JP7359804B2 - 異方性導電接着剤、発光装置及び発光装置の製造方法 - Google Patents

異方性導電接着剤、発光装置及び発光装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を実装するための異方性導電接着剤に関す
る。
従来、ＬＥＤのチップ部品を回路基板に実装する手法として、ワイヤーボンド接合が知
られている。しかしながら、ワイヤーボンド接合は、ワイヤーが切断し、電気的接続不良
が発生する場合がある。また、ワイヤーボンド接合は、基板の汎用性が低く、小型化やフ
レキシブル化が困難である。
ワイヤーボンド接合の課題を解決する手法として、特許文献１、２には、エポキシ系接
着剤に導電粒子を分散させ、フィルム状に成形した異方性導電フィルムを使用し、ＬＥＤ
をフリップチップ実装する方法が提案されている。
特開２０１０－２４３０１号公報 特開２０１２－１８６３２２号公報
フリップチップ実装用の従来の異方性導電接着剤は、ＬＥＤの照度を高めるために大電
流を流した場合、大電流の熱により接着強度が低下し、ＬＥＤが剥離することがあった。
また、従来の異方性導電接着剤を用いて紫外線ＬＥＤを実装した場合、青色ＬＥＤの２～
３倍の強さの光エネルギーにより接着強度が低下し、ＬＥＤが不点灯となることがあった
。
本発明は、上述した従来技術における課題を解決するものであり、優れた耐熱性及び耐
光エネルギー性を有する異方性導電接着剤を提供する。
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、異方性導電接着剤の接着剤成分（バインダー）
を無機材料とすることにより、優れた耐熱性及び耐光エネルギー性が得られることを見出
した。
すなわち、本発明に係る紫外線～青色発光素子接続用異方性導電接着剤は、基板の配線パターンの電極上に紫外線～青色光を発光する発光素子を接続させる異方性導電接着剤であって、無機バインダーと、融点が１５０～２００℃である半田粒子を含む導電粒子とを含有し、前記導電粒子が、前記半田粒子と、樹脂粒子に金属が被覆された樹脂コア導電粒子とを含み、前記半田粒子の平均粒径が、１０μｍ以上２５μｍ以下、且つ前記樹脂コア導電粒子の平均粒径の２００～５００％であり、前記無機バインダーが、ＪＩＳ Ｋ１４０８に準拠するケイ酸ナトリウム３号を主成分とすることを特徴とする。
また、本発明に係る発光装置は、配線パターンを有する基板と、前記配線パターンの電極上に形成された異方性導電膜と、前記異方性導電膜上に実装された紫外線～青色光を発光する発光素子とを備え、前記異方性導電膜が、無機バインダーと、融点が１５０～２００℃である半田粒子を含む導電粒子とを含有し、前記導電粒子が、前記半田粒子と、樹脂粒子に金属が被覆された樹脂コア導電粒子とを含み、前記半田粒子の平均粒径が、１０μｍ以上２５μｍ以下、且つ前記樹脂コア導電粒子の平均粒径の２００～５００％であり、前記無機バインダーが、ＪＩＳ Ｋ１４０８に準拠するケイ酸ナトリウム３号を主成分とする異方性導電接着剤の硬化物であることを特徴とする。
また、本発明に係る発光装置の製造方法は、基板の配線パターンの電極上に、無機バインダーと、融点が１５０～２００℃である半田粒子を含む導電粒子とを含有し、前記導電粒子が、前記半田粒子と、樹脂粒子に金属が被覆された樹脂コア導電粒子とを含み、前記半田粒子の平均粒径が、１０μｍ以上２５μｍ以下、且つ前記樹脂コア導電粒子の平均粒径の２００～５００％であり、前記無機バインダーが、ＪＩＳ Ｋ１４０８に準拠するケイ酸ナトリウム３号を主成分とする異方性導電接着剤を塗布し、前記異方性導電接着剤を介して紫外線～青色光を発光する発光素子を加熱圧着させることを特徴とする。
本発明によれば、接着剤成分が無機材料であるため、優れた耐熱性及び耐光エネルギー
性を得ることができる。
図１は、発光装置の一例を示す断面図である。 図２は、ＬＥＤ実装サンプルの作製工程を説明するための図である。 図３は、ダイシェア強度試験の概要を示す断面図である。
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．異方性導電接着剤
２．発光装置
３．実施例
＜１．異方性導電接着剤＞
本実施の形態に係る異方性導電接着剤は、基板の配線パターンの電極上に発光素子を接
続させる異方性導電接着剤であって、無機バインダーと、導電粒子とを含有する。接着剤
成分が無機材料であることにより、優れた耐熱性及び耐光エネルギー性を得ることができ
る。
［無機バインダー］
