KR102568476B1 - 접속체의 제조 방법, 이방성 접합 필름, 접속체 - Google Patents

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Abstract

파인 피치의 전극을 구비하는 전자 부품을 접합시킬 수 있는 접속체의 제조 방법, 이방성 접합 필름, 접속체를 제공한다. 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하는 이방성 접합 재료를, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이에 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하인 두께로 개재시켜, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극을 무하중으로 가열 접합시킨다.

Description

접속체의 제조 방법, 이방성 접합 필름, 접속체
본 발명은 LED (Light Emitting Diode) 등의 반도체 칩 (소자) 을 실장하는 접속체의 제조 방법, 이방성 접합 필름, 접속체에 관한 것이다. 본 출원은 일본에 있어서 2018년 10월 31일에 출원된 일본 특허출원 2018-206058호, 및 2019년 10월 25일에 출원된 일본 특허출원 2019-194479호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원은 참조됨으로써 본 출원에 원용된다.
LED 등의 반도체 칩 (소자) 을 실장하는 방법의 하나로서, 플립 칩 실장을 들 수 있다. 플립 칩 실장은 와이어 본딩에 비해 실장 면적을 작게 할 수 있어, 소형, 박형의 반도체 칩을 실장할 수 있다.
그러나, 플립 칩 실장은, 가열 압착하기 위해, 예를 들어, 다수의 반도체 칩과 대형 기판을 접합하는 경우, 매우 높은 압력이 필요하거나 평행도 조정이 필요하거나 하여 양산성이 곤란하다.
일본 공개특허공보 2009-102545호
특허문헌 1 에는, 땜납 입자, 열경화성 수지 바인더 및 플럭스 성분을 함유하는 땜납 페이스트를 사용하고, 리플로에 의해 복수의 부품을 배선판 등에 일괄적으로 실장하는 것이 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1 의 땜납 페이스트는, 땜납 입자를 용융 일체화시키기 위해서, 땜납 입자가 다량으로 포함되어 있어, 파인 피치의 전극을 구비하는 전자 부품의 접합은 곤란하다.
도 8 은, 종래의 땜납 페이스트를 사용하여 제작한 LED 실장체에 있어서, LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 일반적인 땜납 페이스트에서는, 땜납 입자가 용융 일체화하는 셀프 얼라인먼트가 일어나는 경우, 인접하는 단자간에 땜납 입자가 응집하여 브릿지 A 가 형성되어, 쇼트가 발생하는 경우가 있었다.
본 기술은, 이와 같은 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 파인 피치의 전극을 구비하는 전자 부품을 접합시킬 수 있는 접속체의 제조 방법, 이방성 접합 필름, 접속체를 제공한다.
본건 발명자는, 예의 검토를 실시한 결과, 상온에서 고형이며, 소정의 멜트 플로 레이트를 갖는 고형 수지를 함유하는 이방성 접합 재료를 사용하고, 전극간의 이방성 접합 재료의 두께를 땜납 입자의 평균 입경에 대해 소정의 값으로 함으로써, 상기 서술한 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 관련된 접속체의 제조 방법은, 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하는 이방성 접합 재료를, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이에 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하의 두께로 개재시키고, 상기 제 1 전자 부품의 전극과 상기 제 2 전자 부품의 전극을 무하중으로 가열 접합시킨다.
또, 본 발명에 관련된 이방성 접합 필름은, 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하고, 두께가 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하이다.
또, 본 발명에 관련된 접속체는, 상기 서술한 이방성 접합 필름을 사용하여, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극이 접합되어 이루어진다.
본 발명에 의하면, 가열에 의해 고형 수지가 용융하고, 땜납 입자가 전극간에 협지되어 용융하기 때문에, 파인 피치의 전극을 구비하는 전자 부품을 접합시킬 수 있다.
도 1 은, 접합 공정의 일부를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, LED 실장체의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 기술을 적용시킨 이방성 접합 필름의 일부를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 실시예 1-1 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다.
도 5 는, 비교예 1-1 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다.
도 6 은, 비교예 1-2 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다.
도 7 은, 비교예 1-3 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다.
도 8 은, 종래의 땜납 페이스트를 사용하여 제작한 LED 실장체에 대해, LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 하기 순서로 상세하게 설명한다.
1. 접속체의 제조 방법
2. 이방성 접합 필름 (이방성 접합 재료)
3. 실시예
＜1. 접속체의 제조 방법＞
본 실시형태에 있어서의 접속체의 제조 방법은, 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하는 이방성 접합 재료를, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이에 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하의 두께로 개재시키고, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극을 무하중으로 가열 접합시키는 것이다.
본 명세서에 있어서, 멜트 플로 레이트란, JIS K7210 : 1999 에서 열가소성 플라스틱의 멜트 플로 레이트를 구하는 방법에 규정된, 190 ℃, 2.16 ㎏ 하중의 조건에서 측정된 값이며, 멜트 매스 플로 레이트 (MFR) 라고도 부른다. 또, 상온이란, JISZ 8703 에서 규정하는 20 ℃ ± 15 ℃ (5 ℃ ∼ 35 ℃) 의 범위이다. 또, 접속체란, 두 개의 재료 또는 부재가 전기적으로 접속된 것이다. 또, 접합이란, 두 개의 재료 또는 부재를 이어 맞춘 것이다. 또, 무하중이란, 기계적 가압이 없는 상태를 말한다.
또, 평균 입경은, 금속 현미경, 광학 현미경, SEM (Scanning Electron Microscope) 등의 전자 현미경 등을 사용한 관찰 화상에 있어서, N = 50 이상, 바람직하게는 N = 100 이상, 더욱 바람직하게는 N = 200 이상으로 측정한 입자의 장축 직경의 평균치이며, 입자가 구형인 경우에는, 입자 직경의 평균치이다. 또, 관찰 화상을 공지된 화상 해석 소프트 (WinROOF, 미타니 상사 (주)) 를 사용하여 계측된 측정치, 화상형 입도 분포 측정 장치 (예로서 FPIA-3000 (말번사)) 를 사용하여 측정한 측정치 (N = 1000 이상) 여도 된다. 관찰 화상이나 화상형 입도 분포 측정 장치로부터 구한 평균 입경은, 입자의 최대 길이의 평균치로 할 수 있다. 또한, 이방성 접합 재료를 제작할 때에는, 간편한 레이저 회절·산란법에 의해 구한 입도 분포에 있어서의 빈도의 누적이 50 ％ 가 되는 입경 (D 50), 산술 평균 직경 (체적 기준인 것이 바람직하다) 등의 메이커값을 사용할 수 있다.
제 1 전자 부품으로는, LED (Light Emitting Diode), 드라이버 IC (Integrated Circuit) 등의 칩 (소자) 이 바람직하고, 제 2 전자 부품으로는, 배선이 형성된 것이면 특별히 한정은 없고, 제 1 전자 부품을 탑재할 수 있는 전극이 형성된 기판 (소위, 프린트 배선판 : PWB) 으로서 광의로 정의할 수 있는 것이면 된다. 예를 들어, 리지드 기판, 유리 기판, 플렉시블 기판 (FPC : Flexible Printed Circuits), 세라믹 기판, 플라스틱 기판 등과 같은 기판을 들 수 있다. 제 1 전자 부품 및 제 2 전자 부품에 각각에 형성된 전극 (전극 배열, 전극군) 은, 대향하여 이방성 접속되도록 형성되어 있고, 복수의 제 1 전자 부품이 하나의 제 2 전자 부품에 탑재되도록 전극 (전극 배열, 전극군) 이 형성되어 있어도 된다. 제 1 전자 부품으로는, LED (Light Emitting Diode) 이외에, 드라이버 IC (Integrated Circuit) 등의 칩 (예를 들어, 반도체 소자), 플렉시블 기판 (FPC : Flexible Printed Circuits, 수지 성형된 부품 등, 배선 (도통재) 이 형성된 것이어도 된다. 제 2 전자 부품으로는, 제 1 전자 부품의 단자와 적어도 일부 대응하는 단자가 형성된 것이면 특별히 한정은 없고, 제 1 전자 부품을 탑재할 수 있는 전극이 형성된 기판 (소위, 프린트 배선판 : PWB) 으로서 광의로 정의할 수 있는 것이면 된다. 또, 같은 부품을 적층하여 접속해도 된다. 이 적층의 수는, 접속에 지장을 초래하지 않으면 특별히 한정은 없다. 이종 부품의 다수 적층이어도 마찬가지이다. 제 1 전자 부품 및 제 2 전자 부품에 각각에 형성된 전극 (전극 배열, 전극군) 은, 대향하여 이방성 접속되도록 형성되어 있고, 복수의 제 1 전자 부품이 하나의 제 2 전자 부품에 탑재되도록 전극 (전극 배열, 전극군) 이 형성되어 있어도 된다. 또한, 상기 전자 부품은, 리플로 공정에 있어서의 내열성을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이방성 접합 재료는, 상온에서 고형이며, MFR 가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 1 종으로 이루어지는 고형 수지와 땜납 입자와 플럭스 화합물을 함유한다. 플럭스 화합물은 카르복실산인 것이 바람직하다. 이로써, 양호한 땜납 접속을 얻을 수 있음과 함께, 에폭시 수지를 배합했을 경우, 에폭시 수지의 경화제로서 기능시킬 수 있다. 또, 플럭스 화합물은 카르복실기가 알킬비닐에테르로 블록화된 블록화 카르복실산인 것이 바람직하다. 이로써, 플럭스 효과, 및 경화제 기능이 발휘되는 온도를 컨트롤할 수 있다.
