KR102339440B1 - 이방성 도전 접착제 - Google Patents

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시유키 가니사와
아키라 이시가미
마사하루 아오키
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Abstract

우수한 광학 특성 및 방열 특성이 얻어지는 이방성 도전 접착제를 제공한다. 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자 (31) 와, 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자 (32) 와, 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 도전성 입자 (31), 땜납 입자 (32), 및 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유한다. 도전성 입자 및 광반사성 절연 입자가 광을 효율적으로 반사하여, LED 실장체의 광 취출 효율을 향상시킨다. 또한, 압착시에 땜납 입자 (32) 가 단자 사이를 땜납 접합하기 때문에, 대향하는 단자 사이의 접촉 면적이 증가하여, 높은 방열 특성이 얻어진다.

Description

이방성 도전 접착제{ANISOTROPIC CONDUCTIVE ADHESIVE}
본 발명은 도전성 입자가 분산된 이방성 도전 접착제에 관한 것으로, 특히, LED (Light Emitting Diode), 드라이버 IC (Integrated Circuit) 등의 칩 (소자) 이 발하는 열을 방열하는 것이 가능한 이방성 도전 접착제에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에서 2014년 3월 19일에 출원된 일본 특허출원번호 특원 2014-56263 호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원은 참조에 의해 본 출원에 원용된다.
종래, LED 소자를 기판에 실장하는 공법으로서 와이어 본드 공법이 사용되고 있다. 와이어 본드 공법은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, LED 소자의 전극 (제 1 도전형 전극 (104a) 및 제 2 도전형 전극 (102a)) 면을 위를 향하게 하여 (페이스 업), 그 LED 소자와 기판의 전기적 접합을 와이어 본드 (WB) (301a, 301b) 에 의해 실시하고, LED 소자와 기판의 접착에는 다이 본드재 (302) 를 사용한다.
그러나, 이러한 와이어 본드에 의해 전기적 접속을 얻는 방법에서는, 전극 (제 1 도전형 전극 (104a) 및 제 2 도전형 전극 (102a)) 으로부터의 와이어 본드의 물리적 파단·박리의 리스크가 있기 때문에, 보다 신뢰성이 높은 기술이 요구된다. 그리고, 다이 본드재 (302) 의 경화 프로세스는 오븐 경화로 실시되기 때문에, 생산에 시간이 걸린다.
와이어 본드를 사용하지 않은 공법으로서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, LED 소자의 전극 (제 1 도전형 전극 (104a) 및 제 2 도전형 전극 (102a)) 면을 기판측을 향하게 하고 (페이스 다운, 플립 칩), 그 LED 소자와 기판의 전기적 접속에, 은 페이스트로 대표되는 도전성 페이스트 (303a, 303b) 를 사용하는 방법이 있다.
그러나, 도전성 페이스트 (303a, 303b) 는 접착력이 약하기 때문에, 봉지 수지 (304) 에 의한 보강이 필요하다. 또, 봉지 수지 (304) 의 경화 프로세스는 오븐 경화에 의해 실시되기 때문에, 생산에 시간이 걸린다.
도전성 페이스트를 사용하지 않는 공법으로서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, LED 소자의 전극면을 기판측을 향하게 하고 (페이스 다운, 플립 칩), 그 LED 소자와 기판의 전기적 접속 및 접착에, 절연성의 접착제 바인더 (305) 중에 도전성 입자 (306) 를 분산시킨 이방성 도전 접착제를 사용하는 방법이 있다. 이방성 도전 접착제는 접착 프로세스가 짧기 때문에, 생산 효율이 좋다. 또한, 이방성 도전 접착제는 저렴하고, 투명성, 접착성, 내열성, 기계적 강도, 전기 절연성 등이 우수하다.
또한, 최근, 플립 칩 실장을 하기 위한 LED 소자가 개발되고 있다. 이 FC 실장용 LED 소자는, 패시베이션 (105) 에 의해 전극 면적을 크게 취하는 설계가 가능하기 때문에, 범프리스 실장이 가능해진다. 또한, 발광층 아래에 반사막을 형성함으로써 광 취출 효율이 좋아진다.
FC 실장용 LED 소자를 기판에 실장하는 공법으로는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 금주석 공정 (共晶) 접합이 사용되고 있다. 금주석 공정 접합은, 칩 전극을 금과 주석의 합금 (307) 으로 형성하고, 플럭스를 기판에 도포하고, 칩을 탑재, 가열함으로써 기판 전극과 공정 접합시키는 공법이다. 그러나, 이러한 땜납 접속 공법은, 가열 중의 칩 어긋남이나 미처 세정할 수 없었던 플럭스로 인한 신뢰성에 악영향이 있기 때문에 수율이 나쁘다. 또한, 고도의 실장 기술이 필요하다.
금주석 공정을 사용하지 않는 공법으로서, 도 9 에 나타내는 바와 같이, LED 소자의 전극면과 기판의 전기적 접속에, 땜납 페이스트 (303) 를 사용하는 땜납 접속 공법이 있다. 그러나, 이러한 땜납 접속 공법은, 페이스트가 등방성의 도전성을 갖기 때문에, pn 전극 사이가 쇼트되어 버려 수율이 나쁘다.