無機バインダーの主成分としては、アルカリ金属ケイ酸塩、リン酸塩、及びシリカゾル
からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、中でも、分子式Ｍ２Ｏ・
ｎＳｉＯ２（ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉのいずれか１種であり、ｎはモル比である。）で表され
るアルカリ金属ケイ酸塩を用いることが好ましい。
アルカリ金属ケイ酸塩の金属Ｍは、一般にＮａ＞Ｋ＞Ｌｉの順で接着性が良好である。
このため、無機バインダーの主成分は、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）であることが好ま
しい。ケイ酸ナトリウムとしては、ＪＩＳ Ｋ１４０８に準拠するケイ酸ナトリウム１号
～３号を用いることが好ましく、中でも、接着力の観点からケイ酸ナトリウム３号を用い
ることが好ましい。
また、無機バインダーは、接着力を向上させるため、硬化剤として、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃの
いずれか１種の酸化物、水酸化物、Ｎａ、Ｋ、Ｃａのいずれか１種のケイ化物、ケイフッ
化物、Ａｌ、Ｚｎのいずれか１種のリン酸塩、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇのいずれか１種のホウ酸
塩を含有してもよい。
［導電粒子］
導電粒子としては、半田粒子、金属粒子、及び樹脂粒子に金属が被覆された樹脂コア導
電粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種であるであることが好ましい。中でも、半
田粒子を用いることが好ましく、半田粒子と樹脂コア粒子とを併用することが好ましい。
導電粒子の平均粒径は、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、より好ましく
は５μｍ以上２５μｍ以下である。導電粒子の配合量は、無機バインダー１００質量部に
対して３～１２０質量部であることが好ましく、１０～８０質量部であることがより好ま
しい。
半田粒子としては、例えばＪＩＳ Ｚ ３２８２－１９９９に規定されている、Ｓｎ－Ｐ
ｂ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して用いることができる。
また、半田粒子の形状は、粒状、燐片状などから適宜選択することができる。また、半田
粒子は、異方性を向上させるために絶縁層で被覆されていても構わない。また、半田の融
点は、１００～２５０℃であることが好ましく、１５０～２００℃であることがより好ま
しい。なお、半田粒子は、圧着時の十分な荷重により、半田粒子の融点以下の実装温度で
も端子（電極）との間で合金を形成することができる。
半田粒子の配合量は、２０～１２０質量部であることが好ましい。はんだ粒子の配合量
が少なすぎると優れた放熱特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
、優れた接続信頼性が得られない。
半田粒子と樹脂コア導電粒子とを併用する場合、半田粒子は、樹脂コア導電粒子よりも
平均粒径が大きいことが好ましく、半田粒子の平均粒径は、樹脂コア導電粒子の平均粒径
の１２０～８００％であることが好ましく、２００～５００％であることがより好ましい
。半田粒子の平均粒径が樹脂コア導電粒子よりも大きいことにより、圧着時に半田粒子に
十分に荷重が加わり、半田粒子の融点以下の実装温度でも端子（電極）との間で合金を形
成することができる。
金属粒子としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバ
ルト、銀、金などの各種金属又はこれらの合金を用いることができる。
樹脂コア導電粒子の樹脂粒子としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アク
リル樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニル
ベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂などを用いることができる。また、樹脂粒子を被覆する
金属としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、
