WO2020255874A1 - 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法 - Google Patents

導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020255874A1
WO2020255874A1 PCT/JP2020/023201 JP2020023201W WO2020255874A1 WO 2020255874 A1 WO2020255874 A1 WO 2020255874A1 JP 2020023201 W JP2020023201 W JP 2020023201W WO 2020255874 A1 WO2020255874 A1 WO 2020255874A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductive material
electrode
solder
electrodes
solder particles
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/023201
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄太 山中
美香 辻井
周治郎 定永
Original Assignee
積水化学工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 積水化学工業株式会社 filed Critical 積水化学工業株式会社
Priority to KR1020217041143A priority Critical patent/KR20220019708A/ko
Priority to JP2020539868A priority patent/JPWO2020255874A1/ja
Priority to CN202080045229.0A priority patent/CN113994438A/zh
Publication of WO2020255874A1 publication Critical patent/WO2020255874A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/268Pb as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016Brazing of electronic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C13/00Alloys based on tin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/16Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive material in insulating or poorly conductive material, e.g. conductive rubber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3489Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

Definitions

  • the present invention relates to a conductive material containing solder particles.
  • the present invention also relates to a connection structure using the above conductive material and a method for manufacturing the connection structure.
  • Solder paste containing a relatively large amount of solder is known.
  • anisotropic conductive materials containing a relatively large amount of binder resin as compared with solder paste are widely known.
  • examples of the anisotropic conductive material include an anisotropic conductive paste and an anisotropic conductive film.
  • anisotropic conductive material conductive particles are dispersed in the binder resin.
  • the anisotropic conductive material is used to obtain various connection structures.
  • Examples of the connection using the anisotropic conductive material include 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)), and a semiconductor. Examples thereof include a connection between a chip and a glass substrate (COG (Chip on Glass)) and a connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (FOB (Film on Board)).
  • the anisotropic conductive material for example, when the electrode of the flexible printed circuit board and the electrode of the glass epoxy board are electrically connected, the anisotropic conductive material containing conductive particles is arranged on the glass epoxy board. To do. Next, the flexible printed circuit boards are laminated and heated and pressurized. As a result, the anisotropic conductive material is cured, and the electrodes are electrically connected to each other via the conductive particles to obtain a connection structure.
  • Patent Documents 1 and 2 describe materials that can be used for the anisotropic conductive material.
  • Patent Document 1 discloses a flux for a solder paste containing a thickener, a solvent, and a tincture agent.
  • the acid value is 100 mgKOH / g or less
  • the reduction rate at 300 ° C. by thermogravimetric analysis is 80% by mass or more
  • the viscosity is 0.5 Pa ⁇ s or more
  • the tacking force is high. It is 1.0 N or more.
  • Patent Document 2 discloses a solder composition containing a solder powder and a flux.
  • the flux has a rosin-based resin having a softening point of 110 ° C. or lower and an acid value of 140 mgKOH / g or more, and a softening point of 110 ° C. or lower and an acid value of 5 mgKOH / g. It contains the following rosin ester compound and a solvent.
  • the acid value of the flux is 5 mgKOH / g or more and 70 mgKOH / g or less.
  • the plurality of electrodes on the upper side and the plurality of electrodes on the lower side are electrically connected to perform the conductive connection. It is desirable that the solder particles are arranged between the upper and lower electrodes, and not between the adjacent lateral electrodes. It is desirable that there is no electrical connection between adjacent lateral electrodes.
  • a conductive material containing solder particles is used by being placed at a specific position on a substrate by printing such as screen printing and then being heated by reflow or the like. When the conductive material is heated above the melting point of the solder particles, the solder particles melt and the solder aggregates between the electrodes, so that the upper and lower electrodes are electrically connected.
  • the moving speed of the solder particles on the electrodes (lines) is slow, and the solder may not be efficiently arranged between the upper and lower electrodes to be connected. If the solder cannot be sufficiently aggregated between the vertical electrodes to be connected, solder particles or the like may be separated from the solder between the vertical electrodes between the horizontal electrodes that should not be connected. It may remain as a side ball or the like. As a result, it may not be possible to sufficiently improve the conduction reliability between the electrodes to be connected and the insulation reliability between adjacent electrodes that should not be connected.
  • the parts mounted on the electronic devices have also been miniaturized, and along with this, it is required to reduce the average particle size of the solder particles contained in the conductive material.
  • the average particle size of the solder particles is reduced, the viscosity of the conductive material tends to increase, so that the placement process such as printing cannot be performed continuously, or the solder can be efficiently placed on the electrodes. It may not be there.
  • it is a conductive material containing a thermosetting component, a plurality of solder particles, and a flux, the average particle size of the solder particles is less than 10 ⁇ m, and the acid value of the solder particles.
  • a conductive material having a value of 0.3 mgKOH / g or more and 3 mgKOH / g or less is provided.
  • the viscosity of the conductive material at 25 ° C. immediately after the frozen and stored conductive material is thawed and reaches 25 ° C. is 100 Pa ⁇ s or more and 200 Pa ⁇ s or less. is there.
  • the viscosity of the conductive material at 25 ° C. after thawing the conductive material stored frozen and storing it at 25 ° C. and 50% RH for 24 hours is 100 Pa ⁇ s. More than 300 Pa ⁇ s or less.
  • thermosetting component comprises an epoxy compound.
  • the average particle size of the solder particles is less than 1 ⁇ m.
  • the conductive material is a conductive paste.
  • a first connection target member having a first electrode on the surface
  • a second connection target member having a second electrode on the surface
  • the first connection target member is provided.
  • a connecting portion connecting the second connection target member is provided, the material of the connecting portion is the above-mentioned conductive material, and the first electrode and the second electrode are the connecting portion.
  • a connection structure is provided that is electrically connected by a solder portion inside.
  • the step of arranging the conductive material on the surface of the first connection target member having the first electrode on the surface and the said of the conductive material using the above-mentioned conductive material is arranged on a surface opposite to the first connection target member side so that the first electrode and the second electrode face each other.
  • a connecting portion connecting the first connection target member and the second connection target member is formed by the conductive material.
  • the conductive material according to the present invention contains a thermosetting component, a plurality of solder particles, and a flux.
  • the average particle size of the solder particles is less than 10 ⁇ m
  • the acid value of the solder particles is 0.3 mgKOH / g or more and 3 mgKOH / g or less. Since the conductive material according to the present invention has the above configuration, it is possible to continuously perform placement steps such as printing, and further, it is possible to efficiently place solder on the electrodes.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure obtained by using the conductive material according to the embodiment of the present invention.
  • 2 (a) to 2 (c) are cross-sectional views for explaining each step of an example of a method of manufacturing a connection structure using the conductive material according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modified example of the connection structure.
  • the conductive material according to the present invention contains a thermosetting component, a plurality of solder particles, and a flux.
  • the average particle size of the solder particles is less than 10 ⁇ m
  • the acid value of the solder particles is 0.3 mgKOH / g or more and 3 mgKOH / g or less.
  • the conductive material according to the present invention has the above configuration, it is possible to continuously perform placement steps such as printing, and further, it is possible to efficiently place solder on the electrodes.
  • the arrangement steps such as printing can be continuously performed, and the solder can be efficiently arranged on the electrodes. it can.
  • the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected can be effectively enhanced, and the connection reliability between the solder portion and the electrodes can be further enhanced.
  • printing such as screen printing can be continuously performed satisfactorily.
  • the present inventors can continuously perform placement steps such as printing, and further, efficiently place the solder on the electrodes. I found that I could do it.
  • the conductive material according to the present invention has the above configuration, it is possible to suppress the generation of voids at the time of joining.
  • the present invention it is possible to prevent the displacement between the electrodes.
  • the electrodes of the first connection target member and the electrodes of the second connection target member are aligned with each other. Even if the alignment is misaligned, the misalignment can be corrected and the electrodes can be connected to each other (self-alignment effect).
  • the conductive material is preferably liquid at 25 ° C., and is preferably a conductive paste.
  • the conductive material is preferably a conductive paste at 25 ° C.
  • the viscosity ( ⁇ 25) of the conductive material immediately after production at 25 ° C. is preferably 100 Pa ⁇ s or more, more preferably 120 Pa ⁇ s or more, still more preferable. Is 140 Pa ⁇ s or more, preferably 200 Pa ⁇ s or less, and more preferably 180 Pa ⁇ s or less.
  • the viscosity ( ⁇ 25) can be appropriately adjusted depending on the type and amount of the compounding components.
  • the viscosity ( ⁇ A) of the conductive material at 25 ° C. immediately after thawing the conductive material stored in a freezer and reaching 25 ° C. is preferably 100 Pa ⁇ s or more, more preferably 120 Pa ⁇ s or more, and preferably 120 Pa ⁇ s or more. It is 200 Pa ⁇ s or less, more preferably 180 Pa ⁇ s or less.
  • the viscosity ( ⁇ A) is equal to or higher than the lower limit and lower than the upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrodes, and the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected is more effective. Can be enhanced to.
  • the viscosity ( ⁇ A) can be appropriately adjusted depending on the type and amount of the compounding components.
  • the viscosity ( ⁇ B) of the conductive material at 25 ° C. after thawing the above-mentioned conductive material stored in a freezer and storing it at 25 ° C. and 50% RH for 24 hours is preferably 100 Pa ⁇ s or more, more preferably 120 Pa ⁇ s.
  • the above is preferably 300 Pa ⁇ s or less, and more preferably 200 Pa ⁇ s or less.
  • the viscosity ( ⁇ B) is equal to or higher than the lower limit and lower than the upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrodes, and the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected is more effective. Can be enhanced to.
  • the viscosity ( ⁇ B) can be appropriately adjusted depending on the type and amount of the compounding components.
  • the ratio of the viscosity ( ⁇ B) to the viscosity ( ⁇ A) is preferably 0.8 or more, more preferably 1.0 or more, and preferably 2.0 or less. More preferably, it is 1.5 or less.
  • the above ratio (viscosity ( ⁇ B) / viscosity ( ⁇ A)) is equal to or higher than the lower limit and lower than the upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrodes, and between the upper and lower electrodes to be connected. The conduction reliability can be further effectively improved.
  • the viscosity ( ⁇ 25), the viscosity ( ⁇ A) and the viscosity ( ⁇ B) shall be measured at 25 ° C. and 5 rpm using, for example, an E-type viscometer (“TVE22L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). Can be done.
  • E-type viscometer (“TVE22L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
  • the condition of freezing storage of the conductive material for measuring the viscosity is the condition of storing at ⁇ 40 ° C. for 7 days.
  • the conditions for freezing and storing the conductive material during actual use are not particularly limited.
  • the temperature of the freezing storage during the actual use of the conductive material is not particularly limited, and may be less than 0 ° C.
  • the temperature of the freezing storage in the actual use of the conductive material may be ⁇ 10 ° C. or lower, ⁇ 20 ° C. or lower, or ⁇ 40 ° C. or lower.
  • the period of the frozen storage during the actual use of the conductive material is not particularly limited, and may be 180 days or less.
  • the period of the frozen storage may be 30 days or more, 60 days or more, 90 days or more, or 120 days or more.
  • the thawing condition of the conductive material for measuring the viscosity is a condition of storing at 25 ° C.
  • the method of thawing the conductive material stored frozen in actual use of the conductive material is not particularly limited. Examples of the method of thawing the above-mentioned conductive material that has been stored frozen in actual use of the conductive material include a method of thawing under room temperature conditions, a method of thawing under refrigerating conditions, a method of thawing under heating conditions, and the like. ..
  • the room temperature condition is preferably 20 ° C. or higher and 25 ° C. or lower.
  • the refrigerating condition is preferably more than 0 ° C and 10 ° C or lower.
  • the heating conditions are preferably 30 ° C. or higher and 35 ° C. or lower.
  • the conductive material can be used as a conductive paste, a conductive film, or the like.
  • the conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste, and the conductive film is preferably an anisotropic conductive film.
  • the conductive material is preferably a conductive paste.
  • the conductive material is preferably used for electrical connection of electrodes.
  • the conductive material is preferably a circuit connection material.
  • (meth) acrylic means one or both of "acrylic” and “methacryl”.
  • solder particles The conductive material contains solder particles. Both the central portion and the outer surface of the solder particles are formed of solder.
  • the solder particles are particles in which both the central portion and the outer surface are solder.
  • conductive particles having a base particle formed of a material other than solder and a solder portion arranged on the surface of the base particle are used instead of the solder particles, they are conductive on the electrode. It becomes difficult for particles to collect. Further, in the above conductive particles, since the solder bondability between the conductive particles is low, the conductive particles that have moved on the electrodes tend to move easily to the outside of the electrodes, and the effect of suppressing the displacement between the electrodes is also obtained. Tends to be low.
  • the acid value of the solder particles is 0.3 mgKOH from the viewpoint of continuously performing the arrangement process such as printing and from the viewpoint of efficiently arranging the solder on the electrodes and improving the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected. / G or more and 3 mgKOH / g or less.
  • the acid value of the solder particles is preferably 0.5 mgKOH / g or more, more preferably 0.7 mgKOH / g or more, preferably 2.5 mgKOH / g or less, and more preferably 2.0 mgKOH / g or less.
  • the acid value of the solder particles is equal to or higher than the lower limit and lower than the upper limit, the placement process such as printing can be performed more satisfactorily and continuously, and the solder is placed on the electrodes more efficiently and connected. The reliability of conduction between the upper and lower electrodes to be soldered can be further improved.
  • the acid value of the solder particles can be measured as follows.
  • the acid value of the solder particles is different due to the difference in the properties of the surface of the solder particles. Then, it is considered that the continuous printability and the solder placement accuracy are different due to the difference in the properties of the surface of the solder particles.
  • the acid value of the solder particles is lower than 0.3 mgKOH / g, it is considered that the solder particles are difficult to collect on the electrode and the placement accuracy is deteriorated.
  • the acid value of the solder particles is higher than 3 mgKOH / g, many acidic groups are present on the surface of the solder particles, and the reaction with the resin in the conductive paste causes the viscosity to increase, resulting in improved printability and placement accuracy. It is thought to get worse.
  • the solder is preferably a metal having a melting point of 450 ° C. or lower (low melting point metal).
  • the solder particles are preferably metal particles having a melting point of 450 ° C. or lower (low melting point metal particles).
  • the low melting point metal particles are particles containing a low melting point metal.
  • the low melting point metal refers to a metal having a melting point of 450 ° C. or lower. From the viewpoint of suppressing thermal deterioration during the production of the connection structure, the melting point of the low melting point metal is preferably 400 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, still more preferably 300 ° C. or lower.
  • the solder particles are preferably low melting point solder having a melting point of less than 250 ° C.
  • the melting point of the solder particles is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 210 ° C. or higher, still more preferably 220 ° C. or higher.
  • the melting point of the solder particles can be determined by differential scanning calorimetry (DSC).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • Examples of the differential scanning calorimetry (DSC) device include "EXSTAR DSC7020" manufactured by SII.
  • the solder particles contain tin.
  • the tin content in 100% by weight of the metal contained in the solder particles is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, still more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more. ..
  • the connection reliability between the solder portion and the electrode becomes even higher.
  • the tin content is measured using a high-frequency inductively coupled plasma emission spectroscopic analyzer (“ICP-AES” manufactured by Horiba, Ltd.) or a fluorescent X-ray analyzer (“EDX-800HS” manufactured by Shimadzu Corporation). can do.
  • ICP-AES high-frequency inductively coupled plasma emission spectroscopic analyzer
  • EDX-800HS fluorescent X-ray analyzer
  • the solder melts and joins to the electrodes, and the solder part conducts between the electrodes.
  • the solder portion and the electrode are likely to make surface contact rather than point contact, so that the connection resistance is low.
  • peeling between the solder portion and the electrode is more difficult to occur, and the continuity reliability and the connection reliability are further improved.
  • the low melting point metal constituting the solder particles is not particularly limited.
  • the low melting point metal is preferably tin or an alloy containing tin. Examples of the alloy include tin-silver alloy, tin-copper alloy, tin-silver-copper alloy, tin-bismuth alloy, tin-zinc alloy, tin-indium alloy and the like.
  • the low melting point metal is preferably tin, tin-silver alloy, tin-silver-copper alloy, tin-bismuth alloy, or tin-indium alloy because of its excellent wettability to the electrode.
  • the low melting point metal is more preferably a tin-bismuth alloy or a tin-indium alloy.
  • the solder particles are preferably a filler material having a liquidus line of 450 ° C. or lower based on JIS Z3001: welding terminology.
  • the composition of the solder particles include a metal composition containing zinc, gold, silver, lead, copper, tin, bismuth, indium and the like.
  • the solder particles preferably contain tin and silver, or preferably contain tin and copper, and may contain tin, silver and copper. More preferred.
  • the solder particles are nickel, copper, antimony, aluminum, zinc, iron, gold, titanium, phosphorus, germanium, tellurium, cobalt, bismuth, manganese, chromium, etc. It may contain metals such as molybdenum and palladium. Further, from the viewpoint of further increasing the bonding strength between the solder portion and the electrode, the solder particles preferably contain nickel, copper, antimonide, aluminum or zinc. From the viewpoint of further increasing the bonding strength between the solder portion and the electrode, the content of these metals for increasing the bonding strength is preferably 0.0001% by weight or more, based on 100% by weight of the metal contained in the solder particles. It is preferably 1% by weight or less.
  • the average particles of the solder particles are average particles from the viewpoint of performing the arrangement process such as printing more continuously and from the viewpoint of arranging the solder more efficiently on the electrodes and improving the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected.
  • the diameter is less than 10 ⁇ m. In the present invention, the effect of the present invention is effectively exhibited even if the average particle size of the solder particles is small.
  • the average particle size of the solder particles is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, preferably 8 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the solder particles may be 2 ⁇ m or less, 1 ⁇ m or less, or less than 1 ⁇ m. In the present invention, the effect of the present invention is effectively exhibited even if the average particle size of the solder particles is considerably small.
  • the average particle size of the solder particles is preferably a number average particle size.
  • the average particle size of the solder particles for example, 50 arbitrary solder particles are observed with an electron microscope or an optical microscope, the average value of the particle size of each solder particle is calculated, and the laser diffraction type particle size distribution measurement is performed. It is required by.
  • a method of adjusting the average particle diameter of the solder particles to the above-mentioned preferable range a method of pulverizing the solder particles with a jet mill or the like, a method of sieving with a sieve or the like, and the like can be mentioned.
  • the coefficient of variation (CV value) of the particle size of the solder particles is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, preferably 40% or less, and more preferably 30% or less.
  • the coefficient of variation of the particle size of the solder particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrode.
  • the CV value of the particle diameter of the solder particles may be less than 5%.
  • the coefficient of variation (CV value) can be measured as follows.
  • CV value (%) ( ⁇ / Dn) ⁇ 100 ⁇ : Standard deviation of the particle size of the solder particles Dn: Mean value of the particle size of the solder particles
  • the shape of the solder particles is not particularly limited.
  • the shape of the solder particles may be spherical, non-spherical, flat or the like.
