JP6267067B2 - Connection structure - Google Patents
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Description
本発明は、電極間が導電性粒子により電気的に接続されている接続構造体に関する。 The present invention relates to a connection structure in which electrodes are electrically connected by conductive particles.
異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。 Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive pastes and anisotropic conductive films are widely known. In the anisotropic conductive material, conductive particles are dispersed in a binder resin.
上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続(FOG(Film on Glass))、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続(COF(Chip on Film))、半導体チップとガラス基板との接続(COG(Chip on Glass))、並びにフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続(FOB(Film on Board))等に使用されている。 In order to obtain various connection structures, the anisotropic conductive material is, for example, a connection between a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)) or a connection between a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF ( Chip on Film)), connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)), and the like.
上記異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、異方性導電材料を硬化させて、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して、接続構造体を得る。 For example, when the electrode of the semiconductor chip and the electrode of the glass substrate are electrically connected by the anisotropic conductive material, an anisotropic conductive material containing conductive particles is disposed on the glass substrate. Next, the semiconductor chips are stacked, and heated and pressurized. As a result, the anisotropic conductive material is cured, and the electrodes are electrically connected via the conductive particles to obtain a connection structure.
上記接続構造体の一例として、下記の特許文献1には、電気部材の接続構造を有する接続構造体が開示されている。ここでは、電気絶縁体表面から突き出して設けた導電体を有する二つの電気部材を、上記導電体のうち電気的に接続すべき部位が向き合うように対向させ、上記導電体の電気的に接続すべき部位間に変形されかつ上記導電体に食い込んでいる導電性粒子を上記導電体間に配置し、上記導電体の電気的に接続すべき部位の一部分を上記導電性粒子に接触させて、電気絶縁性の接着剤で固着している。上記導電体の少なくとも一方の高さは、上記導電性粒子の径より大きく設定されている。
As an example of the connection structure,
特許文献1に記載のように、導電性粒子を導電体(電極)に食い込ませただけでは、電極間の接続抵抗が十分に低くならないことがある。
As described in
本発明の目的は、電極間の接続抵抗を低くすることができる接続構造体を提供することである。 The objective of this invention is providing the connection structure which can make low the connection resistance between electrodes.
本発明の限定的な目的は、接続構造体に衝撃が付与されても、電極間の接続抵抗を低く維持することができる接続構造体を提供することである。 A limited object of the present invention is to provide a connection structure that can maintain a low connection resistance between electrodes even when an impact is applied to the connection structure.
本発明の広い局面によれば、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部が、平均粒子径が1μm以上、5μm以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記導電性粒子により電気的に接続されており、前記導電性粒子に接触している部分の前記第1の電極の表面の金属のビッカース硬度が、前記導電性粒子に接触している部分の前記第2の電極の表面の金属のビッカース硬度よりも大きく、前記第1の電極に対する前記導電性粒子1個当たりの接触表面積をXとしたときに、前記導電性粒子の平均粒子径が1μm以上、2μm未満である場合に、前記接触表面積Xが、0.2μm2以上、7μm2以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が2μm以上、3μm未満である場合に、前記接触表面積Xが、0.5μm2以上、15μm2以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が3μm以上、4μm未満である場合に、前記接触表面積Xが、1μm2以上、25μm2以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が4μm以上、5μm以下である場合に、前記接触表面積Xが、1.2μm2以上、40μm2以下である、接続構造体が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, the first connection target member, and the A connecting portion connecting to the second connection target member, wherein the connecting portion is formed of a conductive material including conductive particles having an average particle diameter of 1 μm or more and 5 μm or less and a binder resin. In addition, the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles, and the metal on the surface of the first electrode in the portion in contact with the conductive particles The Vickers hardness is larger than the Vickers hardness of the metal on the surface of the second electrode at the portion in contact with the conductive particles, and the contact surface area per one conductive particle with respect to the first electrode is X. When the average particle diameter of the conductive particles Is 1 μm or more and less than 2 μm, the contact surface area X is 0.2 μm 2 or more and 7 μm 2 or less, and the average particle diameter of the conductive particles is 2 μm or more and less than 3 μm. When the surface area X is 0.5 μm 2 or more and 15 μm 2 or less, and the average particle diameter of the conductive particles is 3 μm or more and less than 4 μm, the contact surface area X is 1 μm 2 or more and 25 μm 2 or less. When the average particle diameter of the conductive particles is 4 μm or more and 5 μm or less, a connection structure is provided in which the contact surface area X is 1.2 μm 2 or more and 40 μm 2 or less.
本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子の一部分が、前記第1の電極に埋め込まれて、前記第1の電極に凹部が形成されており、前記凹部1個当たりの深さをYとしたときに、前記導電性粒子の平均粒子径が1μm以上、2μm未満である場合に、前記深さYが、1nm以上、140nm以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が2μm以上、3μm未満である場合に、前記深さYが、1nm以上、200nm以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が3μm以上、4μm未満である場合に、前記深さYが、1nm以上、270nm以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径が4μm以上、5μm以下である場合に、前記深さYが、1nm以上、350nm以下である。 In a specific aspect of the connection structure according to the present invention, a part of the conductive particles is embedded in the first electrode, and a recess is formed in the first electrode. In the case where the average particle diameter of the conductive particles is 1 μm or more and less than 2 μm, where the depth Y is Y, the depth Y is 1 nm or more and 140 nm or less, and the average particle of the conductive particles When the diameter is 2 μm or more and less than 3 μm, the depth Y is 1 nm or more and 200 nm or less, and when the average particle diameter of the conductive particles is 3 μm or more and less than 4 μm, the depth Y is When the average particle diameter of the conductive particles is 1 μm or more and 270 nm or less and the conductive particles are 4 μm or more and 5 μm or less, the depth Y is 1 nm or more and 350 nm or less.
本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子が、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有する。 On the specific situation with the connection structure which concerns on this invention, the said electroconductive particle has a base material particle and the electroconductive part arrange | positioned on the surface of the said base material particle.
本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記基材粒子が、有機コアと、前記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有するコアシェル粒子である。 On the specific situation with the connection structure which concerns on this invention, the said base material particle is a core-shell particle which has an organic core and the inorganic shell arrange | positioned on the surface of the said organic core.
本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子が導電性の表面に、複数の突起を有する。 On the specific situation with the connection structure which concerns on this invention, the said electroconductive particle has several protrusion on the electroconductive surface.
本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記導電性粒子が、導電性の表面上に配置された絶縁物質を備える。 On the specific situation with the connection structure which concerns on this invention, the said electroconductive particle is provided with the insulating substance arrange | positioned on the electroconductive surface.
本発明に係る接続構造体は、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、上記第1の接続対象部材と上記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、上記接続部が、平均粒子径が1μm以上、5μm以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、上記第1の電極と上記第2の電極とが、上記導電性粒子により電気的に接続されており、上記導電性粒子に接触している部分の上記第1の電極の表面の金属のビッカース硬度が、上記導電性粒子に接触している部分の上記第2の電極の表面の金属のビッカース硬度よりも大きく、上記第1の電極に対する上記導電性粒子1個当たりの接触表面積Xと上記導電性粒子の平均粒子径とが特定の関係を満足するので、第1,第2の電極間の接続抵抗を低くすることができる。 The connection structure according to the present invention includes a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, the first connection target member, and the above A connecting portion connecting the second connection target member, and the connecting portion is formed of a conductive material including conductive particles having an average particle diameter of 1 μm or more and 5 μm or less and a binder resin. The first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles, and the metal on the surface of the first electrode in the portion in contact with the conductive particles The Vickers hardness is larger than the Vickers hardness of the metal on the surface of the second electrode in contact with the conductive particles, the contact surface area X per one conductive particle with respect to the first electrode, and the above Specific relationship with the average particle size of conductive particles Therefore, the connection resistance between the first and second electrodes can be reduced.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。なお、参照した図面では、大きさ、厚み及び寸法などは、図示の便宜上、実際の大きさ、厚み及び寸法から適宜変更している。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments and examples of the present invention with reference to the drawings. In the referenced drawings, the size, thickness, and dimensions are appropriately changed from the actual size, thickness, and dimensions for convenience of illustration.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る接続構造体を模式的に示す断面図である。図2は、図1に示す電極間の接続部分を拡大して示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a connection portion between the electrodes shown in FIG.
