TW201610056A - 接著劑及連接構造體 - Google Patents

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Shiyuki Kanisawa
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Abstract

本發明提供一種對氧化膜具有優異之接著性及散熱性之接著劑、及使用其之連接構造體。 接著劑含有環氧化合物、陽離子觸媒、及包含丙烯酸與具有羥基之丙烯酸酯之丙烯酸樹脂。丙烯酸樹脂中之丙烯酸與環氧化合物反應，產生丙烯酸樹脂之島13與環氧化合物之海12的連結，並且使氧化膜11a之表面變粗糙而增強與環氧化合物之海12的投錨效應，而且熔解所含有之焊料粒子1，藉此可與電極10之間形成金屬結合，提高接著劑與電極10之接著力，並且進一步提高自金屬結合面之散熱特性。

Description

接著劑及連接構造體
本發明係關於一種將電子零件彼此電性連接之接著劑，特別是關於一種將發熱之電子零件與配線基板連接並且使電子零件之熱散熱的接著劑、及電子零件與配線基板連接而成之連接構造體。
本申請案係以2014年5月23日於日本申請之日本專利申請編號特願2014-107167及於2014年5月23日於日本申請之日本專利申請編號特願2014-107168為基礎而主張優先權者，該等申請案係以參照之形式引用於本申請案。
作為將LED等晶片零件構裝至電路基板之方法，廣泛地採用使用使導電性粒子分散於環氧系接著劑並成形為膜狀之異向性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)進行倒裝晶片構裝之方法(例如，參照專利文獻1、2)。根據該方法，藉由異向性導電膜之導電性粒子達成晶片零件與電路基板之間之電性連接，故而可縮短連接製程，可提高生產效率。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-24301號公報
[專利文獻2]日本特開2012-186322號公報
於近年來之LED製品中，有為了實現低成本化而將電路基板之配線之金屬自Au、Ag變更為Al、Cu者、及使用於PET(Polyethylene terephthalate)基材上形成有ITO(Indium Tin Oxide)配線之透明基板者。
然而，於Al、Cu等金屬配線或ITO配線之表面，形成有鈍態、氧化被膜等氧化物，故而先前之環氧系接著劑係接著較為困難。
又，除接著較為困難以外，為了充分地自LED製品等發熱之電子零件散熱，必須於接著劑中含有散熱用材料，因含有散熱用材料而接著劑成分變少，從而難以充分地保持接著力。
又，若於接著劑中含有用作散熱用材料之無機填料或金屬填料，則該等無機填料或金屬填料成為間隔件，無法使接著劑層變薄。
本發明係解決上述先前技術之課題者，目的在於提供一種具有對氧化膜優異之接著性及自散熱之電子零件向外部之優異的散熱性之接著劑、及使用其之連接構造體。
為了解決上述課題，本發明之接著劑係將發熱之電子零件與具有配線圖案之基板接著者，其特徵在於由含有焊料粒子之樹脂黏合劑所構成。
又，本發明之連接構造體之特徵在於包括：基板，其具有配線圖案；異向性導電膜，其形成於配線圖案之電極上；及發熱之電子零件，其構裝於異向性導電膜上；且異向性導電膜含有樹脂黏合劑及焊料粒子，上述焊料粒子與上述電子零件之端子部分金屬結合。
又，為了解決上述課題，本發明之接著劑之特徵在於，含有脂環式環氧化合物或氫化環氧化合物、陽離子觸媒、重量平均分子量為50000~900000之丙烯酸樹脂、及焊料粒子，丙烯酸樹脂包含0.5~10wt%之丙烯酸、及0.5~10wt%之具有羥基之丙烯酸酯。
又，本發明之連接構造體之特徵在於包括：基板，其具有表面被設為氧化物之配線圖案；異向性導電膜，其形成於上述配線圖案之電極上；及電子零件，其構裝於異向性導電膜上；且異向性導電膜係異向性導電接著劑之硬化物，該異向性導電接著劑含有脂環式環氧化合物或氫化環氧化合物、陽離子觸媒、重量平均分子量為50000~900000之丙烯酸樹脂、導電性粒子、及焊料粒子，上述丙烯酸樹脂包含0.5~10wt%之丙烯酸、及0.5~10wt%之具有羥基之丙烯酸酯。
根據本發明，樹脂黏合劑內之焊料粒子與電子零件之端子部分金屬結合，藉此於接著劑層與電子零件之間獲得優異之接著力，並且使產生於電子零件內之熱擴散至金屬結合之焊料粒子，可更有效率地散熱。又，根據本發明，藉由調配包含丙烯酸、及具有羥基之丙烯酸酯之丙烯酸樹脂，而可對氧化膜以硬化物整體接著，獲得優異之接著力，並且可藉由焊料粒子而充分地確保接著強度。
1‧‧‧焊料粒子
1a‧‧‧熔解焊料
1b‧‧‧端面(金屬結合面)
2‧‧‧導電性粒子
3‧‧‧樹脂黏合劑
10‧‧‧電極
11‧‧‧配線
11a‧‧‧氧化膜
12‧‧‧環氧化合物之海
13‧‧‧丙烯酸樹脂之島
21‧‧‧基板
22‧‧‧配線圖案
23‧‧‧發光元件
24‧‧‧n電極
25‧‧‧p電極
26‧‧‧凸塊
30‧‧‧異向性導電膜
50‧‧‧異向性導電接著劑
51‧‧‧配線基板
52‧‧‧LED晶片
53‧‧‧熱加壓工具
54‧‧‧工具
55‧‧‧試驗輥
61‧‧‧氮化鋁粒子
62‧‧‧Cu粒子
63‧‧‧金剛石粒子
圖1係表示將環氧化合物設為海、及將丙烯酸樹脂設為島時之海島模型之剖面圖。
圖2係說明焊料粒子之剖面圖。
圖3係表示發光裝置之一例之剖面圖。
圖4係表示90度剝離強度試驗之概要之剖面圖。
圖5係用以說明LED構裝樣品之製作步驟之圖。
圖6係表示晶片剪切強度試驗之概要之剖面圖。
圖7係說明使用金剛石粒子作為散熱用材料之情形時之圖。
圖8係說明使用銅粉作為散熱用材料之情形時之圖。
圖9係說明使用氮化鋁粉作為散熱用材料之情形時之圖。
圖10係說明樹脂黏合劑之散熱特性之圖。
圖11係用以說明彎曲試驗之圖。
圖12係用以說明彎曲試驗之圖。
以下，一面參照圖式，一面根據下述順序詳細地對本發明之實施形態(以下，稱為本實施形態)進行說明。再者，本發明並不僅僅限定於以下之實施形態，當然可於不脫離本發明之主旨之範圍內實現各種變更。又，圖式係示意性者，各尺寸之比率等存在與現實者不同之情形。具體之尺寸等應斟酌以下之說明而判斷。又，當然於圖式相互間亦包含彼此 之尺寸關係或比率不同之部分。
1.接著劑
2.連接構造體
3.實施例
<1.接著劑>
可應用本發明之接著劑含有脂環式環氧化合物或氫化環氧化合物、陽離子觸媒、重量平均分子量為50000~900000之丙烯酸樹脂、及焊料粒子，且丙烯酸樹脂包含0.5~10wt%之丙烯酸、及0.5~10wt%之具有羥基之丙烯酸酯。
圖1係表示於接著劑與氧化膜之界面，將環氧化合物設為海、將丙烯酸樹脂設為島時之海島模型之剖面圖。該海島模型係表示分散於環氧化合物之海12之丙烯酸樹脂之島13接觸於配線11之氧化膜11a上之狀態的硬化物模型。
於該硬化物模型中，丙烯酸樹脂中之丙烯酸與環氧化合物反應，而產生丙烯酸樹脂之島13與環氧化合物之海12之連結，並且使氧化膜11a之表面變粗糙而增強與環氧化合物之海12之投錨效應。又，丙烯酸樹脂中之具有羥基之丙烯酸酯係因羥基之極性而獲得對配線11之靜電接著力。藉由如上所述，以丙烯酸樹脂之島13及環氧化合物之海12之硬化物整體對氧化膜11a進行接著，可獲得優異之接著力。
其次，對焊料粒子進行說明。具體而言，使用以接著劑將LED元件與具有表面被設為氧化物之配線圖案之鋁配線基板接著之例進行說明。圖2係說明接著劑中含有之焊料粒子之作用之剖面圖。
如圖2所示，焊料粒子1係與下文將述之導電性粒子2一併添加於上述構成之樹脂黏合劑3。焊料粒子1係與導電性粒子2一併分散配置於LED元件之電極10與鋁配線基板之配線11之間，於壓接步驟中被熔解而成為熔解焊料1a。
