各向异性导电胶粘剂、其制造方法、连接结构体和其制造方法

申请号 CN201180032362.3 申请日 2011-06-28 公开(公告)号 CN102959034A 公开(公告)日 2013-03-06
申请人 迪睿合电子材料有限公司; 发明人 坂本淳; 小西美佐夫;
摘要 将镍被覆 树脂 粒子等的 磁性 粉体作为 各向异性 导电胶粘剂的导电粒子使用时,在绝缘性胶粘剂组合物中不使导电粒子凝聚而存在的各向异性导电胶粘剂使用至少一部分由磁性材料构成的磁性粉体作为导电粒子。该情况下,使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前,将导电粒子在分散于绝缘性胶粘剂组合物中之前的粉体的状态、分散于绝缘性胶粘剂组合物中的糊剂的状态、或由该糊剂形成的膜的状态下进行脱磁处理。
权利要求

1.各向异性导电胶粘剂,其是在绝缘性胶粘剂组合物中分散磁性导电粒子而成的各向异性导电胶粘剂,其特征在于,将该磁性导电粒子在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前进行脱磁处理。
2.根据权利要求1所述的各向异性导电胶粘剂,其中,将该磁性导电粒子在分散于绝缘性胶粘剂组合物中之前的粉体的状态下、在分散于绝缘性胶粘剂组合物中的糊剂的状态下、或在由该糊剂形成的膜的状态下进行脱磁处理。
3.根据权利要求1或2所述的各向异性导电胶粘剂,其中,该导电粒子是镍被覆树脂粒子或镍金属粒子。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的各向异性导电胶粘剂,其中,镍被覆树脂粒子的镍含有磷元素。
5.根据权利要求4所述的各向异性导电胶粘剂,其中,镍被覆树脂粒子的镍含有1~
10质量%的磷元素。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的各向异性导电胶粘剂,其中,导电粒子的平均粒径为0.5~30μm。
7.根据权利要求1~6所述的各向异性导电胶粘剂,其中,将该磁性导电粒子填充到容器内、在粉体的状态下进行脱磁处理。
8.根据权利要求1~6所述的各向异性导电胶粘剂,其中,将该磁性导电粒子投入液体中,接着使该液体凝固,将该磁性导电粒子在凝固物中暂时固定,在粉体的状态下进行脱磁处理。
9.根据权利要求1~6所述的各向异性导电胶粘剂,其中,将该磁性导电粒子在分散于绝缘性胶粘剂组合物中而得的糊剂的状态下进行脱磁处理。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的各向异性导电胶粘剂,其成形为膜状。
11.根据权利要求1~6所述的各向异性导电胶粘剂,其中,将该磁性导电粒子分散于绝缘性胶粘剂组合物中,在对所得的分散物膜化而得到的膜的状态下进行脱磁处理。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的各向异性导电胶粘剂,其中,磁性导电粒子的脱磁处理在200~2000G的磁场强度下进行。
13.制造方法,其是在绝缘性胶粘剂组合物中分散磁性导电粒子而成的权利要求1~
12中任一项所述的各向异性导电胶粘剂的制造方法,其特征在于,将磁性导电粒子在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前进行脱磁处理。
14.连接结构体,其特征在于,将第1电子部件的端子和第2电子部件的端子通过权利要求1~12中任一项所述的各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接。
15.连接结构体的制造方法,其是将第1电子部件的端子和第2电子部件的端子连接而成的连接结构体的制造方法,其特征在于,在第1电子部件的端子与第2电子部件的端子之间配置权利要求1~12中任一项所述的各向异性导电胶粘剂,一边将各向异性导电胶粘剂加热一边将第1电子部件在第2电子部件上进行挤压,由此将端子之间进行各向异性导电连接。

说明书全文

各向异性导电胶粘剂、其制造方法、连接结构体和其制造方

技术领域

[0001] 本发明涉及使作为导电粒子的磁性粉体分散在绝缘性树脂组合物中而成的各向异性导电胶粘剂。

背景技术

[0002] 各向异性导电膜通过使导电粒子分散在绝缘性胶粘剂中,成形为膜状来制造。该情况下,作为导电粒子,与配线的细距化相适应,逐渐使用粒径更小的粒子,另外,广泛使用了显示适于各向异性导电连接的导电性变形性、且获取成本较为便宜的用镍涂膜被覆了的树脂粒子(以下称为镍被覆树脂粒子)(专利文献1)。