銀、金などの各種金属又はこれらの合金を用いることができる。
また、本実施の形態に係る異方性導電接着剤は、粘度や線膨張を調整するため、無機フ
ィラーをさらに含有してもよい。無機フィラーとしては、例えば、シリカ、アルミナ、酸
化チタン、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどが挙げられる。無
機フィラーの平均粒径は、１０ｎｍ～１０μｍであることが好ましく、無機フィラーの配
合量は、無機バインダー１００質量部に対して１～１００質量部であることが好ましい。
また、異方性導電接着剤は、ＬＥＤからの出射光を反射し、高い光取り出し効率を得る
ため、ＴｉＯ２、ＢＮ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３などの白色無機粒子を含有してもよい。白色
無機粒子の平均粒径は、反射させる光の波長の１／２以上であることが好ましい。
このような異方性導電接着剤によれば、接着剤成分が無機材料であることにより、優れ
た耐熱性及び耐光エネルギー性を得ることができる。特に、青色ＬＥＤの２～３倍の強さ
の光エネルギーの紫外線を発光する紫外線ＬＥＤを実装した場合でも、優れた耐熱性及び
耐光エネルギー性を得ることができる。
＜２．発光装置＞
本実施の形態に係る発光装置は、配線パターンを有する基板と、配線パターンの電極上
に形成された異方性導電膜と、異方性導電膜上に実装された発光素子とを備え、異方性導
電膜が、前述した無機バインダーと、導電粒子とを含有する異方性導電接着剤の硬化物で
ある。これにより、優れた耐熱性及び耐光エネルギー性を得ることができる。
また、本実施の形態に係る発光装置の製造方法は、基板の配線パターンの電極上に、無
機バインダーと、導電粒子とを含有する異方性導電接着剤を塗布し、異方性導電接着剤を
介して発光素子を加熱圧着させるものである。
図１は、発光装置の一例を示す断面図である。発光素子は、例えばｎ－ＧａＮからなる
第１導電型クラッド層１１と、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ層からなる活性層１
２と、例えばｐ－ＧａＮからなる第２導電型クラッド層１１３とを備え、いわゆるダブル
ヘテロ構造を有する。また、パッシベーション層１４により第１導電型クラッド層１１の
一部に形成された第１導電型電極１１ａと、第２導電型クラッド層１３の一部に形成され
た第２導電型電極１３ａとを備える。第１導電型電極１１ａと第２導電型電極１３ａとの
間に電圧が印加されると、活性層１２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。
発光素子は、特に限定されず、発光波長が２００～３００ｎｍ程度の紫外線を発光する
紫外線ＬＥＤであっても、発光波長が４６０ｎｍ程度の青色光を発光する青色ＬＥＤであ
ってもよい。光エネルギー式（Ｅ＝ｈｃ／λ）による計算によれば、青色ＬＥＤの光エネ
ルギーは２．８ｅＶであり、紫外線ＬＥＤの光エネルギーは４．１～６．２ｅＶであり、
紫外線ＬＥＤは、青色ＬＥＤの２～３倍の強さの光エネルギーを有することになるが、本
実施の形態では、異方性導電接着剤の接着剤成分が無機材料であるため、紫外線ＬＥＤを
用いた場合でも接着強度の低下を抑制し、優れた耐熱性及び耐光エネルギー性を得ること
ができる。
基板は、基材２１上に第１導電型用回路パターン２２と、第２導電型用回路パターン２
３とを備え、発光素子の第１導電型電極１１ａ及び第２導電型電極１３ａに対応する位置
にそれぞれ電極を有する。
基板は、透光基板であることが好ましい。基材２１が透光基板である場合、基材３１は
、ガラス、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）などの透明基材であることが好ましく
、第１導電型用回路パターン２２、第２導電型用回路パターン２３、及びその電極は、Ｉ
ＴＯ（Indium-Tin-Oxide）、ＩＺＯ（Indium-Zinc-Oxide）、ＺｎＯ（Zinc-Oxide）、Ｉ
ＧＺＯ（Indium-Gallium-Zinc-Oxide）などの透明導電膜であることが好ましい。基板が
透光基板であることにより、基板側を表示面（発光面）とすることが可能となる。
異方性導電膜３０は、前述した異方性導電接着剤が硬化したものであり、発光素子の端
子（電極１１ａ、１３ａ）と基板の端子（電極）との間に導電粒子３１が捕捉されること
により、発光素子と基板とが電気的に接続される。
