導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供在將電極間電連接而獲得連接結(jié)構(gòu)體時(shí)，可減小所得連接結(jié)構(gòu)體的接觸電阻的導(dǎo)電材料。本發(fā)明的導(dǎo)電材料含有粘合劑樹脂和在導(dǎo)電性表面具有焊錫的導(dǎo)電性粒子。上述粘合劑樹脂包含熱固化劑和能夠通過加熱而固化的固化性化合物。在分別以10℃/分鐘的升溫速度加熱上述粘合劑樹脂和上述導(dǎo)電性粒子中的上述焊錫來進(jìn)行差示掃描量熱測定時(shí)，上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂P1t溫度低于上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂P2t溫度。
【專利說明】導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包含在導(dǎo)電性表面具有焊錫的導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電材料，例如，涉及能夠用于將撓性印刷基板、玻璃基板、玻璃環(huán)氧基板及半導(dǎo)體芯片等各種連接對象部件的電極間電連接的導(dǎo)電材料。另外，本發(fā)明涉及使用該導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體。
【背景技術(shù)】
[0002]糊狀或膜狀的各向異性導(dǎo)電材料已廣為人知。在該各向異性導(dǎo)電材料中，多個(gè)導(dǎo)電性粒子分散于粘合劑樹脂中。
[0003]為了獲得各種連接結(jié)構(gòu)體，上述各向異性導(dǎo)電材料已被用于例如撓性印刷基板和玻璃基板的連接(F0G(Film on Glass))、半導(dǎo)體芯片和撓性印刷基板的連接(COF(Chip onFilm))、半導(dǎo)體芯片和玻璃基板的連接(C0G(Chip on Glass))、以及撓性印刷基板和玻璃環(huán)氧基板的連接(FOB (Film on Board))等。
[0004]在利用上述各向異性導(dǎo)電材料將例如半導(dǎo)體芯片的電極與玻璃基板的電極電連接時(shí)，在玻璃基板上配置包含導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電材料。接著，疊層半導(dǎo)體芯片并進(jìn)行加熱及加壓。由此使各向異性導(dǎo)電材料固化，從而通過導(dǎo)電性粒子將電極間電連接并得到連接結(jié)構(gòu)體。
[0005]作為上述各向異性導(dǎo)電材料的一例，下述專利文獻(xiàn)I中公開了包含絕緣樹脂和焊錫粒子成分的各向異性導(dǎo)電糊。該各向異性導(dǎo)電糊也可以包含氧化膜破壞用粒子。其中，作為上述焊錫粒子成分，記載了下述粒子:使用選自焊錫、樹脂、陶瓷及金屬中的任意一種粒子作為核，用焊錫成分包覆該核的表面而成的粒子。但在專利文獻(xiàn)I的實(shí)施例中，對于作為焊錫粒子成分的、使用樹脂作為核并用焊錫成分包覆該核的表面而成的粒子，并沒有記載。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-108523號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]在使用諸如專利文獻(xiàn)I中記載的這樣的傳統(tǒng)各向異性導(dǎo)電材料來獲得上述連接結(jié)構(gòu)體的情況下，就所得連接結(jié)構(gòu)體而言，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致電極間的接觸電阻增高。因此，存在導(dǎo)致連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通可靠性降低的問題。
[0011]本發(fā)明的目的在于提供導(dǎo)電材料、以及使用了該導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體，所得導(dǎo)電材料在將電極間電連接而獲得連接結(jié)構(gòu)體時(shí)，可減小所得連接結(jié)構(gòu)體的接觸電阻。
[0012]解決問題的方法
[0013]從較寬層面上把握本發(fā)明時(shí)，本發(fā)明提供一種導(dǎo)電材料，其含有粘合劑樹脂和在導(dǎo)電性表面具有焊錫的導(dǎo)電性粒子，上述粘合劑樹脂包含熱固化劑和能夠通過加熱而固化的固化性化合物，在分別以10°c /分鐘的升溫速度加熱上述粘合劑樹脂和上述導(dǎo)電性粒子中的上述焊錫來進(jìn)行差示掃描量熱測定時(shí)，上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂溫度低于上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂溫度。
[0014]在本發(fā)明的導(dǎo)電材料的某一特定方面，上述粘合劑樹脂在主固化中的上述放熱峰峰頂溫度與上述焊錫在熔融中的上述吸熱峰峰頂溫度之差為30°C以下。
[0015]在本發(fā)明的導(dǎo)電材料的其它特定方面，進(jìn)行上述差示掃描量熱測定時(shí)，上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰的溫度范圍和上述焊錫在熔融中的吸熱峰的溫度范圍存在重復(fù)部分。
[0016]在本發(fā)明的導(dǎo)電材料的其它特定方面，進(jìn)行上述差示掃描量熱測定時(shí)，顯示上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂處放熱量的1/10以上放熱量的上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰部分的溫度范圍、和顯示上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂處吸熱量的1/10以上吸熱量的上述焊錫在熔融中的吸熱峰部分的溫度范圍存在重復(fù)部分。
[0017]在本發(fā)明的導(dǎo)電材料的另一其它特定方面，上述熱固化劑包含陽離子熱引發(fā)劑。
[0018]在本發(fā)明的導(dǎo)電材料的另一特定方面，上述熱固化劑包含自由基熱引發(fā)劑。
[0019]在本發(fā)明的導(dǎo)電材料的其它特定方面，上述導(dǎo)電性粒子具備基體材料粒子和配置于上述基體材料粒子表面上的焊錫層。
[0020]在本發(fā)明的導(dǎo)電材料的另一特定方面，上述粘合劑樹脂包含焊劑。
[0021]本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)體具備:表面具有第I電極的第I連接對象部件、表面具有第2電極的第2連接對象部件、以及連接上述第1，第2連接對象部件的連接部，該連接部由上述導(dǎo)電材料形成，上述第I電極和上述第2電極通過上述導(dǎo)電性粒子進(jìn)行電連接。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]本發(fā)明的導(dǎo)電材料含有粘合劑樹脂和在導(dǎo)電性表面具有焊錫的導(dǎo)電性粒子，上述粘合劑樹脂包含熱固化劑和能夠通過加熱而固化的固化性化合物，在分別以10°c /分鐘的升溫速度加熱上述粘合劑樹脂和上述導(dǎo)電性粒子中的上述焊錫來進(jìn)行差示掃描量熱測定時(shí)，上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂溫度低于上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂溫度，因此，在使用本發(fā)明的導(dǎo)電材料將電極間電連接而獲得連接結(jié)構(gòu)體時(shí)，可減小所得連接結(jié)構(gòu)體的接觸電阻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024][圖1]圖1為示意圖，示出了差示掃描量熱測定中粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰和導(dǎo)電性粒子的焊錫在熔融中的吸熱峰之間的關(guān)系的一例。