此處，LED元件之電極10由Au或Au-Sn所構成。焊料粒子1若被加熱至熔點以上則熔解，若被冷卻至凝固點以下則凝固成大致柱狀，一端面1b與電極10金屬結合。另一方面，焊料粒子1無法與配線11金屬結合。其原因在於，於配線11上存在由氧化鋁形成之氧化膜11a，於通常之壓接步驟中，熔解焊料1a與鋁配線基板之配線11無法實現金屬結合。因此，不存在熔解焊料1a於LED元件之電極10與配線11之間有助於電性導通之情形。
然而，熔解焊料1a係於端面1b與電極10金屬結合，故而電極10與熔解焊料1a形成一個構造體。其結果，於LED元件與接著劑之間接著力變高。具體而言，於不存在熔解焊料1a之情形時，LED元件之電極10與接著劑僅以二維之面接觸，但由LED元件之電極10與熔解焊料1a形成之構造體具有三維構造，故而結果於電極10與接著劑之間接著面積增加。即，熔解焊料1a與電極10之一部分金屬結合，藉此對接著劑發揮作為樁子(錨)之功能，故而可於電極10與接著劑之間提高接著強度。
又，由於熔解焊料1a與電極10金屬結合，因此並非如用作散熱用材料之其他粒子般為點接觸、而是成為面接觸，可自LED元件側經由熔融焊料1a而進行散熱，可飛躍性地提高散熱特性。又，與配線11之接觸面亦介隔氧化膜11a，但成為面接觸而變得易於傳遞熱，於該方面而言， 亦可提高散熱特性。再者，亦於比較例中詳細地說明與其他散熱用材料之比較。
焊料粒子1可根據電極材料或連接條件等而自例如JIS Z 3282-1999中規定之Sn-Pb系、Pb-Sn-Sb系、Sn-Sb系、Sn-Pb-Bi系、Bi-Sn系、Sn-Cu系、Sn-Pb-Cu系、Sn-In系、Sn-Ag系、Sn-Pb-Ag系、Pb-Ag系等中適當地選擇。又，焊料粒子1之形狀可自粒狀、鱗片狀等中適當地選擇。
再者，焊料粒子1之平均粒徑(D50)較佳為設為3μm以上且未達30μm，焊料粒子1之添加量較佳為設為50質量份以上且未達150質量份。其原因在於：若添加量過少，則無法期待如上所述之投錨效應，又，若過度增加添加量，則樹脂黏合劑3相對變少，作為接著劑之接著力下降。
又，焊料粒子1之熔點較佳為使用構裝溫度以下者。若使用此種熔點之焊料粒子1，則可藉由構裝(壓接步驟)時之加熱而熔解焊料粒子1，故而無需追加僅用以熔解焊料粒子1之加熱步驟。即，可使接著劑硬化，並且熔解焊料粒子1。又，其原因在於，為了形成熔解焊料1a，不會對LED元件或基板賦予過度之加熱應力。例如，於在使用鋁配線之樹脂基板接著LED元件之情形時，考慮樹脂基板之耐熱性而以180℃進行構裝，故而於該情形時，較佳為180℃以下。
其次，作為脂環式環氧化合物，可較佳地列舉於分子內具有2個以上之環氧基者。該等脂環式環氧化合物可為液狀，亦可為固體狀。具體而言，可列舉3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯羧酸酯、環氧 丙六氫雙酚A等。於該等中，就可於硬化物中確保適於LED元件之構裝等之透光性，且速硬化性亦優異之方面而言，可較佳地使用3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯羧酸酯。
作為氫化環氧化合物，可使用上述脂環式環氧化合物之氫化物、或雙酚A型、雙酚F型等公知之氫化環氧化合物。
脂環式環氧化合物或氫化環氧化合物可單獨使用，亦可併用2種以上。又，除該等環氧化合物以外，只要不損壞本發明之效果，則亦可併用其他環氧化合物。例如，可列舉：使雙酚A、雙酚F、雙酚S、四甲基雙酚A、二芳基雙酚A、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、甲酚、四溴雙酚A、三羥基聯苯、二苯甲酮、雙間苯二酚、雙酚六氟丙酮、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、三(羥苯基)甲烷、聯二甲苯酚、酚系酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等多酚與表氯醇反應而獲得之環氧丙醚；使甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂肪族多元醇與表氯醇反應而獲得之聚環氧丙醚；使如對羥基苯甲酸、β-羥萘甲酸之羥基羧酸與表氯醇反應而獲得之環氧丙醚酯；自如鄰苯二甲酸、甲基鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸、內亞甲基六氫鄰苯二甲酸、1,2,4-苯三甲酸、聚合脂肪酸之聚羧酸獲得之聚環氧丙酯；自胺基苯酚、胺基烷酚獲得之環氧丙基胺基環氧丙醚；自胺基苯甲酸獲得之環氧丙基胺基環氧丙酯；自苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、苯二甲胺、二胺基環己烷、雙胺基甲基環己烷、4,4'-二胺基二苯甲烷、4,4'-二胺基二苯基碸等獲得之環氧丙胺；環氧化聚烯烴等公知之環氧樹脂類。
作為陽離子觸媒，例如可列舉鋁螯合物系潛伏性硬化劑、咪 唑系潛伏性硬化劑、鋶系潛伏性硬化劑等潛伏性陽離子硬化劑。於該等中，可較佳地使用速硬化性優異之鋁螯合物系潛伏性硬化劑。
陽離子觸媒之含量存在如下傾向，即，若過少則反應性消失，若過多則接著劑之製品壽命減少，故而相對於環氧化合物100重量份較佳為0.1~30質量份，更佳為0.5~20質量份。
丙烯酸樹脂係重量平均分子量為50000~900000。於圖1所示之硬化物模型中，丙烯酸樹脂之重量平均分子量對丙烯酸樹脂之島13之大小有影響，藉由丙烯酸樹脂之重量平均分子量為50000~900000而可使適度之大小之丙烯酸樹脂的島13與氧化膜11a接觸。於丙烯酸樹脂之重量平均分子量未達50000之情形時，丙烯酸樹脂之島13與氧化膜11a之接觸面積變小，無法獲得提高接著力之效果。又，於丙烯酸樹脂之重量平均分子量超過900000之情形時，丙烯酸樹脂之島13變大，不可謂以丙烯酸樹脂之島13及環氧化合物之海12之硬化物整體對氧化膜11a進行接著之狀態，而接著力下降。
又，丙烯酸樹脂包含0.5~10wt%之丙烯酸，更佳為包含1~5wt%。藉由在丙烯酸樹脂中包含0.5~10wt%之丙烯酸，因與環氧化合物之反應而產生丙烯酸樹脂之島13與環氧化合物之海12之連結，並且氧化膜11a之表面變粗糙而增強與環氧化合物之海12之投錨效應。
又，丙烯酸樹脂包含0.5~10wt%之具有羥基之丙烯酸酯，更佳為包含1~5wt%。藉由在丙烯酸樹脂中包含0.5~10wt%之丙烯酸酯，而因羥基之極性而獲得對配線11之靜電接著力。
作為具有羥基之丙烯酸酯，可列舉甲基丙烯酸2-羥基乙 酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯等。於該等中，可較佳地使用對氧化膜之接著性優異之甲基丙烯酸2-羥基乙酯。
又，丙烯酸樹脂係除丙烯酸及具有羥基之丙烯酸酯以外，包含不具有羥基之丙烯酸酯。作為不具有羥基之丙烯酸酯，可列舉丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸腈等。
又，丙烯酸樹脂之含量係相對於環氧化合物100質量份較佳為1~10質量份，更佳為1~5質量份。藉由丙烯酸樹脂之含量相對於環氧化合物100質量份為1~10質量份，可獲得丙烯酸樹脂之島13以良好之密度分散於環氧樹脂之海12之硬化物。
又，本發明所應用之接著劑係為了提高與無機材料之於界面之接著性，作為其他成分，亦可更含有矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑，可列舉環氧系、甲基丙烯醯氧基系、胺系、乙烯系、巰-硫系、醯脲(ureide)系等，該等可單獨使用，亦可混合2種類以上而使用。於該等中，在本實施形態中可較佳地使用環氧系矽烷偶合劑。
又，為了控制流動性，提高粒子捕捉率，接著劑亦可含有無機填料。作為無機填料，並無特別限定，可使用氧化矽、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等。此種無機填料能夠以緩和藉由接著劑連接之連接構造體之應力為目的而適當地使用。又，亦可調配熱塑性樹脂、橡膠成分等柔軟劑等。
