JP6898413B2 - 接続体の製造方法、異方性接合フィルム、接続体 - Google Patents

接続体の製造方法、異方性接合フィルム、接続体 Download PDF

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Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体チップ（素子）を実装する接続体の製造方法、異方性接合フィルム、接続体に関する。
ＬＥＤ等の半導体チップ（素子）を実装する方法の一つとして、フリップチップ実装が挙げられる。フリップチップ実装は、ワイヤーボンディングに比べて実装面積を小さくすることができ、小型、薄型の半導体チップを実装することができる。
しかしながら、フリップチップ実装は、加熱圧着するため、例えば、多数の半導体チップと大型基板とを接合する場合、非常に高い圧力が必要であったり、平行度のあたり調整が必要であったりし、量産性が困難である。
特開２００９−１０２５４５号公報
特許文献１には、はんだ粒子、熱硬化性樹脂バインダー及びフラックス成分を含有するはんだペーストを用い、リフローにより複数の部品を配線板等に一括して実装することが記載されている。
しかしながら、特許文献１のはんだペーストは、はんだ粒子を溶融一体化させるために、はんだ粒子が多量に含まれており、ファインピッチの電極を備える電子部品の接合は困難である。
図８は、従来のはんだペーストを用いて作製したＬＥＤ実装体において、ＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。図８に示すように、一般的なはんだペーストでは、はんだ粒子が溶融一体化するセルフアライメントが起きる場合、隣接する端子間にはんだ粒子が凝集してブリッジＡが形成され、ショートが発生することがあった。
本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ファインピッチの電極を備える電子部品を接合させることができる接続体の製造方法、異方性接合フィルム、接続体を提供する。
本件発明者は、鋭意検討を行った結果、常温で固形であり、所定のメルトフローレートを有する固形樹脂を含有する異方性接合材料を用い、電極間の異方性接合材料の厚みをはんだ粒子の平均粒径に対し所定の値とすることにより、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係る接続体の製造方法は、常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種の固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有する異方性接合材料を、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間に前記はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下の厚みで介在させ、前記第１の電子部品の電極と前記第２の電子部品の電極とを無荷重で加熱接合させる。
また、本発明に係る異方性接合フィルムは、常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種の固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有し、厚みが、前記はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下である。
また、本発明に係る接続体は、上述の異方性接合フィルムを用いて、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極とが接合されてなる
本発明によれば、加熱により固形樹脂が溶融し、はんだ粒子が電極間に挟持されて溶融するため、ファインピッチの電極を備える電子部品を接合させることができる。
図１は、接合工程の一部を模式的に示す断面図である。 図２は、ＬＥＤ実装体の構成例を示す断面図である。 図３は、本技術を適用させた異方性接合フィルムの一部を模式的に示す断面図である。 図４は、実施例１−１のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。 図５は、比較例１−１のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。 図６は、比較例１−２のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。 図７は、比較例１−３のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。 図８は、従来のはんだペーストを用いて作製したＬＥＤ実装体について、ＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．接続体の製造方法
２．異方性接合フィルム（異方性接合材料）
３．実施例
＜１．接続体の製造方法＞
本実施の形態における接続体の製造方法は、常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種の固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有する異方性接合材料を、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間にはんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下の厚みで介在させ、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極とを無荷重で加熱接合させるものである。
本明細書において、メルトフローレートとは、ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９にて熱可塑性プラスチックのメルトフローレートの求め方に規定された、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定された値であり、メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）とも呼ぶ。また、常温とは、ＪＩＳＺ ８７０３で規定する２０℃±１５℃（５℃〜３５℃）の範囲である。また、接続体とは、二つの材料または部材が電気的に接続されたものである。また、接合とは、二つの材料または部材をつなぎ合わせることである。また、無荷重とは、機械的な加圧がない状態をいう。
また、平均粒径は、金属顕微鏡、光学顕微鏡、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）等の電子顕微鏡などを用いた観察画像において、Ｎ＝５０以上、好ましくはＮ＝１００以上、さらに好ましくはＮ＝２００以上で測定した粒子の長軸径の平均値であり、粒子が球形の場合は、粒子の直径の平均値である。また、観察画像を公知の画像解析ソフト（ＷｉｎＲＯＯＦ、三谷商事（株））を用いて計測された測定値、画像型粒度分布測定装置（例として、ＦＰＩＡ−３０００（マルバーン社））を用いて測定した測定値（Ｎ＝１０００以上）であってもよい。観察画像や画像型粒度分布測定装置から求めた平均粒径は、粒子の最大長の平均値とすることができる。なお、異方性接合材料を作製する際には、簡易的にレーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における頻度の累積が５０％になる粒径（Ｄ５０）、算術平均径（体積基準であることが好ましい）などのメーカー値を用いることができる。
第１の電子部品としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ドライバーＩＣ（Integrated Circuit）等のチップ（素子）が好適であり、第２の電子部品としては、配線が設けられたものであれば特に限定はなく、第１の電子部品を搭載できる電極が設けられた基板（所謂、プリント配線板：ＰＷＢ）として広義に定義できるものであればよい。例えば、リジット基板、ガラス基板、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）、セラミック基板、プラスチック基板等の基板が挙げられる。第１の電子部品及び第２の電子部品にそれぞれに設けられた電極（電極配列、電極群）は、対向して異方性接続されるように設けられており、複数の第１の電子部品が一つの第２電子部品に搭載されるように電極（電極配列、電極群）が設けられていてもよい。第１の電子部品としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）以外に、ドライバーＩＣ（Integrated Circuit）等のチップ（例えば、半導体素子）、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits、樹脂成形された部品など、配線（導通材）が設けられたものでもよい。第２の電子部品としては、第１の電子部品の端子と少なくとも一部対応する端子が設けられたものであれば特に限定はなく、第１の電子部品を搭載できる電極が設けられた基板（所謂、プリント配線板：ＰＷＢ）として広義に定義できるものであればよい。また、同じ部品を積層して接続してもよい。この積層の数は、接続に支障を来さなければ特に限定はない。異種部品の多数積層であっても同様である。第１の電子部品及び第２の電子部品にそれぞれに設けられた電極（電極配列、電極群）は、対向して異方性接続されるように設けられており、複数の第１の電子部品が一つの第２電子部品に搭載されるように電極（電極配列、電極群）が設けられていてもよい。なお、上記の電子部品は、リフロー工程における耐熱性を備えていることが望ましい。
異方性接合材料は、常温で固形であり、ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる１種からなる固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有する。フラックス化合物は、カルボン酸であることが好ましい。これにより、良好なはんだ接続を得ることができるとともに、エポキシ樹脂を配合した場合、エポキシ樹脂の硬化剤として機能させることができる。また、フラックス化合物は、カルボキシル基がアルキルビニルエーテルでブロック化されたブロック化カルボン酸であることが好ましい。これにより、フラックス効果、及び硬化剤機能が発揮される温度をコントロールすることができる。
