TW201709220A - 導電材料及連接構造體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供導電材料中之導電性粒子之分散性較高、可將導電性粒子中之焊料有效率地配置於電極上而提高電極間之導通可靠性的導電材料。
本發明之導電材料包含複數個導電性粒子、熱硬化性化合物、及熱硬化劑,上述導電性粒子於導電部之外表面部分具有焊料,且上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有O-Si鍵。
Description
本發明係關於一種包含具有焊料之導電性粒子之導電材料。又,本發明係關於一種使用上述導電材料之連接構造體。
各向異性導電膏及各向異性導電膜等各向異性導電材料廣為人知。上述各向異性導電材料中,係於黏合劑中分散有導電性粒子。
為了獲得各種連接構造體,而上述各向異性導電材料例如用於可撓性印刷基板與玻璃基板之連接(FOG(Film on Glass,玻璃載膜))、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玻璃環氧基板之連接(FOB(Film on Board,板載薄膜))等。
當藉由上述各向異性導電材料而例如將可撓性印刷基板之電極與玻璃環氧基板之電極電性連接時,於玻璃環氧基板上配置包含導電性粒子之各向異性導電材料。其次,積層可撓性印刷基板並進行加熱及加壓。藉此,使各向異性導電材料硬化,經由導電性粒子而將電極間電性連接,從而獲得連接構造體。
作為上述各向異性導電材料之一例,於下述專利文獻1中,記載有包含導電性粒子、及於該導電性粒子之熔點不完全硬化之樹脂成分的各向異性導電材料。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(Tl)等金屬、或該等金屬之合金。
於專利文獻1中,記載有經由樹脂加熱步驟與樹脂成分硬化步驟而將電極間電性連接,上述樹脂加熱步驟係以高於上述導電性粒子之熔點、且上述樹脂成分不完全硬化之溫度加熱各向異性導電樹脂;上述樹脂成分硬化步驟係使上述樹脂成分硬化。又,於專利文獻1中,記載有以專利文獻1之圖8所示之溫度分佈進行安裝。於專利文獻1中,於加熱各向異性導電樹脂之溫度下不完全硬化之樹脂成分內,導電性粒子熔融。
於下述專利文獻2中,揭示有包含含有熱硬化性樹脂之樹脂層、焊料粉、硬化劑,且上述焊料粉與上述硬化劑存在於上述樹脂層中的黏著帶。該黏著帶為膜狀而並非膏狀。
又,於專利文獻2中,揭示有使用上述黏著帶之接著方法。具體而言,將第一基板、黏著帶、第二基板、黏著帶、及第三基板自下而上依序積層,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,以特定之溫度加熱而接著積層體。藉此,獲得連接構造體。
又,於下述專利文獻3中,揭示有一種覆晶安裝方法,其與包含複數個電極端子之配線基板對向地配設包含複數個連接端子之半導體晶片,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電性連接。該覆晶安裝方法包含如下步驟:(1)於上述配線基板之包含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;(2)使上述半導體晶片抵接於上述樹脂表面;(3)將上述配線基板加熱至上述焊料粉熔融之溫度;(4)於上述加熱步驟後,使上述樹脂硬化。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。
[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
先前之包含焊料粉、或於表面具有焊料層之導電性粒子的各向異性導電膏存在無法將焊料粉或導電性粒子有效率地配置於電極(線)上的情況。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所記載之各向異性導電材料,藉由專利文獻1所記載之方法而將電極間電性連接,則存在無法將包含焊料之導電性粒子有效率地配置於電極(線)上之情況。又,於專利文獻1之實施例中,為了以焊料之熔點以上之溫度使焊料充分移動,要保持為固定溫度,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。
於專利文獻2中,對於各向異性導電材料所使用之導電性粒子,並無具體記載。於專利文獻3之實施例中,使用於樹脂粒子之表面上形成有銅層,且於該銅層之表面形成有焊料層之導電性粒子。該導電性粒子之中心部分包含樹脂粒子。又,若使用專利文獻2、3所記載之各向異性導電材料,則難以於電極(線)上有效率地配置導電性粒子,存在產生應連接之上下電極間之錯位的情況。
又,先前之各向異性導電材料存在導電性粒子之分散性較低之情況。因此,若於保管後使用各向異性導材電料,則存在更加難以將
導電性粒子配置於電極(線)上的情況。
本發明之目的在於提供一種導電材料,該導電材料中之導電性粒子之分散性較高,可將導電性粒子中之焊料有效率地配置於電極上,而可提高電極間之導通可靠性。又,本發明之目的在於提供一種使用上述導電材料之連接構造體。
根據本發明之廣義態樣提供一種導電材料,其包含複數個導電性粒子、熱硬化性化合物、及熱硬化劑,上述導電性粒子於導電部之外表面部分具有焊料,且上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有O-Si鍵。
於本發明之導電材料之一特定態樣中,上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有Sn-O-Si鍵。
於本發明之導電材料之一特定態樣中,係經矽烷偶合劑處理之表面處理物。
於本發明之導電材料之一特定態樣中,上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有胺基。
於本發明之導電材料之一特定態樣中,上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面經由Sn-O-Si鍵而具有含羧基之基。
於本發明之導電材料之一特定態樣中,上述導電性粒子係焊料粒子。
於本發明之導電材料之一特定態樣中,上述導電性粒子之平均粒徑為1μm以上且60μm以下。
於本發明之導電材料之一特定態樣中,導電材料100重量%中,上述導電性粒子之含量為10重量%以上且80重量%以下。
根據本發明之廣義態樣,提供一種連接構造體,其包括:第1連接對象構件,其於表面具有第1電極;第2連接對象構件,其於表面具
有第2電極;及連接部,其將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接;且上述連接部之材料係如上述之導電材料,上述第1電極與上述第2電極係藉由上述導電性粒子中之焊料而電性連接。
本發明之導電材料包含複數個導電性粒子、熱硬化性化合物、及熱硬化劑,上述導電性粒子於導電部之外表面部分具有焊料,且上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有O-Si鍵,因此導電材料中之導電性粒子之分散性較高,可將導電性粒子中之焊料有效率地配置於電極上,從而可提高電極間之導通可靠性。
1‧‧‧連接構造體
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‧‧‧連接部
4X‧‧‧連接部
4A‧‧‧焊料部
4XA‧‧‧焊料部
4B‧‧‧硬化物部
4XB‧‧‧硬化物部
11‧‧‧導電材料
11A‧‧‧導電性粒子
11B‧‧‧熱硬化性成分
21‧‧‧導電性粒子(焊料粒子)
31‧‧‧導電性粒子
32‧‧‧基材粒子
33‧‧‧導電部(具有焊料之導電部)
33A‧‧‧第2導電部
33B‧‧‧焊料部
41‧‧‧導電性粒子
42‧‧‧焊料部
圖1係模式性地表示使用本發明之一實施形態之導電材料而獲得之連接構造體之剖視圖。
圖2(a)~(c)係用以對使用本發明之一實施形態之導電材料而製造連接構造體之方法之一例之各步驟進行說明的剖視圖。
圖3係表示連接構造體之變化例之剖視圖。
圖4係表示可用作導電材料之導電性粒子之第1例之剖視圖。
圖5係表示可用作導電材料之導電性粒子之第2例之剖視圖。
圖6係表示可用作導電材料之導電性粒子之第3例之剖視圖。
以下,對本發明之詳細情況進行說明。
(導電材料)
本發明之導電材料包含複數個導電性粒子、熱硬化性化合物、及熱硬化劑。上述導電性粒子具有導電部。上述導電性粒子於導電部之外表面部分具有焊料。焊料包含於導電部,為導電部之一部分或全部。
於本發明之導電材料中,上述導電性粒子於上述導電部之上述