  • the content of the solder particles in 100% by weight of the conductive material is preferably 40% by weight or more, more preferably 45% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, and particularly preferably 55% by weight or more. Is 90% by weight or less, more preferably 85% by weight or less, still more preferably 80% by weight or less.
  • the content of the solder particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrodes, it is easy to arrange a large amount of solder between the electrodes, and the conduction reliability. The sex can be enhanced even more effectively. From the viewpoint of further enhancing the conduction reliability, it is preferable that the content of the solder particles is large.
  • the conductive material according to the present invention contains a thermosetting component.
  • the conductive material may contain a thermosetting compound and a thermosetting agent as thermosetting components.
  • the conductive material preferably contains a thermosetting compound and a thermosetting agent as thermosetting components.
  • the conductive material preferably contains a curing accelerator as a thermosetting component.
  • thermosetting component Thermosetting compound
  • the conductive material according to the present invention preferably contains a thermosetting compound.
  • the thermosetting compound is a compound that can be cured by heating.
  • thermosetting compound is not particularly limited.
  • examples of the thermosetting compound include oxetane compounds, epoxy compounds, episulfide compounds, (meth) acrylic compounds, phenol compounds, amino compounds, unsaturated polyester compounds, polyurethane compounds, silicone compounds and polyimide compounds. Only one type of the thermosetting compound may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the thermosetting compound preferably contains an epoxy compound or an episulfide compound, and more preferably contains an epoxy compound. It is more preferably an epoxy compound or an episulfide compound, and particularly preferably an epoxy compound.
  • the thermosetting component preferably contains an epoxy compound or an episulfide compound, and more preferably contains an epoxy compound.
  • the conductive material preferably contains an epoxy compound or an episulfide compound, and more preferably contains an epoxy compound.
  • the epoxy compound is a compound having at least one epoxy group.
  • examples of the epoxy compound include bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, bisphenol S type epoxy compound, phenol novolac type epoxy compound, biphenyl type epoxy compound, biphenyl novolac type epoxy compound, biphenol type epoxy compound, and naphthalene type epoxy compound.
  • Fluorene type epoxy compound Fluorene type epoxy compound, phenol aralkyl type epoxy compound, naphthol aralkyl type epoxy compound, dicyclopentadiene type epoxy compound, anthracene type epoxy compound, adamantan skeleton epoxy compound, tricyclodecane skeleton epoxy compound, naphthylene ether type
  • examples thereof include epoxy compounds and epoxy compounds having a triazine nucleus as a skeleton. Only one type of the epoxy compound may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the epoxy compound is liquid or solid at room temperature (25 ° C.), and when the epoxy compound is solid at room temperature, the melting temperature of the epoxy compound is preferably equal to or lower than the melting point of the solder particles.
  • the viscosity is high at the stage where the connection target members are bonded, and when acceleration is applied due to an impact such as transportation, the first connection target member and the second connection target member are used. It is possible to suppress the misalignment with the member. Further, the heat at the time of curing can greatly reduce the viscosity of the conductive material, and the agglutination of the solder at the time of conductive connection can be efficiently promoted.
  • thermosetting compound preferably contains a thermosetting compound having a polyether skeleton.
  • thermosetting compound having a polyether skeleton examples include a compound having a glycidyl ether group at both ends of an alkyl chain having 3 to 12 carbon atoms, and a polyether skeleton having 2 to 4 carbon atoms.
  • examples thereof include a polyether type epoxy compound having a structural unit in which 2 to 10 are continuously bonded.
  • thermosetting compound preferably contains a thermosetting compound having an isocyanuric skeleton.
  • thermosetting compound having an isocyanul skeleton examples include a triisocyanurate type epoxy compound, and the TEPIC series (TEPIC-G, TEPIC-S, TEPIC-SS, TEPIC-HP, TEPIC-L, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). TEPIC-PAS, TEPIC-VL, TEPIC-UC) and the like.
  • thermosetting compound preferably has high heat resistance, and more preferably a novolak type epoxy compound.
  • the novolak type epoxy compound has relatively high heat resistance.
  • the content of the thermosetting compound in 100% by weight of the conductive material is preferably 5% by weight or more, more preferably 8% by weight or more, still more preferably 10% by weight or more, and preferably 99% by weight or less. It is more preferably 90% by weight or less, further preferably 80% by weight or less, and particularly preferably 70% by weight or less.
  • the content of the thermosetting compound is at least the above lower limit and at least the above upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrodes, and the insulation reliability between the electrodes can be further effectively enhanced.
  • the conduction reliability between the electrodes can be further effectively enhanced. From the viewpoint of further effectively enhancing the impact resistance, it is preferable that the content of the thermosetting compound is large.
  • the content of the epoxy compound in 100% by weight of the conductive material is preferably 5% by weight or more, more preferably 8% by weight or more, still more preferably 10% by weight or more, preferably 99% by weight or less, more preferably 99% by weight or less. Is 90% by weight or less, more preferably 80% by weight or less, and particularly preferably 70% by weight or less.
  • the content of the epoxy compound is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder can be arranged more efficiently on the electrodes, the insulation reliability between the electrodes can be further effectively improved, and the distance between the electrodes can be further improved. The continuity reliability of the solder can be further effectively improved. From the viewpoint of further enhancing the impact resistance, it is preferable that the content of the epoxy compound is large.
  • the conductive material may contain a thermosetting agent.
  • the conductive material may contain a thermosetting agent together with the thermosetting compound. The thermosetting agent heat-cures the thermosetting compound.
  • thermosetting agent is not particularly limited.
  • the heat curing agent include an imidazole curing agent, a phenol curing agent, a thiol curing agent, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, a thermal cation curing agent, a thermal radical generating agent, and the like. Only one type of the thermosetting agent may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the thermosetting agent is preferably an imidazole curing agent, a thiol curing agent, or an amine curing agent. Further, from the viewpoint of enhancing the storage stability when the thermosetting compound and the thermosetting agent are mixed, the thermosetting agent is preferably a latent curing agent.
  • the latent curing agent is preferably a latent imidazole curing agent, a latent thiol curing agent or a latent amine curing agent.
  • the thermosetting agent may be coated with a polymer substance such as a polyurethane resin or a polyester resin.
  • the above imidazole curing agent is not particularly limited.
  • Examples of the imidazole curing agent include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, and 2,4-diamino-6.
  • the above thiol curing agent is not particularly limited.
  • examples of the thiol curing agent include trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate, pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate, and dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate.
  • the above amine curing agent is not particularly limited.
  • examples of the amine curing agent include hexamethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraspiro [5.5] undecane and bis (4).
  • the above-mentioned acid anhydride curing agent is not particularly limited, and any acid anhydride used as a curing agent for a thermosetting compound such as an epoxy compound can be widely used.
  • the acid anhydride curing agent include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, and methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride.
  • Bifunctional such as phthalic acid derivative anhydride, maleic anhydride, nadic acid anhydride, methylnadic anhydride, glutaric anhydride, succinic anhydride, glycerinbis trimellitic anhydride monoacetate, and ethylene glycolbis trimellitic anhydride.
  • Acid anhydride curing agent trifunctional acid anhydride curing agent such as trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, methylcyclohexenetetracarboxylic acid anhydride, polyazelineic acid anhydride, etc. Examples thereof include an acid anhydride curing agent having four or more functions.
  • the thermal cation initiator is not particularly limited.
  • Examples of the thermal cation initiator include an iodonium-based cation curing agent, an oxonium-based cation curing agent, and a sulfonium-based cation curing agent.
  • Examples of the iodonium-based cationic curing agent include bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate and the like.
  • Examples of the oxonium-based cationic curing agent include trimethyloxonium tetrafluoroborate.
  • Examples of the sulfonium-based cationic curing agent include tri-p-tolylsulfonium hexafluorophosphate.
  • thermal radical generator is not particularly limited.
  • thermal radical generator include azo compounds and organic peroxides.
  • examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (AIBN) and the like.
  • examples of the organic peroxide include di-tert-butyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide.
  • the reaction start temperature of the thermosetting agent is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, further preferably 80 ° C. or higher, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, still more preferably 150 ° C. Below, it is particularly preferably 140 ° C. or less.
  • the reaction start temperature of the thermosetting agent is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder is arranged more efficiently on the electrode. From the viewpoint of more efficiently arranging the solder on the electrodes and further effectively improving the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected, the reaction start temperature of the thermosetting agent is 80 ° C. As mentioned above, it is particularly preferable that the temperature is 140 ° C. or lower.
  • the reaction start temperature of the thermosetting agent means the temperature at which the exothermic peak starts to rise in the DSC.
  • Examples of the DSC device include “EXSTAR DSC7020” manufactured by SII.
  • the content of the above thermosetting agent is not particularly limited. With respect to 100 parts by weight of the thermosetting compound, the content of the thermosetting agent is preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, preferably 200 parts by weight or less, more preferably. It is 100 parts by weight or less, more preferably 75 parts by weight or less.
  • the content of the thermosetting agent is at least the above lower limit, it is easy to sufficiently cure the conductive material.
  • the content of the thermosetting agent is not more than the above upper limit, it becomes difficult for excess thermosetting agent that was not involved in curing to remain after curing, and the heat resistance of the cured product is further increased.
  • the conductive material may contain a curing accelerator.
  • the curing accelerator is not particularly limited.
  • the curing accelerator preferably acts as a curing catalyst in the reaction between the thermosetting compound and the thermosetting agent.
  • the curing accelerator preferably acts as a curing catalyst in the reaction with the thermosetting compound. Only one type of the curing accelerator may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the curing accelerator examples include phosphonium salts, tertiary amines, tertiary amine salts, quaternary onium salts, tertiary phosphines, crown ether complexes, amine complex compounds, and phosphonium ylides.
  • the curing accelerator includes an imidazole compound, an isocyanurate of an imidazole compound, dicyandiamide, a derivative of dicyandiamide, a melamine compound, a derivative of a melamine compound, diaminomaleonitrile, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and tetraethylenepentamine.
  • Amine compounds such as bis (hexamethylene) triamine, triethanolamine, diaminodiphenylmethane, organic acid dihydrazide, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-Tetraoxaspiro [5,5] undecane, boron trifluoride, boron trifluoride-amine complex compound, triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, etc. Organic phosphorus compounds and the like.
  • the above phosphonium salt is not particularly limited.
  • the phosphonium salt include tetranormal butyl phosphonium bromide, tetranormal butyl phosphonium O-O diethyl dithiophosphate, methyl tributyl phosphonium dimethyl phosphate, tetranormal butyl phosphonium benzotriazole, tetranormal butyl phosphonium tetrafluoroborate, and tetranormal butyl.
  • Phosphorium tetraphenylborate and the like can be mentioned.
  • the content of the curing accelerator is appropriately selected so that the thermosetting compound cures well.
  • the content of the curing accelerator with respect to 100 parts by weight of the thermosetting compound is preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 0.8 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or less, more preferably 8 parts by weight. It is less than the weight part.
  • the thermosetting compound can be cured satisfactorily.
  • the solder can be arranged more efficiently on the electrodes, and the conduction reliability between the upper and lower electrodes to be connected can be improved. It can be enhanced even more effectively.
  • the conductive material contains a flux. By using the flux, the solder can be arranged more efficiently on the electrodes.
  • the above flux is not particularly limited.
  • As the flux a flux generally used for solder bonding or the like can be used.
  • the flux includes zinc chloride, a mixture of zinc chloride and an inorganic halide, a mixture of zinc chloride and an inorganic acid, a molten salt, phosphoric acid, a derivative of phosphoric acid, an organic halide, a hydrazine, an amine compound, an organic acid and the like.
  • Examples include pine fat. Only one type of the above flux may be used, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the molten salt include ammonium chloride and the like.
  • Examples of the organic acid include lactic acid, citric acid, stearic acid, glutamic acid and glutaric acid.
  • Examples of the pine fat include activated pine fat and non-activated pine fat.
  • the flux is preferably an organic acid having two or more carboxyl groups or pine fat.
  • the flux may be an organic acid having two or more carboxyl groups, or may be pine fat.
  • organic acid having two or more carboxyl groups examples include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid.
  • Examples of the amine compound include cyclohexylamine, dicyclohexylamine, benzylamine, benzhydrylamine, imidazole, benzimidazole, phenylimidazole, carboxybenzoimidazole, benzotriazole, and carboxybenzotriazole.
  • the above pine fat is a rosin containing abietic acid as the main component.
  • the rosins include abietic acid and acrylic-modified rosins.
  • the flux is preferably rosins, more preferably abietic acid. By using this preferable flux, the conduction reliability between the electrodes is further increased.
  • the active temperature (melting point) of the flux is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, further preferably 80 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower, still more preferably 160 ° C. or higher. °C or less, more preferably 150 ° C or less, particularly preferably 140 ° C or less.
  • the active temperature of the flux is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the flux effect is exhibited more effectively, and the solder can be arranged more efficiently on the electrodes.
  • the melting point of the above flux can be determined by differential scanning calorimetry (DSC).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • Examples of the differential scanning calorimetry (DSC) device include "EXSTAR DSC7020" manufactured by SII.
  • the boiling point of the flux is preferably 200 ° C. or lower.
  • the melting point of the flux is preferably higher than the reaction start temperature of the thermosetting agent, more preferably 5 ° C. or higher, and 10 ° C. or higher. Higher is more preferred.
  • the flux may be dispersed in the conductive material or may be adhered to the surface of the solder particles.
  • the above flux is preferably a flux that releases cations by heating.
  • a flux that releases cations by heating the solder can be placed more efficiently on the electrodes.
  • Examples of the flux that releases cations by the above heating include the above thermal cation initiator (thermal cation curing agent).
  • the flux is an acid compound and a base compound. It is preferably a salt of.
  • the acid compound is preferably an organic compound having a carboxyl group.
  • the acid compound include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelli acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, citric acid, malic acid, and cyclic aliphatic carboxylic acid, which are aliphatic carboxylic acids.
  • examples thereof include cyclohexylcarboxylic acid, 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, isophthalic acid which is an aromatic carboxylic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, ethylenediamine tetraacetic acid and the like.
  • the acid compounds are glutaric acid and cyclohexyl. It is preferably a carboxylic acid or an adipic acid.
  • the above basic compound is preferably an organic compound having an amino group.
  • the basic compound include diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyldiethanolamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, benzylamine, benzhydrylamine, 2-methylbenzylamine, 3-methylbenzylamine, and 4-tert-butylbenzylamine. , N-Methylbenzylamine, N-ethylbenzylamine, N-phenylbenzylamine, N-tert-butylbenzylamine, N-isopropylbenzylamine, N, N-dimethylbenzylamine, imidazole compounds, and triazole compounds. .. From the viewpoint of arranging the solder on the electrodes more efficiently, enhancing the insulation reliability more effectively, and further enhancing the conduction reliability, the basic compound is benzylamine. Is preferable.
  • the content of the flux in 100% by weight of the conductive material is preferably 0.5% by weight or more, preferably 30% by weight or less, and more preferably 25% by weight or less.
  • the content of the flux is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, it becomes more difficult to form an oxide film on the surface of the solder and the electrode, and further, the oxide film formed on the surface of the solder and the electrode is more effective. Can be removed.
  • the conductive material may contain a filler.
  • the filler may be an organic filler or an inorganic filler.
  • the solder can be more uniformly aggregated on all the electrodes of the substrate. Further, when the conductive material contains a filler, the solder particles can be more uniformly dispersed in the conductive material.
  • the conductive material does not contain the filler or contains the filler in an amount of 5% by weight or less.
  • the thermosetting compound the smaller the filler content, the easier it is for the solder particles to move onto the electrodes.
  • the content of the filler in 100% by weight of the conductive material is preferably 0% by weight (not contained) or more, preferably 5% by weight or less, more preferably 2% by weight or less, still more preferably 1% by weight or less. Is. When the content of the filler is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the solder is more evenly arranged on the electrode.
  • the conductive material may be, for example, a filler, a bulking agent, a softening agent, a plasticizer, a thixo agent, a leveling agent, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, or a light stabilizer, if necessary.
  • UV absorbers, lubricants, antistatic agents, flame retardants and other various additives may be included.
  • connection structure includes a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, and the first connection target member. It includes a connecting portion that connects the second connection target member.
  • the material of the connection portion is the above-mentioned conductive material.
  • the first electrode and the second electrode are electrically connected by a solder portion in the connection portion.
  • the method for manufacturing a connection structure according to the present invention includes a step of arranging the conductive material on the surface of a first connection target member having a first electrode on the surface by using the above-mentioned conductive material.
  • a second connection target member having a second electrode on the surface opposite to the first connection target member side of the conductive material is provided on the surface of the conductive material.
  • a step of arranging the electrode 1 and the second electrode so as to face each other is provided.
  • the method for manufacturing a connection structure according to the present invention is a connection in which the first connection target member and the second connection target member are connected by heating the conductive material above the melting point of the solder particles.
  • the portion is formed of the conductive material, and includes a step of electrically connecting the first electrode and the second electrode by a solder portion in the connecting portion.
  • connection structure and the method for manufacturing the connection structure according to the present invention since a specific conductive material is used, solder particles are likely to collect between the first electrode and the second electrode, and the solder is transferred to the electrode (line). ) Can be placed efficiently. Further, it is difficult for a part of the solder to be arranged in the region (space) where the electrode is not formed, and the amount of the solder arranged in the region where the electrode is not formed can be considerably reduced. Therefore, the conduction reliability between the first electrode and the second electrode can be improved. Moreover, it is possible to prevent electrical connection between electrodes adjacent in the lateral direction that should not be connected, and it is possible to improve insulation reliability.
  • the conductive material is not a conductive film but a conductive paste. It is preferable to use.
  • the thickness of the solder portion between the electrodes is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m or more, preferably 100 ⁇ m or less, and more preferably 80 ⁇ m or less.
  • the solder wet area on the surface of the electrode is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and preferably 100% or less.
  • the method for manufacturing a connection structure according to the present invention no pressurization is performed in the step of arranging the second connection target member and the step of forming the connection portion, and the conductive material is connected to the second connection. It is preferable that the weight of the target member is added.
  • the conductive material is subjected to the weight force of the second connection target member. It is preferable that no pressurizing pressure exceeding the above is applied. In these cases, the uniformity of the amount of solder can be further improved in the plurality of solder portions.