また、異方性接合材料の樹脂フロー量は、１．３〜２．５であってもよく、１．３未満とすることが好ましい場合がある。樹脂フロー量がこれらの値となることにより、後述するように無荷重で加熱接合させることができる。樹脂フロー量は、特開２０１６−１７８２２５号公報に記載の測定方法に準じて測定することができる。先ず、異方性接合フィルムを２．０ｍｍ幅にカットし、カット済みの異方性接合フィルムをノンアルカリガラス（厚み０．７μｍ）で挟み、リフロー工程に通す。これは接続に使用する条件と同様にすればよい。そして、リフロー前後の樹脂広がり量を測定し、加圧後の異方性接合フィルムの幅の最大値Ｂを加圧前の幅Ａ（＝２．０ｍｍ）で除算した値を樹脂フロー量とすることができる。また、ノンアルカリガラスで挟まずに、異方性接合材料を載置してリフロー工程に通し、上記の数値となることがより好ましい。異方性接合材料の樹脂フロー量が小さい場合、リフロー工程において無荷重では樹脂溶融が進行せず、はんだ粒子と電極間の挟持に支障を来す虞が生じる。本技術では、バインダー樹脂の加熱硬化時に荷重をかけないため、荷重をかける（一般的な異方性接続のようにツールで押圧する）ことを前提にしたバインダー樹脂の設計よりも溶融性を高くすることが望ましい。
異方性接合材料は、フィルム状の異方性接合フィルム、又はペースト状の異方性接合ペーストのいずれであってもよい。また、異方性接合ペーストを接続時にフィルム状にしても、部品を搭載することでフィルムに近い形態としてもよい。
異方性接合ペーストの場合、基板上に所定量を均一に塗布することができればよく、例えば、ディスペンス、スタンピング、スクリーン印刷等の塗布方法を用いることができ、必要に応じて乾燥させてもよい。異方性接合フィルムの場合、フィルム厚により異方性接合材料の量を均一化することができるだけでなく、基板上に一括ラミネートすることができ、タクトを短縮することができるため特に好ましい。また、予めフィルム状とすることで取り扱い易いので作業効率も高くすることが期待できる。
第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間の異方性接合材料の厚みの下限は、はんだ粒子の平均粒径の５０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上である。異方性接合材料の厚みが薄すぎると、はんだ粒子の電極間への挟持が容易になるが、フィルム状にする際の難易度が高くなる虞がある。また、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間の異方性接合材料の厚みの上限は、はんだ粒子の平均粒径の３００％以下、好ましくは２００％以下、より好ましくは１５０％以下である。異方性接合材料の厚みが厚すぎると接合に支障を来たす虞がある。
以下、接続体の製造方法の具体例として、ＬＥＤ実装体の製造方法について説明する。ＬＥＤ実装体の製造方法は、はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下の厚みを有する異方性接合材料を基板上に設ける工程と、ＬＥＤ素子を異方性接合材料上に搭載する搭載工程と、ＬＥＤ素子の電極と基板の電極とを無荷重で加熱接合させる接合工程とを有する。
異方性接合材料を設ける工程は、異方性接合ペーストを接続前に基板上にフィルム状にする工程であってもよく、従来の異方性導電フィルムで用いられているように、異方性接合フィルムを基板上に低温低圧で貼着する仮貼り工程であってもよく、異方性接合フィルムを基板上にラミネートするラミネート工程であってもよい。
異方性接合材料を設ける工程が仮貼り工程の場合、公知の使用条件で基板上に異方性接合フィルムを設けることができる。この場合、従前の装置からツールの変更といった最低限の変更だけですむため、経済的なメリットが得られる。
異方性接合材料を設ける工程がラミネート工程の場合、例えば、加圧式ラミネータを用いて異方性接合フィルムを基板上にラミネートする。ラミネート温度は、好ましくは４０℃以上１６０℃以下、より好ましくは５０℃以上１４０℃以下、さらに好ましくは６０℃以上１２０℃以下である。また、ラミネート圧力は、好ましくは０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下、より好ましくは０．５ＭＰａ以上５ＭＰａ以下、さらに好ましくは１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下である。また、ラミネート時間は、好ましくは０．１ｓｅｃ以上１０ｓｅｃ以下、好ましくは０．５ｓｅｃ以上８ｓｅｃ以下、さらに好ましくは１ｓｅｃ以上５ｓｅｃ以下である。また、真空加圧式ラミネートであってもよい。従来の異方性導電フィルムが加熱加圧ツールを用いた仮貼りであると、フィルムの幅がツール幅の制約を受けるが、ラミネート工程の場合、加熱加圧ツールを用いないため、比較的広い幅を一括で搭載できるようになることが期待できる。また、一つの基板に対して一つの異方性接合フィルムをラミネートしてもよい。これにより、加熱圧着ツールの上下動と異方性接合フィルムの搬送とを複数回することがないため、異方性接合材料を設ける工程の時間を短縮することができる。
搭載工程では、例えば複数のＬＥＤ素子を異方性接合フィルム上に配置し、搭載する。本技術では、はんだ粒子によるセルフアライメントが期待できないため、搭載工程では、ＬＥＤ素子を正確にアライメントすることが好ましい。各ＬＥＤ素子は、例えば、片面に第１導電型電極と第２導電型電極とを有し、第１導電型電極及び第２導電型電極に対応する基板３０の電極上に配置される。
なお、前述の異方性導電接合材料を設ける工程において、ＬＥＤ素子の電極と基板の電極との間の異方性接合材料の厚みを、はんだ粒子の平均粒径に近似させることとしたが、これに限られず、搭載工程において、加圧（例えば、仮圧着）により異方性接合材料の厚みをはんだ粒子の平均粒径に近似させてもよい。この加圧工程は、例えば、第２の電子部品に載置されている第１の電子部品側から加圧することにより、ＬＥＤ素子の電極と基板の電極との間の異方性接合材料の厚みを、はんだ粒子の平均粒径に近似させる。ここで、異方性接合材料の厚みが大きすぎると、加圧に支障をきたす虞があるため、上述の上限の厚みとすることが好ましいともいえる。平均粒径に近似とは、この加圧工程を経ると理論上、はんだ粒子の最大径が異方性接続材料の厚みとなるため、異方性接続材料の厚みは、はんだ粒子の最大径と同等と考えてもよく、厚みバラツキを考慮するなら、はんだ粒子の最大径の１３０％以下、好ましくは１２０％以下としてもよい。また、加圧工程の圧力の下限は、好ましくは０．２ＭＰａ以上、より好ましくは０．４ＭＰａ以上であり、また、加圧工程の圧力の上限は、２．０ＭＰａ以下でもよく、好ましくは１．０ＭＰａ以下、より好ましくは０．８ＭＰａ以下である。上限および下限は、装置の仕様によって変動することがあるため、樹脂をはんだ粒子径まで押し込む目的が達成できれば、上の数値範囲に限定されるものではない。この加圧（仮圧着）工程は、はんだ粒子を溶融させず、電極とはんだ粒子の距離を近づけるために行うものである。
図１は、接合工程の一部を模式的に示す断面図である。接合工程では、ＬＥＤ素子１０の電極１１，１２と基板２０の電極２１，２１とを無荷重で加熱接合させる。機械的な加圧をせずに無荷重で加熱接合させる方法としては、大気圧リフロー、真空リフロー、大気圧オーブン、オートクレーブ（加圧オーブン）等が挙げられ、これらの中でも、接合部に内包する気泡を排除することができる真空リフロー、オートクレーブ等を用いることが好ましい。無荷重であることで、一般的な加熱加圧ツールを用いた異方性導電接続と比べて、不要な樹脂流動が発生しないことから、気泡の巻き込みも抑制される効果が期待できる。
加熱により固形樹脂が溶融し、ＬＥＤ素子１０の自重によりはんだ粒子３１が電極間に挟持され、はんだ溶融温度以上である本加熱によりはんだ粒子３１が溶融し、はんだが電極に濡れ広がり、冷却によりＬＥＤ素子１０の電極と基板２０の電極とが接合される。接合工程では、一例として好ましくは２００℃以上３００℃以下の温度、より好ましくは２２０℃以上２９０℃以下の温度、さらに好ましくは２４０℃以上２８０℃以下の温度で本加熱する。これにより、ＬＥＤ素子１０の電極と基板２０の電極とが接合されるため、優れた導通性、放熱性、及び接着性を得ることができる。接合工程では、無荷重であることから、はんだ粒子の移動量が小さくなり、はんだ粒子の捕捉効率は高いことが予想される。また、はんだ粒子の含有量は、セルフアライメントが期待できない程度であり、接合工程において、異方性接合フィルムに含有されている多数のはんだ粒子は一体とならないため、一つの電極内に複数のはんだ接合箇所が存在する。ここで、はんだ接合とは、対向した電子部品のそれぞれの電極を、はんだを溶融させて繋ぐことをいう。
図２は、ＬＥＤ実装体の構成例を示す断面図である。このＬＥＤ実装体は、ＬＥＤ素子１０と基板２０とを、固形樹脂にはんだ粒子３１が分散された異方性接合フィルムを用いて接続されたものである。すなわち、ＬＥＤ実装体は、ＬＥＤ素子１０と、基板２０と、半田粒子３１とを有し、ＬＥＤ素子１０の電極１１，１２と基板２０の電極２１，２２とを接続してなる異方性接合膜３２とを備え、ＬＥＤ素子１０の電極１１，１２と基板２０の電極２１，２２とが、はんだ接合部３３によって接合されてなり、固形樹脂が、ＬＥＤ素子１０と基板２０との間に充填されてなるものである。
ＬＥＤ素子１０は、第１導電型電極１１及び第２導電型電極１２を備え、第１導電型電極１１と第２導電型電極１２との間に電圧を印加すると、素子内の活性層にキャリアが集中し、再結合することにより発光が生じる。第１導電型電極１１と第２導電型電極１２とのスペース間の距離は、素子サイズにより、例えば１００μｍ以上２００μｍ以下であるもの、１００μｍ以上５０μｍ以下であるもの、２０μｍ以上５０μｍ以下であるものがある。ＬＥＤ素子１０としては、特に限定されないが、例えば、４００ｎｍ−５００ｎｍのピーク波長を有する青色ＬＥＤ等を好適に用いることができる。