焊料之外表面具有O-Si鍵。
於本發明中,由於導電材料中包含有特定之導電性粒子,因此能夠大幅抑制焊料之腐蝕。於本發明中,由於具備上述構成,因此於將電極間電性連接之情形時,導電性粒子中之焊料容易集中於上下對向之電極間,從而可將導電性粒子中之焊料有效率地配置於電極(線)上。又,導電性粒子中之焊料之一部分不易配置於未形成電極之區域(空間),可使配置於未形成電極之區域之焊料之量非常少。於本發明中,可使不位於對向之電極間之導電性粒子有效率地移動至對向之電極間。因此,可提高電極間之導通可靠性。而且,可防止不應連接之橫方向上鄰接之電極間之電性連接,從而可提高絕緣可靠性。
進而,於本發明中,導電材料中之導電性粒子之分散性較高,導電材料之保存穩定性優異。又,於本發明中,導電性粒子中之焊料之腐蝕亦不易進展。因此,無論於導電材料之保管前及保管後之任一情形時,均可將導電性粒子中之焊料有效率地配置於電極上,從而可提高電極間之導通可靠性。
進而,於本發明中,可防止電極間之錯位。於本發明中,當於將導電材料配置於上表面之第1連接對象構件重合第2連接對象構件時,即便於以第1連接對象構件之電極與第2連接對象構件之電極之對準偏離之狀態重合第1連接對象構件與第2連接對象構件的情形時,亦可修正該偏離而將第1連接對象構件之電極與第2連接對象構件之電極連接(自對準效果)。
自有效地提高分散性及焊料之配置精度之觀點而言,較佳為上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有Sn-O-Si鍵。
自有效地提高分散性及焊料之配置精度之觀點而言,較佳為上述導電性粒子係藉由使用矽烷偶合劑之表面處理而獲得,且較佳為上述導電性粒子藉由矽烷偶合劑而經表面處理。即,較佳為上述導電性
粒子係經矽烷偶合劑處理之表面處理物。
上述導電性粒子亦可為焊料粒子。上述焊料粒子係藉由焊料而形成。上述焊料粒子於導電部之外表面部分具有焊料。上述焊料粒子係中心部分及導電部之外表面部分均藉由焊料形成,且中心部分及導電部之外表面部分均為焊料的粒子。上述導電性粒子亦可包含基材粒子、及配置於該基材粒子之表面上之導電部。於該情形時,上述導電性粒子於導電部之外表面部分具有焊料。
再者,與使用包括上述焊料粒子之導電性粒子之情形相比,於使用包括未藉由焊料形成之基材粒子及配置於基材粒子之表面上之焊料部的導電性粒子之情形時,導電性粒子難以集中於電極上,且導電性粒子彼此之焊料接合性較低,因此存在移動至電極上之導電性粒子容易移動至電極外之傾向,且存在電極間之錯位之抑制效果亦變低之傾向。因此,較佳為上述導電性粒子係藉由焊料而形成之焊料粒子。
為了將焊料更有效率地配置於電極上,而上述導電材料之25℃下之黏度(η25)較佳為10Pa‧s以上,更佳為50Pa‧s以上,進而較佳為100Pa‧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。
上述黏度(η25)之調配成分之種類及調配量可適當調整。又,藉由使用填料而可使黏度相對較高。
上述黏度(η25)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之條件下測定。
上述導電材料可用作導電膏及導電膜等。較佳為上述導電膏係各向異性導電膏,且較佳為上述導電膜係各向異性導電膜。自將導電性粒子中之焊料更有效率地配置於電極上之觀點而言,較佳為上述導電材料係各向異性導電膏。上述導電材料較佳用於電極之電性連接。較佳為上述導電材料係電路連接材料。
以下,對上述導電材料中所含之各成分進行說明。
(導電性粒子)
上述導電性粒子將連接對象構件之電極間電性連接。上述導電性粒子於導電部之外表面部分具有焊料。上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有O-Si鍵。關於存在於上述導電部之上述焊料之外表面之O-Si鍵,例如係焊料之成分(構成焊料之原子)與O-Si鍵之氧原子鍵結而成。上述導電性粒子例如於上述導電部之上述焊料之外表面具有(焊料之成分)-O-Si鍵((構成焊料之原子)-O-Si鍵)。
自進一步提高導電性粒子之分散性,將焊料更有效率地配置於電極上,且進一步抑制電極間之錯位的觀點而言,較佳為上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有Sn-O-Si鍵。
可使焊料之表面之羥基與矽烷偶合劑反應。藉由使焊料之表面之羥基與矽烷偶合劑反應而可形成O-Si鍵。
較佳為上述導電材料係藉由使用矽烷偶合劑進行表面處理,而獲得於導電部之焊料之外表面具有Sn-O-Si鍵之導電性粒子後,藉由使該導電性粒子、熱硬化性化合物、及熱硬化劑混合而獲得。
自進一步提高導電性粒子之分散性,將焊料更有效率地配置於電極上,且進一步抑制電極間之錯位的觀點而言,較佳為上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有胺基。
自進一步提高導電性粒子之分散性,將焊料更有效率地配置於電極上,且進一步抑制電極間之錯位的觀點而言,較佳為上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面經由O-Si鍵而具有含羧基之基,更佳為於上述導電部之上述焊料之外表面經由Sn-O-Si鍵而具有含羧基之基。尤其,藉由含羧基之基之存在而使焊料之凝聚性能大幅提高。
自進一步提高導電性粒子之分散性,將焊料更有效率地配置於
電極上,且進一步抑制電極間之錯位的觀點而言,較佳為上述導電性粒子係藉由使用矽烷偶合劑進行表面處理後,導入含羧基之基而獲得。可對於矽烷偶合劑所具有之殘基導入含羧基之基。較佳為上述導電性粒子具有來自矽烷偶合劑之基及含羧基之基,且較佳為焊料與含羧基之基經由來自矽烷偶合劑之基而鍵結。
較佳為上述矽烷偶合劑於1個分子中具有有機官能基及烷氧基,且較佳為該有機官能基可與具有含羧基之基之化合物進行反應。作為上述烷氧基,可列舉甲氧基、及乙氧基等。作為上述矽烷偶合劑,可列舉具有環氧基之矽烷偶合劑、具有胺基之矽烷偶合劑及具有異氰酸酯基之矽烷偶合劑等。自將導電性粒子中之焊料更有效率地配置於電極上之觀點而言,上述矽烷偶合劑較佳為具有胺基之矽烷偶合劑。上述矽烷偶合劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。再者,於上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有胺基之情形時,該胺基亦可並非來自具有胺基之矽烷偶合劑的胺基。
作為上述具有環氧基之矽烷偶合劑,可列舉Shin-Etsu Silicones公司製造之KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402及KBE-403等。作為上述具有胺基之矽烷偶合劑,可列舉KBM-602及KBM-603、KBM-903等。作為上述具有異氰酸酯基之矽烷偶合劑,可列舉KBE-9007等。
作為用以導入上述含羧基之基之化合物,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-甲硫基丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基異丁酸、4-苯基丁酸、癸酸、十二酸、十四酸、十五酸、十六酸、9-十六烯酸、十七酸、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。上述用以導入含
羧基之基之化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為獲得於焊料之外表面具有O-Si鍵之導電性粒子之具體方法,可列舉於甲苯等低極性之溶劑中放入導電性粒子與矽烷偶合劑而進行脫醇反應之方法等。
其次,一面參照圖式,一面對導電性粒子之具體例進行說明。
圖4係表示可用作導電材料之導電性粒子之第1例之剖視圖。
圖4所示之導電性粒子21係焊料粒子。導電性粒子21係整體藉由焊料形成。導電性粒子21於核不具有基材粒子,並非核殼粒子。導電性粒子21係中心部分及導電部之外表面部分均藉由焊料形成。
圖5係表示可用作導電材料之導電性粒子之第2例之剖視圖。
圖5所示之導電性粒子31包含基材粒子32、及配置於基材粒子32之表面上之導電部33。導電部33被覆基材粒子32之表面。導電性粒子31係基材粒子32之表面藉由導電部33而被覆之被覆粒子。
導電部33具有第2導電部33A、及焊料部33B(第1導電部)。導電性粒子31於基材粒子32與焊料部33B之間包含第2導電部33A。因此,導電性粒子31包含基材粒子32、配置於基材粒子32之表面上之第2導電部33A、及配置於第2導電部33A之外表面上之焊料部33B。
