TWI641671B - Conductive bonding composition, conductive bonding sheet, electronic component, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

本發明之導電性接合組合物包含焊料粒子、及含有熱硬化性樹脂與硬化劑之樹脂成分。焊料粒子之熔點下之樹脂成分之黏度為8000Pa‧s以上。

Description

導電性接合組合物、導電性接合片材、電子零件及其製造方法
本發明係關於一種導電性接合組合物、導電性接合片材、電子零件及其製造方法，詳細而言，本發明係關於一種導電性接合組合物、由其形成之導電性接合片材、使用該導電性接合片材之電子零件之製造方法、及藉由該製造方法而獲得之電子零件。
先前，於配線電路基板之端子間之接合等電子零件之製造、安裝中，就由於無鉛而不會產生環境污染，且由於可實現低溫度熔融而不會對電子零件或基板造成熱負荷等觀點而言，已知使用含有包含錫-鉍系等焊料之焊料粒子之焊接構件(例如，參照專利文獻1)。
於專利文獻1中記載有含有包含熱硬化性樹脂、焊料粉及硬化劑之樹脂層，且樹脂層之熔融黏度為50Pa‧s以上5000Pa‧s以下之接著帶。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2008/023452
於專利文獻1中，藉由將樹脂層製為低黏度而於構件間之接合時促進焊料粒子向電極端子移動之自凝集(autoagglutination)，結果將2個電極端子接合，提高導電性。
然而，專利文獻1之接著帶於構件間之接合時，由於熱硬化性樹脂之流動性變得過高，故而產生熱硬化性樹脂向構件外部流出之不良情形。又，由於焊料粒子於構件之接合界面過度潤濕擴散，故而產生表現接合強度之熱硬化性樹脂對構件之接著面積不足之不良情形。其結果，2個構件間之接合強度降低。
本發明之目的在於提供一種確保導電性，並且接合強度優異之導電性接合組合物、導電性接合片材、電子零件及其製造方法。
為達成上述目的，本發明之導電性接合組合物之特徵在於：包含焊料粒子、及含有熱硬化性樹脂與硬化劑之樹脂成分，且上述焊料粒子之熔點下之上述樹脂成分之黏度為8000Pa‧s以上。
又，於本發明之導電性接合組合物中，較佳為上述樹脂成分進而含有熱塑性樹脂。
又，於本發明之導電性接合組合物中，較佳為熱塑性樹脂係丙烯酸系橡膠。
又，於本發明之導電性接合組合物中，較佳為上述熱塑性樹脂之體積含有比率相對於上述樹脂成分為60體積%以上。
又，於本發明之導電性接合組合物中，較佳為上述焊料粒子之平均粒徑為1μm以上100μm以下。
又，於本發明之導電性接合組合物中，較佳為上述焊料粒子包含錫-鉍合金。
又，於本發明之導電性接合組合物中，較佳為上述焊料粒子之表面經有機酸被覆。
又，本發明之導電性接合片材之特徵在於：其係將上述導電性接合組合物形成為片狀而成。
又，於本發明之導電性接合片材中，較佳為於導電性接合片材 之厚度方向存在1個上述焊料粒子。
又，本發明之電子零件之製造方法之特徵在於具備以下步驟：準備積層體，該積層體於以對應之端子相互隔有間隔對向配置之方式而配置之2個配線電路基板之間配置有上述導電性接合片材；以未達焊料粒子之熔點且未達熱硬化性樹脂之硬化溫度之溫度加熱上述積層體，同時壓接積層體；及以焊料粒子之熔點以上且熱硬化性樹脂之硬化溫度以上之溫度加熱上述積層體，同時壓接積層體。
本發明之電子零件之特徵在於：其係藉由上述電子零件之製造方法而獲得。
