JP5705003B2 - Method for manufacturing connection structure - Google Patents
Method for manufacturing connection structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP5705003B2 JP5705003B2 JP2011089102A JP2011089102A JP5705003B2 JP 5705003 B2 JP5705003 B2 JP 5705003B2 JP 2011089102 A JP2011089102 A JP 2011089102A JP 2011089102 A JP2011089102 A JP 2011089102A JP 5705003 B2 JP5705003 B2 JP 5705003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anisotropic conductive
- conductive material
- material layer
- compound
- conductive particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
本発明は、複数の導電性粒子を含む異方性導電材料を用いた接続構造体の製造方法であって、例えば、フレキシブルプリント基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の電極間を電気的に接続する接続構造体の製造方法に関する。 The present invention is a method for manufacturing a connection structure using an anisotropic conductive material including a plurality of conductive particles, and includes various connection objects such as a flexible printed circuit board, a glass substrate, a glass epoxy substrate, and a semiconductor chip. The present invention relates to a method for manufacturing a connection structure that electrically connects electrodes of members.
ペースト状又はフィルム状の異方性導電材料が広く知られている。該異方性導電材料では、バインダー樹脂などに複数の導電性粒子が分散されている。 Pasty or film-like anisotropic conductive materials are widely known. In the anisotropic conductive material, a plurality of conductive particles are dispersed in a binder resin or the like.
上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続（ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続（ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ））、半導体チップとガラス基板との接続（ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、並びにフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続（ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ））等に使用されている。 In order to obtain various connection structures, the anisotropic conductive material is, for example, a connection between a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)) or a connection between a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF ( Chip on Film)), connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)), and the like.
また、上記接続構造体の製造方法の一例として、第一の回路電極を有する第一の回路部材と、第二の回路電極を有し、テープキャリアパッケージ又はフレキシブルプリント基板を構成する第二の回路部材とを、上記第一の回路電極と上記第二の回路電極とを対向配置させた状態で、異方性導電材料により接続する接続構造体の製造方法が開示されている。また、特許文献１には、熱硬化性組成物と光硬化性組成物とを含有する異方性導電材料としてフィルム状回路接続材料を用いて、該フィルム状回路接続材料に光を照射して、光硬化性樹脂組成物を硬化させて、フィルム状回路接続材料の流動性を低下させ、次に本接続時にフィルム状回路接続材料を加熱して、熱硬化性樹脂組成物を硬化させる方法が記載されている。
Moreover, as an example of the manufacturing method of the connection structure, a first circuit member having a first circuit electrode and a second circuit having a second circuit electrode and constituting a tape carrier package or a flexible printed circuit board A method for manufacturing a connection structure is disclosed in which a member is connected with an anisotropic conductive material in a state where the first circuit electrode and the second circuit electrode are arranged to face each other. Further, in
特許文献１に記載の接続構造体の製造方法では、電極間の電気的な接続の際に、異方性導電材料中の導電性粒子を除く成分が、導電性粒子と電極との間から十分に排除されないことがある。このため、得られる接続構造体の導通信頼性が低いことがある。
In the manufacturing method of the connection structure described in
さらに、特許文献１に記載の接続構造体の製造方法では、接続対象部材上に配置された異方性導電材料に含まれている導電性粒子が、硬化前に大きく流動することがある。このため、導電性粒子を特定の領域に配置できないことがある。さらに、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を配置できなかったり、接続されてはならない隣接する電極間が複数の導電性粒子を介して電気的に接続されたりすることがある。このことによっても、得られる接続構造体の導通信頼性が低くなるという問題がある。
Furthermore, in the manufacturing method of the connection structure described in
本発明の目的は、電極間の導通信頼性を高めることができる接続構造体の製造方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the connection structure which can improve the conduction | electrical_connection reliability between electrodes.
本発明の広い局面によれば、電極を上面に有する第１の接続対象部材上に、硬化性化合物と、熱硬化剤と、光硬化開始剤と、導電性粒子とを含有する異方性導電材料を用いた異方性導電材料層を配置する工程と、上記異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、上記異方性導電材料層をＢステージ化する工程と、Ｂステージ化された異方性導電材料層の上面に、電極を下面に有する第２の接続対象部材をさらに積層する工程とを備え、上記異方性導電材料層をＢステージ化する工程において、上記一方の表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を３５％以下にし、上記一方の表面側と反対の他方の表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を２５％以上にし、かつ空気に触れている表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率が上記第１の接続対象部材に触れている表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率よりも低い、接続構造体の製造方法が提供される。
According to a wide aspect of the present invention, anisotropic conductivity containing a curable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and conductive particles on a first connection target member having an electrode on the upper surface. A step of disposing an anisotropic conductive material layer using a material, and curing the light by irradiating light from one surface side of the anisotropic conductive material layer to the anisotropic conductive material layer, A step of forming the anisotropic conductive material layer into a B-stage, and a step of further laminating a second connection target member having an electrode on the lower surface on the upper surface of the B-staged anisotropic conductive material layer, In the step of converting the anisotropic conductive material layer into a B-stage, the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion in the region having a thickness of 1/2 on the one surface side is set to 35% or less, Anisotropic conductive material layer portion in the region of
また、本発明の広い局面によれば、電極を上面に有する第１の接続対象部材上に、硬化性化合物と、熱硬化剤と、光硬化開始剤と、導電性粒子とを含有する異方性導電材料を用いた異方性導電材料層を配置する工程と、上記異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、上記異方性導電材料層をＢステージ化する工程と、Ｂステージ化された異方性導電材料層の上面に、電極を下面に有する第２の接続対象部材をさらに積層する工程とを備え、上記異方性導電材料層をＢステージ化する工程において、上記導電性粒子により光が遮られずに光が照射された異方性導電材料層部分の硬化率を２０％以上にし、かつ上記導電性粒子により光が遮られて光が直接照射されなかった異方性導電材料層部分の硬化率を１０％以下にする、接続構造体の製造方法が提供される。 Moreover, according to the wide aspect of this invention, the anisotropic containing a sclerosing | hardenable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and electroconductive particle on the 1st connection object member which has an electrode on the upper surface. A step of disposing an anisotropic conductive material layer using a conductive conductive material, and curing the light by irradiating light from one surface side of the anisotropic conductive material layer to the anisotropic conductive material layer. A step of forming the anisotropic conductive material layer into a B-stage, and a step of further laminating a second connection target member having an electrode on the bottom surface on the upper surface of the B-staged anisotropic conductive material layer. And, in the step of B-staging the anisotropic conductive material layer, the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion irradiated with light without being blocked by the conductive particles is set to 20% or more, and Anisotropic guides where light is blocked by the conductive particles and not directly irradiated The cure rate of the material layer portion is 10% or less, the manufacturing method of the connecting structure is provided.
本発明に係る接続構造体の製造方法のある特定の局面では、上記異方性導電材料として、熱硬化性化合物と光硬化性化合物と熱硬化剤と光硬化開始剤と導電性粒子とを含む異方性導電材料が用いられる。 In a specific aspect of the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, the anisotropic conductive material includes a thermosetting compound, a photocurable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and conductive particles. An anisotropic conductive material is used.
本発明に係る接続構造体の製造方法の他の特定の局面では、上記異方性導電材料として、上記光硬化性化合物と上記熱硬化性化合物とを重量比で、１：９９〜５０：５０で含む異方性導電材料が用いられる。 In another specific aspect of the method for producing a connection structure according to the present invention, the anisotropic conductive material may have a weight ratio of the photocurable compound and the thermosetting compound of 1:99 to 50:50. The anisotropic conductive material contained in is used.
本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記異方性導電材料として、異方性導電フィルムを用いてもよく、異方性導電ペーストを用いてもよい。本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記異方性導電材料として、異方性導電ペーストを用いることが好ましい。 In the manufacturing method of the connection structure according to the present invention, an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive paste may be used as the anisotropic conductive material. In the connection structure manufacturing method according to the present invention, it is preferable to use an anisotropic conductive paste as the anisotropic conductive material.
