JPH08235931A

JPH08235931A - Ｌｓｉチップ接続用導電性組成物及び接続してなる回路基板

Info

Publication number: JPH08235931A
Application number: JP7036916A
Authority: JP
Inventors: Akinori Yokoyama; 明典横山
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ＬＳＩチップのバンプの基板電極接続用に、
高電流密度が得られ、耐環境性が良く、電極間での絶縁
性において高信頼性を有する接続用導電性組成物および
回路基板を提供する。【構成】ＡｇｘＣｕ_1-x（０．００１≦Ｘ≦０．４、
Ｘは原子比）で表され、且つ粉末表面の銀濃度が表面で
高く、表面近傍で表面に向かって銀濃度が増加する領域
を有し、且つシャープな粒径分布を有する導電粉末、有
機バインダーからなるＬＳＩチップのバンプを基板電極
に接続するための導電性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩチップのバンプ
を被接続基板電極に直接実装する場合の接続用導電性組
成物に関するものであり、液晶パネル、液晶テレビ、液
晶デスプレイ、液晶ビデオカメラ、サーマルヘッド、太
陽電池、電卓、ファミリーコンピューター、水晶振動
子、ハイブリッドＩＣ導体回路基板、プリント回路基
板、低温焼成用多層基板の外層チップ実装、フレキシブ
ルプリント回路基板の導体回路基板との接続、プリント
樹脂多層基板、ＭＣＭ−Ｌ，Ｄ，Ｃ（マルチチップモジ
ュール）等に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＬＳＩチップはワイヤーボン
ディングを用いて接続し、さらに樹脂モールドされたパ
ッケージをプリント配線板や液晶パネル電極に半田付け
技術を用いて実装されてきた。最近、高密度実装が進む
中で、ＬＳＩチップの直接実装（ベアチップ実装）が必
要になってきている。ＬＳＩを直接実装する方法として
は、銀のダイボンディングペーストと上記のワイヤーボ
ンディングを用いる方法、ＬＳＩチップと被接続基板の
間に光硬化性樹脂を注入し、樹脂の硬化収縮力だけでＬ
ＳＩチップのバンプと被接続用基板上の電極を電気的に
接続する方法、導電粒子を有機バインダー中に分散させ
フィルム状にした異方導電性フィルムをＬＳＩチップと
被接続基板との間に貼り合わせて加圧、加熱してＬＳＩ
チップのバンプと被接続基板電極方向にのみ電極間に介
在する導電粒子で電気的接続を得る方法、導電性ペース
トをバンプに転写して熱硬化、光硬化でバンプと被接続
基板電極の電気的接続をとる方法が公知である。

【０００３】この導電性ペーストをバンプに転写し、硬
化してバンプと被接続基板電極の電気的接続をとる方法
とは、先ず導電性ペーストを薄くコートしたところに、
ＬＳＩチップのバンプ側をフェイスダウンで塗布する。
ＬＳＩチップのバンプにのみ導電性ペーストが転写され
る。導電性ペーストがバンプに転写されたＬＳＩチップ
を被接続用基板電極に位置合わせして接続する。接続に
は、加熱あるいは乾燥して硬化する。硬化状態で、有機
バインダー中の導電粒子どうしが充分に接点を有し、バ
ンプと被接続基板電極間に導通が得られる。

【０００４】ＬＳＩチップのバンプと被接続基板電極間
に用いられている導電性ペーストに使われている導電粒
子としては、数μｍから数十μｍのポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、エポキシ等の樹脂粒子の表
面に金、ニッケルあるいはニッケルと金をメッキした粒
子等や（例えば、特開平３−１２９６０７号公報、特開
平４−２４２０１０号公報）、はんだ粉末、ニッケル粉
末、金メッキニッケル粉、銀−パラジウム粉、銀粉、銀
メッキ銅粉（例えば、特開平６−２７５６７８号公報）
が公知である。

【０００５】有機バインダーとしては、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレンブタジエ
ン樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂など公知の
熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂が用いられてきた。

【０００６】

【発明が解決しようとするための課題】ＬＳＩチップの
バンプの基板への接続用に用いられている公知の方法と
して、本発明者が着目したＬＳＩチップのバンプに導電
性ペーストを転写法にて塗布し、被接続基板電極に位置
合わせして接続し、加熱硬化あるいは加熱加圧硬化し
て、図１に示すようにバンプとの導通を確保しているも
のがある。

【０００７】この方法で用いられている導電粒子は以下
の問題点を含んでいる。金メッキ樹脂粒子、ニッケルメ
ッキ樹脂粒子、ニッケル−金メッキ樹脂粒子などの金属
メッキした樹脂粉を用いた場合には、メッキされた金属
成分の金、ニッケルが付着力が弱いため樹脂粒子表面か
ら剥がれ落ちが生じる。特に、接続の時の圧力がかかっ
た時に粒子のうち変形するものが多くあることから、金
メッキ層、ニッケルメッキ層の剥がれ落ちがひどくなり
電極間での導通の確保が困難になる。また、メッキの場
合には、完全に樹脂粒子表面を覆うことが困難であり不
良な電極が発生したりする。また、樹脂粒子を用いてい
る場合には、導電性が粒子表面のメッキした部分でしか
なく、導電性が不足になり易くピッチ間隔が狭くなると
対応できなくなる。