基板２０は、基材上にＬＥＤ素子１０の第１導電型電極１１及び第２導電型電極１２に対応する位置にそれぞれ第１の電極２１及び第２の電極２２を有する。基板２０としては、プリント配線板、ガラス基板、フレキシブル基板、セラミック基板、プラスチック基板等が挙げられる。プリント配線板の電極高さは、例えば１０μｍ以上４０μｍ以下であり、ガラス基板の電極高さは、例えば３μｍ以下であり、フレキシブル基板の電極高さは、例えば５μｍ以上２０μｍ以下である。
異方性接合膜３２は、接合工程後に異方性接合材料が膜状となったものであり、ＬＥＤ素子１０の電極１１，１２と基板２０の電極２１，２２とをはんだ接合部３３にて金属接合するとともに、ＬＥＤ素子１０と基板２０との間に異方性接合材料を充填してなる。
図２に示すように、ＬＥＤ実装体は、ＬＥＤ素子１０の端子（電極１１，１２）と、基板２０の端子（電極２１，２２）とがはんだ接合部３３により金属結合しており、ＬＥＤ素子２０と基板３０との間に固形樹脂が充填されてなる。これにより、ＬＥＤ素子１０と基板２０との間への水分等の侵入を防止することができる。
＜２．異方性接合フィルム（異方性接合材料）＞
図３は、本技術を適用させた異方性接合フィルムの一部を模式的に示す断面図である。図３に示すように、異方性接合フィルム３０は、固形樹脂と、はんだ粒子３１と、フラックス化合物とを含有する。また、異方性導電フィルム３０には、必要に応じて、第１の面に第１のフィルムが貼付され、第２の面に第２のフィルムが貼付されてもよい。なお、異方性接合フィルムは、異方性接合材料をフィルム状に形成したものである。
フィルム厚みの下限は、はんだ粒子の平均粒径の５０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上である。フィルム厚みが薄すぎると、はんだ粒子の電極間への挟持が容易になるが、フィルム状にする際の難易度が高くなる虞がある。また、フィルム厚みの上限は、はんだ粒子の平均粒径の３００％以下、好ましくは２００％以下、より好ましくは１５０％以下である。フィルム厚みが厚すぎると接合に支障を来たす虞がある。フィルム厚みは、１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下を測定できる公知のマイクロメータやデジタルシックネスゲージ（例えば、株式会社ミツトヨ：ＭＤＥ−２５Ｍ、最小表示量０．０００１ｍｍ）を用いて測定することができる。フィルム厚みは、１０箇所以上を測定し、平均して求めればよい。但し、粒子径よりもフィルム厚みが薄い場合には、接触式の厚み測定器は適さないので、レーザー変位計（例えば、株式会社キーエンス、分光干渉変位タイプＳＩ−Ｔシリーズなど）を用いることが好ましい。ここで、フィルム厚みとは、樹脂層のみの厚みであり、粒子径は含まない。
［固形樹脂］
固形樹脂は、常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である。ＭＦＲの上限は、好ましくは５０００ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは４０００ｇ／１０ｍｉｎ以下、さらに好ましくは３０００ｇ／１０ｍｉｎ以下である。ＭＦＲが大き過ぎると、第１の電子部品と第２の電子部品との間への固形樹脂の充填が困難となる。
熱可塑性樹脂は、常温で固形であり、上記ＭＦＲを満たせば、特に限定されるものではなく、例えば、エチレン酢ビニル共重合樹脂、エチレンアクリル酸共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等であってもよい。固形樹脂が熱可塑性樹脂である場合、ホットメルトにより第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極とが金属接合するため、十分な接合強度を得ることができる。また、熱可塑性樹脂は、反応を伴わないため、ポットライフを気にする必要がなく（製品ライフが硬化性樹脂及び硬化剤（反応開始剤）を用いるものに比べて長くなる）、取り扱いが容易になる。また、熱可塑性樹脂は、常温で固体であるため、使用時に樹脂は溶融しないが、溶融してしまう場合は、フィラーを含有させ、溶融を防ぐようにしてもよい。
固形ラジカル重合成樹脂は、常温で固形であり、上記ＭＦＲを満たし、分子内に１つ以上の不飽和二重結合を有するラジカル重合性樹脂であれば、特に限定されるものではなく、例えば、不飽和ポリエステル（ビニルエステルとも呼ぶ）、エポキシ変性やウレタン変性の(メタ)アクリレート等であってもよい。これにより、フィルム形状を維持することができる。
固形エポキシ樹脂は、常温で固形であり、上記ＭＦＲを満たし、分子内に１つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等であってもよい。これにより、フィルム形状を維持することができる。
また、異方性接合フィルムは、常温で液状の液状ラジカル重合性樹脂と、重合開始剤とをさらに含有してもよい。液状ラジカル重合性樹脂は、常温で液状であれば、特に限定されるものではなく、例えば、アクリレート、メタクリレート、不飽和ポリエステル等であってもよく、ウレタン変性されていても構わない。液状ラジカル重合性樹脂を用いることにより、異方性接合フィルムにタック性を付与することができ、被着体へのラミネート性が向上すだけでなく、実装時のバインダー全体の流動性を向上させることができる。
液状ラジカル重合性樹脂の配合量は、固形樹脂１００質量部に対し、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、さらに好ましくは７０質量部以下である。液状ラジカル重合性樹脂の配合量が多くなると、フィルム形状を維持することが困難となる。
重合開始剤は、ジアシルパーオキサイド等の有機過酸化物であることが好ましい。また、重合開始剤の反応開始温度は、はんだ粒子の融点よりも高いことが好ましい。これにより、固形樹脂の流動後に硬化が開始されるため、良好なはんだ接合を得ることができる。
また、異方性接合フィルムは、常温で液状エポキシ樹脂と、硬化剤とをさらに含有してもよい。液状エポキシ樹脂は、常温で液状であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等であってもよく、ウレタン変性のエポキシ樹脂であっても構わない。
液状エポキシ樹脂の配合量は、固形樹脂１００質量部に対し、好ましくは１６０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、さらに好ましくは７０質量部以下である。液状エポキシ樹脂の配合量が多くなると、フィルム形状を維持することが困難となる。
硬化剤は、熱で硬化が開始する熱硬化剤であれば、特に限定されるものではなく、例えば、アミン、イミダゾール等のアニオン系硬化剤、スルホニウム塩等のカチオン系硬化剤が挙げられる。また、硬化剤は、フィルム化させる際に使用される溶剤に対して耐性が得られるようにマイクロカプセル化されていてもよい。
また、硬化剤は、カルボン酸、又はカルボキシル基がアルキルビニルエーテルでブロック化されたブロック化カルボン酸であってもよい。すなわち、硬化剤は、フラックス化合物であってもよい。
［はんだ粒子］
はんだ粒子は、異方性接合フィルム中にランダムに混練りされて分散されていてもよく、平面視で配置されていてもよい。異方性接合フィルムの平面視におけるはんだ粒子全体の配置は、規則的配置でもランダム配置でもよい。規則的配置の態様としては、正方格子、六方格子、斜方格子、長方格子等の格子配列を挙げることができ、特に制約はない。また、ランダム配置の態様としては、フィルムの平面視にて各はんだ粒子が互いに接触することなく存在し、フィルム厚方向にもはんだ粒子が互いに重なることなく存在していることが好ましい。また、異方性接合フィルム中のはんだ粒子の全個数の９５％以上が、他のはんだ粒子と非接触であり、独立していることが好ましい。これは公知の金属顕微鏡や光学顕微鏡を用いて、フィルム平面視における１ｍｍ２以上の面積を任意に５箇所以上抜き取って、はんだ粒子を２００個以上、好ましくは１０００個以上を観察して確認することができる。また、はんだ粒子が異方性接合フィルム中に平面視で配置されている場合において、はんだ粒子がフィルム厚方向の同じ位置に揃っていてもよい。
また、はんだ粒子は、複数個が凝集した凝集体として配置されていてもよい。この場合、異方性接合フィルムの平面視における凝集体の配置は、前述のはんだ粒子の配置と同様に、規則的配置でもランダム配置でもよい。また、フィルムの平面視にて各凝集体が互いに接触することなく存在し、フィルム厚方向にも凝集体が互いに重なることなく存在していることが好ましい。凝集体の個々のはんだ粒子の平均粒径は、前述した平均粒径と同様に計測することができる。
はんだ粒子の平均粒径は、好ましくは被着体である半導体素子の電極のスペース間の距離の１／３以下であり、より好ましくは１／４以下であり、さらに好ましくは１／５以下である。はんだ粒子の平均粒径が半導体素子の電極のスペース間の距離の１／３よりも大きくなると、ショートが発生する可能性が高くなる。具体的なはんだ粒子の粒子径としては、好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下である。平均粒径が１μｍより小さいと電極部と良好なはんだ接合状態を得ることができず、信頼性が悪化する傾向にある。また、フィルムの塗布厚みを一定にするためには、はんだ粒子の平均粒径の下限は、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。また、はんだ粒子の平均粒径が３０μｍ以上になるとファインピッチ接続が困難となる。はんだ粒子の平均粒径の上限は３０μｍ以下であり、好ましくは２５μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。接続対象によっては、はんだ粒子の平均粒径の上限は１５μｍ以下とすることが望ましい。また、複数のはんだ粒子が凝集した凝集体である場合、凝集体の大きさを前述のはんだ粒子の平均粒径と同等にしてもよい。凝集体とする場合は、はんだ粒子の平均粒径を上述の値より小さくしてもよい。個々のはんだ粒子の大きさは、電子顕微鏡で観察して求めることができる。
