JP6630284B2 - Conductive material and connection structure - Google Patents

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Description

本発明は、はんだを有する導電性粒子を含む導電材料に関する。また、本発明は、上記導電材料を用いた接続構造体に関する。   The present invention relates to a conductive material including conductive particles having solder. The present invention also relates to a connection structure using the conductive material.

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。上記異方性導電材料では、バインダー中に導電性粒子が分散されている。   Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive pastes and films are widely known. In the anisotropic conductive material, conductive particles are dispersed in a binder.

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 includes, for example, connection between a flexible printed board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)), connection between a semiconductor chip and a flexible printed board (COF (COF)). Chip on Film), connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), connection between a flexible printed 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、フレキシブルプリント基板の電極とガラスエポキシ基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラスエポキシ基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、フレキシブルプリント基板を積層して、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 electrically connecting an electrode of a flexible printed circuit board and an electrode of a glass epoxy board by the anisotropic conductive material, an anisotropic conductive material containing conductive particles is arranged on the glass epoxy board. I do. Next, the flexible printed circuit boards are laminated and heated and pressed. Thereby, the anisotropic conductive material is cured, and the electrodes are electrically connected via the conductive particles to obtain a connection structure.

上記異方性導電材料の一例として、下記の特許文献1には、導電性粒子と、該導電性粒子の融点で硬化が完了しない樹脂成分とを含む異方性導電材料が記載されている。上記導電性粒子としては、具体的には、錫(Sn)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)、銀(Ag)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、ガリウム(Ga)及びタリウム(Tl)等の金属や、これらの金属の合金が挙げられている。   As an example of the anisotropic conductive material, Patent Literature 1 described below describes an anisotropic conductive material including conductive particles and a resin component whose curing is not completed at the melting point of the conductive particles. Specific examples of the conductive particles include tin (Sn), indium (In), bismuth (Bi), silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn), lead (Pb), and cadmium (Cd). ), Gallium (Ga) and thallium (Tl), and alloys of these metals.

特許文献1では、上記導電性粒子の融点よりも高く、かつ上記樹脂成分の硬化が完了しない温度に、異方性導電樹脂を加熱する樹脂加熱ステップと、上記樹脂成分を硬化させる樹脂成分硬化ステップとを経て、電極間を電気的に接続することが記載されている。また、特許文献1には、特許文献1の図8に示された温度プロファイルで実装を行うことが記載されている。特許文献1では、異方性導電樹脂が加熱される温度にて硬化が完了しない樹脂成分内で、導電性粒子が溶融する。   In Patent Document 1, a resin heating step of heating an anisotropic conductive resin to a temperature higher than the melting point of the conductive particles and at which the curing of the resin component is not completed, and a resin component curing step of curing the resin component And that the electrodes are electrically connected. Further, Patent Document 1 describes that mounting is performed with a temperature profile shown in FIG. 8 of Patent Document 1. In Patent Literature 1, the conductive particles are melted in a resin component whose curing is not completed at a temperature at which the anisotropic conductive resin is heated.

下記の特許文献2には、熱硬化性樹脂を含む樹脂層と、はんだ粉と、硬化剤とを含み、上記はんだ粉と上記硬化剤とが上記樹脂層中に存在する接着テープが開示されている。この接着テープは、フィルム状であり、ペースト状ではない。   Patent Document 2 listed below discloses an adhesive tape including a resin layer containing a thermosetting resin, a solder powder, and a curing agent, wherein the solder powder and the curing agent are present in the resin layer. I have. This adhesive tape is in the form of a film, not a paste.

特開2004−260131号公報JP-A-2004-260131 WO2008/023452A1WO2008 / 023452A1

本発明者らは、従来のはんだ粉や、はんだ層を表面に有する導電性粒子を含む異方性導電材料では、異方性導電材料の硬化物において、はんだに由来する黒いすすが含まれることがあることを見出した。特に、はんだがフラックスによりフラックス作用を受けるときに、黒いすすが発生しやすい。この黒いすすは、電極間の接続抵抗を高くし、導通信頼性を低下させる。   The present inventors have found that in a conventional solder powder or an anisotropic conductive material containing conductive particles having a solder layer on the surface, the cured product of the anisotropic conductive material contains black soot derived from solder. I found that there is. In particular, when the solder is subjected to a flux action by the flux, black soot is easily generated. This black soot increases the connection resistance between the electrodes and lowers the conduction reliability.

また、特許文献1に記載の異方性導電材料を用いて、特許文献1に記載の方法で電極間を電気的に接続すると、はんだを含む導電性粒子が電極(ライン)上に効率的に配置されないことがある。また、特許文献1の実施例では、はんだの融点以上の温度で、はんだを十分に移動させるために、一定温度に保持しており、接続構造体の製造効率が低くなる。特許文献1の図8に示された温度プロファイルで実装を行うと、接続構造体の製造効率が低くなる。   Further, when the electrodes are electrically connected by the method described in Patent Document 1 using the anisotropic conductive material described in Patent Document 1, conductive particles including solder are efficiently placed on the electrodes (lines). May not be placed. Further, in the example of Patent Document 1, at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, the solder is kept at a constant temperature in order to sufficiently move the solder, and the manufacturing efficiency of the connection structure is reduced. When mounting is performed with the temperature profile shown in FIG. 8 of Patent Document 1, the manufacturing efficiency of the connection structure decreases.

また、特許文献2に記載の接着テープは、フィルム状であり、ペースト状ではない。特許文献2に記載のような組成を有する接着テープでは、はんだ粉を電極(ライン)上に効率的に配置することは困難である。例えば、特許文献2に記載の接着テープでは、はんだ粉の一部が、電極が形成されていない領域(スペース)にも配置されやすい。電極が形成されていない領域に配置されたはんだ粉は、電極間の導通に寄与しない。   Further, the adhesive tape described in Patent Document 2 is in the form of a film, not a paste. With an adhesive tape having a composition as described in Patent Document 2, it is difficult to efficiently arrange solder powder on electrodes (lines). For example, in the adhesive tape described in Patent Literature 2, a part of the solder powder is likely to be arranged in a region (space) where no electrode is formed. The solder powder arranged in the region where no electrode is formed does not contribute to conduction between the electrodes.

本発明の目的は、硬化物において黒いすすの発生を抑制し、更に電極上に導電性粒子におけるはんだを選択的に配置することができ、導通信頼性を高めることができる導電材料を提供することである。また、本発明の目的は、上記導電材料を用いた接続構造体を提供することである。   An object of the present invention is to provide a conductive material that can suppress the occurrence of black soot in a cured product, can further selectively arrange solder in conductive particles on electrodes, and can improve conduction reliability. It is. Another object of the present invention is to provide a connection structure using the conductive material.

本発明の広い局面によれば、導電部の外表面部分に、はんだを有する複数の導電性粒子と、熱硬化性成分と、フラックスとを含み、前記熱硬化性成分又は前記フラックスとして、イソシアヌル骨格を有する化合物を含み、前記導電性粒子における前記はんだの融点での導電材料の粘度が0.1Pa・s以上、20Pa・s以下である、導電材料が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, on the outer surface portion of a conductive portion, a plurality of conductive particles having solder, a thermosetting component, and a flux, as the thermosetting component or the flux, an isocyanuric skeleton And a viscosity of the conductive material at the melting point of the solder in the conductive particles is 0.1 Pa · s or more and 20 Pa · s or less.

前記イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量の、前記フラックスの含有量に対する重量比が、0.5以上、20以下であることが好ましい。前記イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量の、前記導電性粒子の含有量に対する重量比が、0.05以上、0.5以下であることが好ましい。   The weight ratio of the content of the compound having the isocyanuric skeleton to the content of the flux is preferably 0.5 or more and 20 or less. The weight ratio of the content of the compound having an isocyanuric skeleton to the content of the conductive particles is preferably 0.05 or more and 0.5 or less.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記イソシアヌル骨格を有する化合物の分子量が、200以上、1000以下である。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the compound having an isocyanuric skeleton has a molecular weight of 200 to 1,000.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料は、前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物又はイソシアヌル骨格を有する熱硬化剤を含む。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the conductive material includes, as the thermosetting component, a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton or a thermosetting agent having an isocyanuric skeleton.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料は、前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物を含む。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the conductive material includes a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton as the thermosetting component.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料は、前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物を含む。   In one specific aspect of the conductive material according to the present invention, the conductive material includes, as the thermosetting component, a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物と、前記イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物とを含む。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the thermosetting component includes a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton and a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物が、イソシアヌル骨格を有さず、かつ芳香族骨格又は脂環式骨格を有する熱硬化性化合物である。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the thermosetting compound having no isocyanuric skeleton is a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton and having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton. .

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料は、リン酸化合物を含む。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the conductive material includes a phosphate compound.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電性粒子は、はんだ粒子である。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the conductive particles are solder particles.

本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料は、25℃で液状であり、導電ペーストである。   In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the conductive material is a liquid at 25 ° C. and is a conductive paste.

本発明の広い局面によれば、少なくとも1つの第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、少なくとも1つの第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、上述した導電材料の硬化物であり、前記第1の電極と前記第2の電極とが前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。   According to a broad aspect of the present invention, a first connection target member having at least one first electrode on a surface, a second connection target member having at least one second electrode on a surface, And a connection portion connecting the second connection target member and the second connection target member, wherein the connection portion is a cured product of the above-described conductive material, and the first electrode and the second electrode Are electrically connected by a solder part in the connection part.

本発明に係る接続構造体のある特定の局面では、前記第1の電極と前記接続部と前記第2の電極との積層方向に前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、前記接続部中のはんだ部が配置されている。   In a specific aspect of the connection structure according to the present invention, the first electrode and the second electrode face each other in a stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode. When looking at the portion, the solder portion in the connection portion is arranged at 50% or more of the area of 100% of the facing portion of the first electrode and the second electrode.

本発明に係る導電材料は、導電部の外表面部分に、はんだを有する複数の導電性粒子と、熱硬化性成分と、フラックスとを含み、上記熱硬化性成分又は上記フラックスとして、イソシアヌル骨格を有する化合物を含み、上記導電性粒子における上記はんだの融点での導電材料の粘度が0.1Pa・s以上、20Pa・s以下であるので、導電材料の硬化物において、黒いすすの発生を抑制することができる。さらに、電極上に導電性粒子におけるはんだを選択的に配置することができ、導通信頼性を高めることができる。   The conductive material according to the present invention includes, on the outer surface portion of the conductive portion, a plurality of conductive particles having solder, a thermosetting component, and a flux, and as the thermosetting component or the flux, an isocyanuric skeleton. Since the viscosity of the conductive material at the melting point of the solder in the conductive particles is 0.1 Pa · s or more and 20 Pa · s or less in the conductive particles, the occurrence of black soot is suppressed in the cured conductive material. be able to. Further, the solder in the conductive particles can be selectively arranged on the electrode, and the conduction reliability can be improved.

図1は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure obtained using a conductive material according to one embodiment of the present invention. 図2(a)〜(c)は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体を製造する方法の一例の各工程を説明するための断面図である。FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views illustrating steps of an example of a method for manufacturing a connection structure using a conductive material according to an embodiment of the present invention. 図3は、接続構造体の変形例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a modification of the connection structure. 図4は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第1の例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a first example of conductive particles that can be used for a conductive material. 図5は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第2の例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a second example of conductive particles that can be used for a conductive material. 図6は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第3の例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a third example of conductive particles that can be used for a conductive material.

以下、本発明の詳細を説明する。   Hereinafter, details of the present invention will be described.

(導電材料)
本発明に係る導電材料は、複数の導電性粒子と、バインダーとを含む。上記導電性粒子は、導電部を有する。上記導電性粒子は、導電部の外表面部分に、はんだを有する。はんだは、導電部に含まれ、導電部の一部又は全部である。上記バインダーは、上記導電材料に含まれる導電性粒子を除く成分である。
(Conductive material)
The conductive material according to the present invention includes a plurality of conductive particles and a binder. The conductive particles have a conductive portion. The conductive particles have solder on the outer surface of the conductive part. The solder is included in the conductive part and is a part or all of the conductive part. The binder is a component excluding the conductive particles contained in the conductive material.

本発明に係る導電材料は、上記バインダーとして、熱硬化性成分と、フラックスとを含む。上記熱硬化性成分は、熱硬化性化合物を含む。上記熱硬化性成分は、熱硬化剤を含むことが好ましい。   The conductive material according to the present invention contains a thermosetting component and a flux as the binder. The thermosetting component contains a thermosetting compound. The thermosetting component preferably contains a thermosetting agent.

本発明に係る導電材料は、上記熱硬化性成分又は上記フラックスとして、イソシアヌル骨格を有する化合物を含む。上記イソシアヌル骨格を有する化合物は、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性成分であってもよく、イソシアヌル骨格を有するフラックスであってもよく、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物又はイソシアヌル骨格を有する熱硬化剤であってもよい。上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性成分は、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物であってもよく、イソシアヌル骨格を有する熱硬化剤であってもよい。   The conductive material according to the present invention contains a compound having an isocyanuric skeleton as the thermosetting component or the flux. The compound having an isocyanuric skeleton may be a thermosetting component having an isocyanuric skeleton, a flux having an isocyanuric skeleton, or a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton or a thermosetting agent having an isocyanuric skeleton. There may be. The thermosetting component having an isocyanuric skeleton may be a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton or a thermosetting agent having an isocyanuric skeleton.

本発明に係る導電材料では、上記導電性粒子における上記はんだの融点での導電材料の粘度は0.1Pa・s以上、20Pa・s以下である。   In the conductive material according to the present invention, the viscosity of the conductive material at the melting point of the solder in the conductive particles is 0.1 Pa · s or more and 20 Pa · s or less.

本発明では、上記の構成が備えられているので、導電材料の硬化物において、はんだに由来する黒いすすの発生を抑制することができる。導電材料の硬化物において、黒いすすが含まれると、電極間の接続抵抗が高くなり、導通信頼性が低下する。本発明では、黒いすすの発生を抑制できるために、電極間の接続抵抗を低くすることができ、導通信頼性を高めることができる。   In the present invention, since the above configuration is provided, it is possible to suppress the occurrence of black soot derived from solder in the cured product of the conductive material. When black soot is contained in the cured material of the conductive material, the connection resistance between the electrodes is increased, and the conduction reliability is reduced. In the present invention, since the occurrence of black soot can be suppressed, the connection resistance between the electrodes can be reduced, and the conduction reliability can be increased.

さらに、本発明では、上記の構成が備えられているので、特に上記導電材料の上記導電性粒子における上記はんだの融点での粘度が上述した範囲内であるため、電極上に導電性粒子におけるはんだを選択的に配置することができる。電極間を電気的に接続した場合に、導電性粒子におけるはんだが、上下の対向した電極間に集まりやすく、導電性粒子におけるはんだを電極(ライン)上に効率的に配置することができる。   Furthermore, in the present invention, since the above configuration is provided, in particular, since the viscosity at the melting point of the solder in the conductive particles of the conductive material is within the range described above, the solder in the conductive particles on the electrode is preferably used. Can be selectively arranged. When the electrodes are electrically connected, the solder in the conductive particles easily collects between the upper and lower opposed electrodes, and the solder in the conductive particles can be efficiently arranged on the electrodes (lines).

また、導電性粒子におけるはんだの一部が、電極が形成されていない領域(スペース)に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくすることができる。本発明では、対向する電極間に位置していないはんだを、対向する電極間に効率的に移動させることができる。従って、電極間の導通信頼性を高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続を防ぐことができ、絶縁信頼性を高めることができる。   Further, it is difficult for a part of the solder in the conductive particles to be arranged in the region (space) where the electrode is not formed, and the amount of the solder arranged in the region where the electrode is not formed can be considerably reduced. According to the present invention, the solder that is not located between the facing electrodes can be efficiently moved between the facing electrodes. Therefore, the reliability of conduction between the electrodes can be improved. In addition, electrical connection between horizontally adjacent electrodes that must not be connected can be prevented, and insulation reliability can be improved.

はんだを電極上により一層効率的に配置するために、上記導電材料は、25℃で液状であることが好ましく、導電ペーストであることが好ましい。   In order to more efficiently arrange the solder on the electrodes, the conductive material is preferably liquid at 25 ° C., and is preferably a conductive paste.

はんだを電極上に効率的に配置するために、上記導電性粒子における上記はんだの融点での上記導電材料の粘度(ηmp)は0.1Pa・s以上、20Pa・s以下である。はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記粘度(ηmp)は好ましくは1Pa・s以上であり、好ましくは15Pa・s以下、より好ましくは10Pa・s以下である。上記粘度(ηmp)が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電接続時に、初期から中期にわたって、導電性粒子又ははんだが効率的に移動する。   In order to arrange the solder efficiently on the electrode, the viscosity (ηmp) of the conductive material at the melting point of the solder in the conductive particles is 0.1 Pa · s or more and 20 Pa · s or less. From the viewpoint of more efficiently disposing the solder on the electrode, the viscosity (ηmp) is preferably 1 Pa · s or more, preferably 15 Pa · s or less, more preferably 10 Pa · s or less. When the viscosity (ηmp) is equal to or more than the lower limit and equal to or less than the upper limit, the conductive particles or the solder move efficiently from the initial period to the middle period during the conductive connection.

上記粘度は、STRESSTECH(EOLOGICA社製)等を用いて、歪制御1rad、周波数1Hz、昇温速度20℃/分、及び測定温度範囲40〜200℃(但し、はんだの融点が200℃を超える場合には温度上限をはんだの融点とする)の条件で測定可能である。上記はんだの融点は、200℃以下であってもよい。   The above viscosity can be measured using a strain control (manufactured by EOLOGICA) or the like, with a strain control of 1 rad, a frequency of 1 Hz, a heating rate of 20 ° C./min, and a measurement temperature range of 40 to 200 ° C. (However, when the melting point of the solder exceeds 200 ° C.) The upper limit of the temperature is taken as the melting point of the solder). The melting point of the solder may be 200 ° C. or less.

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。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。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。上記導電材料は、電極の電気的な接続に好適に用いられる。上記導電材料は、回路接続材料であることが好ましい。   The conductive material can be used as a conductive paste and a conductive film. The conductive material is preferably an anisotropic conductive material. The conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste. The conductive film is preferably an anisotropic conductive film. The conductive material is suitably used for electrical connection of electrodes. The conductive material is preferably a circuit connecting material.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する化合物の分子量は、好ましくは200以上、より好ましくは300以上であり、好ましくは1000以下、より好ましくは600以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the compound having an isocyanuric skeleton has a molecular weight of preferably 200 or more, more preferably 300 or more, preferably 1,000 or less, and more preferably 600 or less.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記導電材料100重量%中、上記イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the content of the compound having an isocyanuric skeleton in 100% by weight of the conductive material is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and more preferably Is at most 30% by weight, more preferably at most 20% by weight.

以下、上記導電材料に含まれる各成分を説明する。   Hereinafter, each component contained in the conductive material will be described.