【０００８】銀粉、銀−パラジウム粉の場合には、銀粉
ではピッチが狭い電極間での銀マイグレーションによる
電極短絡現象、銀−パラジウム粉では抵抗値が高く、フ
ァインピッチに対応できないなどの問題を抱えている。
銀メッキ銅粉の場合でもやはりメッキ銀がマイグレーシ
ョンを引き起こし易い。また、ニッケル粉末、はんだ粉
末などの金属粉の場合、ニッケル粉を用いた時には、ニ
ッケル粉の表面に酸化ニッケルの絶縁膜を作り易く粒子
−粒子あるいは粒子−電極接点の抵抗値が高い。はんだ
粉を用いた場合には、変形しやすく接点も取れ易いがす
ずの酸化物が表面にできやすく接点抵抗が増加する。金
メッキニッケル粉では剥がれが生じる。

【０００９】銅粉を用いた場合には、接点での耐環境性
が悪く、電極間の抵抗値が増加する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のとおり
である。１．一般式Ａｇ_xＣｕ_1-x（ただし、０．００１≦ｘ
≦０．４、ｘは原子比）で表され、且つ下記（１）構造
を有し、平均粒子径２〜４０μｍ、該平均粒子径±２μ
ｍ範囲の粒子の含有率が４０体積％以上である導電粉末
１重量部に対して、有機バインダー０．０３〜１０重量
部を含有することを特徴とする、ＬＳＩチップのバンプ
と被接続用基板電極間を接続するＬＳＩチップ接続用導
電性組成物。（１）粒子表面の銀濃度が平均の銀濃度より高く、且つ
粒子表面近傍で銀濃度が表面に向かって増加する領域を
有する。２．導電粉末が、含有酸素量７０００ｐｐｍ以下であ
る上記１のＬＳＩチップ接続用導電性組成物。３．有機バインダーが熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、
光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、及び光熱硬化性樹脂
から選ばれた１種類以上である上記１のＬＳＩチップ接
続用導電性組成物。４．被接続用基板電極が銅、アルミニウム、すず、す
ずメッキ銅、すずメッキアルミニウム、金、銀、白金、
パラジウム、銀−パラジウム、すず−鉛、すず−鉛−ビ
スマス、金−白金、モリブデン、ニッケル、金メッキニ
ッケル、銅−銀合金、銀−白金、すず−鉛はんだめっき
銅、すず−鉛はんだメッキアルミニウム、クロム、ＩＴ
Ｏ、ＩＯ、クロム−ＩＴＯ、ルミニウム−ＩＴＯから選
ばれた１種以上から構成される上記１、２又は３のＬＳ
Ｉチップ接続用導電性組成物。５．上記項１、２、３又は４のＬＳＩチップ接続用導
電性組成物を用いてＬＳＩチップが被接続基板電極に接
続してなる回路基板。６．上記５の回路基板を用いてなる液晶デスプレイ。７．上記５の回路基板を用いてなるプリント回路基
板。８．上記５の回路基板を用いてなるフレキシブルプリ
ント回路基板。

【００１１】本発明で用いる導電粉末は、すでに、本出
願人により出願されている特開平２−２８２４０１号公
報に開示されている方法で作製される導電粒子を用いて
調製されるのが好ましい。調製前の導電粒子の作製法は
特開平２−２８２４０１号公報の開示内容によれば、不
活性ガスアトマイズ法を用いるのが良い。不活性ガスア
トマイズ法としては、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素
などのガスあるいは、これらから選ばれた２種類以上の
混合ガスを本発明で用いる組成の銅、銀の融液に対して
断熱膨張により発生した高速気流を噴出し、融液を微粉
末化するものである。断熱膨張前の圧力は５ｋｇ／ｃｍ
²Ｇ以上が好ましく、さらに、１５ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以上
が好ましい。かかる組成の融液をアトマイズする際、１
１００℃以上の温度であることが好ましい。アトマイズ
するときのガス／融液質量速度比は０．２以上が好まし
い。

【００１２】本発明で用いる導電粉末は、銀含有量０．
００１〜０．４（原子比：Ａｇ／（Ａｇ＋Ｃｕ））であ
るが、０．００１未満であると電極間での粉末の酸化に
よる接点抵抗が増加しやすく、０．４を越える場合には
隣合う電極あるいはマトリックス中の隣合う端子間での
銀のマイグレーションで絶縁不良が起こり液晶デスプレ
イに用いる場合などはマトリックス中の不良となり易
い。好ましくは、０．０１〜０．３５である。

【００１３】また、本発明で用いる導電粉末は、表面の
銀濃度が平均の銀濃度より高く、表面近傍で銀濃度が表
面に向かって増加する領域を有するが、表面の銀濃度が
平均の銀濃度より高いことで銅の耐酸化性、電極接点で
の導電性を向上でき、また、銀濃度が表面近傍で濃度勾
配を有していることで、銀のマイグレーションによる隣
合う電極間での絶縁不良を防止できる。また、ニッケル
表面の金メッキ粉などのように、ニッケルと金との接合
性が余りないため剥がれ落ちるが、本発明で用いる導電
粉末は、表面より銀が剥がれ落ちることがなく銅とある
程度固溶しているために粒子表面の安定性が良い。表面
の銀濃度が平均の銀濃度の１．５倍より高いことが好ま
しく、２倍以上７０倍以下がより好ましく、２．１倍以
上４０倍以下が最も好ましい。

