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导电材料及连接结构体

申请号 CN201680010595.6 申请日 2016-08-03 公开(公告)号 CN107251163A 公开(公告)日 2017-10-13
申请人 积水化学工业株式会社; 发明人 久保田敬士; 高桥英之; 西冈敬三;
摘要 本 发明 提供一种导电材料,其 固化 物的透明性优异,固化物的耐热性优异,因此不易变色。本发明的导电材料包含在导电部的外表面部分具有焊 锡 的多个 导电性 粒子、热固化性化合物、及热固化剂,所述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物。
权利要求

1.一种导电材料,其包含:
在导电部的外表面部分具有焊的多个导电性粒子、热固化性化合物、及热固化剂,所述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物。
2.如权利要求1所述的导电材料,其中,
所述具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物的熔点为140℃以上。
3.如权利要求1或2所述的导电材料,其包含与具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物不同的热固化性化合物。
4.如权利要求1~3中任一项所述的导电材料,其中,
所述导电性粒子的酸值为0.1mg/KOH以上、10mg/KOH以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的导电材料,其含有助熔剂。
6.如权利要求5所述的导电材料,其中,
所述助熔剂为具有酰胺基和芳香族骨架的助熔剂,或者
所述助熔剂具有酰胺基,并且是羧酸或羧酸酐与pKa为9.5以下的含基的化合物的反应物。
7.如权利要求5或6所述的导电材料,其中,
所述助熔剂在25℃下为固体。
8.如权利要求1~7中任一项所述的导电材料,其含有化二亚胺化合物。
9.如权利要求1~8中任一项所述的导电材料,其中,
所述导电性粒子为焊锡粒子。
10.如权利要求1~9中任一项所述的导电材料,其含有没有附着在所述导电性粒子表面的绝缘性粒子。
11.如权利要求1~10中任一项所述的导电材料,其中,
所述导电性粒子的平均粒径为1μm以上、40μm以下。
12.如权利要求1~11中任一项所述的导电材料,其中,
导电材料100重量%中,所述导电性粒子的含量为10重量%以上、且80重量%以下。
13.如权利要求1~12中任一项所述的导电材料,其在25℃下为液态,所述导电材料为导电糊剂。
14.一种连接结构体,其包括:
表面具有至少一个第一电极的第一连接对象部件;
表面具有至少一个第二电极的第二连接对象部件;
将所述第一连接对象部件和所述第二连接对象部件连接起来的连接部,所述连接部的材料为权利要求1~13中任一项所述的导电材料,
所述第一电极和所述第二电极通过所述连接部中的焊锡部实现了电连接。
15.如权利要求14所述的连接结构体,其中,
沿所述第一电极、所述连接部和所述第二电极的叠层方向观察所述第一电极和所述第二电极的相互对置的部分时,在所述第一电极和所述第二电极相互对置部分的面积100%中的50%以上,配置有所述连接部中的焊锡部。

说明书全文

导电材料及连接结构体

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包含具有焊导电性粒子的导电材料。另外,本发明涉及一种使用有上述导电材料的连接结构体。

背景技术

[0002] 各向异性导电糊剂及各向异性导电膜等各向异性导电材料已广为人知。就上述各向异性导电材料而言,导电性粒子分散在粘合剂中。
[0003] 为了获得各种的连接结构体,上述各向异性导电材料已被用于例如挠性印刷基板和玻璃基板的连接(FOG(Filmon Glass))、半导体芯片和挠性印刷基板的连接(COF(Chipon Film))、半导体芯片和玻璃基板的连接(COG(Chipon Glass))、以及挠性印刷基板和玻璃环基板的连接(FOB(Filmon Board))等。
[0004] 在利用上述各向异性导电材料对例如挠性印刷基板的电极和玻璃环氧基板的电极进行电连接时,在玻璃环氧基板上配置包含环氧导电性粒子的各向异性导电材料。接着,叠层挠性印刷基板,并进行加热及加压。由此,使各向异性导电材料进行固化,并经由导电性粒子对电极间进行电连接,从而得到连接结构体。
[0005] 作为上述各向异性导电材料的一个例子,下述的专利文献1中记载有一种各向异性导电材料,其含有导电性粒子和在该导电性粒子的熔点下不会完成固化的树脂成分。作为上述导电性粒子,具体而言,可列举:锡(Sn)、铟(In)、铋(Bi)、(Ag)、(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、镓(Ga)、银(Ag)及铊(Tl)等金属、或这些金属的合金
[0006] 专利文献1中记载有:经过在比上述导电性粒子的熔点高,且上述树脂成分的固化不会完成的温度下,对各向异性导电树脂进行加热的树脂加热步骤;和使上述树脂成分固化的树脂成分固化步骤,对电极间进行电连接。另外,专利文献1中记载有用专利文献1的图8所示的温度分布曲线进行安装。专利文献1中,在加热各向异性导电树脂的温度下不会完成固化的树脂成分内,导电性粒子进行熔融。
[0007] 下述的专利文献2中公开有一种粘接带,其包含:含有热固化性树脂的树脂层、焊锡粉和固化剂,上述焊锡粉和上述固化剂存在于上述树脂层中。该粘接带为膜状,不是糊状。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2004-260131号公报
[0011] 专利文献2:WO2008/023452A1

发明内容

[0012] 发明所要解决的技术问题
[0013] 在以往的焊锡粉、或含有表面具有焊锡层的导电性粒子的各向异性导电糊剂中,有时固化物的透明性低。并且,有时固化物的耐热性低,暴露于高温下的固化物发生变色。
[0014] 本发明的目的在于,提供一种导电材料,其固化物的透明性优异,固化物的耐热性优异,因此不易变色。另外,本发明的目的在于,提供一种使用有上述导电材料的连接结构体。
[0015] 用于解决技术问题的技术方案
[0016] 根据本发明的宽泛方面,提供一种导电材料,一种导电材料,其包含:
[0017] 在导电部的外表面部分具有焊锡的多个导电性粒子、热固化性化合物、及热固化剂,所述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物。
[0018] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物的熔点为140℃以上。
[0019] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述导电材料包含与具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物不同的热固化性化合物。
[0020] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述导电性粒子的酸值为0.1mg/KOH以上、10mg/KOH以下。
[0021] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述导电材料含有助熔剂。
[0022] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述助熔剂为具有酰胺基和芳香族骨架的助熔剂,或者所述助熔剂具有酰胺基,并且是羧酸或羧酸酐与pKa为9.5以下的含基的化合物的反应物。
[0023] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述助熔剂在25℃下为固体。
[0024] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述导电材料含有化二亚胺化合物。
[0025] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述导电性粒子为焊锡粒子。
[0026] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述导电材料含有没有附着在所述导电性粒子表面的绝缘性粒子。
[0027] 在本发明的导电材料的某种特定方面,所述导电性粒子的平均粒径为1μm以上、40μm以下。
[0028] 在本发明的导电材料的某种特定方面,导电材料100重量%中,所述导电性粒子的含量为10重量%以上、且80重量%以下。
[0029] 在本发明的导电材料的某种特定方面,在25℃下为液态,所述导电材料为导电糊剂。
[0030] 根据本发明的宽泛方面,提供一种连接结构体,其包括:表面具有至少一个第一电极的第一连接对象部件;表面具有至少一个第二电极的第二连接对象部件;将所述第一连接对象部件和所述第二连接对象部件连接起来的连接部,所述连接部的材料为所述的导电材料,所述第一电极和所述第二电极通过所述连接部中的焊锡部实现了电连接。
[0031] 在本发明的连接结构体的某种特定方面,沿所述第一电极、所述连接部和所述第二电极的叠层方向观察所述第一电极和所述第二电极的相互对置的部分时,在所述第一电极和所述第二电极相互对置部分的面积100%中的50%以上,配置有所述连接部中的焊锡部。
[0032] 发明效果本发明的导电材料包含在导电部的外表面部分具有焊锡的多个导电性粒子、热固化性化合物、热固化剂,上述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物,因此,固化物的透明性优异,固化物的耐热性优异,因此不易变色。附图说明
[0033] 图1是示意性地表示使用本发明的一个实施方式的导电材料得到的连接结构体的剖面图。
[0034] 图2(a)~(c)是用于说明使用本发明的一个实施方式的导电材料制造连接结构体的方法的一个实例的各工序的剖面图。
[0035] 图3是表示连接结构体的变形例的剖面图。
[0036] 图4是表示可用于导电材料的导电性粒子的第一例的剖面图。
[0037] 图5是表示可用于导电材料的导电性粒子的第二例的剖面图。
[0038] 图6是表示可用于导电材料的导电性粒子的第三例的剖面图。
[0039] 标记说明
[0040] 1、1X…连接结构体
[0041] 2…第一连接对象部件
[0042] 2a…第一电极
[0043] 3…第二连接对象部件
[0044] 3a…第二电极
[0045] 4、4X…连接部
[0046] 4A、4XA…焊锡部
[0047] 4B、4XB…固化物部
[0048] 11…导电材料
[0049] 11A…焊锡粒子(导电性粒子)
[0050] 11B…热固化性成分
[0051] 21…导电性粒子(焊锡粒子)
[0052] 31…导电性粒子
[0053] 32…基材粒子
[0054] 33…导电部(具有焊锡的导电部)
[0055] 33A…第二导电部
[0056] 33B…焊锡部
[0057] 41…导电性粒子
[0058] 42…焊锡部

具体实施方式

[0059] 以下,说明本发明的详细情况。
[0060] (导电材料)
[0061] 本发明的导电材料含有多个导电性粒子和粘合剂。上述导电性粒子具有导电部。上述导电性粒子在导电部的外表面部分具有焊锡。焊锡包含于导电部,是导电部的一部分或全部。上述粘合剂为包含于上述导电材料的除导电性粒子之外的成分。
[0062] 本发明的导电材料含有热固化性成分作为上述粘合剂。上述热固化性成分含有热固化性化合物和热固化剂。
[0063] 本发明的导电材料中,上述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物。
[0064] 在本发明中,由于具备上述的构成,因此,可以提高固化物的透明性,并且由于固化物的耐热性优异,因此,即使固化物暴露于高温下,也能不易变色。
