各向异性导电粘接剂的制作方法

各向异性导电粘接剂的制作方法
【专利摘要】提供可得到优异的光学特性和放热特性的各向异性导电粘接剂。含有：在树脂粒子的最表面形成以Ag作为主要成分的金属层而得到的导电性粒子(31)；平均粒径比导电性粒子小的焊剂粒子(32)；平均粒径比焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子；和分散导电性粒子(31)、焊剂粒子(32)和光反射性绝缘粒子的粘结剂。导电性粒子和光反射性绝缘粒子有效地反射光，提高LED安装体的光排出效率。另外，由于在压接时焊剂粒子(32)将端子间焊接接合，所以相对的端子间的接触面积增加，可得到高放热特性。
【专利说明】
各向异性导电粘接剂
技术领域
[0001] 本发明设及分散有导电性粒子的各向异性导电粘接剂，特别是设及可将LED (Li曲t血itting Diode,发光二极管）、驱动器1C (Integrated Circuit,集成电路）等忍 片(元件)发出的热放热的各向异性导电粘接剂。本申请W2014年3月19日在日本国申请的 日本专利申请号特愿2014-56263为基础主张优先权，通过参照该申请而引用在本申请中。
【背景技术】
[0002] W往，作为将LED元件安装在基板上的方法，采用引线接合方法。引线接合方法如 图5所示，将L抓元件的电极（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) 301曰、30化进行该L抓元件和基板的电气接合，在L邸元件和基板的 粘接中使用忍片接合材料302。
[0003] 但是，在通过上述引线接合得到电气连接的方法中，由于有自电极(第1导电型电 极104a和第2导电型电极102a)的引线接合的物理断裂.剥离的风险，所W要求可靠性更高 的技术。此外，由于忍片接合材料302的固化过程通过烘箱固化来进行，所W生产耗费时间。
[0004] 作为不使用引线接合的方法，如图6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)面朝向基板一侧(面向下、倒装忍片），在该L邸元件和基板的电 气连接中使用W银糊剂为代表的导电性糊剂303a、303b的方法。
[0005] 但是，由于导电性糊剂303a、303b的粘接力弱，所W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来进行，所W生产耗费时间。
[0006] 作为不使用导电性糊剂的方法，如图7所示，有将Lm)元件的电极面朝向基板一侧 (面向下、倒装忍片），在该L邸元件和基板的电气连接和粘接中使用在绝缘性的粘接剂粘结 剂305中分散有导电性粒子306的各向异性导电粘接剂的方法。由于各向异性导电粘接剂的 粘接过程短，所W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。
[0007] 另外，近年来开发了用于进行倒装安装的Lm)元件。由于运种FC安装用L邸元件中， 通过纯化105,可为得到大的电极面积的设计，所W可进行无凸点式安装。另外，通过在发光 层的下面设置反射膜从而使得光排出效率良好。
[000引作为将FC安装用Lm)元件安装在基板上的方法，如图8所示，采用金锡共晶接合。金 锡共晶接合为如下方法：用金和锡的合金307形成忍片电极，在基板上涂布烙剂，搭载忍片 并进行加热，由此与基板电极共晶接合。但是，由于上述焊接连接方法因加热中的忍片错位 或未完全洗净的烙剂而对可靠性有不良影响，所W成品率差。另外，需要高超的安装技术。
[0009] 作为不使用金锡共晶的方法，如图9所示，有在Lm)元件的电极面和基板的电气连 接中使用焊接糊剂303的焊接连接方法。但是，由于上述焊接连接方法中糊剂具有各向同性 的导电性，所Wpn电极间会短路，成品率差。
[0010] 作为不使用焊接糊剂的方法，如图10所示，有在Lm)元件和基板的电气连接和粘接 中，与图7相同地使用在绝缘性的粘结剂中分散有导电性粒子306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结剂。由此，难W产生短路， 因此成品率良好。另外，由于粘接过程短，所W生产效率良好。
[00川可是，L抓元件的活性层（接点）103除了光W外还产生大量的热，若发光层溫度 (Tj=接点溫度)变为100°C W上，贝化抓的发光效率降低，L抓的寿命变短。因此，需要用于有 效地释放活性层103的热的结构。
[0012]在如图5所示的WB安装中，由于活性层103位于L邸元件的上侧，所W产生的热未有 效地传导至基板侧，因此放热性差。
[001引另外，若进行如图6~图10所示的倒装安装，则活性层103位于基板一侧，因此热有 效地传导至基板一侧。如图6、图9所示，在用导电性糊剂303a、303b将电极间接合的情况下， 虽然可高效率地放热，但如上所述，使用导电性糊剂303a、303b的连接的连接可靠性差。另 夕h如图8所示，在进行金锡共晶接合的情况下，与如上所述相同地连接可靠性也差。
[0014] 另外，如图7、图10所示，通过不使用导电性糊剂303a、303b而用ACF (Anisotropic conductive film,各向异性导电膜）或ACP(Anisot;ropic Conductive 化ste，各向异性导 电糊)等各向异性导电粘接剂进行倒装安装，活性层103接近基板一侧地配置，热有效地传 导至基板一侧。另外，由于粘接力高，所W可得到高连接可靠性。
