WO2015029696A1 - 導電性接合組成物、導電性接合シート、電子部品およびその製造方法 - Google Patents

導電性接合組成物、導電性接合シート、電子部品およびその製造方法 Download PDF

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WO2015029696A1
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conductive bonding
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resin component
solder
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佳宏 古川
宏史 江部
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日東電工株式会社
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    • C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives

Definitions

  • the present invention relates to a conductive bonding composition, a conductive bonding sheet, an electronic component, and a method for producing the same, and more specifically, a conductive bonding composition, a conductive bonding sheet formed therefrom, and an electronic component using the conductive bonding sheet.
  • the present invention relates to a manufacturing method and an electronic component obtained by the manufacturing method.
  • Patent Document 1 describes an adhesive tape that includes a resin layer containing a thermosetting resin, solder powder, and a curing agent, and the resin layer has a melt viscosity of 50 Pa ⁇ s to 5000 Pa ⁇ s.
  • Patent Document 1 by making the resin layer have a low viscosity, at the time of joining between members, the self-aggregation of the solder particles moving to the electrode terminals is promoted. As a result, the two electrode terminals are joined, and the conductivity is increased. It is improving.
  • An object of the present invention is to provide a conductive bonding composition, a conductive bonding sheet, an electronic component and a method for manufacturing the same, which are excellent in bonding strength while ensuring conductivity.
  • the conductive bonding composition of the present invention contains solder particles and a resin component containing a thermosetting resin and a curing agent, and the viscosity of the resin component at the melting point of the solder particles is 8000 Pa ⁇ s or more. It is characterized by that.
  • the resin component further contains a thermoplastic resin.
  • thermoplastic resin is acrylic rubber.
  • the volume content of the thermoplastic resin is 60% by volume or more with respect to the resin component.
  • the average particle diameter of the solder particles is 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • solder particles are made of a tin-bismuth alloy.
  • the surface of the solder particle is coated with an organic acid.
  • the conductive bonding sheet of the present invention is characterized in that the above-described conductive bonding composition is formed into a sheet shape.
  • the conductive bonding sheet of the present invention it is preferable that one solder particle is present in the thickness direction of the conductive bonding sheet.
  • the electronic component manufacturing method of the present invention is a laminate in which the above-described conductive bonding sheet is disposed between two printed circuit boards that are disposed so that corresponding terminals are opposed to each other with a space therebetween.
  • the electronic component of the present invention is obtained by the above-described method for manufacturing an electronic component.
  • the conductive bonding composition of the present invention contains solder particles and a resin component containing a thermosetting resin and a curing agent, and the viscosity of the resin component at the melting point of the solder particles is 8000 Pa ⁇ s or more. Therefore, the bonding strength at the bonding portion of the electronic component is excellent while ensuring the conductivity of the electronic component bonded by the conductive bonding composition or the sheet formed therefrom.
  • a conductive bonding sheet is used. Therefore, it is possible to easily join the two printed circuit boards and reliably join the solder joints that electrically connect the terminals.
  • the electronic component of the present invention has good conductivity and excellent bonding strength.
  • FIG. 1A to 1D are process diagrams for explaining an embodiment of a method of manufacturing an electronic component according to the present invention.
  • FIG. 1A is a process for preparing a conductive bonding sheet and a printed circuit board.
  • FIG. 1B is a conductive bonding sheet.
  • 1C is a step of temporarily bonding the conductive bonding sheet and the printed circuit board, and
  • FIG. 1D is a step of performing main pressure bonding of the conductive bonding sheet and the printed circuit board.
  • FIG. 2 shows the SEM photograph of sectional drawing of the laminated body obtained by the connection evaluation test using the electroconductive joining sheet of Example 1 of this invention.
  • FIG. 1A is a process for preparing a conductive bonding sheet and a printed circuit board.
  • FIG. 1B is a conductive bonding sheet.
  • 1C is a step of temporarily bonding the conductive bonding sheet and the printed circuit board
  • FIG. 1D is a step of performing main pressure bonding of the conductive bonding
  • FIG. 3 shows an SEM photograph of a cross-sectional view of a laminate obtained by a connection evaluation test using the conductive bonding sheet of Comparative Example 1.
  • 4 shows an SEM photograph of a cross-sectional view of a laminate obtained by a connection evaluation test using the conductive bonding sheet of Comparative Example 3.
  • the conductive bonding composition of the present invention contains solder particles and a resin component.
  • the solder particles include, for example, a solder material that does not contain lead (lead-free solder material) from the viewpoint of environmental suitability.
  • a tin alloy such as a tin-bismuth alloy (Sn—Bi) and a tin-silver-copper alloy (Sn—Ag—Cu) can be given. From the viewpoint of low-temperature bonding, a tin-bismuth alloy is preferable.
  • Solder particles can be used alone or in combination of two or more.
  • the tin content in the tin-bismuth alloy is, for example, 10% by mass or more, preferably 25% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 45% by mass or less.
  • the content rate of bismuth is 50 mass% or more, for example, Preferably, it is 55 mass% or more, for example, is 90 mass% or less, Preferably, it is 75 mass% or less.
  • the melting point of the solder material (the melting point of the solder particles) is, for example, 240 ° C. or less, preferably 200 ° C. or less, more preferably 180 ° C. or less, and for example, 100 ° C. or more, preferably 120 ° C or higher, more preferably 130 ° C or higher.
  • the melting point of the solder material can be determined by differential scanning calorimetry (DSC).
  • the shape of the solder particles is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a plate shape, and a needle shape, and preferably a spherical shape.
  • the average particle diameter of the solder particles is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, and for example, 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of the solder particles is not less than the above lower limit, sufficient conductivity can be obtained at the solder joint.
  • the average particle diameter of the solder particles is not more than the above upper limit, in a fine printed circuit board, adjacent terminals can be prevented from being short-circuited via the solder particles.
  • the average particle size of the solder particles can be obtained by measuring using a laser diffraction / scattering particle size distribution meter.
  • the solder particles are preferably coated with an organic acid on the surface.
  • organic acid examples include aliphatic carboxylic acids such as propionic acid, myristic acid, palmitic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, oleic acid, abietic acid, ascorbic acid, and citric acid.
  • aromatic carboxylic acids such as benzoic acid, 2-phenoxybenzoic acid, phthalic acid, diphenylacetic acid, trimellitic acid and pyromellitic acid.
  • Organic acids can be used alone or in combination of two or more.
  • the oxide film on the surface of the solder particles and the oxide film on the surface of the electrode joined to the solder particles are removed, and the solder particles are more reliably melted at the melting point of the solder material. Can be alloyed with the electrode.
  • the volume content ratio of the solder particles in the conductive bonding composition is, for example, 1% by volume or more, preferably 2% by volume or more, more preferably 3% by volume or more, and for example, 80% by volume or less, preferably Is 50% by volume or less, more preferably 30% by volume or less.
  • the volume content ratio of the solder particles is equal to or higher than the above lower limit, sufficient conductivity can be obtained at the solder joint.
  • the volume content of the solder particles is set to the above upper limit or less, the conductive bonding composition can be easily formed into a sheet.
  • the resin component contains a thermosetting resin and a curing agent.
  • thermosetting resin examples include epoxy resin, oxetane resin, thermosetting (meth) acrylic resin, diallyl phthalate resin, thermosetting polyester, and maleimide resin.
  • an epoxy resin is used.
  • the epoxy resin examples include bisphenol type epoxy resins (for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, dimer acid-modified bisphenol type epoxy resin, etc.), Novolak type epoxy resins (for example, phenol novolak type epoxy resins, cresol novolak type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins), naphthalene type epoxy resins, fluorene type epoxy resins (for example, bisarylfluorene type epoxy resins), triphenylmethane Type epoxy resin (for example, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin) and the like, for example, epoxy resin such as triepoxypropyl isocyanurate ( Glycidyl isocyanurate), hydantoin epoxy resins and other nitrogen-containing ring epoxy resins, for example, aliphatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins (for example, dicyclocyclic epoxy resins), glycidyl
  • thermosetting resins can be used alone or in combination of two or more.
