各向异性导电粘接剂

申请号 CN201380049646.2 申请日 2013-09-17 公开(公告)号 CN104662118A 公开(公告)日 2015-05-27
申请人 迪睿合电子材料有限公司; 发明人 石神明; 蟹泽士行; 波木秀次; 青木正治;
摘要 提供一种可得到高的放热性的 各向异性 导电粘接剂。将 导电性 粒子31和焊剂粒子32分散于 粘合剂 中。使用该各向异性导电粘接剂进行 热压 接而得到的LED安装体中,经由导电性粒子31将LED元件的 端子 ( 电极 12a、14a)与 基板 的端子(电极22a、23a)电气连接,同时,将LED元件的端子与基板的端子之间焊剂接合。
权利要求

1. 一种各向异性导电粘接剂,其是将导电性粒子与焊剂粒子分散于粘接剂成分中而成的各向异性导电粘接剂,所述导电性粒子是在树脂粒子的表面形成有导电性金属层的导电性粒子。
2. 权利要求1所述的各向异性导电粘接剂,其中,所述导电性粒子的掺混量为1~30体积%,
所述焊剂粒子的掺混量为1~30体积%。
3. 权利要求2所述的各向异性导电粘接剂,其中,所述焊剂粒子的掺混量为5体积%以上。
4. 权利要求1~3中任一项所述的各向异性导电粘接剂,其中,所述焊剂粒子的平均粒径为所述导电性粒子的平均粒径的25~400%。
5. 一种连接结构体,其是经由在树脂粒子的表面形成有导电性金属层的导电性粒子将第1电子部件的端子与第2电子部件的端子电气连接而成的连接结构体,其中,所述第1电子部件的端子与所述第2电子部件的端子之间焊剂接合。
6. 权利要求5所述的连接结构体,其中,第1电子部件为LED元件,
第2电子部件为基板

说明书全文

各向异性导电粘接剂

技术领域

[0001] 本发明涉及分散有导电性粒子的各向异性导电粘接剂,特别是涉及可将驱动器IC (集成电路)、LED (发光二极管)等芯片(元件)发出的热进行放热的各向异性导电粘接剂。
[0002] 本申请以2012年9月24日在日本国申请的日本专利申请号特愿2012-210224为基础主张优先权,通过参照该申请而引用至本申请中。

背景技术

[0003] 以往,作为将LED元件安装于基板上的施工方法,采用引线接合施工方法。如图6所示,引线接合施工方法为,将LED元件的电极(第1导电型电极104a和第2导电型电极102a)面朝向上(面向上),通过引线接合(WB) 301a、301b进行该LED元件与基板的电气接合,在LED元件与基板的粘接中使用芯片接合材料302。
[0004] 但是,在以这样的引线接合得到电气连接的方法中,由于有引线接合从电极(第1导电型电极104a和第2导电型电极102a)物理断裂·剥离的险,所以要求可靠性更高的技术。此外,由于芯片接合材料302的固化过程通过烘箱固化进行,所以生产耗费时间。
[0005] 作为不使用引线接合的施工方法,如图7所示,有将LED元件的电极(第1导电型电极104a和第2导电型电极102a)面朝向基板侧(面向下、倒装芯片),在该LED元件与基板的电气连接中使用以糊剂为代表的导电性糊剂303a、303b的方法。
[0006] 但是,由于导电性糊剂303a、303b的粘接弱,所以需要通过密封树脂304进行增强。此外,由于密封树脂304的固化过程通过烘箱固化进行,所以生产耗费时间。
[0007] 作为不使用导电性糊剂的施工方法,如图8所示,有将LED元件的电极面朝向基板侧(面向下、倒装芯片),在该LED元件与基板的电气连接和粘接中使用各向异性导电粘接剂的方法,该各向异性导电粘接剂是在绝缘性的粘接剂粘合剂305中分散导电性粒子306而成。由于各向异性导电粘接剂的粘接过程短,所以生产效率良好。另外,各向异性导电粘接剂廉价且透明性、粘接性、耐热性、机械强度、电气绝缘性等优异。
[0008] 另外,近年来开发了用于进行倒装芯片(flip chip)安装的LED元件。由于这种FC安装用LED元件通过钝化层105而可设计为采取大的电极面积,所以可进行无凸点式安装。另外,通过在发光层之下设置反射膜,使得光提取效率良好。
[0009] 作为将FC安装用LED元件安装于基板上的施工方法,如图9所示,采用金共晶接合。金锡共晶接合是如下的施工方法:以金与锡的合金307形成芯片电极,将熔剂涂布于基板上,搭载芯片,通过加热使其与基板电极进行共晶接合。但是,这样的焊剂连接施工方法中,由于加热中的芯片偏移或未完全洗净的熔剂而对可靠性有不良影响,所以成品率差。另外,需要高超的安装技术。
[0010] 作为不使用金锡共晶的施工方法,如图10所示,有在LED元件的电极面与基板的电气连接中使用焊剂糊剂的焊剂连接施工方法。但是,这样的焊剂连接施工方法中,由于糊剂具有各向同性的导电性,所以pn电极间会发生短路从而成品率差。
