TW202143255A - 連接構造體及連接構造體的製造方法 - Google Patents

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TW202143255A
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TW109142879A
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赤井邦彥
宮地勝將
畠純一
江尻芳則
森谷敏光
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日商昭和電工材料股份有限公司
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    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29301—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/29311—Tin [Sn] as principal constituent
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    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29301—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/29313—Bismuth [Bi] as principal constituent
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    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/32227—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the layer connector connecting to a bond pad of the item
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    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
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    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83101—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
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    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/832—Applying energy for connecting
    • H01L2224/83201—Compression bonding
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    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8338—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83399—Material
    • H01L2224/834—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/83444—Gold [Au] as principal constituent
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    • H01L2224/838—Bonding techniques
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    • H01L2224/83815—Reflow soldering
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    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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Abstract

本發明提供一種連接構造體，其具備：第一電路構件，具有複數個第一電極；第二電路構件，具有複數個第二電極；以及中間層，具有複數個將前述第一電極與前述第二電極電連接之接合部，由前述接合部連接之前述第一電極及前述第二電極的至少一方係金電極，複數個前述接合部中的90%以上包括：第一區域，連結前述第一電極與前述第二電極且含有錫金合金；以及第二區域，與前述第一區域接觸且含有鉍。

Description

連接構造體及連接構造體的製造方法
本發明係有關一種連接構造體及連接構造體的製造方法。
搭載於電子設備之半導體晶片在藉由打線接合或使用焊球之球柵陣列（BGA）連接等安裝於電路基板上之後，由絕緣性樹脂材料來密封，並用作稱為半導體封裝之功能積集體。尤其，BGA連接由於能夠縮小電極之間的間距，因此有助於半導體封裝的小型化（專利文獻1）。
近年來，針對智能電話或平板電腦之類的小型且高功能產品，正在推行半導體封裝的短小、薄型及高功能化，若連接之電極數量增加，則電極之間的間距變窄。在半導體封裝的1次連接側，為了實現100μm以下的窄間距連接而使用在銅柱的前端積層焊料之帶焊料之Cu柱構造（專利文獻2）。
又，從環境性能的觀點考慮，自2000年代以來使用在錫中添加了銀或銅之無鉛焊料，並藉由260℃前後的回焊溫度來安裝。然而，在作為金屬、玻璃、樹脂等複合體之半導體封裝中，存在由於260℃的回焊引起之熱歷程，各材料的熱膨脹率不同，而應力施加於安裝部（焊接部分）並產生破壞之課題。又，在260℃的回焊中，亦存在焊料與電極的金屬材料進行合金化，導致生成促進破壞之合金層之課題。又，由於錫-銀系統的焊料需要260℃的回焊，因此存在無法適用更廉價之樹脂材料之課題。專利文獻3中公開了一種使用低溫焊料之安裝方法，前述低溫焊料使用錫和鉍並具有200℃以下的熔點。然而，錫-鉍焊料存在如下課題：由於鉍易碎，因此焊料接合部藉由來自外部的衝擊而容易破壞。在專利文獻4中，藉由在錫-鉍焊料中添加微量金屬而試圖改善接合部的脆性。
另一方面，作為將複數個電極總括電連接之方法，以往使用各向異性導電膜、各向異性導電膏等各向異性導電材料。各向異性導電材料用於顯示器的控制IC的安裝、指示線的連接/安裝等總括安裝複數個配線之用途，近年來，可以進行小於30μm之窄間距連接。作為與該等各向異性導電材料配合之導電性粒子，以往對焊料粒子的使用進行了研究。例如，在專利文獻5中記載了一種導電膏，其包含熱固化性成分和經實施特定表面處理之複數個焊料粒子。
[專利文獻1]日本特開2003-7894公報 [專利文獻2]日本特開2015-106654公報 [專利文獻3]日本特開2014-84395公報 [專利文獻4]WO2014061085公報 [專利文獻5]日本特開2016-76494公報
如此，近年來，正在推行與電路構件的多樣化對應之連接溫度的降低、伴隨電路構件的高精細化之連接部位的微小化及薄型化，難以確保連接構造體的導通可靠性。
本發明係鑑於上述情況而完成者，其目的在於提供一種導通可靠性及絕緣可靠性優異之連接構造體及其製造方法。
本發明的一方面係有關一種連接構造體，其具備：第一電路構件，具有複數個第一電極；第二電路構件，具有複數個第二電極；以及中間層，具有複數個將第一電極與第二電極電連接之接合部，由接合部連接之前述第一電極及前述第二電極的至少一方係金電極，複數個接合部中的90%以上包括：第一區域，連結第一電極與第二電極且含有錫金合金；以及第二區域，與前述第一區域接觸且含有鉍。
在一態樣中，中間層還可以具有密封第一電路構件與第二電路構件之間之絕緣性樹脂層。
本發明的另一方面係有關一種連接構造體的製造方法，其包括：準備步驟，準備具有複數個第一電極之第一電路構件、具有複數個第二電極之第二電路構件、及各向異性導電膜；配置步驟，將第一電路構件、第二電路構件及各向異性導電膜以第一電路構件的具有第一電極之表面與第二電路構件的具有第二電極之表面隔著各向異性導電膜對置的方式配置，從而得到依次積層有第一電路構件、各向異性導電膜及第二電路構件之積層體；以及連接步驟，將積層體在沿其厚度方向按壓之狀態下進行加熱，藉此將第一電極與前述第二電極經由接合部而電連接。在該製造方法中，第一電極及第二電極的至少一方係金電極，各向異性導電膜包括由絕緣性樹脂組成物構成之絕緣性膜和配置於前述絕緣性膜中之複數個焊料粒子。又，焊料粒子含有錫-鉍合金，焊料粒子的平均粒徑為1μm～30μm，焊料粒子的C.V.值為20%以下。又，在各向異性導電膜的縱剖面上，焊料粒子以與相鄰之焊料粒子分離之狀態下沿橫向排列的方式配置。又，在連接步驟中形成之複數個接合部中的90%以上包括：第一區域，連結第一電極與第二電極且含有錫金合金；以及第二區域，與前述第一區域接觸且含有鉍。
在一態樣中，焊料粒子可以係藉由如下方法製造之焊料粒子，該方法包括：焊料微粒準備步驟，準備具有複數個凹部之基體和含有錫-鉍合金之焊料微粒；以及收納步驟，將焊料微粒的至少一部分收納於凹部；以及熔合步驟，使收納於凹部之焊料微粒熔合，在凹部的內部形成焊料粒子。
在一態樣中，在焊料微粒準備步驟中準備之焊料微粒的C.V.值可以超過20。
在一態樣中，各向異性導電膜可以係藉由如下方法製造之各向異性導電膜，該方法包括：轉印步驟，使絕緣性樹脂組成物與具有複數個收納有焊料粒子之凹部之基體的凹部的開口側接觸，得到轉印有焊料粒子之第一樹脂層；以及積層步驟，在轉印有焊料粒子之一側的第一樹脂層的表面上形成由絕緣性樹脂組成物構成之第二樹脂層，藉此得到各向異性導電膜。 [發明效果]
依據本發明，提供一種導通可靠性及絕緣可靠性優異之連接構造體及其製造方法。
以下，對本發明的實施形態進行說明。本發明並不限定於以下實施形態。另外，除非另有說明，否則以下所例示之材料可以單獨使用一種，亦可組合兩種以上而使用。在組成物中存在複數種相當於各成分之物質之情況下，除非另有說明，否則組成物中的各成分的含量係指存在於組成物中之該複數種物質的總量。使用“～”表示之數值範圍係表示將記載於“～”前後之數值分別作為最小值及最大值而包括之範圍。在本說明書中階段性地記載之數值範圍中，某一階段之數值範圍的上限值或下限值可以置換為另一階段之數值範圍的上限值或下限值。在本說明書中記載之數值範圍中，該數值範圍的上限值或下限值可以置換為實施例所示之值。