圖6係表示可用作導電材料之導電性粒子之第3例之剖視圖。
如上所述,導電性粒子31中之導電部33具有2層構造。圖6所示之導電性粒子41具有焊料部42作為單層之導電部。導電性粒子41包含基材粒子32、及配置於基材粒子32之表面上之焊料部42。
作為上述基材粒子,可列舉樹脂粒子、除金屬粒子以外之無機粒子、及有機無機混合粒子及金屬粒子等。上述基材粒子較佳為除金屬以外之基材粒子,且較佳為樹脂粒子、除金屬粒子以外之無機粒子或有機無機混合粒子。上述基材粒子亦可為銅粒子。上述基材粒子亦可具有核、及配置於該核之表面上之殼,亦可為核殼粒子。上述核亦
可為有機核,上述殼亦可為無機殼。
作為用以形成上述樹脂粒子之樹脂,較佳使用各種有機物。作為用以形成上述樹脂粒子之樹脂,例如可列舉聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚異丁烯、聚丁二烯等聚烯烴樹脂;聚甲基丙烯酸甲酯、及聚丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂;聚碳酸酯、聚醯胺、酚甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、苯胍胺甲醛樹脂、脲甲醛樹脂、酚系樹脂、三聚氰胺樹脂、苯胍胺樹脂、脲樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚苯醚、聚縮醛、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚碸、二乙烯苯聚合物、以及二乙烯苯系共聚物等。作為上述二乙烯苯系共聚物等,可列舉二乙烯苯-苯乙烯共聚物、及二乙烯苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。由於容易將上述樹脂粒子之硬度控制為較佳之範圍,因此用以形成上述樹脂粒子之樹脂較佳為使1種或2種以上具有乙烯性不飽和基之聚合性單體聚合而成之聚合物。
於使具有乙烯性不飽和基之聚合性單體聚合而獲得上述樹脂粒子之情形時,作為該具有乙烯性不飽和基之聚合性單體,可列舉非交聯性之單體與交聯性之單體。
作為上述非交聯性之單體,例如可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體;(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐等含羧基之單體;(甲基)丙烯甲酸酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯化合物;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸聚氧乙烯酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含氧原子之(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯腈等含腈之單體;甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、丙基乙烯醚等乙烯醚化合物;
乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯化合物;乙烯、丙烯、異戊二烯、丁二烯等不飽和烴;(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯、氯乙烯、氟化乙烯、氯苯乙烯等含鹵素之單體等。
作為上述交聯性之單體,例如可列舉四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;(異)氰尿酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、二乙烯苯、間苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯醯胺、二烯丙基醚、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、三甲氧基矽烷基苯乙烯、乙烯基三甲氧基矽烷等含矽烷之單體等。
藉由使上述具有乙烯性不飽和基之聚合性單體以公知之方法聚合,而可獲得上述樹脂粒子。作為該方法,例如可列舉於存在自由基聚合起始劑之條件下進行懸濁聚合之方法、以及使用非交聯之種粒子使自由基聚合起始劑與單體共同膨潤而進行聚合的方法等。
於上述基材粒子為除金屬以外之無機粒子或有機無機混合粒子之情形時,作為用以形成基材粒子之無機物,可列舉氧化矽、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鋯及碳黑等。上述無機物較佳為並非金屬。作為藉由上述氧化矽而形成之粒子並無特別限定,例如可列舉藉由將具有2個以上水解性烷氧基矽烷基之矽化合物水解而形成交聯聚合物粒子後,視需要進行燒成而獲得的粒子。作為上述有機無機混合粒子,例如可列舉藉由經交聯之烷氧基矽烷基聚合物與丙烯酸系樹脂而形成之有機無機混合粒子等。
上述有機無機混合粒子較佳為具有核、及配置於該核之表面上之殼之核殼型之有機無機混合粒子。較佳為上述核為有機核。較佳為上述殼為無機殼。自有效地降低電極間之連接電阻之觀點而言,上述基材粒子較佳為具有有機核及配置於上述有機核之表面上之無機殼的有機無機混合粒子。
作為形成上述有機核之材料,可列舉用以形成上述樹脂粒子之樹脂等。
作為形成上述無機殼之材料,可列舉用以形成上述基材粒子之無機物。用以形成上述無機殼之材料較佳為氧化矽。上述無機殼較佳為係藉由於上述核之表面上,藉由溶膠凝膠法使金屬烷氧化物成為殼狀物後,使該殼狀物燒結而形成。上述金屬烷氧化物較佳為矽烷烷氧化物。上述無機殼較佳為係藉由矽烷烷氧化物而形成。
上述核之粒徑較佳為0.5μm以上,更佳為1μm以上,且較佳為100μm以下,更佳為60μm以下,進而較佳為30μm以下,尤其較佳為15μm以下,最佳為10μm以下。若上述核之粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則可獲得對於電極間之電性連接更佳之導電性粒子,從而可將基材粒子較佳用於導電性粒子之用途。例如,若上述核之粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則於使用上述導電性粒子將電極間連接之情形時,導電性粒子與電極之接觸面積充分大,且於形成導電層時不易形成凝聚之導電性粒子。又,經由導電性粒子而連接之電極間之間隔不會變得過大,且導電層不易自基材粒子之表面剝離。
上述核之粒徑於上述核為真球狀之情形時意為直徑,於上述核為真球狀以外之形狀之情形時意為最大直徑。又,核之粒徑意為藉由任意之粒徑測定裝置對核進行測定所得之平均粒徑。例如可利用使用雷射光散射、電阻值變化、攝像後之圖像解析等原理之粒度分佈測定機。
上述殼之厚度較佳為100nm以上,更佳為200nm以上,且較佳為5μm以下,更佳為3μm以下。若上述殼之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則可獲得對於電極間之電性連接更佳之導電性粒子,從而可將基材粒子較佳用於導電性粒子之用途。上述殼之厚度為每個基材粒子之平均厚度。藉由溶膠凝膠法之控制而可控制上述殼之厚度。
於上述基材粒子為金屬粒子之情形時,作為用以形成該金屬粒子之金屬,可列舉銀、銅、鎳、矽、金及鈦等。於上述基材粒子為金屬粒子之情形時,該金屬粒子較佳為銅粒子。但,較佳為上述基材粒子並非金屬粒子。
上述基材粒子之粒徑較佳為0.1μm以上,更佳為1μm以上,進而較佳為1.5μm以上,尤其較佳為2μm以上,且較佳為100μm以下,更佳為60μm以下,再較佳為30μm以下,進而較佳為20μm以下,進而更佳為10μm以下,尤其較佳為5μm以下,最佳為3μm以下。若上述基材粒子之粒徑為上述下限以上,則由於導電性粒子與電極之接觸面積變大,因此可進一步提高電極間之導通可靠性,從而可使經由導電性粒子而連接之電極間之連接電阻更低。若上述基材粒子之粒徑為上述上限以下,則容易充分壓縮導電性粒子,可使電極間之連接電阻更低,進而可使電極間之間隔更小。
上述基材粒子之粒徑於基材粒子為真球狀之情形時表示直徑,於基材粒子並非真球狀之情形時表示最大直徑。
上述基材粒子之粒徑尤其較佳為2μm以上且5μm以下。若上述基材粒子之粒徑為2μm以上且5μm以下之範圍內,則可使電極間之間隔更小,且即便使導電層之厚度更厚,亦可獲得較小之導電性粒子。