[0011] 作为不使用焊剂糊剂的施工方法,如图11所示,有在LED元件与基板的电气连接和粘接中与图8相同地使用在绝缘性的粘合剂中分散有导电性粒子的ACF等各向异性导电粘接剂的方法。各向异性导电粘接剂在pn电极间填充绝缘性的粘合剂。由此,难以发生短路,所以成品率良好。另外,由于粘接过程短,所以生产效率良好。
[0012] 可是,LED元件的活性层(接点) 103除了光以外还产生大量的热,若发光层温度(Tj= 接点温度)达到100℃以上,则LED的发光效率降低,LED的寿命变短。因此,需要用于有效地排放活性层103的热的结构。
[0013] 在如图6所示的WB安装中,由于活性层103位于LED元件的上侧,所以产生的热无法有效地传导至基板侧,因而放热性差。
[0014] 另外,若进行如图7、9、10所示的倒装芯片安装,则由于活性层103位于基板侧,所以热有效地传导至基板侧。如图7、10所示,在将电极间以导电性糊剂303a、303b接合的情况下,可高效地进行放热,但如上所述,利用导电性糊剂303a、303b的连接的连接可靠性差。另外,如图9所示,在进行金锡共晶接合的情况下,与上述相同,连接可靠性也差。
[0015] 另外,如图8、11所示,通过不使用导电性糊剂303a、303b而以ACF (各向异性导电膜)或ACP (各向异性导电糊剂)等各向异性导电粘接剂进行倒装芯片安装,从而将活性层103配置于基板侧附近,热有效地传导至基板侧。另外,由于粘接力高,所以可得到高的连接可靠性。
[0016] 先前技术文献专利文献
专利文献1:日本特开平11-4064号公报
专利文献2:日本特开昭60-178690号公报
专利文献3:日本特开平11-176879号公报
专利文献4:日本特开平8-186156号公报。

发明内容

[0017] 发明所要解决的课题但是,由于以往的各向异性导电粘接剂的固化物的导热率为0.2W/(m·K)左右,所以无法将由LED元件产生的热充分排放至基板侧。另外,在使用各向异性导电粘接剂的倒装芯片安装中,由于只有电气连接部分的导电性粒子成为放热通路,所以放热性差。
[0018] 本发明鉴于这样的以往的实际情况而提出,提供一种可得到高的放热性的各向异性导电粘接剂。
[0019] 解决课题的手段本发明人进行了深入研究,结果发现,通过掺混在树脂粒子的表面形成有导电性金属层的导电性粒子和焊剂粒子,可达成上述目的,从而完成本发明。
[0020] 即,本发明所涉及的各向异性导电粘接剂的特征在于:将在树脂粒子的表面形成有导电性金属层的导电性粒子和焊剂粒子分散于粘接剂成分中。
[0021] 另外,本发明所涉及的连接结构体是经由在树脂粒子的表面形成有导电性金属层的导电粒子将第1电子部件的端子与第2电子部件的端子电气连接而成的连接结构体,其特征在于,所述第1电子部件的端子与所述第2电子部件的端子之间焊剂接合。
[0022] 发明的效果根据本发明,由于在压接时导电性粒子因挤压而扁平变形,与此同时,焊剂粒子被压碎而焊剂接合,所以与相对的端子之间的接触面积增加,可得到高的放热性。
附图说明
[0023] [图1] 图1为示意性地示出压接前的相对的端子间的截面图。
[0024] [图2] 图2为示意性地示出压接后的相对的端子间的截面图。
[0025] [图3] 图3为示出本发明的一个实施方式所涉及的LED安装体的一个实例的截面图。
[0026] [图4] 图4为示出本发明的另一个实施方式所涉及的LED安装体的一个实例的截面图。
[0027] [图5] 图5为示出相对于焊剂粒子的掺混量的热阻值的曲线图。
[0028] [图6] 图6为示出利用引线接合施工方法的LED安装体的一个实例的截面图。
[0029] [图7] 图7为示出使用导电性糊剂的LED安装体的一个实例的截面图。
[0030] [图8] 图8为示出使用各向异性导电粘接剂的LED安装体的一个实例的截面图。
[0031] [图9] 图9为示出通过金锡共晶接合安装有FC安装用LED的LED安装体的一个实例的截面图。
[0032] [图10] 图10为示出通过导电性糊剂安装有FC安装用LED的LED安装体的一个实例的截面图。
[0033] [图11] 图11为示出通过各向异性导电粘接剂安装有FC安装用LED的LED安装体的一个实例的截面图。

具体实施方式

[0034] 以下,对于本发明的实施方式,在参照附图的同时按照下列顺序详细地进行说明:1. 各向异性导电粘接剂及其制备方法
2. 连接结构体及其制备方法
3. 实施例
[0035] <1. 各向异性导电粘接剂及其制备方法>本实施方式的各向异性导电粘接剂是将在树脂粒子的表面形成有导电性金属层的导电性粒子和焊剂粒子分散于粘合剂(粘接剂成分)中而成的,其形状为糊、膜等,可根据目的适宜选择。