このような発光装置によれば、異方性導電接着剤の接着剤成分が無機材料であることに
より、優れた耐熱性及び耐光エネルギー性を得ることができる。特に、青色ＬＥＤの２～
３倍の強さの光エネルギーの紫外線を発光する紫外線ＬＥＤを実装した場合でも、優れた
耐熱性及び耐光エネルギー性を得ることができる。
＜３．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、各種の異方性導電接着剤を作
製した。そして、異方性導電接着剤を用いて基板上に青色ＬＥＤチップを実装してＬＥＤ
実装サンプルＡを作製し、初期及び高温高湿連続点灯試験後のダイシェア強度を測定して
耐熱性を評価した。また、異方性導電接着剤を用いて基板上に紫外線ＬＥＤチップを実装
してＬＥＤ実装サンプルＢを作製し、初期、ＴＣＴ（Temperature Cycling Test）試験後
及び高温高湿連続点灯試験後の順電圧を測定して耐熱性及び耐光エネルギー性について評
価した。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
［ＬＥＤ実装サンプルの作製］
図２は、ＬＥＤ実装サンプルの作製工程を説明するための図である。図２に示すように
、ＬＥＤ実装サンプルを作製した。金属配線が形成されたセラミック基板４１をステージ
上に配置し、セラミック基板４１上に異方性導電接着剤４０をスタンピング法にて塗布し
た。そして、異方性導電接着剤４０上に、ＬＥＤチップ４２を６０ｇの加重で搭載し、加
熱圧着ボンダー４３を用いて、ヘッドとステージを加熱して加熱圧着実装し、ＬＥＤ実装
サンプルＡ又はＬＥＤ実装サンプルＢを得た。
［ダイシェア強度の測定］
ＬＥＤチップ４２として青色ＬＥＤ（定格３５０ｍＡ、サイズ４５ｍｍ角、波長４６０
ｎｍ）を用いて、ＬＥＤ実装サンプルＡを作製した。
図３は、ダイシェア強度試験の概要を示す断面図である。図３に示すように、ダイシェ
アテスターを用いて、ツール５０のせん断速度２０μｍ／ｓｅｃ、温度２５℃の条件で各
ＬＥＤ実装サンプルＡの初期、及び高温高湿連続点灯試験後のダイシェア強度を測定した
。高温高湿連続点灯試験は、温度８５℃－湿度９０％－５００時間の条件で連続点灯させ
た。
［順電圧の測定］
ＬＥＤチップ４２として青色ＬＥＤ（ナイトライドセミコンダクター社、ＮＳ３５５Ｃ
－２ＳＡＡ、定格２０ｍＡ、順電圧３．６１Ｖ、波長３５５ｎｍ）を用いて、ＬＥＤ実装
サンプルＢを作製した。
各ＬＥＤ実装サンプルＢの初期、ＴＣＴ試験後、及び高温高湿連続点灯試験後の順電圧
を測定した。ＴＣＴ試験は、ＬＥＤ実装サンプルＢを、－４０℃及び１００℃の雰囲気に
各３０分間曝し、これを１サイクルとする冷熱サイクルを１０００サイクル行った。高温
高湿連続点灯試験は、温度８５℃－湿度９０％－１０００時間、２０ｍＡの条件で連続点
灯させた。ＬＥＤの初期の順電圧から０．１Ｖ以上変化したものをＮＧと評価した。
＜実施例１＞
表１に示すように、水ガラス（ＪＩＳ Ｋ１４０８に示すケイ酸ナトリウム３号）１０
０質量部、及び半田粒子（粒径１０～２５μｍ、融点１８０℃、千住金属工業社製）６０
質量部を秤量して添加し、遊星攪拌機にて２０００ｒｐｍ／２ｍｉｎで攪拌して、異方性
導電接着剤を作製した。この異方性導電接着剤を介してセラミック基板上にＬＥＤチップ
を搭載し、ヘッドを１５０℃、ステージを５０℃に加熱し、実装温度（到達トップ温度）
１００℃、６０秒間の条件で加熱圧着実装し、ＬＥＤ実装サンプルＡ、Ｂを得た。表１に
、ＬＥＤ実装サンプルＡの初期及び高温高湿連続点灯試験後のダイシェア強度、並びにＬ
ＥＤ実装サンプルＢの初期、ＴＣＴ試験後及び高温高湿連続点灯試験後の順電圧の測定結
果を示す。
＜実施例２＞
表１に示すように、水ガラス（ＪＩＳ Ｋ１４０８に示すケイ酸ナトリウム３号）１０
０質量部、及び樹脂コア導電粒子（平均粒径５μｍ、ニッケルメッキ、樹脂コア粒子（日
本化学社製ＥＨコア））１０質量部を秤量して添加し、遊星攪拌機にて２０００ｒｐｍ／
２ｍｉｎで攪拌して、異方性導電接着剤を作製した。これ以外は、実施例１と同様に、Ｌ
ＥＤ実装サンプルＡ、Ｂを作製した。
＜実施例３＞
表１に示すように、水ガラス（ＪＩＳ Ｋ１４０８に示すケイ酸ナトリウム３号）１０
０質量部、半田粒子（粒径１０～２５μｍ、融点１８０℃、千住金属工業社製）３０質量
部、及び樹脂コア導電粒子（平均粒径５μｍ、ニッケルメッキ、樹脂コア粒子（日本化学
社製ＥＨコア））５質量部を秤量して添加し、遊星攪拌機にて２０００ｒｐｍ／２ｍｉｎ