[0015] 先前技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2005-120357号公报 专利文献2:日本特开平5-152464号公报 专利文献3:日本特开2003-026763号公报。

【发明内容】

[0016] 发明所要解决的课题 但是，在W往的使用各向异性导电粘接剂的LED元件的倒装安装中，由于只有电气连接 部分的导电性粒子成为放热通路，所W无法充分地将自Lm)元件产生的热释放至基板一侧， 无法得到高放热特性。另外，在使用各向异性导电粘接剂的情况下，光会被导电性粒子吸 收，发光效率会降低。
[0017] 本发明鉴于上述W往的实际情况而提出，提供可得到优异的光学特性和放热特性 的各向异性导电粘接剂。
[0018] 解决课题的手段 本发明人进行了深入研究，结果发现，通过渗混在树脂粒子的最表面形成WAg作为主 要成分的金属层而得到的导电性粒子、焊剂粒子和光反射性绝缘粒子，可达成上述目的，从 而完成了本发明。
[0019] 目P，本发明所设及的各向异性导电粘接剂的特征在于，含有：导电性粒子，其是在 树脂粒子的最表面形成WAg作为主要成分的金属层而得到;平均粒径比所述导电性粒子小 的焊剂粒子;平均粒径比所述焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子;和分散所述导电性粒子、所 述焊剂粒子和所述光反射性绝缘粒子的粘结剂。
[0020] 另外，本发明所设及的连接结构体的特征在于，具备第1电子零件、第2电子零件和 各向异性导电膜，所述各向异性导电膜通过各向异性导电粘接剂将所述第1电子零件和第2 电子零件粘接，所述各向异性导电粘接剂含有:在树脂粒子的最表面形成WAg作为主要成 分的金属层而得到的导电性粒子，平均粒径比所述导电性粒子小的焊剂粒子，平均粒径比 所述焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子，和分散所述导电性粒子、所述焊剂粒子和所述光反 射性绝缘粒子的粘结剂;其中，所述第1电子零件的端子和所述第2电子零件的端子经由所 述导电性粒子电气连接，并且通过所述焊剂粒子焊接接合。
[0021] 发明的效果 根据本发明，由于含有在树脂粒子的最表面形成WAg作为主要成分的金属层而得到的 导电性粒子、和平均粒径比焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子，所W光反射率高，可得到优异 的光学特性。另外，由于含有平均粒径比导电性粒子小的焊剂粒子，所W端子的接触面积因 焊接接合而增加，可得到优异的放热特性。
【附图说明】
[0022] [图1]图1为示意性地表示压接前的相对的端子间的截面图。
[0023] [图2]图2为示意性地表示压接后的相对的端子间的截面图。
[0024] [图3]图3为表示本发明的一个实施方式所设及的LED安装体的一个实例的截面 图。
[0025] [图4]图4为表示本发明的另一个实施方式所设及的LED安装体的一个实例的截 面图。
[0026] [图引图5为表示W往的采用引线接合方法的L邸安装体的一个实例的截面图。
[0027] [图6]图6为表示W往的使用导电性糊剂的LED安装体的一个实例的截面图。
[0028] [图7]图7为表示W往的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。
[0029] [图引图8为表示W往的通过金锡共晶接合安装FC安装用L邸得到的L邸安装体的 一个实例的截面图。
[0030] [图9]图9为表示W往的通过导电性糊剂安装FC安装用Lm)得到的Lm)安装体的一 个实例的截面图。
[0031] [图10]图10为表示W往的通过各向异性导电粘接剂安装FC安装用Lm)得到的LED 安装体的一个实例的截面图。
【具体实施方式】
[0032] W下，对于本发明的实施方式，边参照附图边按照下列顺序详细地进行说明。
[0033] 1.各向异性导电粘接剂 2. 连接结构体及其制备方法 3. 实施例 <1.各向异性导电粘接剂〉 本实施方式的各向异性导电粘接剂中，在粘结剂(粘接剂成分）中分散有:在树脂粒子 的最表面形成WAg作为主要成分的金属层而得到的导电性粒子，平均粒径比导电性粒子小 的焊剂粒子，和平均粒径比焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子;其形状为糊、膜等，可根据目 的适宜选择。
[0034] 图1和图2分别为示意性地表示压接前和压接后的相对的端子间的截面图。如图1 和图2所示，在压接时平均粒径比导电性粒子31小的焊剂粒子32追随导电性粒子31的扁平 变形而破碎，通过利用加热的焊接接合来进行金属结合。因此，与端子接触的面积增大，可 提高放热特性和电气特性。在焊剂粒子32比导电性粒子31大的情况下，有时会产生漏电从 而成品率变差。
[0035] 另外，由于导电性粒子为在树脂粒子的最表面形成WAg作为主要成分的金属层而 得到的光反射性的导电性粒子，所W未被端子部分捕捉的剩余的导电性粒子有效地反射来 自L邸忍片的发光部的光，提高L邸安装体的光排出效率。