於上述基材粒子之表面上形成導電部之方法、以及於上述基材粒子之表面上或上述第2導電部之表面上形成焊料部之方法並無特別限定。作為形成上述導電部及上述焊料部之方法,例如可列舉利用無
電電鍍之方法、利用電鍍之方法、利用物理碰撞之方法、利用機械化學反應之方法、利用物理蒸鍍或物理吸附之方法、以及將金屬粉末或包含金屬粉末及黏合劑之膏塗佈於基材粒子之表面之方法等。其中,較佳為利用無電電鍍、電鍍或物理碰撞之方法。作為上述利用物理蒸鍍之方法,可列舉真空蒸鍍、離子鍍覆(ion plating)及離子濺鍍等方法。又,於上述利用物理碰撞之方法中,例如使用Theta Composer(德壽工作所公司製造)等。
上述基材粒子之熔點較佳為高於上述導電部及上述焊料部之熔點。上述基材粒子之熔點較佳為超過160℃,更佳為超過300℃,進而較佳為超過400℃,尤其較佳為超過450℃。再者,上述基材粒子之熔點亦可未達400℃。上述基材粒子之熔點亦可為160℃以下。上述基材粒子之軟化點較佳為260℃以上。上述基材粒子之軟化點亦可未達260℃。
上述導電性粒子亦可具有單層之焊料部。上述導電性粒子亦可具有複數層之導電部(焊料部、第2導電部)。即,於上述導電性粒子中,亦可將導電部積層2層以上。於上述導電部為2層以上之情形時,上述導電性粒子較佳為於導電部之外表面部分具有焊料。
上述焊料較佳為熔點為450℃以下之金屬(低熔點金屬)。上述焊料部較佳為熔點為450℃以下之金屬層(低熔點金屬層)。上述低熔點金屬層係包含低熔點金屬之層。上述導電性粒子中之焊料較佳為熔點為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。該低熔點金屬表示熔點為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,上述導電性粒子中之焊料較佳為包含錫。上述焊料部中所含之金屬100重量%中及上述導電性粒子中之焊料中所含之金屬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,尤其較佳為90重量%以上。若上述導電性粒子中之焊料中所含之錫之含量為上述下限以上,則可使導電性粒子與電極導通可靠性之進一步提高。
再者,上述錫之含量可使用高頻電感耦合電漿發光分光分析裝置(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」)等測定。
藉由使用上述於導電部之外表面部分具有焊料之導電性粒子,而使焊料熔融接合於電極,焊料使電極間導通。例如,由於焊料與電極並非點接觸而容易面接觸,因此連接電阻變低。又,藉由使用於導電部之外表面部分具有焊料之導電性粒子,而焊料與電極之接合強度變高,結果為更加不易產生焊料與電極之剝離,從而使導通可靠性有效地提高。
構成上述焊料部及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。其中,自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。
構成上述焊料(焊料部)之材料係基於JIS Z3001:焊接用語而較佳為液相線450℃以下之熔填金屬材料。作為上述焊料之組成,例如可列舉包含鋅、金、銀、鉛、銅、錫、鉍、銦等之金屬組成。其中較佳為低熔點且無鉛之錫-銦系(117℃共晶)、或錫-鉍系(139℃共晶)。即,上述焊料較佳為不包含鉛,且較佳為包含錫及銦之焊料、或包含錫及鉍之焊料。
為了進一步提高上述焊料與電極之接合強度,而上述導電性粒子中之焊料亦可包含鎳、銅、銻、鋁、鋅、鉄、金、鈦、磷、鍺、
碲、鈷、鉍、錳、鉻、鉬、鈀等金屬。又,自進而一層提高焊料與電極之接合強度之觀點而言,上述導電性粒子中之焊料較佳為包含鎳、銅、銻、鋁或鋅。自進一步提高焊料部或導電性粒子中之焊料與電極之接合強度之觀點而言,用以提高接合強度之該等之金屬之含量於上述導電性粒子中之焊料100重量%中,較佳為0.0001重量%以上,較佳為1重量%以下。
上述第2導電部之熔點較佳為高於上述焊料部之熔點。上述第2導電部之熔點較佳為超過160℃,更佳為超過300℃,進而較佳為超過400℃,進而更佳為超過450℃,尤其較佳為超過500℃,最佳為超過600℃。上述焊料部由於熔點較低,因此於導電連接時熔融。上述第2導電部較佳為於導電連接時不熔融。上述導電性粒子較佳為使焊料熔融而使用,較佳為使上述焊料部熔融而使用,較佳為使上述焊料部熔融且不使上述第2導電部熔融而使用。藉由使上述第2導電部之熔點高於上述焊料部之熔點,而可於導電連接時不使上述第2導電部熔融而僅使上述焊料部熔融。
上述焊料部之熔點與上述第2導電部之熔點之差之絕對值超過0℃,較佳為5℃以上,更佳為10℃以上,進而較佳為30℃以上,尤其較佳為50℃以上,最佳為100℃以上。
上述第2導電部較佳為包含金屬。構成上述第2導電部之金屬並無特別限定。作為該金屬,例如可列舉金、銀、銅、白金、鈀、鋅、鉛、鋁、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、銻、鉍、鍺及鎘、以及該等之合金等。又,作為上述金屬,亦可使用摻錫氧化銦(ITO)。上述金屬可僅使用1種,亦可併用2種以上。
上述第2導電部較佳為鎳層、鈀層、銅層或金層,更佳為鎳層或金層,進而較佳為銅層。導電性粒子較佳為具有鎳層、鈀層、銅層或金層,更佳為具有鎳層或金層,進而較佳為具有銅層。藉由將具有該
等較佳之導電部之導電性粒子用於電極間之連接,而可使電極間之連接電阻進一步變低。又,可更容易於該等較佳之導電部之表面形成焊料部。
上述焊料部之厚度較佳為0.005μm以上,更佳為0.01μm以上,且較佳為10μm以下,更佳為1μm以下,進而較佳為0.3μm以下。若焊料部之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則可獲得充分之導電性,且不使導電性粒子變得過硬而於電極間之連接時使導電性粒子充分變形。
上述導電性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,尤其較佳為5μm以上,且較佳為100μm以下,更佳為60μm以下,再較佳為40μm以下,進而較佳為30μm以下,進而更佳為20μm以下,尤其較佳為15μm以下,最佳為10μm以下。若上述導電性粒子之平均粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則可將導電性粒子更有效率地配置於電極上。上述導電性粒子之平均粒徑尤其較佳為3μm以上且30μm以下。
上述導電性粒子之「平均粒徑」表示數量平均粒徑。導電性粒子之平均粒徑例如係藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個導電性粒子並計算出平均值、或進行雷射繞射式粒度分佈測定而求出。
上述導電性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,則可於電極上更有效率地配置焊料。但,上述導電性粒子之粒徑之變異係數亦可為未達5%。
上述變異係數(CV值)係以下述式表示。
CV值(%)=(ρ/Dn)×100
ρ:導電性粒子之粒徑之標準偏差
Dn:導電性粒子之粒徑之平均值
上述導電性粒子之形狀並無特別限定。上述導電性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,上述導電性粒子之含量較佳為1重量%以上,更佳為2重量%以上,進而較佳為10重量%以上,尤其較佳為20重量%以上,最佳為30重量%以上,且較佳為80重量%以下,更佳為60重量%以下,進而較佳為50重量%以下。若上述導電性粒子之含量為上述下限以上及上述上限以下,則可於電極上更有效率地配置導電性粒子,容易於電極間較多地配置導電性粒子,從而進一步提高導通可靠性。自進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為上述導電性粒子之含量較多。
(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、環硫化合物、(甲基)丙烯酸化合物、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,自使導電材料之硬化性及黏度更加良好,而進一步提高連接可靠性之觀點而言,較佳為環氧化合物。上述熱硬化性化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