で攪拌して、異方性導電接着剤を作製した。これ以外は、実施例１と同様に、ＬＥＤ実装
サンプルＡ、Ｂを作製した。
＜実施例４＞
表１に示すように、水ガラス（ＪＩＳ Ｋ１４０８に示すケイ酸ナトリウム３号）１０
０質量部、半田粒子（粒径１０～２５μｍ、融点１８０℃、千住金属工業社製）６０質量
部、及びシリカ粒子（日本アエロジル社製アエロジルＲＸ３００）７質量部を秤量して添
加し、遊星攪拌機にて２０００ｒｐｍ／２ｍｉｎで攪拌して、異方性導電接着剤を作製し
た。これ以外は、実施例１と同様に、ＬＥＤ実装サンプルＡ、Ｂを作製した。
＜比較例１＞
表１に示すように、異方性導電接着剤として、デクセリアルズ社製のアミン系硬化剤含
有液状異方性導電接着剤（ＢＰシリーズ、樹脂：エポキシ樹脂、粒子：Ｎｉ粒子）を使用
した。この異方性導電接着剤を介してセラミック基板上にＬＥＤチップを搭載し、ヘッド
を２００℃、ステージを５０℃に加熱し、実装温度（到達トップ温度）１５０℃、３０秒
間の条件で加熱圧着実装し、ＬＥＤ実装サンプルＡ、Ｂを得た。
＜比較例２＞
表１に示すように、異方性導電接着剤として、デクセリアルズ社製のカチオン硬化ＡＣ
Ｆ（樹脂：エポキシ樹脂、粒子：ニッケル被覆樹脂粒子、粒子径：３μｍ、厚み：６μｍ
、樹脂密度：６０Ｋｐｃｓ／ｍｍ２）を使用した。この異方性導電接着剤を介してセラミ
ック基板上にＬＥＤチップを搭載し、ヘッドを２５０℃、ステージを７０℃に加熱し、実
装温度（到達トップ温度）１８０℃、３０秒間の条件で加熱圧着実装し、ＬＥＤ実装サン
プルＡ、Ｂを得た。
＜比較例３＞
表１に示すように、シリコン樹脂（信越化学社製ＫＥＲ２５００）１００質量部、及
び半田粒子（粒径１０～２５μｍ、融点１８０℃、千住金属工業社製）６０質量部を秤量
して添加し、遊星攪拌機にて２０００ｒｐｍ／２ｍｉｎで攪拌して、異方性導電接着剤を
作製した。この異方性導電接着剤を介してセラミック基板上にＬＥＤチップを搭載し、ヘ
ッドを２９０℃、ステージを６０℃に加熱し、実装温度（到達トップ温度）２００℃、６
０秒間の条件で加熱圧着実装し、ＬＥＤ実装サンプルＡ、Ｂを得た。
Figure 0007359804000001
比較例１のようにアミン系硬化剤含有液状異方性導電接着剤を用いた場合、アミン硬化
系－エポキシ樹脂の極性により吸水性が高いため、ＬＥＤ実装サンプルＡは、高温高湿連
続点灯試験においてダイシェア強度が低下し、ＬＥＤ実装サンプルＢは、高温高湿連続点
灯試験において順電圧が大きく変化した。
また、比較例２のようにカチオン硬化ＡＣＦを用いた場合、ＬＥＤ実装サンプルＡは、
高温高湿連続点灯試験において青色ＬＥＤが剥がれてしまい、ＬＥＤ実装サンプルＢは、
ＴＣＴ試験において３００時間で不点灯となり、高温高湿連続点灯試験において１３０時
間で不点灯となった。
また、比較例３のようにシリコン樹脂ＡＣＦを用いた場合、シリコン樹脂が柔らかいこ
とから、ＬＥＤ実装サンプルＡは、高いダイシェア強度が得られず、ＬＥＤ実装サンプル
Ｂは、ＴＣＴ試験において２００時間で不点灯となり、高温高湿連続点灯試験において２
００時間で不点灯となった。
一方、実施例１～４のように水ガラスを含有する無機ＡＣＦを用いた場合、ＬＥＤ実装
サンプルＡは、高温高湿連続点灯試験においてもダイシェア強度が低下せず、ＬＥＤ実装
サンプルＢは、ＴＣＴ試験、及び高温高湿連続点灯試験においても順電圧の変化が小さか
った。すなわち、水ガラスを含有する無機ＡＣＦを用いることにより、優れた耐熱性及び
耐光エネルギー性が得られることがわかった。
１１ 第１導電型クラッド層、１１ａ 第１導電型電極、１２ 活性層、１３ 第２導
電型クラッド層、１３ａ 第２導電型電極、１４ パッシベーション層、２１ 基材、２
２ 第１導電型用回路パターン、２３ 第２導電型用回路パターン、３０ 異方性導電膜
、 ３１ 導電性粒子、４０ 異方性導電接着剤、４１ セラミック基板、４２ ＬＥＤ
チップ、４３ 加熱圧着ボンダー、５０ ツール

Claims (7)

  1. 基板の配線パターンの電極上に紫外線～青色光を発光する発光素子を接続させる異方性導電接着剤であって、
    無機バインダーと、融点が１５０～２００℃である半田粒子を含む導電粒子とを含有し、
    前記導電粒子が、前記半田粒子と、樹脂粒子に金属が被覆された樹脂コア導電粒子とを含み、前記半田粒子の平均粒径が、１０μｍ以上２５μｍ以下、且つ前記樹脂コア導電粒子の平均粒径の２００～５００％であり、
    前記無機バインダーが、ＪＩＳ Ｋ１４０８に準拠するケイ酸ナトリウム３号を主成分とする紫外線～青色発光素子接続用異方性導電接着剤。