  • the thickness of the solder portion can be increased more effectively, a large number of solder particles can easily gather between the electrodes, and the plurality of solder particles can be arranged more efficiently on the electrodes (lines). it can. Further, it is difficult for some of the plurality of solder particles to be arranged in the region (space) where the electrode is not formed, and the amount of solder arranged in the region where the electrode is not formed can be further reduced. Therefore, the conduction reliability between the electrodes can be further improved. Moreover, it is possible to further prevent electrical connection between electrodes adjacent in the lateral direction that should not be connected, and it is possible to further improve insulation reliability.
  • a conductive paste is used instead of the conductive film, it becomes easy to adjust the thickness of the connecting portion and the solder portion depending on the amount of the conductive paste applied.
  • the conductive film in order to change or adjust the thickness of the connecting portion, it is necessary to prepare a conductive film having a different thickness or a conductive film having a predetermined thickness. There is. Further, in the conductive film, as compared with the conductive paste, the melt viscosity of the conductive film cannot be sufficiently lowered at the melting temperature of the solder particles, and the aggregation of the solder particles tends to be hindered easily.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure obtained by using the conductive material according to the embodiment of the present invention.
  • the connection structure 1 shown in FIG. 1 is a connection connecting the first connection target member 2, the second connection target member 3, the first connection target member 2, and the second connection target member 3. It includes a part 4.
  • the connecting portion 4 is formed of the above-mentioned conductive material.
  • the conductive material contains a thermosetting component, a plurality of solder particles, and a flux.
  • the thermosetting component contains a thermosetting compound and a thermosetting agent.
  • a conductive paste is used as the conductive material.
  • the connecting portion 4 has a solder portion 4A in which a plurality of solder particles are gathered and bonded to each other, and a cured product portion 4B in which a thermosetting component is thermoset.
  • the first connection target member 2 has a plurality of first electrodes 2a on the surface (upper surface).
  • the second connection target member 3 has a plurality of second electrodes 3a on the surface (lower surface).
  • the first electrode 2a and the second electrode 3a are electrically connected by the solder portion 4A. Therefore, the first connection target member 2 and the second connection target member 3 are electrically connected by the solder portion 4A.
  • no solder is present in a region (cured product portion 4B portion) different from the solder portion 4A gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a. In a region different from the solder portion 4A (cured product portion 4B portion), there is no solder separated from the solder portion 4A.
  • the solder may be present in a region (cured product portion 4B portion) different from the solder portion 4A gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a. It is preferable that the solder is wet and spread on the surface of the electrodes, and the solder does not necessarily have to be collected between the upper and lower electrodes.
  • connection structure 1 a plurality of solder particles are gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a, and after the plurality of solder particles are melted, a melt of the solder particles is formed. Soldered and spread on the surface of the electrode and then solidified to form the solder portion 4A. Therefore, the connection area between the solder portion 4A and the first electrode 2a and the solder portion 4A and the second electrode 3a becomes large. That is, by using the solder particles, the solder portion 4A and the first electrode 2a, and the solder portions 4A and the first electrode are compared with the case where the outer surface is made of a metal such as nickel, gold, or copper. The contact area of 2 with the electrode 3a becomes large. This also increases the continuity reliability and connection reliability of the connection structure 1.
  • the flux contained in the conductive material is generally gradually deactivated by heating.
  • connection structure 1 shown in FIG. 1 all of the solder portions 4A are located in facing regions between the first and second electrodes 2a and 3a.
  • connection structure 1X of the modified example shown in FIG. 3 only the connection portion 4X is different from the connection structure 1 shown in FIG.
  • the connection portion 4X has a solder portion 4XA and a cured product portion 4XB.
  • most of the solder portions 4XA are located in the opposite regions of the first and second electrodes 2a and 3a, and a part of the solder portions 4XA is the first and second electrodes.
  • the electrodes 2a and 3a may protrude laterally from the facing regions.
  • solder portion 4XA protruding laterally from the facing regions of the first and second electrodes 2a and 3a is a part of the solder portion 4XA, and is not the solder separated from the solder portion 4XA.
  • the amount of solder separated from the solder portion can be reduced, but the solder separated from the solder portion may be present in the cured product portion.
  • connection structure 1X If the amount of solder particles used is reduced, it becomes easy to obtain the connection structure 1. If the amount of solder particles used is increased, it becomes easy to obtain the connection structure 1X.
  • connection portions 4 and 4X when the portions facing each other of the first electrode 2a and the second electrode 3a are seen in the stacking direction of the first electrode 2a, the connection portions 4, 4X and the second electrode 3a. It is preferable that the solder portions 4A and 4XA in the connecting portions 4 and 4X are arranged in 50% or more of the area of 100% of the portions facing each other of the first electrode 2a and the second electrode 3a. .. When the solder portions 4A and 4XA in the connection portions 4 and 4X satisfy the above-mentioned preferable aspects, the continuity reliability can be further improved.
  • the solder portion in the connection portion is arranged in 50% or more of the area of 100% of the portions facing the electrodes of 2.
  • the solder portion in the connection portion is arranged in 60% or more of the area of 100% of the portions facing the electrodes of 2.
  • the solder portion in the connection portion is arranged in 70% or more of the area of 100% of the portions facing the electrodes of 2.
  • the solder portion in the connection portion is arranged in 80% or more of the area of 100% of the portions facing the electrodes of 2.
  • the solder portion in the connection portion is arranged in 90% or more of the area of 100% of the portions facing the electrodes of 2.
  • the continuity reliability can be further improved.
  • the first electrode When the portions facing each other of the first electrode and the second electrode are viewed in a direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode is used. It is preferable that 60% or more of the solder portion in the connection portion is arranged at the portion where the electrode and the second electrode face each other. When the portions facing each other of the first electrode and the second electrode are viewed in a direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode is used. It is more preferable that 70% or more of the solder portion in the connection portion is arranged at the portion where the electrode and the second electrode face each other.
  • the first electrode When the portions facing each other of the first electrode and the second electrode are viewed in a direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode is used. It is more preferable that 90% or more of the solder portion in the connection portion is arranged at the portion where the electrode and the second electrode face each other. When the portions facing each other of the first electrode and the second electrode are viewed in a direction orthogonal to the stacking direction of the first electrode, the connection portion, and the second electrode, the first electrode is used. It is particularly preferable that 95% or more of the solder portion in the connection portion is arranged at the portion where the electrode and the second electrode face each other.
  • the first electrode is used. It is most preferable that 99% or more of the solder portion in the connection portion is arranged at the portion where the electrode and the second electrode face each other.
  • the solder portion in the connection portion satisfies the above-mentioned preferred embodiment, the continuity reliability can be further improved.
  • FIG. 2 describes an example of a method for manufacturing the connection structure 1 using the conductive material according to the embodiment of the present invention.
  • the first connection target member 2 having the first electrode 2a on the surface (upper surface) is prepared.
  • a conductive material 11 containing a thermosetting component 11B, a plurality of solder particles 11A, and a flux is arranged on the surface of the first connection target member 2 ( First step).
  • the conductive material 11 used contains a thermosetting compound and a thermosetting agent as the thermosetting component 11B.
  • the conductive material 11 is a conductive paste.
  • the conductive material 11 is arranged on the surface provided with the first electrode 2a of the first connection target member 2. After the arrangement of the conductive material 11, the solder particles 11A are arranged both on the first electrode 2a (line) and on the region (space) where the first electrode 2a is not formed. The conductive material may be arranged only on the surface of the first electrode.
  • the method of arranging the conductive material 11 is not particularly limited, and examples thereof include coating with a dispenser, screen printing, and ejection with an inkjet device.
  • a second connection target member 3 having the second electrode 3a on the front surface (lower surface) is prepared.
  • the second connection target member 3 is arranged (second step).
  • the second connection target member 3 is arranged on the surface of the conductive material 11 from the second electrode 3a side. At this time, the first electrode 2a and the second electrode 3a are opposed to each other.
  • the conductive material 11 is heated above the melting point of the solder particles 11A (third step).
  • the conductive material 11 is heated above the curing temperature of the thermosetting component 11B (thermosetting compound).
  • the solder particles 11A existing in the region where the electrodes are not formed gather between the first electrode 2a and the second electrode 3a (self-aggregation effect).
  • the solder particles 11A are more effectively collected between the first electrode 2a and the second electrode 3a. Further, the solder particles 11A are melted and joined to each other. Further, the thermosetting component 11B is thermoset. As a result, as shown in FIG.
  • the connecting portion 4 connecting the first connecting target member 2 and the second connecting target member 3 is formed of the conductive material 11.
  • the connecting portion 4 is formed by the conductive material 11
  • the solder portion 4A is formed by joining the plurality of solder particles 11A
  • the cured product portion 4B is formed by thermosetting the thermosetting component 11B. If the solder particles 11A move sufficiently, the solder particles 11A that are not located between the first electrode 2a and the second electrode 3a start moving, and then the first electrode 2a and the second electrode It is not necessary to keep the temperature constant until the movement of the solder particles 11A to and from 3a is completed.
  • the specific conductive material 11 is used in the present embodiment, it is possible to effectively suppress the occurrence of bleeding and blurring of the conductive material even if screen printing is repeated. Further, in the present embodiment, since the specific conductive material 11 is used, the shape of the conductive material after printing can be maintained. As a result, the solder particles 11A can be arranged more efficiently between the electrodes to be connected, and the conduction reliability and the insulation reliability can be further improved.
  • the conductive material according to the present invention can also be used by a method other than printing such as screen printing.
  • the weight of the second connection target member 3 is added to the conductive material 11. Therefore, when the connecting portion 4 is formed, the solder particles 11A are more effectively gathered between the first electrode 2a and the second electrode 3a.
  • pressurization is performed in at least one of the second step and the third step, the solder particles 11A tend to gather between the first electrode 2a and the second electrode 3a. Is more likely to be inhibited.
  • the first connection target member 2 and the second connection target are in a state where the first electrode 2a and the second electrode 3a are slightly misaligned. Even when the members 3 are overlapped with each other, the slight deviation can be corrected to connect the first electrode 2a and the second electrode 3a (self-alignment effect).
  • the molten solder that is self-aggregated between the first electrode 2a and the second electrode 3a is the solder between the first electrode 2a and the second electrode 3a and other conductive materials.
  • the energy is more stable when the area in contact with the components is the smallest, and the force for forming the aligned connection structure, which is the connection structure with the minimum area, works.
  • it is desirable that the conductive material is not cured and that the viscosity of the components other than the solder particles of the conductive material is sufficiently low at the temperature and time.
  • connection structure 1 shown in FIG. 1 is obtained.
  • the second step and the third step may be continuously performed. Further, after performing the second step, the obtained laminate of the first connection target member 2, the conductive material 11, and the second connection target member 3 is moved to the heating unit, and the third The process may be performed. In order to perform the heating, the laminate may be arranged on the heating member, or the laminate may be arranged in the heated space.
  • the heating temperature in the third step is preferably 230 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, still more preferably 300 ° C. or lower.
  • a heating method in the third step a method of heating the entire connection structure using a reflow furnace or an oven or a connection structure above the melting point of the solder and the curing temperature of the thermosetting component or higher.
  • a method of locally heating only the connection portion of the solder is mentioned.
  • appliances used for the method of locally heating include a hot plate, a heat gun that applies hot air, a soldering iron, and an infrared heater.
  • the first and second connection target members are not particularly limited. Specific examples of the first and second connection target members include electronic components such as semiconductor chips, semiconductor packages, LED chips, LED packages, capacitors and diodes, and resin films, printed circuit boards, flexible printed circuit boards, and flexible components. Examples thereof include electronic components such as flat cables, rigid flexible substrates, glass epoxy substrates, and circuit boards such as glass substrates.
  • the first and second connection target members are preferably electronic components.
  • At least one of the first connection target member and the second connection target member is a resin film, a flexible printed circuit board, a flexible flat cable, or a rigid flexible substrate.
  • Resin films, flexible printed circuit boards, flexible flat cables, and rigid flexible substrates have the properties of high flexibility and relatively light weight.
  • solder particles tend to be difficult to collect on the electrodes.
  • the conductive paste even if a resin film, a flexible printed circuit board, a flexible flat cable or a rigid flexible substrate is used, the solder particles are efficiently collected on the electrodes, so that the conduction between the electrodes is reliable. The sex can be sufficiently enhanced.
  • the electrodes provided on the connection target member include metal electrodes such as gold electrodes, nickel electrodes, tin electrodes, aluminum electrodes, copper electrodes, molybdenum electrodes, silver electrodes, SUS electrodes, and tungsten electrodes.
  • the electrodes are preferably gold electrodes, nickel electrodes, tin electrodes, silver electrodes or copper electrodes.
  • the electrodes are preferably aluminum electrodes, copper electrodes, molybdenum electrodes, silver electrodes or tungsten electrodes.
  • the electrode is an aluminum electrode, it may be an electrode formed only of aluminum, or an electrode in which an aluminum layer is laminated on the surface of a metal oxide layer.
  • the material of the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element. Examples of the trivalent metal element include Sn, Al and Ga.
  • the first electrode and the second electrode are arranged in an area array or a peripheral.
  • the solder can be more effectively aggregated on the electrodes.
  • the area array is a structure in which the electrodes are arranged in a grid pattern on the surface on which the electrodes of the connection target member are arranged.
  • the peripheral is a structure in which electrodes are arranged on the outer peripheral portion of a member to be connected.
  • the solder may be aggregated along the direction perpendicular to the comb, whereas in the above area array or peripheral structure, the entire surface on the surface where the electrodes are arranged is covered. It is necessary for the solder to agglomerate uniformly. Therefore, in the conventional method, the amount of solder tends to be non-uniform, whereas in the method of the present invention, the solder can be uniformly agglomerated over the entire surface.
  • Thermosetting component thermosetting compound: Thermosetting compound 1: Phenolic novolac type epoxy compound, "DEN431” manufactured by DOWN Thermosetting compound 2: Bisphenol A type epoxy compound, “DER354" manufactured by DOWN Thermosetting compound 3: Bisphenol F type epoxy compound, "YDF-8170C” manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
  • Thermosetting component (curing accelerator): Curing Accelerator 1: Boron Trifluoride-Monoethylamine Complex, "BF3-MEA” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • Solder particles Solder particles 1: Sn96.5Ag3Cu0.5 solder particles (average particle diameter 5 ⁇ m, acid value 1.5 mgKOH / g)
  • Solder particles 2 Sn96.5Ag3Cu0.5 solder particles (average particle diameter 2 ⁇ m, acid value 1.5 mgKOH / g)
  • Solder particles 3 Sn96.5Ag3Cu0.5 solder particles (average particle diameter 0.1 ⁇ m, acid value 1.5 mgKOH / g)
  • Solder particles 5 Sn96.5Ag3Cu0.5 solder particles (average particle diameter 2 ⁇ m, acid value 3.5 mgKOH / g)
  • Solder particles 6 Sn96.5Ag3Cu0.5 solder particles (average particle diameter 10 ⁇ m, acid value 1.5 mgKOH / g)
  • the average particle size and acid value of the solder particles are the values measured by the method described later.
  • Flux 1 "Benzylamine adipate salt", solid at melting points 171 ° C and 23 ° C.
  • Method for producing flux 1 45 g of water and 75 g of ethanol as reaction solvents and 13.89 g of adipic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were placed in a glass bottle and dissolved at room temperature until uniform. Then, 10.715 g of benzylamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and stirred for about 5 minutes to obtain a mixed solution. The obtained mixed solution was placed in a refrigerator at 5 ° C to 10 ° C and left overnight. The precipitated crystals were separated by filtration, washed with water and vacuum dried to obtain flux 1.
  • Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 (1) Preparation of Conductive Material (Anisotropic Conductive Paste) The components shown in Tables 1 and 2 below are blended in the blending amounts shown in Tables 1 and 2 below to obtain a conductive material (anisotropic conductive paste). It was.
  • connection target member a glass epoxy substrate (FR) having a copper electrode pattern (L / S: 50 ⁇ m / 50 ⁇ m, electrode length: 3 mm, electrode thickness: 12 ⁇ m) on the upper surface. -4 substrate, thickness 0.6 mm) was prepared.
  • a flexible printed circuit board formed by polyimide, thickness 0.1 mm having a copper electrode pattern (L / S: 50 ⁇ m / 50 ⁇ m, electrode length: 3 mm, electrode thickness: 12 ⁇ m) on the lower surface.
  • the conductive material (anisotropic conductive paste) immediately after production was printed on the upper surface of the glass epoxy substrate by screen printing so as to have a thickness of 100 ⁇ m to form a conductive material (anisotropic conductive paste) layer.
  • a flexible printed circuit board was laminated on the upper surface of the conductive material (anisotropic conductive paste) layer so that the electrodes face each other.
  • the weight of the flexible printed circuit board is added to the conductive material (anisotropic conductive paste) layer. From that state, the temperature of the conductive material (anisotropic conductive paste) layer was heated so as to reach the melting point of the solder particles 5 seconds after the start of temperature rise.
  • the conductive material (anisometric conductive paste) layer is heated to 200 ° C. to cure the conductive material (anisotropic conductive paste) layer, and the connection structure is formed. Obtained. No pressurization was performed during heating.
  • Viscosity ( ⁇ 25) of the conductive material immediately after production at 25 ° C. The viscosity ( ⁇ 25) at 25 ° C. and 5 rpm immediately after the production of the obtained conductive material (anisotropic conductive paste) was measured using an E-type viscometer (“TVE22L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
  • the obtained conductive material anisotropic conductive paste
  • the viscosity ( ⁇ A) of the conductive material immediately after thawing the above-mentioned conductive material stored frozen and reaching 25 ° C. at 25 ° C. and 5 rpm was measured using an E-type viscometer (“TVE22L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). It was measured.
  • the obtained conductive material anisotropic conductive paste
  • the viscosity ( ⁇ B) of the conductive material after storage for 24 hours at 25 ° C. and 5 rpm was measured using an E-type viscometer (“TVE22L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
  • Viscosity ( ⁇ B) is 120 Pa ⁇ s or more and 180 Pa ⁇ s or less ⁇ : Viscosity ( ⁇ B) is 100 Pa ⁇ s or more and less than 120 Pa ⁇ s, or more than 180 Pa ⁇ s and 300 Pa ⁇ s or less ⁇ : Viscosity ( ⁇ B) is Less than 100 Pa ⁇ s or more than 300 Pa ⁇ s
  • Ratio (viscosity ( ⁇ B) / viscosity ( ⁇ A)) is 1.0 or more and 1.5 or less
  • Ratio (viscosity ( ⁇ B) / viscosity ( ⁇ A)) is 0.8 or more and less than 1.0, or More than 1.5 and less than 2.0
  • Ratio (viscosity ( ⁇ B) / viscosity ( ⁇ A)) is less than 0.8 or more than 2.0
  • connection structure the portion where the first electrode and the second electrode face each other in the stacking direction of the first electrode, the connecting portion, and the second electrode.
  • the ratio X of the area where the solder portion in the connection portion is arranged in the area of 100% of the portions of the first electrode and the second electrode facing each other was evaluated.
  • the placement accuracy of the solder on the electrodes was judged according to the following criteria.
  • Ratio X is 70% or more
  • Ratio X is 50% or more and less than 70%
  • Ratio X is less than 50%
  • the viscosity ( ⁇ 25) is the viscosity of the conductive material immediately after production at 25 ° C.
  • the viscosity ( ⁇ A) is the viscosity of the conductive material at 25 ° C. immediately after the conductive material stored frozen is thawed and reaches 25 ° C.
  • the viscosity ( ⁇ B) is the viscosity of the conductive material at 25 ° C. after the above-mentioned conductive material stored frozen is thawed and stored at 25 ° C. and 50% RH for 24 hours.
  • connection structure when it was confirmed by observing the connection portion with a scanning electron microscope whether or not voids were generated in the connection portion, the connection structures obtained in Examples 1 to 6 were confirmed. There were no voids in the body.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