本発明に係る接続構造体の製造方法では、硬化性化合物と熱硬化剤と光硬化開始剤と導電性粒子とを含む異方性導電材料を用いた異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、上記異方性導電材料層をＢステージ化するので、更に、上記異方性導電材料層をＢステージ化する際に、一方の表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を３５％以下にし、他方の表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を２５％以上にし、かつ空気に触れている表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を第１の接続対象部材に触れている表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率よりも低くするので、第１，第２の接続対象部材における電極間の接続時に、異方性導電材料中の導電性粒子を除く成分を、電極と導電性粒子との間から排除して、電極と導電性粒子とを精度よく接触させることができる。このため、接続構造体における電極間の導通信頼性を高めることができる。
In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, the anisotropic conductive material layer using an anisotropic conductive material including a curable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and conductive particles is used. Curing is progressed by irradiating light from one surface side of the conductive conductive material layer, and the anisotropic conductive material layer is made B-stage, so that the anisotropic conductive material layer is further made B-stage. At the same time, the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion in the one-half thickness region on one surface side is set to 35% or less, and the anisotropic conductive material layer portion in the one-half thickness region on the other surface side Thickness of the anisotropic conductive material layer portion in the region of the
本発明に係る接続構造体の製造方法では、硬化性化合物と熱硬化剤と光硬化開始剤と導電性粒子とを含む異方性導電材料を用いた異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、上記異方性導電材料層をＢステージ化するので、更に、上記異方性導電材料層をＢステージ化する際に、上記導電性粒子により光が遮られずに光が照射された異方性導電材料層部分の硬化率を２０％以上にし、かつ上記導電性粒子により光が遮られて光が直接照射されなかった異方性導電材料層部分の硬化率を１０％以下にするので、第１，第２の接続対象部材における電極間の接続時に、異方性導電材料中の導電性粒子を除く成分を、電極と導電性粒子との間から排除して、電極と導電性粒子とを精度よく接触させることができる。このため、接続構造体における電極間の導通信頼性を高めることができる。 In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, the anisotropic conductive material layer using an anisotropic conductive material including a curable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and conductive particles is used. Curing is progressed by irradiating light from one surface side of the conductive conductive material layer, and the anisotropic conductive material layer is made B-stage, so that the anisotropic conductive material layer is further made B-stage. At that time, the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion irradiated with light without being blocked by the conductive particles is set to 20% or more, and the light is blocked by the conductive particles and directly irradiated with light. Since the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion that has not been made is 10% or less, the component excluding the conductive particles in the anisotropic conductive material at the time of connection between the electrodes in the first and second connection target members Between the electrode and the conductive particles to ensure that the electrode and the conductive particles are accurate. It can be contacted. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between the electrodes in a connection structure can be improved.
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図１に、本発明の一実施形態に係る接続構造体の製造方法により得られた接続構造体を模式的に部分切欠正面断面図で示す。 In FIG. 1, the connection structure obtained by the manufacturing method of the connection structure which concerns on one Embodiment of this invention is typically shown with a partial notch front sectional drawing.
図１に示す接続構造体１は、第１の接続対象部材２と、第２の接続対象部材４と、第１，第２の接続対象部材２，４を接続している接続部３とを備える。接続部３は、硬化物層である。接続部３は、硬化性化合物と熱硬化剤と光硬化開始剤と導電性粒子５とを含む異方性導電材料を硬化させることにより形成されている。上記異方性導電材料は、複数の導電性粒子５を含む。
A
第１の接続対象部材２は上面２ａに、複数の電極２ｂを有する。第２の接続対象部材４は下面４ａに、複数の電極４ｂを有する。電極２ｂと電極４ｂとが、１つ又は複数の導電性粒子５により電気的に接続されている。
The first
接続構造体１では、第１の接続対象部材２としてガラス基板が用いられており、第２の接続対象部材４として半導体チップが用いられている。第１，第２の接続対象部材は、特に限定されない。第１，第２の接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板、ガラス基板及びガラスエポキシ基板等の回路基板等が挙げられる。上記異方性導電材料は、電子部品又は回路基板の接続に用いられる異方性導電材料であることが好ましい。
In the
図１に示す接続構造体１は、例えば、以下のようにして得ることができる。
The
図２（ａ）に示すように、電極２ｂを上面２ａに有する第１の接続対象部材２を用意する。次に、第１の接続対象部材２の上面２ａに、硬化性化合物と熱硬化剤と光硬化開始剤と導電性粒子５を含む異方性導電材料を用いて、第１の接続対象部材２の上面２ａに異方性導電材料層３Ａを配置する。このとき、電極２ｂ上に、１つ又は複数の導電性粒子５が配置されていることが好ましい。上記異方性導電材料として異方性導電ペーストを用いる場合には、異方性導電ペーストの配置は、異方性導電ペーストの塗布により行われる。また、上記異方性導電材料層は、異方性導電ペースト層になる。
As shown to Fig.2 (a), the 1st
次に、異方性導電材料層３Ａに光を照射することにより、異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させる。異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させて、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化する。図２（ｂ）に示すように、異方性導電材料層３ＡのＢステージ化により、第１の接続対象部材２の上面２ａに、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂを形成する。
Next, the anisotropic
異方性導電材料層３Ａ及びＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂの厚み（平均厚み）は、好ましくは１０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下である。ＣＯＧ用途においては、異方性導電材料層３Ａ及びＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂの厚み（平均厚み）は、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下である。ＦＯＧ用途においては、異方性導電材料層３Ａ及びＢステージ化された異方性導電材料層３Ｂの厚み（平均厚み）は、好ましくは３０μｍ以上、より好ましくは４０μｍ以上、好ましくは７０μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下である。
The thickness (average thickness) of the anisotropic
異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させて、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化する際に、一方の表面（第１の表面３ａ）側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分３Ｂａ（図３（ａ）参照、破線の上側の領域）の硬化率（１）を３５％以下にし、一方の表面（第１の表面３ａ）側と反対の他方の表面（第２の表面３ｂ）側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分３Ｂｂ（図３（ａ）参照、破線の下側の領域）の硬化率（２）を２５％以上にし、かつ空気に触れている表面（第１の表面３ａ）側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分３Ｂａの硬化率（１）を第１の接続対象部材２に触れている表面（第２の表面３ｂ）側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分３Ｂｂの硬化率（２）よりも低くすることが好ましい。光Ｘが入射した一方の表面（第１の表面３ａ）は、異方性導電材料層３Ａにおける光が入射する側の表面である。異方性導電材料層部分３Ｂａ，３Ｂｂの硬化率（１），（２）を上記のように制御することによって、異方性導電材料層中の導電性粒子を除く成分を電極と導電性粒子との間から排除して、電極と導電性粒子とを効果的に接触させることができる。さらに、異方性導電材料層部分３Ｂａ，３Ｂｂの硬化率（１），（２）を上記のように制御することによって、電極に導電性粒子が押し込まれた凹部を形成することができる。図４に示すように、導電性粒子５が押し込まれることによって、電極２ｂに凹部２ｃを形成することも可能である。従って、得られる接続構造体における電極間の導通信頼性を高めることができる。なお、上記導電性粒子を除く成分としては、硬化性化合物、熱硬化剤及び光硬化開始剤等が挙げられる。
When the anisotropic
さらに、異方性導電材料層３Ａの硬化を進行させて、異方性導電材料層３ＡをＢステージ化する際に、導電性粒子５により光が遮られずに光Ｘが照射された異方性導電材料層部分３Ｂｅ（図３（ｂ）参照、導電性粒子５の下方の２本の破線間部分を除く領域）の硬化率（３）を２０％以上にし、かつ導電性粒子５により光が遮られて光Ｘが直接照射されなかった異方性導電材料層部分３Ｂｆ（図３（ｂ）参照、導電性粒子５の下方の２本の破線間部分の領域）の硬化率（４）を１０％以下にすることが好ましい。異方性導電材料層部分３Ｂｅ，３Ｂｆの硬化率（３），（４）を上記のように制御することによって、異方性導電材料層中の導電性粒子を除く成分を電極と導電性粒子との間から排除して、電極と導電性粒子とを効果的に接触させることができる。特に、導電性粒子５と電極２ｂとの間に存在する異方性導電材料層３Ｂ中の導電性粒子５を除く成分を効果的に排除することができる。さらに、異方性導電材料層部分３Ｂｅ，３Ｂｆの硬化率（３），（４）を上記のように制御することによって、電極に導電性粒子が押し込まれた凹部を形成することができる。図４に示すように、導電性粒子５が押し込まれることによって、電極２ｂに凹部２ｃを形成することも可能である。従って、得られる接続構造体における電極間の導通信頼性を高めることができる。
Further, when the anisotropic
さらに、異方性導電材料層部分３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｂｅ，３Ｂｆの硬化率（１）〜（４）を上記のように制御することによって、異方性導電材料層に含まれている導電性粒子の流動を充分に抑制できる。すなわち、硬化率が上記下限以上である異方性導電材料層部分３Ｂｂ，３Ｂｅの硬化率（２），（３）を比較的高くすることによって、導電性粒子の流動を充分に抑制できる。このため、電極間に、導電性粒子が配置されやすくなる。さらに、第１の接続対象部材又は第２の接続対象部材の外周面よりも側方の領域に、導電性粒子が意図せずに流動するのを抑制できる。このため、第１，第２の接続対象部材の電極間を電気的に接続した場合に、導通信頼性を高めることができる。例えば、接続されるべき上下の電極間を導電性粒子により容易に接続でき、かつ接続されてはならない隣り合う電極間が複数の導電性粒子を介して接続されるのを抑制できる。 Furthermore, by controlling the curing rates (1) to (4) of the anisotropic conductive material layer portions 3Ba, 3Bb, 3Be, 3Bf as described above, the conductive particles contained in the anisotropic conductive material layer Can be sufficiently suppressed. That is, the flow of the conductive particles can be sufficiently suppressed by relatively increasing the curing rates (2) and (3) of the anisotropic conductive material layer portions 3Bb and 3Be having a curing rate equal to or higher than the lower limit. For this reason, it becomes easy to arrange conductive particles between the electrodes. Furthermore, it can suppress that an electroconductive particle flows unintentionally to the area | region of the side rather than the outer peripheral surface of a 1st connection object member or a 2nd connection object member. For this reason, conduction | electrical_connection reliability can be improved when the electrodes of the 1st, 2nd connection object member are electrically connected. For example, the upper and lower electrodes to be connected can be easily connected with conductive particles, and adjacent electrodes that should not be connected can be prevented from being connected via a plurality of conductive particles.