  2. 前記導電粒子の配合量が、前記無機バインダー１００質量部に対して３～１２０質量部である請求項１記載の紫外線～青色発光素子接続用異方性導電接着剤。
  3. 前記半田粒子の配合量が、前記無機バインダー１００質量部に対して２０～１２０質量部である請求項１又は２記載の紫外線～青色発光素子接続用異方性導電接着剤。
  4. 無機粒子をさらに含有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の紫外線～青色発光素子接続用異方性導電接着剤。
  5. 配線パターンを有する基板と、
    前記配線パターンの電極上に形成された異方性導電膜と、
    前記異方性導電膜上に実装された紫外線～青色光を発光する発光素子とを備え、
    前記異方性導電膜が、無機バインダーと、融点が１５０～２００℃である半田粒子を含む導電粒子とを含有し、前記導電粒子が、前記半田粒子と、樹脂粒子に金属が被覆された樹脂コア導電粒子とを含み、前記半田粒子の平均粒径が、１０μｍ以上２５μｍ以下、且つ前記樹脂コア導電粒子の平均粒径の２００～５００％であり、前記無機バインダーが、ＪＩＳ Ｋ１４０８に準拠するケイ酸ナトリウム３号を主成分とする異方性導電接着剤の硬化物である発光装置。
  6. 基板の配線パターンの電極上に、無機バインダーと、融点が１５０～２００℃である半田粒子を含む導電粒子とを含有し、前記導電粒子が、前記半田粒子と、樹脂粒子に金属が被覆された樹脂コア導電粒子とを含み、前記半田粒子の平均粒径が、１０μｍ以上２５μｍ以下、且つ前記樹脂コア導電粒子の平均粒径の２００～５００％であり、前記無機バインダーが、ＪＩＳ Ｋ１４０８に準拠するケイ酸ナトリウム３号を主成分とする異方性導電接着剤を塗布し、前記異方性導電接着剤を介して紫外線～青色光を発光する発光素子を加熱圧着させる発光装置の製造方法。
  7. 前記半田粒子の融点以下の実装温度で前記発光素子を加熱圧着させる請求項６記載の発光装置の製造方法。
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Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003249689A (ja) 2001-12-18 2003-09-05 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2007273753A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 Kyocera Corp 発光装置および発光モジュール
JP2009140975A (ja) 2007-12-04 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体発光装置およびそれを用いる照明装置ならびに半導体発光装置の製造方法
WO2011125655A1 (ja) 2010-04-02 2011-10-13 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 太陽電池用ペースト組成物およびその製造方法ならびに太陽電池
JP2013168622A (ja) 2011-03-28 2013-08-29 Fujifilm Corp 発光素子用反射基板およびその製造方法
JP2013536540A (ja) 2010-06-09 2013-09-19 海洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 導電性接着剤混合物、蛍光スクリーンアノード板およびこれらの製造方法
JP2013195364A (ja) 2012-03-22 2013-09-30 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd 液体検知センサー
WO2013172399A1 (ja) 2012-05-18 2013-11-21 コニカミノルタ株式会社 導電性基板の製造方法、導電性基板および有機電子素子
JP2013243344A (ja) 2012-04-23 2013-12-05 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2014065766A (ja) 2012-09-24 2014-04-17 Dexerials Corp 異方性導電接着剤