[0003] [现有技术文献][专利文献]
[专利文献1]日本特开2009-259787号公报

发明内容

[0004] 但是,对于用使用了镍粒子、镍被覆树脂粒子等的至少一部分由磁性材料构成的导电粒子的各向异性导电膜将半导体芯片在配线基板上进行各向异性导电连接的情况,在进行各向异性导电连接时使绝缘性胶粘剂成分熔融流动,因此导电粒子也变得易于移动,结果存在发生具有磁性的导电粒子的凝聚这样的问题。这种导电粒子的凝聚的发生导致导电粒子的局部存在化,产生导通不良、或产生短路的危险性高。
[0005] 本发明的目的是解决以上现有技术的问题,在利用使用了镍被覆树脂粒子等的至少一部分由磁性材料构成的导电粒子的糊状或膜状的各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时,各向异性导电胶粘剂中不发生导电粒子的凝聚。
[0006] 本发明人等发现,对于作为应配混在各向异性导电胶粘剂中的导电粒子而使用的镍被覆树脂粒子等的至少一部分由磁性材料构成的导电粒子,在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前进行脱磁处理,由此可以实现上述目的。更具体地,发现作为这种导电粒子,通过使用在分散于绝缘性胶粘剂组合物中之前的粉体状态下、在分散于绝缘性胶粘剂组合物中的糊剂状态下、或将这种糊剂膜化了的膜的状态下进行了脱磁处理的导电粒子,可以实现上述目的,从而完成了本发明。
[0007] 即,本发明提供各向异性导电胶粘剂,其是在绝缘性胶粘剂组合物中分散磁性导电粒子而成的各向异性导电胶粘剂,其特征在于,将该磁性导电粒子在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前进行脱磁处理。
[0008] 另外,本发明提供制造方法,其是在绝缘性胶粘剂组合物中分散磁性导电粒子而成的上述各向异性导电胶粘剂的制造方法,其特征在于,将磁性导电粒子在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前进行脱磁处理。
[0009] 进一步地,本发明提供连接结构体,其特征在于,将第1电子部件的端子和第2电子部件的端子通过上述各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接。
[0010] 而且,本发明提供连接结构体的制造方法,其是将第1电子部件的端子和第2电子部件的端子连接而成的连接结构体的制造方法,其特征在于,在第1电子部件的端子与第2电子部件的端子之间配置上述各向异性导电胶粘剂,一边将各向异性导电胶粘剂加热一边将第1电子部件在第2电子部件上进行挤压,由此将端子之间进行各向异性导电连接。
[0011] 在使用了磁性导电粒子的本发明的各向异性导电胶粘剂中,作为磁性导电粒子,使用在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前进行了脱磁处理的粒子。因此,在各向异性导电连接时,可以防止或大大地抑制磁性导电粒子的凝聚。由此,根据本发明,可以提高使用了磁性导电粒子的各向异性导电胶粘剂的连接可靠性和绝缘可靠性。
[0012] 附图的简单说明图1是本发明可优选适用的脱磁方法的说明图。
[0013] 图2是本发明可优选适用的脱磁方法的说明图。
[0014] 图3是本发明可优选适用的脱磁方法的说明图。
[0015] 图4是本发明可优选适用的脱磁方法的说明图。

具体实施方式

[0016] 以下详细地说明本发明。
[0017] 本发明的各向异性导电胶粘剂是将磁性导电粒子分散在绝缘性胶粘剂组合物中而成的各向异性导电胶粘剂。其特征在于,作为磁性导电粒子,使用在利用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前进行了脱磁处理的粒子。
[0018] (构成各向异性导电胶粘剂的磁性导电粒子)本发明中使用的磁性导电粒子如上所述是至少一部分由磁性材料构成的可磁化的导电粒子。因此,磁性导电粒子包含磁化的情况,还包含脱磁的情况。作为这种磁性导电粒子,不仅可以列举导电粒子整体由单一的磁性材料形成的情况,而且可以列举在导电粒子或绝缘粒子的表面形成磁性材料的薄膜的粒子、在这种磁性薄膜上进而形成非磁性金属膜的粒子、在这些磁性粉体的最表面进而形成非磁性的绝缘性树脂的薄膜的粒子等。