(導電性粒子)
上記導電性粒子は、接続対象部材の電極間を電気的に接続する。上記導電性粒子は、導電部の外表面部分にはんだを有する。上記導電性粒子は、はんだ粒子であってもよい。上記はんだ粒子ははんだにより形成されている。上記はんだ粒子は、はんだを導電部の外表面部分に有する。上記はんだ粒子は、上記はんだ粒子の中心部分及び導電部の外表面部分のいずれもがはんだである粒子である。上記はんだ粒子は、中心部分及び導電部の外表面部分のいずれもがはんだにより形成されている。上記導電性粒子は、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していてもよい。この場合に、上記導電性粒子は、導電部の外表面部分に、はんだを有する。
(Conductive particles)
The conductive particles electrically connect the electrodes of the connection target member. The conductive particles have solder on the outer surface of the conductive portion. The conductive particles may be solder particles. The solder particles are formed of solder. The solder particles have solder on the outer surface of the conductive part. The solder particles are particles in which both the central portion of the solder particles and the outer surface portion of the conductive portion are solder. In the solder particles, both the central portion and the outer surface portion of the conductive portion are formed of solder. The conductive particles may have base particles and a conductive part disposed on the surface of the base particles. In this case, the conductive particles have solder on the outer surface of the conductive part.

なお、上記はんだ粒子を用いた場合と比べて、はんだにより形成されていない基材粒子と基材粒子の表面上に配置されたはんだ部とを備える導電性粒子を用いた場合には、電極上に導電性粒子が集まりにくくなり、導電性粒子同士のはんだ接合性が低いために、電極上に移動した導電性粒子が電極外に移動しやすくなる傾向があり、電極間の位置ずれの抑制効果も低くなる傾向がある。従って、上記導電性粒子は、はんだ粒子であることが好ましい。   In addition, compared to the case where the above-mentioned solder particles are used, when the conductive particles including the base particles not formed by the solder and the solder portion disposed on the surface of the base particles are used, the electrode Conductive particles are less likely to collect on the surface, and the solderability of the conductive particles is low, so that the conductive particles that have moved onto the electrodes tend to move out of the electrodes, thus suppressing the displacement between the electrodes. Also tend to be lower. Accordingly, the conductive particles are preferably solder particles.

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くし、ボイドの発生を効果的に抑制する観点からは、上記導電性粒子の外表面(はんだの外表面)に、カルボキシル基又はアミノ基が存在することが好ましく、カルボキシル基が存在することが好ましく、アミノ基が存在することが好ましい。上記導電性粒子の外表面(はんだの外表面)に、Si−O結合、エーテル結合、エステル結合又は下記式(X)で表される基を介して、カルボキシル基又はアミノ基を含む基が共有結合していることが好ましく、エーテル結合、エステル結合又は下記式(X)で表される基を介して、カルボキシル基又はアミノ基を含む基が共有結合していることがより好ましい。カルボキシル基又はアミノ基を含む基は、カルボキシル基とアミノ基との双方を含んでいてもよい。なお、下記式(X)において、右端部及び左端部は結合部位を表す。   From the viewpoint of effectively lowering the connection resistance in the connection structure and effectively suppressing the generation of voids, the presence of a carboxyl group or an amino group on the outer surface of the conductive particles (outer surface of the solder). Is preferable, and a carboxyl group is preferably present, and an amino group is preferably present. A group containing a carboxyl group or an amino group is shared on the outer surface of the conductive particles (outer surface of the solder) via a Si-O bond, an ether bond, an ester bond, or a group represented by the following formula (X). It is preferably bonded, and more preferably a group containing a carboxyl group or an amino group is covalently bonded via an ether bond, an ester bond or a group represented by the following formula (X). The group containing a carboxyl group or an amino group may contain both a carboxyl group and an amino group. In the following formula (X), the right end and the left end represent a binding site.

Figure 0006630284
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はんだの表面に水酸基が存在する。この水酸基とカルボキシル基を含む基とを共有結合させることにより、他の配位結合(キレート配位)等にて結合させる場合よりも強い結合を形成できるため、電極間の接続抵抗を低くし、かつボイドの発生を抑えることが可能な導電性粒子が得られる。   Hydroxyl groups are present on the surface of the solder. By covalently bonding the hydroxyl group and the group containing a carboxyl group, a stronger bond can be formed than in the case of bonding by another coordination bond (chelate coordination) or the like. In addition, conductive particles capable of suppressing generation of voids can be obtained.

上記導電性粒子では、はんだの表面と、カルボキシル基を含む基との結合形態に、配位結合が含まれていなくてもよく、キレート配位による結合が含まれていなくてもよい。   In the conductive particles, the bonding form between the surface of the solder and the group containing a carboxyl group may not include a coordination bond or a bond due to chelate coordination.

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くし、ボイドの発生を効果的に抑制する観点からは、上記導電性粒子は、水酸基と反応可能な官能基とカルボキシル基又はアミノ基とを有する化合物(以下、化合物Xと記載することがある)を用いて、はんだの表面の水酸基に、上記水酸基と反応可能な官能基を反応させることにより得られることが好ましい。上記反応では、共有結合を形成させる。はんだの表面の水酸基と上記化合物Xにおける上記水酸基と反応可能な官能基とを反応させることで、はんだの表面にカルボキシル基又はアミノ基を含む基が共有結合している導電性粒子を容易に得ることができ、はんだの表面にエーテル結合又はエステル結合を介してカルボキシル基又はアミノ基を含む基が共有結合している導電性粒子を得ることもできる。上記はんだの表面の水酸基に上記水酸基と反応可能な官能基を反応させることで、はんだの表面に、上記化合物Xを共有結合の形態で化学結合させることができる。   From the viewpoint of effectively lowering the connection resistance in the connection structure and effectively suppressing the generation of voids, the conductive particles include a compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and a carboxyl group or an amino group ( The compound is preferably obtained by reacting a hydroxyl group on the surface of the solder with a functional group capable of reacting with the hydroxyl group using a compound X). In the above reaction, a covalent bond is formed. By reacting a hydroxyl group on the surface of the solder with a functional group capable of reacting with the hydroxyl group in the compound X, conductive particles having a group containing a carboxyl group or an amino group covalently bonded to the surface of the solder can be easily obtained. It is also possible to obtain conductive particles having a group containing a carboxyl group or an amino group covalently bonded to the surface of the solder via an ether bond or an ester bond. By reacting the hydroxyl group on the surface of the solder with a functional group capable of reacting with the hydroxyl group, the compound X can be chemically bonded to the surface of the solder in the form of a covalent bond.

上記水酸基と反応可能な官能基としては、水酸基、カルボキシル基、エステル基及びカルボニル基等が挙げられる。水酸基又はカルボキシル基が好ましい。上記水酸基と反応可能な官能基は、水酸基であってもよく、カルボキシル基であってもよい。   Examples of the functional group capable of reacting with the hydroxyl group include a hydroxyl group, a carboxyl group, an ester group, and a carbonyl group. A hydroxyl group or a carboxyl group is preferred. The functional group capable of reacting with the hydroxyl group may be a hydroxyl group or a carboxyl group.

水酸基と反応可能な官能基を有する化合物としては、レブリン酸、グルタル酸、グリコール酸、コハク酸、リンゴ酸、シュウ酸、マロン酸、アジピン酸、5−ケトヘキサン酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、4−アミノ酪酸、3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトイソブチル酸、3−メチルチオプロピオン酸、3−フェニルプロピオン酸、3−フェニルイソブチル酸、4−フェニル酪酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、9−ヘキサデセン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、(9,12,15)−リノレン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、デカン二酸及びドデカン二酸等が挙げられる。グルタル酸又はグリコール酸が好ましい。上記水酸基と反応可能な官能基を有する化合物は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。上記水酸基と反応可能な官能基を有する化合物は、カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物であることが好ましい。   Compounds having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group include levulinic acid, glutaric acid, glycolic acid, succinic acid, malic acid, oxalic acid, malonic acid, adipic acid, 5-ketohexanoic acid, 3-hydroxypropionic acid, and 4-hydroxypropionic acid. Aminobutyric acid, 3-mercaptopropionic acid, 3-mercaptoisobutyric acid, 3-methylthiopropionic acid, 3-phenylpropionic acid, 3-phenylisobutyric acid, 4-phenylbutyric acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, Hexadecanoic acid, 9-hexadecenoic acid, heptadecanoic acid, stearic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, (9,12,15) -linolenic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, decandioic acid, dodecandioic acid and the like. Can be Glutaric acid or glycolic acid is preferred. As the compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination. The compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group is preferably a compound having at least one carboxyl group.

上記化合物Xは、フラックス作用を有することが好ましく、上記化合物Xは、はんだの表面に結合した状態でフラックス作用を有することが好ましい。フラックス作用を有する化合物は、はんだの表面の酸化膜及び電極の表面の酸化膜を除去可能である。カルボキシル基はフラックス作用を有する。   The compound X preferably has a flux action, and the compound X preferably has a flux action in a state of being bonded to the surface of the solder. The compound having the flux action can remove the oxide film on the surface of the solder and the oxide film on the surface of the electrode. Carboxyl groups have a flux action.

フラックス作用を有する化合物としては、レブリン酸、グルタル酸、グリコール酸、コハク酸、5−ケトヘキサン酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、4−アミノ酪酸、3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトイソブチル酸、3−メチルチオプロピオン酸、3−フェニルプロピオン酸、3−フェニルイソブチル酸及び4−フェニル酪酸等が挙げられる。グルタル酸又はグリコール酸が好ましい。上記フラックス作用を有する化合物は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。   Compounds having a flux action include levulinic acid, glutaric acid, glycolic acid, succinic acid, 5-ketohexanoic acid, 3-hydroxypropionic acid, 4-aminobutyric acid, 3-mercaptopropionic acid, 3-mercaptoisobutyric acid, Examples include methylthiopropionic acid, 3-phenylpropionic acid, 3-phenylisobutyric acid, and 4-phenylbutyric acid. Glutaric acid or glycolic acid is preferred. Only one compound having the flux action may be used, or two or more compounds may be used in combination.

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くし、ボイドの発生を効果的に抑制する観点からは、上記化合物Xにおける上記水酸基と反応可能な官能基が、水酸基又はカルボキシル基であることが好ましい。上記化合物Xにおける上記水酸基と反応可能な官能基は、水酸基であってもよく、カルボキシル基であってもよい。上記水酸基と反応可能な官能基がカルボキシル基である場合には、上記化合物Xは、カルボキシル基を少なくとも2個有することが好ましい。カルボキシル基を少なくとも2個有する化合物の一部のカルボキシル基を、はんだの表面の水酸基に反応させることで、はんだの表面にカルボキシル基を含む基が共有結合している導電性粒子が得られる。   From the viewpoint of effectively reducing the connection resistance in the connection structure and effectively suppressing the generation of voids, the functional group capable of reacting with the hydroxyl group in the compound X is preferably a hydroxyl group or a carboxyl group. The functional group capable of reacting with the hydroxyl group in the compound X may be a hydroxyl group or a carboxyl group. When the functional group capable of reacting with the hydroxyl group is a carboxyl group, the compound X preferably has at least two carboxyl groups. By reacting some carboxyl groups of the compound having at least two carboxyl groups with hydroxyl groups on the surface of the solder, conductive particles having a group containing a carboxyl group covalently bonded to the surface of the solder can be obtained.

上記導電性粒子の製造方法は、例えば、導電性粒子を用いて、該導電性粒子、水酸基と反応可能な官能基とカルボキシル基とを有する化合物、触媒及び溶媒を混合する工程を備える。上記導電性粒子の製造方法では、上記混合工程により、はんだの表面に、カルボキシル基を含む基が共有結合している導電性粒子を容易に得ることができる。   The method for producing conductive particles includes, for example, a step of using the conductive particles and mixing the conductive particles, a compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and a carboxyl group, a catalyst, and a solvent. In the method for producing conductive particles, the mixing step makes it possible to easily obtain conductive particles having a group containing a carboxyl group covalently bonded to the surface of the solder.

また、上記導電性粒子の製造方法では、導電性粒子を用いて、該導電性粒子、上記水酸基と反応可能な官能基とカルボキシル基とを有する化合物、上記触媒及び上記溶媒を混合し、加熱することが好ましい。混合及び加熱工程により、はんだの表面に、カルボキシル基を含む基が共有結合している導電性粒子をより一層容易に得ることができる。   In the method for producing the conductive particles, the conductive particles are used, the conductive particles, the compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and a carboxyl group, the catalyst and the solvent are mixed and heated. Is preferred. By the mixing and heating steps, conductive particles having a group containing a carboxyl group covalently bonded to the surface of the solder can be more easily obtained.

上記溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール及びブタノール等のアルコール溶媒や、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン及びキシレン等が挙げられる。上記溶媒は有機溶媒であることが好ましく、トルエンであることがより好ましい。上記溶媒は、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 solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, toluene and xylene. The solvent is preferably an organic solvent, more preferably toluene. One of the above solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

上記触媒としては、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸及び10−カンファースルホン酸等が挙げられる。上記触媒は、p−トルエンスルホン酸であることが好ましい。上記触媒は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 catalyst include p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and 10-camphorsulfonic acid. The catalyst is preferably p-toluenesulfonic acid. Only one type of the above catalyst may be used, or two or more types may be used in combination.

上記混合時に加熱することが好ましい。加熱温度は好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上であり、好ましくは130℃以下、より好ましくは110℃以下である。   It is preferable to heat during the mixing. The heating temperature is preferably at least 90 ° C, more preferably at least 100 ° C, preferably at most 130 ° C, more preferably at most 110 ° C.

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くし、ボイドの発生を効果的に抑制する観点からは、上記導電性粒子は、イソシアネート化合物を用いて、はんだの表面の水酸基に、上記イソシアネート化合物を反応させる工程を経て得られることが好ましい。上記反応では、共有結合を形成させる。はんだの表面の水酸基と上記イソシアネート化合物とを反応させることで、はんだの表面に、イソシアネート基に由来する基の窒素原子が共有結合している導電性粒子を容易に得ることができる。上記はんだの表面の水酸基に上記イソシアネート化合物を反応させることで、はんだの表面に、イソシアネート基に由来する基を共有結合の形態で化学結合させることができる。   From the viewpoint of effectively lowering the connection resistance in the connection structure and effectively suppressing the generation of voids, the conductive particles react with the hydroxyl groups on the solder surface using an isocyanate compound. Preferably, it is obtained through a step of causing In the above reaction, a covalent bond is formed. By reacting the hydroxyl group on the surface of the solder with the isocyanate compound, conductive particles having a nitrogen atom of a group derived from the isocyanate group covalently bonded to the surface of the solder can be easily obtained. By reacting the isocyanate compound with the hydroxyl group on the surface of the solder, a group derived from the isocyanate group can be chemically bonded to the surface of the solder in the form of a covalent bond.

また、イソシアネート基に由来する基には、シランカップリング剤を容易に反応させることができる。上記導電性粒子を容易に得ることができるので、上記カルボキシル基を含む基が、カルボキシル基を有するシランカップリング剤を用いた反応により導入されているか、又は、シランカップリング剤を用いた反応の後に、シランカップリング剤に由来する基にカルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物を反応させることで導入されていることが好ましい。上記導電性粒子は、上記イソシアネート化合物を用いて、はんだの表面の水酸基に、上記イソシアネート化合物を反応させた後、カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物を反応させることにより得られることが好ましい。   In addition, a silane coupling agent can easily react with a group derived from an isocyanate group. Since the conductive particles can be easily obtained, the group containing a carboxyl group has been introduced by a reaction using a silane coupling agent having a carboxyl group, or a reaction using a silane coupling agent. It is preferably introduced later by reacting a compound having at least one carboxyl group with a group derived from the silane coupling agent. The conductive particles are preferably obtained by reacting the hydroxyl group on the surface of the solder with the isocyanate compound using the isocyanate compound, and then reacting the compound with at least one carboxyl group.

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くし、ボイドの発生を効果的に抑制する観点からは、上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物が、カルボキシル基を複数有することが好ましい。   From the viewpoint of effectively reducing the connection resistance in the connection structure and effectively suppressing the generation of voids, the compound having at least one carboxyl group preferably has a plurality of carboxyl groups.

上記イソシアネート化合物としては、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トルエンジイソシアネート(TDI)及びイソホロンジイソシアネート(IPDI)等が挙げられる。これら以外のイソシアネート化合物を用いてもよい。この化合物をはんだの表面に反応させた後、残イソシアネート基と、その残イソシアネート基と反応性を有し、かつカルボキシル基を有する化合物を反応させることで、はんだの表面に上記式(X)で表される基を介して、カルボキシル基を導入することができる。   Examples of the isocyanate compound include diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), toluene diisocyanate (TDI), and isophorone diisocyanate (IPDI). You may use other isocyanate compounds. After reacting this compound on the surface of the solder, by reacting the remaining isocyanate group with a compound having reactivity with the remaining isocyanate group and having a carboxyl group, the above formula (X) A carboxyl group can be introduced via the represented group.

上記イソシアネート化合物としては、不飽和二重結合を有し、かつイソシアネート基を有する化合物を用いてもよい。例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート及び2−イソシアナトエチルメタクリレートが挙げられる。この化合物のイソシアネート基をはんだの表面に反応させた後、残存している不飽和二重結合に対し反応性を有する官能基を有し、かつカルボキシル基を有する化合物を反応させることで、はんだの表面に上記式(X)で表される基を介して、カルボキシル基を導入することができる。   As the isocyanate compound, a compound having an unsaturated double bond and having an isocyanate group may be used. Examples include 2-acryloyloxyethyl isocyanate and 2-isocyanatoethyl methacrylate. After reacting the isocyanate group of this compound with the surface of the solder, it has a functional group reactive with the remaining unsaturated double bond, and reacts with a compound having a carboxyl group to form a solder. A carboxyl group can be introduced into the surface via a group represented by the above formula (X).

上記シランカップリング剤としては、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(信越シリコーン社製「KBE−9007」)、及び3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(MOMENTIVE社製「Y−5187」)等が挙げられる。上記シランカップリング剤は、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 silane coupling agent include 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (“KBE-9007” manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) and 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane (“Y-5187” manufactured by MOMENTIVE). The silane coupling agent may be used alone or in combination of two or more.

上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物としては、レブリン酸、グルタル酸、グリコール酸、コハク酸、リンゴ酸、シュウ酸、マロン酸、アジピン酸、5−ケトヘキサン酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、4−アミノ酪酸、3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトイソブチル酸、3−メチルチオプロピオン酸、3−フェニルプロピオン酸、3−フェニルイソブチル酸、4−フェニル酪酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、9−ヘキサデセン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、(9,12,15)−リノレン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、デカン二酸及びドデカン二酸等が挙げられる。グルタル酸、アジピン酸又はグリコール酸が好ましい。上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物は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 compound having at least one carboxyl group include levulinic acid, glutaric acid, glycolic acid, succinic acid, malic acid, oxalic acid, malonic acid, adipic acid, 5-ketohexanoic acid, 3-hydroxypropionic acid, and 4-amino acid. Butyric acid, 3-mercaptopropionic acid, 3-mercaptoisobutyric acid, 3-methylthiopropionic acid, 3-phenylpropionic acid, 3-phenylisobutyric acid, 4-phenylbutyric acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecane Acids, 9-hexadecenoic acid, heptadecanoic acid, stearic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, (9,12,15) -linolenic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, decandioic acid, dodecandioic acid and the like. . Glutaric acid, adipic acid or glycolic acid is preferred. Only one compound having at least one carboxyl group may be used, or two or more compounds may be used in combination.

上記イソシアネート化合物を用いて、はんだの表面の水酸基に、上記イソシアネート化合物を反応させた後、カルボキシル基を複数有する化合物の一部のカルボキシル基を、はんだの表面の水酸基と反応させることで、カルボキシル基を含む基を残存させることができる。   Using the above isocyanate compound, the hydroxyl group on the solder surface is reacted with the isocyanate compound, and then a part of the carboxyl group of the compound having a plurality of carboxyl groups is reacted with the hydroxyl group on the solder surface to obtain a carboxyl group. Can be left.