本實施形態之連接構造體具備：第一電路構件，具有複數個第一電極；第二電路構件，具有複數個第二電極；以及中間層，具有複數個電連接第一電極與前述第二電極之接合部。又，由接合部連接之第一電極及第二電極的至少一方係金電極，複數個接合部中的90%以上包括：第一區域，連結第一電極與第二電極且含有錫金合金；以及第二區域，與前述第一區域接觸且含有鉍。
本實施形態之連接構造體具備接合部，該接合部包括：第一區域，連結第一電極與第二電極之間；以及第二區域，與前述第一區域接觸。在該接合部中，由於第一區域包含錫金合金而被一體化，此外第二區域作為增強部而發揮功能，因此不易產生裂紋。又，在該接合部中，由於第一區域包含熔點高的錫金合金，因此充分地抑制接合部的再熔融。在本實施形態之連接構造體中，接合部的90%以上係包含這種第一區域及第二區域者，因此充分地抑制在接合部中產生裂紋以及接合部的熔融，並且導通可靠性優異。又，在本實施形態之連接構造體中，由於充分地抑制接合部的熔融，因此容易適用於二次安裝等，又，亦適合在高溫環境下使用。
中間層還可以具有密封第一電路構件與第二電路構件之間之絕緣性樹脂層。絕緣性樹脂層可以係由後述各向異性導電膜的絕緣性膜形成者。
在本實施形態中，在連接構造體中的接合部中，包括第一區域及第二區域之上述接合部的比例為80%以上，較佳為85%以上，更佳為90%以上，亦可為100%。
為了將連接構造體的大部分接合部設為包括第一區域及第二區域者，期望用於形成各接合部之焊料粒子係均勻的。又，為了將連接構造體的大部分接合部設為包括第一區域及第二區域者，在焊料粒子的周圍配置有絕緣性樹脂組成物，當焊料粒子熔融時，期望熔融焊料在第一電極及第二電極之間保持足夠之時間。從該等觀點考慮，本實施形態之連接構造體係使用以下所示各向異性導電膜來接合第一電路構件與第二電路構件者為較佳。
以下，參閱圖式對製造連接構造體中有用之各向異性導電膜及其製造方法、以及連接構造體及其製造方法的較佳形態進行說明。
＜各向異性導電膜＞ 圖1所示第一實施形態之各向異性導電膜10，係藉由由絕緣性樹脂組成物組成之絕緣性膜2及配置於絕緣性膜2中之複數個焊料粒子1構成。在各向異性導電膜10的既定縱剖面上，一個焊料粒子1配置成以與相鄰之一個焊料粒子1分離之狀態沿橫向（圖1中之左右方向）排列。換言之，各向異性導電膜10在其縱剖面上藉由複數個焊料粒子1沿橫向形成列之中央區域10a和實質上不存在焊料粒子1之表面側區域10b、10c構成。
圖2（a）係圖1所示之IIa-IIa線上之示意性橫剖面圖。如圖2所示，在各向異性導電膜10的橫剖面上，規則地配置有焊料粒子1。如圖2（a）所示，焊料粒子1可以規則地且以大致均勻的間隔配置於各向異性導電膜10的整個區域，如圖2（b）所示之變形例，在各向異性導電膜10的橫剖面上，亦可將焊料粒子1以規則地配置有複數個焊料粒子1之區域10d與實質上不存在焊料粒子1之區域10e規則地形成的方式配置。例如，根據應連接電極的形狀、尺寸及圖案等來設定焊料粒子1的位置及數量等即可。
（焊料粒子） 焊料粒子1的平均粒徑例如為30μm以下，較佳為25μm以下，更佳為20μm以下，進一步較佳為15μm以下。又，焊料粒子1的平均粒徑例如為1μm以上，較佳為2μm以上、更佳為3μm以上，進一步較佳為5μm以上。
焊料粒子1的平均粒徑能夠利用與尺寸匹配之各種方法來測定。例如，能夠利用動態光散射法、雷射衍射法、離心沉降法、電檢測帶法、共振式質量測定法等方法。此外，能夠利用從藉由光學顯微鏡、電子顯微鏡等而得到之圖像中測定粒子尺寸之方法。作為具體之裝置，可舉出流動式粒子圖像分析裝置、麥奇克粒度儀（MICROTRAC）、庫爾特計數器等。
從能夠實現更優異之導電可靠性及絕緣可靠性之觀點考慮，焊料粒子1的C.V.值較佳為20%以下，更佳為10%以下，進一步較佳為7%以下。又，焊料粒子1的C.V.值的下限並不受特別的限定。例如，焊料粒子1的C.V.值可以為1%以上，亦可為2%以上。
焊料粒子1的C.V.值係藉由對由前述方法測定之粒徑的標準偏差除以平均粒徑而得之值乘以100而計算。
如圖7（a）所示，焊料粒子1可以在表面的一部分形成有平面部11，此時除了該平面部11以外的表面為球冠狀為較佳。亦即，焊料粒子1可以係具有平面部11和球形冠狀曲面部者。平面部11的直徑A相對於焊料粒子1的直徑B之比率（A/B），例如可以超過0.01且小於1.0（0.01＜A/B＜1.0），亦可為0.1～0.9。由於焊料粒子1具有平面部11，因此連接時不易產生由加壓引起之位移，能夠實現更優異之導電可靠性及絕緣可靠性。
在由兩對平行線來製作出與焊料粒子1的投影圖像外切之四邊形之情況下，當將對置之邊之間的距離設為X及Y（其中，Y＜X）時，Y相對於X之比率（Y/X）可以超過0.8且小於1.0（0.8＜Y/X＜1.0），亦可為0.9以上且小於1.0。這種焊料粒子1能夠稱為更接近於圓球之粒子。根據後述製造方法，能夠容易得到這種焊料粒子1。由於焊料粒子1接近於圓球，因此例如當經由焊料粒子1電連接對置之複數個電極之間時，趨向於在焊料粒子1與電極之間的接觸中不易產生不均勻，可獲得穩定之連接。又，當製作出將焊料粒子1分散於樹脂組成物中之導電性膜或樹脂時，趨向於可獲得高分散性，並可獲得製造時的分散穩定性。此外，當將焊料粒子1分散於樹脂組成物中之膜或膏用於連接電極之間時，即使焊料粒子1在樹脂中旋轉，若焊料粒子1為球體形狀，則在投影圖像中觀察時，焊料粒子1彼此的投影面積亦接近。因此，趨向於當連接電極彼此時偏差少，並容易獲得穩定之電連接。
圖7（b）係表示當由兩對平行線製作出與焊料粒子的投影圖像外切之四邊形時的、對置之邊之間的距離X及Y（其中，Y＜X）之圖。例如，由掃描式電子顯微鏡來觀察任意的粒子而得到投影圖像。對所得到之投影圖像繪製兩對平行線，一對平行線配置於平行線的距離最小的位置，另一對平行線配置於平行線的距離最大的位置，並求出該粒子的Y/X。對300個焊料粒子進行該操作而計算平均值，並設為焊料粒子的Y/X。
焊料粒子1包含錫-鉍合金（Sn-Bi合金）。作為錫-鉍合金的具體例，可舉出下述例。 ・Sn-Bi（Sn43質量%、Bi57質量%、熔點138℃） ・Sn-Bi（Sn72質量%、Bi28質量%、熔點138℃） ・Sn-Bi-Ag（Sn42質量%、Bi57質量%、Ag1質量%、熔點139℃）
焊料粒子1亦可包含除了Sn及Bi以外的其他金屬。作為其他金屬，可舉出例如Ag、Cu、Ni、Bi、Zn、Pd、Pb、Au、P、B、Ga、As、Sb、Te、Ge、Si、Al等。焊料粒子1的其他金屬的含有率，例如為10質量%以下，較佳為5質量%以下，更佳為3質量%以下。
（絕緣性膜） 構成絕緣性膜2之絕緣性樹脂組成物可包含熱固化性化合物。作為熱固化性化合物，可舉出氧雜環丁烷化合物、環氧化合物、環硫化物化合物、（甲基）丙烯酸化合物、酚化合物、胺基化合物、不飽和聚酯化合物、聚氨酯化合物、矽酮化合物及聚醯亞胺化合物等。其中，從進一步優化絕緣樹脂的固化性及黏度且進一步提高連接可靠性之觀點考慮，環氧化合物為較佳。
絕緣性樹脂組成物亦可包含熱固化劑。作為熱固化劑，可舉出咪唑固化劑、胺固化劑、酚固化劑、聚硫醇固化劑、酸酐、熱陽離子起始劑及熱自由基產生劑等。該等可單獨使用一種，亦可倂用兩種以上。其中，從可以在低溫下快速固化之觀點考慮，較佳為咪唑固化劑、聚硫醇固化劑或胺固化劑。又，當混合熱固化性化合物與熱固化劑時，保存穩定性提高，因此較佳為潛伏性固化劑。潛伏性固化劑較佳為潛伏性咪唑固化劑、潛伏性聚硫醇固化劑或潛伏性胺固化劑。另外，上述熱固化劑可以被聚氨酯樹脂或氨酯樹脂等高分子物質所被覆。
作為上述咪唑固化劑並不受特別限定，可舉出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-苯基咪唑三聚體、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-s-三𠯤及2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-s-三𠯤異氰尿酸加成物等。
作為上述聚硫醇固化劑並不受特別的限定，可舉出三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯、新戊四醇四-3-巰基丙酸酯及二季戊四醇六-3-巰基丙酸酯等。聚硫醇固化劑的溶解度參數，較佳為9.5以上、較佳為12以下。上述溶解度參數，藉由Fedors法計算。例如，三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯的溶解度參數為9.6，二季戊四醇六-3-巰基丙酸酯的溶解度參數為11.4。
作為上述胺固化劑並不受特別的限定，可舉出六亞甲基二胺、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、甲基伸苯基二胺及二胺基二胺基二苯碸等。
作為上述熱陽離子固化劑，可舉出碘鎓系陽離子固化劑、氧鎓系陽離子固化劑及鋶系陽離子固化劑等。作為上述碘鎓系陽離子固化劑，可舉出雙（4-叔丁基苯基）碘鎓六氟磷酸鹽等。作為上述氧鎓系陽離子固化劑，可舉出三甲基氧鎓四氟硼酸等。作為上述鋶系陽離子固化劑，可舉出三對甲苯基锍六氟磷酸鹽等。
作為上述熱自由基產生劑並不受特別的限定，可舉出偶氮化合物及有機過氧化物等。作為上述偶氮化合物，可舉出偶氮二異丁腈（AIBN）等。作為上述有機過氧化物，可舉出二叔丁基過氧化物及甲乙酮過氧化物等。
（助溶劑） 各向異性導電膜10包含助溶劑為較佳。具體而言，構成各向異性導電膜10之絕緣性樹脂組成物含有助溶劑，並且助溶劑覆蓋焊料粒子1的表面為較佳。助溶劑使焊料表面的氧化物熔融，以提高焊料粒子彼此的熔接性及焊料對電極的潤濕性。
作為助溶劑，能夠使用通常使用於焊料接合等者。作為具體例，可舉出氯化鋅、氯化鋅與無機鹵化物的混合物、氯化鋅與無機酸的混合物、熔融鹽、磷酸、磷酸的衍生物、有機鹵化物、肼、有機酸及松脂等。該等可單獨使用一種，亦可倂用兩種以上。
作為熔融鹽，可舉出氯化銨等。作為有機酸，可舉出乳酸、檸檬酸、硬脂酸、谷氨酸及戊二酸等。作為松脂，可舉出活化松脂及非活化松脂等。松脂係以松脂酸為主要成分之松香類。作為助溶劑而使用具有兩個以上羧基之有機酸或松脂，藉此發揮電極之間的導通可靠性進一步提高之效果。
助溶劑的熔點，較佳為50℃以上，更佳為70℃以上，進一步較佳為80℃以上。助溶劑的熔點，較佳為200℃以下，更佳為160℃以下，進一步較佳為150℃以下，特佳為140℃以下。若上述助溶劑的熔點為上述下限以上及上述上限以下，則進一步有效地發揮助溶劑效果，焊料粒子進一步有效地配置於電極上。助溶劑的熔點範圍，80～190℃為較佳，80～140℃以下為更佳。
作為熔點在80～190℃範圍內之助溶劑，可舉出琥珀酸（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。
＜各向異性導電膜的製造方法＞ 各向異性導電膜10的製造方法，係包括：焊料微粒準備步驟，準備具有複數個凹部之基體和焊料微粒；收納步驟，將焊料微粒的至少一部分收納於凹部；熔合步驟，使收納於凹部之焊料微粒熔合，在凹部的內部形成焊料粒子；轉印步驟，使絕緣性樹脂組成物與焊料粒子收納於凹部中之基體的凹部的開口側接觸，得到轉印有焊料粒子之第一樹脂層；以及積層步驟，在轉印有焊料粒子之一側的第一樹脂層的表面上形成由絕緣性樹脂組成物構成之第二樹脂層，藉此得到各向異性導電膜。