[0019] 作为可用作磁性导电粒子的磁性粉体的具体例,可以列举镍、化铁、氧化铬、铁酸盐、钴、铁粉等磁性金属或磁性合金的粉体、在焊等的非磁性导电粒子或绝缘树脂芯粒子的表面上形成了磁性材料的薄膜的金属被覆树脂粒子等的粉体、在它们的表面上进一步形成了镀金薄膜的粉体、或者用绝缘性树脂层被覆而成的粉体等。
[0020] 其中,考虑到制造成本、连接时的加热加压下的变形等时,作为各向异性导电连接用的磁性导电粒子,可以优选列举镍被覆树脂粒子。作为成为芯的树脂,没有特别限制,可以优选使用具有耐热性、耐化学药品性的无机或有机材料。
[0021] 另外,在生产作为构成磁性导电粒子的磁性材料使用的镍粒子时,作为抑制其凝聚的方法,可以列举使磷元素含在镍中。该情况下,磷元素的含量比0质量%大,优选为1质量%以上,更优选为4质量%以上。另一方面,如果镍中的磷元素的含量过多,则连接形成高电阻,因此期望优选为10质量%以下,更优选为8质量%以下。镍中的磷元素通常来自在镀镍浴的pH调整中使用的磷酸化合物、磷酸化合物等,但不限于此。
[0022] 本发明中使用的磁性导电粒子的平均粒径过小时,磁性导电粒子整体中的磁性金属的比例变高,从而易于受到磁的影响,因此产生磁性导电粒子的凝聚,发生短路,或者另外导电粒子的各向异性导电功能降低,不能追随电子部件的端子高度的偏差,有产生连接可靠性不良的倾向,另一方面,如果过大,则由于导电粒子而导致配线间的绝缘性降低,有不能与细距连接自身相对应的倾向,因此优选为0.5~30μm,更优选为1~10μm。
[0023] 磁性导电粒子的脱磁处理没有特别限制,可以适用目前公知的脱磁方法进行。其中,在各向异性导电连接中使用这样的微细的磁性导电粒子在进行脱磁处理时,由于磁场的变动而易于运动,从而有脱磁效率降低的倾向。因此,在进行这种磁性导电粒子的脱磁时,优选将磁性导电粒子以磁性导电粒子之间的相对位置关系不变化的方式进行脱磁处理。作为以磁性导电粒子之间的相对位置关系不变化的方式进行脱磁的方法,可以优选适用以下说明的方法。
[0024] (适用于磁性导电粒子的脱磁处理的脱磁方法)作为可适用于本发明的脱磁方法,可以适用在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前,能够将磁性导电粒子进行脱磁处理的各种方法。可优选列举使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前在磁性导电粒子之间的相对位置关系不变化这样的状态下进行脱磁处理的方法。其中,磁性导电粒子之间的相对位置关系不变化这样的状态是指在进行脱磁处理时,磁性导电粒子通过由脱磁处理施加的磁场,实质上不产生相对于其它磁性导电粒子的位置变化、且也几乎不产生其自身的旋转,以使发明的效果不会大大损失的状态。反过来说,是指进行脱磁处理时,只要不大大损害发明效果的范围,磁性导电粒子之间的相对位置关系可稍微变化的情况。
[0025] 将磁性导电粒子在以上这样的状态下进行脱磁的方法可大致分为将磁性导电粒子在粉体的状态、糊剂的状态或膜的状态下进行脱磁处理的方法。作为在粉体的状态下进行脱磁处理的方式,可以列举以下第1方式和第2方式,作为在糊剂的状态下进行脱磁处理的方式,可以列举以下的第3方式,作为在膜的状态下进行脱磁处理的方式,可以列举以下的第4方式。以下对于脱磁方法(脱磁处理)的第1方式、第2方式、第3方式和第4方式,进而详细地说明。并且,作为脱磁方法,可以采用处理公知的脱磁方法。
[0026] <脱磁方法的第1方式>第1方式是将磁性导电粒子在粉体的状态下进行脱磁处理的方式。其中,粉体的状态是指分散于绝缘性胶粘剂组合物之前的粉体的状态。
[0027] 作为该第1方式,例如是将磁性导电粒子填充到容器内,在粉体的状态下进行脱磁处理的方式。具体地,第1方式如图1所示,是下述这样的方式:将磁性导电粒子1加入到具有开口部2a的容器2中,接着用从容器2的开口部2a插入到容器2内的挤压装置3挤压,暂时固定在容器2内中,在利用脱磁线圈10形成的脱磁用磁场中一边使磁场强度衰减,一边使该容器2以远离脱磁线圈至少1次的方式沿箭头方向移动,由此将磁性导电粒子在粉体的状态下进行脱磁处理。另外,为了提高脱磁处理的效率,可使容器2往复运动(多次移动)。并且,容器2不限于具有开口部的容器,例如对于在容器中填充磁性导电粒子后,进行真空封闭而将开口部封闭的情况,也可以适合使用。