図1に示す接続構造体1は、第1の電極2aを表面に有する第1の接続対象部材2と、第2の電極3aを表面に有する第2の接続対象部材3と、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とを接続している接続部4とを備える。接続部4は、平均粒子径が1μm以上、5μm以下である導電性粒子11と、バインダー樹脂15とを含む導電材料により形成されている。第1の電極2aと第2の電極3aとは、導電性粒子11により電気的に接続されている。
The
導電性粒子11に接触している部分の第1の電極2aの表面の金属のビッカース硬度は、導電性粒子11に接触している部分の第2の電極3aの表面の金属のビッカース硬度よりも大きい。
The Vickers hardness of the metal on the surface of the
第1の電極2aに対する導電性粒子11の1個当たりの接触表面積をXとする。接続構造体1では、導電性粒子11の平均粒子径が1μm以上、2μm未満である場合に、上記接触表面積Xは、0.2μm2以上、7μm2以下である。導電性粒子11の平均粒子径が2μm以上、3μm未満である場合に、上記接触表面積Xは、0.5μm2以上、15μm2以下である。導電性粒子11の平均粒子径が3μm以上、4μm未満である場合に、上記接触表面積Xは、1μm2以上、25μm2以下である。導電性粒子11の平均粒子径が4μm以上、5μm以下である場合に、上記接触表面積Xは、1.2μm2以上、40μm2以下である。
Let X be the surface area of contact of the
図6は、第1の電極2aと導電性粒子11と第2の電極3aとの接続方向における断面において、導電性粒子11と第1,第2の電極2a,3aとの接触部分を説明するための断面図である。図6は、図2に対応している。図6に示す太線部が、断面に現れている導電性粒子11と第1の電極2aとの接触部分X1、及び断面に現れている導電性粒子11と第2の電極3aとの接触部分X2である。
FIG. 6 illustrates a contact portion between the
接続構造体1のように、本発明では、上記第1の電極に対する上記導電性粒子1個当たりの接触表面積Xと上記導電性粒子の平均粒子径とが上述した特定の関係を満足するので、電極間の接続抵抗を低くすることができる。
Like the
また、本発明では、上記導電性粒子の平均粒子径は、1μm以上、5μm以下であり、1μm以上、4μm未満であってもよく、1μm以上、3μm未満であってもよく、2μm以上、5μm以下であってもよく、3μm以上、5μm以下であってもよく、2μm以上、4μm以下であってもよく、1μm以上、2μm未満であってもよく、2μm以上、3μm未満であってもよく、3μm以上、4μm未満であってもよく、4μm以上、5μm以下であってもよい。 In the present invention, the average particle diameter of the conductive particles is 1 μm or more and 5 μm or less, may be 1 μm or more and less than 4 μm, may be 1 μm or more and less than 3 μm, may be 2 μm or more, and 5 μm. May be 3 μm or more, 5 μm or less, 2 μm or more, 4 μm or less, 1 μm or more, less than 2 μm, 2 μm or more, and less than 3 μm. It may be 3 μm or more and less than 4 μm, or 4 μm or more and 5 μm or less.
上記導電性粒子の平均粒子径は、数平均粒子径を示す。上記導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。 The average particle diameter of the conductive particles indicates a number average particle diameter. The average particle diameter of the conductive particles is determined by observing 50 arbitrary conductive particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
上記接触表面積Xは、上記第1の電極と、上記第1の電極における複数の導電性粒子における各上記導電性粒子との接触表面積を平均することにより求められる。 The contact surface area X is determined by averaging the contact surface area between the first electrode and each conductive particle in the plurality of conductive particles in the first electrode.
上記接触表面積Xは、例えば、菱化システム社製「非接触表面形状計測システム、バートスキャンVertscan2.0」等により測定可能である。 The contact surface area X can be measured by, for example, “Non-contact surface shape measurement system, Bart Scan Vertscan 2.0” manufactured by Ryoka System.
導電性粒子11の一部分は、第2の電極3aに埋め込まれていることが好ましい。導電性粒子11の一部分が、第2の電極3aに埋め込まれていることによって、第2の電極3aに凹部が形成されていることが好ましい。導電性粒子11の一部分は、第1の電極2aに埋め込まれていることが好ましい。導電性粒子11の一部分が、第1の電極2aに埋め込まれていることによって、第1の電極2aに凹部が形成されていることが好ましい。但し、本発明では、上記導電性粒子は、上記第1の電極に埋め込まれていなくてもよく、上記第2の電極に埋め込まれていなくてもよい。
It is preferable that a part of the
上記第1の電極に形成された凹部1個当たりの深さをYとする。上記導電性粒子の平均粒子径が1μm以上、2μm未満である場合に、上記深さYは、好ましくは1nm以上、好ましくは140nm以下である。上記記導電性粒子の平均粒子径が2μm以上、3μm未満である場合に、上記深さYは、好ましくは1nm以上、好ましくは200nm以下である。上記導電性粒子の平均粒子径が3μm以上、4μm未満である場合に、上記深さYは、好ましくは1nm以上、好ましくは270nm以下である。上記導電性粒子の平均粒子径が4μm以上、5μm以下である場合に、上記深さYは、好ましくは1nm以上、好ましくは350nm以下である。 Let Y be the depth per recess formed in the first electrode. When the average particle diameter of the conductive particles is 1 μm or more and less than 2 μm, the depth Y is preferably 1 nm or more, and preferably 140 nm or less. When the average particle diameter of the conductive particles is 2 μm or more and less than 3 μm, the depth Y is preferably 1 nm or more, and preferably 200 nm or less. When the average particle diameter of the conductive particles is 3 μm or more and less than 4 μm, the depth Y is preferably 1 nm or more, and preferably 270 nm or less. When the average particle diameter of the conductive particles is 4 μm or more and 5 μm or less, the depth Y is preferably 1 nm or more, preferably 350 nm or less.
上記凹部1個当たりの深さYと上記導電性粒子の平均粒子径とが上述した関係を満足すると、電極間の接続抵抗がより一層低くなり、更に接続構造体に衝撃が付与されても、接続抵抗を低く維持することができる。 When the depth Y per concave portion and the average particle diameter of the conductive particles satisfy the relationship described above, the connection resistance between the electrodes is further reduced, and even if an impact is applied to the connection structure, Connection resistance can be kept low.
上記深さYは、上記第1の電極に部分的に埋め込まれている複数の導電性粒子部分において、各上記導電性粒子により形成された凹部の深さ(最深部における深さ)を平均することにより求められる。 The depth Y averages the depth (depth at the deepest portion) of the recess formed by each of the conductive particles in a plurality of conductive particle portions partially embedded in the first electrode. Is required.
上記深さYは、例えば、菱化システム社製「非接触表面形状計測システム、バートスキャンVertscan2.0」等により測定可能である。 The depth Y can be measured by, for example, “Non-contact surface shape measurement system, Bart Scan Vertscan 2.0” manufactured by Ryoka System.
なお、図2に示す断面図において、凹部の最深部が現れている場合には、上記第1の電極において、複数の導電性粒子における各上記導電性粒子により形成された凹部の深さは図2に示す距離Y1である。 In the cross-sectional view shown in FIG. 2, when the deepest portion of the concave portion appears, the depth of the concave portion formed by each of the conductive particles in the plurality of conductive particles in the first electrode is shown in FIG. The distance Y1 shown in FIG.
また、図7に、本発明に含まれる接続構造体において、非接触表面形状計測システムにより測定された第1の電極の画像の一例を示した。図8に、本発明に含まれない接続構造体において、非接触表面形状計測システムにより測定された第1の電極の画像の一例を示した。図7,8では、ガラス基板を用いた接続構造体において、ガラス基板の外側から撮影された第1の電極の画像が示されている。 FIG. 7 shows an example of an image of the first electrode measured by the non-contact surface shape measurement system in the connection structure included in the present invention. FIG. 8 shows an example of an image of a first electrode measured by a non-contact surface shape measurement system in a connection structure not included in the present invention. 7 and 8 show images of the first electrodes taken from the outside of the glass substrate in the connection structure using the glass substrate.
図3は、本発明の第1の実施形態に係る接続構造体に用いられている導電性粒子を模式的に示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing conductive particles used in the connection structure according to the first embodiment of the present invention.
図3に示す導電性粒子11は、基材粒子12と、導電部13と、芯物質14とを備える。導電部13は導電層である。
The
導電部13は、基材粒子12の表面上に配置されている。導電性粒子11は、基材粒子12の表面が導電部13により被覆された被覆粒子である。
The
導電性粒子11は、導電性の表面に突起11aを有する。突起11aは複数である。導電部13は外表面に、複数の突起13aを有する。複数の芯物質14が、基材粒子12の表面上に配置されている。複数の芯物質14は導電部13内に埋め込まれている。芯物質14は、突起11a,13aの内側に配置されている。導電部13は、複数の芯物質14を被覆している。複数の芯物質14により導電部13の外表面が隆起されており、突起11a,13aが形成されている。
The
図4は、導電性粒子の第1の変形例を示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a first modification of the conductive particles.