[0036] 另外，光反射性绝缘粒子有效地反射来自Lm)忍片的发光部的光，提高LED安装体 的光排出效率。另外，由于光反射性绝缘粒子的平均粒径比焊剂粒子小，所W抑制光反射性 绝缘粒子被捕捉到相对的端子间。因此，可得到L邸安装体的良好的放热特性和电气特性。
[0037] 导电性粒子为在树脂粒子的最表面形成WAg作为主要成分的金属层而得到的金 属被覆树脂粒子。作为树脂粒子，可列举出环氧树脂、酪醒树脂、丙締酸树脂、丙締腊?苯乙 締(AS)树脂、苯代=聚氯胺树脂、二乙締基苯类树脂、苯乙締类树脂等。另外，为了抑制对于 导电性粒子的扁平变形的电阻上升，也可用M等被覆树脂粒子的表面。根据上述光反射性 导电粒子，由于在压缩时容易破碎从而容易变形，所W可增大与配线图案的接触面积。而 且，可吸收配线图案的高度的偏差。
[003引在WAg作为主要成分的合金中，作为除了AgW外所含有的金属，例如可列举出Bi、 Ti、化、Hf、￥、饥)、1日、化、]\1〇、胖、化、咖、〔〇、化、I;r、Ni、Pd、Pt、Cu、Au、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn 等。其中，优选使用含有95. Oatm%W上且99.8atm%W下的Ag、0. latm%W上且3. Oatm%W下的 Bi、0. latm%W上且2. Oatm%W下的Nd的Ag合金。由此，可得到优异的光反射性和耐迁移性。
[0039] 另外，导电性粒子的平均粒径优选为化mW上且lOwnW下，更优选为IwnW上且祉m W下。另外，从连接可靠性和绝缘可靠性的观点出发，相对于100质量份的粘结剂，导电性粒 子的渗混量优选为1质量份W上且100质量份W下。
[0040] 焊剂粒子的平均粒径比导电性粒子小，优选焊剂粒子的平均粒径为导电性粒子的 平均粒径的20%W上且低于100%。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从而无法进行金属结合，因此无法得到优异的放热特性和电气 特性。另一方面，若焊剂粒子相对于导电性粒子过大，则例如在Lm)忍片的边缘部分产生由 焊剂粒子导致的触肩（shoulder touch)从而产生漏电，制品的成品率变差。
[0041 ]焊剂粒子例如可根据电极材料或连接条件等从JIS Z 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-饥-Cu 类、Sn-In 类、Sn-Ag 类、 Sn-Pb-Ag类、饥-Ag类等适宜选择。另外，焊剂粒子的形状可从粒状、鱗片状等适宜选择。需 说明的是，为了提高各向异性，焊剂粒子可用绝缘层被覆。
[0042] 焊剂粒子的渗混量优选为1体积％W上且30体积％^下。若焊剂粒子的渗混量过少， 则变得无法得到优异的放热特性，若渗混量过多，则损害各向异性，无法得到优异的连接可 靠性。
[0043] 光反射性绝缘粒子的平均粒径比焊剂粒子小，优选为焊剂粒子的平均粒径的2%W 上且低于30%。若光反射性绝缘粒子过小，则无法有效地反射来自L邸忍片的发光部的光。另 夕h若光反射性绝缘粒子相对于焊剂粒子过大，则在焊剂粒子和Lm)忍片的电极之间或焊剂 粒子和基板配线之间嵌入光反射性绝缘粒子，会成为放热的阻碍。
[0044] 光反射性绝缘粒子优选为选自氧化铁(Ti〇2)、氮化棚(BN)、氧化锋(ZnO)和氧化侣 (Al2〇3)的至少1种。由于运些光反射性绝缘粒子的粒子本身在自然光下为灰色~白色，所W 对可见光的反射特性的波长依赖性小，可提高发光效率。其中，适合使用具有高折射率的氧 化铁。
[0045] 光反射性绝缘粒子的渗混量优选为1~50体积％，更优选为5~25体积％。若光反射性 绝缘粒子的渗混量过少，则无法实现充分的光反射，若光反射性绝缘粒子的渗混量过多，贝U 阻碍基于并用的导电粒子的连接。
[0046] 在导电性粒子、焊剂粒子和光反射性绝缘粒子的渗混量中，优选焊剂粒子的渗混 量比导电性粒子的渗混量大，且光反射性绝缘粒子的渗混量比焊剂粒子的渗混量多。通过 运样的渗混，可得到优异的光学特性、放热特性和电气特性。
[0047] 作为粘结剂，可利用在W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W脂环式环氧化合物、杂环类环氧化合物或 氨化环氧化合物等作为主要成分的环氧固化类粘接剂。
[0048] 作为脂环式环氧化合物，可优选列举出分子内具有2个W上环氧基的化合物。它们 可W是液态或固态。具体而言，可列举出缩水甘油基六氨双酪A、3'，4'-环氧环己締簇酸-3， 4-环氧环己締基甲醋等。其中，从可确保固化物具有适合于Lm)元件的安装等的光透过性、 且快速固化性也优异的观点出发，可优选使用3'，4'-环氧环己締簇酸-3,4-环氧环己締基 甲醋。
[0049] 作为杂环状环氧化合物，可列举出具有=嗦环的环氧化合物，可特别优选列举出 1，3,5-S(2,3-环氧丙基)-l，3,5-S 嗦-2,4,6-(lH，3H，甜)-S酬。
[0050] 作为氨化环氧化合物，可使用上述的脂环式环氧化合物或杂环类环氧化合物的氨 化物、或其它公知的氨化环氧树脂。