  • the epoxy resin is preferably an aromatic epoxy resin, more preferably a bisphenol type epoxy resin or a novolac resin, and particularly preferably a bisphenol A type epoxy resin or a cresol novolac type epoxy resin.
  • a combination of a bisphenol epoxy resin and a novolac resin is preferable, and a combination of a bisphenol A type epoxy resin and a cresol novolac type epoxy resin is more preferable.
  • this combination is excellent in moldability, flexibility, heat resistance and the like.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin is, for example, 80 g / eq or more, preferably 100 g / eq or more, and for example, 500 g / eq or less, preferably 400 g / eq or less.
  • the temperature at which the thermosetting resin is cured is determined according to the type of the thermosetting resin and the thermosetting catalyst, and is, for example, 140 ° C. or higher, preferably 145 ° C. or higher, and, for example, 250 ° C. Hereinafter, it is preferably 230 ° C. or lower.
  • the volume content of the thermosetting resin in the resin component is, for example, 1% by volume or more, preferably 3% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, and for example, 45% by volume or less, preferably , 35% by volume or less, and more preferably 25% by volume or less. By setting this range, the bonding strength can be further improved.
  • the volume content of the bisphenol epoxy resin is, for example, 150% by volume or more with respect to 100 parts by volume of the novolac resin, It is 200 volume% or more, for example, 500 volume% or less, Preferably, it is 300 volume% or less.
  • the curing agent is appropriately determined according to the type of thermosetting resin, and examples thereof include phenol resins, amines, thiols, and the like, and preferably phenol resins.
  • phenol resin examples include a novolak type phenol resin obtained by condensing phenol and formaldehyde in the presence of an acidic catalyst, such as a phenol aralkyl resin synthesized from phenol and dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl. It is done.
  • an acidic catalyst such as a phenol aralkyl resin synthesized from phenol and dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl. It is done.
  • These curing agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the hydroxyl equivalent of the phenol resin is, for example, 10 g / eq or more, preferably 50 g / eq or more, and for example, 500 g / eq or less, preferably 400 g / eq or less.
  • the volume content of the curing agent in the resin component is, for example, 1% by volume or more, preferably 3% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, and, for example, 50% by volume or less, preferably 40%. Volume% or less, More preferably, it is 30 volume% or less.
  • the resin component preferably contains a thermoplastic resin.
  • thermoplastic resin examples include rubbers such as acrylic rubber and polybutadiene, such as styrene-butyldiene-styrene copolymer, polyolefin (eg, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, etc.), phenoxy resin, polyester resin, Examples thereof include thermoplastic polyurethane, thermoplastic polyimide, thermoplastic polyamide (nylon (registered trademark)), and polyacetal resin.
  • rubbers such as acrylic rubber and polybutadiene, such as styrene-butyldiene-styrene copolymer, polyolefin (eg, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, etc.), phenoxy resin, polyester resin, Examples thereof include thermoplastic polyurethane, thermoplastic polyimide, thermoplastic polyamide (nylon (registered trademark)), and polyacetal resin.
  • copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.
  • rubber is used, and more preferably acrylic rubber is used.
  • acrylic rubber is used.
  • the viscosity of the resin component can be easily adjusted.
  • Acrylic rubber is a synthetic rubber obtained by polymerization of monomers containing (meth) acrylic acid alkyl ester.
  • the (meth) acrylic acid alkyl ester is a methacrylic acid alkyl ester and / or an acrylic acid alkyl ester.
  • methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) Examples include hexyl acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate and the like, and linear or branched (meth) acrylic acid alkyl esters having an alkyl moiety of 1 to 10 carbon atoms are preferable. Includes a linear (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl moiety of 2 to 8 carbon atoms.
  • the blending ratio of the (meth) acrylic acid alkyl ester is, for example, 50% by mass or more, preferably 75% by mass or more, for example, 99% by mass or less with respect to the monomer.
  • the monomer can also include a copolymerizable monomer that can be polymerized with an alkyl (meth) acrylate.
  • the copolymerizable monomer contains a vinyl group, and examples thereof include cyano group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylonitrile, and aromatic vinyl monomers such as styrene.
  • the blending ratio of the copolymerizable monomer is, for example, 50% by mass or less, preferably 25% by mass or less, for example, 1% by mass or more based on the monomer.
  • the acrylic rubber may contain a functional group bonded to the end of the main chain or in the middle in order to increase the adhesive force.
  • the functional group include a carboxyl group and a hydroxyl group.
  • the weight average molecular weight Mw of the acrylic rubber is, for example, 50,000 or more, preferably 100,000 or more, for example, 2 million or less, and preferably 1.5 million or less.
  • the weight average molecular weight (standard polystyrene equivalent value) of acrylic rubber is calculated by GPC.
  • the glass transition temperature Tg of the acrylic rubber is, for example, ⁇ 100 ° C. or higher, preferably ⁇ 50 ° C. or higher, and is, for example, 100 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature of the acrylic rubber is calculated by, for example, a midpoint glass transition temperature after heat treatment measured based on JIS K7121-1987 or a theoretical calculated value. When measured based on JIS K7121-1987, the glass transition temperature is specifically calculated at a temperature rising rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry (heat flow rate DSC).
  • the volume content of the thermoplastic resin in the resin component is, for example, 60% by volume or more, preferably 65% by volume or more, more preferably 70% by volume or more, and further preferably 75% by volume or more. 95 volume% or less, preferably 90 volume% or less. By setting it as this range, the viscosity of the resin component can be easily adjusted.
  • the resin component preferably contains a thermosetting catalyst.
  • the thermosetting catalyst is a catalyst that accelerates the curing of the thermosetting resin by heating.
  • a salt having a triphenylborane structure a salt having a triphenylphosphine structure, a salt having an imidazole skeleton, an amino group-containing compound Etc.
  • a salt having a triphenylborane structure is used.
  • Examples of the salt having a triphenylborane structure include tri (p-methylphenyl) borane.
  • the salt having a triphenylborane structure further includes a salt having a triphenylphosphine structure.
  • Examples of the salt having a triphenylphosphine structure and a triphenylborane structure include tetraphenylphosphonium tetraphenylborate (trade name: TPP-K), tetraphenylphosphonium tetra-p-triborate (trade name: TPP-MK), benzyltri Examples thereof include phenylphosphonium tetraphenylborate (trade name; TPP-ZK), triphenylphosphine triphenylborane (trade name; TPP-S), and the like.
  • Thermosetting catalysts can be used alone or in combination of two or more.
  • the volume content ratio of the thermosetting catalyst in the resin component is, for example, 0.1% by volume or more, preferably 0.2% by volume or more, and for example, 10% by volume or less, preferably 5% by volume or less. is there.
  • the resin component may contain other additives such as a filler, a curing accelerator, and a coupling agent as necessary.
  • the volume content of the resin component in the conductive bonding composition is, for example, 20% by volume or more, preferably 50% by volume or more, more preferably 70% by volume or more, and for example, 99% by volume or less, preferably Is 98 volume% or less, More preferably, it is 97 volume% or less.
  • the viscosity of the resin component is 8000 Pa ⁇ s or more at the melting point of the solder particles. Preferably, it is 10,000 Pa ⁇ s or more, more preferably 12000 Pa ⁇ s or more. For example, it is 90000 Pa ⁇ s or less, preferably 60000 Pa ⁇ s or less.
  • the viscosity of the resin component is less than the above lower limit, it becomes difficult for the conductive bonding composition to maintain a sheet shape at the time of solder bonding, so between two bonding members (for example, two wiring circuit boards). Solder particles and resin components flow out to the outside. Moreover, since the solder particles are excessively wet spread on the interface of the bonding member, the contact area with the bonding member due to the resin component is reduced. For this reason, the bonding strength between the bonding members due to the resin component decreases.
  • the viscosity of the resin component exceeds the above upper limit, the resin component tends to remain at the interface between the solder particles and the bonding member during bonding, thereby hindering metal bonding between the solder and the bonding member. Therefore, there is a possibility that the conductivity between the two joining members cannot be obtained.
  • the viscosity of the resin component is measured by measuring the dynamic viscosity using a dynamic viscoelasticity measuring device under conditions of a shear mode, a frequency of 0.1 Hz, and a heating rate of 10 ° C./min.
  • the conductive bonding composition can be obtained by mixing each component constituting the resin component and solder particles. Moreover, it can also obtain by drying, after mix
  • the solvent examples include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone (MEK), aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene, esters such as ethyl acetate, and amides such as N, N-dimethylformamide, and the like.
  • ketones such as acetone and methyl ethyl ketone (MEK)
  • aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene
  • esters such as ethyl acetate
  • amides such as N, N-dimethylformamide
  • the drying temperature is, for example, 40 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, and for example, 135 ° C. or less, preferably 130 ° C. or less.
  • This conductive bonding composition can be used, for example, as a conductive bonding sheet formed in a sheet shape.
  • the conductive bonding sheet can be produced, for example, by preparing a conductive composition-containing solvent containing a resin component, solder particles, and a solvent, and applying and drying the substrate.
  • a resin component-containing solvent containing a resin component and a solvent (described above) is prepared.
  • a solvent may be mixed with the resin component, or a resin solvent in which a thermosetting resin or the like is previously blended in the solvent may be used as a raw material.
  • the conductive bonding sheet is preferably produced using a thermoplastic resin-containing solution.
  • the content ratio (solid content) of the thermoplastic resin is, for example, 1% by volume or more, preferably 5% by volume or more with respect to the thermoplastic resin solution. It is also 50% by volume or less, preferably 30% by volume or less.
  • the solid content of the resin component in the resin component-containing solvent is, for example, 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, and for example, 35% by volume or less, preferably 30% by volume. % Or less.
  • solder particles are blended into the resin component-containing solvent to prepare a conductive bonding composition-containing solvent.
  • the conductive bonding composition-containing solvent is applied to the substrate with an applicator and dried.
  • the drying temperature is, for example, 40 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, and for example, 135 ° C. or less, preferably 130 ° C. or less.
  • the thickness of the conductive bonding sheet is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, and for example, 200 ⁇ m or less, preferably 150 ⁇ m or less. If the thickness is below the above range, the bonding strength may be insufficient. On the other hand, when the thickness exceeds the above range, the resin component may erode in the solder joint portion, and the conductivity may be lowered.
  • the conductive bonding sheet has 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 solder particle in the thickness direction. Thereby, a joining member can be more reliably conducted.
  • a conductive bonding sheet 1 and two printed circuit boards 2 are prepared as bonding members.
  • the conductive bonding sheet 1 includes a resin component 3 and solder particles 4 dispersed in the resin component 3.
  • One solder particle 4 is present in the resin component 3 in the thickness direction of the conductive bonding sheet 1.
  • Each wiring circuit board 2 includes a board 5 and a wiring circuit provided on the surface thereof and having terminals 6.
  • the substrate 5 has a flat plate shape and is formed of an insulating substrate or the like.
  • the terminals 6 are made of metal, and a plurality of terminals 6 are arranged at intervals.
  • the maximum length of the terminal 6 is, for example, 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more.
  • the interval between the terminals 6 is, for example, 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more.
  • the two printed circuit boards 2 are arranged in the thickness direction (vertical direction in FIGS. 1A to 1D) with an interval therebetween.
  • the two wiring circuit boards 2 are arranged to face each other so that the terminals 6 of the upper wiring circuit board 2 and the terminals 6 of the lower wiring circuit board 2 are arranged to face each other in the thickness direction.
  • the conductive bonding sheet 1 is inserted between the two printed circuit boards 2.
  • the conductive bonding sheet 1 and the printed circuit board 2 are laminated. That is, the two printed circuit boards 2 are brought close to each other, and each wired circuit board 2 is brought into contact with the conductive bonding sheet 1. Specifically, the surface of the terminal 6 of the upper wiring circuit board 2 and the upper surface of the conductive bonding sheet 1 are brought into contact with each other, and the surface of the terminal 6 of the lower wiring circuit board 2 is contacted with the conductive bonding sheet. 1 is brought into contact with the lower surface. Thereby, the laminated body 7 is obtained.
  • the conductive bonding sheet 1 and the printed circuit board 2 are pressure-bonded while heating the laminate 7 at a temperature lower than the melting point of the solder particles 4 and lower than the curing temperature of the thermosetting resin. (Temporary crimping process). That is, the two printed circuit boards 2 are pressed toward the conductive bonding sheet 1 while heating the laminated body 7 at a low temperature.
  • the heating temperature for temporary pressure bonding is, for example, 130 ° C. or lower, preferably 125 ° C. or lower, and is, for example, 30 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher.
  • the pressure for temporary pressing is, for example, 0.5 MPa or more, preferably 1 MPa or more, and for example, 15 MPa or less, preferably 10 MPa or less.
  • the resin component 3 of the conductive bonding sheet 1 is softened, and the terminal 6 is embedded in the resin component 3 (and thus the conductive bonding sheet 1).
  • the solder particles 4 existing between the terminals 6 are compressed in the vertical direction, and at the same time, the resin component 3 existing between the solder particles 4 and the terminals 6 is pushed out by the solder particles 4. 4 and the terminal 6 are in direct contact.
  • the laminate 7 is pressure-bonded while being heated while being heated at a temperature not lower than the melting point of the solder particles 4 and not lower than the curing temperature of the thermosetting resin (main pressing step). That is, the two printed circuit boards 2 are pressed toward the conductive bonding sheet 1 while heating the laminated body 7 at a high temperature.
  • the heating temperature for the main pressure bonding is, for example, 140 ° C. or higher, preferably 145 ° C. or higher, and for example, 250 ° C. or lower, preferably 230 ° C. or lower.
  • the pressure of the main pressure bonding is, for example, 0 MPa or more, preferably 0.1 MPa or more, and for example, 10 MPa or less, preferably 5 MPa or less.
  • the two wired circuit boards 2 are joined by the conductive joining sheet 1, and the terminals 6 corresponding to the respective wired circuit boards 2 are electrically connected to each other.
  • the terminal 6 is soldered in the thickness direction. Specifically, the solder particles 4 compressed between the terminals 6 are melted by heat to form solder joints 8 (parts made of a solder material).
  • the thermosetting resin forms a cured layer 3 ⁇ / b> A that reinforces the solder joint portion 8 by thermosetting around the solder joint portion 8.
  • the cured layer 3A is preferably in a C stage state (fully cured state).
  • the resin component 3 has an appropriate viscosity at the melting point of the solder particles 4, the solder particles 4 and the thermosetting resin are transferred to the outside of the two printed circuit boards 2 (that is, outside the electronic component 9). Outflow is suppressed. Further, the resin component 3 having an appropriate viscosity suppresses excessive wetting and spreading to the bonding interface of the solder particles 4. Therefore, the thermosetting resin reliably comes into contact with the surface and side surfaces other than the solder joint portion 8 of the terminal 6 of the wired circuit board 2 and the interface of the board 5, and the contact area of the hardened layer 3A with respect to the wired circuit board 2 is increased. It can be secured sufficiently. As a result, the bonding strength between the two printed circuit boards 2 is excellent.
  • the solder joint portion 8 has a substantially rectangular shape in cross section, and a slight constriction is formed at the center in the thickness direction of the conductive joint sheet 1.
  • one surface (surface) in the thickness direction of the solder joint portion 8 is alloy-bonded with the surface of the upper terminal 6.
  • the other surface (back surface) in the thickness direction of the solder joint portion 8 is alloy-bonded with the surface of the lower terminal 6.
  • the length in the thickness direction of the solder joint 8 is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 2 ⁇ m or more, for example, 80 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less.
  • the hardened layer 3 ⁇ / b> A is present at the periphery of the solder joint 8 while being bonded to the side surface of the terminal 6 and the surface of the substrate 5 exposed from the terminal 6.
  • the conductive bonding sheet 1 formed from this conductive bonding composition contains solder particles 4 and a resin component 3 containing a thermosetting resin and a curing agent, and a resin component at the melting point of the solder particles 4. 3 has a viscosity of 8000 Pa ⁇ s or more. Therefore, the solder particles 4 and the resin component 3 are less likely to flow out of the electronic component 9 when the electronic component 9 is soldered. In addition, since the resin component 3 has an appropriate viscosity, it is possible to suppress excessive wetting and spreading of the solder particles 4 to the interface of the substrate 5. As a result, the bonding strength of the electronic component 9 can be improved.
  • the electronic component 9 manufactured by the conductive bonding sheet 1 has good conductivity and excellent bonding strength.
  • the method for manufacturing the electronic component 9 includes a temporary pressure bonding step and a main pressure bonding step. Therefore, inhibition of solder alloy bonding due to the resin component 3 remaining between the solder particles 4 and the terminals 6 can be suppressed. In addition, the resin component 3 that has been thermally melted in the main pressure bonding step can be prevented from flowing out of the electronic component 9.
  • the conductive bonding sheet 1 in the lamination of the wiring circuit board 2 and the conductive bonding sheet 1, the conductive bonding sheet 1 is inserted between the two wiring circuit boards 2. However, the conductive bonding sheet 1 is laminated on one wiring circuit board 2 so that the lower surface of the conductive bonding sheet 1 and the terminals 6 of the wiring circuit board 2 are in contact with each other, and then the conductive bonding sheet.
  • the other printed circuit board 2 can also be laminated on the upper surface of 1. That is, the conductive bonding sheet 1 and the other wiring circuit board 2 can be sequentially laminated on one wiring circuit board 2.
  • Example 1 As shown in Table 1, 7.1 parts by volume of epoxy resin (ie, 1.9 parts by volume of cresol novolac type epoxy resin and 5.2 parts by volume of bisphenol A type epoxy resin), 7.9 parts by volume of phenol resin, acrylic Each component was mixed so that it might become 85.0 volume parts (solid content) of rubber
  • the solvent containing the conductive bonding composition was prepared by mixing the above.
  • the prepared conductive bonding composition-containing solvent is applied to a substrate and dried at 120 ° C. for 2 minutes to produce a conductive bonding sheet (thickness 40 ⁇ m) in which the conductive bonding composition is formed into a sheet shape. did.
  • Example 2 A conductive bonding sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component was changed to the blending ratio shown in Table 1 to prepare a resin component-containing solvent.
  • Comparative Examples 1 to 3 A conductive bonding sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component was changed to the blending ratio shown in Table 1 to prepare a resin component-containing solvent.
  • the conductive bonding sheets of the examples and the comparative examples are disposed between two copper electrode substrates so that the copper electrodes are facing each other, and both surfaces of the conductive bonding sheet are two copper electrode substrates.
  • the laminate was obtained by contacting the surface of the copper electrode.
  • two copper electrode substrates are pressed against the conductive bonding sheet under the conditions of 120 ° C. and 5 MPa for 20 seconds (temporary pressure bonding step), and then the conditions of 165 to 180 ° C. and 0.25 MPa for 120 seconds. Then, the two copper electrode substrates were pressed toward the conductive bonding sheet (main pressure bonding step), and the two copper electrode substrates were bonded by solder bonding.
  • the side cross-sectional area of the obtained joined body was observed with an SEM.
  • the SEM photograph of Example 1 is shown in FIG. 2
  • the SEM photograph of Comparative Example 1 is shown in FIG. 3
  • the SEM photograph of Comparative Example 3 is shown in FIG.
  • the solder joint 8 is alloy-bonded with a fillet formed on the copper electrode 10, and the periphery of the solder joint 8 is reliably covered with the resin component 3 (cured layer 3A). The case where it was done was evaluated as ⁇ .
  • the solder joint portion 8 is formed between the two copper electrodes 10 with a predetermined width (in the left-right direction in FIG. 2), the conductivity is excellent.
  • each component of Table 1 shows a volume part, when there is no special description.
  • the detail of each component of Table 1 is shown below.
  • ⁇ HP-7200H Cresol novolak type epoxy resin, epoxy equivalent 280 g / eq, manufactured by DIC ⁇ YL-980: Bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 180-190 g / eq, manufactured by JER ⁇ Mirex XLC-4L: Phenol aralkyl Resin, hydroxyl group equivalent 170 g / eq, Mitsui Chemicals, Paraclone-W116.3: Acrylic rubber (acrylic ester polymer mainly composed of ethyl acrylate), Negami Kogyo Co., Ltd., Mw 900,000, Tg-22 ° C.
  • the conductive bonding composition and the conductive bonding sheet of the present invention can be suitably used, for example, for manufacturing or mounting electronic components.
  • the electronic component of the present invention can be used for various industrial products such as electronic equipment.

Abstract

　導電性接合組成物は、はんだ粒子と、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分とを含有する。はんだ粒子の融点における樹脂成分の粘度が、８０００Ｐａ・ｓ以上である。

Description

導電性接合組成物、導電性接合シート、電子部品およびその製造方法
　本発明は、導電性接合組成物、導電性接合シート、電子部品およびその製造方法、詳しくは、導電性接合組成物、それから形成される導電性接合シート、その導電性接合シートを用いる電子部品の製造方法、および、その製造方法により得られる電子部品に関する。
　従来、配線回路基板の端子間の接合などの電子部品の製造・実装において、鉛フリーのため環境汚染がなく、かつ、低溶融可能なため電子部品や基板に熱負荷を与えないなどの観点から、錫－ビスマス系などのはんだからなるはんだ粒子を含有するはんだ部材を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１には、熱硬化性樹脂、半田粉および硬化剤を含む樹脂層を含み、樹脂層の溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下である接着テープが記載されている。
ＷＯ２００８／０２３４５２
　特許文献１では、樹脂層を低粘度にすることにより、部材間の接合時において、はんだ粒子が電極端子に移動する自己凝集を促進させ、その結果、２つの電極端子を接合し、導電性を向上させている。
　しかし、特許文献１の接着テープでは、部材間の接合時に、熱硬化性樹脂の流動性が高くなり過ぎるため、熱硬化性樹脂が部材外部へ流出する不具合が生じる。また、はんだ粒子が、部材の接合界面に過度に濡れ広がるため、接合強度を発現する熱硬化性樹脂の部材への接着面積が不足する不具合が生じる。その結果、２つの部材間の接合強度が低下する。
　本発明の目的は、導電性を確保しつつ、接合強度に優れる導電性接合組成物、導電性接合シート、電子部品およびその製造方法を提供することにある。
　本発明の導電性接合組成物は、はんだ粒子と、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分とを含有し、前記はんだ粒子の融点における前記樹脂成分の粘度が、８０００Ｐａ・ｓ以上であることを特徴としている。
　また、本発明の導電性接合組成物では、前記樹脂成分が熱可塑性樹脂をさらに含有することが好適である。
　また、本発明の導電性接合組成物では、熱可塑性樹脂がアクリルゴムであることが好適である。
　また、本発明の導電性接合組成物では、前記熱可塑性樹脂の体積含有割合が、前記樹脂成分に対して、６０体積％以上であることが好適である。
　また、本発明の導電性接合組成物では、前記はんだ粒子の平均粒子径が、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好適である。
　また、本発明の導電性接合組成物では、前記はんだ粒子が、錫－ビスマス合金からなることが好適である。
　また、本発明の導電性接合組成物では、前記はんだ粒子の表面が有機酸で被覆されていることが好適である。
　また、本発明の導電性接合シートは、上述の導電性接合組成物がシート状に形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の導電性接合シートでは、導電性接合シートの厚み方向において、前記はんだ粒子が１個存在していることが好適である。
　また、本発明の電子部品の製造方法は、対応する端子が互いに間隔を隔てて対向配置されるように配置された２つの配線回路基板の間に、上述の導電性接合シートが配置された積層体を用意する工程と、はんだ粒子の融点未満かつ熱硬化性樹脂の硬化温度未満で前記積層体を加熱しながら、積層体を圧着する工程、および、はんだ粒子の融点以上かつ熱硬化性樹脂の硬化温度以上で前記積層体を加熱しながら、積層体を圧着する工程を備えることを特徴としている。
　本発明の電子部品は、上述の電子部品の製造方法により得られることを特徴としている。
　本発明の導電性接合組成物は、はんだ粒子と、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分とを含有し、はんだ粒子の融点における前記樹脂成分の粘度が、８０００Ｐａ・ｓ以上である。そのため、導電性接合組成物またはそれから形成されるシートによって接合される電子部品の導電性を確保しつつ、電子部品の接合部における接合強度が優れる。
　本発明の電子部品の製造方法では、導電性接合シートを用いる。そのため、２つの配線回路基板を簡便に接合できるとともに、各端子を電気的に接続するはんだ接合部を確実に接合することができる。
　また、本発明の電子部品は、導電性が良好であり、接合強度に優れている。
図１Ａ－Ｄは、本発明の電子部品の製造方法の一実施形態を説明する工程図であり、図１Ａは、導電性接合シートおよび配線回路基板を用意する工程、図１Ｂは、導電性接合シートと配線回路基板とを積層する工程、図１Ｃは、導電性接合シートと配線回路基板とを仮圧着する工程、および、図１Ｄは、導電性接合シートと配線回路基板を本圧着する工程を示す。 図２は、本発明の実施例１の導電性接合シートを用いて接続評価試験にて得られた積層体の断面図のＳＥＭ写真を示す。 図３は、比較例１の導電性接合シートを用いて接続評価試験にて得られた積層体の断面図のＳＥＭ写真を示す。 図４は、比較例３の導電性接合シートを用いて接続評価試験にて得られた積層体の断面図のＳＥＭ写真を示す。
　本発明の導電性接合組成物は、はんだ粒子と、樹脂成分とを含有する。
　はんだ粒子は、例えば、環境適正の観点から、鉛を含有しないはんだ材料（鉛フリーはんだ材料）が挙げられる。具体的には、錫－ビスマス合金（Ｓｎ－Ｂｉ）、錫－銀－銅合金（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）などの錫合金が挙げられる。低温接合の観点から、好ましくは、錫－ビスマス合金が挙げられる。
　はんだ粒子は、単独使用または２種以上を併用することができる。
　錫－ビスマス合金における錫の含有割合は、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２５質量％以上であり、また、例えば、５０質量％以下、好ましくは、４５質量％以下である。ビスマスの含有割合は、例えば、５０質量％以上、好ましくは、５５質量％以上であり、また、例えば、９０質量％以下、好ましくは、７５質量％以下である。
　はんだ材料の融点（はんだ粒子の融点）は、例えば、２４０℃以下であり、好ましくは、２００℃以下、より好ましくは、１８０℃以下であり、また、例えば、１００℃以上であり、好ましくは、１２０℃以上、より好ましくは、１３０℃以上である。はんだ材料の融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求めることができる。
　はんだ粒子の形状としては、特に限定されず、例えば、球形状、板形状、針形状などが挙げられ、好ましくは、球形状が挙げられる。
　はんだ粒子の平均粒子径は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。はんだ粒子の平均粒子径が上記下限以上であると、はんだ接合部において、十分な導電性を得ることができる。一方、はんだ粒子の平均粒子径が上記上限以下であると、微細な配線回路基板において、隣接する端子同士がはんだ粒子を介して短絡することを防止することができる。
　はんだ粒子の平均粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布計を用いて測定することにより求められる。
　はんだ粒子は、好ましくは、その表面が有機酸で被覆されている。
　有機酸としては、例えば、プロピオン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、オレイン酸、アビエチン酸、アスコルビン酸、クエン酸などの脂肪族カルボン酸、例えば、安息香酸、２－フェノキシ安息香酸、フタル酸、ジフェニル酢酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族カルボン酸などが挙げられる。
　有機酸は、単独使用または２種以上を併用することができる。
　はんだ粒子の表面が有機酸で被覆されることにより、はんだ粒子表面の酸化膜およびはんだ粒子と接合する電極表面の酸化膜を除去し、はんだ材料の融点にてはんだ粒子をより確実に溶融させて、電極と合金化させることができる。
　導電性接合組成物におけるはんだ粒子の体積含有割合は、例えば、１体積％以上、好ましくは、２体積％以上、より好ましくは、３体積％以上であり、また、例えば、８０体積％以下、好ましくは、５０体積％以下、より好ましくは、３０体積％以下である。
　はんだ粒子の体積含有割合を上記下限以上とすると、はんだ接合部において、十分な導電性を得ることができる。一方、はんだ粒子の体積含有割合を上記上限以下とすると、導電性接合組成物をシート化することが容易となる。
　樹脂成分は、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する。
　熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、熱硬化性（メタ）アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性ポリエステル、マレイミド樹脂などが挙げられる。好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。
　エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノール型エポキシ樹脂など）、ノボラック型エポキシ樹脂（例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など）、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂（例えば、ビスアリールフルオレン型エポキシ樹脂など）、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（例えば、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂など）などの芳香族系エポキシ樹脂、例えば、トリエポキシプロピルイソシアヌレート（トリグリシジルイソシアヌレート）、ヒダントインエポキシ樹脂などの含窒素環エポキシ樹脂、例えば、脂肪族系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂（例えば、ジシクロ環型エポキシ樹脂など）、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などが挙げられる。
　これらの熱硬化性樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
　エポキシ樹脂として、好ましくは、芳香族系エポキシ樹脂、より好ましくは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、とりわけ好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。
　また、好ましくは、ビスフェノールエポキシ樹脂とノボラック樹脂との組み合わせであり、さらに好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂との組み合わせが挙げられる。エポキシ樹脂として、この組み合わせを選択することにより、成形性、可撓性、耐熱性などに優れる。
　エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、８０ｇ／ｅｑ以上、好ましくは、１００ｇ／ｅｑ以上であり、また、例えば、５００ｇ／ｅｑ以下、好ましくは、４００ｇ／ｅｑ以下である。
　熱硬化性樹脂の硬化する温度は、熱硬化性樹脂、熱硬化触媒の種類などに応じて決定されるが、例えば、１４０℃以上、好ましくは、１４５℃以上であり、また、例えば、２５０℃以下、好ましくは、２３０℃以下である。
　樹脂成分における熱硬化性樹脂の体積含有割合は、例えば、１体積％以上、好ましくは、３体積％以上、より好ましくは、５体積％以上であり、また、例えば、４５体積％以下、好ましくは、３５体積％以下、より好ましくは、２５体積％以下である。この範囲とすることにより、接合強度をより一層良好にすることができる。
　特に、熱硬化性樹脂が、ビスフェノールエポキシ樹脂とノボラック樹脂とを併用する場合、その体積含有割合は、ノボラック樹脂１００体積部に対して、ビスフェノールエポキシ樹脂は、例えば、１５０体積％以上、好ましくは、２００体積％以上であり、また、例えば、５００体積％以下、好ましくは、３００体積％以下である。
　硬化剤は、熱硬化性樹脂の種類などに応じて適宜決定されるが、例えば、フェノール樹脂、アミン類、チオール類などが挙げられ、好ましくは、フェノール樹脂が挙げられる。
　フェノール樹脂は、例えば、フェノールとホルムアルデヒドとを酸性触媒下で縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、例えば、フェノールとジメトキシパラキシレンまたはビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂などが挙げられる。
　これらの硬化剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
　フェノール樹脂の水酸基当量は、例えば、１０ｇ／ｅｑ以上、好ましくは、５０ｇ／ｅｑ以上であり、また、例えば、５００ｇ／ｅｑ以下、好ましくは、４００ｇ／ｅｑ以下である。
　樹脂成分における硬化剤の体積含有割合は、例えば、１体積％以上、好ましくは、３体積％以上、より好ましくは、５体積％以上であり、また、例えば、５０体積％以下、好ましくは、４０体積％以下、より好ましくは、３０体積％以下である。
　樹脂成分は、好ましくは、熱可塑性樹脂を含有する。
　熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリルゴム、ポリブタジエンなどのゴム、例えば、スチレン－ブチジエン－スチレン共重合体、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体など）、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド（ナイロン（登録商標））、ポリアセタール樹脂などが挙げられる。
　これら共重合性モノマーは、単独または２種以上併用することができる。
　好ましくは、ゴムが挙げられ、より好ましくは、アクリルゴムが挙げられる。ゴムを含有することにより、樹脂成分の粘度を容易に調整することができる。
　アクリルゴムは、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを含むモノマーの重合により得られる合成ゴムである。
　（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸アルキルエステルおよび／またはアクリル酸アルキルエステルであって、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ノニルなどの、アルキル部分が炭素数１～１０の直鎖状または分岐状の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられ、好ましくは、アルキル部分が炭素数２～８の直鎖状の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
　（メタ）アクリル酸アルキルエステルの配合割合は、モノマーに対して、例えば、５０質量％以上、好ましくは、７５質量％以上であり、例えば、９９質量％以下でもある。
　モノマーは、（メタ）アクリル酸アルキルエステルと重合可能な共重合性モノマーを含むこともできる。
　共重合性モノマーは、ビニル基を含有し、例えば、（メタ）アクリロニトリルなどのシアノ基含有ビニルモノマー、例えば、スチレンなどの芳香族ビニルモノマーなどが挙げられる。
　共重合性モノマーの配合割合は、モノマーに対して、例えば、５０質量％以下、好ましくは、２５質量％以下であり、例えば、１質量％以上でもある。
　アクリルゴムは、接着力を増大させるために、主鎖の末端または途中に結合する官能基を含んでいてもよい。官能基としては、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基などが挙げられる。
　アクリルゴムの重量平均分子量Ｍｗは、例えば、５万以上、好ましくは、１０万以上であり、また、例えば、２００万以下であり、好ましくは、１５０万以下である。アクリルゴムの重量平均分子量（標準ポリスチレン換算値）は、ＧＰＣによって算出される。
　アクリルゴムのガラス転移温度Ｔｇは、例えば、－１００℃以上、好ましくは、－５０℃以上であり、また、例えば、１００℃以下、好ましくは、５０℃以下でもある。アクリルゴムのガラス転移温度は、例えば、ＪＩＳ　Ｋ７１２１－１９８７に基づいて測定される熱処理後の中間点ガラス転移温度または理論上の計算値によって算出される。ＪＩＳ　Ｋ７１２１－１９８７に基づいて測定される場合には、ガラス転移温度は、具体的には、示差走査熱量測定（熱流速ＤＳＣ）において昇温速度１０℃／分にて算出される。
　樹脂成分における熱可塑性樹脂の体積含有割合は、例えば、６０体積％以上、好ましくは、６５体積％以上、より好ましくは、７０体積％以上、さらに好ましくは、７５体積％以上であり、また、例えば、９５体積％以下、好ましくは、９０体積％以下である。この範囲とすることにより、樹脂成分の粘度を容易に調整することができる。
　樹脂成分は、好ましくは、熱硬化触媒を含有する。
　熱硬化触媒としては、加熱により熱硬化性樹脂の硬化を促進する触媒であり、例えば、トリフェニルボラン構造を有する塩、トリフェニルフォスフィン構造を有する塩、イミダゾール骨格を有する塩、アミノ基含有化合物などが挙げられる。好ましくは、トリフェニルボラン構造を有する塩が挙げられる。
　トリフェニルボラン構造を有する塩としては、例えば、トリ（ｐメチルフェニル）ボランなどが挙げられる。また、トリフェニルボラン構造を有する塩としては、更にトリフェニルフォスフィン構造を有するものも含まれる。トリフェニルフォスフィン構造及びトリフェニルボラン構造を有する塩としては、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート（商品名；ＴＰＰ－Ｋ）、テトラフェニルホスホニウムテトラ－ｐ－トリボレート（商品名；ＴＰＰ－ＭＫ）、ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート（商品名；ＴＰＰ－ＺＫ）、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン（商品名；ＴＰＰ－Ｓ）などが挙げられる（上記商品名は、いずれも北興化学社製）。
　熱硬化触媒は、単独で使用または２種類以上併用することができる。
　樹脂成分における熱硬化触媒の体積含有割合は、例えば、０．１体積％以上、好ましくは、０．２体積％以上であり、また、例えば、１０体積％以下、好ましくは、５体積％以下である。
　樹脂成分は、必要に応じて、充填剤、硬化促進剤、カップリング剤などのその他の添加剤を含有することもできる。
　導電性接合組成物における樹脂成分の体積含有割合は、例えば、２０体積％以上、好ましくは、５０体積％以上、より好ましくは、７０体積％以上であり、また、例えば、９９体積％以下、好ましくは、９８体積％以下、より好ましくは、９７体積％以下である。
　樹脂成分の粘度は、はんだ粒子の融点において、８０００Ｐａ・ｓ以上である。好ましくは、１００００Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは、１２０００Ｐａ・ｓ以上である。また、例えば、９００００Ｐａ・ｓ以下、好ましくは、６００００Ｐａ・ｓ以下である。
　樹脂成分の粘度を上記下限未満であると、はんだ接合時において、導電性接合組成物がシート状を維持することが困難となるため、２つの接合部材（例えば、２つの配線回路基板）間の外部へはんだ粒子および樹脂成分が流出する。また、はんだ粒子が接合部材界面に過度に濡れ広がるため、樹脂成分による接合部材との接触面積が減少する。そのため、樹脂成分による接合部材間の接合強度が低下する。一方、樹脂成分の粘度が上記上限を超過すると、接合時にはんだ粒子と接合部材との界面に樹脂成分が残存し易くなり、はんだと接合部材との金属接合を阻害する。そのため、２つの接合部材間の導電性を得ることができないおそれが生じる。
　樹脂成分の粘度は、動的粘弾性測定装置を用い、剪断モード、周波数０．１Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で動的粘度を測定することにより測定される。
　導電性接合組成物は、樹脂成分を構成する各成分およびはんだ粒子を混合することにより得られる。また、必要に応じて、樹脂成分およびはんだ粒子に溶媒を適宜の順で配合して、導電性接合組成物含有溶媒（ワニス）を調製した後に、乾燥させることによって得ることもできる。
　溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）などのケトン、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、例えば、酢酸エチルなどのエステル、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドなどのアミドなどの有機溶媒などが挙げられる。これら溶媒は、単独使用または２種類以上併用することができる。
　乾燥温度は、例えば、４０℃以上、好ましくは、５０℃以上であり、また、例えば、１３５℃以下、好ましくは、１３０℃以下である。
　この導電性接合組成物は、例えば、シート状に形成された導電性接合シートとして用いることができる。
　導電性接合シートは、例えば、樹脂成分と、はんだ粒子と、溶媒とを含有する導電性組成物含有溶媒を調製し、基材に塗布および乾燥することにより、製造することができる。
　具体的には、まず、例えば、樹脂成分と溶媒（上述）とを含有する樹脂成分含有溶媒を調製する。
　樹脂成分溶液は、例えば、樹脂成分に溶媒を混合してもよく、また、予め、熱硬化性樹脂などが溶媒に配合された樹脂溶媒を原材料として用いてもよい。
　本発明では、樹脂成分に熱可塑性樹脂を含有する場合、好ましくは、熱可塑性樹脂含有溶液を用いて導電性接合シートを製造する。
　熱可塑性樹脂含有溶液を用いる場合、熱可塑性樹脂の含有割合（固形分量）は、熱可塑性樹脂溶液に対して、例えば、１体積％以上、好ましくは、５体積％以上であり、また、例えば、５０体積％以下、好ましくは、３０体積％以下でもある。
　樹脂成分含有溶媒における樹脂成分の固形分量（溶媒を除いた割合）は、例えば、５体積％以上、好ましくは、１０体積％以上であり、また、例えば、３５体積％以下、好ましくは、３０体積％以下でもある。
　次いで、樹脂成分含有溶媒に、はんだ粒子を配合し、導電性接合組成物含有溶媒を調製する。
　その後、導電性接合組成物含有溶媒を基材にアプリケータなどにより塗布し、乾燥する。
　乾燥温度は、例えば、４０℃以上、好ましくは、５０℃以上であり、また、例えば、１３５℃以下、好ましくは、１３０℃以下である。
　これにより、導電性接合シートが得られる。
　導電性接合シートの厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。厚みが上記範囲を下回ると、接合強度が不十分となる場合がある。一方、厚みが上記範囲を上回ると、はんだ接合部に樹脂成分が侵食し、導電性が低下する場合がある。
　導電性接合シートは、厚み方向において、はんだ粒子が１～５個、好ましくは、１～３個、より好ましくは、１個存在している。これにより、より確実に接合部材を導通することができる。
　次に、図１Ａ－Ｄを参照して、この導電性接合シートを用いて電子部品を製造する方法を説明する。
　この方法では、まず、図１Ａに示すように、導電性接合シート１、および、接合部材として２つの配線回路基板２を用意する。
　導電性接合シート１は、樹脂成分３と、樹脂成分３の中に分散されるはんだ粒子４とを備えている。はんだ粒子４は、樹脂成分３中に導電性接合シート１の厚み方向に対して１個存在している。
　各配線回路基板２は、基板５と、その表面に設けられ、端子６を有する配線回路とを備える。基板５は、平板状をなし、絶縁基板などから形成されている。端子６は、金属からなり、互いに間隔を隔てて複数配置されている。端子６の最大長さは、例えば、５μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上である。端子６間の間隔は、例えば、５μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上である。
　そして、図１Ａに示すように、２つの配線回路基板２を、厚み方向（図１Ａ－Ｄの上下方向）に、間隔を隔てて配置する。具体的には、上側の配線回路基板２の端子６と下側の配線回路基板２の端子６とが厚み方向に対向配置されるように、２つの配線回路基板２を対向配置する。続いて、導電性接合シート１を２つの配線回路基板２の間に挿入する。
　次いで、図１Ｂに示すように、導電性接合シート１と配線回路基板２とを積層する。すなわち、２つの配線回路基板２を互いに近接させて、各配線回路基板２を導電性接合シート１に接触させる。具体的には、上側の配線回路基板２の端子６の表面と、導電性接合シート１の上側表面とを接触させるとともに、下側の配線回路基板２の端子６の表面と、導電性接合シート１の下側表面とを接触させる。これにより、積層体７を得る。
　次いで、図１Ｃに示すように、積層体７を、はんだ粒子４の融点未満かつ熱硬化性樹脂の硬化温度未満の温度で加熱しながら、導電性接合シート１と配線回路基板２とを圧着する（仮圧着工程）。すなわち、積層体７を低温度で加熱しながら、２つの配線回路基板２を導電性接合シート１に向けて押圧する。
　仮圧着の加熱温度は、例えば、１３０℃以下、好ましくは、１２５℃以下であり、また、例えば、３０℃以上、好ましくは、５０℃以上である。
　仮圧着の圧力は、例えば、０．５ＭＰａ以上、好ましくは、１ＭＰａ以上であり、また、例えば、１５ＭＰａ以下、好ましくは、１０ＭＰａ以下である。
　これにより、導電性接合シート１の樹脂成分３が軟化し、端子６が樹脂成分３（ひいては、導電性接合シート１）中に埋設される。その際、端子６間に存在するはんだ粒子４は、上下方向に圧縮されると同時に、はんだ粒子４と端子６との間に存在していた樹脂成分３がはんだ粒子４によって押し出され、はんだ粒子４と端子６とが直接接触する。
　次いで、図１Ｄに示すように、積層体７を、はんだ粒子４の融点以上かつ熱硬化性樹脂の硬化温度以上の温度にて加熱しながら、加熱しながら圧着する（本圧着工程）。すなわち、積層体７を高温度で加熱しながら、２つの配線回路基板２を導電性接合シート１に向けて押圧する。
　本圧着の加熱温度は、例えば、１４０℃以上、好ましくは、１４５℃以上であり、また、例えば、２５０℃以下、好ましくは、２３０℃以下である。
　本圧着の圧力は、例えば、０ＭＰａ以上、好ましくは、０．１ＭＰａ以上であり、また、例えば、１０ＭＰａ以下、好ましくは、５ＭＰａ以下である。
　これによって、２つの配線回路基板２が、導電性接合シート１により接合されるとともに、各配線回路基板２に対応する各端子６が、互いに電気的に接続される。
　つまり、端子６が厚み方向にはんだ接合される。具体的には、端子６間で圧縮されたはんだ粒子４が、熱により溶融し、はんだ接合部８（はんだ材料からなる部分）を形成する。一方、熱硬化性樹脂は、はんだ接合部８の周辺にて、熱硬化することにより、はんだ接合部８を補強する硬化層３Ａを形成する。硬化層３Ａは、好ましくは、Ｃステージ状態（完全硬化状態）である。
　このとき、樹脂成分３は、はんだ粒子４の融点において適度な粘度を備えているため、はんだ粒子４および熱硬化性樹脂が、２つの配線回路基板２の外部（すなわち、電子部品９外部）への流出が抑制される。また、適度な粘性を備える樹脂成分３が、はんだ粒子４の接合界面への過度な濡れ広がりを抑制する。そのため、熱硬化性樹脂は、配線回路基板２の端子６のはんだ接合部８以外の表面や側面、および、基板５の界面に確実に接触し、硬化層３Ａの配線回路基板２に対する接触面積を十分に確保することができる。その結果、２つの配線回路基板２間の接合強度に優れる。
　これにより、電子部品９を得る。
　はんだ接合部８は、断面視略矩形状をなし、導電性接合シート１の厚み方向中央において、若干のくびれが形成されている。
　また、はんだ接合部８の厚み方向一方面（表面）は、上側の端子６の表面と合金接合している。はんだ接合部８の厚み方向他方面（裏面）は、下側の端子６の表面と合金接合している。