本發明之導電性接合組合物包含焊料粒子、及含有熱硬化性樹脂與硬化劑之樹脂成分，且焊料粒子之熔點下之上述樹脂成分之黏度為8000Pa‧s以上。因此，確保藉由導電性接合組合物或由其形成之片材而接合之電子零件的導電性，並且電子零件之接合部之接合強度優異。
於本發明之電子零件之製造方法中，使用導電性接合片材。因此，可將2個配線電路基板簡便地接合，並且可將各端子與電性連接之焊料接合部確實地接合。
又，本發明之電子零件導電性良好，且接合強度優異。
1‧‧‧導電性接合片材
2‧‧‧配線電路基板
3‧‧‧樹脂成分
3A‧‧‧硬化層
4‧‧‧焊料粒子
5‧‧‧基板
6‧‧‧端子
7‧‧‧積層體
8‧‧‧焊料接合部
9‧‧‧電子零件
10‧‧‧銅電極
11‧‧‧空隙
12‧‧‧潤濕部
圖1A-D係說明本發明之電子零件之製造方法的一實施形態之步驟圖，圖1A表示準備導電性接合片材及配線電路基板之步驟，圖1B表示將導電性接合片材與配線電路基板積層之步驟，圖1C表示將導電性接合片材與配線電路基板預壓接之步驟，以及圖1D表示將導電性接合片材與配線電路基板正式壓接之步驟。
圖2表示使用本發明之實施例1之導電性接合片材，利用連接評 價試驗而獲得之積層體之剖面圖之SEM(scanning electron microscope，掃描式電子顯微鏡)照片。
圖3表示使用比較例1之導電性接合片材，利用連接評價試驗而獲得之積層體之剖面圖之SEM照片。
圖4表示使用比較例3之導電性接合片材，利用連接評價試驗而獲得之積層體之剖面圖之SEM照片。
本發明之導電性接合組合物包含焊料粒子、及樹脂成分。
就適合環境之觀點而言，焊料粒子例如可列舉不含鉛之焊料材料(無鉛焊料材料)。具體而言，可列舉錫-鉍合金(Sn-Bi)、錫-銀-銅合金(Sn-Ag-Cu)等錫合金。就低溫接合之觀點而言，較佳為列舉錫-鉍合金。
焊料粒子可單獨使用或併用2種以上。
錫-鉍合金中之錫之含有比率例如為10質量%以上，較佳為25質量%以上，又，例如為50質量%以下，較佳為45質量%以下。鉍之含有比率例如為50質量%以上，較佳為55質量%以上，又，例如為90質量%以下，較佳為75質量%以下。
焊料材料之熔點(焊料粒子之熔點)例如為240℃以下，較佳為200℃以下，更佳為180℃以下，又，例如為100℃以上，較佳為120℃以上，更佳為130℃以上。焊料材料之熔點可利用示差掃描熱量測定(DSC)而求出。
作為焊料粒子之形狀，並無特別限定，例如可列舉球形狀、板形狀、針形狀等，較佳為列舉球形狀。
焊料粒子之平均粒徑例如為1μm以上，較佳為5μm以上，又，例如為100μm以下，較佳為50μm以下。若焊料粒子之平均粒徑為上述下限以上，則於焊料接合部可獲得充分之導電性。另一方面，若焊 料粒子之平均粒徑為上述上限以下，則於微細之配線電路基板可防止鄰接之端子彼此經由焊料粒子而短路。
焊料粒子之平均粒徑可藉由使用雷射繞射散射式粒度分佈計進行測定而求出。
焊料粒子較佳為其表面經有機酸被覆。
作為有機酸，可列舉：例如丙酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、油酸、松香酸、抗壞血酸、檸檬酸等脂肪族羧酸；例如苯甲酸、2-苯氧基苯甲酸、鄰苯二甲酸、二苯基乙酸、偏苯三甲酸、均苯四甲酸等芳香族羧酸等。
有機酸可單獨使用或併用2種以上。
藉由以有機酸被覆焊料粒子之表面，可除去焊料粒子表面之氧化膜及與焊料粒子接合之電極表面之氧化膜，於焊料材料之熔點下使焊料粒子更確實地熔融，而與電極合金化。
導電性接合組合物中之焊料粒子之體積含有比率例如為1體積%以上，較佳為2體積%以上，更佳為3體積%以上，又，例如為80體積%以下，較佳為50體積%以下，更佳為30體積%以下。