[0065] 并且,在本发明中,即使电极宽度窄,也可以将导电性粒子中的焊锡有效地配置于电极上。在电极宽度窄的情况下,存在不易将导电性粒子的焊锡聚集于电极上的倾向,但在本发明中,即使电极宽度窄,也可以将焊锡充分地聚集于电极上。在本发明中,由于具备上述的构成,因此在对电极间进行电连接的情况下,导电性粒子中的焊锡容易位于上下对置的电极间,可以将导电性粒子中的焊锡有效地配置于电极(线)上。另外,在本发明中,电极宽度宽时,导电性粒子中的焊锡更进一步有效地配置于电极上。
[0066] 另外,导电性粒子中的焊锡的一部分不易配置于没有形成电极的区域(间隔)上,可以使配置于没有形成电极的区域的焊锡的量较少。在本发明中,可以使没有位于对置的电极间的焊锡有效地移动到对置的电极间。因此,可以提高电极间的导通可靠性。而且,可以防止不能进行连接的横方上邻接的电极间的电连接,可以提高绝缘可靠性。
[0067] 并且,在本发明中,可以提高导电材料的固化物的耐热性。特别是在光半导体装置使用导电材料的情况下,在光照射时进行发热,导电材料的固化物被暴露于高温下。本发明的导电材料由于固化物的耐热性优异,因此可以优选用于光半导体装置。特别是由于使用具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物,因此,导电材料的固化物的耐热性提高。
[0068] 另外,在本发明中,可以提高导电材料的固化物的折射率。特别是在本发明中,由于使用具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物,因此,导电材料的固化物的折射率提高。从更进一步提高导电材料的固化物的折射率的观点出发,优选上述热固化性化合物包含具有三嗪骨架的热固化性化合物,更优选包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物,在本发明中,上述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物。上述热固化性化合物的折射率优选为1.75以上,更优选为1.8以上,优选为1.9以下,更优选为1.85以下。上述热固化性化合物的折射率为上述下限以上时,可以更进一步提高导电材料的固化物的折射率。
[0069] 上述热固化性化合物的折射率可以使用KALNEW精密折射仪进行测定。作为上述KALNEW精密折射仪,例如可使用株式会社岛津制作所制造的“KPR-3000”。
[0070] 并且,在本发明中,可以降低导电材料的固化物的吸率。特别是在本发明中,由于使用具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物,因此导电材料的固化物的吸水率变低。从更进一步降低导电材料的固化物的吸水率的观点出发,优选上述热固化性化合物包含具有三嗪骨架的热固化性化合物,更优选包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物,在本发明中,上述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物。上述热固化性化合物的吸水率优选为2%以下,更优选为1.5%以下。上述热固化性化合物的吸水率为上述上限以下时,可以更进一步降低导电材料的固化物的吸水率。上述热固化性化合物的吸水率的下限没有特别限定。上述热固化性化合物的吸水率可以为0.1%以上。从更进一步降低导电材料的固化物的吸水率的观点出发,优选上述热固化性化合物的吸水率较低。
[0071] 上述热固化性化合物的吸水率可以如下地进行测定。
[0072] 将热固化性化合物5g放入水分计中,对在105℃下干燥5小时后的重量进行测定,由此可以算出吸水率。作为上述水分计,例如可使用株式会社岛津制作所制造的“MOC63u”。
[0073] 并且,在本发明中,可以防止电极间的错位。在本发明中,在将导电材料配置于上表面的第一连接对象部件上重叠第二连接对象部件时,在第一连接对象部件的电极和第二连接对象部件的电极的对准偏离的状态下,即使在第一连接对象部件和第二连接对象部件已重叠的情况下,也可以对其偏离进行矫正,并对第一连接对象部件的电极和第二连接对象部件的电极进行连接(自对准效应)。
[0074] 为了使焊锡更进一步有效地配置于电极上,上述导电材料优选在25℃下为液态,优选为导电糊剂。为了将焊锡更进一步有效地配置于电极上,上述导电材料在25℃下的粘度(η25)优选为10Pa·s以上,更优选为50Pa·s以上,进一步优选为100Pa·s以上,优选为800Pa·s以下,更优选为600Pa·s以下,进一步优选为500Pa·s以下。上述粘度(η25)可以根据配合成分的种类及配合量而适当调整。另外,通过填料的使用,可以使粘度较高。
[0075] 上述粘度(η25)例如可以使用E型粘度计(东机产业株式会社制造的“TVE22L”)等,在25℃及5rpm的条件下进行测定。
[0076] 上述导电材料可作为导电糊剂及导电膜等使用。上述导电糊剂优选为各向异性导电糊剂,上述导电膜优选为各向异性导电膜。从将导电性粒子中的焊锡更进一步有效地配置于电极上的观点出发,上述导电材料优选为导电糊剂。上述导电材料优选用于电极的电连接。上述导电材料优选为电路连接材料。
[0077] 以下,对包含于上述导电材料的各成分进行说明。
[0078] (导电性粒子)
[0079] 上述导电性粒子对连接对象部件的电极间进行电连接。上述导电性粒子在导电部的外表面部分具有焊锡。上述导电性粒子可以为由焊锡形成的焊锡粒子。上述焊锡粒子在导电部的外表面部分具有焊锡。上述焊锡粒子的中心部分及导电部的外表面部分均由焊锡形成。上述焊锡粒子是上述焊锡粒子的中心部分及导电性的外表面均为焊锡的粒子。上述导电性粒子可以具有基材粒子、和该配置于基材粒子的表面上的导电部。在该情况下,上述导电性粒子在导电部的外表面部分具有焊锡。
[0080] 需要说明的是,与使用了上述焊锡粒子的情况相比,使用了具备由焊锡未形成的基材粒子和配置于基材粒子的表面上的焊锡部的导电性粒子的情况下,导电性粒子难以聚集于电极上,导电性粒子彼此的焊锡接合性低,因此,存在移动到电极上的导电性粒子容易移动到电极外的倾向,存在电极间的错位的抑制效果也变低的倾向。因此,上述导电性粒子优选为由焊锡形成的焊锡粒子。
[0081] 从有效地降低连接结构体中的连接电阻、并有效地抑制孔隙的产生的观点出发,优选在上述导电性粒子的外表面(焊锡的外表面)存在羧基或氨基,优选存在羧基,优选存在氨基。优选在上述导电性粒子的外表面(焊锡的外表面)经由Si-O键、醚键、酯键或下述式(X)表示的基团而共价键合有含有羧基或氨基的基团。含有羧基或氨基的基团可以含有羧基和氨基这两者。需要说明的是,下述式(X)中,右端部及左端部表示键合部位。
[0082] [化学式1]
[0083]
[0084] 在焊锡的表面存在羟基。与利用其它配位键(螯合物配位)等键合的情况相比,通过使该羟基与含有羧基的基团共价键合,可以形成更强的键合,因此,可以得到能够降低电极间的连接电阻且抑制孔隙产生的导电性粒子。
[0085] 在上述导电性粒子中,在焊锡的表面与含有羧基的基团的键合形态中可以不含有配位键合,也可以不含有基于螯合物配位的键合。
[0086] 从有效地降低连接结构体中的连接电阻,并有效地抑制孔隙的产生的观点出发,上述导电性粒子优选使用具有可与羟基反应的官能团,并具有羧基或氨基的化合物(以下,有时记载为化合物X),通过使上述可与羟基反应的官能团与焊锡的表面的羟基反应而得到。在上述反应中,形成共价键。通过使焊锡表面的羟基与上述化合物X中的上述可与羟基反应的官能团反应,可以容易地得到在焊锡表面共价键合有含有羧基或氨基的基团的导电性粒子,也可以得到在焊锡的表面经由醚键或酯键而共价键合有含有羧基或氨基的基团的焊锡粒子。通过使上述可与羟基反应的官能团与上述焊锡表面的羟基反应,可以使上述化合物X以共价键的形态化学键合在焊锡的表面。
[0087] 作为上述可与羟基反应的官能团,可列举羟基、羧基、酯基及羰基等。优选羟基或羧基。上述可与羟基反应的官能团可以为羟基,也可以为羧基。
[0088] 作为具有可与羟基反应的官能团的化合物,可列举:乙酰丙酸、戊二酸乙醇酸、琥珀酸、苹果酸、草酸丙二酸己二酸、5-己酸、3-羟基丙酸、4-氨基丁酸、3-巯基丙酸、3-巯基异丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基异丁酸、4-苯基丁酸、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、9-十六烯酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、十八碳烯酸、亚油酸、(9,12,15)-亚麻酸、十九烷酸、花生酸、癸烷二酸及十二烷二酸等。优选戊二酸或乙醇酸。上述具有可与羟基反应的官能团的化合物可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。上述具有可与羟基反应的官能团的化合物优选为具有至少一个羧基的化合物。
[0089] 上述化合物X优选具有助熔剂作用,上述化合物X优选在焊锡表面进行了键合的状态下具有助熔剂作用。具有助熔剂作用化合物可以除去焊锡表面的氧化膜及电极的表面的氧化膜。羧基具有助熔剂作用。
[0090] 作为具有助熔剂作用化合物,可列举:乙酰丙酸、戊二酸、乙醇酸、琥珀酸、5-酮己酸、3-羟基丙酸、4-氨基丁酸、3-巯基丙酸、3-巯基异丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基异丁酸及4-苯基丁酸等。优选戊二酸或乙醇酸。上述具有助熔剂作用化合物可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0091] 从有效地降低连接结构体中的连接电阻,并有效地抑制孔隙的产生的观点出发,上述化合物X中的上述可与羟基反应的官能团优选为羟基或羧基。上述化合物X中的上述可与羟基反应的官能团可以为羟基,也可以为羧基。在上述可与羟基反应的官能团为羧基的情况下,上述化合物X优选具有至少2个羧基。通过使具有至少2个羧基的化合物的一部分的羧基与焊锡的表面的羟基反应,可得到在焊锡的表面共价键合有含有羧基的基团的导电性粒子。
[0092] 上述导电性粒子的制造方法例如具备以下工序:使用导电性粒子,对该导电性粒子、具有可与羟基反应的官能团和羧基的化合物、催化剂及溶剂进行混合。在上述导电性粒子的制造方法中,通过上述混合工序,可以容易地得到在焊锡的表面共价键合有含有羧基的基团的导电性粒子。
[0093] 另外,在上述导电性粒子的制造方法中,优选使用导电性粒子,并对该导电性粒子、上述具有可与羟基反应的官能团和羧基的化合物、上述催化剂及上述溶剂进行混合并加热。通过混合及加热工序,可以更进一步容易地得到在焊锡的表面共价键合有含有羧基的基团的导电性粒子。
[0094] 作为上述溶剂,可列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇溶剂、或丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯及二甲苯等。上述溶剂优选为有机溶剂,更优选为甲苯。上述溶剂可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0095] 作为上述催化剂,可列举对甲苯磺酸、苯磺酸及10-樟脑磺酸等。上述催化剂优选为对甲苯磺酸。上述催化剂可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0096] 优选在上述混合时进行加热。加热温度优选为90℃以上,更优选为100℃以上,优选为130℃以下,更优选为110℃以下。
[0097] 从有效地降低连接结构体中的连接电阻,并有效地抑制孔隙的产生的观点出发,上述导电性粒子优选经过工序而得到:使用异氰酸酯化合物,并使上述异氰酸酯化合物与焊锡表面的羟基反应。在上述反应中,形成共价键。通过使焊锡的表面的羟基和上述异氰酸酯化合物反应,可以容易地得到在焊锡的表面共价键合有源自异氰酸酯基的基团的氮原子的导电性粒子。通过使上述异氰酸酯化合物与上述焊锡的表面的羟基反应,可以在焊锡的表面使源自异氰酸酯基的基团以共价键的形态进行化学键合。