[0051] 脂环式环氧化合物、杂环类环氧化合物或氨化环氧化合物可单独使用，或并用巧中 W上。另外，除了运些环氧化合物W外，只要不损害本发明的效果，还可并用其它环氧化合 物。例如可列举出使双酪A、双酪F、双酪S、四甲基双酪A、二芳基双酪A、氨酿、邻苯二酪、间苯 二酪、甲酪、四漠双酪基联苯、二苯甲酬、双间苯二酪、双酪六氣丙酬、四甲基双酪A、 四甲基双酪。、=巧圣基苯基）甲烧、联二甲苯酪、苯酪酪醒清漆树脂、甲酪酪醒清漆树脂等多 元酪和表氯醇反应而得到的缩水甘油基酸，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和表氯醇反应而得到的多缩水甘油基酸，使如对径基苯甲 酸、e-径基糞甲酸之类的径基簇酸和表氯醇反应而得到的缩水甘油基酸醋，由如邻苯二甲 酸、甲基邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氨邻苯二甲酸、桥亚甲基四氨邻苯二甲 酸、桥亚甲基六氨邻苯二甲酸、苯偏=酸、聚合脂肪酸之类的多聚簇酸得到的多缩水甘油基 醋，由氨基苯酪、氨基烷基苯酪得到的缩水甘油基氨基缩水甘油基酸，由氨基苯甲酸得到的 缩水甘油基氨基缩水甘油基醋，由苯胺、甲苯胺、=漠苯胺、二甲苯二胺、二氨基环己烧、二 氨基甲基环己烧、4,4'-二氨基二苯基甲烧、4,4'-二氨基二苯讽等得到的缩水甘油基胺，环 氧化聚締控等公知的环氧树脂类。
[0052] 作为固化剂，可列举出酸酢、咪挫化合物、偶氯等。其中，可优选使用难W使固化物 变色的酸酢、特别是脂环式酸酢类固化剂。具体而言，可优选列举出甲基六氨邻苯二甲酸酢 等。
[0053] 在粘接剂组合物中，在使用脂环式环氧化合物和脂环式酸酢类固化剂的情况下， 就各自的使用量而言，若脂环式酸酢类固化剂过少，则未固化环氧化合物变多，若过多，贝U 因剩余的固化剂的影响而有促进被粘体材料的腐蚀的倾向，因此相对于100质量份的脂环 式环氧化合物，W优选80~120质量份、更优选95~105质量份的比例使用脂环式酸酢类固化 剂。
[0054] 包含上述构成的各向异性导电粘接剂中，在压接时平均粒径比导电性粒子31小的 焊剂粒子32追随导电性粒子31的扁平变形而破碎，通过利用加热的焊接接合进行金属结 合。因此，与端子接触的面积增大，可提高放热特性和电气特性。另外，由于导电性粒子为在 树脂粒子的最表面形成WAg作为主要成分的金属层而得到的光反射性的导电性粒子，所W 未被端子部分捕捉的剩余的导电性粒子有效地反射来自L邸忍片的发光部的光，提高Lm)安 装体的光排出效率。另外，光反射性绝缘粒子有效地反射来自Lm)忍片的发光部的光，提高 L抓安装体的光排出效率。另外，由于光反射性绝缘粒子的平均粒径比焊剂粒子小，所W抑 制光反射性绝缘粒子被捕捉到相对的端子间。因此，可得到L邸安装体的良好的放热特性和 电气特性。
[0055] 特别是在使用具有耐腐蚀性的锻Au基板的情况下，在只是Au-Sn共晶的焊接接合 中，来自Lm)忍片的发光部的光被Au锻膜吸收从而光通量降低，与之相对的是，通过使用渗 混有光反射性导电粒子和光反射性绝缘粒子的各向异性导电粘接剂，可得到高光通量。
[0056] <2.连接结构体及其制备方法〉 接着，对使用所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 构体具备第1电子零件、第2电子零件和各向异性导电膜，所述各向异性导电膜通过各向异 性导电粘接剂将第1电子零件和第2电子零件粘接，所述各向异性导电粘接剂含有:在树脂 粒子的最表面形成WAg作为主要成分的金属层而得到的导电性粒子，平均粒径比导电性粒 子小的焊剂粒子，平均粒径比焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子，和分散导电性粒子、焊剂粒 子和光反射性绝缘粒子的粘结剂;其中，第1电子零件的端子和第2电子零件的端子经由导 电性粒子电气连接，并且通过焊剂粒子焊接接合。
[0化7]作为本实施方式的第1电子零件，发热的LED化ight Emitting Diode,发光二极 管）、驱动器1C (Integrated Circuit,集成电路)等忍片(元件)是适合的，作为第2电子零 件，搭载忍片的基板是适合的。
[0058] 图3为表示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 散有所述导电性粒子31和平均粒径比导电性粒子小的焊剂粒子32的各向异性导电粘接剂 将L邸元件和基板连接。
[0059] L抓元件中，在例如由蓝宝石构成的元件基板11上具备例如由n-GaN构成的第1导 电型包覆层12、例如由InxA^Gai-x-yN层构成的活性层13、和例如由p-GaN构成的第2导电型 包覆层14,具有所谓的双异质结构。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12日，在第2导电型包覆层14上的一部分具备第2导电型电极14日。若在Lm)元件的第1导 电型电极12a和第2导电型电极14a之间施加电压，则载流子集中于活性层13并重新结合，由 此产生发光。
[0060] 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对应的位置分别具有电极22a和电极 23日。
[0061 ] 如图3所示，LED安装体中，L邸元件的端子（电极12a、14a)和基板的端子（电极22a、 23a)经由导电性粒子31电气连接，并且通过利用焊剂粒子32的焊接接合进行金属结合。由 此，端子间的接触面积增大，可有效地将在Lm)元件的活性层13产生的热释放至基板一侧， 在可防止发光效率降低的同时，可使L邸安装体长寿命化。