參閱圖3～8，對第一實施形態之各向異性導電膜10的製造方法進行說明。
首先，準備焊料微粒和用於收納焊料微粒之基體60。圖3（a）係示意性地表示基體60的一例之俯視圖，圖3（b）係圖3（a）所示之Ib-Ib線上之剖面圖。圖3（a）所示基體60具有複數個凹部62。複數個凹部62可以以既定的圖案規則地配置。在該情況下，在後述轉印步驟中，能夠直接使用基體60。
基體60的凹部62形成為錐形為較佳，前述錐形的開口面積從凹部62的底部62a側朝向基體60的表面60a側擴大。亦即，如圖3（a）及圖3（b）所示，凹部62的底部62a的寬度（圖3（a）及圖3（b）中之寬度a）比凹部62的表面60a中之開口寬度（圖3（a）及圖3（b）中之寬度b）窄為較佳。而且，凹部62的尺寸（寬度a、寬度b、容積、錐角及深度等）根據焊料粒子的目標尺寸來設定即可。
另外，凹部62的形狀可以係除了圖3（a）及圖3（b）所示形狀以外的形狀。例如，除了如圖3（a）所示圓形以外，凹部62的表面60a中之開口的形狀還可以係橢圓形、三角形、四邊形、多邊形等。
又，垂直於表面60a之剖面中之凹部62的形狀例如可以係如圖4所示之形狀。圖4（a）～（h）係示意性地表示基體所具有之凹部的剖面形狀的示例之剖面圖。在圖4（a）～（h）所示任一剖面形狀中，凹部62的表面60a中之開口的寬度（寬度b）均為剖面形狀中之最大寬度。藉此，容易取出形成於凹部62內之焊料粒子，並且操作性提高。又，例如，如圖24所示，垂直於表面60a之剖面中之凹部62的形狀可以係圖4（a）～（h）所示之剖面形狀中之壁面傾斜之形狀。圖24能夠稱為使圖4（b）所示之剖面形狀的壁面傾斜之形狀。
作為構成基體60之材料，例如能夠使用矽、各種陶瓷、玻璃、不銹鋼等金屬等的無機材料、以及各種樹脂等有機材料。其中，基體60由在焊料微粒的熔融溫度下不變質之具有耐熱性之材質組成為較佳。又，基體60的凹部62能夠藉由光微影法、壓印法、蝕刻法等公知方法而形成。
在焊料微粒準備步驟中準備之焊料微粒，係包含比凹部62的表面60a中之開口的寬度（寬度b）小的粒徑的微粒者即可，並包含更多比寬度b小的粒徑的微粒為較佳。例如，在焊料微粒中，粒度分佈的D10粒徑小於寬度b為較佳，粒度分佈的D30粒徑小於寬度b為更佳，粒度分佈的D50粒徑小於寬度b為進一步較佳。
焊料微粒的粒度分佈係能夠使用與尺寸匹配之各種方法來測定。例如，能夠利用動態光散射法、雷射衍射法、離心沉降法、電檢測帶法、共振式質量測定法等方法。此外，能夠利用從藉由光學顯微鏡、電子顯微鏡等而得到之圖像中測定粒子尺寸之方法。作為具體之裝置，可舉出流動式粒子圖像分析裝置、麥奇克粒度儀（MICROTRAC）、庫爾特計數器等。
在準備步驟中準備之焊料微粒的C.V.值並不受特別的限定，但是從藉由組合大微粒和小微粒而提高對凹部62的填充性之觀點考慮，C.V.值高為較佳。例如，焊料微粒的C.V.值可以超過20%，較佳為25%以上、更佳為30%以上。
焊料微粒的C.V.值係藉由對由前述方法測定之粒徑的標準偏差除以平均粒徑（D50粒徑）而得之值乘以100而計算。
焊料微粒包含錫-鉍合金（Sn-Bi合金）。作為錫-鉍合金的具體例，可舉出下述例。 ・Sn-Bi（Sn43質量%、Bi57質量%、熔點138℃） ・Sn-Bi（Sn72質量%、Bi28質量%、熔點138℃） ・Sn-Bi-Ag（Sn42質量%、Bi57質量%、Ag1質量%、熔點139℃）
焊料微粒亦可包含除了Sn及Bi以外的其他金屬。作為其他金屬，可舉出例如Ag、Cu、Ni、Bi、Zn、Pd、Pb、Au、P、B、Ga、As、Sb、Te、Ge、Si、Al等。焊料微粒的其他金屬的含有率，例如為10質量%以下，較佳為5質量%以下，更佳為3質量%以下。
在收納步驟中，在基體60的每個凹部62中收納有在焊料微粒準備步驟中準備之焊料微粒。收納步驟可以係將在焊料微粒準備步驟中準備之所有焊料微粒收納於凹部62中之步驟，亦可以係將在焊料微粒準備步驟中準備之焊料微粒的一部分（例如，在焊料微粒中比凹部62的開口的寬度b小者）收納於凹部62中之步驟。
圖5係示意性地表示在基體60的凹部62中收納有焊料微粒111之狀態之剖面圖。如圖5所示，在複數個凹部62的每一個中收納有複數個焊料微粒111。
收納於凹部62中之焊料微粒111的量例如相對於凹部62的容積，20%以上為較佳，30%以上為更佳，50%以上為進一步較佳，60%以上為最佳。藉此，可抑制收納量的偏差，並容易得到粒度分佈更小的焊料粒子。
將焊料微粒收納於凹部62中之方法並不受特別的限定。收納方法可以係乾式、濕式中的任一種。例如，將在準備步驟中準備之焊料微粒配置於基體60上，並使用刮刀來擦拭基體60的表面60a，藉此能夠去除多餘之焊料微粒之同時，在凹部62內收納足夠之焊料微粒。在凹部62的開口的寬度b大於凹部62的深度之情況下，有時焊料微粒從凹部62的開口彈出。若使用刮刀，則去除從凹部62的開口彈出之焊料微粒。作為去除多餘之焊料微粒之方法，亦可舉出吹出壓縮空氣之用無紡布或纖維束來擦拭基體60的表面60a等方法。與刮刀相比，該等方法由於物理力弱，因此在處理易變形之焊料微粒之方面為較佳。又，在該等方法中，亦能夠使從凹部62的開口彈出之焊料微粒殘留於凹部內。
熔合步驟係使收納於凹部62中之焊料微粒111熔合以在凹部62的內部形成焊料粒子1之步驟。圖6係示意性地表示在基體60的凹部62中形成有焊料粒子1之狀態之剖面圖。收納於凹部62中之焊料微粒111藉由熔融而合一化，並藉由表面張力而球形化。此時，在與凹部62的底部62a的接觸部中，熔融焊料跟隨底部62a而形成平面部11。藉此，所形成之焊料粒子1具有在表面的一部分具有平面部11之形狀。
圖7（a）係從圖6中之凹部62的開口部的相反側觀察焊料粒子1之圖。焊料粒子1具有在具有直徑B之球的表面的一部分形成有直徑A的平面部11之形狀。另外，由於凹部62的底部62a係平面，因此圖6及圖7（a）所示之焊料粒子1具有平面部11，但是在凹部62的底部62a係除了平面以外的形狀之情況下，具有與底部62a的形狀對應之不同形狀的表面。
作為使收納於凹部62中之焊料微粒111熔融之方法，可舉出將焊料微粒111加熱為焊料的熔點以上之方法。由於氧化被膜的影響，焊料微粒111即使在熔點以上的溫度下進行加熱，有時亦不會熔融，有時亦不會潤濕擴散，有時亦不會合一化。因此，將焊料微粒111暴露於還原環境下，在去除焊料微粒111的表面氧化皮膜之後，加熱為焊料微粒111的熔點以上的溫度，藉此能夠使焊料微粒111熔融、潤濕擴散及合一化。又，焊料微粒111的熔融係在還原環境下進行為較佳。藉由將焊料微粒111加熱為焊料微粒111的熔點以上且設為還原環境，焊料微粒111的表面的氧化被膜被還原，容易有效地進行焊料微粒111的熔融、潤濕擴散及合一化。
設為還原環境之方法只要係可獲得上述效果之方法就沒有特別的限定，例如有使用氫氣、氫自由基、甲酸氣體等之方法。例如，藉由使用氫還原爐、氫自由基還原爐、甲酸還原爐或該等傳送帶式爐或連續爐，在還原環境下能夠熔融焊料微粒111。該等裝置在爐內可以具備加熱裝置、填充惰性氣體（氮氣、氬等）之腔室、將腔室設為真空之機構等，藉此更容易控制還原氣體。又，若能夠將腔室內部設為真空，則在焊料微粒111熔融及合一化之後，藉由減壓能夠去除孔隙，並能夠得到連接穩定性更優異之焊料粒子1。
焊料微粒111的還原、溶解條件、溫度、爐內環境調整等的範圍（Profile）可以考慮到焊料微粒111的熔點、粒度、凹部尺寸、基體60的材質等適當地設定。例如，將焊料微粒111填充到凹部中之基體60插入爐內，在進行了抽真空之後，導入還原氣體並用還原氣體來充滿爐內，在去除焊料微粒111的表面氧化被膜之後，藉由抽真空而去除還原氣體，然後加熱為焊料微粒111的熔點以上以使焊料微粒溶解及合一化，在凹部62內形成焊料粒子之後填充氮氣，然後使爐內溫度恢復到室溫，能夠得到焊料粒子1。又，例如，將焊料微粒111填充於凹部中之基體60插入爐內，在進行抽真空之後，導入還原氣體並用還原氣體來充滿爐內，由爐內加熱加熱器來加熱焊料微粒111以去除焊料微粒111的表面氧化被膜之後，藉由抽真空而去除還原氣體，然後加熱為焊料微粒111的熔點以上以使焊料微粒溶解及合一化，在凹部62內形成焊料粒子之後填充氮氣，然後使爐內溫度恢復到室溫，能夠得到焊料粒子1。藉由在還原環境下加熱焊料微粒，還原力增大，具有容易去除焊料微粒的表面氧化皮膜的優點。
此外，例如，將焊料微粒111填充於凹部中之基體60插入爐內，在進行抽真空之後，導入還原氣體並用還原氣體來充滿爐內，由爐內加熱加熱器將基體60加熱為焊料微粒111的熔點以上，藉由還原而去除焊料微粒111的表面氧化被膜之同時，使焊料微粒溶解及合一化，從而在凹部62內形成焊料粒子，藉由抽真空而去除還原氣體，此外在減小焊料粒子內的孔隙之後填充氮氣，然後使爐內溫度恢復到室溫，能夠得到焊料粒子1。在該情況下，分別調節一次爐內溫度的上升及下降即可，因此具有能夠在短時間內處理之優點。
可以追加如下步驟：在上述凹部62內形成焊料粒子之後，再次將爐內部設為還原環境以去除未完全去除之表面氧化皮膜。藉此，能夠減少未熔合而殘留之焊料微粒、未熔合而殘留之氧化皮膜的一部分等殘渣。
在使用大氣壓傳送帶式爐之情況下，將焊料微粒111填充於凹部中之基體60載置於搬送用傳送帶上，藉由使其連續通過複數個區域而能夠得到焊料粒子1。例如，將焊料微粒111填充於凹部中之基體60載置於設定為恆定速度之傳送帶上，並使其通過充滿比焊料微粒111的熔點低的溫度的氮氣或氬氣等惰性氣體之區域，接著，使其通過比焊料微粒111的熔點低的溫度的甲酸氣體等還原氣體所存在之區域以去除焊料微粒111的表面氧化皮膜，接著使其通過充滿焊料微粒111的熔點以上溫度的氮氣或氬氣等惰性氣體之區域以使焊料微粒111熔融及合一化，接著，使其通過充滿氮氣或氬氣等惰性氣體之冷却區域，從而能夠得到焊料粒子1。例如，將焊料微粒111填充於凹部中之基體60搭載於設定為恆定速度之傳送帶上，並使其通過充滿焊料微粒111的熔點以上溫度的氮氣或氬氣等惰性氣體之區域，接著，使其通過存在焊料微粒111的熔點以上溫度的甲酸氣體等還原氣體之區域以去除焊料微粒111的表面氧化皮膜並使其熔融及合一化，接著，使其通過充滿氮氣或氬氣等惰性氣體之冷却區域，從而能夠得到焊料粒子1。前述傳送帶式爐由於可以在大氣壓下進行處理，因此還能夠以卷對卷方式連續處理膜狀材料。例如，製作焊料微粒111填充於凹部中之基體60的連續輥產品，在傳送帶式爐的入口側設置退捲機，在傳送帶式爐的出口側設置捲取機，並以恆定速度搬送基體60，藉由使其通過傳送帶式爐內的各區域，能夠使填充於凹部中之焊料微粒111熔合。
根據焊料微粒準備步驟～熔合步驟，不取決於焊料微粒111的材質及形狀，而能夠形成均勻尺寸的焊料粒子1。又，所形成之焊料粒子1由於能夠在收納於基體60的凹部62中之狀態下進行處理，因此不使焊料粒子1變形便能夠搬運和保管等。此外，所形成之焊料粒子1由於處於簡單地收納於基體60的凹部62中之狀態，因此容易取出，不使焊料粒子變形便能夠進行回收和表面處理等。