[0098] 另外,可以使偶联剂与源自异氰酸酯基的基团容易地进行反应。由于可以容易地得到上述导电性粒子,因此,上述含有羧基的基团通过使用了具有羧基的硅烷偶联剂的反应而被导入,或在使用了硅烷偶联剂的反应之后,优选通过使具有至少一个羧基的化合物与源自硅烷偶联剂的基团反应而被导入。上述导电性粒子优选如下得到:使用上述异氰酸酯化合物,并使上述异氰酸酯化合物与焊锡表面的羟基反应,然后,使具有至少一个羧基的化合物反应。
[0099] 从有效地降低连接结构体中的连接电阻,并有效地抑制孔隙的产生的观点出发,优选上述具有至少一个羧基的化合物具有多个羧基。
[0100] 作为上述异氰酸酯化合物,可列举:二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)及异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等。可以使用这些以外的异氰酸酯化合物。使该化合物与焊锡的表面反应,然后,使残留异氰酸酯基和与该残留异氰酸酯基具有反应性且具有羧基的化合物反应,由此可以经由式(X)表示的基团在焊锡表面导入羧基。
[0101] 作为上述异氰酸酯化合物,可以使用具有不饱和双键且具有异氰酸酯基的化合物。可列举例如2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯及2-异氰酸根合乙基甲基丙烯酸酯。使该化合物的异氰酸酯基在焊锡的表面反应,然后,使含有相对于残留的不饱和双键具有反应性的官能团且具有羧基的化合物反应,由此可以经由式(X)表示的基团在焊锡的表面导入羧基。
[0102] 作为上述硅烷偶联剂,可列举3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷(信越silicone株式会社制造的“KBE-9007”)、及3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷(MOMENTIVE公司制造的“Y-5187”)等。上述硅烷偶联剂可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0103] 作为上述具有至少一个羧基的化合物,可列举:乙酰丙酸、戊二酸、乙醇酸、琥珀酸、苹果酸、草酸、丙二酸、己二酸、5-酮己酸、3-羟基丙酸、4-氨基丁酸、3-巯基丙酸、3-巯基异丁酸、3-甲基硫代丙酸、3-苯基丙酸、3-苯基异丁酸、4-苯基丁酸、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、9-十六烯酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、十八碳烯酸、亚油酸、(9,12,15)-亚麻酸、十九烷酸、花生酸、癸烷二酸及十二烷二酸等。优选戊二酸、己二酸或乙醇酸。
上述具有至少一个羧基的化合物可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0104] 使用上述异氰酸酯化合物,并使上述异氰酸酯化合物与焊锡表面的羟基反应,然后,使具有多个羧基的化合物中一部分羧基与焊锡表面的羟基反应,由此可以使含有羧基的基团残留。
[0105] 在上述导电性粒子的制造方法中,使用导电性粒子,使用异氰酸酯化合物,并使上述异氰酸酯化合物与焊锡表面的羟基反应,然后,使具有至少一个羧基的化合物反应,得到经由上述式(X)表示的基团在焊锡的表面键合了含有羧基的基团的导电性粒子。在上述导电性粒子的制造方法中,通过上述的工序,可以容易地得到在焊锡的表面导入了含有羧基的基团的导电性粒子。
[0106] 作为上述导电性粒子的具体的制造方法,可列举以下的方法。使导电性粒子分散于有机溶剂,添加具有异氰酸酯基的硅烷偶联剂。其后,使用导电性粒子的焊锡的表面上的羟基和异氰酸酯基的反应催化剂,使硅烷偶联剂共价键合于焊锡的表面。接着,通过使键合于硅烷偶联剂的硅原子的烷氧基进行水解而生成羟基。使具有至少一个羧基的化合物的羧基与生成的羟基反应。
[0107] 另外,作为上述导电性粒子的具体的制造方法,可列举以下的方法。使导电性粒子分散于有机溶剂,添加具有异氰酸酯基和不饱和双键的化合物。其后,使用导电性粒子的焊锡的表面的羟基和异氰酸酯基的反应催化剂,形成共价键。其后,使具有不饱和双键及羧基的化合物与所导入的不饱和双键反应。
[0108] 作为导电性粒子的焊锡的表面的羟基和异氰酸酯基的反应催化剂,可列举:锡类催化剂(二丁基锡二月桂酸酯等)、胺类催化剂(三乙二胺等)、羧酸盐催化剂(环烷酸铅、乙酸等)、及三烷基膦催化剂(三乙基膦等)等。
[0109] 从有效地降低连接结构体中的连接电阻,并有效地抑制孔隙的产生的观点出发,上述具有至少一个羧基的化合物优选为下述式(1)表示的化合物。下述式(1)表示的化合物具有助熔剂作用。另外,下述式(1)表示的化合物在导入于焊锡表面的状态下具有助熔剂作用。
[0110] [化学式2]
[0111]
[0112] 上述式(1)中,X表示可与羟基反应的官能团,R表示碳原子数1~5的2价有机基团。该有机基团可以含有碳原子、氢原子和氧原子。该有机基团可以为碳原子数1~5的2价基。上述有机基团的主链优选为2价的烃基。在有机基团中,在2价的烃基上可以键合羧基或羟基。上述式(1)表示的化合物中包含例如柠檬酸
[0113] 上述具有至少一个羧基的化合物优选为下述式(1A)或下述式(1B)表示的化合物。上述具有至少一个羧基的化合物优选为下述式(1A)表示的化合物,更优选为下述式(1B)表示的化合物。
[0114] [化学式3]
[0115]
[0116] 上述式(1A)中,R表示碳原子数1~5的2价的有机基团。上述式(1A)中的R与上述式(1)中的R同样。
[0117] [化学式4]
[0118]
[0119] 上述式(1B)中,R表示碳原子数1~5的2价有机基团。上述式(1B)中的R与上述式(1)中的R同样。
[0120] 优选在焊锡的表面键合有下述式(2A)或下述式(2B)表示的基团。优选在焊锡的表面键合有下述式(2A)表示的基团,更优选键合有下述式(2B)表示的基团。需要说明的是,在下述式(2A)及下述式(2B)中,左端部表示键合部位。
[0121] [化学式5]
[0122]
[0123] 上述式(2A)中,R表示碳原子数1~5的2价的有机基团。上述式(2A)中的R与上述式(1)中的R同样。
[0124] [化学式6]
[0125]
[0126] 上述式(2B)中,R表示碳原子数1~5的2价有机基团。上述式(2B)中的R与上述式(1)中的R同样。
[0127] 从提高焊锡表面的润湿性的观点出发,上述具有至少一个羧基的化合物的分子量优选为10000以下,更优选为1000以下,进一步优选为500以下。
[0128] 在上述具有至少一个羧基的化合物不是聚合物的情况,及上述具有至少一个羧基的化合物的结构式可以确定的情况下,上述分子量意指可以由该结构式算出的分子量。另外,上述具有至少一个羧基的化合物为聚合物的情况下,意指重均分子量。
[0129] 从在导电连接时可以有效地提高导电性粒子的凝聚性方面考虑,上述导电性粒子优选具有导电性粒子主体、和配置于上述导电性粒子主体的表面上的阴离子聚合物。上述导电性粒子优选通过将导电性粒子主体用作为阴离子聚合物或阴离子聚合物的化合物进行表面处理而得到。上述导电性粒子优选为作为阴离子聚合物或阴离子聚合物的化合物形成的表面处理物。上述阴离子聚合物及作为上述阴离子聚合物的化合物分别可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。上述阴离子聚合物为具有酸性基的聚合物。
[0130] 作为用阴离子聚合物对导电性粒子主体进行表面处理的方法,可举出使用下述聚合物作为阴离子聚合物,使阴离子聚合物的羧基和导电性粒子主体表面的羟基反应的方法,所述聚合物为例如使(甲基)丙烯酸共聚合而成的(甲基)丙烯酸聚合物;由二羧酸和二醇合成且两末端具有羧基的聚酯聚合物;通过二羧酸的分子间脱水缩合反应而得到且两末端具有羧基的聚合物;由二羧酸和二胺合成且两末端具有羧基的聚酯聚合物;以及具有羧基的改性聚乙烯醇(日本合成化学株式会社制造的“Gohsenex T”)等。
[0131] 作为上述阴离子聚合物的阴离子部分,可列举上述羧基,除此之外,可列举甲苯磺酰基(p-H3CC6H4S(=O)2-)、磺酸离子基(-SO3-)、及磷酸离子基(-PO4-)等。
[0132] 另外,作为表面处理的其它方法可举出下述方法:使用具有与导电性粒子主体的表面的羟基进行反应的官能团,且还具有通过加成、缩合反应可聚合的官能团的化合物,并使该化合物在导电性粒子主体的表面上进行聚合物化。作为与导电性粒子主体的表面的羟基进行反应的官能团,可举出羧基及异氰酸酯基等,作为通过加成、缩合反应而进行聚合的官能团,可举出羟基、羧基、氨基及(甲基)丙烯酰基。
[0133] 上述阴离子聚合物的重均分子量优选为2000以上,更优选为3000以上,优选为10000以下,更优选为8000以下。上述重均分子量为上述下限以上及上述上限以下时,可以在导电性粒子的表面导入充分量的电荷及助熔剂性。由此,在导电连接时可以有效地提高导电性粒子的凝聚性,且在连接对象部件的连接时可以有效地除去电极的表面的氧化膜。
[0134] 上述重均分子量为上述下限以上及上述上限以下时,容易在导电性粒子主体的表面上配置阴离子聚合物,在导电连接时可以有效地提高导电性粒子的凝聚性,可以在电极上更进一步有效地配置导电性粒子。
[0135] 上述重均分子量表示利用凝胶渗透色谱(GPC)测定的以聚苯乙烯计的重均分子量。
[0136] 利用作为阴离子聚合物的化合物对导电性粒子主体进行表面处理而得到的聚合物的重均分子量可以如下求出:使导电性粒子中的焊锡进行熔解,利用不会引起聚合物分解的稀盐酸等除去导电性粒子,然后,测定残留的聚合物的重均分子量。
[0137] 接着,一边参照附图,一边说明导电性粒子的具体例。
[0138] 图4是表示可用于导电材料的导电性粒子的第一例的剖面图。
[0139] 图4所示的导电性粒子21为焊锡粒子。导电性粒子21的整体由焊锡形成。导电性粒子21在芯中不具有的基材粒子,不是芯壳粒子。导电性粒子21的中心部分及导电部的外表面部分均由焊锡形成。
[0140] 图5是表示可用于导电材料的导电性粒子的第二例的剖面图。
[0141] 图5所示的导电性粒子31具备基材粒子32、和配置于基材粒子32的表面上的导电部33。导电部33对基材粒子32的表面进行了包覆。导电性粒子31为基材粒子32的表面被导电部33包覆而形成的包覆粒子。
[0142] 导电部33具有第二导电部33A和焊锡部33B(第一导电部)。导电性粒子31在基材粒子32和焊锡部33B之间具备第二导电部33A。因此,导电性粒子31具备:基材粒子32、配置于基材粒子32表面上的第二导电部33A、和配置于第二导电部33A的外表面上的焊锡部33B。
[0143] 图6是表示可用于导电材料的导电性粒子的第三例的剖面图。
[0144] 如上所述,导电性粒子31中的导电部33具有2层结构。图6所示的导电性粒子41作为单层的导电部,具有焊锡部42。导电性粒子41具备:基材粒子32、和配置于基材粒子32表面上的焊锡部42。
[0145] 作为上述基材粒子,可列举树脂粒子、除金属粒子之外的无机粒子、有机无机杂化粒子及金属粒子等。上述基材粒子优选为除金属之外的基材粒子,优选为树脂粒子、除金属粒子之外的无机粒子或有机无机杂化粒子。上述基材粒子可以为铜粒子。上述基材粒子可以具有芯和配置于该芯的表面上的壳,可以为芯壳粒子。上述芯可以为有机芯,上述壳可以为无机壳。
[0146] 作为用于形成上述树脂粒子的树脂,优选使用各种有机物。作为用于形成上述树脂粒子的树脂,可列举例如:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚异丁烯、聚丁二烯等聚烯烃树脂;聚甲基丙烯酸甲酯及聚丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂;聚碳酸酯、聚酰胺、苯酚树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯并胍胺甲醛树脂、尿素甲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、尿素树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、二乙烯基苯聚合物、以及二乙烯基苯类共聚物等。作为上述二乙烯基苯类共聚物等,可列举二乙烯基苯-苯乙烯共聚物及二乙烯基苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。由于可以将上述树脂粒子的硬度容易地控制在优选的范围,因此,用于形成上述树脂粒子的树脂优选为使1种或2种以上具有烯属不饱和基团的聚合性单体聚合成的聚合物。