上記導電性粒子の製造方法では、導電性粒子を用いて、かつ、イソシアネート化合物を用いて、はんだの表面の水酸基に、上記イソシアネート化合物を反応させた後、カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物を反応させて、はんだの表面に、上記式(X)で表される基を介して、カルボキシル基を含む基が結合している導電性粒子を得る。上記導電性粒子の製造方法では、上記の工程により、はんだの表面に、カルボキシル基を含む基が導入された導電性粒子を容易に得ることができる。   In the method for producing conductive particles, the conductive particles are used, and the isocyanate compound is used to react the isocyanate compound with the hydroxyl group on the surface of the solder, and then the compound having at least one carboxyl group is reacted. Thus, conductive particles having a group containing a carboxyl group bonded to the surface of the solder via the group represented by the above formula (X) are obtained. In the above method for producing conductive particles, the conductive particles having carboxyl-containing groups introduced into the surface of the solder can be easily obtained by the above steps.

上記導電性粒子の具体的な製造方法としては、以下の方法が挙げられる。有機溶媒に導電性粒子を分散させ、イソシアネート基を有するシランカップリング剤を添加する。その後、導電性粒子のはんだの表面の水酸基とイソシアネート基との反応触媒を用い、はんだの表面にシランカップリング剤を共有結合させる。次に、シランカップリング剤のケイ素原子に結合しているアルコキシ基を加水分解することで、水酸基を生成させる。生成した水酸基に、カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物のカルボキシル基を反応させる。   The following method is mentioned as a specific method for producing the conductive particles. The conductive particles are dispersed in an organic solvent, and a silane coupling agent having an isocyanate group is added. Thereafter, a silane coupling agent is covalently bonded to the surface of the solder using a reaction catalyst between a hydroxyl group and an isocyanate group on the surface of the solder of the conductive particles. Next, a hydroxyl group is generated by hydrolyzing the alkoxy group bonded to the silicon atom of the silane coupling agent. The generated hydroxyl group is reacted with a carboxyl group of a compound having at least one carboxyl group.

また、上記導電性粒子の具体的な製造方法としては、以下の方法が挙げられる。有機溶媒に導電性粒子を分散させ、イソシアネート基と不飽和二重結合を有する化合物を添加する。その後、導電性粒子のはんだの表面の水酸基とイソシアネート基との反応触媒を用い、共有結合を形成させる。その後、導入された不飽和二重結合に対して、不飽和二重結合、及びカルボキシル基を有する化合物を反応させる。   Further, a specific method for producing the conductive particles includes the following method. The conductive particles are dispersed in an organic solvent, and a compound having an isocyanate group and an unsaturated double bond is added. Thereafter, a covalent bond is formed using a reaction catalyst between a hydroxyl group and an isocyanate group on the surface of the solder of the conductive particles. Thereafter, a compound having an unsaturated double bond and a carboxyl group is reacted with the introduced unsaturated double bond.

導電性粒子のはんだの表面の水酸基とイソシアネート基との反応触媒としては、錫系触媒(ジブチル錫ジラウレート等)、アミン系触媒(トリエチレンジアミン等)、カルボキシレート触媒(ナフテン酸鉛、酢酸カリウム等)、及びトリアルキルホスフィン触媒(トリエチルホスフィン等)等が挙げられる。   Examples of the catalyst for the reaction between the hydroxyl group and the isocyanate group on the surface of the solder of the conductive particles include a tin catalyst (such as dibutyltin dilaurate), an amine catalyst (such as triethylenediamine), and a carboxylate catalyst (such as lead naphthenate and potassium acetate). And a trialkylphosphine catalyst (such as triethylphosphine).

接続構造体における接続抵抗を効果的に低くし、ボイドの発生を効果的に抑制する観点からは、上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物は、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。下記式(1)で表される化合物は、フラックス作用を有する。また、下記式(1)で表される化合物は、はんだの表面に導入された状態でフラックス作用を有する。   From the viewpoint of effectively reducing the connection resistance in the connection structure and effectively suppressing the generation of voids, the compound having at least one carboxyl group is a compound represented by the following formula (1). Is preferred. The compound represented by the following formula (1) has a flux action. Further, the compound represented by the following formula (1) has a flux action when introduced to the surface of the solder.

Figure 0006630284
Figure 0006630284

上記式(1)中、Xは、水酸基と反応可能な官能基を表し、Rは、炭素数1〜5の2価の有機基を表す。該有機基は、炭素原子と水素原子と酸素原子とを含んでいてもよい。該有機基は炭素数1〜5の2価の炭化水素基であってもよい。上記有機基の主鎖は2価の炭化水素基であることが好ましい。該有機基では、2価の炭化水素基にカルボキシル基や水酸基が結合していてもよい。上記式(1)で表される化合物には、例えばクエン酸が含まれる。   In the above formula (1), X represents a functional group capable of reacting with a hydroxyl group, and R represents a divalent organic group having 1 to 5 carbon atoms. The organic group may include a carbon atom, a hydrogen atom, and an oxygen atom. The organic group may be a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. The main chain of the organic group is preferably a divalent hydrocarbon group. In the organic group, a carboxyl group or a hydroxyl group may be bonded to a divalent hydrocarbon group. The compound represented by the above formula (1) includes, for example, citric acid.

上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物は、下記式(1A)又は下記式(1B)で表される化合物であることが好ましい。上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物は、下記式(1A)で表される化合物であることが好ましく、下記式(1B)で表される化合物であることがより好ましい。   The compound having at least one carboxyl group is preferably a compound represented by the following formula (1A) or the following formula (1B). The compound having at least one carboxyl group is preferably a compound represented by the following formula (1A), and more preferably a compound represented by the following formula (1B).

Figure 0006630284
Figure 0006630284

上記式(1A)中、Rは、炭素数1〜5の2価の有機基を表す。上記式(1A)中のRは上記式(1)中のRと同様である。   In the formula (1A), R represents a divalent organic group having 1 to 5 carbon atoms. R in the above formula (1A) is the same as R in the above formula (1).

Figure 0006630284
Figure 0006630284

上記式(1B)中、Rは、炭素数1〜5の2価の有機基を表す。上記式(1B)中のRは上記式(1)中のRと同様である。   In the above formula (1B), R represents a divalent organic group having 1 to 5 carbon atoms. R in the above formula (1B) is the same as R in the above formula (1).

はんだの表面に、下記式(2A)又は下記式(2B)で表される基が結合していることが好ましい。はんだの表面に、下記式(2A)で表される基が結合していることが好ましく、下記式(2B)で表される基が結合していることがより好ましい。なお、下記式(2A)及び下記式(2B)において、左端部は結合部位を表す。   It is preferable that a group represented by the following formula (2A) or the following formula (2B) is bonded to the surface of the solder. Preferably, a group represented by the following formula (2A) is bonded to the surface of the solder, and more preferably, a group represented by the following formula (2B) is bonded. In the following formulas (2A) and (2B), the left end represents a binding site.

Figure 0006630284
Figure 0006630284

上記式(2A)中、Rは、炭素数1〜5の2価の有機基を表す。上記式(2A)中のRは上記式(1)中のRと同様である。   In the above formula (2A), R represents a divalent organic group having 1 to 5 carbon atoms. R in the above formula (2A) is the same as R in the above formula (1).

Figure 0006630284
Figure 0006630284

上記式(2B)中、Rは、炭素数1〜5の2価の有機基を表す。上記式(2B)中のRは上記式(1)中のRと同様である。   In the above formula (2B), R represents a divalent organic group having 1 to 5 carbon atoms. R in the above formula (2B) is the same as R in the above formula (1).

はんだの表面の濡れ性を高める観点からは、上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物の分子量は、好ましくは10000以下、より好ましくは1000以下、更に好ましくは500以下である。   From the viewpoint of enhancing the wettability of the solder surface, the molecular weight of the compound having at least one carboxyl group is preferably 10,000 or less, more preferably 1,000 or less, and even more preferably 500 or less.

上記分子量は、上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物が重合体ではない場合、及び上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物の構造式が特定できる場合は、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記カルボキシル基を少なくとも1つ有する化合物が重合体である場合は、重量平均分子量を意味する。   The molecular weight means a molecular weight that can be calculated from the structural formula when the compound having at least one carboxyl group is not a polymer and when the structural formula of the compound having at least one carboxyl group can be specified. When the compound having at least one carboxyl group is a polymer, it means the weight average molecular weight.

導電接続時に導電性粒子の凝集性を効果的に高めることができることから、上記導電性粒子は、導電性粒子本体と、上記導電性粒子本体の表面上に配置されたアニオンポリマーとを有することが好ましい。上記導電性粒子は、導電性粒子本体をアニオンポリマー又はアニオンポリマーとなる化合物で表面処理することにより得られることが好ましい。上記導電性粒子は、アニオンポリマー又はアニオンポリマーとなる化合物による表面処理物であることが好ましい。上記アニオンポリマー及び上記アニオンポリマーとなる化合物はそれぞれ、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。上記アニオンポリマーは、酸性基を有するポリマーである。   Since the cohesiveness of the conductive particles can be effectively increased at the time of conductive connection, the conductive particles may have a conductive particle body and an anionic polymer disposed on the surface of the conductive particle body. preferable. The conductive particles are preferably obtained by subjecting the conductive particle body to a surface treatment with an anionic polymer or a compound that becomes an anionic polymer. The conductive particles are preferably surface-treated with an anionic polymer or a compound to be an anionic polymer. The anion polymer and the compound to be the anion polymer may be used alone or in combination of two or more. The anionic polymer is a polymer having an acidic group.

導電性粒子本体をアニオンポリマーで表面処理する方法としては、アニオンポリマーとして、例えば(メタ)アクリル酸を共重合した(メタ)アクリルポリマー、ジカルボン酸とジオールとから合成されかつ両末端にカルボキシル基を有するポリエステルポリマー、ジカルボン酸の分子間脱水縮合反応により得られかつ両末端にカルボキシル基を有するポリマー、ジカルボン酸とジアミンとから合成されかつ両末端にカルボキシル基を有するポリエステルポリマー、並びにカルボキシル基を有する変性ポバール(日本合成化学社製「ゴーセネックスT」)等を用いて、アニオンポリマーのカルボキシル基と、導電性粒子本体の表面の水酸基とを反応させる方法が挙げられる。   As a method of surface-treating the conductive particle body with an anionic polymer, for example, a (meth) acrylic polymer obtained by copolymerizing (meth) acrylic acid, a dicarboxylic acid and a diol, and carboxyl groups at both terminals are used as the anionic polymer. Polyester polymer having a carboxyl group at both terminals obtained by an intermolecular dehydration condensation reaction of a dicarboxylic acid, a polyester polymer synthesized from dicarboxylic acid and a diamine and having a carboxyl group at both terminals, and a modification having a carboxyl group A method in which a carboxyl group of an anionic polymer is reacted with a hydroxyl group on the surface of the conductive particle main body using Poval (“Gosennex T” manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) or the like.

上記アニオンポリマーのアニオン部分としては、上記カルボキシル基が挙げられ、それ以外には、トシル基(p−HCCS(=O)−)、スルホン酸イオン基(−SO )、及びリン酸イオン基(−PO )等が挙げられる。Examples of the anionic portion of the anionic polymer, the carboxyl group and the like, in otherwise, tosyl group (p-H 3 CC 6 H 4 S (= O) 2 -), sulfonate ion group (-SO 3 - ) And a phosphate ion group (—PO 4 ).

また、表面処理の他の方法としては、導電性粒子本体の表面の水酸基と反応する官能基を有し、さらに、付加、縮合反応により重合可能な官能基を有する化合物を用いて、この化合物を導電性粒子本体の表面上にてポリマー化する方法が挙げられる。導電性粒子本体の表面の水酸基と反応する官能基としては、カルボキシル基、及びイソシアネート基等が挙げられ、付加、縮合反応により重合する官能基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、及び(メタ)アクリロイル基が挙げられる。   Further, as another method of surface treatment, a compound having a functional group that reacts with a hydroxyl group on the surface of the conductive particle body, and further having a functional group that can be polymerized by addition and condensation reaction, is used to convert the compound. There is a method of polymerizing on the surface of the conductive particle body. Examples of the functional group that reacts with the hydroxyl group on the surface of the conductive particle body include a carboxyl group and an isocyanate group. Examples of the functional group polymerized by addition and condensation reactions include a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, and ) Acryloyl groups.

上記アニオンポリマーの重量平均分子量は好ましくは2000以上、より好ましくは3000以上であり、好ましくは10000以下、より好ましくは8000以下である。上記重量平均分子量が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子の表面に十分な量の電荷、及びフラックス性を導入することができる。これにより、導電接続時に導電性粒子の凝集性を効果的に高めることができ、かつ、接続対象部材の接続時に、電極の表面の酸化膜を効果的に除去することができる。   The weight average molecular weight of the anionic polymer is preferably 2,000 or more, more preferably 3,000 or more, preferably 10,000 or less, more preferably 8,000 or less. When the weight average molecular weight is equal to or greater than the lower limit and equal to or less than the upper limit, a sufficient amount of charge and flux can be introduced to the surface of the conductive particles. Thereby, the cohesiveness of the conductive particles can be effectively increased at the time of conductive connection, and the oxide film on the surface of the electrode can be effectively removed at the time of connection of the connection target member.

上記重量平均分子量が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子本体の表面上にアニオンポリマーを配置することが容易であり、導電接続時にはんだ粒子の凝集性を効果的に高めることができ、電極上に導電性粒子をより一層効率的に配置することができる。   When the weight average molecular weight is equal to or greater than the lower limit and equal to or less than the upper limit, it is easy to arrange an anionic polymer on the surface of the conductive particle main body, and it is possible to effectively increase the cohesiveness of the solder particles during conductive connection. As a result, the conductive particles can be more efficiently arranged on the electrode.

上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されたポリスチレン換算での重量平均分子量を示す。   The weight average molecular weight indicates a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).

アニオンポリマーの重量平均分子量は、導電性粒子中のはんだを溶解し、アニオンポリマーの分解を起こさない希塩酸等により、導電性粒子を除去した後、残存しているアニオンポリマーの重量平均分子量を測定することで求めることができる。   The weight average molecular weight of the anionic polymer is determined by dissolving the solder in the conductive particles and removing the conductive particles by dilute hydrochloric acid or the like that does not cause decomposition of the anionic polymer, and then measuring the weight average molecular weight of the remaining anionic polymer. Can be obtained by:

アニオンポリマーの導電性粒子の表面における導入量に関しては、導電性粒子1gあたりの酸価が、好ましくは1mgKOH以上、より好ましくは2mgKOH以上であり、好ましくは10mgKOH以下、より好ましくは6mgKOH以下である。   Regarding the amount of the anionic polymer introduced on the surface of the conductive particles, the acid value per 1 g of the conductive particles is preferably 1 mgKOH or more, more preferably 2 mgKOH or more, preferably 10 mgKOH or less, more preferably 6 mgKOH or less.

上記酸価は以下のようにして測定可能である。導電性粒子1gを、アセトン36gに添加し、超音波にて1分間分散させる。その後、指示薬として、フェノールフタレインを用い、0.1mol/Lの水酸化カリウムエタノール溶液にて滴定する。   The acid value can be measured as follows. 1 g of the conductive particles is added to 36 g of acetone, and dispersed for 1 minute by ultrasonic waves. Thereafter, phenolphthalein is used as an indicator, and titration is performed with a 0.1 mol / L potassium hydroxide ethanol solution.

次に、図面を参照しつつ、導電性粒子の具体例を説明する。   Next, specific examples of the conductive particles will be described with reference to the drawings.

図4は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第1の例を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a first example of conductive particles that can be used for a conductive material.

図4に示す導電性粒子21は、はんだ粒子である。導電性粒子21は、全体がはんだにより形成されている。導電性粒子21は、基材粒子をコアに有さず、コアシェル粒子ではない。導電性粒子21は、中心部分及び導電部の外表面部分のいずれもがはんだにより形成されている。   The conductive particles 21 shown in FIG. 4 are solder particles. The conductive particles 21 are entirely formed of solder. The conductive particles 21 do not have the base particles in the core and are not core-shell particles. In the conductive particles 21, both the central part and the outer surface part of the conductive part are formed by solder.

図5は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第2の例を示す断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a second example of conductive particles that can be used for a conductive material.

図5に示す導電性粒子31は、基材粒子32と、基材粒子32の表面上に配置された導電部33とを備える。導電部33は、基材粒子32の表面を被覆している。導電性粒子31は、基材粒子32の表面が導電部33により被覆された被覆粒子である。   The conductive particles 31 shown in FIG. 5 include base particles 32 and a conductive part 33 arranged on the surface of the base particles 32. The conductive part 33 covers the surface of the base particles 32. The conductive particles 31 are coated particles in which the surfaces of the base particles 32 are coated with the conductive portions 33.

導電部33は、第2の導電部33Aと、はんだ部33B(第1の導電部)とを有する。導電性粒子31は、基材粒子32と、はんだ部33Bとの間に、第2の導電部33Aを備える。従って、導電性粒子31は、基材粒子32と、基材粒子32の表面上に配置された第2の導電部33Aと、第2の導電部33Aの外表面上に配置されたはんだ部33Bとを備える。   The conductive part 33 has a second conductive part 33A and a solder part 33B (first conductive part). The conductive particles 31 include a second conductive portion 33A between the base particles 32 and the solder portion 33B. Therefore, the conductive particles 31 include the base particles 32, the second conductive portion 33A disposed on the surface of the base particles 32, and the solder portion 33B disposed on the outer surface of the second conductive portion 33A. And

図6は、導電材料に使用可能な導電性粒子の第3の例を示す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a third example of conductive particles that can be used for a conductive material.

上記のように、導電性粒子31における導電部33は2層構造を有する。図6に示す導電性粒子41は、単層の導電部として、はんだ部42を有する。導電性粒子41は、基材粒子32と、基材粒子32の表面上に配置されたはんだ部42とを備える。   As described above, the conductive portion 33 of the conductive particle 31 has a two-layer structure. The conductive particles 41 shown in FIG. 6 have a solder part 42 as a single-layer conductive part. The conductive particles 41 include the base particles 32 and a solder portion 42 disposed on the surface of the base particles 32.

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好ましい。上記基材粒子は、銅粒子であってもよい。上記基材粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有していてもよく、コアシェル粒子であってもよい。上記コアが有機コアであってもよく、上記シェルが無機シェルであってもよい。   Examples of the base particles include resin particles, inorganic particles excluding metal particles, organic-inorganic hybrid particles, and metal particles. The base particles are preferably base particles excluding metal, and are preferably resin particles, inorganic particles excluding metal particles, or organic-inorganic hybrid particles. The base particles may be copper particles. The base particles may have a core and a shell disposed on the surface of the core, or may be core-shell particles. The core may be an organic core, and the shell may be an inorganic shell.

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及びポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;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、ポリエチレンテレフタレート、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、ジビニルベンゼン重合体、並びにジビニルベンゼン系共重合体等が挙げられる。上記ジビニルベンゼン系共重合体等としては、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体及びジビニルベンゼン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記樹脂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 substances 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; and 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, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyphenylene oxide , Polyacetal, polyimide, polyamideimide, polyetherether Tons, polyether sulfone, divinyl benzene polymer, and divinylbenzene copolymer, and the like. Examples of the divinylbenzene-based copolymer include a divinylbenzene-styrene copolymer and a divinylbenzene- (meth) acrylate copolymer. Since the hardness of the resin particles can be easily controlled to a suitable range, the resin for forming the resin particles is a polymer obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group. It is preferred that they are united.