또, 이방성 접합 재료의 수지 플로의 양은, 1.3 ∼ 2.5 이어도 되고, 1.3 미만으로 하는 것이 바람직한 경우가 있다. 수지 플로의 양이 이들 값이 됨으로써, 후술하는 바와 같이 무하중으로 가열 접합시킬 수 있다. 수지 플로의 양은 일본 공개특허공보 2016-178225호에 기재된 측정 방법에 준거하여 측정할 수 있다. 먼저, 이방성 접합 필름을 2.0 ㎜ 폭으로 커트하고, 커트한 이방성 접합 필름을 논알칼리 유리 (두께 0.7 ㎛) 사이에 끼우고, 리플로 공정으로 통과시킨다. 이것은 접속에 사용하는 조건과 동일하게 하면 된다. 그리고, 리플로 전후의 수지 확산량을 측정하고, 가압 후의 이방성 접합 필름의 폭의 최대치 B 를 가압전의 폭 A (= 2.0 ㎜) 로 나눈 값을 수지 플로의 양으로 할 수 있다. 또, 논알칼리 유리 사이에 끼우지 않고, 이방성 접합 재료를 재치하여 리플로 공정으로 통과시켜, 상기 수치가 되는 것이 보다 바람직하다. 이방성 접합 재료의 수지 플로의 양이 작은 경우, 리플로 공정에 있어서 무하중으로는 수지 용융이 진행하지 않고, 땜납 입자와 전극간의 협지에 지장을 줄 우려가 생긴다. 본 기술에서는, 바인더 수지의 가열 경화시에 하중을 가하지 않기 때문에, 하중을 가하는 (일반적인 이방성 접속과 같이 툴로 압압하는) 것을 전제로 한 바인더 수지의 설계보다 용융성을 높게 하는 것이 바람직하다.
이방성 접합 재료는, 의 이방성 접합 필름, 또는 페이스트상의 이방성 접합 페이스트 중 어느 것이어도 된다. 또, 이방성 접합 페이스트를 접속시에 으로 해도, 부품을 탑재함으로써 필름에 가까운 형태로 해도 된다.
이방성 접합 페이스트의 경우, 기판 위에 소정량을 균일하게 도포할 수 있으면 되고, 예를 들어, 디스펜스, 스탬핑, 스크린 인쇄 등의 도포 방법을 사용할 수 있고 필요에 따라 건조시켜도 된다. 이방성 접합 필름의 경우, 필름 두께에 따라 이방성 접합 재료의 양을 균일화할 수 있을 뿐만이 아니라, 기판 위에 일괄 라미네이트할 수 있고, 택트를 단축할 수 있기 때문에 특히 바람직하다. 또, 미리 으로 함으로써 취급하기 쉬워져 작업 효율의 향상도 기대할 수 있다.
제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이의 이방성 접합 재료의 두께의 하한은, 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상, 바람직하게는 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 90 ％ 이상이다. 이방성 접합 재료의 두께가 지나치게 얇으면, 땜납 입자의 전극간에 대한 협지가 용이해지지만, 필름상으로 할 때의 난이도가 높아질 우려가 있다. 또, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이의 이방성 접합 재료의 두께의 상한은, 땜납 입자의 평균 입경의 300 ％ 이하, 바람직하게는 200 ％ 이하, 보다 바람직하게는 150 ％ 이하이다. 이방성 접합 재료의 두께가 지나치게 두꺼우면 접합에 지장을 초래할 우려가 있다.
이하, 접속체의 제조 방법의 구체예로서 LED 실장체의 제조 방법에 대해 설명한다. LED 실장체의 제조 방법은, 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하의 두께를 갖는 이방성 접합 재료를 기판 위에 형성하는 공정과, LED 소자를 이방성 접합 재료 위에 탑재하는 탑재 공정과, LED 소자의 전극과 기판의 전극을 무하중으로 가열 접합시키는 접합 공정을 갖는다.
이방성 접합 재료를 형성하는 공정은, 이방성 접합 페이스트를 접속 전에 기판 위에 필름상으로 하는 공정이어도 되고, 종래의 이방성 도전 필름에서 사용되고 있는 바와 같이, 이방성 접합 필름을 기판 위에 저온 저압으로 첩착하는 임시 부착 공정이어도 되고, 이방성 접합 필름을 기판 위에 라미네이트하는 라미네이트 공정이어도 된다.
이방성 접합 재료를 형성하는 공정이 임시 부착 공정인 경우, 공지된 사용 조건으로 기판 위에 이방성 접합 필름을 형성할 수 있다. 이 경우, 종전의 장치에서 툴의 변경과 같은 최저한의 변경만으로 되기 때문에, 경제적인 장점이 얻어진다.
이방성 접합 재료를 형성하는 공정이 라미네이트 공정인 경우, 예를 들어, 가압식 라미네이터를 사용하여 이방성 접합 필름을 기판 위에 라미네이트한다. 라미네이트 온도는, 바람직하게는 40 ℃ 이상 160 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 50 ℃ 이상 140 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60 ℃ 이상 120 ℃ 이하이다. 또, 라미네이트 압력은, 바람직하게는 0.1 ㎫ 이상 10 ㎫ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 ㎫ 이상 5 ㎫ 이하, 더욱 바람직하게는 1 ㎫ 이상 3 ㎫ 이하이다. 또, 라미네이트 시간은, 바람직하게는 0.1 sec 이상 10 sec 이하, 바람직하게는 0.5 sec 이상 8 sec 이하, 더욱 바람직하게는 1 sec 이상 5 sec 이하이다. 또, 진공 가압식 라미네이트여도 된다. 종래의 이방성 도전 필름이 가열 가압 툴을 사용한 임시 부착이면, 필름의 폭이 툴 폭의 제약을 받지만, 라미네이트 공정인 경우, 가열 가압 툴을 사용하지 않기 때문에, 비교적 넓은 폭을 일괄적으로 탑재할 수 있게 되는 것을 기대할 수 있다. 또, 하나의 기판에 대해 하나의 이방성 접합 필름을 라미네이트해도 된다. 이로써, 가열 압착 툴의 상하동과 이방성 접합 필름의 반송을 복수회하는 경우가 없기 때문에, 이방성 접합 재료를 형성하는 공정의 시간을 단축할 수 있다.
탑재 공정에서는, 예를 들어 복수의 LED 소자를 이방성 접합 필름 위에 배치하여 탑재한다. 본 기술에서는, 땜납 입자에 의한 셀프 얼라인먼트를 기대할 수 없기 때문에, 탑재 공정에서는, LED 소자를 정확하게 얼라인먼트하는 것이 바람직하다. 각 LED 소자는 예를 들어, 편면에 제 1 도전형 전극과 제 2 도전형 전극을 갖고, 제 1 도전형 전극 및 제 2 도전형 전극에 대응하는 기판 (30) 의 전극 위에 배치된다.
또한, 전술한 이방성 도전 접합 재료를 형성하는 공정에 있어서, LED 소자의 전극과 기판의 전극 사이의 이방성 접합 재료의 두께를, 땜납 입자의 평균 입경에 근사시키는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, 탑재 공정에 있어서, 가압 (예를 들어, 임시 압착) 에 의해 이방성 접합 재료의 두께를 땜납 입자의 평균 입경에 근사시켜도 된다. 이 가압 공정은, 예를 들어, 제 2 전자 부품에 재치되어 있는 제 1 전자 부품측으로부터 가압함으로써, LED 소자의 전극과 기판의 전극 사이의 이방성 접합 재료의 두께를 땜납 입자의 평균 입경에 근사시킨다. 여기서, 이방성 접합 재료의 두께가 지나치게 크면, 가압에 지장을 초래할 우려가 있기 때문에, 상기 서술한 상한의 두께로 하는 것이 바람직하다고도 할 수 있다. 평균 입경에 근사란, 이 가압 공정을 거치면 이론상, 땜납 입자의 최대 직경이 이방성 접속 재료의 두께가 되기 때문에, 이방성 접속 재료의 두께는 땜납 입자의 최대 직경과 동등하다고 생각해도 되고, 두께 편차를 고려한다면, 땜납 입자의 최대 직경의 130 ％ 이하, 바람직하게는 120 ％ 이하로 해도 된다. 또, 가압 공정의 압력의 하한은, 바람직하게는 0.2 ㎫ 이상, 보다 바람직하게는 0.4 ㎫ 이상이며, 또, 가압 공정의 압력의 상한은, 2.0 ㎫ 이하여도 되고, 바람직하게는 1.0 ㎫ 이하, 보다 바람직하게는 0.8 ㎫ 이하이다. 상한 및 하한은 장치의 사양에 따라 변동하는 경우가 있기 때문에, 수지를 땜납 입자경까지 밀어넣는 목적을 달성할 수 있으면, 상기 수치 범위로 한정되는 것은 아니다. 이 가압 (임시 압착) 공정은 땜납 입자를 용융시키지 않고, 전극과 땜납 입자의 거리를 근접시키기 위해서 실시하는 것이다.