印刷等の配置工程を連続して行うことができ、さらに、電極上にはんだを効率的に配置することができる導電材料を提供する。 本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子と、フラックスとを含む導電材料であり、前記はんだ粒子の平均粒子径が、10μm未満であり、前記はんだ粒子の酸価が、0.3mgKOH/g以上3mgKOH/g以下である。

Description

導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
 本発明は、はんだ粒子を含む導電材料に関する。また、本発明は、上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法に関する。
 はんだを比較的多く含むはんだペーストが知られている。
 また、はんだペーストと比べて、バインダー樹脂を比較的多く含む異方性導電材料が広く知られている。上記異方性導電材料としては、異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等が挙げられる。上記異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。
 上記異方性導電材料は、各種の接続構造体を得るために使用されている。上記異方性導電材料による接続としては、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))、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))等が挙げられる。
 上記異方性導電材料により、例えば、フレキシブルプリント基板の電極とガラスエポキシ基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラスエポキシ基板上に、導電性粒子を含む異方性導電材料を配置する。次に、フレキシブルプリント基板を積層して、加熱及び加圧する。これにより、異方性導電材料を硬化させて、導電性粒子を介して電極間を電気的に接続して、接続構造体を得る。
 下記の特許文献1,2には、上記異方性導電材料に用いることができる材料が記載されている。
 下記の特許文献1には、粘凋剤、溶剤、及びチクソ剤を含むはんだペースト用フラックスが開示されている。このペースト用フラックスでは、酸価値が100mgKOH/g以下であり、熱重量測定において300℃での減少率が80質量%以上であり、粘度が0.5Pa・s以上であり、かつ、タッキング力が1.0N以上である。
 下記の特許文献2には、はんだ粉末と、フラックスとを含有するはんだ組成物が開示されている。このはんだ組成物において、上記フラックスは、軟化点が110℃以下であり、かつ酸価が140mgKOH/g以上であるロジン系樹脂と、軟化点が110℃以下であり、かつ酸価が5mgKOH/g以下であるロジンエステル化合物と、溶剤とを含有する。また、上記フラックスの酸価は、5mgKOH/g以上70mgKOH/g以下である。
WO2019/022193A1 特開2013-193097号公報
 はんだ粒子を含む導電材料を用いて導電接続を行う際には、上方の複数の電極と下方の複数の電極とが電気的に接続されて、導電接続が行われる。はんだ粒子は、上下の電極間に配置されることが望ましく、隣接する横方向の電極間には配置されないことが望ましい。隣接する横方向の電極間は、電気的に接続されないことが望ましい。
 一般に、はんだ粒子を含む導電材料は、スクリーン印刷等の印刷によって、基板上の特定の位置に配置された後、リフロー等により加熱されて用いられる。導電材料がはんだ粒子の融点以上に加熱されることで、はんだ粒子が溶融し、電極間にはんだが凝集することで、上下の電極間が電気的に接続される。
 従来の導電材料では、スクリーン印刷等の印刷を繰り返し行う場合に、印刷時の導電材料の粘度が低くなって、スクリーン透過量が多くなり、導電材料のにじみが発生することがある。また、従来の導電材料ではスクリーン印刷等の印刷を繰り返し行う場合に、印刷時の導電材料の粘度が高くなって、導電材料がメッシュに目詰まりすることで、導電材料のかすれが発生することもある。このように、従来の導電材料では、スクリーン印刷等の印刷を連続して行う場合に、導電材料のにじみ及びかすれ等が発生し、スクリーン印刷等の印刷を連続して行うことが困難なことがある。
 また、従来の導電材料では、はんだ粒子の電極(ライン)上への移動速度が遅く、接続されるべき上下の電極間にはんだを効率的に配置できないことがある。接続されるべき上下方向の電極間にはんだを十分に凝集させることができない場合には、接続されてはならない横方向の電極間に、上下方向の電極間のはんだと離れて、はんだ粒子等がサイドボール等として残存することがある。結果として、接続されるべき電極間の導通信頼性及び接続されてはならない隣接する電極間の絶縁信頼性を十分に高めることができない場合がある。
 近年、電子機器の小型化に伴い電子機器に実装される部品も小型化が進んでおり、それに伴って導電材料に含まれるはんだ粒子の平均粒子径を小さくすることが求められている。しかしながら、はんだ粒子の平均粒子径を小さくすると、導電材料の粘度が高くなりやすく、印刷等の配置工程を連続して行うことができなかったり、電極上にはんだを効率的に配置することができなかったりすることがある。
 本発明の目的は、印刷等の配置工程を連続して行うことができ、さらに、電極上にはんだを効率的に配置することができる導電材料を提供することである。また、本発明の目的は、上記導電材料を用いた接続構造体及び接続構造体の製造方法を提供することである。
 本発明の広い局面によれば、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子と、フラックスとを含む導電材料であり、前記はんだ粒子の平均粒子径が、10μm未満であり、前記はんだ粒子の酸価が、0.3mgKOH/g以上3mgKOH/g以下である、導電材料が提供される。
 本発明に係る導電材料のある特定の局面では、冷凍保管された前記導電材料を解凍し、25℃に達した直後の導電材料の25℃での粘度が、100Pa・s以上200Pa・s以下である。
 本発明に係る導電材料のある特定の局面では、冷凍保管された前記導電材料を解凍し、25℃及び50%RHで24時間保管した後の導電材料の25℃での粘度が、100Pa・s以上300Pa・s以下である。
 本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記熱硬化性成分がエポキシ化合物を含む。
 本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記はんだ粒子の平均粒子径が、1μm未満である。
 本発明に係る導電材料のある特定の局面では、前記導電材料が、導電ペーストである。
 本発明の広い局面によれば、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、前記第1の接続対象部材と、前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部の材料が、上述した導電材料であり、前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。
 本発明の広い局面によれば、上述した導電材料を用いて、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、前記導電材料の前記第1の接続対象部材側とは反対の表面上に、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材を、前記第1の電極と前記第2の電極とが対向するように配置する工程と、前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第1の電極と前記第2の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法が提供される。
 本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子と、フラックスとを含む。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子の平均粒子径が、10μm未満であり、上記はんだ粒子の酸価が、0.3mgKOH/g以上3mgKOH/g以下である。本発明に係る導電材料では、上記の構成が備えられているので、印刷等の配置工程を連続して行うことができ、さらに、電極上にはんだを効率的に配置することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。 図2(a)~(c)は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体を製造する方法の一例の各工程を説明するための断面図である。 図3は、接続構造体の変形例を示す断面図である。
 以下、本発明の詳細を説明する。
 (導電材料)
 本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子と、フラックスとを含む。本発明に係る導電材料では、上記はんだ粒子の平均粒子径が、10μm未満であり、上記はんだ粒子の酸価が、0.3mgKOH/g以上3mgKOH/g以下である。
 本発明に係る導電材料では、上記の構成が備えられているので、印刷等の配置工程を連続して行うことができ、さらに、電極上にはんだを効率的に配置することができる。本発明に係る導電材料では、はんだ粒子の平均粒子径が小さい場合であっても、印刷等の配置工程を連続して行うことができ、さらに、電極上にはんだを効率的に配置することができる。その結果、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性を効果的に高めることができ、はんだ部と電極との接続信頼性をより一層高めることができる。特に、本発明に係る導電材料では、スクリーン印刷等の印刷を連続して、良好に行うことができる。
 上記特許文献1,2では、フラックスの酸価を制御することが見出されているにすぎない。このように、従来においては、はんだ粒子の酸価が特定の範囲内であることによって、印刷を連続して行うことができ、さらに、電極上にはんだを効率的に配置することができることについては何ら認識されていない。
 本発明者らは、はんだ粒子の酸価が特定の範囲内である導電材料を用いることで、印刷等の配置工程を連続して行うことができ、さらに、電極上にはんだを効率的に配置することができることを見出した。
 また、本発明に係る導電材料では、上記の構成が備えられているので、接合時におけるボイドの発生を抑制することができる。
 さらに、本発明では、電極間の位置ずれを防ぐことができる。本発明では、導電材料を上面に配置した第1の接続対象部材に、第2の接続対象部材を重ね合わせる際に、第1の接続対象部材の電極と第2の接続対象部材の電極とのアライメントがずれた状態でも、そのずれを補正して電極同士を接続させることができる(セルフアライメント効果)。
 電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料は、25℃で液状であることが好ましく、導電ペーストであることが好ましい。上記導電材料は、25℃で導電ペーストであることが好ましい。
 電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、作製直後の上記導電材料の25℃での粘度(η25)は、好ましくは100Pa・s以上、より好ましくは120Pa・s以上、さらに好ましくは140Pa・s以上であり、好ましくは200Pa・s以下、より好ましくは180Pa・s以下である。上記粘度(η25)は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。
 冷凍保管された上記導電材料を解凍し、25℃に達した直後の導電材料の25℃での粘度(ηA)は、好ましくは100Pa・s以上、より好ましくは120Pa・s以上であり、好ましくは200Pa・s以下、より好ましくは180Pa・s以下である。上記粘度(ηA)が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。上記粘度(ηA)は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。
 冷凍保管された上記導電材料を解凍し、25℃及び50%RHで24時間保管した後の導電材料の25℃での粘度(ηB)は、好ましくは100Pa・s以上、より好ましくは120Pa・s以上であり、好ましくは300Pa・s以下、より好ましくは200Pa・s以下である。上記粘度(ηB)が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。上記粘度(ηB)は、配合成分の種類及び配合量により適宜調整することができる。
 上記粘度(ηB)の上記粘度(ηA)に対する比(粘度(ηB)/粘度(ηA))は、好ましくは0.8以上、より好ましくは1.0以上であり、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下である。上記比(粘度(ηB)/粘度(ηA))が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。
 上記粘度(η25)、上記粘度(ηA)及び上記粘度(ηB)は、例えば、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)等を用いて、25℃及び5rpmの条件で測定することができる。
 なお、本明細書において、粘度を測定するための導電材料の冷凍保管の条件は、-40℃で7日間保管する条件である。一方で、導電材料の実際の使用時の上記冷凍保管の条件は特に限定されない。導電材料の実際の使用時の上記冷凍保管の温度は特に限定されず、0℃未満であればよい。導電材料の実際の使用時の上記冷凍保管の温度は、-10℃以下であってもよく、-20℃以下であってもよく、-40℃以下であってもよい。導電材料の実際の使用時の上記冷凍保管の期間は特に限定されず、180日間以下であればよい。該冷凍保管の期間は、30日間以上であってもよく、60日間以上であってもよく、90日間以上であってもよく、120日間以上であってもよい。
 また、本明細書において、粘度を測定するための導電材料の解凍条件は、25℃で保管する条件である。一方で、導電材料の実際の使用時の冷凍保管された上記導電材料を解凍する方法は特に限定されない。導電材料の実際の使用時の冷凍保管された上記導電材料を解凍する方法としては、室温条件下で解凍する方法、冷蔵条件下で解凍する方法、及び加熱条件下で解凍する方法等が挙げられる。上記室温条件は、20℃以上25℃以下であることが好ましい。上記冷蔵条件は、0℃を超え10℃以下であることが好ましい。上記加熱条件は、30℃以上35℃以下であることが好ましい。
 上記導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。上記導電ペーストは異方性導電ペーストであることが好ましく、上記導電フィルムは異方性導電フィルムであることが好ましい。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記導電材料は、導電ペーストであることが好ましい。上記導電材料は、電極の電気的な接続に好適に用いられる。上記導電材料は、回路接続材料であることが好ましい。
 以下、上記導電材料に含まれる各成分を説明する。なお、本明細書中において、「(メタ)アクリル」は「アクリル」と「メタクリル」との一方又は双方を意味する。
 (はんだ粒子)
 上記導電材料は、はんだ粒子を含む。上記はんだ粒子は、中心部分及び外表面のいずれもがはんだにより形成されている。上記はんだ粒子は、中心部分及び外表面のいずれもがはんだである粒子である。上記はんだ粒子の代わりに、はんだ以外の材料から形成された基材粒子と該基材粒子の表面上に配置されたはんだ部とを備える導電性粒子を用いた場合には、電極上に導電性粒子が集まり難くなる。また、上記導電性粒子では、導電性粒子同士のはんだ接合性が低いために、電極上に移動した導電性粒子が電極外に移動しやすくなる傾向があり、電極間の位置ずれの抑制効果も低くなる傾向がある。
 印刷等の配置工程を連続して行う観点及び電極上にはんだを効率的に配置し、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性を高める観点から、上記はんだ粒子の酸価は0.3mgKOH/g以上3mgKOH/g以下である。
 上記はんだ粒子の酸価は、好ましくは0.5mgKOH/g以上、より好ましくは0.7mgKOH/g以上、好ましくは2.5mgKOH/g以下、より好ましくは2.0mgKOH/g以下である。上記はんだ粒子の酸価が上記下限以上及び上記上限以下であると、印刷等の配置工程をより一層良好に連続して行うことができ、電極上にはんだをより一層効率的に配置し、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。
 上記はんだ粒子の酸価は以下のようにして測定可能である。
 はんだ粒子1gを、水10gに添加し、超音波にて1分間分散させる。その後、指示薬として、フェノールフタレインを用い、0.1mol/Lの水酸化カリウムエタノール溶液にて滴定する。
 なお、上記はんだ粒子の酸価は、はんだ粒子表面の性状の違いにより、差が生じていると考えられる。そして、そのはんだ粒子表面の性状の違いにより、連続印刷性及びはんだの配置精度に差が生じると考えられる。上記はんだ粒子の酸価が0.3mgKOH/gより低い場合、はんだ粒子は電極上に集まりにくく、配置精度が悪化するものと考えられる。上記はんだ粒子の酸価が3mgKOH/gより高い場合、はんだ粒子の表面に酸性基が多く存在し、導電性ペースト中の樹脂と反応がおこることにより、粘度が上昇し、印刷性及び配置精度が悪化すると考えられる。
 上記はんだは、融点が450℃以下である金属(低融点金属)であることが好ましい。上記はんだ粒子は、融点が450℃以下である金属粒子(低融点金属粒子)であることが好ましい。上記低融点金属粒子は、低融点金属を含む粒子である。該低融点金属とは、融点が450℃以下の金属を示す。接続構造体の作製時の熱劣化を抑える観点からは、低融点金属の融点は好ましくは400℃以下、より好ましくは350℃以下、さらに好ましくは300℃以下である。上記はんだ粒子は、融点が250℃未満の低融点はんだであることが好ましい。
 本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記はんだ粒子の融点は、好ましくは200℃以上、より好ましくは210℃以上、さらに好ましくは220℃以上である。
 上記はんだ粒子の融点は、示差走査熱量測定(DSC)により求めることができる。示差走査熱量測定(DSC)装置としては、SII社製「EXSTAR DSC7020」等が挙げられる。
 また、上記はんだ粒子は錫を含むことが好ましい。上記はんだ粒子に含まれる金属100重量%中、錫の含有量は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。上記はんだ粒子における錫の含有量が上記下限以上であると、はんだ部と電極との接続信頼性がより一層高くなる。
 なお、錫の含有量は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置(堀場製作所社製「ICP-AES」)、又は蛍光X線分析装置(島津製作所社製「EDX-800HS」)等を用いて測定することができる。
 上記はんだ粒子を用いることで、はんだが溶融して電極に接合し、はんだ部が電極間を導通させる。例えば、はんだ部と電極とが点接触ではなく面接触しやすいため、接続抵抗が低くなる。また、上記はんだ粒子の使用により、はんだ部と電極との接合強度が高くなる結果、はんだ部と電極との剥離がより一層生じ難くなり、導通信頼性及び接続信頼性がより一層高くなる。
 上記はんだ粒子を構成する低融点金属は特に限定されない。該低融点金属は、錫、又は錫を含む合金であることが好ましい。該合金は、錫-銀合金、錫-銅合金、錫-銀-銅合金、錫-ビスマス合金、錫-亜鉛合金、及び錫-インジウム合金等が挙げられる。電極に対する濡れ性に優れることから、上記低融点金属は、錫、錫-銀合金、錫-銀-銅合金、錫-ビスマス合金、又は錫-インジウム合金であることが好ましい。上記低融点金属は、錫-ビスマス合金、又は錫-インジウム合金であることがより好ましい。