図4に示す導電性粒子21は、基材粒子12と、第1の導電部22と、第2の導電部23と、芯物質14と、絶縁物質24とを備える。第1,第2の導電部22,23はそれぞれ、導電層である。
The
導電性粒子21は、導電性の表面に突起21aを有する。第1の導電部22は、基材粒子12の表面上に配置されている。第1の導電部22は外表面に突起を有さない。第2の導電部23は第1の導電部22の外表面上に配置されている。第2の導電部23は外表面に突起23aを有する。基材粒子12と第2の導電部23との間に、第1の導電部22が配置されている。導電性粒子21は、基材粒子12の表面が第1の導電部22及び第2の導電部23により被覆された被覆粒子である。
The
導電性粒子11,21のように、導電部は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
Like the
導電性粒子21は、第1の導電部22の外表面に複数の芯物質14を有する。第2の導電部23は、基材粒子12と芯物質14とを被覆している。芯物質14を第2の導電部23が被覆していることにより、導電性粒子21は、導電性の表面に複数の突起21aを有し、第2の導電部23は外表面に複数の突起23aを有する。芯物質14により第2の導電部23の表面が隆起されており、複数の突起21a,23aが形成されている。
The
導電性粒子11,21のように、芯物質は、基材粒子の表面上に配置されていてもよく、第1の導電部の表面上に配置されていてもよく、基材粒子に接触していてもよく、基材粒子に接触していなくてもよい。
Like the
また、導電性粒子21は、第2の導電部23(導電部)の外表面上に配置された複数の絶縁物質24を備える。導電性粒子21は、導電性の表面上に配置された複数の絶縁物質24を備える。
In addition, the
導電性粒子11,21のように、導電性粒子は、導電部の外表面上に配置された絶縁物質を備えていてもよく、備えていなくてもよい。
Like the
図5は、導電性粒子の第2の変形例を示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second modification of the conductive particles.
図5に示す導電性粒子31は、基材粒子12と、導電部32とを有する。導電部32は導電層である。導電性粒子31は、基材粒子12の表面が導電部32により被覆された被覆粒子である。
The
導電部32は外表面に突起を有さない。導電性粒子31は球状である。
The conductive portion 32 has no protrusion on the outer surface. The
導電性粒子11,21,31のように、導電性粒子は、導電性の表面に突起を有していてもよく、突起を有していなくてもよく、更に球状であってもよく、球状以外の形状であってもよい。
Like the
電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子は導電性の表面に突起を有していてもよい。上記導電性粒子は、導電部の外表面に突起を有していてもよい。 From the viewpoint of further reducing the connection resistance between the electrodes, the conductive particles may have protrusions on the conductive surface. The conductive particles may have protrusions on the outer surface of the conductive part.
電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子に接触している部分の上記第1の電極の表面の金属のビッカース硬度は好ましくは10Hv以上、より好ましくは20Hv以上、好ましくは500Hv以下、より好ましくは450Hv以下である。電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子に接触している部分の上記第1の電極の表面の金属のビッカース硬度と上記導電性粒子に接触している部分の上記第2の電極の表面の金属のビッカース硬度との差の絶対値は好ましくは10Hv以上、より好ましくは20Hv以上、好ましくは450Hv以下、より好ましくは400Hv以下である。 From the viewpoint of further lowering the connection resistance between the electrodes, the Vickers hardness of the metal on the surface of the first electrode in contact with the conductive particles is preferably 10 Hv or higher, more preferably 20 Hv or higher, preferably Is 500 Hv or less, more preferably 450 Hv or less. From the viewpoint of further reducing the connection resistance between the electrodes, the Vickers hardness of the metal on the surface of the first electrode in the portion in contact with the conductive particles and the portion in contact with the conductive particles The absolute value of the difference from the Vickers hardness of the metal on the surface of the second electrode is preferably 10 Hv or more, more preferably 20 Hv or more, preferably 450 Hv or less, more preferably 400 Hv or less.
上記導電材料に含まれる上記導電性粒子を5%圧縮したときの圧縮弾性率(5%K値)は好ましくは1000N/mm2以上、より好ましくは3000N/mm2以上、好ましくは20000N/mm2以下、より好ましくは18000N/mm2以下である。導電性粒子の埋め込む構造をより一層良好に制御し、電極間の接続抵抗をより一層低くするために、上記導電性粒子の5%K値は上記下限以上及び上記上限以下であることが好ましい。 The compression elastic modulus (5% K value) when the conductive particles contained in the conductive material are compressed by 5% is preferably 1000 N / mm 2 or more, more preferably 3000 N / mm 2 or more, preferably 20000 N / mm 2. Hereinafter, it is more preferably 18000 N / mm 2 or less. In order to better control the structure in which the conductive particles are embedded and to further reduce the connection resistance between the electrodes, the 5% K value of the conductive particles is preferably not less than the above lower limit and not more than the above upper limit.
上記導電性粒子における上記圧縮弾性率(5%K値)は、以下のようにして測定できる。 The compression elastic modulus (5% K value) of the conductive particles can be measured as follows.
微小圧縮試験機を用いて、円柱(直径100μm、ダイヤモンド製)の平滑圧子端面で、25℃、圧縮速度0.3mN/秒、及び最大試験荷重20mNの条件下で導電性粒子を圧縮する。このときの荷重値(N)及び圧縮変位(mm)を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」等が用いられる。 Using a micro-compression tester, the conductive particles are compressed under the conditions of 25 ° C., compression speed of 0.3 mN / sec, and maximum test load of 20 mN on the end face of a cylindrical indenter (diameter: 100 μm, made of diamond). The load value (N) and compression displacement (mm) at this time are measured. From the measured value obtained, the compression elastic modulus can be obtained by the following formula. As the micro compression tester, for example, “Fischer Scope H-100” manufactured by Fischer is used.
5%K値(N/mm2)=(3/21/2)・F・S−3/2・R−1/2
F:導電性粒子が5%圧縮変形したときの荷重値(N)
S:導電性粒子が5%圧縮変形したときの圧縮変位(mm)
R:導電性粒子の半径(mm)
5% K value (N / mm 2 ) = (3/2 1/2 ) · F · S −3 / 2 · R −1/2
F: Load value when the conductive particles are compressively deformed by 5% (N)
S: Compression displacement (mm) when conductive particles are 5% compressively deformed
R: radius of conductive particles (mm)
上記圧縮弾性率は、導電性粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、導電性粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。 The compression elastic modulus universally and quantitatively represents the hardness of the conductive particles. By using the compression elastic modulus, the hardness of the conductive particles can be expressed quantitatively and uniquely.
接続状態をより一層良好にし、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記導電性粒子が、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを有することが好ましい。 From the viewpoint of further improving the connection state and further lowering the connection resistance between the electrodes, the conductive particles have base particles and conductive portions arranged on the surfaces of the base particles. Is preferred.
接続状態をより一層良好にし、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記基材粒子が、有機コアと、該有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有するコアシェル粒子であることが好ましい。 From the viewpoint of further improving the connection state and further reducing the connection resistance between the electrodes, the base particle is a core-shell particle having an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core. Preferably there is.
接続状態をより一層良好にし、電極間の接続抵抗をより一層低くする観点からは、上記第1の電極と上記導電性粒子と上記第2の電極との接続方向における断面において、上記第1の電極に接している上記導電性粒子の上記突起の数は好ましくは2個以上、好ましくは50個以下である。 From the viewpoint of further improving the connection state and further reducing the connection resistance between the electrodes, the first electrode, the conductive particles, and the second electrode in the cross-section in the connecting direction, the first electrode The number of the protrusions of the conductive particles in contact with the electrode is preferably 2 or more, and preferably 50 or less.
以下、上記接続構造体に用いられる導電性粒子の詳細を説明する。 Hereinafter, the detail of the electroconductive particle used for the said connection structure is demonstrated.
[基材粒子]
上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。上記基材粒子は、コアシェル粒子であってもよい。
[Base material particles]
Examples of the substrate particles include resin particles, inorganic particles excluding metal particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles. The substrate particles are preferably substrate particles excluding metal particles, and more preferably resin particles, inorganic particles excluding metal particles, or organic-inorganic hybrid particles. The base particles may be core-shell particles.
上記基材粒子は、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが更に好ましく、樹脂粒子であってもよく、有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。これらの好ましい基材粒子の使用により、電極間の電気的な接続により一層適した導電性粒子が得られる。 The substrate particles are more preferably resin particles or organic-inorganic hybrid particles, and may be resin particles or organic-inorganic hybrid particles. By using these preferable base particles, conductive particles more suitable for electrical connection between the electrodes can be obtained.
上記導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、上記導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより上記導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であると、上記圧着の際に上記導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。 When connecting between electrodes using the said electroconductive particle, after arrange | positioning the said electroconductive particle between electrodes, the said electroconductive particle is compressed by crimping | bonding. When the substrate particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles, the conductive particles are easily deformed during the pressure bonding, and the contact area between the conductive particles and the electrode is increased. For this reason, the connection resistance between electrodes becomes still lower.
上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が挙げられる。導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成することができ、かつ基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を複数有する重合性単量体を1種又は2種以上重合させた重合体であることが好ましい。 Various organic materials are suitably used as the resin for forming the resin particles. Examples of the resin for forming the resin particles include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Alkylene terephthalate, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, polysulfone, polyphenylene Oxide, polyacetal, polyimide, polyamideimide, polyether ether Tons, polyethersulfone, and polymers such as obtained by a variety of polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group is polymerized with one or more thereof. Resin for forming the resin particles can be designed and synthesized, and the hardness of the base particles can be easily controlled within a suitable range, which is suitable for conductive materials and having physical properties at the time of compression. Is preferably a polymer obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers having a plurality of ethylenically unsaturated groups.
