wiring board by the methods described in the above-mentioned examples and comparative examples. Obtained. A voltage of 15 V was applied to the test piece in 85 ° C. and 85% RH (relative humidity), and an insulation resistance value after 168 hours was measured.

表1および表2に示す結果からも明らかなように、本発明の異方性導電性ペーストを用いて、配線基板と電子部品とを接続する場合(実施例1〜5)には、接続部分の高い接着強度および高い接続信頼性を確保することができることが確認された。
これに対し、カルボン酸系硬化剤を含有しない異方性導電性ペーストを用いた場合(比較例1)には、配線基板と電子部品との導通を図ることができず、また、熱圧着温度が低い場合に接着強度が確保できなかった。
また、イミダゾール系硬化剤を含有しない異方性導電性ペーストを用いた場合(比較例2、4)、および、アミン系硬化剤を含有しない異方性導電性ペーストを用いた場合(比較例3)には、特に、熱圧着温度が低い場合に接着強度が確保できなかった。
さらに、本発明の異方性導電性ペーストの中でも、カルボン酸系硬化剤の含有量が、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、2質量%以上10質量%以下である場合(実施例1〜4)には、絶縁抵抗値がより高くでき、より高度の絶縁性が確保できることが確認された。
As is apparent from the results shown in Table 1 and Table 2, when the wiring board and the electronic component are connected using the anisotropic conductive paste of the present invention (Examples 1 to 5), the connection portion It was confirmed that high adhesive strength and high connection reliability can be secured.
On the other hand, when an anisotropic conductive paste not containing a carboxylic acid curing agent is used (Comparative Example 1), electrical connection between the wiring board and the electronic component cannot be achieved, and the thermocompression bonding temperature The adhesive strength could not be secured when the value was low.
Further, when an anisotropic conductive paste not containing an imidazole curing agent is used (Comparative Examples 2 and 4), and when an anisotropic conductive paste not containing an amine curing agent is used (Comparative Example 3). ), Particularly when the thermocompression bonding temperature was low, the adhesive strength could not be secured.
Furthermore, in the anisotropic conductive paste of the present invention, when the content of the carboxylic acid curing agent is 2% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition (implementation) In Examples 1 to 4), it was confirmed that the insulation resistance value could be higher and a higher degree of insulation could be secured.

本発明の異方性導電性ペーストは、電子部品および配線基板を接続するための技術として好適に用いることができる。   The anisotropic conductive paste of the present invention can be suitably used as a technique for connecting an electronic component and a wiring board.

Claims (3)

240℃以下の融点を有する鉛フリーはんだ粉末10質量%以上50質量%以下と、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する熱硬化性樹脂組成物50質量%以上90質量%以下とを含有し、
前記硬化剤は、カルボン酸系硬化剤、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、および、アミンアダクト系硬化剤を含有する
ことを特徴とする異方性導電性ペースト。
A lead-free solder powder having a melting point of 240 ° C. or lower, 10% by weight to 50% by weight, and a thermosetting resin composition containing a thermosetting resin and a curing agent, 50% by weight to 90% by weight,
The curing agent contains a carboxylic acid curing agent, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine , and an amine adduct curing agent. An anisotropic conductive paste characterized.
請求項1に記載の異方性導電性ペーストにおいて、
前記カルボン酸系硬化剤の含有量が、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、2質量%以上10質量%以下である
ことを特徴とする異方性導電性ペースト。
The anisotropic conductive paste according to claim 1,
An anisotropic conductive paste, wherein the content of the carboxylic acid curing agent is 2% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the thermosetting resin composition.
請求項1または請求項2に記載の異方性導電性ペーストにおいて、
前記鉛フリーはんだ粉末が、スズ、銅、銀、ビスマス、アンチモン、インジウムおよび亜鉛からなる群から選択される少なくとも1種の金属を含む
ことを特徴とする異方性導電性ペースト。
In the anisotropic conductive paste according to claim 1 or 2,
The anisotropic conductive paste, wherein the lead-free solder powder contains at least one metal selected from the group consisting of tin, copper, silver, bismuth, antimony, indium and zinc.
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