[0147] 在使具有烯属不饱和基团的聚合性单体进行聚合而得到上述树脂粒子的情况下,作为该具有烯属不饱和基团的聚合性单体,可列举非交联性的单体和交联性的单体。
[0148] 作为上述非交联性的单体,可列举例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系类单体;(甲基)丙烯酸、来酸、马来酸酐等含羧基的单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异片酯等(甲基)丙烯酸烷基酯化合物;(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含氧原子的(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯腈等含腈的单体;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚化合物;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯酯化合物;乙烯、丙烯、异戊二烯、丁二烯等不饱和烃;(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯、氯乙烯、氟乙烯、氯苯乙烯等含卤素单体等。
[0149] 作为上述交联性的单体,可列举例如:四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;三烯丙基(异)氰脲酸酯、三烯丙基偏苯三酸酯、二乙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、二烯丙基丙烯酰胺、二烯丙基醚、γ-(甲基)丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷等含硅烷的单体等。
[0150] “(甲基)丙烯酸酯”的用语表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。“(甲基)丙烯酸”的用语表示丙烯酸和甲基丙烯酸。“(甲基)丙烯酰基”的用语表示丙烯酰基和甲基丙烯酰基。
[0151] 通过利用公知的方法使上述具有烯属不饱和基团的聚合性单体进行聚合,可以得到上述树脂粒子。作为该方法,可列举例如:在自由基聚合引发剂的存在下进行悬浮聚合的方法;以及使用非交联的种粒子,与自由基聚合引发剂一起使单体溶胀而进行聚合的方法等。
[0152] 在上述基材粒子为除金属的无机粒子或有机无机杂化粒子的情况下,作为用于形成基材粒子的无机物,可列举二氧化硅、二氧化酸钡、氧化锆及炭黑等。上述无机物优选不是金属。作为由上述二氧化硅形成的粒子,没有特别限定,可列举例如通过使具有2个以上的水解性烷氧基甲硅烷基的硅化合物进行水解而形成交联聚合物粒子,然后,根据需要进行烧成而得到的粒子。作为上述有机无机杂化粒子,可列举例如由经过交联的烷氧基甲硅烷基聚合物和丙烯酸类树脂形成的有机无机杂化粒子等。
[0153] 上述有机无机杂化粒子优选为芯壳型的有机无机杂化粒子,其具有芯和配置于该芯的表面上的壳。上述芯优选为有机芯。上述壳优选为无机壳。从有效地降低电极间的连接电阻的观点出发,上述基材粒子优选为具有有机芯和配置于上述有机芯的表面上的无机壳的有机无机杂化粒子。
[0154] 作为用于形成上述有机芯的材料,可列举用于形成上述的树脂粒子的树脂等。
[0155] 作为用于形成上述无机壳的材料,可列举用于形成上述基材粒子的无机物。用于形成上述无机壳的材料优选为二氧化硅。上述无机壳优选通过在上述芯的表面上利用溶胶凝胶法使金属醇盐制成壳状物,然后,使该壳状物烧结而形成。上述金属醇盐优选为硅烷醇盐。上述无机壳优选由硅烷醇盐形成。
[0156] 上述芯的粒径优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,优选为100μm以下,更优选为50μm以下,进一步优选为40μm以下,特别优选为30μm以下,最优选为15μm以下。上述芯的粒径为上述下限以上及上述上限以下时,可得到对于电极间的电连接更进一步优选的导电性粒子,可以将基材粒子优选用于导电性粒子的用途。例如,上述芯的粒径为上述下限以上及上述上限以下时,在使用上述导电性粒子对电极间进行连接的情况下,导电性粒子和电极的接触面积充分地变大,且在基材粒子的表面形成导电部时,不易形成凝聚的导电性粒子。
另外,经由导电性粒子而连接起来的电极间的间隔不会过大,且导电部不易从基材粒子的表面剥离。
[0157] 就上述芯的粒径而言,在上述芯为正球状的情况下,意指直径,在上述芯为正球状以外的形状的情况下,意指最大直径。另外,芯的粒径意指利用任意的粒径测定装置对芯进行测定而得到的平均粒径。例如可以利用采用了激光散射、电阻值变化、拍摄后的图像分析等的原理的粒度分布测定机。
[0158] 上述壳的厚度优选为100nm以上,更优选为200nm以上,优选为5μm以下,更优选为3μm以下。上述壳的厚度为上述下限以上及上述上限以下时,可得到对于电极间的电连接更进一步优选的导电性粒子,可以将基材粒子优选用于导电性粒子的用途。上述壳的厚度为1个基材粒子的平均厚度。通过溶胶凝胶法的控制,可以控制上述壳的厚度。
[0159] 在上述基材粒子为金属粒子的情况下,作为用于形成该金属粒子的金属,可列举银、铜、镍、硅、金及钛等。在上述基材粒子为金属粒子的情况下,该金属粒子优选为铜粒子。但是,上述基材粒子优选不是金属粒子。
[0160] 上述基材粒子的粒径优选为0.1μm以上,更优选为1μm以上,进一步优选为1.5μm以上,特别优选为2μm以上,优选为100μm以下,更优选为50μm以下,更进一步优选为40μm以下,进一步优选为20μm以下,更进一步优选为10μm以下,特别优选为5μm以下,最优选为3μm以下。上述基材粒子的粒径为上述下限以上时,导电性粒子和电极的接触面积变大,因此,可以更进一步提高电极间的导通可靠性,可以更进一步降低经由导电性粒子而连接起来的电极间的连接电阻。上述基材粒子的粒径为上述上限以下时,导电性粒子容易被充分地压缩,可以更进一步降低电极间的连接电阻,并且可以进一步缩小电极间的间隔。
[0161] 就上述基材粒子的粒径而言,在基材粒子为正球状的情况下,表示直径,在基材粒子不是正球状的情况下,表示最大直径。
[0162] 上述基材粒子的粒径特别优选为2μm以上、5μm以下。上述基材粒子的粒径为2μm以上、5μm以下的范围内时,可以进一步缩小电极间的间隔,且即使加厚导电层的厚度,也可以得到小的导电性粒子。
[0163] 在上述基材粒子的表面上形成导电部的方法,以及在上述基材粒子的表面上或上述第二导电部的表面上形成焊锡部方法没有特别限定。作为形成上述导电部及上述焊锡部的方法,可列举例如:利用无电解敷的方法、利用电镀的方法、利用物理冲突的方法、利用机械化学反应的方法、利用物理蒸镀或物理吸附的方法、以及将含有金属粉末或含有金属粉末和粘合剂的糊剂涂敷于基材粒子的表面的方法等。优选利用无电解镀敷、电镀或物理的冲突的方法。作为上述利用物理蒸镀的方法,可列举真空蒸镀、离子喷镀及离子溅射等方法。另外,在上述利用物理冲突的方法中,可使用例如Theta composer(株式会社德寿工作所制造)等。
[0164] 上述基材粒子的熔点优选比上述导电部及上述焊锡部的熔点高。上述基材粒子的熔点优选超过160℃,更优选超过300℃,进一步优选超过400℃,特别优选超过450℃。需要说明的是,上述基材粒子的熔点可以为低于400℃。上述基材粒子的熔点可以为160℃以下。上述基材粒子的软化点优选为260℃以上。上述基材粒子的软化点可以为低于260℃。
[0165] 上述导电性粒子可以具有单层的焊锡部。上述导电性粒子可以具有多层的导电部(焊锡部,第二导电部)。即,就在上述导电性粒子而言,可以叠层2层以上的导电部。上述导电部为2层以上的情况下,上述导电性粒子优选在导电部的外表面部分具有焊锡。
[0166] 上述焊锡优选为熔点450℃以下的金属(低熔点金属)。上述焊锡部优选为熔点450℃以下的金属层(低熔点金属层)。上述低熔点金属层为含有低熔点金属的层。上述导电性粒子中的焊锡优选为熔点450℃以下的金属粒子(低熔点金属粒子)。上述低熔点金属粒子为含有低熔点金属的粒子。该低熔点金属表示熔点为450℃以下的金属。低熔点金属的熔点优选为300℃以下,更优选为160℃以下。另外,上述导电性粒子中的焊锡优选含有锡。上述焊锡部中所含的金属100重量%中及上述导电性粒子中的焊锡中所含的金属100重量%中,锡的含量优选为30重量%以上,更优选为40重量%以上,进一步优选为70重量%以上,特别优选为90重量%以上。上述导电性粒子中的焊锡中所含的锡的含量为上述下限以上时,导电性粒子和电极的导通可靠性更进一步提高。
[0167] 需要说明的是,上述锡的含量可以使用高频电感耦合等离子体发光分光分析装置(株式会社堀场制作所制造的“ICP-AES”)、或荧光X射线分析装置(株式会社岛津制作所制造的“EDX-800HS”)等进行测定。
[0168] 由于使用在导电部的外表面部分具有上述焊锡的导电性粒子,焊锡发生熔融而与电极接合,焊锡使电极间导通。例如,由于焊锡和电极容易进行面接触而不是点接触,因此连接电阻降低。另外,通过使用在导电部的外表面部分具有焊锡的导电性粒子,焊锡和电极的接合强度提高,结果,更进一步不易产生焊锡和电极的剥离,导通可靠性有效地提高。
[0169] 构成上述焊锡部及上述焊锡粒子的低熔点金属没有特别限定。该低熔点金属优选为锡、或含有锡的合金。该合金可列举:锡-银合金、锡-铜合金、锡-银-铜合金、锡-铋合金、锡-锌合金、锡-铟合金等。从对电极的润湿性优异方面考虑,上述低熔点金属优选为锡、锡-银合金、锡-银-铜合金、锡-铋合金、锡-铟合金。更优选为锡-铋合金、锡-铟合金。
[0170] 构成上述焊锡(焊锡部)的材料优选为基于JIS Z3001:焊接用语、液相线为450℃以下的填充金属。作为上述焊锡的组成,可列举例如含有锌、金、银、铅、铜、锡、铋、铟等的金属组成。优选为低熔点且无铅的锡-铟系(117℃共晶)、或锡-铋系(139℃共晶)。即,上述焊锡优选不含有铅,优选为含有锡和铟的焊锡、或含有锡和铋的焊锡。
[0171] 为了更进一步提高上述焊锡和电极的接合强度,上述导电性粒子中的焊锡可以含有镍、铜、锑、铝、锌、、金、钛、磷、锗、碲、钴、铋、锰、铬、钼、钯等金属。另外,从更进一步提高焊锡和电极的接合强度的观点出发,上述导电性粒子中的焊锡优选含有镍、铜、锑、铝或锌。从更进一步提高焊锡部或导电性粒子中的焊锡和电极的接合强度的观点出发,用于提高接合强度的这些金属的含量在上述导电性粒子中的焊锡100重量%中,优选为0.0001重量%以上,优选为1重量%以下。
[0172] 上述第二导电部的熔点优选比上述焊锡部的熔点高。上述第二导电部的熔点优选超过160℃,更优选超过300℃,进一步优选超过400℃,更进一步优选超过450℃,特别优选超过500℃,最优选超过600℃。由于上述焊锡部的熔点低,因此在导电连接时发生熔融。上述第二导电部优选在导电连接时不熔融。上述导电性粒子优选使焊锡熔融而使用,优选使上述焊锡部熔融而使用,优选使上述焊锡部熔融且不使上述第二导电部熔融而使用。通过使上述第二导电部的熔点比上述焊锡部的熔点高,可以在导电连接时仅使上述焊锡部熔融而不使上述第二导电部熔融。
[0173] 上述焊锡部的熔点和上述第二导电部的熔点之差的绝对值超过0℃,优选为5℃以上,更优选为10℃以上,进一步优选为30℃以上,特别优选为50℃以上,最优选为100℃以上。
[0174] 上述第二导电部优选含有金属。构成上述第二导电部的金属没有特别限定。作为该金属,可列举例如:金、银、铜、铂、钯、锌、铅、铝、钴、铟、镍、铬、钛、锑、铋、锗及镉、以及它们的合金等。另外,作为上述金属,可以使用锡掺杂氧化铟(ITO)。上述金属可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0175] 上述第二导电部优选为镍层、钯层、铜层或金层,更优选为镍层或金层,进一步优选为铜层。导电性粒子优选具有镍层、钯层、铜层或金层,更优选具有镍层或金层,进一步优选具有铜层。通过将具有这些优选的导电部的导电性粒子用于电极间的连接,电极间的连接电阻更进一步变低。另外,焊锡部可以更进一步容易地在这些优选的导电部的表面上形成。
[0176] 上述焊锡部的厚度优选为0.005μm以上,更优选为0.01μm以上,优选为10μm以下,更优选为1μm以下,进一步优选为0.3μm以下。焊锡部的厚度为上述下限以上及上述上限以下时,可得到充分的导电性,且导电性粒子不会变的过硬,在电极间进行连接时使导电性粒子充分地变形。
[0177] 上述导电性粒子的平均粒径优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,进一步优选为3μm以上,优选为100μm以下,更优选为50μm以下,进一步优选为40μm以下,特别优选为30μm以下。上述导电性粒子为上述下限以上及上述上限以下时,导电性粒子中的焊锡可以更进一步有效地配置于电极上,导电性粒子中的焊锡容易较多地配置于电极间,导通可靠性更进一步提高。
[0178] 上述导电性粒子的“平均粒径”表示数均粒径。导电性粒子的平均粒径例如通过用电子显微镜光学显微镜观察50个任意的导电性粒子,算出平均值而求出。
[0179] 上述导电性粒子的粒径的变异系数优选为5%以上,更优选为10%以上,优选为40%以下,更优选为30%以下。上述粒径的变异系数为上述下限以上及上述上限以下时,可以在电极上更进一步有效地配置导电性粒子中的焊锡。但是,上述导电性粒子的粒径的变异系数可以为低于5%。
[0180] 上述变异系数(CV值)用下述式表示。
[0181] CV值(%)=(ρ/Dn)×100
[0182] ρ:导电性粒子的粒径的标准偏差
[0183] Dn:导电性粒子的粒径的平均值
[0184] 上述导电性粒子的形状没有特别限定。上述导电性粒子的形状可以为球状,也可以为扁平状等球形状以外的形状。
[0185] 上述导电性粒子的酸值优选为0.1mg/KOH以上,更优选为1mg/KOH以上,优选为10mg/KOH以下,更优选为7mg/KOH以下。上述酸值为上述下限以上及上述上限以下时,固化物的耐热性更进一步提高,固化物的变色更进一步得到抑制。
[0186] 上述酸值可以如下地进行测定。在乙醇中放入酚酞,相对于用0.1N-KOH进行了中和的溶液50ml,放入导电性粒子1g,通过声波处理进行分散,然后,用0.1N-KOH进行滴定。
[0187] 上述导电材料100重量%中,上述导电性粒子的含量优选为1重量%以上,更优选为2重量%以上,进一步优选为10重量%以上,特别优选为20重量%以上,最优选为30重量%以上,优选为80重量%以下,更优选为60重量%以下,进一步优选为50重量%以下。上述导电性粒子的含量为上述下限以上及上述上限以下时,可以将导电性粒子中的焊锡更进一步有效地配置在电极上,导电性粒子中的焊锡容易较多地配置于电极间,导通可靠性更进一步提高。从更进一步提高导通可靠性的观点出发,优选上述导电性粒子的含量较多。
[0188] (热固化性化合物)
[0189] 上述热固化性化合物为可通过加热而固化的化合物。作为上述热固化性化合物,可列举:氧杂环丁烷化合物、环氧化合物、环硫化物化合物、(甲基)丙烯酸化合物、苯酚化合物、氨基化合物、不饱和聚酯化合物、聚氨酯化合物、聚硅氧烷化合物及聚酰亚胺化合物等。从使导电材料的固化性及粘度更进一步良好、并更进一步提高连接可靠性的观点出发,优选环氧化合物或环硫化物化合物。上述热固化性化合物可以使用单独1种,也可以组合使用
2种以上。
[0190] 在本发明中,上述热固化性化合物包含具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物。通过该特定的热固化性的使用,固化物的透明性提高,固化物的耐热性提高。另外,通过上述热固化性化合物具有三嗪骨架,固化物的介电常数有效地降低。
[0191] 作为具有三嗪骨架的热固化性化合物,可列举三嗪三缩水甘油基醚等,可列举日产化学工业株式会社制造的TEPIC系列(TEPIC-G、TEPIC-S、TEPIC-SS、TEPIC-HP、TEPIC-L、TEPIC-PAS、TEPIC-VL、TEPIC-UC)等。上述具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物可以通过例如将上述具有三嗪骨架的热固化性化合物的环氧基变换为硫杂丙环基而得到。将环氧基变换为硫杂丙环基的方法为公知的。
[0192] 上述具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物的熔点优选为140℃以上,更优选为150℃以上。上述熔点为上述下限以上时,导电性粒子更进一步有效地配置于电极间。上述具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物的熔点优选为上述导电性粒子中的焊锡的熔点以上。
[0193] 上述热固化性化合物可以包含与具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物不同的热固化性化合物。上述与具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物不同的热固化性化合物可以为不具有硫杂丙环基的热固化性化合物,可以为不具有三嗪骨架的热固化性化合物,也可以为环氧化合物。
[0194] 作为上述环氧化合物,可列举芳香族环氧化合物。优选为间苯二酚型环氧化合物、型环氧化合物、联苯型环氧化合物、二苯甲酮型环氧化合物等结晶性环氧化合物。优选在常温(23℃)下为固体且熔融温度为焊锡的熔点以下的环氧化合物。熔融温度优选为100℃以下,更优选为80℃以下,优选为40℃以上。通过使用上述优选的环氧化合物,在贴合有连接对象部件的阶段,粘度高,在通过运输等冲击而赋予加速度时,可以抑制第一连接对象部件和第二连接对象部件的错位,而且,通过固化时的热,可以使导电材料的粘度大大降低,可以使焊锡的凝聚有效地进行。
[0195] 上述导电材料100重量%中,上述热固化性化合物的整体的含量优选为20重量%以上,更优选为40重量%以上,进一步优选为50重量%以上,优选为99重量%以下,更优选为98重量%以下,进一步优选为90重量%以下,特别优选为80重量%以下。上述热固化性化合物的含量为上述下限以上及上述上限以下时,可以将导电性粒子中的焊锡更进一步有效地配置于电极上,更进一步抑制电极间的错位,更进一步提高电极间的导通可靠性。从更进一步提高耐冲击性的观点出发,优选上述热固化性化合物的含量较多。
[0196] 上述导电材料100重量%中,上述具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物的含量优选为10重量%以上,更优选为20重量%以上,优选为90重量%以下,更优选为80重量%以下。上述具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物的含量为上述下限以上及上述上限以下时,固化物的透明性及耐热性有效地提高。
[0197] (热固化剂)
[0198] 上述热固化剂使上述热固化性化合物进行热固化。作为上述热固化剂,有:咪唑固化剂、苯酚固化剂、硫醇固化剂、胺固化剂、酸酐固化剂、热阳离子引发剂(热阳离子固化剂)及热自由基产生剂等。上述热固化剂可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0199] 从可以使导电材料在低温下更进一步迅速地固化的观点出发,上述热固化剂优选为咪唑固化剂、硫醇固化剂、或胺固化剂。另外,从提高将上述热固化性化合物和上述热固化剂进行混合时的保存稳定性的观点出发,上述热固化剂优选为潜伏性的固化剂。潜伏性的固化剂优选为潜伏性咪唑固化剂、潜伏性硫醇固化剂或潜伏性胺固化剂。需要说明的是,上述热固化剂可以用聚氨酯树脂或聚酯树脂等高分子物质进行包覆。
[0200] 作为上述咪唑固化剂,没有特别限定,可列举:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪及2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪异氰脲酸加成物等。
[0201] 作为上述硫醇固化剂,没有特别限定,可列举三羟甲基丙烷三-3-巯基丙酸酯、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯及二季戊四醇六-3-巯基丙酸酯等。
[0202] 上述硫醇固化剂的溶解度参数优选为9.5以上,优选为12以下。上述溶解度参数利用Fedors法进行计算。例如,三羟甲基丙烷三-3-巯基丙酸酯的溶解度参数为9.6,二季戊四醇六-3-巯基丙酸酯的溶解度参数为11.4。
[0203] 作为上述胺固化剂,没有特别限定,可列举:六亚甲基二胺、八亚甲基二胺、十亚甲基二胺、3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四螺[5.5]十一碳烷、双(4-氨基环己基)甲烷、间苯二胺及二氨基二苯基砜等。
[0204] 作为上述热阳离子引发剂(热阳离子固化剂),可列举碘鎓类阳离子固化剂、氧鎓类阳离子固化剂及锍类阳离子固化剂等。作为上述碘鎓类阳离子固化剂,可列举双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟亚磷酸盐等。作为上述氧鎓类阳离子固化剂,可列举三甲基氧鎓四氟酸盐等。作为上述锍类阳离子固化剂,可列举三对甲苯基锍六氟亚磷酸盐等。
[0205] 作为上述热自由基产生剂,没有特别限定,可列举偶氮化合物及有机过氧化物等。作为上述偶氮化合物,可列举偶氮双异丁腈(AIBN)等。作为上述有机过氧化物,可列举二叔丁基过氧化物及甲基乙基酮过氧化物等。
[0206] 上述热固化剂的反应开始温度优选为50℃以上,更优选为70℃以上,进一步优选为80℃以上,优选为250℃以下,更优选为200℃以下,进一步优选为150℃以下,特别优选为140℃以下。上述热固化剂的反应开始温度为上述下限以上及上述上限以下时,焊锡更进一步有效地配置于电极上。上述热固化剂的反应开始温度特别优选为80℃以上、140℃以下。
[0207] 从将焊锡更进一步有效地配置于电极上的观点出发,上述热固化剂的反应开始温度优选比上述导电性粒子中的焊锡的熔点高,更优选高5℃以上,进一步优选高10℃以上。
[0208] 上述热固化剂的反应开始温度意指DSC中的发热峰的升起开始的温度。
[0209] 上述热固化剂的含量没有特别限定。相对于上述热固化性化合物的整体100重量份,上述热固化剂的含量优选为0.01重量份以上,更优选为1重量份以上,优选为200重量份以下,更优选为100重量份以下,进一步优选为75重量份以下。热固化剂的含量为上述下限以上时,容易使导电材料充分地固化。热固化剂的含量为上述上限以下时,在固化后未参与固化的剩余的热固化剂不易残留,且固化物的耐热性更进一步提高。
[0210] (助熔剂)
[0211] 上述导电糊剂优选含有助熔剂。通过助熔剂的使用,可以将焊锡更进一步有效地配置于电极上。该助熔剂没有特别限定。作为助熔剂,可以使用焊锡接合等中一般所使用的助熔剂。
[0212] 作为上述助熔剂,可列举例如:氯化锌、氯化锌和无机卤化物的混合物、氯化锌和无机酸的混合物、熔融盐、磷酸、磷酸的衍生物、有机卤化物、肼、有机酸及松脂等。上述助熔剂可以使用单独1种,也可以组合使用2种以上。
[0213] 作为上述熔融盐,可列举氯化铵等。作为上述有机酸,可列举乳酸、柠檬酸、硬脂酸、谷氨酸及戊二酸等。作为上述松脂,可列举活化松脂及非活化松脂等。上述助熔剂优选为具有2个以上羧基的有机酸、松脂。上述助熔剂可以为具有2个以上羧基的有机酸,也可以为松脂。通过使用具有2个以上羧基的有机酸、松脂,电极间的导通可靠性更进一步提高。
[0214] 上述松脂为以松香酸为主成分的松香类。助熔剂优选为松香类,更优选为松香酸。通过使用该优选的助熔剂,电极间的导通可靠性更进一步提高。
[0215] 上述助熔剂优选为具有酰胺基和芳香族骨架的助熔剂,或优选为具有酰胺基、且羧酸或羧酸酐和pKa为9.5以下的含氨基的化合物的反应物的助熔剂。在该情况下,导电材料的保存稳定性提高,在电极间的连接时,除导电性粒子之外的成分不易过度的流动,可以提高粘接并提高导通可靠性。