JP2014067507A (ja) 2012-09-24 2014-04-17 Dexerials Corp 接続構造体の製造方法
JP2015046497A (ja) 2013-08-28 2015-03-12 富士フイルム株式会社 Ｌｅｄ発光素子用反射基板、ｌｅｄ発光素子用配線基板およびｌｅｄパッケージ
JP2015090887A (ja) 2013-11-05 2015-05-11 株式会社日本セラテック 発光素子及び発光装置
JP2015098588A (ja) 2013-10-17 2015-05-28 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接着剤及び接続構造体
JP2015221875A (ja) 2014-05-23 2015-12-10 デクセリアルズ株式会社 接着剤及び接続構造体
WO2015191273A1 (en) 2014-06-10 2015-12-17 3M Innovative Properties Company Flexible led assembly with uv protection
JP2016051798A (ja) 2014-08-29 2016-04-11 大日本印刷株式会社 実装基板の製造方法および実装基板
WO2016148004A1 (ja) 2015-03-18 2016-09-22 デクセリアルズ株式会社 発光装置製造方法
JP2016178225A (ja) 2015-03-20 2016-10-06 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接続構造体、異方性導電接続方法、及び異方性導電接着剤

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62146972A (ja) * 1985-12-20 1987-06-30 Oosakashi 水ガラス系接着剤
DE19803936A1 (de) * 1998-01-30 1999-08-05 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Ausdehnungskompensiertes optoelektronisches Halbleiter-Bauelement, insbesondere UV-emittierende Leuchtdiode und Verfahren zu seiner Herstellung
TW200706247A (en) * 2005-02-15 2007-02-16 Mitsui Chemicals Inc Photo catalyst with a silicon oxide coverage and manufacturing method therefor
JP2009014097A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Ntn Corp 静圧軸受パッド
JP4344399B1 (ja) * 2009-01-26 2009-10-14 トリオ・セラミックス株式会社 硬化性無機組成物
JP2010192834A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Hitachi High-Technologies Corp Ａｃｆ熱圧着装置
KR101714049B1 (ko) * 2010-10-29 2017-03-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
JP5609716B2 (ja) * 2011-03-07 2014-10-22 デクセリアルズ株式会社 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
EP2741300B1 (en) * 2011-08-03 2019-04-17 Hitachi Chemical Company, Ltd. Composition set, conductive substrate and method of producing the same, and conductive adhesive composition
JP5856903B2 (ja) * 2012-05-18 2016-02-10 東ソ−・エフテック株式会社 トリフルオロメチル基含有光学活性β−アミノ酸誘導体及びその製造方法