又，焊料微粒111在粒度分佈中可以具有大的偏差，形狀亦可變形，若能夠收納於凹部62內，則能夠適當地用作原料。
又，在上述方法中，基體60能夠藉由光微影、機械加工、壓印、蝕刻等自由地設計凹部62的形狀。焊料粒子1的尺寸由於取決於收納於凹部62中之焊料微粒111的量，因此能夠藉由設定凹部62而自由地設計焊料粒子1的尺寸。
在熔合步驟中形成之焊料粒子1可以直接使用於轉印步驟，亦可在收納於基體60的凹部62中之狀態下用助溶劑成分來被覆表面之後使用於轉印步驟，亦可從凹部62取出並用助溶劑成分來被覆表面，並再次收納於凹部62之後使用於轉印步驟。另外，再次，將用於形成焊料粒子1之基體60直接利用於轉印步驟，但是在包括從凹部62取出焊料粒子1之步驟之情況下，亦可將所取出之焊料粒子1收納於與基體60不同之基體中並使用於轉印步驟。
轉印步驟係如下步驟：使絕緣性樹脂材料2a從凹部62的開口側與焊料粒子1收納於凹部62中之狀態的基體60接觸，藉此得到轉印有焊料粒子1之第一樹脂層2b。
圖8（a）所示基體60處於在每個凹部62中收納有一個焊料粒子1之狀態。使層狀絕緣性樹脂組成物2a對置於該基體60的凹部62的開口側表面，以使基體60與層狀絕緣性樹脂組成物2a靠近（圖8（a）中之箭頭A、B）。另外，層狀絕緣性樹脂組成物2a形成於支承體65的表面上。支承體65可以係塑料膜，亦可以係金屬箔。
圖8（b）示出如下狀態：在轉印步驟後的狀態下，使基體60的凹部62的開口側表面與層狀絕緣性樹脂組成物2a接觸，藉此收納於基體60的凹部62中之焊料粒子1轉印到層狀絕緣性樹脂組成物2a上。藉由經過轉印步驟，得到在層狀絕緣性樹脂組成物2a的既定位置上轉印有複數個焊料粒子1之第一樹脂層2b。第一樹脂層2b在其表面上露出複數個焊料粒子1。另外，在上述製造方法中，複數個焊料粒子1均以平面部11朝向第二樹脂層2d側之狀態配置於各向異性導電膜10中。
積層步驟係如下步驟：在第一樹脂層2b的轉印有焊料粒子1之一側的表面2c上形成由絕緣性樹脂組成物構成之第二樹脂層2d，藉此得到各向異性導電膜10。
圖8（c）示出如下狀態：在積層步驟後的狀態下，在第一樹脂層2b的表面2c上以覆蓋焊料粒子1之方式形成第二樹脂層2d之後，除去支承體65。第二樹脂層2d可以藉由將由絕緣性樹脂組成物組成之絕緣性膜層合於第一樹脂層2b而形成，亦可在用包含絕緣性樹脂材料之清漆來被覆第一樹脂層2b之後，藉由實施固化處理而形成。
其次，參閱圖9對第二實施形態之各向異性導電膜10的製造方法進行說明。
在第二實施形態中，在以與第一實施形態相同之方式實施準備步驟、收納步驟及熔合步驟之後，在轉印步驟中使絕緣性樹脂組成物侵入至凹部62的內部，藉此將焊料粒子1埋設於第一樹脂層2b中。
圖9（a）所示基體60為在每個凹部62中收納有一個焊料粒子1之狀態。使層狀絕緣性樹脂組成物2a對置於該基體60的凹部62的開口側表面，以使基體60與層狀絕緣性樹脂組成物2a靠近（圖9（a）中之箭頭A、B）。
圖9（b）示出如下狀態：在轉印步驟後的狀態下，使基體60的凹部62的開口側表面與層狀絕緣性樹脂組成物2a接觸，藉此收納於基體60的凹部62中之焊料粒子1轉印到層狀絕緣性樹脂組成物2a上。藉由經過轉印步驟，得到在既定位置上配置有複數個焊料粒子1之第一樹脂層2b。在第一樹脂層2b的表面2c側形成有與凹部62對應之複數個凸部2e，在該等凸部2e中埋設有焊料粒子1。為了得到這種第一樹脂層2b，在轉印步驟中使絕緣性樹脂材料2a侵入至凹部62的內部。具體而言，藉由將基體60和層狀絕緣性樹脂組成物2a沿積層方向（圖9（a）中之箭頭A、B方向）加壓，可以使層狀絕緣性樹脂組成物2a侵入到凹部62的內部。又，若在減壓環境下進行轉印步驟，則層狀絕緣性樹脂組成物2a容易進入到凹部62的內部。又，在圖9中，藉由層狀絕緣性樹脂材料2a而實施轉印步驟，但是亦能夠藉由將絕緣性樹脂組成物以清漆的狀態塗佈於凹部62的內部及基體60的表面並實施固化處理而得到第一樹脂層2b。
圖9（c）示出如下狀態：在積層步驟後的狀態下，在第一樹脂層2b的表面2c上形成第二樹脂層2d之後，除去支承體65。第二樹脂層2d可以藉由將由絕緣性樹脂組成物組成之絕緣性膜層合於第一樹脂層2b而形成，亦可藉由在用包含絕緣性樹脂組成物之清漆來被覆第一樹脂層2b之後實施固化處理而形成。
另外，在上述製造方法中，複數個焊料粒子1均以平面部11朝向第二樹脂層2d側之狀態配置於各向異性導電膜10中。在採用取出一次在熔合步驟中形成之焊料粒子1，並實施用助溶劑成分來被覆等處理之後重新配置於凹部62之方法之情況下，複數個焊料粒子1的平面部11的朝向可以彼此不同。圖10（a）示出將取出一次之焊料粒子1重新配置於凹部62之狀態。藉由在這種狀態下進行轉印步驟及積層步驟，複數個焊料粒子1以平面部11的朝向不一致之狀態配置於各向異性導電膜10中。圖10（b）係表示複數個焊料粒子1以平面部11的朝向不一致之狀態配置於各向異性導電膜10中之狀態之圖。
＜連接構造體＞ 圖11係放大表示連接構造體的一部分之圖，並且係示意性地表示第一電極與第二電極藉由接合部電連接之狀態之剖面圖。亦即，圖11係示意性地表示第一電路構件30的電極32和第二電路構件40的電極42經由藉由焊料粒子1的熔接而形成之接合部70被電連接之狀態者。如上所述，本說明書中“熔接”係指如下狀態：電極的至少一部分藉由因熱而熔解之焊料粒子1來接合，然後藉由經過將其固化之步驟，焊料接合於電極表面。第一電路構件30具備第一電路基板31和配置於其表面31a上之第一電極32。第二電路構件40具備第二電路基板41和配置於其表面41a上之第二電極42。填充於電路構件30、40之間之絕緣樹脂層55維持第一電路構件30與第二電路構件40接著之狀態，並且維持第一電極32與第二電極42電連接之狀態。
作為電路構件30、40中的一方的具體例，可舉出IC晶片（半導體晶片）、電阻體晶片、電容器晶片、驅動器IC等晶片組件；剛性封裝基板。該等電路構件具備電路電極，通常係具備複數個電路電極者。作為電路構件30、40中的另一個具體例，可舉出具有金屬配線之撓性帶、撓性印刷配線板、蒸鍍銦錫氧化物（ITO）之玻璃基板等配線基板。
作為第一電極32或第二電極42的具體例，可舉出銅、銅/鎳、銅/鎳/金、銅/鎳/鈀、銅/鎳/鈀/金、銅/鎳/金、銅/鈀、銅/鈀/金、銅/錫、銅/銀、銦錫氧化物等電極。第一電極32或第二電極42能夠藉由無電解電鍍或電解電鍍或濺射或金屬箔的蝕刻而形成。
在本實施形態中，第一電極32及第二電極42的至少一方係金電極。
接合部70包括連接第一電極32與第二電極42之第一區域71、以及與第一區域接觸之第二區域72。在本實施形態中，藉由熔融焊料與金電極的接觸，金電極中的金的一部分與焊料中的錫形成合金（錫金合金），可認為形成第一區域71。又，隨此，焊料中的鉍從第一區域71被擠出，可認為形成包圍第一區域71的周圍之第二區域72。
第一區域71可以係由錫金合金構成者，第二區域72可以係由鉍構成者。
第二區域72的體積V2 相對於第一區域71的體積V1 之比率V2 /V1 ，例如可以為0.05～2.0，0.1～1.5較佳為，0.18～1.0為更佳。
在連接構造體中存在複數個之接合部中，包括第一區域71及第二區域72之接合部70的比例為90%以上，較佳為95%以上，更佳為99%以上，可以為100%。另外，作為不包括第一區域71及第二區域72之接合部，例如可舉出具有由錫-鉍合金構成之柱狀部之接合部等。
圖15（a）、圖15（b）、圖15（c）、圖15（d）、圖16（a）、圖16（b）、圖16（c）及圖16（d）分別係示意性地表示包括第一區域71及第二區域72之接合部的一例之積層方向的剖面圖。
如圖15（a）所示，在接合部70中，第一區域71可以具有連結第一電極32與第二電極42之柱狀構造，第二區域72可以具有包圍第一區域71之圓環狀構造。圖15（a）所示之與接合部70的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖17（a）所示構造。
如圖15（b）所示，在接合部70中，第一區域71可以具有連結第一電極32與第二電極42之柱狀構造，第二區域72可以係與第一區域71的一部分接觸之塊狀。圖15（b）所示之與接合部70的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖17（b）所示構造。
如圖15（c）所示，接合部70可以包括複數個具有連結第一電極32和第二電極42之柱狀構造之第一區域71。又，在該接合部70中，第二區域72在複數個第一區域71之間可以以連接複數個第一區域71彼此之方式配置。圖15（c）所示之與接合部70的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖17（c）所示構造。
如圖15（d）所示，在接合部70中，第一區域71具有連結第一電極32與第二電極42之柱狀構造。又，除了柱狀構造以外，接合部70還可以具有含有錫金合金之塊狀體。如圖15（d）所示，該塊狀體可以與第一區域71一體化而構成第一區域71的一部分（亦即，第一區域71具有柱狀部和塊狀部），亦可與第一區域71分開存在。在前者的情況下，第二區域72可以以與第一區域71的柱狀部或塊狀部接觸之方式配置，在後者的情況下，第二區域72可以以與第一區域71及塊狀體兩者接觸之方式配置。圖15（c）所示之與接合部70的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖17（c）或圖17（d）所示構造。
如圖16（a）所示，在接合部70中，第一區域71可以具有連結第一電極32與第二電極42之柱狀構造，第二區域72可以具有圍繞第一區域71之圓環狀構造。又，除了圓環狀構造以外，接合部70還可以具有含有鉍之塊狀體。如圖16（a）所示，該塊狀體可以與第二區域72一體化而構成第二區域72的一部分（亦即，第二區域72具有圓環狀部和塊狀部），亦可與圓環狀第二區域72分開，作為另一個第二區域72而與第一區域71接觸。圖16（a）所示之與接合部70的積層方向垂直之剖面例如可以係如圖17（d）所示構造。
如圖16（b）所示，在接合部70中，第一區域71可以具有連結第一電極32與第二電極42之柱狀構造，第二區域72可以具有圍繞第一區域71的一部分之圓環狀構造。又，第一區域71可以沿著第一電極32或第二電極42的電極表面而擴展。
如圖16（c）或圖16（d）所示，接合部70可以係複數個焊料粒子1（或焊料凸塊）合一化而形成者。如圖16（c）所示，接合部70可以包括藉由複數個焊料粒子1的合一化而形成之具有柱狀構造之第一區域71，還可以包括圍繞該第一區域71之圓環狀第二區域72。又，如圖16（d）所示，接合部70可以具有源自複數個焊料粒子1（或焊料凸塊）的每一個之複數個第一區域71，藉由第二區域72亦可連接有複數個第一區域71。圖16（c）所示之與接合部70的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖17（e）所示構造。又，圖16（d）所示之與接合部70的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖17（f）所示構造。