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。較佳為於常溫(23℃)下為固體,且熔融溫度為焊料之熔點以下之環氧化合物。熔融溫度較佳為100℃以下,更佳為80℃以下,且較佳為40℃以上。藉由使用上述較佳之環氧化合物,而於貼合連接對象構件之階段黏度較高,於因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連接對象構件之錯位,再者,可藉由硬化時之熱使導電材料之黏度大幅降低,從而可使
焊料粒子之凝聚高效率地進展。
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,尤其較佳為80重量%以下。自進一步提高耐衝擊性之觀點而言,較佳為上述熱硬化性化合物之含量較多。
(熱硬化劑:熱硬化性成分)
上述熱硬化劑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、酚系硬化劑、多硫醇硬化劑等硫醇硬化劑、酸酐物、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。
由於可使導電材料於低溫下更加快速地硬化,因此較佳為咪唑硬化劑、硫醇硬化劑或胺硬化劑。又,由於當將熱硬化性化合物與上述熱硬化劑混合時保存穩定性變高,因此較佳為潛伏性之硬化劑。潛伏性之硬化劑較佳為潛伏性咪唑硬化劑、潛伏性硫醇硬化劑或潛伏性胺硬化劑。再者,上述熱硬化劑亦可藉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-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三、及2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均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,可列舉己二胺、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(熱陽離子硬化劑),可列舉錪系陽離子硬化劑、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,可列舉雙(4-第三丁基苯基)錪六氟磷酸鹽等。作為上述系陽離子硬化劑,可列舉三甲基四氟硼酸鹽等。作為上述鋶系陽離子硬化劑,可列舉三-對甲苯基鋶六氟磷酸鹽等。
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,可列舉二-第三丁基過氧化物及甲基乙基酮過氧化物等。
上述熱硬化劑之反應開始溫度較佳為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,尤其較佳為140℃以下。若上述熱硬化劑之反應開始溫度為上述下限以上及上述上限以下,則可將焊料更有效率地配置於電極上。上述熱硬化劑之反應開始溫度尤其較佳為80℃以上且140℃以下。
自將焊料更有效率地配置於電極上之觀點而言,上述熱硬化劑之反應開始溫度較佳為高於上述焊料之熔點,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開始溫度意為DSC(Differential Scanning Calorimeter,示差掃描熱量計)中之發熱峰之上升開始之溫度。
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
參與硬化之多餘之熱硬化劑不易殘留,且使硬化物之耐熱性進一步提高。
(助焊劑)
上述導電材料較佳為包含助焊劑。藉由使用助焊劑,而可將焊料更加有效地配置於電極上。又,藉由助焊劑效果之展現,而使電極間之連接電阻進一步變低。上述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、熔融鹽、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。
作為上述熔融鹽,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個以上羧基之有機酸、松脂。上述助焊劑可為具有2個以上羧基之有機酸,亦可為松脂。藉由使用具有2個以上羧基之有機酸、松脂,而使電極間之導通可靠性進一步提高。
上述松脂係以松香酸為主成分之松脂類。助焊劑較佳為松脂類,更佳為松香酸。藉由使用該較佳之助焊劑,而使電極間之導通可靠性進一步提高。
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,再較佳為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,則更加有效地發揮助焊劑效果,從而將焊料更有效率地配置於電極上。上述助焊劑之活性溫度(熔點)較佳為80℃以上且190℃以下。上述助焊劑之活性溫度(熔點)尤其較佳為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。
自將焊料更有效率地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之熔點,更佳為高5℃以上,進而較佳為高10℃以上。
自將焊料更有效率地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開始溫度,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,亦可附著於導電性粒子之表面上。
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,而可將焊料更有效率地配置於電極上。
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起始劑(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,則於焊料及電極之表面更加不易形成氧化被膜,進而,可更加有效地去除形成於焊料及電極之表面之氧化被膜。
(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。藉由添加填料而可抑制焊料凝聚之距離,從而可對於基板
之所有電極上使導電性粒子均勻地凝聚。
上述導電材料100重量%中,上述填料之含量較佳為0重量%(未含有)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,則將焊料更有效率地配置於電極上。
(其他成分)
上述導電材料亦可視需要含有例如填充劑、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。
(連接構造體及連接構造體之製造方法)
本發明之連接構造體包括:第1連接對象構件,其於表面具有至少1個第1電極;第2連接對象構件,其於表面具有至少1個第2電極;及連接部,其將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接。於本發明之連接構造體中,上述連接部之材料為上述導電材料,上述連接部係藉由上述導電材料而形成。於本發明之連接構造體中,上述第1電極與上述第2電極係藉由上述導電性粒子中之焊料而電性連接。於本發明之連接構造體中,上述第1電極與上述第2電極係藉由上述連接部中之焊料部而電性連接。
本發明之連接構造體之製造方法包括如下步驟:使用上述導電材料,於在表面具有至少1個第1電極之第1連接對象構件之表面上配置上述導電材料;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,以使上述第1電極與上述第2電極對向之方式配置於表面具有至少1個第2電極之第2連接對象構件;藉由將上述導電材料加熱至上述導電性粒子中之焊料之熔點以上,而藉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。較佳
為將上述導電材料加熱至上述熱硬化性化合物之硬化溫度以上。
於本發明之連接構造體及本發明之連接構造體之製造方法中,由於使用特定之導電材料,因此導電性粒子中之焊料容易集中至第1電極與第2電極之間,而可將焊料有效率地配置於電極(線)上。又,焊料之一部分不易配置於未形成電極之區域(空間),而可使配置於未形成電極之區域之焊料之量大幅減少。因此,可提高第1電極與第2電極之間之導通可靠性。而且,可防止不應連接之橫方向上鄰接之電極間之電性連接,從而可提高絕緣可靠性。
又,為了將導電性粒子中之焊料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之量大幅減少,而較佳為上述導電材料並非導電膜而係導電膏。