上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を重合させて得る場合には、該エチレン性不飽和基を有する重合性単量体としては、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 polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group, the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group includes a non-crosslinkable monomer. And a crosslinkable monomer.

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)アクリレート化合物;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)アクリレート化合物;(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化合物;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化合物;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; methyl ( (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) acrylate compounds such as meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate, and glycidyl (meth) acrylate (Meth) acrylate compounds containing nitrogen atoms; nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; vinyl ether compounds such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and propyl vinyl ether; acids such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate Vinyl ester compounds; 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 And the like.

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)アクリレート化合物;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、並びに、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 tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (meth) acrylate, tetramethylolmethanedi (meth) acrylate, trimethylolpropanetri (meth) acrylate, and dipentane. 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) acrylate compounds such as acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate, and 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanu Silane-containing monomers such as carboxylate, triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, and γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, vinyltrimethoxysilane Body and the like.

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 the method include a method of performing suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator and a method of performing polymerization by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.

上記基材粒子が金属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は、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つ以上有する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。   When the base particles are inorganic particles other than metals or organic-inorganic hybrid particles, examples of the inorganic substance for forming the base particles include silica, alumina, barium titanate, zirconia, and carbon black. It is preferable that the inorganic substance is not a metal. The particles formed of the silica are not particularly limited. For example, after hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups to form crosslinked polymer particles, baking is optionally performed. Particles obtained by performing the method are mentioned. Examples of the organic-inorganic hybrid particles include, for example, organic-inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.

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。上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子は銅粒子であることが好ましい。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 base particles are metal particles, examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium. When the base particles are metal particles, the metal particles are preferably copper particles. However, the base particles are preferably not metal particles.

上記基材粒子の粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは1.5μm以上、特に好ましくは2μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、より一層好ましくは40μm以下、更に好ましくは20μm以下、更に一層好ましくは10μm以下、特に好ましくは5μm以下、最も好ましくは3μm以下である。上記基材粒子の粒子径が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなるため、電極間の導通信頼性をより一層高めることができ、導電性粒子を介して接続された電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。上記基材粒子の粒子径が上記上限以下であると、導電性粒子が十分に圧縮されやすく、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができ、更に電極間の間隔をより小さくすることができる。   The particle diameter of the base particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, further preferably 1.5 μm or more, particularly preferably 2 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, more preferably It is more preferably at most 40 μm, more preferably at most 20 μm, still more preferably at most 10 μm, particularly preferably at most 5 μm, most preferably at most 3 μm. When the particle diameter of the base particles is equal to or larger than the lower limit, the contact area between the conductive particles and the electrodes is increased, so that the reliability of conduction between the electrodes can be further improved, and the connection via the conductive particles is performed. The connection resistance between the electrodes can be further reduced. When the particle diameter of the base particles is equal to or less than the upper limit, the conductive particles are easily sufficiently compressed, the connection resistance between the electrodes can be further reduced, and the distance between the electrodes can be further reduced. it can.

上記基材粒子の粒子径は、基材粒子が真球状である場合には、直径を示し、基材粒子が真球状ではない場合には、最大径を示す。   The particle diameter of the base particles indicates a diameter when the base particles are truly spherical, and indicates a maximum diameter when the base particles are not true spherical.

上記基材粒子の粒子径は、2μm以上、5μm以下であることが特に好ましい。上記基材粒子の粒子径が2μm以上、5μm以下の範囲内であると、電極間の間隔をより小さくすることができ、かつ導電部の厚みを厚くしても、小さい導電性粒子を得ることができる。   It is particularly preferable that the particle diameter of the base particles is 2 μm or more and 5 μm or less. When the particle diameter of the base particles is in the range of 2 μm or more and 5 μm or less, the distance between the electrodes can be reduced, and even if the thickness of the conductive portion is increased, small conductive particles can be obtained. Can be.

上記基材粒子の表面上に導電部を形成する方法、並びに上記基材粒子の表面上又は上記第2の導電部の表面上にはんだ部を形成する方法は特に限定されない。上記導電部及び上記はんだ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、物理的な衝突による方法、メカノケミカル反応による方法、物理的蒸着又は物理的吸着による方法、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基材粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。無電解めっき、電気めっき又は物理的な衝突による方法が好適である。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。また、上記物理的な衝突による方法では、例えば、シーターコンポーザ(徳寿工作所社製)等が用いられる。   The method for forming the conductive portion on the surface of the base particle, and the method for forming the solder portion on the surface of the base particle or the surface of the second conductive portion are not particularly limited. As a method of forming the conductive portion and the solder portion, for example, a method by electroless plating, a method by electroplating, a method by physical collision, a method by mechanochemical reaction, a method by physical vapor deposition or physical adsorption, And a method of coating the surface of the base particles with a metal powder or a paste containing the metal powder and a binder. Electroless plating, electroplating or a method based on physical collision are preferred. Examples of the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering. In the method based on the physical collision, for example, a sheeter composer (manufactured by Tokuju Kosakusho) or the like is used.

上記基材粒子の融点は、上記導電部及び上記はんだ部の融点よりも高いことが好ましい。上記基材粒子の融点は、好ましくは160℃を超え、より好ましくは300℃を超え、更に好ましくは400℃を超え、特に好ましくは450℃を超える。なお、上記基材粒子の融点は、400℃未満であってもよい。上記基材粒子の融点は、160℃以下であってもよい。上記基材粒子の軟化点は260℃以上であることが好ましい。上記基材粒子の軟化点は260℃未満であってもよい。   The melting point of the base particles is preferably higher than the melting points of the conductive part and the solder part. The melting point of the base particles is preferably higher than 160 ° C, more preferably higher than 300 ° C, still more preferably higher than 400 ° C, particularly preferably higher than 450 ° C. In addition, the melting point of the base particles may be lower than 400 ° C. The melting point of the base particles may be 160 ° C. or less. The softening point of the base particles is preferably 260 ° C. or higher. The softening point of the base particles may be less than 260 ° C.

上記導電性粒子は、単層のはんだ部を有していてもよい。上記導電性粒子は、複数の層の導電部(はんだ部,第2の導電部)を有していてもよい。すなわち、上記導電性粒子では、導電部を2層以上積層してもよい。上記導電部が2層以上の場合、上記導電性粒子は、導電部の外表面部分にはんだを有することが好ましい。   The conductive particles may have a single-layer solder portion. The conductive particles may have a plurality of layers of conductive portions (solder portions, second conductive portions). That is, in the conductive particles, two or more conductive portions may be laminated. When the conductive portion has two or more layers, it is preferable that the conductive particles have solder on an outer surface portion of the conductive portion.

上記はんだは、融点が450℃以下である金属(低融点金属)であることが好ましい。上記はんだ部は、融点が450℃以下である金属層(低融点金属層)であることが好ましい。上記低融点金属層は、低融点金属を含む層である。上記導電性粒子におけるはんだは、融点が450℃以下である金属粒子(低融点金属粒子)であることが好ましい。上記低融点金属粒子は、低融点金属を含む粒子である。該低融点金属とは、融点が450℃以下の金属を示す。低融点金属の融点は好ましくは300℃以下、より好ましくは160℃以下である。また、上記導電性粒子におけるはんだは錫を含むことが好ましい。上記はんだ部に含まれる金属100重量%中及び上記導電性粒子におけるはんだに含まれる金属100重量%中、錫の含有量は好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。上記導電性粒子におけるはんだに含まれる錫の含有量が上記下限以上であると、導電性粒子と電極との導通信頼性がより一層高くなる。   The solder is preferably a metal having a melting point of 450 ° C. or lower (a low melting point metal). The solder portion is preferably a metal layer having a melting point of 450 ° C. or lower (a low-melting metal layer). The low melting point metal layer is a layer containing a low melting point metal. The solder in the conductive particles is preferably metal particles (low-melting metal particles) having a melting point of 450 ° C. or less. The low melting point metal particles are particles containing a low melting point metal. The low melting point metal is a metal having a melting point of 450 ° C. or less. The melting point of the low melting point metal is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower. Preferably, the solder in the conductive particles contains tin. In 100% by weight of the metal contained in the solder part and 100% by weight of the metal contained in the solder in the conductive particles, the content of tin is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and still more preferably. It is at least 70% by weight, particularly preferably at least 90% by weight. When the content of tin contained in the solder in the conductive particles is equal to or larger than the lower limit, the reliability of conduction between the conductive particles and the electrode is further increased.

なお、上記錫の含有量は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置(堀場製作所社製「ICP−AES」)、又は蛍光X線分析装置(島津製作所社製「EDX−800HS」)等を用いて測定可能である。   The tin content was determined using a high-frequency inductively coupled plasma emission spectrometer ("ICP-AES" manufactured by Horiba, Ltd.) or an X-ray fluorescence analyzer ("EDX-800HS" manufactured by Shimadzu Corporation). It can be measured.

上記はんだを導電部の外表面部分に有する導電性粒子を用いることで、はんだが溶融して電極に接合し、はんだが電極間を導通させる。例えば、はんだと電極とが点接触ではなく面接触しやすいため、接続抵抗が低くなる。また、はんだを導電部の外表面部分に有する導電性粒子の使用により、はんだと電極との接合強度が高くなる結果、はんだと電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性が効果的に高くなる。   By using the conductive particles having the solder on the outer surface portion of the conductive portion, the solder is melted and joined to the electrodes, and the solder conducts between the electrodes. For example, since the solder and the electrode are likely to make a surface contact instead of a point contact, the connection resistance is reduced. In addition, the use of conductive particles having solder on the outer surface of the conductive portion increases the bonding strength between the solder and the electrode, so that peeling of the solder and the electrode is more unlikely to occur and the conduction reliability is effectively improved. Become higher.

上記はんだ部及び上記はんだ粒子を構成する低融点金属は特に限定されない。該低融点金属は、錫、又は錫を含む合金であることが好ましい。該合金は、錫−銀合金、錫−銅合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−亜鉛合金、錫−インジウム合金等が挙げられる。電極に対する濡れ性に優れることから、上記低融点金属は、錫、錫−銀合金、錫−銀−銅合金、錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることが好ましい。錫−ビスマス合金、錫−インジウム合金であることがより好ましい。   The low melting point metal constituting the solder part and the solder particles is not particularly limited. The low melting point metal is preferably tin or an alloy containing tin. Examples of the alloy include a tin-silver alloy, a tin-copper alloy, a tin-silver-copper alloy, a tin-bismuth alloy, a tin-zinc alloy, and a tin-indium alloy. The low melting point metal is preferably tin, a tin-silver alloy, a tin-silver-copper alloy, a tin-bismuth alloy, or a tin-indium alloy because of its excellent wettability to the electrode. More preferably, they are a tin-bismuth alloy and a tin-indium alloy.

上記はんだ(はんだ部)を構成する材料は、JIS Z3001:溶接用語に基づき、液相線が450℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだの組成としては、例えば亜鉛、金、銀、鉛、銅、錫、ビスマス、インジウムなどを含む金属組成が挙げられる。低融点で鉛フリーである錫−インジウム系(117℃共晶)、又は錫−ビスマス系(139℃共晶)が好ましい。すなわち、上記はんだは、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むはんだ、又は錫とビスマスとを含むはんだであることが好ましい。   The material constituting the solder (solder portion) is preferably a filler material having a liquidus of 450 ° C. or lower based on JIS Z3001: welding terminology. Examples of the composition of the solder include metal compositions containing zinc, gold, silver, lead, copper, tin, bismuth, indium, and the like. A tin-indium-based (117 ° C eutectic) or a tin-bismuth-based (139 ° C eutectic) which is low melting point and lead-free is preferable. That is, the solder preferably does not contain lead, and is preferably a solder containing tin and indium, or a solder containing tin and bismuth.

上記はんだと電極との接合強度をより一層高めるために、上記導電性粒子におけるはんだは、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、チタン、リン、ゲルマニウム、テルル、コバルト、ビスマス、マンガン、クロム、モリブデン、パラジウム等の金属を含んでいてもよい。また、はんだと電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記導電性粒子におけるはんだは、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム又は亜鉛を含むことが好ましい。はんだ部又は導電性粒子におけるはんだと電極との接合強度をより一層高める観点からは、接合強度を高めるためのこれらの金属の含有量は、上記導電性粒子におけるはんだ100重量%中、好ましくは0.0001重量%以上であり、好ましくは1重量%以下である。   In order to further increase the bonding strength between the solder and the electrode, the solder in the conductive particles includes nickel, copper, antimony, aluminum, zinc, iron, gold, titanium, phosphorus, germanium, tellurium, cobalt, bismuth, and manganese. , Chromium, molybdenum, palladium and the like. Further, from the viewpoint of further increasing the bonding strength between the solder and the electrode, the solder in the conductive particles preferably contains nickel, copper, antimony, aluminum, or zinc. From the viewpoint of further increasing the bonding strength between the solder and the electrode in the solder portion or the conductive particles, the content of these metals for increasing the bonding strength is preferably 0% in 100% by weight of the solder in the conductive particles. 0.0001% by weight or more, preferably 1% by weight or less.

上記第2の導電部の融点は、上記はんだ部の融点よりも高いことが好ましい。上記第2の導電部の融点は好ましくは160℃を超え、より好ましくは300℃を超え、更に好ましくは400℃を超え、更に一層好ましくは450℃を超え、特に好ましくは500℃を超え、最も好ましくは600℃を超える。上記はんだ部は融点が低いために導電接続時に溶融する。上記第2の導電部は導電接続時に溶融しないことが好ましい。上記導電性粒子は、はんだを溶融させて用いられることが好ましく、上記はんだ部を溶融させて用いられることが好ましく、上記はんだ部を溶融させてかつ上記第2の導電部を溶融させずに用いられることが好ましい。上記第2の導電部の融点が上記はんだ部の融点よりも高いことによって、導電接続時に、上記第2の導電部を溶融させずに、上記はんだ部のみを溶融させることができる。   It is preferable that the melting point of the second conductive part is higher than the melting point of the solder part. The melting point of the second conductive part is preferably higher than 160 ° C, more preferably higher than 300 ° C, further preferably higher than 400 ° C, still more preferably higher than 450 ° C, particularly preferably higher than 500 ° C, Preferably it exceeds 600 ° C. Since the above-mentioned solder part has a low melting point, it melts at the time of conductive connection. It is preferable that the second conductive portion does not melt at the time of conductive connection. The conductive particles are preferably used by melting the solder, preferably used by melting the solder portion, used without melting the solder portion and melting the second conductive portion. Preferably. Since the melting point of the second conductive part is higher than the melting point of the solder part, it is possible to melt only the solder part without melting the second conductive part at the time of conductive connection.

上記はんだ部の融点と上記第2の導電部の融点との差の絶対値は、0℃を超え、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは30℃以上、特に好ましくは50℃以上、最も好ましくは100℃以上である。   The absolute value of the difference between the melting point of the solder part and the melting point of the second conductive part exceeds 0 ° C., preferably 5 ° C. or more, more preferably 10 ° C. or more, still more preferably 30 ° C. or more, and particularly preferably. It is 50 ° C or higher, most preferably 100 ° C or higher.

上記第2の導電部は、金属を含むことが好ましい。上記第2の導電部を構成する金属は、特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、亜鉛、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、ゲルマニウム及びカドミウム、並びにこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属として、錫ドープ酸化インジウム(ITO)を用いてもよい。上記金属は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。   It is preferable that the second conductive portion includes a metal. The metal forming the second conductive portion is not particularly limited. Examples of the metal include gold, silver, copper, platinum, palladium, zinc, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium, cadmium, and alloys thereof. Further, tin-doped indium oxide (ITO) may be used as the metal. One of the above metals may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

上記第2の導電部は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層であることが好ましく、ニッケル層又は金層であることがより好ましく、銅層であることが更に好ましい。導電性粒子は、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は金層を有することが好ましく、ニッケル層又は金層を有することがより好ましく、銅層を有することが更に好ましい。これらの好ましい導電部を有する導電性粒子を電極間の接続に用いることにより、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、これらの好ましい導電部の表面には、はんだ部をより一層容易に形成できる。   The second conductive portion is preferably a nickel layer, a palladium layer, a copper layer or a gold layer, more preferably a nickel layer or a gold layer, and further preferably a copper layer. The conductive particles preferably have a nickel layer, a palladium layer, a copper layer or a gold layer, more preferably have a nickel layer or a gold layer, and still more preferably have a copper layer. By using the conductive particles having these preferable conductive portions for the connection between the electrodes, the connection resistance between the electrodes is further reduced. Further, a solder portion can be more easily formed on the surface of these preferable conductive portions.

上記はんだ部の厚みは、好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上であり、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。はんだ部の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、充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充分に変形する。   The thickness of the solder 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, and still more preferably 0.3 μm or less. When the thickness of the solder portion is equal to or more than the lower limit and equal to or less than the upper limit, sufficient conductivity is obtained, and the conductive particles do not become too hard, and the conductive particles are sufficiently deformed at the time of connection between the electrodes. .

上記導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは3μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは40μm以下、特に好ましくは30μm以下である。上記導電性粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上に導電性粒子におけるはんだをより一層効率的に配置することができ、電極間に導電性粒子におけるはんだを多く配置することが容易であり、導通信頼性がより一層高くなる。   The average particle diameter of the conductive particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, still more preferably 3 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, still more preferably 40 μm or less, and particularly preferably. Is 30 μm or less. When the average particle diameter of the conductive particles is equal to or more than the lower limit and equal to or less than the upper limit, the solder in the conductive particles can be more efficiently arranged on the electrodes, and the amount of the solder in the conductive particles between the electrodes is increased. The arrangement is easy, and the conduction reliability is further improved.

上記導電性粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。導電性粒子の平均粒子径は、例えば、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, for example, by observing 50 arbitrary conductive particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.

上記導電性粒子の形状は特に限定されない。上記導電性粒子の形状は、球状であってもよく、扁平状などの球形状以外の形状であってもよい。   The shape of the conductive particles is not particularly limited. The shape of the conductive particles may be spherical or may be other than spherical, such as flat.

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1重量%以上、より好ましくは2重量%以上、更に好ましくは10重量%以上、特に好ましくは20重量%以上、最も好ましくは30重量%以上であり、好ましくは80重量%以下、より好ましくは60重量%以下、更に好ましくは50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、電極上に導電性粒子におけるはんだをより一層効率的に配置することができ、電極間に導電性粒子におけるはんだを多く配置することが容易であり、導通信頼性がより一層高くなる。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子の含有量は多い方が好ましい。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the conductive particles is preferably 1% by weight or more, more preferably 2% by weight or more, further preferably 10% by weight or more, particularly preferably 20% by weight or more, and most preferably. It is at least 30% by weight, preferably at most 80% by weight, more preferably at most 60% by weight, further preferably at most 50% by weight. When the content of the conductive particles is equal to or more than the lower limit and equal to or less than the upper limit, solder in the conductive particles can be more efficiently arranged on the electrodes, and more solder in the conductive particles is arranged between the electrodes. And the conduction reliability is further improved. From the viewpoint of further improving conduction reliability, it is preferable that the content of the conductive particles is large.