[0028] 作为可在第1方式的脱磁方法中使用的容器和可在下述第2、第3方式的脱磁方法中使用的容器,可以列举由非磁性材料、导磁率低的材料等形成的容器,可列举例如玻璃容器、氧化铝容器、瓷器容器等。作为容器的形状,优选是筒型形状,特别优选是圆筒形,但也可以是多边筒形。底部优选形成为圆形。此外,底部可以开关
[0029] 作为挤压装置3,没有特别限制,例如可以是用推杆3b按压显示硬质或者弹性的平板3a的构成。挤压的程度为,不使待脱磁的磁性粉体受到损伤且脱磁处理时可以抑制磁性粉体移动的程度,可以根据磁性粉体的种类、大小、形状、脱磁条件等来决定。
[0030] <脱磁方法的第2方式>第2方式是将磁性导电粒子在粉体的状态下进行脱磁处理的方式,其是与第1方式不同的方式。其中,粉体的状态是指分散于绝缘性胶粘剂组合物中之前的粉体的状态。
[0031] 具体地,第2方式是如图2所示的那样,是下述这样的方式:将磁性导电粒子21加入到放在容器23内的液体22中,接着,使该液体22凝固,在凝固物中暂时固定,在利用脱磁线圈10形成的脱磁用磁场中一边使磁场强度衰减,一边使该容器23以远离脱磁线圈至少1次的方式沿箭头方向移动,由此将磁性导电粒子在粉体的状态下进行脱磁处理。另外,为了提高脱磁处理的效率,可使容器2往复运动(多次移动)。这样,即使在液体22中使该磁性导电粒子凝固而进行脱磁处理时,该磁性导电粒子也不分散在绝缘性胶粘剂组合物中,如果使凝固物熔化,则恢复至原来的状态,因此可以视为在粉体的状态下进行脱磁处理。
[0032] 并且,在第2方式中,通常在容器23中使液体凝固,但进行凝固后的脱磁处理时,可以去掉容器。
[0033] 在本发明的第2方式的脱磁方法中,优选将磁性导电粒子投入到液体中后,进行脱泡处理后使液体凝固。这是由于如果不进行脱泡,则使液体凝固时泡也会摄入到凝固物中,泡附近的磁性导电粒子会变得容易移动的缘故。
[0034] 作为使液体凝固的具体方法,有通过将液体冷却至其凝固点以下而使其凝固的方法。作为液体,可以使用乙醇等的醇类、己烷、环己烷等的烷类、甲苯等的芳基类等。作为凝固的具体例,在使用水作为液体时,可以通过冷却至0℃以下而使其凝固。在使用环己烷(熔点7℃)时,可以列举冷却至7℃以下、优选冷却至-10℃。该情况下,进行脱磁处理后,将凝固物放置或加热,直至达到液体的凝固点以上,通过常法将脱磁处理了的磁性导电粒子从液体中分离即可。
[0035] 另外,作为使液体凝固的其它方法,有在液体中进而配混可使该液体凝固的凝固剂,并在加入磁性粉体后,用该凝固剂将液体进行凝固处理的方法。例如是使用液体的凝胶化剂作为凝固剂的方法。具体地,当液体为水时,可以列举使用明胶作为凝固剂,将明胶在水中加热溶解,向其中加入磁性粉体,根据需要进行脱泡处理,接着进行冷却而使其凝胶化。该情况下,由于来源于明胶的凝胶是会因加热而消失的可逆性的物质,因此进行脱磁处理后,将凝固物加热至凝胶消失的温度,通过常法将脱磁处理了的磁性导电粒子从液体中分离即可。
[0036] <脱磁方法的第3方式>第3方式是将磁性导电粒子在糊剂的状态下进行脱磁处理的方式。其中,糊剂的状态是指将磁性导电粒子分散在绝缘性胶粘剂组合物中并形成糊剂的状态。
[0037] 具体地,第3方式如图3所示,是下述这样的方式:将使磁性导电粒子分散在绝缘性胶粘剂组合物中而成的糊剂31投入到具有开口部32的容器33中,接着根据需要在容器33的开口部32盖上盖子,在利用脱磁线圈10形成的脱磁用磁场中一边使磁场强度衰减,一边使该容器33以远离脱磁线圈至少1次的方式沿箭头方向移动,由此将磁性导电粒子在糊剂的状态下进行脱磁处理。另外,为了提高脱磁处理的效率,可以使容器33进行往复运动(多次移动)。
[0038] 在第3方式中,绝缘性胶粘剂组合物的磁性导电粒子配混后的粘度过低时,抑制磁性导电粒子的移动变得不充分,过于高时,有分散变得困难的倾向,因此优选1Pa�s~10000Pa�s。
[0039] 作为将磁性导电粒子向绝缘性胶粘组合物中分散的方法,没有特别限制,可以按照公知的分散方法进行。
[0040] <脱磁方法的第4方式>第4方式是将磁性导电粒子在膜的状态下进行脱磁处理的方式。其中,膜的状态是指使磁性导电粒子分散在绝缘性胶粘组合物中,利用公知的方法进行膜成形而得到的膜。