땜납 페이스트를 사용하지 않는 공법으로서, 도 10 에 나타내는 바와 같이, LED 소자와 기판의 전기적 접속 및 접착에, 도 7 과 같이 절연성의 바인더 중에 도전성 입자 (306) 를 분산시킨 ACF 등의 이방성 도전 접착제를 사용하는 방법이 있다. 이방성 도전 접착제는, pn 전극 사이에 절연성의 바인더가 충전된다. 따라서, 쇼트가 발생하기 어렵기 때문에 수율이 좋다. 또한, 접착 프로세스가 짧기 때문에, 생산 효율이 좋다.
그런데, LED 소자의 활성층 (정션) (103) 은 광 외에 많은 열을 발생하여, 발광층 온도 (Tj = 정션 온도) 가 100℃ 이상이 되면, LED 의 발광 효율이 저하되고, LED 의 수명이 짧아진다. 이 때문에, 활성층 (103) 의 열을 효율적으로 도피시키기 위한 구조가 필요하다.
도 5 에 나타내는 바와 같은 WB 실장에서는, 활성층 (103) 이 LED 소자의 상측에 위치하기 때문에, 발생한 열이 기판측으로 효율적으로 전달되지 않기 때문에 방열성이 나쁘다.
또한, 도 6∼도 10 에 나타내는 바와 같은 플립 칩 실장을 실시하면, 활성층 (103) 이 기판측에 위치하기 때문에, 열이 기판측으로 효율적으로 전달된다. 도 6, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 전극 사이를 도전성 페이스트 (303a, 303b) 로 접합한 경우, 고효율로 방열할 수 있지만, 도전성 페이스트 (303a, 303b) 에 의한 접속은, 상기에서 서술한 바와 같이 접속 신뢰성이 나쁘다. 또한, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 금주석 공정 접합을 실시한 경우에도, 상기에서 서술한 것과 같이 접속 신뢰성이 나쁘다.
또한, 도 7, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 도전성 페이스트 (303a, 303b) 를 사용하지 않고서 ACF (Anisotropic conductive film) 나 ACP (Anisotropic Conductive Paste) 등의 이방성 도전 접착제로 플립 칩 실장함으로써, 활성층 (103) 이 기판측 가까이에 배치되어, 열이 기판측으로 효율적으로 전달된다. 또한, 접착력이 높기 때문에, 높은 접속 신뢰성이 얻어진다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2005-120357호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 평5-152464호 특허문헌 3 : 일본 공개특허공보 2003-026763호
그러나, 종래의 이방성 도전 접착제를 사용한 LED 소자의 플립 칩 실장에서는, 전기 접속 부분의 도전성 입자만이 방열로(路)가 되기 때문에, LED 소자로부터 발생하는 열을 기판측으로 충분히 도피시킬 수 없어, 높은 방열 특성을 얻을 수 없다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용한 경우, 도전성 입자에 의해 광이 흡수되어, 발광 효율이 저하되어 버린다.
본 발명은 이러한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 우수한 광학 특성 및 방열 특성이 얻어지는 이방성 도전 접착제를 제공한다.
본건 발명자는 예의 검토를 실시한 결과, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 땜납 입자와, 광반사성 절연 입자를 배합함으로써 상기 서술한 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 관련된 이방성 도전 접착제는, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 상기 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 상기 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 상기 도전성 입자, 상기 땜납 입자, 및 상기 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관련된 접속 구조체는, 제 1 전자 부품과, 제 2 전자 부품과, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 상기 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 상기 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 상기 도전성 입자, 상기 땜납 입자, 및 상기 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유하는 이방성 도전 접착제에 의해, 상기 제 1 전자 부품과 상기 제 2 전자 부품을 접착하여 이루어지는 이방성 도전막을 구비하고, 상기 제 1 전자 부품의 단자와 상기 제 2 전자 부품의 단자가, 상기 도전성 입자를 통해서 전기적으로 접속되어 이루어짐과 함께, 상기 땜납 입자에 의해서 땜납 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자를 함유하기 때문에, 광반사율이 높고, 우수한 광학 특성을 얻을 수 있다. 또한, 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자를 함유하기 때문에, 땜납 접합에 의해 단자의 접촉 면적이 증가하여, 우수한 방열 특성을 얻을 수 있다.
도 1 은, 압착 전에 있어서의 대향하는 단자 사이를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 압착 후에 있어서의 대향하는 단자 사이를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 다른 일 실시형태에 관련된 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 종래의 와이어 본드 공법에 의한 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 종래의 도전성 페이스트를 사용한 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 종래의 이방성 도전 접착제를 사용한 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 종래의 FC 실장용 LED 를 금주석 공정 접합에 의해 실장한 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9 는, 종래의 FC 실장용 LED 를 도전성 페이스트에 의해 실장한 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10 은, 종래의 FC 실장용 LED 를 이방성 도전 접착제에 의해 실장한 LED 실장체의 일례를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서, 도면을 참조하면서 하기 순서로 상세히 설명한다.