도 1 은 접합 공정의 일부를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 접합 공정에서는, LED 소자 (10) 의 전극 (11, 12) 과 기판 (20) 의 전극 (21, 21) 을 무하중으로 가열 접합시킨다. 기계적인 가압을 하지 않고 무하중으로 가열 접합시키는 방법으로는, 대기압 리플로, 진공 리플로, 대기압 오븐, 오토클레이브 (가압 오븐) 등을 들 수 있고, 이들 중에서도, 접합부에 내포하는 기포를 배제할 수 있는 진공 리플로, 오토클레이브 등을 사용하는 것이 바람직하다. 무하중임으로써, 일반적인 가열 가압 툴을 사용한 이방성 도전 접속에 비해, 불필요한 수지 유동이 발생하지 않기 때문에, 기포가 말려들어가는 것도 억제되는 효과를 기대할 수 있다.
가열에 의해 고형 수지가 용융하고, LED 소자 (10) 의 자중에 의해 땜납 입자 (31) 가 전극간에 협지되고, 땜납 용융 온도 이상인 본 가열에 의해 땜납 입자 (31) 가 용융하고, 땜납이 전극에 퍼지면서 젖고, 냉각에 의해 LED 소자 (10) 의 전극과 기판 (20) 의 전극이 접합된다. 접합 공정에서는, 일례로서 바람직하게는 200 ℃ 이상 300 ℃ 이하의 온도, 보다 바람직하게는 220 ℃ 이상 290 ℃ 이하의 온도, 더욱 바람직하게는 240 ℃ 이상 280 ℃ 이하의 온도로 본 가열한다. 이로써, LED 소자 (10) 의 전극과 기판 (20) 의 전극이 접합되기 때문에, 우수한 도통성, 방열성, 및 접착성을 얻을 수 있다. 접합 공정에서는, 무하중이기 때문에, 땜납 입자의 이동량이 작아져, 땜납 입자의 포착 효율은 높을 것으로 예상된다. 또, 땜납 입자의 함유량은, 셀프 얼라인먼트를 기대할 수 없는 정도이며, 접합 공정에 있어서, 이방성 접합 필름에 함유되어 있는 다수의 땜납 입자는 일체로 되지 않기 때문에, 하나의 전극 내에 복수의 땜납 접합 지점이 존재한다. 여기서, 땜납 접합이란, 대향한 전자 부품의 각각의 전극을, 땜납을 용융시켜 연결하는 것을 말한다.
도 2 는, LED 실장체의 구성예를 나타내는 단면도이다. 이 LED 실장체는, LED 소자 (10) 와 기판 (20) 을, 고형 수지에 땜납 입자 (31) 가 분산된 이방성 접합 필름을 사용하여 접속된 것이다. 즉, LED 실장체는, LED 소자 (10) 와 기판 (20) 과 땜납 입자 (31) 을 갖고, LED 소자 (10) 의 전극 (11, 12) 과 기판 (20) 의 전극 (21, 22) 을 접속하여 이루어지는 이방성 접합막 (32) 을 구비하고, LED 소자 (10) 의 전극 (11, 12) 과 기판 (20) 의 전극 (21, 22) 이, 땜납 접합부 (33) 에 의해 접합되어 이루어지고, 고형 수지가 LED 소자 (10) 와 기판 (20) 사이에 충전되어 이루어지는 것이다.
LED 소자 (10) 는 제 1 도전형 전극 (11) 및 제 2 도전형 전극 (12) 을 구비하고, 제 1 도전형 전극 (11) 과 제 2 도전형 전극 (12) 사이에 전압을 인가하면, 소자 내의 활성층에 캐리어가 집중되어 재결합함으로써 발광이 생긴다. 제 1 도전형 전극 (11) 과 제 2 도전형 전극 (12) 의 스페이스간의 거리는, 소자 사이즈에 따라, 예를 들어 100 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것, 100 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것, 20 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 있다. LED 소자 (10) 로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 400 ㎚ ∼ 500 ㎚ 의 피크 파장을 갖는 청색 LED 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
기판 (20) 은, 기재 위에 LED 소자 (10) 의 제 1 도전형 전극 (11) 및 제 2 도전형 전극 (12) 에 대응하는 위치에 각각 제 1 전극 (21) 및 제 2 전극 (22) 을 갖는다. 기판 (20) 으로는, 프린트 배선판, 유리 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 기판, 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 프린트 배선판의 전극 높이는, 예를 들어 10 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하이며, 유리 기판의 전극 높이는, 예를 들어 3 ㎛ 이하이며, 플렉시블 기판의 전극 높이는, 예를 들어 5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이다.
이방성 접합막 (32) 은, 접합 공정 후에 이방성 접합 재료가 막상으로 된 것이고, LED 소자 (10) 의 전극 (11, 12) 과 기판 (20) 의 전극 (21, 22) 을 땜납 접합부 (33) 에서 금속 접합함과 함께, LED 소자 (10) 와 기판 (20) 사이에 이방성 접합 재료를 충전하여 이루어진다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, LED 실장체는 LED 소자 (10) 의 단자 (전극 (11, 12)) 와 기판 (20) 의 단자 (전극 (21, 22)) 가 땜납 접합부 (33) 에 의해 금속 결합하고 있고, LED 소자 (20) 와 기판 (30) 사이에 고형 수지가 충전되어 이루어진다. 이로써, LED 소자 (10) 와 기판 (20) 사이로의 수분 등의 침입을 방지할 수 있다.
＜2. 이방성 접합 필름 (이방성 접합 재료)＞
도 3 은, 본 기술을 적용시킨 이방성 접합 필름의 일부를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름 (30) 은, 고형 수지와 땜납 입자 (31) 와 플럭스 화합물을 함유한다. 또, 이방성 도전 필름 (30) 에는, 필요에 따라 제 1 면에 제 1 필름이 첩부되고, 제 2 면에 제 2 필름이 첩부되어도 된다. 또한, 이방성 접합 필름은 이방성 접합 재료를 필름상으로 형성한 것이다.
필름 두께의 하한은, 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상, 바람직하게는 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 90 ％ 이상이다. 필름 두께가 지나치게 얇으면, 땜납 입자의 전극간에 대한 협지가 용이해지지만, 필름상으로 할 때의 난이도가 높아질 우려가 있다. 또, 필름 두께의 상한은, 땜납 입자의 평균 입경의 300 ％ 이하, 바람직하게는 200 ％ 이하, 보다 바람직하게는 150 ％ 이하이다. 필름 두께가 지나치게 두꺼우면 접합에 지장을 초래할 우려가 있다. 필름 두께는, 1 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하를 측정할 수 있는 공지된 마이크로 미터나 디지털 두께 측정기 (예를 들어, 주식회사 미츠토요 : MDE-25M, 최소 표시량 0.0001 ㎜) 를 사용하여 측정할 수 있다. 필름 두께는, 10 개 지점 이상을 측정하고, 평균하여 구하면 된다. 단, 입자경보다 필름 두께가 얇은 경우에는, 접촉식 두께 측정기는 적합하지 않기 때문에, 레이저 변위계 (예를 들어, 주식회사 키엔스, 분광 간섭 변위 타입 SI-T 시리즈 등) 를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 필름 두께란, 수지층만의 두께이며, 입자경은 포함하지 않는다.
[고형 수지]
고형 수지는, 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 MFR 이 10 g/10 min 이상이다. MFR 의 상한은, 바람직하게는 5000 g/10 min 이하, 보다 바람직하게는 4000 g/10 min 이하, 더욱 바람직하게는 3000 g/10 min 이하이다. MFR 이 지나치게 크면, 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품 사이에 대한 고형 수지의 충전이 곤란해진다.
열가소성 수지는, 상온에서 고형이며, 상기 MFR 을 만족하면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 에틸렌아세트비닐 공중합 수지, 에틸렌아크릴산 공중합 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등이어도 된다. 고형 수지가 열가소성 수지인 경우, 핫멜트에 의해 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극이 금속 접합하기 때문에, 충분한 접합 강도를 얻을 수 있다. 또, 열가소성 수지는, 반응을 수반하지 않기 때문에, 포트 라이프를 신경쓸 필요가 없어 (제품 라이프가 경화성 수지 및 경화제 (반응 개시제) 를 사용하는 것에 비해 길어진다), 취급이 용이해진다. 또, 열가소성 수지는 상온에서 고체이기 때문에, 사용시에 수지는 용융하지 않지만, 용융해 버리는 경우에는 필러를 함유시켜 용융을 방지하도록 해도 된다.
고형 라디칼 중합성 수지는 상온에서 고형이며, 상기 MFR 을 만족하고, 분자 내에 1 개 이상의 불포화 이중 결합을 갖는 라디칼 중합성 수지이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 불포화 폴리에스테르 (비닐에스테르라고도 부른다), 에폭시 변성이나 우레탄 변성의 (메트)아크릴레이트 등이어도 된다. 이로써, 필름 형상을 유지할 수 있다.