【００１４】導電粉末表面の銀濃度の測定は、ＸＰＳ
（Ｘ線光電子分光分析装置：ＸＳＡＭ８００、ＫＲＡＴ
ＯＳ社製）を用いて測定した値である。測定条件を以下
に示す。導電粉末を試料台上に全面を覆うように導電性
カーボン両面テープで接着し、以下の測定、エッチング
条件で測定した。測定、エッチングを５回繰り返し行
い、最初の２回の測定値の平均値を粉末表面の銀濃度Ａ
ｇ／（Ａｇ＋Ｃｕ）（原子比）とした。測定条件：マグネシウムＫα線（電圧１２ｋｅＶ電流
１０ｍＡ）、１０^-8torrアルゴン雰囲気取り出し角９
０度エッチング条件：アルゴンイオンガス１０^-7torr 加速電圧２ｋｅＶ５分間Ｃｕ２ｐ，Ａｇ３ｄ電子のメインピークの面積値から求
めた。

【００１５】平均の銀濃度Ａｇ／（Ａｇ＋Ｃｕ）、平均
の銅濃度Ｃｕ／（Ｃｕ＋Ａｇ）（原子比）は、ＩＣＰ
（高周波誘導結合型プラズマ発光分析計：セイコー電子
製、ＪＹ３８Ｐ２）により求めた。本発明で用いる導電
粉末は、平均粒子径が２〜４０μｍであるが、平均粒子
径が２μｍ未満であると、粉末どうしの接触抵抗が増加
し、充分な導電性が得られない。平均粒子径が４０μｍ
を超える場合には、バンプと対向電極間に存在する粒子
が大きすぎて加圧加熱での接続で粒子が大きく変形して
隣の電極との電気的短絡を起こし易い。平均粒子径は、
好ましくは２〜３５μｍ、さらに好ましくは２〜２６μ
ｍである。

【００１６】また、本発明で用いる導電粉末は、平均粒
子径±２μｍ以内の粒子の存在率が４０体積％以上であ
ることが必要である。４０体積％未満であると、粒子分
布が広すぎて（いろいろな粒子径の粒子が多すぎて）、
バンプに塗布される少量のペーストの中に含まれる粒子
の数にばらつきが生じ、バンプと接続される対向電極と
の組み合わせの中で導通不良な組み合わせが生じてしま
う。好ましくは５０体積％以上、より好ましくは６０体
積％以上である。

【００１７】本発明で用いる導電粉末の平均粒子径及び
粒子の体積存在率の測定は、レーザー回折型測定装置Ｒ
ＯＤＯＳＳＲ型（ＳＹＭＰＡＴＥＣＨＥＬＯＳ＆Ｒ
ＯＤＯＳ）を用いて測定した。吹き出し圧力は、０．２
５ＭＰａ、サンプル量は０．１〜１ｇで行った。平均粒
子径は、体積積算の５０％積算時の粒子径を用いた。ま
た体積存在率は、平均粒子径から２μｍ低い値から平均
粒子径から２μｍ高い値までの間の粒子即ち平均粒子径
±２μｍの範囲の粉末の積算体積％より求めた。

【００１８】また、本発明で用いる導電粉末の形状は、
球状あるいは球状に近い形状のものが好ましい。ただ
し、不定形の粉末も用いることもできる。例えば、鱗片
状粉末や樹枝状粉末も用いることができる。鱗片状粉を
用いる場合などは、球状粉などを湿式あるいは乾式のボ
ールミル、アトライターなどで展延して用いることが好
ましい。

【００１９】本発明で用いる導電粉末は、粉末含有酸素
濃度が７０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。含有
酸素濃度とは、ＥＭＧＡ−６５０（堀場製作所製）で測
定した値を用いた。測定はニッケル管に粉末サンプルを
０．２〜０．４ｇ充填して行った。粉末含有酸素濃度が
７０００ｐｐｍを超える場合には、粉末の耐酸化性が悪
いのと接点での導電性が悪くなり、好ましくない。より
好ましくは４０００ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは
２０００ｐｐｍ以下である。

【００２０】本発明で用いる導電粉末は、さらにチタ
ン、シリコンから選ばれた１種類以上の成分を０．１〜
１００００ｐｐｍ含有しているのが好ましい。前記不活
性ガスアトマイズで得られた導電粒子を、さらに処理し
て作製されるのが好ましい。本発明で用いることのでき
るチタン成分というのは、チタン金属、チタン合金、チ
タン化合物（有機チタン化合物、無機チタン化合物）と
して存在するチタン成分の合計量を示すものである。中
でも、有機チタン化合物が好ましい。

