发光装置、各向异性导电粘接剂、发光装置制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及连接有LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等发光元件和布线 基板的发光装置。
【背景技术】
[0002] 作为将LED等芯片部件安装于电路基板的方法，广泛采用如下方法:使用对环氧类 粘接剂分散导电性粒子的各向异性导电粘接剂(ACP:Anisortropic Conductive Paste)， 从而进行倒装芯片安装的方法(例如，参照专利文献1、2)。根据该方法，利用各向异性导电 膜的导电性粒子来达成芯片部件与电路基板之间的电连接，因此能够缩短连接工艺，并能 提尚生广效率。
[0003] 此外，在芯片部件与电路基板的电性接合中，也采用使用以AuSn、焊料为代表的金 属共晶接合的方法(例如，参照专利文献3 )。
[0004] 然而，芯片部件与电路基板的线膨胀系数不同，因此有因应力而在金属共晶接合 产生龟裂，从而产生连接不良的情况。此外，AuSn、焊料等需要涂敷助焊剂以去除表面的氧 化膜，因而会使生产效率下降。
[0005] 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2010 - 24301号公报 专利文献2:日本特开2012 -186322号公报 专利文献3:日本特开2003 - 234427号公报。
【发明内容】
[0006] 发明要解决的课题 本发明用于解决上述现有技术中的课题，其目的在于提供具有高连接可靠性的发光装 置。
[0007] 为了解决上述课题，本发明提供一种发光装置，具有:设有布线图案的基板;设置 于所述基板并与所述布线图案连接的基板电极;被通电则发光的发光元件；以及设置于所 述发光元件并与所述发光元件内部的半导体区域连接的元件电极，所述基板电极与所述元 件电极被电连接，对所述基板电极施加电压则所述发光元件被通电而发光，所述发光装置 具有:AuSn熔融固化层，使位于所述基板电极与所述元件电极之间的AuSn合金层熔融而成 的AuSn熔融物，在与所述基板电极和所述元件电极两者接触的状态下固化而形成；以及多 个导电性粒子，包含于所述AuSn熔融物的内部，在所述AuSn熔融物固化的期间，与所述基板 电极和所述元件电极接触，所述AuSn熔融固化层与所述元件电极之间、以及所述AuSn熔融 固化层与所述基板电极之间，通过形成在相互接触的部分的共晶接合部来接合。
[0008] 本发明关于一种发光装置，其中，在所述基板电极和所述元件电极中的任一电极 镀敷形成有所述AuSn合金层，在另一电极形成有Au镀敷层，所述AuSn恪融物在与所述Au镀 敷层接触的状态下固化。
[0009] 本发明关于一种发光装置，其中，所述导电性粒子具有树脂粒子和包覆所述树脂 粒子的Au包覆层，所述AuSn熔融物与所述Au包覆层接触并固化，从而形成所述AuSn熔融固 化层，所述AuSn熔融固化层与所述Au包覆层之间，通过形成在相互接触的部分的共晶接合 部来接合。
[0010] 本发明关于一种发光装置，其中，所述基板电极与所述元件电极之间的外侧，通过 含有白色无机粒子和所述导电性粒子的各向异性导电粘接剂的硬化物来相互粘接。
[0011] 本发明关于一种发光装置，其中，所述硬化物为环氧树脂，所述环氧树脂含有脂环 式环氧化合物或氢化环氧化合物。
[0012] 本发明关于一种发光装置，其中，所述导电性粒子的平均粒径为2μπι以上且30μπι以 下。
[0013] 本发明关于一种发光装置，具有:设有布线图案的基板;设置于所述基板并与所述 布线图案连接的基板电极;被通电则发光的发光元件；以及设置于所述发光元件并与所述 发光元件内部的半导体区域连接的元件电极，所述基板电极与所述元件电极被电连接，对 所述基板电极施加电压则所述发光元件被通电而发光，所述发光装置具有:连接凸块，设置 于所述基板电极与所述元件电极中的任一电极，并且由焊料凸块或在表面露出Au的Au凸块 中的任一个构成;AuSn熔融固化层，使位于另一电极与所述连接凸块之间的AuSn合金层熔 融而成的AuSn熔融物，在与所述另一电极和所述连接凸块两者接触的状态下固化而形成； 以及多个导电性粒子，包含于所述AuSn熔融物的内部，在所述AuSn熔融物固化的期间，与所 述另一电极和所述连接凸块接触，所述AuSn熔融固化层与所述另一电极之间、以及所述 AuSn熔融固化层与所述连接凸块之间，通过形成在相互接触的部分的共晶接合部来接合。 [0014]本发明关于一种发光装置，其中，所述AuSn合金层镀敷形成在所述另一电极。
[0015]本发明关于一种发光装置，其中，在所述另一电极的表面，配置有镀敷形成的Au镀 敷层。
[0016] 本发明关于一种发光装置，其中，所述导电性粒子具有树脂粒子和包覆所述树脂 粒子的Au包覆层，所述AuSn熔融物与所述Au包覆层接触并固化，从而形成所述AuSn熔融固 化层，所述AuSn熔融固化层与所述Au包覆层之间，通过形成在相互接触的部分的共晶接合 部来接合。