はんだ粒子は、例えばＪＩＳ Ｚ ３２８２−１９９９に規定されている、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系、Ｂｉ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系、Ｐｂ−Ａｇ系などから、電極材料や接続条件などに応じて適宜選択することができる。はんだ粒子の融点は、好ましくは１１０℃以上１８０℃以下、より好ましくは１２０℃以上１６０℃以下、さらに好ましくは１３０℃以上１５０℃以下である。また、はんだ粒子は、表面を活性化させる目的でフラックス化合物が直接表面に結合されていても構わない。表面を活性化させることで電極部との金属結合を促進することができる。
はんだ粒子の配合量の質量比範囲の下限は、好ましくは２０ｗｔ％以上、より好ましくは３０ｗｔ％以上、さらに好ましくは４０ｗｔ％以上であり、はんだ粒子の配合量の質量比範囲の下限は、好ましくは８０ｗｔ％以下、より好ましくは７０ｗｔ％以下、さらに好ましくは６０ｗｔ％以下である。また、はんだ粒子の配合量の体積比範囲の下限は、好ましくは５ｖｏｌ％以上、より好ましくは１０ｖｏｌ％以上、さらに好ましくは１５ｖｏｌ％以上であり、はんだ粒子の配合量の体積比範囲の上限は、好ましくは３０ｖｏｌ％以下、より好ましくは２５ｖｏｌ％以下、さらに好ましくは２０ｖｏｌ％以下である。はんだ粒子の配合量は、前述の質量比範囲又は体積比範囲を満たすことにより、優れた導通性、放熱性、及び接着性を得ることができる。はんだ粒子がバインダー中に存在する場合には、体積比を用いてもよく、異方性導電接合材料を製造する場合（はんだ粒子がバインダーに存在する前）には、質量比を用いてもよい。質量比は、配合物の比重や配合比などから体積比に変換することができる。はんだ粒子の配合量が少なすぎると優れた導通性、放熱性、及び接着性が得られなくなり、配合量が多すぎると異方性が損なわれ、優れた導通信頼性が得られなくなる。
［フラックス化合物］
フラックス化合物は、電極表面の異物や酸化膜を取り除いたり、電極表面の酸化を防止したり、溶融はんだの表面張力を低下させたりする。フラックス化合物としては、例えば、レブリン酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸等のカルボン酸を用いることが好ましい。これにより、良好なはんだ接続を得ることができるとともに、エポキシ樹脂を配合した場合、エポキシ樹脂の硬化剤として機能させることができる。
また、フラックス化合物として、カルボキシル基がアルキルビニルエーテルでブロック化されたブロック化カルボン酸を用いることが好ましい。これにより、フラックス効果、及び硬化剤機能が発揮される温度をコントロールすることができる。また、樹脂に対する溶解性が向上するため、フィルム化する際の混合・塗布ムラを改善することができる。また、ブロック化が解除される解離温度は、はんだ粒子の融点以上であることが好ましい。これにより、良好なはんだ接続を得ることができるとともに、エポキシ樹脂を配合した場合、エポキシ樹脂の流動後に硬化が開始されるため、良好なはんだ接合を得ることができる。
［他の添加剤］
異方性接合フィルムには、上述した固形樹脂、はんだ粒子、及びフラックス化合物に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で種々の添加剤を配合することができる。例えば、異方性接合フィルムは、無機フィラー、有機フィラー、金属フィラー、カップリング剤、レベリング剤、安定剤、チクソ剤等を含有しても構わない。無機フィラー、有機フィラー、及び金属フィラーの粒子径は、接続安定性の観点から、はんだ粒子の平均粒径よりも小さく、例えば、１０−１０００ｎｍのナノフィラー、１−１０μｍのマイクロフィラー等が用いられる。
無機フィラーとしては、シリカ、酸化アルミ、水酸化アルミ、酸化チタン、水酸化アルミニム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、酸化亜鉛、ゼオライト等が挙げられ、吸湿信頼性の向上を目的にシリカを添加したり、光反射の向上を目的に酸化チタンを添加したり、酸による腐食防止を目的に水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等を添加しても構わない。
有機フィラーとしては、アクリル系樹脂、カーボン、コアシェル粒子等が挙げられ、有機フィラーの添加により、ブロッキング防止、光散乱等の効果を得ることができる。
金属フィラーとしては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕが挙げられ、これらの合金でも構わない。例えば、Ｃｕフィラーは、酸と錯体を形成するため電極等の腐食を防止することができる。なお、金属フィラーは、導通に寄与しても寄与しなくもよく、金属フィラーの配合量は、はんだ粒子を含めて、ショートしない程度に調整すればよい。
また、上述の異方性接合フィルムは、例えば、固形樹脂、はんだ粒子、及びフラックス化合物を溶剤中で混合し、この混合物を、バーコーターにより、剥離処理フィルム上に所定厚みとなるように塗布した後、乾燥させて溶媒を揮発させることにより得ることができる。また、はんだ粒子の分散性を高くするために、溶媒を含んだ状態で高シェアをかけることが好ましい。例えば、公知のバッチ式遊星攪拌装置を用いることができる。真空環境下で行えるものであってもよい。また、異方性接合フィルムの残溶剤量は、好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下である。
＜３．１ 第１の実施例＞
第１の実施例では、熱可塑性樹脂を含有する異方性接合フィルムを用いてＬＥＤ実装体を作製し、ＬＥＤ実装体の順電圧、ダイシェア強度、及び接合状態について評価した。
［固形樹脂のメルトフローレートの測定］
ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９の塑性プラスチックのメルトフローレートの求め方に従い、メルトフローレート測定装置（品名：メルトインデックサG-02、東洋精機製作所社製）を用いて温度１９０℃，荷重２．１６ｋｇの条件で熱可塑性樹脂Ａ−Ｅのメルトフローレートを測定した。
Ａ：ポリエステル樹脂、プリマロイＡ１５００（三菱ケミカル（株））、ＭＦＲ＝１１g／１０ｍｉｎ
Ｂ：エチレン酢ビニル共重合樹脂、エバフレックスＥＶ２０５ＷＲ（三井デュポンケミカル（株））、ＭＦＲ＝８００g／１０ｍｉｎ
Ｃ：エチレンアクリル酸共重合樹脂、ニュクレルＮ１０５０Ｈ（デュポン（株））、ＭＦＲ＝５００g／１０ｍｉｎ
Ｄ：ポリアミド樹脂、Ｇｒｉｌｔｅｘ Ｄ１６６６Ａ（ＥＭＳ ＧＲＩＶＯＲＹ（株））、ＭＦＲ＝１３０g／１０ｍｉｎ
Ｅ：フェノキシ樹脂、フェノトートＹＰ７０（新日鉄住金化学（株））、ＭＦＲ＝１g／１０ｍｉｎ
［ＬＥＤ実装体の作製］
ＬＥＤチップ（デクセリアルズ評価用ＬＥＤチップ、サイズ４５ｍｉｌ、Ｉｆ＝３５０ｍＡ、Ｖｆ＝３．１Ｖ、Ａｕ−Ｓｎパッド、パッドサイズ３００μｍ×８００μｍのＰ電極とＮ電極がそれぞれ設けられており、パッド間距離（Ｐ電極とＮ電極間距離）１５０μｍ）と、基板（デクセリアルズ評価用セラミック基板、１８μｍ厚Ｃｕパターン、Ｎｉ−Ａｕメッキ、パターン間（スペース）５０μｍ)とを準備した。異方性接合フィルムを８０℃−２ＭＰａ−３ｓｅｃの条件で基板上にラミネートし、ＬＥＤチップをアライメント搭載した後、リフロー（ピーク温度２６０℃）によりＬＥＤチップを実装した。
［順電圧の測定］
定格電流であるＩｆ＝３５０ｍＡを基板のパターンを介してＬＥＤチップに流し、ＬＥＤチップの順電圧値Ｖｆを測定した。電圧オーバーで読み取れない場合を「ＯＰＥＮ」とした。
［ダイシェア強度の測定］
ボンディングテスター（品番：ＰＴＲ−１１００、レスカ社製）を用いて、測定速度２０μｍ／ｓｅｃでＬＥＤチップのダイシェア強度を測定した。
［接合状態の観察］
ダイシェア強度を測定した後、すなわちＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を光学顕微鏡にて観察した。
［フィルム厚みの測定］
フィルム厚みは、デジタルマイクロメータを用いて、１０箇所以上測定し、その平均をフィルム厚みとした。
＜実施例１−１＞
表１に示すように、熱可塑性樹脂Ａ、フラックス化合物（グルタル酸（１，３−プロパンジカルボン酸）、和光純薬（株））、はんだ粒子（４２Ｓｎ−５８Ｂｉ、Ｔｙｐｅ６ 、融点１３９℃、平均粒子径１０μｍ、三井金属（株））、酸化チタン（平均粒子径０．２１μｍ、ＣＲ−６０、石原産業（株））を所定の質量部で配合し、異方性接合フィルムを作製した。
熱可塑性樹脂Ａ、フラックス化合物、及び酸化チタンを混合溶解したトルエン溶液中にはんだ粒子を分散させた後、ギャップコーターにて、トルエン乾燥後の厚みが２０μｍになるよう剥離ＰＥＴ（ＰＥＴ−０２−ＢＵ、四国トーセロ（株））上に塗布して作製した。トルエン乾燥は８０℃−１０ｍｉｎの条件で行った。乾燥後のフィルム厚みの測定値は２０μｍであった。
表１に、異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体の順電圧、及びダイシェア強度の測定結果を示す。順電圧が３．１Ｖ、ダイシェア強度が４０Ｎ／ｃｈｉｐであった。
図４は、実施例１−１のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。はんだがＬＥＤチップ側及び基板側に濡れ広がっており、良好なはんだ接合状態であった。また、一つの電極内に複数のはんだ接合箇所が存在することが確認できた。
＜実施例１−２＞
表１に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｂを用いた以外は、実施例１−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、ダイシェア強度が４５Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例１−３＞
表１に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｃを用いた以外は、実施例１−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、ダイシェア強度が４３Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例１−４＞
表１に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｄを用いた以外は、実施例１−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、ダイシェア強度が４６Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例１−５＞
表１に示すように、異方性接合フィルムの厚みを３０μｍとした以外は、実施例１−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、ダイシェア強度が４７Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例１−１＞
表１に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｅを用いた以外は、実施例１−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がオープンとなり、ダイシェア強度が１９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
図５は、比較例１−１のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。熱可塑性樹脂Ｅのメルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎであるため、樹脂がほとんど流動せず、はんだ粒子がＬＥＤチップのパッドや基板のパターンに接触せず溶融しなかった。
＜比較例１−２＞
表１に示すように、フラックス化合物を配合しなかった以外は、実施例１−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がオープンとなり、ダイシェア強度が１８Ｎ／ｃｈｉｐであった。
図６は、比較例１−２のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。フラックス化合物が配合されていないため、はんだ粒子が溶融しなかった。
＜比較例１−３＞
表１に示すように、異方性接合フィルムの厚みを４０μｍとした以外は、実施例１−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がオープンとなり、ダイシェア強度が２５Ｎ／ｃｈｉｐであった。
図７は、比較例１−３のＬＥＤチップを引き剥がした後の基板側のはんだ接合状態を観察したときの顕微鏡写真である。異方性接合フィルムの厚みが４０μｍと厚いため、はんだ粒子の電極間への挟持が不十分で、はんだ接合が不十分となり、はんだ粒子の濡れ広がりがＬＥＤチップ側のみの箇所と基板側のみの箇所が見られた。
Figure 0006898413
比較例１−１では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎである熱可塑性樹脂Ｅを用いたため、樹脂の流動性が悪く、はんだ粒子が溶融せず、被着体の電極と接合しなかった。このため、順電圧を測定することができなかった。また、樹脂が十分に流動しておらず、はんだ接合も形成されていなためＬＥＤチップの密着性が弱く、ダイシェア強度が低い結果となった。
比較例１−２では、フラックス化合物を配合していないため、はんだ粒子が溶融せず、順電圧を測定することができなかった。
比較例１−３では、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、４倍厚みの４０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、はんだ接合が形成されず、順電圧を測定することができなかった。また、ダイシェア強度も低い結果となった。
一方、実施例１−１〜実施例１−５では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂Ａ−Ｄを用い、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、２−３倍厚みの２０−３０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、樹脂が溶融・流動し、はんだ粒子により被着体の電極間ではんだ接合し、定格電圧３．１Ｖに近い値を得ることができた。また、ダイシェア強度も良好な結果となった。
＜３．２ 第２の実施例＞
第２の実施例では、ラジカル重合性樹脂を含有する異方性接合フィルムを用いてＬＥＤ実装体を作製し、ＬＥＤ実装体の順電圧、絶縁性及びダイシェア強度ついて評価した。ＬＥＤ実装体の作製、ＬＥＤ実装体の順電圧、及びダイシェ強度の測定は、第１の実施例と同様のため、ここでは説明を省略する。
［固形樹脂のメルトフローレートの測定］
ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９の塑性プラスチックのメルトフローレートの求め方に従い、メルトフローレート測定装置（品名：メルトインデックサG-02、東洋精機製作所社製）を用いて温度１９０℃，荷重２．１６ｋｇの条件で熱可塑性樹脂Ａ−Ｃ，Ｅ及び固形ラジカル重合性樹脂のメルトフローレートを測定した。
Ａ：ポリエステル樹脂、プリマロイＡ１５００（三菱ケミカル（株））、ＭＦＲ＝１１g／１０ｍｉｎ
Ｂ：エチレン酢ビニル共重合樹脂、エバフレックスＥＶ２０５ＷＲ（三井デュポンケミカル（株））、ＭＦＲ＝８００g／１０ｍｉｎ
Ｃ：エチレンアクリル酸共重合樹脂、ニュクレルＮ１０５０Ｈ（デュポン（株））、ＭＦＲ＝５００g／１０ｍｉｎ
Ｅ：フェノキシ樹脂、フェノトートＹＰ７０（新日鉄住金化学（株））、ＭＦＲ＝１g／１０ｍｉｎ
固形ラジカル重合性樹脂：ビニルエステル樹脂、リポキシＶＲ−９０、昭和電工（株）、ＭＦＲ＝１００g／１０ｍｉｎ
［絶縁性の評価］
基板のパターンを介してＬＥＤチップに逆電流０．１μＡを流し、電流が流れない場合の評価を「ＯＫ」とし、電流が流れた場合の評価を「ＮＧ」とした。
＜実施例２−１＞
表２に示すように、熱可塑性樹脂Ａ、液状ラジカル重合性樹脂（水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エポライト４０００、共栄社化学（株））、開始剤（ジアシルパーオキサイド、パーヘキサ２５Ｂ、日油（株））、フラックス化合物Ａ（グルタル酸（１，３−プロパンジカルボン酸）、和光純薬（株））、はんだ粒子（４２Ｓｎ−５８Ｂｉ、Ｔｙｐｅ６ 、融点１３９℃、平均粒子径１０μｍ、三井金属（株））、酸化チタン（平均粒子径０．２１μｍ、ＣＲ−６０、石原産業（株））を所定の質量部で配合し、異方性接合フィルムを作製した。
熱可塑性樹脂Ａ、及び液状ラジカル重合性樹脂をトルエンで混合溶解させ、その中にフラックス化合物Ａ、及び酸化チタンを投入し、３本ロール（ギャップ１０μｍで３回パス）で分散させた後、開始剤とはんだ粒子を分散させることで樹脂溶液を得た。この樹脂溶液をギャップコーターにて、トルエン乾燥後の厚みが２０μｍになるよう剥離ＰＥＴ（ＰＥＴ−０２−ＢＵ、四国トーセロ（株））上に塗布して作製した。トルエン乾燥は８０℃−１０ｍｉｎの条件で行った。
表２に示すように、異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４２Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例２−２＞
表２に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｂを用いた以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４６Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例２−３＞
表２に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｃを用いた以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４１Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例２−４＞
表２に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて固形ラジカル重合性樹脂を用いた以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４７Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例２−５＞
表２に示すように、フラックス化合物Ａに代えてフラックス化合物Ｂ（ブロック化カルボン酸、サンタシッドG、日油（株））を用いた以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４６Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例２−６＞
表２に示すように、異方性接合フィルムの厚みを３０μｍとした以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例２−１＞
表２に示すように、熱可塑性樹脂Ｅを反応性希釈剤（テトラヒドロフルフリルアクリレート、ビスコート♯１５０、大阪有機化学工業（株））で溶解させたのちラジカル重合性樹脂、開始剤、フラックス化合物Ａ、酸化チタン、及びはんだ粒子を混合分散させることで異方性接合ペーストを作成した。
ＬＥＤチップ（デクセリアルズ評価用ＬＥＤチップ、サイズ４５ｍｉｌ、Ｉｆ＝３５０ｍＡ、Ｖｆ＝３．１Ｖ、Ａｕ−Ｓｎパッド、パッドサイズ３００μｍ×８００μｍ、パッド間距離２００μｍ）と、基板（デクセリアルズ評価用セラミック基板、１８μｍ厚Ｃｕパターン、Ｎｉ−Ａｕメッキ、パターン間（スペース）５０μｍ)とを準備した。異方性接合ペーストを厚み３０μｍのマスクを使用して基板上に塗布し、ＬＥＤチップをアライメント搭載した後、リフロー（ピーク温度２６０℃）によりＬＥＤチップを実装した。
表２に示すように、異方性接合ペーストを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＮＧ、ダイシェア強度が４５Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例２−２＞
表２に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｅを用いた以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が１９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例２−３＞
表２に示すように、フラックス化合物を配合しなかったこと以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が１９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例２−４＞
表２に示すように、異方性接合フィルムの厚みを４０μｍとした以外は、実施例２−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が２６Ｎ／ｃｈｉｐであった。
Figure 0006898413
比較例２−１では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎである熱可塑性樹脂Ｅを用い、ペースト状の異方性接合材料を塗布したため、基板の隣接する端子間ではんだ接合によるショートが発生した。
比較例２−２では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎである熱可塑性樹脂Ｅを用いたため、樹脂の流動性が悪く、はんだ粒子が溶融せず、被着体の電極と接合しなかった。このため、順電圧を測定することができなかった。また、樹脂が十分に流動しておらず、はんだ接合も形成されていなためＬＥＤチップの密着性が弱く、ダイシェア強度が低い結果となった。
比較例２−３では、フラックス化合物を配合していないため、はんだ粒子が溶融せず、順電圧を測定することができなかった。
比較例２−４では、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、４倍厚みの４０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、はんだ接合が形成されず、順電圧を測定することができなかった。また、ダイシェア強度も低い結果となった。
一方、実施例２−１〜実施例２−５では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂Ａ−Ｄを用い、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、２−３倍厚みの２０−３０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、樹脂が溶融・流動し、はんだ粒子により被着体の電極間ではんだ接合し、定格電圧３．１Ｖに近い値を得ることができた。また、ダイシェア強度も良好な結果となった。
＜３．３ 第３の実施例＞
第３の実施例では、エポキシ樹脂を含有する異方性接合フィルムを用いてＬＥＤ実装体を作製し、ＬＥＤ実装体の順電圧、絶縁性及びダイシェア強度ついて評価した。ＬＥＤ実装体の作製、ＬＥＤ実装体の順電圧、及びダイシェ強度の測定は、第１の実施例と同様のため、ＬＥＤ実装体の絶縁性の評価は、第２の実施例と同様のため、ここでは説明を省略する。
［固形樹脂のメルトフローレートの測定］
ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９の塑性プラスチックのメルトフローレートの求め方に従い、メルトフローレート測定装置（品名：メルトインデックサG-02、東洋精機製作所社製）を用いて温度１９０℃，荷重２．１６ｋｇの条件で熱可塑性樹脂Ａ−Ｃ，Ｅ及び固形エポキシ樹脂のメルトフローレートを測定した。
Ａ：ポリエステル樹脂、プリマロイＡ１５００（三菱ケミカル（株））、ＭＦＲ＝１１g／１０ｍｉｎ
Ｂ：エチレン酢ビニル共重合樹脂、エバフレックスＥＶ２０５ＷＲ（三井デュポンケミカル（株））、ＭＦＲ＝８００g／１０ｍｉｎ
Ｃ：エチレンアクリル酸共重合樹脂、ニュクレルＮ１０５０Ｈ（デュポン（株））、ＭＦＲ＝５００g／１０ｍｉｎ
Ｅ：フェノキシ樹脂、フェノトートＹＰ７０（新日鉄住金化学（株））、ＭＦＲ＝１g／１０ｍｉｎ
固形エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、１００１、三菱化学（株）、ＭＦＲ＝２６００g／１０ｍｉｎ
＜実施例３−１＞
表３に示すように、熱可塑性樹脂Ａ、液状エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ＹＬ９８０、三菱化学（株））、硬化剤Ａ（アニオン硬化剤、マイクロカプセル型イミダゾール硬化剤、ＨＸ３９４１ＨＰ、旭化成（株））、フラックス化合物Ａ（グルタル酸（１，３−プロパンジカルボン酸）、和光純薬（株））、はんだ粒子（４２Ｓｎ−５８Ｂｉ、Ｔｙｐｅ６ 、融点１３９℃、平均粒子径１０μｍ、三井金属（株））、酸化チタン（平均粒子径０．２１μｍ、ＣＲ−６０、石原産業（株））を所定の質量部で配合し、異方性接合フィルムを作製した。
熱可塑性樹脂Ａ、及び液状エポキシ樹脂をトルエンで混合溶解させ、その中にフラックス化合物Ａ、及び酸化チタンを投入し、３本ロール（ギャップ１０μｍで３回パス）で分散させた後、硬化剤Ａとはんだ粒子を分散させることで樹脂溶液を得た。この樹脂溶液をギャップコーターにて、トルエン乾燥後の厚みが２０μｍになるよう剥離ＰＥＴ（ＰＥＴ−０２−ＢＵ、四国トーセロ（株））上に塗布して作製した。トルエン乾燥は８０℃−１０ｍｉｎの条件で行った。
表３に示すように、異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４３Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例３−２＞
表３に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｂを用いた以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４６Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例３−３＞
表３に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｃを用いた以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４１Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例３−４＞
表３に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて固形エポキシ樹脂を用いた以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４７Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例３−５＞
表３に示すように、硬化剤Ａに代えて硬化剤Ｂ（カチオン硬化剤、スルホニウム塩、サンエイドＳＩ−８０Ｌ、三新化学社製）を用い、液状エポキシ樹脂の配合比を調整した以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４６Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例３−６＞
表３に示すように、フラックス化合物Ａに代えてフラックス化合物Ｂ（ブロック化カルボン酸、サンタシッドG、日油（株））を用いた以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４４Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例３−７＞
表３に示すように、異方性接合フィルムの厚みを３０μｍとした以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例３−１＞
表３に示すように、液状エポキシ樹脂、硬化剤Ａ、フラックス化合物Ａ、酸化チタン、及びはんだ粒子を混合分散させることで異方性接合ペーストを作成した。
ＬＥＤチップ（デクセリアルズ評価用ＬＥＤチップ、サイズ４５ｍｉｌ、Ｉｆ＝３５０ｍＡ、Ｖｆ＝３．１Ｖ、Ａｕ−Ｓｎパッド、パッドサイズ３００μｍ×８００μｍ、パッド間距離２００μｍ）と、基板（デクセリアルズ評価用セラミック基板、１８μｍ厚Ｃｕパターン、Ｎｉ−Ａｕメッキ、パターン間（スペース）５０μｍ)とを準備した。異方性接合ペーストを厚み３０μｍのマスクを使用して基板上に塗布し、ＬＥＤチップをアライメント搭載した後、リフロー（ピーク温度２６０℃）によりＬＥＤチップを実装した。
表３に示すように、異方性接合ペーストを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＮＧ、ダイシェア強度が４５Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例３−２＞
表２に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｅを用いた以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が１９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例３−３＞
表３に示すように、フラックス化合物を配合しなかったこと以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が１９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例３−４＞
表３に示すように、異方性接合フィルムの厚みを４０μｍとした以外は、実施例３−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が２６Ｎ／ｃｈｉｐであった。
Figure 0006898413
比較例３−１では、液状エポキシ樹脂を用い、ペースト状の異方性接合材料を塗布したため、基板の隣接する端子間ではんだ接合によるショートが発生した。
比較例３−２では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎである熱可塑性樹脂Ｅを用いたため、樹脂の流動性が悪く、はんだ粒子が溶融せず、被着体の電極と接合しなかった。このため、順電圧を測定することができなかった。また、樹脂が十分に流動しておらず、はんだ接合も形成されていなためＬＥＤチップの密着性が弱く、ダイシェア強度が低い結果となった。
比較例３−３では、フラックス化合物を配合していないため、はんだ粒子が溶融せず、順電圧を測定することができなかった。
比較例３−４では、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、４倍厚みの４０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、はんだ接合が形成されず、順電圧を測定することができなかった。また、ダイシェア強度も低い結果となった。
一方、実施例３−１〜実施例３−７では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂Ａ−Ｄを用い、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、２−３倍厚みの２０−３０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、樹脂が溶融・流動し、はんだ粒子により被着体の電極間ではんだ接合し、定格電圧３．１Ｖに近い値を得ることができた。また、ダイシェア強度も良好な結果となった。また、実施例３−６のビニルエーテルでカルボキシル基をブロックしたブロック化フラックス化合物を用いても、良好な結果を得ることができた。
＜３．４ 第４の実施例＞
第４の実施例では、フラックス化合物としてカルボン酸を含有する異方性接合フィルムを用いてＬＥＤ実装体を作製し、ＬＥＤ実装体の順電圧、絶縁性及びダイシェア強度ついて評価した。ＬＥＤ実装体の作製、ＬＥＤ実装体の順電圧、及びダイシェア強度の測定は、第１の実施例と同様のため、ＬＥＤ実装体の絶縁性の評価は、第２の実施例と同様のため、ここでは説明を省略する。
［固形樹脂のメルトフローレートの測定］
ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９の塑性プラスチックのメルトフローレートの求め方に従い、メルトフローレート測定装置（品名：メルトインデックサG-02、東洋精機製作所社製）を用いて温度１９０℃，荷重２．１６ｋｇの条件で熱可塑性樹脂Ａ，Ｅ及び固形エポキシ樹脂のメルトフローレートを測定した。
Ａ：ポリエステル樹脂、プリマロイＡ１５００（三菱ケミカル（株））、ＭＦＲ＝１１g／１０ｍｉｎ
Ｅ：フェノキシ樹脂、フェノトートＹＰ７０（新日鉄住金化学（株））、ＭＦＲ＝１g／１０ｍｉｎ
固形エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、１００１、三菱化学（株）、ＭＦＲ＝２６００g／１０ｍｉｎ
＜実施例４−１＞
表４に示すように、熱可塑性樹脂Ａ、液状エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ＹＬ９８０、三菱化学（株））、フラックス化合物Ａ（グルタル酸（１，３−プロパンジカルボン酸）、和光純薬（株））、はんだ粒子（４２Ｓｎ−５８Ｂｉ、Ｔｙｐｅ６ 、融点１３９℃、平均粒子径１０μｍ、三井金属（株））、酸化チタン（平均粒子径０．２１μｍ、ＣＲ−６０、石原産業（株））を所定の質量部で配合し、異方性接合フィルムを作製した。
熱可塑性樹脂Ａ、及び液状エポキシ樹脂をトルエンで混合溶解させ、その中にフラックス化合物Ａ、及び酸化チタンを投入し、３本ロール（ギャップ１０μｍで３回パス）で分散させた後、はんだ粒子を分散させることで樹脂溶液を得た。この樹脂溶液をギャップコーターにて、トルエン乾燥後の厚みが２０μｍになるよう剥離ＰＥＴ（ＰＥＴ−０２−ＢＵ、四国トーセロ（株））上に塗布して作製した。トルエン乾燥は８０℃−１０ｍｉｎの条件で行った。
表４に示すように、異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４４Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例４−２＞
表４に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて固形エポキシ樹脂を用いた以外は、実施例４−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４５Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例４−３＞
表４に示すように、フラックス化合物Ａに代えてフラックス化合物Ｂ（ブロック化カルボン酸、サンタシッドG、日油（株））を用いた以外は、実施例４−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４４Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜実施例４−４＞
表４に示すように、異方性接合フィルムの厚みを３０μｍとした以外は、実施例４−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．１Ｖ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が４８Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例４−１＞
表４に示すように、液状エポキシ樹脂、硬化剤Ａ、フラックス化合物Ｂ、酸化チタン、及びはんだ粒子を混合分散させることで異方性接合ペーストを作成した。
ＬＥＤチップ（デクセリアルズ評価用ＬＥＤチップ、サイズ４５ｍｉｌ、Ｉｆ＝３５０ｍＡ、Ｖｆ＝３．１Ｖ、Ａｕ−Ｓｎパッド、パッドサイズ３００μｍ×８００μｍ、パッド間距離２００μｍ）と、基板（デクセリアルズ評価用セラミック基板、１８μｍ厚Ｃｕパターン、Ｎｉ−Ａｕメッキ、パターン間（スペース）５０μｍ)とを準備した。異方性接合ペーストを厚み３０μｍのマスクを使用して基板上に塗布し、ＬＥＤチップをアライメント搭載した後、リフロー（ピーク温度２６０℃）によりＬＥＤチップを実装した。
表４に示すように、異方性接合ペーストを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧が３．０Ｖ、絶縁性がＮＧ、ダイシェア強度が４５Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例４−２＞
表４に示すように、熱可塑性樹脂Ａに代えて熱可塑性樹脂Ｅを用いた以外は、実施例４−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が１９Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例４−３＞
表４に示すように、フラックス化合物を配合しなかったこと以外は、実施例４−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が１８Ｎ／ｃｈｉｐであった。
＜比較例４−４＞
表４に示すように、異方性接合フィルムの厚みを４０μｍとした以外は、実施例４−１と同様に異方性接合フィルムを作製した。異方性接合フィルムを用いて作製したＬＥＤ実装体は、順電圧がＯＰＥＮ、絶縁性がＯＫ、ダイシェア強度が２５Ｎ／ｃｈｉｐであった。
Figure 0006898413
比較例４−１では、固形樹脂を配合せず、ペースト状の異方性接合材料を塗布したため、基板の隣接する端子間ではんだ接合によるショートが発生した。
比較例４−２では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎである熱可塑性樹脂Ｅを用いたため、樹脂の流動性が悪く、はんだ粒子が溶融せず、被着体の電極と接合しなかった。このため、順電圧を測定することができなかった。また、樹脂が十分に流動しておらず、はんだ接合も形成されていなためＬＥＤチップの密着性が弱く、ダイシェア強度が低い結果となった。
比較例４−３では、フラックス化合物を配合していないため、はんだ粒子が溶融せず、順電圧を測定することができなかった。
比較例４−４では、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、４倍厚みの４０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、はんだ接合が形成されず、順電圧を測定することができなかった。また、ダイシェア強度も低い結果となった。
一方、実施例４−１〜実施例４−４では、メルトフローレートが１ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂Ａ又は固形エポキシ樹脂を用い、はんだ粒子の平均粒子径１０μｍに対し、２−３倍厚みの２０−３０μｍ厚みの異方性接合フィルムを用いたため、樹脂が溶融・流動し、はんだ粒子により被着体の電極間ではんだ接合し、定格電圧３．１Ｖに近い値を得ることができた。また、ダイシェア強度も良好な結果となった。また、実施例４−３では、硬化剤としてフラックス化合物を用いても、良好な結果を得ることができた。
なお、上述の実施例では、フィルム状の異方性接合材料を用いたが、ペースト状の異方性接合材料を所定厚みに調整すれば、同様の結果が得られると考えられる。
１０ ＬＥＤ素子、１１ 第１導電型電極、１２ 第２導電型電極、２０ 基板、２１ 第１の電極、２２ 第２の電極、３０ 異方性接合フィルム、３１ はんだ粒子、３２ 異方性導電膜、３３ はんだ接合部

Claims (20)

  1. 常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種の固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有する異方性接合材料を、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間に前記はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下の厚みで介在させ、
    前記第１の電子部品の電極と前記第２の電子部品の電極とを無荷重で加熱接合させる接続体の製造方法。
  2. 前記異方性接合材料が、前記はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下の厚みを有する異方性接合フィルムである請求項１記載の接続体の製造方法。