　はんだ接合部８の厚み方向長さは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、２μｍ以上であり、例えば、８０μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。
　硬化層３Ａは、端子６の側面、および、端子６から露出する基板５の表面と接着しながら、はんだ接合部８の周辺部に存在している。　
　そして、この導電性接合組成物から形成される導電性接合シート１は、はんだ粒子４と、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分３とを含有し、はんだ粒子４の融点における樹脂成分３の粘度が、８０００Ｐａ・ｓ以上である。したがって、電子部品９のはんだ接合時において、はんだ粒子４および樹脂成分３が電子部品９から流出しにくくなる。また、樹脂成分３が、適度な粘度を有しているため、はんだ粒子４の基板５界面への過度の濡れ広がりを抑制することができる。その結果、電子部品９の接合強度を向上させることができる。
　そのため、この導電性接合シート１によって製造される電子部品９は、導電性が良好であり、接合強度に優れている。
　また、電子部品９を製造する方法では、仮圧着工程および本圧着工程を備える。そのため、はんだ粒子４と端子６との間に樹脂成分３が残存することによるはんだ合金接合の阻害を抑制することができる。また、本圧着工程において熱溶融した樹脂成分３が電子部品９の外部への流出を抑制することができる。
　なお、図１Ａ－Ｄの実施形態では、配線回路基板２と導電性接合シート１との積層において、導電性接合シート１を２つの配線回路基板２の間に挿入しているが、例えば、図示しないが、一方の配線回路基板２の上に導電性接合シート１を、導電性接合シート１の下面と配線回路基板２の端子６とが接触するように積層し、その後、その導電性接合シート１の上面に、他方の配線回路基板２を積層することもできる。つまり、一方の配線回路基板２の上に、導電性接合シート１と他方の配線回路基板２とを順次積層することもできる。
　以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何らそれらに限定されない。以下に示す実施例の数値は、上記の実施形態において記載される数値（すなわち、上限または下限値）に代替することができる。
　実施例１
　表１に記載のように、エポキシ樹脂７．１体積部（すなわち、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂１．９体積部およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５．２体積部）、フェノール樹脂７．９体積部、アクリルゴム８５．０体積部（固形分）および熱硬化触媒０．５体積部となるように各成分を混合し、樹脂成分含有溶媒を調製した。
　次いで、調製した樹脂成分含有溶媒に対して、有機酸コーティングはんだ粒子（４２Ｓｎ５８Ｂｉ、融点１３８℃）を、固形分換算で、樹脂成分：はんだ粒子＝９５．０：５．０の体積割合となるように混合することにより、導電性接合組成物含有溶媒を調製した。
　調製した導電性接合組成物含有溶媒を基材に塗布し、１２０℃、２分にて乾燥させることにより、導電性接合組成物がシート状に形成された導電性接合シート（厚み４０μｍ）を製造した。
　実施例２
　各成分の配合割合を表１に記載の配合割合に変更して、樹脂成分含有溶媒を調製した以外は、実施例１と同様にして導電性接合シートを製造した。
　比較例１～３
　各成分の配合割合を表１に記載の配合割合に変更して、樹脂成分含有溶媒を調製した以外は、実施例１と同様にして導電性接合シートを製造した。
　（粘度測定）
　各実施例および各比較例で調製した樹脂成分含有溶媒を乾燥させて、樹脂成分を得、この樹脂成分を動的粘弾性測定装置を用い、剪断モード、周波数０．１Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件で動的粘度を測定し、はんだ粒子の融点（１３８℃）における動的粘度を樹脂成分の粘度とした。この結果を表１に示す。
　（接続強度）
　銅電極が基板の一方面に形成された銅電極基板を２枚用意した。各実施例および各比較例の導電性接合シートを、２枚の銅電極基板の間に、銅電極がともに内側となるように対向配置し、導電性接合シートの両面を２枚の銅電極基板の銅電極表面に接触させて、積層体を得た。
　次いで、１２０℃、５ＭＰａ、２０秒間の条件で、２枚の銅電極基板を導電性接合シートに向かって押圧し（仮圧着工程）、その後、１６５～１８０℃、０．２５ＭＰａ、１２０秒間の条件で、２枚の銅電極基板を導電性接合シートに向かって押圧し（本圧着工程）、２枚の銅電極基板をはんだ接合により接合した。
　得られた接合体の側断面積を、ＳＥＭにて観察した。実施例１のＳＥＭ写真を図２に、比較例１のＳＥＭ写真を図３に示し、比較例３のＳＥＭ写真を図４に示す。
　図２に示すように、はんだ接合部８が銅電極１０に対してフィレットを形成した状態で合金接合しており、かつ、はんだ接合部８周囲が樹脂成分３（硬化層３Ａ）で確実に被覆されている場合を○と評価した。なお、図２では、はんだ接合部８が、所定の幅（図２では左右方向に）をもって、２枚の銅電極１０の間に形成されているため、導通性にも優れる。
　図３に示すように、樹脂成分３の流出が生じ、はんだ接合部８の周辺に空隙１１が生じる場合、または、図４に示すように、はんだ粒子が銅電極１０表面に過度に広がって形成された濡れ部１２が存在する場合を×と評価した。すなわち、これらの場合、銅電極１０界面に対して硬化層３Ａが直接接触する面積が不十分であるため、接着強度が不十分となっている。よって、接合信頼性に劣る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、表１の各成分中の数値は、特段の記載がない場合には、体積部数を示す。表１の各成分の詳細を下記に示す。
・ＨＰ－７２００Ｈ：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２８０ｇ／ｅｑ、ＤＩＣ社製
・ＹＬ－９８０：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１８０～１９０ｇ／ｅｑ、ＪＥＲ社製
・ミレックスＸＬＣ－４Ｌ：フェノールアラルキル樹脂、水酸基当量１７０ｇ／ｅｑ、三井化学社製
・パラクロン－Ｗ１１６．３：アクリルゴム（アクリル酸エチルを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー）、根上工業社製、Ｍｗ９０万、Ｔｇ－２２℃、固形分１２．７体積％、溶媒：トルエンおよびＭＥＫ
・ＴＰＰ－ＭＫ：テトラフェニルホスホニウムテトラ－ｐ－トリボレート、北興化学工業社製
・はんだ粒子：４２Ｓｎ５８Ｂｉ、表面が有機酸にて被覆、平均粒子径３５μｍ、三井金属鉱業社製
　なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記特許請求の範囲に含まれる。
　本発明の導電性接合組成物および導電性接合シートは、例えば、電子部品の製造または実装に好適に用いることができる。本発明の電子部品は、電子機器などの各種工業製品に用いることができる。
１　導電性接合シート
２　配線回路基板
３　樹脂成分
４　はんだ粒子
７　積層体
９　電子部品

Claims (10)

  1. 　はんだ粒子と、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分とを含有し、
    　前記はんだ粒子の融点における前記樹脂成分の粘度が、８０００Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする、導電性接合組成物。
  2. 　前記樹脂成分が、熱可塑性樹脂をさらに含有する、請求項１に記載の導電性接合組成物。
  3. 　熱可塑性樹脂が、アクリルゴムであることを特徴とする、請求項２に記載の導電性接合組成物。
  4. 　前記熱可塑性樹脂の体積含有割合が、前記樹脂成分に対して、６０体積％以上であることを特徴とする請求項２に記載の導電性接合組成物。
  5. 　前記はんだ粒子の平均粒子径が、１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の導電性接合組成物。
  6. 　前記はんだ粒子が、錫－ビスマス合金からなることを特徴とする、請求項１に記載の導電性接合組成物。
  7. 　はんだ粒子と熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分とを含有し、前記はんだ粒子の融点における前記樹脂成分の粘度が８０００Ｐａ・ｓ以上である導電性接合組成物が、シート状に形成されていることを特徴とする、導電性接合シート。
  8. 　導電性接合シートの厚み方向において、前記はんだ粒子が１個存在していることを特徴とする、請求項７に記載の導電性接合シート。
  9. 　対応する端子が互いに間隔を隔てて対向配置されるように配置された２つの配線回路基板の間に、はんだ粒子と熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分とを含有し、前記はんだ粒子の融点における前記樹脂成分の粘度が８０００Ｐａ・ｓ以上である導電性接合組成物が、シート状に形成されている導電性接合シートが配置された積層体を用意する工程と、
    　はんだ粒子の融点未満かつ熱硬化性樹脂の硬化温度未満で前記積層体を加熱しながら、積層体を圧着する工程、および、
    　はんだ粒子の融点以上かつ熱硬化性樹脂の硬化温度以上で前記積層体を加熱しながら、積層体を圧着する工程、
    を備えることを特徴とする、電子部品の製造方法。
  10. 　対応する端子が互いに間隔を隔てて対向配置されるように配置された２つの配線回路基板の間に、はんだ粒子と熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する樹脂成分とを含有し、前記はんだ粒子の融点における前記樹脂成分の粘度が８０００Ｐａ・ｓ以上である導電性接合組成物が、シート状に形成されている導電性接合シートが配置された積層体を用意する工程と、はんだ粒子の融点未満かつ熱硬化性樹脂の硬化温度未満で前記積層体を加熱しながら、積層体を圧着する工程、および、はんだ粒子の融点以上かつ熱硬化性樹脂の硬化温度以上で前記積層体を加熱しながら、積層体を圧着する工程、を備える電子部品の製造方法により得られることを特徴とする、電子部品。
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