[0062] 另外，用于进行倒装安装的Lm)元件如图4所示，通过纯化105设计大的Lm)元件的 端子化极12a、14a)，因此在L邸元件的端子化极12a、14a)和基板的端子化路图案22、23) 之间捕捉更多的导电性粒子31和焊剂粒子32。由此，可更有效地将在L邸元件的活性层13产 生的热释放至基板一侧。
[0063] 接着，对上述连接结构体的制备方法进行说明。本实施方式的连接结构体的制备 方法中，在第1电子零件的端子和第2电子零件的端子之间夹持各向异性导电粘接剂，并将 第1电子零件和第2电子零件热压接，所述各向异性导电粘接剂含有:在树脂粒子的最表面 形成WAg作为主要成分的金属层而得到的导电性粒子，平均粒径比导电性粒子小的焊剂粒 子，平均粒径比焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子，和分散导电性粒子、焊剂粒子和光反射性 绝缘粒子的粘结剂。由此，可得到第1电子零件的端子和第2电子零件的端子经由导电性粒 子电气连接、并且第1电子零件的端子和第2电子零件的端子通过利用焊剂粒子的焊接接合 进行金属结合而成的连接结构体。
[0064] 根据本实施方式的连接结构体的制备方法，在压接时导电性粒子因挤压而扁平变 形而进行电气连接的同时，与相对的端子间的接触面积因利用焊剂粒子的焊接接合而增 加，因此可得到高放热性和高连接可靠性。 实施例
[00化]<3.实施例〉 W下详细地对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限定于运些实施例。在本实施 例中，制备渗混有光反射性的导电性粒子、焊剂粒子和白色无机填料的各向异性导电粘接 剂(ACP)，评价反射率。另外，制备L邸安装体，对总光通量、放热特性和电气特性进行评价。
[0066] 光反射性的导电性粒子的制备、各向异性导电粘接剂的制备、反射率的评价、L抓 安装体的制备、LED安装体的总光通量的评价、放热特性的评价和电气特性的评价如下进 行。
[0067] [光反射性的导电性粒子的制备] 通过瓣射法W0.25皿的厚度在粒径为扣m的球状丙締酸树脂上形成Ag合金(商品名： GB100，C0邸LC0公司制），制备粒径为5.5皿的光反射性的导电性粒子A。
[0068] 另外，通过瓣射法W0.25WI1的厚度在粒径为扣m的树脂忍的Ni导电性粒子上形成 Ag合金(商品名:GB100，COB化C0公司制），制备粒径为5.5皿的光反射性的导电性粒子B。Ni 导电性粒子使用对球状丙締酸树脂（(64.6皿)的表面施加 Ni锻覆(0.2皿t)而得到的粒子。
[0069] 另外，通过瓣射法W0.25WI1的厚度在粒径为扣m的球状丙締酸树脂上形成Au，制备 粒径为5.5WI1的光反射性的导电性粒子C。
[0070] [各向异性导电粘接剂的制备] 在环氧固化类粘接剂（W环氧树脂（商品名：c化2021P，（株）化学制）和酸酢 (MeHHPA，商品名:MH700，新日本理化(株)制)作为主要成分的粘结剂）中渗混2体积%的光反 射性的导电性粒子、5体积%的焊剂粒子和10体积%的作为白色无机填料的氧化铁，制备各向 异性导电粘接剂。作为焊剂粒子，准备平均粒径(D50)为0.8皿、1.1皿、5.0皿和20.0皿的粒 子(商品名:M707 (Sn-3. OAg-0.5Cu)，mp: 217°C，千住金属工业社制）。
[0071] [反射率的评价] 在白色板上涂布各向异性导电粘接剂使得厚度为100皿后，在200°c-lmin的条件下加 热固化。用分光光度计测定固化后的各向异性导电膜的反射率。
[0072] [L邸安装体的制备] 使用各向异性导电粘接剂在Au电极基板（陶瓷基板，导体间距=100皿P，Ni/Au锻膜= 5.0/0.3皿)上搭载FC安装用LED忍片（商品名：DA700，CREE公司制，Vf=3.2V (If=350mA))。 在Au电极基板上涂布各向异性导电粘接剂后，将LED忍片对准并搭载，在26(TC-10秒、负荷 为lOOOg/chip的条件下进行加热压接。
[0073] [总光通量的评价] 使用利用积分球的总光通量测定装置化E-2100,大塚电子(株）），测定L抓安装体的总 光通量。
[0074] [放热特性的评价] 使用瞬态热阻测定装置(T3STAR，Mentor Graphics公司制），测定点亮0.1秒钟时的LED 安装体的热阻值(°C/W)。在测定条件为If=350mA、Im=lmA下进行。
[0075] [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°C、85%畑的环境下WIf=350mA将 L邸安装体点亮500小时（高溫高湿试验），测定If=350mA时的Vf值。需说明的是，高溫高湿试 验只对初期合格品进行。就初期的评价而言，将产生漏电的情况计为"X"，除此之外计为 "0"。就高溫高湿试验后的评价而言，将相对于初期Vf值的变动为5%W上的情况计为"X"， 将相对于初期Vf值的变动低于5%的情况计为"0"。
[0076] 对于实施例和比较例，在表1中示出光学特性、放热特性和电气特性的评价结果。
[0077] [表1]
<实施例1〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50) :5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 5.0皿)和氧化铁(粒径(D50): 0.25皿），制备各向异性导电粘接剂。