異方性導電材料層部分３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｂｅ，３Ｂｆの硬化率（１）〜（４）は、異方性導電材料に含まれている成分の種類及び含有量などにより制御可能であり、特に導電性粒子の平均粒子径及び含有量により容易に制御可能である。 The curing rates (1) to (4) of the anisotropic conductive material layer portions 3Ba, 3Bb, 3Be, 3Bf can be controlled by the types and contents of the components contained in the anisotropic conductive material, It can be easily controlled by the average particle size and content of the conductive particles.
接続構造体における電極間の導通信頼性を効果的に高めるために、異方性導電材料層部分３Ｂａの上記硬化率（１）は、３５％以下であり、好ましくは２０％以下、０％以上である。 In order to effectively enhance the conduction reliability between the electrodes in the connection structure, the above-mentioned curing rate (1) of the anisotropic conductive material layer portion 3Ba is 35% or less, preferably 20% or less, preferably 0% or more. It is.
接続構造体における電極間の導通信頼性を効果的に高めるために、異方性導電材料層部分３Ｂｂの上記硬化率（２）は、２５％以上であり、好ましくは３０％以上、１００％以下である。 In order to effectively increase the conduction reliability between the electrodes in the connection structure, the above-mentioned curing rate (2) of the anisotropic conductive material layer portion 3Bb is 25% or more, preferably 30% or more, 100% or less. It is.
接続構造体における電極間の導通信頼性を効果的に高めるために、異方性導電材料層部分３Ｂｅの上記硬化率（３）は、２０％以上であり、好ましくは３０％以上、１００％以下である。 In order to effectively enhance the conduction reliability between the electrodes in the connection structure, the curing rate (3) of the anisotropic conductive material layer portion 3Be is 20% or more, preferably 30% or more and 100% or less. It is.
接続構造体における電極間の導通信頼性を効果的に高めるために、異方性導電材料層部分３Ｂｆの上記硬化率（４）は、１０％以下であり、好ましくは５％以下、０％以上である。 In order to effectively enhance the conduction reliability between the electrodes in the connection structure, the curing rate (4) of the anisotropic conductive material layer portion 3Bf is 10% or less, preferably 5% or less, preferably 0% or more. It is.
なお、本明細書において、上記硬化率とは、ＩＲ（赤外分光法）を使用して反応性官能基の官能基量を測定し下記式より計算される値を意味する。 In the present specification, the curing rate means a value calculated from the following formula by measuring the functional group amount of a reactive functional group using IR (infrared spectroscopy).
硬化率（％）＝（１−（光照射後の異方性導電材料の官能基量／光照射前の異方性導電材料の官能基量））×１００ Curing rate (%) = (1- (functional group amount of anisotropic conductive material after light irradiation / functional group amount of anisotropic conductive material before light irradiation)) × 100
第１の接続対象部材２の上面２ａに、異方性導電材料を配置しながら、異方性導電材料層３Ａに光を照射することが好ましい。さらに、第１の接続対象部材２の上面２ａへの異方性導電材料の配置と同時に、又は配置の直後に、異方性導電材料層３Ａに光を照射することも好ましい。配置と光の照射とが上記のように行われた場合には、異方性導電材料層３Ａの流動をより一層抑制できる。このため、得られた接続構造体１における導通信頼性をより一層高めることができる。第１の接続対象部材２の上面２ａに異方性導電材料を配置してから光を照射するまでの時間は、０秒以上、好ましくは３秒以下、より好ましくは２秒以下である。
It is preferable to irradiate the anisotropic
光の照射により異方性導電材料層３ＡをＢステージ化させるために、異方性導電材料層３Ａの硬化を適度に進行させるための光照射強度は、例えば、好ましくは０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ２程度である。また、異方性導電材料層３Ａの硬化を適度に進行させるための光の照射エネルギーは、例えば、好ましくは１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２程度である。
In order to make the anisotropic
光を照射する際に用いる光源は特に限定されない。該光源としては、例えば、波長４２０ｎｍ以下に充分な発光分布を有する光源等が挙げられる。また、光源の具体例としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ及びＬＥＤランプ等が挙げられる。 The light source used when irradiating light is not specifically limited. Examples of the light source include a light source having a sufficient light emission distribution at a wavelength of 420 nm or less. Specific examples of the light source include, for example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a chemical lamp, a black light lamp, a microwave excitation mercury lamp, a metal halide lamp, and an LED lamp.
次に、図２（ｃ）に示すように、Ｂステージ化された異方性導電材料層３Ｂの第１の表面３ａに、第２の接続対象部材４を積層する。第１の接続対象部材２の上面２ａの電極２ｂと、第２の接続対象部材４の下面４ａの電極４ｂとが対向するように、第２の接続対象部材４を積層する。
Next, as shown in FIG. 2C, the second
さらに、第２の接続対象部材４の積層の際に、異方性導電材料層３Ｂに熱を付与することにより、異方性導電材料層３Ｂをさらに硬化させ、接続部３を形成する。ただし、第２の接続対象部材４の積層の前に、異方性導電材料層３Ｂに熱を付与してもよい。第２の接続対象部材４の積層の後に、異方性導電材料層３Ｂに熱を付与し完全に硬化させることが好ましい。
Further, when the second
熱の付与により異方性導電材料層３Ｂを硬化させる場合には、異方性導電材料層３Ｂを充分に硬化させるための加熱温度は好ましくは１６０℃以上、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。
When the anisotropic
異方性導電材料層３Ｂを硬化させる際に、加圧することが好ましい。加圧によって電極２ｂと電極４ｂとで導電性粒子５を圧縮することにより、電極２ｂ，４ｂと導電性粒子５との接触面積を大きくすることができる。このため、導通信頼性を高めることができる。
It is preferable to apply pressure when the anisotropic
異方性導電材料層３Ｂを硬化させることにより、第１の接続対象部材２と第２の接続対象部材４とが、接続部３を介して接続される。また、電極２ｂと電極４ｂとが、導電性粒子５を介して電気的に接続される。このようにして、図１に示す接続構造体１を得ることができる。本実施形態では、光硬化と熱硬化とが併用されているため、異方性導電材料を短時間で硬化させることができる。
By curing the anisotropic
上記異方性導電材料は、異方性導電フィルムであってもよく、異方性導電ペーストであってもよい。上記異方性導電材料は、ペースト状の異方性導電ペーストであることが好ましい。異方性導電ペーストを用いる場合には、異方性導電フィルムを用いる場合と比較して、導電性粒子が流動しやすく、導通信頼性が低くなる傾向がある。本発明に係る接続構造体により、異方性導電ペーストを用いたとしても、導通信頼性を十分に高めることができる。 The anisotropic conductive material may be an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive paste. The anisotropic conductive material is preferably a paste-like anisotropic conductive paste. When the anisotropic conductive paste is used, the conductive particles tend to flow and the conduction reliability tends to be lower than when the anisotropic conductive film is used. With the connection structure according to the present invention, even when an anisotropic conductive paste is used, the conduction reliability can be sufficiently improved.
本発明に係る接続構造体の製造方法は、例えば、フレキシブルプリント基板とガラス基板との接続（ＦＯＧ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、半導体チップとフレキシブルプリント基板との接続（ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ））、半導体チップとガラス基板との接続（ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ））、又はフレキシブルプリント基板とガラスエポキシ基板との接続（ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ））等に使用できる。なかでも、本発明に係る接続構造体の製造方法は、ＣＯＧ又はＦＯＧ用途に好適であり、ＣＯＧ用途により好適である。本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第１の接続対象部材と上記第２の接続対象部材として、半導体チップとガラス基板とを用いることが好ましい。 The connection structure manufacturing method according to the present invention includes, for example, a connection between a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)), a connection between a semiconductor chip and a flexible printed circuit board (COF (Chip on Film)), It can be used for connection between a semiconductor chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)), connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)), or the like. Especially, the manufacturing method of the connection structure which concerns on this invention is suitable for a COG or FOG use, and is more suitable for a COG use. In the manufacturing method of the connection structure according to the present invention, it is preferable to use a semiconductor chip and a glass substrate as the first connection target member and the second connection target member.
ＣＯＧ用途では、特に、半導体チップとガラス基板との電極間を、異方性導電材料の導電性粒子により確実に接続することが困難なことが多い。例えば、ＣＯＧ用途の場合には、半導体チップの隣り合う電極間、及びガラス基板の隣り合う電極間の間隔が１０〜２０μｍ程度であることがあり、微細な配線が形成されていることが多い。微細な配線が形成されていても、本発明に係る接続構造体の製造方法により、導電性粒子を電極間に精度よく配置することができることから、半導体チップとガラス基板との電極間を高精度に接続することができ、導通信頼性を高めることができる。 In COG applications, in particular, it is often difficult to reliably connect the electrodes of the semiconductor chip and the glass substrate with conductive particles of an anisotropic conductive material. For example, in the case of COG use, the distance between adjacent electrodes of a semiconductor chip and the distance between adjacent electrodes of a glass substrate may be about 10 to 20 μm, and fine wiring is often formed. Even if fine wiring is formed, the method for manufacturing a connection structure according to the present invention enables the conductive particles to be accurately placed between the electrodes, so that there is high accuracy between the electrodes of the semiconductor chip and the glass substrate. It is possible to improve the conduction reliability.