[0036] 图1和图2分别为示意性地示出压接前和压接后的相对的端子间的截面图。在本实施方式中,通过将各向异性导电粘接剂设为下述构成,可在压接前使导电性粒子31和焊剂粒子32存在于端子间。接着,在压接时,芯材使用树脂粒子的导电性粒子31因挤压而扁平变形,产生对变形的弹性回弹,因此可维持电气连接状态。另外,在压接时,焊剂粒子32追随导电性粒子的扁平变形而被压碎,通过由加热引起的焊剂接合而进行金属键合,因此与端子接触的面积增大,可提高放热性和电气特性。另外,树脂芯的导电性粒子缓和因基板与元件的热膨胀差异而产生的应力,因此可防止在焊剂接合部产生裂缝,提高连接可靠性。
[0037] 导电性粒子为以Au、Ni、Zn等金属被覆环树脂、酚树脂、丙烯酸树脂、丙烯腈·苯乙烯(AS)树脂、苯并胍胺树脂、二乙烯基苯类树脂、苯乙烯类树脂等树脂粒子的表面而得到的金属被覆树脂粒子。由于金属被覆树脂粒子在压缩时容易压碎、容易变形,所以可增大与配线图案的接触面积,另外,可吸收配线图案的高度偏差。
[0038] 另外,从连接可靠性和绝缘可靠性的观点出发,相对于粘合剂,导电性粒子的掺混量优选为1~30体积%。另外,导电性粒子的平均粒径(D50)优选为1~10μm,更优选为2~6μm。
[0039] 焊剂粒子例如可根据电极材料、连接条件等,从在JISZ 3282-1999中规定的Sn-Pb类、Pb-Sn-Sb类、Sn-Sb类、Sn-Pb-Bi类、Bi-Sn类、Sn-Cu类、Sn-Pb-Cu类、Sn-In类、Sn-Ag类、Sn-Pb-Ag类、Pb-Ag类等中适宜选择。另外,焊剂粒子的形状可从粒状、鳞片状等中适宜选择。需说明的是,为了提高各向异性,焊剂粒子可由绝缘层被覆。
[0040] 焊剂粒子的掺混量优选为1~30体积%。若焊剂粒子的掺混量过少,则变得难以得到优异的放热性,若掺混量过多,则损害各向异性,无法得到连接可靠性。
[0041] 另外,焊剂粒子的平均粒径(D50)优选为导电性粒子的平均粒径的25~400%。若焊剂粒子相对于导电性粒子过小,则在压接时无法将焊剂粒子捕捉至相对的端子间,无法进行良好的焊剂接合,无法得到优异的放热性。另一方面,若焊剂粒子相对于导电性粒子过大,则损害各向异性,无法得到连接可靠性。
[0042] 作为粘合剂,可利用在以往的各向异性导电粘接剂或各向异性导电膜中使用的粘接剂组合物。作为粘接剂组合物,可优选列举出以脂环式环氧化合物、杂环类环氧化合物或氢化环氧化合物等作为主要成分的环氧固化类粘接剂。
[0043] 作为脂环式环氧化合物,可优选列举出在分子内具有2个以上环氧基的化合物。它们可为液状或固体状。具体而言,可列举出缩甘油基六氢双酚A、3’,4’-环氧环己烯羧酸-3,4-环氧环己烯基甲酯等。其中,从可确保固化物具有适合于LED元件的安装等的光透过性且快速固化性也优异的方面出发,可优选使用3’,4’-环氧环己烯羧酸-3,4-环氧环己烯基甲酯。
[0044] 作为杂环状环氧化合物,可列举出具有三嗪环的环氧化合物,特别可优选列举出1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三
[0045] 作为氢化环氧化合物,可使用上述脂环式环氧化合物或杂环类环氧化合物的氢化物、其它公知的氢化环氧树脂
[0046] 脂环式环氧化合物、杂环类环氧化合物或氢化环氧化合物可单独使用,也可并用2种以上。另外,除了这些环氧化合物以外,只要不损害本发明的效果,也可并用其它的环氧化合物。例如可列举出使双酚A、双酚F、双酚S、四甲基双酚A、二芳基双酚A、氢醌、邻苯二酚、间苯二酚、甲酚、四溴双酚A、三羟基联苯、二苯甲酮、双间苯二酚、双酚六氟丙酮、四甲基双酚A、四甲基双酚F、三(羟基苯基)甲烷、联二甲苯酚、苯酚酚清漆树脂(phenol novolac)、甲酚酚醛清漆树脂(cresol novolac)等多元酚与表氯醇反应而得到的缩水甘油醚,使甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂族多元醇与表氯醇反应而得到的多缩水甘油醚,使如对羟基苯甲酸、β-羟基甲酸酸之类的羟基羧酸与表氯醇反应而得到的缩水甘油醚酯,由如邻苯二甲酸、甲基邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、桥亚甲基四氢邻苯二甲酸、桥亚甲基六氢邻苯二甲酸、苯偏三酸、聚合脂肪酸之类的多聚羧酸得到的多缩水甘油酯,由基苯酚、氨基烷基苯酚得到的缩水甘油基氨基缩水甘油醚,由氨基苯甲酸得到的缩水甘油基氨基缩水甘油酯,由苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、二甲苯二胺、二氨基环己烷、双氨基甲基环己烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、