[0041] 具体地,第4方式如图4所示,是在非磁性底座41上载置片状(枚葉)的各向异性导电膜42,从其上用非磁性覆盖物43按住,然后在利用脱磁线圈10形成的脱磁用磁场中一边使磁场强度衰减,一边使该各向异性导电膜42以远离脱磁线圈至少1次的方式沿箭头方向移动,由此在膜的状态下进行脱磁处理。该情况下,可以适用卷成卷轴状的各向异性导电膜来代替片状的各向异性导电膜。另外,为了提高脱磁处理的效率,可以使容器33进行往复运动(多次的移动)。
[0042] 以上说明的第1~第4方式的脱磁方法中的脱磁处理时的磁场强度过低时,不能得到脱磁的效果,导电粒子变得凝聚,过高时,导电粒子反而有磁化的可能性,因此可以在100~2000G的范围适当使用,优选为200~2000G,更优选为200~400G。
[0043] 进一步地,脱磁方法中的脱磁处理时的脱磁速度在如图1~图4这样结构的情况下,如果过慢,则生产效率降低,如果过快,则有难以得到磁性效率的倾向,因此优选为0.1~100mm/s,更优选为1~100mm/s,进一步优选为1~50mm/s。
[0044] 以上说明的、进行了脱磁处理的磁性导电粒子在各向异性导电胶粘剂中的配混量过少时,连接可靠性变得不足,如果过多,则失去各向异性,因此优选相对于在绝缘性胶粘剂组合物中的固化后成为膜形成成分的全部成分(单体、低聚物、非聚合性聚合物、固化剂等)100质量份,优选为1~100质量份,更优选为2~70质量份。
[0045] (构成各向异性导电胶粘剂的绝缘性胶粘剂组合物)作为构成本发明的各向异性导电胶粘剂的绝缘性胶粘剂组合物,能够从可在现有的各向异性导电胶粘剂中使用的热固化性粘结剂用树脂组合物中适当选择。可以列举例如在热固化型环氧树脂、热固化型尿素树脂、热固化型三聚氰胺树脂、热固化型树脂等中配混了咪唑系固化剂、胺系固化剂等固化剂的绝缘性胶粘剂组合物。其中,考虑到固化后的胶粘强度良好这方面时,可以优选使用将热固化型环氧树脂用作粘结剂用树脂的绝缘性胶粘剂组合物。
[0046] 作为这种热固化型环氧树脂,可以是液态,也可以是固体状,环氧当量通常为100~4000左右,优选分子中具有2个以上的环氧基的物质。可以优选使用例如双酚A型环氧化合物、线型酚醛树脂型环氧化合物、甲酚线型酚醛型环氧化合物、酯型环氧化合物、脂环型环氧化合物等。此外,这些化合物中可含有单体、低聚物。
[0047] 在这样的绝缘性胶粘剂组合物中,可以根据需要含有二氧化硅母等填充剂、颜料、防静电剂等。还可以配混着色料、防腐剂、聚异氰酸酯系交联剂、硅烷偶联剂溶剂等。
[0048] (各向异性导电胶粘剂的制备)本发明的各向异性导电胶粘剂除了对其中含有的由磁性粉体形成的导电粒子利用上述第1方式~第4方式中任一项的脱磁方法实施脱磁处理以外,还可通过与现有的糊状或膜状的各向异性导电胶粘剂同样的方法来制造。
[0049] 本发明的各向异性导电胶粘剂能够以各向异性导电糊剂这样的方式使用,但进一步可以通过浇铸法等的成膜技术成形为膜状。
[0050] (连接结构体)本发明的各向异性导电胶粘剂可在将第1电子部件的端子和第2电子部件的端子进行各向异性导电连接时优选适用。可得到通过该各向异性导电连接将第1电子部件的端子和第2电子部件的端子进行各向异性导电连接而成的连接结构体。这种连接结构体也是本发明的一种方式。
[0051] 作为第1电子部件和第2电子部件,可以适用发光元件、半导体芯片、半导体模块等公知的电气元件、柔性印刷配线基板、玻璃配线基板、玻璃环氧基板等。另外,端子可以是由铜、金、铝、ITO等公知的材料形成的配线、电极焊点(パッド)或隆起焊盘,其尺寸也没有特别限制。
[0052] 并且,作为本发明的连接结构体的具体例,可以优选列举称为COG(chip on glass)、COF(chip on film)、FOG(film on glass)、FOB(Film on Board)等的物质。
[0053] (连接结构体的制造方法)以上说明的连接结构体通过下述这样来制造,即,在第1电子部件的端子与第2电子部件的端子之间配置上述的各向异性导电胶粘剂,一边加热各向异性导电胶粘剂一边将第1电子部件在第2电子部件上进行挤压,由此将它们的端子之间进行各向异性导电连接。该情况下,挤压可以使用金属制加压焊接机、弹性焊接机等进行。对于加热,可以在载置了第1电子部件或第2电子部件的载物台上设置加热装置进行加热,也可以在焊接机中设置加热装置进行加热。
[0054] [实施例]以下通过实施例具体地说明本发明。
[0055] 实施例1(利用脱磁方法的第2方式进行的脱磁处理)(导电粒子的脱磁处理)