【００２１】例えば、有機チタン化合物としては、Ｒ₁
−Ｔｉ−（Ｒ₂）₃（式中Ｒ₁は炭素数１〜４、好まし
くは、炭素数１〜３のアルコキシ基、Ｒ₂は炭素数２〜
２０、好ましくは、炭素数２〜１８のカルボン酸エステ
ルが挙げられる。例えば、イソプロピルトリイソステア
リルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネ
ート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェ
ート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチ
ル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス
（ジトリデシルホスフェート）チタネート、テトラ
（２、２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス
（ジトリデシル）ホスフェートチタネート、ビス（ジオ
クチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネー
ト、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）エチレン
チタネート、イソプロピルジメタアクリルイソステアロ
イルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアク
リルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフ
ェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニル
チタネート、テトロイソプロピルビス（ジオクチルホス
フェート）チタネートなどから選ばれた１種類以上であ
る。

【００２２】シリコン成分としては、シリコン金属、シ
リコン化合物（有機シリコン化合物、無機シリコン化合
物）、シリコン酸化物等で存在するシリコン成分の合計
である。有機シリコン化合物としては、例えばシランカ
ップリング剤が挙げられるが、シランカップリング剤と
しては、分子中に２個以上の異なった反応基を持つ有機
シリコン単量体であり、これらの反応基の中一つは、ガ
ラス、金属、シリコンなどの無機質と化学結合する反応
基（メトキシ基、エトキシ基、シラノール基、ハライド
基、アルコキサイド基、アシロキシ基）、もう一つは、
種々の合成樹脂を構成する有機質材料と化学結合する反
応基（例えば、ビニール基、エポキシ基、メタアクリル
基、アミノ基、メルカプト基、ジアミノ基、脂肪族エポ
キシ基）を有するもので、例えば、ビニルトリクロロシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピル
トリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジクロ
ロシラン、γ−クロロプロピルジメトキシシラン、γ−
クロロプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−
アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられ
る。また、アルコキシシラン、クロロシランなども用い
ることができる。

【００２３】不活性ガスアトマイズ法で得られた導電粒
子を処理して用いる場合には、例えば前記記載の有機チ
タン、有機シリコンを用いる場合には、有機チタン、有
機シリコンを有機溶剤に溶解あるいは分散させた溶液中
に導電粒子を浸漬し充分撹拌した後固液分離し、さら
に、乾燥して作製されるのが好ましい。チタン、シリコ
ンの無機塩を用いる場合には、無機塩を溶解する水溶
液、有機溶剤中に分散させて同様に固液分離、乾燥して
作製される方法もとることができる。

【００２４】チタン、シリコン成分としては導電粉末表
面に存在するのが好ましい。例えば、有機チタン化合物
として導電粉末表面に含有することで、有機バインダー
とのなじみが良くなり、分散性が良くなる。特に、バン
プ程度の数十μｍでのばらつきが重要であるため、充分
な分散性が必要になる。チタン、シリコン成分から選ば
れた１種類以上を０．１〜１００００ｐｐｍ含有するの
が好ましい。０．１ｐｐｍ未満の場合には、有機バイン
ダー中の導電粉末の分散性が劣り凝集し易く、バンプ単
位での接続導電体の導電性が低下し、好ましくない。１
００００ｐｐｍを超える場合には、チタン、シリコン成
分の酸化で導電粒子どうしの接点での導電性がかえって
悪くなり易く好ましくない。より好ましくは０．５〜３
００ｐｐｍ含有することであり、特に好ましくは１〜１
００ｐｐｍ含有することである。

【００２５】この場合、調製された導電粉末のチタン、
シリコン成分含有量は、導電粉末を濃硝酸に完全に溶解
し、ＩＣＰ高周波誘導結合型プラズマ（セイコー電子工
業製ＪＹ３８Ｐ２）で測定した値である。また、本発明
で用いる導電粉末は、抵抗値増加に影響が無い程度であ
れば、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｃ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｐ
ｄ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐ、Ｓｍ、Ｎｄなどの元素を導
電粉末に対して、５重量％まで含有していても構わな
い。

【００２６】本発明は、導電粉末１重量部に対して、有
機バインダー０．０３〜１０重量部含有してなるＬＳＩ
チップのバンプと被接続用基板電極間接続用導電組成物
を提供するものであるが、本発明で用いる有機バインダ
ーは、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂、電子線硬化型樹
脂、熱可塑性樹脂、光熱硬化型から選ばれた１種類以上
を用いることができる。

【００２７】熱硬化型樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、熱硬化型アクリル樹脂
などが挙げられる。エポキシ樹脂としては、ビスフェノ
ールＡ型、脂環式エポキシ、鎖状式エポキシ、エポキシ
アクリレート、エポキシノボラック型、ビスフェーノー
ルＦ型、ブロム化ビスフェノールＡ型、脂肪酸変性エポ
キシ、ポリアルキレンエーテル型、ジグリシジルエステ
ル型、異節環型エポキシなどが挙げられる。また、必要
に応じて、公知の反応性希釈剤を用いることもできる。
例えば、ジグリシジルエーテル、エチレングリコールジ
グリシジルエーテル、１，３ブタンジオールジグリシジ
ルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテ
ルなどを混合して用いることもできる。必要に応じて、
公知の硬化剤を用いることができ、例えば、脂肪族ジア
ミン（エポキシと脂肪族ポリアミン付加重合物）、ポリ
アミン及び芳香族ジアミン（メタフェニレンジアミン、
ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルサルフ
ォン、）、酸無水物（メチルナジック酸無水物、ヘキサ
ヒドロ酸無水物、ピロメリット酸無水物、ルイス酸錯化
合物）、コリア、フェノール、メラミン、フェノール樹
脂や、反応促進剤としては、酸無水物硬化の場合には、
三級アミン、アミン塩、イミダゾール系硬化剤、アミン
系硬化には、カルボン酸化合物が使用できる。ジシアン
ジアミド、ベンゾグアナミンなどもある。