上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。 When the resin particles are obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated group, the monomer having the ethylenically unsaturated group may be a non-crosslinkable monomer or a crosslinkable monomer. And a polymer.
上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。 Examples of the non-crosslinkable monomer include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; oxygen such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate (Meth) acrylates; nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether; vinyl acids such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate Esters; Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; Halogen-containing monomers such as trifluoromethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, vinyl chloride, vinyl fluoride and chlorostyrene Is mentioned.
上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。 Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanure And silane-containing monomers such as triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallylacrylamide, diallyl ether, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, vinyltrimethoxysilane It is done.
上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。 The resin particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of polymerizing by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.
上記基材粒子が金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合に、上記基材粒子を形成するための無機物としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア及びカーボンブラック等が挙げられる。上記無機物は金属ではないことが好ましい。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシリル基を2つ以上持つケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。 In the case where the substrate particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles excluding metal particles, examples of the inorganic material for forming the substrate particles include silica, alumina, barium titanate, zirconia, and carbon black. . The inorganic substance is preferably not a metal. The particles formed by the silica are not particularly limited. For example, after forming a crosslinked polymer particle by hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups, firing may be performed as necessary. The particle | grains obtained by performing are mentioned. Examples of the organic / inorganic hybrid particles include organic / inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.
上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有するコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記コアが有機コアであることが好ましい。上記シェルが無機シェルであることが好ましい。電極間の接続抵抗を効果的に低くする観点からは、上記基材粒子は、有機コアと上記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。 The organic-inorganic hybrid particles are preferably core-shell type organic-inorganic hybrid particles having a core and a shell disposed on the surface of the core. The core is preferably an organic core. The shell is preferably an inorganic shell. From the viewpoint of effectively reducing the connection resistance between the electrodes, the base material particles are preferably organic-inorganic hybrid particles having an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core.
上記有機コアを形成するための材料としては、上述した樹脂粒子を形成するための樹脂等が挙げられる。 Examples of the material for forming the organic core include the resin for forming the resin particles described above.
上記無機シェルを形成するための材料としては、上述した基材粒子を形成するための無機物が挙げられる。上記無機シェルを形成するための材料は、シリカであることが好ましい。上記無機シェルは、上記コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼結させることにより形成されていることが好ましい。上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであることが好ましい。上記無機シェルはシランアルコキシドにより形成されていることが好ましい。 Examples of the material for forming the inorganic shell include inorganic substances for forming the above-described base material particles. The material for forming the inorganic shell is preferably silica. The inorganic shell is preferably formed on the surface of the core by forming a metal alkoxide into a shell by a sol-gel method and then sintering the shell. The metal alkoxide is preferably a silane alkoxide. The inorganic shell is preferably formed of a silane alkoxide.
上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、上記基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。 When the substrate particles are metal particles, examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium. However, the substrate particles are preferably not metal particles.
[導電部]
上記導電部の材料である金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムが好ましい。
[Conductive part]
The metal that is the material of the conductive part is not particularly limited. Examples of the metal include gold, silver, palladium, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, silicon, and these. And the like. Examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. Especially, since the connection resistance between electrodes can be made still lower, an alloy containing tin, nickel, palladium, copper or gold is preferable, and nickel or palladium is preferable.
上記導電部は、1つの層により形成されていてもよい。複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電部は、2層以上の積層構造を有していてもよい。導電部が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は錫と銀とを含む合金層であることが好ましく、金層であることがより好ましい。最外層がこれらの好ましい導電部である場合には、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。 The conductive part may be formed of one layer. It may be formed of a plurality of layers. That is, the conductive part may have a laminated structure of two or more layers. When the conductive portion is formed of a plurality of layers, the outermost layer is preferably a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or an alloy layer containing tin and silver, and is a gold layer. Is more preferable. When the outermost layer is these preferable conductive portions, the connection resistance between the electrodes is further reduced. Moreover, when the outermost layer is a gold layer, the corrosion resistance is further enhanced.
粒子の表面に導電部を形成する方法は特に限定されない。導電部を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的蒸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、導電部の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。 The method for forming the conductive portion on the surface of the particle is not particularly limited. Examples of the method for forming the conductive part include a method by electroless plating, a method by electroplating, a method by physical vapor deposition, and a method of coating the surface of particles with metal powder or a paste containing metal powder and a binder. Can be mentioned. Especially, since formation of an electroconductive part is simple, the method by electroless plating is preferable. Examples of the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering.
上記導電部の厚み(導電部が多層である場合には導電部全体の厚み)は、好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下、更に好ましくは0.3μm以下である。導電部の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、十分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子が十分に変形する。 The thickness of the conductive part (when the conductive part is a multilayer, the total thickness of the conductive part) is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, Preferably it is 0.3 micrometer or less. When the thickness of the conductive part is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, sufficient conductivity can be obtained, and the conductive particles are not too hard, and the conductive particles are sufficiently deformed when connecting the electrodes. .
上記導電部が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電部の厚みは、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。上記最外層の導電部の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電部による被覆が均一になり、耐腐食性が十分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、上記最外層が金層である場合の金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。 When the conductive part is formed of a plurality of layers, the thickness of the conductive part of the outermost layer is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 0.5 μm or less, more preferably 0. .1 μm or less. When the thickness of the conductive portion of the outermost layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the coating by the conductive portion of the outermost layer becomes uniform, corrosion resistance is sufficiently high, and the connection resistance between the electrodes is further increased. Lower. Further, the thinner the gold layer when the outermost layer is a gold layer, the lower the cost.
上記導電部の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。 The thickness of the conductive portion can be measured by observing the cross section of the conductive particles using, for example, a transmission electron microscope (TEM).
上記導電性粒子は、導電性の表面に突起を有することが好ましく、上記導電部の外表面に突起を有することが好ましい。該突起は複数であることが好ましい。導電部の表面並びに導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子の導電部とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、導電性粒子が導電性の表面に絶縁物質を備える場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁物質を排除できる。また、導電性粒子の突起によって、バインダー樹脂を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。 The conductive particles preferably have protrusions on the conductive surface, and preferably have protrusions on the outer surface of the conductive part. It is preferable that there are a plurality of the protrusions. An oxide film is often formed on the surface of the conductive part and the surface of the electrode connected by the conductive particles. When conductive particles having protrusions are used, the oxide film is effectively eliminated by the protrusions by placing the conductive particles between the electrodes and pressing them. For this reason, an electrode and the electroconductive part of electroconductive particle can be made to contact still more reliably, and the connection resistance between electrodes can be made low. Further, when the conductive particles include an insulating material on the conductive surface, the insulating material between the conductive particles and the electrode can be eliminated by the protrusion of the conductive particles. Further, the binder resin can be effectively eliminated by the protrusions of the conductive particles. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between electrodes can be improved.
上記導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電部を形成する方法、並びに粒子の表面に無電解めっきにより導電部を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電部を形成する方法等が挙げられる。また、突起を形成するために、上記芯物質を用いなくてもよい。上記導電性粒子の表面に突起を形成する他の方法としては、無電解ニッケルめっき浴において突起核の形成を行い、その後無電解ニッケルめっきを行う等の方法が挙げられる。 As a method of forming protrusions on the surface of the conductive particles, a method of forming a conductive part by electroless plating after attaching a core substance to the surface of the particle, and a method of forming a conductive part by electroless plating on the surface of the particle. Examples of the method include forming a conductive part by electroless plating after depositing a core substance. In addition, the core material may not be used to form the protrusion. As another method for forming protrusions on the surface of the conductive particles, there is a method of forming protrusion nuclei in an electroless nickel plating bath and then performing electroless nickel plating.
上記芯物質の材料としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム及びジルコニア等が挙げられる。なかでも、導電性を高めることができ、更に接続抵抗を効果的に低くすることができるので、金属が好ましい。上記芯物質は金属粒子であることが好ましい。 Examples of the material of the core substance include a conductive substance and a non-conductive substance. Examples of the conductive material include conductive non-metals such as metals, metal oxides, and graphite, and conductive polymers. Examples of the conductive polymer include polyacetylene. Examples of the non-conductive substance include silica, alumina, barium titanate, zirconia, and the like. Among them, metal is preferable because conductivity can be increased and connection resistance can be effectively reduced. The core substance is preferably metal particles.
上記芯物質の材料である上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−鉛−銀合金及び炭化タングステン等の2種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質の材料である金属は、上記導電部を形成するための金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質を形成するための金属は、上記導電部を形成するための金属を含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。上記芯物質を形成するための金属は、ニッケルを含むことが好ましい。 Examples of the metal that is a material of the core substance include gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium, and cadmium. And alloys composed of two or more metals such as tin-lead alloy, tin-copper alloy, tin-silver alloy, tin-lead-silver alloy, and tungsten carbide. Of these, nickel, copper, silver or gold is preferable. The metal that is the material of the core substance may be the same as or different from the metal for forming the conductive part. The metal for forming the core substance preferably includes a metal for forming the conductive part. The metal for forming the core substance preferably contains nickel. The metal for forming the core substance preferably contains nickel.