고형 에폭시 수지는, 상온에서 고형이며, 상기 MFR 을 만족하고, 분자 내에 1 개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지이면, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 등이어도 된다. 이로써, 필름 형상을 유지할 수 있다.
또, 이방성 접합 필름은, 상온에서 액상인 액상 라디칼 중합성 수지와 중합 개시제를 추가로 함유해도 된다. 액상 라디칼 중합성 수지는, 상온에서 액상이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 불포화 폴리에스테르 등이어도 되고, 우레탄 변성되어 있어도 상관없다. 액상 라디칼 중합성 수지를 사용함으로써, 이방성 접합 필름에 택성을 부여할 수 있고, 피착체에 대한 라미네이트성이 향상될 뿐만 아니라, 실장시의 바인더 전체의 유동성을 향상시킬 수 있다.
액상 라디칼 중합성 수지의 배합량은, 고형 수지 100 질량부에 대해, 바람직하게는 100 질량부 이하, 보다 바람직하게는 80 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 70 질량부 이하이다. 액상 라디칼 중합성 수지의 배합량이 많아지면 필름 형상을 유지하기가 곤란해진다.
중합 개시제는, 디아실퍼옥사이드 등의 유기 과산화물인 것이 바람직하다. 또, 중합 개시제의 반응 개시 온도는 땜납 입자의 융점보다 높은 것이 바람직하다. 이로써, 고형 수지의 유동 후에 경화가 개시되기 때문에, 양호한 땜납 접합을 얻을 수 있다.
또, 이방성 접합 필름은, 상온에서 액상 에폭시 수지와 경화제를 추가로 함유해도 된다. 액상 에폭시 수지는, 상온에서 액상이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지 등이어도 되고, 우레탄 변성의 에폭시 수지여도 상관없다.
액상 에폭시 수지의 배합량은, 고형 수지 100 질량부에 대해, 바람직하게는 160 질량부 이하, 보다 바람직하게는 100 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 70 질량부 이하이다. 액상 에폭시 수지의 배합량이 많아지면 필름 형상을 유지하기가 곤란해진다.
경화제는 열로 경화가 개시하는 열 경화제이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 아민, 이미다졸 등의 아니온계 경화제, 술포늄염 등의 카티온계 경화제를 들 수 있다. 또, 경화제는, 필름화시킬 때에 사용되는 용제에 대해 내성이 얻어지도록 마이크로 캡슐화되어 있어도 된다.
또, 경화제는 카르복실산, 또는 카르복실기가 알킬비닐에테르로 블록화된 블록화 카르복실산이어도 된다. 즉, 경화제는 플럭스 화합물이어도 된다.
[땜납 입자]
땜납 입자는, 이방성 접합 필름 안에 랜덤하게 혼련되어 분산되어 있어도 되고, 평면에서 보아 배치되어 있어도 된다. 이방성 접합 필름을 평면에서 봤을 때에 있어서의 땜납 입자 전체의 배치는, 규칙적 배치여도, 랜덤 배치여도 된다. 규칙적 배치의 양태로는, 정방 격자, 육방 격자, 사방 격자, 장방 격자 등의 격자 배열을 들 수 있고 특별한 제약은 없다. 또, 랜덤 배치의 양태로는, 필름을 평면에서 보아 각 땜납 입자가 서로 접촉하지 않게 존재하고, 필름 두께 방향으로도 땜납 입자가 서로 겹치지 않게 존재하고 있는 것이 바람직하다. 또, 이방성 접합 필름 안의 땜납 입자의 전체 개수의 95 ％ 이상이, 다른 땜납 입자와 비접촉이며, 독립적으로 있는 것이 바람직하다. 이것은 공지된 금속 현미경이나 광학 현미경을 사용하여, 필름을 평면에서 봤을 때에 있어서의 1 ㎟ 이상의 면적을 임의로 5 개 지점 이상 발취하고, 땜납 입자를 200 개 이상, 바람직하게는 1000 개 이상 관찰하여 확인할 수 있다. 또, 땜납 입자가 이방성 접합 필름 안에 평면에서 보아 배치되어 있는 경우에 있어서, 땜납 입자가 필름 두께 방향의 같은 위치에 일정하게 정렬되어 있어도 된다.
또, 땜납 입자는, 복수개가 응집한 응집체로서 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 이방성 접합 필름을 평면에서 봤을 때에 있어서의 응집체의 배치는, 전술한 땜납 입자의 배치와 마찬가지로, 규칙적 배치여도 랜덤 배치여도 된다. 또, 필름을 평면에서 보아 각 응집체가 서로 접촉하지 않게 존재하고, 필름 두께 방향으로도 응집체가 서로 겹치지 않게 존재하고 있는 것이 바람직하다. 응집체의 개개의 땜납 입자의 평균 입경은 전술한 평균 입경과 동일하게 계측할 수 있다.
땜납 입자의 평균 입경은, 바람직하게는 피착체인 반도체 소자 전극의 스페이스간의 거리의 1/3 이하이며, 보다 바람직하게는 1/4 이하이며, 더욱 바람직하게는 1/5 이하이다. 땜납 입자의 평균 입경이 반도체 소자 전극의 스페이스간의 거리의 1/3 보다 커지면 쇼트가 발생할 가능성이 높아진다. 구체적인 땜납 입자의 입자경으로는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하이다. 평균 입경이 1 ㎛ 보다 작으면 전극부와 양호한 땜납 접합 상태를 얻지 못하고, 신뢰성이 악화되는 경향이 있다. 또, 필름의 도포 두께를 일정하게 하기 위해서는, 땜납 입자의 평균 입경의 하한은, 바람직하게는 3 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상이다. 또, 땜납 입자의 평균 입경이 30 ㎛ 이상이 되면 파인 피치 접속이 곤란해진다. 땜납 입자의 평균 입경의 상한은 30 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 25 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다. 접속 대상에 따라서는, 땜납 입자의 평균 입경의 상한은 15 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 복수의 땜납 입자가 응집한 응집체인 경우, 응집체의 크기를 전술한 땜납 입자의 평균 입경과 동등하게 해도 된다. 응집체로 하는 경우에는, 땜납 입자의 평균 입경을 상기 서술한 값보다 작게 해도 된다. 개개의 땜납 입자의 크기는 전자 현미경으로 관찰하여 구할 수 있다.
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 등에서, 전극 재료나 접속 조건 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 땜납 입자의 융점은, 바람직하게는 110 ℃ 이상 180 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상 160 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 130 ℃ 이상 150 ℃ 이하이다. 또, 땜납 입자는 표면을 활성화시킬 목적으로 플럭스 화합물이 직접 표면에 결합되어 있어도 상관없다. 표면을 활성화시킴으로써 전극부와의 금속 결합을 촉진할 수 있다.
땜납 입자의 배합량의 질량비 범위의 하한은, 바람직하게는 20 wt％ 이상, 보다 바람직하게는 30 wt％ 이상, 더욱 바람직하게는 40 wt％ 이상이며, 땜납 입자의 배합량의 질량비 범위의 하한은, 바람직하게는 80 wt％ 이하, 보다 바람직하게는 70 wt％ 이하, 더욱 바람직하게는 60 wt％ 이하이다. 또, 땜납 입자의 배합량의 체적비 범위의 하한은, 바람직하게는 5 vol％ 이상, 보다 바람직하게는 10 vol％ 이상, 더욱 바람직하게는 15 vol％ 이상이며, 땜납 입자의 배합량의 체적비 범위의 상한은, 바람직하게는 30 vol％ 이하, 보다 바람직하게는 25 vol％ 이하, 더욱 바람직하게는 20 vol％ 이하이다. 땜납 입자의 배합량은, 전술한 질량비 범위 또는 체적비 범위를 만족함으로써, 우수한 도통성, 방열성, 및 접착성을 얻을 수 있다. 땜납 입자가 바인더 중에 존재하는 경우에는 체적비를 사용해도 되고, 이방성 도전 접합 재료를 제조하는 경우 (땜납 입자가 바인더에 존재하기 전) 에는 질량비를 사용해도 된다. 질량비는 배합물의 비중이나 배합비 등에서 체적비로 변환할 수 있다. 땜납 입자의 배합량이 지나치게 적으면 우수한 도통성, 방열성, 및 접착성이 얻어지지 않게 되고, 배합량이 지나치게 많으면 이방성이 손상되어 우수한 도통 신뢰성이 얻어지지 않게 된다.
[플럭스 화합물]
플럭스 화합물은 전극 표면의 이물질이나 산화막을 제거하거나 전극 표면의 산화를 방지하거나 용융 땜납의 표면장력을 저하시키거나 한다. 플럭스 화합물로는, 예를 들어, 레불린산, 말레산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 세바스산 등의 카르복실산을 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 양호한 땜납 접속을 얻을 수 있음과 함께, 에폭시 수지를 배합했을 경우, 에폭시 수지의 경화제로서 기능시킬 수 있다.