電極間之焊料部之厚度較佳為10μm以上,更佳為20μm以上,且較佳為100μm以下,更佳為80μm以下。電極之表面上之焊料潤濕面積(電極之露出之面積100%中與焊料相接之面積)較佳為50%以上,更佳為70%以上,且較佳為100%以下。
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形成上述連接部之步驟中,不進行加壓,對上述導電材料施加上述第2連接對象構件之重量,且較佳為於配置上述第2連接對象構件之步驟及形成上述連接部之步驟中,不對上述導電材料施加超過上述第2連接對象構件之重量之力的加壓壓力。於該等情形時,可於複數個焊料部中進一步提高焊料量之均勻性。進而,可使焊料部之厚度更加有效地變厚,從而焊料容易較多地集中於電極間,而可將焊料更有效率地配置於電極(線)上。又,焊料之一部分不易配置於未形成電極之區域(空間),而可使配置於未形成電極之區域之焊料之量進一步變少。因此,可進一步提高電極間之導通可靠性。而且,可進一步防止不應連接之橫方向上鄰接之電極間之電性連接,從而可
進一步提高絕緣可靠性。
又,若不使用導電膜而使用導電膏,則容易藉由導電膏之塗佈量而調整連接部及焊料部之厚度。另一方面,導電膜存在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準備特定之厚度之導電膜的問題。又,導電膜存在有於焊料之熔融溫度下難以充分降低導電膜之熔融黏度之傾向而容易妨礙焊料之凝聚的問題。
以下,一面參照圖式,一面對本發明之具體實施形態進行說明。
圖1係模式性地示使用本發明之一實施形態之導電材料而獲得之連接構造體之剖視圖。
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係藉由上述導電材料而形成。於本實施形態中,上述導電材料包含複數個導電性粒子、熱硬化性化合物、及熱硬化劑。上述熱硬化性化合物與上述熱硬化劑係熱硬化性成分。
連接部4具有複數個導電性粒子集中並相互接合而成之焊料部4A、及熱硬化性成分經熱硬化而成之硬化物部4B。
第1連接對象構件2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係藉由焊料部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係藉由焊料部4A而電性連接。再者,於連接部4中,於與集中於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料部4A不同的區域(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分離之焊料。再者,若為少量,則焊料亦可存在於與集中於第1電極2a與第2電極3a之間之焊料部4A不同的區域(硬化物部4B部分)。
如圖1所示,於連接構造體1中,複數個導電性粒子集中於第1電極2a與第2電極3a之間,複數個導電性粒子熔融後,導電性粒子之熔融物於電極之表面潤濕擴散後固化而形成焊料部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之連接面積變大。即,藉由使用導電性粒子,而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之接觸面積變大。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,導電材料亦可包含助焊劑。於使用助焊劑之情形時,通常藉由加熱而使助焊劑逐漸失活。
再者,於圖1所示之連接構造體1中,焊料部4A之整體位於第1、第2電極2a、3a間之對向之區域。圖3所示之變化例之連接構造體1X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及硬化物部4XB。如連接構造體1X般,焊料部4XA之大部分位於第1、第2電極2a、3a之對向之區域,焊料部4XA之一部分亦可自第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為焊料部4XA之一部分,並非與焊料部4XA分離之焊料。再者,於本實施形態中,雖可使與焊料部分離之焊料之量變少,但亦可於硬化物部中存在與焊料部分離之焊料。
若使導電性粒子之使用量變少,則容易獲得連接構造體1。若使導電性粒子之使用量變多,則容易獲得連接構造體1X。
自進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為於連接構造體1、1X中,當沿第1電極2a與連接部4、4X與第2電極3a之積層方向觀察第1電極2a與第2電極3a之相對向之部分時,於第1電極2a與第2電極3a之相對向之部分之面積100%中之50%以上配置有連接部4、4X中之焊料部4A、4XA。
自進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為於沿上述第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電極之相對向之部分時,於上述第1電極與上述第2電極之相對向之部分之面積100%中之50%以上(更佳為60%以上,進而較佳為70%以上,尤其較佳為80%以上,最佳為90%以上),配置有上述連接部中之焊料部。
自進一步提高導通可靠性之觀點而言,較佳為於沿與上述第1電極、上述連接部及上述第2電極之積層方向正交的方向觀察上述第1電極與上述第2電極之相對向之部分時,於上述第1電極與上述第2電極之相對向之部分配置有上述連接部中之焊料部之70%以上(更佳為80%以上,進而較佳為90%以上,尤其較佳為95%以上,最佳為99%以上)。
其次,對使用本發明之一實施形態之導電材料而製造連接構造體1之方法之一例進行說明。
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,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、及複數個導電性粒子11A之導電材料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,配置導電材料11。於配置導電材料11後,導電性粒子11A係配置於第1電極2a(線)上與未形成第1電極2a之區域(空間)上之兩者。
作為導電材料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,於第1連接對象構件2之表面上之導電材料11中,於導電材料11之與第1連接對象構件2側為相反側之表面上,配置第2連接對象構件3(第2步驟)。於導電材料11之表面上,自第2電極3a側起配置第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,將導電材料11加熱至導電性粒子11A之熔點以上(第3步驟)。較佳為將導電材料11加熱至熱硬化性成分11B(黏合劑)之硬化溫度以上。於該加熱時,存在於未形成電極之區域之導電性粒子11A集中於第1電極2a與第2電極3a之間(自凝聚效果)。於本實施形態中,由於未使用導電膜而使用導電材料,且進而導電材料具有特定之組成,因此導電性粒子11A有效地集中於第1電極2a與第2電極3a之間。又,導電性粒子11A熔融而互相接合。又,熱硬化性成分11B熱硬化。其結果為,如圖2(c)所示,藉由導電材料11而形成將第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。藉由導電材料11而形成連接部4,藉由接合複數個導電性粒子11A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。若導電性粒子11A充分移動,則未位於第1電極2a與第2電極3a之間之導電性粒子11A之移動開始後,至導電性粒子11A向第1電極2a與第2電極3a之間之移動完成為止,亦可不將溫度保持為固定。
於本實施形態中,於上述第2步驟及上述第3步驟中,較佳為不進行加壓。於該情形時,對導電材料11施加第2連接對象構件3之重量。因此,於形成連接部4時,導電性粒子11A有效地集中於第1電極2a與第2電極3a之間。再者,若於上述第2步驟及上述第3步驟中之至少一者中進行加壓,則妨礙導電性粒子欲集中於第1電極與第2電極之間之作用的傾向變高。
但,若可確保第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,例如添加與所期望之電極間之間隔相當之間隔件,將至少1個、較佳為3個以上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,由於未進行加壓,因此當於塗佈有導電材料之第1連接對象構件重合第2連接對象構件時,即便於以第1連接