【００２８】シリコーン樹脂としては、−（Ｒ₂Ｓｉ
Ｏ）ｎ−：Ｒはメチルあるいはフェニル基の構造式で表
される樹脂である。フェノール樹脂としては、レゾール
型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂を用い
ることができるが、レゾール型フェノール樹脂として
は、フェノールホルムアルデヒド型レゾール樹脂、アル
キルフェノールレゾール型、キシレン樹脂変性レゾール
型、ロジン変性フェノール樹脂などが挙げられる。

【００２９】ポリイミド樹脂としては、縮合型ポリイミ
ドやビスマレイド系樹脂、付加型ポリイミド樹脂が挙げ
られる。ポリウレタン樹脂としては、ウレタンを形成す
るウレタンプレポリマーを用いるのが好ましい。好まし
くは、末端活性イソシアネート基を活性水素化合物でブ
ロックしたブロックイソシアヌレートを主体に用いたも
のが好ましい。

【００３０】熱可塑性樹脂としては、熱可塑性アクリル
樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹
脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ふっそ樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイ
ミド樹脂、ポエイエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエ
ーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリ
アリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポ
リエチレンテレフタレト樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
変性ポリフェニレンオキシド樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ
樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＡＳ樹脂などが挙げられる。

【００３１】光硬化型樹脂としては、光重合性オリゴマ
ー、光重合性モノマーを用い、必要に応じて、光開始
剤、光開始助剤を用いて硬化されるものである。光重合
性オリゴマーとしては、低分子量反応性分子（数百から
数千）で、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなどの骨
格に官能基としてアクリル基、メタアクリル基が２つ以
上付加したものであり、例えば、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト、ポリエーテルアクリレートが挙げられる。光重合性
モノマーとしては、アクリロイル基（ＣＨ₂＝ＣＨＣＯ
−）またはメタアクリロ基（ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯ
−）を１分子当たり１個または２個以上持つものであ
り、１個持つ単官能（メタ）アクリレート、２個以上持
つ多官能（メタ）アクリレート、その他ビニル基（ＣＨ
₂＝ＣＨ−）を持つものが好ましい。単官能アクリレー
トとしては、例えば、アリルアクリレート、アリルメタ
アクリレート、ベンジルアクリレート（メタ）、イソボ
ニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート（メ
タ）、Ｎ，Ｎージメチルアミノエチルアクリレート、グ
リシジルメタアクリレート、ラウリルアクリレート、ポ
リエチレンアクリレート９０メタアクリレート、トリフ
ロロエチルメタアクリレートなどがある。多官能アクリ
レートとしては、例えば、１，４ブタンジオールジアク
リレート、１，６ヘキサンジオールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリ
コールアクリレート、ポリエチレングリコール４００ジ
アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレー
ト、ビスフェノールＡジエトキシジアクリレート、テト
ラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリ
アクリレートなどが挙げられる。ビニル基を有する反応
性モノマーとしては、例えば、スチレン、ビニルトルエ
ン、酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられ
る。

【００３２】上記光重合性オリゴマー、光重合性モノマ
ーとともに用いる光開始剤としては、紫外線を吸収して
ラジカルを発生しやすい物質が好ましく、アセトフェノ
ン系、チオキサントン系、ベンゾイン系、パーオキサイ
ド系の公知の物質を用いることができる。例えば、ジエ
トキシアセトフェノン、４ーフェノキシジクロロアセト
フェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベ
ンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタ
ール、ベンゾフェノン、４ーフェニルベンゾフェノン、
アクリル化ベンゾフェノン、チオキサントン、２ーエチ
ルアンスラキノンなどが挙げられる。また、光開始助剤
としては、光開始助剤と用いると光開始剤単独よりも開
始反応が促進され、硬化反応を効率的にするものであ
り、脂肪族、芳香族のアミンなどの公知の光開始助剤を
使用できる。例えば、トリエタノールアミン、Ｎ−メチ
ルジエタノールアミン、ミヒラーケトン、４，４−ジエ
チルアミノフェノンなどがある。

【００３３】また、必要に応じて、酸化防止剤（例え
ば、高級脂肪酸、リノレン酸、パルミチン酸、オレイン
酸、ステアリン酸、リノール酸及びこれらの銅塩、ベン
ゾトリアゾール、トリルトリアゾール等のトリアゾール
化合物、重合燐酸塩、アルカノールアミン）、チキソ剤
分散剤（シランカップリング、アルミカップリング、ジ
ルコニウムカップリング剤）などを添加することもでき
る。また、公知の可塑剤を用いることもできる。この場
合、導電粉末１００重量部に対して、０．０００１〜１
５重量部添加して用いると効果がある。