在开口部内径10cm、深度20cm的容量900ml的玻璃制耐溶剂性圆筒形容器中,投入如下所述制备的平均粒径3~4μm的镍被覆树脂粒子100g,进而加入环己烷500g,分散混合。
[0056] 使该环己烷混合物冷却至-40℃并凝固。将放入了凝固的环己烷混合物的玻璃容器装入贯通型的脱磁装置(ソニーケミカル&インフォメーションデバイス(株)制)中,在表1~表3所示的条件下进行脱磁处理。脱磁处理后恢复至室温,从环己烷中滤出镍被覆树脂粒子,用己烷洗涤,使其干燥,由此得到进行了脱磁处理的导电粒子。
[0057] (镍被覆树脂粒子的制备)通过浸渍法使钯催化剂担载在3μm的二乙烯基苯系树脂粒子(5g)上。接着,对于该树脂粒子,使用由硫酸镍六水合物、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、三乙醇胺和硝酸铊制备的非电解镀镍液(pH12、镀液温度50℃)进行非电解镀镍,作为导电粒子,得到表面形成了具有各种磷含量的镀镍层(金属层)的镍被覆树脂粒子。所得的导电粒子的平均粒径为3~4μm的范围。
[0058] (各向异性导电膜的制作)将作为导电粒子的、经脱磁处理的镍被覆树脂粒子35质量份、作为成膜成分的双酚A型苯氧基树脂(YP50、新日化环氧制造(株))30质量份、作为液体成分的双酚A环氧化合物(EP828、三菱化学(株))30质量份、胺系固化剂(PHX3941HP、旭化成(株))39质量份、环氧硅烷偶联剂(A-187、モメンティブ�パフォーマンス�マテリアルズ� ジャパン合同会社)
1质量份用甲苯进行稀释,使固体成分达到50质量%,进行混合,从而制备各向异性导电胶粘剂。用棒涂机将该胶粘剂涂布在经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,使干燥厚度达到25μm,在80℃的烘箱中干燥5分钟,从而制作各向异性导电膜。
[0059] (连接结构体的制作)进一步地,将该各向异性导电膜配置在具有ITO电极的玻璃配线基板的电极与形成有高度15μm的金隆起焊盘的13mm×1.5mm方块的IC芯片的隆起焊盘之间,用倒装焊接机在
180℃、40Mpa下进行加热加压15秒,从而获得连接结构体。
[0060] 比较例1(各向异性导电膜的制作)
除了使用没有进行脱磁处理的镍被覆树脂粒子代替进行了脱磁处理的镍被覆树脂粒子以外,其它与实施例1同样地制备各向异性导电胶粘剂,进而制作各向异性导电膜,而且得到连接结构体。
[0061] (评价)对于所得的各向异性导电膜或连接结构体,将“绝缘性”和“连接电阻”在脱磁速度可变条件下(表1)、和磷含量可变条件下(表2)如以下说明这样进行评价。
[0062] <绝缘性>用焊接机将在玻璃基板上以梳子齿状配置的ITO配线中具有的短路评价用绝缘
TEG(形成有高度15μm的金隆起焊盘的13mm×1.5mm方块的IC芯片;隆起焊盘尺寸
25×140μm;隆起焊盘间间隔10μm),在到达温度180℃、压接时间15秒的条件下压接至未剥去经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的实施例1和比较例1各自的各向异性导电膜的胶粘层面上。然后测定隆起焊盘间的绝缘电阻,数出短路的发生数,按照以下的评价基准进行评价。得到的结果示于表1和表2。需要说明的是,在发生短路的部分中,使用光学显微镜,观察导电粒子的堵塞情况等后,还对于凝聚的有无、程度进行观察。
[0063] 等级 内容A: 绝缘短路发生数是在40个样品中为低于10个
B: 绝缘短路发生数是在40个样品中为10个以上且低于20个
C: 绝缘短路发生数是在40个样品中为20个以上。
[0064] <连接电阻>通过四端网络法测定实施例1和比较例1中刚得到后的连接结构体的导通电阻。得到的结果示于表1和表2。
[0065] 等级 内容A: 连接电阻值低于10Ω
B: 连接电阻值为10Ω以上且低于50Ω
C: 连接电阻值为50Ω以上。
[0066] [表1][表2]
[0067] <实施例1和比较例1的综合评价>作为使用了没有进行脱磁处理的导电粒子的比较例1的结果,在磷含量可变下绝缘性为“C”或“B”评价。相对于此,作为使用进行了脱磁处理的导电粒子的实施例1的结果,在脱磁速度可变下、磷含量可变下的任一者中,虽然在极端条件下一部分的绝缘性为“C”评价,但基本上为“A”或“B”评价。由这些结果可知,本发明的各向异性导电胶粘剂和连接结构体由于可高效地实现作为使用的磁性粉体的导电粒子的脱磁,从而显示良好的连接可靠性、绝缘可靠性。并且,以下示出对于脱磁条件的倾向的见解。