  3. 前記第２の電子部品が、基板であり、
    前記基板上に前記異方性接合フィルムをラミネートし、前記異方性接合フィルム上に複数の前記第１の電子部品を搭載し、加熱接合させる請求項２記載の接続体の製造方法。
  4. 前記フラックス化合物が、カルボン酸である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
  5. 前記フラックス化合物が、カルボキシル基がアルキルビニルエーテルでブロック化されたブロック化カルボン酸である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
  6. 常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種の固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有し、
    厚みが、前記はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下である異方性接合材料。
  7. 前記フラックス化合物が、カルボン酸である請求項６記載の異方性接合材料。
  8. 前記フラックス化合物が、カルボキシル基がアルキルビニルエーテルでブロック化されたブロック化カルボン酸である請求項６記載の異方性接合材料。
  9. 常温で液状の液状ラジカル重合性樹脂と、重合開始剤とをさらに含有する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の異方性接合材料。
  10. 常温で液状エポキシ樹脂と、硬化剤とをさらに含有する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の異方性接合材料。
  11. 前記硬化剤が、カルボン酸、又はカルボキシル基がアルキルビニルエーテルでブロック化されたブロック化カルボン酸である請求項１０記載の異方性接合材料。
  12. 請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の異方性接合材料がフィルム状である異方性接合フィルム。
  13. 請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の異方性接合材料、又は請求項１２に記載の異方性接合フィルムを用いて、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極とが接合されてなる接続体。
  14. 常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種の固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有する異方性接合材料を、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間に前記はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下の厚みで介在させ、
    加熱により前記固形樹脂を溶融させ、前記第１の電子部品又は前記第２の電子部品の自重によりはんだ粒子を電極間に挟持させ、前記はんだ粒子の溶融温度以上の本加熱により前記はんだ粒子を溶融させ、冷却により前記第１の電子部品の電極と前記第２の電子部品の電極とを接合させる接続体の製造方法。
  15. 前記異方性接合材料における前記はんだ粒子の配合量が、４０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下である請求項１４記載の接続体の製造方法。
  16. 前記異方性接合材料が、前記はんだ粒子の平均粒径の９０％以上１５０％以下の厚みを有する異方性接合フィルムである請求項１４又は１５記載の接続体の製造方法。
  17. 常温で固形であり、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上である熱可塑性樹脂、固形ラジカル重合性樹脂、及び固形エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種の固形樹脂と、はんだ粒子と、フラックス化合物とを含有し、
    厚みが、前記はんだ粒子の平均粒径の５０％以上３００％以下であり、
    前記はんだ粒子の配合量が、４０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下である異方性接合材料。
  18. 前記はんだ粒子の平均粒径の９０％以上１５０％以下の厚みを有する請求項１７記載の異方性接合材料。
  19. 前記厚みが、前記はんだ粒子の平均粒径の２００％以下である請求項６記載の異方性接合材料。
  20. 前記厚みが、前記はんだ粒子の平均粒径の１５０％以下である請求項６記載の異方性接合材料。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6966659B1 (ja) * 2020-06-05 2021-11-17 デクセリアルズ株式会社 スマートカードの製造方法、スマートカード、及び導電粒子含有ホットメルト接着シート
ES3047668T3 (en) 2020-06-05 2025-12-04 Dexerials Corp Production method for smart card, smart card, and conductive particle-containing hot-melt adhesive sheet
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CN113555473B (zh) * 2021-07-27 2022-10-11 深圳市思坦科技有限公司 Micro-LED芯片巨量转移方法与系统、以及显示装置
JP2023143317A (ja) * 2022-03-25 2023-10-06 味の素株式会社 樹脂組成物および熱硬化型接着シート
KR102883043B1 (ko) 2023-03-26 2025-11-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
WO2025070619A1 (ja) * 2023-09-28 2025-04-03 日東電工株式会社 導電性樹脂組成物、接合シート、導電性樹脂組成物の製造方法、接合体の製造方法、および、接合体
WO2025070621A1 (ja) * 2023-09-28 2025-04-03 日東電工株式会社 導電性樹脂組成物、導電性樹脂シート、接続構造体、および、接続構造体の製造方法
WO2025070620A1 (ja) * 2023-09-28 2025-04-03 日東電工株式会社 導電性樹脂組成物、導電性樹脂シート、接続構造体、および、接続構造体の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6433808A (en) * 1986-10-18 1989-02-03 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Conductive particle and conductive adhesive including it
JP3856233B2 (ja) * 2003-10-15 2006-12-13 日立化成工業株式会社 電極の接続方法
JP2007053187A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Sumitomo Chemical Co Ltd フレキシブルプリント配線板用金属張積層板及びフレキシブルプリント配線基板
JP4699189B2 (ja) * 2005-12-01 2011-06-08 日東電工株式会社 半導体装置の製造方法及び電子部品
JP4890053B2 (ja) * 2006-03-02 2012-03-07 旭化成イーマテリアルズ株式会社 微細回路検査用異方導電性フィルム
EP2055756A1 (en) * 2006-08-25 2009-05-06 Sumitomo Bakelite Company, Ltd. Adhesive tape, joint structure, and semiconductor package
WO2009031472A1 (ja) * 2007-09-05 2009-03-12 Hitachi Chemical Company, Ltd. 接着剤及びそれを用いた接続構造体
JP5032938B2 (ja) 2007-10-24 2012-09-26 パナソニック株式会社 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法
CN101897245B (zh) * 2007-12-17 2013-03-13 日立化成工业株式会社 电路连接材料及电路部件的连接结构
JP2010040893A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd 端子間の接続方法、それを用いた半導体装置の製造方法、および導電性粒子の凝集方法
JP2011231146A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Asahi Kasei E-Materials Corp 異方導電性フィルム
JP5297418B2 (ja) * 2010-06-21 2013-09-25 デクセリアルズ株式会社 異方性導電材料及びその製造方法、並びに実装体及びその製造方法
JP2015167106A (ja) * 2014-03-04 2015-09-24 日立化成株式会社 異方導電性フィルム及び接続構造体
JP2017097974A (ja) * 2015-11-18 2017-06-01 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム、電子部品の接続方法、及び接続構造体の製造方法
JP7095227B2 (ja) * 2016-05-05 2022-07-05 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム

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