根據此種接著劑，可對鋁等難接著金屬獲得較高之接著力。
又，接著劑亦可為含有導電性粒子之異向性導電接著劑。作 為導電性粒子，可使用公知之導電性粒子。例如，可列舉鎳、鐵、銅、鋁、錫、鉛、鉻、鈷、銀、金等各種金屬或金屬合金之粒子、金屬氧化物、於碳、石墨、玻璃、陶瓷、塑膠等之粒子之表面塗敷金屬而成者、於該等粒子之表面進而塗敷絕緣薄膜而成者等。於在樹脂粒子之表面塗敷金屬而成者之情形時，作為樹脂粒子，例如可使用環氧樹脂、酚系樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯腈-苯乙烯(AS)樹脂、苯胍胺樹脂、二乙烯苯系樹脂、苯乙烯系樹脂等之粒子。
作為導電性粒子之平均粒徑，通常為1~10μm，更佳為2~6μm。又，接著劑成分中之導電性粒子之平均粒子密度係就連接可靠性及絕緣可靠性之觀點而言，較佳為1000~100000個/mm2、更佳為30000~80000個/mm2。此處，導電性粒子之含量較佳為設為1~20質量份。
根據此種異向性導電接著劑，可對具有氧化膜之鋁配線或ITO配線獲得優異之連接可靠性。
<2.連接構造體>
其次，對應用本發明之連接構造體進行說明。圖3係作為連接構造體之一例，表示作為發熱之電子零件之LED元件之剖面圖。連接構造體包括具有配線圖案22之基板21、形成於配線圖案22之電極上之異向性導電膜30、及構裝於異向性導電膜30上之發光元件23，且異向性導電膜30由上述異向性導電接著劑之硬化物所構成。該發光裝置係藉由如下方式獲得：於基板21上之配線圖案22、與連接用凸塊26之間塗佈上述異向性導電接著劑，而倒裝晶片構裝基板21與發光元件23；該連接用凸塊26分別形成於作為發光元件23之LED元件之n電極24及p電極25。
再者，此處所說明之凸塊26係使用實施Au或Au-Sn之合金鍍敷而成者。因此，凸塊26相當於在圖2中所說明之電極10，焊料粒子1係與凸塊26之間金屬結合。
於本實施形態中，使用上述異向性導電接著劑，藉此可較佳地使用具有由鋁所構成之配線圖案之基板。藉此，可謀求LED製品之低成本化。
又，可較佳地使用具有由ITO等透明導電膜所構成之配線圖案之透明基板。藉此，例如可於在PET(Polyethylene terephthalate)基材上形成有ITO(Indium Tin Oxide)配線之透明樹脂基板構裝LED元件。
再者，亦可視需要利用散熱特性良好之透明模塑樹脂以覆蓋發光元件23之整體之方式進行密封。又，亦可於發光元件23設置光反射層。又，作為發光元件，除LED元件以外，可於不損壞本發明之效果之範圍內使用公知之發熱的電子零件。
<3.實施例> [實施例] [第1實施例]
以下，對本發明之第1實施例進行說明。於本實施例中，製作各種異向性導電接著劑，使用該等異向性導電接著劑於基板上搭載LED元件而製作LED構裝樣品，對有無LED元件之端子部分與焊料粒子之合金形成、熱阻值、及對鋁接著力進行評價。再者，本發明並不限定於該等實施例。
[剝離強度之測定]
於由陶瓷所構成之白色板上，以厚度成為100μm之方式塗佈異向性 導電接著劑，以180℃-1.5N-30sec之條件對1.5mm×10mm之鋁片進行熱壓接，從而製作接合體。
如圖4所示，使用拉力試驗機，以拉伸速度50mm/sec向90°之Y軸方向剝離接合體之鋁片，測定該剝離所需之剝離強度之最大值。
[LED構裝樣品之製作]
如圖5所示，製作LED構裝樣品。於平台上排列多個間距為50μm之配線基板(50μm之Al配線-25μm之PI(聚醯亞胺)層-50μm之Al基底)51，於各配線基板51上塗佈約10μg之異向性導電接著劑50。於異向性導電接著劑50上，搭載Cree公司製造之LED晶片(商品名：DA3547，最大額定：150mA，尺寸：0.35mm×0.46mm)52，使用熱加壓工具53進行倒裝晶片構裝，從而獲得LED構裝樣品。
[晶片剪切強度之測定]
如圖6所示，使用晶片剪切測試機，以工具54之剪切速度20μm/sec、25℃之條件測定各LED構裝樣品之接合強度。
[有無合金形成之評價]
使用顯微鏡(SEM：Scanning Electron Microscope)等，對各LED構裝樣品之外觀確認是否已於LED元件之電極部分與焊料粒子之間實現合金形成。具體而言，若實現合金形成，則電極部分與焊料粒子之間係藉由熔解焊料而面接觸。因此，可藉由觀察熔融焊料之擴展面積而判斷是否形成有合金，即，可判斷是否已實現金屬結合。
[熱阻值之評價]
使用暫態熱阻測定裝置(CATS電子設計公司製造)，測定LED構裝體 之熱阻值(℃/W)。測定條件係以If=200mA(定電流控制)進行。
[綜合評價]
將有無LED元件之端子部分與焊料粒子之合金形成、熱阻值均為「○」、剝離強度為2.0N以上、且晶片剪切強度為5.0N以上者評價為「OK」，將除此之外者評價為「NG」。
[實施例1]
使焊料熔點為150℃之焊料粒子30質量份及導電性粒子(品名：AUL704，積水化學工業公司製造)10質量份分散於由脂環式環氧化合物(品名：Celloxide2021P，Daicel化學公司製造)100質量份、潛伏性陽離子硬化劑(鋁螯合物系潛伏性硬化劑)5質量份、丙烯酸樹脂(丙烯酸丁酯(BA)：15%，丙烯酸乙酯(EA)：63%，丙烯酸腈(AN)：20%，丙烯酸(AA)：1wt%，甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)：1wt%，重量平均分子量Mw：70萬)3質量份構成之接著劑中，製作異向性導電接著劑。又，製作LED構裝樣品時之硬化條件係設為180℃-1.5N-30sec。
再者，於各實施例中使用焊料粒子之平均粒徑為5μm、7μm、10μm、12μm、25μm者。未於上述範圍內之粒徑中發現顯著差異，故而省略各個粒徑之試驗結果，藉由使用至少上述範圍之粒徑者而可獲得本申請案實施例之結果。於以下之實施例及調配有焊料粒子之比較例中亦相同。
於表1中，表示實施例1之各評價結果。確認到合金形成，熱阻值為17(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為OK。
[實施例2]
將焊料粒子之熔點設為150℃，將調配設為40質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示實施例2之各評價結果。確認到合金形成，熱阻值為16(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為OK。
[實施例3]
將焊料粒子之熔點設為150℃，將調配設為60質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示實施例3之各評價結果。確認到合金形成，熱阻值為16(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為OK。
[實施例4]
將焊料粒子之熔點設為150℃，將調配設為80質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示實施例4之各評價結果。確認到合金形成，熱阻值為15(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為OK。
[實施例5]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為30質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示實施例5之各評價結果。確認到合金形成， 熱阻值為16(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為OK。
[實施例6]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為80質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示實施例6之各評價結果。確認到合金形成，熱阻值為16(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為OK。
[比較例1]
未調配焊料粒子，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示比較例1之各評價結果。未確認到合金形成，熱阻值為29(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為NG。
[比較例2]
將焊料粒子之熔點設為150℃，將調配設為160質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示比較例2之各評價結果。確認到合金形成，熱阻值為16(K/W)，且剝離強度為1.2N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為2.0N。因此，綜合評價為NG。
[比較例3]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為160質量份，除此之外，與 實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示比較例3之各評價結果。確認到合金形成，熱阻值為16(K/W)，且剝離強度為1.2N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為2.0N。因此，綜合評價為NG。
[比較例4]
將焊料粒子之熔點設為200℃，將調配設為30質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示比較例4之各評價結果。未確認到合金形成，熱阻值為26(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為NG。
[比較例5]
將焊料粒子之熔點設為200℃，將調配設為80質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示比較例5之各評價結果。未確認到合金形成，熱阻值為23(K/W)，且剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為NG。
[比較例6]
將焊料粒子之熔點設為200℃，將調配設為160質量份，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表1中，表示比較例6之各評價結果。未確認到合金形成，熱阻值為23(K/W)，且剝離強度為1.2N。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為2.0N。因此，綜合評價為NG。
[比較例7]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為0.4μm之氧化鋁粉末60質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表2中，表示比較例7之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為25(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.5N。因此，綜合評價為NG。
[比較例8]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為0.4μm之氧化鋁粉末150質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表2中，表示比較例8之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為23(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為5.3N。因此，綜合評價為NG。
[比較例9]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為3μm之氧化鋁粉末60質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表2中，表示比較例9之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為29(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.8N。因此，綜合評價為NG。
[比較例10]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為3μm之氧化鋁粉末150質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表2中，表示比較例10之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為28(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為6.2N。因此，綜合評價為NG。
[比較例11]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為10μm之氧化鋁粉末60質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表2中，表示比較例11之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為35(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為6.1N。因此，綜合評價為NG。
[比較例12]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為10μm之氧化鋁粉末150質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表2中，表示比較例12之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為33(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為5.5N。因此，綜合評價為NG。
[比較例13]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為1.5μm之氮化鋁粉末 60質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表3中，表示比較例13之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為22(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.1N。因此，綜合評價為NG。
[比較例14]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為1.5μm之氮化鋁粉末150質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表3中，表示比較例14之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為19(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為5.9N。因此，綜合評價為NG。
[比較例15]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為3μm之Ni粉末60質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表3中，表示比較例13之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為28(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為7.9N。因此，綜合評價為NG。
[比較例16]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為3μm之Ni粉末150質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電 接著劑。
於表3中，表示比較例16之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為27(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為6.0N。因此，綜合評價為NG。
[比較例17]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為10μm之Cu粉末60質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表3中，表示比較例17之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為41(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.12N。因此，綜合評價為NG。
[比較例18]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為10μm之Cu粉末150質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表3中，表示比較例18之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為38(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為6.2N。因此，綜合評價為NG。
[比較例19]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為0.3μm之金剛石粉末60質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表3中，表示比較例19之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為21(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.3N。因此，綜合評價為NG。
[比較例20]
代替焊料粒子而將作為散熱材料之平均粒徑為0.3μm之金剛石粉末150質量份調配於樹脂黏合劑中，除此之外，與實施例1相同地製作異向性導電接著劑。
於表3中，表示比較例20之各評價結果。未確認到合金形成，且熱阻值為22(K/W)。又，LED構裝樣品之晶片剪切強度為8.1N。因此，綜合評價為NG。
比較例1未調配焊料粒子，故而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，而熱阻值變得過大，從而散熱特性變差。
又，比較例2、3係較多地調配有焊料粒子，故而雖形成熔解焊料，但於鋁配線基板與異向性導電接著劑之間接著力下降，從而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降。
又，比較例4、5、6中，焊料粒子之熔點設為200℃，故而焊料不會於壓接步驟中充分地熔解，而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，從而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，又，熱阻值變得過大，從而散熱特性變差。
又，比較例7、8、9、10、11、12係使用氧化鋁粉末作為散熱材料，故而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，又，熱阻值變得過大，從而散熱特性變差。氧化鋁粉末之熱導率為40W/mK，但根據與本申請案實施例之比較，即便代替焊料粒子而含有於接著劑中，亦無法獲得所期望之特性。
又，比較例13、14係使用氮化鋁粉末作為散熱材料，故而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，又，熱阻值變得過大，從而散熱特性變差。氮化鋁粉末之熱導率為180W/mK，但根據與本申請案實施例之比較，即便代替焊料粒子而含有於接著劑中，亦無法獲得所期望之特性。
此處，對作為散熱材料而添加氮化鋁之情形進行探討。如圖7所示，於在樹脂黏合劑3中添加氮化鋁粒子61之情形時，不存在如焊料粒子般簡單地熔解之情形，故而保持粒形狀，電極10與氮化鋁粒子61成為 點接觸。因此，傳遞來自LED元件之熱之面積變得非常少，與使用焊料粒子之情形相比，散熱特性變差。又，氮化鋁粒子61與配線11之間之接觸亦成為點接觸。因此，自氮化鋁粒子61向配線基板側之散熱特性亦變差。
又，比較例15、16係使用Ni粉末作為散熱材料，故而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，又，熱阻值變得過大，從而散熱特性變差。Ni粉末之熱導率為95W/mK，但根據與本申請案實施例之比較，即便代替焊料粒子而含有於接著劑中，亦無法獲得所期望之特性。
又，比較例17、18係使用Cu粉末作為散熱材料，故而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，又，熱阻值變得過大，從而散熱特性變差。Cu粉末之熱導率為400W/mK，但根據與本申請案實施例之比較，即便代替焊料粒子而含有於接著劑中，亦無法獲得所期望之特性。
此處，對作為散熱材料而添加Cu粒子之情形進行探討。如圖8所示，於在樹脂黏合劑3中添加Cu粒子62之情形時，如下方面與氮化鋁粒子61之情形相同：不存在如焊料粒子般簡單地熔解之情形，故而保持粒形狀，電極10與Cu粒子62成為點接觸。又，Cu粒子62之粒徑非常大，故而接著劑厚度變厚。即便使用高熱導率之Cu粒子，接著劑層之厚度於接著劑層整體上阻礙散熱特性，從而亦無法獲得所期望之散熱特性。
又，比較例19、20係使用金剛石粉末作為散熱材料，故而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，又，熱阻值變得過大，從而散熱特性變差。金剛石粉末 之熱導率為1500W/mK，但根據與本申請案實施例之比較，即便代替焊料粒子而含有於接著劑中，亦無法獲得所期望之特性。
此處，對作為散熱材料而添加金剛石粒子之情形進行探討。如圖9所示，於在樹脂黏合劑3中添加金剛石粒子63之情形時，金剛石粒子63小於接著劑層之厚度，故而無法與LED元件之電極部分、或基板側之配線接觸。即，不會自LED元件向配線基板側形成熱傳遞路徑，故而即便使用高熱導率之金剛石粒子，亦無法獲得所期望之散熱特性。
另一方面，實施例1~6係調配有脂環式環氧化合物、潛伏性陽離子硬化劑、及具有丙烯酸(AA)與甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)之丙烯酸樹脂，故而具有光學用途之特性，進而，可對具有氧化膜之鋁配線獲得較高之接著力及優異之導通可靠性，又，焊料粒子之熔點係設為構裝溫度以下，故而於壓接步驟中焊料粒子熔解，熔解焊料與LED元件之電極金屬結合，可獲得較高之接著力與優異之散熱特性。
再者，於圖10中，作為參考表示樹脂黏合劑之散熱特性。樹脂A係將熱導率調整為10W/mK之例，樹脂B係將熱導率調整為30W/mK之例，樹脂C係將熱導率調整為50W/mK之例，樹脂D係將熱導率調整為70W/mK之例。通常，已知若接著劑層中之散熱樹脂之體積率(vol%)不變高，則無法獲得散熱特性。熱阻係以層厚/(接著面積×熱導率)定義，故而若層厚過大則熱阻變高，因此可知粒徑較大之散熱材料係使層厚變大，故而欠佳。
[第2實施例]
以下，對本發明之第2實施例進行說明。於本實施例中，製作各種異 向性導電接著劑，使用該等異向性導電接著劑於基板上搭載LED元件而製作LED構裝樣品，對接著強度、及導通電阻進行評價。再者，本發明並不限定於該等實施例。
[剝離強度之測定]
於由陶瓷所構成之白色板上，以厚度成為100μm之方式塗佈異向性導電接著劑，以180℃-1.5N-30sec之條件熱壓接1.51nm×10mm之鋁片，從而製作接合體。
如圖4所示，使用拉力試驗機，以拉伸速度50mm/sec向90°之Y軸方向剝離接合體之鋁片，測定該剝離所需之剝離強度之最大值。
[LED構裝樣品之製作]
如圖5所示，製作LED構裝樣品。於平台上排列多個間距為50μm之配線基板(50μm之Al配線-25μm之PI(聚醯亞胺)層-50μm之Al基底)51，於各配線基板51上塗佈約10μg之異向性導電接著劑50。於異向性導電接著劑50上，搭載Cree公司製造之LED晶片(商品名：DA3547，最大額定：150mA，尺寸：0.35mm×0.46mm)52，使用熱加壓工具53進行倒裝晶片構裝，從而獲得LED構裝樣品。
[晶片剪切強度之測定]
如圖6所示，使用晶片剪切測試機，以工具54之剪切速度20μm/sec、25℃之條件測定各LED構裝樣品之接合強度。
[彎曲試驗前之導通電阻之評價]
測定各LED構裝樣品之初期、冷熱循環試驗(TCT)後之導通電阻。冷熱循環試驗係將LED構裝樣品於-40℃及100℃之環境中各暴露30分 鐘，進行1000循環將其作為1循環之冷熱循環而測定導通電阻。導通電阻之評價係測定If=50mA時之Vf值，將自試驗成績表之Vf值之Vf值之上升程度未達5%之情形設為「○」，將5%以上之情形設為「×」。
[彎曲試驗後之導通電阻值之評價]
如圖11及圖12所示，於進行向圓筒形之試驗輥55之側面壓抵各LED構裝樣品而使其彎曲之試驗後，測定導通電阻。具體而言，LED晶片52係設為大致長方形，故而分別各進行1次如下之試驗：如圖11所示，於LED晶片52之長邊方向(X軸方向)捲繞配線基板51之試驗；及如圖12所示，於LED晶片52之短邊方向(Y軸方向)捲繞配線基板51之試驗。
又，試驗輥55係其半徑(R)越小，則對各LED構裝樣品之彎曲應力越強地發揮作用，故而使用多個直徑者分別進行試驗。具體而言，試驗輥55係使用直徑為20mm(R=10mm)、直徑為10mm(R=5mm)、及直徑為6mm(R=3mm)者進行彎曲試驗，對各別測定導通電阻。導通電阻之評價係測定If=50mA時之Vf值，將自試驗成績表之Vf值之Vf值之上升程度未達5%之情形設為「○」，將5%以上之情形設為「×」。
此處，於異向性導電接著劑對配線基板之接著力較弱之情形時，在彎曲試驗後導通特性消失、即導通電阻值上升。其原因在於，於接著力較弱之情形時，存在因彎曲試驗而於電極與配線之間之構件間產生距離，從而導電性粒子之接觸消失之情形。
[綜合評價]
將初期及冷熱循環試驗後之導通電阻值均為「○」、剝離強度為2.0N以上、晶片剪切強度為5.0N以上、及彎曲試驗後之導通性評價均為「○」 者評價為「OK」，將除此之外者評價為「NG」。
[實施例7]
使焊料熔點為150℃之焊料粒子30質量份及導電性粒子(品名：AUL704，積水化學工業公司製造)10質量份分散於由作為黏合劑A的脂環式環氧化合物(品名：Celloxide2021P，Daicel化學公司製造)100質量份、潛伏性陽離子硬化劑(鋁螯合物系潛伏性硬化劑)5質量份、丙烯酸樹脂(丙烯酸丁酯(BA)：15%，丙烯酸乙酯(EA)：63%，丙烯酸腈(AN)：20%，丙烯酸(AA)：1wt%，甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)：1wt%，重量平均分子量Mw：70萬)3質量份所構成之接著劑中，製作異向性導電接著劑。又，製作LED構裝樣品時之硬化條件係設為180℃-1.5N-30sec。
再者，於各實施例中使用焊料粒子之平均粒徑為5μm、7μm、10μm、12μm、25μm者。未於上述範圍內之粒徑中發現顯著差異，故而省略各個粒徑之試驗結果，藉由使用至少上述範圍之粒徑者而可獲得本申請案實施例之結果。於以下之實施例及調配有焊料粒子之比較例中亦相同。
於表4中，表示實施例7之各評價結果。初期之剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為8.5N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為○，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為○、直徑為6mm時為○。因此，綜合評價為OK。
[實施例8]
將焊料粒子之熔點設為150℃，將調配設為80質量份，除此之外，與 實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示實施例8之各評價結果。初期之剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為8.5N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為○，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為○、直徑為6mm時為○。因此，綜合評價為OK。
[實施例9]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為30質量份，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示實施例9之各評價結果。初期之剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為8.5N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為○，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為○、直徑為6mm時為○。因此，綜合評價為OK。
[實施例10]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為80質量份，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示實施例10之各評價結果。初期之剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為8.5N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為○，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為○、直徑為6mm時為○。因此，綜合評價為OK。
[比較例21]
未調配焊料粒子，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示比較例21之各評價結果。初期之剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為8.5N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為○，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例22]
將焊料粒子之熔點設為150℃，將調配設為160質量份，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示比較例22之各評價結果。初期之剝離強度為1.2N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為2.0N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例23]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為160質量份，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示比較例23之各評價結果。初期之剝離強度為1.2N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為2.0N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之 導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例24]
將焊料粒子之熔點設為200℃，將調配設為30質量份，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示比較例24之各評價結果。初期之剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為8.5N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例25]
將焊料粒子之熔點設為200℃，將調配設為80質量份，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示比較例25之各評價結果。初期之剝離強度為4.0N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為8.5N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例26]
將焊料粒子之熔點設為200℃，將調配設為160質量份，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。
於表4中，表示比較例26之各評價結果。初期之剝離強度 為1.2N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為2.0N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為○，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例27]
使導電性粒子(品名：AUL704，積水化學工業公司製造)10質量份分散於由作為黏合劑B之脂環式環氧化合物(品名：Celloxide2021P、Daicel化學公司製造)50質量份、酸酐硬化劑(甲基六氫鄰苯二甲酸酐)40質量份、丙烯酸樹脂(BA：15%，EA：63%，AN：20%，AA：1wt%，HEMA：1wt%，Mw：20萬)3質量份所構成之接著劑中，製作異向性導電接著劑。未添加焊料粒子。又，製作LED構裝樣品時之硬化條件係設為230℃-1.5N-30sec。
於表5中，表示比較例27之各評價結果。初期之剝離強度未達0.5N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為3.8N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例28]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為80質量份而添加於接著劑中，除此之外，與比較例27相同地製作異向性導電接著劑。
於表5中，表示比較例28之各評價結果。初期之剝離強度未達0.5N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為3.8N。又，彎曲試 驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例29]
代替脂環式環氧化合物而使用環烯100質量份作為黏合劑C，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。未添加焊料粒子。又，製作LED構裝樣品時之硬化條件係設為180℃-1.5N-240sec。
於表5中，表示比較例29之各評價結果。初期之剝離強度為1.4N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為7.2N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例30]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為80質量份而添加於接著劑中，除此之外，與比較例29相同地製作異向性導電接著劑。
於表5中，表示比較例30之各評價結果。初期之剝離強度為1.4N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為7.2N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為×、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例31]
代替脂環式環氧化合物而使用雙酚F型環氧化合物作為黏合劑D，使 用陰離子硬化劑(胺系硬化劑)來代替潛伏性陽離子硬化劑，且未調配丙烯酸樹脂，除此之外，與實施例7相同地製作異向性導電接著劑。未添加焊料粒子。又，製作LED構裝樣品時之硬化條件係設為150℃-1.5N-30sec。
於表5中，表示比較例31之各評價結果。初期之剝離強度為2.5N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為7.1N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
[比較例32]
將焊料粒子之熔點設為170℃，將調配設為80質量份而添加於接著劑中，除此之外，與比較例31相同地製作異向性導電接著劑。
於表5中，表示比較例32之各評價結果。初期之剝離強度為2.5N。又，LED構裝樣品之初期之晶片剪切強度為7.1N。又，彎曲試驗前之LED構裝樣品之初期之導通性評價為○，冷熱循環試驗1000循環後之導通性評價為×，彎曲試驗後之導通評價係試驗輥之直徑為20mm時為○、直徑為10mm時為×、直徑為6mm時為×。因此，綜合評價為NG。
比較例21未調配焊料粒子，故而不會形成熔解焊料而無法獲得投錨效應，故而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，於使用直徑為10mm以下之試驗輥之彎曲試驗後，導通可靠性變低。
又，比較例22、23係較多地調配有焊料粒子，故而雖形成熔解焊料，但於鋁配線基板與異向性導電接著劑之間接著力下降，從而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，於彎曲試驗後，導通可靠性變低。
又，比較例24、25、26係焊料粒子之熔點設為200℃，故而焊料不會於壓接步驟中充分地熔解，而不會產生由熔解焊料實現之金屬結合，從而於異向性導電接著劑與LED元件之間接著力下降，於TCT試驗後及彎曲試驗後，導通可靠性變低。
又，於比較例27、28中，作為黏合劑B，使用酸酐作為硬化劑，故而無論有無焊料粒子，於TCT試驗後及彎曲試驗後，導通可靠性均變低。藉此，可知存在因黏合劑A與焊料粒子之組合產生之效果。
又，於比較例29、30中，作為黏合劑C，使用環烯(cycloolefin)作為主劑，故而無論有無焊料粒子，於TCT試驗後及彎曲試驗後，導通可靠性均變低。藉此，可知存在因黏合劑A與焊料粒子之組合產生之效果。
又，於比較例31、32中，作為黏合劑D，因胺系硬化劑之極性效果而對鋁具有接著力，但於彎曲試驗中，至直徑為10mm以下之試驗輥未能耐受導通評價，而導通可靠性較低。藉此，可知存在因黏合劑A與焊料粒子之組合產生之效果。
另一方面，實施例7~10係調配有脂環式環氧化合物、潛伏 性陽離子硬化劑、及具有丙烯酸(AA)與甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)之丙烯酸樹脂，故而具有光學用途之特性，進而，可對具有氧化膜之鋁配線獲得較高之接著力及優異之導通可靠性，又，焊料粒子之熔點係設為構裝溫度以下，故而於壓接步驟中焊料粒子熔解，熔解焊料與LED元件之電極金屬結合，於TCT試驗後及彎曲試驗後，亦可獲得較高之接著力及優異之導通可靠性。
11‧‧‧配線
11a‧‧‧氧化膜
12‧‧‧環氧化合物之海
13‧‧‧丙烯酸樹脂之島

Claims (30)

  1. 一種接著劑，其係將發熱之電子零件與基板接著者，且由含有焊料粒子之樹脂黏合劑所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項之接著劑，其中，上述樹脂黏合劑含有脂環式環氧化合物或氫化環氧化合物、陽離子觸媒、及重量平均分子量為50000~900000之丙烯酸樹脂，且上述丙烯酸樹脂含有0.5~10wt%之丙烯酸、及0.5~10wt%之具有羥基之丙烯酸酯。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之接著劑，其中，上述焊料粒子之調配量為50質量份以上且未達150質量份。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之接著劑，其中，上述焊料粒子之平均粒徑為3μm以上且未達30μm。
  5. 如申請專利範圍第3項之接著劑，其中，上述焊料粒子之平均粒徑為3μm以上且未達30μm。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之接著劑，其中，上述丙烯酸樹脂之含量相對於上述環氧樹脂100質量份為1~10質量份。
  7. 如申請專利範圍第3項之接著劑，其中，上述丙烯酸樹脂之含量相對於上述環氧樹脂100質量份為1~10質量份。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之接著劑，其中，上述具有羥基之丙烯酸酯係選自由甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯所組成之群中之1種以上。
  9. 如申請專利範圍第3項之接著劑，其中，上述具有羥基之丙烯酸酯係 選自由甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯所組成之群中之1種以上。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之接著劑，其中，上述丙烯酸樹脂包含丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、及丙烯酸乙酯。
  11. 如申請專利範圍第3項之接著劑，其中上述丙烯酸樹脂包含丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、及丙烯酸乙酯。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之接著劑，其中，上述陽離子觸媒為鋁螯合物系潛伏性硬化劑。
  13. 如申請專利範圍第3項之接著劑，其中，上述陽離子觸媒為鋁螯合物系潛伏性硬化劑。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之接著劑，其含有導電性粒子。
  15. 如申請專利範圍第3項之接著劑，其含有導電性粒子。
  16. 一種連接構造體，其具備：基板，其具有配線圖案；異向性導電膜，其形成於上述配線圖案之電極上；及發熱之電子零件，其構裝於上述異向性導電膜上；且上述異向性導電膜含有樹脂黏合劑及焊料粒子，上述焊料粒子與上述電子零件之端子部分金屬結合。
  17. 一種接著劑，其含有脂環式環氧化合物或氫化環氧化合物、陽離子觸媒、重量平均分子量為50000~900000之丙烯酸樹脂、及焊料粒子，且上述丙烯酸樹脂包含0.5~10wt%之丙烯酸、及0.5~10wt%之具有羥基之丙烯酸酯。
  18. 如申請專利範圍第17項之接著劑，其中，上述焊料粒子之調配量為50質量份以上且未達150質量份。
  19. 如申請專利範圍第17或18項之接著劑，其中，上述焊料粒子之平均粒徑為3μm以上且未達30μm。
  20. 如申請專利範圍第17或18項之接著劑，其中，上述丙烯酸樹脂之含量相對於上述環氧樹脂100質量份為1~10質量份。
  21. 如申請專利範圍第19項之接著劑，其中，上述丙烯酸樹脂之含量相對於上述環氧樹脂100質量份為1~10質量份。
  22. 如申請專利範圍第17或18項之接著劑，其中，上述具有羥基之丙烯酸酯係選自由甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯所組成之群中之1種以上。
  23. 如申請專利範圍第19項之接著劑，其中，上述具有羥基之丙烯酸酯係選自由甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯所組成之群中之1種以上。
  24. 如申請專利範圍第17或18項之接著劑，其中，上述丙烯酸樹脂包含丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、及丙烯酸乙酯。
  25. 如申請專利範圍第19項之接著劑，其中，上述丙烯酸樹脂包含丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、及丙烯酸乙酯。
  26. 如申請專利範圍第17或18項之接著劑，其中，上述陽離子觸媒為鋁螯合物系潛伏性硬化劑。
  27. 如申請專利範圍第19項之接著劑，其中，上述陽離子觸媒為鋁螯合物系潛伏性硬化劑。
  28. 如申請專利範圍第17或18項之接著劑，其含有導電性粒子。
  29. 如申請專利範圍第19項之接著劑，其含有導電性粒子。
  30. 一種連接構造體，其具備：基板，其具有於表面形成有氧化物之配線圖案；異向性導電膜，其形成於上述配線圖案之電極上；及電子零件，其構裝於上述異向性導電膜上；且上述異向性導電膜為異向性導電接著劑之硬化物，該異向性導電接著劑含有脂環式環氧化合物或氫化環氧化合物、陽離子觸媒、重量平均分子量為50000~900000之丙烯酸樹脂、導電性粒子、及焊料粒子，上述丙烯酸樹脂包含0.5~10wt%之丙烯酸、及0.5~10wt%之具有羥基之丙烯酸酯。
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