【００３４】図１に示す、本発明のＬＳＩチップのバン
プと被接続用基板とを接続する接続用導電体は、接続用
導電性組成物をペ−スト状で塗布した後、硬化あるいは
乾燥して作製されるのが好ましい。特に無溶剤のペース
トで用いるのが形成される導電体のボイドが少なくなる
ことから好ましいが、必要に応じて少量の溶剤を用いる
ことができる。溶剤は、ペ−ストに充分な粘度とチキソ
性を与えるものであり、公知な溶剤で構わない。

【００３５】ＬＳＩチップのバンプと被接続用電極との
接続用導電体の作製は、先ず適度なチキソ性と粘度を有
するペ−ストを一度展開し、バンプが形成されているＬ
ＳＩチップをフェースダウンで塗布して置き、バンプに
ペーストを塗布した後、バンプに塗布されているＬＳＩ
チップをフェースダウンあるいはフェースアップで被接
続用基板電極に位置合わせして接続する。

【００３６】さらに、常温あるいはやや高い温度で放置
した状態でＬＳＩチップのバンプと被接続基板電極との
間のある程度の導通を検査する。この時、絶縁だった
り、規格値を超える接続抵抗値のチップに付いては、か
るく熱を加えて新しいＬＳＩチップに取り替える。合格
品については、さらに、光照射や加熱して完全に硬化す
る。この時、必要に応じて加圧する。加熱温度として
は、熱可塑性樹脂のバインダーを用いた場合では、室温
から１８０℃程度の温度、熱硬化性樹脂を用いた場合で
は、室温から２５０℃程度の温度で硬化させるのが良
い。加圧する場合には、一個のバンプ当たり数ｇから数
十ｋｇの圧力が有れば充分である。さらに、ＬＳＩチッ
プと基板との間に電極−電極間の隙間を充填さらに必要
に応じて導電性組成物の外部を保護するように絶縁性の
樹脂を注入または塗布する。これは、ＬＳＩチップと基
板との強度を補強するためと、電極−電極間での絶縁性
を確保するためと、導電性組成物の耐環境性のために用
いられ、公知の絶縁樹脂を用いることができるが、例え
ば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシアクリレ
ート樹脂などがある。絶縁樹脂を用いる場合にも、熱や
光硬化を用いることができる。

【００３７】ＬＳＩチップのバンプは、半田、アルミニ
ウム、金、金メッキ銅などの公知のバンプをもちいるこ
とができ、形成方法としては公知の蒸着、メッキ、ワイ
ヤーボンダーの組み合わせなどの方法を用いることがで
きる。公知のスタッドバンプなどを用いることもでき
る。ＬＳＩチップのバンプと被接続用基板電極とが電気
的導通を得るための接続用導電体において、被接続用基
板は、紙フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ガラ
ス、ポリイミド、ガラスポリイミド、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレ
ート、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエチレン、
アルミナ、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリスルフォン、ポリフェニレンエーテル、ポリエ
ーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリ
レート、テトロフルオロエチレン、エポキシ、チッ化ア
ルミ、ムライト、コージェライト、アモルファスシリコ
ン、カドミウム酸化物、結晶質シリコン、ＢＴレジン、
シリコンの１種類以上から選ばれた硬質あるいはフレキ
シブルな基板を用いることが好ましい。

【００３８】液晶デスプレイの場合には、被接続用基板
はガラス基板が好ましい。ガラスとしては、公知のガラ
ス材料が使用できるが、アルカリ亜鉛ホウケイ酸、ナト
リウムホウケイ酸、ソーダライム、低アルカリホウケイ
酸、、バリウムホウケイ酸、ホウケイ酸、アルミノホウ
ケイ酸、アルミノケイ酸、９６％ケイ酸、溶融石英ガラ
ス、合成石英ガラスなどが挙げられる。

【００３９】基板の厚さは、０．００２〜４０ｍｍのも
のが好ましい。基板は多層で有っても良く、２〜２０層
までの基板が用いられる。被接続用基板電極は、銅、ア
ルミニウム、すず、すずメッキ銅、はんだメッキ銅、す
ずメッキアルミニウム、金、銀、白金、パラジウム、銀
−パラジウム、すず−鉛、すず−鉛−ビスマス、金−白
金、モリブデン、ニッケル、金メッキニッケル、銅−銀
合金、銀−白金、すず−鉛はんだめっき銅、すず−鉛は
んだメッキアルミニウム、クロム、ＩＴＯ、ＩＯ、クロ
ム−ＩＴＯ、アルミニウム−ＩＴＯから選ばれた１種以
上であることが好ましい。

【００４０】液晶デスプレイのように被接続用基板がガ
ラスの場合には、前記被接続用基板電極の中、ＩＴＯ
（インジウム−スズ−酸化物）、ＩＯ（インジウム酸化
物）、酸化すずなどをベースにした被接続用基板電極も
用いることができる。この場合、ＩＴＯ上にクロム、ア
ルミなどを導電性を高めるために予めコートしたクロム
−ＩＴＯ、アルミニウム−ＩＴＯを用いるのがさらに好
ましい。

【００４１】上記被接続用基板電極の作製は、スパッタ
リング、蒸着、スクリーン印刷による導電性ペースト焼
結あるいは硬化、基板上に導体のエッチング等で回路形
成する公知の方法で作製される。被接続用基板電極の形
状は、６〜５０００μｍ、好ましくは１０〜１０００μ
ｍ程度の幅あるいは径の線、角、丸型、導体端子など公
知の形状で構わない。