[0216] 上述助熔剂优选为具有酰胺基和芳香族骨架的助熔剂;也优选为具有酰胺基的、且为所述羧酸或羧酸酐与pKa为9.5以下的含氨基的化合物的反应物。上述助熔剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0217] 需要说明的是,在上述助熔剂为羧酸或羧酸酐与pKa为9.5以下的含氨基的化合物的反应物的情况下,不能根据结构或特性直接对使用了pKa在特定范围的含氨基的化合物的反应物的范围进行确定。
[0218] 从有效地提高导电材料的保存稳定性、在电极间进行连接时使除导电性粒子之外的成分更进一步不易流动的观点出发,上述助熔剂优选在25℃下为固体。
[0219] 上述助熔剂例如可以通过使羧酸或羧酸酐与含氨基的化合物进行反应来得到。
[0220] 作为上述羧酸或羧酸酐,可列举:琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、及苹果酸等。
[0221] 作为上述含氨基的化合物,可列举苄胺、苯胺及二苯基胺等。从有效地提高导电材料的保存稳定性、在电极间进行连接时使除导电性粒子之外的成分更进一步不易流动的观点出发,上述含氨基的化合物优选为芳香族胺化合物。
[0222] 上述助熔剂的活性温度(熔点)优选为50℃以上,更优选为70℃以上,进一步优选为80℃以上,优选为200℃以下,更优选为190℃以下,更进一步优选为160℃以下,进一步优选为150℃以下,更进一步优选为140℃以下。上述助熔剂的活性温度为上述下限以上及上述上限以下时,助熔剂效果更进一步有效地发挥,焊锡更进一步有效地配置于电极上。上述助熔剂的活性温度(熔点)优选为80℃以上、190℃以下。上述助熔剂的活性温度(熔点)特别优选为80℃以上、140℃以下。
[0223] 作为助熔剂的活性温度(熔点)为80℃以上、190℃以下的上述助熔剂,可列举:琥珀酸(熔点186℃)、戊二酸(熔点96℃)、己二酸(熔点152℃)、庚二酸(熔点104℃)、辛二酸(熔点142℃)等二羧酸、苯甲酸(熔点122℃)、苹果酸(熔点130℃)等。
[0224] 另外,上述助熔剂的沸点优选为200℃以下。
[0225] 从将焊锡更进一步有效地配置于电极上的观点出发,优选上述助熔剂的熔点比上述导电性粒子中的焊锡的熔点高,更优选高5℃以上,进一步优选高10℃以上。
[0226] 从将焊锡更进一步有效地配置于电极上的观点出发,优选上述助熔剂的熔点比上述热固化剂的反应开始温度高,更优选高5℃以上,进一步优选高10℃以上。
[0227] 上述助熔剂可以分散于导电材料中,也可以附着于导电性粒子的表面上。
[0228] 通过助熔剂的熔点比焊锡的熔点高,可以使焊锡有效地凝聚于电极部分。这是因为:在接合时赋予热的情况下,将形成于连接对象部件上的电极和电极周边的连接对象部件的部分进行比较时,电极部分的导热率比电极周边的连接对象部件部分的导热率高,由此,电极部分的升温快。在超过了导电性粒子中焊锡的熔点的阶段,导电性粒子中的焊锡发生溶解,但形成于表面的氧化被膜未达到助熔剂的熔点(活性温度),因此,没有被除去。在该状态下,电极部分的温度首先达到助熔剂的熔点(活性温度),因此,优先来到电极上的导电性粒子中的焊锡的表面的氧化被膜被除去,或利用经过活化的助熔剂将导电性粒子中的焊锡的表面的电荷进中和,由此,焊锡可对电极的表面上进行润湿扩展。由此,可以使焊锡有效地凝聚于电极上。
[0229] 上述导电材料100重量%中,上述助熔剂的含量优选为0.5重量%以上,优选为30重量%以下,更优选为25重量%以下。上述导电材料可以不含有助熔剂。助熔剂的含量为上述下限以上及上述上限以下时,更进一步不易在焊锡及电极的表面形成氧化被膜,并且,可以更进一步有效地除去形成于焊锡及电极的表面的氧化被膜。
[0230] (绝缘性粒子)
[0231] 从对利用导电材料的固化物进行连接的连接对象部件间的间隔、以及利用导电性粒子中的焊锡进行连接的连接对象部件间的间隔进行高精度地控制的观点出发,优选上述导电材料含有绝缘性粒子。在上述导电材料中,上述绝缘性粒子可以不附着于导电性粒子的表面。在上述导电材料中,上述绝缘性粒子优选与上述导电性粒子分离地存在。
[0232] 上述绝缘性粒子的平均粒径优选为10μm以上,更优选为20μm以上,进一步优选为25μm以上,优选为100μm以下,更优选为75μm以下,进一步优选为50μm以下。上述基材粒子的平均粒径为上述下限以上及上述上限以下时,由导电材料的固化物连接的连接对象部件间的间隔、以及由导电性粒子中的焊锡连接的连接对象部件间的间隔更进一步变得适当。
[0233] 作为上述绝缘性粒子的材料,可列举绝缘性的树脂、及绝缘性的无机物等。作为上述绝缘性的树脂,可列举作为用于形成可以用作基材粒子的树脂粒子的树脂列举的上述树脂。作为上述绝缘性的无机物,可列举作为用于形成可以用作基材粒子的无机粒子的无机物列举的上述无机物。
[0234] 作为上述绝缘性粒子的材料即绝缘性树脂的具体例,可列举:聚烯烃类、(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯共聚物、嵌段聚合物、热塑性树脂、热塑性树脂的交联物、热固化性树脂及水溶性树脂等。
[0235] 作为上述聚烯烃类,可列举:聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物等。作为上述(甲基)丙烯酸酯聚合物,可列举:聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯及聚(甲基)丙烯酸丁酯等。作为上述嵌段聚合物,可列举:聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、SB型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、及SBS型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、以及它们的氢化物等。作为上述热塑性树脂,可列举乙烯基聚合物及乙烯基共聚物等。作为上述热固化性树脂,可列举环氧树脂、酚醛树脂及三聚氰胺树脂等。作为上述水溶性树脂,可列举:聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧乙烷及甲基纤维素等。优选水溶性树脂,更优选聚乙烯基醇。
[0236] 作为上述绝缘性粒子的材料即绝缘性无机物的具体例,可列举二氧化硅及有机无机杂化粒子等。作为由上述二氧化硅形成的粒子,没有特别限定,可列举例如如下得到的粒子:将具有2个以上水解性烷氧基甲硅烷基的硅化合物进行水解而形成交联聚合物粒子,然后,根据需要进行烧成。作为上述有机无机杂化粒子,可列举例如由交联的烷氧基甲硅烷基聚合物和丙烯酸类树脂形成的有机无机杂化粒子等。
[0237] 上述导电材料100重量%中,上述绝缘性粒子的含量优选为0.1重量%以上,更优选为0.5重量%以上,优选为10重量%以下,更优选为5重量%以下。上述导电材料可以不含有绝缘性粒子。绝缘性粒子的含量为上述下限以上及上述上限以下时,由导电材料的固化物连接的连接对象部件间的间隔、以及由导电性粒子中的焊锡连接的连接对象部件间的间隔更进一步变得适当。
[0238] (碳化二亚胺化合物)
[0239] 从有效地提高固化物的透明性及耐热性的观点出发,优选上述导电材料含有碳化二亚胺化合物。
[0240] 作为上述碳化二亚胺化合物,可列举:1,3-二异丙基碳二亚胺、双(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、1-(3-(二甲基氨基)丙基)-3-乙基碳二亚胺、N,N’-二环己基碳二亚胺、N,N’-二异丙基碳二亚胺、N-环己基-N’-(2-吗啉乙基)碳二亚胺-对甲苯磺酸盐、末端异氰酸酯基改性的聚碳二亚胺化合物、环状碳化二亚胺合物、在碳化二亚胺化催化剂的存在下使二异氰酸酯进行聚合而得到的聚碳化二亚胺化合物等。从分子量大且不易产生脱气方面考虑,优选为聚碳化二亚胺化合物。
[0241] 作为上述聚碳化二亚胺化合物的市售品,可列举例如CARBODILITE V02B、CARBODILITE V04K、CARBODILITE V05(均为日清纺株式会社制造)等。
[0242] 从有效地提高固化物的透明性及耐热性的观点出发,上述导电材料100重量%中,上述碳化二亚胺化合物的含量优选为0.01重量%以上,更优选为0.1重量%以上,优选为5重量%以下,更优选为3重量%以下。
[0243] (其它成分)
[0244] 上述导电材料可以根据需要含有例如偶联剂、遮光剂、反应性稀释剂、消泡剂、流平剂、填充剂、增量剂、软化剂、增塑剂、聚合催化剂、固化催化剂、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、抗静电剂及阻燃剂等各种添加剂。
[0245] (连接结构体及连接结构体的制造方法)
[0246] 本发明的连接结构体包括:表面具有至少一个第一电极的第一连接对象部件;表面具有至少一个第二电极的第二连接对象部件;将上述第一连接对象部件和上述第二连接对象部件连接起来的连接部。在本发明的连接结构体中,上述连接部的材料为上述的导电材料。上述连接部为上述的导电材料的固化物。上述连接部由上述的导电材料形成。在本发明的连接结构体中,上述第一电极和上述第二电极由上述连接部中的焊锡部实现了电连接。
[0247] 上述连接结构体的制造方法具备以下工序:使用上述的导电材料,在表面具有至少一个第一电极的第一连接对象部件的表面上,配置上述导电材料的工序;在上述导电材料的与上述第一连接对象部件侧相反的表面上,配置表面具有至少一个第二电极的第二连接对象部件并使上述第一电极和上述第二电极对置的工序;通过将上述导电材料加热至上述导电性粒子中的焊锡的熔点以上,由上述导电材料形成将上述第一连接对象部件和上述第二连接对象部件连接起来的连接部,且将上述第一电极和上述第二电极由上述连接部中的焊锡部进行电连接的工序。优选将上述导电材料加热至上述热固化性成分、热固化性化合物的固化温度以上。
[0248] 在本发明的连接结构体及上述连接结构体的制造方法中,由于使用特定的导电材料,因此多个导电性粒子中的焊锡容易聚集于第一电极和第二电极之间,可以将焊锡有效地配置于电极(线)上。另外,焊锡的一部分不易配置于没有形成电极的区域(间隔),可以使配置于没有形成电极的区域的焊锡的量较少。因此可以使第一电极和第二电极之间的导通可靠性得到提高。而且,可以防止不能进行连接的横方向上的邻接电极间的电连接,可以提高绝缘可靠性。
[0249] 另外,为了将多个导电性粒子中的焊锡有效地配置于电极上,且使配置于没有形成电极的区域的焊锡的量较少,作为上述导电材料,优选使用导电糊剂而不使用导电膜。
[0250] 电极间的焊锡部的厚度优选为10μm以上,更优选为20μm以上,优选为100μm以下,更优选为80μm以下。电极的表面上的焊锡润湿面积(电极的露出的面积100%中的焊锡相接的面积)优选为50%以上,更优选为70%以上,优选为100%以下。
[0251] 在本发明的连接结构体的制造方法中,在配置于上述第二连接对象部件的工序及形成上述连接部的工序中,优选不进行加压而对上述导电材料施加上述第二连接对象部件的重量,在配置上述第二连接对象部件的工序及形成上述连接部的工序中,优选对上述导电材料不施加超过上述第二连接对象部件的重量的力的加压压力。在这些情况下,在多个焊锡部中,可以更进一步提高焊锡量的均匀性。并且,可以使焊锡部的厚度更进一步有效地变厚,多个导电性粒子中的焊锡容易较多地聚集于电极间,可以使多个导电性粒子中的焊锡更进一步有效地配置于电极(线)上。另外,多个导电性粒子中的焊锡的一部分不易配置于没有形成电极的区域(间隔),可以更进一步减少配置于没有形成电极的区域的导电性粒子中的焊锡的量。因此,可以更进一步提高电极间的导通可靠性。而且,可以更进一步防止不能进行连接的横方向上的邻接电极间的电连接,可以更进一步提高绝缘可靠性。