KR101705068B1 (ko) * 2012-06-12 2017-02-09 코닝정밀소재 주식회사 무기접착 조성물 및 이를 이용한 기밀 밀봉 방법
JP6347635B2 (ja) * 2014-03-19 2018-06-27 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接着剤

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003249689A (ja) 2001-12-18 2003-09-05 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2007273753A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 Kyocera Corp 発光装置および発光モジュール
JP2009140975A (ja) 2007-12-04 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体発光装置およびそれを用いる照明装置ならびに半導体発光装置の製造方法
WO2011125655A1 (ja) 2010-04-02 2011-10-13 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 太陽電池用ペースト組成物およびその製造方法ならびに太陽電池
JP2013536540A (ja) 2010-06-09 2013-09-19 海洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 導電性接着剤混合物、蛍光スクリーンアノード板およびこれらの製造方法
JP2013168622A (ja) 2011-03-28 2013-08-29 Fujifilm Corp 発光素子用反射基板およびその製造方法
JP2013195364A (ja) 2012-03-22 2013-09-30 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd 液体検知センサー
JP2013243344A (ja) 2012-04-23 2013-12-05 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
WO2013172399A1 (ja) 2012-05-18 2013-11-21 コニカミノルタ株式会社 導電性基板の製造方法、導電性基板および有機電子素子
JP2014065766A (ja) 2012-09-24 2014-04-17 Dexerials Corp 異方性導電接着剤
JP2014067507A (ja) 2012-09-24 2014-04-17 Dexerials Corp 接続構造体の製造方法
JP2015046497A (ja) 2013-08-28 2015-03-12 富士フイルム株式会社 Ｌｅｄ発光素子用反射基板、ｌｅｄ発光素子用配線基板およびｌｅｄパッケージ
JP2015098588A (ja) 2013-10-17 2015-05-28 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接着剤及び接続構造体
JP2015090887A (ja) 2013-11-05 2015-05-11 株式会社日本セラテック 発光素子及び発光装置
JP2015221875A (ja) 2014-05-23 2015-12-10 デクセリアルズ株式会社 接着剤及び接続構造体
WO2015191273A1 (en) 2014-06-10 2015-12-17 3M Innovative Properties Company Flexible led assembly with uv protection
JP2016051798A (ja) 2014-08-29 2016-04-11 大日本印刷株式会社 実装基板の製造方法および実装基板
WO2016148004A1 (ja) 2015-03-18 2016-09-22 デクセリアルズ株式会社 発光装置製造方法
JP2016178225A (ja) 2015-03-20 2016-10-06 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接続構造体、異方性導電接続方法、及び異方性導電接着剤

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