1. 이방성 도전 접착제
2. 접속 구조체 및 그 제조 방법
3. 실시예
<1. 이방성 도전 접착제>
본 실시형태에 있어서의 이방성 도전 접착제는, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자가 바인더 (접착제 성분) 중에 분산된 것으로, 그 형상은 페이스트, 필름 등이고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.
도 1 및 도 2 는, 각각 압착 전 및 압착 후에 있어서의 대향하는 단자 사이를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 압착시에 도전성 입자 (31) 보다 평균 입경이 작은 땜납 입자 (32) 가 도전성 입자 (31) 의 편평 변형에 추종하여 찌부러지고, 가열에 의한 땜납 접합에 의해 금속 결합한다. 이 때문에, 단자와 접촉하는 면적이 증대하여, 방열 특성 및 전기 특성을 향상시킬 수 있다. 땜납 입자 (32) 가 도전성 입자 (31) 보다 큰 경우, 리크가 발생하여 수율이 나빠지는 경우가 있다.
또한, 도전성 입자는, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 광반사성의 도전성 입자이기 때문에, 단자 부분에 포착되지 않은 잉여의 도전성 입자가 LED 칩의 발광부로부터의 광을 효율적으로 반사하여, LED 실장체의 광 취출 효율을 향상시킨다.
또한, 광반사성 절연 입자는, LED 칩의 발광부로부터의 광을 효율적으로 반사시켜, LED 실장체의 광 취출 효율을 향상시킨다. 또한, 광반사성 절연 입자는 땜납 입자보다 평균 입경이 작기 때문에, 대향하는 단자 사이로의 광반사성 절연 입자의 포착이 억제된다. 이 때문에, LED 실장체가 양호한 방열 특성 및 전기 특성을 얻을 수 있다.
도전성 입자는, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 금속 피복 수지 입자이다. 수지 입자로는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴·스티렌 (AS) 수지, 벤조구아나민 수지, 디비닐벤젠계 수지, 스티렌계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 도전성 입자의 편평 변형에 대한 저항의 상승을 억제하기 위해서, 수지 입자의 표면을 Ni 등으로 피복해도 된다. 이러한 광반사성 도전 입자에 의하면, 압축시에 찌부러지기 쉬워, 변형되기 쉬우므로, 배선 패턴과의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 또한, 배선 패턴의 높이의 편차를 흡수할 수 있다.
Ag 를 주성분으로 하는 합금에 있어서, Ag 외에 함유하는 금속으로는, 예를 들어, Bi, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Au, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, Ag 를 95.0atm％ 이상 99.8atm％ 이하, Bi 를 0.1atm％ 이상 3.0atm％ 이하, Nd 를 0.1atm％ 이상 2.0atm％ 이하 함유하는 Ag 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 우수한 광반사성, 및 내(耐)마이그레이션성을 얻을 수 있다.
또한, 도전성 입자의 평균 입경은, 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 또한, 도전성 입자의 배합량은, 접속 신뢰성 및 절연 신뢰성의 관점에서, 바인더 100질량부에 대하여 1질량부 이상 100질량부 이하인 것이 바람직하다.
땜납 입자는, 도전성 입자보다 평균 입경이 작고, 바람직하게는 땜납 입자의 평균 입경은, 도전성 입자의 평균 입경의 20％ 이상 100％ 미만이다. 땜납 입자가 도전성 입자에 대하여 지나치게 작으면, 압착시에 땜납 입자가 대향하는 단자 사이에 포착되지 않아, 금속 결합하지 않기 때문에, 우수한 방열 특성 및 전기 특성을 얻을 수 없다. 한편, 땜납 입자가 도전성 입자에 대하여 지나치게 크면, 예를 들어 LED 칩의 에지 부분에서 땜납 입자에 의한 쇼울더 터치가 발생하여 리크가 발생하여, 제품의 수율이 나빠진다.
땜납 입자는, 예를 들어 JIS Z 3282-1999 에 규정되어 있는, Sn-Pb 계, Pb-Sn-Sb 계, Sn-Sb 계, Sn-Pb-Bi 계, Bi-Sn 계, Sn-Cu 계, Sn-Pb-Cu 계, Sn-In 계, Sn-Ag 계, Sn-Pb-Ag 계, Pb-Ag 계 등으로부터, 전극 재료나 접속 조건 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 또한, 땜납 입자의 형상은, 입자상, 인편상 등으로부터 적절히 선택할 수 있다. 또, 땜납 입자는 이방성을 향상시키기 위해서 절연층으로 피복되어 있어도 상관없다.
땜납 입자의 배합량은, 1체적％ 이상 30체적％ 이하인 것이 바람직하다. 땜납 입자의 배합량이 지나치게 적으면 우수한 방열 특성이 얻어지지 않게 되고, 배합량이 지나치게 많으면 이방성이 손상되어, 우수한 접속 신뢰성이 얻어지지 않는다.
광반사성 절연 입자는, 땜납 입자보다 평균 입경이 작으며, 땜납 입자의 평균 입경의 2％ 이상 30％ 미만인 것이 바람직하다. 광반사성 절연 입자가 지나치게 작으면, LED 칩의 발광부로부터의 광을 효율적으로 반사시킬 수 없다. 또한, 광반사성 절연 입자가 땜납 입자에 대하여 지나치게 크면, 땜납 입자와 LED 칩의 전극의 사이, 또는 땜납 입자와 기판 배선의 사이에 광반사성 절연 입자가 맞물려 들어가, 방열에 방해가 되고 만다.