上記芯物質の形状は特に限定されない。芯物質の形状は塊状であることが好ましい。芯物質としては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した凝集塊、及び不定形の塊等が挙げられる。 The shape of the core material is not particularly limited. The shape of the core substance is preferably a lump. Examples of the core substance include a particulate lump, an agglomerate in which a plurality of fine particles are aggregated, and an irregular lump.
上記芯物質の平均径(平均粒子径)は、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.05μm以上、好ましくは0.9μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。上記芯物質の平均径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。 The average diameter (average particle diameter) of the core substance is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, preferably 0.9 μm or less, more preferably 0.2 μm or less. When the average diameter of the core substance is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the connection resistance between the electrodes is effectively reduced.
上記芯物質の「平均径(平均粒子径)」は、数平均径(数平均粒子径)を示す。芯物質の平均径は、任意の芯物質50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。 The “average diameter (average particle diameter)” of the core substance indicates a number average diameter (number average particle diameter). The average diameter of the core material is obtained by observing 50 arbitrary core materials with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
上記導電性粒子は、上記導電部の外表面上に配置された絶縁物質を備えていてもよい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁物質を容易に排除できる。導電性粒子が導電性の表面に突起を有する場合には、導電性粒子の導電部と電極との間の絶縁物質をより一層容易に排除できる。上記絶縁物質は、絶縁層又は絶縁粒子であることが好ましく、絶縁粒子であることがより好ましい。上記絶縁粒子は、絶縁樹脂粒子であることが好ましい。 The conductive particles may include an insulating material disposed on the outer surface of the conductive part. In this case, when the conductive particles are used for connection between the electrodes, a short circuit between adjacent electrodes can be prevented. Specifically, when a plurality of conductive particles are in contact with each other, an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes. In addition, when connecting the electrodes, the insulating particles between the conductive portions of the conductive particles and the electrodes can be easily removed by pressurizing the conductive particles with the two electrodes. When the conductive particles have protrusions on the conductive surface, the insulating material between the conductive portion of the conductive particles and the electrode can be more easily removed. The insulating material is preferably an insulating layer or insulating particles, and more preferably insulating particles. The insulating particles are preferably insulating resin particles.
(導電材料)
上記導電材料は、平均粒子径が1μm以上、5μm以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。上記導電材料は、電極間の電気的な接続に用いられることが好ましい。上記導電材料は回路接続用導電材料であることが好ましい。
(Conductive material)
The conductive material includes conductive particles having an average particle diameter of 1 μm or more and 5 μm or less and a binder resin. The conductive material is preferably an anisotropic conductive material. The conductive material is preferably used for electrical connection between electrodes. The conductive material is preferably a conductive material for circuit connection.
上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。 The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, a known insulating resin is used.
上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the binder resin include vinyl resins, thermoplastic resins, curable resins, thermoplastic block copolymers, and elastomers. As for the said binder resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。 Examples of the vinyl resin include vinyl acetate resin, acrylic resin, and styrene resin. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, and polyamide resins. Examples of the curable resin include an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, and an unsaturated polyester resin. The curable resin may be a room temperature curable resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a moisture curable resin. The curable resin may be used in combination with a curing agent. Examples of the thermoplastic block copolymer include a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, a hydrogenated product of a styrene-butadiene-styrene block copolymer, and a styrene-isoprene. -Hydrogenated product of a styrene block copolymer. Examples of the elastomer include styrene-butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.
上記導電材料は、上記導電性粒子及び上記バインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。 In addition to the conductive particles and the binder resin, the conductive material includes, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer. Various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and a flame retardant may be contained.
上記導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。上記導電材料が、導電フィルムである場合には、導電性粒子を含む導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。上記導電ペーストは、異方性導電ペーストであることが好ましい。上記導電フィルムは、異方性導電フィルムであることが好ましい。 The conductive material can be used as a conductive paste and a conductive film. When the conductive material is a conductive film, a film that does not include conductive particles may be laminated on a conductive film that includes conductive particles. The conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste. The conductive film is preferably an anisotropic conductive film.
上記導電材料100重量%中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、好ましくは99.99重量%以下、より好ましくは99.9重量%以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、導電材料により接続された接続対象部材の接続信頼性がより一層高くなる。 In 100% by weight of the conductive material, the content of the binder resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, preferably 99.% or more. It is 99 weight% or less, More preferably, it is 99.9 weight% or less. When the content of the binder resin is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles are efficiently arranged between the electrodes, and the connection reliability of the connection target member connected by the conductive material is further increased.
上記導電材料100重量%中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、好ましくは40重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。 In 100% by weight of the conductive material, the content of the conductive particles is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, More preferably, it is 10 weight% or less. When the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.
(接続構造体の他の詳細)
上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例としては、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。上記加圧の圧力は9.8×104〜4.9×106Pa程度である。上記加熱の温度は、120〜220℃程度である。
(Other details of connection structure)
The manufacturing method of the connection structure is not particularly limited. As an example of the manufacturing method of the connection structure, the conductive material is disposed between the first connection target member and the second connection target member to obtain a laminate, and then the laminate is heated and pressurized. Methods and the like. The pressure of the said pressurization is about 9.8 * 10 < 4 > -4.9 * 10 < 6 > Pa. The temperature of the said heating is about 120-220 degreeC.
上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記接続対象部材は電子部品であることが好ましい。 Specific examples of the connection target member include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, and electronic components such as printed boards, flexible printed boards, glass epoxy boards, and glass boards. The connection target member is preferably an electronic component.
上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、銀電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、3価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び3価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記3価の金属元素としては、Sn、Al及びGa等が挙げられる。 Examples of the electrode provided on the connection target member include metal electrodes such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a silver electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode. When the connection object member is a flexible printed board, the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode. When the connection target member is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode. In addition, when the said electrode is an aluminum electrode, the electrode formed only with aluminum may be sufficient and the electrode by which the aluminum layer was laminated | stacked on the surface of the metal oxide layer may be sufficient. Examples of the material for the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element. Examples of the trivalent metal element include Sn, Al, and Ga.
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited only to the following examples.
(実施例1)
(1)導電性粒子の作製
平均粒子径が3.0μmであるジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子(積水化学工業社製「ミクロパールSP−203」)の表面を、ゾルゲル反応による縮合反応を用いて無機シェル(厚み250nm)により被覆したコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子(基材粒子)を用意した。
Example 1
(1) Production of conductive particles The surface of divinylbenzene copolymer resin particles (“Micropearl SP-203” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 3.0 μm is used by a condensation reaction by a sol-gel reaction. Core-shell type organic-inorganic hybrid particles (base particles) coated with an inorganic shell (thickness 250 nm) were prepared.
この有機無機ハイブリッド粒子をエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を8重量%含むパラジウム触媒化液100mL中に有機無機ハイブリッド粒子を添加し、攪拌した。その後、ろ過し、洗浄した。pH6の0.5重量%ジメチルアミンボラン液に有機無機ハイブリッド粒子を添加し、パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子を得た。 The organic / inorganic hybrid particles were etched and washed with water. Next, organic-inorganic hybrid particles were added to 100 mL of a palladium-catalyzed solution containing 8% by weight of a palladium catalyst and stirred. Then, it filtered and wash | cleaned. Organic / inorganic hybrid particles were added to 0.5 wt% dimethylamine borane solution at pH 6 to obtain organic / inorganic hybrid particles to which palladium was attached.
パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー(平均粒子径100nm)1gを3分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子を得た。 The organic-inorganic hybrid particles to which palladium was attached were stirred and dispersed in 300 mL of ion exchange water for 3 minutes to obtain a dispersion. Next, 1 g of metallic nickel particle slurry (average particle diameter 100 nm) was added to the dispersion over 3 minutes to obtain organic-inorganic hybrid particles to which a core substance was adhered.
また、硫酸ニッケル0.23mol/L、ジメチルアミンボラン0.92mol/L及びクエン酸ナトリウム0.5mol/Lを含むニッケルめっき液(pH8.5)を用意した。 Further, a nickel plating solution (pH 8.5) containing 0.23 mol / L of nickel sulfate, 0.92 mol / L of dimethylamine borane and 0.5 mol / L of sodium citrate was prepared.
得られた懸濁液を60℃にて攪拌しながら、上記ニッケルめっき液を懸濁液に徐々に滴下し、無電解ニッケルめっきを行った。その後、懸濁液をろ過することにより、粒子を取り出し、水洗し、乾燥することにより、樹脂粒子の表面にニッケル−ボロン導電層(厚み0.1μm)を配置して、表面が導電層である導電性粒子を得た。 While stirring the obtained suspension at 60 ° C., the nickel plating solution was gradually added dropwise to the suspension to perform electroless nickel plating. Thereafter, by filtering the suspension, the particles are taken out, washed with water, and dried to place a nickel-boron conductive layer (thickness 0.1 μm) on the surface of the resin particles, and the surface is a conductive layer. Conductive particles were obtained.