 上記はんだ粒子は、JIS Z3001:溶接用語に基づき、液相線が450℃以下である溶加材であることが好ましい。上記はんだ粒子の組成としては、例えば亜鉛、金、銀、鉛、銅、錫、ビスマス、及びインジウム等を含む金属組成が挙げられる。低融点で鉛フリーである錫-インジウム系(117℃共晶)、又は錫-ビスマス系(139℃共晶)が好ましい。すなわち、上記はんだ粒子は、鉛を含まないことが好ましく、錫とインジウムとを含むか、又は錫とビスマスとを含むことが好ましい。
 本発明の効果をより一層効果的に発揮する観点からは、上記はんだ粒子は、錫と銀とを含むか、又は錫と銅とを含むことが好ましく、錫と銀と銅とを含むことがより好ましい。
 はんだ部と電極との接合強度をより一層高めるために、上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、チタン、リン、ゲルマニウム、テルル、コバルト、ビスマス、マンガン、クロム、モリブデン、及びパラジウム等の金属を含んでいてもよい。また、はんだ部と電極との接合強度をさらに一層高める観点からは、上記はんだ粒子は、ニッケル、銅、アンチモン、アルミニウム又は亜鉛を含むことが好ましい。はんだ部と電極との接合強度をより一層高める観点からは、接合強度を高めるためのこれらの金属の含有量は、はんだ粒子に含まれる金属100重量%中、好ましくは0.0001重量%以上、好ましくは1重量%以下である。
 印刷等の配置工程をより一層連続して行う観点及び電極上にはんだをより一層効率的に配置し、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性を高める観点から、上記はんだ粒子の平均粒子径は、10μm未満である。本発明では、上記はんだ粒子の平均粒子径が小さくても、本発明の効果が効果的に奏される。
 上記はんだ粒子の平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは2μm以上であり、好ましくは8μm以下、より好ましくは5μm以下である。上記はんだ粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、印刷をより一層連続して行うことができ、また、電極上にはんだをより一層効率的に配置し、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性を高めることができる。上記はんだ粒子の平均粒子径は2μm以下であってもよく、1μm以下であってもよく、1μm未満であってもよい。本発明では、上記はんだ粒子の平均粒子径がかなり小さくても、本発明の効果が効果的に奏される。
 上記はんだ粒子の平均粒子径は、数平均粒子径であることが好ましい。はんだ粒子の平均粒子径は、例えば、任意のはんだ粒子50個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、各はんだ粒子の粒子径の平均値を算出することや、レーザー回折式粒度分布測定を行うことにより求められる。
 また、上記はんだ粒子の平均粒子径を、上記の好ましい範囲に調整する方法としては、はんだ粒子をジェットミル等で粉砕する方法や篩等による篩分け法等が挙げられる。
 上記はんだ粒子の粒子径の変動係数(CV値)は、好ましくは5%以上、より好ましくは10%以上であり、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下である。上記はんだ粒子の粒子径の変動係数が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。但し、上記はんだ粒子の粒子径のCV値は、5%未満であってもよい。
 上記変動係数(CV値)は、以下のようにして測定できる。
 CV値(%)=(ρ/Dn)×100
 ρ:はんだ粒子の粒子径の標準偏差
 Dn:はんだ粒子の粒子径の平均値
 上記はんだ粒子の形状は特に限定されない。上記はんだ粒子の形状は、球状であってもよく、球状以外の形状であってもよく、扁平状等の形状であってもよい。
 上記導電材料100重量%中、上記はんだ粒子の含有量は、好ましくは40重量%以上、より好ましくは45重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上、特に好ましくは55重量%以上であり、好ましくは90重量%以下、より好ましくは85重量%以下、さらに好ましくは80重量%以下である。上記はんだ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、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、電極間にはんだを多く配置することが容易であり、導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。導通信頼性をより一層高める観点からは、上記はんだ粒子の含有量は多い方が好ましい。
 (熱硬化性成分)
 本発明に係る導電材料は、熱硬化性成分を含む。上記導電材料は、熱硬化性成分として、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含んでいてもよい。導電材料をより一層良好に硬化させるために、上記導電材料は、熱硬化性成分として、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。導電材料をより一層良好に硬化させるために、上記導電材料は、熱硬化性成分として硬化促進剤を含むことが好ましい。
 (熱硬化性成分:熱硬化性化合物)
 本発明に係る導電材料は、熱硬化性化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物は、加熱により硬化可能な化合物である。
 上記熱硬化性化合物は特に限定されない。上記熱硬化性化合物としては、オキセタン化合物、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。
 導電材料の硬化性及び粘度をより一層良好にし、導通信頼性をより一層高める観点から、上記熱硬化性化合物は、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物を含むことが好ましく、エポキシ化合物を含むことがより好ましく、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物であることがさらに好ましく、エポキシ化合物であることが特に好ましい。上記熱硬化性成分は、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物を含むことが好ましく、エポキシ化合物を含むことがより好ましい。上記導電材料は、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物を含むことが好ましく、エポキシ化合物を含むことがより好ましい。
 上記エポキシ化合物は、少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物である。上記エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、ビフェノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、フェノールアラルキル型エポキシ化合物、ナフトールアラルキル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、アントラセン型エポキシ化合物、アダマンタン骨格を有するエポキシ化合物、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ化合物、ナフチレンエーテル型エポキシ化合物、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ化合物等が挙げられる。上記エポキシ化合物は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。
 上記エポキシ化合物は、常温(25℃)で液状又は固体であり、上記エポキシ化合物が常温で固体である場合には、上記エポキシ化合物の溶融温度は、上記はんだ粒子の融点以下であることが好ましい。上記の好ましいエポキシ化合物を用いることで、接続対象部材を貼り合わせた段階では、粘度が高く、搬送等の衝撃により加速度が付与された際に、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材との位置ずれを抑制することができる。さらに、硬化時の熱により、導電材料の粘度を大きく低下させることができ、導電接続時のはんだの凝集を効率よく進行させることができる。
 電極上にはんだをより一層効果的に配置する観点からは、上記熱硬化性化合物は、ポリエーテル骨格を有する熱硬化性化合物を含むことが好ましい。
 上記ポリエーテル骨格を有する熱硬化性化合物としては、炭素数3~12のアルキル鎖の両末端にグリシジルエーテル基を有する化合物、並びに炭素数2~4のポリエーテル骨格を有し、該ポリエーテル骨格2個~10個が連続して結合した構造単位を有するポリエーテル型エポキシ化合物等が挙げられる。
 硬化物の耐熱性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性化合物は、イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物を含むことが好ましい。
 上記イソシアヌル骨格を有する熱硬化性化合物としてはトリイソシアヌレート型エポキシ化合物等が挙げられ、日産化学工業社製TEPICシリーズ(TEPIC-G、TEPIC-S、TEPIC-SS、TEPIC-HP、TEPIC-L、TEPIC-PAS、TEPIC-VL、TEPIC-UC)等が挙げられる。
 電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性をより一層効果的に高める観点、及び熱硬化性化合物の変色をより一層効果的に抑制する観点からは、上記熱硬化性化合物は、高い耐熱性を有することが好ましく、ノボラック型エポキシ化合物であることがより好ましい。ノボラック型エポキシ化合物は、比較的高い耐熱性を有する。
 上記導電材料100重量%中、上記熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは8重量%以上、さらに好ましくは10重量%以上であり、好ましくは99重量%以下、より好ましくは90重量%以下、さらに好ましくは80重量%以下、特に好ましくは70重量%以下である。上記熱硬化性化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置し、電極間の絶縁信頼性をより一層効果的に高めることができ、電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。耐衝撃性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化性化合物の含有量は多い方が好ましい。
 上記導電材料100重量%中、上記エポキシ化合物の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは8重量%以上、さらに好ましくは10重量%以上であり、好ましくは99重量%以下、より好ましくは90重量%以下、さらに好ましくは80重量%以下、特に好ましくは70重量%以下である。上記エポキシ化合物の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置し、電極間の絶縁信頼性をより一層効果的に高めることができ、電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。耐衝撃性をより一層高める観点からは、上記エポキシ化合物の含有量は多い方が好ましい。
 (熱硬化性成分:熱硬化剤)
 上記導電材料は、熱硬化剤を含んでいてもよい。上記導電材料は、上記熱硬化性化合物とともに熱硬化剤を含んでいてもよい。上記熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を熱硬化させる。
 上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、フェノール硬化剤、チオール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、熱カチオン硬化剤及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。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。
 導電材料を低温でより一層速やかに硬化可能とする観点からは、上記熱硬化剤は、イミダゾール硬化剤、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、上記熱硬化性化合物と上記熱硬化剤とを混合したときの保存安定性を高める観点からは、上記熱硬化剤は、潜在性の硬化剤であることが好ましい。潜在性の硬化剤は、潜在性イミダゾール硬化剤、潜在性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。なお、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。
 上記イミダゾール硬化剤は特に限定されない。上記イミダゾール硬化剤としては、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、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-ベンジル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-パラトルイル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-メタトルイル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-メタトルイル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-パラトルイル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール等における1H-イミダゾールの5位の水素をヒドロキシメチル基で、かつ、2位の水素をフェニル基またはトルイル基で置換したイミダゾール化合物等が挙げられる。
 上記チオール硬化剤は特に限定されない。上記チオール硬化剤としては、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。
 上記アミン硬化剤は特に限定されない。上記アミン硬化剤としては、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。
 上記酸無水物硬化剤は特に限定されず、エポキシ化合物等の熱硬化性化合物の硬化剤として用いられる酸無水物であれば広く用いることができる。上記酸無水物硬化剤としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、フタル酸誘導体の無水物、無水マレイン酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水グルタル酸、無水コハク酸、グリセリンビス無水トリメリット酸モノアセテート、及びエチレングリコールビス無水トリメリット酸等の2官能の酸無水物硬化剤、無水トリメリット酸等の3官能の酸無水物硬化剤、並びに、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、及びポリアゼライン酸無水物等の4官能以上の酸無水物硬化剤等が挙げられる。
 上記熱カチオン開始剤は特に限定されない。上記熱カチオン開始剤としては、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤等が挙げられる。上記ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。上記オキソニウム系カチオン硬化剤としては、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラート等が挙げられる。上記スルホニウム系カチオン硬化剤としては、トリ-p-トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。
 上記熱ラジカル発生剤は特に限定されない。上記熱ラジカル発生剤としては、アゾ化合物及び有機過酸化物等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、ジ-tert-ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシド等が挙げられる。
 上記熱硬化剤の反応開始温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であり、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは150℃以下、特に好ましくは140℃以下である。上記熱硬化剤の反応開始温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだがより一層効率的に配置される。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、及び接続されるべき上下の電極間の導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記熱硬化剤の反応開始温度は、80℃以上、140℃以下であることが特に好ましい。
 上記熱硬化剤の反応開始温度は、DSCでの発熱ピークの立ち上がり開始の温度を意味する。DSC装置としては、SII社製「EXSTAR DSC7020」等が挙げられる。
 上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。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0.01重量部以上、より好ましくは1重量部以上であり、好ましくは200重量部以下、より好ましくは100重量部以下、さらに好ましくは75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であると、導電材料を十分に硬化させることが容易である。上記熱硬化剤の含有量が上記上限以下であると、硬化後に硬化に関与しなかった余剰の熱硬化剤が残存し難くなり、かつ硬化物の耐熱性がより一層高くなる。
 (熱硬化性成分:硬化促進剤)
 上記導電材料は硬化促進剤を含んでいてもよい。上記硬化促進剤は特に限定されない。上記硬化促進剤は、上記熱硬化性化合物と上記熱硬化剤との反応において硬化触媒として作用することが好ましい。上記硬化促進剤は、上記熱硬化性化合物との反応において硬化触媒として作用することが好ましい。上記硬化促進剤は、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。
 上記硬化促進剤としては、ホスホニウム塩、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン、クラウンエーテル錯体、アミン錯体化合物及びホスホニウムイリド等が挙げられる。具体的には、上記硬化促進剤としては、イミダゾール化合物、イミダゾール化合物のイソシアヌル酸塩、ジシアンジアミド、ジシアンジアミドの誘導体、メラミン化合物、メラミン化合物の誘導体、ジアミノマレオニトリル、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエタノールアミン、ジアミノジフェニルメタン、有機酸ジヒドラジド等のアミン化合物、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素-アミン錯体化合物、並びに、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン及びメチルジフェニルホスフィン等の有機リン化合物等が挙げられる。