광반사성 절연 입자는, 산화티탄 (TiO2), 질화붕소 (BN), 산화아연 (ZnO) 및 산화알루미늄 (Al2O3) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이들 광반사성 절연 입자는, 입자 자체가 자연광 하에서 회색 내지 백색이기 때문에, 가시광에 대한 반사 특성의 파장 의존성이 작고, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 이들 중에서도, 높은 굴절률을 갖는 산화티탄이 바람직하게 사용된다.
광반사성 절연 입자의 배합량은 1∼50체적％ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼25체적％ 이다. 광반사성 절연 입자의 배합량이 지나치게 적으면, 충분한 광반사를 실현할 수 없고, 광반사성 절연 입자의 배합량이 지나치게 많으면, 병용하고 있는 도전 입자에 근거하는 접속이 저해된다.
도전성 입자, 땜납 입자, 및 광반사성 절연 입자의 배합량에 있어서, 땜납 입자의 배합량이 도전성 입자의 배합량보다 크고, 광반사성 절연 입자의 배합량이 땜납 입자의 배합량보다 많은 것이 바람직하다. 이러한 배합에 의해, 우수한 광학 특성, 방열 특성, 및 전기 특성을 얻을 수 있다.
바인더로는, 종래의 이방성 도전 접착제나 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 접착제 조성물을 이용할 수 있다. 접착제 조성물로는, 지환식 에폭시 화합물이나 복소환계 에폭시 화합물이나 수소 첨가 에폭시 화합물 등을 주성분으로 한 에폭시 경화계 접착제를 바람직하게 들 수 있다.
지환식 에폭시 화합물로는, 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 것을 바람직하게 들 수 있다. 이들은 액상이어도 되고 고체상이어도 된다. 구체적으로는, 글리시딜헥사히드로비스페놀 A, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복시레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 경화물에 LED 소자의 실장 등에 적합한 광 투과성을 확보할 수 있고, 속경화성도 우수한 점에서, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복시레이트를 바람직하게 사용할 수 있다.
복소환상 에폭시 화합물로는, 트리아진환을 갖는 에폭시 화합물을 들 수 있고, 특히 바람직하게는 1,3,5-트리스(2,3-에폭시프로필)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온을 들 수 있다.
수소 첨가 에폭시 화합물로는, 앞서 서술한 지환식 에폭시 화합물이나 복소환계 에폭시 화합물의 수소 첨가물이나, 기타 공지된 수소 첨가 에폭시 수지를 사용할 수 있다.
지환식 에폭시 화합물이나 복소환계 에폭시 화합물이나 수소 첨가 에폭시 화합물은 단독으로 사용해도 되지만, 2종 이상을 병용할 수 있다. 또한, 이들 에폭시 화합물에 추가하여 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 다른 에폭시 화합물을 병용해도 된다. 예를 들어, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 테트라메틸비스페놀 A, 디아릴비스페놀 A, 하이드로퀴논, 카테콜, 레조르신, 크레졸, 테트라브로모비스페놀 A, 트리히드록시비페닐, 벤조페논, 비스레졸시놀, 비스페놀헥사플루오로아세톤, 테트라메틸비스페놀 A, 테트라메틸비스페놀 F, 트리스(히드록시페닐)메탄, 비크실레놀, 페놀노볼락, 크레졸노볼락 등의 다가 페놀과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르 ; 글리세린, 네오펜틸글리콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 지방족 다가 알코올과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에테르 ; p-옥시벤조산, β-옥시나프토산과 같은 히드록시카르복실산과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르에스테르 ; 프탈산, 메틸프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라하이드로프탈산, 엔도메틸렌테트라하이드로프탈산, 엔도메틸렌헥사하이드로프탈산, 트리메트산, 중합 지방산과 같은 폴리카르복실산으로부터 얻어지는 폴리글리시딜에스테르 ; 아미노페놀, 아미노알킬페놀로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에테르 ; 아미노벤조산으로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에스테르 ; 아닐린, 톨루이딘, 트리브롬아닐린, 자일릴렌디아민, 디아미노시클로헥산, 비스아미노메틸시클로헥산, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰 등으로부터 얻어지는 글리시딜아민 ; 에폭시화 폴리올레핀 등의 공지된 에폭시 수지류를 들 수 있다.
경화제로는, 산 무수물, 이미다졸 화합물, 디시안 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 경화물을 변색시키기 어려운 산 무수물, 특히 지환식 산 무수물계 경화제를 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 메틸헥사히드로프탈산 무수물 등을 바람직하게 들 수 있다.
접착제 조성물에 있어서, 지환식 에폭시 화합물과 지환식 산 무수물계 경화제를 사용하는 경우, 각각의 사용량은, 지환식 산 무수물계 경화제가 지나치게 적으면 미경화 에폭시 화합물이 많아지고, 지나치게 많으면 잉여 경화제의 영향으로 피착체 재료의 부식이 촉진되는 경향이 있기 때문에, 지환식 에폭시 화합물 100질량부에 대하여, 지환식 산 무수물계 경화제를 바람직하게는 80∼120질량부, 보다 바람직하게는 95∼105질량부의 비율로 사용한다.