[0078] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为65%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量为7.0Im，电气连接部分的热阻值为13.2 °C/W，与W往的 ACP (例如比较例1)相比，可提高光学特性和放热特性。另外，Lm)安装体的导通可靠性的初 期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为〇,可得到稳定的电气特性。
[0079] <实施例2〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 1.1皿)和氧化铁(粒径(D50) :0.25皿），制备各向异性导电粘接剂。
[0080] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为60%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量为6.5lm，电气连接部分的热阻值为13.6 °C/W，与W往的 ACP (例如比较例1)相比，可提高光学特性和放热特性。另外，Lm)安装体的导通可靠性的初 期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为〇,可得到稳定的电气特性。
[0081 ] <实施例3〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 5.0皿)和氧化铁(粒径(D50): 0.1祉m)，制备各向异性导电粘接剂。
[0082] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为55%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量为6.0lm，电气连接部分的热阻值为12.5 °C/W，与W往的 ACP (例如比较例1)相比，可提高光学特性和放热特性。另外，Lm)安装体的导通可靠性的初 期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为〇,可得到稳定的电气特性。
[0083] <实施例4〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 5. Own)和氧化铁(粒径(D50): 1.00M1)，制备各向异性导电粘接剂。
[0084] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为50%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量为5.7lm，电气连接部分的热阻值为14.5 °C/W，与W往的 ACP (例如比较例1)相比，可提高光学特性和放热特性。另外，Lm)安装体的导通可靠性的初 期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为〇,可得到稳定的电气特性。
[0085] <实施例於 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆球状树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 5.0皿)和氧化铁(粒径(D50): 0.25皿），制备各向异性导电粘接剂。
[0086] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为64%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量为6.9lm，电气连接部分的热阻值为13.0°C/W，与W往的 ACP (例如比较例1)相比，可提高光学特性和放热特性。另外，Lm)安装体的导通可靠性的初 期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为〇,可得到稳定的电气特性。
[0087] <比较例1〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag被覆球状树脂粒子的表面得到的外观为褐色的光 反射性导电粒子(粒径(050):5.5皿），制备各向异性导电粘接剂。
[0088] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率低至8%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的L抓安装体的总光通量为3.3Im，电气连接部分的热阻值高至40.0°C/W。另外， L邸安装体的导通可靠性的初期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为〇,可得到 稳定的电气特性。
[0089] <比较例2〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)和氧化铁(粒径(D50): 0.25曲1)，制备各向异性导电粘接剂。