(熱硬化性化合物)
上記熱硬化性化合物は、加熱により硬化可能な化合物である。上記熱硬化性化合物としては、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、(メタ)アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。導電材料の硬化性及び粘度をより一層良好にし、接続信頼性をより一層高める観点から、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物が好ましく、エポキシ化合物がより好ましい。上記導電材料は、エポキシ化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物は、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。
(Thermosetting compound)
The thermosetting compound is a compound that can be cured by heating. Examples of the thermosetting compound include oxetane compounds, epoxy compounds, episulfide compounds, (meth) acrylic compounds, phenol compounds, amino compounds, unsaturated polyester compounds, polyurethane compounds, silicone compounds, and polyimide compounds. From the viewpoint of further improving the curability and viscosity of the conductive material and further improving the connection reliability, an epoxy compound or an episulfide compound is preferable, and an epoxy compound is more preferable. The conductive material preferably contains an epoxy compound. The thermosetting compound may be used alone or in combination of two or more.

上記エポキシ化合物としては、芳香族エポキシ化合物が挙げられる。レゾルシノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、及びベンゾフェノン型エポキシ化合物等の結晶性エポキシ化合物が好ましい。常温(23℃)で固体であり、かつ溶融温度がはんだの融点以下であるエポキシ化合物が好ましい。溶融温度は好ましくは100℃以下、より好ましくは80℃以下、好ましくは40℃以上である。上記の好ましいエポキシ化合物を用いることで、接続対象部材を貼り合わせた段階では、粘度が高く、搬送等の衝撃により、加速度が付与された際に、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材との位置ずれを抑制することができ、なおかつ、硬化時の熱により、導電材料の粘度を大きく低下させることができ、はんだの凝集を効率よく進行させることができる。   Examples of the epoxy compound include an aromatic epoxy compound. Crystalline epoxy compounds such as resorcinol type epoxy compounds, naphthalene type epoxy compounds, biphenyl type epoxy compounds, and benzophenone type epoxy compounds are preferred. Epoxy compounds that are solid at room temperature (23 ° C.) and have a melting temperature equal to or lower than the melting point of the solder are preferred. The melting temperature is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower, and preferably 40 ° C. or higher. By using the above preferred epoxy compound, at the stage of bonding the connection target members, the viscosity is high, and when acceleration is given by an impact such as conveyance, the first connection target member is connected to the second connection member. The displacement with respect to the target member can be suppressed, and the viscosity of the conductive material can be greatly reduced by the heat at the time of curing, so that the aggregation of the solder can efficiently proceed.

黒いすすの発生を抑制する観点から、上記導電材料は、上記熱硬化性成分及び上記熱硬化性化合物として、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物を含むことが好ましい。導電材料の硬化性を高め、接続信頼性を高める観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有することが好ましく、イソシアヌル骨格を有するエポキシ化合物又はイソシアヌル骨格を有するエピスルフィド化合物であることが好ましい。イソシアヌル骨格を有するエポキシ化合物が特に好ましい。上記導電材料は、イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物を含んでいてもよい。   From the viewpoint of suppressing the generation of black soot, the conductive material preferably contains a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton as the thermosetting component and the thermosetting compound. From the viewpoint of increasing the curability of the conductive material and increasing the connection reliability, the thermosetting compound having an isocyanuric skeleton preferably has an epoxy group or a thiirane group, and has an epoxy compound or an isocyanuric skeleton having an isocyanuric skeleton. It is preferably an episulfide compound. Epoxy compounds having an isocyanuric skeleton are particularly preferred. The conductive material may include a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton.

上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物としてはトリアジントリグリシジルエーテル等が挙げられ、日産化学工業社製TEPICシリーズ(TEPIC−G、TEPIC−S、TEPIC−SS、TEPIC−HP、TEPIC−L、TEPIC−PAS、TEPIC−VL、TEPIC−UC)等が挙げられる。   Examples of the thermosetting compound having an isocyanuric skeleton include triazine triglycidyl ether and the like, and TEPIC series (TEPIC-G, TEPIC-S, TEPIC-SS, TEPIC-HP, TEPIC-L, TEPIC-) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. PAS, TEPIC-VL, and TEPIC-UC).

上記イソシアヌル骨格を有するエピスルフィド化合物は、例えば、イソシアヌル骨格を有するエポキシ化合物のエポキシ基をチイラン基に変換することにより得られる。この変換方法は、公知である。   The episulfide compound having the isocyanuric skeleton can be obtained, for example, by converting an epoxy group of an epoxy compound having an isocyanuric skeleton to a thiirane group. This conversion method is known.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物の分子量は、好ましくは200以上、より好ましくは300以上であり、好ましくは1000以下、より好ましくは600以下である。   From the viewpoint of further suppressing the occurrence of black soot, the molecular weight of the thermosetting compound having the isocyanuric skeleton is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, preferably 1,000 or less, more preferably 600 or less. is there.

導電材料の硬化性を高め、接続信頼性を高める観点からは、上記導電材料は、上記熱硬化性成分及び上記熱硬化性化合物として、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物とともに、イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物を含むことが好ましい。導電材料の硬化性及び硬化物の耐熱性を高め、接続信頼性を高める観点からは、上記イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物は、芳香族骨格又は脂環式骨格を有することが好ましく、イソシアヌル骨格を有さず、かつ芳香族骨格又は脂環式骨格を有する熱硬化性化合物であることが好ましい。   From the viewpoint of improving the curability of the conductive material and improving the connection reliability, the conductive material has an isocyanuric skeleton together with the thermosetting compound having an isocyanuric skeleton as the thermosetting component and the thermosetting compound. It is preferable to include a thermosetting compound that is not used. From the viewpoint of enhancing the curability of the conductive material and the heat resistance of the cured product, and improving the connection reliability, the thermosetting compound having no isocyanuric skeleton preferably has an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, It is preferable that the compound is a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton and having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton.

上記導電材料100重量%中、上記熱硬化性化合物の全体の含有量は、好ましくは20重量%以上、より好ましくは40重量%以上、更に好ましくは50重量%以上であり、好ましくは99重量%以下、より好ましくは98重量%以下、更に好ましくは90重量%以下、特に好ましくは80重量%以下である。上記熱硬化性化合物の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子におけるはんだを電極上により一層効率的に配置し、電極間の位置ずれをより一層抑制し、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記熱硬化性化合物の含有量は多い方が好ましい。導電材料の硬化性及び粘度をより一層良好にし、接続信頼性をより一層高める観点から、上記導電材料100重量%中、上記エポキシ化合物の含有量は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは15重量%以上であり、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。   The total content of the thermosetting compound in 100% by weight of the conductive material is preferably 20% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, further preferably 50% by weight or more, and preferably 99% by weight. Or less, more preferably 98% by weight or less, further preferably 90% by weight or less, particularly preferably 80% by weight or less. When the content of the thermosetting compound is equal to or more than the lower limit and equal to or less than the upper limit, the solder in the conductive particles is more efficiently arranged on the electrodes, and the displacement between the electrodes is further suppressed. Can be further improved in the conduction reliability. From the viewpoint of further improving the impact resistance, the content of the thermosetting compound is preferably higher. From the viewpoint of further improving the curability and viscosity of the conductive material and further improving the connection reliability, the content of the epoxy compound in the conductive material of 100% by weight is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more. % By weight, preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記導電材料100重量%中、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性成分の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the content of the thermosetting component having the isocyanuric skeleton is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more in 100% by weight of the conductive material. And preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記導電材料100重量%中、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the content of the thermosetting compound having the isocyanuric skeleton in 100% by weight of the conductive material is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more. And preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less.

導電材料の硬化性を高め、接続信頼性を高める観点からは、上記導電材料100重量%中、上記イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上であり、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下である。   From the viewpoint of enhancing the curability of the conductive material and improving the connection reliability, the content of the thermosetting compound having no isocyanuric skeleton in 100% by weight of the conductive material is preferably 1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more. Is at least 2% by weight, preferably at most 20% by weight, more preferably at most 15% by weight.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量の、上記フラックスの含有量に対する重量比(イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量/フラックスの含有量)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは3以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは15以下であり、1以下であってもよい。上記フラックスがイソシアヌル骨格を有するフラックスを含む場合に、上記フラックスの含有量には、イソシアヌル骨格を有するフラックスの含有量も含まれる。   From the viewpoint of further suppressing the occurrence of black soot, the weight ratio of the content of the compound having the isocyanuric skeleton to the content of the flux (content of the compound having the isocyanuric skeleton / content of the flux) is preferable. Is 0.5 or more, more preferably 3 or more, preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and may be 1 or less. When the flux includes a flux having an isocyanuric skeleton, the content of the flux includes the content of the flux having an isocyanuric skeleton.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性成分の含有量の、上記フラックスの含有量に対する重量比(イソシアヌル骨格を有する熱硬化性成分の含有量/フラックスの含有量)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは3以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは15以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the weight ratio of the content of the thermosetting component having the isocyanuric skeleton to the content of the flux (content of the thermosetting component having the isocyanuric skeleton / flux of the flux) Content) is preferably 0.5 or more, more preferably 3 or more, preferably 20 or less, and more preferably 15 or less.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物の含有量の、上記フラックスの含有量に対する重量比(イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物の含有量/フラックスの含有量)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは3以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは15以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the weight ratio of the content of the thermosetting compound having the isocyanuric skeleton to the content of the flux (content of the thermosetting compound having the isocyanuric skeleton / flux of the flux) Content) is preferably 0.5 or more, more preferably 3 or more, preferably 20 or less, and more preferably 15 or less.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量の、上記導電性粒子の含有量に対する重量比(イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量/導電性粒子の含有量)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.1以上であり、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the weight ratio of the content of the compound having the isocyanuric skeleton to the content of the conductive particles (content of the compound having the isocyanuric skeleton / content of the conductive particles) ) Is preferably at least 0.05, more preferably at least 0.1, preferably at most 0.5, more preferably at most 0.4.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性成分の含有量の、上記導電性粒子の含有量に対する重量比(イソシアヌル骨格を有する熱硬化性成分の含有量/導電性粒子の含有量)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.1以上であり、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the weight ratio of the content of the thermosetting component having the isocyanuric skeleton to the content of the conductive particles (content of the thermosetting component having the isocyanuric skeleton / Content of the conductive particles) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more, preferably 0.5 or less, more preferably 0.4 or less.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物の含有量の、上記導電性粒子の含有量に対する重量比(イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物の含有量/導電性粒子の含有量)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.1以上であり、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the weight ratio of the content of the thermosetting compound having the isocyanuric skeleton to the content of the conductive particles (content of the thermosetting compound having the isocyanuric skeleton / Content of the conductive particles) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more, preferably 0.5 or less, more preferably 0.4 or less.

(熱硬化剤)
上記熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を熱硬化させる。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、フェノール硬化剤、チオール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、熱カチオン開始剤(熱カチオン硬化剤)及び熱ラジカル発生剤等がある。上記熱硬化剤は、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。
(Thermosetting agent)
The thermosetting agent thermosets the thermosetting compound. Examples of the thermal curing agent include an imidazole curing agent, a phenol curing agent, a thiol curing agent, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, a thermal cation initiator (thermal cation curing agent), and a thermal radical generator. Only one kind of the thermosetting agent may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、イソシアヌル骨格を有する熱硬化剤又はチオール硬化剤が好ましい。黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、イソシアヌル骨格を有する熱硬化剤が好ましく、チオール硬化剤が好ましい。上記導電材料は、イソシアヌル骨格を有さない熱硬化剤を含んでいてもよい。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, a thermosetting agent or a thiol curing agent having an isocyanuric skeleton is preferable. From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, a thermosetting agent having an isocyanuric skeleton is preferable, and a thiol curing agent is preferable. The conductive material may include a thermosetting agent having no isocyanuric skeleton.

上記イミダゾール硬化剤としては、特に限定されず、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン及び2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。   The imidazole curing agent is not particularly limited and includes 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine and 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s- And triazine isocyanuric acid adducts.

上記チオール硬化剤としては、特に限定されず、トリメチロールプロパントリス−3−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス−3−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ−3−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。   The thiol curing agent is not particularly limited, and includes trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate, pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate, dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate, and the like. .

上記チオール硬化剤の溶解度パラメーターは、好ましくは9.5以上であり、好ましくは12以下である。上記溶解度パラメーターは、Fedors法にて計算される。例えば、トリメチロールプロパントリス−3−メルカプトプロピオネートの溶解度パラメーターは9.6、ジペンタエリスリトールヘキサ−3−メルカプトプロピオネートの溶解度パラメーターは11.4である。   The solubility parameter of the thiol curing agent is preferably 9.5 or more, and more preferably 12 or less. The solubility parameter is calculated by the Fedors method. For example, the solubility parameter of trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate is 9.6, and the solubility parameter of dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate is 11.4.

上記アミン硬化剤としては、特に限定されず、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ[5.5]ウンデカン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。   The amine curing agent is not particularly limited, and hexamethylene diamine, octamethylene diamine, decamethylene diamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraspiro [5.5]. Undecane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, and the like.

上記熱カチオン開始剤としては、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤等が挙げられる。上記ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。上記オキソニウム系カチオン硬化剤としては、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラート等が挙げられる。上記スルホニウム系カチオン硬化剤としては、トリ−p−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。   Examples of the thermal cation initiator include an iodonium-based cation curing agent, an oxonium-based cation curing agent, and a sulfonium-based cation curing agent. Examples of the iodonium-based cationic curing agent include bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate. Examples of the oxonium-based cationic curing agent include trimethyloxonium tetrafluoroborate. Examples of the sulfonium-based cationic curing agent include tri-p-tolylsulfonium hexafluorophosphate.

上記熱ラジカル発生剤としては、特に限定されず、アゾ化合物及び有機過酸化物等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、ジ−tert−ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシド等が挙げられる。   The thermal radical generator is not particularly limited, and examples include an azo compound and an organic peroxide. Examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (AIBN). Examples of the organic peroxide include di-tert-butyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide.

上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化剤としては、トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート等が挙げられる。   Examples of the thermosetting agent having the isocyanuric skeleton include tris-[(3-mercaptopropionyloxy) -ethyl] -isocyanurate.

上記熱硬化剤の反応開始温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、更に好ましくは150℃以下、特に好ましくは140℃以下である。上記熱硬化剤の反応開始温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだが電極上により一層効率的に配置される。上記熱硬化剤の反応開始温度は80℃以上、140℃以下であることが特に好ましい。   The reaction initiation temperature of the thermosetting agent is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, even more preferably 80 ° C. or higher, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and further preferably 150 ° C. or lower. The temperature is particularly preferably 140 ° C. or lower. When the reaction start temperature of the thermosetting agent is equal to or higher than the lower limit and equal to or lower than the upper limit, the solder is more efficiently arranged on the electrode. It is particularly preferable that the reaction start temperature of the thermosetting agent is 80 ° C or higher and 140 ° C or lower.

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記熱硬化剤の反応開始温度は、上記導電性粒子におけるはんだの融点よりも、高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことが更に好ましい。   From the viewpoint of more efficiently disposing the solder on the electrode, the reaction start temperature of the thermosetting agent is preferably higher than the melting point of the solder in the conductive particles, more preferably higher than 5 ° C., More preferably, the temperature is higher by 10 ° C. or more.

上記熱硬化剤の反応開始温度は、DSCでの発熱ピークの立ち上がり開始の温度を意味する。   The reaction start temperature of the thermosetting agent means the temperature at which the exothermic peak starts to rise in DSC.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化剤の分子量は、好ましくは200以上、より好ましくは300以上であり、好ましくは1000以下、より好ましくは600以下である。   From the viewpoint of further suppressing the occurrence of black soot, the molecular weight of the thermosetting agent having the isocyanuric skeleton is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, preferably 1,000 or less, more preferably 600 or less. .

上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記熱硬化性化合物100重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは0.01重量部以上、より好ましくは1重量部以上であり、好ましくは200重量部以下、より好ましくは100重量部以下、更に好ましくは75重量部以下である。熱硬化剤の含有量が上記下限以上であると、導電材料を充分に硬化させることが容易である。熱硬化剤の含有量が上記上限以下であると、硬化後に硬化に関与しなかった余剰の熱硬化剤が残存し難くなり、かつ硬化物の耐熱性がより一層高くなる。   The content of the thermosetting agent is not particularly limited. The content of the thermosetting agent is preferably at least 0.01 part by weight, more preferably at least 1 part by weight, preferably at most 200 parts by weight, more preferably at most 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermosetting compound. 100 parts by weight or less, more preferably 75 parts by weight or less. When the content of the thermosetting agent is at least the above lower limit, it is easy to sufficiently cure the conductive material. When the content of the thermosetting agent is equal to or less than the above upper limit, the surplus thermosetting agent not involved in the curing after the curing hardly remains, and the heat resistance of the cured product is further increased.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記導電材料100重量%中、上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化剤の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the content of the thermosetting agent having the isocyanuric skeleton in 100% by weight of the conductive material is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more. , Preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less.

(リン酸化合物)
電極上にはんだをより一層効率的に集める観点からは、上記導電材料は、リン酸化合物を含むことが好ましい。上記リン酸化合物は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。
(Phosphate compound)
From the viewpoint of more efficiently collecting the solder on the electrodes, the conductive material preferably contains a phosphate compound. The phosphoric acid compound may be used alone or in combination of two or more.

電極上にはんだをより一層効率的に集める観点からは、上記リン酸化合物は、亜リン酸又は亜リン酸エステルであることが好ましく、亜リン酸エステルであることがより好ましく、亜リン酸エステルは、下記式(11)で表される亜リン酸エステルであることがより好ましい。   From the viewpoint of more efficiently collecting solder on the electrode, the phosphoric acid compound is preferably phosphorous acid or a phosphite, more preferably a phosphite, and a phosphite Is more preferably a phosphite represented by the following formula (11).

Figure 0006630284
Figure 0006630284

上記式(11)中、Rは、炭素数1以上、15以下の有機基であることが好ましく、炭素数6以上、15以下の有機基であることがより好ましい。   In the formula (11), R is preferably an organic group having 1 to 15 carbon atoms, and more preferably an organic group having 6 to 15 carbon atoms.

上記リン酸化合物は、炭素数6以上、15以下の有機基を1個以上有することが好ましく、炭素数6以上、15以下の炭化水素基を1個以上有することがより好ましく、炭素数6以上、15以下のアリール基を1個以上有することが特に好ましい。上記リン酸化合物は、これらの各基を2個有していてもよい。特にアリール基を1個以上有する亜リン酸が好ましく、アリール基を2個有する亜リン酸がより好ましく、ジフェニル亜リン酸又はジベンジル亜リン酸が更に好ましい。アリール基を2個有する亜リン酸は、フェニル基を1個有していてもよく、フェニル基を2個有していてもよく、ベンジル基を1個有していてもよく、ベンジル基を2個有していてもよい。   The phosphoric acid compound preferably has one or more organic groups having 6 to 15 carbon atoms, more preferably one or more hydrocarbon groups having 6 to 15 carbon atoms, and more preferably 6 or more carbon atoms. It is particularly preferable to have one or more aryl groups of 15 or less. The phosphoric acid compound may have two of each of these groups. In particular, phosphorous acid having one or more aryl groups is preferable, phosphorous acid having two aryl groups is more preferable, and diphenylphosphorous acid or dibenzylphosphorous acid is further preferable. Phosphorous acid having two aryl groups may have one phenyl group, may have two phenyl groups, may have one benzyl group, and may have one benzyl group. You may have two.

上記リン酸化合物1gを水10gに溶解させた水溶液のpHを測定する。上記水溶液のpHは、好ましくは3.5以上、より好ましくは3.7以上、更に好ましくは5以上であり、好ましくは6以下である。上記水溶液のpHは、5以下であってもよい。上記水溶液のpHが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだがより一層効率的に集まる。上記水溶液のpHは、3を超えていてもよく、4を超えていてもよく、5を超えていてもよく、7以上であってもよい。   The pH of an aqueous solution obtained by dissolving 1 g of the phosphoric acid compound in 10 g of water is measured. The pH of the aqueous solution is preferably 3.5 or more, more preferably 3.7 or more, still more preferably 5 or more, and preferably 6 or less. The pH of the aqueous solution may be 5 or less. When the pH of the aqueous solution is equal to or higher than the lower limit and equal to or lower than the upper limit, solder collects more efficiently on the electrode. The pH of the aqueous solution may exceed 3, may exceed 4, may exceed 5, may be 7 or more.

上記水溶液のpHは、pH計(HORIBA社製「D−72」)、電極ToupH 電極 9615−10Dを用いて測定することができる。   The pH of the aqueous solution can be measured using a pH meter ("D-72" manufactured by HORIBA) and an electrode Touh pH electrode 9615-10D.

電極上にはんだをより一層効率的に集める観点からは、上記亜リン酸エステルは、亜リン酸モノエステル又は亜リン酸ジエステルであることが好ましい。電極上にはんだをより一層効率的に集める観点からは、上記リン酸化合物は、(メタ)アクリロイル基を有さないことが好ましく、(メタ)アクリレート化合物ではないことが好ましい。   From the viewpoint of more efficiently collecting the solder on the electrodes, the phosphite is preferably a phosphite monoester or a phosphite diester. From the viewpoint of more efficiently collecting the solder on the electrode, the phosphoric acid compound preferably does not have a (meth) acryloyl group, and is preferably not a (meth) acrylate compound.

上記リン酸化合物は、リン酸又はリン酸化合物とイミダゾール化合物との反応物であってもよい。   The phosphoric acid compound may be phosphoric acid or a reaction product of a phosphoric acid compound and an imidazole compound.

電極上にはんだをより一層効率的に配置し、導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電材料100重量%中、上記リン酸化合物の含有量は好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは1重量%以上であり、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。   From the viewpoint of more efficiently disposing the solder on the electrode and further improving conduction reliability, the content of the phosphoric acid compound is preferably 0.1% by weight or more in 100% by weight of the conductive material. It is preferably at least 1% by weight, preferably at most 15% by weight, more preferably at most 10% by weight.

(フラックス)
上記導電材料は、フラックスを含む。フラックスの使用により、はんだを電極上により一層効果的に配置することができる。はんだがフラックスによりフラックス作用を受けるときに、黒いすすが発生しやすい。しかし、本発明では、イソシアヌル骨格を有する化合物を用いているために、黒いすすの発生を抑制することができる。上記フラックスは特に限定されない。フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを使用できる。
(flux)
The conductive material contains a flux. The use of flux allows the solder to be more effectively placed on the electrodes. When the solder is subjected to a flux action by the flux, black soot is easily generated. However, in the present invention, since a compound having an isocyanuric skeleton is used, generation of black soot can be suppressed. The flux is not particularly limited. As the flux, a flux generally used for solder joining or the like can be used.

上記フラックスとしては、例えば、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、有機酸及び松脂等が挙げられる。上記フラックスは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 flux include zinc chloride, a mixture of zinc chloride and an inorganic halide, a mixture of zinc chloride and an inorganic acid, a molten salt, phosphoric acid, a derivative of phosphoric acid, an organic halide, hydrazine, an organic acid, and rosin. And the like. Only one type of the above flux may be used, or two or more types may be used in combination.

上記溶融塩としては、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸としては、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸及びグルタル酸等が挙げられる。上記松脂としては、活性化松脂及び非活性化松脂等が挙げられる。上記フラックスは、カルボキシル基を2個以上有する有機酸又は松脂であることが好ましい。上記フラックスは、カルボキシル基を2個以上有する有機酸であってもよく、松脂であってもよい。カルボキシル基を2個以上有する有機酸、松脂の使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。   Examples of the molten salt include ammonium chloride. Examples of the organic acid include lactic acid, citric acid, stearic acid, glutamic acid and glutaric acid. Examples of the rosin include activated rosin and non-activated rosin. The flux is preferably an organic acid or rosin having two or more carboxyl groups. The flux may be an organic acid having two or more carboxyl groups or rosin. The use of an organic acid having two or more carboxyl groups or rosin further enhances the reliability of conduction between the electrodes.

上記松脂はアビエチン酸を主成分とするロジン類である。フラックスは、ロジン類であることが好ましく、アビエチン酸であることがより好ましい。この好ましいフラックスの使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。   The rosin is a rosin containing abietic acid as a main component. The flux is preferably a rosin, and more preferably abietic acid. The use of this preferred flux further increases the reliability of conduction between the electrodes.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、イソシアヌル骨格を有するフラックスが好ましい。上記導電材料は、イソシアヌル骨格を有さないフラックスを含んでいてもよい。   From the viewpoint of further suppressing the occurrence of black soot, a flux having an isocyanuric skeleton is preferable. The conductive material may include a flux having no isocyanuric skeleton.

上記イソシアヌル骨格を有するフラックスとしては、カルボキシル基とイソシアヌル骨格とを有する化合物等が挙げられる。上記イソシアヌル骨格を有するフラックスの市販品としては、CIC酸及びMACIC−1(四国化成工業社製)等が挙げられる。上記導電材料は、イソシアヌル骨格を有さないフラックスを含んでいてもよい。   Examples of the flux having an isocyanuric skeleton include a compound having a carboxyl group and an isocyanuric skeleton. Commercially available fluxes having an isocyanuric skeleton include CIC acid and MACIC-1 (manufactured by Shikoku Chemicals). The conductive material may include a flux having no isocyanuric skeleton.

上記フラックスの活性温度(融点)は、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下、より一層好ましくは160℃以下、更に好ましくは150℃以下、更に一層好ましくは140℃以下である。上記フラックスの活性温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、フラックス効果がより一層効果的に発揮され、はんだが電極上により一層効率的に配置される。上記フラックスの活性温度(融点)は80℃以上、190℃以下であることが好ましい。上記フラックスの活性温度(融点)は80℃以上、140℃以下であることが特に好ましい。   The activation temperature (melting point) of the flux is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, even more preferably 80 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower, and even more preferably 160 ° C. or lower. C. or lower, more preferably 150.degree. C. or lower, even more preferably 140.degree. C. or lower. When the activation temperature of the flux is equal to or higher than the lower limit and equal to or lower than the upper limit, the flux effect is exhibited more effectively, and the solder is more efficiently arranged on the electrode. The activation temperature (melting point) of the flux is preferably 80 ° C. or more and 190 ° C. or less. The activation temperature (melting point) of the above-mentioned flux is particularly preferably from 80 ° C to 140 ° C.

フラックスの活性温度(融点)が80℃以上、190℃以下である上記フラックスとしては、コハク酸(融点186℃)、グルタル酸(融点96℃)、アジピン酸(融点152℃)、ピメリン酸(融点104℃)、スベリン酸(融点142℃)等のジカルボン酸、安息香酸(融点122℃)、リンゴ酸(融点130℃)等が挙げられる。   The above-mentioned flux whose activation temperature (melting point) of the flux is 80 ° C. or more and 190 ° C. or less includes succinic acid (melting point 186 ° C.), glutaric acid (melting point 96 ° C.), adipic acid (melting point 152 ° C.), pimelic acid (melting point Dicarboxylic acid such as suberic acid (melting point 142 ° C.), benzoic acid (melting point 122 ° C.), and malic acid (melting point 130 ° C.).

また、上記フラックスの沸点は200℃以下であることが好ましい。   The boiling point of the flux is preferably 200 ° C. or lower.

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記導電性粒子におけるはんだの融点よりも、高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことが更に好ましい。   From the viewpoint of more efficiently disposing the solder on the electrode, the melting point of the flux is preferably higher than the melting point of the solder in the conductive particles, more preferably higher than 5 ° C., and more preferably higher than 10 ° C. Is more preferable.

はんだを電極上により一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記熱硬化剤の反応開始温度よりも、高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことが更に好ましい。   From the viewpoint of more efficiently disposing the solder on the electrode, the melting point of the flux is preferably higher than the reaction start temperature of the thermosetting agent, more preferably higher than 5 ° C., and more preferably higher than 10 ° C. Is more preferable.

上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、導電性粒子の表面上に付着していてもよい。   The flux may be dispersed in a conductive material or may adhere to the surface of the conductive particles.

フラックスの融点が、はんだの融点より高いことにより、電極部分にはんだを効率的に凝集させることができる。これは、接合時に熱を付与した場合、接続対象部材上に形成された電極と、電極周辺の接続対象部材の部分とを比較すると、電極部分の熱伝導率が電極周辺の接続対象部材部分の熱伝導率よりも高いことにより、電極部分の昇温が速いことに起因する。導電性粒子におけるはんだの融点を超えた段階では、導電性粒子におけるはんだは溶解するが、表面に形成された酸化被膜は、フラックスの融点(活性温度)に達していないので、除去されない。この状態で、電極部分の温度が先に、フラックスの融点(活性温度)に達するため、優先的に電極上に来た導電性粒子におけるはんだの表面の酸化被膜が除去されることや、活性化したフラックスにより導電性粒子におけるはんだの表面の電荷が中和されることにより、はんだが電極の表面上に濡れ拡がることができる。これにより、電極上に効率的にはんだを凝集させることができる。   Since the melting point of the flux is higher than the melting point of the solder, the solder can be efficiently aggregated on the electrode portion. This is because, when heat is applied at the time of joining, when the electrode formed on the connection target member and the portion of the connection target member around the electrode are compared, the thermal conductivity of the electrode portion is equal to that of the connection target member portion around the electrode. When the temperature is higher than the thermal conductivity, the temperature rise of the electrode portion is fast. At a stage beyond the melting point of the solder in the conductive particles, the solder in the conductive particles dissolves, but the oxide film formed on the surface is not removed because the melting point (activation temperature) of the flux has not been reached. In this state, since the temperature of the electrode portion reaches the melting point (activation temperature) of the flux first, the oxide film on the surface of the solder of the conductive particles coming on the electrode is preferentially removed, and By neutralizing the charge on the surface of the solder in the conductive particles by the generated flux, the solder can be spread on the surface of the electrode. Thereby, the solder can be efficiently aggregated on the electrode.

上記フラックスは、加熱によりカチオンを放出するフラックスであることが好ましい。加熱によりカチオンを放出するフラックスの使用により、はんだを電極上により一層効率的に配置することができる。   The flux is preferably a flux that releases cations when heated. The use of a flux that releases cations upon heating allows the solder to be more efficiently placed on the electrodes.

上記加熱によりカチオンを放出するフラックスとしては、上記熱カチオン開始剤が挙げられる。   Examples of the flux that releases cations upon heating include the above-mentioned thermal cation initiators.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記イソシアヌル骨格を有するフラックスの分子量は、好ましくは200以上、より好ましくは300以上であり、好ましくは1000以下、より好ましくは600以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the molecular weight of the flux having the isocyanuric skeleton is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, preferably 1,000 or less, more preferably 600 or less.

上記導電材料100重量%中、上記フラックスの含有量は好ましくは0.5重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下である。フラックスの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ及び電極の表面に酸化被膜がより一層形成され難くなり、さらに、はんだ及び電極の表面に形成された酸化被膜をより一層効果的に除去できる。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the flux is preferably 0.5% by weight or more, preferably 30% by weight or less, and more preferably 25% by weight or less. When the content of the flux is equal to or more than the lower limit and equal to or less than the upper limit, an oxide film is more difficult to be formed on the surface of the solder and the electrode, and furthermore, the oxide film formed on the surface of the solder and the electrode is more effectively formed. Can be removed.

黒いすすの発生をより一層抑制する観点からは、上記導電材料100重量%中、上記イソシアヌル骨格を有するフラックスの含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。   From the viewpoint of further suppressing the generation of black soot, the content of the flux having the isocyanuric skeleton is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, in 100% by weight of the conductive material. Is at most 30% by weight, more preferably at most 20% by weight.

(他の成分)
上記導電材料は、必要に応じて、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。
(Other ingredients)
The conductive material may be, if necessary, for example, a filler, a bulking agent, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a coloring agent, an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, and a lubricant. And various additives such as an antistatic agent and a flame retardant.

(接続構造体及び接続構造体の製造方法)
本発明に係る接続構造体は、少なくとも1つの第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、少なくとも1つの第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る。本発明に係る接続構造体では、上記接続部の材料が、上述した導電材料であり、上記接続部が、上述した導電材料の硬化物である。本発明に係る接続構造体では、上記第1の電極と上記第2の電極とが、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている。
(Connection structure and method of manufacturing connection structure)
The connection structure according to the present invention includes: a first connection target member having at least one first electrode on a surface; a second connection target member having at least one second electrode on a surface; And a connection portion connecting the second connection target member. In the connection structure according to the present invention, the material of the connection portion is the above-described conductive material, and the connection portion is a cured product of the above-described conductive material. In the connection structure according to the present invention, the first electrode and the second electrode are electrically connected by a solder portion in the connection portion.

上記接続構造体の製造方法は、上述した導電材料を用いて、少なくとも1つの第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材の表面上に、上記導電材料を配置する工程と、上記導電材料の上記第1の接続対象部材側とは反対の表面上に、少なくとも1つの第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材を、上記第1の電極と上記第2の電極とが対向するように配置する工程と、上記導電性粒子におけるはんだの融点以上に上記導電材料を加熱することで、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を、上記導電材料により形成し、かつ、上記第1の電極と上記第2の電極とを、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える。好ましくは、上記熱硬化性成分、熱硬化性化合物の硬化温度以上に上記導電材料を加熱する。   The method for manufacturing a connection structure includes a step of disposing the conductive material on a surface of a first connection target member having at least one first electrode on a surface using the conductive material described above; On the surface of the material opposite to the first connection target member side, a second connection target member having at least one second electrode on the surface is formed by combining the first electrode and the second electrode. A step of arranging the first connection target member and the second connection target member by heating the conductive material to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder in the conductive particles; Forming a portion from the conductive material, and electrically connecting the first electrode and the second electrode by a solder portion in the connection portion. Preferably, the conductive material is heated to a temperature equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting component and the thermosetting compound.

本発明に係る接続構造体及び上記接続構造体の製造方法では、特定の導電材料を用いているので、複数の導電性粒子におけるはんだが第1の電極と第2の電極との間に集まりやすく、はんだを電極(ライン)上に効率的に配置することができる。また、はんだの一部が、電極が形成されていない領域(スペース)に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくすることができる。従って、第1の電極と第2の電極との間の導通信頼性を高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続を防ぐことができ、絶縁信頼性を高めることができる。   In the connection structure and the method for manufacturing the connection structure according to the present invention, since the specific conductive material is used, the solder in the plurality of conductive particles easily collects between the first electrode and the second electrode. In addition, the solder can be efficiently arranged on the electrodes (lines). Further, it is difficult for a part of the solder to be arranged in a region (space) where the electrode is not formed, and the amount of the solder arranged in the region where the electrode is not formed can be considerably reduced. Therefore, the reliability of conduction between the first electrode and the second electrode can be improved. In addition, electrical connection between horizontally adjacent electrodes that must not be connected can be prevented, and insulation reliability can be improved.

また、複数の導電性粒子におけるはんだを電極上に効率的に配置し、かつ電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくするためには、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いることが好ましい。   Further, in order to efficiently arrange the solder in the plurality of conductive particles on the electrodes and to considerably reduce the amount of the solder arranged in the region where the electrodes are not formed, a conductive paste is used instead of the conductive film. Preferably, it is used.

電極間でのはんだ部の厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下である。電極の表面上のはんだ濡れ面積(電極の露出した面積100%中のはんだが接している面積)は、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上であり、好ましくは100%以下である。   The thickness of the solder portion between the electrodes is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less. The solder wet area on the surface of the electrode (the area where the solder is in contact with 100% of the exposed area of the electrode) is preferably at least 50%, more preferably at least 60%, even more preferably at least 70%, preferably at least 70%. Is 100% or less.

本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第2の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、上記導電材料には、上記第2の接続対象部材の重量が加わることが好ましく、上記第2の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、上記導電材料には、上記第2の接続対象部材の重量の力を超える加圧圧力は加わらないことが好ましい。これらの場合には、複数のはんだ部において、はんだ量の均一性をより一層高めることができる。さらに、はんだ部の厚みをより一層効果的に厚くすることができ、複数の導電性粒子におけるはんだが電極間に多く集まりやすくなり、複数の導電性粒子におけるはんだを電極(ライン)上により一層効率的に配置することができる。また、複数の導電性粒子におけるはんだの一部が、電極が形成されていない領域(スペース)に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置される導電性粒子におけるはんだの量をより一層少なくすることができる。従って、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続をより一層防ぐことができ、絶縁信頼性をより一層高めることができる。   In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, in the step of arranging the second member to be connected and the step of forming the connection portion, no pressure is applied, and the second connection is applied to the conductive material. It is preferable that the weight of the target member is added, and in the step of arranging the second connection target member and the step of forming the connection portion, the conductive material exceeds the force of the weight of the second connection target member. Preferably, no pressure is applied. In these cases, the uniformity of the amount of solder can be further improved in the plurality of solder portions. Further, the thickness of the solder portion can be more effectively increased, so that a large amount of the solder in the plurality of conductive particles easily gathers between the electrodes, and the solder in the plurality of conductive particles can be more efficiently applied to the electrodes (lines). It can be arranged in a way. Further, it is difficult for a part of the solder in the plurality of conductive particles to be arranged in the region (space) where the electrode is not formed, and the amount of the solder in the conductive particle arranged in the region where the electrode is not formed is further increased. Can be reduced. Therefore, the reliability of conduction between the electrodes can be further improved. In addition, electrical connection between horizontally adjacent electrodes that should not be connected can be further prevented, and insulation reliability can be further improved.

さらに、上記第2の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、上記導電材料に、上記第2の接続対象部材の重量が加われば、接続部が形成される前に電極が形成されていない領域(スペース)に配置されていたはんだが第1の電極と第2の電極との間により一層集まりやすくなり、複数の導電性粒子におけるはんだを電極(ライン)上により一層効率的に配置することができることも、見出した。本発明では、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いるという構成と、加圧を行わず、上記導電ペーストには、上記第2の接続対象部材の重量が加わるようにするという構成とを組み合わせて採用することには、本発明の効果をより一層高いレベルで得るために大きな意味がある。   Further, in the step of arranging the second member to be connected and the step of forming the connecting portion, if the weight of the second member to be connected is added to the conductive material without applying pressure, the connecting portion is formed. Before being formed, the solder disposed in the region (space) where the electrode is not formed becomes more easily collected between the first electrode and the second electrode, and the solder in the plurality of conductive particles is transferred to the electrode ( Line) can also be arranged more efficiently. In the present invention, a configuration in which a conductive paste is used instead of a conductive film and a configuration in which pressure is not applied and the weight of the second connection target member is added to the conductive paste are employed. Doing so has great significance in obtaining the effects of the present invention at a higher level.

なお、WO2008/023452A1では、はんだ粉を電極表面に押し流して効率よく移動させる観点からは、接着時に所定の圧力で加圧するとよいことが記載されており、加圧圧力は、はんだ領域をさらに確実に形成する観点では、例えば、0MPa以上、好ましくは1MPa以上とすることが記載されており、更に、接着テープに意図的に加える圧力が0MPaであっても、接着テープ上に配置された部材の自重により、接着テープに所定の圧力が加わってもよいことが記載されている。WO2008/023452A1では、接着テープに意図的に加える圧力が0MPaであってもよいことは記載されているが、0MPaを超える圧力を付与した場合と0MPaとした場合との効果の差異については、何ら記載されていない。また、WO2008/023452A1では、フィルム状ではなく、ペースト状の導電ペーストを用いることの重要性についても何ら認識されていない。   WO 2008/023452 A1 describes that from the viewpoint of efficiently moving the solder powder by flowing it down to the electrode surface, it is advisable to apply a predetermined pressure at the time of bonding. From the viewpoint of forming, for example, it is described that the pressure is 0 MPa or more, preferably 1 MPa or more. Further, even if the pressure intentionally applied to the adhesive tape is 0 MPa, the pressure of the member arranged on the adhesive tape is reduced. It is described that a predetermined pressure may be applied to the adhesive tape by its own weight. WO 2008/023452 A1 describes that the pressure intentionally applied to the adhesive tape may be 0 MPa. However, the difference between the effect when the pressure exceeding 0 MPa is applied and the case where the pressure is set to 0 MPa is not described. Not listed. In WO2008 / 023452A1, the importance of using a paste-like conductive paste instead of a film-like one is not recognized at all.

また、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いれば、導電ペーストの塗布量によって、接続部及びはんだ部の厚みを調整することが容易になる。一方で、導電フィルムでは、接続部の厚みを変更したり、調整したりするためには、異なる厚みの導電フィルムを用意したり、所定の厚みの導電フィルムを用意したりしなければならないという問題がある。また、導電フィルムでは、導電ペーストと比べて、はんだの溶融温度で、導電フィルムの溶融粘度を十分に下げることができず、はんだの凝集が阻害されやすい傾向がある。   If a conductive paste is used instead of a conductive film, the thickness of the connection portion and the solder portion can be easily adjusted depending on the amount of the conductive paste applied. On the other hand, in the case of a conductive film, in order to change or adjust the thickness of the connection portion, it is necessary to prepare a conductive film having a different thickness or a conductive film having a predetermined thickness. There is. Further, in the conductive film, compared with the conductive paste, the melt viscosity of the conductive film cannot be sufficiently reduced at the melting temperature of the solder, and the aggregation of the solder tends to be hindered.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure obtained using a conductive material according to one embodiment of the present invention.

図1に示す接続構造体1は、第1の接続対象部材2と、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、上述した導電材料により形成されている。本実施形態では、導電材料は、導電性粒子として、はんだ粒子を含む。   The connection structure 1 shown in FIG. 1 includes a first connection target member 2, a second connection target member 3, and a connection connecting the first connection target member 2 and the second connection target member 3. Unit 4. The connection part 4 is formed of the above-described conductive material. In the present embodiment, the conductive material includes solder particles as conductive particles.

接続部4は、複数のはんだ粒子が集まり互いに接合したはんだ部4Aと、熱硬化性成分が熱硬化された硬化物部4Bとを有する。   The connection part 4 has a solder part 4A in which a plurality of solder particles are gathered and joined to each other, and a cured material part 4B in which a thermosetting component is thermally cured.

第1の接続対象部材2は表面(上面)に、複数の第1の電極2aを有する。第2の接続対象部材3は表面(下面)に、複数の第2の電極3aを有する。第1の電極2aと第2の電極3aとが、はんだ部4Aにより電気的に接続されている。従って、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とが、はんだ部4Aにより電気的に接続されている。なお、接続部4において、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まったはんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)では、はんだは存在しない。はんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)では、はんだ部4Aと離れたはんだは存在しない。なお、少量であれば、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まったはんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)に、はんだが存在していてもよい。   The first connection target member 2 has a plurality of first electrodes 2a on a surface (upper surface). The second connection target member 3 has a plurality of second electrodes 3a on the surface (lower surface). The first electrode 2a and the second electrode 3a are electrically connected by a solder 4A. Therefore, the first connection target member 2 and the second connection target member 3 are electrically connected by the solder portion 4A. In the connection portion 4, no solder exists in a region (cured material portion 4B portion) different from the solder portion 4A gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a. In a region different from the solder portion 4A (cured material portion 4B portion), there is no solder separated from the solder portion 4A. If the amount is small, the solder may be present in a region (cured material portion 4B portion) different from the solder portion 4A gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a.

図1に示すように、接続構造体1では、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に、複数のはんだ粒子が集まり、複数のはんだ粒子が溶融した後、はんだ粒子の溶融物が電極の表面を濡れ拡がった後に固化して、はんだ部4Aが形成されている。このため、はんだ部4Aと第1の電極2a、並びにはんだ部4Aと第2の電極3aとの接続面積が大きくなる。すなわち、はんだ粒子を用いることにより、導電部の外表面部分がニッケル、金又は銅等の金属である導電性粒子を用いた場合と比較して、はんだ部4Aと第1の電極2a、並びにはんだ部4Aと第2の電極3aとの接触面積が大きくなる。このため、接続構造体1における導通信頼性及び接続信頼性が高くなる。   As shown in FIG. 1, in the connection structure 1, a plurality of solder particles gather between the first electrode 2a and the second electrode 3a, and after the plurality of solder particles have melted, Solidifies after the electrode surface wets and spreads to form the solder portion 4A. Therefore, the connection area between the solder portion 4A and the first electrode 2a and the connection area between the solder portion 4A and the second electrode 3a are increased. That is, by using the solder particles, the solder portion 4A, the first electrode 2a, and the solder are compared with a case where the outer surface portion of the conductive portion is made of a metal such as nickel, gold, or copper. The contact area between the portion 4A and the second electrode 3a increases. Therefore, conduction reliability and connection reliability in the connection structure 1 are improved.

なお、加熱により、一般にフラックスは次第に失活する。   In general, the flux gradually deactivates by heating.

なお、図1に示す接続構造体1では、はんだ部4Aの全てが、第1,第2の電極2a,3a間の対向している領域に位置している。図3に示す変形例の接続構造体1Xは、接続部4Xのみが、図1に示す接続構造体1と異なる。接続部4Xは、はんだ部4XAと硬化物部4XBとを有する。接続構造体1Xのように、はんだ部4XAの多くが、第1,第2の電極2a,3aの対向している領域に位置しており、はんだ部4XAの一部が第1,第2の電極2a,3aの対向している領域から側方にはみ出していてもよい。第1,第2の電極2a,3aの対向している領域から側方にはみ出しているはんだ部4XAは、はんだ部4XAの一部であり、はんだ部4XAから離れたはんだではない。なお、本実施形態では、はんだ部から離れたはんだの量を少なくすることができるが、はんだ部から離れたはんだが硬化物部中に存在していてもよい。   In the connection structure 1 shown in FIG. 1, all of the solder portions 4A are located in areas facing each other between the first and second electrodes 2a and 3a. The connection structure 1X of the modification shown in FIG. 3 differs from the connection structure 1 shown in FIG. 1 only in the connection portion 4X. The connection part 4X has a solder part 4XA and a cured material part 4XB. Like the connection structure 1X, most of the solder portions 4XA are located in regions where the first and second electrodes 2a and 3a face each other, and a portion of the solder portion 4XA is formed in the first and second electrodes. The electrodes 2a and 3a may protrude laterally from the facing regions. The solder portion 4XA protruding laterally from the region where the first and second electrodes 2a and 3a face each other is a part of the solder portion 4XA and is not a solder separated from the solder portion 4XA. In this embodiment, although the amount of the solder separated from the solder portion can be reduced, the solder separated from the solder portion may be present in the cured product portion.

はんだ粒子の使用量を少なくすれば、接続構造体1を得ることが容易になる。はんだ粒子の使用量を多くすれば、接続構造体1Xを得ることが容易になる。   If the usage amount of the solder particles is reduced, it becomes easy to obtain the connection structure 1. If the usage amount of the solder particles is increased, it becomes easier to obtain the connection structure 1X.

導通信頼性をより一層高める観点からは、上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の50%以上(より好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上、特に好ましくは80%以上、最も好ましくは90%以上)に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが好ましい。   From the viewpoint of further improving the conduction reliability, a portion where the first electrode and the second electrode face each other in the laminating direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode is viewed. In some cases, 50% or more (more preferably 60% or more, further preferably 70% or more, particularly preferably 80% or more) of 100% of the area of the portion where the first electrode and the second electrode face each other. (Most preferably 90% or more), it is preferable that the solder portion in the connection portion is disposed.

次に、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体1を製造する方法の一例を説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the connection structure 1 using the conductive material according to one embodiment of the present invention will be described.

先ず、第1の電極2aを表面(上面)に有する第1の接続対象部材2を用意する。次に、図2(a)に示すように、第1の接続対象部材2の表面上に、熱硬化性成分11Bと、複数のはんだ粒子11Aとを含む導電材料11を配置する(第1の工程)。用いた導電材料11は、熱硬化性成分11Bとして、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。   First, the first connection target member 2 having the first electrode 2a on the surface (upper surface) is prepared. Next, as shown in FIG. 2A, a conductive material 11 including a thermosetting component 11B and a plurality of solder particles 11A is arranged on the surface of the first connection target member 2 (first). Process). The conductive material 11 used contains a thermosetting compound and a thermosetting agent as the thermosetting component 11B.

第1の接続対象部材2の第1の電極2aが設けられた表面上に、導電材料11を配置する。導電材料11の配置の後に、はんだ粒子11Aは、第1の電極2a(ライン)上と、第1の電極2aが形成されていない領域(スペース)上との双方に配置されている。   The conductive material 11 is disposed on the surface of the first connection target member 2 on which the first electrode 2a is provided. After disposing the conductive material 11, the solder particles 11A are disposed both on the first electrode 2a (line) and on a region (space) where the first electrode 2a is not formed.

導電材料11の配置方法としては、特に限定されないが、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷、及びインクジェット装置による吐出等が挙げられる。   A method for arranging the conductive material 11 is not particularly limited, and examples thereof include application using a dispenser, screen printing, and ejection using an inkjet device.

また、第2の電極3aを表面(下面)に有する第2の接続対象部材3を用意する。次に、図2(b)に示すように、第1の接続対象部材2の表面上の導電材料11において、導電材料11の第1の接続対象部材2側とは反対側の表面上に、第2の接続対象部材3を配置する(第2の工程)。導電材料11の表面上に、第2の電極3a側から、第2の接続対象部材3を配置する。このとき、第1の電極2aと第2の電極3aとを対向させる。   Further, the second connection target member 3 having the second electrode 3a on the surface (lower surface) is prepared. Next, as shown in FIG. 2B, in the conductive material 11 on the surface of the first connection target member 2, on the surface of the conductive material 11 opposite to the first connection target member 2 side, The second connection target member 3 is arranged (second step). The second connection target member 3 is arranged on the surface of the conductive material 11 from the second electrode 3a side. At this time, the first electrode 2a and the second electrode 3a face each other.

次に、はんだ粒子11Aの融点以上に導電材料11を加熱する(第3の工程)。好ましくは、熱硬化性成分11B(バインダー)の硬化温度以上に導電材料11を加熱する。この加熱時には、電極が形成されていない領域に存在していたはんだ粒子11Aは、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まる(自己凝集効果)。導電フィルムではなく、導電ペーストを用いた場合には、はんだ粒子11Aが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に効果的に集まる。また、はんだ粒子11Aは溶融し、互いに接合する。また、熱硬化性成分11Bは熱硬化する。この結果、図2(c)に示すように、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を、導電材料11により形成する。導電材料11により接続部4が形成され、複数のはんだ粒子11Aが接合することによってはんだ部4Aが形成され、熱硬化性成分11Bが熱硬化することによって硬化物部4Bが形成される。   Next, the conductive material 11 is heated above the melting point of the solder particles 11A (third step). Preferably, the conductive material 11 is heated above the curing temperature of the thermosetting component 11B (binder). At the time of this heating, the solder particles 11A existing in the region where no electrode is formed gather between the first electrode 2a and the second electrode 3a (self-aggregation effect). When the conductive paste is used instead of the conductive film, the solder particles 11A effectively gather between the first electrode 2a and the second electrode 3a. Further, the solder particles 11A are melted and joined to each other. The thermosetting component 11B is thermoset. As a result, as shown in FIG. 2C, the connection portion 4 connecting the first connection target member 2 and the second connection target member 3 is formed of the conductive material 11. The connection portion 4 is formed by the conductive material 11, the solder portion 4A is formed by joining the plurality of solder particles 11A, and the cured product portion 4B is formed by thermosetting the thermosetting component 11B.

本実施形態では、上記第2の工程及び上記第3の工程において、加圧を行わない方が好ましい。この場合には、導電材料11には、第2の接続対象部材3の重量が加わる。このため、接続部4の形成時に、はんだ粒子11Aが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に効果的に集まる。なお、上記第2の工程及び上記第3の工程の内の少なくとも一方において、加圧を行えば、はんだ粒子が第1の電極と第2の電極との間に集まろうとする作用が阻害される傾向が高くなる。   In the present embodiment, it is preferable not to apply pressure in the second step and the third step. In this case, the weight of the second connection target member 3 is added to the conductive material 11. For this reason, when forming the connection part 4, the solder particles 11A effectively gather between the first electrode 2a and the second electrode 3a. In addition, in at least one of the second step and the third step, if pressure is applied, the action of solder particles gathering between the first electrode and the second electrode is hindered. Tendency to increase.

また、本実施形態では、加圧を行っていないため、導電材料を塗布した第1の接続対象部材に、第2の接続対象部材を重ね合わせた際に、第1の接続対象部材の電極と第2の接続対象部材の電極とのアライメントがずれた状態で、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材とが重ね合わされた場合でも、そのずれを補正して、第1の接続対象部材の電極と第2の接続対象部材の電極とを接続させることができる(セルフアライメント効果)。これは、第1の接続対象部材の電極と第2の接続対象部材の電極との間に自己凝集した溶融したはんだが、第1の接続対象部材の電極と第2の接続対象部材の電極との間のはんだと導電材料のその他の成分とが接する面積が最小となる方がエネルギー的に安定になるため、その最小の面積となる接続構造であるアライメントのあった接続構造にする力が働くためである。この際、導電材料が硬化していないこと、及び、その温度、時間にて、導電材料の導電性粒子以外の成分の粘度が十分低いことが望ましい。   Further, in the present embodiment, since no pressurization is performed, when the second connection target member is overlapped with the first connection target member coated with the conductive material, the electrode of the first connection target member is Even when the first connection target member and the second connection target member are overlapped in a state where the alignment of the second connection target member with the electrode is shifted, the shift is corrected and the first connection target member is corrected. The electrode of the member and the electrode of the second member to be connected can be connected (self-alignment effect). This is because the molten solder that has self-agglomerated between the electrode of the first member to be connected and the electrode of the second member to be connected is connected to the electrode of the first member to be connected and the electrode of the second member to be connected. Since the area where the solder in contact with the other components of the conductive material is minimized becomes more stable in terms of energy, the connection structure with the minimum area is the force that makes the connection structure aligned. That's why. In this case, it is desirable that the conductive material is not cured, and that the viscosity of the components other than the conductive particles of the conductive material is sufficiently low at the temperature and time.

このようにして、図1に示す接続構造体1が得られる。なお、上記第2の工程と上記第3の工程とは連続して行われてもよい。また、上記第2の工程を行った後に、得られる第1の接続対象部材2と導電材料11と第2の接続対象部材3との積層体を、加熱部に移動させて、上記第3の工程を行ってもよい。上記加熱を行うために、加熱部材上に上記積層体を配置してもよく、加熱された空間内に上記積層体を配置してもよい。   Thus, the connection structure 1 shown in FIG. 1 is obtained. Note that the second step and the third step may be performed continuously. Further, after performing the second step, the obtained laminate of the first connection target member 2, the conductive material 11, and the second connection target member 3 is moved to a heating unit, and the third connection target member 2, the conductive material 11, and the second connection target member 3 are moved to the heating unit. A step may be performed. In order to perform the heating, the laminate may be arranged on a heating member, or the laminate may be arranged in a heated space.

上記第3の工程における上記加熱温度は、好ましくは140℃以上、より好ましくは160℃以上であり、好ましくは450℃以下、より好ましくは250℃以下、更に好ましくは200℃以下である。   The heating temperature in the third step is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, and further preferably 200 ° C. or lower.

上記第3の工程における加熱方法としては、はんだの融点以上及び熱硬化性成分の硬化温度以上に、接続構造体全体を、リフロー炉を用いて又はオーブンを用いて加熱する方法や、接続構造体の接続部のみを局所的に加熱する方法が挙げられる。   As a heating method in the third step, a method of heating the entire connection structure using a reflow furnace or an oven at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder and the curing temperature of the thermosetting component, Is locally heated.

上記第1,第2の接続対象部材は、特に限定されない。上記第1,第2の接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、半導体パッケージ、LEDチップ、LEDパッケージ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びに樹脂フィルム、プリント基板、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル、リジッドフレキシブル基板、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。上記第1,第2の接続対象部材は、電子部品であることが好ましい。   The first and second connection target members are not particularly limited. Specific examples of the first and second connection target members include electronic components such as a semiconductor chip, a semiconductor package, an LED chip, an LED package, a capacitor and a diode, a resin film, a printed board, a flexible printed board, and a flexible board. Electronic components such as circuit boards such as flat cables, rigid flexible boards, glass epoxy boards, and glass boards are exemplified. The first and second connection target members are preferably electronic components.

上記第1の接続対象部材及び上記第2の接続対象部材の内の少なくとも一方が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。上記第2の接続対象部材が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板は、柔軟性が高く、比較的軽量であるという性質を有する。このような接続対象部材の接続に導電フィルムを用いた場合には、はんだが電極上に集まりにくい傾向がある。これに対して、導電ペーストを用いることで、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いたとしても、はんだを電極上に効率的に集めることで、電極間の導通信頼性を充分に高めることができる。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いる場合に、半導体チップなどの他の接続対象部材を用いた場合と比べて、加圧を行わないことによる電極間の導通信頼性の向上効果がより一層効果的に得られる。   It is preferable that at least one of the first connection target member and the second connection target member is a resin film, a flexible printed board, a flexible flat cable, or a rigid flexible board. It is preferable that the second connection target member is a resin film, a flexible printed board, a flexible flat cable, or a rigid flexible board. A resin film, a flexible printed board, a flexible flat cable, and a rigid flexible board have a property of high flexibility and relatively light weight. When a conductive film is used for connecting such a connection target member, the solder tends to hardly collect on the electrodes. On the other hand, even if a resin film, a flexible printed board, a flexible flat cable, or a rigid flexible board is used by using a conductive paste, by efficiently collecting solder on the electrodes, the reliability of conduction between the electrodes is improved. Can be sufficiently increased. When using a resin film, a flexible printed board, a flexible flat cable or a rigid flexible board, the reliability of conduction between the electrodes due to no pressurization is lower than when using other connection target members such as semiconductor chips. The improvement effect can be obtained even more effectively.

上記接続対象部材の形態にはペリフェラルやエリアアレイなどが存在する。各部材の特徴として、ペリフェラル基板では、電極が基板の外周部のみに存在する。エリアアレイ基板では、面内に電極が存在する。   The form of the connection target member includes a peripheral and an area array. As a feature of each member, in the peripheral substrate, the electrodes exist only on the outer peripheral portion of the substrate. In the area array substrate, electrodes exist in a plane.

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、モリブデン電極、銀電極、SUS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、銀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、銀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 electrodes 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 molybdenum electrode, a silver electrode, a SUS electrode, and a tungsten electrode. When the member to be connected is a flexible printed board, the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, a silver electrode, or a copper electrode. When the member to be connected is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, a silver electrode, or a tungsten electrode. Note that when the electrode is an aluminum electrode, the electrode may be an electrode formed of only aluminum or an electrode in which an aluminum layer is stacked on a surface of a metal oxide layer. Examples of the material of 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.