本発明に係る接続構造体の製造方法に用いられる異方性導電材料は、硬化性化合物と、熱硬化剤と、光硬化開始剤と、導電性粒子とを含む。異方性導電材料の硬化性及び硬化率を容易に制御する観点からは、上記硬化性化合物は、熱硬化性化合物と、光硬化性化合物とを含むことが好ましい。 The anisotropic conductive material used in the method for manufacturing a connection structure according to the present invention includes a curable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and conductive particles. From the viewpoint of easily controlling the curability and the curing rate of the anisotropic conductive material, the curable compound preferably includes a thermosetting compound and a photocurable compound.
以下、上記異方性導電材料に含まれている各成分の詳細を説明する。 Hereinafter, the detail of each component contained in the said anisotropic conductive material is demonstrated.
［熱硬化性化合物］
上記熱硬化性化合物は熱硬化性を有する。上記熱硬化性化合物は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
[Thermosetting compound]
The thermosetting compound has thermosetting properties. As for the said thermosetting compound, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記熱硬化性化合物としては、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。上記熱硬化性化合物は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。 Examples of the thermosetting compound include epoxy compounds, episulfide compounds, (meth) acrylic compounds, phenolic compounds, amino compounds, unsaturated polyester compounds, polyurethane compounds, silicone compounds, and polyimide compounds. As for the said thermosetting compound, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記異方性導電材料の硬化を容易に制御したり、接続構造体における導通信頼性をより一層高めたりする観点からは、上記硬化性化合物は、エポキシ基又はチイラン基を有する熱硬化性化合物を含むことが好ましく、チイラン基を有する熱硬化性化合物を含むことがより好ましい。エポキシ基を有する熱硬化性化合物は、エポキシ化合物である。チイラン基を有する熱硬化性化合物は、エピスルフィド化合物である。異方性導電材料の硬化性を高める観点からは、上記熱硬化性化合物１００重量％中、上記エポキシ基又はチイラン基を有する化合物の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上、１００重量％以下である。上記熱硬化性化合物の全量が上記エポキシ基又はチイラン基を有する化合物であってもよい。 From the viewpoint of easily controlling the curing of the anisotropic conductive material or further improving the conduction reliability in the connection structure, the curable compound is a thermosetting compound having an epoxy group or a thiirane group. It is preferable to include, and it is more preferable to include a thermosetting compound having a thiirane group. The thermosetting compound having an epoxy group is an epoxy compound. The thermosetting compound having a thiirane group is an episulfide compound. From the viewpoint of enhancing the curability of the anisotropic conductive material, the content of the compound having the epoxy group or thiirane group is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight in 100% by weight of the thermosetting compound. % Or more and 100% by weight or less. The total amount of the thermosetting compound may be a compound having the epoxy group or thiirane group.
上記エピスルフィド化合物は、エポキシ基ではなくチイラン基を有するので、低温で速やかに硬化させることができる。すなわち、チイラン基を有するエピスルフィド化合物は、エポキシ基を有するエポキシ化合物と比較して、チイラン基に由来してより一層低い温度で硬化可能である。 Since the episulfide compound has a thiirane group instead of an epoxy group, it can be quickly cured at a low temperature. That is, the episulfide compound having a thiirane group can be cured at a lower temperature derived from the thiirane group as compared with the epoxy compound having an epoxy group.
上記エポキシ基又はチイラン基を有する熱硬化性化合物は、芳香族環を有することが好ましい。上記芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、テトラセン環、クリセン環、トリフェニレン環、テトラフェン環、ピレン環、ペンタセン環、ピセン環及びペリレン環等が挙げられる。なかでも、上記芳香族環は、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環であることが好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環であることがより好ましい。また、ナフタレン環は、平面構造を有するためにより一層速やかに硬化させることができるので好ましい。 The thermosetting compound having an epoxy group or thiirane group preferably has an aromatic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, tetracene ring, chrysene ring, triphenylene ring, tetraphen ring, pyrene ring, pentacene ring, picene ring, and perylene ring. Especially, it is preferable that the said aromatic ring is a benzene ring, a naphthalene ring, or an anthracene ring, and it is more preferable that it is a benzene ring or a naphthalene ring. A naphthalene ring is preferred because it has a planar structure and can be cured more rapidly.
［光硬化性化合物］
光の照射によって硬化するように、上記異方性導電材料は、光硬化性化合物を含むことが好ましい。光の照射により光硬化性化合物を半硬化（Ｂステージ化）させ、硬化性化合物の流動性を低下させることができる。
[Photocurable compound]
The anisotropic conductive material preferably contains a photocurable compound so as to be cured by irradiation with light. By photoirradiation, the photocurable compound can be semi-cured (B-staged) to reduce the fluidity of the curable compound.
上記光硬化性化合物としては特に限定されず、（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物及び環状エーテル基を有する光硬化性化合物等が挙げられる。 The photocurable compound is not particularly limited, and examples thereof include a photocurable compound having a (meth) acryloyl group and a photocurable compound having a cyclic ether group.
上記光硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物であることが好ましい。（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物の使用により、Ｂステージ化した異方性導電材料層の各部分における硬化率を好適な範囲に制御することが容易になり、得られる接続構造体の導通信頼性をより一層高めることができる。 The photocurable compound is preferably a photocurable compound having a (meth) acryloyl group. By using a photocurable compound having a (meth) acryloyl group, it becomes easy to control the curing rate in each part of the B-staged anisotropic conductive material layer within a suitable range, and the resulting connection structure The conduction reliability can be further improved.
Ｂステージ化した異方性導電材料層の硬化率を容易に制御し、更に得られる接続構造体の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記光硬化性化合物は、（メタ）アクリロイル基を１個又は２個有することが好ましい。 From the viewpoint of easily controlling the curing rate of the B-staged anisotropic conductive material layer and further improving the conduction reliability of the resulting connection structure, the photocurable compound contains a (meth) acryloyl group. It is preferable to have one or two.
上記（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物としては、エポキシ基及びチイラン基を有さず、かつ（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物、及びエポキシ基又はチイラン基を有し、かつ（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物が挙げられる。 The photocurable compound having the (meth) acryloyl group has no epoxy group and thiirane group, and has a (meth) acryloyl group, and has an epoxy group or thiirane group, and ( The photocurable compound which has a (meth) acryloyl group is mentioned.
上記（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物として、（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物、（メタ）アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、又はイソシアネートに水酸基を有する（メタ）アクリル酸誘導体を反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート等が好適に用いられる。上記「（メタ）アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを示す。上記「（メタ）アクリル」は、アクリルとメタクリルとを示す。上記「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを示す。 As a photocurable compound having the above (meth) acryloyl group, an ester compound obtained by reacting a compound having (meth) acrylic acid and a hydroxyl group, an epoxy obtained by reacting (meth) acrylic acid and an epoxy compound. (Meth) acrylate or urethane (meth) acrylate obtained by reacting a (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group with isocyanate is preferably used. The “(meth) acryloyl group” refers to an acryloyl group and a methacryloyl group. The “(meth) acryl” refers to acryl and methacryl. The “(meth) acrylate” refers to acrylate and methacrylate.
上記（メタ）アクリル酸と水酸基を有する化合物とを反応させて得られるエステル化合物は特に限定されない。該エステル化合物として、単官能のエステル化合物、２官能のエステル化合物及び３官能以上のエステル化合物のいずれも用いることができる。 The ester compound obtained by making the said (meth) acrylic acid and the compound which has a hydroxyl group react is not specifically limited. As the ester compound, any of a monofunctional ester compound, a bifunctional ester compound, and a trifunctional or higher functional ester compound can be used.
上記エポキシ基又はチイラン基を有し、かつ（メタ）アクリロイル基を有する光硬化性化合物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する化合物の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を、（メタ）アクリロイル基に変換することにより得られた光硬化性化合物であることが好ましい。このような光硬化性化合物は、部分（メタ）アクリレート化エポキシ化合物又は部分（メタ）アクリレート化エピスルフィド化合物である。 The photocurable compound having the epoxy group or thiirane group and having a (meth) acryloyl group is a part of the epoxy group or part of thiirane of the compound having two or more epoxy groups or two or more thiirane groups. It is preferable that it is a photocurable compound obtained by converting a group into a (meth) acryloyl group. Such a photocurable compound is a partially (meth) acrylated epoxy compound or a partially (meth) acrylated episulfide compound.