 上記ホスホニウム塩は特に限定されない。上記ホスホニウム塩としては、テトラノルマルブチルホスホニウムブロマイド、テトラノルマルブチルホスホニウムO-Oジエチルジチオリン酸、メチルトリブチルホスホニウムジメチルリン酸塩、テトラノルマルブチルホスホニウムベンゾトリアゾール、テトラノルマルブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、及びテトラノルマルブチルホスホニウムテトラフェニルボレート等が挙げられる。
 上記熱硬化性化合物が良好に硬化するように、上記硬化促進剤の含有量は適宜選択される。上記熱硬化性化合物100重量部に対する上記硬化促進剤の含有量は、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは0.8重量部以上であり、好ましくは10重量部以下、より好ましくは8重量部以下である。上記硬化促進剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、上記熱硬化性化合物を良好に硬化させることができる。また、上記硬化促進剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができ、接続されるべき上下の電極間の導通信頼性をより一層効果的に高めることができる。
 (フラックス)
 上記導電材料は、フラックスを含む。フラックスを用いることで、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。上記フラックスは特に限定されない。上記フラックスとして、はんだ接合等に一般的に用いられているフラックスを用いることができる。
 上記フラックスとしては、塩化亜鉛、塩化亜鉛と無機ハロゲン化物との混合物、塩化亜鉛と無機酸との混合物、溶融塩、リン酸、リン酸の誘導体、有機ハロゲン化物、ヒドラジン、アミン化合物、有機酸及び松脂等が挙げられる。上記フラックスは、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。
 上記溶融塩としては、塩化アンモニウム等が挙げられる。上記有機酸としては、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、グルタミン酸及びグルタル酸等が挙げられる。上記松脂としては、活性化松脂及び非活性化松脂等が挙げられる。上記フラックスは、カルボキシル基を2個以上有する有機酸、又は松脂であることが好ましい。上記フラックスは、カルボキシル基を2個以上有する有機酸であってもよく、松脂であってもよい。カルボキシル基を2個以上有する有機酸、松脂の使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
 上記カルボキシル基を2個以上有する有機酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸等が挙げられる。
 上記アミン化合物としては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、フェニルイミダゾール、カルボキシベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、及びカルボキシベンゾトリアゾール等が挙げられる。
 上記松脂はアビエチン酸を主成分とするロジン類である。上記ロジン類としては、アビエチン酸、及びアクリル変性ロジン等が挙げられる。フラックスはロジン類であることが好ましく、アビエチン酸であることがより好ましい。この好ましいフラックスの使用により、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
 上記フラックスの活性温度(融点)は、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下、より一層好ましくは160℃以下、さらに好ましくは150℃以下、特に好ましくは140℃以下である。上記フラックスの活性温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、フラックス効果がより一層効果的に発揮され、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。
 上記フラックスの融点は、示差走査熱量測定(DSC)により求めることができる。示差走査熱量測定(DSC)装置としては、SII社製「EXSTAR DSC7020」等が挙げられる。
 また、上記フラックスの沸点は200℃以下であることが好ましい。
 電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点からは、上記フラックスの融点は、上記熱硬化剤の反応開始温度よりも、高いことが好ましく、5℃以上高いことがより好ましく、10℃以上高いことがさらに好ましい。
 上記フラックスは、導電材料中に分散されていてもよく、はんだ粒子の表面上に付着していてもよい。
 上記フラックスは、加熱によりカチオンを放出するフラックスであることが好ましい。加熱によりカチオンを放出するフラックスの使用により、電極上にはんだをより一層効率的に配置することができる。
 上記加熱によりカチオンを放出するフラックスとしては、上記熱カチオン開始剤(熱カチオン硬化剤)が挙げられる。
 電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記フラックスは、酸化合物と塩基化合物との塩であることが好ましい。
 上記酸化合物は、カルボキシル基を有する有機化合物であることが好ましい。上記酸化合物としては、脂肪族系カルボン酸であるマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クエン酸、リンゴ酸、環状脂肪族カルボン酸であるシクロヘキシルカルボン酸、1,4-シクロヘキシルジカルボン酸、芳香族カルボン酸であるイソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、及びエチレンジアミン四酢酸等が挙げられる。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記酸化合物は、グルタル酸、シクロヘキシルカルボン酸、又はアジピン酸であることが好ましい。
 上記塩基化合物は、アミノ基を有する有機化合物であることが好ましい。上記塩基化合物としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、2-メチルベンジルアミン、3-メチルベンジルアミン、4-tert-ブチルベンジルアミン、N-メチルベンジルアミン、N-エチルベンジルアミン、N-フェニルベンジルアミン、N-tert-ブチルベンジルアミン、N-イソプロピルベンジルアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、イミダゾール化合物、及びトリアゾール化合物が挙げられる。電極上にはんだをより一層効率的に配置する観点、絶縁信頼性をより一層効果的に高める観点、及び導通信頼性をより一層効果的に高める観点からは、上記塩基化合物は、ベンジルアミンであることが好ましい。
 上記導電材料100重量%中、上記フラックスの含有量は、好ましくは0.5重量%以上であり、好ましくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下である。上記フラックスの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだ及び電極の表面に酸化被膜がより一層形成され難くなり、さらに、はんだ及び電極の表面に形成された酸化被膜をより一層効果的に除去できる。
 (フィラー)
 上記導電材料は、フィラーを含んでいてもよい。上記フィラーは、有機フィラーであってもよく、無機フィラーであってもよい。上記導電材料がフィラーを含むことにより、基板の全電極上に対して、はんだをより一層均一に凝集させることができる。また、上記導電材料がフィラーを含むことにより、上記導電材料中に上記はんだ粒子をより一層均一に分散させることができる。
 上記導電材料は、上記フィラーを含まないか、又は上記フィラーを5重量%以下で含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物を用いている場合には、フィラーの含有量が少ないほど、電極上にはんだ粒子が移動しやすくなる。
 上記導電材料100重量%中、上記フィラーの含有量は、好ましくは0重量%(未含有)以上であり、好ましくは5重量%以下、より好ましくは2重量%以下、さらに好ましくは1重量%以下である。上記フィラーの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、はんだが電極上により一層均一に配置される。
 (他の成分)
 上記導電材料は、必要に応じて、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、チキソ剤、レベリング剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
 (接続構造体及び接続構造体の製造方法)
 本発明に係る接続構造体は、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、上記第1の接続対象部材と、上記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備える。本発明に係る接続構造体では、上記接続部の材料が、上述した導電材料である。本発明に係る接続構造体では、上記第1の電極と上記第2の電極とが、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている。
 本発明に係る接続構造体の製造方法は、上述した導電材料を用いて、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材の表面上に、上記導電材料を配置する工程を備える。本発明に係る接続構造体の製造方法は、上記導電材料の上記第1の接続対象部材側とは反対の表面上に、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材を、上記第1の電極と上記第2の電極とが対向するように配置する工程を備える。本発明に係る接続構造体の製造方法は、上記はんだ粒子の融点以上に上記導電材料を加熱することで、上記第1の接続対象部材と上記第2の接続対象部材とを接続している接続部を、上記導電材料により形成し、かつ、上記第1の電極と上記第2の電極とを、上記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程を備える。
 本発明に係る接続構造体及び接続構造体の製造方法では、特定の導電材料を用いているので、はんだ粒子が第1の電極と第2の電極との間に集まりやすく、はんだを電極(ライン)上に効率的に配置することができる。また、はんだの一部が、電極が形成されていない領域(スペース)に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくすることができる。従って、第1の電極と第2の電極との間の導通信頼性を高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続を防ぐことができ、絶縁信頼性を高めることができる。
 また、電極上にはんだをより一層効率的に配置し、かつ電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をかなり少なくするためには、上記導電材料は、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いることが好ましい。
 電極間でのはんだ部の厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下である。電極の表面上のはんだ濡れ面積(電極の露出した面積100%中のはんだが接している面積)は、好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上であり、好ましくは100%以下である。
 本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第2の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、加圧を行わず、上記導電材料には、上記第2の接続対象部材の重量が加わることが好ましい。本発明に係る接続構造体の製造方法では、上記第2の接続対象部材を配置する工程及び上記接続部を形成する工程において、上記導電材料には、上記第2の接続対象部材の重量の力を超える加圧圧力は加わらないことが好ましい。これらの場合には、複数のはんだ部において、はんだ量の均一性をより一層高めることができる。さらに、はんだ部の厚みをより一層効果的に厚くすることができ、複数のはんだ粒子が電極間に多く集まりやすくなり、複数のはんだ粒子を電極(ライン)上により一層効率的に配置することができる。また、複数のはんだ粒子の一部が、電極が形成されていない領域(スペース)に配置され難く、電極が形成されていない領域に配置されるはんだの量をより一層少なくすることができる。従って、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。しかも、接続されてはならない横方向に隣接する電極間の電気的な接続をより一層防ぐことができ、絶縁信頼性をより一層高めることができる。
 また、導電フィルムではなく、導電ペーストを用いれば、導電ペーストの塗布量によって、接続部及びはんだ部の厚みを調整することが容易になる。一方で、導電フィルムでは、接続部の厚みを変更したり、調整したりするためには、異なる厚みの導電フィルムを用意したり、所定の厚みの導電フィルムを用意したりしなければならないという問題がある。また、導電フィルムでは、導電ペーストと比べて、はんだ粒子の溶融温度で、導電フィルムの溶融粘度を十分に下げることができず、はんだ粒子の凝集が阻害されやすい傾向がある。
 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。
 図1は、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて得られる接続構造体を模式的に示す断面図である。
 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3と、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とを接続している接続部4とを備える。接続部4は、上述した導電材料により形成されている。本実施形態では、上記導電材料は、熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子と、フラックスとを含む。上記熱硬化性成分は、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。本実施形態では、導電材料として、導電ペーストが用いられている。
 接続部4は、複数のはんだ粒子が集まり互いに接合したはんだ部4Aと、熱硬化性成分が熱硬化された硬化物部4Bとを有する。
 第1の接続対象部材2は表面(上面)に、複数の第1の電極2aを有する。第2の接続対象部材3は表面(下面)に、複数の第2の電極3aを有する。第1の電極2aと第2の電極3aとが、はんだ部4Aにより電気的に接続されている。従って、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とが、はんだ部4Aにより電気的に接続されている。なお、接続部4において、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まったはんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)では、はんだは存在しない。はんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)では、はんだ部4Aと離れたはんだは存在しない。なお、少量であれば、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まったはんだ部4Aとは異なる領域(硬化物部4B部分)に、はんだが存在していてもよい。なお、はんだが電極の表面に濡れ拡がっていることが好ましく、必ずしも、はんだが上下の電極間に集まっていなくてもよい。
 図1に示すように、接続構造体1では、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に、複数のはんだ粒子が集まり、複数のはんだ粒子が溶融した後、はんだ粒子の溶融物が電極の表面を濡れ拡がった後に固化して、はんだ部4Aが形成されている。このため、はんだ部4Aと第1の電極2a、並びにはんだ部4Aと第2の電極3aとの接続面積が大きくなる。すなわち、はんだ粒子を用いることにより、外表面がニッケル、金又は銅等の金属である導電性粒子を用いた場合と比較して、はんだ部4Aと第1の電極2a、並びにはんだ部4Aと第2の電極3aとの接触面積が大きくなる。このことによっても、接続構造体1における導通信頼性及び接続信頼性が高くなる。なお、導電材料に含まれるフラックスは、一般に、加熱により次第に失活する。
 なお、図1に示す接続構造体1では、はんだ部4Aの全てが、第1,第2の電極2a,3a間の対向している領域に位置している。図3に示す変形例の接続構造体1Xは、接続部4Xのみが、図1に示す接続構造体1と異なる。接続部4Xは、はんだ部4XAと硬化物部4XBとを有する。接続構造体1Xのように、はんだ部4XAの多くが、第1,第2の電極2a,3aの対向している領域に位置しており、はんだ部4XAの一部が第1,第2の電極2a,3aの対向している領域から側方にはみ出していてもよい。第1,第2の電極2a,3aの対向している領域から側方にはみ出しているはんだ部4XAは、はんだ部4XAの一部であり、はんだ部4XAから離れたはんだではない。なお、本実施形態では、はんだ部から離れたはんだの量を少なくすることができるが、はんだ部から離れたはんだが硬化物部中に存在していてもよい。
 はんだ粒子の使用量を少なくすれば、接続構造体1を得ることが容易になる。はんだ粒子の使用量を多くすれば、接続構造体1Xを得ることが容易になる。
 接続構造体1,1Xでは、第1の電極2aと接続部4,4Xと第2の電極3aとの積層方向に第1の電極2aと第2の電極3aとの対向し合う部分をみたときに、第1の電極2aと第2の電極3aとの対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、接続部4,4X中のはんだ部4A,4XAが配置されていることが好ましい。接続部4,4X中のはんだ部4A,4XAが、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。
 上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の50%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の60%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることがより好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の70%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることがさらに好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の80%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが特に好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の90%以上に、上記接続部中のはんだ部が配置されていることが最も好ましい。上記接続部中のはんだ部が、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。
 上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の60%以上が配置されていることが好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の70%以上が配置されていることがより好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の90%以上が配置されていることがさらに好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の95%以上が配置されていることが特に好ましい。上記第1の電極と上記接続部と上記第2の電極との積層方向と直交する方向に上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分をみたときに、上記第1の電極と上記第2の電極との対向し合う部分に、上記接続部中のはんだ部の99%以上が配置されていることが最も好ましい。上記接続部中のはんだ部が、上記の好ましい態様を満足することで、導通信頼性をより一層高めることができる。
 次に、図2では、本発明の一実施形態に係る導電材料を用いて、接続構造体1を製造する方法の一例を説明する。
 先ず、第1の電極2aを表面(上面)に有する第1の接続対象部材2を用意する。次に、図2(a)に示すように、第1の接続対象部材2の表面上に、熱硬化性成分11Bと、複数のはんだ粒子11Aと、フラックスとを含む導電材料11を配置する(第1の工程)。用いた導電材料11では、熱硬化性成分11Bとして、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。本実施形態では、導電材料11は、導電ペーストである。
 第1の接続対象部材2の第1の電極2aが設けられた表面上に、導電材料11を配置する。導電材料11の配置の後に、はんだ粒子11Aは、第1の電極2a(ライン)上と、第1の電極2aが形成されていない領域(スペース)上との双方に配置されている。なお、上記導電材料は、上記第1の電極の表面上にのみ配置されてもよい。
 導電材料11の配置方法としては、特に限定されないが、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷、及びインクジェット装置による吐出等が挙げられる。
 また、第2の電極3aを表面(下面)に有する第2の接続対象部材3を用意する。次に、図2(b)に示すように、第1の接続対象部材2の表面上の導電材料11において、導電材料11の第1の接続対象部材2側とは反対側の表面上に、第2の接続対象部材3を配置する(第2の工程)。導電材料11の表面上に、第2の電極3a側から、第2の接続対象部材3を配置する。このとき、第1の電極2aと第2の電極3aとを対向させる。
 次に、はんだ粒子11Aの融点以上に導電材料11を加熱する(第3の工程)。好ましくは、熱硬化性成分11B(熱硬化性化合物)の硬化温度以上に導電材料11を加熱する。この加熱時には、電極が形成されていない領域に存在していたはんだ粒子11Aは、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まる(自己凝集効果)。導電フィルムではなく、導電ペーストを用いた場合には、はんだ粒子11Aが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間により一層効果的に集まる。また、はんだ粒子11Aは溶融し、互いに接合する。また、熱硬化性成分11Bは熱硬化する。この結果、図2(c)に示すように、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とを接続している接続部4が、導電材料11により形成される。導電材料11により接続部4が形成され、複数のはんだ粒子11Aが接合することによってはんだ部4Aが形成され、熱硬化性成分11Bが熱硬化することによって硬化物部4Bが形成される。はんだ粒子11Aが十分に移動すれば、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に位置していないはんだ粒子11Aの移動が開始してから、第1の電極2aと第2の電極3aとの間にはんだ粒子11Aの移動が完了するまでに、温度を一定に保持しなくてもよい。
 本実施形態では、特定の導電材料11を用いているので、スクリーン印刷を繰り返し行っても、導電材料のにじみ及びかすれ等の発生を効果的に抑制することができる。また、本実施形態では、特定の導電材料11を用いているので、印刷後の導電材料の形状を維持することができる。結果として、接続されるべき電極間にはんだ粒子11Aをより一層効率的に配置することができ、導通信頼性及び絶縁信頼性をより一層効果的に高めることができる。なお、本発明に係る導電材料は、スクリーン印刷等の印刷以外の方法でも用いることができる。
 上記第2の工程及び上記第3の工程において、加圧は行われない方が好ましい。この場合には、導電材料11には、第2の接続対象部材3の重量が加わる。このため、接続部4の形成時に、はんだ粒子11Aが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間により一層効果的に集まる。なお、上記第2の工程及び上記第3の工程の内の少なくとも一方において、加圧を行えば、はんだ粒子11Aが第1の電極2aと第2の電極3aとの間に集まろうとする作用が阻害される傾向が高くなる。
 また、本実施形態では、加圧を行っていないため、第1の電極2aと第2の電極3aとのアライメントが僅かにずれた状態で、第1の接続対象部材2と第2の接続対象部材3とが重ね合わされた場合でも、その僅かなずれを補正して、第1の電極2aと第2の電極3aとを接続させることができる(セルフアライメント効果)。これは、第1の電極2aと第2の電極3aとの間に自己凝集している溶融したはんだが、第1の電極2aと第2の電極3aとの間のはんだと導電材料のその他の成分とが接する面積が最小となる方がエネルギー的に安定になるため、その最小の面積となる接続構造であるアライメントのあった接続構造にする力が働くためである。この際、導電材料が硬化していないこと、及び、その温度、時間にて、導電材料のはんだ粒子以外の成分の粘度が十分低いことが望ましい。
 このようにして、図1に示す接続構造体1が得られる。なお、上記第2の工程と上記第3の工程とは連続して行われてもよい。また、上記第2の工程を行った後に、得られる第1の接続対象部材2と導電材料11と第2の接続対象部材3との積層体を、加熱部に移動させて、上記第3の工程を行ってもよい。上記加熱を行うために、加熱部材上に上記積層体を配置してもよく、加熱された空間内に上記積層体を配置してもよい。
 上記第3の工程における上記加熱温度は、好ましくは230℃以上、より好ましくは250℃以上であり、好ましくは450℃以下、より好ましくは350℃以下、さらに好ましくは300℃以下である。
 上記第3の工程における加熱方法としては、はんだの融点以上及び熱硬化性成分の硬化温度以上に、接続構造体全体を、リフロー炉を用いて又はオーブンを用いて加熱する方法や、接続構造体の接続部のみを局所的に加熱する方法が挙げられる。
 局所的に加熱する方法に用いる器具としては、ホットプレート、熱風を付与するヒートガン、はんだゴテ、及び赤外線ヒーター等が挙げられる。
 また、ホットプレートにて局所的に加熱する際、接続部直下は、熱伝導性の高い金属にて、その他の加熱することが好ましくない個所は、フッ素樹脂等の熱伝導性の低い材質にて、ホットプレート上面を形成することが好ましい。
 上記第1,第2の接続対象部材は、特に限定されない。上記第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、半導体パッケージ、LEDチップ、LEDパッケージ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びに樹脂フィルム、プリント基板、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル、リジッドフレキシブル基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板等の電子部品等が挙げられる。上記第1,第2の接続対象部材は、電子部品であることが好ましい。
 上記第1の接続対象部材及び上記第2の接続対象部材の内の少なくとも一方が、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板であることが好ましい。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板は、柔軟性が高く、比較的軽量であるという性質を有する。このような接続対象部材の接続に導電フィルムを用いた場合には、はんだ粒子が電極上に集まりにくい傾向がある。これに対して、導電ペーストを用いることで、樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いたとしても、はんだ粒子を電極上に効率的に集めることで、電極間の導通信頼性を十分に高めることができる。樹脂フィルム、フレキシブルプリント基板、フレキシブルフラットケーブル又はリジッドフレキシブル基板を用いる場合に、半導体チップ等の他の接続対象部材を用いた場合と比べて、加圧を行わないことによる電極間の導通信頼性の向上効果がより一層効果的に得られる。
 上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極、銀電極、SUS電極、及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極、銀電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極、銀電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、3価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び3価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記3価の金属元素としては、Sn、Al及びGa等が挙げられる。
 本発明に係る接続構造体では、上記第1の電極及び上記第2の電極は、エリアアレイ又はペリフェラルにて配置されていることが好ましい。上記第1の電極及び上記第2の電極が、エリアアレイ又はペリフェラルにて配置されている場合において、はんだを電極上により一層効果的に凝集させることができる。上記エリアアレイとは、接続対象部材の電極が配置されている面にて、格子状に電極が配置されている構造のことである。上記ペリフェラルとは、接続対象部材の外周部に電極が配置されている構造のことである。電極が櫛型に並んでいる構造の場合は、櫛に垂直な方向に沿ってはんだが凝集すればよいのに対して、上記エリアアレイ又はペリフェラル構造では電極が配置されている面において、全面にて均一にはんだが凝集する必要がある。そのため、従来の方法では、はんだ量が不均一になりやすいのに対して、本発明の方法では、全面にて均一にはんだを凝集させることができる。
 以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
 熱硬化性成分(熱硬化性化合物):
 熱硬化性化合物1:フェノールノボラック型エポキシ化合物、DOW社製「DEN431」
 熱硬化性化合物2:ビスフェノールA型エポキシ化合物、DOW社製「DER354」
 熱硬化性化合物3:ビスフェノールF型エポキシ化合物、新日鉄住金化学社製「YDF-8170C」
 熱硬化性成分(硬化促進剤):
 硬化促進剤1:三フッ化ホウ素-モノエチルアミン錯体、東京化成工業社製「BF3-MEA
 はんだ粒子:
 はんだ粒子1:Sn96.5Ag3Cu0.5はんだ粒子(平均粒子径5μm、酸価1.5mgKOH/g)
 はんだ粒子2:Sn96.5Ag3Cu0.5はんだ粒子(平均粒子径2μm、酸価1.5mgKOH/g)
 はんだ粒子3:Sn96.5Ag3Cu0.5はんだ粒子(平均粒子径0.1μm、酸価1.5mgKOH/g)
 はんだ粒子4:Sn96.5Ag3Cu0.5はんだ粒子(平均粒子径2μm、酸価0.1mgKOH/g)
 はんだ粒子5:Sn96.5Ag3Cu0.5はんだ粒子(平均粒子径2μm、酸価3.5mgKOH/g)
 はんだ粒子6:Sn96.5Ag3Cu0.5はんだ粒子(平均粒子径10μm、酸価1.5mgKOH/g)
 はんだ粒子の平均粒子径及び酸価は、後述の方法で測定した値である。
 フラックス:
 フラックス1:「アジピン酸ベンジルアミン塩」、融点171℃、23℃で固体
 フラックス1の作製方法:
 ガラスビンに、反応溶媒である水45g及びエタノール75gと、アジピン酸(和光純薬工業社製)13.89gとを入れ、室温で均一になるまで溶解させた。その後、ベンジルアミン(和光純薬工業社製)10.715gを入れて、約5分間撹拌し、混合液を得た。得られた混合液を5℃~10℃の冷蔵庫に入れて、一晩放置した。析出した結晶をろ過により分取し、水で洗浄し、真空乾燥し、フラックス1を得た。
 (実施例1~6及び比較例1~3)
 (1)導電材料(異方性導電ペースト)の作製
 下記の表1,2に示す成分を下記の表1,2に示す配合量で配合して、導電材料(異方性導電ペースト)を得た。
 (2)接続構造体の作製
 第1の接続対象部材として、銅電極パターン(L/S:50μm/50μm、電極の長さ:3mm、電極の厚み:12μm)を上面に有するガラスエポキシ基板(FR-4基板、厚み0.6mm)を用意した。
 第2の接続対象部材として、銅電極パターン(L/S:50μm/50μm、電極の長さ:3mm、電極の厚み:12μm)を下面に有するフレキシブルプリント基板(ポリイミドにより形成、厚み0.1mm)を用意した。
 上記ガラスエポキシ基板の上面に、スクリーン印刷により、作製直後の導電材料(異方性導電ペースト)を厚さ100μmとなるように印刷し、導電材料(異方性導電ペースト)層を形成した。次に、導電材料(異方性導電ペースト)層の上面にフレキシブルプリント基板を電極同士が対向するように積層した。導電材料(異方性導電ペースト)層には、上記フレキシブルプリント基板の重量は加わる。その状態から、導電材料(異方性導電ペースト)層の温度が、昇温開始から5秒後にはんだ粒子の融点となるように加熱した。さらに、昇温開始から15秒後に、導電材料(異方性導電ペースト)層の温度が200℃となるように加熱し、導電材料(異方性導電ペースト)層を硬化させ、接続構造体を得た。加熱時には、加圧を行わなかった。
 (評価)
 (1)はんだ粒子の平均粒子径
 上記はんだ粒子の平均粒子径を、レーザー回折式粒度分布測定装置(堀場製作所社製「LA-920」)を用いて測定した。
 (2)はんだ粒子の酸価
 はんだ粒子1gを、水10gに添加し、超音波にて1分間分散させた。その後、指示薬として、フェノールフタレインを用い、0.1mol/Lの水酸化カリウムエタノール溶液にて滴定した。
 (3)作製直後の導電材料の25℃での粘度(η25)
 得られた導電材料(異方性導電ペースト)の作製直後の25℃、5rpmでの粘度(η25)を、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)を用いて測定した。
 [粘度(η25)の判定基準]
 ○○:120Pa・s以上180Pa・s以下
 ○:100Pa・s以上120Pa・s未満、又は、180Pa・sを超え200Pa・s以下
 ×:100Pa・s未満、又は、200Pa・sを超える
 (4)冷凍保管された導電材料を解凍し、25℃に達した直後の導電材料の25℃での粘度(ηA)
 得られた導電材料(異方性導電ペースト)を、-40℃で7日間冷凍保管した。次に、冷凍保管された導電材料を、25℃で保管して解凍した。冷凍保管された上記導電材料を解凍し、25℃に達した直後の導電材料の25℃、5rpmでの粘度(ηA)を、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)を用いて測定した。
 [粘度(ηA)の判定基準]
 ○○:120Pa・s以上180Pa・s以下
 ○:100Pa・s以上120Pa・s未満、又は、180Pa・sを超え200Pa・s以下
 ×:100Pa・s未満、又は、200Pa・sを超える
 (5)冷凍保管された上記導電材料を解凍し、25℃及び50%RHで24時間保管した後の導電材料の25℃での粘度(ηB)
 得られた導電材料(異方性導電ペースト)を、-40℃で7日間冷凍保管した。次に、冷凍保管された導電材料を、25℃で保管して解凍した。その後、25℃及び50%RHで24時間保管した。24時間保管後の導電材料の25℃、5rpmでの粘度(ηB)を、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)を用いて測定した。
 また、得られた粘度(ηA)と粘度(ηB)の値から、比(粘度(ηB)/粘度(ηA))を算出した。
 [粘度(ηB)の判定基準]
 ○○:粘度(ηB)が120Pa・s以上180Pa・s以下
 ○:粘度(ηB)が100Pa・s以上120Pa・s未満、又は、180Pa・sを超え300Pa・s以下
 ×:粘度(ηB)が100Pa・s未満、又は、300Pa・sを超える
 [比(粘度(ηB)/粘度(ηA))の判定基準]
 ○○:比(粘度(ηB)/粘度(ηA))が1.0以上1.5以下
 ○:比(粘度(ηB)/粘度(ηA))が0.8以上1.0未満、又は、1.5を超え2.0以下
 ×:比(粘度(ηB)/粘度(ηA))が0.8未満、又は、2.0を超える
 (6)電極上のはんだの配置精度
 得られた接続構造体において、第1の電極と接続部と第2の電極との積層方向に第1の電極と第2の電極との対向し合う部分をみたときに、第1の電極と第2の電極との対向し合う部分の面積100%中の、接続部中のはんだ部が配置されている面積の割合Xを評価した。電極上のはんだの配置精度を下記の基準で判定した。
 [電極上のはんだの配置精度の判定基準]
 ○○:割合Xが70%以上
 ○:割合Xが50%以上70%未満
 ×:割合Xが50%未満
 (7)連続印刷性
 得られた導電材料について、開口部1箇所当たりの寸法が130mm×175mm、厚みが40μmのメタルマスクを用いて、スライドガラス上にスクリーン印刷を行った。印刷されたパターンについて、印刷直後の印刷面を目視および実体顕微鏡で観察し、また寸法を測定し、にじみやかすれが発生しているか否かを確認した。連続してスクリーン印刷を行い、にじみやかすれが発生せずに印刷できる回数を確認し、以下の基準で連続印刷性を判定した。
 [にじみ又はかすれの判定基準]
 [にじみ]:印刷直後に、製版寸法に対して20%以上太っている箇所がある場合
 [かすれ]:印刷直後に、製版寸法に対して20%以上欠けている箇所がある場合
 [連続印刷性の判定基準]
 ○○:にじみやかすれが発生せずに印刷できる回数が25回以上
 ○:にじみやかすれが発生せずに印刷できる回数が11回以上24回以下
 ×:にじみやかすれが発生せずに印刷できる回数が10回以下
 詳細及び結果を下記の表1,2に示す。表1,2中、粘度(η25)は、作製直後の導電材料の25℃での粘度である。表1,2中、粘度(ηA)は、冷凍保管された導電材料を解凍し、25℃に達した直後の導電材料の25℃での粘度である。表1,2中、粘度(ηB)は、冷凍保管された上記導電材料を解凍し、25℃及び50%RHで24時間保管した後の導電材料の25℃での粘度である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 また、得られた接続構造体において、走査型電子顕微鏡により接続部を観察することで、接続部にボイドが発生しているか否かを確認したところ、実施例1~6で得られた接続構造体ではボイドは発生していなかった。
 フレキシブルプリント基板、樹脂フィルム、フレキシブルフラットケーブル及びリジッドフレキシブル基板を用いた場合でも、同様の傾向が見られた。
 1,1X…接続構造体
 2…第1の接続対象部材
 2a…第1の電極
 3…第2の接続対象部材
 3a…第2の電極
 4,4X…接続部
 4A,4XA…はんだ部
 4B,4XB…硬化物部
 11…導電材料
 11A…はんだ粒子
 11B…熱硬化性成分

Claims (8)

  1.  熱硬化性成分と、複数のはんだ粒子と、フラックスとを含む導電材料であり、
     前記はんだ粒子の平均粒子径が、10μm未満であり、
     前記はんだ粒子の酸価が、0.3mgKOH/g以上3mgKOH/g以下である、導電材料。
  2.  冷凍保管された前記導電材料を解凍し、25℃に達した直後の導電材料の25℃での粘度が、100Pa・s以上200Pa・s以下である、請求項1に記載の導電材料。
  3.  冷凍保管された前記導電材料を解凍し、25℃及び50%RHで24時間保管した後の導電材料の25℃での粘度が、100Pa・s以上300Pa・s以下である、請求項1又は2に記載の導電材料。
  4.  前記熱硬化性成分がエポキシ化合物を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の導電材料。
  5.  前記はんだ粒子の平均粒子径が、1μm未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載の導電材料。
  6.  導電ペーストである、請求項1~5のいずれか1項に記載の導電材料。
  7.  第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、
     第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
     前記第1の接続対象部材と、前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
     前記接続部の材料が、請求項1~6のいずれか1項に記載の導電材料であり、
     前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続されている、接続構造体。
  8.  請求項1~6のいずれか1項に記載の導電材料を用いて、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材の表面上に、前記導電材料を配置する工程と、
     前記導電材料の前記第1の接続対象部材側とは反対の表面上に、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材を、前記第1の電極と前記第2の電極とが対向するように配置する工程と、
     前記はんだ粒子の融点以上に前記導電材料を加熱することで、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部を、前記導電材料により形成し、かつ、前記第1の電極と前記第2の電極とを、前記接続部中のはんだ部により電気的に接続する工程とを備える、接続構造体の製造方法。
PCT/JP2020/023201 2019-06-20 2020-06-12 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法 WO2020255874A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217041143A KR20220019708A (ko) 2019-06-20 2020-06-12 도전 재료, 접속 구조체 및 접속 구조체의 제조 방법
JP2020539868A JPWO2020255874A1 (ja) 2019-06-20 2020-06-12
CN202080045229.0A CN113994438A (zh) 2019-06-20 2020-06-12 导电材料、连接结构体以及连接结构体的制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-114693 2019-06-20
JP2019114693 2019-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020255874A1 true WO2020255874A1 (ja) 2020-12-24

Family

ID=74040046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/023201 WO2020255874A1 (ja) 2019-06-20 2020-06-12 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2020255874A1 (ja)
KR (1) KR20220019708A (ja)
CN (1) CN113994438A (ja)
TW (1) TWI834887B (ja)
WO (1) WO2020255874A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024034516A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 積水化学工業株式会社 導電ペースト及び接続構造体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018006083A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 積水化学工業株式会社 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2018046004A (ja) * 2016-09-07 2018-03-22 積水化学工業株式会社 導電材料及び接続構造体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5964597B2 (ja) * 2011-03-30 2016-08-03 株式会社タムラ製作所 異方性導電性ペーストおよびそれを用いた電子部品の接続方法
JP5902009B2 (ja) 2012-03-16 2016-04-13 株式会社タムラ製作所 はんだバンプの形成方法
SG11201908356WA (en) * 2017-03-15 2019-10-30 Hitachi Chemical Co Ltd Metal paste for joints, assembly, production method for assembly, semiconductor device, and production method for semiconductor device
WO2018174065A1 (ja) * 2017-03-23 2018-09-27 積水化学工業株式会社 導電材料及び接続構造体
WO2019022193A1 (ja) 2017-07-28 2019-01-31 三菱マテリアル株式会社 はんだペースト用フラックス、はんだペースト、はんだペーストを用いたはんだバンプの形成方法及び接合体の製造方法
JP7356217B2 (ja) * 2017-11-16 2023-10-04 積水化学工業株式会社 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018006083A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 積水化学工業株式会社 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2018046004A (ja) * 2016-09-07 2018-03-22 積水化学工業株式会社 導電材料及び接続構造体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024034516A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 積水化学工業株式会社 導電ペースト及び接続構造体

Also Published As

Publication number Publication date
TW202111732A (zh) 2021-03-16
JPWO2020255874A1 (ja) 2020-12-24
CN113994438A (zh) 2022-01-28
TWI834887B (zh) 2024-03-11
KR20220019708A (ko) 2022-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7356217B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
WO2016104275A1 (ja) 導電ペースト、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JPWO2019124513A1 (ja) はんだ粒子、導電材料、はんだ粒子の保管方法、導電材料の保管方法、導電材料の製造方法、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JPWO2019124512A1 (ja) はんだ粒子、導電材料、はんだ粒子の保管方法、導電材料の保管方法、導電材料の製造方法、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2023138947A (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2016126878A (ja) 導電ペースト、接続構造体及び接続構造体の製造方法
WO2020255874A1 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2021028895A (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP6767307B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2016126877A (ja) 導電ペースト、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7332458B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7280758B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7277289B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7312105B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7014576B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2021057293A (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2020119955A (ja) 接続構造体、接続構造体の製造方法、導電材料及び導電材料の製造方法
JP7316109B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7421317B2 (ja) 導電フィルム及び接続構造体
JP7271312B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7303675B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7372745B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7284699B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP7389657B2 (ja) 導電ペースト及び接続構造体
JP7267685B2 (ja) 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020539868

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20826862

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20826862

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1