【００４２】被接続基板電極の厚さは特に指定はない
が、０．５〜２００μｍ程度が好ましい。接続用導電性
組成物を用いて作製したＬＳＩチップのバンプと被接続
基板電極との接続抵抗は、低い方が良く、３０Ω以下が
好ましく、６Ω以下がより好ましい。

【００４３】本発明は、さらに、ＬＳＩチップのバンプ
と被接続用基板電極間をかかる組成の導電性組成物を用
いて接続してなる回路基板を提供するが、本発明でいう
回路基板とは、ＬＳＩチップのバンプを本発明の接続用
導電性組成物で電気的に接続してなる導体が形成されて
いる基板を意味するものであり、基板上にはコンデンサ
ーや抵抗器、ＩＣなどが実装されていても構わない。さ
らに、回路基板としては、液晶デスプレイ、プリント回
路基板の用途にも適応できる。

【００４４】回路基板が液晶デスプレイ用に用いる場合
には、液晶の駆動方式としては、単純マトリックス駆動
方式、アクテイーブマトリックス駆動方式のものに利用
できる。また、表示方式としては、ツイストネマチック
方式ＴＮ式、スーパーツイストネマチック方式ＳＴＮ方
式、強誘電正液晶表示方式ＦＬＣあるいはＳＳＦＬＣ方
式、高分子分散液晶方式、相転移方式、ダイナミックス
キャッタリング方式、ＴＮ方式と組み合わせたＴＦＴ方
式、アクテイブマトリックス方式におけるスイッチング
素子としてダイオードを用いるＭＩＭ（ＭＥＴＡＬーＩ
ＮＳＵＬＡＴＯＲーＭＥＴＡＬ）でコントラストを挙げ
る方式も当然使用できる。当然、白黒、カラーにも充分
対応できる液晶デスプレイに用いられる。また、液晶デ
スプレイの電極接続ピッチは５〜１０００μｍ程度の公
知のものに利用できる。

【００４５】また、プリント回路基板としては、表面に
コンデンサー、抵抗器、ＩＣなどの部品を実装した基板
でも良く、例えば、セラミックス基板ハイブリッドＩ
Ｃ、表面に銅箔エッチング処理を施し回路形成した樹脂
基板、導電性ペーストをスクリーン印刷法により回路形
成したセラミックあるいは樹脂基板、及び多層樹脂基板
（例えば２〜２０層）などの硬質あるいはフレキシブル
なプリント回路基板を意味するものである。プリント基
板の接続電極へのＬＳＩチップのバンプの接続において
も、必要に応じて加圧することができる。

【００４６】以下に本発明のＬＳＩチップのバンプ接続
用導電体の実施例を説明する。

【００４７】

【実施例】先ず所定量比に配合した銅、銀、あるいは銅
銀合金粒子を黒鉛るつぼに入れ、１５００℃以上の温度
に高周波誘導加熱を用いて不活性雰囲気中で溶融し、溶
融後、るつぼ先端より噴出したかかる組成の融液を、高
圧の不活性ガスを断熱膨張させた高速の不活性ガスで微
粉末化し、急冷凝固し、導電粒子を得た。作製条件と平
均銀濃度、平均銅濃度、粉末表面の銀濃度、銅濃度につ
いての結果を表１に示す。

【００４８】表１で得られた導電粒子を気流分級機（Ｔ
Ｃ−１５Ｎ；日清エンジニアリング社製）を用いて所定
の大きさで分級した。一部の導電粉末には、さらにチタ
ン、あるいはシリコンを含有する、イソプロピルトリイ
ソステアリルチタネート、γ−クロロプロピルメチルジ
エトキシシランの化合物で処理した。得られた導電粉末
の平均粒子径、平均粒子径±２μｍの範囲の粉末の体積
存在率、含有酸素濃度、含有Ｓｉ、Ｔｉ濃度（粉末作製
例１−Ａ〜７−Ａ）を表２に示す。比較のための導電粉
末を表３に示す。

【００４９】

【実施例１〜３３】表２に示された導電粉末を用いて作
製した接続用導電性組成物を表４、表５、表６に示す。
表４、表５、表６に示された接続用導電性組成物に適度
に溶剤を加えてペ−スト状にしたものを、ほぼＬＳＩチ
ップと同等の大きさになるように約２０μｍの厚さにコ
ートした。さらに、ＬＳＩチップのバンプを下にして、
コートされているペーストの上に接触させ、バンプにの
みペースト状の接続用導電性組成物を塗布（転写）し
た。さらに、被接続用基板上に０．０１〜５ｍｍの幅で
少なくとも１００本（あるいは１００個）以上並んでい
る基板電極と、前記導電性組成物が塗布されているバン
プとが向き合う様に位置合わせして接続した。加圧する
場合は、１０ｋｇ／ｃｍ²で行った。また、ＬＳＩチッ
プの良不良については、室温度で１時間放置後、抵抗値
が規格を満足している場合には、そのまま加熱あるいは
光による硬化、不良の場合には、リペアーして用いた。
良品について完全硬化して評価した。加熱硬化は、熱可
塑性樹脂を用いる場合には１２０〜１５０℃、熱硬化性
樹脂を用いた場合には、１５０〜２００℃で硬化した。
熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の混合したものにおいて
は、１４０〜２００℃の範囲で熱処理した。光硬化性樹
脂を用いた場合には、室温でＵＶ硬化した。得られたＬ
ＳＩチップのバンプ接続用電導体を表７、表８及び表９
に示す。