[0068] <对于绝缘性的评价>1)脱磁速度可变的情况
由表1可知,在脱磁速度增大的同时,看出绝缘性有降低的倾向,但没有大幅降低。
[0069] 2)磷含量可变的情况由表2的结果可知,不管磷的含量,若磁场强度为200~2000G,则绝缘性不降低。并且,光学显微镜观察的结果为,在发生“短路”的地方,观察到导电粒子的凝聚,在评价“C”的情况下特别显著。
[0070] <对于连接电阻的评价>没有进行脱磁处理的情况下的连接电阻值低,进行了脱磁处理的情况下,期望连接电阻值不比其增大,由表1和表2的“连接电阻”的栏的结果可知,即使使脱磁速度、磷含量变化,也维持优选的连接电阻值。
[0071] 实施例2(利用脱磁方法的第1方式进行的脱磁处理)在开口部内径60mm、深度70mm的容量100ml的玻璃制的耐溶剂性圆筒形容器中,放入与由实施例1制备的粒子相同的平均粒径3~4μm的镍被覆树脂粒子(脱磁未处理)100g。
树脂粒子的表面在离开口部20mm的位置。并且,镍中含有4质量%的磷原子
[0072] 接着,从开口部将直径60mm、厚度10mm的圆盘状的玻璃板置于树脂粒子表面上,将其用500N的力按压,以可装卸的方式进行固定。将该玻璃容器装入贯通型的脱磁装置(ソニーケミカル&インフォメーションデバイス(株)制)中,在磁场强度400G、脱磁速度50mm/s、室温下进行脱磁处理。
[0073] 除了使用该实施例中得到的导电粒子以外,其它与实施例1同样地制作各向异性导电胶粘剂,进而制作各向异性导电膜以及连接结构体。使用所得的各向异性导电膜和连接结构体,与实施例1同样地进行试验评价后,表现与实施例1的评价结果相同的倾向。
[0074] 实施例3(利用脱磁方法的第3方式进行的脱磁处理)(各向异性导电胶粘剂的制备)
将作为导电粒子的、与实施例1中制备的粒子相同的平均粒径3~4μm的镍被覆树脂粒子(脱磁未处理)35质量份、作为成膜成分的双酚A型苯氧基树脂(YP50、新日化环氧制造(株))30质量份、作为液状成分的双酚A环氧化合物(EP828、三菱化学(株))30质量份、胺系固化剂(PHX3941HP、旭化成(株))39质量份、和环氧硅烷偶联剂(A-187、モメンティブ�パフォーマンス�マテリアルズ合同会社)1质量份用甲苯稀释,以形成规定的粘度(25℃),使固形成分为50质量%,进行混合,由此制备糊状的各向异性导电胶粘剂。并且,镍中含有
4质量%的磷原子。
[0075] (在糊状各向异性导电胶粘剂的状态下的脱磁处理)将该糊状的各向异性导电胶粘剂放入开口部内径60mm、深度70mm的容量100ml的玻璃制的耐溶剂性圆筒形容器中。各向异性导电胶粘剂的表面在离开口部为20mm的位置。
[0076] 接着,将该玻璃容器装入贯通型的脱磁装置(ソニーケミカル&インフォメーションデバイス(株)制)中,在规定的磁场强度下、在脱磁速度50mm/s、室温下进行脱磁处理。由此得到含有进行了脱磁处理的导电粒子的糊状的各向异性导电胶粘剂。
[0077] 除了使用该实施例中得到的含有进行了脱磁处理的导电粒子的糊状的各向异性导电胶粘剂以外,其它与实施例1同样地制作各向异性导电膜以及连接结构体。使用所得的各向异性导电膜和连接结构体,与实施例1同样地进行试验评价。所得的结果示于表3。
[0078] 比较例2除了没有在糊状的各向异性导电胶粘剂的状态下进行脱磁处理以外,其它与实施例3同样地制备各向异性导电胶粘剂,进而制作各向异性导电膜,而且得到连接结构体。使用所得的各向异性导电膜和连接结构体,与实施例1同样地进行试验评价。所得的结果示于表
3。
[0079] [表3]
[0080] <实施例3和比较例2的综合评价>作为使用了没有进行脱磁处理的导电粒子的比较例2的结果,在各向异性导电胶粘剂粘度可变下,绝缘性为“C”评价。相对于此,作为使用了在糊状的各向异性导电胶粘剂的状态下进行了脱磁处理的导电粒子的实施例3的结果,在胶粘剂粘度可变下,极端条件下一部分的绝缘性为“C”评价,但基本上为“A”或“B”评价。由这些结果可知,对于本发明的糊状的各向异性导电胶粘剂和连接结构体,由于高效地实现了作为所用磁性粉体的导电粒子的脱磁,因而显示出良好的连接可靠性、绝缘可靠性。并且,以下示出对脱磁条件的倾向的见解。
[0081] <对于绝缘性的评价>1)各向异性导电胶粘剂粘度可变的情况