[0252] 并且,发现:在配置上述第二连接对象部件的工序及形成上述连接部的工序中,如果不进行加压而对上述导电材料施加上述第二连接对象部件的重量,则在形成连接部之前,配置于没有形成电极的区域(间隔)的焊锡更进一步容易聚集于第一电极和第二电极之间,可以使多个导电性粒子中的焊锡更进一步有效地配置于电极(线)上。在本发明中,将不使用导电膜而使用导电糊剂的构成和不进行加压而以对上述导电糊剂施加上述第二连接对象部件的重量的构成组合而采用,为了以更进一步高水平获得本发明的效果具有很大的意义。
[0253] 需要说明的是,在WO2008/023452A1中,从使焊锡粉在电极表面挤压流动而使其有效地移动的观点出发,记载有在粘接时以指定的压力加压即可,就加压压力而言,在进一步可靠地形成焊锡区域的观点方面,例如记载有设为0MPa以上,优选1MPa以上,并且记载有即使有意使施加于粘接带的压力为0MPa,也可以通过配置于粘接带上的部件的自重对粘接带施加指定的压力。在WO2008/023452A1中,记载有有意地施加于粘接带的压力可以为0MPa,但对赋予了超过0MPa的压力的情况和设为0MPa的情况的效果的差异,没有任何记载。另外,在WO2008/023452A1中,对使用不是膜状、而是糊状的导电糊剂的重要性,也没有任何认识。
[0254] 另外,如果使用导电糊剂而不使用导电膜,则容易基于导电糊剂的涂布量而调整连接部及焊锡部的厚度。另一方面,在导电膜中,存在如下问题:为了对连接部的厚度或进行变更或调整,必须准备不同厚度的导电膜,或准备指定厚度的导电膜。另外,导电膜与导电糊剂相比,在焊锡的熔融温度下不能充分地降低导电膜的熔融粘度,存在容易阻碍焊锡进行凝聚的倾向。
[0255] 以下,一边参照附图,一边说明本发明的具体的实施方式。
[0256] 图1是示意性地表示使用本发明的一个实施方式的导电材料得到的连接结构体的剖面图。
[0257] 图1所示的连接结构体1具备:第一连接对象部件2、第二连接对象部件3、将第一连接对象部件2和第二连接对象部件3连接起来的连接部4。连接部4由上述的导电材料形成。本实施方式中,上述导电材料含有导电性粒子和粘合剂。本实施方式中,导电材料作为导电性粒子,含有焊锡粒子。本实施方式中,粘合剂含有热固化性化合物和热固化剂。将上述热固化性化合物和上述热固化剂称为热固化性成分。
[0258] 连接部4具有:多个焊锡粒子聚集并相互接合的焊锡部4A;和热固化性成分进行了热固化而而成的固化物部4B。
[0259] 第一连接对象部件2在表面(上表面)具有多个第一电极2a。第二连接对象部件3在表面(下表面)具有多个第二电极3a。第一电极2a和第二电极3a由焊锡部4A实现了电连接。因此,第一连接对象部件2和第二连接对象部件3由焊锡部4A实现了电连接。需要说明的是,在连接部4中,在与聚集于第一电极2a和第二电极3a之间的焊锡部4A不同的区域(固化物部
4B部分)中,不存在焊锡。在与焊锡部4A不同的区域(固化物部4B部分)中,不存在与焊锡部
4A脱离的焊锡。需要说明的是,如果为少量,则在与聚集于第一电极2a和第二电极3a之间的焊锡部4A不同的区域(固化物部4B部分),可以存在焊锡。
[0260] 如图1所示,在连接结构体1中,多个焊锡粒子聚集于第一电极2a和第二电极3a之间,多个焊锡粒子进行熔融之后,焊锡粒子的熔融物对电极的表面润湿并扩展,然后进行固化,形成焊锡部4A。因此,焊锡部4A和第一电极2a、以及焊锡部4A和第二电极3a的连接面积变大。即,通过使用焊锡粒子,与使用导电部的外表面部分为镍、金或铜等金属的导电性粒子的情况相比,焊锡部4A和第一电极2a、以及焊锡部4A和第二电极3a的接触面积变大。因此,连接结构体1中的导通可靠性及连接可靠性提高。
[0261] 需要说明的是,在图1所示的连接结构体1中,焊锡部4A的全部位于第一电极2a、第二电极3a间对置的区域。就图3所示的变形例的连接结构体1X而言,仅连接部4X与图1所示的连接结构体1不同。连接部4X具有焊锡部4XA和固化物部4XB。如连接结构体1X那样,许多焊锡部4XA位于第一电极2a、第二电极3a对置的区域,焊锡部4XA的一部分可以从第一电极2a、第二电极3a对置的区域溢出至侧方。从第一电极2a、第二电极3a对置的区域溢出至侧方的焊锡部4XA为焊锡部4XA的一部分,不是从焊锡部4XA脱离的焊锡。需要说明的是,本实施方式中,可以减少从焊锡部脱离的焊锡的量,从焊锡部脱离的焊锡可以存在于固化物部中。
[0262] 如果减少焊锡粒子的使用量,则容易得到连接结构体1。如果增多焊锡粒子的使用量,则容易得到连接结构体1X。
[0263] 从更进一步提高导通可靠性的观点出发,在连接结构体1、连接结构体1X中,沿第一电极2a、连接部4、连接部4X和第二电极3a的叠层方向观察第一电极2a和第二电极3a的相互对置的部分时,优选在第一电极2a和第二电极3a的相互对置部分的面积100%中的50%以上配置连接部4、连接部4X中的焊锡部4A、焊锡部4XA。
[0264] 从更进一步提高导通可靠性的观点出发,沿上述第一电极、上述连接部和上述第二电极的叠层方向观察上述第一电极和上述第二电极的相互对置的部分时,优选在上述第一电极和上述第二电极的相互对置部分的面积100%中的50%以上(更优选为60%以上,进一步优选为70%以上,特别优选为80%以上,最优选为90%以上),配置上述连接部中的焊锡部。
[0265] 从更进一步提高导通可靠性的观点出发,沿与上述第一电极、上述连接部和上述第二电极的叠层方向垂直的方向观察上述第一电极和上述第二电极的相互对置的部分时,优选在上述第一电极和上述第二电极的相互对置的部分,配置上述连接部中的焊锡部的60%以上(更优选为70%以上,进一步优选为90%以上,特别优选为95%以上,最优选为
99%以上)。
[0266] 接着,使用本发明的一个实施方式的导电材料,对制造连接结构体1的方法的一个例子进行说明。
[0267] 首先,准备在表面(上表面)具有第一电极2a的第一连接对象部件2。接着,如图2(a)所示,在第一连接对象部件2的表面上配置含有热固化性成分11B和多个焊锡粒子11A的导电材料11(第一工序)。使用的导电材料含有热固化性化合物和热固化剂作为热固化性成分11B。
[0268] 在设有第一连接对象部件2的第一电极2a的表面上,配置导电材料11。在导电材料11的配置之后,焊锡粒子11A被配置于第一电极2a(线)上和没有形成第一电极2a的区域(间隔)上这两个区域。
[0269] 作为导电材料11的配置方法,没有特别限定,可列举:利用点胶机的涂布、丝网印刷、及利用喷墨装置的喷涂等。
[0270] 另外,准备在表面(下表面)具有第二电极3a的第二连接对象部件3。接着,如图2(b)所示,在第一连接对象部件2的表面上的导电材料11中,在与导电材料11的第一连接对象部件2侧相反一侧的表面上,配置第二连接对象部件3(第二工序)。在导电材料11的表面上从第二电极3a侧配置第二连接对象部件3。此时,使第一电极2a和第二电极3a对置。
[0271] 接着,加热导电材料11至焊锡粒子11A的熔点以上(第三工序)。优选将导电材料11加热到热固化性成分11B(热固化性化合物)的固化温度以上。在该加热时,在没有形成电极的区域存在的焊锡粒子11A聚集于第一电极2a和第二电极3a之间(自凝聚效应)。在使用导电糊剂而不使用导电膜的情况下,焊锡粒子11A有效地聚集于第一电极2a和第二电极3a之间。另外,焊锡粒子11A进行熔融并相互接合。另外,热固化性成分11B进行热固化。该结果,如图2(c)所示,将第一连接对象部件2和第二连接对象部件3连接起来的连接部4由导电材料11形成。由导电材料11形成连接部4,通过多个焊锡粒子11A进行接合而形成焊锡部4A,通过热固化性成分11B进行热固化而形成固化物部4B。如果焊锡粒子11A充分地移动,则从没有位于第一电极2a和第二电极3a之间的焊锡粒子11A的移动开始,直至焊锡粒子11A向第一电极2a和第二电极3a之间的移动完成,可以不将温度保持在一定。
[0272] 本实施方式中,在上述第二工序及上述第三工序中,优选不进行加压。在该情况下,对导电材料11施加第二连接对象部件3的重量。因此,在连接部4的形成时,焊锡粒子11A有效地聚集于第一电极2a和第二电极3a之间。需要说明的是,在上述第二工序及上述第三工序中的至少一个工序中,如果进行加压,则阻碍焊锡粒子11A要聚集于第一电极2a和第二电极3a之间的作用的倾向提高。
[0273] 另外,本实施方式中,由于不进行加压,因此在涂布有导电材料的第一连接对象部件上重叠第二连接对象部件时,即使在第一连接对象部件的电极和第二连接对象部件的电极的对准偏离的状态下,第一连接对象部件和第二连接对象部件进行了重叠的情况下,也可以矫正其偏离,使第一连接对象部件的电极和第二连接对象部件的电极连接(自对准效应)。这是因为,自凝聚于第一连接对象部件的电极和第二连接对象部件的电极之间的熔融的焊锡,其第一连接对象部件的电极和第二连接对象部件的电极之间的焊锡与导电材料的其它成分相接的面积最小,能量上稳定,因此,使其成为最小面积的连接结构的对准的连接结构的力起作用。此时,优选导电材料不进行固化,并且优选在该温度、时间下,导电材料中除导电性粒子以外的成分的粘度充分低。
[0274] 如上所述,可得到图1所示的连接结构体1。需要说明的是,上述第二工序和上述第三工序可以连续地进行。另外,在进行上述第二工序之后,可以使得到的第一连接对象部件2、导电材料11和第二连接对象部件3的叠层体转移至加热部,进行上述第三工序。为了进行上述加热,可以将上述叠层体配置在加热部件上,可以在被加热的空间内配置上述叠层体。
[0275] 上述第三工序中的上述加热温度优选为140℃以上,更优选为160℃以上,优选为450℃以下,更优选为250℃以下,进一步优选为200℃以下。
[0276] 作为上述第三工序中的加热方法,可列举使用回流炉或使用烘箱,将连接结构体整体加热到焊锡的熔点以上及热固化性化合物的固化温度以上的方法;或仅局部地对连接结构体的连接部进行加热的方法。
[0277] 上述第一连接对象部件、第二连接对象部件没有特别限定。作为上述第一连接对象部件、第二连接对象部件,具体而言,可列举:半导体芯片、半导体封装、LED芯片、LED封装、电容器及二极管等电子部件、以及树脂膜、印刷基板、挠性印刷基板、挠性扁平线缆、刚挠结合基板、玻璃环氧基板及玻璃基板等电路基板等电子部件等。上述第一、第二连接对象部件优选为电子部件。
[0278] 上述第一连接对象部件及上述第二连接对象部件中的至少一者优选为树脂膜、挠性印刷基板、挠性扁平线缆或刚挠结合基板。上述第二连接对象部件优选为树脂膜、挠性印刷基板、挠性扁平线缆或刚挠结合基板。树脂膜、挠性印刷基板、挠性扁平线缆及刚挠结合基板具有柔软性高、比较轻质的性质。在这种连接对象部件的连接中使用导电膜的情况下,存在焊锡聚难以集于电极上的倾向。与此相对,通过使用导电糊剂,即使使用树脂膜、挠性印刷基板、挠性扁平线缆或刚挠结合基板,也可以通过将焊锡有效地聚集于电极上而充分地提高电极间的导通可靠性。在使用树脂膜、挠性印刷基板、挠性扁平线缆或刚挠结合基板的情况下,与使用半导体芯片等之外的连接对象部件的情况相比,更进一步有效地得到未进行加压产生的电极间的导通可靠性的提高效果。
[0279] 作为设置于上述连接对象部件的电极,可列举:金电极、镍电极、锡电极、铝电极、铜电极、钼电极、银电极、SUS电极、及钨电极等金属电极。在上述连接对象部件为挠性印刷基板的情况下,上述电极优选为金电极、镍电极、锡电极、银电极或铜电极。在上述连接对象部件为玻璃基板的情况下,上述电极优选为铝电极、铜电极、钼电极、银电极或钨电极。需要说明的是,在上述电极为铝电极的情况下,可以为仅由铝形成的电极,也可以为在金属氧化物层的表面叠层有铝层的电极。作为上述金属氧化物层的材料,可列举掺杂有3价金属元素的氧化铟及掺杂有3价金属元素的氧化锌等。作为上述3价的金属元素,可列举Sn、Al及Ga等。
[0280] 以下,列举实施例及比较例,具体地说明本发明。本发明并不仅限定于以下的实施例。
[0281] (1)具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物A的合成:
[0282] 在备有搅拌机、冷却机及温度计的容器内加入甲醇1100mL和三甲基硫脲400g,在容器内制备第一溶液。其后,将容器内的温度保持在60℃。
[0283] 接着,一边对保持在60℃的第一溶液进行搅拌,一边在该第一溶液中加入TEPIC-VL(日产化学工业株式会社制造)600g和甲苯3600ml之后,进一步搅拌30分钟,得到含环氧化合物的溶液。