이러한 구성으로 이루어지는 이방성 도전 접착제는, 압착시에 도전성 입자 (31) 보다 평균 입경이 작은 땜납 입자 (32) 가 도전성 입자 (31) 의 편평 변형에 추종하여 찌부러지고, 가열에 의한 땜납 접합에 의해 금속 결합한다. 이 때문에, 단자와 접촉하는 면적이 증대되어, 방열 특성 및 전기 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도전성 입자는, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 광반사성의 도전성 입자이기 때문에, 단자 부분에 포착되지 않은 잉여 도전성 입자가 LED 칩의 발광부로부터의 광을 효율적으로 반사하여, LED 실장체의 광 취출 효율을 향상시킨다. 또한, 광반사성 절연 입자는, LED 칩의 발광부로부터의 광을 효율적으로 반사시켜, LED 실장체의 광 취출 효율을 향상시킨다. 또한, 광반사성 절연 입자는 땜납 입자보다 평균 입경이 작기 때문에, 대향하는 단자 사이로의 광반사성 절연 입자의 포착이 억제된다. 이 때문에, LED 실장체의 양호한 방열 특성 및 전기 특성을 얻을 수 있다.
특히, 내부식성을 갖는 Au 도금 기판을 사용한 경우, Au-Sn 공정만의 땜납 접합에서는, LED 칩의 발광부로부터의 광이 Au 도금에 흡수되어 광속량 (光束量) 이 저하되는 데 반하여, 광반사성 도전 입자 및 광반사성 절연 입자를 배합한 이방성 도전 접착제를 사용함으로써, 높은 광속량을 얻을 수 있다.
<2.접속 구조체 및 그 제조 방법>
다음으로, 전술한 이방성 도전 접착제를 사용한 접속 구조체에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 접속 구조체는, 제 1 전자 부품과, 제 2 전자 부품과, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 도전성 입자, 땜납 입자, 및 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유하는 이방성 도전 접착제에 의해 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품을 접착하여 이루어지는 이방성 도전막을 구비하고, 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자가 도전성 입자를 통해서 전기적으로 접속되어 이루어짐과 함께, 땜납 입자에 의해서 땜납 접합되어 있다.
본 실시형태에 있어서의 제 1 전자 부품으로는, 열을 발하는 LED (Light Emitting Diode), 드라이버 IC (Integrated Circuit) 등의 칩 (소자) 이 바람직하고, 제 2 전자 부품으로는, 칩을 탑재하는 기판이 바람직하다.
도 3 은, LED 실장체의 구성예를 나타내는 단면도이다. 이 LED 실장체는, LED 소자와 기판을, 전술한 도전성 입자 (31) 와 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자 (32) 가 접착제 성분 중에 분산된 이방성 도전 접착제를 사용하여 접속한 것이다.
LED 소자는, 예를 들어 사파이어로 이루어지는 소자 기판 (11) 상에, 예를 들어 n-GaN 으로 이루어지는 제 1 도전형 클래드층 (12) 과, 예를 들어 InxAlyGa1-x-yN 층으로 이루어지는 활성층 (13) 과, 예를 들어 p-GaN 으로 이루어지는 제 2 도전형 클래드층 (14) 을 구비하여, 이른바 더블헤테로 구조를 갖는다. 또한, 제 1 도전형 클래드층 (12) 상의 일부에 제 1 도전형 전극 (12a) 을 구비하고, 제 2 도전형 클래드층 (14) 상의 일부에 제 2 도전형 전극 (14a) 를 구비한다. LED 소자의 제 1 도전형 전극 (12a) 와 제 2 도전형 전극 (14a) 사이에 전압을 인가하면, 활성층 (13) 에 캐리어가 집중하여, 재결합함으로써 발광이 생긴다.
기판은, 기재 (21) 상에 제 1 도전형용 회로 패턴 (22) 과, 제 2 도전형용 회로 패턴 (23) 을 구비하고, LED 소자의 제 1 도전형 전극 (12a) 및 제 2 도전형 전극 (14a) 에 대응하는 위치에 각각 전극 (22a) 및 전극 (23a) 을 갖는다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, LED 실장체는, LED 소자의 단자 (전극 (12a, 14a)) 와, 기판의 단자 (전극 (22a, 23a)) 가 도전성 입자 (31) 를 통해서 전기적으로 접속되고, 또한, 땜납 입자 (32) 에 의한 땜납 접합에 의해 금속 결합되어 있다. 이로써, 단자 사이의 접촉 면적이 증대되어, LED 소자의 활성층 (13) 에서 발생한 열을 효율적으로 기판측으로 도피시킬 수 있어, 발광 효율의 저하를 막음과 함께 LED 실장체의 수명을 길게 할 수 있다.
또한, 플립 칩 실장하기 위한 LED 소자는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 패시베이션 (105) 에 의해, LED 소자의 단자 (전극 (12a, 14a)) 가 크게 설계되어 있으므로, LED 소자의 단자 (전극 (12a, 14a)) 와 기판의 단자 (회로 패턴 (22, 23)) 사이에 도전성 입자 (31) 및 땜납 입자 (32) 가 보다 많이 포착된다. 이로써, LED 소자의 활성층 (13) 에서 발생한 열을 한층 더 효율적으로 기판측으로 도피시킬 수 있다.