由表3可知,在胶粘剂粘度减少的同时,看出绝缘性降低的倾向,但没有大幅降低。并且,光学显微镜观察的结果为,在发生“短路”的地方,观察到导电粒子的凝聚,在评价“C”的情况下特别显著。
[0082] <对于连接电阻的评价>没有进行脱磁处理的情况下的连接电阻值低,进行了脱磁处理的情况下,期望连接电阻值不比其增大,由表3的“连接电阻”的栏的结果可知,即使使胶粘剂组合物粘度变化,也维持优选的连接电阻值。另外,使磷的含量变化时,显示与表2的情况同样的倾向。
[0083] 实施例4(利用脱磁方法的第4方式进行的脱磁处理)(各向异性导电胶粘剂的制备)
将作为导电粒子的、与实施例1中制备的的粒子相同的平均粒径为3~4μm的镍被覆树脂粒子(脱磁未处理)35质量份、作为成膜成分的双酚A型苯氧基树脂(YP50、新日化环氧制造(株))30质量份、作为液状成分的双酚A环氧化合物(EP828、三菱化学(株))30质量份、胺系固化剂(PHX3941HP、旭化成(株))39质量份、和环氧硅烷偶联剂(A-187、モメンティブ�パフォーマンス�マテリアルズ合同会社)1质量份用甲苯稀释,以使固形成分为50质量%,进行混合,由此制备各向异性导电胶粘剂。并且,镍中含有4质量%的磷原子。
[0084] (各向异性导电膜的制作)用棒涂机将该各向异性导电胶粘剂涂布在经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上,使干燥厚度达到25μm,在80℃的烘箱中干燥5分钟,从而制作各向异性导电膜。
[0085] (在各向异性导电膜的状态下的脱磁处理)接着将在非磁性底座(ベース)与覆盖物(カバー)中夹入了该各向异性导电膜的叠层物安装在贯通型的脱磁装置(ソニーケミカル&インフォメーションデバイス(株)制)中,在规定的磁场强度下、在脱磁速度可变下、室温下进行脱磁处理。由此得到含有进行了脱磁处理的导电粒子的各向异性导电膜。
[0086] (连接结构体的制作)进一步地,将该各向异性导电膜配置在具有ITO电极的玻璃配线基板的电极与形成有高度15μm的金隆起焊盘的13mm×1.5mm方块的IC芯片的隆起焊盘之间,用倒装焊接机在
180℃、40MPa下进行加热加压15秒,从而获得连接结构体。
[0087] 使用所得的各向异性导电膜和连接结构体,与实施例1同样地进行试验评价。所得的结果示于表4。
[0088] 比较例3除了使用没有进行脱磁处理的镍被覆树脂粒子来代替进行了脱磁处理的镍被覆树脂粒子以外,其它与实施例4同样地制备各向异性导电胶粘剂,进而制作各向异性导电膜,而且得到连接结构体。使用所得的各向异性导电膜和连接结构体,与实施例4同样地进行试验评价。所得的结果示于表4。
[0089] [表4]
[0090] <实施例4和比较例3的综合评价>使用了没有进行脱磁处理的各向异性导电膜的比较例3的结果是,绝缘性为“C”评价。
与此相对,在各向异性导电膜的状态下进行了脱磁处理的实施例4的结果是,在脱磁可变下,基本上为“A”或“B”评价。由这些结果可知,对于本发明的膜状的各向异性导电胶粘剂和连接结构体,由于高效地实现了作为所用磁性粉体的导电粒子的脱磁,因而显示出良好的连接可靠性、绝缘可靠性。并且,以下示出对脱磁条件的倾向的见解。
[0091] <对于绝缘性的评价>1)脱磁速度可变的情况
由表4可知,在脱磁速度增大的同时,看出绝缘性有降低的倾向,但没有大幅降低。并且,光学显微镜观察的结果为,在发生“短路”的地方,观察到导电粒子的凝聚。
[0092] <对于连接电阻的评价>没有进行脱磁处理的情况下的连接电阻值低,进行了脱磁处理的情况下,期望连接电阻值不比其增大,由表4的“连接电阻”的栏的结果可知,即使使脱磁速度变化,也维持优选的连接电阻值。另外,即使使磷的含量变化,也显示与表2的情况同样的倾向。
[0093] 产业可利用性对于本发明的各向异性导电胶粘剂,作为导电粒子,使用至少一部分由磁性材料构成的磁性粉体,但在使用该各向异性导电胶粘剂进行各向异性导电连接时之前预先进行脱磁处理。因此,在各向异性导电连接时,可以防止或大大抑制凝聚,因此对于电气元件与配线基板的各向异性导电连接是有用的。
[0094] [符号的说明]1、21 磁性导电粒子
2、23 容器
2a、32 开口部
3 挤压装置
10 脱磁线圈
22 液体
31 糊剂
33 容器
41 非磁性底座
42 各向异性导电膜
43 非磁性覆盖物
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