若將焊料粒子之體積含有比率設為上述下限以上，則於焊料接合部可獲得充分之導電性。另一方面，若將焊料粒子之體積含有比率設為上述上限以下，則易於使導電性接合組合物片材化。
樹脂成分含有熱硬化性樹脂與硬化劑。
作為熱硬化性樹脂，例如可列舉環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、熱硬化性(甲基)丙烯酸系樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、熱硬化性聚酯、馬來醯亞胺樹脂等。較佳可舉的是環氧樹脂。
作為環氧樹脂，可列舉：例如雙酚型環氧樹脂(例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、二聚酸改性雙酚型環氧樹脂等)、酚醛清漆型環氧樹脂(例如苯酚 酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂等)、萘型環氧樹脂、茀型環氧樹脂(例如雙芳基茀型環氧樹脂等)、三苯基甲烷型環氧樹脂(例如三羥基苯基甲烷型環氧樹脂等)等芳香族系環氧樹脂；例如異氰尿酸三環氧丙酯(異氰尿酸三縮水甘油酯)、乙內醯脲環氧樹脂等含氮環環氧樹脂；例如脂肪族系環氧樹脂、脂環式環氧樹脂(例如二環環型環氧樹脂等)、縮水甘油醚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂等。
該等熱硬PP化性樹脂可單獨使用或併用2種以上。
作為環氧樹脂，較佳為列舉芳香族系環氧樹脂，更佳可舉的是雙酚型環氧樹脂、酚醛清漆樹脂，特佳可舉的是雙酚A型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂。
又，較佳為雙酚環氧樹脂與酚醛清漆樹脂之組合，進而較佳為的是雙酚A型環氧樹脂與甲酚酚醛清漆型環氧樹脂之組合。藉由選擇該組合作為環氧樹脂，成形性、可撓性、耐熱性等優異。
環氧樹脂之環氧基當量例如為80g/eq以上，較佳為100g/eq以上，又，例如為500g/eq以下，較佳為400g/eq以下。
熱硬化性樹脂之硬化溫度根據熱硬化性樹脂、熱硬化觸媒之種類等決定，例如為140℃以上，較佳為145℃以上，又，例如為250℃以下，較佳為230℃以下。
樹脂成分中之熱硬化性樹脂之體積含有比率例如為1體積%以上，較佳為3體積%以上，更佳為5體積%以上，又，例如為45體積%以下，較佳為35體積%以下，更佳為25體積%以下。藉由設為該範圍，可使接合強度更良好。
尤其於熱硬化性樹脂併用雙酚環氧樹脂與酚醛清漆樹脂之情形時，關於其體積含有比率，相對於酚醛清漆樹脂100體積份，雙酚環氧樹脂例如為150體積%以上，較佳為200體積%以上，又，例如為500 體積%以下，較佳為300體積%以下。
硬化劑根據熱硬化性樹脂之種類等適當決定，例如可列舉酚樹脂、胺類、硫醇類等，較佳為列舉酚樹脂。
酚樹脂可列舉：例如使苯酚與甲醛於酸性觸媒下縮合而得之酚醛清漆型酚樹脂；例如由苯酚與二甲氧基對二甲苯或雙(甲氧基甲基)聯苯合成之苯酚-芳烷基樹脂等。
該等硬化劑可單獨使用或併用2種以上。
酚樹脂之羥基當量例如為10g/eq以上，較佳為50g/eq以上，又，例如為500g/eq以下，較佳為400g/eq以下。
樹脂成分中之硬化劑之體積含有比率例如為1體積%以上，較佳為3體積%以上，更佳為5體積%以上，又，例如為50體積%以下，較佳為40體積%以下，更佳為30體積%以下。
樹脂成分較佳為含有熱塑性樹脂。