[0025][圖2]圖2為剖面圖，示意性地示出了可用于本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性粒子。
[0026][圖3]圖3為剖面圖，示出了導(dǎo)電性粒子的變形例。
[0027][圖4]圖4為導(dǎo)電性粒子的其它變形例。
[0028][圖5]圖5為正面剖面圖，示意性地示出了本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的連接結(jié)構(gòu)體。
[0029][圖6]圖6為正面剖面圖，放大并示意性地示出了圖5所示的連接結(jié)構(gòu)體中導(dǎo)電性粒子與電極的連接部分。
[0030]符號(hào)說明[0031]I…導(dǎo)電性粒子
[0032]Ia…表面
[0033]2…樹脂粒子
[0034]2a…表面
[0035]3…導(dǎo)電層
[0036]4…第I導(dǎo)電層
[0037]4a...表面
[0038]5…焊錫層
[0039]5a…熔融的焊錫層部分
[0040]11…導(dǎo)電性粒子
[0041]12…焊錫層
[0042]16…焊錫粒子
[0043]21…連接結(jié)構(gòu)體
[0044]22…第I連接對象部件`
[0045]22a…表面
[0046]22b…第I電極
[0047]23…第2連接對象部件
[0048]23a…表面
[0049]23b…第2電極
[0050]24…連接部
【具體實(shí)施方式】
[0051 ] 以下，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0052]本發(fā)明的導(dǎo)電材料含有粘合劑樹脂和導(dǎo)電性粒子。上述導(dǎo)電性粒子在導(dǎo)電性表面具有焊錫。上述粘合劑樹脂包含熱固化劑和能夠通過加熱而固化的固化性化合物。上述粘合劑樹脂是導(dǎo)電材料中所含的上述導(dǎo)電性粒子以外的成分。本發(fā)明的導(dǎo)電材料是能夠通過加熱而固化的導(dǎo)電材料。對于本發(fā)明的導(dǎo)電材料而言，通過在使上述粘合劑樹脂固化時(shí)所進(jìn)行的加熱，可使上述導(dǎo)電性粒子的焊錫熔融。
[0053]以10°C /分鐘的升溫速度對上述粘合劑樹脂進(jìn)行加熱，從而進(jìn)行差示掃描量熱測定(DSC)。另外，以10°C/分鐘的升溫速度對上述導(dǎo)電性粒子的焊錫進(jìn)行加熱，從而進(jìn)行差示掃描量熱測定(DSC)。正如圖1中示意性地示出的那樣，在該DSC中，對于本發(fā)明的導(dǎo)電材料而言，上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂Plt溫度低于上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂P2t溫度。上述放熱峰峰頂Plt及上述吸熱峰峰頂P2t代表放熱峰Pl或吸熱峰P2中放熱量或吸熱量達(dá)到最高時(shí)的溫度。上述放熱峰Pl是指，從放熱量自基線BI開始上升的部分開始，到達(dá)到上述放熱峰峰頂Plt之后放熱量下降至基線BI為止的部分。上述吸熱峰P2是指，從吸熱量自基線B2開始上升的部分開始，到達(dá)到上述吸熱峰峰頂P2t之后吸熱量下降至基線B2為止的部分。上述粘合劑樹脂的顯示主固化中的放熱峰峰頂Plt溫度的放熱峰Pl優(yōu)選為放熱量最高的主放熱峰。為了使上述放熱峰峰頂Plt溫度和上述吸熱峰峰頂P2t溫度滿足上述關(guān)系，只要對粘合劑樹脂中固化劑的種類、以及焊錫的組成等適當(dāng)調(diào)整即可。
[0054]通過使本發(fā)明的導(dǎo)電材料采用上述構(gòu)成，在使用本發(fā)明的導(dǎo)電材料將電極間電連接而獲得連接結(jié)構(gòu)體時(shí)，可使所得連接結(jié)構(gòu)體的接觸電阻有效降低。并且，不易發(fā)生連接結(jié)構(gòu)體中的連接不良。可以認(rèn)為，其理由在于:通過在獲得連接結(jié)構(gòu)體時(shí)進(jìn)行加熱，在上述粘合劑樹脂的固化開始后開始發(fā)生上述焊錫(焊錫層等)的熔融，因此，焊錫不會(huì)發(fā)生大幅擴(kuò)散，由此可實(shí)現(xiàn)焊錫與電極之間的充分的金屬連接。與此相對，在放熱峰峰頂PU溫度為吸熱峰峰頂P2t溫度以上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致連接結(jié)構(gòu)體的接觸電阻升高。
[0055]此外，通過使本發(fā)明的導(dǎo)電材料采用上述構(gòu)成，即使連接結(jié)構(gòu)體暴露于高溫高濕下或冷熱循環(huán)等熱沖擊下，也不易導(dǎo)致電極間的接觸電阻上升?？梢哉J(rèn)為，這是由于在連接結(jié)構(gòu)體中，導(dǎo)電性粒子與電極的密合性提高。
[0056]上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂Plt溫度與上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂P2t溫度之差大于0°C，優(yōu)選為30°C以下、更優(yōu)選為20°C以下、進(jìn)一步優(yōu)選為10°C以下。上述溫度差在上述下限以上及上述上限以下時(shí)，連接結(jié)構(gòu)體中的接觸電阻有效降低、高溫高濕下及熱沖擊下連接結(jié)構(gòu)體的連接可靠性進(jìn)一步提高。上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂Plt溫度與上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂P2t溫度之差也可以大于10°C、也可以大于20°C、還可以大于30°C。
[0057]優(yōu)選上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰Pl的溫度范圍與上述焊錫在熔融中的吸熱峰P2的溫度范圍存在重復(fù)部分。這種情況下，可使連接結(jié)構(gòu)體在加熱時(shí)，粘合劑樹脂與焊錫發(fā)生熔融的時(shí)間點(diǎn)(timing)更為接近。其結(jié)果，連接結(jié)構(gòu)體中的接觸電阻有效降低、高溫高濕下及熱沖擊下連接結(jié)構(gòu)體的連接可靠性進(jìn)一步提高。
[0058]優(yōu)選顯示上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂Plt處放熱量的1/10以上放熱量的上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰Pl部分的溫度范圍、和顯示上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂P2t處吸熱量的1/10以上吸熱量的上述焊錫在熔融中的吸熱峰P2部分的溫度范圍存在重復(fù)部分。更優(yōu)選顯示上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂Plt處放熱量的1/5以上放熱量的上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰Pl部分的溫度范圍、和顯示上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂P2t處吸熱量的1/5以上吸熱量的上述焊錫在熔融中的吸熱峰P2部分的溫度范圍不存在重復(fù)部分。在這些情況下，可使連接結(jié)構(gòu)體在加熱時(shí)，粘合劑樹脂與焊錫發(fā)生熔融的時(shí)間點(diǎn)適度地接近。其結(jié)果，連接結(jié)構(gòu)體中的接觸電阻更為有效地降低、高溫高濕下連接結(jié)構(gòu)體的連接可靠性進(jìn)一步提高。
[0059]上述放熱峰Pl及上述吸熱峰P2的測定可采用差示掃描量熱測定裝置。作為上述差示掃描量熱測定裝置，可列舉TA INSTRUMENTS公司制“Q2000”等。測定條件為如下條件:以10°C /分鐘的升溫速度從室溫(25°C )加熱至上述焊錫充分熔融的溫度(例如焊錫的熔融起始溫度+50 C ) ο
