KR20120112047A - Anisotropic conductive paste and electronic component connecting method using the same - Google Patents

Anisotropic conductive paste and electronic component connecting method using the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An anisotropically conductive paste is provided to have high connection reliability while having enough repairability. CONSTITUTION: An anisotropically conductive paste comprises 10-50 weight% of lead-free soldering powder having a melting point under 240°C or lower, and 50-90 weight% of a thermosetting resin composition containing a thermosetting resin and an organic acid. An acid value of the thermosetting resin composition is 15-55 mgKOH/g. The thermosetting resin is an epoxy resin. The organic acid is dibasic acid having an alkylene group. The thermosetting resin composition additionally comprises thixotropic agent. In the thixotropic agent, the content of an inorganic thixotropic agent is 0.5-22 weight%.

Description

이방성 도전성 페이스트 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법{ANISOTROPIC CONDUCTIVE PASTE AND ELECTRONIC COMPONENT CONNECTING METHOD USING THE SAME}Anisotropic conductive paste and connection method of electronic parts using same {ANISOTROPIC CONDUCTIVE PASTE AND ELECTRONIC COMPONENT CONNECTING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 전자부품과 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법에 관한 것이다.The present invention relates to an anisotropic conductive paste for connecting an electronic component and a wiring board and a method for connecting the electronic component using the same.

최근, 전자부품과 배선기판의 접속에는 이방성 도전재(이방성 도전성막, 이방성 도전성 페이스트)를 사용한 접속 방식이 이용되고 있다. 예를 들면, 전자부품과 배선기판을 접속할 경우에는 전극이 형성된 전자부품과 전극의 패턴이 형성된 배선기판 사이에 이방성 도전재를 배치하고, 전자부품과 배선기판을 열압착하여 전기적 접속을 확보하고 있다.In recent years, the connection system using an anisotropic conductive material (anisotropic conductive film, anisotropic conductive paste) is used for the connection of an electronic component and a wiring board. For example, when connecting an electronic component and a wiring board, an anisotropic electrically conductive material is arrange | positioned between the electronic component in which an electrode was formed, and the wiring board in which the pattern of the electrode was formed, and the electronic component and the wiring board are thermally crimped to ensure electrical connection. .

이방성 도전재로서는, 예를 들면 기재가 되는 바인더 수지에 금속 미립자나 표면에 도전막을 형성한 수지 볼 등의 도전성 필러를 분산시키는 재료가 제안되고 있다(예를 들면, 문헌 1: 일본 특허공개 2003-165825호 공보). 전자부품과 배선기판을 열압착시키면 접속 대상인 전자부품 및 배선기판의 전극끼리의 사이에는 소정 확률로 도전성 필러가 존재하기 때문에 도전성 필러가 면 형상으로 배치된 상태가 된다. 이와 같이, 접속 대상인 전자부품 및 배선기판의 전극끼리가 도전성 필러를 통해서 접촉함으로써 이들 전극끼리 사이에서의 도전성이 확보된다. 한편, 전자부품의 전극끼리의 간극이나 배선기판의 전극끼리의 간극에서는 바인더 수지 내에 도전성 필러가 매설된 것 같은 상태가 되고, 면 방향으로의 절연성이 확보된다.As an anisotropic electrically conductive material, the material which disperse | distributes electroconductive fillers, such as a resin ball which formed the metal fine particle and the electrically conductive film in the surface, for example in binder resin used as a base material is proposed (for example, document 1: Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-). 165825). When the electronic component and the wiring board are thermo-compressed, the conductive filler is present in a planar shape because a conductive filler exists in a predetermined probability between the electronic component to be connected and the electrodes of the wiring board. In this way, the electrodes of the electronic component and the wiring substrate to be connected are brought into contact with each other through the conductive filler to ensure conductivity between these electrodes. On the other hand, in the gap between the electrodes of the electronic component and the gap between the electrodes of the wiring board, the conductive filler is embedded in the binder resin, and insulation in the surface direction is secured.

그런데, 상기와 같은 실장법에서는 열압착 후의 전자부품의 실장 상태에, 예를 들면 전도불량이나 가압에 의한 위치 어긋남 등의 문제가 발생했을 경우에 전자부품이나 이방성 도전막을 기계적으로 박리하고, 배선기판에 남은 잔사를 용제 등으로 닦아내서 청정화한 후 배선기판을 재이용하는 것이 행해지고 있다. 그래서, 열압착 후의 이방성 도전재는 열경화 수지가 경화되어서 충분한 기계적 강도가 요구될 뿐만 아니라, 충분한 리페어성(배선기판으로부터 이방성 도전재를 잔사 없이 또는 적은 잔사로 박리할 수 있고, 다시 이방성 도전재를 사용해서 배선기판과 전자부품의 접속을 도모할 수 있는 성질)이 요구된다.By the way, in the above-described mounting method, when a problem such as misalignment due to conductive failure or pressurization occurs in the mounted state of the electronic component after thermocompression bonding, the electronic component or the anisotropic conductive film is mechanically peeled off and the wiring board Wiping the remaining residues with a solvent or the like to purify the substrate is reused. Therefore, the anisotropic conductive material after thermocompression bonding not only requires sufficient mechanical strength because the thermosetting resin is cured, but also sufficient repair property (the anisotropic conductive material can be peeled off from the wiring board with no residue or with few residues, and the anisotropic conductive material is again removed. In order to achieve connection between a wiring board and an electronic component).

그러나, 상기 문헌 1에 기재된 이방성 도전재에 있어서는 배선기판 상의 수지나 도전성 필러 등의 잔사를 충분히 제거하는 작업에는 시간이 걸리고, 한편, 배선기판 상에 어느 정도의 잔사가 남은 상태에서 다시 이방성 도전재를 사용해서 전자부품의 접속을 도모할 경우에는 도전성을 확보할 수 없다는 문제가 있다. 이와 같이, 상기 문헌 1에 기재된 이방성 도전재에서는 어느 정도의 리페어성은 갖고 있지만, 반드시 충분한 레벨은 아니었다. 또한, 상기 문헌 1에 기재된 이방성 도전재를 사용한 경우에는 접속 부분의 접속 신뢰성을 확보하기 위해서 접속 대상인 전자부품 및 배선기판의 전극에 금도금 처리를 실시해 둘 필요가 있는 등 접속 신뢰성의 점에서 문제가 있었다.However, in the anisotropic conductive material described in Document 1, it takes time to sufficiently remove residues such as resin and conductive filler on the wiring board, while again anisotropic conductive material with a certain amount of residue remaining on the wiring board. In order to connect the electronic components using the above-mentioned method, there is a problem that conductivity cannot be secured. Thus, although the anisotropic electrically conductive material of the said document 1 has a certain repair property, it was not necessarily a sufficient level. In addition, when the anisotropic conductive material described in Document 1 is used, there is a problem in terms of connection reliability, for example, in order to secure connection reliability of the connection portion, it is necessary to perform gold plating treatment on the electrodes of the electronic component and the wiring board to be connected. .

그래서, 본 발명은 충분한 리페어성을 가짐과 아울러 높은 접속 신뢰성을 갖는 이방성 도전성 페이스트, 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Then, an object of this invention is to provide the anisotropic conductive paste which has sufficient repair property, and has high connection reliability, and the connection method of the electronic component using the same.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 전자부품 및 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트로서, 상기 이방성 도전성 페이스트는 240℃ 이하의 융점을 갖는 무연 땜납 분말 10질량% 이상 50질량% 이하와, 열경화성 수지 및 유기산을 함유하는 열경화성 수지 조성물 50질량% 이상 90질량% 이하를 함유하고, 상기 열경화성 수지 조성물의 산가는 15mgKOH/g 이상 55mgKOH/g 이하인 것을 특징으로 한다.The anisotropic conductive paste of the present invention is an anisotropic conductive paste for connecting an electronic component and a wiring board, wherein the anisotropic conductive paste comprises 10% by mass or more and 50% by mass or less of lead-free solder powder having a melting point of 240 ° C or less, and a thermosetting resin and an organic acid. 50 mass% or more and 90 mass% or less are contained, and the acid value of the said thermosetting resin composition is 15 mgKOH / g or more and 55 mgKOH / g or less, It is characterized by the above-mentioned.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 열경화성 수지는 에폭시 수지이며, 상기 유기산은 알킬렌기를 갖는 이염기산인 것이 바람직하다.In the anisotropic conductive paste of the present invention, the thermosetting resin is an epoxy resin, and the organic acid is preferably a dibasic acid having an alkylene group.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 열경화성 수지 조성물은 틱소제(thixotropic agent)를 또한 함유하고, 상기 틱소제 중 무기계 틱소제의 함유량은 0.5질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하다.In the anisotropic conductive paste of the present invention, the thermosetting resin composition further contains a thixotropic agent, and the content of the inorganic thixotropic agent in the thixotropic agent is preferably 0.5% by mass or more and 22% by mass or less.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름이 1㎛ 이상 34㎛ 이하인 것이 바람직하다.In the anisotropic conductive paste of this invention, it is preferable that the average particle diameter of the said lead-free solder powder is 1 micrometer or more and 34 micrometers or less.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 무연 땜납 분말이 주석, 구리, 은, 비스무트, 안티몬, 인듐 및 아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.In the anisotropic conductive paste of the present invention, it is preferable that the lead-free solder powder contains at least one metal selected from the group consisting of tin, copper, silver, bismuth, antimony, indium and zinc.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 전자부품의 전극 또는 상기 배선기판의 전극 중 적어도 한쪽에는 금도금 처리가 실시되어 있지 않은 것이 바람직하다.In the anisotropic conductive paste of the present invention, it is preferable that at least one of the electrode of the electronic component or the electrode of the wiring board is not subjected to gold plating treatment.

본 발명의 전자부품의 접속방법은 상기 이방성 도전성 페이스트를 사용한 전자부품의 접속방법으로서, 상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 도포 공정과, 상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 열압착 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.A method for connecting an electronic component of the present invention is a method for connecting an electronic component using the anisotropic conductive paste, which includes applying an anisotropic conductive paste onto the wiring board, and disposing the electronic component on the anisotropic conductive paste. And thermocompression bonding the electronic component to the wiring board at a temperature higher than or equal to 5 ° C. above the melting point of the lead-free solder powder.