[0090] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为70%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的L抓安装体的总光通量为7.5Im，电气连接部分的热阻值高至40.0°C/W。另外， L邸安装体的导通可靠性的初期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为〇,可得到 稳定的电气特性。
[0091] <比较例3〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 20.0皿)和氧化铁(粒径(D50): 0.25皿），制备各向异性导电粘接剂。
[0092] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为67%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的导通可靠性的初期评价为X，产生漏电。因此，未进行总光通量、热 阻值和电气特性的评价。认为漏电是由于焊剂粒子的粒径过大，所W产生配线间短路。
[0093] <参考例1〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 0.祉m)和氧化铁(粒径(D50): 0.25皿），制备各向异性导电粘接剂。
[0094] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为58%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量为6.3lm，电气连接部分的热阻值略高至19.8 °C/W。认为 其原因在于，由于焊剂粒子过小，所W在LED忍片和基板配线之间未进行金属结合的部位 多。另外，L抓安装体的导通可靠性的初期评价为〇,85°C85%300化的点亮试验后的评价为 X，在高溫高湿试验后相对于初期Vf值产生5%W上的变动。
[00巧] < 参考例2〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 5.0皿)和氧化铁(粒径(D50): 0.02皿），制备各向异性导电粘接剂。
[0096]在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为20%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量低至3.71m。认为其原因在于，由于氧化铁的粒径与Lm)发 光的光的波长相比非常小，所W无法得到光反射性。另外，L抓安装体的电气连接部分的热 阻值为12.3°C/W。另外，L抓安装体的导通可靠性的初期评价为〇，85°C85%300化的点亮试 验后的评价为〇。
[0097] <参考例3〉 如表1所示，相对于粘结剂混合用Ag合金(Ag: Bi :Nd=99:0.7:0.3)被覆锻Ni树脂粒子的 表面得到的外观为灰色的光反射性导电粒子(粒径(D50):5.化m)、焊剂粒子(粒径(D50): 5. Own)和氧化铁(粒径(D50): 3.00M1)，制备各向异性导电粘接剂。
[0098] 在450nm波长下各向异性导电粘接剂的反射率为40%。另外，使用各向异性导电粘 接剂制备的Lm)安装体的总光通量为5.01m，电气连接部分的热阻值高至30. (TC/W。认为其 原因在于，氧化铁会成为忍片电极和基板电极之间的间隔物，阻碍焊剂粒子破碎。另外，LED 安装体的导通可靠性的初期评价为O,85°C85%300化的点亮试验后的评价为X，在高溫高 湿试验后相对于初期Vf值产生5%W上的变动。
[0099] 如实施例1~5那样，通过渗混在树脂粒子的最表面形成WAg作为主要成分的金属 层而得到的导电性粒子、平均粒径比导电性粒子小的焊剂粒子、和平均粒径比焊剂粒子小 的光反射性绝缘粒子，可提高Lm)安装体的光学特性和放热特性。另外，如实施例1~5那样， 由于焊剂粒子的平均粒径为导电性粒子的平均粒径的20%W上且低于100%，可得到热阻值 为15TVWW下的优异的放热特性。另外，由于光反射性绝缘粒子的平均粒径为焊剂粒子的 平均粒径的2%W上且低于30%，可得到反射率为50%W上的优异的光学特性。
[0100] 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纯化， 31导电性粒子， 32焊剂粒子， 33粘结剂， 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纯化， 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忍片接合材料， 303导电性糊剂， 304密封树脂， 305粘结剂， 306导电性粒子， 307金锡合金。
【主权项】