其次，圖18（a）、圖18（b）及圖18（c）分別係示意性地表示不包括第一區域及第二區域之接合部的一例之積層方向的剖面圖。
在圖18（a）所示之接合部90中，含有錫金合金之區域91偏在於第一電極32側及第二電極42側的每一側，無法連結第一電極32與第二電極42。又，在第一電極32側區域91與第二電極42側區域91之間形成有含有鉍之區域92。圖18（a）所示接合部90由於不具有第一區域，因此不相當於“包括第一區域和第二區域之接合部”。圖18（a）所示之與接合部90的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖19（a）、圖19（b）或圖19（c）所示構造。
在圖18（b）所示接合部90中，含有錫金合金之區域91偏在於第二電極42側，在區域91與第一電極32之間形成有含有鉍之區域92。在圖18（b）所示之接合部90中，區域91未連結第一電極32與第二電極42，並且不相當於“包括第一區域和第二區域之接合部”。圖18（a）所示之與接合部90的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖19（a）、圖19（b）或圖19（c）所示構造。
在圖18（c）所示接合部90中，含有錫金合金之區域91和具有鉍合金之區域92偏在於第二電極42側，第一電極32和第二電極42未電連接。又，在圖18（c）所示接合部90中，金與錫的合金化不充分，在區域92中形成有包含錫之區域93。在圖18（c）所示接合部90中，區域91未連結第一電極32與第二電極42，並且不相當於“包括第一區域和第二區域之接合部”。圖18（a）所示之與接合部90的積層方向垂直之剖面，例如可以係如圖19（a）、圖19（b）、圖19（c）或圖19（d）所示構造。
＜連接構造體的製造方法＞ 參閱圖12（a）及圖12（b），對連接構造體的製造方法進行說明。該等圖係示意性地表示形成圖11所示連接構造體50A之過程的一例之剖面圖。首先，準備圖1所示各向異性導電膜10，並將其配置成第一電路構件30與第二電路構件40面對（圖12（a））。此時，第一電路構件30的第一電極32與第二電路構件40的第二電極42以對置之方式設置。然後，沿該等構件的積層體的厚度方向（圖12（a）所示箭頭A及箭頭B的方向）進行加壓。當沿箭頭A及箭頭B的方向進行加壓時，藉由將整體至少加熱為比焊料粒子1的熔點高的溫度（例如130～260℃），焊料粒子1熔融並聚集在第一電極32與第二電極42之間而形成接合部70，然後藉由冷卻而將接合部70固定於第一電極32與第二電極42之間，第一電極32和第二電極42被電連接。
在構成絕緣性膜2之絕緣性樹脂組成物例如包含熱固化性樹脂之情況下，當沿箭頭A及箭頭B的方向進行加壓時，藉由加熱整體而能夠固化絕緣性樹脂組成物。藉此，由絕緣性樹脂組成物的固化物組成之絕緣樹脂層55形成於電路構件30、40之間。
圖13（a）及圖13（b）係示意性地表示圖12（a）及圖12（b）所示之連接構造體50A的製造方法的變形例之剖面圖。在該變形例之製造方法中，焊料粒子1的一部分無助於電極32、42的熔接而殘留在絕緣樹脂層55內，然而在各向異性導電膜10中焊料粒子1僅配置於特定位置上，亦即，由於焊料粒子1的密度足夠低，因此能夠維持高絕緣可靠性。
圖14（a）及圖14（b）係示意性地表示圖12（a）及圖12（b）所示連接構造體50A的製造方法的變形例之剖面圖。在該變形例之製造方法中，實質上所有焊料粒子1成為接合部70，第一電路構件30的第一電極32與第二電路構件40的第二電極42熔接。藉由預先設計各向異性導電膜10中之焊料粒子1的配置，可以盡可能減少無助於熔接而殘留之焊料粒子1。藉此，能夠進一步提高連接構造體的絕緣可靠性。
以上，對使用各向異性導電膜10來製造本實施形態的連接構造體之方法進行了說明，但是本實施形態的連接構造體可以藉由不使用各向異性導電膜之方法而製造。
例如，在本實施形態的連接構造體的製造方法的另一態樣中，在第一電路構件30的第一電極32（或第二電路構件40的第二電極42）的表面形成焊料凸塊，將形成有該焊料凸塊之第一電極32（或第二電極42）與第二電極42（或第一電極32）配置於對置之位置，並進行加熱加壓以連接第一電極32與第二電極42，可以製造接合部70。
形成焊料凸塊之方法並不受特別的限定，例如，準備在每個凹部62中收納有焊料粒子1之基體60，在該基體60的凹部62的開口側的表面上對置配置第一電路構件30的第一電極32，並沿基體的厚度方向加壓之同時進行加熱處理，藉此能夠在第一電極32的表面上形成焊料凸塊。以相同的方法，在第二電極42的表面上亦能夠形成焊料凸塊。
加熱處理例如在脫氧環境或還原環境下實施為較佳。藉此，抑制焊料粒子的氧化，並容易進行向第一電極32（或第二電極42）潤濕擴散，能夠將焊料凸塊更可靠地配置於第一電極32（或第二電極42）的表面。脫氧環境例如可以係氮氣、氬氣等惰性氣體環境、真空狀態等。
從將焊料凸塊更可靠地配置於第一電極32（或第二電極42）的表面之觀點考慮，當形成焊料凸塊時，可以使用助溶劑、黏性物質等。又，有時該等阻礙第一電極32與第二電極42的連接，或者有時使焊料凸塊或電極氧化或腐蝕，因此可以具有在形成凸塊之後去除該等之步驟。
第一電極32與第二電極42的連接，例如在脫氧環境或還原環境下實施為較佳。藉此，抑制焊料粒子氧化，並容易向第一電極32及第二電極42潤濕擴散，能夠形成更可靠地連接第一電極32與第二電極42之接合部70。脫氧環境例如可以係氮氣、氬氣等惰性氣體環境、真空狀態等。
從更可靠地製造第一電極32與第二電極42之觀點考慮，當形成接合部70時，可以使用助溶劑、黏性物質等。又，該等有時使接合部或電極氧化或腐蝕，或者有時對形成後述絕緣樹脂層55帶來不良影響，因此可以具有在形成接合部70之後去除該等之步驟。
在連接構造體的製造方法的上述態樣中，在形成接合部70之後，可以使絕緣性樹脂材料注入到第一電路構件30及第二電路構件40之間並使其固化之後，以形成絕緣性樹脂層55。
在連接構造體的製造方法的上述態樣中，當形成接合部70時，將具有形成有焊料凸塊之第一電極32之第一電路構件30和具有第二電極42之第二電路構件40以第一電極32與第二電極42對置的方式配置，進一步在第一電路構件30及第二電路構件40之間配置絕緣性樹脂膜，並沿厚度方向加壓之同時進行加熱處理，藉此亦能夠同時進行接合部70的形成和絕緣樹脂層55的形成。
圖20、圖21、圖22及圖23係示意性地表示進行按壓及加熱之前的各向異性導電膜10的焊料粒子1的位置與第一電極32的位置的關係之圖。圖20、圖21、圖22及圖23亦能夠稱為示意性地表示當形成焊料凸塊時之基體60中的焊料粒子1的位置與第一電極32（或第二電極42）的位置的關係的圖。
作為上述實施形態及該等變形例之連接構造體的適用對象，可舉出半導體記憶體、半導體邏輯晶片等的連接、半導體封裝的一次安裝或二次安裝的連接部、CMOS圖像元件、雷射元件、LED發光元件等接合體或使用該等之相機、感測器、液晶顯示器、個人電腦、移動電話、智能電話、平板電腦等設備。
以上，對本發明的較佳實施形態進行了說明，但是本發明並不限定於上述實施形態。 [實施例]
以下，藉由實施例對本發明進行更詳細之說明，但是本發明並不限定於該等實施例。
＜焊料粒子的製作＞ （製作例1） （步驟a1）焊料微粒的分級 將Sn-Bi焊料微粒（5N Plus Inc.製造、熔點139℃、Type8）100g浸漬於蒸餾水中，在超聲波分散之後靜置，回收了漂浮在上清液中之焊料微粒。重複進行該操作以回收10g焊料微粒。所得到之焊料微粒的平均粒徑為1.0μm，C.V.值為42%。 （步驟b1）基體上的配置 如表1所示，準備了具有複數個凹部之基體（聚醯亞胺膜、厚度為100μm），前述凹部的開口直徑為2.3μmφ、底部直徑為2.0μmφ、深度為2.0μm（若從上面觀察開口，則底部直徑2.0μmφ位於開口直徑2.3μmφ的中央）。複數個凹部以1.0μm間隔規則地排列。將在步驟a中得到之焊料微粒（平均粒徑1.0μm、C.V.值42%）配置於基體的凹部中。另外，藉由用微粘合輥來摩擦基體的形成有凹部之表面側而去除多餘之焊料微粒，得到僅在凹部內配置有焊料微粒之基體。 （步驟c1）焊料粒子的形成 將在步驟b1中焊料微粒配置於凹部中之基體放入氫自由基還原爐（SHINKO SEIKI CO.,LTD.製造、電漿回焊裝置）中，在抽真空之後，將氫氣導入到爐內，以用氫氣來充滿爐內。然後，將爐內部調整為120℃，並將氫自由基照射5分鐘。然後，藉由抽真空來去除爐內的氫氣，在加熱至170℃之後，將氮氣導入到爐內以恢復到大氣壓，然後將爐內部的溫度降低至室溫，藉此形成焊料粒子。 （步驟d1）焊料粒子的回收 藉由從凹部背面側敲擊經過步驟c1之基體，由凹部回收焊料粒子。藉由下述方法，對所得到之焊料粒子進行了評價。 ＜焊料粒子的評價＞ 在固定於SEM觀察用底座表面之導電帶上搭載所得到之焊料粒子，在厚度為5mm的不銹鋼板上敲擊SEM觀察用底座，以使焊料粒子在導電帶上均勻地擴散。然後，對導電帶表面噴射壓縮氮氣，將焊料粒子單層固定於導電帶上。藉由SEM來測定300個焊料粒子的直徑，計算出平均粒徑及C.V.值。將結果示於表2中。
（製作例2～6） 除了將凹部尺寸如表1所述進行變更以外，以與製作例1相同之方式製作焊料粒子並進行了評價。將結果示於表2中。
[表1]
製作例1 製作例2 製作例3 製作例4 製作例5 製作例6
開口直徑 µm 2.3 4.3 6.3 18 24 30
底部直徑 µm 2 4 6 16 22 28
深度 µm 2 4 6 16 22 28
間隔 µm 1 2.3 4.6 8.6 11.5 17
[表2]
製作例1 製作例2 製作例3 製作例4 製作例5 製作例6
平均粒徑 µm 2.0 3.9 6.0 16.0 21.8 28.1
C.V.值 % 18.8 7.6 6.5 4.1 3.7 3.1