光硬化性化合物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する化合物と、（メタ）アクリル酸との反応物であることが好ましい。この反応物は、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有する化合物と（メタ）アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応することにより得られる。エポキシ基又はチイラン基の２０％以上が（メタ）アクリロイル基に変換（転化率）されていることが好ましい。該転化率は、より好ましくは３０％以上、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下である。エポキシ基又はチイラン基の４０％以上、６０％以下が（メタ）アクリロイル基に変換されていることが最も好ましい。 The photocurable compound is preferably a reaction product of a compound having two or more epoxy groups or two or more thiirane groups and (meth) acrylic acid. This reaction product is obtained by reacting a compound having two or more epoxy groups or two or more thiirane groups with (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method. It is preferable that 20% or more of the epoxy group or thiirane group is converted (converted) to a (meth) acryloyl group. The conversion is more preferably 30% or more, preferably 80% or less, more preferably 70% or less. Most preferably, 40% or more and 60% or less of the epoxy group or thiirane group is converted to a (meth) acryloyl group.
上記部分（メタ）アクリレート化エポキシ化合物としては、ビスフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、カルボン酸無水物変性エポキシ（メタ）アクリレート、及びフェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the partially (meth) acrylated epoxy compound include bisphenol type epoxy (meth) acrylate, cresol novolac type epoxy (meth) acrylate, carboxylic acid anhydride-modified epoxy (meth) acrylate, and phenol novolac type epoxy (meth) acrylate. Is mentioned.
光硬化性化合物として、エポキシ基を２個以上又はチイラン基を２個以上有するフェノキシ樹脂の一部のエポキシ基又は一部のチイラン基を（メタ）アクリロイル基に変換した変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。すなわち、エポキシ基又はチイラン基と（メタ）アクリロイル基とを有する変性フェノキシ樹脂を用いてもよい。 Even if it uses the modified phenoxy resin which converted some epoxy groups or some thiirane groups of the phenoxy resin which has two or more epoxy groups or two or more thiirane groups into a (meth) acryloyl group as a photocurable compound. Good. That is, a modified phenoxy resin having an epoxy group or thiirane group and a (meth) acryloyl group may be used.
また、上記光硬化性化合物は、架橋性化合物であってもよく、非架橋性化合物であってもよい。 Further, the photocurable compound may be a crosslinkable compound or a non-crosslinkable compound.
上記架橋性化合物の具体例としては、例えば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸ビニル、ジビニルベンゼン、ポリエステル（メタ）アクリレート、及びウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the crosslinkable compound include 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, (poly ) Ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, glycerol methacrylate acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tri Examples include methylolpropane trimethacrylate, allyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, divinylbenzene, polyester (meth) acrylate, and urethane (meth) acrylate.
上記非架橋性化合物の具体例としては、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート及びテトラデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the non-crosslinkable compound include ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) ) Acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (Meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, and the like.
光硬化性化合物と熱硬化性化合物との配合比は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物との種類に応じて適宜調整される。上記異方性導電材料は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを重量比で、１：９９〜９０：１０で含むことが好ましく、５：９５〜７０：３０で含むことがより好ましく、１０：９０〜５０：５０で含むことが更に好ましい。上記異方性導電材料は、光硬化性化合物と熱硬化性化合物とを重量比で、１：９９〜５０：５０で含むことが特に好ましい。 The blending ratio between the photocurable compound and the thermosetting compound is appropriately adjusted according to the types of the photocurable compound and the thermosetting compound. The anisotropic conductive material preferably contains a photocurable compound and a thermosetting compound in a weight ratio of 1:99 to 90:10, more preferably 5:95 to 70:30, More preferably, it is included at 10:90 to 50:50. The anisotropic conductive material particularly preferably contains the photocurable compound and the thermosetting compound in a weight ratio of 1:99 to 50:50.
（熱硬化剤）
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤として、従来公知の熱硬化剤を用いることができる。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤及び酸無水物等が挙げられる。上記熱硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
(Thermosetting agent)
The said thermosetting agent is not specifically limited. A conventionally known thermosetting agent can be used as the thermosetting agent. Examples of the thermosetting agent include imidazole curing agents, amine curing agents, phenol curing agents, polythiol curing agents, and acid anhydrides. As for the said thermosetting agent, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
異方性導電材料を低温でより一層速やかに硬化させることができるので、上記熱硬化剤は、イミダゾール硬化剤、ポリチオール硬化剤又はアミン硬化剤であることが好ましい。また、異方性導電材料の保存安定性を高めることができるので、潜在性の硬化剤が好ましい。該潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性ポリチオール硬化剤又は潜在性アミン硬化剤であることが好ましい。上記熱硬化剤は、ポリウレタン樹脂又はポリエステル樹脂等の高分子物質で被覆されていてもよい。 Since the anisotropic conductive material can be cured more rapidly at a low temperature, the thermosetting agent is preferably an imidazole curing agent, a polythiol curing agent, or an amine curing agent. In addition, a latent curing agent is preferable because the storage stability of the anisotropic conductive material can be improved. The latent curing agent is preferably a latent imidazole curing agent, a latent polythiol curing agent or a latent amine curing agent. The thermosetting agent may be coated with a polymer material such as polyurethane resin or polyester resin.
上記イミダゾール硬化剤としては、特に限定されず、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン及び２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。 The imidazole curing agent is not particularly limited, and 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2, 4-Diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine and 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s- Examples include triazine isocyanuric acid adducts.
上記ポリチオール硬化剤としては、特に限定されず、トリメチロールプロパン トリス−３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトール テトラキス−３−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトール ヘキサ−３−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。 The polythiol curing agent is not particularly limited, and examples include trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate, pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate, and dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate. .
上記アミン硬化剤としては、特に限定されず、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５．５］ウンデカン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。 The amine curing agent is not particularly limited, and hexamethylene diamine, octamethylene diamine, decamethylene diamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraspiro [5.5]. Examples include undecane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, metaphenylenediamine, and diaminodiphenylsulfone.
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物中の上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは５重量部以上、より好ましくは１０重量部以上、好ましくは４０重量部以下、より好ましくは３０重量部以下、更に好ましくは２０重量部以下である。上記熱硬化剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を充分に熱硬化させることができる。 The content of the thermosetting agent is not particularly limited. The content of the thermosetting agent with respect to 100 parts by weight of the thermosetting compound in the curable compound is preferably 5 parts by weight or more, more preferably 10 parts by weight or more, and preferably 40 parts by weight or less. The amount is preferably 30 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less. When the content of the thermosetting agent is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the anisotropic conductive material can be sufficiently thermoset.
（光硬化開始剤）
上記光硬化開始剤は特に限定されない。上記光硬化開始剤として、従来公知の光硬化開始剤を用いることができる。上記光硬化開始剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
(Photocuring initiator)
The photocuring initiator is not particularly limited. A conventionally known photocuring initiator can be used as the photocuring initiator. As for the said photocuring initiator, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記光硬化開始剤としては、特に限定されず、アセトフェノン光硬化開始剤、ベンゾフェノン光硬化開始剤、ベンゾインエーテル光硬化開始剤、チオキサンソン光硬化開始剤、ケタール光硬化開始剤、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド及びアシルホスフォナート等が挙げられる。 The photocuring initiator is not particularly limited, and is not limited to acetophenone photocuring initiator, benzophenone photocuring initiator, benzoin ether photocuring initiator, thioxanthone photocuring initiator, ketal photocuring initiator, halogenated ketone, acylphosphine. Examples thereof include finoxide and acyl phosphonate.
上記アセトフェノン光硬化開始剤の具体例としては、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、及び２−ヒドロキシ−２−シクロヘキシルアセトフェノン等が挙げられる。上記ベンゾフェノン光硬化開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。上記ベンゾインエーテル光硬化開始剤の具体例としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテル等が挙げられる。上記チオキサンソン光硬化開始剤の具体例としては、チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、２−イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン及び２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等が挙げられる。上記ケタール光硬化開始剤の具体例としては、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。 Specific examples of the acetophenone photocuring initiator include 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, methoxy Examples include acetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, and 2-hydroxy-2-cyclohexylacetophenone. Specific examples of the benzophenone photocuring initiator include benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-hydroxybenzophenone, and the like. Specific examples of the benzoin ether photocuring initiator include benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether. Specific examples of the thioxanthone photocuring initiator include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone. Son, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and the like. Specific examples of the ketal photocuring initiator include benzyldimethyl ketal.
上記光硬化開始剤の含有量は特に限定されない。上記硬化性化合物中の上記光硬化性化合物１００重量部に対して、上記光硬化開始剤の含有量は、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．２重量部以上、好ましくは２重量部以下、より好ましくは１重量部以下である。上記光硬化開始剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、異方性導電材料を適度に光硬化させることができる。異方性導電材料に光を照射し、Ｂステージ化することにより、異方性導電材料の流動を抑制できる。 The content of the photocuring initiator is not particularly limited. The content of the photocuring initiator with respect to 100 parts by weight of the photocurable compound in the curable compound is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.2 parts by weight or more, preferably 2 It is 1 part by weight or less, more preferably 1 part by weight or less. When the content of the photocuring initiator is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the anisotropic conductive material can be appropriately photocured. By irradiating the anisotropic conductive material with light to form a B stage, the flow of the anisotropic conductive material can be suppressed.