다음으로, 상기 서술한 접속 구조체의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 접속 구조체의 제조 방법은, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 도전성 입자, 땜납 입자, 및 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유하는 이방성 도전 접착제를, 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자 사이에 끼우고, 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품을 열 압착한다. 이것에 의해, 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자가 도전성 입자를 통해서 전기적으로 접속되고, 또한 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자가, 땜납 입자에 의한 땜납 접합에 의해 금속 결합한 접속 구조체를 얻을 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 접속 구조체의 제조 방법에 의하면, 압착시에 도전성 입자가 가압에 의해 편평 변형하여 전기적으로 접속됨과 함께, 땜납 입자에 의한 땜납 접합에 의해서 대향하는 단자 사이와의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 높은 방열성 및 높은 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
실시예
<3. 실시예>
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서는, 광반사성의 도전성 입자와 땜납 입자와 백색 무기 필러를 배합한 이방성 도전 접착제 (ACP) 를 제작하여, 반사율을 평가하였다. 또한, LED 실장체를 제작하여, 전체 광속량, 방열 특성, 및 전기 특성에 대해서 평가하였다.
광반사성의 도전성 입자의 제작, 이방성 도전 접착제의 제작, 반사율의 평가, LED 실장체의 제작, LED 실장체의 전체 광속량의 평가, 방열 특성의 평가, 및 전기 특성의 평가는, 다음과 같이 실시하였다.
[광반사성의 도전성 입자의 제작]
입경 5㎛ 의 구상 아크릴 수지에 스퍼터링법에 의해, Ag 합금 (상품명 : GB100, COBELCO 사 제조) 을 두께 0.25㎛ 로 형성하여, 입경 5.5㎛ 의 광반사성의 도전성 입자 A 를 제작하였다.
또한, 입경 5㎛ 의 수지 코어 Ni 도전성 입자에 스퍼터링법에 의해, Ag 합금 (상품명 : GB100, COBELCO 사 제조) 을 두께 0.25㎛ 로 형성하여, 입경 5.5㎛ 의 광반사성의 도전성 입자 B 를 제작하였다. Ni 도전성 입자는, 구상 아크릴 수지 (φ4.6㎛) 의 표면에 Ni 도금 (0.2㎛t) 이 실시되어 있는 것을 사용하였다.
또한, 입경 5㎛ 의 구상 아크릴 수지에 스퍼터링법에 의해, Au 를 두께 0.25㎛ 로 형성하여, 입경 5.5㎛ 의 광반사성의 도전성 입자 C 를 제작하였다.
[이방성 도전 접착제의 제작]
에폭시 경화계 접착제 (에폭시 수지 (상품명 : CEL2021P, (주)다이셀 화학제) 및 산 무수물 (MeHHPA, 상품명 : MH700, 신닛폰 리카(주)제) 을 주성분으로 한 바인더) 중에, 광반사성의 도전성 입자를 2체적％, 땜납 입자를 5체적％, 및 백색 무기 필러로서 산화티탄을 10체적％ 배합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다. 땜납 입자로서, 평균 입경 (D50) 이 0.8㎛, 1.1㎛, 5.0㎛, 및 20.0㎛ 인 것을 준비하였다 (상품명 : M707 (Sn-3.0Ag-0.5Cu), mp : 217℃, 센주 금속 공업사제).
[반사율의 평가]
백색판에 이방성 도전 접착제를 두께 100㎛ 가 되도록 도포한 후, 200℃-1min 의 조건으로 가열 경화하였다. 경화 후의 이방성 도전막의 반사율을, 분광 광도계로 측정하였다.
[LED 실장체의 제작]
이방성 도전 접착제를 사용하여 FC 실장용 LED 칩 (상품명 : DA700, CREE 사 제, Vf = 3.2V (If = 350mA)) 를 Au 전극 기판 (세라믹 기판, 도체 스페이스 = 100㎛P, Ni/Au 도금 = 5.0/0.3㎛) 에 탑재하였다. 이방성 도전 접착제를 Au 전극 기판에 도포한 후, LED 칩을 얼라인먼트하여 탑재하고, 260℃-10초, 하중 1000g/chip 의 조건으로 가열 압착을 실시하였다.
[전체 광속량의 평가]
적분구에 의한 전체 광속량 측정 장치 (LE-2100, 오츠카 전자(주)) 를 사용하여, LED 실장체의 전체 광속량을 측정하였다.
[방열 특성의 평가]
과도 열저항 측정 장치 (T3STAR, Mentor Graphics 사 제조) 를 사용하여, 0.1초간 점등했을 때의 LED 실장체의 열 저항값 (℃/W) 을 측정하였다. 측정 조건은 If = 350mA, Im = 1mA 로 실시하였다.