作為熱塑性樹脂，可列舉：例如丙烯酸系橡膠、聚丁二烯等橡膠；例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等)、苯氧基樹脂、聚酯樹脂、熱塑性聚胺基甲酸酯、熱塑性聚醯亞胺、熱塑性聚醯胺(Nylon(註冊商標))、聚縮醛樹脂等。
該等共聚性單體可單獨使用或併用2種以上。
較佳為列舉橡膠，更佳為列舉丙烯酸系橡膠。藉由含有橡膠，可易於調整樹脂成分之黏度。
丙烯酸系橡膠係藉由包含(甲基)丙烯酸烷基酯之單體之聚合而獲得之合成橡膠。
(甲基)丙烯酸烷基酯係甲基丙烯酸烷基酯及/或丙烯酸烷基酯，例如可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯 等烷基部分為碳數1~10之直鏈狀或支鏈狀之(甲基)丙烯酸烷基酯，較佳為列舉烷基部分為碳數2~8之直鏈狀之(甲基)丙烯酸烷基酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯之調配比率相對於單體例如為50質量%以上，較佳為75質量%以上，且例如為99質量%以下。
單體包括可與(甲基)丙烯酸烷基酯聚合之共聚性單體。
共聚性單體含有乙烯基，可列舉例如(甲基)丙烯腈等含有氰基之乙烯基單體、例如苯乙烯等芳香族乙烯基單體等。
共聚性單體調配比率相對於單體例如為50質量%以下，較佳為25質量%以下，且例如為1質量%以上。
丙烯酸系橡膠亦可為增大接著力而含有鍵結於主鏈之末端或中部之官能基。作為官能基，例如可列舉羧基、羥基等。
丙烯酸系橡膠之重量平均分子量Mw例如為5萬以上，較佳為10萬以上，又，例如為200萬以下，較佳為150萬以下。丙烯酸系橡膠之重量平均分子量(標準聚苯乙烯換算值)藉由GPC(gel permeation chromatography，凝膠滲透層析法)而算出。
丙烯酸系橡膠之玻璃轉移溫度Tg例如為-100℃以上，較佳為-50℃以上，又，例如為100℃以下，較佳為50℃以下。丙烯酸系橡膠之玻璃轉移溫度例如藉由基於JIS K7121-1987而測定之熱處理後之中間點玻璃轉移溫度或理論上之計算值而算出。於基於JIS K7121-1987而測定之情形時，具體而言，玻璃轉移溫度於示差掃描熱量測定(熱流速DSC)中以升溫速度10℃/min而算出。
樹脂成分中之熱塑性樹脂之體積含有比率例如為60體積%以上，較佳為65體積%以上，更佳為70體積%以上，進而較佳為75體積%以上，又，例如為95體積%以下，較佳為90體積%以下。藉由設定為該範圍，可易於調整樹脂成分之黏度。
樹脂成分較佳為含有熱硬化觸媒。
作為熱硬化觸媒，係利用加熱促進熱硬化性樹脂之硬化之觸媒，例如可列舉具有三苯基硼烷結構之鹽、具有三苯基膦結構之鹽、具有咪唑骨架之鹽、含有胺基之化合物等。較佳為列舉具有三苯基硼烷結構之鹽。
作為具有三苯基硼烷結構之鹽，例如可列舉三(對甲基苯基)硼烷等。又，作為具有三苯基硼烷結構之鹽，亦包括進而具有三苯基膦結構者。作為具有三苯基膦結構及三苯基硼烷結構之鹽，可列舉四苯基鏻四苯基硼酸鹽(商品名：TPP-K)、四苯基鏻四-對三硼酸鹽(商品名：TPP-MK)、苄基三苯基鏻四苯基硼酸鹽(商品名：TPP-ZK)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名：TPP-S)等(上述商品名均為北興化學公司製)。
熱硬化觸媒可單獨使用或併用2種以上。
樹脂成分中之熱硬化觸媒之體積含有比率例如為0.1體積%以上，較佳為0.2體積%以上，又，例如為10體積%以下，較佳為5體積%以下。
樹脂成分根據需要亦可含有填充劑、硬化促進劑、偶合劑等其他添加劑。
導電性接合組合物中之樹脂成分之體積含有比率例如為20體積%以上，較佳為50體積%以上，更佳為70體積%以上，又，例如為99體積%以下，較佳為98體積%以下，更佳為97體積%以下。
樹脂成分之黏度於焊料粒子之熔點下為8000Pa‧s以上。較佳為10000Pa‧s以上，更佳為12000Pa‧s以上。又，例如為90000Pa‧s以下，較佳為60000Pa‧s以下。
若樹脂成分之黏度未達上述下限，則於焊料接合時，導電性接合組合物難以維持片狀，因此焊料粒子及樹脂成分向2個接合構件(例如，2個配線電路基板)間之外部流出。又，由於焊料粒子於接合構件 界面過度濡濕擴散，故而樹脂成分之與接合構件之接觸面積減少。因此，源自樹脂成分之接合構件間之接合強度降低。另一方面，若樹脂成分之黏度超過上述上限，則接合時樹脂成分容易殘存於焊料粒子與接合構件之界面，阻礙焊料與接合構件之金屬接合。因此，產生無法獲得2個接合構件間之導電性之虞。
樹脂成分之黏度係藉由使用動態黏彈性測定裝置，於剪切模式、頻率0.1Hz、升溫速度10℃/min之條件下測定動態黏度而測定。
導電性接合組合物藉由將構成樹脂成分之各成分及焊料粒子混合而獲得。又，根據需要，亦可藉由於樹脂成分及焊料粒子中以適當順序調配溶劑，製備含有導電性接合組合物之溶劑(清漆)後使其乾燥而獲得。
作為溶劑，可列舉：例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)等酮；例如甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族烴；例如乙酸乙酯等酯；例如N,N-二甲基甲醯胺等醯胺等有機溶劑等。該等溶劑可單獨使用或併用2種以上。
乾燥溫度例如為40℃以上，較佳為50℃以上，又，例如為135℃以下，較佳為130℃以下。
該導電性接合組合物例如可以形成為片狀之導電性接合片材之形式使用。
導電性接合片材例如可藉由調製含有包含樹脂成分、焊料粒子及溶劑之導電性組合物之溶劑，並塗佈於基材且加以乾燥而製造。
具體而言，首先，例如製備含有包含樹脂成分及溶劑(上述)之樹脂成分之溶劑。
樹脂成分溶液例如可將溶劑混合於樹脂成分，又，亦可使用預先將熱硬化性樹脂等調配於溶劑之樹脂溶劑作為原材料。
本發明中，於樹脂成分中含有熱塑性樹脂之情形，較佳為使用含有熱塑性樹脂之溶液製造導電性接合片材。
於使用含有熱塑性樹脂之溶液之情形時，熱塑性樹脂之含有比率(固形物成分量)相對於熱塑性樹脂溶液，例如為1體積%以上，較佳為5體積%以上，又，例如為50體積%以下，較佳為30體積%以下。
含有樹脂成分之溶劑中的樹脂成分之固形物成分量(除去溶劑後之比率)例如為5體積%以上，較佳為10體積%以上，又，例如為35體積%以下，較佳為30體積%以下。
繼而，於含有樹脂成分之溶劑中調配焊料粒子，製備含有導電性接合組合物之溶劑。
然後，藉由敷料器等將含有導電性接合組合物之溶劑塗佈於基材並乾燥。
乾燥溫度例如為40℃以上，較佳為50℃以上，又，例如為135℃以下，較佳為130℃以下。
藉此，獲得導電性接合片材。
導電性接合片材之厚度例如為1μm以上，較佳為5μm以上，又，例如為200μm以下，較佳為150μm以下。若厚度低於上述範圍，則存在接合強度不充分之情形。另一方面，若厚度超過上述範圍，則存在樹脂成分侵蝕焊料接合部，使導電性降低之情形。
導電性接合片材於厚度方向存在1~5個焊料粒子，較佳為1~3個，更佳為1個。藉此，能夠更確實地導通接合構件。
其次，參照圖1A-D，說明使用該導電性接合片材製造電子零件之方法。
於該方法中，首先，如圖1A所示，準備導電性接合片材1、及作為接合構件之2個配線電路基板2。
導電性接合片材1包含樹脂成分3、及分散於樹脂成分3中之焊料粒子4。焊料粒子4於樹脂成分3中相對於導電性接合片材1之厚度方向存在1個。
各配線電路基板2包含基板5、及設置於其表面且具有端子6之配線電路。基板5成為平板狀，由絕緣基板等形成。端子6由金屬形成，且相互隔有間隔而配置複數個。端子6之最大長度例如為5μm以上，較佳為10μm以上。端子6間之間隔例如為5μm以上，較佳為10μm以上。
然後，如圖1A所示，將2個配線電路基板2隔有間隔而配置於厚度方向(圖1A-D之上下方向)。具體而言，以上側之配線電路基板2之端子6與下側之配線電路基板2之端子6對向配置於厚度方向之方式對向配置2個配線電路基板2。繼而，將導電性接合片材1插入2個配線電路基板2之間。
其次，如圖1B所示，將導電性接合片材1與配線電路基板2積層。即，使2個配線電路基板2相互接近，而使各配線電路基板2接觸導電性接合片材1。具體而言，使上側之配線電路基板2之端子6之表面與導電性接合片材1之上側表面接觸，並且使下側之配線電路基板2之端子6之表面與導電性接合片材1之下側表面接觸。藉此，獲得積層體7。
繼而，如圖1C所示，將積層體7於未達焊料粒子4之熔點且未達熱硬化性樹脂之硬化溫度之溫度下加熱，同時壓接導電性接合片材1與配線電路基板2(預壓接步驟)。即，將積層體7於低溫下加熱，同時將2個配線電路基板2向導電性接合片材1按壓。
預壓接之加熱溫度例如為130℃以下，較佳為125℃以下，又，例如為30℃以上，較佳為50℃以上。
預壓接之壓力例如為0.5MPa以上，較佳為1MPa以上，又，例如為15MPa以下，較佳為10MPa以下。
藉此，軟化導電性接合片材1之樹脂成分3，將端子6埋設於樹脂成分3(進而導電性接合片材1)中。此時，存在於端子6間之焊料粒子4 於上下方向被壓縮，同時存在於焊料粒子4與端子6之間之樹脂成分3被焊料粒子4擠出，焊料粒子4與端子6直接接觸。
繼而，如圖1D所示，將積層體7於焊料粒子4之熔點以上且熱硬化性樹脂之硬化溫度以上之溫度下加熱，同時進行壓接(正式壓接步驟)。即，將積層體7於高溫下加熱，同時將2個配線電路基板2向導電性接合片材1按壓。
正式壓接之加熱溫度例如為140℃以上，較佳為145℃以上，又，例如為250℃以下，較佳為230℃以下。
正式壓接之壓力例如為0MPa以上，較佳為0.1MPa以上，又，例如為10MPa以下，較佳為5MPa以下。
藉此，2個配線電路基板2藉由導電性接合片材1而接合，並且對應各配線電路基板2之各端子6相互電性連接。
即，端子6於厚度方向被焊料接合。具體而言，於端子6間被壓縮之焊料粒子4藉由熱而熔融，形成焊料接合部8(包含焊料材料之部分)。另一方面，熱硬化性樹脂藉由於焊料接合部8之周邊進行熱硬化，而形成補強焊料接合部8之硬化層3A。硬化層3A較佳為C階段狀態(完全硬化狀態)。
此時，樹脂成分3於焊料粒子4之熔點下具有適當之黏度，因此可抑制焊料粒子4及熱硬化性樹脂向2個配線電路基板2之外部(即，電子零件9外部)流出。又，具有適當黏性之樹脂成分3抑制向對焊料粒子4之接合界面過度潤濕擴散。因此，熱硬化性樹脂可確實地接觸配線電路基板2之端子6之焊料接合部8以外的表面或側面、及基板5之界面，充分確保硬化層3A對配線電路基板2之接觸面積。其結果，2個配線電路基板2間之接合強度優異。
藉此，獲得電子零件9。
焊料接合部8成為剖視大致矩形狀，於導電性接合片材1之厚度 方向中央形成有若干收縮。
又，焊料接合部8之厚度方向之一面(正面)與上側之端子6之表面合金接合。焊料接合部8之厚度方向之另一面(背面)與下側之端子6之表面合金接合。
焊料接合部8之厚度方向長度例如為1μm以上、較佳為2μm以上，例如為80μm以下，較佳為50μm以下。
硬化層3A與端子6之側面、及自端子6露出之基板5之表面接著，並且存在於焊料接合部8之周邊部。
並且，由該導電性接合組合物形成之導電性接合片材1包含焊料粒子4、及含有熱硬化性樹脂與硬化劑之樹脂成分3，焊料粒子4之熔點下之樹脂成分3之黏度為8000Pa‧s以上。因而，於電子零件9之焊料接合時，焊料粒子4及樹脂成分3難以自電子零件9流出。又，由於樹脂成分3具有適當之黏度，因此可抑制焊料粒子4向基板5界面過度潤濕擴散。其結果，可提高電子零件9之接合強度。
因此，藉由該導電性接合片材1所製造之電子零件9導電性良好，且接合強度優異。
又，製造電子零件9之方法包括預壓接步驟及正式壓接步驟。因此，可抑制由於焊料粒子4與端子6之間殘存樹脂成分3而阻礙焊料合金接合。又，於正式壓接步驟中可抑制經熱熔融之樹脂成分3向電子零件9之外部流出。
再者，於圖1A-D之實施形態中，關於配線電路基板2與導電性接合片材1之積層，將導電性接合片材1插入2個配線電路基板2之間，例如，雖然未圖示，亦可以導電性接合片材1之下表面與配線電路基板2之端子6接觸之方式，將導電性接合片材1積層於一個配線電路基板2上，然後，將另一個配線電路基板2積層於該導電性接合片材1之上表面。即，可於一個配線電路基板2上依序積層導電性接合片材1與另一 個配線電路基板2。
[實施例]
以下展示實施例及比較例，進而具體說明本發明，但本發明並不受該等任何限定。以下所示實施例之數值可代替為上述實施形態所記載之數值(即，上限或下限值)。
實施例1
如表1所記載，以成為環氧樹脂7.1體積份(即，甲酚酚醛清漆型環氧樹脂1.9體積份及雙酚A型環氧樹脂5.2體積份)、酚樹脂7.9體積份、丙烯酸系橡膠85.0體積份(固形物成分)及熱硬化觸媒0.5體積份之方式混合各成分，製備含有樹脂成分之溶劑。
繼而，相對於所製備之含有樹脂成分之溶劑，以用固形物成分換算，體積比率成為樹脂成分：焊料粒子=95.0：5.0之方式混合塗佈有機酸之焊料粒子(42Sn58Bi，熔點138℃)，藉此製備含有導電性接合組合物之溶劑。
將所製備之含有導電性接合組合物之溶劑塗佈於基材，並使其於120℃下乾燥2分鐘，藉此製造將導電性接合組合物形成為片狀而成之導電性接合片材(厚度40μm)。
實施例2
除將各成分之調配比率變更為表1所記載之調配比率而製備含有樹脂成分之溶劑以外，以與實施例1相同之方式製造導電性接合片材。
比較例1~3
除將各成分之調配比率變更為表1所記載之調配比率而製備含有樹脂成分之溶劑以外，以與實施例1相同之方式製造導電性接合片材。
(黏度測定)
使於各實施例及各比較例中所製備之含有樹脂成分之溶劑乾燥，獲得樹脂成分，使用動態黏彈性測定裝置，於剪切模式、頻率0.1Hz、升溫速度10℃/min之條件下對該樹脂成分測定動態黏度，將焊料粒子之熔點(138℃)下之動態黏度作為樹脂成分之黏度。將該結果示於表1。
(連接強度)
準備2個於基板之一面形成有銅電極之銅電極基板。將各實施例及各比較例之導電性接合片材以銅電極均成為內側之方式對向配置於2個銅電極基板之間，使導電性接合片材之兩面與2個銅電極基板之銅電極表面接觸，獲得積層體。
繼而，於120℃、5MPa、20秒之條件下將2個銅電極基板向導電性接合片材按壓(預壓接步驟)，然後，於165~180℃、0.25MPa、120秒之條件下，將2個銅電極基板向導電性接合片材按壓(正式壓接步驟)，藉由焊料接合將2個銅電極基板接合。
利用SEM觀察所得接合體之側剖面積。將實施例1之SEM照片示於圖2，將比較例1之SEM照片示於圖3，將比較例3之SEM照片示於圖4。
如圖2所示，於以焊料接合部8相對於銅電極10形成有圓角(fillet)之狀態進行合金接合，並且焊料接合部8周圍經樹脂成分3(硬化層3A)確實地被覆之情形時，評價為○。再者，於圖2中，由於焊料接合部8以特定之寬度(於圖2中為左右方向)形成於2個銅電極10之間，因此導通性優異。
於如圖3所示，產生樹脂成分3之流出，焊料接合部8之周邊產生空隙11之情形，或者如圖4所示，存在焊料粒子於銅電極10表面過度擴散而形成之潤濕部12之情形時，評價為×。即，於該等情形時，由於硬化層3A與銅電極10界面直接接觸之面積不充分，因此接著強度 變得不充分。因而，接合可靠性較差。
再者，表1之各成分中之數值於無特別記載之情形時，表示體積份數。將表1之各成分之詳細內容表示如下。
‧HP-7200H：甲酚酚醛清漆型環氧樹脂，環氧基當量280g/eq，DIC公司製造
‧YL-980：雙酚A型環氧樹脂，環氧基當量180~190g/eq，JER公司製造
‧Milex XLC-4L：苯酚芳烷基樹脂，羥基當量170g/eq，三井化學公司製造
‧Paracron W-116.3：丙烯酸系橡膠(以丙烯酸乙酯作為主成分之丙烯酸酯系聚合物)，根上工業公司製造，Mw 90萬，Tg -22℃，固形物成分12.7體積%，溶劑：甲苯及MEK
‧TPP-MK：四苯基鏻四-對三硼酸鹽，北興化學工業公司製造
‧焊料粒子：42Sn58Bi，表面經有機酸被覆，平均粒徑35μm，三井金屬礦業公司製造
再者，上述發明係作為本發明之例示之實施形態而提供，其僅 為例示，不可限定性地解釋。該技術領域之業者所明確之本發明之變化例包含於下述申請專利範圍內。
[產業上之可利用性]
本發明之導電性接合組合物及導電性接合片材可較佳地用於例如電子零件之製造或安裝中。本發明之電子零件可用於電子機器等各種工業製品。

Claims (8)

  1. 一種導電性接合組合物，其特徵在於：包含焊料粒子、及含有熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂與硬化劑之樹脂成分，且上述焊料粒子之熔點下之上述樹脂成分之黏度為8000Pa‧s以上，上述熱塑性樹脂之體積含有比率相對於上述樹脂成分為60體積%以上。
  2. 如請求項1之導電性接合組合物，其中熱塑性樹脂係丙烯酸系橡膠。
  3. 如請求項1之導電性接合組合物，其中上述焊料粒子之平均粒徑為1μm以上100μm以下。
  4. 如請求項1之導電性接合組合物，其中上述焊料粒子包含錫-鉍合金。
  5. 一種導電性接合片材，其特徵在於：其係使如請求項1之導電性接合組合物形成為片狀而成。
  6. 如請求項5之導電性接合片材，其中於導電性接合片材之厚度方向存在1個上述焊料粒子。
  7. 一種電子零件之製造方法，其特徵在於具備以下步驟：準備積層體，該積層體於以對應之端子相互隔有間隔且對向配置之方式而配置之2個配線電路基板之間，配置有如請求項5之導電性接合片材；以未達焊料粒子之熔點且未達熱硬化性樹脂之硬化溫度之溫度加熱上述積層體，同時壓接積層體；以及以焊料粒子之熔點以上且熱硬化性樹脂之硬化溫度以上之溫度加熱上述積層體，同時壓接積層體。
  8. 一種電子零件，其特徵在於：其係藉由具備以下步驟之電子零件之製造方法而獲得：準備積層體，該積層體於以對應之端子相互隔有間隔且對向配置之方式而配置之2個配線電路基板之間，配置有如請求項5之導電性接合片材；以未達焊料粒子之熔點且未達熱硬化性樹脂之硬化溫度之溫度加熱上述積層體，同時壓接積層體；以及以焊料粒子之熔點以上且熱硬化性樹脂之硬化溫度以上之溫度加熱上述積層體，同時壓接積層體。
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