[0060]進(jìn)行上述差示掃描量熱測定時(shí)，也可以使用導(dǎo)電材料。其中，在上述粘合劑樹脂的放熱峰Pl和上述焊錫在熔融中的吸熱峰P2有重復(fù)的情況等下，可以使用上述導(dǎo)電材料中除上述導(dǎo)電性粒子以外的成分即粘合劑樹脂來測定上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰P1，此外，也可以使用上述導(dǎo)電性粒子或上述導(dǎo)電性粒子中的焊錫來測定上述焊錫在熔融中的吸熱峰P2。優(yōu)選對上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰Pl和上述焊錫在熔融中的吸熱峰P2分別進(jìn)行測定。[0061]本發(fā)明的導(dǎo)電材料也可以是能夠通過光照和加熱這兩者而固化的導(dǎo)電材料。此時(shí)，可以在通過照射光使導(dǎo)電材料發(fā)生半固化(B階化)從而使導(dǎo)電材料的流動(dòng)性降低之后，通過進(jìn)行加熱使導(dǎo)電材料發(fā)生固化。另外，也可以使用反應(yīng)溫度不同的2種熱固化劑。使用反應(yīng)溫度不同的2種熱固化劑時(shí)，可以通過加熱使導(dǎo)電材料發(fā)生半固化(預(yù)固化)，然后再通過加熱使半固化后的導(dǎo)電材料發(fā)生主固化。在本發(fā)明中，可以通過2個(gè)階段使導(dǎo)電材料發(fā)生固化。在通過2個(gè)階段使導(dǎo)電材料發(fā)生固化的情況下，可以I)在進(jìn)行用以使第I階段的預(yù)固化得以進(jìn)行的加熱并中斷該加熱之后，進(jìn)行用以使第2階段的主固化得以進(jìn)行的加熱；也可以2)將用以使第I階段的預(yù)固化得以進(jìn)行的加熱和用以使第2階段的主固化得以進(jìn)行的加熱連續(xù)進(jìn)行；還可以3)通過進(jìn)行I次達(dá)到給定溫度的加熱，使非加熱部件的溫度上升，從而使第I階段的預(yù)固化和第2階段的主固化得以進(jìn)行。在使上述導(dǎo)電材料發(fā)生預(yù)固化、然后發(fā)生主固化的情況下，將上述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂Plt溫度、而不是上述粘合劑樹脂在預(yù)固化中的放熱峰峰頂溫度設(shè)定為低于上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂P2t溫度。
[0062]以下，首先對本發(fā)明的導(dǎo)電材料中包含的各成分、以及優(yōu)選包含的各成分進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0063][導(dǎo)電性粒子]
[0064]上述導(dǎo)電性粒子可以是焊錫粒子，也可以是具備基體材料粒子和配置于該基體材料粒子表面的焊錫層的導(dǎo)電性粒子。上述焊錫粒子不具有作為核的基體材料粒子，不是核-殼粒子。上述焊錫粒子的中心部分及外表面均由焊錫形成。
[0065]上述導(dǎo)電性粒子優(yōu)選具備基體材料粒子和配置于該基體材料粒子表面上的焊錫層。上述導(dǎo)電性粒子也可以在上述基體材料粒子和上述焊錫層之間具備焊錫層以外的導(dǎo)電層。上述焊錫層可以隔著焊錫層以外的導(dǎo)電層配置于上述基體材料粒子的表面上?？梢栽诤稿a層以外的導(dǎo)電層的表面上配置上述焊錫層。從進(jìn)一步提高連接結(jié)構(gòu)體的耐熱沖擊特性的觀點(diǎn)出發(fā)，上述基體材料粒子優(yōu)選為樹脂粒子。上述基體材料粒子優(yōu)選為熔點(diǎn)在400°C以上的金屬粒子或軟化點(diǎn)在260°C以上的樹脂粒子。優(yōu)選上述樹脂粒子的軟化點(diǎn)高于焊錫層的軟化點(diǎn)，更優(yōu)選上述樹脂粒子的軟化點(diǎn)比焊錫層的軟化點(diǎn)高10°C以上。
[0066]作為上述基體材料粒子，可列舉:樹脂粒子、除金屬以外的無機(jī)粒子、有機(jī)無機(jī)雜化粒子及金屬粒子等。上述基體材料粒子也可以為核-殼粒子。上述基體材料粒子優(yōu)選為樹脂粒子或有機(jī)無機(jī)雜化粒子，更優(yōu)選為樹脂粒子。上述樹脂粒子由樹脂形成。上述基體材料粒子可以是熔點(diǎn)低于400°C的金屬粒子，也可以是熔點(diǎn)為400°C以上的金屬粒子，也可以是軟化點(diǎn)低于260°C的樹脂粒子，還可以是軟化點(diǎn)為260°C以上的樹脂粒子。
[0067]圖2以剖面圖示出了可用于本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性粒子。
[0068]圖2所示的導(dǎo)電性粒子I具有樹脂粒子2 (基體材料粒子)和配置于樹脂粒子2的表面2a上的導(dǎo)電層3。導(dǎo)電層3包覆樹脂粒子2的表面2a。導(dǎo)電性粒子I為樹脂粒子2的表面2a被導(dǎo)電層3包覆而成的包覆粒子。因此，導(dǎo)電性粒子I在表面Ia具有導(dǎo)電層3。也可以使用金屬粒子等代替樹脂粒子2。
[0069]導(dǎo)電層3具有配置于樹脂粒子2的表面2a上的第I導(dǎo)電層4、和配置于該第I導(dǎo)電層4的表面4a上的焊錫層5(焊錫、第2導(dǎo)電層)。導(dǎo)電層3外側(cè)的表面層為焊錫層5。因此，導(dǎo)電性粒子I具有焊錫層5作為導(dǎo)電層3的一部分，并在樹脂粒子2與焊錫層5之間具有不同于焊錫層5的第I導(dǎo)電層4作為導(dǎo)電層3的一部分。這樣，導(dǎo)電層3可以具有多層結(jié)構(gòu)，也可以具有2層以上的疊層結(jié)構(gòu)。
[0070]如上所述，導(dǎo)電層3具有2層結(jié)構(gòu)。如圖3所示的變形例那樣，導(dǎo)電性粒子11也可以具有焊錫層12作為單層的導(dǎo)電層。導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電層的至少外側(cè)的表面層(表面)為焊錫層(焊錫)即可。不過，由于導(dǎo)電性粒子的制作容易，因此，在導(dǎo)電性粒子I和導(dǎo)電性粒子11中，優(yōu)選導(dǎo)電性粒子I。另外，如圖4所示的變形例那樣，也可以使用導(dǎo)電性粒子16，該導(dǎo)電性粒子16是不具有作為核的基體材料粒子、不是核-殼粒子的焊錫粒子。
[0071]導(dǎo)電性粒子1、11、16可用于本發(fā)明的導(dǎo)電材料。
[0072]作為用于形成上述樹脂粒子的樹脂，可列舉例如:聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯胍胺樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚苯醚、聚縮醛、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、二乙烯基苯聚合物、以及二乙烯基苯類共聚物等。作為上述二乙烯基苯類共聚物等，可列舉: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。由于能夠容易地將上述樹脂粒子的硬度控制于適宜的范圍，因此，用于形成上述樹脂粒子的樹脂優(yōu)選為由I種或2種以上具有烯屬不飽和基團(tuán)的聚合性單體聚合而成的聚合物。
[0073]對于在上述基體材料粒子(樹脂粒子等)的表面上形成導(dǎo)電層的方法、以及在上述基體材料粒子(樹脂粒子等)的表面上或第I導(dǎo)電層的表面上形成焊錫層的方法沒有特殊限定。作為形成上述導(dǎo)電層及上述焊錫層的方法，可列舉例如:利用非電解鍍的方法、利用電鍍的方法、利用物理碰撞的方法、利用機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的方法、利用物理蒸鍍或物理吸附的方法、以及將金屬粉末或包含金屬粉末和粘合劑的糊料涂布于基體材料粒子表面的方法等。其中，優(yōu)選利用非電解鍍、電鍍或物理碰撞的方法。作為上述利用物理蒸鍍的方法，可列舉真空蒸鍍、離子鍍及離子濺射等方法。另外，在上述利用物理碰撞的方法中，可使用例如Theta Composer (德壽工作所公司制)等。
[0074]形成上述焊錫層的方法優(yōu)選為利用物理碰撞的方法。優(yōu)選通過物理的沖擊將上述焊錫層配置于上述基體材料粒子的表面上。
[0075]構(gòu)成上述焊錫(焊錫層)的材料優(yōu)選為基于JIS Z3001:焊接術(shù)語、液相線為450°C以下的填焊金屬。作為上述焊錫的組成，可列舉例如包含鋅、金、銀、鉛、銅、錫、鉍、銦等的金屬組成。其中，優(yōu)選低熔點(diǎn)且不含鉛的錫-銦系(117°C共晶)、或錫-鉍系(139°C共晶)。即，上述焊錫優(yōu)選不含鉛，優(yōu)選為包含錫和銦的焊錫、或包含錫和鉍的焊錫。