4,4’-二氨基二苯砜等得到的缩水甘油基胺,环氧化聚烯等公知的环氧树脂类。
[0047] 作为固化剂,可列举出酸酐、咪唑化合物、偶氰等。其中,可优选使用难以使固化物变色的酸酐、特别是脂环式酸酐类固化剂。具体而言,可优选列举出甲基六氢邻苯二甲酸酐等。
[0048] 在粘接剂组合物中,在使用脂环式环氧化合物和脂环式酸酐类固化剂的情况下,就各自的使用量而言,由于若脂环式酸酐类固化剂过少,则未固化环氧化合物变多,若过多,则因剩余的固化剂的影响而有促进被粘体材料的腐蚀的趋势,所以相对于100质量份的脂环式环氧化合物,以优选80~120质量份、更优选95~105质量份的比例使用脂环式酸酐类固化剂。
[0049] 包含这样的构成的各向异性导电粘接剂在压接时,导电性粒子因挤压而扁平变形,与此同时,焊剂粒子被压碎,通过由加热引起的焊剂接合进行金属键合,因此可得到高的放热性和高的连接可靠性。
[0050] 另外,本实施方式的各向异性导电粘接剂可通过将粘接剂组合物、导电性粒子和焊剂粒子均匀地混合而制备。
[0051] <2. 连接结构体及其制备方法>接着,对于使用前述各向异性导电粘接剂的连接结构体进行说明。本实施方式的连接结构体是经由在树脂粒子的表面形成有导电性金属层的导电性粒子将第1电子部件的端子与第2电子部件的端子电气连接而成的连接结构体,其中,将平均粒径比导电性粒子小的焊剂粒子捕捉至第1电子部件的端子与所述第2电子部件的端子之间。
[0052] 作为本实施方式的电子部件,发热的驱动器IC (集成电路)、LED (发光二极管)等芯片(元件)是适合的。
[0053] 图3为示出LED安装体的构成例的截面图。该LED安装体中,使用在粘接剂成分中分散有前述导电性粒子和焊剂粒子的各向异性导电粘接剂将LED元件与基板连接。
[0054] LED元件具有如下结构:在由例如蓝宝石形成的元件基板11上具备由例如n-GaN形成的第1导电型包覆层12、由例如InxAlyGa1-x-yN层形成的活性层13和由例如p-GaN形成的第2导电型包覆层14,即所谓的双异质结构。另外,在第1导电型包覆层12上的一部分具备第1导电型电极12a,在第2导电型包覆层14上的一部分具备第2导电型电极14a。若在LED元件的第1导电型电极12a与第2导电型电极14a之间施加电压,则载流子集中于活性层13并再结合,由此产生发光。
[0055] 基板中,在基材21上具备第1导电型用电路图案22和第2导电型用电路图案23,在与LED元件的第1导电型电极12a和第2导电型电极14a相对应的位置分别具有电极22a和电极23a。
[0056] 各向异性导电粘接剂中,与前述相同,将导电性粒子31和焊剂粒子32分散于粘合剂33中。
[0057] 如图3所示,LED安装体经由导电性粒子31将LED元件的端子(电极12a、14a)与基板的端子(电极22a、23a)电气连接,将LED元件的端子与基板的端子之间焊剂接合。
[0058] 由此,可有效地将在LED元件的活性层13产生的热排放至基板侧,在防止发光效率降低的同时可使LED安装体长寿命化。另外,焊剂粒子32为白色或灰色的无彩色,由此可反射来自于活性层13的光,得到高的亮度
[0059] 另外,如图4所示,由于用于进行倒装芯片安装的LED元件通过钝化层105而设计大的LED元件的端子(电极12a、14a),所以将更多的导电性粒子31和焊剂粒子32捕捉至LED元件的端子(电极12a、14a)与基板的端子(电路图案22、23)之间。由此,可更有效地将在LED元件的活性层13产生的热排放至基板侧。
[0060] 接着,对于上述连接结构体的制备方法进行说明。本实施方式的安装体的制备方法为,将在粘接剂成分中分散有前述导电性粒子和平均粒径比导电性粒子小的焊剂粒子的各向异性导电粘接剂夹于第1电子部件的端子与第2电子部件的端子之间,将第1电子部件与第2电子部件进行热压接。
[0061] 由此,经由导电性粒子将第1电子部件的端子与第2电子部件的端子电气连接,可得到将第1电子部件的端子与第2电子部件的端子之间焊剂接合的连接结构体。
[0062] 本实施方式的连接结构体的制备方法,由于在压接时导电性粒子因挤压而扁平变形,与此同时,焊剂粒子被压碎,通过由加热引起的焊剂接合而进行金属键合,所以与相对的端子间的接触面积增大,可得到高的放热性和高的连接可靠性。另外,由于树脂芯的导电性粒子缓和因基板与元件的热膨胀差异而产生的应力,所以可防止在焊剂接合部产生裂缝。实施例
[0063] <3. 实施例>以下,对于本发明的实施例详细地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
[0064] 在本实验中,制备掺混有焊剂粒子的各向异性导电粘接剂(ACP),制备LED安装体,对于放热特性、粘接特性和电气特性进行评价。