＜實施例1＞ （A）各向異性導電膜的製作 （步驟e1）塗有助溶劑之焊料粒子的製造 以與製作例1相同之方法製作出焊料粒子。在3口燒瓶中稱量所得到之焊料粒子20g、己二酸4g、丙酮7g，然後添加對焊料粒子表面的羥基與己二酸的羧基的脫水縮合反應進行催化之二丁基氧化錫0.03g，並在60℃下反應了4小時。然後，過濾並回收焊料粒子。在3口燒瓶中稱量所回收之焊料粒子、己二酸5g、甲苯20g、對甲苯磺酸0.03g，在進行抽真空及回焊之同時，在120℃下反應了3小時。此時，在使用迪安-斯達克（Dean-Stark）抽取裝置來去除藉由脫水縮合而生成之水之同時進行了反應。然後，藉由濾過而回收焊料粒子，用己烷進行清洗並乾燥。用氣流式粉碎機來粉碎乾燥後的焊料粒子，並藉由聲波篩使其通過篩網，藉此得到塗有助溶劑之焊料粒子。 （步驟f1）塗有助溶劑之焊料粒子的配置 準備了具有複數個凹部之轉印模（聚醯亞胺膜、厚度為100μm），前述凹部的開口直徑為2.3μmφ、底部直徑為2.0μmφ、深度為2.0μm（若從上面觀察開口部，則底部直徑2.0μmφ位於開口直徑2.3μmφ的中央）。另外，複數個凹部以1.0μm間隔規則地排列。在該轉印模的凹部中，分別配置在步驟e1中得到之塗有助溶劑之焊料粒子。 （步驟g1）接著膜的製作 將苯氧基樹脂（Union Carbide Corporation製造、商品名稱“PKHC”）100g、丙烯酸橡膠（丙烯酸丁酯40質量份、丙烯酸乙酯30質量份、丙烯腈30質量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯3質量份的共聚物、分子量：85萬）75g溶解於乙酸乙酯400g中而得到溶液。在該溶液中添加含有微膠囊型潛伏性固化劑之液態環氧樹脂（環氧當量185、Asahi Kasei Corporation.製造、商品名稱“NOVACURE HX-3941”）300g，並進行攪拌而得到接著劑溶液。使用輥塗機將所得到之接著劑溶液塗佈於隔膜（經過矽酮處理之聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、厚度為40μm）上，並在90℃下加熱10分鐘而進行乾燥，藉此在隔膜上製作出厚度為2、3、4、10、15及20μm的接著膜（絕緣樹脂膜）。 （步驟h1）塗有助溶劑之焊料粒子的轉印 將形成於隔膜上之接著膜與在步驟f1中配置有塗有助溶劑之焊料粒子之轉印模面對配置，並使塗有助溶劑之焊料粒子轉印到接著膜。 （步驟i1）各向異性導電膜的製作 使藉由與步驟g1相同的方法製作之接著膜與在步驟h1中得到之接著膜的轉印面接觸，並在50℃、0.1MPa（1kgf/cm2 ）下進行加熱和加壓，藉此得到在膜的剖面視圖上以層狀排列塗有助溶劑之焊料粒子之各向異性導電膜。另外，相對於厚度為2μm的膜重合2μm，同樣地，在3μm上重合3μm，在4μm上重合4μm，在10μm上重合10μm，在15μm上重合15μm，在20μm上重合20μm，藉此製作出4μm、6μm、8μm、20μm、30μm及40μm厚度的各向異性導電膜。
（B）連接構造體的製作 （步驟j1）準備評價晶片 準備了下述所示之7種帶金凸塊之晶片（3.0×3.0mm、厚度：0.5mm）。 ・晶片C1…面積100μm×100μm、間隙40μm、高度：10μm、凸塊數量362 ・晶片C2…面積75μm×75μm、間隙20μm、高度：10μm、凸塊數量362 ・晶片C3…面積40μm×40μm、間隙16μm、高度：7μm、凸塊數量362 ・晶片C4…面積30μm×30μm、間隙12μm、高度：6μm、凸塊數量362 ・晶片C5…面積20μm×20μm、間隙7μm、高度：5μm、凸塊數量362 ・晶片C6…面積10μm×10μm、間隙6μm、高度：3μm、凸塊數量362 （步驟k1）準備評價基板 準備了下述所示之7種帶金凸塊之基板（70×25mm、厚度：0.5mm）。另外，在該等金凸塊上亦形成有電阻測定用引出配線。 ・基板D1…面積100μm×100μm、間隙40μm、高度：4μm、凸塊數量362 ・基板D2…面積75μm×75μm、間隙20μm、高度：4μm、凸塊數量362 ・基板D3…面積40μm×40μm、間隙16μm、高度：4μm、凸塊數量362 ・基板D4…面積30μm×30μm、間隙12μm、高度：4μm、凸塊數量362 ・基板D5…面積20μm×20μm、間隙7μm、高度：4μm、凸塊數量362 ・基板D6…面積10μm×10μm、間隙6μm、高度：3μm、凸塊數量362 （步驟l1） 其次，使用在步驟i1中製作之各向異性導電膜，按照以下所示i）～iii）的順序來連接評價晶片（3.0×3.0mm、厚度：0.5mm）與評價基板（厚度：0.5mm），藉此得到連接構造體。 i）剝離各向異性導電膜（3.5×19mm）的單面的隔膜（經過矽酮處理之聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、厚度為40μm），使各向異性導電膜與評價基板接觸，並在80℃、0.98MPa（10kgf/cm2 ）下進行了黏貼。 ii）剝離隔膜，並進行了評價晶片的凸塊和評價基板的凸塊的對位。 iii）在180℃、40gf/凸塊、10秒的條件下，從晶片上方進行加熱及加壓，並進行了正式連接。藉由組合以下（1）～（6）的“晶片/各向異性導電膜/基板”，分別製作出（1）～（6）之7種連接構造體。 （1）晶片C1/40μm厚度的各向異性導電膜/基板D1 （2）晶片C2/30μm厚度的各向異性導電膜/基板D2 （3）晶片C3/20μm厚度的各向異性導電膜/基板D3 （4）晶片C4/8μm厚度的各向異性導電膜/基板D4 （5）晶片C5/6μm厚度的各向異性導電膜/基板D5 （6）晶片C6/4μm厚度的各向異性導電膜/基板D6
＜連接構造體的評價＞ 對所得到之連接構造體的一部分，如下進行導通電阻試驗及絕緣電阻試驗。 （導通電阻試驗-吸濕耐熱試驗） 關於帶金凸塊之晶片（凸塊）/帶金凸塊之基板（凸塊）之間的導通電阻，對20個樣品測定導通電阻的初始值和吸濕耐熱試驗（在溫度85℃、濕度85%的條件下放置100、500、1000小時）之後的值，並計算出其平均值。 根據所得到之平均值，按照下述基準評價了導通電阻。將結果示於表3中。另外，在吸濕耐熱試驗1000小時之後，在滿足下述A或B的基準之情況下，稱為導通電阻良好。 A：導通電阻平均值小於2Ω B：導通電阻平均值為2Ω以上且小於5Ω C：導通電阻平均值為5Ω以上且小於10Ω D：導通電阻平均值為10Ω以上且小於20Ω E：導通電阻平均值為20Ω以上
（導通電阻試驗-高溫放置試驗） 關於帶金凸塊之晶片（凸塊）/帶金凸塊之基板（凸塊）之間的導通電阻，對20個樣品測定出導通電阻的初始值和高溫放置試驗（在溫度100℃的條件下放置100、500、1000小時）之後的值。另外，在高溫下放置後施加落下衝擊，測定出落下衝擊之後的樣品的導通電阻。落下衝擊藉由將連接構造體螺固於金屬板上並使其從50cm的高度落下而產生。在落下之後，在衝擊最大的晶片角的焊料接合部（4個部位）上測定直流電阻值，當測定值從初始電阻增加5倍以上時視為產生斷裂並進行了評價。另外，對各個樣品在4個部位共計80個部位進行了測定。將結果示於表4中。在落下次數20次之後，將滿足下述A或B的基準之情況評價為焊料連接可靠性良好。 A：從初始電阻增加5倍以上之焊料連接部為0個部位。 B：從初始電阻增加5倍以上之焊料連接部為1個部位以上且5個部位以下。 C：從初始電阻增加5倍以上之焊料連接部為6個部位以上且20個部位以下。 D：從初始電阻增加5倍以上之焊料連接部為21個部位以上。
（絕緣電阻試驗） 關於晶片電極之間的絕緣電阻，對20個樣品測定絕緣電阻的初始值和遷移試驗（在溫度60℃、濕度90%、施加20V的條件下放置100、500、1000小時）後的值，計算出在所有20個樣品中絕緣電阻值為109 Ω以上之樣品的比例。根據所得到之比例，按照下述基準評價了絕緣電阻。將結果示於表5中。另外，在遷移試驗1000小時之後，將滿足下述A或B的基準之情況稱為絕緣電阻良好。 A：絕緣電阻值109 Ω以上的比例為100% B：絕緣電阻值109 Ω以上的比例為90%以上且小於100% C：絕緣電阻值109 Ω以上的比例為80%以上且小於90% D：絕緣電阻值109 Ω以上的比例為50%以上且小於80% E：絕緣電阻值109 Ω以上的比例小於50%
＜實施例2～6＞ 除了使用以與製作例2～6相同之方法製作之焊料粒子、以及作為轉印模而使用與用於製作製作例2～6的焊料粒子之基體相同形狀的轉印模以外，以與實施例1相同之方法製作異方導電性膜及連接構造體。
[表3]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6
焊料粒子 製作例1 製作例2 製作例3 製作例4 製作例5 製作例6
導通 電阻 吸濕 耐熱 試驗 (1) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 A A
1000小時後 B A
(2) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 A A
1000小時後 B B
(3) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 B B
1000小時後 B B
(4) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 B B
1000小時後 B B
(5) 初始 A A
100小時後 B A
500小時後 B B
1000小時後 B B
(6) 初始 A
100小時後 B
500小時後 B
1000小時後 B
[表4]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6
焊料粒子 製作例1 製作例2 製作例3 製作例4 製作例5 製作例6
導通 電阻 高溫 放置 試驗 (1) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 A A
1000小時後 B A
(3) 初始 A A  
100小時後 A A  
500小時後 B B  
1000小時後 B B  
(5) 初始 A A    
100小時後 B A    
500小時後 B B    
1000小時後 B B    
[表5]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6
焊料粒子 製作例1 製作例2 製作例3 製作例4 製作例5 製作例6
絕緣 電阻 吸濕 耐熱 試驗 (1) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 A A
1000小時後 B A
(2) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 A A
1000小時後 B B
(3) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 B B
1000小時後 B B
(4) 初始 A A
100小時後 A A
500小時後 B B
1000小時後 B B
(5) 初始 A A
100小時後 B A
500小時後 B B
1000小時後 B B
(6) 初始 A
100小時後 B
500小時後 B
1000小時後 B
＜連接構造體的評價＞ 用環氧注型樹脂來固定用於評價之連接構造體之後，用細鋸進行切割，並使用研磨紙來研磨至可看到評價晶片的金凸塊、焊料粒子、評價基板的金凸塊之連接剖面部。然後，用低溫研磨裝置（IB-19520CCP、JEOL Ltd.製造）在-120℃以下、4.0kV下將連接剖面加工為平坦。在該剖面加工部，藉由濺射而形成5nm程度的鉑層，並進行了SEM觀察及EDX分析。其結果，在實施例2的（5）中，確認到在剛形成連接構造體之後，評價晶片的金凸塊和評價基板的金凸塊保持恆定的距離，並經由金和錫的合金層而連接。又，在與該合金層接觸之位置上存在鉍部。將剖面的SEM圖像示於圖25（a）中，將剖面的EDX分析結果示於圖25（b）中。在評價試驗後的剖面構造中，金和錫的合金層向各金凸塊側擴展，但是與試驗前相比幾乎未改變。
在實施例1～6中，由絕緣樹脂部保持焊料粒子，並且在金凸塊之間保持間隙，並且在適當之加熱時間內進行焊料的錫成分與金的合金化及鉍的重新配置，從而認為可以得到穩定之連接構造體。
＜焊料凸塊形成構件的製作＞ （製作例7） （步驟m1）基體的製作 在6英吋的矽晶圓上，藉由旋塗法以1.5μm的厚度塗佈了液態感光性阻劑（Showa Denko Materials Co.,Ltd.製造、AH系列）。將該矽晶圓上的感光性阻劑進行曝光和顯影以得到具有凹部之基體7，前述凹部的開口直徑為2.3μmφ、底部直徑為2.0μmφ、深度為1.5μm（若從上面觀察開口，則底部直徑2.0μmφ位於開口直徑2.3μmφ的中央）。另外，該等凹部配置於相對於評價用基板7的電極配置圖案之位置。又，在基體7的表面上形成凹部之同時配置了3個部位的對準標記。將基體7的概要示於表6中。
[表6]
基體7 基體8 基體9 基體10 基體11 基體12
開口直徑 µm 3.1 6.3 6.0 16.3 23.1 33.3
底部直徑 µm 2.0 4.0 6.5 4.1 3.7 3.1
深度 µm 1.0 3.0 1.5 4.3 6.6 8.3
X方向間距 µm 16 32 48 144 192 280
Y方向間距 µm 8 16 24 72 96 140
除了以與步驟a1相同之方法得到焊料微粒並使用基體7以外，以與步驟b1相同之方法在凹部內配置焊料微粒，藉由步驟c1而得到在凹部內具有焊料粒子之焊料凸塊形成構件7。
＜焊料凸塊形成構件的評價＞ 將焊料凸塊形成構件7的一部分固定於SEM觀察用底座表面上，並對表面實施了鉑濺射。藉由SEM來測定300個焊料粒子的直徑，計算出平均粒徑及C.V.值。將結果示於表7中。又，使用雷射顯微鏡（Olympus Corporation製造、LEXT OLS5000-SAF）測定焊料凸塊形成構件7的一部分的表面形狀，測定自基體表面之焊料粒子的高度，並計算出300個平均值。將結果示於表7中。
[表7]
製作例7 製作例8 製作例9 製作例10 製作例11 製作例12
平均粒徑 µm 2.1 4.0 6.1 15.9 21.0 32.0
C.V.值 % 18.0 7.5 6.9 4.7 4.0 3.4
高度 µm 0.6 1.0 1.6 3.9 4.5 7.0
（製作例8～12） 將感光性阻劑的厚度變更為表6所示深度值，又，凹部尺寸亦如表6所述進行變更，凹部的配置位置設為相對於表6所述的評價用基板的電極配置圖案之位置，除此以外，以與製作例7相同之方法製作焊料凸塊形成構件並進行了評價。將結果示於表7中。
＜帶焊料凸塊之評價晶片的製作＞ （步驟j2）準備評價晶片 準備了下述所示之6種帶金凸塊之晶片（5×5mm、厚度：0.5mm）。 晶片C7…電極尺寸：8μm×4μm、間距：X方向16μm、Y方向8μm、凸塊數量：18萬個 晶片C8…電極尺寸：16μm×8μm、間距：X方向32μm、Y方向16μm、凸塊數量：4.6萬個 晶片C9…電極尺寸：24μm×12μm、間距：X方向48μm、Y方向24μm、凸塊數量：1.5萬個 晶片C10…電極尺寸：72μm×36μm、間距：X方向144μm、Y方向72μm、凸塊數量：3400個 晶片C11…電極尺寸：96μm×48μm、間距：X方向192μm、Y方向96μm、凸塊數量：850個 晶片C12…電極尺寸：140μm×70μm、間距：X方向280μm、Y方向140μm、凸塊數量：420個 （步驟n1）形成焊料凸塊 在FC3000W（TORAY ENGINEERING Co.,Ltd製造）平台上放置焊料凸塊形成構件7，將評價晶片C8安裝於頭部並進行拾取，利用兩個對準標記將配置於焊料凸塊形成構件7的凹部內之焊料粒子和評價晶片C8的電極進行對位，在焊料凸塊形成構件7上臨時放置評價晶片C7。然後，將其放置在甲酸回焊爐（SHINKO SEIKI CO.,LTD.製造、間歇式真空焊接裝置）的下部熱板上，在抽真空之後，填充甲酸氣體，將下部熱板升溫至145℃並加熱1分鐘。然後，藉由抽真空而排出甲酸氣體之後，進行氮氣置換，將下部熱板恢復至室溫，將爐內部向大氣開放，在評價晶片C7的電極上轉印焊料粒子，從而形成焊料凸塊。
＜焊料凸塊的評價＞ 針對經過步驟n1而得到之評價晶片，計數焊料粒子能夠轉印到300個電極上之數量（焊料凸塊數量），計算出轉印率。又，使用雷射顯微鏡（Olympus Corporation製造、LEXT OLS5000-SAF）來測定焊料凸塊的高度，計算出300個平均值。將結果示於表8中。
[表8]
實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12
焊料凸塊形成構件 製作例7 製作例8 製作例9 製作例10 製作例11 製作例12
C7 轉印率 % 99.98 - - - - -
平均高度 µm 1.5 - - - - -
C8 轉印率 % - 99.99 - - - -
平均高度 µm - 2.9 - - - -
C9 轉印率 % - - 99.99 - - -
平均高度 µm - - 4.5 - - -
C10 轉印率 % - - - 100.00 - -
平均高度 µm - - - 11.8 - -
C11 轉印率 % - - - - 100.00 -
平均高度 µm - - - - 16.5 -
C12 轉印率 % - - - - - 100.00
平均高度 µm - - - - - 25
除了使用焊料凸塊形成膜8～12和評價晶片C8～C12以外，以與步驟n1相同之方法形成焊料凸塊。此外，對300個電極的焊料凸塊進行評價，以計算出轉印率和高度平均值。將結果示於表8中。
＜連接構造體的製作＞ （步驟k2）準備評價基板 準備了下述所示之6種帶金凸塊之評價基板（70×25mm、厚度：0.5mm）。該金凸塊配置在前述評價晶片C7～C12的與金電極對置之位置，並配置有對準標記。又，在金凸塊的一部分亦形成有電阻測定用引出配線。 基板D7…面積8μm×4μm、間距：X方向16μm、Y方向8μm、高度：2μm、凸塊數量：18萬個 基板D8…面積16μm×8μm、間距：X方向32μm、Y方向16μm、高度：3μm、凸塊數量：4.6萬個 基板D9…面積24μm×12μm、間距：X方向48μm、Y方向24μm、高度：3μm、凸塊數量：1.5萬個 基板D10…面積72μm×36μm、間距：X方向144μm、Y方向72μm、高度：3μm、凸塊數量：3400個 基板D11…面積96μm×48μm、間距：X方向192μm、Y方向96μm、高度：3μm、凸塊數量：850個 基板D12…面積140μm×70μm、間距：X方向280μm、Y方向140μm、高度：3μm、凸塊數量：420個 （步驟及o1）接合電極 按照以下所示i）～iii）的順序，經由焊料凸塊連接了在步驟n1中製作之帶焊料凸塊之評價晶片和帶金凸塊之評價基板。 i）在FC3000W（TORAY ENGINEERING Co.,Ltd製造）的平台上放置帶金凸塊之評價基板D7，將帶焊料凸塊之評價晶片C7在頭部進行拾取，利用兩個對準標記使金電極彼此對置，將帶焊料凸塊之評價晶片C7配置於帶金凸塊之評價基板D7上，從而得到接合前樣品7。 ii）將在i）中得到之接合前樣品7放置在甲酸回焊爐（SHINKO SEIKI CO.,LTD.製造、間歇式真空焊接裝置）的下部熱板上。 iii）使甲酸真空回焊爐工作，在抽真空之後，填充甲酸氣體，將下部熱板升溫為160℃並加熱5分鐘。然後，在藉由抽真空而排出甲酸氣體之後，進行氮氣置換，使下部熱板恢復至室溫，並將爐內部向大氣開放。在評價晶片與評價基板之間加入適量的經調整黏度之底部填充材料（Showa Denko Materials Co.,Ltd.製、CEL系列），藉由抽真空進行填充之後，在125℃下固化3小時，製作出評價晶片和評價基板的連接構造體。用於製作連接構造體之各材料的組合為如下。 （7）晶片C7/焊料凸塊形成構件7/基板D7 （8）晶片C8/焊料凸塊形成構件8/基板D8 （9）晶片C9/焊料凸塊形成構件9/基板D9 （10）晶片C10/焊料凸塊形成構件10/基板D10 （11）晶片C11/焊料凸塊形成構件11/基板D11 （12）晶片C12/焊料凸塊形成構件12/基板D12
＜連接構造體的評價＞ 對所得到之連接構造體的一部分，以與前述相同之方法進行了導通電阻試驗及絕緣電阻試驗。將結果示於表9、表10及表11中。
[表9]
實施例7 實施例9 實施例12
接合體 焊料凸塊形成構件 製作例7 製作例9 製作例12
導通 電阻 高溫 放置 試驗 (7) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(8) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(9) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
[表10]
接合體 焊料凸塊 形成膜 製作例25 製作例26 製作例27 製作例28 製作例29 製作例30
絕緣 電阻 吸濕 耐熱 試驗 (8) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(9) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(10) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(11) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(12) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(13) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
[表11]
實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12
接合體 焊料凸塊 形成構件 製作例7 製作例8 製作例9 製作例10 製作例11 製作例12
絕緣 電阻 吸濕 耐熱 試驗 (7) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(8) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(9) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(10) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(11) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(12) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
＜製作例13～18＞ 經過步驟m1的基體的製作及步驟j2的評價晶片的準備，以及步驟n1的焊料凸塊的形成，得到形成了表8所示焊料凸塊之評價晶片C7～C12。
＜連接構造體的製作＞ 按照以下所示i）～iii）的順序，經由焊料凸塊連接了在步驟n1中製作之帶焊料凸塊之評價晶片和在步驟k2中準備之帶金凸塊之評價基板。 i）將帶金凸塊之評價基板放置在旋塗機上，並將液態助溶劑（NS-334、Nihon Superior Co.,Ltd.製造）塗佈於金凸塊面側。 ii）將在i）中得到之帶金凸塊之評價基板放置在FC3000W（TORAY ENGINEERING Co.,Ltd製）平台上，將帶焊料凸塊之評價晶片在頭部進行拾取，並利用兩個對準標記使金電極彼此對置，將帶焊料凸塊之評價晶片配置在帶金凸塊之評價基板上，從而得到接合前樣品13～18。 iii）將接合前樣品放置在甲酸回焊爐（SHINKO SEIKI CO.,LTD.製造、間歇式真空焊接裝置）的下部熱板上。 iv）使甲酸真空回焊爐工作，在抽真空之後填充氮氣，將下部熱板升溫至160℃並加熱3分鐘。然後，在抽真空之後進行氮置換，使下部熱板恢復至室溫，並將爐內部向大氣開放。 v）將接合樣品浸入異丙溶液中，以沖洗助溶劑殘渣。 vi）在評價晶片與評價基板之間加入適量的經調整黏度之底部填充材料（Showa Denko Materials Co.,Ltd.製造、CEL系列），在藉由抽真空進行填充之後，在125℃下固化3小時，從而製作出評價晶片和評價基板的連接構造體。用於製作連接構造體之各材料的組合為如下。 （13）晶片C7/焊料凸塊形成構件7/基板D7 （14）晶片C8/焊料凸塊形成構件8/基板D8 （15）晶片C9/焊料凸塊形成構件9/基板D9 （16）晶片C10/焊料凸塊形成構件10/基板D10 （17）晶片C11/焊料凸塊形成構件11/基板D11 （18）晶片C12/焊料凸塊形成構件12/基板D12 ＜連接構造體的評價＞ 對所得到之連接構造體的一部分，以與前述相同之方法進行了導通電阻試驗及絕緣電阻試驗。將結果示表12、表13及表14中。
[表12]
實施例13 實施例14 實施例15 實施例16 實施例17 實施例18
接合體 焊料凸塊 形成構件 製作例13 製作例14 製作例15 製作例16 製作例17 製作例18
導通 電阻 吸濕 耐熱 試驗 (7) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(8) 初始 A
100小時後 A
500小時後 B
1000小時後 B
(9) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(10) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(11) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(12) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
[表13]
實施例13 實施例15 實施例18
接合體 焊料凸塊 形成構件 製作例13 製作例15 製作例18
導通 電阻 高溫 放置 試驗 (7) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(8) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(9) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
[表14]
實施例13 實施例14 實施例15 實施例16 實施例17 實施例18
接合體 焊料凸塊 形成構件 製作例13 製作例14 製作例15 製作例16 製作例17 製作例18
絕緣 電阻 吸濕 耐熱 試驗 (7) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(8) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 B
(9) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(10) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(11) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
(12) 初始 A
100小時後 A
500小時後 A
1000小時後 A
1:焊料粒子 2:絕緣性膜 2a:絕緣性樹脂材料 2b:第一樹脂層 2c:第一樹脂層的表面 2d:第二樹脂層 10:各向異性導電膜 30:第一電路構件 31:第一電路基板 32:第一電極 40:第二電路構件 41:第二電路基板 42:第二電極 55:絕緣樹脂層 60:基體 62:凹部 70:接合部 71:第一區域 72:第二區域 80:中間層 111:焊料微粒
圖1係示意性地表示各向異性導電膜的第一實施形態之剖面圖。 圖2（a）係圖1所示之IIa-IIa線上之示意性橫剖面圖，圖2（b）係示意性地表示第一實施形態的變形例之橫剖面圖。 圖3（a）係示意性地表示基體的一例之俯視圖，圖3（b）係圖3（a）的Ib-Ib線上之剖面圖。 圖4（a）～（h）係示意性地表示基體的凹部的剖面形狀的示例之剖面圖。 圖5係示意性地表示在基體的凹部中收納有焊料微粒之狀態之剖面圖。 圖6係示意性地表示在基體的凹部中形成有焊料粒子之狀態之剖面圖。 圖7（a）係從與圖6中之凹部的開口部相反之一側觀察焊料粒子之圖，圖7（b）係表示當由兩對平行線來製作出與焊料粒子的投影圖像外切之四邊形時的、對置之邊之間的距離X及Y（其中，Y≤X）之圖。 圖8（a）～（c）係示意性地表示第一實施形態之各向異性導電膜的製造過程的一例之剖面圖。 圖9（a）～（c）係示意性地表示第二實施形態之各向異性導電膜的製造過程的一例之剖面圖。 圖10（a）及圖10（b）係示意性地表示各向異性導電膜的製造過程的另一例之剖面圖。 圖11係放大表示連接構造體的一部分之圖，並且係示意性地表示第一電極與第二電極藉由接合部電連接之狀態之剖面圖。 圖12（a）及圖12（b）係示意性地表示本發明之連接構造體的製造過程的第一例之剖面圖。 圖13（a）及圖13（b）係示意性地表示本發明之連接構造體的製造過程的第二例之剖面圖。 圖14（a）及圖14（b）係示意性地表示本發明之連接構造體的製造過程的第三例之剖面圖。 圖15（a）、圖15（b）、圖15（c）及圖15（d）係分別示意性地表示包括第一區域及第二區域之接合部的一例之剖面圖。 圖16（a）、圖16（b）、圖16（c）及圖16（d）分別係示意性地表示包括第一區域及第二區域之接合部的一例之剖面圖。 圖17（a）、圖17（b）、圖17（c）、圖17（d）、圖17（e）及圖17（f）分別係示意性地表示包括第一區域及第二區域之接合部的一例之俯視圖。 圖18（a）、圖18（b）及圖18（c）分別係示意性地表示不包括第一區域及第二區域之接合部的一例之剖面圖。 圖19（a）、圖19（b）、圖19（c）及圖19（d）分別係示意性地表示不包括第一區域及第二區域之接合部的一例之剖面圖。 圖20係示意性地表示在被按壓及加熱之前的各向異性導電膜的焊料粒子的位置與凸塊（電極）的位置的關係的第一例之俯視圖。 圖21係示意性地表示在被按壓及加熱之前的各向異性導電膜的焊料粒子的位置與凸塊（電極）的位置的關係的第二例之俯視圖。 圖22係示意性地表示在被按壓及加熱之前的各向異性導電膜的焊料粒子的位置與凸塊（電極）的位置的關係的第三例之俯視圖。 圖23係示意性地表示在被按壓及加熱之前的各向異性導電膜的焊料粒子的位置與凸塊（電極）的關係的第四例之俯視圖。 圖24係示意性地表示基體的凹部的剖面形狀的另一例之剖面圖。 圖25（a）係被按壓及加熱之後的連接構造體的剖面圖像，圖25（b）係表示該剖面圖像的EDX分析結果之圖。
30:第一電路構件
31:第一電路基板
31a:表面
32:第一電極
40:第二電路構件
41:第二電路基板
41a:表面
42:第二電極
55:絕緣樹脂層
70:接合部
71:第一區域
72:第二區域
80:中間層

Claims (6)

  1. 一種連接構造體，其具備： 第一電路構件，具有複數個第一電極； 第二電路構件，具有複數個第二電極；以及 中間層，具有複數個電連接前述第一電極與前述第二電極之接合部， 由前述接合部連接之前述第一電極及前述第二電極的至少一方係金電極， 複數個前述接合部中的90%以上包括：第一區域，連結前述第一電極與前述第二電極且含有錫金合金；以及第二區域，與前述第一區域接觸且含有鉍。
  2. 如請求項1所述之連接構造體，其中 前述中間層還具有密封前述第一電路構件與前述第二電路構件之間之絕緣性樹脂層。
  3. 一種連接構造體的製造方法，其包括： 準備步驟，準備具有複數個第一電極之第一電路構件、具有複數個第二電極之第二電路構件、及各向異性導電膜； 配置步驟，將前述第一電路構件、前述第二電路構件及前述各向異性導電膜以前述第一電路構件的具有前述第一電極之表面與前述第二電路構件的具有前述第二電極之表面隔著前述各向異性導電膜對置的方式配置，從而得到依次積層有前述第一電路構件、前述各向異性導電膜及前述第二電路構件之積層體；以及 連接步驟，將前述積層體沿其厚度方向按壓之狀態下進行加熱，藉此將前述第一電極與前述第二電極經由接合部而電連接， 前述第一電極及前述第二電極的至少一方係金電極， 前述各向異性導電膜包括由絕緣性樹脂組成物構成之絕緣性膜和配置在前述絕緣性膜中之複數個焊料粒子， 前述焊料粒子含有錫-鉍合金，前述焊料粒子的平均粒徑為1μm～30μm，前述焊料粒子的C.V.值為20%以下， 在前述各向異性導電膜的縱剖面上，前述焊料粒子以與相鄰之前述焊料粒子分離之狀態下沿橫向排列的方式配置， 在前述連接步驟中形成之複數個前述接合部中的90%以上包括：第一區域，連結前述第一電極與前述第二電極且含有錫金合金；以及第二區域，與前述第一區域接觸且含有鉍。
  4. 如請求項3所述之製造方法，其中 前述焊料粒子係藉由如下方法製造之焊料粒子，該方法包括： 焊料微粒準備步驟，準備具有複數個凹部之基體和含有錫-鉍合金之焊料微粒； 收納步驟，將前述焊料微粒的至少一部分收納於前述凹部；以及 熔合步驟，使收納於前述凹部之前述焊料微粒熔合，在前述凹部的內部形成焊料粒子。
  5. 如請求項4所述之製造方法，其中 在前述焊料微粒準備步驟中準備之前述焊料微粒的C.V.值超過20。
  6. 如請求項3至請求項5中任一項所述之製造方法，其中 前述各向異性導電膜係藉由如下方法製造之各向異性導電膜，該方法包括： 轉印步驟，使絕緣性樹脂組成物與具有複數個收納有前述焊料粒子之凹部之基體的前述凹部的開口側接觸，得到轉印有前述焊料粒子之第一樹脂層；以及 積層步驟，在轉印有前述焊料粒子之一側的前述第一樹脂層的表面上形成由絕緣性樹脂組成物構成之第二樹脂層，藉此得到各向異性導電膜。
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