（導電性粒子）
上記異方性導電材料に含まれている導電性粒子は、第１，第２の接続対象部材の電極間を電気的に接続する。上記導電性粒子は、導電性を有する粒子であれば特に限定されない。導電性粒子の導電層の表面が絶縁層により被覆されていてもよい。この場合には、接続対象部材の接続時に、導電層と電極との間の絶縁層が排除される。上記導電性粒子としては、例えば、有機粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子もしくは金属粒子等の表面を金属層で被覆した導電性粒子、並びに実質的に金属のみで構成される金属粒子等が挙げられる。上記金属層は特に限定されない。上記金属層としては、金層、銀層、銅層、ニッケル層、パラジウム層及び錫を含有する金属層等が挙げられる。
(Conductive particles)
The conductive particles contained in the anisotropic conductive material electrically connect the electrodes of the first and second connection target members. The conductive particles are not particularly limited as long as they are conductive particles. The surface of the conductive layer of the conductive particles may be covered with an insulating layer. In this case, the insulating layer between the conductive layer and the electrode is excluded when the connection target member is connected. Examples of the conductive particles include conductive particles obtained by coating the surfaces of organic particles, inorganic particles, organic-inorganic hybrid particles, or metal particles with a metal layer, and metal particles that are substantially composed of only metal. It is done. The metal layer is not particularly limited. Examples of the metal layer include a gold layer, a silver layer, a copper layer, a nickel layer, a palladium layer, and a metal layer containing tin.
電極間の導通信頼性をより一層高める観点からは、上記導電性粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子の表面上に設けられた導電層とを有することが好ましい。 From the viewpoint of further enhancing the conduction reliability between the electrodes, the conductive particles preferably include resin particles and a conductive layer provided on the surface of the resin particles.
導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは１５μｍ以下である。 The average particle diameter of the conductive particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 20 μm or less, and even more preferably 15 μm or less.
導電性粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。 The “average particle diameter” of the conductive particles indicates the number average particle diameter. The average particle diameter of the conductive particles can be obtained by observing 50 arbitrary conductive particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
上記導電性粒子の含有量は特に限定されない。異方性導電材料１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上、更に好ましくは１重量％以上、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは１９重量％以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、接続されるべき上下の電極間に導電性粒子を容易に配置できる。さらに、接続されてはならない隣接する電極間が複数の導電性粒子を介して電気的に接続され難くなる。すなわち、隣り合う電極間の短絡をより一層防止できる。 The content of the conductive particles is not particularly limited. The content of the conductive particles in 100% by weight of the anisotropic conductive material is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, still more preferably 1% by weight or more, preferably 40% by weight. % Or less, more preferably 30% by weight or less, still more preferably 19% by weight or less. A conductive particle can be easily arrange | positioned between the upper and lower electrodes which should be connected as content of the said electroconductive particle is more than the said minimum and below the said upper limit. Furthermore, it becomes difficult to electrically connect adjacent electrodes that should not be connected via a plurality of conductive particles. That is, a short circuit between adjacent electrodes can be further prevented.
（他の成分）
上記異方性導電材料は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーの使用により、異方性導電材料の硬化物の潜熱膨張を抑制できる。上記フィラーの具体例としては、シリカ、窒化アルミニウム及びアルミナ等が挙げられる。フィラーは１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
(Other ingredients)
The anisotropic conductive material preferably contains a filler. By using the filler, latent heat expansion of the cured product of the anisotropic conductive material can be suppressed. Specific examples of the filler include silica, aluminum nitride, and alumina. As for a filler, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記異方性導電材料は、硬化促進剤をさらに含むことが好ましい。硬化促進剤の使用により、硬化速度をより一層速くすることができる。硬化促進剤は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。 The anisotropic conductive material preferably further contains a curing accelerator. By using a curing accelerator, the curing rate can be further increased. As for a hardening accelerator, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記硬化促進剤の具体例としては、イミダゾール硬化促進剤及びアミン硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、イミダゾール硬化促進剤が好ましい。なお、イミダゾール硬化促進剤又はアミン硬化促進剤は、イミダゾール硬化剤又はアミン硬化剤としても用いることができる。 Specific examples of the curing accelerator include imidazole curing accelerators and amine curing accelerators. Of these, imidazole curing accelerators are preferred. In addition, an imidazole hardening accelerator or an amine hardening accelerator can be used also as an imidazole hardening agent or an amine hardening agent.
上記異方性導電材料は、溶剤を含んでいてもよい。該溶剤の使用により、異方性導電材料の粘度を容易に調整できる。上記溶剤としては、例えば、酢酸エチル、メチルセロソルブ、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、テトラヒドロフラン及びジエチルエーテル等が挙げられる。 The anisotropic conductive material may contain a solvent. By using the solvent, the viscosity of the anisotropic conductive material can be easily adjusted. Examples of the solvent include ethyl acetate, methyl cellosolve, toluene, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexane, n-hexane, tetrahydrofuran, and diethyl ether.
以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited only to the following examples.
実施例及び比較例では、以下の導電性粒子を用いた。 In the examples and comparative examples, the following conductive particles were used.
導電性粒子Ａ（平均粒子径１０μｍ、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する）
導電性粒子Ｂ（平均粒子径３０μｍ、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する）
導電性粒子Ｃ（平均粒子径５０μｍ、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する）
導電性粒子Ｄ（平均粒子径３μｍ、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する）
Conductive particles A (having an average particle diameter of 10 μm, a nickel plating layer formed on the surface of divinylbenzene resin particles, and a metal layer having a gold plating layer formed on the surface of the nickel plating layer)
Conductive particles B (having an average particle diameter of 30 μm, a nickel plating layer formed on the surface of divinylbenzene resin particles, and a metal layer having a gold plating layer formed on the surface of the nickel plating layer)
Conductive particles C (having an average particle diameter of 50 μm, a nickel plating layer formed on the surface of divinylbenzene resin particles, and a metal layer having a gold plating layer formed on the surface of the nickel plating layer)
Conductive particles D (having a metal layer in which an average particle diameter is 3 μm, a nickel plating layer is formed on the surface of divinylbenzene resin particles, and a gold plating layer is formed on the surface of the nickel plating layer)
（実施例１）
（１）異方性導電ペーストの調製
下記式（１Ｂ）で表される構造を有するエピスルフィド化合物を用意した。
(Example 1)
(1) Preparation of anisotropic conductive paste An episulfide compound having a structure represented by the following formula (1B) was prepared.
上記エピスルフィド化合物１５重量部に、熱硬化剤であるアミンアダクト（味の素ファインテクノ社製「ＰＮ−２３Ｊ」）４重量部と、光硬化性化合物であるエポキシアクリレート（ダイセル・サイテック社製「ＥＢＥＣＲＹＬ３７０２」）８重量部と、光重合開始剤であるアシルホスフィンオキサイド系化合物（チバ・ジャパン社製「ＤＡＲＯＣＵＲ ＴＰＯ」）０．２重量部と、硬化促進剤である２−エチル−４−メチルイミダゾール１重量部と、フィラーであるアルミナ（平均粒子径０．５μｍ）１０重量部とを配合し、さらに導電性粒子Ａ（平均粒子径１０μｍ）を異方性導電ペースト１００重量％中での含有量が１０重量％となるように添加した後、遊星式攪拌機を用いて２０００ｒｐｍで５分間攪拌することにより、異方性導電ペーストを得た。
15 parts by weight of the above-described episulfide compound, 4 parts by weight of an amine adduct (“PN-23J” manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co.) as a thermosetting agent, and an epoxy acrylate (“EBECRYL 3702” manufactured by Daicel-Cytec) as a photocurable compound 8 parts by weight, 0.2 parts by weight of an acylphosphine oxide compound (“DAROCUR TPO” manufactured by Ciba Japan) as a photopolymerization initiator, and 1 part by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole as a curing accelerator And 10 parts by weight of alumina which is a filler (average particle size 0.5 μm), and further the conductive particles A (
（２）接続構造体の作製
Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍのＡｌ−４％Ｔｉ電極パターンが上面に形成された透明ガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍ、１電極あたりの電極面積が１５００μｍ２の銅電極パターンが下面に形成された半導体チップ（第２の接続対象部材）を用意した。
(2) Production of Connection Structure A transparent glass substrate (first connection target member) having an Al-4% Ti electrode pattern with an L / S of 15 μm / 15 μm formed on the upper surface was prepared. A semiconductor chip (second connection target member) having a copper electrode pattern with an L / S of 15 μm / 15 μm and an electrode area per electrode of 1500 μm 2 formed on the lower surface was prepared.