對象構件之電極與第2連接對象構件之電極之對準偏離之狀態將第1連接對象構件與第2連接對象構件重合的情形時,亦可修正該偏離而將第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凝聚且熔融之焊料,係第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和導電材料之其他成分相接的面積最小者於能量上變得穩定,因此力作用於上述面積最小且對準之連接構造。此時,較理想為導電材料未硬化,及於該溫度、時間下導電材料之導電性粒子以外之成分之黏度充分低。
如此,獲得圖1所示之連接構造體1。再者,亦可連續進行上述第2步驟與上述第3步驟。又,亦可於進行上述第2步驟後,使所得之第1連接對象構件2與導電材料11與第2連接對象構件3之積層體移動至加熱部,進行上述第3步驟。為了進行上述加熱,而可於加熱構件上配置上述積層體,亦可於經加熱之空間內配置上述積層體。
上述第3步驟中之上述加熱溫度較佳為140℃以上,更佳為160℃以上,且較佳為450℃以下,更佳為250℃以下,進而較佳為200℃以下。
再者,於上述第3步驟後,為了進行位置之修正或重新進行製造,而可將第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較佳為導電性粒子之熔點以上,更佳為導電性粒子之熔點(℃)+10℃以上。用以進行該剝離之加熱溫度亦可為導電性粒子之熔點(℃)+100℃以下。
作為上述第3步驟中之加熱方法,可列舉使用回焊爐或使用烘箱將連接構造體整體加熱至導電性粒子之熔點以上及熱硬化性成分之硬化溫度以上的方法、或僅局部加熱連接構造體之連接部之方法。
作為局部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,於藉由加熱板進行局部加熱時,較佳為加熱板上表面係連接部正下方以熱傳導性較高之金屬形成,其他不宜加熱之部位係以氟樹脂等熱傳導性較低之材質形成。
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、半導體封裝、LED(Light Emitting Diode,發光二極體)晶片、LED封裝、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、可撓性扁平電纜、剛性可撓性基板、玻璃環氧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樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁平電纜或剛性可撓性基板。較佳為上述第2連接對象構件為樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁平電纜或剛性可撓性基板。樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁平電纜及剛性可撓性基板具有柔軟性較高且相對輕量之性質。於將導電膜用於此種連接對象構件之連接之情形時,存在導電性粒子難以集中於電極上之傾向。與此相對,藉由使用導電膏,而即便使用樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁平電纜或剛性可撓性基板,亦使導電性粒子有效率地集中於電極上,藉此可充分提高電極間之導通可靠性。於使用樹脂膜、可撓性印刷基板、可撓性扁平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,更加有效地獲得不進行加壓而產生的電極間之導通可靠性之提昇效果。
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(Steel Use Stainless,日本不鏽鋼標準)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,可為僅以鋁形成之電極,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價金屬元素之氧化銦及摻雜有3價金屬元素之氧化鋅等。作為上述3價金屬元素,可列舉Sn、Al及Ga等。
以下,列舉實施例及比較例,對本發明進行具體說明。本發明並不僅限定於以下之實施例。
熱硬化性化合物1:2,4-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:
於三口燒瓶中放入2,4-二羥基二苯甲酮27g、表氯醇230g、正丁醇70g、及四乙基苄基氯化銨1g,於室溫下攪拌而使其溶解。其後,於氮氣環境下,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。花費4小時進行滴加。其後,於70℃下,使用迪安-斯塔克管,一面去除水分一面反應2小時。其後,於減壓下,去除未反應之表氯醇。
將所得之反應產生物溶解於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,藉由純水而進行洗淨直至洗液成為中性。一面過濾有機層一面進行分餾,於減壓下,去除殘留水分及混合溶劑,獲得反應產生物。
使用正己烷,藉由再結晶而精製上述反應產生物34g,藉由真空乾燥而去除殘留溶劑成分。
所得之環氧化合物:藉由DSC測得之熔點為94℃,環氧基當量為176g/eq.,藉由質譜測得之分子量為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:依照ASTM D4287,使用MST Engineering公司製造之ICI錐板黏度計而測定
‧環氧基當量之測定:依照JIS K7236:2001而測定
‧分子量之測定:使用質譜GC-MS(gas chromatography-mass spectrometry,氣相層析-質譜)裝置(日本電子公司製造之「JMS K-9」)而測定
熱硬化性化合物2:4,4'-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:
於三口燒瓶中放入4,4'-二羥基二苯甲酮27g、表氯醇230g、正丁醇70g、及四乙基苄基氯化銨1g,於室溫下攪拌而使其溶解。其後,於氮氣環境下,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。花費4小時進行滴加。其後,於70℃下,使用迪安-斯塔克管,一面去除水分一面反應2小時。其後,於減壓下,去除未反應之表氯醇。
將所得之反應產生物溶解於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,藉由純水而進行洗淨直至洗液成為中性。一面過濾有機層一面進行分餾,於減壓下,去除殘留水分及混合溶
劑,獲得反應產生物。
使用正己烷,藉由再結晶而精製上述反應產生物34g,藉由真空乾燥而去除殘留溶劑成分。
所得之環氧化合物:藉由DSC測得之熔點為132℃,環氧基當量為176g/eq.,藉由質譜測得之分子量為362,150℃下之熔融黏度為12mPa‧s。
熱硬化性化合物3:含環氧基之丙烯酸聚合物,日油公司製造之「MARPROOF G-0150M」
熱硬化劑1:季戊四醇四(3-巰基丁酸酯),昭和電工公司製造之「Karenz MT PE1」
潛伏性環氧熱硬化劑1:T & K TOKA公司製造之「Fujicure 7000」
助焊劑1:戊二酸,和光純藥工業公司製造,熔點(活性溫度)152℃
焊料粒子1~2之製作方法:
焊料粒子1:
於三口燒瓶中添加SnBi焊料粒子(三井金屬公司製造之「DS-10」,平均粒徑(中值徑)12μm)200g、矽烷偶合劑(Shin-Etsu Silicones公司製造之「KBM-903」,3-胺基丙基三甲氧基矽烷)10g、甲苯120g、及水1g,使用迪安-斯塔克裝置於80℃下且於氮氣環境下反應3小時,藉此使來自3-胺基丙基三甲氧基矽烷之甲氧基之矽烷醇基與焊料粒子之表面之Sn-OH脫水縮合。
其後,藉由10μm CMF(Continuous Micro Filtration,連續微濾)過濾器回收焊料粒子,藉由丙酮而充分洗淨。
將該焊料粒子移至三口燒瓶,放入丙酮200g、戊二酸酐物40g,使用迪安-斯塔克裝置,於60℃下且於氮氣環境下反應3小時,藉
此使3-胺基丙基三甲氧基矽烷之胺基與來自戊二酸酐物之一羧基反應。其後,藉由10μm CMF過濾器回收焊料粒子,藉由丙酮而充分洗淨。