[0284] 接着,一边对上述含环氧化合物的溶液进行搅拌,在氮流动下、于60℃下使其反应5小时。其后,将容器内的溶液移至分液漏斗并静置2小时,使溶液分离。使分液漏斗内的下部的溶液排出,取出上清液。在所取出的上清液中加入甲苯950mL并进行搅拌,静置2小时。
[0285] 接着,在加入有甲苯的上清液中放入纯水并搅拌,重复下部溶液的排出,由此进行清洗。
[0286] 其后,在上清液中加入硫酸镁200g并搅拌5分钟。搅拌后,利用滤纸除去硫酸镁,对溶液进行分离。通过使用真空干燥机进行减压干燥,除去残留的溶剂。如上所述,得到具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物A。
[0287] 以氯仿为溶剂,对得到的热固化性化合物A进行1H-NMR的测定。该结果确认到环氧基变换为环硫化物基。
[0288] (2)具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物B的合成:
[0289] 将TEPIC-VL(日产化学工业株式会社制造)变更为TEPIC-HP(日产化学工业株式会社制造),将容器内温度变更为80℃,除此之外,与热固化性化合物A同样地进行,得到具有硫杂丙环基及三嗪骨架的热固化性化合物B。
[0290] 以氯仿为溶剂,对得到的热固化性化合物B进行1H-NMR的测定。该结果确认到环氧基变换为环硫化物基。得到的热固化性化合物B的熔点为150℃。
[0291] 热固化性化合物1:环氧化合物、ADEKA公司制造的“EP-3300”、环氧当量160g/eq[0292] 热固化性化合物2:环氧化合物、日产化学工业株式会社制造的“TEPIC-SS”、环氧当量100g/eq
[0293] 热固化性化合物3:环氧化合物、日产化学工业株式会社制造的“TEPIC-VL”、环氧当量135g/eq
[0294] 热固化剂1:三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、SC有机化学株式会社制造的“TMMP”[0295] 潜伏性环氧热固化剂1:T&KTOKA株式会社制造的“Fujicure7000”
[0296] 潜伏性环氧热固化剂2:ASAHI KASEI E-materials株式会社制造的“HXA-3922HP”[0297] 助熔剂1的合成:
[0298] 将戊二酸25重量份、戊二酸单甲酯25重量份放入3口烧瓶中,在氮流下,在80℃下进行溶解。其后,添加苄胺57重量份,在150℃减压下使其反应2小时,得到在25℃下为固体的、具有酰胺基的助熔剂1。
[0299] 助熔剂2:戊二酸单甲酯、和光纯药工业株式会社制造
[0300] 绝缘性粒子:平均粒径30μm、CV值5%、软化点330℃、积水化学工业株式会社制造、二乙烯基苯交联粒子
[0301] 碳化二亚胺化合物1:CARBODILITE V02B(日清纺株式会社制造)
[0302] 焊锡粒子1的制作方法:
[0303] 在3口烧瓶中称量SnBi焊锡粒子(三井金属株式会社制造的“DS-10”、平均粒径(中值粒径12μm))200g、具有异氰酸酯基的硅烷偶联剂(信越silicone株式会社制造的“KBE-9007”)20g、及丙酮70g。一边在室温下进行搅拌,一边添加0.25g的二丁基锡月桂酸酯作为焊锡粒子表面的羟基和异氰酸酯基的反应催化剂,在搅拌下、氮气氛下于100℃下加热2小时。其后,添加甲醇120g、及乙酸0.05g,在搅拌下、氮气氛下、于60℃下加热1小时。
[0304] 其后,冷却至室温,用滤纸过滤焊锡粒子,通过真空干燥,在室温下进行1小时脱溶剂,得到焊锡粒子。
[0305] 将上述焊锡粒子放入3口烧瓶中,添加丙酮45g、己二酸单乙酯40g、及五氟苯磺酸二均三甲苯基铵盐0.2g,在搅拌下、氮气氛下于65℃使其反应1小时后,进行真空干燥,由此进行脱溶剂。
[0306] 其后,将上述焊锡粒子放入3口烧瓶中,添加丙酮85g、己二酸40g、及异丙醇镧0.5g,在65℃下使其反应1小时后,冷却至室温,用滤纸过滤焊锡粒子,在滤纸上将焊锡粒子用丙酮清洗2次,用己烷清洗1次,其后,通过真空干燥,在室温下进行1小时脱溶剂。
[0307] 将得到的焊锡粒子用球磨机破碎之后,选择筛子,使得成为指定的CV值。
[0308] 由此,得到焊锡粒子1。就得到的焊锡粒子1而言,为CV值20%、酸值:0.5mg/KOH。
[0309] 焊锡粒子2的制作方法:
[0310] 在滤纸上将焊锡粒子用己烷清洗1次,除此之外,与焊锡粒子1同样地进行,制作焊锡粒子2。就得到的焊锡粒子2而言,为CV值20%、酸值:13mg/KOH。
[0311] 焊锡粒子A(SnBi焊锡粒子、熔点139℃、三井金属株式会社制造的“DS-10”、平均粒径(中值粒径12μm))、酸值:0.2mg/KOH
[0312] (焊锡粒子的CV值)
[0313] 用激光衍射式粒度分布测定装置(株式会社堀场制作所制造的“LA-920”)测定CV值。
[0314] (焊锡粒子的酸值)
[0315] 在乙醇中放入酚酞,相对于用0.1N-KOH进行了中和的溶液50ml,放入导电性粒子(焊锡粒子)1g,通过超声波处理进行分散之后,用0.1N-KOH进行滴定,由此求出酸值。
[0316] (实施例1~5及比较例1~3)
[0317] (1)各向异性导电糊剂的制作
[0318] 以下述的表1所示的配合量配合下述的表1所示的成分,得到各向异性导电糊剂。
[0319] 如下述那样制作连接结构体。
[0320] (2)连接结构体(L/S=75μm/75μm)的制作
[0321] 准备在上表面具有L/S为75μm/75μm、电极长度为3mm的铜电极图案(铜电极的厚度12μm)的玻璃环氧基板(FR-4基板、厚度0.6mm)(第一连接对象部件)。另外,准备在下表面具有L/S为75μm/75μm、电极长度为3mm的铜电极图案(铜电极的厚度12μm)的挠性印刷基板(由聚酰亚胺形成的第二连接对象部件、厚度0.1mm)。
[0322] 玻璃环氧基板和挠性印刷基板的重叠面积设为1.5cm×3mm,连接的电极数设为75对。
[0323] 在上述玻璃环氧基板的上表面、在玻璃环氧基板的电极上涂敷刚制作之后的各向异性导电糊剂,并使其厚度为100μm,形成各向异性导电糊剂层。接着,在各向异性导电糊剂层的上表面叠层上述挠性印刷基板,并使电极彼此对置,在挠性印刷基板的上表面载置加热头,在从室温升温至180℃期间,使横方向的电极间的焊锡粒子凝聚,进一步使焊锡粒子凝聚在上下的电极间,并发生熔融,其后,进一步在180℃下加热10秒,使各向异性导电糊剂层固化,得到连接结构体。此时,对各向异性导电糊剂层施加上述挠性印刷基板的重量和挠性印刷基板不反翘曲的程度的压力。
[0324] (评价)
[0325] (1)粘度
[0326] 使用E型粘度计(东机产业株式会社制造的“TVE22L”),在25℃及5rpm的条件下,对刚制作的各向异性导电糊剂在25℃下的粘度(η25)进行测定。
[0327] (2)保存稳定性
[0328] 将各向异性导电糊剂在23℃下保存24小时。保存后,使用E型粘度计(东机产业社制“TVE22L”),在25℃及5rpm的条件下,对各向异性导电糊剂在25℃下的粘度(η25)进行测定。按照下述的基准判定保存稳定性。
[0329] [保存稳定性的判定基准]
[0330] ○○:保存后的粘度/保存前的粘度低于1.2倍
[0331] ○:保存后的粘度/保存前的粘度为1.2倍以上、且低于1.5倍
[0332] △:保存后的粘度/保存前的粘度为1.5倍以上、且低于2倍
[0333] ×:保存后的粘度/保存前的粘度为2倍以上
[0334] (3)除导电性粒子之外的成分的流出防止性
[0335] 在得到的连接结构体中,通过用显微镜观察从电极中溢出的部分的长度并进行测定,评价除导电性粒子之外的成分的流出防止性。按照下述的基准判定除导电性粒子之外的成分的流出防止性。
[0336] [除导电性粒子之外的成分的流出防止性的判定基准]
[0337] ○○:从电极中溢出的部分的长度低于150μm
[0338] ○:从电极中溢出的部分的长度为150μm以上、且低于200μm
[0339] △:从电极中溢出的部分的长度为200μm以上、且低于300μm
[0340] ×:从电极中溢出的部分的长度为300μm以上
[0341] (4)焊锡部的厚度
[0342] 通过对得到的连接结构体进行剖面观察,评价位于上下的电极间的焊锡部的厚度。
[0343] (5)电极上的焊锡的配置精度1
[0344] 在得到的连接结构体中,沿第一电极、连接部和第二电极的叠层方向观察第一电极和第二电极的相互对置的部分时,评价第一电极和第二电极的相互对置的部分的面积100%中,配置有连接部中的焊锡部的面积的比例X。按照下述的基准判定电极上的焊锡的配置精度1。
[0345] [电极上的焊锡的配置精度1的判定基准]
[0346] ○○:比例X为70%以上
[0347] ○:比例X为60%以上、且低于70%
[0348] △:比例X为50%以上、且低于60%
[0349] ×:比例X低于50%
[0350] (6)电极上的焊锡的配置精度2
[0351] 在得到的连接结构体中,沿与第一电极、连接部和第二电极的叠层方向垂直的方向观察第一电极和第二电极的相互对置的部分时,评价连接部中的焊锡部100%中,配置于第一电极和第二电极的相互对置的部分的连接部中的焊锡部的比例Y。按照下述的基准判定电极上的焊锡的配置精度2。
[0352] [电极上的焊锡的配置精度2的判定基准]
[0353] ○○:比例Y为99%以上
[0354] ○:比例Y为90%以上、且低于99%
[0355] △:比例Y为70%以上、且低于90%
[0356] ×:比例Y低于70%
[0357] (7)上下的电极间的导通可靠性
[0358] 在得到的连接结构体(n=15个)中,分别利用4端子法测定上下的电极间的1个连接处的连接电阻。算出连接电阻的平均值。需要说明的是,可以由电压电流×电阻的关系,通过对使一定的电流流动时的电压进行测定而求出连接电阻。按照下述的基准判定导通可靠性。
[0359] [导通可靠性的判定基准]
[0360] ○○:连接电阻的平均值为50mΩ以下
[0361] ○:连接电阻的平均值超过50mΩ、且70mΩ以下
[0362] △:连接电阻的平均值超过70mΩ、且100mΩ以下
[0363] ×:连接电阻的平均值超过100mΩ,或产生连接不良
[0364] (8)在横方向上邻接的电极间的绝缘可靠性
[0365] 在得到的连接结构体(n=15个)中,在85℃、湿度85%的气氛中放置100小时后,在横方向上的邻接电极间施加15V,在25处测定电阻值。按照下述的基准判定绝缘可靠性。
[0366] [绝缘可靠性的判定基准]
[0367] ○○○:连接电阻的平均值为1014Ω以上
[0368] ○○:连接电阻的平均值为108Ω以上、且低于1014Ω
[0369] ○:连接电阻的平均值为106Ω以上、且低于108Ω
[0370] △:连接电阻的平均值为105Ω以上、且低于106Ω
[0371] ×:连接电阻的平均值低于105Ω
[0372] (9)上下的电极间的错位
[0373] 在得到的连接结构体中,在第一电极、连接部和第二电极的叠层方向观察第一电极和第二电极的相互对置的部分时,评价第一电极的中心线和第二电极的中心线是否对其,以及错位的距离。按照下述的基准判定上下的电极间的错位。
[0374] [上下的电极间的错位的判定基准]
[0375] ○○:错位低于15μm
[0376] ○:错位为15μm以上、且低于25μm
[0377] △:错位为25μm以上、且低于40μm
[0378] ×:错位为40μm以上
[0379] (10)耐热性(耐热黄变性)
[0380] 准备在下述的表1所示的配合成分中配合有除导电糊剂中的焊锡粒子之外的成分的配合物,制作厚度0.6mm的固化物的片材。在150℃下保存2000小时后,测定测定波长400nm下的透射率,由此评价耐热性(耐热黄变性)。按照下述的基准判定耐热性。
[0381] [耐热性的判定基准]
[0382] ○○:高温保存后的透射率为93%以上
[0383] ○:高温保存后的透射率为90%以上、且低于93%
[0384] △:高温保存后的透射率为87%以上、且低于90%
[0385] ×:○○、○及△的基准之外
[0386] 将结果示于下述的表1。
[0387] [表1]
[0388]
[0389] 即使在使用树脂膜、挠性扁平线缆及刚挠结合基板代替挠性印刷基板的情况下,也可看到同样的倾向。