또, 플럭스 화합물로서 카르복실기가 알킬비닐에테르로 블록화된 블록화 카르복실산을 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 플럭스 효과, 및 경화제 기능이 발휘되는 온도를 컨트롤할 수 있다. 또, 수지에 대한 용해성이 향상되기 때문에 필름화할 때의 혼합·도포 불균일을 개선할 수 있다. 또, 블록화가 해제되는 해리 온도는 땜납 입자의 융점 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 양호한 땜납 접속을 얻을 수 있음과 함께, 에폭시 수지를 배합했을 경우, 에폭시 수지의 유동 후에 경화가 개시되기 때문에, 양호한 땜납 접합을 얻을 수 있다.
[다른 첨가제]
이방성 접합 필름에는, 상기 서술한 고형 수지, 땜납 입자, 및 플럭스 화합물에 부가하여, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 여러 가지의 첨가제를 배합할 수 있다. 예를 들어, 이방성 접합 필름은, 무기 필러, 유기 필러, 금속 필러, 커플링제, 레벨링제, 안정제, 틱소제 등을 함유해도 상관없다. 무기 필러, 유기 필러, 및 금속 필러의 입자경은, 접속 안정성의 관점에서, 땜납 입자의 평균 입경보다 작고, 예를 들어, 10 ∼ 1000 ㎚ 의 나노 필러, 1 ∼ 10 ㎛ 의 마이크로 필러 등이 사용된다.
무기 필러로는, 실리카, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 산화티탄, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 탄산칼슘, 탤크, 산화아연, 제올라이트 등을 들 수 있고, 흡습 신뢰성의 향상을 목적으로 실리카를 첨가하거나, 광 반사의 향상을 목적으로 산화티탄을 첨가하거나, 산에 의한 부식 방지를 목적으로 수산화알루미늄, 수산화칼슘 등을 첨가해도 상관없다.
유기 필러로는, 아크릴계 수지, 카본, 코어 쉘 입자 등을 들 수 있고, 유기 필러의 첨가에 의해, 블로킹 방지, 광 산란 등의 효과를 얻을 수 있다.
금속 필러로는, Ni, Cu, Ag, Au 를 들 수 있고, 이들 합금이어도 상관없다. 예를 들어, Cu 필러는, 산과 착물을 형성하기 때문에 전극 등의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 금속 필러는 도통에 기여해도 기여하지 않아도 되고, 금속 필러의 배합량은 땜납 입자를 포함하여 쇼트하지 않는 정도로 조정하면 된다.
또, 상기 서술한 이방성 접합 필름은, 예를 들어, 고형 수지, 땜납 입자, 및 플럭스 화합물을 용제 중에서 혼합하고, 이 혼합물을 바 코터에 의해 박리 처리 필름 위에 소정 두께가 되도록 도포한 후, 건조시켜 용매를 휘발시킴으로써 얻을 수 있다. 또, 땜납 입자의 분산성을 높이기 위해서, 용매를 포함한 상태로 고쉐어를 가하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 공지된 배치식 유성 교반 장치를 사용할 수 있다. 진공 환경하에서 실시할 수 있는 것이어도 된다. 또, 이방성 접합 필름의 잔용제량은 바람직하게는 2 ％ 이하, 보다 바람직하게는 1 ％ 이하이다.
실시예
＜3.1 제 1 실시예＞
제 1 실시예에서는, 열가소성 수지를 함유하는 이방성 접합 필름을 사용하여 LED 실장체를 제작하고, LED 실장체의 순전압, 다이 쉐어 강도, 및 접합 상태에 대해 평가하였다.
[고형 수지의 멜트 플로 레이트의 측정]
JIS K7210 : 1999 의 소성 플라스틱의 멜트 플로 레이트를 구하는 방법에 따라, 멜트 플로 레이트 측정 장치 (품명 : 멜트 인덱서 G-02, 도요정기 제작소사 제조) 를 사용하여 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 열가소성 수지 A-E 의 멜트 플로 레이트를 측정하였다.
A : 폴리에스테르 수지, 프리마로이 A1500 (미츠비시 케미컬 (주)), MFR = 11 g/10 min
B : 에틸렌아세트비닐 공중합 수지, 에바플렉스 EV205WR (미츠이듀퐁 케미컬 (주)), MFR = 800 g/10 min
C : 에틸렌아크릴산 공중합 수지, 뉴크렐 N1050H (듀퐁 (주)), MFR = 500 g/10 min
D : 폴리아미드 수지, Griltex D1666A (EMS GRIVORY (주)), MFR = 130 g/10 min
E : 페녹시 수지, 페노토트 YP70 (신닛테츠스미킨 화학 (주)), MFR = 1 g/10 min
[LED 실장체의 제작]
LED 칩 (덱세리알즈 평가용 LED 칩, 사이즈 45 mil, If = 350 ㎃, Vf = 3.1 V, Au-Sn 패드, 패드 사이즈 300 ㎛ ×800 ㎛ 의 P 전극과 N 전극이 각각 형성되어 있고, 패드간 거리 (P 전극과 N 전극간 거리) 150 ㎛) 와, 기판 (덱세리알즈 평가용 세라믹 기판, 18 ㎛ 두께 Cu 패턴, Ni-Au 도금, 패턴간 (스페이스) 50 ㎛) 을 준비하였다. 이방성 접합 필름을 80 ℃ - 2 ㎫ - 3 sec 의 조건에서 기판 위에 라미네이트하고, LED 칩을 얼라인먼트 탑재한 후, 리플로 (피크 온도 260 ℃) 에 의해 LED 칩을 실장하였다.
[순전압의 측정]
정격 전류인 If = 350 ㎃ 를 기판의 패턴을 개재하여 LED 칩에 흐르게 하고, LED 칩의 순전압값 Vf 를 측정하였다. 전압 오버로 판독되지 않는 경우를「OPEN」이라고 하였다.
[다이 쉐어 강도의 측정]
본딩 테스터 (품번 : PTR-1100, 레스카사 제조) 를 사용하여 측정 속도 20 ㎛/sec 로 LED 칩의 다이 쉐어 강도를 측정하였다.
[접합 상태의 관찰]
다이 쉐어 강도를 측정한 후, 즉 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 광학 현미경으로 관찰하였다.
[필름 두께의 측정]
필름 두께는 디지털 마이크로 미터를 사용하여 10 개 지점 이상 측정하고, 그 평균을 필름 두께로 하였다.
＜실시예 1-1＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A, 플럭스 화합물 (글루타르산 (1,3-프로판디카르복실산), 와코 순약 (주)), 땜납 입자 (42 Sn - 58 Bi, Type 6, 융점 139 ℃, 평균 입자경 10 ㎛, 미츠이금속 (주)), 산화티탄 (평균 입자경 0.21 ㎛, CR-60, 이시하라산업 (주)) 을 소정의 질량부로 배합하고, 이방성 접합 필름을 제작하였다.
열가소성 수지 A, 플럭스 화합물, 및 산화티탄을 혼합 용해한 톨루엔 용액 중에 땜납 입자를 분산시킨 후, 갭 코터로 톨루엔 건조 후의 두께가 20 ㎛ 가 되도록 박리 PET (PET-02-BU, 시코쿠 토세로 (주)) 위에 도포하여 제작하였다. 톨루엔 건조는 80 ℃ - 10 min 의 조건에서 실시하였다. 건조 후의 필름 두께의 측정치는 20 ㎛ 였다.
표 1 에, 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체의 순전압, 및 다이 쉐어 강도의 측정 결과를 나타낸다. 순전압이 3.1 V, 다이 쉐어 강도가 40 N/chip 이었다.
도 4 는, 실시예 1-1 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다. 땜납이 LED 칩측 및 기판측에 퍼져 젖어 있어 양호한 땜납 접합 상태였다. 또, 하나의 전극 내에 복수의 땜납 접합 지점이 존재하는 것을 확인할 수 있었다.
＜실시예 1-2＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 B 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 다이 쉐어 강도가 45 N/chip 이었다.
＜실시예 1-3＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 C 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 다이 쉐어 강도가 43 N/chip 이었다.
＜실시예 1-4＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 D 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 다이 쉐어 강도가 46 N/chip 이었다.
＜실시예 1-5＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 30 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 다이 쉐어 강도가 47 N/chip 이었다.
＜비교예 1-1＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 E 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 오픈이 되고, 다이 쉐어 강도가 19 N/chip 이었다.
도 5 는, 비교예 1-1 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다. 열가소성 수지 E 의 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 이기 때문에, 수지가 거의 유동하지 않고, 땜납 입자가 LED 칩의 패드나 기판의 패턴에 접촉하지 않고 용융하지 않았다.
＜비교예 1-2＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 플럭스 화합물을 배합하지 않았던 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 오픈이 되고, 다이 쉐어 강도가 18 N/chip 이었다.
도 6 은, 비교예 1-2 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다. 플럭스 화합물이 배합되어 있지 않기 때문에, 땜납 입자가 용융하지 않았다.
＜비교예 1-3＞
표 1 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 40 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 오픈이 되고, 다이 쉐어 강도가 25 N/chip 이었다.