1. 各向异性导电粘接剂，其含有： 在树脂粒子的最表面形成以Ag作为主要成分的金属层而得到的导电性粒子； 平均粒径比所述导电性粒子小的焊剂粒子； 平均粒径比所述焊剂粒子小的光反射性绝缘粒子;和 分散所述导电性粒子、所述焊剂粒子和所述光反射性绝缘粒子的粘结剂。2. 权利要求1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20%以上且低于100%。3. 权利要求1或2所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述光反射性绝缘粒子的平均粒 径为所述焊剂粒子的平均粒径的2%以上且低于30%。4. 权利要求1或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比所述导 电性粒子的掺混量大， 所述光反射性绝缘粒子的掺混量比所述焊剂粒子的掺混量多。5. 权利要求3所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述焊剂粒子的掺混量比所述导电性 粒子的掺混量大， 所述光反射性绝缘粒子的掺混量比所述焊剂粒子的掺混量多。6. 权利要求1或2所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述光反射性绝缘粒子为选自氧 化钛、氮化硼、氧化锌和氧化铝的至少1种。7. 权利要求3所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述光反射性绝缘粒子为选自氧化 钛、氮化硼、氧化锌和氧化铝的至少1种。8. 权利要求4所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述光反射性绝缘粒子为选自氧化 钛、氮化硼、氧化锌和氧化铝的至少1种。9. 权利要求1或2所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述以Ag作为主要成分的金属层 含有95 · Oatm%以上且99 · 8atm%以下的Ag、0 · latm%以上且3 · Oatm%以下的Bi、0 · latm%以上且 2. Oatm%以下的Nd。10. 权利要求3所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述以Ag作为主要成分的金属层含 有95 · Oatm%以上且99 · 8atm%以下的Ag、0 · latm%以上且3 · Oatm%以下的Bi、0 · latm%以上且 2. Oatm%以下的Nd。11. 权利要求4所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述以Ag作为主要成分的金属层含 有95 · Oatm%以上且99 · 8atm%以下的Ag、0 · latm%以上且3 · Oatm%以下的Bi、0 · latm%以上且 2. Oatm%以下的Nd。12. 权利要求6所述的各向异性导电粘接剂，其中，所述以Ag作为主要成分的金属层含 有95 · Oatm%以上且99 · 8atm%以下的Ag、0 · latm%以上且3 · Oatm%以下的Bi、0 · latm%以上且 2. Oatm%以下的Nd。13. 连接结构体，其具备： 第1电子零件， 第2电子零件，和 各向异性导电膜，其通过各向异性导电粘接剂将所述第1电子零件和所述第2电子零件 粘接，所述各向异性导电粘接剂含有:在树脂粒子的最表面形成以Ag作为主要成分的金属 层而得到的导电性粒子，平均粒径比所述导电性粒子小的焊剂粒子，平均粒径比所述焊剂 粒子小的光反射性绝缘粒子，和分散所述导电性粒子、所述焊剂粒子和所述光反射性绝缘 粒子的粘结剂； 其中，所述第1电子零件的端子和所述第2电子零件的端子经由所述导电性粒子电气连 接，并且通过所述焊剂粒子焊接接合。14. 权利要求13的连接结构体，其中，所述第1电子零件为LED元件，所述第2电子零件为 基板。15. 连接结构体的制备方法，其中，将各向异性导电粘接剂夹持在第1电子零件的端子 和第2电子零件的端子之间，并将第1电子零件和第2电子零件热压接， 所述各向异性导电粘接剂含有:在树脂粒子的最表面形成以Ag作为主要成分的金属层 而得到的导电性粒子;平均粒径比所述导电性粒子小的焊剂粒子;平均粒径比所述焊剂粒 子小的光反射性绝缘粒子;和分散所述导电性粒子、所述焊剂粒子和所述光反射性绝缘粒 子的粘结剂。
【文档编号】C09J11/04GK106062119SQ201580014903
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月13日 公开号201580014903.8, CN 106062119 A, CN 106062119A, CN 201580014903, CN-A-106062119, CN106062119 A, CN106062119A, CN201580014903, CN201580014903.8, PCT/2015/53957, PCT/JP/15/053957, PCT/JP/15/53957, PCT/JP/2015/053957, PCT/JP/2015/53957, PCT/JP15/053957, PCT/JP15/53957, PCT/JP15053957, PCT/JP1553957, PCT/JP2015/053957, PCT/JP2015/53957, PCT/JP2015053957, PCT/JP201553957
【发明人】波木秀次, 蟹泽士行, 石神明, 青木正治
【申请人】迪睿合株式会社