上記接続対象部材の形態にはペリフェラルやエリアアレイなどが存在する。各部材の特徴として、ペリフェラル基板では、電極が基板の外周部のみに存在する。エリアアレイ基板では、面内に電極が存在する。   The form of the connection target member includes a peripheral and an area array. As a feature of each member, in the peripheral substrate, the electrodes exist only on the outer peripheral portion of the substrate. In the area array substrate, electrodes exist in a plane.

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.

熱硬化性化合物:
三菱化学社製「YL980」、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
日産化学工業社製「TEPIC−PAS」、イソシアヌル骨格を有するエポキシ化合物
TEPIC−PASの変性物:日産化学工業社製「TEPIC」のエポキシ基をチイラン基に変換した化合物(合成品)、イソシアヌル骨格を有するエピスルフィド化合物
日産化学工業社製「TEPIC−VL」
日産化学工業社製「TEPIC−UC」
Thermosetting compound:
"YL980" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol A-type epoxy resin "TEPIC-PAS" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Epoxy compound having an isocyanuric skeleton Modified product of TEPIC-PAS: Epoxy group of "TEPIC" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Compound (synthetic product) converted to a group, an episulfide compound having an isocyanuric skeleton “TEPIC-VL” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
"TEPIC-UC" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.

熱硬化剤:
旭化成イーマテリアルズ社製「HXA3922HP」
SC有機化学工業株式会社製「TEMPIC」
Thermosetting agent:
"HXA3922HP" manufactured by Asahi Kasei E-Materials
"TEMPIC" manufactured by SC Organic Chemical Industry Co., Ltd.

硬化促進剤:
四国化成工業社製「2MA−OK」、イミダゾール硬化促進剤
Curing accelerator:
"2MA-OK" manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd., imidazole curing accelerator

リン酸化合物:
城北化学工業社製「JP260」、ジフェニルハイドロフェンホスファイト、(C−O−)P(=O)H
Phosphate compounds:
Johoku Chemical Industry Co., Ltd. "JP260", diphenyl hydro Fen phosphite, (C 6 H 5 -O-) 2 P (= O) H

フラックス:
グルタル酸
四国化成工業社製「CIC」
四国化成工業社製「MACIC−1」
flux:
Glutaric acid "CIC" manufactured by Shikoku Chemicals
"MACIC-1" manufactured by Shikoku Chemicals

導電性粒子:
SnBiはんだ粒子(平均粒子径30μm)、三井金属社製、Sn42Bi58
Conductive particles:
SnBi solder particles (average particle diameter 30 μm), manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd., Sn42Bi58

(実施例1〜11及び比較例1)
(1)異方性導電ペーストの作製
下記の表1,2に示す成分を下記の表1,2に示す配合量で配合して、異方性導電ペーストを得た。
(Examples 1 to 11 and Comparative Example 1)
(1) Preparation of anisotropic conductive paste The components shown in Tables 1 and 2 below were blended in the amounts shown in Tables 1 and 2 below to obtain an anisotropic conductive paste.

(2)第1の接続構造体(エリアアレイ基板)の作製
第1の接続対象部材として、半導体チップ本体(サイズ5×5mm、厚み0.4mm)の表面に、400μmピッチで250μmの銅電極が、エリアアレイにて配置されており、最表面にパッシベーション膜(ポリイミド、厚み5μm、電極部の開口径200μm)が形成されている半導体チップを準備した。銅電極の数は、半導体チップ1個当たり、10個×10個の合計100個である。
(2) Production of First Connection Structure (Area Array Substrate) As a first connection target member, a copper electrode of 250 μm at a pitch of 400 μm was formed on the surface of a semiconductor chip body (size 5 × 5 mm, thickness 0.4 mm). And a semiconductor chip having a passivation film (polyimide, thickness 5 μm, opening diameter of the electrode part 200 μm) formed on the outermost surface was prepared. The number of copper electrodes is 10 × 10 per semiconductor chip, for a total of 100.

第2の接続対象部材として、ガラスエポキシ基板本体(サイズ20×20mm、厚み1.2mm、材質FR−4)の表面に、第1の接続対象部材の電極に対して、同じパターンとなるように、銅電極が配置されており、銅電極が配置されていない領域にソルダーレジスト膜が形成されているガラスエポキシ基板を準備した。銅電極の表面とソルダーレジスト膜の表面との段差は、15μmであり、ソルダーレジスト膜は銅電極よりも突出している。   As a second member to be connected, the same pattern as the electrode of the first member to be connected is formed on the surface of the glass epoxy substrate body (size 20 × 20 mm, thickness 1.2 mm, material FR-4). A glass epoxy substrate was prepared in which a copper electrode was disposed and a solder resist film was formed in a region where the copper electrode was not disposed. The step between the surface of the copper electrode and the surface of the solder resist film is 15 μm, and the solder resist film protrudes from the copper electrode.

上記ガラスエポキシ基板の上面に、作製直後の異方性導電ペーストを厚さ100μm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の上面に半導体チップを電極同士が対向するように積層した。異方性導電ペースト層には、上記半導体チップの重量は加わる。その状態から、異方性導電ペースト層の温度が、昇温開始から5秒後に139℃(はんだの融点)となるように加熱した。さらに、昇温開始から15秒後に、異方性導電ペースト層の温度が160℃となるように加熱し、異方性導電ペーストを硬化させ、接続構造体を得た。加熱時には、加圧を行わなかった。   An anisotropic conductive paste immediately after preparation was applied on the upper surface of the glass epoxy substrate so as to have a thickness of 100 μm to form an anisotropic conductive paste layer. Next, a semiconductor chip was laminated on the upper surface of the anisotropic conductive paste layer such that the electrodes faced each other. The weight of the semiconductor chip is added to the anisotropic conductive paste layer. From this state, heating was performed so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer became 139 ° C. (the melting point of the solder) 5 seconds after the start of the temperature rise. Further, 15 seconds after the start of the temperature rise, the anisotropic conductive paste layer was heated so that the temperature of the layer became 160 ° C., and the anisotropic conductive paste was cured to obtain a connection structure. No pressure was applied during heating.

(3)第2の接続構造体(ペリフェラル基板)の作製
第1の接続対象部材として、半導体チップ本体(サイズ5×5mm、厚み0.4mm)の表面に、400μmピッチで250μmの銅電極が、チップ外周部に配置(ペリフェラル)されており、最表面にパッシベーション膜(ポリイミド、厚み5μm、電極部の開口径200μm)が形成されている半導体チップを準備した。銅電極の数は、半導体チップ1個当たり、10個×4辺の合計36個である。
(3) Production of Second Connection Structure (Peripheral Substrate) As a first connection target member, a copper electrode of 250 μm at a pitch of 400 μm was formed on the surface of a semiconductor chip body (size 5 × 5 mm, thickness 0.4 mm). A semiconductor chip which is disposed (peripheral) on the outer periphery of the chip and has a passivation film (polyimide, thickness 5 μm, opening diameter of the electrode portion 200 μm) formed on the outermost surface was prepared. The number of copper electrodes is 36 in total of 10 × 4 sides per semiconductor chip.

第2の接続対象部材として、ガラスエポキシ基板本体(サイズ20×20mm、厚み1.2mm、材質FR−4)の表面に、第1の接続対象部材の電極に対して、同じパターンとなるように、銅電極が配置されており、銅電極が配置されていない領域にソルダーレジスト膜が形成されている銅電極の表面とソルダーレジスト膜の表面との段差は、15μmであり、ソルダーレジスト膜は銅電極よりも突出している。   As a second member to be connected, the same pattern as the electrode of the first member to be connected is formed on the surface of the glass epoxy substrate body (size 20 × 20 mm, thickness 1.2 mm, material FR-4). The step between the surface of the copper electrode and the surface of the solder resist film where the copper electrode is disposed and the solder resist film is formed in the region where the copper electrode is not disposed is 15 μm, and the solder resist film is formed of copper. It protrudes from the electrode.

上記ガラスエポキシ基板の上面のペリフェラル部分に、作製直後の異方性導電ペーストを厚さ100μm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の上面に半導体チップを電極同士が対向するように積層した。異方性導電ペースト層には、上記半導体チップの重量は加わる。その状態から、異方性導電ペースト層の温度が、昇温開始から5秒後に139℃(はんだの融点)となるように加熱した。さらに、昇温開始から15秒後に、異方性導電ペースト層の温度が160℃となるように加熱し、異方性導電ペーストを硬化させ、接続構造体を得た。加熱時には、加圧を行わなかった。   An anisotropic conductive paste immediately after fabrication was applied to a peripheral portion on the upper surface of the glass epoxy substrate so as to have a thickness of 100 μm, thereby forming an anisotropic conductive paste layer. Next, a semiconductor chip was laminated on the upper surface of the anisotropic conductive paste layer such that the electrodes faced each other. The weight of the semiconductor chip is added to the anisotropic conductive paste layer. From this state, heating was performed so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer became 139 ° C. (the melting point of the solder) 5 seconds after the start of the temperature rise. Further, 15 seconds after the start of the temperature rise, the anisotropic conductive paste layer was heated so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer became 160 ° C., and the anisotropic conductive paste was cured to obtain a connection structure. No pressure was applied during heating.

(評価)
(1)粘度
異方性導電ペーストの導電性粒子におけるはんだの融点℃での粘度(ηmp)を、STRESSTECH(EOLOGICA社製)を用いて、歪制御1rad、周波数1Hz、昇温速度20℃/分、及び測定温度範囲40〜200℃の条件で測定した。
(Evaluation)
(1) Viscosity The melting point (ηmp) of the solder in the conductive particles of the anisotropic conductive paste at the melting point (° C.) was determined using STRESSTECH (manufactured by EOLOGICA) at a strain control of 1 rad, a frequency of 1 Hz, and a heating rate of 20 ° C./min. , And a measurement temperature range of 40 to 200 ° C.

(2)黒いすすの発生
得られた第1,第2の接続構造体の接続部(硬化物部)において、はんだに由来する黒いすすが含まれているか否かを評価した。黒いすすの発生を以下の基準で判定した。
(2) Generation of Black Soot Whether or not black soot derived from solder was contained in the connection portions (cured material portions) of the obtained first and second connection structures was evaluated. The occurrence of black soot was determined based on the following criteria.

[黒いすすの判定基準]
○○○:黒いすすの発生なし、かつ薄く色付いた箇所もなし
○○:黒いすすの発生なし、かつ薄く色付いた箇所はあり
○:黒いすすがごくわずかに発生(接続抵抗に影響しない程度)
△:黒いすすがわずかに発生(接続抵抗に少し影響する程度)
×:黒いすすが発生(接続抵抗にかなり影響する程度)
[Criteria for black soot]
○○○: No black soot and no lightly colored spots ○○: No black soot and some lightly colored spots ○: Very little black soot (to the extent not affecting connection resistance)
△: Slight black soot (a little influence on connection resistance)
×: Black soot is generated (a degree that significantly affects connection resistance)

(3)電極上のはんだの配置精度
得られた第1,第2の接続構造体において、第1の電極と接続部と第2の電極との積層方向に第1の電極と第2の電極との対向し合う部分をみたときに、第1の電極と第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の、接続部中のはんだ部が配置されている面積の割合Xを評価した。電極上のはんだの配置精度を下記の基準で判定した。
(3) Accuracy of Arrangement of Solder on Electrode In the obtained first and second connection structures, the first electrode and the second electrode are arranged in the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode. When the opposing portion of the first electrode and the second electrode is viewed, the ratio X of the area where the solder portion in the connection portion is arranged to 100% of the area of the opposing portion of the first electrode and the second electrode is evaluated. did. The placement accuracy of the solder on the electrode was determined based on the following criteria.

[電極上のはんだの配置精度の判定基準]
○○○:割合Xが95%以上
○○:割合Xが90%以上、95%未満
○:割合Xが80%以上、90%未満
△:割合Xが60%以上、80%未満
×:割合Xが60%未満
[Criteria for determining placement accuracy of solder on electrodes]
○: Ratio X is 95% or more ○: Ratio X is 90% or more and less than 95% :: Ratio X is 80% or more and less than 90% :: Ratio X is 60% or more and less than 80% X: Ratio X is less than 60%

(4)上下の電極間の導通信頼性
得られた第1,第2の接続構造体(n=15個)において、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。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。導通信頼性を下記の基準で判定した。
(4) Conduction reliability between upper and lower electrodes In the obtained first and second connection structures (n = 15), the connection resistance between the upper and lower electrodes was measured by a four-terminal method. The average value of the connection resistance was calculated. The connection resistance can be determined by measuring the voltage when a constant current flows from the relationship of voltage = current × resistance. The conduction reliability was determined according to the following criteria.

[導通信頼性の判定基準]
○○:接続抵抗の平均値が8.0Ω以下
○:接続抵抗の平均値が8.0Ωを超え、10.0Ω以下
△:接続抵抗の平均値が10.0Ωを超え、15.0Ω以下
×:接続抵抗の平均値が15.0Ωを超える
[Criteria for continuity reliability]
○: Average connection resistance is 8.0Ω or less ○: Average connection resistance exceeds 8.0Ω and 10.0Ω or less △: Average connection resistance exceeds 10.0Ω and 15.0Ω or less × : The average value of the connection resistance exceeds 15.0Ω

(5)隣接する電極間の絶縁信頼性
得られた第1,第2の接続構造体(n=15個)において、温度85℃、及び湿度85%の雰囲気中に100時間放置後、隣接する電極間に、5Vを印加し、抵抗値を25箇所で測定した。絶縁信頼性を下記の基準で判定した。
(5) Insulation Reliability Between Adjacent Electrodes The obtained first and second connection structures (n = 15) are left in an atmosphere at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% for 100 hours, and then adjacent to each other. 5 V was applied between the electrodes, and the resistance was measured at 25 points. The insulation reliability was determined based on the following criteria.

[絶縁信頼性の判定基準]
○○:接続抵抗の平均値が10Ω以上
○:接続抵抗の平均値が10Ω以上、10Ω未満
△:接続抵抗の平均値が10Ω以上、10Ω未満
×:接続抵抗の平均値が10Ω未満
[Insulation reliability criteria]
○: average connection resistance value of 10 7 Ω or more ○: average connection resistance value of 10 6 Ω or more and less than 10 7 Ω Δ: average connection resistance value of 10 5 Ω or more and less than 10 6 Ω ×: connection Average value of resistance is less than 10 5 Ω

結果を下記の表1,2に示す。   The results are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 0006630284
Figure 0006630284

Figure 0006630284
Figure 0006630284

フレキシブルプリント基板、樹脂フィルム、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板を用いた場合でも、同様の傾向が見られた。   A similar tendency was observed when a flexible printed board, a resin film, a flexible flat cable, and a rigid flexible board were used.

1,1X…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
4,4X…接続部
4A,4XA…はんだ部
4B,4XB…硬化物部
11…導電材料
11A…はんだ粒子(導電性粒子)
11B…熱硬化性成分
21…導電性粒子(はんだ粒子)
31…導電性粒子
32…基材粒子
33…導電部(はんだを有する導電部)
33A…第2の導電部
33B…はんだ部
41…導電性粒子
42…はんだ部
1, 1X Connection structure 2 First connection target member 2a First electrode 3 Second connection target member 3a Second electrode 4, 4X Connection part 4A, 4XA Solder part 4B, 4XB … Cured part 11… Conductive material 11A… Solder particles (conductive particles)
11B: thermosetting component 21: conductive particles (solder particles)
31 conductive particles 32 base particles 33 conductive part (conductive part having solder)
33A: second conductive portion 33B: solder portion 41: conductive particles 42: solder portion

Claims (14)

導電部の外表面部分に、はんだを有する複数の導電性粒子と、熱硬化性成分と、フラックスとを含み、
前記熱硬化性成分又は前記フラックスとして、イソシアヌル骨格を有する化合物を含み、
前記導電性粒子における前記はんだの融点での導電材料の粘度が0.1Pa・s以上、20Pa・s以下である、導電材料。
On the outer surface portion of the conductive portion, a plurality of conductive particles having solder, a thermosetting component, and a flux,
As the thermosetting component or the flux, including a compound having an isocyanuric skeleton,
A conductive material, wherein the viscosity of the conductive material at the melting point of the solder in the conductive particles is 0.1 Pa · s or more and 20 Pa · s or less.
前記イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量の、前記フラックスの含有量に対する重量比が、0.5以上、20以下である、請求項1に記載の導電材料。   The conductive material according to claim 1, wherein a weight ratio of the content of the compound having an isocyanuric skeleton to the content of the flux is 0.5 or more and 20 or less. 前記イソシアヌル骨格を有する化合物の含有量の、前記導電性粒子の含有量に対する重量比が、0.05以上、0.5以下である、請求項1又は2に記載の導電材料。   The conductive material according to claim 1, wherein a weight ratio of the content of the compound having an isocyanuric skeleton to the content of the conductive particles is 0.05 or more and 0.5 or less. 前記イソシアヌル骨格を有する化合物の分子量が、200以上、1000以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電材料。   The conductive material according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound having an isocyanuric skeleton has a molecular weight of 200 or more and 1000 or less. 前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物又はイソシアヌル骨格を有する熱硬化剤を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電材料。   The conductive material according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermosetting component includes a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton or a thermosetting agent having an isocyanuric skeleton. 前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物を含む、請求項5に記載の導電材料。   The conductive material according to claim 5, wherein the thermosetting component includes a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton. 前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電材料。   The conductive material according to any one of claims 1 to 6, further comprising a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton as the thermosetting component. 前記熱硬化性成分として、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物と、前記イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物とを含む、請求項7に記載の導電材料。   The conductive material according to claim 7, comprising, as the thermosetting component, a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton and a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton. 前記イソシアヌル骨格を有さない熱硬化性化合物が、イソシアヌル骨格を有さず、かつ芳香族骨格又は脂環式骨格を有する熱硬化性化合物である、請求項7又は8に記載の導電材料。   The conductive material according to claim 7, wherein the thermosetting compound having no isocyanuric skeleton is a thermosetting compound having no isocyanuric skeleton and having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton. リン酸化合物を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電材料。   The conductive material according to any one of claims 1 to 9, comprising a phosphate compound. 前記導電性粒子は、はんだ粒子である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の導電材料。   The conductive material according to claim 1, wherein the conductive particles are solder particles. 25℃で液状であり、導電ペーストである、請求項1〜11のいずれか1項に記載の導電材料。   The conductive material according to any one of claims 1 to 11, which is a liquid at 25 ° C and is a conductive paste. 少なくとも1つの第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、
少なくとも1つの第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、請求項1〜12のいずれか1項に記載の導電材料の硬化物であり、
前記第1の電極と前記第2の電極とが前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体。
A first member to be connected having at least one first electrode on its surface;
A second member to be connected having at least one second electrode on its surface;
A connection unit that connects the first connection target member and the second connection target member,
The connection portion is a cured product of the conductive material according to any one of claims 1 to 12,
A connection structure, wherein the first electrode and the second electrode are electrically connected by a solder part in the connection part.
前記第1の電極と前記接続部と前記第2の電極との積層方向に前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、前記第1の電極と前記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、前記接続部中のはんだ部が配置されている、請求項13に記載の接続構造体。   When a portion where the first electrode and the second electrode face each other is viewed in the laminating direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode and the second electrode 14. The connection structure according to claim 13, wherein the solder portion in the connection portion is arranged in 50% or more of 100% of the area of the portion facing the second electrode. 15.
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