도 7 은, 비교예 1-3 의 LED 칩을 박리한 후의 기판측의 땜납 접합 상태를 관찰했을 때의 현미경 사진이다. 이방성 접합 필름의 두께가 40 ㎛ 로 두껍기 때문에, 땜납 입자의 전극간에 대한 협지가 불충분하고, 땜납 접합이 불충분해져, 땜납 입자가 퍼져 젖는 것이 LED 칩측만인 지점과 기판측만인 지점이 보였다.
Figure 112021030202363-pct00001
비교예 1-1 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 인 열가소성 수지 E 를 사용하였기 때문에, 수지의 유동성이 나쁘고, 땜납 입자가 용융하지 않아, 피착체의 전극과 접합하지 않았다. 이 때문에, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 수지가 충분히 유동하지 않고, 땜납 접합도 형성되어 있지 않기 때문에 LED 칩의 밀착성이 약하고, 다이 쉐어 강도가 낮은 결과가 되었다.
비교예 1-2 에서는, 플럭스 화합물을 배합하지 않았기 때문에, 땜납 입자가 용융하지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다.
비교예 1-3 에서는, 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 4 배 두께인 40 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 땜납 접합이 형성되지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 다이 쉐어 강도도 낮은 결과가 되었다.
한편, 실시예 1-1 ∼ 실시예 1-5 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 이상인 열가소성 수지 A-D 를 이용하여 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 2 ∼ 3 배 두께인 20 ∼ 30 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 수지가 용융·유동하여, 땜납 입자에 의해 피착체의 전극간에 땜납 접합하고, 정격 전압 3.1 V 에 가까운 값을 얻을 수 있었다. 또, 다이 쉐어 강도도 양호한 결과가 되었다.
＜3.2 제 2 실시예＞
제 2 실시예에서는, 라디칼 중합성 수지를 함유하는 이방성 접합 필름을 사용하여 LED 실장체를 제작하고, LED 실장체의 순전압, 절연성 및 다이 쉐어 강도에 대해 평가하였다. LED 실장체의 제작, LED 실장체의 순전압, 및 다이 쉐어 강도의 측정은 제 1 실시예와 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
[고형 수지의 멜트 플로 레이트의 측정]
JIS K7210 : 1999 의 소성 플라스틱의 멜트 플로 레이트를 구하는 방법에 따라, 멜트 플로 레이트 측정 장치 (품명 : 멜트 인덱서 G-02, 도요정기 제작소사 제조) 를 사용하여 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 열가소성 수지 A ~ C, E 및 고형 라디칼 중합성 수지의 멜트 플로 레이트를 측정하였다.
A : 폴리에스테르 수지, 프리마로이 A1500 (미츠비시 케미컬 (주)), MFR = 11 g/10 min
B : 에틸렌아세트비닐 공중합 수지, 에바플렉스 EV205WR (미츠이 듀퐁 케미컬 (주)), MFR = 800 g/10 min
C : 에틸렌아크릴산 공중합 수지, 뉴크렐 N1050H (듀퐁 (주)), MFR = 500 g/10 min
E : 페녹시 수지, 페노토트 YP70 (신닛테츠스미킨 화학 (주)), MFR = 1 g/10 min
고형 라디칼 중합성 수지 : 비닐에스테르 수지, 리폭시 VR-90, 쇼와덴코 (주), MFR = 100 g/10 min
[절연성의 평가]
기판의 패턴을 개재하여 LED 칩에 역전류 0.1 μA 를 흐르게 하고, 전류가 흐르지 않는 경우의 평가를「OK」로 하고, 전류가 흘렀을 경우의 평가를「NG」로 하였다.
＜실시예 2-1＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A, 액상 라디칼 중합성 수지 (수소 첨가 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 에포라이트 4000, 쿄에이샤 화학 (주)), 개시제 (디아실퍼옥사이드, 퍼헥사 25B, 니치유 (주)), 플럭스 화합물 A (글루타르산 (1,3-프로판디카르복실산), 와코 순약 (주)), 땜납 입자 (42 Sn - 58 Bi, Type 6, 융점 139 ℃, 평균 입자경 10 ㎛, 미츠이금속 (주)), 산화티탄 (평균 입자경 0.21 ㎛, CR-60, 이시하라산업 (주)) 을 소정의 질량부로 배합하여 이방성 접합 필름을 제작하였다.
열가소성 수지 A, 및 액상 라디칼 중합성 수지를 톨루엔으로 혼합 용해시키고, 그 속에 플럭스 화합물 A, 및 산화티탄을 투입하고, 3 개 롤 (갭 10 ㎛ 로 3 회 패스) 로 분산시킨 후, 개시제와 땜납 입자를 분산시킴으로써 수지 용액을 얻었다. 이 수지 용액을 갭 코터로, 톨루엔 건조 후의 두께가 20 ㎛ 가 되도록 박리 PET (PET-02-BU, 시코쿠 토세로 (주)) 위에 도포하여 제작하였다. 톨루엔 건조는 80 ℃ - 10 min 의 조건에서 실시하였다.
표 2 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 42 N/chip 이었다.
＜실시예 2-2＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 B 를 사용한 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 46 N/chip 이었다.
＜실시예 2-3＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 C 를 사용한 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 41 N/chip 이었다.
＜실시예 2-4＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 고형 라디칼 중합성 수지를 사용한 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 47 N/chip 이었다.
＜실시예 2-5＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 플럭스 화합물 A 대신에 플럭스 화합물 B (블록화 카르복실산, 산타시드 G, 니치유 (주)) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 46 N/chip 이었다.
＜실시예 2-6＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 30 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 49 N/chip 이었다.
＜비교예 2-1＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 E 를 반응성 희석제 (테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, 비스코트 ＃150, 오사카 유기화학공업 (주)) 로 용해 시킨 후 라디칼 중합성 수지, 개시제, 플럭스 화합물 A, 산화티탄, 및 땜납 입자를 혼합 분산시킴으로써 이방성 접합 페이스트를 제작하였다.
LED 칩 (덱세리알즈 평가용 LED 칩, 사이즈 45 mil, If = 350 ㎃, Vf = 3.1 V, Au-Sn 패드, 패드 사이즈 300 ㎛ ×800 ㎛, 패드간 거리 200 ㎛) 과, 기판 (덱세리알즈 평가용 세라믹 기판, 18 ㎛ 두께 Cu 패턴, Ni-Au 도금, 패턴간 (스페이스) 50 ㎛) 을 준비하였다. 이방성 접합 페이스트를 두께 30 ㎛ 의 마스크를 사용하여 기판 위에 도포하고, LED 칩을 얼라인먼트 탑재한 후, 리플로 (피크 온도 260 ℃) 에 의해 LED 칩을 실장하였다.
표 2 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 페이스트를 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 NG, 다이 쉐어 강도가 45 N/chip 이었다.
＜비교예 2-2＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 E 를 사용한 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 19 N/chip 이었다.
＜비교예 2-3＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 플럭스 화합물을 배합하지 않았던 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 19 N/chip 이었다.
＜비교예 2-4＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 40 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 26 N/chip 이었다.
Figure 112021030202363-pct00002
비교예 2-1 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 인 열가소성 수지 E 를 사용하고, 페이스트상의 이방성 접합 재료를 도포했기 때문에, 기판의 인접하는 단자간에서 땜납 접합에 의한 쇼트가 발생하였다.
비교예 2-2 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 인 열가소성 수지 E 를 사용하였기 때문에, 수지의 유동성이 나쁘고, 땜납 입자가 용융하지 않아, 피착체의 전극과 접합하지 않았다. 이 때문에, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 수지가 충분히 유동하지 않고, 땜납 접합도 형성되어 있지 않기 때문에 LED 칩의 밀착성이 약하고, 다이 쉐어 강도가 낮은 결과가 되었다.
비교예 2-3 에서는, 플럭스 화합물을 배합하지 않았기 때문에, 땜납 입자가 용융하지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다.
비교예 2-4 에서는, 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 4 배 두께인 40 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 땜납 접합이 형성되지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 다이 쉐어 강도도 낮은 결과가 되었다.
한편, 실시예 2-1 ∼ 실시예 2-5 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 이상인 열가소성 수지 A-D 를 사용하고, 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 2 ∼ 3 배 두께인 20 ∼ 30 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 수지가 용융·유동하고, 땜납 입자에 의해 피착체의 전극간에서 땜납 접합하고, 정격 전압 3.1 V 에 가까운 값을 얻을 수 있었다. 또, 다이 쉐어 강도도 양호한 결과가 되었다.
＜3.3 제 3 실시예＞
제 3 실시예에서는, 에폭시 수지를 함유하는 이방성 접합 필름을 사용하여 LED 실장체를 제작하고, LED 실장체의 순전압, 절연성 및 다이 쉐어 강도에 대해 평가하였다. LED 실장체의 제작, LED 실장체의 순전압, 및 다이 쉐어 강도의 측정은 제 1 실시예와 동일하기 때문에, LED 실장체의 절연성의 평가는 제 2 실시예와 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
[고형 수지의 멜트 플로 레이트의 측정]
JIS K7210 : 1999 의 소성 플라스틱의 멜트 플로 레이트를 구하는 방법에 따라, 멜트 플로 레이트 측정 장치 (품명 : 멜트 인덱서 G-02, 도요정기 제작소사 제조) 를 사용하여 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 열가소성 수지 A ~ C, E 및 고형 에폭시 수지의 멜트 플로 레이트를 측정하였다.