上記透明ガラス基板上に、得られた異方性導電ペーストを厚さ２０μｍとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、紫外線照射ランプを用いて、照射エネルギーが１０００ｍＪ／ｃｍ２となるように、異方性導電ペースト層に該異方性導電ペースト層の主面に対して紫外線が垂直に入射するように上方から紫外線を照射し、光重合によって異方性導電ペースト層を半硬化させ、Ｂステージ化した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電ペースト層の温度が１８５℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、３ＭＰａの圧力をかけて異方性導電ペースト層を１８５℃で完全硬化させ、接続構造体を得た。 On the transparent glass substrate, the obtained anisotropic conductive paste was applied to a thickness of 20 μm to form an anisotropic conductive paste layer. Next, using an ultraviolet irradiation lamp, ultraviolet rays are incident on the anisotropic conductive paste layer perpendicularly to the main surface of the anisotropic conductive paste layer so that the irradiation energy is 1000 mJ / cm 2. Ultraviolet rays were irradiated from above, and the anisotropic conductive paste layer was semi-cured by photopolymerization to form a B stage. Next, the semiconductor chip was stacked on the anisotropic conductive paste layer so that the electrodes face each other. Then, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer becomes 185 ° C., a pressure heating head is placed on the upper surface of the semiconductor chip and a pressure of 3 MPa is applied to form the anisotropic conductive paste layer. Completely cured at 185 ° C. to obtain a connection structure.
（実施例２）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Ａ（平均粒子径１０μｍ）を、導電性粒子Ｂ（平均粒子径３０μｍ）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。
(Example 2)
In the preparation of the anisotropic conductive paste, anisotropy was performed in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles A (
（実施例３）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Ａ（平均粒子径１０μｍ）を、導電性粒子Ｃ（平均粒子径５０μｍ）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。
(Example 3)
In the preparation of the anisotropic conductive paste, anisotropy was performed in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles A (
（実施例４）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Ａを異方性導電ペースト１００重量％中での含有量を１５重量％となるように用いたこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。
Example 4
In the preparation of the anisotropic conductive paste, in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles A were used so that the content in 100% by weight of the anisotropic conductive paste was 15% by weight. An anisotropic conductive paste was obtained. A connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained anisotropic conductive paste was used.
（実施例５）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Ａを異方性導電ペースト１００重量％中での含有量を２０重量％となるように用いたこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。
(Example 5)
In the preparation of the anisotropic conductive paste, in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles A were used so that the content in 100% by weight of the anisotropic conductive paste was 20% by weight. An anisotropic conductive paste was obtained. A connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained anisotropic conductive paste was used.
（実施例６）
異方性導電ペーストの調製の際に、エポキシアクリレートをウレタンアクリレート（ダイセル・サイテック社製「ＥＢＥＣＲＹＬ８８０４」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして接続構造体を得た。
(Example 6)
An anisotropic conductive paste was obtained in the same manner as in Example 1 except that the epoxy acrylate was changed to urethane acrylate ("EBECRYL8804" manufactured by Daicel-Cytec Co., Ltd.) during the preparation of the anisotropic conductive paste. A connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained anisotropic conductive paste was used.
（実施例７）
異方性導電ペーストの調製の際に、エポキシアクリレートをトリシクロデカンジメタノールジアクリレート（ダイセル・サイテック社製「ＩＲＲ−２１４Ｋ」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして接続構造体を得た。
(Example 7)
Anisotropic conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the epoxy acrylate was changed to tricyclodecane dimethanol diacrylate (“IRR-214K” manufactured by Daicel-Cytec). A conductive paste was obtained. A connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained anisotropic conductive paste was used.
（実施例８）
下記式（２Ｂ）で表されるエピスルフィド化合物を用意した。
(Example 8)
An episulfide compound represented by the following formula (2B) was prepared.
上記式（１Ｂ）で表されるエピスルフィド化合物を、上記式（２Ｂ）で表されるエピスルフィド化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。 A connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the episulfide compound represented by the above formula (1B) was changed to the episulfide compound represented by the above formula (2B).
（実施例９〜１２及び比較例１〜２）
接続構造体を作製する際に、紫外線を下記の表１に示す照射エネルギーとなるように異方性導電ペースト層に照射したこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。
(Examples 9-12 and Comparative Examples 1-2)
When producing the connection structure, a connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the anisotropic conductive paste layer was irradiated with ultraviolet rays so as to have the irradiation energy shown in Table 1 below.
（実施例１３）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Ａ（平均粒子径１０μｍ）を、導電性粒子Ｄ（平均粒子径３μｍ）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。
(Example 13)
In the preparation of the anisotropic conductive paste, anisotropy was performed in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles A (
（実施例１４）
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Ａを異方性導電ペースト１００重量％中での含有量を５重量％となるように用いたこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例１と同様にして、接続構造体を得た。
(Example 14)
In the preparation of the anisotropic conductive paste, in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles A were used so that the content in 100% by weight of the anisotropic conductive paste was 5% by weight. An anisotropic conductive paste was obtained. A connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained anisotropic conductive paste was used.
（比較例３）
異方性導電ペーストの調製の際に、エポキシアクリレートと、光重合開始剤であるアシルホスフィンオキサイド系化合物とを用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペースト１００重量％中、導電性粒子Ａの含有量は１０重量％であった。
(Comparative Example 3)
An anisotropic conductive paste was obtained in the same manner as in Example 1 except that epoxy acrylate and an acyl phosphine oxide compound as a photopolymerization initiator were not used in the preparation of the anisotropic conductive paste. . In 100% by weight of the obtained anisotropic conductive paste, the content of the conductive particles A was 10% by weight.
Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍのＡｌ−４％Ｔｉ電極パターンが上面に形成された透明ガラス基板（第１の接続対象部材）を用意した。また、Ｌ／Ｓが１５μｍ／１５μｍ、１電極あたりの電極面積が１５００μｍ２の銅電極パターンが下面に形成された半導体チップ（第２の接続対象部材）を用意した。 A transparent glass substrate (first connection target member) on which an Al-4% Ti electrode pattern with L / S of 15 μm / 15 μm was formed was prepared. A semiconductor chip (second connection target member) having a copper electrode pattern with an L / S of 15 μm / 15 μm and an electrode area per electrode of 1500 μm 2 formed on the lower surface was prepared.
上記透明ガラス基板上に、得られた異方性導電ペーストを厚さ２０μｍとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。異方性導電ペーストの塗工の際及び塗工の後に光を照射しなかった。 On the transparent glass substrate, the obtained anisotropic conductive paste was applied to a thickness of 20 μm to form an anisotropic conductive paste layer. No light was irradiated during and after application of the anisotropic conductive paste.
次に、異方性導電ペースト層の上面に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電ペースト層の温度が１８５℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、３ＭＰａの圧力をかけて異方性導電ペースト層を１８５℃で完全硬化させ、接続構造体を得た。 Next, the semiconductor chip was laminated on the upper surface of the anisotropic conductive paste layer so that the electrodes face each other. Then, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer becomes 185 ° C., a pressure heating head is placed on the upper surface of the semiconductor chip and a pressure of 3 MPa is applied to form the anisotropic conductive paste layer. Completely cured at 185 ° C. to obtain a connection structure.
（評価）
（１）硬化率
接続構造体の製造の際に形成したＢステージ化した異方性導電ペースト層における硬化率を評価した。
(Evaluation)
(1) Curing Rate The curing rate in the B-staged anisotropic conductive paste layer formed during the manufacture of the connection structure was evaluated.
一方の表面（上面）側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率（１）と、異方性導電ペースト層の他方の表面（下面）側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率（２）とを測定した。測定する際に、２ｍｍ×２ｍｍの領域において１００μｍ間隔で５箇所の硬化率（１），（２）をそれぞれ測定して、測定値の平均値を硬化率とした。
Curing rate (1) of the anisotropic conductive material layer portion in the area of
さらに、導電性粒子により光が遮られずに光が照射された異方性導電ペースト層部分の硬化率（３）と、かつ導電性粒子により光が遮られて光が直接照射されなかった異方性導電ペースト層部分の硬化率（４）とを測定した。測定する際に、導電性粒子以外の部分の任意の５箇所の硬化率（３）と導電性粒子部分の任意の５箇所の硬化率（４）とをそれぞれ測定して、測定値の平均値を硬化率とした。 Furthermore, the curing rate (3) of the anisotropic conductive paste layer portion irradiated with light without being blocked by the conductive particles, and the difference between the light blocked by the conductive particles and not directly irradiated with the light. The cure rate (4) of the isotropic conductive paste layer portion was measured. When measuring, the curing rate (3) at any five locations in the portion other than the conductive particles and the curing rate (4) at any five locations in the conductive particle portion are measured, and the average value of the measured values. Was the cure rate.
（２）圧痕状態
得られた接続構造体における１００箇所の導電性粒子と電極との接続部分について、電極に形成された圧痕の状態を観察した。
(2) Indentation state About the connection part of 100 electroconductive particles and an electrode in the obtained connection structure, the state of the indentation formed in the electrode was observed.
偏光顕微鏡を使用し、１電極あたり（１５００μｍ２あたり）に明らかな球状の圧痕が平均２５個以上確認できる場合を、良好な圧痕が形成されていると判断した。また、１電極あたり（１５００μｍ２あたり）明らかな球状の圧痕が平均５個未満確認できる場合を、圧痕の形成が不十分と判断した。圧痕状態を下記の判定基準で判定した。 Using a polarizing microscope, it was judged that good indentation was formed when an average of 25 or more spherical indentations per electrode (per 1500 μm 2 ) could be confirmed. Moreover, it was judged that formation of an indentation was inadequate when the average of less than five spherical indentations per electrode (per 1500 μm 2 ) could be confirmed. The indentation state was determined according to the following criteria.
