TW201643893A - 連接構造體之製造方法 - Google Patents

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Hitoshi Yamagiwa
Hideaki Ishizawa
Shinya Uenoyama
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種可將焊料粒子有效率地配置於電極上,而可提高電極間之導通可靠性之連接構造體之製造方法。 本發明之連接構造體之製造方法包括:第1加熱步驟,其於第1連接對象構件與第2連接對象構件之間配置導電材料後,將上述導電材料自低於焊料粒子之熔點之溫度加熱至與上述焊料粒子之熔點同等以上之溫度且黏合劑硬化未終了之溫度;與第2加熱步驟,其於上述第1加熱步驟後,將上述導電材料加熱至高於上述第1加熱步驟之溫度,且於上述第1加熱步驟中,於未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。

Description

連接構造體之製造方法
本發明係關於一種使用包含複數個焊料粒子之導電材料之連接構造體之製造方法。
異向性導電糊及異向性導電膜等異向性導電材料已廣為人知。上述異向性導電材料中,於黏合劑中分散有導電性粒子。
為了獲得各種連接構造體,上述異向性導電材料例如被用於可撓性印刷基板與玻璃基板之連接(FOG(Film on Glass,鍍膜玻璃))、半導體晶片與可撓性印刷基板之連接(COF(Chip on Film,薄膜覆晶))、半導體晶片與玻璃基板之連接(COG(Chip on Glass,玻璃覆晶))、以及可撓性印刷基板與環氧玻璃基板之連接(FOB(Film on Board,鍍膜板))等。
於藉由上述異向性導電材料,而例如將可撓性印刷基板之電極與環氧玻璃基板之電極電性連接時,於環氧玻璃基板上配置包含導電性粒子之異向性導電材料。繼而,積層可撓性印刷基板,進行加熱及加壓。藉此,使異向性導電材料硬化,經由導電性粒子使電極間電性連接而獲得連接構造體。
作為上述異向性導電材料之一例,於下述專利文獻1中記載有包含導電性粒子、與於該導電性粒子之熔點下硬化未終了之樹脂成分的異向性導電材料。作為上述導電性粒子,具體而言,可列舉:錫(Sn)、銦(In)、鉍(Bi)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、 鎵(Ga)、銀(Ag)及鉈(TI)等金屬、或包含該等金屬之合金。
於專利文獻1中記載有如下情況:經過將異向性導電樹脂加熱至高於上述導電性粒子之熔點,且上述樹脂成分硬化未終了之溫度之樹脂加熱步驟、與使上述樹脂成分硬化之樹脂成分硬化步驟而將電極間進行電性連接。又,於專利文獻1中記載有如下情況:以專利文獻1之圖8所示之溫度分佈進行安裝。於專利文獻1中,於在加熱異向性導電樹脂之溫度下硬化未終了之樹脂成分內導電性粒子熔融。
於下述之專利文獻2中揭示有包含含有熱硬化性樹脂之樹脂層、焊料粉、及硬化劑,且上述焊料粉與上述硬化劑存在於上述樹脂層中之接著帶。該接著帶為膜狀而非糊狀。
又,於專利文獻2中揭示有使用上述接著帶之接著方法。具體而言,自下向上依序積層第一基板、接著帶、第二基板、接著帶、及第三基板而獲得積層體。此時,使設置於第一基板之表面之第一電極、與設置於第二基板之表面之第二電極對向。又,使設置於第二基板之表面之第二電極與設置於第三基板之表面之第三電極對向。然後,將積層體於特定溫度下進行加熱而進行接著。藉此,獲得連接構造體。
又,於下述之專利文獻3中揭示有如下覆晶安裝方法:使具有複數個電極端子之配線基板對向,配設具有複數個連接端子之半導體晶片,而將上述配線基板之上述電極端子、與上述半導體晶片之上述連接端子進行電性連接。該覆晶安裝方法包含如下步驟:(1)向上述配線基板之具有上述電極端子之表面上供給含有焊料粉及對流添加劑之樹脂的步驟;(2)使上述半導體晶片抵接於上述樹脂表面之步驟;(3)將上述配線基板加熱至上述焊料粉熔融之溫度之步驟;(4)於上述加熱步驟後使上述樹脂硬化之步驟。於上述配線基板之加熱步驟(3)中,形成將上述電極端子與上述連接端子電性連接之連接體,又,於上述樹脂之硬化步驟(4)中,將上述半導體晶片固定於上述配線基 板。
又,於專利文獻4中揭示有電子零件之安裝方法。於該電子零件之安裝方法中,使用配線基板、電子零件群、及樹脂組合物。於上述配線基板設置有導體配線與連接端子。上述電子零件群具有包含至少1個被動零件之複數個電子零件。各電子零件具有電極端子。上述樹脂組合物包含焊料粉、對流添加劑、及於上述焊料粉之熔融溫度下具有流動性之樹脂。
上述電子零件之安裝方法包括如下步驟:第1步驟,其準備上述配線基板、上述電子零件群、及上述樹脂組合物;第2步驟,其於上述配線基板之主面塗佈上述樹脂組合物;第3步驟,其將上述連接端子與上述電極端子位置對準而使上述電子零件群抵接於上述樹脂組合物表面;第4步驟,其至少加熱上述樹脂組合物,一面使上述焊料粉熔融一面藉由上述對流添加劑而使上述焊料粉於上述連接端子與上述電極端子之間自我聚集並成長,而將上述連接端子與上述電極端子進行焊料連接;及第5步驟,其使上述樹脂組合物中之上述樹脂硬化而藉由上述樹脂將上述電子零件群各自與上述配線基板進行接著固定。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-260131號公報
[專利文獻2]WO2008/023452A1
[專利文獻3]日本專利特開2006-114865號公報
[專利文獻4]WO2006/101155A1
關於包含先前之焊料粉、或於表面具有焊料層之導電性粒子之異向性導電糊,存在未有效率地將焊料粉或導電性粒子配置於電極 (線)上之情況。關於先前之焊料粉或導電性粒子,存在焊料粉或導電性粒子向電極上之移動速度較慢之情況。
又,若使用專利文獻1所記載之異向性導電材料,利用專利文獻1所記載之方法將電極間進行電性連接,則存在未有效率地將包含焊料之導電性粒子配置於電極(線)上之情況。又,於專利文獻1之實施例中,為了於焊料之熔點以上之溫度下使焊料充分地移動,而保持為固定溫度,從而連接構造體之製造效率變低。若以專利文獻1之圖8所示之溫度分佈進行安裝,則連接構造體之製造效率變低。
又,專利文獻2所記載之接著帶為膜狀而非糊狀。因此,難以有效率地將焊料粉配置於電極(線)上。例如對於專利文獻2所記載之接著帶而言,亦容易將焊料粉之一部分配置於未形成電極之區域(間隙)。配置於未形成電極之區域之焊料粉無助於電極間之導通。又,於專利文獻2之段落[0009]中記載有如下情況:由於加熱而焊料粉熔融,熔融之焊料粉於樹脂層中移動從而向導體部表面自對準地移動,且焊料粒子於熔融變形後於樹脂層中移動。
再者,於專利文獻2中,關於異向性導電材料所使用之導電性粒子,並無具體之記載。又,關於未位於電極間之焊料粒子於熔融變形前開始向電極間移動之情況,無任何記載。
又,於專利文獻3中,於包含焊料粉之導電糊中添加有對流添加劑。於專利文獻4中記載有包含焊料粉、對流添加劑、及於上述焊料粉之熔融溫度下具有流動性之樹脂之樹脂組合物。然而,於如專利文獻3、4所記載之添加有對流添加劑之情形時,存在於導電糊之硬化物中對流添加劑以異物之形式殘留之情況。又,亦存在由於添加對流添加劑而導電糊之性質產生變化之情況。進而,於導電糊之硬化物中容易產生空隙。作為結果,存在電極間之導通可靠性變低之情況。又,可使用之導電糊受到限制。
又,於專利文獻3之段落[0021]中記載有如下情況:即便焊料之熔融現象與對流添加劑之沸騰現象中之任一現象先產生,亦可於產生兩種現象之狀態下顯現專利文獻3之發明之效果,且焊料粒子於熔融變形後於樹脂中移動。
再者,於專利文獻3之段落[0021]中記載有如下情況:由於加熱而沸騰之對流添加劑藉由於樹脂中對流、或者使焊料粉於樹脂中對流而促進焊料粉之移動,且焊料粉只是隨著由對流添加劑產生之對流而移動。即,關於未位於電極間之焊料粒子於熔融變形前開始向電極間移動之情況,無任何記載。
又,於專利文獻4之段落[0056]中記載有如下情況:至少將樹脂組合物3加熱至焊料粉5熔融之溫度。又,於段落[0057]中記載有如下情況:於該溫度下對流添加劑沸騰或分解而釋出氣體。由於所釋出之氣體,而焊料粉5於樹脂組合物3中劇烈地到處亂串。於該情形時,焊料粒子只是於熔融變形後,隨著由對流添加劑產生之對流而於樹脂組合物中進行移動。於專利文獻4中,關於未位於電極間之焊料粒子於熔融變形前開始向電極間移動之情況,無任何記載。
本發明之目的在於提供一種可有效率地將焊料粒子配置於電極上,而可提高電極間之導通可靠性之連接構造體之製造方法。
根據本發明之較廣態樣,提供一種連接構造體之製造方法,其使用包含複數個焊料粒子與黏合劑之導電材料,使用於表面具有複數個第1電極之第1連接對象構件,且使用於表面具有複數個第2電極之第2連接對象構件,上述黏合劑於上述焊料粒子之熔點下硬化未終了,連接構造體之製造方法包括:將上述導電材料配置於上述第1連接對象構件之表面上之步驟;將上述第2連接對象構件以上述第1電極與上述第2電極對向之方式配置於上述導電材料之與上述第1連接對象 構件側相反之表面上的步驟;將上述導電材料自低於上述焊料粒子之熔點之溫度加熱至與上述焊料粒子之熔點同等以上之溫度且上述黏合劑硬化未終了之溫度的第1加熱步驟;於上述第1加熱步驟後,將上述導電材料加熱至高於上述第1加熱步驟之溫度,藉此由上述導電材料形成將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接之連接部,且藉由上述連接部中之焊料部而將上述第1電極與上述第2電極電性連接之第2加熱步驟,且於上述第1加熱步驟中,於未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,於上述第1加熱步驟中,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子聚集,繼而,使已聚集之上述焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,上述導電材料包含助焊劑,且上述助焊劑之活性溫度係使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子聚集之溫度以上。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,上述導電材料包含助焊劑,且上述助焊劑之活性溫度係低於使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動的溫度。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,於上述第1加熱步驟中,於位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形後,朝向上述第1電極與上述第2電極之間,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子之移動開始。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,上述第2連接對象構件為半導體晶片、樹脂膜、可撓性印刷基板、剛性可撓性基板或可撓性扁形電纜。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,於上述配置第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中不進行加壓,而上述第2連接對象構件之重量施加於上述導電材料,或者於上述配置第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中之至少一步驟中進行加壓,且於上述配置第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟之兩步驟中,加壓之壓力未達1MPa。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,上述焊料粒子之平均粒徑為0.5μm以上且100μm以下。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,上述導電材料中之上述焊料粒子之含量為10重量%以上且90重量%以下。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,於上述焊料粒子之焊料之表面經由醚鍵、酯鍵或下述式(X)所表示之基而共價鍵結有具有至少1個羧基之基。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,於上述焊料粒子之焊料之表面經由上述式(X)所表示之基而共價鍵結有具有至少1個羧基之基。
於本發明之連接構造體之製造方法之一特定態樣中,上述焊料粒子之表面之ζ電位為正。
本發明之連接構造體之製造方法由於包括:將上述導電材料配置於上述第1連接對象構件之表面上之步驟;將上述第2連接對象構件以上述第1電極與上述第2電極對向之方式配置於上述導電材料之與上述第1連接對象構件側相反之表面上的步驟;將上述導電材料自低於上述焊料粒子之熔點之溫度加熱至與上述焊料粒子之熔點同等以上之溫度且上述黏合劑硬化未終了之溫度的第1加熱步驟;於上述第1加熱步驟後,將上述導電材料加熱至高於上述第1加熱步驟之溫度,藉此利用上述導電材料形成將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接之連接部,且藉由上述連接部中之焊料部而將上述第1電極與上述第2電極電性連接之第2加熱步驟,且於上述第1加熱步驟中,於未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動,故而可有效率地將焊料粒子配置於電極上,而可提高電極間之導通可靠性。
1、1X‧‧‧連接構造體
2‧‧‧第1連接對象構件
2a‧‧‧第1電極
3‧‧‧第2連接對象構件
3a‧‧‧第2電極
4、4X‧‧‧連接部
4A、4XA‧‧‧焊料部
4B、4XB‧‧‧硬化物部
11‧‧‧導電糊
11A‧‧‧焊料粒子
11B‧‧‧熱硬化性成分
圖1係模式性地表示藉由本發明之一實施形態之連接構造體的製造方法而獲得之連接構造體的局部前視剖視圖。
圖2(a)~(b)係用以對本發明之一實施形態之連接構造體之製造方法的各步驟進行說明之圖。
圖3(a)~(c)係用以對本發明之一實施形態之連接構造體之製造方法的各步驟進行說明之圖。
圖4係用以對本發明之一實施形態之連接構造體之製造方法的各步驟進行說明之圖。
圖5係表示連接構造體之變化例之局部前視剖視圖。
以下,對本發明之詳細內容進行說明。
於本發明之連接構造體之製造方法中,使用包含複數個焊料粒子、與黏合劑之導電材料。於本發明之連接構造體之製造方法中,使用於表面具有複數個第1電極之第1連接對象構件。於本發明之連接構造體之製造方法中,使用於表面具有複數個第2電極之第2連接對象構件。
於本發明之連接構造體之製造方法中,上述焊料粒子係於導電部之外表面具有焊料。於本發明之連接構造體之製造方法中,上述黏合劑於上述焊料粒子之熔點下硬化未終了。再者,所謂於焊料粒子之熔點下硬化未終了,意指於焊料粒子之熔點下黏合劑具有流動性之狀態。
本發明之連接構造體之製造方法包括:(1)將上述導電材料配置於上述第1連接對象構件之表面上之步驟;(2)將上述第2連接對象構件以上述第1電極與上述第2電極對向之方式配置於上述導電材料之與上述第1連接對象構件側相反之表面上的步驟;(3)將上述導電材料自低於上述焊料粒子之熔點之溫度加熱至與上述焊料粒子之熔點同等以上之溫度且上述黏合劑硬化未終了之溫度的第1加熱步驟;(4)於上述第1加熱步驟後,將上述導電材料加熱至高於上述第1加熱步驟之溫度,藉此由上述導電材料形成將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接之連接部,且藉由上述連接部中之焊料部而將上述第1電極與上述第2電極電性連接之第2加熱步驟。
於本發明之連接構造體之製造方法中,於上述第1加熱步驟中,於未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。
於本發明中,由於具備上述之構成,故而於將電極間電性連接之情形時,複數個焊料粒子容易於上下對向之電極間聚集,而可有效 率地將複數個焊料粒子配置於電極(線)上。又,難以將複數個焊料粒子之一部分配置於未形成電極之區域(間隙),而可使配置於未形成電極之區域之焊料粒子之量大幅度減少。於本發明中,可使未位於對向之電極間之焊料粒子有效率地向對向之電極間移動。因此,可提高電極間之導通可靠性。而且,可防止不可連接之橫方向上鄰接之電極間之電性連接,而可提高絕緣可靠性。
作為未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融之時期,係焊料粒子移動至第1電極與第2電極之間後,或者移動至其附近後。
於上述第1加熱步驟中,作為於未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動的具體方法,可列舉:根據由金屬形成之電極部分與由有機物形成之其他部分之熱容量差或比熱差,以升溫時之電極部分之溫度變高之方式進行控制之方法;於焊料之移動時控制移動所必需之時間內之黏合劑之硬化速度的方法;以及將助焊劑之活性溫度控制為低於焊料粒子之熔點之方法等。可藉由將該等方法適當組合而設為上述之移動條件。
就進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為於上述第1加熱步驟中,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子聚集,繼而使已聚集之上述焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。例如亦可藉由使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子聚集,而使焊料粒子整體為網狀。已聚集之焊料粒子及配置成網狀之焊料粒子於向上述第1電極與上述第2電極之間移動時,由於連動而被牽引,故而焊料粒子之移動速度變快。較佳為使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒 子於未位於上述第1電極與上述第2電極之間之區域中進行聚集。已聚集之焊料粒子較佳為不熔融變形,較佳為固體之狀態。
關於已聚集之焊料粒子,焊料粒子之表面間之距離之平均值較佳為焊料粒子之平均粒徑以下,較佳為3μm以下。焊料粒子之表面間之距離係自某一焊料粒子之表面直至最近之焊料粒子之表面的距離。
就進一步提高電極間之導通可靠性之觀點而言,較佳為上述導電材料包含助焊劑,且上述助焊劑之活性溫度為使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子凝集的溫度以上。
就進一步提高電極間之導通可靠性之觀點而言,較佳為上述導電材料包含助焊劑,且上述助焊劑之活性溫度較朝向上述第1電極與上述第2電極之間,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子之移動開始的溫度低。
就進一步提高電極間之導通可靠性之觀點而言,較佳為於上述第1加熱步驟中,於位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形後,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。
就進一步提高電極間之絕緣可靠性之觀點而言,較佳為於上述第1加熱步驟中,於位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子向第1電極與第2電極之間、或其附近移動。若於橫方向鄰接之電極間焊料粒子熔融,則複數個焊料粒子由於熔融而生成經一體化之較大焊料粒子。藉此,存在產生鄰接之電極間之短路,而絕緣可靠性降低之傾向。
於本發明之連接構造體之製造方法中,較佳為,於配置上述第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中不進行加壓,而上述第2連接對象構件之重量施加於上述導電材料,或者於配置上述第2連接對 象構件之步驟及上述第1加熱步驟中之至少一步驟中進行加壓,且於配置上述第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟之兩步驟中,加壓之壓力未達1MPa。藉由不施加1MPa以上之加壓之壓力,而相當地促進焊料粒子之凝集。就抑制連接對象構件之翹曲之觀點而言,於本發明之連接構造體之製造方法中,亦可於配置上述第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中之至少一步驟中進行加壓,且於配置上述第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟之兩步驟中,加壓之壓力未達1MPa。於進行加壓之情形時,可僅於配置上述第2連接對象構件之步驟中進行加壓,亦可僅於上述第1加熱步驟中進行加壓,亦可於配置上述第2連接對象構件之步驟與上述第1加熱步驟之兩步驟中進行加壓。加壓之壓力未達1MPa係包括未進行加壓之情形。於進行加壓之情形時,加壓之壓力較佳為0.9MPa以下,更佳為0.8MPa以下。於加壓之壓力為0.8MPa以下之情形時,與加壓之壓力超過0.8MPa之情形相比,進一步顯著地促進焊料粒子之凝集。
於本發明之連接構造體之製造方法中,較佳為,於配置上述第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中不進行加壓,而上述第2連接對象構件之重量施加於上述導電材料,且較佳為於配置上述第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中,超過上述第2連接對象構件之重量之力之加壓壓力不施加於上述導電材料。又,較佳為於上述第2加熱步驟中不進行加壓,而上述第2連接對象構件之重量施加於上述導電材料,且較佳為於上述第2加熱步驟中,超過上述第2連接對象構件之重量之力之加壓壓力不施加於上述導電材料。於該等情形時,可進一步提高複數個焊料部中焊料量之均勻性。進而,可進一步有效地使焊料部之厚度變厚,而複數個焊料粒子變得容易於電極間大量聚集,而可進一步有效率地將複數個焊料粒子配置於電極(線)上。又,複數個焊料粒子之一部分難以配置於未形成電極之區域(間隙),而可 使配置於未形成電極之區域之焊料粒子之量進一步減少。因此,可進一步提高電極間之導通可靠性。而且,可進一步防止不可連接之橫方向上鄰接之電極間之電性連接,而可進一步提高絕緣可靠性。
如上所述,為了將複數個焊料粒子有效率地配置於電極上,且使配置於未形成電極之區域之焊料粒子之量大幅度減少,較佳為使用導電糊而非導電膜。本發明者等人發現,藉由使用導電糊,可獲得上述效果。
本發明者進而亦發現,若於配置上述第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中不進行加壓,而上述第2連接對象構件之重量施加於上述導電糊,則形成連接部前配置於未形成電極之區域(間隙)之焊料粒子變得進一步容易聚集於第1電極與第2電極之間,而可進一步有效率地將複數個焊料粒子配置於電極(線)上。於本發明中,為了以進一步較高之等級獲得本發明之效果,將使用導電糊而非導電膜之構成、與不進行加壓而上述第2連接對象構件之重量施加於上述導電糊之構成組合採用的情況存在較大意義。
再者,於日本專利特開2004-260131號公報中記載有如下情況:經過將異向性導電樹脂加熱至高於焊料粒子之熔點之溫度,且樹脂成分硬化未終了之溫度之樹脂加熱步驟、與使上述樹脂成分硬化之樹脂成分硬化步驟而將電極間進行電性連接。然而,於日本專利特開2004-260131號公報所具體揭示之方法中,於在加熱異向性導電樹脂之溫度下硬化未終了之樹脂成分內焊料粒子熔融。於該情形時,焊料粒子未有效率地向對向之電極間移動。
又,於WO2008/023452A1中記載有如下情況:就對電極表面沖刷焊料粉而使之高效率地移動之觀點而言,亦可於接著時以特定之壓力進行加壓;關於加壓壓力,記載有如下情況:就進而確實地形成焊料區域之觀點而言,例如設為0MPa以上、較佳為1MPa以上;進而 記載有如下情況:即便意圖施加於接著帶之壓力為0MPa,亦可藉由配置於接著帶上之構件之自重,而對接著帶施加特定之壓力。於WO2008/023452A1中,記載有意圖施加於接著帶之壓力亦可為0MPa之情況,但關於賦予有超過0MPa之壓力之情形與設為0MPa之情形之效果差異,未作任何記載。又,於WO2008/023452A1中,關於使用糊狀之導電糊而非膜狀之重要性,沒有任何認識。
又,若使用導電糊而非導電膜,則容易根據導電糊之塗佈量而調整連接部及焊料部之厚度。另一方面,對於導電膜而言,存在如下問題:為了變更或調整連接部之厚度,必須準備不同厚度之導電膜或者準備特定厚度之導電膜。又,對於導電膜而言,存在如下問題:有於焊料之熔融溫度下,無法使導電膜之熔融黏度充分降低,而容易妨礙焊料粒子之凝集之傾向。
又,導電材料較佳為不包含對流添加劑。藉由不嚮導電材料添加對流添加劑等,可抑制原因在於對流添加劑之導電糊之品質降低,且可抑制原因在於對流添加劑之電極間之連接電阻之降低。又,可抑制導電材料之基本性能由於對流添加劑而降低之情況。
以下,一面參照圖式,一面對本發明之具體實施形態及實施例進行說明,藉此使本發明變得明確。
首先,於圖1中以局部前視剖視圖模式性地表示藉由本發明之一實施形態之連接構造體之製造方法所獲得之連接構造體。
圖1所示之連接構造體1包括:第1連接對象構件2、第2連接對象構件3、及將第1連接對象構件2與第2連接對象構件3連接之連接部4。連接部4係由包含複數個焊料粒子、與黏合劑之導電材料所形成。於本實施形態中,黏合劑包含熱硬化性成分。於本實施形態中,使用導電糊作為導電材料。
連接部4具有:複數個焊料粒子聚集而相互接合而成之焊料部 4A、與使熱硬化性成分熱硬化而成之硬化物部4B。於本實施形態中,為了形成焊料部4A,使用焊料粒子作為導電性粒子。上述焊料粒子係中心部分及導電部之外表面均為焊料之粒子。上述焊料粒子之中心部分及導電部之外表面均由焊料所形成。
第1連接對象構件2係於表面(上表面)具有複數個第1電極2a。第2連接對象構件3係於表面(下表面)具有複數個第2電極3a。第1電極2a與第2電極3a藉由焊料部4A而電性連接。因此,第1連接對象構件2與第2連接對象構件3藉由焊料部4A而電性連接。再者,於連接部4,於與聚集於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料部4A不同之區域(硬化物部4B部分)不存在焊料。於與焊料部4A不同之區域(硬化物部4B部分)不存在與焊料部4A遠離之焊料。再者,若為少量,則於與聚集於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料部4A不同之區域(硬化物部4B部分)亦可存在焊料。
如圖1所示,於連接構造體1中,複數個焊料粒子於第1電極2a與第2電極3a之間聚集,複數個焊料粒子熔融後,焊料粒子之熔融物於電極之表面潤濕擴散後進行固化,而形成焊料部4A。因此,焊料部4A與第1電極2a、以及焊料部4A與第2電極3a之連接面積增大。即,藉由使用焊料粒子,與使用導電性之外表面為鎳、金或銅等金屬之導電性粒子之情形相比,焊料部4A與第1電極2a、以及焊料部4A與第2電極3a之接觸面積增大。因此,連接構造體1中之導通可靠性及連接可靠性變高。再者,於導電材料包含助焊劑之情形時,助焊劑通常因加熱而逐漸失去活性。
再者,於圖1所示之連接構造體1中,焊料部4A全部位於第1、第2電極2a、3a間之對向之區域。圖5所示之變化例之連接構造體1X係僅連接部4X與圖1所示之連接構造體1不同。連接部4X具有焊料部4XA與硬化物部4XB。如連接構造體1X般,亦可焊料部4XA大部分位於第 1、第2電極2a、3a之對向之區域,焊料部4XA之一部分自第1、第2電極2a、3a之對向之區域向側方伸出。自第1、第2電極2a、3a之對向之區域向側方伸出之焊料部4XA係焊料部4XA之一部分,而非與焊料部4XA遠離之焊料。再者,於本實施形態中,雖可減少與焊料部遠離之焊料之量,但與焊料部遠離之焊料亦可存在於硬化物部中。
若減少焊料粒子之使用量,則容易獲得連接構造體1。若增加焊料粒子之使用量,則容易獲得連接構造體1X。
就進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為於上述第1電極、上述連接部、及上述第2電極之積層方向觀察上述第1電極與上述第2電極之相對向部分時,將上述連接部中之焊料部配置於上述第1電極與上述第2電極之相對向部分之面積100%中之50%以上。
就進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為於與上述第1電極、上述連接部、及上述第2電極之積層方向正交之方向觀察上述第1電極與上述第2電極之相對向部分時,將上述連接部中之焊料部之70%以上配置於上述第1電極與上述第2電極之相對向部分。
其次,對本發明之一實施形態之連接構造體之製造方法進行說明。
首先,準備於表面(上表面)具有第1電極2a之第1連接對象構件2。其次,如圖2(a)所示般,於第1連接對象構件2之表面上配置包含熱硬化性成分11B、與複數個焊料粒子11A之導電糊11(第1步驟)。於第1連接對象構件2之設置有第1電極2a之表面上配置導電糊11。於配置導電糊11後,焊料粒子11A係配置於第1電極2a(線)上、與未形成第1電極2a之區域(間隙)上兩者。
作為導電糊11之配置方法,並無特別限定,可列舉:利用分注器之塗佈、網版印刷、及利用噴墨裝置之噴出等。
又,準備於表面(下表面)具有第2電極3a之第2連接對象構件3。 其次,如圖2(b)所示般,於第1連接對象構件2之表面上之導電糊11上,於導電糊11之與第1連接對象構件2側相反側之表面上配置第2連接對象構件3(第2步驟)。於導電糊11之表面上自第2電極3a側配置第2連接對象構件3。此時,使第1電極2a與第2電極3a對向。
其次,將導電糊11自低於焊料粒子11A之熔點之溫度加熱至高於焊料粒子11A(導電性粒子)之熔點之溫度且熱硬化性成分11B(黏合劑)硬化未終了之溫度(第3步驟/第1加熱步驟)。於上述第1加熱步驟中經過圖3(a)~(c)之各狀態。
經過圖3(a)~(c)之各狀態,於未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A之外表面的焊料熔融變形前,使未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A開始向第1電極2a與第2電極3a之間移動。即,未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A向第1電極2a與第2電極3a之間的移動開始係於未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A之外表面的焊料熔融變形前,而非於未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A之外表面的焊料熔融變形後。
於本實施形態中,於上述第1加熱步驟中,於使未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A開始向第1電極2a與第2電極3a之間移動前,使未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A聚集(圖3(a))。
進而,於本實施形態中,於上述第1加熱步驟中,使位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A之外表面的焊料熔融變形(圖3(b))。
其次,使未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A開始向第1電極2a與第2電極3a之間移動(圖3(c))。
其次,於上述第1加熱步驟後,將上述導電糊11加熱至高於上述第1加熱步驟之溫度(第4步驟/第2加熱步驟)。於上述第2加熱步驟中, 較佳為使黏合劑之硬化完成。其結果為,如圖4所示般,由導電糊11形成將第1連接對象構件2與第2連接對象構件3連接之連接部4。由導電糊11形成連接部4,藉由複數個焊料粒子11A進行接合而形成焊料部4A,藉由使熱硬化性成分11B熱硬化而形成硬化物部4B。若焊料粒子11A充分地移動,則亦可於未位於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料粒子11A之移動開始後,直至焊料粒子11A向第1電極2a與第2電極3a之間之移動完成前,不將溫度保持為固定。
於本實施形態中,較佳為於上述第2步驟及上述第1加熱步驟(上述第3步驟)中不進行加壓。於該情形時,於本實施形態中,對於導電糊11施加第2連接對象構件3之重量。又,於本實施形態中,使用導電糊而非導電膜。因此,於連接部4之形成時,焊料粒子11A有效地於第1電極2a與第2電極3a之間聚集。作為結果,第1電極2a與第2電極3a之間之焊料部4A之厚度容易變厚。再者,若於上述第2步驟及上述第3步驟中之至少一步驟中進行加壓,則焊料粒子欲聚集至第1電極與第2電極之間之作用受到抑制之傾向變高。本發明者發現上述情況。又,於本實施形態中,亦可於上述第2加熱步驟(上述第4步驟)中不進行加壓。
但是,只要可確保第1電極與第2電極之間隔,則亦可進行加壓。作為確保電極間之間隔之方法,例如只要添加相當於所需之電極間之間隔之間隔件,將至少1個、較佳為3個以上之間隔件配置於電極間即可。作為間隔件,可列舉:無機粒子、有機粒子。間隔件較佳為絕緣性粒子。
又,於本實施形態中,因不進行加壓,故而於配置有導電材料之第1連接對象構件上重合有第2連接對象構件時,即便於在第1連接對象構件之電極與第2連接對象構件之電極之位置對準發生偏移的狀態下將第1連接對象構件與第2連接對象構件重合之情形時,亦可修正 上述偏移,而可使第1連接對象構件之電極與第2連接對象構件之電極連接(自動對準效果)。其原因在於:於第1連接對象構件之電極與第2連接對象構件之電極之間自我凝集之熔融的焊料因第1連接對象構件之電極與第2連接對象構件之電極之間之焊料與導電材料之其他成分所接觸的面積成為最小者能量穩定,故而形成該成為最小面積之連接構造,即對準的連接構造之力發揮作用。此時,較理想為導電材料未硬化;及於該溫度、時間下導電材料之焊料粒子以外之成分之黏度非常低。
焊料之熔點溫度下之導電材料之黏度較佳為50Pa‧s以下,更佳為10Pa‧s以下,進而較佳為1Pa‧s以下,且較佳為0.1Pa‧s以上,更佳為0.2Pa‧s以上。若為特定之黏度以下,則可使焊料粒子有效率地凝集,若為特定之黏度以上,則可抑制連接部中之空隙,抑制導電糊向連接部以外溢出,以及進一步提高複數個焊料部中焊料量之均勻性。
以上述方式獲得圖1所示之連接構造體1。再者,上述第2步驟與上述第3步驟亦可連續地進行。又,亦可於進行上述第2步驟後,使所獲得之第1連接對象構件2與導電糊11與第2連接對象構件3之積層體向加熱部移動,而進行上述第3步驟。為了進行上述加熱,可於加熱構件上配置上述積層體,亦可於加熱之空間內配置上述積層體。
上述第1加熱步驟(第3步驟)與上述第2加熱步驟(第4步驟)可連續地進行,亦可不連續地進行。於上述第1加熱步驟與上述第2加熱步驟中,加熱溫度可連續,亦可不連續。
再者,於上述第1加熱步驟後或上述第2加熱步驟後,為了位置之修正或製造之再運行,可將第1連接對象構件或第2連接對象構件自連接部剝離。用以進行該剝離之加熱溫度係較佳為焊料粒子之熔點以上,更佳為焊料粒子之熔點(℃)+10℃以上。用以進行該剝離之加熱 溫度亦可為焊料粒子之熔點(℃)+100℃以下。
作為上述第3步驟後或上述第4步驟中之加熱方法,可列舉如下方法:使用回焊爐或使用烘箱,將連接構造體整體加熱至焊料粒子之熔點以上及熱硬化性成分之硬化溫度以上之方法;或僅將連接構造體之連接部局部進行加熱之方法。
作為局部進行加熱之方法所使用之器具,可列舉:加熱板、賦予熱風之熱風槍、烙鐵、及紅外線加熱器等。
又,利用加熱板局部進行加熱時,較佳為連接部之正下方係以導熱性較高之金屬形成加熱板上表面,其他加熱欠佳之位置係以氟樹脂等導熱性較低之材質形成加熱板上表面。
上述第1、第2連接對象構件並無特別限定。作為上述第1、第2連接對象構件,具體而言,可列舉:半導體晶片、半導體組件、LED晶片、LED組件、電容器及二極體等電子零件、以及樹脂膜、印刷基板、可撓性印刷基板、可撓性扁形電纜、剛性可撓性基板、環氧玻璃基板及玻璃基板等電路基板等電子零件等。上述第1、第2連接對象構件較佳為電子零件。
較佳為上述第1連接對象構件及上述第2連接對象構件中之至少一者為半導體晶片、樹脂膜、可撓性印刷基板、剛性柔性基板或可撓性扁形電纜,更佳為樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁形電纜或剛性可撓性基板。上述第2連接對象構件較佳為半導體晶片、樹脂膜、可撓性印刷基板、剛性可撓性基板或可撓性扁形電纜,更佳為樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁形電纜或剛性可撓性基板。樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁形電纜及剛性可撓性基板具有柔可撓性較高,相對輕量之性質。於將導電膜用於此種連接對象構件之連接之情形時,存在焊料粒子難以於電極上聚集之傾向。相對於此,藉由使用導電糊,即便使用樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁形電纜或剛性 可撓性基板,亦可藉由使焊料粒子有效率地於電極上聚集而充分地提高電極間之導通可靠性。於使用樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁形電纜或剛性可撓性基板之情形時,與使用半導體晶片等其他連接對象構件之情形相比,可進一步有效地獲得由於未進行加壓而提高電極間之導通可靠性之效果。
於上述連接對象構件之形態中存在周邊構造或面陣構造等。作為各構件之特徵,對於周邊構造基板而言,電極僅存在於基板之外周部。對於面陣構造基板而言,於面內存在電極。
作為設置於上述連接對象構件之電極,可列舉:金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、鉬電極、銀電極、SUS電極及鎢電極等金屬電極。於上述連接對象構件為可撓性印刷基板之情形時,上述電極較佳為金電極、鎳電極、錫電極、銀電極或銅電極。於上述連接對象構件為玻璃基板之情形時,上述電極較佳為鋁電極、銅電極、鉬電極、銀電極或鎢電極。再者,於上述電極為鋁電極之情形時,可為僅由鋁形成之電極,亦可為於金屬氧化物層之表面積層有鋁層之電極。作為上述金屬氧化物層之材料,可列舉:摻雜有3價之金屬元素之氧化銦及摻雜有3價之金屬元素之氧化鋅等。作為上述3價之金屬元素,可列舉:Sn、Al及Ga等。
為了進一步有效率地將焊料粒子配置於電極上,上述導電材料於25℃下之黏度(η25)較佳為10Pa‧s以上,更佳為20Pa‧s以上,進而較佳為50Pa‧s以上,且較佳為800Pa‧s以下,更佳為600Pa‧s以下,進而較佳為500Pa‧s以下。若上述黏度為上述下限以上,則剛將第1連接對象構件與第2連接對象構件經由導電材料而貼合後,直至導電材料之硬化完成,上下電極之位置偏移變得進一步難以產生。若上述黏度為上述上限以下,則焊料粒子進一步有效率地凝集。
上述黏度可適當調整為調配成分之種類及調配量。又,可藉由 使用填料而使黏度相對變高。
上述黏度例如可使用E型黏度計(東機產業公司製造之「TVE22L」)等,於25℃及5rpm之條件下進行測定。
上述導電材料及上述黏合劑較佳為包含熱塑性成分或熱硬化性成分。上述導電材料及上述黏合劑可包含熱塑性成分,亦可包含熱硬化性成分。上述導電材料及上述黏合劑較佳為包含熱硬化性成分。上述導電材料及上述黏合劑較佳為包含熱硬化性化合物與熱硬化劑。
以下,對本發明之其他詳細內容進行說明。
(焊料粒子)
就使連接構造體中之連接電阻有效地變低,有效地抑制空隙之產生之觀點而言,較佳為於上述焊料粒子之焊料之表面經由醚鍵、酯鍵或下述式(X)所表示之基而共價鍵結有具有至少1個羧基之基。再者,於下述式(X)中,右端部及左端部表示鍵結部位。
於焊料之表面存在羥基。藉由使該羥基與包含羧基之基進行共價鍵結,可形成較以其他配位鍵結(螯合配位)等進行鍵結之情形強之鍵,因此獲得可使電極間之連接電阻變低,且抑制空隙之產生之焊料粒子。
關於上述焊料粒子,於焊料之表面、與包含羧基之基之鍵結形態中,既可不包含配位鍵,亦可不包含基於螯合配位之鍵。
就使連接構造體中之連接電阻有效地變低,有效地抑制空隙之產生之觀點而言,上述焊料粒子較佳為藉由如下方式獲得:使用具有可與羥基進行反應之官能基與羧基之化合物(以下,有記載為化合物X 之情況),使焊料之表面之羥基與上述可與羥基進行反應之官能基進行反應。於上述反應中形成共價鍵。藉由使焊料之表面之羥基與上述化合物X中之上述可與羥基進行反應之官能基進行反應,可容易地獲得於焊料之表面共價鍵結有包含羧基之基之焊料粒子,亦可獲得於焊料之表面經由醚鍵或酯鍵而共價鍵結有包含羧基之基之焊料粒子。藉由使上述焊料之表面之羥基與上述可與羥基進行反應之官能基進行反應,而可使上述化合物X以共價鍵之形態化學鍵結於焊料之表面。
作為上述可與羥基進行反應之官能基,可列舉:羥基、羧基、酯基及羰基等。較佳為羥基或羧基。上述可與羥基進行反應之官能基可為羥基,亦可為羧基。
作為具有可與羥基進行反應之官能基之化合物,可列舉:乙醯丙酸、戊二酸、乙醇酸、琥珀酸、蘋果酸、草酸、丙二酸、己二酸、5-氧代己酸、3-羥基丙酸、4-胺基丁酸、3-巰基丙酸、3-巰基異丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基異丁酸、4-苯基丁酸、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、9-十六烯酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、異油酸、亞麻油酸、(9,12,15)-次亞麻油酸、十九烷酸、花生酸、癸二酸及十二烷二酸等。較佳為戊二酸或乙醇酸。上述具有可與羥基進行反應之官能基之化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。上述具有可與羥基進行反應之官能基之化合物較佳為具有至少1個羧基之化合物。
上述化合物X較佳為具有助焊劑作用,上述化合物X較佳為於鍵結於焊料之表面之狀態下具有助焊劑作用。具有助焊劑作用之化合物可去除焊料之表面之氧化膜及電極之表面的氧化膜。羧基具有助焊劑作用。
作為具有助焊劑作用之化合物,可列舉:乙醯丙酸、戊二酸、琥珀酸、5-氧代己酸、3-羥基丙酸、4-胺基丁酸、3-巰基丙酸、3-巰 基異丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基異丁酸及4-苯基丁酸等。較佳為戊二酸或乙醇酸。上述具有助焊劑作用之化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
就使連接構造體中之連接電阻有效地變低,有效地抑制空隙之產生之觀點而言,上述化合物X中之上述可與羥基進行反應之官能基較佳為羥基或羧基。上述化合物X中之上述可與羥基進行反應之官能基可為羥基,亦可為羧基。於上述可與羥基進行反應之官能基為羧基之情形時,上述化合物X較佳為具有至少2個羧基。藉由使具有至少2個羧基之化合物之一部分羧基與焊料之表面之羥基進行反應,而獲得於焊料之表面共價鍵結有包含羧基之基之焊料粒子。
上述焊料粒子之製造方法例如包括如下步驟:使用焊料粒子,並將該焊料粒子、具有可與羥基進行反應之官能基與羧基之化合物、觸媒及溶劑進行混合。於上述焊料粒子之製造方法中,藉由上述混合步驟,可容易地獲得於焊料之表面共價鍵結有包含羧基之基之焊料粒子。
又,於上述焊料粒子之製造方法中,較佳為使用焊料粒子,並將該焊料粒子、上述具有可與羥基進行反應之官能基與羧基之化合物、上述觸媒及上述溶媒進行混合並進行加熱。藉由混合及加熱步驟,可進一步容易地獲得於焊料之表面共價鍵結有包含羧基之基之焊料粒子。
作為上述溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇溶劑;或丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯及二甲苯等。上述溶劑較佳為有機溶劑,更佳為甲苯。上述溶劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為上述觸媒,可列舉:對甲苯磺酸、苯磺酸及10-樟腦磺酸等。上述觸媒較佳為對甲苯磺酸。上述觸媒可僅使用1種,亦可併用2種以上。
較佳為於上述混合時進行加熱。加熱溫度較佳為90℃以上,更佳為100℃以上,且較佳為130℃以下,更佳為110℃以下。
就使連接構造體中之連接電阻有效地變低,有效地抑制空隙之產生之觀點而言,上述焊料粒子較佳為經如下步驟獲得:使用異氰酸酯化合物,使焊料之表面之羥基與上述異氰酸酯進行反應。於上述反應中形成共價鍵。藉由使焊料之表面之羥基與上述異氰酸酯化合物進行反應,可容易地獲得於焊料之表面共價鍵結有上述源自異氰酸酯基之基之氮原子的焊料粒子。藉由使上述焊料之表面之羥基與上述異氰酸酯化合物進行反應,可使上述源自異氰酸酯基之基以共價鍵之形態化學鍵結於焊料之表面。
又,可使源自異氰酸酯基之基容易地與矽烷偶合劑進行反應。由於可容易地獲得上述焊料粒子,故而較佳為藉由使用具有羧基之矽烷偶合劑之反應而導入上述具有至少1個羧基之基;或者於使用矽烷偶合劑之反應後,使源自矽烷偶合劑之基與具有至少1個羧基之化合物進行反應,藉此導入上述具有至少1個羧基之基。上述焊料粒子較佳為藉由如下方式獲得:使用上述異氰酸酯化合物,使焊料之表面之羥基與上述異氰酸酯化合物進行反應後,與具有至少1個羧基之化合物進行反應。
就使連接構造體中之連接電阻有效地變低,有效地抑制空隙之產生之觀點而言,上述具有至少1個羧基之化合物較佳為具有複數個羧基。
作為上述異氰酸酯化合物,可列舉:二苯甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)及異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)等。亦可使用該等以外之異氰酸酯化合物。使該化合物與焊料之表面進行反應後,使剩餘異氰酸酯基、與具有與該剩餘異氰酸酯基之反應性且具有羧基之化合物進行反應,藉此可經由式 (X)所表示之基向焊料表面導入羧基。
作為上述異氰酸酯化合物,亦可使用具有不飽和雙鍵,且具有異氰酸酯基之化合物。例如可列舉:異氰酸2-丙烯醯氧基乙酯及甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯。使該化合物之異氰酸酯基與焊料之表面進行反應後,使殘存之具有對不飽和雙鍵具有反應性之官能基且具有羧基之化合物進行反應,藉此可經由式(X)所表示之基向焊料表面導入羧基。
作為上述矽烷偶合劑,可列舉:3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷(信越化學工業公司製造之「KBE-9007」)、及3-異氰酸酯基丙基三甲氧基矽烷(MOMENTIVE公司製造之「Y-5187」)等。上述矽烷偶合劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為上述具有至少1個羧基之化合物,可列舉:乙醯丙酸、戊二酸、琥珀酸、蘋果酸、草酸、丙二酸、己二酸、5-氧代己酸、3-羥基丙酸、4-胺基丁酸、3-巰基丙酸、3-巰基異丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基異丁酸、4-苯基丁酸、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、9-十六烯酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、異油酸、亞麻油酸、(9,12,15)-次亞麻油酸、十九酸、花生酸、癸二酸及十二烷二酸等。較佳為戊二酸、己二酸或乙醇酸。上述具有至少1個羧基之化合物可僅使用種,亦可併用2種以上。
使用上述異氰酸酯化合物,使焊料之表面之羥基、與上述異氰酸酯化合物進行反應後,使具有複數個羧基之化合物之一部分羧基與焊料之表面之羥基進行反應,藉此可使具有至少1個羧基之基殘留。
於上述焊料粒子之製造方法中,使用焊料粒子,且使用異氰酸酯化合物,使焊料之表面之羥基與上述異氰酸酯化合物進行反應後,使具有至少1個羧基之化合物進行反應,而獲得於焊料之表面經由上述式(X)所表示之基而鍵結有具有至少1個羧基之基的焊料粒子。於上 述焊料粒子之製造方法中,可藉由上述之步驟而容易地獲得於焊料之表面導入有包含羧基之基之焊料粒子。
作為上述焊料粒子之具體製造方法,可列舉以下之方法。使焊料粒子分散於有機溶劑中,添加具有異氰酸酯基之矽烷偶合劑。其後,使用焊料粒子之焊料表面之羥基與異氰酸酯基之反應觸媒,使矽烷偶合劑共價鍵結於焊料表面。繼而,藉由使鍵結於矽烷偶合劑之矽原子之烷氧基水解而使羥基產生。使所產生之羥基與具有至少1個羧基之化合物之羧基進行反應。
又,作為上述焊料粒子之具體製造方法,可列舉以下之方法。使焊料粒子分散於有機溶劑中,添加具有異氰酸酯基與不飽和雙鍵之化合物。其後,使用焊料粒子之焊料表面之羥基與異氰酸酯基之反應觸媒而形成共價鍵。其後,使所導入之不飽和雙鍵與具有不飽和雙鍵及羧基之化合物進行反應。
作為焊料粒子之焊料表面之羥基與異氰酸酯基之反應觸媒,可列舉:錫系觸媒(二丁基二月桂酸錫等)、胺系觸媒(三伸乙基二胺等)、羧酸酯觸媒(環烷酸鉛、乙酸鉀等)、及三烷基膦觸媒(三乙基膦等)等。
就使連接構造體中之連接電阻有效地變低,有效地抑制空隙之產生之觀點而言,上述具有至少1個羧基之化合物較佳為下述式(1)所表示之化合物。下述式(1)所表示之化合物具有助焊劑作用。又,下述式(1)所表示之化合物於導入至焊料之表面之狀態下具有助焊劑作用。
上述式(1)中,X表示可與羥基進行反應之官能基,R表示碳數1~5之2價之有機基。該有機基亦可包含碳原子、氫原子、及氧原子。該有機基亦可為碳數1~5之2價之烴基。上述有機基之主鏈較佳為2價之烴基。關於該有機基,亦可於2價之烴基鍵結有羧基或羥基。上述式(1)所表示之化合物例如包含檸檬酸。
上述具有至少1個羧基之化合物較佳為下述式(1A)或下述式(1B)所表示之化合物。上述具有至少1個羧基之化合物較佳為下述式(1A)所表示之化合物,更佳為下述式(1B)所表示之化合物。
上述式(1A)中,R表示碳數1~5之2價之有機基。上述式(1A)中之R係與上述式(1)中之R相同。
上述式(1B)中,R表示碳數1~5之2價之有機基。上述式(1B)中之R係與上述式(1)中之R相同。
較佳為於焊料之表面鍵結有下述式(2A)或下述式(2B)所表示之基。於焊料之表面較佳為鍵結有下述式(2A)所表示之基,更佳為鍵結有下述式(2B)所表示之基。再者,於下述式(2A)中,左端部表示鍵結部位。
[化6]
上述式(2A)中,R表示碳數1~5之2價之有機基。上述式(2A)中之R係與上述式(1)中之R相同。再者,於下述式(2B)中,左端部表示鍵結部位。
上述式(2B)中,R表示碳數1~5之2價之有機基。上述式(2B)中之R係與上述式(1)中之R相同。
就提高焊料之表面之潤濕性之觀點而言,上述具有至少1個羧基之化合物之分子量較佳為10000以下,更佳為1000以下,進而較佳為500以下。
關於上述分子量,於上述具有至少1個羧基之化合物並非聚合物之情形、及可特定上述具有至少1個羧基之化合物之結構式之情形時,意指可自相應結構式算出之分子量。又,於上述具有至少1個羧基之化合物為聚合物之情形時,意指重量平均分子量。
就於電極上使焊料粒子有效率地聚集之觀點而言,較佳為上述焊料粒子之表面之ζ電位為正。但是,於本發明中,上述焊料粒子之表面之ζ電位亦可不為正。
ζ電位係以下述方式進行測定。
ζ電位之測定方法:將焊料粒子0.05g放入甲醇10g中,藉由進行超音波處理等而使 焊料粒子均勻地分散而獲得分散液。可使用該分散液,且使用Beckman Coulter公司製造之「Delsamax PRO」,利用電泳測定法對ζ電位進行測定。
焊料粒子之ζ電位較佳為0mV以上,更佳為超過0mV,且較佳為10mV以下,更佳為5mV以下,進而較佳為1mV以下,進而更佳為0.7mV以下,尤佳為0.5mV以下。若ζ電位為上述上限以下,則於導電連接時焊料粒子容易聚集。若ζ電位未達0mV,則存在於安裝時焊料粒子向電極上之凝集並不充分之情況。
就容易使表面之ζ電位為正之方面而言,上述焊料粒子較佳為具有:焊料粒子本體、與配置於上述焊料粒子本體之表面上之陰離子聚合物。上述焊料粒子較佳為藉由利用陰離子聚合物或成為陰離子聚合物之化合物對焊料粒子本體進行表面處理而獲得。上述焊料粒子較佳為利用陰離子聚合物或成為陰離子聚合物之化合物之表面處理物。上述陰離子聚合物及上述成為陰離子聚合物之化合物可各自僅使用1種,亦可併用2種以上。上述陰離子聚合物係具有酸性基之聚合物。
作為利用陰離子聚合物對焊料粒子本體進行表面處理之方法,可列舉如下方法:例如使用使(甲基)丙烯酸共聚合而成之(甲基)丙烯酸系聚合物、由二羧酸與二醇合成且兩末端具有羧基之聚酯聚合物、藉由二羧酸之分子間脫水縮合反應而獲得且兩末端具有羧基之聚合物、由二羧酸與二胺合成且兩末端具有羧基之聚酯聚合物、以及具有羧基之改性聚乙烯醇(日本合成化學公司製造之「GOHSENX T」)等作為陰離子聚合物,使陰離子聚合物之羧基、與焊料粒子本體之表面之羥基進行反應。
作為上述陰離子聚合物之陰離子部分,可列舉上述羧基,除此以外,可列舉:甲苯磺醯基(p-H3CC6H4S(=O)2-)、磺酸根離子基(-SO3 -)、及磷酸根離子基(-PO4 -)等。
又,作為表面處理之其他方法,可列舉如下方法:使用具有與焊料粒子本體之表面之羥基進行反應之官能基,進而具有可藉由加成、縮合反應而進行聚合之官能基之化合物,使該化合物於焊料粒子本體之表面上進行聚合物化。作為與焊料粒子本體之表面之羥基進行反應之官能基,可列舉:羧基、及異氰酸酯基等,作為藉由加成、縮合反應而進行聚合之官能基,可列舉:羥基、羧基、胺基、及(甲基)丙烯醯基。
上述陰離子聚合物之重量平均分子量較佳為2000以上,更佳為3000以上,且較佳為10000以下,更佳為8000以下。若上述重量平均分子量為上述下限以上及上述上限以下,則可向焊料粒子之表面導入充分量之電荷、及助焊劑性。藉此,可容易地將焊料粒子之表面之ζ電位控制為較佳範圍,且可於連接對象構件之連接時有效地去除電極之表面之氧化膜。
若上述重量平均分子量為上述下限以上及上述上限以下,則容易於焊料粒子本體之表面上配置陰離子聚合物,而容易使焊料粒子之表面之ζ電位為正,而可將焊料粒子進一步有效率地配置於電極上。
上述重量平均分子量係表示藉由凝膠滲透層析法(GPC)而測得之以聚苯乙烯換算計之重量平均分子量。
藉由利用成為陰離子聚合物之化合物對焊料粒子本體進行表面處理而獲得之聚合物的重量平均分子量可藉由如下方式求出:使焊料粒子中之焊料溶解,藉由不會引起聚合物之分解之稀鹽酸等將焊料粒子去除後,對殘留之聚合物之重量平均分子量進行測定。
關於陰離子聚合物於焊料粒子之表面中之導入量,焊料粒子每1g之酸值較佳為1mgKOH以上,更佳為2mgKOH以上,且較佳為10mgKOH以下,更佳為6mgKOH以下。
上述酸值可以下述方式進行測定。將焊料粒子1g添加於丙酮36 g中,利用超音波使之分散1分鐘。其後,使用酚酞作為指示劑,利用0.1mol/L之氫氧化鉀乙醇溶液進行滴定。
上述焊料較佳為熔點為450℃以下之金屬(低熔點金屬)。上述焊料粒子較佳為熔點為450℃以下之金屬粒子(低熔點金屬粒子)。上述低熔點金屬粒子係包含低熔點金屬之粒子。該所謂低熔點金屬,係表示熔點為450℃以下之金屬。低熔點金屬之熔點較佳為300℃以下,更佳為160℃以下。又,上述焊料粒子包含錫。上述焊料粒子所包含之金屬100重量%中,錫之含量較佳為30重量%以上,更佳為40重量%以上,進而較佳為70重量%以上,尤佳為90重量%以上。若上述焊料粒子中之錫之含量為上述下限以上,則焊料部與電極之連接可靠性進一步變高。
再者,上述錫之含量可使用高頻電感耦合電漿發射光譜分析裝置(堀場製作所公司製造之「ICP-AES」)、或螢光X射線分析裝置(島津製作所公司製造之「EDX-800HS」)等進行測定。
藉由使用上述焊料粒子,焊料熔融而接合於電極,從而焊料部使電極間導通。例如焊料部與電極容易面接觸而非點接觸,因此連接電阻變低。又,藉由使用焊料粒子,焊料部與電極之接合強度變高,結果焊料部與電極之剝離變得進一步難以產生,而導通可靠性及連接可靠性有效地變高。
構成上述焊料粒子之低熔點金屬並無特別限定。該低熔點金屬較佳為錫、或包含錫之合金。該合金可列舉:錫-銀合金、錫-銅合金、錫-銀-銅合金、錫-鉍合金、錫-鋅合金、錫-銦合金等。就對電極之潤濕性優異之方面而言,上述低熔點金屬較佳為錫、錫-銀合金、錫-銀-銅合金、錫-鉍合金、錫-銦合金。更佳為錫-鉍合金、錫-銦合金。
上述焊料粒子較佳為基於JIS Z3001:焊接用語,液相線為450℃ 以下之焊接填充材料(filler material)。作為上述焊料粒子之組成,例如可列舉:包含鋅、金、銀、鉛、銅、錫、鉍、銦等之金屬組成。較佳為低熔點且無鉛之錫-銦系(117℃共晶)、或錫-鉍系(139℃共晶)。即,上述焊料粒子較佳為不包含鉛,且較佳為包含錫與銦,或包含錫與鉍。
為了進一步提高上述焊料部與電極之接合強度,上述焊料粒子亦可包含鎳、銅、銻、鋁、鋅、鐵、金、鈦、磷、鍺、碲、鈷、鉍、錳、鉻、鉬、鈀等金屬。又,就進一步提高焊料部與電極之接合強度之觀點而言,上述焊料粒子較佳為包含鎳、銅、銻、鋁或鋅。就進一步提高焊料部與電極之接合強度之觀點而言,用以提高接合強度之該等金屬之含量於焊料粒子100重量%中,較佳為0.0001重量%以上,且較佳為1重量%以下。
上述焊料粒子之平均粒徑較佳為0.5μm以上,更佳為1μm以上,進而較佳為3μm以上,尤佳為5μm以上,且較佳為100μm以下,更佳為40μm以下,進而更佳為30μm以下,進而更佳為20μm以下,尤佳為15μm以下,最佳為10μm以下。若上述焊料粒子之平均粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則可進一步有效率地將焊料粒子配置於電極上。上述焊料粒子之平均粒徑尤佳為3μm以上且30μm以下。
上述焊料粒子之「平均粒徑」係表示數量平均粒徑。焊料粒子之平均粒徑例如藉由如下方式求出:利用電子顯微鏡或光學顯微鏡對任意50個焊料粒子進行觀察而算出平均值;或者進行雷射繞射式粒度分佈測定。
上述焊料粒子之粒徑之變異係數較佳為5%以上,更佳為10%以上,且較佳為40%以下,更佳為30%以下。若上述粒徑之變異係數為上述下限以上及上述上限以下,則可進一步有效率地將焊料粒子配置於電極上。但是,上述焊料粒子之粒徑之變異係數亦可未達5%。 上述變異係數(CV值)係由下述式表示。
CV值(%)=(ρ/Dn)×100
ρ:焊料粒子之粒徑之標準偏差
Dn:焊料粒子之粒徑之平均值
上述焊料粒子之形狀並無特別限定。上述焊料粒子之形狀可為球狀,亦可為扁平狀等球形狀以外之形狀。
上述導電材料100重量%中,上述焊料粒子之含量較佳為1重量%以上,更佳為2重量%以上,進而較佳為10重量%以上,尤佳為20重量%以上,最佳為30重量%以上,且較佳為90重量%以下,更佳為80重量%以下,進而較佳為60重量%以下,尤佳為50重量%以下。若上述焊料粒子之含量為上述下限以上及上述上限以下,則可將焊料粒子進一步有效率地配置於電極上,而容易於電極間配置較多之焊料粒子,而導通可靠性進一步變高。就進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為上述焊料粒子之含量較多。
(熱塑性成分)
上述熱塑性成分較佳為熱塑性化合物。作為上述熱塑性化合物,可列舉:苯氧基樹脂、胺基甲酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醯胺樹脂等。上述熱塑性化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
上述導電材料100重量%中,上述熱塑性化合物之含量較佳為20重量%以上,更佳為40重量%以上,進而較佳為50重量%以上,且較佳為99重量%以下,更佳為98重量%以下,進而較佳為90重量%以下,尤佳為80重量%以下。就進一步提高耐衝擊性之觀點而言,較佳為上述熱硬化性成分之含量較多。
(熱硬化性化合物:熱硬化性成分)
上述熱硬化性化合物係可藉由加熱而硬化之化合物。作為上述 熱硬化性化合物,可列舉氧雜環丁烷化合物、環氧化合物、環硫化物化合物、(甲基)丙烯酸系化合物、酚化合物、胺基化合物、不飽和聚酯化合物、聚胺基甲酸酯化合物、聚矽氧化合物及聚醯亞胺化合物等。其中,就使導電材料之硬化性及黏度進一步變良好,而進一步提高連接可靠性之觀點而言,較佳為環氧化合物。
就將焊料粒子有效率地配置於電極上,有效地抑制電極間之位置偏移,進一步提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性之觀點而言,上述熱硬化性化合物較佳為包含結晶性熱硬化性化合物。
就將焊料粒子進一步有效率地配置於電極上,進一步有效地抑制電極間之位置偏移,進一步提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性之觀點而言,上述結晶性熱硬化性化合物較佳為於25℃下為固體。
就將焊料粒子進一步有效率地配置於電極上,進一步有效地抑制電極間之位置偏移,進一步提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性之觀點而言,上述結晶性熱硬化性化合物之熔點較佳為80℃以上,更佳為85℃以上,且較佳為150℃以下,更佳為140℃以下。
就將焊料粒子進一步有效率地配置於電極上,進一步有效地抑制電極間之位置偏移,進一步提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性之觀點而言,上述結晶性熱硬化性化合物之分子量較佳為300以上,更佳為350以上,且較佳為500以下,更佳為400以下。
關於上述分子量,於上述熱硬化性化合物並非聚合物之情形、及可特定上述熱硬化性化合物之結構式之情形時,意指可自相應結構式算出之分子量。又,於上述熱硬化性化合物為聚合物之情形時,意指重量平均分子量。
作為上述結晶性熱硬化性化合物,可列舉:環氧化合物、及(甲基)丙烯酸系化合物等。
作為上述環氧化合物,可列舉芳香族環氧化合物。較佳為間苯 二酚型環氧化合物、萘型環氧化合物、聯苯型環氧化合物、二苯甲酮型環氧化合物等結晶性環氧化合物。尤佳為2,4-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮、或4,4'-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮。較佳為於常溫(25℃)下為固體,且熔融溫度為焊料之熔點以下之環氧化合物。藉由使用上述較佳之環氧化合物,而於貼合有連接對象構件之階段黏度較高,且於由於搬送等衝擊而被賦予加速度時,可抑制第1連接對象構件、與第2連接對象構件之位置偏移,而且,藉由硬化時之熱,可使導電糊之黏度大幅降低,而可使焊料粒子之凝集高效率地進行。
就將焊料粒子進一步有效率地配置於電極上,進一步有效地抑制電極間之位置偏移,進一步提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性之觀點而言,上述結晶性熱硬化性化合物尤佳為二苯甲酮型環氧化合物,最佳為2,4-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮、或4,4'-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮。
上述(甲基)丙烯酸系化合物係具有(甲基)丙烯醯基之化合物。作為上述(甲基)丙烯酸系化合物,可列舉:環氧(甲基)丙烯酸酯化合物。較佳為利用(甲基)丙烯酸等向環氧化合物導入(甲基)丙烯醯基而成之化合物。
上述導電材料100重量%中,上述熱硬化性化合物之含量較佳為20重量%以上,更佳為40重量%以上,進而較佳為50重量%以上,且較佳為99重量%以下,更佳為98重量%以下,進而較佳為90重量%以下,尤佳為80重量%以下。就進一步提高耐衝擊性之觀點而言,較佳為上述熱硬化性成分之含量較多。
上述導電材料100重量%中,上述結晶性熱硬化性化合物之含量較佳為20重量%以上,更佳為40重量%以上,進而較佳為50重量%以上,且較佳為99重量%以下,更佳為98重量%以下,進而較佳為90重量%以下,尤佳為80重量%以下。
又,熱硬化性化合物之整體100重量%中,上述結晶性熱硬化性化合物之含量較佳為10重量%以上,更佳為30重量%以上,進而較佳為50重量%以上,尤佳為70重量%以上,且較佳為100重量%以下。
(熱硬化劑:熱硬化性成分)
上述熱硬化劑係使上述熱硬化性化合物熱硬化。作為上述熱硬化劑,可列舉:咪唑硬化劑、胺硬化劑、酚硬化劑、多硫醇硬化劑等硫醇硬化劑、酸酐、熱陽離子起始劑(熱陽離子硬化劑)及熱自由基產生劑等。上述熱硬化劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
其中,由於可使導電材料於低溫下進一步迅速地硬化,故而咪唑硬化劑、硫醇硬化劑或胺硬化劑較佳,又,由於在混合可藉由加熱而硬化之硬化性化合物與上述熱硬化劑時使保存穩定性變高,故而潛伏性之硬化劑較佳。潛伏性之硬化劑較佳為潛伏性咪唑硬化劑、潛伏性多硫醇硬化劑或潛伏性胺硬化劑。再者,上述熱硬化劑亦可由聚胺基甲酸酯樹脂或聚酯樹脂等高分子物質被覆。
作為上述咪唑硬化劑,並無特別限定,可列舉:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-對稱三及2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-對稱三異三聚氰酸加成物等。
作為上述硫醇硬化劑,並無特別限定,可列舉:三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯及二季戊四醇六-3-巰基丙酸酯等。
作為上述胺硬化劑,並無特別限定,可列舉:六亞甲基二胺、八亞甲基二胺、十亞甲基二胺、3,9-雙(3-胺基丙基)-2,4,8,10-四螺[5.5]十一烷、雙(4-胺基環己基)甲烷、間苯二胺及二胺基二苯基碸等。
作為上述熱陽離子起始劑,可列舉:錪系陽離子硬化劑、氧鎓 系陽離子硬化劑及鋶系陽離子硬化劑等。作為上述錪系陽離子硬化劑,可列舉:六氟磷酸雙(4-第三丁基苯基)錪等。作為上述氧鎓系陽離子硬化劑,可列舉:三甲基氧鎓四氟硼酸鹽等。作為上述鋶系陽離子硬化劑,可列舉:六氟磷酸三-對三鋶等。
作為上述熱自由基產生劑,並無特別限定,可列舉:偶氮化合物及有機過氧化物等。作為上述偶氮化合物,可列舉:偶氮二異丁腈(AIBN)等。作為上述有機過氧化物,可列舉:過氧化二-第三丁基及過氧化甲基乙基酮等。
上述熱硬化劑之反應起始溫度較佳為50℃以上,更佳為70℃以上,進而較佳為80℃以上,且較佳為250℃以下,更佳為200℃以下,進而較佳為150℃以下,尤佳為140℃以下。若上述熱硬化劑之反應起始溫度為上述下限以上及上述上限以下,則焊料粒子被進一步有效率地配置於電極上。上述熱硬化劑之反應起始溫度尤佳為80℃以上且140℃以下。
就進一步有效率地將焊料配置於電極上之觀點而言,上述熱硬化劑之反應起始溫度較佳為高於上述焊料粒子中之焊料之熔點,更佳為高5℃以上,進而較佳為高10℃以上。
上述熱硬化劑之反應起始溫度意指基於DSC(Differential scanning calorimetry,示差掃描熱量測定)之發熱波峰之上升開始的溫度。
上述熱硬化劑之含量並無特別限定。相對於上述熱硬化性化合物100重量份,上述熱硬化劑之含量較佳為0.01重量份以上,更佳為1重量份以上,且較佳為200重量份以下,更佳為100重量份以下,進而較佳為75重量份以下。若熱硬化劑之含量為上述下限以上,則容易使導電材料充分地硬化。若熱硬化劑之含量為上述上限以下,則硬化後未參與硬化之過量之熱硬化劑變得難以殘留,且硬化物之耐熱性進一步變高。
(助焊劑)
上述導電材料較佳為包含助焊劑。藉由使用助焊劑,而可進一步有效地將焊料配置於電極上。該助焊劑並無特別限定。作為助焊劑,可使用焊料接合等通常所使用之助焊劑。作為上述助焊劑,例如可列舉:氯化鋅、氯化鋅與無機鹵化物之混合物、氯化鋅與無機酸之混合物、熔鹽、磷酸、磷酸之衍生物、有機鹵化物、肼、有機酸及松脂等。上述助焊劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
就有效地提高導電材料之保存穩定性,於電極間之連接時使除焊料粒子外之成分進一步難以流動之觀點而言,上述助焊劑較佳為於25℃下為固體。
作為上述熔鹽,可列舉:氯化銨等。作為上述有機酸,可列舉:乳酸、檸檬酸、硬脂酸、麩胺酸及戊二酸等。作為上述松脂,可列舉:活化松脂及非活化松脂等。上述助焊劑較佳為具有2個以上之羧基之有機酸、松脂。上述助焊劑可為具有2個以上之羧基之有機酸,亦可為松脂。藉由使用具有2個以上之羧基之有機酸、松脂,電極間之導通可靠性進一步變高。
上述松脂係以松香酸為主成分之松香類。助焊劑較佳為松香類,更佳為松香酸。藉由使用該較佳之助焊劑,電極間之導通可靠性進一步變高。
上述助焊劑之活性溫度(熔點)較佳為50℃以上,更佳為70℃以上,進而較佳為80℃以上,且較佳為200℃以下,更佳為190℃以下,進而較佳為160℃以下,進而較佳為150℃以下,進而更佳為140℃以下。若上述助焊劑之活性溫度為上述下限以上及上述上限以下,則進一步有效地發揮助焊劑效果,而進一步有效率地將焊料粒子配置於電極上。上述助焊劑之活性溫度較佳為80℃以上且190℃以下。上述助焊劑之活性溫度尤佳為80℃以上且140℃以下。
作為助焊劑之活性溫度(熔點)為80℃以上且190℃以下之上述助 焊劑,可列舉:琥珀酸(熔點186℃)、戊二酸(熔點96℃)、己二酸(熔點152℃)、庚二酸(熔點104℃)、辛二酸(熔點142℃)等二羧酸、苯甲酸(熔點122℃)、蘋果酸(熔點130℃)等。
又,上述助焊劑之沸點較佳為200℃以下。
就進一步有效率地將焊料配置於電極上之觀點而言,上述助焊劑之熔點較佳為高於上述焊料粒子中之焊料之熔點,更佳為高5℃以上,進而較佳為高10℃以上。
就進一步有效率地將焊料配置於電極上之觀點而言,上述助焊劑之熔點較佳為高於上述熱硬化劑之反應起始溫度,更佳為高5℃以上,進而較佳為高10℃以上。
上述助焊劑可分散於導電材料中,亦可附著於焊料粒子之表面上。
由於助焊劑之熔點高於焊料之熔點,故而可使焊料粒子有效率地於電極部分凝集。其原因在於:於接合時賦予熱之情形時,將形成於連接對象構件上之電極、與電極周邊之連接對象構件之部分進行比較,電極部分之導熱率高於電極周邊之連接對象構件部分之導熱率,藉此電極部分之升溫較快。於超過焊料粒子之熔點之階段中,焊料粒子之內部熔解,但形成於表面之氧化覆膜未達到助焊劑之熔點(活性溫度),因此未被去除。於該狀態下,因電極部分之溫度先達到助焊劑之熔點(活性溫度),故而來到電極上之焊料粒子之表面之氧化覆膜優先被去除;或者由於活化之助焊劑而焊料粒子表面之電荷被中和,藉此焊料粒子可於電極之表面上潤濕擴散。藉此,可使焊料粒子於電極上有效率地凝集。
上述助焊劑較佳為藉由加熱而釋出陽離子之助焊劑。藉由使用藉由加熱而釋出陽離子之助焊劑,而可進一步有效率地將焊料粒子配置於電極上。
作為上述藉由加熱而釋出陽離子之助焊劑,可列舉:上述熱陽離子硬化劑。
上述導電材料100重量%中,上述助焊劑之含量較佳為0.5重量%以上,且較佳為30重量%以下,更佳為25重量%以下。上述導電材料亦可不包含助焊劑。若助焊劑之含量為上述下限以上及上述上限以下,則變得進一步難以於焊料及電極之表面形成氧化覆膜,進而可進一步有效地將形成於焊料及電極之表面之氧化覆膜去除。
(填料)
於上述導電材料中亦可添加填料。填料可為有機填料,亦可為無機填料。藉由添加填料,可抑制焊料粒子進行凝集之距離,而使焊料粒子均勻地凝集於基板之全部電極上。
上述導電糊100重量%中,上述填料之含量較佳為0重量%以上,且較佳為5重量%以下,更佳為2重量%以下,進而較佳為1重量%以下。若上述填料之含量為上述下限以上及上述上限以下,則進一步有效率地將焊料粒子配置於電極上。
(其他成分)
上述導電材料亦可視需要而含有例如填充劑、增量劑、軟化劑、塑化劑、聚合觸媒、硬化觸媒、著色劑、抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、抗靜電劑及阻燃劑等各種添加劑。
以下,列舉實施例及比較例,對本發明具體地進行說明。本發明並不僅限定於以下之實施例。
聚合物A:
雙酚F與1,6-己二醇二縮水甘油醚、及雙酚F型環氧樹脂之反應物(聚合物A)之合成: 將雙酚F(以重量比2:3:1包含4,4'-亞甲基雙酚、2,4'-亞甲基雙 酚、及2,2'-亞甲基雙酚)100重量份、1,6-己二醇二縮水甘油醚130重量份、及雙酚F型環氧樹脂(DIC公司製造之「EPICLON EXA-830CRP」)5重量份、間苯二酚型環氧化合物(長瀨化成公司製造之「EX-201」)10重量份放入三口燒瓶中,於氮氣流下,於100℃下使該等溶解。其後,添加作為羥基與環氧基之加成反應觸媒之三苯基丁基溴化鏻0.15重量份,於氮氣流下,於140℃下進行4小時加成聚合反應,藉此獲得反應物(聚合物A)。
藉由NMR(Nuclear magnetic resonance,核磁共振)而確認加成聚合反應進行,而確認到反應物(聚合物A)於主鏈具有鍵結有源自雙酚F之羥基與1,6-己二醇二縮水甘油醚、雙酚F型環氧樹脂及間苯二酚型環氧化合物之環氧基的結構單元,且於兩末端具有環氧基。
藉由GPC而獲得之反應物(聚合物A)之重量平均分子量為28000,數量平均分子量為8000。
熱硬化性化合物1:間苯二酚型環氧化合物,長瀨化成公司製造之「EX-201」
熱硬化性化合物2:環氧化合物,DIC公司製造之「EXA-4850-150」,分子量900,環氧當量450g/eq
熱硬化性化合物3:2,4-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮(結晶性熱硬化性化合物,熔點:94℃,分子量362)
2,4-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮之合成: 向三口燒瓶添加2,4-二羥基二苯甲酮27g、表氯醇230g、正丁醇70g、及氯化四乙基苄基銨1g,於室溫下進行攪拌,使該等溶解。其後,於氮氣環境下且於攪拌下升溫至70℃,於減壓回流下滴加氫氧化鈉水溶液(濃度48重量%)45g。滴加係歷時4小時進行。其後,於70℃下,使用迪安-斯塔克管,一面將水分去除一面反應2小時。其後,於減壓下,將未反應之表氯醇去除。
使所獲得之反應產物溶解於MEK(甲基乙基酮):正丁醇=3:1(重量比)之混合溶劑400g中,添加氫氧化鈉水溶液(濃度10重量%)5g,於80℃下加熱2小時。
其後,冷卻至室溫,藉由純水進行清洗直至洗液成為中性。將有機層一面進行過濾一面進行分取,於減壓下將剩餘水分及混合溶劑去除,而獲得反應產物。
使用正己烷,藉由再結晶將上述反應產物34g進行精製,並藉由真空乾燥將剩餘溶劑分去除。
所獲得之環氧化合物:基於DSC之熔點為94℃,環氧當量為176g/eq.,基於質譜之分子量為362,150℃下之熔融黏度為5mPa‧s。
‧示差掃描熱量測定(DSC)測定裝置及測定條件
裝置;Hitachi High-Tech Science公司製造之「X-DSC7000」,樣品量;3mg,溫度條件;10℃/min
‧150℃下之熔融黏度:依據ASTM D4287,使用MST Engineering公司製造之ICI錐板黏度計進行測定
‧環氧當量之測定:依據JIS K7236:2001進行測定
‧分子量之測定:使用GC-MS裝置(日本電子公司製造之「JMS K-9」)進行測定
熱硬化性化合物4:4,4'-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮(結晶性熱硬化性化合物,熔點:132℃,分子量362)
4,4'-雙(縮水甘油氧基)二苯甲酮之合成: 向三口燒瓶添加4,4'-二羥基二苯甲酮27g、表氯醇230g、正丁醇70g、及氯化四乙基苄基銨1g,於室溫下進行攪拌,使該等溶解。其後,於氮氣環境下且於攪拌下升溫至70℃,於減壓回流下滴加氫氧化鈉水溶液(濃度48重量%)45g。滴加係歷時4小時進行。其後,於70℃下,使用迪安-斯塔克管,一面將水分去除一面反應2小時。其後,於 減壓下,將未反應之表氯醇去除。
使所獲得之反應產物溶解於MEK(甲基乙基酮):正丁醇=3:1(重量比)之混合溶劑400g中,添加氫氧化鈉水溶液(濃度10重量%)5g,於80℃下加熱2小時。
其後,冷卻至室溫,藉由純水進行清洗直至洗液成為中性。將有機層一面進行過濾一面進行分取,於減壓下將剩餘水分及混合溶劑去除而獲得反應產物。
使用正己烷,藉由再結晶將上述反應產物34g進行精製,並藉由真空乾燥將剩餘溶劑分去除。
所獲得之環氧化合物:基於DSC之熔點為135℃,環氧當量為176g/eq.,基於質譜之分子量為362,150℃下之熔融黏度為12mPa‧s。
熱硬化劑1:三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯),SC有機化學公司製造之「TMMP」
潛伏性環氧熱硬化劑1:T & K TOKA公司製造之「Fujicure 7000」
助焊劑1:己二酸,和光純藥工業公司製造,熔點(活性溫度)152℃
焊料粒子1~3之製作方法: 具有陰離子聚合物1之焊料粒子:將焊料粒子本體200g、己二酸40g、及丙酮70g稱取至三口燒瓶中,繼而添加作為焊料粒子本體之表面之羥基與己二酸之羧基之脫水縮合觸媒的二丁基氧化錫0.3g,於60℃下進行4小時反應。其後,藉由過濾而回收焊料粒子。
將所回收之焊料粒子、與己二酸50g、甲苯200g、及對甲苯磺酸0.3g稱取至三口燒瓶中,一面進行抽真空及回流,一面於120℃下進行3小時反應。此時,使用迪安-斯塔克提取裝置,將藉由脫水縮合而生成之水去除並且進行反應。
其後,藉由過濾而回收焊料粒子,利用己烷進行清洗並進行乾燥。其後,利用球磨機將所獲得之焊料粒子壓碎後,以成為特定CV值之方式選擇篩子。
(ζ電位測定)
又,將具有陰離子聚合物1之焊料粒子0.05g放入甲醇10g中,進行超音波處理,藉此使所獲得之焊料粒子均勻地分散而獲得分散液。使用該分散液,且使用Beckman Coulter公司製造之「Delsamax PRO」,利用電泳測定法對ζ電位進行測定。
(陰離子聚合物之重量平均分子量)
焊料粒子之表面之陰離子聚合物1之重量平均分子量係使用0.1N之鹽酸使焊料溶解後,藉由過濾回收聚合物,藉由GPC而求出。
(焊料粒子之粒徑之CV值)
利用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(堀場製作所公司製造之「LA-920」)對CV值進行測定。
焊料粒子1(SnBi焊料粒子,熔點139℃,使用對三井金屬公司製造之「ST-3」進行過篩選之焊料粒子本體並進行過表面處理之具有陰離子聚合物1之焊料粒子,平均粒徑4μm,CV值7%,表面之ζ電位:+0.65mV,聚合物分子量Mw=6500)
焊料粒子2(SnBi焊料粒子,熔點139℃,使用對三井金屬公司製造之「DS10」進行過篩選之焊料粒子本體並進行過表面處理之具有陰離子聚合物1之焊料粒子,平均粒徑13μm,CV值20%,表面之ζ電位:+0.48mV,聚合物分子量Mw=7000)
焊料粒子3(SnBi焊料粒子,熔點139℃,使用對三井金屬公司製造之「10-25」進行過篩選之焊料粒子本體並進行過表面處理之具有陰離子聚合物1之焊料粒子,平均粒徑25μm,CV值15%,表面之ζ電位:+0.4mV,聚合物分子量Mw=8000)
焊料粒子A(SnBi焊料粒子,熔點139℃,三井金屬公司製造之「DS10」)
焊料粒子B(樹脂核心焊料被覆粒子,以下述程序進行製作)
對二乙烯苯樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-210」,平均粒徑10μm,軟化點330℃,10%K值(23℃)3.8GPa)進行無電鍍鎳,而於樹脂粒子之表面上形成有厚度0.1μm之基底鍍鎳層。其次,對形成有基底鍍鎳層之樹脂粒子進行電解鍍銅而形成厚度1μm之銅層。進而使用含有錫及鉍之電解電鍍液進行電解電鍍,而形成厚度2μm之焊料層。以上述方式,製作於樹脂粒子之表面上形成有厚度1μm之銅層,於該銅層之表面形成有厚度2μm之焊料層(錫:鉍=43重量%:57重量%)之處理前導電性粒子(平均粒徑16μm,CV值20%,樹脂核心焊料被覆粒子)。
(實施例1~7及比較例1~3)
(1)異向性導電糊之製作
將下述表1所示之成分以下述表1所示之調配量進行調配而獲得異向性導電糊。
於實施例1~5及比較例1~3中,將下述表1所示之種類之連接構造體以下述方式進行製作。
(2)第1連接構造體(L/S=50μm/50μm)(連接構造體之種類1)之製作
準備於上表面具有L/S為50μm/50μm、電極長度3mm之銅電極圖案(銅電極之厚度12μm)之環氧玻璃基板(FR-4基板,厚度0.6mm)(第1連接對象構件)。又,準備於下表面具有L/S為50μm/50μm、電極長度3mm之銅電極圖案(銅電極之厚度12μm)之可撓性印刷基板(由聚醯亞胺形成之第2連接對象構件,厚度0.1mm)。
環氧玻璃基板與可撓性印刷基板之重合面積設為1.5cm×3mm, 連接之電極數設為75對。
於上述環氧玻璃基板之上表面,使用金屬遮罩,利用網版印刷將剛製作後之異向性導電糊以厚度成為100μm之方式塗佈於環氧玻璃基板之電極上而形成異向性導電糊層。繼而,於異向性導電糊層之上表面將上述可撓性印刷基板以電極彼此對向之方式進行積層。此時,不進行加壓。上述可撓性印刷基板之重量施加於異向性導電糊層。
其後,以異向性導電糊層之溫度於升溫開始5秒鐘後成為139℃(焊料之熔點)之方式進行加熱。於實施例4中,於達到139℃之時點,橫方向之電極間之焊料粒子未熔融,而上下電極間之焊料粒子熔融。溫度測定之部位係設為上下電極中之電極之相對向的表面上。由於電極為金屬,故而由於電極之表面之溫度先達到焊料之熔點而僅電極上之焊料粒子熔解。
進而,於升溫開始15秒鐘後,以異向性導電糊層之溫度成為160℃之方式進行加熱,使異向性導電糊硬化而獲得第1連接構造體。
(3)第2連接構造體(L/S=75μm/75μm)(連接構造體之種類2)之製作
準備於上表面具有L/S為75μm/75μm、電極長度3mm之銅電極圖案(銅電極之厚度12μm)之環氧玻璃基板(FR-4基板,厚度0.6mm)(第1連接對象構件)。又,準備於下表面具有L/S為75μm/75μm、電極長度3mm之銅電極圖案(銅電極之厚度12μm)之可撓性印刷基板(由聚醯亞胺形成之第2連接對象構件,厚度0.1mm)。
環氧玻璃基板與可撓性印刷基板之重合面積設為1.5cm×3mm,連接之電極數設為75對。
於上述環氧玻璃基板之上表面,使用金屬遮罩,利用網版印刷將剛製作後之異向性導電糊以厚度成為100μm之方式塗佈於環氧玻璃基板之電極上而形成異向性導電糊層。繼而,於異向性導電糊層之上 表面將上述可撓性印刷基板以電極彼此對向之方式進行積層。此時,不進行加壓。上述可撓性印刷基板之重量施加於異向性導電糊層。
其後,以異向性導電糊層之溫度於升溫開始5秒鐘後成為139℃(焊料之熔點)之方式進行加熱。於實施例1~3、6、7;比較例2、3中,於達到139℃之時點,橫方向之電極間之焊料粒子未熔融,而上下電極間之焊料粒子熔融。溫度測定之部位係設為上下電極中之電極之相對向之表面上。由於電極為金屬,故而由於電極之表面之溫度先達到焊料之熔點而僅電極上之焊料粒子熔解。
進而,於升溫開始15秒鐘後,以異向性導電糊層之溫度成為160℃之方式進行加熱,使異向性導電糊硬化而獲得第2連接構造體。
(4)第3連接構造體(L/S=100μm/100μm)(連接構造體之種類3)之製作
準備於上表面具有L/S為100μm/100μm、電極長度3mm之銅電極圖案(銅電極之厚度12μm)之環氧玻璃基板(FR-4基板,厚度0.6mm)(第1連接對象構件)。又,準備於下表面具有L/S為100μm/100μm、電極長度3mm之銅電極圖案(銅電極之厚度12μm)之可撓性印刷基板(由聚醯亞胺形成之第2連接對象構件,厚度0.1mm)。
環氧玻璃基板與可撓性印刷基板之重合面積設為1.5cm×3mm,連接之電極數設為75對。
於上述環氧玻璃基板之上表面,使用金屬遮罩,利用網版印刷將剛製作後之異向性導電糊以厚度成為100μm之方式塗佈於環氧玻璃基板之電極上而形成異向性導電糊層。繼而,於異向性導電糊層之上表面將上述可撓性印刷基板以電極彼此對向之方式進行積層。此時,不進行加壓。上述可撓性印刷基板之重量施加於異向性導電糊層。
其後,以異向性導電糊層之溫度於升溫開始5秒鐘後成為139℃(焊料之熔點)之方式進行加熱。於實施例5中,於達到139℃之時點, 橫方向之電極間之焊料粒子未熔融,而上下電極間之焊料粒子熔融。溫度測定之部位係設為上下電極中之電極之相對向之表面上。由於電極為金屬,故而由於電極之表面之溫度先達到焊料之熔點而僅電極上之焊料粒子熔解。
進而,於升溫開始15秒鐘後,以異向性導電糊層之溫度成為160℃之方式進行加熱,使異向性導電糊硬化而獲得第3連接構造體。
(5)第4連接構造體(L/S=100μm/100μm)(連接構造體之種類4)之製作
準備於上表面具有L/S為100μm/100μm、電極長度3mm之ITO電極圖案之玻璃基板(厚度0.6mm)(第1連接對象構件)。又,準備於下表面具有L/S為100μm/100μm、電極長度3mm之銅電極圖案(銅電極之厚度12μm)之可撓性印刷基板(由聚醯亞胺形成之第2連接對象構件,厚度0.1mm)。
玻璃基板與可撓性印刷基板之之重合面積設為1.5cm×3mm,連接之電極數設為75對。
於上述玻璃基板之上表面,使用金屬遮罩,利用網版印刷將剛製作後之異向性導電糊以厚度成為100μm之方式塗佈於玻璃基板之電極上而形成異向性導電糊層。繼而,於異向性導電糊層之上表面將上述可撓性印刷基板以電極彼此對向之方式進行積層。此時,不進行加壓。上述可撓性印刷基板之重量施加於異向性導電糊層。
其後,以異向性導電糊層之溫度於升溫開始5秒鐘後成為139℃(焊料之熔點)之方式進行加熱。於比較例1中,於達到139℃之時點,橫方向之電極間之焊料粒子未熔融,而上下電極間之焊料粒子亦未熔融。其原因在於:由於焊料未潤濕ITO電極,故而於上下電極間熔融之焊料粒子彼此之凝集未發生。溫度測定之部位係設為上下電極中之電極之相對向之表面上。
進而,於升溫開始15秒鐘後,以異向性導電糊層之溫度成為160℃之方式進行加熱,使異向性導電糊硬化而獲得第4連接構造體。
(評價)
(1)黏度
使用E型黏度計東機產業公司製造之「TVE22L」),於25℃及5rpm之條件對異向性導電糊於25℃下之黏度(η25)進行測定。
(2)焊料部之厚度
對所獲得之連接構造體之剖面進行觀察,藉此評價位於上下電極間之焊料部之厚度。
(3)電極上之焊料之配置精度1
針對所獲得之連接構造體,於第1電極、連接部、及第2電極之積層方向觀察第1電極與第2電極之相對向部分時,對第1電極與第2電極之相對向部分之面積100%中連接部中之配置有焊料部之面積的比例X進行評價。以下述標準判定電極上之焊料之配置精度1。
[電極上之焊料之配置精度1之判定標準]
○○:比例X為70%以上
○:比例X為60%以上且未達70%
△:比例X為50%以上且未達60%
×:比例X未達50%
(4)電極上之焊料之配置精度2
針對所獲得之連接構造體,於與第1電極、連接部、及第2電極之積層方向正交之方向觀察第1電極與第2電極之相對向部分時,對連接部中之焊料部100%中配置於第1電極與第2電極之相對向部分之連接部中的焊料部之比例Y進行評價。以下述基準判定電極上之焊料之配置精度2。
[電極上之焊料之配置精度2之判定標準]
○○:比例Y為99%以上
○:比例Y為90%以上且未達99%
△:比例Y為70%以上且未達90%
×:比例Y未達70%
(5)上下之電極間之導通可靠性
針對所獲得之連接構造體(n=15個),藉由4端子法分別對上下之電極間之每個連接處之連接電阻進行測定。算出連接電阻之平均值。再者,根據電壓=電流×電阻之關係,可藉由對流過一定電流時之電壓進行測定而求出連接電阻。以下述基準判定導通可靠性。
[導通可靠性之判定標準]
○○:連接電阻之平均值為50mΩ以下
○:連接電阻之平均值超過50mΩ且為70mΩ以下
△:連接電阻之平均值超過70mΩ且為100mΩ以下
×:連接電阻之平均值超過100mΩ,或產生連接不良
(6)橫方向鄰接之電極間之絕緣可靠性
針對所獲得之連接構造體(n=15個),於85℃、濕度85%之環境中放置100小時後,向橫方向鄰接之電極間施加5V之電壓,於25處測定電阻值。以下述標準判定絕緣可靠性。
[絕緣可靠性之判定標準]
○○:連接電阻之平均值為107Ω以上
○:連接電阻之平均值為106Ω以上且未達107Ω
△:連接電阻之平均值為105Ω以上且未達106Ω
×:連接電阻之平均值未達105Ω
(7)上下之電極間之位置偏移
針對所獲得之連接構造體,於第1電極、連接部、及第2電極之積層方向觀察第1電極與第2電極之相對向部分時,評價第1電極之中 心線與第2電極之中心線是否對齊,以及位置偏移之距離。以下述標準判定上下之電極間之位置偏移。
[上下之電極間之位置偏移之判定標準]
○○:位置偏移未達15μm
○:位置偏移為15μm以上且未達25μm
△:位置偏移為25μm以上且未達40μm
×:位置偏移為40μm以上
將詳細內容及結果示於下述表1。
於使用樹脂膜、可撓性扁形電纜及剛性可撓性基板代替可撓性印刷基板之情形時,亦發現同樣之傾向。
2‧‧‧第1連接對象構件
2a‧‧‧第1電極
3‧‧‧第2連接對象構件
3a‧‧‧第2電極
11‧‧‧導電糊
11A‧‧‧焊料粒子
11B‧‧‧熱硬化性成分

Claims (12)

  1. 一種連接構造體之製造方法,其使用包含複數個焊料粒子與黏合劑之導電材料,使用於表面具有複數個第1電極之第1連接對象構件,且使用於表面具有複數個第2電極之第2連接對象構件,且上述黏合劑於上述焊料粒子之熔點下硬化未終了,連接構造體之製造方法包括:將上述導電材料配置於上述第1連接對象構件之表面上之步驟;將上述第2連接對象構件以上述第1電極與上述第2電極對向之方式配置於上述導電材料之與上述第1連接對象構件側相反之表面上的步驟;將上述導電材料自低於上述焊料粒子之熔點之溫度加熱至與上述焊料粒子之熔點同等以上之溫度且上述黏合劑硬化未終了之溫度的第1加熱步驟;於上述第1加熱步驟後,將上述導電材料加熱至高於上述第1加熱步驟之溫度,藉此由上述導電材料形成將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接之連接部,且藉由上述連接部中之焊料部而將上述第1電極與上述第2電極電性連接之第2加熱步驟,於上述第1加熱步驟中,於未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。
  2. 如請求項1之連接構造體之製造方法,其中於上述第1加熱步驟中,於使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動前,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子聚集,其次,使已聚集之上 述焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。
  3. 如請求項2之連接構造體之製造方法,其中上述導電材料包含助焊劑,且上述助焊劑之活性溫度係使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子聚集之溫度以上。
  4. 如請求項1之連接構造體之製造方法,其中上述導電材料包含助焊劑,且上述助焊劑之活性溫度係低於使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動的溫度。
  5. 如請求項1之連接構造體之製造方法,其中於上述第1加熱步驟中,於位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子熔融變形後,使未位於上述第1電極與上述第2電極之間之焊料粒子開始向上述第1電極與上述第2電極之間移動。
  6. 如請求項1至5中任一項之連接構造體之製造方法,其中上述第2連接對象構件為半導體晶片、樹脂膜、可撓性印刷基板、剛性可撓性基板或可撓性扁形電纜。
  7. 如請求項1至5中任一項之連接構造體之製造方法,其中於上述配置第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中不進行加壓,而對上述導電材料施加上述第2連接對象構件之重量,或者於上述配置第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟中之至少一步驟中進行加壓,且於上述配置第2連接對象構件之步驟及上述第1加熱步驟之兩步驟中,加壓之壓力未達1MPa。
  8. 如請求項1至5中任一項之連接構造體之製造方法,其中上述焊料粒子之平均粒徑為0.5μm以上且100μm以下。
  9. 如請求項1至5中任一項之連接構造體之製造方法,其中上述導 電材料中之上述焊料粒子之含量為10重量%以上且90重量%以下。
  10. 如請求項1至5中任一項之連接構造體之製造方法,其中於上述焊料粒子之焊料之表面經由醚鍵、酯鍵或下述式(X)所表示之基而共價鍵結有具有至少1個羧基之基,
  11. 如請求項1至5中任一項之連接構造體之製造方法,其中於上述焊料粒子之焊料之表面經由上述式(X)所表示之基而共價鍵結有具有至少1個羧基之基。
  12. 如請求項1至5中任一項之連接構造體之製造方法,其中上述焊料粒子之表面之ζ電位為正。
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