A : 폴리에스테르 수지, 프리마로이 A1500 (미츠비시 케미컬 (주)), MFR = 11 g/10 min
B : 에틸렌아세트비닐 공중합 수지, 에바플렉스 EV205WR (미츠이 듀퐁 케미컬 (주)), MFR = 800 g/10 min
C : 에틸렌아크릴산 공중합 수지, 뉴크렐 N1050H (듀퐁 (주)), MFR = 500 g/10 min
E : 페녹시 수지, 페노토트 YP70 (신닛테츠스미킨 화학 (주)), MFR = 1 g/10 min
고형 에폭시 수지 : 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 1001, 미츠비시 화학 (주), MFR = 2600 g/10 min
＜실시예 3-1＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A, 액상 에폭시 수지 (비스페놀 A 형 에폭시 수지, YL980, 미츠비시 화학 (주)), 경화제 A (아니온 경화제, 마이크로 캡슐형 이미다졸 경화제, HX3941HP, 아사히화성 (주)), 플럭스 화합물 A (글루타르산 (1,3-프로판디카르복실산), 와코 순약 (주)), 땜납 입자 (42 Sn - 58 Bi, Type 6, 융점 139 ℃, 평균 입자경 10 ㎛, 미츠이금속 (주)), 산화티탄 (평균 입자경 0.21 ㎛, CR-60, 이시하라산업 (주)) 을 소정의 질량부로 배합하여 이방성 접합 필름을 제작하였다.
열가소성 수지 A, 및 액상 에폭시 수지를 톨루엔으로 혼합 용해시키고, 그 속에 플럭스 화합물 A, 및 산화티탄을 투입하고, 3 개 롤 (갭 10 ㎛ 로 3 회 패스) 로 분산시킨 후, 경화제 A 와 땜납 입자를 분산시킴으로써 수지 용액을 얻었다. 이 수지 용액을 갭 코터로, 톨루엔 건조 후의 두께가 20 ㎛ 가 되도록 박리 PET (PET-02-BU, 시코쿠 토세로 (주)) 위에 도포하여 제작하였다. 톨루엔 건조는 80 ℃ - 10 min 의 조건에서 실시하였다.
표 3 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 43 N/chip 이었다.
＜실시예 3-2＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 B 를 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 46 N/chip 이었다.
＜실시예 3-3＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 C 를 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 41 N/chip 이었다.
＜실시예 3-4＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 고형 에폭시 수지를 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 47 N/chip 이었다.
＜실시예 3-5＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 경화제 A 대신에 경화제 B (카티온 경화제, 술포늄염, 산에이드 SI-80L, 산신 화학사 제조) 를 사용하여 액상 에폭시 수지의 배합비를 조정한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 46 N/chip 이었다.
＜실시예 3-6＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 플럭스 화합물 A 대신에 플럭스 화합물 B (블록화 카르복실산, 산타시드 G, 니치유 (주)) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 44 N/chip 이었다.
＜실시예 3-7＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 30 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 49 N/chip 이었다.
＜비교예 3-1＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 액상 에폭시 수지, 경화제 A, 플럭스 화합물 A, 산화티탄, 및 땜납 입자를 혼합 분산시킴으로써 이방성 접합 페이스트를 제작하였다.
LED 칩 (덱세리알즈 평가용 LED 칩, 사이즈 45 mil, If = 350 ㎃, Vf = 3.1 V, Au-Sn 패드, 패드 사이즈 300 ㎛ ×800 ㎛, 패드간 거리 200 ㎛) 과 기판 (덱세리알즈 평가용 세라믹 기판, 18 ㎛ 두께 Cu 패턴, Ni-Au 도금, 패턴간 (스페이스) 50 ㎛) 을 준비하였다. 이방성 접합 페이스트를 두께 30 ㎛ 의 마스크를 사용하여 기판 위에 도포하고, LED 칩을 얼라인먼트 탑재한 후, 리플로 (피크 온도 260 ℃) 에 의해 LED 칩을 실장하였다.
표 3 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 페이스트를 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 NG, 다이 쉐어 강도가 45 N/chip 이었다.
＜비교예 3-2＞
표 2 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 E 를 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 19 N/chip 이었다.
＜비교예 3-3＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 플럭스 화합물을 배합하지 않았던 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 19 N/chip 이었다.
＜비교예 3-4＞
표 3 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 40 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 3-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 26 N/chip 이었다.
Figure 112021030202363-pct00003
비교예 3-1 에서는, 액상 에폭시 수지를 사용하여 페이스트상의 이방성 접합 재료를 도포했기 때문에, 기판의 인접하는 단자간에서 땜납 접합에 의한 쇼트가 발생하였다.
비교예 3-2 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 인 열가소성 수지 E 를 사용하였기 때문에, 수지의 유동성이 나쁘고, 땜납 입자가 용융하지 않아, 피착체의 전극과 접합하지 않았다. 이 때문에, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 수지가 충분히 유동하지 않고, 땜납 접합도 형성되어 있지 않기 때문에 LED 칩의 밀착성이 약하고, 다이 쉐어 강도가 낮은 결과가 되었다.
비교예 3-3 에서는, 플럭스 화합물을 배합하지 않았기 때문에, 땜납 입자가 용융하지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다.
비교예 3-4 에서는, 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 4 배 두께인 40 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 땜납 접합이 형성되지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 다이 쉐어 강도도 낮은 결과가 되었다.
한편, 실시예 3-1 ∼ 실시예 3-7 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 이상인 열가소성 수지 A-D 를 사용하고, 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 2 ∼ 3 배 두께인 20 ∼ 30 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 수지가 용융·유동하고, 땜납 입자에 의해 피착체의 전극간에서 땜납 접합하고, 정격 전압 3.1 V 에 가까운 값을 얻을 수 있었다. 또, 다이 쉐어 강도도 양호한 결과가 되었다. 또, 실시예 3-6 의 비닐에테르로 카르복실기를 블록한 블록화 플럭스 화합물을 사용해도 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
＜3.4 제 4 실시예＞
제 4 실시예에서는, 플럭스 화합물로서 카르복실산을 함유하는 이방성 접합 필름을 사용하여 LED 실장체를 제작하고, LED 실장체의 순전압, 절연성 및 다이 쉐어 강도에 대해 평가하였다. LED 실장체의 제작, LED 실장체의 순전압, 및 다이 쉐어 강도의 측정은 제 1 실시예와 동일하기 때문에, LED 실장체의 절연성의 평가는 제 2 실시예와 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
[고형 수지의 멜트 플로 레이트의 측정]
JIS K7210 : 1999 의 소성 플라스틱의 멜트 플로 레이트를 구하는 방법에 따라, 멜트 플로 레이트 측정 장치 (품명 : 멜트 인덱서 G-02, 도요정기 제작소사 제조) 를 사용하여 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 열가소성 수지 A, E 및 고형 에폭시 수지의 멜트 플로 레이트를 측정하였다.
A : 폴리에스테르 수지, 프리마로이 A1500 (미츠비시 케미컬 (주)), MFR = 11 g/10 min
E : 페녹시 수지, 페노토트 YP70 (신닛테츠스미킨 화학 (주)), MFR = 1 g/10 min
고형 에폭시 수지 : 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 1001, 미츠비시 화학 (주), MFR = 2600 g/10 min
＜실시예 4-1＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A, 액상 에폭시 수지 (비스페놀 A 형 에폭시 수지, YL980, 미츠비시 화학 (주)), 플럭스 화합물 A (글루타르산(1,3-프로판디카르복실산), 와코 순약 (주)), 땜납 입자 (42 Sn - 58 Bi, Type 6, 융점 139 ℃, 평균 입자경 10 ㎛, 미츠이금속 (주)), 산화티탄 (평균 입자경 0.21 ㎛, CR-60, 이시하라산업 (주)) 을 소정의 질량부로 배합하여 이방성 접합 필름을 제작하였다.
열가소성 수지 A, 및 액상 에폭시 수지를 톨루엔으로 혼합 용해시키고, 그 속에 플럭스 화합물 A, 및 산화티탄을 투입하고, 3 개 롤 (갭 10 ㎛ 로 3 회 패스) 로 분산시킨 후, 땜납 입자를 분산시킴으로써 수지 용액을 얻었다. 이 수지 용액을 갭 코터로, 톨루엔 건조 후의 두께가 20 ㎛ 가 되도록 박리 PET (PET-02-BU, 시코쿠 토세로 (주)) 위에 도포하여 제작하였다. 톨루엔 건조는 80 ℃ - 10 min 의 조건에서 실시하였다.
표 4 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 44 N/chip 이었다.
＜실시예 4-2＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 고형 에폭시 수지를 사용한 것 이외에는, 실시예 4-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 45 N/chip 이었다.
＜실시예 4-3＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 플럭스 화합물 A 대신에 플럭스 화합물 B (블록화 카르복실산, 산타시드 G, 니치유 (주)) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 4-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 44 N/chip 이었다.
＜실시예 4-4＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 30 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 4-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.1 V, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 48 N/chip 이었다.
＜비교예 4-1＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 액상 에폭시 수지, 경화제 A, 플럭스 화합물 B, 산화티탄, 및 땜납 입자를 혼합 분산시킴으로써 이방성 접합 페이스트를 제작하였다.
LED 칩 (덱세리알즈 평가용 LED 칩, 사이즈 45 mil, If = 350 ㎃, Vf = 3.1 V, Au-Sn 패드, 패드 사이즈 300 ㎛ ×800 ㎛, 패드간 거리 200 ㎛) 과, 기판 (덱세리알즈 평가용 세라믹 기판, 18 ㎛ 두께 Cu 패턴, Ni-Au 도금, 패턴간 (스페이스) 50 ㎛) 을 준비하였다. 이방성 접합 페이스트를 두께 30 ㎛ 의 마스크를 사용하여 기판 위에 도포하고, LED 칩을 얼라인먼트 탑재한 후, 리플로 (피크 온도 260 ℃) 에 의해 LED 칩을 실장하였다.
표 4 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 페이스트를 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 3.0 V, 절연성이 NG, 다이 쉐어 강도가 45 N/chip 이었다.
＜비교예 4-2＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지 A 대신에 열가소성 수지 E 를 사용한 것 이외에는, 실시예 4-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 19 N/chip 이었다.
＜비교예 4-3＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 플럭스 화합물을 배합하지 않았던 것 이외에는, 실시예 4-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 18 N/chip 이었다.
＜비교예 4-4＞
표 4 에 나타내는 바와 같이, 이방성 접합 필름의 두께를 40 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 4-1 과 동일하게 이방성 접합 필름을 제작하였다. 이방성 접합 필름을 사용하여 제작한 LED 실장체는 순전압이 OPEN, 절연성이 OK, 다이 쉐어 강도가 25 N/chip 이었다.
Figure 112021030202363-pct00004
비교예 4-1 에서는, 고형 수지를 배합하지 않고, 페이스트상의 이방성 접합 재료를 도포했기 때문에, 기판의 인접하는 단자간에서 땜납 접합에 의한 쇼트가 발생하였다.
비교예 4-2 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 인 열가소성 수지 E 를 사용하였기 때문에, 수지의 유동성이 나쁘고, 땜납 입자가 용융하지 않아, 피착체의 전극과 접합하지 않았다. 이 때문에, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 수지가 충분히 유동하지 않고, 땜납 접합도 형성되어 있지 않기 때문에 LED 칩의 밀착성이 약하고, 다이 쉐어 강도가 낮은 결과가 되었다.
비교예 4-3 에서는, 플럭스 화합물을 배합하지 않았기 때문에, 땜납 입자가 용융하지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다.
비교예 4-4 에서는, 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 4 배 두께인 40 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 땜납 접합이 형성되지 않고, 순전압을 측정할 수 없었다. 또, 다이 쉐어 강도도 낮은 결과가 되었다.
한편, 실시예 4-1 ∼ 실시예 4-4 에서는, 멜트 플로 레이트가 1 g/10 min 이상인 열가소성 수지 A 또는 고형 에폭시 수지를 사용하고, 땜납 입자의 평균 입자경 10 ㎛ 에 대해, 2 ∼ 3 배 두께인 20 ∼ 30 ㎛ 두께의 이방성 접합 필름을 사용하였기 때문에, 수지가 용융·유동하고, 땜납 입자에 의해 피착체의 전극간에서 땜납 접합하고, 정격 전압 3.1 V 에 가까운 값을 얻을 수 있었다. 또, 다이 쉐어 강도도 양호한 결과가 되었다. 또, 실시예 4-3 에서는, 경화제로서 플럭스 화합물을 사용해도, 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
또한, 상기 서술한 실시예에서는 필름상의 이방성 접합 재료를 사용하였는데, 페이스트상의 이방성 접합 재료를 소정 두께로 조정하면 동일한 결과가 얻어질 것으로 생각된다.
10 : LED 소자
11 : 제 1 도전형 전극
12 : 제 2 도전형 전극
20 : 기판
21 : 제 1 전극
22 : 제 2 전극
30 : 이방성 접합 필름
31 : 땜납 입자
32 : 이방성 도전막
33 : 땜납 접합부

Claims (20)

  1. 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하는 이방성 접합 재료를, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이에 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하의 두께로 개재시키고,
    상기 제 1 전자 부품의 전극과 상기 제 2 전자 부품의 전극을 무하중으로 가열 접합시키는, 접속체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이방성 접합 재료가, 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하의 두께를 갖는 이방성 접합 필름인, 접속체의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전자 부품이 기판이며,
    상기 기판 위에 상기 이방성 접합 필름을 라미네이트하고, 상기 이방성 접합 필름 위에 복수의 상기 제 1 전자 부품을 탑재하여 가열 접합시키는, 접속체의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스 화합물이 카르복실산인, 접속체의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스 화합물이, 카르복실기가 알킬비닐에테르로 블록화된 블록화 카르복실산인, 접속체의 제조 방법.
  6. 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하고,
    두께가 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하인, 필름상 이방성 접합 재료.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 플럭스 화합물이 카르복실산인, 필름상 이방성 접합 재료.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 플럭스 화합물이, 카르복실기가 알킬비닐에테르로 블록화된 블록화 카르복실산인, 필름상 이방성 접합 재료.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상온에서 액상인 액상 라디칼 중합성 수지와, 중합 개시제를 추가로 함유하는, 필름상 이방성 접합 재료.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상온에서 액상 에폭시 수지와, 경화제를 추가로 함유하는, 필름상 이방성 접합 재료.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 경화제가, 카르복실산, 또는 카르복실기가 알킬비닐에테르로 블록화된 블록화 카르복실산인, 필름상 이방성 접합 재료.
  12. 삭제
  13. 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하는 이방성 접합 재료를, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이에 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하의 두께로 개재시키고,
    상기 제 1 전자 부품의 전극과 상기 제 2 전자 부품의 전극을 무하중으로 가열 접합시켜 이루어지는 접속체.
  14. 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하는 이방성 접합 재료를, 제 1 전자 부품의 전극과 제 2 전자 부품의 전극 사이에 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하의 두께로 개재시키고,
    가열에 의해 상기 고형 수지를 용융시키고, 상기 제 1 전자 부품 또는 상기 제 2 전자 부품의 자중에 의해 땜납 입자를 전극간에 협지시키며, 상기 땜납 입자의 용융 온도 이상인 본 가열에 의해 상기 땜납 입자를 용융시키고, 냉각에 의해 상기 제 1 전자 부품의 전극과 상기 제 2 전자 부품의 전극을 접합시키는, 접속체의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 이방성 접합 재료에서의 상기 땜납 입자의 배합량이, 40 wt％ 이상 60 wt％ 이하인, 접속체의 제조 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 이방성 접합 재료가, 상기 땜납 입자의 평균 입경의 90 ％ 이상 150 ％ 이하의 두께를 갖는 이방성 접합 필름인, 접속체의 제조 방법.
  17. 상온에서 고형이며, 온도 190 ℃, 하중 2.16 ㎏ 의 조건에서 측정된 멜트 플로 레이트가 10 g/10 min 이상인 열가소성 수지, 고형 라디칼 중합성 수지, 및 고형 에폭시 수지에서 선택되는 적어도 1 종의 고형 수지와, 땜납 입자와, 플럭스 화합물을 함유하고,
    두께가 상기 땜납 입자의 평균 입경의 50 ％ 이상 300 ％ 이하이며,
    상기 땜납 입자의 배합량이, 40 wt％ 이상 60 wt％ 이하인, 이방성 접합 재료.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 땜납 입자의 평균 입경의 90 ％ 이상 150 ％ 이하의 두께를 갖는, 이방성 접합 재료.
  19. 제 6 항에 있어서,
    상기 두께가 상기 땜납 입자의 평균 입경의 200 ％ 이하인, 필름상 이방성 접합 재료.
  20. 제 6 항에 있어서,
    상기 두께가 상기 땜납 입자의 평균 입경의 150 ％ 이하인, 필름상 이방성 접합 재료.

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3975049A4 (en) * 2020-06-05 2022-09-07 Dexerials Corporation METHOD FOR PRODUCTION OF CHIP CARD, CHIP CARD AND HOT-MELT ADHESIVE SHEET CONTAINING CONDUCTIVE PARTICLES
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
WO2022092047A1 (ja) 2020-10-29 2022-05-05 デクセリアルズ株式会社 導電性接着剤、異方性導電フィルム、接続構造体、及び接続構造体の製造方法
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

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004140366A (ja) * 2003-10-15 2004-05-13 Hitachi Chem Co Ltd 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
JP2007157820A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Nitto Denko Corp 半導体装置の製造方法及び電子部品

Family Cites Families (12)

* 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
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
KR20090045195A (ko) * 2006-08-25 2009-05-07 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 접착 테이프, 접합체 및 반도체 패키지
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
WO2017191774A1 (ja) * 2016-05-05 2017-11-09 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004140366A (ja) * 2003-10-15 2004-05-13 Hitachi Chem Co Ltd 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
JP2007157820A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Nitto Denko Corp 半導体装置の製造方法及び電子部品

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