[0076]在上述焊錫(焊錫層)100重量％中，錫的含量優(yōu)選低于90重量％、更優(yōu)選為85重量％以下。另外，上述焊錫100重量％中錫的含量可以在考慮焊錫的熔點(diǎn)等的情況下適當(dāng)確定。上述焊錫100重量％中錫的含量優(yōu)選為5重量％以上、更優(yōu)選為10重量％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為20重量％以上。
[0077]上述第I導(dǎo)電層及上述焊錫層的厚度分別優(yōu)選為0.5 μ m以上、更優(yōu)選為IymW上、進(jìn)一步優(yōu)選為2 μ m以上，優(yōu)選為20 μ m以下、更優(yōu)選為10 μ m以下、進(jìn)一步優(yōu)選6 μ m以
下。第I導(dǎo)電層及焊錫層的厚度在上述下限以上時(shí)，導(dǎo)電性充分提高。第I導(dǎo)電層及焊錫層的厚度在上述上限以下時(shí)，基體材料粒子與第I導(dǎo)電層及焊錫層之間的熱膨脹系數(shù)之差變小，不易發(fā)生第I導(dǎo)電層及焊錫層的剝離。
[0078]上述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑優(yōu)選為0.Ιμπι以上、更優(yōu)選為Ιμπι以上，優(yōu)選為500 μ m以下、更優(yōu)選為100 μ m以下、進(jìn)一步優(yōu)選為80 μ m以下、特別優(yōu)選為50 μ m以下、最優(yōu)選為40 μ m以下。導(dǎo)電性粒子的平均粒徑在上述下限以上及上述上限以下時(shí)，導(dǎo)電性粒子與電極之間的接觸面積足夠大，并且在形成導(dǎo)電層時(shí)不易形成凝聚的導(dǎo)電性粒子。另外，不會(huì)使經(jīng)由導(dǎo)電性粒子連接的電極間的間隔變得過大，并且導(dǎo)電層不易從基體材料粒子的表面剝離。
[0079]由于是適于導(dǎo)電材料中的導(dǎo)電性粒子的大小、并且可使電極間的間隔進(jìn)一步縮小，因此，導(dǎo)電性粒子的平均粒徑優(yōu)選為0.1 μ m以上、更優(yōu)選為100 μ m以下、進(jìn)一步優(yōu)選為50 μ m以下。
[0080]上述導(dǎo)電性粒子的“平均粒徑”代表數(shù)均粒徑。導(dǎo)電性粒子的平均粒徑可以如下地求出:利用電子顯微鏡或光學(xué)顯微鏡對任意50個(gè)導(dǎo)電性粒子進(jìn)行觀察，并算出其平均值。
[0081]上述導(dǎo)電性粒子中的上述樹脂粒子可根據(jù)實(shí)際安裝的基板的電極尺寸或槽岸直徑(9 > F'徑)而區(qū)別使用。
[0082]從更為切實(shí)地將上下電極間連接、并進(jìn)一步抑制橫向上相鄰的電極間的短路的觀點(diǎn)出發(fā)，導(dǎo)電性粒子的平均粒徑C與樹脂粒子的平均粒徑A的比(C/A)大于1.0，優(yōu)選為3.0以下。另外，在上述樹脂粒子和上述焊錫層之間具有上述第I導(dǎo)電層的情況下，除焊錫層以外的導(dǎo)電性粒子部分的平均粒徑B與樹脂粒子的平均粒徑A的比(B/A)大于1.0，優(yōu)選為2.0以下。此外，在上述樹脂粒子與上述焊錫層之間具有上述第I導(dǎo)電層的情況下，包含焊錫層的導(dǎo)電性粒子的平均粒徑C與除焊錫層以外的導(dǎo)電性粒子部分的平均粒徑B的比(C/B)大于1.0,優(yōu)選為2.5以下。上述比(B/A)在上述范圍內(nèi)、或上述比(C/B)在上述范圍內(nèi)時(shí)，能夠更為切實(shí)地將上下電極間連接、并進(jìn)一步抑制橫向上相鄰的電極間的短路。
[0083]適于FOB及FOF用途的導(dǎo)電材料:
[0084]本發(fā)明的導(dǎo)電材料適用于撓性印刷基板與玻璃環(huán)氧基板之間的連接(F0B(Filmon Board))、或撓性印刷基板與撓性印刷基板之間的連接(FOF(Film on Film))。
[0085]在FOB及FOF用途中，存在電極的部分(線)和不存在電極的部分(間隙)的尺寸即L&S通常為100?500 μ m。在FOB及FOF用途中使用的樹脂粒子的平均粒徑優(yōu)選為3?100 μ m。樹脂粒子的平均粒徑在3 μ m以上時(shí)，配置于電極間的導(dǎo)電材料及連接部的厚度足夠厚，粘接力進(jìn)一步提高。樹脂粒子的平均粒徑在ΙΟΟμπι以下時(shí)，更加不易在相鄰電極間發(fā)生短路。
[0086]適于倒裝片用途的導(dǎo)電材料:
[0087]本發(fā)明的導(dǎo)電材料適用于倒裝片用途。
[0088]在倒裝片用途中，槽岸直徑通常為15?80 μ m。在倒裝片用途中使用的樹脂粒子的平均粒徑優(yōu)選為I?15 μ m。樹脂粒子的平均粒徑在I μ m以上時(shí)，可使配置于該樹脂粒子表面上的焊錫層的厚度足夠厚，能夠更為切實(shí)地將電極間電連接。樹脂粒子的平均粒徑為15 μ m以下時(shí)，更加不易在相鄰電極間發(fā)生短路。
[0089]適于COF的導(dǎo)電材料:
[0090]本發(fā)明的導(dǎo)電材料適用于半導(dǎo)體芯片與撓性印刷基板之間的連接(C0F(Chip onFilm))。
[0091]在COF用途中，存在電極的部分(線)和不存在電極的部分(間隙)的尺寸即L&S通常為10?50 μ m。在COF用途中使用的樹脂粒子的平均粒徑優(yōu)選為I?10 μ m。樹脂粒子的平均粒徑在I μ m以上時(shí)，可使配置于該樹脂粒子表面上的焊錫層的厚度足夠厚，能夠更為切實(shí)地將電極間電連接。樹脂粒子的平均粒徑為IOym以下時(shí)，更加不易在相鄰電極間發(fā)生短路。
[0092]也可以利用絕緣性材料、絕緣性粒子、焊劑等對上述導(dǎo)電性粒子的表面進(jìn)行絕緣處理。優(yōu)選絕緣性材料、絕緣性粒子、焊劑等在連接時(shí)的熱作用下發(fā)生軟化、流動(dòng)，從而從連接部被排除。由此，可抑制電極間的短路。
[0093]在上述導(dǎo)電材料100重量％中，上述導(dǎo)電性粒子的含量優(yōu)選為I重量％以上、更優(yōu)選為2重量％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為10重量％以上，優(yōu)選為50重量％以下、更優(yōu)選為45重量％以下。上述導(dǎo)電性粒子的含量在上述下限以上及上限以下時(shí)，可以容易地將導(dǎo)電性粒子配置于欲連接的上下電極間。并且，不欲連接的相鄰電極間不易經(jīng)由多個(gè)導(dǎo)電性粒子而發(fā)生電連接。即，能夠進(jìn)一步防止相鄰電極間的短路。
[0094][粘合劑樹脂]
[0095]上述粘合劑樹脂包含熱固化劑和能夠通過加熱而固化的固化性化合物。
[0096]上述能夠通過加熱而固化的固化性化合物可以是不會(huì)因光照而固化的固化性化合物(熱固性化合物)，也可以是能夠通過光照和加熱這兩者而固化的固化性化合物(光及熱固化性化合物)。
[0097]另外，優(yōu)選上述導(dǎo)電材料是能夠通過光照和加熱這兩者而固化的導(dǎo)電材料，且作為上述粘合劑樹脂，進(jìn)一步包含能夠通過光照而固化的固化性化合物(光固化性化合物、或光及熱固化性化合物)。上述能夠通過光照而固化的固化性化合物可以是不會(huì)因加熱而固化的固化性化合物(光固化性化合物)，也可以是能夠通過光照和加熱這兩者而固化的固化性化合物(光及熱固化性化合物)。本發(fā)明的導(dǎo)電材料優(yōu)選包含光固化引發(fā)劑。本發(fā)明的導(dǎo)電材料優(yōu)選包含自由基光引發(fā)劑作為上述光固化引發(fā)劑。上述導(dǎo)電材料中，作為上述固化性化合物，優(yōu)選包含熱固性化合物，并進(jìn)一步包含光固化性化合物、或光及熱固化性化合物。上述導(dǎo)電材料中，作為上述固化性化合物，優(yōu)選包含熱固性化合物和光固化性化合物。
[0098]另外，上述導(dǎo)電材料優(yōu)選包含反應(yīng)起始溫度不同的2種以上熱固化劑。并且，優(yōu)選反應(yīng)起始溫度為低溫側(cè)的熱固化劑為自由基熱引發(fā)劑。優(yōu)選反應(yīng)起始溫度為高溫側(cè)的熱固化劑為陽離子熱引發(fā)劑。優(yōu)選上述粘合劑樹脂的放熱峰峰頂溫度來自于利用陽離子熱引發(fā)劑的固化。
[0099]作為上述固化性化合物，并無特殊限制，可列舉具有不飽和雙鍵的固化性化合物及具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的固化性化合物等。
[0100]另外，從提高上述導(dǎo)電材料的固化性、進(jìn)一步提高電極間的導(dǎo)通可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，上述固化性化合物優(yōu)選包含具有不飽和雙鍵的固化性化合物，優(yōu)選包含具有(甲基)丙烯?；墓袒曰衔?。上述不飽和雙鍵優(yōu)選為(甲基)丙烯酰基。作為上述具有不飽和雙鍵的固化性化合物，可列舉:不具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基、并且具有不飽和雙鍵的固化性化合物，以及具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基、并且具有不飽和雙鍵的固化性化合物。
[0101]作為上述具有(甲基)丙烯酰基的固化性化合物，可優(yōu)選使用:由(甲基)丙烯酸和具有羥基的化合物反應(yīng)而得到的酯化合物、由(甲基)丙烯酸和環(huán)氧化合物反應(yīng)而得到的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、或由異氰酸酯與具有羥基的(甲基)丙烯酸衍生物反應(yīng)而得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。上述“(甲基)丙烯?；贝肀；图谆；?。上述“(甲基)丙烯酸”代表丙烯酸和甲基丙烯酸。上述“(甲基)丙烯酸酯”代表丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
[0102]上述由(甲基)丙烯酸和具有羥基的化合物反應(yīng)而得到的酯化合物沒有特殊限定。作為該酯化合物，可使用單官能的酯化合物、雙官能的酯化合物及三官能以上的酯化合物中的任意酯化合物。
[0103]從提高上述導(dǎo)電材料的固化性、進(jìn)一步提高電極間的導(dǎo)通可靠性、以及進(jìn)一步提高固化物的粘接力的觀點(diǎn)出發(fā)，上述導(dǎo)電材料優(yōu)選包含具有不飽和雙鍵和熱固性官能團(tuán)這兩者的固化性化合物。作為上述熱固性官能團(tuán)，可列舉環(huán)氧基、硫雜丙環(huán)基及氧雜環(huán)丁基等。上述具有不飽和雙鍵和熱固性官能團(tuán)這兩者的固化性化合物優(yōu)選為具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基、并且具有不飽和雙鍵的固化性化合物，優(yōu)選為具有熱固性官能團(tuán)和(甲基)丙烯?；@兩者的固化性化合物，優(yōu)選為具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基、并且具有(甲基)丙烯?；墓袒曰衔?。
[0104]上述具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基、并且具有(甲基)丙烯?；墓袒曰衔飪?yōu)選為通過將具有2個(gè)以上環(huán)氧基或2個(gè)以上硫雜丙環(huán)基的固化性化合物的部分環(huán)氧基或部分硫雜丙環(huán)基轉(zhuǎn)化為(甲基)丙烯酰基而得到的固化性化合物。這樣的固化性化合物為部分(甲基)丙烯酸酯化環(huán)氧化合物或部分(甲基)丙烯酸酯化環(huán)硫化合物。
[0105]上述固化性化合物優(yōu)選為具有2個(gè)以上環(huán)氧基或2個(gè)以上硫雜丙環(huán)基的化合物與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物。該反應(yīng)產(chǎn)物是通過使具有2個(gè)以上環(huán)氧基或2個(gè)以上硫雜丙環(huán)基的化合物與(甲基)丙烯酸按照常規(guī)方法在催化劑(堿性催化劑等)的存在下反應(yīng)而得到的。優(yōu)選環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的20%以上轉(zhuǎn)化為(甲基)丙烯酰基。該轉(zhuǎn)化率更優(yōu)選為30%以上，優(yōu)選為80%以下、更優(yōu)選為70%以下。最優(yōu)選環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的40%以上且60%以下轉(zhuǎn)化為(甲基)丙烯?；?。
[0106]作為上述部分(甲基)丙烯酸酯化環(huán)氧化合物，可列舉:雙酚型環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、羧酸酐改性環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、及苯酚酚醛清漆型環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯等。
[0107]作為上述固化性化合物，可使用將具有2個(gè)以上環(huán)氧基或2個(gè)以上硫雜丙環(huán)基的苯氧樹脂的部分環(huán)氧基或部分硫雜丙環(huán)基轉(zhuǎn)化為(甲基)丙烯?；玫降母男员窖鯓湓轮?。即，可使用具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基并具有(甲基)丙烯酰基的改性苯氧樹脂。
[0108]上述“苯氧樹脂”通常為例如:由表鹵醇和2元酚化合物反應(yīng)而得到的樹脂、或由2元環(huán)氧化合物和2元酚化合物反應(yīng)而得到的樹脂。
[0109]另外，上述固化性化合物可以是交聯(lián)性化合物，也可以是非交聯(lián)性化合物。
[0110]作為上述交聯(lián)性化合物的具體例，可列舉例如:1，4_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油甲基丙烯酸酯丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。
[0111]作為上述非交聯(lián)性化合物的具體例，可列舉:(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯及(甲基)丙烯酸十四烷基酯等。
[0112]此外，作為上述固化性化合物，可列舉:氧雜環(huán)丁烷化合物、環(huán)氧化合物、環(huán)硫化合物、(甲基)丙烯酸化合物、酚化合物、氨基化合物、不飽和聚酯化合物、聚氨酯化合物、有機(jī)硅化合物及聚酰亞胺化合物等。
[0113]從容易對上述導(dǎo)電材料的固化加以控制、進(jìn)一步提高連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，上述固化性化合物優(yōu)選包含具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的固化性化合物。具有環(huán)氧基的固化性化合物為環(huán)氧化合物。具有硫雜丙環(huán)基的固化性化合物為環(huán)硫化合物。從提高導(dǎo)電材料的固化性的觀點(diǎn)出發(fā)，在上述固化性化合物100重量％中，上述具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的化合物的含量優(yōu)選為10重量％以上、更優(yōu)選為20重量％以上且100重量％以下。也可以使全部量的上述固化性化合物為上述具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的固化性化合物。從獲得良好的操作性、并且進(jìn)一步提高連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，上述具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的化合物優(yōu)選為環(huán)氧化合物。
[0114]另外，本發(fā)明的導(dǎo)電材料優(yōu)選包含具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的固化性化合物和具有不飽和雙鍵的固化性化合物。
[0115]上述具有環(huán)氧基或硫雜丙環(huán)基的固化性化合物優(yōu)選具有芳環(huán)。作為上述芳環(huán)，可
列舉:苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、菲環(huán)、并四苯環(huán)、篇環(huán)、苯并菲環(huán)、苯并蒽環(huán)、芘環(huán)、并五苯環(huán)、茜環(huán)及
二萘嵌苯環(huán)等。其中，優(yōu)選上述芳環(huán)為苯環(huán)、萘環(huán)或蒽環(huán)，更優(yōu)選為苯環(huán)或萘環(huán)。另外，萘環(huán)由于具有平面結(jié)構(gòu)，因此能夠更為迅速地固化，故優(yōu)選。
[0116]將熱固性化合物和光固化性化合物組合使用的情況下，光固化性化合物與熱固性化合物的配比可根據(jù)光固化性化合物和熱固性化合物的種類而適當(dāng)調(diào)整。上述導(dǎo)電材料中光固化性化合物和熱固性化合物的含量以重量比計(jì)優(yōu)選為1:99?90:10、更優(yōu)選為5:95?60:40、進(jìn)一步優(yōu)選為10:90?40:60。
[0117]上述導(dǎo)電材料包含熱固化劑。該熱固化劑使上述能夠通過加熱而固化的固化性化合物固化。作為該熱固化劑，可使用傳統(tǒng)公知的熱固化劑。上述熱固化劑可以僅使用I種，也可以2種以上組合使用。
[0118]作為上述熱固化劑，可列舉:咪唑固化劑、胺固化劑、酚固化劑、多硫醇固化劑、陽離子熱引發(fā)劑、酸酐及自由基熱引發(fā)劑等。其中，由于能夠使導(dǎo)電材料在低溫下更迅速地固化，因此優(yōu)選咪唑固化劑、多硫醇固化劑或胺固化劑。另外，由于在將能夠通過加熱而固化的固化性化合物與上述熱固化劑混合時(shí)的保存穩(wěn)定性高，因此優(yōu)選潛伏性固化劑。潛伏性固化劑優(yōu)選為潛伏性咪唑固化劑、潛伏性多硫醇固化劑或潛伏性胺固化劑。這些熱固化劑可以僅使用I種，也可以將2種以上組合使用。需要說明的是，上述熱固化劑也可以被聚氨酯樹脂或聚酯樹脂等高分子物質(zhì)包覆。
[0119]作為上述咪唑固化劑，并無特殊限制，可列舉:2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑輸偏苯三酸酯、2，4-二氨基-6-[2’ -甲基咪唑基_(1)- )]-乙基-s-三嗪及2，4-二氨基-6-[2’ -甲基咪唑基-0- )]-乙基-S-三嗪異氰脲酸加成物等。
[0120]作為上述多硫醇固化劑，并無特殊限制，可列舉:三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)及二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)等。
[0121]作為上述胺固化劑，并無特殊限制，可列舉:六亞甲基二胺、八亞甲基二胺、十亞甲基二胺、3，9-雙(3-氨基丙基)-2，4，8，10-四螺[5.5] 十一烷、雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷、間苯二胺及二氨基二苯基砜等。
[0122]作為上述陽離子熱引發(fā)劑，可列舉:碘鎓手、陽離子固化劑、氧鎓系陽離子固化劑及锍系陽離子固化劑等。作為上述碘鎓系陽離子固化劑，可列舉:雙(4-叔丁基苯基)碘
鎓六氟磷酸鹽等。作為上述氧鎓手陽離子固化劑，可列舉:三甲基氧鐵四氟硼酸鹽等。作為上述锍系陽離子固化劑，可列舉:三對甲苯基锍六氟磷酸鹽等。
[0123]從容易將形成于焊錫表面或電極表面的氧化膜除去、形成與上下電極之間的金屬接合，并進(jìn)一步提高連接可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，上述熱固化劑優(yōu)選包含陽離子熱引發(fā)劑。
[0124]上述熱固化劑的含量沒有特殊限定。相對于上述能夠通過加熱而固化的固化性化合物100重量份，上述熱固化劑的含量優(yōu)選為0.01重量份以上、更優(yōu)選為I重量份以上，優(yōu)選為200重量份以下、更優(yōu)選為100重量份以下、進(jìn)一步優(yōu)選為75重量份以下。熱固化劑的含量在上述下限以上時(shí)，容易使導(dǎo)電材料充分固化。熱固化劑的含量在上述上限以下時(shí)，在固化后不易殘留未參與固化的多余的熱固化劑，并且固化物的耐熱性進(jìn)一步提高。
[0125]上述熱固化劑包含陽離子熱引發(fā)劑的情況下，相對于上述能夠通過加熱而固化的固化性化合物100重量份，上述陽離子熱引發(fā)劑的含量優(yōu)選為0.01重量份以上、更優(yōu)選為0.05重量份以上，優(yōu)選為10重量份以下、更優(yōu)選為5重量份以下。上述陽離子熱引發(fā)劑的含量在上述下限以上及上述上限以下時(shí)，導(dǎo)電材料(固化性組成物)可充分發(fā)生熱固化。
[0126]上述導(dǎo)電材料優(yōu)選包含光固化引發(fā)劑。該光固化引發(fā)劑沒有特殊限定。作為上述光固化引發(fā)劑，可使用傳統(tǒng)公知的光固化引發(fā)劑。從進(jìn)一步提高電極間的導(dǎo)通可靠性及連接結(jié)構(gòu)體的連接可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，上述導(dǎo)電材料優(yōu)選包含自由基光引發(fā)劑。上述光固化引發(fā)劑可以僅使用I種，也可以2種以上組合使用。
[0127]作為上述光固化引發(fā)劑，并無特殊限制，可列舉:苯乙酮光固化引發(fā)劑(苯乙酮自由基光引發(fā)劑)、二苯甲酮光固化引發(fā)劑(二苯甲酮自由基光引發(fā)劑)、噻噸酮、縮酮光固化引發(fā)劑(縮酮自由基光引發(fā)劑)、鹵化酮、酰基氧化膦及?；⑺狨サ?。
[0128]作為上述苯乙酮光固化引發(fā)劑的具體例，可列舉:4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、甲氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-1，2- 二苯基乙烷-1-酮、及2-羥基-2-環(huán)己基苯乙酮等。作為上述縮酮光固化引發(fā)劑的具體例，可列舉:安息香雙甲醚(benzil dimethyl ketal)等。
[0129]上述光固化引發(fā)劑的含量沒有特殊限定。相對于能夠通過光照而固化的固化性化合物100重量份，上述光固化引發(fā)劑的含量(光固化引發(fā)劑為自由基光引發(fā)劑的情況下，為自由基光引發(fā)劑的含量)優(yōu)選為0.1重量份以上、更優(yōu)選為0.2重量份以上，優(yōu)選為2重量份以下、更優(yōu)選為I重量份以下。上述光固化引發(fā)劑的含量在上述下限以上及上述上限以下時(shí)，可以使導(dǎo)電材料適度地光固化。通過對導(dǎo)電材料照射光、進(jìn)行B階化，可以抑制導(dǎo)電材料的流動(dòng)。
[0130]上述導(dǎo)電材料優(yōu)選包含自由基熱引發(fā)劑。該自由基熱引發(fā)劑沒有特殊限定。作為上述自由基熱引發(fā)劑，可使用傳統(tǒng)公知的自由基熱引發(fā)劑。通過使用自由基熱引發(fā)劑，電極間的導(dǎo)通可靠性及連接結(jié)構(gòu)體的連接可靠性進(jìn)一步提高。上述自由基熱引發(fā)劑可以僅使用I種，也可以2種以上組合使用。
[0131]作為上述自由基熱引發(fā)劑，并無特殊限制，可列舉偶氮化合物及有機(jī)過氧化物等。作為上述偶氮化合物，可列舉偶氮二異丁腈(AIBN)等。作為上述有機(jī)過氧化物，可列舉過氧化二叔丁基及過氧化甲乙酮等。
[0132]相對于上述能夠通過加熱而固化的固化性化合物100重量份，上述自由基熱引發(fā)劑的含量優(yōu)選為0.1重量份以上、更優(yōu)選為0.2重量份以上，優(yōu)選為5重量份以下、更優(yōu)選為3重量份以下。上述自由基熱引發(fā)劑的含量在上述下限以上及上述上限以下時(shí)，可以使導(dǎo)電材料適度地?zé)峁袒?。通過對導(dǎo)電材料進(jìn)行B階化，可以抑制導(dǎo)電材料的流動(dòng)，進(jìn)而能夠抑制在接合時(shí)產(chǎn)生空隙。
[0133]本發(fā)明的導(dǎo)電材料優(yōu)選包含焊劑。通過使用該焊劑，能夠?qū)ι鲜稣澈蟿渲姆艧岱暹M(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。另外，通過使用該焊劑，不易在焊錫表面形成氧化膜，并且，能夠?qū)⒃诤稿a表面或電極表面形成的氧化膜有效地除去。其結(jié)果，連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通可靠性進(jìn)一步提高。需要說明的是，上述導(dǎo)電材料并不是必須含有焊劑。
[0134]上述焊劑沒有特殊限定。作為該焊劑，可使用在焊錫接合等中通常使用的焊劑。作為上述焊劑，可列舉例如:氯化鋅、氯化鋅與無機(jī)鹵化物的混合物、氯化鋅與無機(jī)酸的混合物、熔融鹽、磷酸、磷酸的衍生物、有機(jī)鹵化物、肼、有機(jī)酸及松香等。上述焊劑可以僅使用I種，也可以將2種以上組合使用。
[0135]作為上述熔融鹽，可列舉氯化銨等。作為上述有機(jī)酸，可列舉乳酸、檸檬酸、硬脂酸及谷氨酸等。作為上述松香，可列舉活化松香及非活化松香等。上述焊劑優(yōu)選為松香。通過使用松香，電極間的接觸電阻進(jìn)一步降低。另外，上述焊劑優(yōu)選為具有羧基的有機(jī)酸。作為具有羧基的化合物，可列舉:烷基鏈上鍵合有羧基的化合物、芳香環(huán)上鍵合有羧基的化合物等。在這些具有羧基的化合物中，還可以在烷基鏈或芳香環(huán)上進(jìn)一步鍵合有羥基。鍵合于烷基鏈或芳香環(huán)上的羧基的個(gè)數(shù)優(yōu)選為I?3個(gè)、更優(yōu)選為I或2個(gè)。烷基鏈上鍵合有羧基的化合物中烷基鏈的碳原子數(shù)優(yōu)選為3以上，優(yōu)選為8以下、更優(yōu)選為6以下。作為烷基鏈上鍵合有羧基的化合物的具體例，可列舉:己酸(碳原子數(shù)5、羧基I個(gè))、及戊二酸(碳原子數(shù)4、羧基2個(gè))等。作為具有羧基和羥基的化合物的具體例，可列舉:蘋果酸及檸檬酸等。作為芳香環(huán)上鍵合有羧基的化合物的具體例，可列舉:苯甲酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸酐及鄰苯二甲酸酐等。
[0136]上述松香是以松香酸為主成分的松香類。上述焊劑優(yōu)選為松香類、更優(yōu)選為松香酸。通過使用該優(yōu)選的焊劑，電極間的接觸電阻進(jìn)一步降低。
[0137]上述焊劑可以分散于粘合劑樹脂中，也可以附著于上述導(dǎo)電性粒子的表面上。
[0138]在上述導(dǎo)電材料100重量％中，上述焊劑的含量優(yōu)選為0.5重量％以上，優(yōu)選為30重量％以下、更優(yōu)選為25重量％以下。上述焊劑的含量在上述下限以上及上限以下時(shí)，焊錫表面更不易形成氧化膜，并且，能夠?qū)⒃诤稿a表面或電極表面形成的氧化膜更有效地除去。另外，上述焊劑的含量在上述下限以上時(shí)，可更有效地顯示出焊劑的添加效果。上述焊劑的含量在上述上限以下時(shí)，固化物的吸濕性進(jìn)一步降低，連接結(jié)構(gòu)體的可靠性進(jìn)一步提高。
[0139]上述導(dǎo)電材料優(yōu)選包含填料。通過使用填料，導(dǎo)電材料的固化物的線性熱膨脹系數(shù)降低。作為上述填料的具體例，可列舉:二氧化硅、氮化鋁、氧化鋁、玻璃、氮化硼、氮化硅、有機(jī)硅(silicone)、碳、石墨、石墨烯及滑石等。填料可以僅使用I種，也可以將2種以上組合使用。使用導(dǎo)熱系數(shù)高的填料時(shí)，可縮短主固化時(shí)間。
[0140]上述導(dǎo)電材料也可以包含溶劑。通過使用該溶劑，能夠容易地對導(dǎo)電材料的粘度進(jìn)行調(diào)整。作為上述溶劑，可列舉例如:乙酸乙酯、甲基溶纖劑、甲苯、丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己烷、正己烷、四氫呋喃及乙醚等。
[0141](導(dǎo)電材料的詳情及用途)
[0142]本發(fā)明的導(dǎo)電材料為糊狀或膜狀的導(dǎo)電材料，優(yōu)選為糊狀的導(dǎo)電材料。糊狀的導(dǎo)電材料為導(dǎo)電糊。膜狀的導(dǎo)電材料為導(dǎo)電膜。導(dǎo)電材料為導(dǎo)電膜的情況下，可以在包含導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電膜上疊層不含導(dǎo)電性粒子的膜。本發(fā)明的導(dǎo)電材料優(yōu)選為各向異性導(dǎo)電材料。本發(fā)明的導(dǎo)電材料優(yōu)選用于電極間的連接。
[0143]優(yōu)選本發(fā)明的導(dǎo)電材料為導(dǎo)電糊，且為以糊狀狀態(tài)涂布于連接對象部件上的導(dǎo)電糊。
[0144]上述導(dǎo)電糊在25°C下的粘度優(yōu)選為3Pa.s以上、更優(yōu)選為5Pa.s以上，優(yōu)選為500Pa.s以下、更優(yōu)選為300Pa.s以下。上述粘度在上述下限以上時(shí)，可抑制導(dǎo)電性粒子在導(dǎo)電糊中發(fā)生沉降。上述粘度在上述上限以下時(shí)，導(dǎo)電性粒子的分散性進(jìn)一步提高。如果涂布前的上述導(dǎo)電糊的上述粘度在上述范圍內(nèi)，則在將導(dǎo)電糊涂布于第I連接對象部件上之后，能夠進(jìn)一步抑制固化前導(dǎo)電糊的流動(dòng)，進(jìn)而更加不易產(chǎn)生空隙。
[0145]在上述焊錫的熔融中的吸熱峰峰頂P2t溫度下，上述粘合劑樹脂的粘度優(yōu)選為50Pa.s以上、更優(yōu)選為80Pa.s以上，優(yōu)選為800Pa.s以下、更優(yōu)選為600Pa.s以下。上述粘度在上述下限以上時(shí)，導(dǎo)電性粒子中的焊錫能夠有效并且適度地在電極表面發(fā)生浸潤擴(kuò)展。上述粘度在上述上限以下時(shí)，連接結(jié)構(gòu)體中不易產(chǎn)生空隙。
[0146]上述粘度是通過使用流變儀測定最低復(fù)數(shù)粘度η*而求出的。測定條件設(shè)定為:應(yīng)變控制lrad、頻率IHz、升溫速度20°C /分鐘、測定溫度范圍60?(上述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂溫度CC )+50)°C。
[0147]本發(fā)明的導(dǎo)電材料優(yōu)選為用于連接具有銅電極的連接對象部件的導(dǎo)電材料。銅電極的表面非常容易形成氧化膜。與此相對，在本發(fā)明的導(dǎo)電材料包含陽離子熱引發(fā)劑、焊劑的情況下，能夠?qū)~電極表面的氧化膜有效地除去，從而可以提高連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)通可靠性。
[0148]本發(fā)明的導(dǎo)電材料可用于粘接各種連接對象部件。上述導(dǎo)電材料適宜用于獲得由第1、第2連接對象部件進(jìn)行電連接而得到的連接結(jié)構(gòu)體。
[0149]圖5以剖面圖示意性地示出了使用本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體的一例。
[0150]圖5所示的連接結(jié)構(gòu)體21具備:第I連接對象部件22、第2連接對象部件23、以及將第1，第2連接對象部件22，23電連接的連接部24。連接部24由包含導(dǎo)電性粒子I的導(dǎo)電材料(各向異性導(dǎo)電材料等)形成。這里，可使用導(dǎo)電性粒子I。除了導(dǎo)電性粒子I以夕卜，還可以使用導(dǎo)電性粒子11及焊錫粒子16等其它導(dǎo)電性粒子。[0151]第I連接對象部件22在表面22a具有多個(gè)第I電極22b。第2連接對象部件23在表面23a具有多個(gè)第2電極23b。第I電極22b和第2電極23b通過I個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電性粒子I實(shí)現(xiàn)電連接。因此，第1，第2連接對象部件22，23通過導(dǎo)電性粒子I實(shí)現(xiàn)電連接。
[0152]上述連接結(jié)構(gòu)體的制造方法沒有特殊限定。作為該連接結(jié)構(gòu)體的制造方法的一例，可列舉:在上述第I連接對象部件和上述第2連接對象部件之間配置上述導(dǎo)電材料，得到疊層體后，對該疊層體進(jìn)行加熱及加壓的方法等。通過進(jìn)行加熱及加壓，導(dǎo)電性粒子I的焊錫層5發(fā)生熔融，從而電極間通過該導(dǎo)電性粒子I而實(shí)現(xiàn)電連接。此外，由于粘合劑樹脂包含能夠通過加熱而固化的固化性化合物，因此，粘合劑樹脂發(fā)生固化后，第1，第2連接對象部件22，23通過固化的粘合劑樹脂而實(shí)現(xiàn)連接。上述加壓的壓力為9.8 X IO4?