[전기 특성의 평가]
초기 Vf 값으로서, If = 350mA 시의 Vf 값을 측정하였다. 또한, 85℃, 85％ RH 환경하에서 LED 실장체를 If = 350mA 로 500시간 점등시켜 (고온 고습 시험), If = 350mA 일 때의 Vf 값을 측정하였다. 또, 고온 고습 시험은 초기 양품만 실시하였다. 초기의 평가는, 리크가 발생한 경우를 「×」, 그 이외의 것을 「○」로 하였다. 고온 고습 시험 후의 평가는, 초기 Vf 값으로부터의 변동이 5％ 이상인 경우를 「×」, 초기 Vf 값으로부터의 변동이 5％ 미만인 경우를 「○」로 하였다.
표 1 에, 실시예 및 비교예에 대해서, 광학 특성, 방열 특성, 및 전기 특성의 평가 결과를 나타낸다.
Figure 112016066047093-pct00001
<실시예 1>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 과, 땜납 입자 (입경 (D50) : 5.0㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.25㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 65％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 7.0lm, 전기 접속 부분의 열 저항값은 13.2℃/W 로, 종래의 ACP (예를 들어 비교예 1) 와 비교하여, 광학 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있었다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 ○ 로, 안정된 전기 특성을 얻을 수 있었다.
<실시예 2>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 1.1㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.25㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 60％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 6.5lm, 전기 접속 부분의 열 저항값은 13.6℃/W 로, 종래의 ACP (예를 들어 비교예 1) 와 비교하여, 광학 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있었다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 ○ 로, 안정된 전기 특성을 얻을 수 있었다.
<실시예 3>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 5.0㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.18㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 55％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 6.0lm, 전기 접속 부분의 열 저항값은 12.5℃/W 로, 종래의 ACP (예를 들어 비교예 1) 와 비교하여, 광학 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있었다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 ○ 로, 안정된 전기 특성을 얻을 수 있었다.
<실시예 4>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 5.0㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 1.00㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 50％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 5.7lm, 전기 접속 부분의 열 저항값은 14.5℃/W 로, 종래의 ACP (예를 들어 비교예 1) 와 비교하여, 광학 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있었다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 점등 시험 후의 평가는 ○ 로, 안정된 전기 특성을 얻을 수 있었다.
<실시예 5>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 구상 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 5.0㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.25㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 64％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 6.9lm, 전기 접속 부분의 열 저항값릉 13.0℃/W 로, 종래의 ACP (예를 들어 비교예 1) 와 비교하여, 광학 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있었다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 ○ 로, 안정된 전기 특성을 얻을 수 있었다.
<비교예 1>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 구상 수지 입자의 표면을 Ag 로 피복한 외관이 갈색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 8％ 로 낮았다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 3.3lm, 전기 접속 부분의 열 저항값은 40.0℃/W 로 높았다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 ○ 로, 안정된 전기 특성을 얻을 수 있었다.
<비교예 2>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.25㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 70％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 7.5lm, 전기 접속 부분의 열 저항값은 40.0℃/W 로 높았다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 ○ 로, 안정된 전기 특성을 얻을 수 있었다.
<비교예 3>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 20.0㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.25㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 67％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체는, 도통 신뢰성의 초기 평가가 × 이고, 리크가 발생하였다. 이 때문에, 전체 광속량, 열 저항값, 및 전기 특성의 평가를 실시하지 않았다. 리크는, 땜납 입자의 입경이 지나치게 크기 때문에 배선간 쇼트가 발생한 것으로 생각된다.
<참고예 1>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 0.8㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.25㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 58％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 6.3lm, 전기 접속 부분의 열 저항값은 19.8℃/W 로 약간 높았다. 이것은, 땜납 입자가 지나치게 작기 때문에, LED 칩과 기판 배선의 사이에서 금속 결합되지 않은 부위가 많기 때문으로 생각된다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 × 로, 고온 고습 시험 후에 의해 초기 Vf 값으로부터 5％ 이상의 변동이 생겼다.
<참고예 2>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 5.0㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 0.02㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 20％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 3.7lm 으로 낮았다. 이것은, 산화티탄의 입경이 LED 가 발광하는 광의 파장보다 매우 작기 때문에, 광반사성이 얻어지지 않았기 때문으로 생각된다. 또한, LED 실장체의 전기 접속 부분의 열 저항값은 12.3℃/W 였다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 ○ 였다.
<참고예 3>
표 1 에 나타내는 바와 같이, 바인더에 대하여 Ni 도금 수지 입자의 표면을 Ag 합금 (Ag : Bi : Nd = 99 : 0.7 : 0.3) 으로 피복한 외관이 회색의 광반사성 도전 입자 (입경 (D50) : 5.5㎛) 와, 땜납 입자 (입경 (D50) : 5.0㎛) 와, 산화티탄 (입경 (D50) : 3.00㎛) 을 혼합하여, 이방성 도전 접착제를 제작하였다.
이방성 도전 접착제의 반사율은, 파장 450㎚ 에서 40％ 였다. 또한, 이방성 도전 접착제를 사용하여 제작한 LED 실장체의 전체 광속량은 5.0lm 이고, 전기 접속 부분의 열 저항값은 30.0℃/W 로 높았다. 이것은, 산화티탄이 칩 전극과 기판 전극 사이의 스페이서로 되어, 땜납 입자의 찌부러짐을 저해하였기 때문으로 생각된다. 또한, LED 실장체의 도통 신뢰성의 초기 평가는 ○ 이고, 85℃ 85％ 3000h 의 점등 시험 후의 평가는 × 로, 고온 고습 시험 후에 의해 초기 Vf 값으로부터 5％ 이상의 변동이 생겼다.
실시예 1∼5 와 같이, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 주성분으로 하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자를 배합함으로써, LED 실장체의 광학 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있었다. 또한, 실시예 1∼5 와 같이, 땜납 입자의 평균 입경이 도전성 입자의 평균 입경의 20％ 이상 100％ 미만임으로써, 열 저항값이 15℃/W 이하의 우수한 방열 특성을 얻을 수 있었다. 또한, 광반사성 절연 입자의 평균 입경이 땜납 입자의 평균 입경의 2％ 이상 30％ 미만임으로써, 반사율이 50％ 이상의 우수한 광학 특성을 얻을 수 있었다.
11 소자 기판,
12 제 1 도전형 클래드층
13 활성층
14 제 2 도전형 클래드층
21 기재
22 제 1 도전형용 회로 패턴
23 제 2 도전형용 회로 패턴
15 패시베이션
31 도전성 입자
32 땜납 입자
33 바인더
101 소자 기판
102 제 1 도전형 클래드층
103 활성층
104 제 2 도전형 클래드층
105 패시베이션
201 기재
202 제 1 도전형용 회로 패턴
203 제 2 도전형용 회로 패턴
301 와이어 본드
302 다이 본드재
303 도전성 페이스트
304 봉지 수지
305 바인더
306 도전성 입자
307 금주석 합금

Claims (15)

  1. 수지 입자의 최표면에 Ag 를 포함하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 상기 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 상기 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 상기 도전성 입자, 상기 땜납 입자, 및 상기 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유하고, 상기 땜납 입자의 배합량이 상기 도전성 입자의 배합량보다 많고, 상기 광반사성 절연 입자의 배합량이 상기 땜납 입자의 배합량보다 많은 이방성 도전 접착제.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 땜납 입자의 평균 입경이, 상기 도전성 입자의 평균 입경의 20％ 이상 100％ 미만인 이방성 도전 접착제.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광반사성 절연 입자의 평균 입경이, 상기 땜납 입자의 평균 입경의 2％ 이상 30％ 미만인 이방성 도전 접착제.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광반사성 절연 입자가, 산화티탄, 질화붕소, 산화아연 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 이방성 도전 접착제.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 광반사성 절연 입자가, 산화티탄, 질화붕소, 산화아연 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 이방성 도전 접착제.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 Ag 를 포함하는 금속층이, Ag 를 95.0atm％ 이상 99.8atm％ 이하, Bi 를 0.1atm％ 이상 3.0atm％ 이하, Nd 를 0.1atm％ 이상 2.0atm％ 이하 함유하는 이방성 도전 접착제.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 Ag 를 포함하는 금속층이, Ag 를 95.0atm％ 이상 99.8atm％ 이하, Bi 를 0.1atm％ 이상 3.0atm％ 이하, Nd 를 0.1atm％ 이상 2.0atm％ 이하 함유하는 이방성 도전 접착제.
  11. 삭제
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 Ag 를 포함하는 금속층이, Ag 를 95.0atm％ 이상 99.8atm％ 이하, Bi 를 0.1atm％ 이상 3.0atm％ 이하, Nd 를 0.1atm％ 이상 2.0atm％ 이하 함유하는 이방성 도전 접착제.
  13. 제 1 전자 부품과, 제 2 전자 부품과, 수지 입자의 최표면에 Ag 를 포함하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 상기 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 상기 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 상기 도전성 입자, 상기 땜납 입자, 및 상기 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유하고, 상기 땜납 입자의 배합량이 상기 도전성 입자의 배합량보다 많고, 상기 광반사성 절연 입자의 배합량이 상기 땜납 입자의 배합량보다 많은 이방성 도전 접착제에 의해, 상기 제 1 전자 부품과 상기 제 2 전자 부품을 접착하여 이루어지는 이방성 도전막을 구비하고, 상기 제 1 전자 부품의 단자와 상기 제 2 전자 부품의 단자가, 상기 도전성 입자를 통해서 전기적으로 접속되어 이루어짐과 함께, 상기 땜납 입자에 의해서 땜납 접합되어 이루어지는 접속 구조체.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 전자 부품이 LED 소자이고, 상기 제 2 전자 부품이 기판인 접속 구조체.
  15. 수지 입자의 최표면에 Ag 를 포함하는 금속층이 형성된 도전성 입자와, 상기 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 땜납 입자와, 상기 땜납 입자보다 평균 입경이 작은 광반사성 절연 입자와, 상기 도전성 입자, 상기 땜납 입자, 및 상기 광반사성 절연 입자를 분산시키는 바인더를 함유하고, 상기 땜납 입자의 배합량이 상기 도전성 입자의 배합량보다 많고, 상기 광반사성 절연 입자의 배합량이 상기 땜납 입자의 배합량보다 많은 이방성 도전 접착제를, 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자 사이에 끼우고, 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품을 열 압착하는 접속 구조체의 제조 방법.
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