(2)導電材料の作製
得られた導電性粒子7重量部と、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂25重量部と、フルオレン型エポキシ樹脂4重量部と、フェノールノボラック型エポキシ樹脂30重量部と、SI−60L(三新化学工業社製)とを配合して、3分間脱泡攪拌することで、異方性導電ペーストを得た。
(2) Production of conductive material 7 parts by weight of the obtained conductive particles, 25 parts by weight of bisphenol A type phenoxy resin, 4 parts by weight of fluorene type epoxy resin, 30 parts by weight of phenol novolac type epoxy resin, SI-60L An anisotropic conductive paste was obtained by blending (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and defoaming and stirring for 3 minutes.
(3)接続構造体の作製
L/Sが10μm/20μmであるIZO電極パターン(第1の電極、電極表面の金属のビッカース硬度100Hv)が上面に形成された透明ガラス基板を用意した。また、L/Sが10μm/20μmであるAu電極パターン(第2の電極、電極表面の金属のビッカース硬度50Hv)が下面に形成された半導体チップを用意した。
(3) Production of Connection Structure A transparent glass substrate having an IZO electrode pattern (first electrode, metal Vickers hardness of 100 Hv on the electrode surface) having an L / S of 10 μm / 20 μm was prepared. Further, a semiconductor chip was prepared in which an Au electrode pattern (second electrode, metal Vickers hardness of 50 Hv on the electrode surface) having L / S of 10 μm / 20 μm was formed on the lower surface.
上記透明ガラス基板上に、得られた異方性導電ペーストを厚さ30μmとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電ペースト層の温度が185℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、1MPaの圧力をかけて異方性導電ペースト層を185℃で完全硬化させ、接続構造体を得た。 On the transparent glass substrate, the obtained anisotropic conductive paste was applied to a thickness of 30 μm to form an anisotropic conductive paste layer. Next, the semiconductor chip was stacked on the anisotropic conductive paste layer so that the electrodes face each other. Then, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer becomes 185 ° C., a pressure heating head is placed on the upper surface of the semiconductor chip and a pressure of 1 MPa is applied to form the anisotropic conductive paste layer. Completely cured at 185 ° C. to obtain a connection structure.
(実施例2〜18及び比較例1〜9)
基材粒子の平均粒子径、導電層の厚み及び導電性粒子の平均粒子径を下記のように設定したこと、並びに下記の点を変更したこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
(Examples 2-18 and Comparative Examples 1-9)
A connection structure in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the base particles, the thickness of the conductive layer, and the average particle diameter of the conductive particles were set as follows, and the following points were changed. Got.
実施例2:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから2.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmに維持して、基材粒子の平均粒子径を2.5μmとした。 Example 2: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle size of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 2.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was maintained at 250 nm. The average particle diameter of the material particles was 2.5 μm.
実施例3:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから1.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmに維持して、基材粒子の平均粒子径を1.5μmとした。 Example 3 In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle diameter of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 1.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was maintained at 250 nm. The average particle size of the material particles was 1.5 μm.
実施例4:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから4.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmに維持して、基材粒子の平均粒子径を4.5μmとした。 Example 4: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle diameter of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 4.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was maintained at 250 nm. The average particle diameter of the material particles was 4.5 μm.
実施例5:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmに維持し、かつ無機シェルの厚みを250nmから100nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を3.2μmとした。 Example 5: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle diameter of the divinylbenzene copolymer resin particles was maintained at 3.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 100 nm, and the base particle The average particle size of was set to 3.2 μm.
実施例6:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから2.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmから100nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を2.2μmとした。 Example 6: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle size of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 2.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 100 nm. The average particle size of the substrate particles was 2.2 μm.
実施例7:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから1.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmから100nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を1.2μmとした。 Example 7: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle size of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 1.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 100 nm. The average particle diameter of the substrate particles was 1.2 μm.
実施例8:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから4.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmから100nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を4.2μmとした。 Example 8: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle diameter of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 4.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 100 nm. The average particle size of the substrate particles was 4.2 μm.
実施例9:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmに維持し、かつ無機シェルの厚みを250nmから350nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を3.7μmとした。 Example 9: In the organic-inorganic hybrid particle of Example 1, the average particle diameter of the divinylbenzene copolymer resin particle was maintained at 3.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 350 nm, and the base particle The average particle size was 3.7 μm.
実施例10:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから2.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmから350nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を2.7μmとした。 Example 10: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle size of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 2.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 350 nm. The average particle size of the substrate particles was 2.7 μm.
実施例11:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから1.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmから350nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を1.7μmとした。 Example 11: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle diameter of the divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 1.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 350 nm. The average particle diameter of the substrate particles was 1.7 μm.
実施例12:実施例1の有機無機ハイブリッド粒子において、ジビニルベンゼン共重合体樹脂粒子の平均粒子径を3.0μmから4.0μmに変更し、かつ無機シェルの厚みを250nmから350nmに変更して、基材粒子の平均粒子径を4.7μmとした。 Example 12: In the organic-inorganic hybrid particles of Example 1, the average particle diameter of divinylbenzene copolymer resin particles was changed from 3.0 μm to 4.0 μm, and the thickness of the inorganic shell was changed from 250 nm to 350 nm. The average particle diameter of the substrate particles was 4.7 μm.
実施例13:実施例1の接続構造体の作製において、透明ガラス基板を、L/Sが10μm/20μmであるTi電極パターン(第1の電極、電極表面の金属のビッカース硬度150Hv、厚み0.3μm)が上面に形成された透明ガラス基板(第1の接続対象部材)に変更した。 Example 13: In the manufacture of the connection structure of Example 1, a transparent glass substrate was formed by using a Ti electrode pattern having a L / S of 10 μm / 20 μm (first electrode, metal Vickers hardness 150 Hv, thickness 0. 3 μm) was changed to a transparent glass substrate (first connection target member) formed on the upper surface.
実施例14:実施例1の導電性粒子の作製において、ニッケル−ボロン導電層の形成後に、さらに置換金めっきを行い、厚み0.02μmの金めっき導電層をニッケル−ボロン導電層の上に形成して、導電性粒子を作製した。 Example 14: In the production of the conductive particles of Example 1, after the formation of the nickel-boron conductive layer, displacement gold plating is further performed to form a gold-plated conductive layer having a thickness of 0.02 μm on the nickel-boron conductive layer. Thus, conductive particles were produced.
実施例15:実施例1の導電性粒子の作製において、ニッケル−ボロン導電層の形成後に、さらに厚み0.02μmのPdめっき導電層をニッケル−ボロン導電層の上に形成して、導電性粒子を作製した。 Example 15: In the production of the conductive particles of Example 1, after the formation of the nickel-boron conductive layer, a Pd-plated conductive layer having a thickness of 0.02 μm was further formed on the nickel-boron conductive layer. Was made.
実施例16:実施例1の導電性粒子の作製において、金属ニッケル粒子スラリーの芯物質を付着させずに処理して、導電性粒子を作製した。 Example 16: In the production of the conductive particles of Example 1, the conductive nickel particles were processed without attaching the core material of the metal nickel particle slurry to produce conductive particles.
実施例17:テトラメチロールメタンテトラアクリレート80重量部及びアクリロニトリル20重量部を含有するモノマー溶液に、重合触媒としてベンゾイルパーオキサイド1.5重量部を添加して溶解させた。このモノマー溶液を、3重量%ポリビニルアルコール水溶液700mLに添加し、攪拌して懸濁させて、モノマー懸濁液を得た。次いで、このモノマー懸濁液を85℃に加熱することにより、重合反応を開始させ、そして反応が完結するまで10時間、この状態を保持した。得られた固形分を濾過し、熱水で洗浄してポリビニルアルコールを除去した後、分級を行うことにより、平均粒子径が3μmである基材樹脂粒子を得た。得られた基材樹脂粒子の表面に無電解ニッケルめっきを行い、厚み0.08μmのニッケルめっき導電層を形成させた。更に、置換金めっきを行い、厚み0.02μmの金めっき導電層をニッケルめっき導電層の上に形成させ導電性粒子を得た。 Example 17: A monomer solution containing 80 parts by weight of tetramethylolmethane tetraacrylate and 20 parts by weight of acrylonitrile was added with 1.5 parts by weight of benzoyl peroxide as a polymerization catalyst and dissolved. This monomer solution was added to 700 mL of a 3% by weight aqueous polyvinyl alcohol solution and suspended by stirring to obtain a monomer suspension. The monomer suspension was then heated to 85 ° C. to initiate the polymerization reaction and was held for 10 hours until the reaction was complete. The obtained solid content was filtered, washed with hot water to remove polyvinyl alcohol, and then classified to obtain base resin particles having an average particle size of 3 μm. Electroless nickel plating was performed on the surface of the obtained base resin particles to form a nickel plating conductive layer having a thickness of 0.08 μm. Further, displacement gold plating was performed to form a 0.02-μm thick gold-plated conductive layer on the nickel-plated conductive layer to obtain conductive particles.