[0065] 各向异性导电粘接剂的制备、LED安装体的制备、LED安装体的放热特性的评价、粘接特性的评价和电气特性的评价如下进行。
[0066] [各向异性导电粘接剂的制备]在环氧固化类粘接剂(以环氧树脂(商品名:CEL2021P,(株)Daicel化学制)和酸酐(MeHHPA,商品名:MH700,新日本理化(株)制)作为主要成分的粘合剂)中,掺混在交联聚苯乙烯树脂粒子的表面被覆有Au的平均粒径(D50)为5μm的导电性粒子(商品名:
AUL705,积水化学工业社制)和平均粒径(D50)为5μm的焊剂粒子(商品名:M707,千住金属工业社制),制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。
[0067] [LED安装体的制备]使用各向异性导电粘接剂将FC安装用LED芯片(商品名:DA700,CREE公司制,Vf=3.2V (If=350mA))搭载于Au电极基板(陶瓷基板,导体间距=100μmP,Ni/Au膜=5.0/0.3μm)上。在将各向异性导电粘接剂涂布于Au电极基板上后,将LED芯片对准并搭载,以150℃/10秒→230℃-30秒、负荷为1000g/chip的条件进行加热压接。
[0068] [放热性的评价]使用瞬态热阻测定装置(CATS电子设计社制),测定LED安装体的热阻值(℃/W)。在测定条件为If=350mA (定电流控制)下进行。
[0069] [粘接特性的评价]使用芯片剪切强度测定仪(PTR-1100:RHESCA公司制)测定LED安装体的粘接强度。
[0070] [电气特性的评价]作为初期Vf值,测定If=350mA时的Vf值。另外,在85℃、85%RH的环境下以If=350mA将LED安装体点亮500小时(高温高湿试验),测定If=350mA时的Vf值。另外,投入至-40℃/30min<>100℃/30min、3000循环的热冲击试验中,测定If=350mA时的Vf值。
[0071] 就高温高湿试验和热冲击试验的初期评价而言,将确认导通中断的情况(OPEN)评价为“×”,将除此之外的情况评价为“○”。另外,就高温高湿试验后和热冲击试验的评价而言,将确认导通中断的情况(OPEN)评价为“×”,将比初期Vf值降低5%以上的情况(短路)评价为“△”,将相对于初期Vf值的变动低于5%的情况评价为“○”。
[0072] [实施例1]在前述树脂组合物中掺混8体积%的导电性粒子和2体积%的焊剂粒子,制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为21.0℃/W,芯片剪切强度为26N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○。
[0073] [实施例2]在前述树脂组合物中掺混5体积%的导电性粒子和5体积%的焊剂粒子,制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为13.2℃/W,芯片剪切强度为37N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○。
[0074] [实施例3]在前述树脂组合物中掺混2体积%的导电性粒子和8体积%的焊剂粒子,制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为12.2℃/W,芯片剪切强度为45N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○。
[0075] [实施例4]在前述树脂组合物中掺混2体积%的导电性粒子和20体积%的焊剂粒子,制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为10.4℃/W,芯片剪切强度为52N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○。
[0076] [实施例5]在前述树脂组合物中掺混1体积%的导电性粒子和30体积%的焊剂粒子,制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为10.0℃/W,芯片剪切强度为54N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○。
[0077] [实施例6]在前述树脂组合物中掺混30体积%的导电性粒子和1体积%的焊剂粒子,制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为31.9℃/W,芯片剪切强度为21N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○。