[0017] 本发明关于一种各向异性导电粘接剂，将下述发光装置的发光元件固定在基板， 使基板电极与元件电极电连接，且该各向异性导电粘接剂含有环氧化合物、酸酐、白色无机 粒子、及在树脂粒子设置有Au包覆层的导电性粒子，所述发光装置具有基板和发光元件，且 在设置于所述基板的基板电极和设置于所述发光元件的元件电极中的至少任一电极设置 有AuSn合金层，并且在所述AuSn合金层与另一电极之间形成有AuSn共晶接合层。
[0018] 本发明关于一种各向异性导电粘接剂，将下述发光装置的发光元件固定在基板， 使基板电极与元件电极电连接，且该各向异性导电粘接剂含有环氧化合物、酸酐、白色无机 粒子、及在树脂粒子设置有Au包覆层的导电性粒子，所述发光装置具有基板与发光元件，且 在设置于所述基板的基板电极和设置于所述发光元件的元件电极中的至少任一电极设置 有由焊料凸块或在表面露出Au的Au凸块中的任一个构成的连接凸块，在另一电极设置有 AuSn合金层，在所述连接凸块与所述AuSn合金层之间形成有AuSn共晶接合层。
[0019] 本发明关于一种发光装置制造方法，制造发光装置，该发光装置具有:设有布线图 案的基板;设置于所述基板并与所述布线图案连接的基板电极;被通电则发光的发光元件； 以及设置于所述发光元件并与所述发光元件内部的半导体区域连接的元件电极，所述基板 电极与所述元件电极被电连接，对所述基板电极施加电压则所述发光元件被通电而发光， 且该发光装置制造方法通过镀敷在所述基板电极和所述元件电极中的至少任一电极形成 AuSn合金层后，在所述另一电极与所述AuSn合金层之间，以配置含有热硬化性树脂和导电 性粒子的各向异性导电粘接剂的状态，以使所述另一电极与所述AuSn合金层相对的方式， 配置所述发光元件和所述基板，一边加热所述发光元件和所述基板一边使一方按压至另一 方，使所述AuSn合金层和所述另一电极接触于所述各向异性导电粘接剂，一边升温一边按 压所述各向异性导电粘接剂和所述AuSn合金层，从而生成所述AuSn合金层恪融而成的AuSn 熔融物，一边使所述导电性粒子接触于所述元件电极和所述基板电极，一边使所述各向异 性导电粘接剂从所述元件电极与所述基板电极之间流出，并且使所述热硬化性树脂硬化， 使所述AuSn熔融物接触于所述元件电极、所述基板电极、及所述导电性粒子，一边使所述导 电性粒子接触于所述元件电极和所述基板电极，一边使所述AuSn熔融物冷却并固化，从而 形成所述AuSn恪融固化层，所述AuSn恪融固化层与所述元件电极之间、以及所述AuSn恪融 固化层与所述基板电极之间，通过形成在相互接触的部分的共晶接合部来接合。
[0020] 此外，本发明关于一种发光装置制造方法，其中，在所述各向异性导电粘接剂含有 酸酐，且将形成在与所述各向异性导电粘接剂接触的所述AuSn合金层的表面和所述另一电 极的表面的氧化物熔融去除。
[0021] 进而，本发明关于一种发光装置制造方法，其中，在所述另一电极预先形成Au镀敷 层，使所述AuSn熔融物接触于所述Au镀敷层并固化。
[0022] 本发明关于一种发光装置制造方法，其中，所述导电性粒子具有树脂粒子和包覆 所述树脂粒子的Au包覆层，所述AuSn熔融物与所述Au包覆层接触并固化而形成所述AuSn熔 融固化层，所述AuSn熔融固化层与所述Au包覆层之间，在相互接触的部分形成共晶接合部 而接合。
[0023] 本发明关于一种发光装置制造方法，其中，在所述热硬化性树脂中使用含环氧基 化合物，在所述含环氧基化合物中含有脂环式环氧化合物或氢化环氧化合物。
[0024] 本发明关于一种发光装置制造方法，其中，将所述导电性粒子的平均粒径设为2μπι 以上且30μηι以下。
[0025]发明效果 根据本发明，即便在AuSn共晶接合产生龟裂，也能通过导电性粒子维持电连接，能够获 得高连接可靠性。
[0026]无需涂敷用于去除AuSn合金层或电极表面的氧化膜的助焊剂，从而使生产效率提 尚。
【附图说明】
[0027]图1是表示发光装置的一例的剖面图。
[0028]图2中（A)是示意性地表示热压接前的元件电极与基板电极间的一例的剖面图； (B)是示意性地表示热压接后的元件电极与基板电极之间的连接状态的一例的剖面图。
[0029] 图3是表示在元件电极形成Au凸块的例的剖面图。
[0030] 图4中（A)是示意性地表示热压接前的Au凸块与基板电极之间的一例的剖面图； (B)是示意性地表示热压接后的Au凸块与基板电极之间的一例的剖面图。
【具体实施方式】
[0031] 以下，关于本发明，一面参照附图一面说明其实施方式。再者，本发明并不仅限定 于以下的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可进行各种变更。
[0032] 此外，附图是示意性的，各尺寸的比例等与现实不同。具体的尺寸等应参考以下的 说明而判断。此外，在附图相互间也包含相互的尺寸的关系或比例不同的部分。
[0033] 说明顺序如下所述。
[0034] 1.发光装置 2. 发光装置制造方法 3. 各向异性导电粘接剂 1.实施例 <1.发光装置> 图1是表示本发明的发光装置2的一例的剖面图。参照图1，本发明的第一例的发光装置 2具有基板10。