次いで、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「エピコート1009」)10重量部と、アクリルゴム(重量平均分子量約80万)40重量部、メチルエチルケトン200重量部と、マイクロカプセル型硬化剤(旭化成ケミカルズ社製「HX3941HP」)50重量部と、シランカップリング剤(東レダウコーニングシリコーン社製「SH6040」)2重量部とを混合し、上記導電性粒子を含有量が3重量%となるように添加し、分散させ、異方性導電ペーストを得た。 Next, 10 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (“Epicoat 1009” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 40 parts by weight of acrylic rubber (weight average molecular weight of about 800,000), 200 parts by weight of methyl ethyl ketone, and a microcapsule type curing agent (Asahi Kasei Chemicals) 50 parts by weight of “HX3941HP” manufactured by the company and 2 parts by weight of silane coupling agent (“SH6040” manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) are mixed, and the conductive particles are added so that the content becomes 3% by weight. And dispersed to obtain an anisotropic conductive paste.
接続構造体の作製において、半導体チップ(第2の接続対象部材、金バンプ電極、バンプ高さ15μm、バンプ総面積2.0mm2、電極表面の金属のビッカース硬度Hv50と、ガラス基板(第1の接続対象部材、Al−Ti合金電極、配線厚み0.3μm、電極表面の金属のビッカース硬度Hv130)を用意した。
In the manufacture of the connection structure, a semiconductor chip (second connection object member, gold bump electrode,
上記ガラス基板上に、得られた異方性導電性ペーストを厚さ20μmとなるように塗布し、異方性導電ペースト層を形成した。次いで、異方性導電ペースト層上に、半導体チップを、電極同士が重なるように位置合わせをしてから貼り合わせた。このガラス基板と半導体チップとの積層体を、3MPa、190℃、及び10秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。
On the said glass substrate, the obtained anisotropic conductive paste was apply | coated so that it might become
実施例18:下記式(1B)で表される構造を有するエピスルフィド化合物を用意した。 Example 18: An episulfide compound having a structure represented by the following formula (1B) was prepared.
上記式(1B)で表される構造を有するエピスルフィド化合物30重量部と、熱硬化剤であるアミンアダクト(味の素ファインテクノ社製「PN−23J」)5重量部と、硬化促進剤である2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部と、フィラーであるシリカ(平均粒子径0.25μm)20重量部と、フィラーであるアルミナ(平均粒子径0.5μm)20重量部とを配合し、さらに平均粒子径3μmの導電性粒子を配合物100重量%中での含有量が10重量%となるように添加した後、遊星式攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、配合物を得た。 30 parts by weight of an episulfide compound having a structure represented by the above formula (1B), 5 parts by weight of an amine adduct (“PN-23J” manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co.) as a thermosetting agent, and 2- 1 part by weight of ethyl-4-methylimidazole, 20 parts by weight of silica (average particle diameter of 0.25 μm) as filler and 20 parts by weight of alumina (average particle diameter of 0.5 μm) as filler are blended, and the average After adding conductive particles having a particle diameter of 3 μm so that the content in 100% by weight of the composition was 10% by weight, the composition was obtained by stirring for 5 minutes at 2000 rpm using a planetary stirrer. .
なお、用いた上記導電性粒子は、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する導電性粒子である。 The conductive particles used are conductive particles having a metal layer in which a nickel plating layer is formed on the surface of divinylbenzene resin particles and a gold plating layer is formed on the surface of the nickel plating layer. is there.
得られた配合物を、ナイロン製ろ紙(孔径10μm)を用いてろ過することにより、導電性粒子の含有量が10重量%である異方性導電ペーストを得た。 The obtained blend was filtered using a nylon filter paper (pore diameter: 10 μm) to obtain an anisotropic conductive paste having a conductive particle content of 10% by weight.
L/Sが15μm/15μmのAl−4%Ti電極パターンが上面に形成された透明ガラス基板(第1の接続対象部材、電極表面の金属のビッカース硬度Hv130)を用意した。また、L/Sが15μm/15μm、1電極あたりの電極面積が1500μm2の銅電極パターンが下面に形成された半導体チップ(第2の接続対象部材、電極表面の金属のビッカース硬度Hv90)を用意した。
A transparent glass substrate (first connection target member, metal Vickers hardness Hv130 on the electrode surface) on which an Al-4% Ti electrode pattern with L / S of 15 μm / 15 μm was formed was prepared. Also, a semiconductor chip (second connection target member, metal Vickers hardness Hv90 of the electrode surface) having a copper electrode pattern with an L / S of 15 μm / 15 μm and an electrode area of 1500
上記透明ガラス基板上に、得られた異方性導電ペーストを厚さ20μmとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が互いに対向し、接続するように積層した。その後、半導体チップの上面に、加熱圧着ヘッドを降下させて、該加熱圧着ヘッドが半導体チップの上面に接した状態で、上記異方性導電ペースト層を硬化させた。その後、上記加熱圧着ヘッドを半導体チップの上面から引き上げた。このようにして、接続構造体を作製した。 On the transparent glass substrate, the obtained anisotropic conductive paste was applied to a thickness of 20 μm to form an anisotropic conductive paste layer. Next, the semiconductor chip was stacked on the anisotropic conductive paste layer so that the electrodes face each other and are connected. Thereafter, the thermocompression bonding head was lowered onto the upper surface of the semiconductor chip, and the anisotropic conductive paste layer was cured with the thermocompression bonding head in contact with the upper surface of the semiconductor chip. Thereafter, the thermocompression bonding head was lifted from the upper surface of the semiconductor chip. In this way, a connection structure was produced.
上記加熱圧着ヘッドが上記半導体チップの上面に接してから、上記加熱圧着ヘッドを半導体チップの上面から引き上げるまでの時間Hは8秒とした。また、加熱圧着ヘッドを引き上げる直前の異方性導電ペースト層の温度Tは180℃であった。 The time H from when the thermocompression bonding head was brought into contact with the upper surface of the semiconductor chip to when the thermocompression bonding head was pulled up from the upper surface of the semiconductor chip was 8 seconds. Moreover, the temperature T of the anisotropic conductive paste layer immediately before pulling up the thermocompression bonding head was 180 ° C.
比較例1:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径3.5μmの両末端アクリル変性1.2ポリブタジエン・1.6ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子に変更した。 Comparative Example 1: In Example 1, an organic-inorganic hybrid particle having an average particle size of 3.5 μm was converted to a both-end acrylic modified 1.2 polybutadiene · 1.6 hexanediol diacrylate cross-linked copolymer resin having an average particle size of 3.5 μm. Changed to particles.
比較例2:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径2.5μmの両末端アクリル変性1.2ポリブタジエン・1.6ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子に変更した。 Comparative Example 2: In Example 1, organic-inorganic hybrid particles having an average particle size of 3.5 μm were converted to acrylic resin-terminated 1.2 polybutadiene / 1.6 hexanediol diacrylate crosslinked copolymer resin having an average particle size of 2.5 μm. Changed to particles.
比較例3:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径1.5μmの両末端アクリル変性1.2ポリブタジエン・1.6ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子に変更した。 Comparative Example 3: In Example 1, organic-inorganic hybrid particles having an average particle size of 3.5 μm were both end-acrylic modified 1.2 polybutadiene 1.6 hexanediol diacrylate cross-linked copolymer resin having an average particle size of 1.5 μm. Changed to particles.
比較例4:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径4.5μmの両末端アクリル変性1.2ポリブタジエン・1.6ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト架橋共重合体樹脂粒子(積水化学工業社製「ミクロパールLP−7045」)に変更した。 Comparative Example 4: In Example 1, organic-inorganic hybrid particles having an average particle diameter of 3.5 μm were both end-acrylic modified 1.2 polybutadiene / 1.6 hexanediol diacrylate cross-linked copolymer resin having an average particle diameter of 4.5 μm. It changed to particle | grains ("Micropearl LP-7045" by Sekisui Chemical Co., Ltd.).
比較例5:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が3.5μmであるシリカ粒子に変更した。 Comparative Example 5: In Example 1, organic-inorganic hybrid particles having an average particle size of 3.5 μm were changed to silica particles having an average particle size of 3.5 μm.
比較例6:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が2.5μmであるシリカ粒子に変更した。 Comparative Example 6: In Example 1, organic-inorganic hybrid particles having an average particle size of 3.5 μm were changed to silica particles having an average particle size of 2.5 μm.
比較例7:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が1.5μmであるシリカ粒子に変更した。 Comparative Example 7: In Example 1, organic-inorganic hybrid particles having an average particle size of 3.5 μm were changed to silica particles having an average particle size of 1.5 μm.