4.9 X IO6Pa左右。上述加熱的溫度為120?220°C左右。
[0153]圖6為放大示出了圖5所示的連接結(jié)構(gòu)體21中導(dǎo)電性粒子I與第1，第2電極22b, 23b的連接部分的正面剖面圖。如圖6所示，在連接結(jié)構(gòu)體21中，通過對上述疊層體進(jìn)行加熱及加壓，在導(dǎo)電性粒子I的焊錫層5發(fā)生熔融后，熔融的焊錫層部分5a與第1，第2電極22b，23b充分地接觸。即，與使用導(dǎo)電層的表面層為鎳、金或銅等金屬的導(dǎo)電性粒子的情況相比，通過使用表面層為焊錫層5的導(dǎo)電性粒子1，可增大導(dǎo)電性粒子I與電極22b，23b之間的接觸面積。由此，可提高連接結(jié)構(gòu)體21的導(dǎo)通可靠性。需要說明的是，通常，焊劑會(huì)因加熱而逐漸失活。另外，可以使第I導(dǎo)電層4與第I電極22b和第2電極23b接觸。
[0154]上述第1，第2連接對象部件并無特殊限制。作為上述第1，第2連接對象部件，具體可列舉:半導(dǎo)體芯片、電容器及二極管等電子部件、以及印刷基板、撓性印刷基板、玻璃環(huán)氧基板及玻璃基板等電路基板等電子部件等。上述導(dǎo)電材料優(yōu)選為用于電子部件的連接的導(dǎo)電材料。優(yōu)選上述導(dǎo)電材料為液態(tài)、并且為以液體狀態(tài)涂布于連接對象部件的上表面的導(dǎo)電材料。
[0155]作為設(shè)置于上述連接對象部件上的電極，可列舉:金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、鑰電極及鎢電極等金屬電極。上述連接對象部件為撓性印刷基板的情況下，上述電極優(yōu)選為金電極、鎳電極、錫電極或銅電極。上述連接對象部件為玻璃基板的情況下，上述電極優(yōu)選為鋁電極、銅電極、鑰電極或鎢電極。需要說明的是，上述電極為鋁電極的情況下，可以是僅由鋁形成的電極，也可以是在金屬氧化物層的表面疊層鋁層而成的電極。作為上述金屬氧化物層的材料，可列舉:摻雜有3價(jià)金屬元素的氧化銦及摻雜有3價(jià)金屬元素的氧化鋅等。作為上述3價(jià)金屬元素，可列舉:Sn、Al及Ga等。
[0156]優(yōu)選上述第I電極或上述第2電極為銅電極。此時(shí)，可以是上述第I電極和上述第2電極兩者均為銅電極。優(yōu)選上述第I電極及上述第2電極兩者均為銅電極。
[0157]以下，結(jié)合實(shí)施例及比較例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。本發(fā)明并不僅限定于以下的實(shí)施例。
[0158]實(shí)施例及比較例中使用了下述材料。
[0159](粘合劑樹脂)
[0160]熱固性化合物I (含有環(huán)氧基的丙烯酸樹脂、三菱化學(xué)公司制“Blenmer CP-30”)
[0161]熱固性化合物2(雙酚A型環(huán)氧化合物、三菱化學(xué)公司制“YL980”)
[0162]熱固性化合物3 (間苯二酹型環(huán)氧化合物、Nagase ChemteX公司制“EX-201”)[0163]熱固性化合物4(環(huán)氧樹脂(DIC公司制“EXA-4850-150”)
[0164]熱固化劑A(咪唑化合物、四國化成工業(yè)公司制“2P-4MZ”)
[0165]陽離子熱引發(fā)劑I (下述式(11)表示的化合物，在加熱下放出包含磷原子的無機(jī)酸離子的化合物)
[0166][化學(xué)式I]
[0167]
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)電材料，其含有: 粘合劑樹脂、和 在導(dǎo)電性表面具有焊錫的導(dǎo)電性粒子， 所述粘合劑樹脂包含熱固化劑和能夠通過加熱而固化的固化性化合物， 在分別以10°c /分鐘的升溫速度加熱所述粘合劑樹脂和所述導(dǎo)電性粒子中的所述焊錫來進(jìn)行差示掃描量熱測定時(shí)，所述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂溫度低于所述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電材料，其中，所述粘合劑樹脂在主固化中的所述放熱峰峰頂溫度與所述焊錫在熔融中的所述吸熱峰峰頂溫度之差為30°C以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電材料，其中，進(jìn)行所述差示掃描量熱測定時(shí)，所述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰的溫度范圍與所述焊錫在熔融中的吸熱峰的溫度范圍存在重復(fù)部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)電材料，其中，進(jìn)行所述差示掃描量熱測定時(shí)，顯示所述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰峰頂處放熱量的1/10以上放熱量的所述粘合劑樹脂在主固化中的放熱峰部分的溫度范圍、和顯示所述焊錫在熔融中的吸熱峰峰頂處吸熱量的1/10以上吸熱量的所述焊錫在熔融中的吸熱峰部分的溫度范圍存在重復(fù)部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電材料，其中，所述熱固化劑包含陽離子熱引發(fā)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電材料，其中，所述熱固化劑包含自由基熱引發(fā)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電材料，其中，所述導(dǎo)電性粒子具備基體材料粒子和配置于所述基體材料粒子的表面上的焊錫層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電材料，其中，所述粘合劑樹脂包含焊劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電材料,其為各向異性導(dǎo)電材料。
10.一種連接結(jié)構(gòu)體，其具備: 表面具有第I電極的第I連接對象部件、 表面具有第2電極的第2連接對象部件、以及 連接所述第1、第2連接對象部件的連接部， 所述連接部由權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電材料形成， 所述第I電極和所述第2電極通過所述導(dǎo)電性粒子進(jìn)行電連接。
【文檔編號(hào)】H01B1/22GK103443868SQ201380000853
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】石澤英亮, 久保田敬士 申請人:積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社