[0078] [比较例1]在前述树脂组合物中未掺混导电性粒子而掺混10体积%的焊剂粒子以制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为11.8℃/W,芯片剪切强度为48N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为×。
[0079] [比较例2]在前述树脂组合物中掺混5体积%的导电性粒子而未掺混焊剂粒子以制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的热阻测定结果为
40.0℃/W,芯片剪切强度为15N/chip。
[0080] 另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为○,在试验后为○。
[0081] [比较例3]在前述树脂组合物中未掺混导电性粒子而掺混40体积%的焊剂粒子以制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的芯片剪切强度为55N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为△;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为△。
[0082] [比较例4]在前述树脂组合物中掺混40体积%的导电性粒子而未掺混焊剂粒子以制备具有导热性的各向异性导电粘接剂。使用该各向异性导电粘接剂制备的LED安装体的芯片剪切强度为15N/chip。另外,就电气特性的高温高湿试验的评价结果而言,在初期为△;就电气特性的热冲击试验的评价结果而言,在初期为△。
[0083] 在表1中示出实施例1~6的评价结果,并且在表2中示出比较例1~4的评价结果。另外,在图5中示出相对于焊剂粒子的掺混量的热阻值。该图5是对相对于实施例1~6,比较例1、2的焊剂粒子的掺混量的热阻值进行绘图而得的图。
[0084] 正如由实施例1所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有8体积%的导电性粒子、2体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装体的热阻值为21.0 (℃/W),与未添加焊剂粒子的比较例2相比可降低热阻值,LED封装的放热特性提高。另外,芯片剪切强度为26N/chip,与比较例2相比提高。此外,在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验中,试验500h的电气连接可靠性良好。另外,在经过热冲击试验3000循环后电气连接可靠性也良好。
[0085] 正如由实施例2所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有5体积%的导电性粒子、5体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装体的热阻值为13.2 (℃/W),与未添加焊剂粒子的比较例2相比可降低热阻值,LED封装的放热特性提高。另外,芯片剪切强度为37N/chip,与比较例2相比提高。此外,在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验中,试验500h的电气连接可靠性良好。另外,在经过热冲击试验3000循环后电气连接可靠性也良好。
[0086] 正如由实施例3所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有2体积%的导电性粒子、8体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装体的热阻值为12.2 (℃/W),与未添加焊剂粒子的比较例2相比可降低热阻值,LED封装的放热特性提高。另外,芯片剪切强度为45N/chip,与比较例2相比提高。此外,在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验中,试验500h的电气连接可靠性良好。另外,在经过热冲击试验3000循环后电气连接可靠性也良好。
[0087] 正如由实施例4所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有2体积%的导电性粒子、20体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装体的热阻值为10.4 (℃/W),与未添加焊剂粒子的比较例2相比可降低热阻值,LED封装的放热特性提高。另外,芯片剪切强度为52N/chip,与比较例2相比提高。此外,在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验中,试验500h的电气连接可靠性良好。另外,在经过热冲击试验3000循环后电气连接可靠性也良好。