藉由篩子,以頂部20μm進行頂部切除(粗大粒子之去除),獲得平均粒徑12μm、CV值20%,且於表面具有來自戊二酸酐物之另一羧基之焊料粒子1。
焊料粒子2:
將3-胺基丙基三甲氧基矽烷變更為矽烷偶合劑(Shin-Etsu Silicones公司製造之「KBM-603」,N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷),除此以外,以同樣方式獲得焊料粒子2。平均粒徑為12μm,CV值為20%。
焊料粒子A:SnBi焊料粒子(三井金屬公司製造之「DS-10」,平均粒徑(中值徑)12μm)
(焊料粒子之CV值)
藉由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」)而測定CV值。
(實施例1~6及比較例1)
以下述表1所示之調配量調配下述表1所示之成分,獲得各向異性導電膏。
(1)第1連接構造體(L/S=50μm/50μm)之製作
(條件A)
使用剛製作後之各向異性導電膏,如以下般製作第1、第2、第3連接構造體。
(條件B)
進而,使用剛製作後之各向異性導電膏,如以下般,製作第1、第2、第3連接構造體。此時,於玻璃環氧基板之上表面,以於玻璃環
氧基板之電極上成為厚度100μm之方式,使用金屬遮罩,以網版印刷塗佈剛製作後之各向異性導電膏,形成各向異性導電膏層後,於大氣環境下且於23℃、50%RH下放置10小時後,於各向異性導電膏層之上表面以使電極彼此對向之方式積層可撓性印刷基板。除此以外,設為與條件A相同。黏度係回收上述放置後之膏(各向異性導電膏層)而進行測定。
(連接構造體之具體製作方法)
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)之玻璃環氧基板(FR-4基板)(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(第2連接對象構件)。
玻璃環氧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。
於上述玻璃環氧基板之上表面,以於玻璃環氧基板之電極上成為厚度100μm之方式,使用金屬遮罩,藉由網版印刷而塗佈剛製作後之各向異性導電膏,形成各向異性導電膏層。其次,於各向異性導電膏層之上表面,以使電極彼此對向之方式積層上述可撓性印刷基板。此時,不進行加壓。對各向異性導電膏層施加上述可撓性印刷基板之重量。其後,一面以使各向異性導電膏層之溫度成為190℃之方式進行加熱一面使焊料熔融,且以190℃ 10秒使各向異性導電膏層硬化,獲得第1連接構造體。
(2)第2連接構造體(L/S=75μm/75μm)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)之玻璃環氧基板(FR-4基板)(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(第2連接對象構件)。
除使用L/S不同之上述玻璃環氧基板及可撓性印刷基板以外,與第1連接構造體之製作同樣地獲得第2連接構造體。
(3)第3連接構造體(L/S=100μm/100μm)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)之玻璃環氧基板(FR-4基板)(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(第2連接對象構件)。
除使用L/S不同之上述玻璃環氧基板及可撓性印刷基板以外,與第1連接構造體之製作同樣地獲得第3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之條件下測定各向異性導電膏於25℃下之黏度(η25)。
(2)焊料部之厚度
藉由對所得之第1連接構造體進行剖面觀察,而對上下電極位於其間之焊料部之厚度進行評價。
(3)電極上之焊料之配置精度1
於所得之第1、第2、第3連接構造體中,對當沿第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電極之相對向之部分時,第1電極與第2電極之相對向之部分之面積100%中的配置有連接部中之焊料部之面積之比率X進行評價。以下述基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之判定基準]
○○:比率X為70%以上
○:比率X為60%以上,且未達70%
△:比率X為50%以上,且未達60%
×:比率X未達50%
(4)電極上之焊料之配置精度2
於所得之第1、第2、第3連接構造體中,對當沿與第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電極之相對向之部分時,連接部中之焊料部100%中配置於第1電極與第2電極之相對向之部分的連接部中之焊料部之比率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之判定基準]
○○:比率Y為99%以上
○:比率Y為90%以上,且未達99%
△:比率Y為70%以上,且未達90%
×:比率Y未達70%
(5)上下電極間之導通可靠性
於所得之第1、第2、第3連接構造體(n=15個)中,藉由4端子法而分別測定上下電極間之每個連接部位之連接電阻。計算出連接電阻之平均值。再者,根據電壓=電流×電阻之關係,可藉由測定流入固定電流時之電壓而求出連接電阻。以下述基準判定導通可靠性。
[導通可靠性之判定基準]
○○: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)橫方向上鄰接之電極間之絕緣可靠性
對於所得之第1、第2、第3連接構造體(n=15個),於85℃、濕度85%之環境中放置100小時後,對橫方向上鄰接之電極間施加5V,於25個部位測定電阻值。以下述基準判定絕緣可靠性。
[絕緣可靠性之判定基準]
○○: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)上下電極間之錯位
於所得之第1、第2、第3連接構造體中,對當沿第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電極之相對向之部分時,第1電極之中心線與第2電極之中心線是否對齊、以及錯位之距離進行評價。以下述基準判定上下電極間之錯位。
[上下電極間之錯位之判定基準]
○○:錯位未達15μm
○:錯位為15μm以上,且未達25μm
△:錯位為25μm以上,且未達40μm
×:錯位為40μm以上
將結果示於下述表1。
於代替可撓性印刷基板而使用樹脂膜、可撓性扁平電纜及剛性可撓性基板之情形時,亦觀察到相同之傾向。
1‧‧‧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‧‧‧連接部
4A‧‧‧焊料部
4B‧‧‧硬化物部
Claims (9)
- 一種導電材料,其包含複數個導電性粒子、熱硬化性化合物、及熱硬化劑,上述導電性粒子於導電部之外表面部分具有焊料,且上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有O-Si鍵。
- 如請求項1之導電材料,其中上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有Sn-O-Si鍵。
- 如請求項1或2之導電材料,其中上述導電性粒子係經矽烷偶合劑處理之表面處理物。
- 如請求項1或2之導電材料,其中上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面具有胺基。
- 如請求項1或2之導電材料,其中上述導電性粒子於上述導電部之上述焊料之外表面經由Sn-O-Si鍵而具有含羧基之基。
- 如請求項1或2之導電材料,其中上述導電性粒子係焊料粒子。
- 如請求項1或2之導電材料,其中上述導電性粒子之平均粒徑為1μm以上且60μm以下。
- 如請求項1或2之導電材料,其中導電材料100重量%中,上述導電性粒子之含量為10重量%以上且80重量%以下。
- 一種連接構造體,其包括:第1連接對象構件,其於表面具有第1電極;第2連接對象構件,其於表面具有第2電極;及連接部,其將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接;且上述連接部之材料係如請求項1至8中任一項之導電材料, 上述第1電極與上述第2電極係藉由上述導電性粒子中之焊料而電性連接。
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