본 발명의 전자부품의 접속방법에 있어서는 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도에서 상기 전자부품을 상기 배선기판으로부터 박리하는 박리 공정과, 박리 공정 후의 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 재도포 공정과, 재도포 공정 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 재열압착 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.In the method for connecting an electronic component of the present invention, the anisotropic conductive paste is applied onto the wiring substrate after the peeling step of peeling the electronic component from the wiring board at a temperature higher than 5 ° C. above the melting point of the lead-free solder powder. A recoating step of arranging the electronic component on the anisotropic conductive paste after the recoating step, and thermally pressing the electronic component to the wiring board at a temperature higher than 5 ° C. above the melting point of the lead-free solder powder. It is preferable to further provide.

또한, 본 발명에 있어서 이방성 도전성 페이스트란, 소정값 이상의 열 및 소정값 이상의 압력을 가한 개소에서는 열압착 방향(두께 방향)으로 도전성을 갖게 되지만, 그 이외의 개소에서는 면 방향으로 절연성을 갖는 이방성 도전재를 형성할 수 있는 페이스트를 말한다.In the present invention, the anisotropic conductive paste is conductive in the thermocompression direction (thickness direction) at a location where heat of a predetermined value or more and a predetermined value or more are applied, but anisotropic conductive having insulation in the plane direction at other locations. Refers to a paste that can form ashes.

또한, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트가 충분한 리페어성 및 기계적 강도를 가짐과 아울러 높은 접속 신뢰성을 갖는 이유는 반드시 확실한 것은 아니지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추찰한다.The reason why the anisotropic conductive paste of the present invention has sufficient repair property and mechanical strength and high connection reliability is not necessarily clear, but the inventors infer as follows.

즉, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 종래의 이방성 도전재와는 달리 무연 땜납 분말을 함유하고 있다. 그리고, 이 이방성 도전성 페이스트를 무연 땜납 분말의 융점 이상의 온도에서 열압착할 경우에는 무연 땜납 분말끼리가 용융함과 아울러 각각 근접해 가서 그 주위의 무연 땜납끼리 접합해서 커진다. 한편, 열압착에 의해 전자부품 및 배선기판의 전극끼리의 간격도 짧아지므로 상기와 같이 해서 커진 무연 땜납에 의해 전극끼리를 땜납 접합할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 전자부품 및 배선기판의 전극끼리가 땜납 접합되어 있기 때문에 종래의 이방성 도전재와 같이 전극 및 도전성 필러가 서로 접촉함으로써 접속되어 있는 경우와 비교해서 매우 높은 접속 신뢰성을 갖는 것으로 본 발명자들은 추찰한다.That is, the anisotropic conductive paste of the present invention contains lead-free solder powder unlike conventional anisotropic conductive materials. When the anisotropic conductive paste is thermocompressed at a temperature equal to or higher than the melting point of the lead-free solder powder, the lead-free solder powders melt together, and the lead-free solders around each other are joined to increase. On the other hand, the gap between the electrodes of the electronic component and the wiring board is also shortened by thermocompression bonding, so that the electrodes can be soldered together by the lead-free solder, which has been enlarged as described above. As described above, in the present invention, since the electrodes of the electronic component and the wiring board are solder-bonded, they have a very high connection reliability as compared with the case where the electrodes and the conductive filler are connected by contacting each other, as in the conventional anisotropic conductive material. The inventors infer.

한편, 소정값 이상의 열 및 소정값 이상의 압력으로 열압착이 되지 않는 개소(전자부품의 전극끼리의 간극이나 배선기판의 전극끼리의 간극 등)에 대해서는 상기와 같이 땜납 접합이 될 일이 없고, 열경화성 수지 조성물 내에 무연 땜납 분말이 매설된 상태가 된다. 그 때문에 소정값 이상의 열 및 소정값 이상의 압력으로 열압착이 되지 않는 개소에 대해서는 절연성이 확보된다.On the other hand, in places where thermal compression is not performed by heat of a predetermined value or more and a pressure of a predetermined value or more (gaps between the electrodes of the electronic component or gaps between the electrodes of the wiring board), the solder joints do not have to be soldered as described above. Lead-free solder powder is embedded in the resin composition. Therefore, insulation is ensured with respect to the place where thermal crimping | compression-bonding is not performed with the heat more than a predetermined value, and the pressure more than a predetermined value.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트로 전자부품 및 배선기판을 접속한 경우에는, 상기와 같이 전자부품 및 배선기판의 전극끼리는 땜납 접합되고, 이 땜납 접합의 부분은 열경화성 수지 조성물에 덮어 있다고 추찰된다. 그리고, 열압착 후에 있어서 무연 땜납 분말의 융점 이상의 온도의 열을 가하면 땜납은 용융시킬 수 있고, 또한 열경화성 수지 조성물도 연화시킬 수 있기 때문에 배선기판으로부터 전자부품을 용이하게 박리할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 박리 후에 다시 이방성 도전성 페이스트를 사용해서 배선기판과 전자부품의 접속을 도모할 경우에 전극 등에 어느 정도의 잔사(땜납 등)가 남아 있었다고 해도, 그들 잔사를 아울러 땜납 접합할 수 있어 도전성을 확보할 수 있다. 이것에 대하여, 종래의 이방성 도전재로는 배선기판 상에 어느 정도의 잔사(도전성 필러 등)가 남은 상태에서 다시 이방성 도전재를 사용해서 전자부품의 접속을 도모할 경우에는 도전성을 확보할 수 없다. 그 때문에, 배선기판 상의 수지나 도전성 필러 등의 잔사를 충분히 제거할 필요가 있고, 그 작업에는 시간이 걸리는 문제가 있다. 이상과 같이, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 종래의 이방성 도전재와 비교해서 리페어성이 뛰어나다.When the electronic component and the wiring board are connected with the anisotropic conductive paste of the present invention, it is inferred that the electrodes of the electronic component and the wiring board are solder-bonded as described above, and the portion of the solder joint is covered with the thermosetting resin composition. After the thermocompression bonding, if the heat is applied at a temperature equal to or higher than the melting point of the lead-free solder powder, the solder can be melted and the thermosetting resin composition can also be softened, so that the electronic component can be easily peeled from the wiring board. In addition, in the present invention, when the connection between the wiring board and the electronic component is used again using an anisotropic conductive paste after peeling, even if some residues (solder, etc.) remain in the electrode or the like, the residues can be soldered together. The conductivity can be secured. On the other hand, in the conventional anisotropic conductive material, when the connection of an electronic component is used again using an anisotropic conductive material with some residue (conductive filler etc.) remaining on a wiring board, electroconductivity cannot be ensured. . Therefore, it is necessary to sufficiently remove residues such as resin and conductive filler on the wiring board, and the work takes time. As mentioned above, the anisotropic conductive paste of this invention is excellent in repair property compared with the conventional anisotropic conductive material.

또한, 본 발명에서는 땜납 접합의 부분은 열경화성 수지 조성물에 피복되어 있고, 이 열경화성 수지 조성물이 열에 의해 경화되기 때문에 땜납 접합의 부분을 보강할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트로 전자부품 및 배선기판을 접속했을 경우에는 충분한 기계적 강도를 확보할 수 있다.In addition, in this invention, the part of a solder joint is coat | covered with the thermosetting resin composition, and since this thermosetting resin composition hardens with heat, the part of a solder joint can be reinforced. Therefore, when an electronic component and a wiring board are connected with the anisotropic conductive paste of this invention, sufficient mechanical strength can be ensured.

본 발명에 의하면, 충분한 리페어성을 가짐과 아울러 높은 접속 신뢰성을 갖는 이방성 도전성 페이스트, 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법을 제공할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the anisotropic conductive paste which has sufficient repair property, and has high connection reliability, and the connection method of the electronic component using the same can be provided.

우선, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 대해서 설명한다.First, the anisotropic conductive paste of this invention is demonstrated.

본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 전자부품 및 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트이다. 그리고, 이 이방성 도전성 페이스트는 이하에 설명하는 무연 땜납 분말 10질량% 이상 50질량% 이하와, 이하에 설명하는 열경화성 수지 조성물 50질량% 이상 90질량% 이하를 함유하는 것이다.The anisotropic conductive paste of this invention is an anisotropic conductive paste which connects an electronic component and a wiring board. And this anisotropic conductive paste contains 10 mass% or more and 50 mass% or less of the lead-free solder powder demonstrated below, and 50 mass% or more and 90 mass% or less of the thermosetting resin composition demonstrated below.

이 무연 땜납 분말의 함유량이 10질량% 미만인 경우(열경화성 수지 조성물의 함유량이 90질량%를 초과할 경우)에는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트를 열압착했을 경우에 전자부품 및 배선기판 사이에 충분한 땜납 접합을 형성시킬 수 없고, 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 불충분하게 되며, 한편, 무연 땜납 분말의 함유량이 50질량%를 초과할 경우(열경화성 수지 조성물의 함유량이 50질량% 미만인 경우)에는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성, 특히 가습상태로 방치했을 경우의 습기 중 절연성이 불충분하게 되고, 결과적으로 땜납 브리지에 의해 이방성을 나타내지 않게 된다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서 절연성과 열압착했을 경우의 도전성의 밸런스를 취한다는 관점에서 이 무연 땜납 분말의 함유량은 20질량% 이상 45질량% 이하인 것이 바람직하고, 30질량% 이상 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.When the content of the lead-free solder powder is less than 10% by mass (the content of the thermosetting resin composition is greater than 90% by mass), a sufficient solder joint is formed between the electronic component and the wiring board when the obtained anisotropic conductive paste is thermocompressed. An anisotropic conductive paste obtained when the content of the lead-free solder powder exceeds 50 mass% (when the content of the thermosetting resin composition is less than 50 mass%) is not obtained, and the conductivity between the electronic component and the wiring board becomes insufficient. Insulation in the case of insufficiency, in particular, in the case of being left in a humid state, becomes insufficient, and as a result, the solder bridge does not exhibit anisotropy. Moreover, it is preferable that content of this lead-free solder powder is 20 mass% or more and 45 mass% or less, and is 30 mass% or more and 40 mass% or less from a viewpoint of taking the balance of insulation and electroconductivity when thermocompression bonding in the obtained anisotropic conductive paste. It is more preferable.

본 발명에 사용하는 무연 땜납 분말은 240℃ 이하의 융점을 갖는 것이다. 이 무연 땜납 분말의 융점이 240℃를 초과하는 것을 사용할 경우에는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 통상의 열압착 온도로는 무연 땜납 분말을 용융시킬 수 없다. 또한, 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 열압착 온도를 낮게 한다는 관점에서는 무연 땜납 분말의 융점이 220℃ 이하인 것이 바람직하고, 150℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.The lead-free solder powder used for this invention has melting | fusing point of 240 degrees C or less. When the melting point of this lead-free solder powder exceeds 240 degreeC, a lead-free solder powder cannot be melted by the normal thermocompression temperature in anisotropic conductive paste. Moreover, it is preferable that melting | fusing point of a lead-free solder powder is 220 degrees C or less, and, as for a viewpoint of making the thermocompression bonding temperature in an anisotropic conductive paste low, it is more preferable that it is 150 degrees C or less.

여기서, 무연 땜납 분말이란 납을 첨가하지 않은 땜납 금속 또는 합금의 분말을 말한다. 단, 무연 땜납 분말 중에 불가피적 불순물로서 납이 존재하는 것은 허용되지만, 이 경우에 납의 양은 100질량ppm 이하인 것이 바람직하다.Here, the lead-free solder powder refers to a powder of a solder metal or alloy without adding lead. However, although lead is present as an unavoidable impurity in lead-free solder powder, in this case, it is preferable that the amount of lead is 100 mass ppm or less.

상기 무연 땜납 분말은 주석(Sn), 구리(Cu), 은(Ag), 비스무트(Bi), 안티몬(Sb), 인듐(In) 및 아연(Zn)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.The lead-free solder powder is at least one metal selected from the group consisting of tin (Sn), copper (Cu), silver (Ag), bismuth (Bi), antimony (Sb), indium (In), and zinc (Zn). It is preferable to include.

또한, 상기 무연 땜납 분말에 있어서의 구체적인 땜납 조성(질량 비율)으로서는 이하와 같은 것을 예시할 수 있다.In addition, the following can be illustrated as a specific solder composition (mass ratio) in the said lead-free solder powder.

2원계 합금으로서는, 예를 들면 95.3Ag/4.7Bi 등의 Ag-Bi계, 66Ag/34Li 등의 Ag-Li계, 3Ag/97In 등의 Ag-In계, 67Ag/33Te 등의 Ag-Te계, 97.2Ag/2.8Tl 등의 Ag-Tl계, 45.6Ag/54.4Zn 등의 Ag-Zn계, 80Au/20Sn 등의 Au-Sn계, 52.7Bi/47.3In 등의 Bi-In계, 35In/65Sn, 51In/49Sn, 52In/48Sn 등의 In-Sn계, 8.1Bi/91.9Zn 등의 Bi-Zn계, 43Sn/57Bi, 42Sn/58Bi 등의 Sn-Bi계, 98Sn/2Ag, 96.5Sn/3.5Ag, 96Sn/4Ag, 95Sn/5Ag 등의 Sn-Ag계, 91Sn/9Zn, 30Sn/70Zn 등의 Sn-Zn계, 99.3Sn/0.7Cu 등의 Sn-Cu계, 95Sn/5Sb 등의 Sn-Sb계를 들 수 있다.As the binary alloy, for example, Ag-Bi such as 95.3Ag / 4.7Bi, Ag-Li such as 66Ag / 34Li, Ag-In such as 3Ag / 97In, Ag-Te such as 67Ag / 33Te, Ag-Tl systems such as 97.2Ag / 2.8Tl, Ag-Zn systems such as 45.6Ag / 54.4Zn, Au-Sn systems such as 80Au / 20Sn, Bi-In systems such as 52.7Bi / 47.3In, 35In / 65Sn, In-Sn system such as 51In / 49Sn, 52In / 48Sn, Bi-Zn system such as 8.1Bi / 91.9Zn, Sn-Bi system such as 43Sn / 57Bi, 42Sn / 58Bi, 98Sn / 2Ag, 96.5Sn / 3.5Ag, Sn-Ag system such as 96Sn / 4Ag, 95Sn / 5Ag, Sn-Zn system such as 91Sn / 9Zn, 30Sn / 70Zn, Sn-Cu system such as 99.3Sn / 0.7Cu, and Sn-Sb system such as 95Sn / 5Sb Can be mentioned.

3원계 합금으로서는, 예를 들면 95.5Sn/3.5Ag/1In 등의 Sn-Ag-In계, 86Sn/9Zn/5In, 81Sn/9Zn/10In 등의 Sn-Zn-In계, 95.5Sn/0.5Ag/4Cu, 96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu 등의 Sn-Ag-Cu계, 90.5Sn/7.5Bi/2Ag, 41.0Sn/58Bi/1.0Ag 등의 Sn-Bi-Ag계, 89.0Sn/8.0Zn/3.0Bi 등의 Sn-Zn-Bi계를 들 수 있다.As the ternary alloy, for example, Sn-Ag-In type such as 95.5Sn / 3.5Ag / 1In, Sn-Zn-In type such as 86Sn / 9Zn / 5In, 81Sn / 9Zn / 10In, 95.5Sn / 0.5Ag / Sn-Ag-Cu system such as 4Cu, 96.5Sn / 3.0Ag / 0.5Cu, Sn-Bi-Ag system such as 90.5Sn / 7.5Bi / 2Ag, 41.0Sn / 58Bi / 1.0Ag, 89.0Sn / 8.0Zn / 3.0 Sn-Zn-Bi system, such as Bi, is mentioned.

그 이외의 합금으로서는 Sn/Ag/Cu/Bi계 등을 들 수 있다.As other alloy, Sn / Ag / Cu / Bi system etc. are mentioned.

또한, 상기 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름은 1㎛ 이상 34㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름이 상기 하한 미만에서는 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 저하하는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성이 저하하는 경향이 있다. 또한, 평균 입자 지름은 동적 광산란식의 입자 지름 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the said lead-free solder powder is 1 micrometer or more and 34 micrometers or less, and it is more preferable that they are 3 micrometers or more and 20 micrometers or less. If the average particle diameter of the lead-free solder powder is less than the lower limit, the conductivity between the electronic component and the wiring board tends to be lowered. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the insulation in the anisotropic conductive paste tends to be lowered. In addition, an average particle diameter can be measured by the particle diameter measuring apparatus of a dynamic light scattering type | mold.

본 발명에 사용하는 열경화성 수지 조성물은 열경화성 수지 및 유기산을 함유하는 것이다. 그리고, 이 열경화성 수지 조성물의 산가는 15㎎KOH/g 이상 55mgKOH/g 이하인 것이 필요하다. 산가가 15mgKOH/g 미만인 경우에는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트를 열압착했을 경우에 땜납을 충분히 활성화할 수 없어 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 불충분하게 되며, 한편, 55mgKOH/g을 초과하면 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성, 특히 가습상태로 방치했을 경우의 습기 중 절연성이 불충분하게 된다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서 절연성과 열압착한 경우의 도전성의 밸런스를 취한다고 하는 관점에서, 이 열경화성 수지 조성물의 산가는 20mgKOH/g 이상 50mgKOH/g 이하인 것이 바람직하고, 30mgKOH/g 이상 45mgKOH/g 이하인 것이 보다 바람직하다.The thermosetting resin composition used for this invention contains a thermosetting resin and an organic acid. And the acid value of this thermosetting resin composition needs to be 15 mgKOH / g or more and 55 mgKOH / g or less. If the acid value is less than 15 mgKOH / g, when the resulting anisotropic conductive paste is thermocompressed, the solder cannot be sufficiently activated, resulting in insufficient conductivity between the electronic component and the wiring board. On the other hand, an anisotropic conductive paste obtained when the acid value exceeds 55 mgKOH / g is exceeded. Insulation in the case of moisture, especially when left in a humid state is insufficient insulation. Moreover, it is preferable that the acid value of this thermosetting resin composition is 20 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less from a viewpoint of taking the balance of insulation and electroconductivity in the case of anisotropic conductive paste obtained, and 30 mgKOH / g or more and 45 mgKOH / It is more preferable that it is g or less.

본 발명에 사용하는 열경화성 수지로서는 공지의 열경화성 수지를 적당히 사용할 수 있지만, 플럭스 작용을 갖는다는 관점으로부터 특히 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다.Although a well-known thermosetting resin can be used suitably as a thermosetting resin used for this invention, it is preferable to use an epoxy resin especially from a viewpoint of having a flux effect.

또한, 본 발명에 있어서 플럭스 작용을 갖는 것이란, 통상의 로진계 플럭스와 같이 그 도포막은 피납땜체의 금속면을 덮어서 대기를 차단하고, 납땜시에는 그 금속면의 금속 산화물을 환원하고, 이 도포막이 용융 땜납에 밀어 젖혀져서 그 용융 땜납과 금속면의 접촉이 가능해지고, 그 잔사는 회로 사이를 절연하는 기능을 갖는 것이다.In addition, in the present invention, as having a flux action, the coating film covers the metal surface of the soldering body and blocks the atmosphere as in the usual rosin-based flux, and at the time of soldering, the metal oxide of the metal surface is reduced, and the coating is performed. The film is pushed over the molten solder and brought into contact with the molten solder and the metal surface, and the residue has a function of insulating between circuits.

이러한 에폭시 수지로서는 공지의 에폭시 수지를 적당히 사용할 수 있다. 이러한 에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비페닐형, 나프탈렌형, 크레졸노볼락형, 페놀노볼락형, 디시클로펜타디엔형 등의 에폭시 수지를 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다. 또한, 이들 에폭시 수지는 상온에서 액상의 것을 함유하는 것이 바람직하고, 상온에서 고형의 것을 사용할 경우에는 상온에서 액상의 것과 병용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 에폭시 수지의 형태 중에서도 금속입자의 분산성 및 페이스트 점도를 조정할 수 있고, 또한 경화물의 낙하 충격에 대한 내성을 향상시킬 수 있다고 하는 관점이나, 땜납의 젖음 확대성이 양호하다고 하는 관점으로부터 액상 비스페놀 A형, 액상 비스페놀 F형, 액상 수소첨가 타입의 비스페놀 A형, 나프탈렌형, 디시클로펜타디엔형이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트의 보존 안정성의 관점에서는 액상 비스페놀 A형과 액상 비스페놀 F형의 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.As such an epoxy resin, a well-known epoxy resin can be used suitably. Examples of such epoxy resins include epoxy resins such as bisphenol A type, bisphenol F type, biphenyl type, naphthalene type, cresol novolak type, phenol novolak type, and dicyclopentadiene type. These epoxy resins may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. Moreover, it is preferable that these epoxy resins contain a liquid thing at normal temperature, and when using a solid thing at normal temperature, it is preferable to use together with a liquid thing at normal temperature. In addition, among these epoxy resin forms, the dispersibility of the metal particles and the paste viscosity can be adjusted, and the resistance to dropping impact of the cured product can be improved, and the wettability of the solder is good. Bisphenol A type, liquid bisphenol F type, liquid hydrogenation type bisphenol A type, naphthalene type, and dicyclopentadiene type are preferable. Moreover, it is preferable to use in combination of liquid bisphenol A type and liquid bisphenol F type from a viewpoint of the storage stability of the obtained anisotropic conductive paste.

상기 에폭시 수지의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 70질량% 이상 92질량% 이하인 것이 바람직하고, 75질량% 이상 85질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지의 함유량이 상기 하한 미만에서는 전자부품을 고착시키기 위해 충분한 강도가 얻어지지 않기 때문에 낙하 충격에 대한 내성이 저하하는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 열경화성 수지 조성물 중의 유기산이나 경화제의 함유량이 감소하여 에폭시 수지를 경화시키는 속도가 지연되기 쉬운 경향이 있다. As content of the said epoxy resin, it is preferable that they are 70 mass% or more and 92 mass% or less with respect to 100 mass% of thermosetting resin compositions, and it is more preferable that they are 75 mass% or more and 85 mass% or less. When the content of the epoxy resin is less than the above lower limit, sufficient strength is not obtained to fix the electronic component, so that the resistance to drop impact tends to decrease. On the other hand, when the content exceeds the upper limit, the content of the organic acid or the curing agent in the thermosetting resin composition is increased. This tends to decrease and the speed of curing the epoxy resin tends to be delayed.

본 발명에 사용하는 유기산으로서는 공지의 유기산을 적당히 사용할 수 있다. 이러한 유기산 중에서도 에폭시 수지와의 용해성이 뛰어나다고 하는 관점, 및 보관 중에 있어서 결정의 석출이 일어나기 어렵다고 하는 관점에서 알킬렌기를 갖는 이염기산을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 알킬렌기를 갖는 이염기산으로서는, 예를 들면, 아디프산, 2,5-디에틸아디프산, 글루타르산, 2,4-디에틸글루타르산, 2,2-디에틸글루타르산, 3-메틸글루타르산, 2-에틸-3-프로필글루타르산, 세바신산, 숙신산, 말론산, 디글리콜산을 들 수 있다. 이들 중에서도 아디프산, 글루타르산, 숙신산이 바람직하고, 아디프산이 특히 바람직하다.As an organic acid used for this invention, a well-known organic acid can be used suitably. It is preferable to use the dibasic acid which has an alkylene group among these organic acids from a viewpoint of the outstanding solubility with an epoxy resin, and the viewpoint that a precipitation of a crystal | crystallization hardly occurs during storage. As a dibasic acid which has such an alkylene group, it is adipic acid, 2, 5- diethyl adipic acid, glutaric acid, 2, 4- diethyl glutaric acid, 2, 2- diethyl glutaric acid, for example. And 3-methyl glutaric acid, 2-ethyl-3-propyl glutaric acid, sebacic acid, succinic acid, malonic acid and diglycolic acid. Among these, adipic acid, glutaric acid and succinic acid are preferable, and adipic acid is especially preferable.

상기 유기산의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 1질량% 이상 8질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 7질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 유기산의 함유량이 상기 하한 미만에서는 에폭시 수지 등의 열경화성 수지를 경화시키는 속도가 지연됨으로써 경화 불량으로 되는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성이 저하하는 경향이 있다. As content of the said organic acid, it is preferable that they are 1 mass% or more and 8 mass% or more with respect to 100 mass% of thermosetting resin compositions, and it is more preferable that they are 2 mass% or more and 7 mass% or less. If the content of the organic acid is less than the above lower limit, the curing rate of the thermosetting resin such as an epoxy resin is delayed, so that the curing tends to be poor. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the insulating property in the anisotropic conductive paste obtained tends to decrease. .

또한, 본 발명에 사용하는 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지 및 상기 유기산 이외에 틱소제 및 경화제를 사용하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to use a thixotropic agent and a hardening | curing agent for the thermosetting resin composition used for this invention other than the said thermosetting resin and the said organic acid.

본 발명에 사용하는 틱소제로서는 공지의 틱소제를 적당히 사용할 수 있다. 이러한 틱소제로서는, 예를 들면 유기계 틱소제(지방산 아미드, 수소첨가 피마자유, 올레핀계 왁스 등), 무기계 틱소제(콜로이달 실리카, 벤톤 등)를 들 수 있다. 이들 중에서도 지방산 아미드, 콜로이달 실리카, 벤톤이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트의 번지기 어려움의 관점에서는 유기계 틱소제와 무기계 틱소제의 조합으로 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 지방산 아미드와 콜로이달 실리카의 조합, 지방산 아미드와 벤톤의 조합을 들 수 있다.As a thixotropic agent used for this invention, a well-known thixotropic agent can be used suitably. As such a thixo agent, an organic thixo agent (fatty acid amide, hydrogenated castor oil, an olefin wax, etc.), an inorganic thixo agent (colloidal silica, Benton etc.) are mentioned, for example. Among these, fatty acid amide, colloidal silica, and benton are preferable. Moreover, it is preferable to use it in combination of an organic thixo agent and an inorganic thixo agent from a viewpoint of the difficulty of spreading of the anisotropic conductive paste obtained. Specifically, a combination of fatty acid amide and colloidal silica and a combination of fatty acid amide and benton are mentioned.

상기 틱소제의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 l00질량%에 대하여 0.5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 틱소제의 함유량이 상기 하한 미만에서는 틱소성을 얻을 수 없고, 배선기판의 전극 상에서 새깅(sagging)이 생기기 쉬워져 배선기판의 전극 상에 전자부품을 탑재했을 때의 부착력이 저하하는 경향이 있으며, 한편, 상기 상한을 초과하면 틱소성이 지나치게 높아서 시린지 니들의 막힘에 의해 도포 불량이 되기 쉬운 경향이 있다.As content of the said thixotropic agent, it is preferable that they are 0.5 mass% or more and 25 mass% or less with respect to l00 mass% of a thermosetting resin composition, It is more preferable that they are 0.5 mass% or more and 10 mass% or less, It is especially preferable that they are 1 mass% or more and 5 mass% or less. Do. If the content of the thixotropic agent is less than the above lower limit, thixotropy cannot be obtained, and sagging is likely to occur on the electrodes of the wiring board, and the adhesion force when the electronic component is mounted on the electrodes of the wiring board tends to decrease. On the other hand, when the said upper limit is exceeded, thixotropy tends to be too high and it will become easy to apply | coat poorly by clogging of a syringe needle.

본 발명에 사용하는 틱소제로서 상기 유기계 틱소제와 상기 무기계 틱소제의 조합으로 사용할 경우에는, 상기 무기계 틱소제의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 0.5질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.When using in the combination of the said organic thixo agent and the said inorganic thixo agent as the thixo agent used for this invention, it is preferable that content of the said inorganic thixo agent is 0.5 mass% or more and 22 mass% or less with respect to 100 mass% of thermosetting resin compositions, It is more preferable that they are 1 mass% or more and 20 mass% or less.

본 발명에 사용하는 경화제로서는 적당한 공지의 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 열경화성 수지로서 에폭시 수지를 사용할 경우에는 이하와 같은 것을 사용할 수 있다.As a hardening | curing agent used for this invention, a suitable well-known hardening | curing agent can be used. For example, when using an epoxy resin as a thermosetting resin, the following can be used.

잠재성 경화제로서는, 예를 들면 노바큐어 HX-3722, HX-3721, HX-3748, HX-3088, HX-3613, HX-3921HP, HX-3941HP(아사히 카세이 에폭시사제, 상품명)를 들 수 있다.As a latent hardening | curing agent, Novacure HX-3722, HX-3721, HX-3748, HX-3088, HX-3613, HX-3921HP, HX-3941HP (made by Asahi Kasei epoxy company, brand name) is mentioned, for example.

지방족 폴리아민계 경화제로서는, 예를 들면 후지큐어 FXR-1020, FXR-1030, FXR-1050, FXR-1080(후지 카세이 고교사제, 상품명)을 들 수 있다.As an aliphatic polyamine-type hardening | curing agent, Fujicure FXR-1020, FXR-1030, FXR-1050, FXR-1080 (made by Fuji Kasei Co., Ltd., brand names) is mentioned, for example.

에폭시 수지 아민 부가물(adduct)계 경화제로서는, 예를 들면 아미큐어 PN-23, PN-F, MY-24, VDH, UDH, PN-31, PN-40(아지노모토 파인테크노사제, 상품명), EH-36l5S, EH-3293S, EH-3366S, EH-3842, EH-3670S, EH-3636AS, EH-4346S(아사히 덴카 고교사제, 상품명)를 들 수 있다.As an epoxy resin amine adduct-type hardening | curing agent, it is for example, amicure PN-23, PN-F, MY-24, VDH, UDH, PN-31, PN-40 (made by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.), EH -3615S, EH-3293S, EH-3366S, EH-3842, EH-3670S, EH-3636AS, EH-4346S (Asahi Denka Kogyo make, brand name) is mentioned.

이미다졸계 경화촉진제로서는, 예를 들면 2P4MHZ, 2MZA, 2PZ, C11Z, C17Z, 2E4MZ, 2P4MZ, C11Z-CNS, 2PZ-CNZ(이상, 상품명)를 들 수 있다.As imidazole series hardening accelerator, 2P4MHZ, 2MZA, 2PZ, C11Z, C17Z, 2E4MZ, 2P4MZ, C11Z-CNS, 2PZ-CNZ (above, brand name) is mentioned, for example.

이들 경화제는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트의 절연성의 관점에서는 잠재성 경화제와 에폭시 수지 아민 부가물계 경화제와 이미다졸계 경화촉진제의 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use these hardening | curing agents in the combination of a latent hardening | curing agent, an epoxy resin amine adduct type hardening | curing agent, and an imidazole series hardening accelerator from the insulating viewpoint of the obtained anisotropic conductive paste.

상기 경화제의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 l00질량%에 대하여 5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 경화제의 함유량이 상기 하한 미만에서는 열경화성 수지를 경화시키는 속도가 지연되기 쉬운 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 반응성이 빨라져서 페이스트 사용 시간이 짧아지는 경향이 있다.As content of the said hardening | curing agent, it is preferable that they are 5 mass% or more and 20 mass% or less with respect to l00 mass% of a thermosetting resin composition, and it is more preferable that they are 10 mass% or more and 18 mass% or less. When content of a hardening | curing agent is less than the said minimum, it exists in the tendency for the speed which hardens a thermosetting resin to be easy to retard. On the other hand, when it exceeds the said upper limit, reactivity becomes fast and it exists in the tendency for a paste use time to become short.

본 발명에 사용하는 열경화성 수지 조성물은 필요에 따라서 상기 에폭시 수지, 상기 유기산, 상기 틱소제 및 상기 경화제 이외에 계면활성제, 커플링제, 소포제, 분말 표면 처리제, 반응 억제제, 침강 방지제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 이들 첨가제의 함유량으로서는, 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 0.01질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.05질량% 이상 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 첨가제의 함유량이 상기 하한 미만에서는 각각의 첨가제의 효과를 나타내기 어려워지는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 열경화성 수지 조성물에 의한 접합 강도가 저하하는 경향이 있다.The thermosetting resin composition used for this invention may contain additives, such as surfactant, a coupling agent, an antifoamer, a powder surface treating agent, a reaction inhibitor, an antisettling agent, in addition to the said epoxy resin, the said organic acid, the said thixo agent, and the said hardening agent as needed. good. As content of these additives, it is preferable that they are 0.01 mass% or more and 10 mass% or less with respect to 100 mass% of thermosetting resin compositions, and it is more preferable that they are 0.05 mass% or more and 5 mass% or less. When content of an additive is less than the said minimum, it exists in the tendency for it to become difficult to show the effect of each additive, and when it exceeds the said upper limit, there exists a tendency for the joining strength by a thermosetting resin composition to fall.

이어서, 본 발명의 전자부품의 접속방법에 대해서 설명한다.Next, the connection method of the electronic component of this invention is demonstrated.

본 발명의 전자부품의 접속방법은 상술한 본 발명의 이방성 도전성 페이스트를 사용한 전자부품의 접속방법으로서, 상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 도포 공정과, 상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상(바람직하게는 20℃ 이상) 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 열압착 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.The connection method of the electronic component of this invention is a connection method of the electronic component using the anisotropic conductive paste of this invention mentioned above, The application | coating process of apply | coating the said anisotropic conductive paste on the said wiring board, and the said electron on the said anisotropic conductive paste And a thermocompression bonding process for arranging the component and thermocompression bonding the electronic component to the wiring board at a temperature of 5 ° C. or more (preferably 20 ° C. or more) higher than the melting point of the lead-free solder powder.

여기서, 전자부품으로서는 칩, 패키지 부품 등 이외에 배선기판을 사용해도 좋다. 배선기판으로서는 플렉시블성을 갖는 플렉시블 기판, 플렉시블성을 갖지 않는 리지드 기판 모두 사용할 수 있다. 또한, 전자부품으로서 플렉시블 기판을 사용할 경우에는 2개의 배선기판(리지드 기판)과 각각 접속을 도모함으로써 리지드 기판끼리를 플렉시블 기판을 통해서 전기적으로 접속할 수도 있다. 또한, 플렉시블 기판끼리를 플렉시블 기판을 통해서 전기적으로 접속해도 상관없다.Here, as the electronic component, a wiring board other than a chip, a package component, or the like may be used. As the wiring board, both a flexible substrate having flexibility and a rigid substrate having no flexibility can be used. In the case of using a flexible substrate as an electronic component, the rigid substrates can be electrically connected to each other through the flexible substrate by connecting the two wiring substrates (rigid substrates) respectively. In addition, you may electrically connect flexible substrates through a flexible substrate.

도포 공정에 있어서는 상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포한다.In the coating step, the anisotropic conductive paste is coated on the wiring board.

여기서 사용하는 도포장치로서는, 예를 들면 디스펜서, 스크린 인쇄기, 제트디스펜스 메탈마스크 인쇄기를 들 수 있다.As a coating apparatus used here, a dispenser, a screen printing machine, and a jet dispense metal mask printing machine are mentioned, for example.

또한, 도포막의 두께는 특별히 한정되지 않지만 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이상 300㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 두께가 상기 하한 미만에서는 배선기판의 전극 상에 전자부품을 탑재했을 때의 부착력이 저하하는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 접속 부분 이외에도 페이스트가 밀려나오기 쉬워지는 경향이 있다. 열압착 공정에 있어서는 상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착한다.Moreover, although the thickness of a coating film is not specifically limited, It is preferable that they are 50 micrometers or more and 500 micrometers or less, and it is more preferable that they are 100 micrometers or more and 300 micrometers or less. If the thickness is less than the lower limit, the adhesive force when the electronic component is mounted on the electrode of the wiring board tends to be lowered. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the paste tends to be pushed out in addition to the connecting portion. In the thermocompression bonding step, the electronic component is disposed on the anisotropic conductive paste, and the electronic component is thermocompressed to the wiring board at a temperature of 5 ° C. or more above the melting point of the lead-free solder powder.

열압착시의 온도가 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높다고 하는 조건을 충족시키지 않을 경우에는 무연 땜납을 충분히 용융시킬 수 없고, 전자부품 및 배선기판 사이에 충분한 땜납 접합을 형성할 수 없어 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 불충분하게 된다.If the temperature at the time of thermocompression bonding is not satisfied at least 5 ° C above the melting point of the lead-free solder powder, the lead-free solder cannot be sufficiently melted and a sufficient solder joint can not be formed between the electronic component and the wiring board. The conductivity between the component and the wiring board becomes insufficient.

열압착시의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 0.2M㎩ 이상 2M㎩ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.5M㎩ 이상 1.5M㎩ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 압력이 상기 하한 미만에서는 전자부품 및 배선기판 사이에 충분한 땜납 접합을 형성할 수 없어 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 저하하는 경향이 있으며, 한편 상기 상한을 초과하는 배선기판에 스트레스가 가해져 데드 스페이스를 넓게 하지 않으면 안되는 경향이 있다.Although the pressure at the time of thermocompression bonding is not specifically limited, It is preferable to set it as 0.2 MPa or more and 2 MPa or less, and it is more preferable to set it as 0.5 MPa or more and 1.5 MPa or less. If the pressure is less than the lower limit, sufficient solder joints cannot be formed between the electronic component and the wiring board, so that the conductivity between the electronic component and the wiring board tends to decrease, while stress is applied to the wiring board exceeding the upper limit, thereby causing dead space. There is a tendency to widen.

또한, 본 발명에 있어서는 상기한 바와 같이 열압착시의 압력을 종래의 방법에 의한 경우와 비교하여 낮은 압력범위로 설정할 수 있다. 그 때문에, 열압착 공정에 사용하는 장치의 저비용화를 달성할 수도 있다.In the present invention, as described above, the pressure at the time of thermocompression bonding can be set to a lower pressure range than in the case of the conventional method. Therefore, the cost reduction of the apparatus used for a thermocompression bonding process can also be achieved.

열압착시의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상 5초 이상 60초 이하이며, 7초 이상 20초 이하인 것이 바람직하다.Although the time at the time of thermocompression bonding is not specifically limited, Usually, it is 5 second or more and 60 second or less, and it is preferable that they are 7 second or more and 20 second or less.

또한, 본 발명의 전자부품의 접속방법에 있어서는 이하 설명하는 박리 공정, 재도포 공정 및 재열압착 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.Moreover, in the connection method of the electronic component of this invention, it is preferable to further provide the peeling process, the reapplication process, and the re-thermal compression process demonstrated below.

박리 공정에 있어서는 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판으로부터 박리한다.In the peeling process, the said electronic component is peeled from the said wiring board at the temperature 5 degreeC or more higher than melting | fusing point of the said lead-free solder powder.

여기서, 전자부품을 배선기판으로부터 박리하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 이러한 방법으로서는, 예를 들면 납땜 인두(Soldering iron) 등을 사용해서 접속 부분을 가열하면서 전자부품을 배선기판으로부터 박리하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 이러한 경우에 리페어에 사용하는 공지의 박리 장치를 사용해도 좋다.Here, the method of peeling off the electronic component from the wiring board is not particularly limited. As such a method, for example, a method of peeling an electronic component from a wiring board while heating the connection portion using a soldering iron or the like can be adopted. In addition, in such a case, you may use the well-known peeling apparatus used for a repair.

또한, 전자부품을 배선기판으로부터 박리한 후에 필요에 따라서 용제 등으로 상기 배선기판 상을 세정해도 좋다.In addition, after peeling an electronic component from a wiring board, you may wash | clean the said wiring board top with a solvent etc. as needed.

재도포 공정에 있어서는 박리 공정 후의 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포한다. 여기서, 도포장치나 도포막의 두께는 상기 도포 공정과 동일한 것이나 조건을 채용할 수 있다.In the recoating step, the anisotropic conductive paste is applied onto the wiring board after the peeling step. Here, the thickness of a coating device and a coating film is the same as that of the said application | coating process, and conditions can be employ | adopted.

재열압착 공정에 있어서는 재도포 공정 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착한다. 여기서, 열압착시의 온도, 압력 및 시간은 상기 도포 공정과 동일한 조건을 채용할 수 있다. In the re-compression bonding step, the electronic component is placed on the anisotropic conductive paste after the re-coating step, and the electronic component is thermocompression-bonded to the wiring board at a temperature higher than 5 ° C. above the melting point of the lead-free solder powder. Here, the temperature, pressure and time at the time of thermocompression bonding can employ | adopt the same conditions as the said application | coating process.

이상 설명한 본 발명의 전자부품의 접속방법에 의하면, 전자부품 및 배선기판의 전극끼리가 땜납 접합되기 때문에 종래의 이방성 도전재와 같이 전극 및 도전성 필러가 서로 접촉함으로써 접속되어 있는 경우와 비교해서 매우 높은 접속 신뢰성을 달성할 수 있다. 또한, 열압착 후에 있어서 무연 땜납 분말의 융점 이상인 온도의 열을 가하면 땜납은 용융시킬 수 있고, 또한 열경화성 수지 조성물도 연화시킬 수 있기 때문에 배선기판으로부터 전자부품을 용이하게 박리할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 박리 후에 다시 이방성 도전성 페이스트를 사용해서 배선기판과 전자부품의 접속을 도모할 경우에 전극 등에 어느 정도의 잔사(땜납 등)가 남아있었다고 해도, 그들 잔사를 아울러 땜납 접합할 수 있어 도전성을 확보할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 전자부품의 접속방법은 종래의 이방성 도전재를 사용하는 방법과 비교하여 리페어성이 뛰어나다.According to the connection method of the electronic component of this invention demonstrated above, since the electrodes of an electronic component and a wiring board are solder-bonded, they are very high compared with the case where an electrode and a conductive filler are connected by mutual contact like a conventional anisotropic conductive material. Connection reliability can be achieved. In addition, if heat is applied at a temperature equal to or higher than the melting point of the lead-free solder powder after thermocompression bonding, the solder can be melted and the thermosetting resin composition can also be softened, so that the electronic component can be easily peeled from the wiring board. In addition, in the present invention, even when some degree of residue (such as solder) remains in the electrode or the like when the connection of the wiring board and the electronic component is used again using anisotropic conductive paste after peeling, the residue can be soldered together. The conductivity can be secured. Therefore, the connection method of the electronic component of this invention is excellent in repair property compared with the method of using the conventional anisotropic conductive material.

[실시예][Example]

이어서, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 조금도 한정되는 것은 아니다.Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.

[실시예 1]Example 1

열경화성 수지 A(비스페놀 A형 에폭시 수지, DlC사제, 상품명「EPICLON 860」) 82.9질량%, 틱소제 A(지방산 아미드, 니폰 카세이사제, 상품명「스리팍스 H」) 2질량%, 유기산 A(아디프산, 칸토 덴카 고교사제) 2.6질량%, 경화제 A(시코쿠 카세이사제, 상품명 「큐아졸 2P4MHZ」) l1.5질량%, 계면활성제(빅케미재팬사제, 상품명「BYK361N」) 0.5질량% 및 소포제(교에이샤 카가쿠사제, 상품명「플로우렌 AC-326F」) 0.5질량%를 용기에 투입하고, 라이카이기(Raikai mixers)를 이용하여 혼합해서 열경화성 수지 조성물을 얻었다.82.9 mass% of thermosetting resin A (bisphenol A type epoxy resin, the DlC company make, brand name "EPICLON 860"), 2 mass% of thixotropic agents A (fatty acid amide, the Nippon-Case company make, brand name "Srifax H"), organic acid A (A Dipic acid, Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. 2.6 mass%, hardening | curing agent A (made by Shikoku Kasei Co., Ltd., brand name "Curazole 2P4MHZ") l1.5 mass%, 0.5 mass% of surfactants (BIC Chemical Japan company make, brand name "BYK361N"), and 0.5 mass% of antifoaming agents (made by Kyowa Co., Ltd., brand name "Florene AC-326F") were thrown into the container, it mixed using Raikai mixers, and the thermosetting resin composition was obtained.

그 후, 얻어진 열경화성 수지 조성물 62.5질량% 및 무연 땜납 분말 A(평균 입자 지름: 5㎛, 땜납의 융점: 139℃, 땜납의 조성: 42Sn/58Bi) 37.5질량%를 용기에 투입하고, 혼련기에서 2시간 혼합함으로써 이방성 도전성 페이스트를 조제했다.Then, 62.5 mass% of the obtained thermosetting resin composition and lead-free solder powder A (average particle diameter: 5 micrometers, melting | fusing point of solder: 139 degreeC, composition of solder: 42Sn / 58Bi) 37.5 mass% are put into a container, and it knead | mixed in a kneading machine, The anisotropic conductive paste was prepared by mixing for 2 hours.

이어서, 배선기판(전극: 구리 전극에 금도금 처리(Cu/Ni/Au)) 상에 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 도포했다(두께: 0.2mm). 그리고, 도포 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 전자부품(전극: 구리 전극에 금도금 처리(Cu/Ni/Au))을 배치하고, 열압착 장치(어드반셀사제)를 사용해서 온도 200℃, 압력 1M㎩, 압착시간 8?10초의 조건으로 전자부품을 배선기판에 열압착했다.Next, the anisotropic conductive paste obtained on the wiring board (electrode: copper electrode gold plating process (Cu / Ni / Au)) was apply | coated (thickness: 0.2 mm). And the electronic component (electrode: gold-plating process (Cu / Ni / Au)) is arrange | positioned on the anisotropic conductive paste after application | coating, temperature 200 degreeC, pressure 1MPa, using a thermocompression bonding machine (Advancel company make), The electronic components were thermally crimped to the wiring board under the conditions of a crimping time of 8 to 10 seconds.

[실시예 2][Example 2]

배선기판으로서 전극이 구리 전극에 수용성 프리플럭스 처리(다무라 세이사쿠쇼사제, 상품명「WPF-8」)가 된 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Example 1, except that the electrode was a water-soluble preflux treatment (manufactured by Tamura Seisakusho, trade name "WPF-8") on the copper electrode.

[실시예 3][Example 3]

전자부품으로서 전극이 주석(Sn)으로 이루어지는 것을 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Example 2 except that the electrode was made of tin (Sn) as the electronic component.

[실시예 4]Example 4

표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.Except having mix | blended each material according to the composition shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained the thermosetting resin composition and the anisotropic conductive paste.

실시예 2에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Example 2 except that the anisotropic conductive paste obtained as described above was used instead of the anisotropic conductive paste used in Example 2.

[실시예 5][Example 5]

표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.Except having mix | blended each material according to the composition shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained the thermosetting resin composition and the anisotropic conductive paste.

또한, 실시예 5에서는 무연 땜납 분말 B(평균 입자 지름: 5㎛, 땜납의 융점: 217℃, 땜납의 조성: 96.5Sn/3Ag/0.5Cu)를 사용하고 있다.In Example 5, lead-free solder powder B (average particle diameter: 5 mu m, melting point of solder: 217 DEG C, composition of solder: 96.5 Sn / 3Ag / 0.5Cu) was used.

그리고, 실시예 2에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용하고, 열압착시의 온도를 240℃로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.Instead of the anisotropic conductive paste used in Example 2, an anisotropic conductive paste obtained as described above was used, and the electronic components were heated on the wiring board in the same manner as in Example 2 except that the temperature at the time of thermocompression bonding was 240 ° C. Squeezed.

[비교예 1?4][Comparative Example 1? 4]

표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.Except having mix | blended each material according to the composition shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained the thermosetting resin composition and the anisotropic conductive paste.

실시예 2에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Example 2 except that the anisotropic conductive paste obtained as described above was used instead of the anisotropic conductive paste used in Example 2.

[비교예 5][Comparative Example 5]

표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.Except having mix | blended each material according to the composition shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained the thermosetting resin composition and the anisotropic conductive paste.

또한, 비교예 5에서는 금도금 처리를 실시한 수지 분말(Au/Ni 도금 수지 분말, 세키스이 카가쿠사제, 상품명「미크로펄 Au-205」)을 사용하고 있다.In Comparative Example 5, a resin powder (Au / Ni plated resin powder, Sekisui Kagaku Co., Ltd. product name, "Micropearl Au-205") subjected to gold plating treatment is used.

실시예 1에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Example 1 except that the anisotropic conductive paste obtained as described above was used instead of the anisotropic conductive paste used in Example 1.

[비교예 6][Comparative Example 6]

배선기판으로서 전극이 구리 전극에 수용성 프리플럭스 처리(다무라 세이사쿠쇼사제, 상품명「WPF-8」)가 된 것을 사용한 것 이외에는 비교예 5와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Comparative Example 5 except that the electrode was a water-soluble preflux treatment (manufactured by Tamura Seisakusho, trade name "WPF-8") on the copper electrode.

[비교예 7][Comparative Example 7]

전자부품으로서 전극이 주석(Sn)으로 이루어지는 것을 사용한 것 이외에는 비교예 5와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Comparative Example 5 except that the electrode was made of tin (Sn) as the electronic component.

<이방성 도전성 페이스트 및 전자부품의 접속방법의 평가><Evaluation of connection method of anisotropic conductive paste and electronic component>

이방성 도전성 페이스트의 성능(수지 조성물의 산가, 압착 후의 절연 저항값) 및 전자부품의 접속방법의 평가(압착 후의 초기 저항값, 리페어성(리페어시의 기판 파괴의 유무, 리페어 후의 저항값))를 이하와 같은 방법으로 평가 또는 측정했다. 얻어진 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 또한, 비교예 6?7에 대해서는 압착 후의 초기 저항값이 전도불가로 인해 측정할 수 없었기 때문에 리페어성에 대해서는 평가하지 않았다.The performance of the anisotropic conductive paste (acid value of the resin composition, insulation resistance value after crimping) and evaluation of the connection method of the electronic component (initial resistance value after compression, repairability (with or without substrate breakage during repair, and resistance value after repair)) It evaluated or measured by the following method. The obtained results are shown in Table 1 and Table 2. In addition, in Comparative Examples 6-7, the repair resistance was not evaluated because the initial resistance value after crimping could not be measured due to the impossibility of conduction.

(1) 수지 조성물의 산가(1) Acid Value of Resin Composition

수지 조성물을 칭량하고, 용제로 용해시킨다. 그리고, 페놀프탈레인 용액을 지시약으로 해서 0.5mo1/L?KOH로 적정했다.The resin composition is weighed and dissolved in a solvent. And phenolphthalein solution was titrated in 0.5mo1 / L * KOH as an indicator.

(2) 압착 후의 초기 저항값(2) Initial resistance value after crimping

회로 패턴으로서 0.2mm 피치랜드(라인/스페이스=100㎛/100㎛)를 갖는 배선기판을 준비했다. 그리고, 이 배선기판의 랜드 상에 각각 상기의 실시예 및 비교예에 기재된 방법으로 0.2mm 피치랜드(라인/스페이스=100㎛/100㎛)를 갖는 전자부품을 열압착했다. 그리고, 디지털 멀티미터(Agilent사제, 상품명「34401A」)를 사용해서 접속한 랜드의 단자끼리 사이의 저항값을 측정했다. 또한, 저항값이 지나치게 높아서(100MΩ 이상) 전도할 수 없었을 경우에는 「전도불가」라고 판정했다.A wiring board having a 0.2 mm pitch land (line / space = 100 μm / 100 μm) was prepared as the circuit pattern. Then, on the lands of the wiring boards, electronic components having 0.2 mm pitch lands (line / space = 100 µm / 100 µm) were thermocompressed by the methods described in the above Examples and Comparative Examples, respectively. And the resistance value between the terminals of the land connected using the digital multimeter (made by Agilent company, brand name "34401A") was measured. Moreover, when resistance value was too high (100 M (ohm) or more) and it could not conduct, it determined as "conduction impossible".

(3) 리페어시의 기판 파괴의 유무(3) presence or absence of substrate destruction at the time of repair

상기 (2)에 있어서 초기 저항값을 측정한 기판을 사용해서 평가한다. 이 기판의 전자부품의 접속 부분을 열압착 온도와 같은 온도로 가열하면서 기판으로부터 전자부품을 박리하고, 그 후 아세트산 에틸로 표면의 오염을 세정했다. 그리고, 박리 후의 기판의 상태를 육안으로 관찰하여 기판 파괴의 유무를 조사했다.It evaluates using the board | substrate which measured the initial stage resistance value in said (2). The electronic component was peeled from the substrate while the connection portion of the electronic component of the substrate was heated to the same temperature as the thermocompression bonding temperature, and then the surface contamination was washed with ethyl acetate. And the state of the board | substrate after peeling was observed visually, and the presence or absence of board | substrate destruction was investigated.

(4) 리페어 후의 저항값(4) Resistance value after repair

상기 (3)에 있어서 기판 파괴의 유무를 평가한 기판을 사용해서 측정한다. 이 기판의 랜드 상에 각각 상기의 실시예 및 비교예에 기재된 방법으로 다시 전자부품을 열압착했다. 그리고, 디지털 멀티미터(Agilent사제, 상품명「34401A」)를 사용해서 접속한 랜드의 단자끼리 사이의 저항값을 측정했다. 또한, 저항값이 지나치게 높아서(100MΩ 이상) 전도할 수 없었을 경우에는 「전도불가」라고 판정했다.It measures using the board | substrate which evaluated the presence or absence of board | substrate destruction in said (3). On the lands of this board | substrate, the electronic component was thermo-compressed again by the method as described in the said Example and the comparative example, respectively. And the resistance value between the terminals of the land connected using the digital multimeter (made by Agilent company, brand name "34401A") was measured. Moreover, when resistance value was too high (100 M (ohm) or more) and it could not conduct, it determined as "conduction impossible".

(5) 압착 후의 절연 저항값(5) Insulation resistance value after crimping

0.2mm 피치(라인/스페이스=l00㎛/100㎛)의 빗형 전극기판(유리 에폭시 수지 기판)의 동박 랜드 상에 각각 실시예 및 비교예에서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 0.1mm의 두께로 인쇄한 후, 리플로 로(다무라 세이사쿠쇼사제, 상품명「TNP」)에서 온도 240℃로 가열해서 시험편을 얻었다. 이 시험편을 85℃, 85%RH(상대습도) 중 15V 전압을 인가하여 168시간 후의 절연 저항값을 측정했다.After printing the anisotropic conductive pastes obtained in Examples and Comparative Examples to a thickness of 0.1 mm on copper foil lands of a comb-shaped electrode substrate (glass epoxy resin substrate) having a 0.2 mm pitch (line / space = l00 µm / 100 µm), respectively. It heated at the temperature of 240 degreeC by the reflow furnace (made by Tamura Seisakusho Co., Ltd., brand name "TNP"), and obtained the test piece. 15 V voltage was applied to this test piece at 85 degreeC and 85% RH (relative humidity), and the insulation resistance value after 168 hours was measured.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

표 1 및 표 2에 나타내는 결과로부터도 명확한 바와 같이, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트를 사용해서 배선기판과 전자부품을 접속할 경우(실시예 1?5)에는 충분한 리페어성 및 높은 접속 신뢰성을 확보할 수 있는 것이 확인되었다.As is clear from the results shown in Table 1 and Table 2, when the wiring board and the electronic component are connected using the anisotropic conductive paste of the present invention (Examples 1 to 5), sufficient repair property and high connection reliability can be ensured. It was confirmed that there was.

이것에 대하여, 이방성 도전성 페이스트 중의 무연 땜납 분말의 배합량이 5질량%인 경우(비교예 1), 및 이방성 도전성 페이스트 중의 수지 조성물의 산가가 5mgKOH/g인 경우(비교예 3)에는 압착 후의 초기 저항값이 높아져서 배선기판과 전자부품의 도전성을 확보할 수 없는 것이 확인되었다.On the other hand, when the compounding quantity of the lead-free solder powder in anisotropic conductive paste is 5 mass% (comparative example 1), and the acid value of the resin composition in anisotropic conductive paste is 5 mgKOH / g (comparative example 3), the initial resistance after crimping It was confirmed that the value was high and the conductivity of the wiring board and the electronic components could not be secured.

또한, 이방성 도전성 페이스트 중의 무연 땜납 분말의 배합량이 60질량%인 경우(비교예 2), 및 이방성 도전성 페이스트 중의 수지 조성물의 산가가 70mgKOH/g인 경우(비교예 4)에는 압착 후의 절연 저항값이 낮아져서 열압착이 되지 않는 개소에 대한 절연성을 확보할 수 없다는 것이 확인되었다.Moreover, when the compounding quantity of the lead-free solder powder in anisotropic conductive paste is 60 mass% (comparative example 2), and when the acid value of the resin composition in anisotropic conductive paste is 70 mgKOH / g (comparative example 4), the insulation resistance value after crimping | compression-bonding is It was confirmed that insulation could not be secured at the point which became low and was not thermally crimped.

또한, 땜납 분말을 함유하지 않는 이방성 도전성 페이스트를 사용했을 경우(비교예 5?7)에는 배선기판의 전극 및 전자부품의 전극 양쪽에 금도금 처리가 실시되지 않는 한은 배선기판과 전자부품의 전도를 도모하는 것조차 할 수 없었다. 또한, 배선기판의 전극 및 전자부품의 전극 양쪽에 금도금 처리가 실시되어 있을 경우(비교예 5)에 대해서도 리페어 후에는 전도를 도모할 수 없고, 리페어성이 뒤떨어지는 것이 확인되었다.In the case of using an anisotropic conductive paste containing no solder powder (Comparative Examples 5 to 7), conducting the wiring board and the electronic component is conducted unless gold plating is applied to both the electrode of the wiring board and the electrode of the electronic component. I could not even do it. Also, when gold plating was applied to both the electrode of the wiring board and the electrode of the electronic component (Comparative Example 5), it was confirmed that conduction could not be conducted after the repair, and the repair property was inferior.

[실시예 6?17][Examples 6? 17]

표 3 및 표 4에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.The thermosetting resin composition and the anisotropic conductive paste were obtained like Example 1 except having mix | blended each material according to the composition shown in Table 3 and Table 4.

실시예 1에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.The electronic component was thermocompression-bonded to the wiring board in the same manner as in Example 1 except that the anisotropic conductive paste obtained as described above was used instead of the anisotropic conductive paste used in Example 1.

또한, 실시예 6?17에서 사용한 재료를 이하에 나타낸다.In addition, the material used in Examples 6-17 is shown below.

열경화성 수지 A: 비스페놀 A형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON 860」, DIC사제 Thermosetting resin A: bisphenol A type epoxy resin, a brand name "EPICLON 860", the DIC company make

열경화성 수지 B: 비스페놀 F형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON 830CRP」, DIC사제 Thermosetting resin B: bisphenol F type epoxy resin, a brand name "EPICLON 830CRP", the DIC company make

열경화성 수지 C: 비스페놀 A형과 비스페놀 F형의 혼합 에폭시 수지, 상품명「EPICLON EXA-830LVP」, DIC사제 Thermosetting resin C: Mixed epoxy resin of bisphenol A type and bisphenol F type, a brand name "EPICLON EXA-830LVP", the DIC company make

열경화성 수지 D: 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON HP-7200H」, DIC사제 Thermosetting resin D: dicyclopentadiene type epoxy resin, brand name "EPICLON HP-7200H", product made in DIC Corporation

열경화성 수지 E: 나프탈렌형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON HP-4032D」, DIC사제Thermosetting resin E: naphthalene type epoxy resin, brand name "EPICLON HP-4032D", product made in DIC Corporation

틱소제 A: 지방산 아미드, 니폰 카세이사제, 상품명「스리팍스 H」Thixotropic A: Fatty acid amide, the Nippon Kasei company make, a brand name "srifax H"

틱소제 B: 콜로이달 실리카, 상품명「AEROSIL R974」, 니폰 아에로실사제Thixotropic B: Colloidal silica, a brand name "AEROSIL R974", the Nippon Aerosil company make

틱소제 C: 벤톤, Wilbur-ellis Co., Ltd.제 Thixotropic C: Benton, manufactured by Wilbur-ellis Co., Ltd.

유기산 A: 아디프산, 칸토 덴카 고교사제 Organic acid A: Adipic acid, Kanto Denka Kogyo Co., Ltd.

유기산 B: 글루타르산, 도쿄 카세이 고교사제 Organic acid B: glutaric acid, Tokyo Kasei High School Co., Ltd.

유기산 C: 숙신산, 미츠비시 카가쿠사제 Organic acid C: Succinic acid, Mitsubishi Kagaku Corporation

경화제 A: 이미다졸계 경화촉진제, 상품명「큐아졸 2P4M HZ」, 시코쿠 카세이사제 Curing agent A: imidazole series hardening accelerator, brand name "Curazole 2P4M HZ", the product made by Shikoku Kasei Co., Ltd.

경화제 B: 이미다졸계 경화촉진제, 상품명「큐아졸 2MZA-PW」, 시코쿠 카세이사제 Curing agent B: imidazole series hardening accelerator, brand name "Curazole 2MZA-PW", the product made by Shikoku Kasei Co., Ltd.

경화제 C: 에폭시 수지 아민 부가물계 경화제,「아미큐어 PN-F」, 아지노모토 파인테크노사제 Curing agent C: Epoxy resin amine adduct based curing agent, "Amicure PN-F", product made by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.

경화제 D: 잠재성 경화제, 상품명「노바큐어 HX-3721」, 아사히 카세이 에폭시사제 Curing agent D: Latent curing agent, a brand name "Novacure HX-3721", the product made by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.

계면활성제: 상품명「BYK361N」, 빅케미 재팬사제 Surfactant: Brand name "BYK361N", the product made by BIC Chemie Japan

소포제: 상품명「플로우렌 AC-326F」, 교에이샤 카가쿠사제Antifoaming agent: Product name "Florene AC-326F", product made by Kyoeisha Kagaku Corporation

무연 땜납 분말 A: 평균 입자 지름은 5㎛, 땜납의 융점은 139℃, 땜납의 조성은 42Sn/58Bi Lead-free solder powder A: average particle diameter is 5 占 퐉, melting point of solder is 139 DEG C, composition of solder is 42Sn / 58Bi

무연 땜납 분말 B: 평균 입자 지름은 5㎛, 땜납의 융점은 217℃, 땜납의 조성은 96.5Sn/3Ag/0.5CuLead-free solder powder B: average particle diameter is 5 占 퐉, melting point of solder is 217 占 폚, and composition of solder is 96.5 Sn / 3Ag / 0.5Cu

<이방성 도전성 페이스트 및 전자부품의 접속방법의 평가><Evaluation of connection method of anisotropic conductive paste and electronic component>

실시예 1 및 실시예 6?17에 대해서 이방성 도전성 페이스트의 성능(수지 조성물의 산가, 압착 후의 절연 저항값, 보존 안정성), 및 전자부품의 접속방법의 평가(압착 후의 초기 저항값, 리페어성(리페어시의 기판 파괴의 유무, 리페어 후의 저항값), X선에 의한 브리지 관찰)를 상기의 방법 및 하기의 방법으로 평가 또는 측정했다. 얻어진 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.Evaluation of performance (acid value of resin composition, insulation resistance value after crimping, storage stability), and connection method of electronic parts (initial resistance value after crimping and repairability) of Example 1 and Examples 6-17 The presence or absence of substrate breakage at the time of repair, the resistance value after repair, and the observation of the bridge by X-rays) were evaluated or measured by the above method and the following method. The obtained results are shown in Table 3 and Table 4.

(6) X선에 의한 브리지 관찰 (6) Bridge observation by X-ray

마이크로 포커스 X선 투시 장치(SHlMADZU사제: SMX-160E)를 사용하고, 압착 후의 기판을 X선 관찰하여 브리지의 유무나 이방성 도전성 페이스트의 번짐을 하기의 기준에 근거해서 판정했다. 또한 브리지란, 인접하는 단자끼리의 예기하지 않는 단락을 말한다. Using a microfocus X-ray see-through device (manufactured by SHlMADZU: SMX-160E), the substrate after crimping was X-rayed to determine the presence or absence of a bridge and the spread of anisotropic conductive paste based on the following criteria. In addition, a bridge means the unexpected short circuit of adjacent terminals.

A: 브리지는 없고, 이방성 도전성 페이스트의 번짐도 없다.A: There is no bridge and there is no spread of the anisotropic conductive paste.

B: 브리지는 없지만, 이방성 도전성 페이스트의 번짐이 조금 있다.B: There is no bridge, but there is some bleeding of the anisotropic conductive paste.

C: 브리지가 있다.C: There is a bridge.

(7) 보존 안정성 (7) storage stability

이방성 도전성 페이스트의 10℃ 보관 후의 점도를 측정하고, 초기값에 대한 변화율이 ±20%를 초과하지 않는 시간을 측정했다. 점도의 측정은 항온조 중에서 25℃로 조정된 폴리 용기 중의 수지를 점도계(말코사제: PCU-205)를 사용해서 측정했다.The viscosity after 10 degreeC storage of the anisotropic electrically conductive paste was measured, and time to which the change rate with respect to an initial value does not exceed +/- 20% was measured. The measurement of the viscosity measured the resin in the poly container adjusted to 25 degreeC in the thermostat using the viscosity meter (the Malco company make: PCU-205).

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

표 3 및 표 4에 나타내는 결과로부터 이하의 점이 확인되었다. The following points were confirmed from the result shown in Table 3 and Table 4.

실시예 1 및 실시예 6의 결과로부터, 틱소제로서 유기계 틱소제와 무기계 틱소제의 조합으로 사용할 경우에는 이방성 도전성 페이스트가 번지기 어려워지는 것이 확인되었다.From the results of Example 1 and Example 6, it was confirmed that anisotropic conductive paste is less likely to spread when used in combination of an organic thixo agent and an inorganic thixo agent as a thixo agent.

실시예 6 및 실시예 7의 결과로부터, 경화제로서 잠재성 경화제와 에폭시 수지 아민 부가물계 경화제와 이미다졸계 경화촉진제의 조합으로 사용할 경우에는 압착 후의 절연 저항값이 향상하는 것이 확인되었다.From the results of Examples 6 and 7, it was confirmed that when used in combination of a latent curing agent, an epoxy resin amine adduct based curing agent, and an imidazole series curing accelerator as a curing agent, the insulation resistance value after compression was improved.

실시예 7, 8 및 12?14의 결과로부터, 에폭시 수지를 액상 비스페놀 A형과 액상 비스페놀 F형의 조합으로 사용할 경우에는 이방성 도전성 페이스트의 보존 안정성이 향상되는 것이 확인되었다.From the results of Examples 7, 8 and 12 to 14, it was confirmed that when the epoxy resin was used in a combination of liquid bisphenol A type and liquid bisphenol F type, the storage stability of the anisotropic conductive paste was improved.

실시예 8, 15 및 16의 결과로부터, 유기산으로서 알킬렌기를 갖는 이염기산을 사용하는 것이 바람직한 것이 확인되었다. 또한, 특히 유기산으로서 아디프산을 사용했을 경우(실시예 8)에는 압착 후의 초기 저항값이나 리페어 후의 저항값이 저하하는 경향이 있는 것이 확인되었다.
From the results of Examples 8, 15 and 16, it was confirmed that it is preferable to use a dibasic acid having an alkylene group as the organic acid. Moreover, especially when adipic acid was used as an organic acid (Example 8), it was confirmed that there exists a tendency for the initial resistance value after crimping | compression-bonding, and the resistance value after repairing to fall.

Claims (8)

전자부품 및 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트로서:
상기 이방성 도전성 페이스트는 240℃ 이하의 융점을 갖는 무연 땜납 분말 10질량% 이상 50질량% 이하와, 열경화성 수지 및 유기산을 함유하는 열경화성 수지 조성물 50질량% 이상 90질량% 이하를 함유하고,
상기 열경화성 수지 조성물의 산가는 15mgKOH/g 이상 55mgKOH/g 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.As an anisotropic conductive paste for connecting electronic components and wiring boards:
The anisotropic conductive paste contains 10% by mass or more and 50% by mass or less of lead-free solder powder having a melting point of 240 ° C or less, and 50% by mass or more and 90% by mass or less of a thermosetting resin composition containing a thermosetting resin and an organic acid.
The acid value of the said thermosetting resin composition is 15 mgKOH / g or more and 55 mgKOH / g or less, The anisotropic conductive paste characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서,
상기 열경화성 수지는 에폭시 수지이며,
상기 유기산은 알킬렌기를 갖는 이염기산인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.The method of claim 1,
The thermosetting resin is an epoxy resin,
The organic acid is an anisotropic conductive paste, characterized in that the dibasic acid having an alkylene group. 제 1 항에 있어서,
상기 열경화성 수지 조성물은 틱소제를 더 함유하고, 상기 틱소제 중 무기계 틱소제의 함유량은 0.5질량% 이상 22질량% 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.The method of claim 1,
The thermosetting resin composition further contains a thixotropic agent, and the content of the inorganic thixotropic agent in the thixotropic agent is 0.5% by mass or more and 22% by mass or less. 제 1 항에 있어서,
상기 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름은 1㎛ 이상 34㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.The method of claim 1,
The average particle diameter of the said lead-free solder powder is 1 micrometer or more and 34 micrometers or less, The anisotropic conductive paste characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서,
상기 무연 땜납 분말은 주석, 구리, 은, 비스무트, 안티몬, 인듐 및 아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.The method of claim 1,
The lead-free solder powder comprises at least one metal selected from the group consisting of tin, copper, silver, bismuth, antimony, indium and zinc. 제 1 항에 있어서,
상기 전자부품의 전극 또는 상기 배선기판의 전극 중 적어도 한쪽에는 금도금 처리가 실시되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.The method of claim 1,
At least one of the electrode of the electronic component or the electrode of the wiring board is not subjected to gold plating. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전성 페이스트를 사용한 전자부품의 접속방법으로서:
상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 도포 공정과,
상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 열압착 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 접속방법.As a method for connecting an electronic component using the anisotropic conductive paste according to any one of claims 1 to 6:
A coating step of applying the anisotropic conductive paste onto the wiring board;
And arranging the electronic component on the anisotropic conductive paste, and thermally pressing the electronic component to the wiring board at a temperature higher than 5 ° C. above the melting point of the lead-free solder powder. How to connect. 제 7 항에 있어서,
상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판으로부터 박리하는 박리 공정과,
상기 박리 공정 후의 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 재도포 공정과,
상기 재도포 공정 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 재열압착 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 접속방법.The method of claim 7, wherein
A peeling process of peeling the electronic component from the wiring board at a temperature higher than 5 ° C. above the melting point of the lead-free solder powder;
A recoating step of applying the anisotropic conductive paste onto the wiring board after the peeling step;
And repositioning the electronic component on the anisotropic conductive paste after the recoating step, and thermally compressing the electronic component to the wiring board at a temperature higher than 5 ° C. above the melting point of the lead-free solder powder. A method of connecting electronic components.
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