【００５０】得られた良品のＬＳＩチップのバンプ接続
導体の特性は、初期抵抗値、環境試験後の抵抗変化率
（−５５〜１２５℃ １０００サイクル、１２５℃ １
０００時間放置、８５℃ ８５％１０００時間放置）
で初期抵抗値が１００Ω以下１０Ω以上を○、１０Ω以
下を◎、１００Ωを超える場合を×とした。また、環境
試験後、２０％以内の変化率を合格◎とし、２０％を超
える場合を×とした。また、被接続基板電極間の絶縁性
の試験は８５℃ ８５％１０００時間環境試験後に電
極間の絶縁抵抗が１０¹¹Ω以上の場合を◎とし、１０⁹
〜１０¹⁰Ωを△、それ以下を×とした。また、パルス電
流値が３００ｍＡ以上を◎、２００〜３００ｍＡを△、
２００ｍＡ以下を×とした。結果を表１０、表１１に示
す。

【００５１】

【比較例１〜３４】表２、表３で得られた導電粉末を用
いて、実施例と同様にして接続用導電性組成物を作製し
た。表１２、表１３及び表１４に示す。これらの接続用
導電性組成物で接続してなるＬＳＩチップと被接続用基
板電極接続導電体を表１５、表１６及び表１７に示す。
接続導電体の特性を表１８、表１９に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】

【表４】

【００５６】

【表５】

【００５７】

【表６】

【００５８】

【表７】

【００５９】

【表８】

【００６０】

【表９】

【００６１】

【表１０】

【００６２】

【表１１】

【００６３】

【表１２】

【００６４】

【表１３】

【００６５】

【表１４】

【００６６】

【表１５】

【００６７】

【表１６】

【００６８】

【表１７】

【００６９】

【表１８】

【００７０】

【表１９】

【００７１】

【発明の効果】本発明のＬＳＩチップのバンプ接続用導
電性組成物は、耐酸化性、耐銀マイグレ−ション性が良
いのみならず、分散性、電極との接合性（変形しやす
い）が良く、高い電流密度が得られる。また、リペアー
時の熱履歴に対しても充分な導通が確保できる。さら
に、銅−銀の合金であるため、長時間使用時での基板電
極成分の食われや拡散が少ない。そのため、液晶デスプ
レイなどのカラー化、高密度化に対応できる。また、プ
リント基板のファインピッチ電極での充分な導通が確保
でき、歩留まりが良く大いに有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるＬＳＩチップのバンプと被接続
用基板電極間の接続状態を示す概略図。

【符号の説明】

１ＬＳＩチップ２接続用導電体３被接続用基板電極４ＬＳＩチップのバンプ５絶縁樹脂６被接続用基板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｈ０１Ｒ 9/09 9169−4ＭＨ０１Ｌ 21/92 ６０３Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式Ａｇ_xＣｕ_1-x（ただし、０．０
０１≦ｘ≦０．４、ｘは原子比）で表され、且つ、下記
（１）構造を有し、平均粒子径２〜４０μｍ、該平均粒
子径±２μｍ範囲の粒子の含有率が４０体積％以上であ
る導電粉末１重量部に対して、有機バインダー０．０３
〜１０重量部を含有することを特徴とする、ＬＳＩチッ
プのバンプと被接続用基板電極間を接続するＬＳＩチッ
プ接続用導電性組成物。（１）粒子表面の銀濃度が平均の銀濃度より高く、且つ
粒子表面近傍で銀濃度が表面に向かって増加する領域を
有する。
【請求項２】導電粉末が、含有酸素量７０００ｐｐｍ
以下である請求項１記載のＬＳＩチップ接続用導電性組
成物。
【請求項３】有機バインダーが熱硬化性樹脂、熱可塑
性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、及び光熱硬
化性樹脂から選ばれた１種類以上である請求項１記載の
ＬＳＩチップ接続用導電性組成物。
【請求項４】被接続用基板電極が銅、アルミニウム、
すず、すずメッキ銅、すずメッキアルミニウム、金、
銀、白金、パラジウム、銀−パラジウム、すず−鉛、す
ず−鉛−ビスマス、金−白金、モリブデン、ニッケル、
金メッキニッケル、銅−銀合金、銀−白金、すず−鉛は
んだめっき銅、すず−鉛はんだメッキアルミニウム、ク
ロム、ＩＴＯ、ＩＯ、クロム−ＩＴＯ、ルミニウム−Ｉ
ＴＯから選ばれた１種以上から構成される請求項１、２
又は３記載のＬＳＩチップ接続用導電性組成物。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のＬＳＩ
チップ接続用導電性組成物を用いてＬＳＩチップが被接
続基板電極に接続してなる回路基板。
【請求項６】請求項５記載の回路基板を用いてなる液
晶デスプレイ。
【請求項７】請求項５記載の回路基板を用いてなるプ
リント回路基板。
【請求項８】請求項５記載の回路基板を用いてなるフ
レキシブルプリント回路基板。