比較例8:実施例1において、平均粒子径3.5μmの有機無機ハイブリッド粒子を平均粒子径が4.5μmであるシリカ粒子に変更した。 Comparative Example 8: In Example 1, organic-inorganic hybrid particles having an average particle size of 3.5 μm were changed to silica particles having an average particle size of 4.5 μm.
比較例9:実施例1の導電性粒子の作製において、有機無機ハイブリッド粒子を、粒子径が3.0μmであるスチレン−シリカ複合樹脂粒子(日本触媒社製「ソリオスター」)に変更した。 Comparative Example 9: In the production of the conductive particles of Example 1, the organic-inorganic hybrid particles were changed to styrene-silica composite resin particles (“Soliostar” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) having a particle size of 3.0 μm.
(評価)
(1)導電性粒子の圧縮弾性率(5%K値)
導電性粒子の5%K値を、23℃の条件で、上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」)を用いて測定した。
(Evaluation)
(1) Compressive elastic modulus of conductive particles (5% K value)
The 5% K value of the conductive particles was measured using a micro-compression tester (Fischer Scope H-100, manufactured by Fischer) under the condition described above at 23 ° C.
(2)接続状態
得られた接続構造体において、上記第1の電極に対する上記導電性粒子1個当たりの接触表面積Xと、上記第1の電極に形成される凹部1個当たりの深さYとを、菱化システム社製「非接触表面形状計測システム、バートスキャンVertscan2.0」により測定した。
(2) Connection state In the obtained connection structure, the contact surface area X per one of the conductive particles with respect to the first electrode, and the depth Y per recess formed in the first electrode, Was measured with a “non-contact surface shape measurement system, Bart Scan Vertscan 2.0” manufactured by Ryoka System.
また、得られた接続構造体を切断して、第1の電極と上記導電性粒子と上記第2の電極との接続方向における上記導電性粒子の断面を露出させた。なお、露出部分は、導電性粒子の中心を含む。上記断面において、上記第1の電極に接している上記導電性粒子の上記突起の数を評価した。 Further, the obtained connection structure was cut to expose the cross section of the conductive particles in the connecting direction of the first electrode, the conductive particles, and the second electrode. The exposed portion includes the center of the conductive particles. In the cross section, the number of the protrusions of the conductive particles in contact with the first electrode was evaluated.
(3)接続抵抗(導通信頼性)
得られた接続構造体の上下の電極間の接続抵抗をそれぞれ、4端子法により測定した。2つの接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧=電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。接続抵抗を下記の基準で判定した。
(3) Connection resistance (conduction reliability)
The connection resistance between the upper and lower electrodes of the obtained connection structure was measured by a four-terminal method. The average value of the two connection resistances was calculated. Note that the connection resistance can be obtained by measuring the voltage when a constant current is passed from the relationship of voltage = current × resistance. Connection resistance was determined according to the following criteria.
[接続抵抗の判定基準]
○○○:接続抵抗が2.0Ω以下
○○:接続抵抗が2.0Ωを超え、3.0Ω以下
○:接続抵抗が3.0Ωを超え、5.0Ω以下
△:接続抵抗が5.0Ωを超え、10Ω以下
×:接続抵抗が10Ωを超える
[Criteria for connection resistance]
○○○: Connection resistance is 2.0Ω or less ○○: Connection resistance is over 2.0Ω, 3.0Ω or less ○: Connection resistance is over 3.0Ω, 5.0Ω or less Δ: Connection resistance is 5.0Ω Exceeding 10Ω ×: Connection resistance exceeds 10Ω
(4)耐衝撃性
得られた接続構造体を、高さ70cmの位置から落下させ、導通を確認することにより耐衝撃性の評価を行った。衝撃を付与した後の接続構造体の接続抵抗を、上記(3)接続抵抗の評価と同様にして評価した。耐衝撃性を下記の基準で判定した。
(4) Impact resistance The obtained connection structure was dropped from a position having a height of 70 cm, and the impact resistance was evaluated by confirming conduction. The connection resistance of the connection structure after the impact was applied was evaluated in the same manner as the evaluation of (3) connection resistance. Impact resistance was determined according to the following criteria.
[耐衝撃性の判定基準]
○○○:接続抵抗が2.0Ω以下
○○:接続抵抗が2.0Ωを超え、3.0Ω以下
○:接続抵抗が3.0Ωを超え、5.0Ω以下
△:接続抵抗が5.0Ωを超え、10Ω以下
×:接続抵抗が10Ωを超える
[Evaluation criteria for impact resistance]
○○○: Connection resistance is 2.0Ω or less ○○: Connection resistance is over 2.0Ω, 3.0Ω or less ○: Connection resistance is over 3.0Ω, 5.0Ω or less Δ: Connection resistance is 5.0Ω Exceeding 10Ω ×: Connection resistance exceeds 10Ω
結果を下記の表1,2に示す。 The results are shown in Tables 1 and 2 below.
1…接続構造体
2…第1の接続対象部材
2a…第1の電極
3…第2の接続対象部材
3a…第2の電極
4…接続部
11…導電性粒子
11a…突起
12…基材粒子
13…導電部(導電層)
13a…突起
14…芯物質
15…バインダー樹脂
21…導電性粒子
21a…突起
22…第1の導電部(第1の導電層)
23…第2の導電部(第2の導電層)
23a…突起
24…絶縁物質
31…導電性粒子
32…導電部
DESCRIPTION OF
13a ...
23: Second conductive portion (second conductive layer)
23a ...
Claims (6)
第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部が、平均粒子径が1μm以上、5μm以下である導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記導電性粒子により電気的に接続されており、
前記導電性粒子に接触している部分の前記第1の電極の表面の金属のビッカース硬度が、前記導電性粒子に接触している部分の前記第2の電極の表面の金属のビッカース硬度よりも大きく、
前記第1の電極に対する前記導電性粒子1個当たりの接触表面積をXとしたときに、
前記導電性粒子の平均粒子径が1μm以上、2μm未満である場合に、前記接触表面積Xが、0.2μm2以上、7μm2以下であり、
前記導電性粒子の平均粒子径が2μm以上、3μm未満である場合に、前記接触表面積Xが、0.5μm2以上、15μm2以下であり、
前記導電性粒子の平均粒子径が3μm以上、4μm未満である場合に、前記接触表面積Xが、1μm2以上、25μm2以下であり、
前記導電性粒子の平均粒子径が4μm以上、5μm以下である場合に、前記接触表面積Xが、1.2μm2以上、40μm2以下である、接続構造体。 A first connection object member having a first electrode on its surface;
A second connection target member having a second electrode on its surface;
A connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member;
The connection portion is formed of a conductive material including conductive particles having an average particle diameter of 1 μm or more and 5 μm or less, and a binder resin,
The first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles;
The Vickers hardness of the metal on the surface of the first electrode in the portion in contact with the conductive particles is greater than the Vickers hardness of the metal on the surface of the second electrode in the portion in contact with the conductive particles. big,
When the contact surface area per conductive particle for the first electrode is X,
The average particle diameter of the conductive particles is 1μm or more, when it is less than 2 [mu] m, the surface area of contact X is, 0.2 [mu] m 2 or more and 7 [mu] m 2 or less,
When the average particle diameter of the conductive particles is 2 μm or more and less than 3 μm, the contact surface area X is 0.5 μm 2 or more and 15 μm 2 or less,
When the average particle diameter of the conductive particles is 3 μm or more and less than 4 μm, the contact surface area X is 1 μm 2 or more and 25 μm 2 or less,
The average particle diameter of the conductive particles is 4μm or more, if it is 5μm or less, the contact area X is, 1.2 [mu] m 2 or more and 40 [mu] m 2 or less, the connection structure.
前記凹部1個当たりの深さをYとしたときに、
前記導電性粒子の平均粒子径が1μm以上、2μm未満である場合に、前記深さYが、1nm以上、140nm以下であり、
前記導電性粒子の平均粒子径が2μm以上、3μm未満である場合に、前記深さYが、1nm以上、200nm以下であり、
前記導電性粒子の平均粒子径が3μm以上、4μm未満である場合に、前記深さYが、1nm以上、270nm以下であり、
前記導電性粒子の平均粒子径が4μm以上、5μm以下である場合に、前記深さYが、1nm以上、350nm以下である、請求項1に記載の接続構造体。 A portion of the conductive particles are embedded in the first electrode, and a recess is formed in the first electrode;
When the depth per one recess is Y,
When the average particle diameter of the conductive particles is 1 μm or more and less than 2 μm, the depth Y is 1 nm or more and 140 nm or less,
When the average particle diameter of the conductive particles is 2 μm or more and less than 3 μm, the depth Y is 1 nm or more and 200 nm or less,
When the average particle diameter of the conductive particles is 3 μm or more and less than 4 μm, the depth Y is 1 nm or more and 270 nm or less,
The connection structure according to claim 1, wherein the depth Y is 1 nm or more and 350 nm or less when the average particle diameter of the conductive particles is 4 μm or more and 5 μm or less.
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