[0088] 正如由实施例5所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有1体积%的导电性粒子、30体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装体的热阻值为10.0 (℃/W),与未添加焊剂粒子的比较例2相比可降低热阻值,LED封装的放热特性提高。另外,芯片剪切强度为54N/chip,与比较例2相比提高。此外,在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验中,试验500h的电气连接可靠性良好。另外,在经过热冲击试验3000循环后电气连接可靠性也良好。
[0089] 正如由实施例6所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有30体积%的导电性粒子、1体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装体的热阻值为31.9 (℃/W),与未添加焊剂粒子的比较例2相比可降低热阻值,LED封装的放热特性提高。另外,芯片剪切强度为21N/chip,与比较例2相比提高。此外,在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验中,试验500h的电气连接可靠性良好。另外,在经过热冲击试验3000循环后电气连接可靠性也良好。
[0090] 正如由比较例1所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂未添加导电性粒子而添加有10体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装样品的热阻值为11.8 (℃/W),与未添加焊剂粒子的比较例2相比可降低热阻值,LED封装的放热特性提高。另外,芯片剪切强度为48N/chip,与比较例2相比提高。此外,在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验中,试验500h的电气连接可靠性也良好。但是,在经过热冲击试验3000循环后,在焊剂接合部分产生裂缝,发生OPEN,未得到良好的电气连接可靠性。
[0091] 正如由比较例2所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有8体积%的导电性粒子而未添加焊剂粒子的ACP的LED安装样品在85℃、85%RH环境下的点亮保存试验的500h中电气连接可靠性良好。另外,在经过热冲击试验的3000循环后电气连接可靠性也良好。但是,芯片剪切强度低至15N/chip。另外,热阻值为40.0 (℃/W),无法得到良好的放热性。
[0092] 正如由比较例3所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂未添加导电性粒子而添加有40体积%的焊剂粒子的ACP的LED安装样品的芯片剪切强度为55N/chip,但由于焊剂粒子的添加量过剩,所以丧失各向异性。因此,在初期的电气测定中发生短路。
[0093] 正如由比较例2所知晓那样,使用相对于粘合剂树脂添加有40体积%的导电性粒子而未添加焊剂粒子的ACP的LED安装样品的芯片剪切强度低至15N/chip。另外,由于导电性粒子的添加量过剩,所以丧失各向异性。因此,在初期的电气测定中发生短路。
[0094] 如上所述,通过在各向异性导电粘接剂中并用焊剂粒子和导电性粒子,可得到可赋予LED封装高的放热性、同时具有高的连接可靠性的各向异性导电粘接剂。
[0095] 符号说明11 元件基板,12 第1导电型包覆层,13 活性层,14 第2导电型包覆层,21 基材,22 第1导电型用电路图案,23 第2导电型用电路图案,15 钝化层,31 导电性粒子,32 焊剂粒子,33 粘合剂,101 元件基板,102 第1导电型包覆层,103 活性层,104 第2导电型包覆层,105 钝化层,201 基材,202 第1导电型用电路图案,203 第2导电型用电路图案,301 引线接合,302 芯片接合材料,303 导电性糊剂,304 密封树脂,305 粘合剂,306 导电性粒子,307 金锡合金。
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