［圧痕状態の判定基準］
○○：１００箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均２５個以上
○：１００箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均１０個以上２５個未満
△：１００箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均５個以上１０個未満
×：１００箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均５個未満
[Indentation criteria]
○○: Average of 25 or more spherical indentations in 100 connected portions ○: Average of 10 or more and less than 25 indentations in 100 connected portions Δ: In 100 connected portions The average spherical indentation is 5 or more and less than 10 on average. ×: The average number of obvious spherical indentations is less than 5 in 100 connecting portions.
（３）導通信頼性（上下の電極間の導通試験）
得られた接続構造体の上下の電極間の接続抵抗をそれぞれ、４端子法により測定した。１００箇所の接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧＝電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。
(3) Conduction reliability (conductivity test between upper and lower electrodes)
The connection resistance between the upper and lower electrodes of the obtained connection structure was measured by a four-terminal method. The average value of the connection resistance at 100 locations was calculated. Note that the connection resistance can be obtained by measuring the voltage when a constant current is passed from the relationship of voltage = current × resistance.
結果を下記の表１に示す。なお、下記の表１において、「−」は評価していないことを示す。 The results are shown in Table 1 below. In Table 1 below, “−” indicates that evaluation is not performed.
１…接続構造体
２…第１の接続対象部材
２ａ…上面
２ｂ…電極
２ｃ…凹部
３…接続部
３ａ…第１の表面
３ｂ…第２の表面
３Ａ…異方性導電材料層
３Ｂ…Ｂステージ化された異方性導電材料層
３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｂｅ，３Ｂｆ…Ｂステージ化された異方性導電材料層部分
４…第２の接続対象部材
４ａ…下面
４ｂ…電極
５…導電性粒子
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、前記異方性導電材料層をＢステージ化する工程と、
Ｂステージ化された異方性導電材料層の上面に、電極を下面に有する第２の接続対象部材をさらに積層する工程とを備え、
前記異方性導電材料層をＢステージ化する工程において、前記一方の表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を３５％以下にし、かつ前記一方の表面側と反対の他方の表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を２５％以上にし、かつ空気に触れている表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率が第１の接続対象部材に触れている表面側の厚み１／２の領域における異方性導電材料層部分の硬化率よりも低い、接続構造体の製造方法。 An anisotropic conductive material using an anisotropic conductive material containing a curable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and conductive particles on a first connection target member having an electrode on an upper surface Step of arranging a layer (on the first connection target member having an electrode on the upper surface, using a material that does not contain conductive particles separately from the anisotropic conductive material containing conductive particles, the anisotropic conductive material Excluding the step of arranging a layer different from the anisotropic conductive material layer together with the layer) ,
Curing the anisotropic conductive material layer by irradiating light from one surface side of the anisotropic conductive material layer to make the anisotropic conductive material layer B-stage;
A step of further laminating a second connection target member having an electrode on the lower surface on the upper surface of the B-staged anisotropic conductive material layer,
In the step of converting the anisotropic conductive material layer into a B-stage, the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion in the region having a thickness of 1/2 on the one surface side is set to 35% or less, and the one surface side The anisotropy in the region of thickness 1/2 on the surface side that is in contact with air is set to 25% or higher in the anisotropic conductive material layer portion in the region of thickness 1/2 on the other surface side opposite to A method for manufacturing a connection structure, wherein the curing rate of the conductive material layer portion is lower than the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion in a region having a thickness of 1/2 on the surface side in contact with the first connection target member.
前記異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、前記異方性導電材料層をＢステージ化する工程と、
Ｂステージ化された異方性導電材料層の上面に、電極を下面に有する第２の接続対象部材をさらに積層する工程とを備え、
前記異方性導電材料層をＢステージ化する工程において、前記導電性粒子により光が遮られずに光が照射された異方性導電材料層部分の硬化率を２０％以上にし、かつ前記導電性粒子により光が遮られて光が直接照射されなかった異方性導電材料層部分の硬化率を１０％以下にする、接続構造体の製造方法。 An anisotropic conductive material using an anisotropic conductive material containing a curable compound, a thermosetting agent, a photocuring initiator, and conductive particles on a first connection target member having an electrode on an upper surface Step of arranging a layer (on the first connection target member having an electrode on the upper surface, using a material that does not contain conductive particles separately from the anisotropic conductive material containing conductive particles, the anisotropic conductive material Excluding the step of arranging a layer different from the anisotropic conductive material layer together with the layer) ,
Curing the anisotropic conductive material layer by irradiating light from one surface side of the anisotropic conductive material layer to make the anisotropic conductive material layer B-stage;
A step of further laminating a second connection target member having an electrode on the lower surface on the upper surface of the B-staged anisotropic conductive material layer,
In the step of forming the anisotropic conductive material layer into a B-stage, the curing rate of the anisotropic conductive material layer portion irradiated with light without being blocked by the conductive particles is set to 20% or more, and the conductive The manufacturing method of a connection structure which makes the hardening rate of the anisotropic conductive material layer part which light was interrupted | blocked by the active particle | grains, and was not irradiated directly light 10% or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011089102A JP5705003B2 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Method for manufacturing connection structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011089102A JP5705003B2 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Method for manufacturing connection structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012222282A JP2012222282A (en) | 2012-11-12 |
| JP5705003B2 true JP5705003B2 (en) | 2015-04-22 |
Family
ID=47273447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011089102A Expired - Fee Related JP5705003B2 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Method for manufacturing connection structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5705003B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6200356B2 (en) * | 2013-03-19 | 2017-09-20 | 積水化学工業株式会社 | Connection structure manufacturing method and connection structure |
| JP6440946B2 (en) * | 2014-02-18 | 2018-12-19 | デクセリアルズ株式会社 | CONNECTION MANUFACTURING METHOD, ELECTRONIC COMPONENT CONNECTION METHOD, AND CONNECTION BODY |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4492148B2 (en) * | 2004-02-18 | 2010-06-30 | 日立化成工業株式会社 | Circuit connection method |
| JP4880533B2 (en) * | 2007-07-03 | 2012-02-22 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | Anisotropic conductive film, method for producing the same, and joined body |
| JP2010077317A (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Three M Innovative Properties Co | Adhesive composition, adhesive film and usage thereof |
| JPWO2011024720A1 (en) * | 2009-08-26 | 2013-01-31 | 積水化学工業株式会社 | Method for manufacturing connection structure |
-
2011
- 2011-04-13 JP JP2011089102A patent/JP5705003B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012222282A (en) | 2012-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2011024719A1 (en) | Anisotropic conductive material, connection structure, and connection structure producing method | |
| JP5520265B2 (en) | Anisotropic conductive material, B-stage-like cured product, and manufacturing method of connection structure | |
| JP5953131B2 (en) | Anisotropic conductive material, connection structure, and manufacturing method of connection structure | |
| JP5559723B2 (en) | Method for manufacturing connection structure | |
| JP5883679B2 (en) | Method for manufacturing connection structure, anisotropic conductive material, and connection structure | |
| JP5965666B2 (en) | Method for manufacturing connection structure and anisotropic conductive material | |
| WO2011024720A1 (en) | Method for manufacturing connection structure | |
| JP5705003B2 (en) | Method for manufacturing connection structure | |
| JP5498407B2 (en) | Method for manufacturing connection structure | |
| JP5721593B2 (en) | Method for manufacturing connection structure | |
| JP6302336B2 (en) | Conductive particles for photocurable conductive material, photocurable conductive material, method for producing connection structure, and connection structure | |
| JP2013055045A (en) | Manufacturing method of connection structure, connection structure and anisotropic conductive material | |
| JP5814694B2 (en) | Connection structure manufacturing method and connection structure | |
| JP5314713B2 (en) | Method for manufacturing connection structure and anisotropic conductive material | |
| JP2012178441A (en) | Method of manufacturing connection structure and connection structure | |
| JP5508480B2 (en) | Anisotropic conductive paste, connection structure, and manufacturing method of connection structure | |
| JP2012212864A (en) | Manufacturing method of connection structure and connection structure | |
| JP6200356B2 (en) | Connection structure manufacturing method and connection structure | |
| JP5756637B2 (en) | Connection structure manufacturing method and connection structure | |
| JP5508304B2 (en) | Connection structure | |
| JP2012175038A (en) | Method of manufacturing connection structure and anisotropic conductive material | |
| JP6438305B2 (en) | Photocurable conductive material, connection structure, and method of manufacturing connection structure | |
| JP2012178401A (en) | Method for manufacturing connection structure and coating application device | |
| JP6145004B2 (en) | Manufacturing method of connection structure, B-stage anisotropic conductive material, and connection structure | |
| JP5703061B2 (en) | Method for manufacturing connection structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140110 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140718 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140729 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140826 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150210 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150224 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5705003 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |