电路部件的连接结构、连接方法以及连接材料的制作方法
【专利摘要】电路部件的连接结构具有第1电路部件、第2电路部件和接合部。第1电路部件具有设有透明电极的第1主面。第2电路部件具有设有金属电极的第2主面。接合部介于第1主面与第2主面之间。接合部具有树脂部和焊料部。该焊料部将透明电极与金属电极电连接。透明电极包含含有铟和锡的氧化物，焊料部包含铋和铟。
【专利说明】
电路部件的连接结构、连接方法以及连接材料
技术领域
[0001] 本发明涉及具有透明电极的电路部件与具有金属电极的电路部件的利用焊料材 料的连接结构。
【背景技术】
[0002] 通常，玻璃基板这样的透明电路部件具备透明电极。例如将液晶显示器基板与柔 性基板(FPC)电连接的情况下，需要将FPC所具有的金属电极与液晶显示器基板所具有的透 明电极连接。但是，由于透明电极难以被熔融焊料材料浸润，而难以达到良好的连接状态。 因此，提出了用浸润性高的金属镀层被覆透明电极后，通过焊料材料将金属电极与透明电 极连接的技术（日本特开昭58-182684号公报）。
[0003] 但是，为了用金属镀层被覆透明电极，需要相应地提高成本。另一方面，提出了使 用异向导电性膜(ACF)代替焊料材料的被称为ChiponGlass(COG)、FilmonGlass(FOG)的电 极间的连接方法（日本特开2012-190804号公报）。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个方案涉及的电路部件的连接结构具有第1电路部件、第2电路部件和 接合部。第1电路部件具有设有透明电极的第1主面。第2电路部件具有设有金属电极的第2 主面。接合部介于第1主面与第2主面之间。接合部具有树脂部和焊料部。焊料部将透明电极 与金属电极电连接。透明电极包含含有铟和锡的氧化物，焊料部包含铋和铟。
[0005] 本发明一个方式涉及的电路部件的连接方法中，将具有设有透明电极的第1主面 的第1电路部件、与具有设有金属电极的第2主面的第2电路部件连接。该连接方法中，（i)准 备包含粘接剂、和分散于所述粘接剂的焊料材料的连接材料。（ii)按照透明电极与金属电 极隔着该连接材料相对置的方式，配置第1电路部件和第2电路部件。（iii)边对第1电路部 件按压第2电路部件，边加热第1电路部件和第2电路部件中的至少任一个，使焊料材料熔 融。然后停止加热，将熔融的焊料材料固化，由此形成将透明电极与金属电极电连接的焊料 部。（iv)使粘接剂固化，而形成将第1电路部件与第2电路部件粘接的树脂部。透明电极包含 含有铟和锡的氧化物，焊料材料包含铋-铟合金。
[0006] 本发明的一个方式涉及的连接材料为了将具有具备透明电极的第1主面的第1电 路部件、与具有具备金属电极的第2主面的第2电路部件连接而使用，所述透明电极包含含 有铟和锡的氧化物。该连接材料包含粘接剂、和分散于该粘接剂的焊料材料。该焊料材料包 含祕-铟合金。
[0007] 根据本发明，能够提供残留应力小、且连接可靠性优异的电路部件的连接结构。
【附图说明】
[0008] 图1是表示作为具有本发明的实施方式涉及的连接结构的电子设备的一例的显示 面板的外观的立体图。
[0009] 图2是图1所示显示面板的要部的截面图。
[0010] 图3是图2的被虚线3包围的区域的放大图。
[0011] 图4是图1所示显示面板的其它要部的截面的放大图。
[0012] 图5A是表示用于制造本发明的实施方式涉及的连接结构的连接方法的一例的工 序图。
[0013] 图5B是表示继图5A之后的工序的图。
[0014]图5C是表示继图5B之后的工序的图。
[0015]图是表示继图5C之后的工序的图。
[0016] 图6是表示本发明的实施例1中制作的电路部件的连接结构中的、包含第1电路部 件的玻璃部分、焊料部、和第2电路部件的金属电极部分的区域的电子显微镜观察像的图。
[0017] 图7是表示透明电极与焊料部的界面区域(第1合金层的形成区域）的电子显微镜 观察像的图。
[0018] 图8是表示金属电极与焊料部的界面区域(第2合金层的形成区域）的电子显微镜 观察像的图。
[0019] 图9是透明电极、焊料部与金属电极的连接结构的要部的示意图。
【具体实施方式】
[0020] 在说明本发明的实施方式之前，简单说明以往的技术中的问题点。ACF中所含导电 性粒子由树脂粒子与被覆其表面的导电层形成。这样的导电性粒子例如在接近200 °C的高 温、50MPa~150MPa的高压力下，在电极间被压缩，从而达成与电极的电接触。
[0021] 像以上那样，在以ACF连接的电路部件中，除了热导致的膨胀收缩的应力之外，还 因压缩时的压力产生大幅应变。另一方面，在具备透明电极的电路部件中，由于基板的薄型 化日益进展，因此应力导致的问题正明显化。
[0022] 另外，ACF中所含导电性粒子若暴露于高温则膨胀，因此有与电极的接触面积减 小，连接电阻增大的倾向。
[0023] 以下，边参照附图边对本发明的实施方式进行说明。但是，以下的附图只不过是例 示，并不限定本发明。
[0024]图1是表示显示面板的一例的外观的立体图。图示例的显示面板100具备玻璃基板 200、玻璃基板300、由玻璃基板200与玻璃基板300夹持的图像形成部、驱动图像形成部的驱 动器400、和将显示面板100与其它零件连接的连接器500。驱动器400搭载于在作为第1电路 部件的玻璃基板200的一端设置的缘部200T的一个表面即第1主面200S。连接器500连接于 第1主面200S的其它位置。图示例的显示面板100的情况下，驱动器400和连接器500均相当 于第2电路部件。
[0025]图2为显示面板100的要部、即具备作为第1电路部件的玻璃基板200、作为第2电路 部件的驱动器400、和介于它们之间的接合部600A的连接结构的纵截面图。图3中，示出图2 的被虚线3包围的区域的放大图。如图2所示，在玻璃基板200的第1主面200S，形成有作为透 明电极的多个连接端子20a。另一方面，驱动器400的与玻璃基板200的对置面相当于第2主 面400S。
[0026]多个连接端子20a以规定的间距在第1主面200S上排列。另一方面，在第2主面 400S，作为金属电极的多个凸块40以同样的间距排列。驱动器400的多个凸块40按照与多个 连接端子20a相对置的方式对准。在第1主面200S与第2主面400S之间存在接合部600A。如图 3所示，接合部600A通常包含树脂部61a、焊料部62a和粒子状的焊料材料63a。
[0027]焊料部62a是有助于连接端子20a与凸块40的电连接的部分，以浸润于连接端子 20a与凸块40的状态固化。由此，在连接端子20a与焊料部62a之间，虽未图示，但形成有包含 连接端子20a中包含的铟和焊料材料63a中包含的铋的第1合金层。另外，在凸块40与焊料部 62a之间，形成有包含凸块40中所含金属成分、和焊料材料63a中所含铋和/或铟的第2合金 层。另一方面，粒子状的焊料材料63a在连接端子20a与凸块40的电连接上无关。
[0028]树脂部61a发挥将第1主面200S与第2主面400S粘接，并且覆盖焊料部62a而保护焊 料部62a的作用。图示例中，按照填埋两电极与焊料部62a的间隙的方式形成有树脂部61a。
[0029] 图4是显示面板100的其它要部、即具备作为第1电路部件的玻璃基板200、作为第2 电路部件的连接器500、和介于它们之间的接合部600B的连接结构的纵截面的放大图。连接 器500具有例如由聚酰亚胺树脂等形成的柔性的基板、和在该基板上由铜合金等形成的布 线图案。
[0030] 在玻璃基板200的第1主面200S，以规定的间距排列作为透明电极的多个连接端子 20b。另一方面，在连接器500的第2主面500S(与玻璃基板200的对置面），作为金属电极的多 个引线50以同样的间距排列。多个引线50按照与多个连接端子20b相对置的方式对准。在玻 璃基板200的第1主面200S与连接器500的第2主面500S之间存在接合部600B。
[0031]接合部600B包含树脂部61b、焊料部62b和粒子状的焊料材料63b，各部具有与接合 部600A同样的结构。由此，在连接端子20b与焊料部62b之间，虽未图示，但形成有包含连接 端子20b中包含的铟和焊料材料63b中包含的铋的第1合金层。另外，在引线50与焊料部62b 之间，形成有包含引线50中包含的金属成分、和焊料材料63b中包含的铋和/或铟的第2合金 层。
[0032] 接着，对本发明的实施方式涉及的电路部件的连接方法进行说明。
[0033] 上述连接方法是将具有具备透明电极的第1主面的第1电路部件、与具有具备金属 电极的第2主面的第2电路部件连接的方法。
[0034] 上述连接方法具有(i)准备包含粘接剂、和分散于粘接剂的包含铋-铟合金的焊料 材料的连接材料的工序。
[0035] 粘接剂为树脂部的原料，例如为包含热固性树脂、光固化性树脂或热塑性树脂的 树脂组合物。树脂组合物如上所述，可以含有活性剂、填料、树脂成分的固化剂等。在使用热 固性树脂的情况下，其固化温度没有特别限定，优选高于焊料材料的熔点。热固性树脂的固 化优选在焊料材料熔融而透明电极和金属电极被焊料材料浸润后结束。连接材料可以为糊 状，也可以为膜状。
[0036] 作为通过加热来还原透明电极等的表面的活性剂，可以使用有机酸、胺的有机酸 盐、胺的卤盐等。其中，从具有适度活性出发，优选有机酸。作为有机酸，可以使用己二酸、松 香酸、癸二酸、戊二酸、4-苯基丁酸、乙酰丙酸等。这些可以单独使用1种，也可以任意选择2 种以上组合使用。
[0037] 焊料材料中所含铋-铟合金为例如粒子状。铋-铟合金的粒子（以下，合金粒子）的 大小从确保对应的透明电极与金属电极的导通、确保邻接的电极间的绝缘的观点出发来选 择。若举出一例，则合金粒子的大小(最大径)优选为电极宽的1/5以下，更优选为1/10以下。 需要说明的是，焊料材料可以包含铋-铟合金以外的成分，优选95质量％以上为铋-铟合金， 进一步优选98质量％以上为祕-铟合金。
[0038]焊料材料中所含铋-铟合金的熔点(mp)优选为72°C以上且109°C以下，进一步优选 熔点为85 °C以上且109 °C以下，特别优选熔点为88 °C以上且90 °C以下。由此，能够在例如110 °C以下、优选100°C以下的低温下进行电极间的连接。由此，能够显著减小电路部件残留的 热导致的应力。
[0039] 作为熔点为72°C以上且109°C以下的铋-铟合金，可以举出例如35Bi-65In(mp:72 。(：）、51Β?-49Ιη(πιρ:85Γ)、55Β?-45Ιη(πιρ:8%~)、27Β?-73Ιη(πιρ :10(Τ(：)、68Β?-32Ιη(πιρ: 109°C)等。其中，XBi-YIn意指包含X质量％的铋和Y质量％的铟的合金。
[0040]另外，从提高电连接的可靠性的观点出发，焊料材料中所含铋-铟合金中，铋-铟合 金中所含铟的量优选为32质量％以上且73质量％以下，进一步优选为32质量％以上且49质 量％以下，特别优选为43质量％以上且47质量％以下。
[0041 ]在包含粘接剂和焊料材料的连接材料中，焊料材料的量例如为5质量％以上且80 质量％以下即可。通过将焊料材料的量设为上述范围，容易兼顾透明电极与金属电极的高 连接可靠性、以及确实地确保邻接的电极间的绝缘。
[0042] 接着，上述连接方法具有（ii)按照透明电极与金属电极隔着连接材料相对置的方 式，配置第1电路部件和第2电路部件的工序。其中，透明电极包含含有铟和锡的氧化物。
[0043] 例如，在覆盖第1电路部件的第1主面的透明电极的至少一部分的区域（以下，第1 连接区域)配置连接材料。连接材料若为包含未固化或半固化状态的热固性树脂、未固化的 光固化性树脂的糊状，则使用印刷装置、点胶机、喷墨嘴等在第1连接区域涂布连接材料即 可。连接材料若为膜状或带状，则剥离由基材切出规定形状的该膜，压接在第1连接区域即 可。这样的操作通过例如公知的带粘贴装置来进行。需要说明的是，可以在覆盖第2电路部 件的第2主面的金属电极的至少一部分的区域(第2连接区域)配置连接材料，也可以在第1 和第2连接区域均配置。由此，可以得到第1电路部件与第2电路部件对置配置的层叠结构。 [0044]图5A~图5B中，示出在具备透明电极20的第1电路部件200的第1连接区域配置连 接材料600P的状态的一例。另外，图5C中，示出将第2电路部件400(500)隔着连接材料600P 配置于第1电路部件200的状态的一例。图示例中，被吸附工具700保持的第2电路部件400 (500)搭载于第1电路部件200。此时，按照透明电极20与金属电极40(50)相对置的方式进行 位置调整。
[0045] 在粘接剂包含热固性树脂的情况下，将第1电路部件与第2电路部件对置配置时， 可以进行仅对连接材料600P加热短时间的预压接。由此，能够防止第1电路部件与第2电路 部件的位置偏差。预压接例如利用具备加热器等加热单元的吸附工具700,隔着第2电路部 件(或第1电路部件），对连接材料600P进行焊料材料不熔融且粘接剂略微固化的程度的加 热即可。
[0046] 预压接时，按压第1电路部件和/或第2电路部件的压力为例如0.5~1.0 MPa即可。 预压接的时间为例如0.1~1秒钟左右即可。预压接的温度为例如比焊料材料的熔点低l〇°C 的温度以下即可。
[0047] 接着，在上述连接方法中，进行（i i i)边对第1电路部件按压第2电路部件，边加热 第1电路部件和第2电路部件中的至少一个，使焊料材料熔融的工序。然后停止加热，熔融的 焊料材料固化。由此，形成透明电极与金属电极电连接的焊料部。需要说明的是，若对第1电 路部件按压第2电路部件，则第1电路部件也会对第2电路部件按压。也就是说，将用于按压 的工具抵接于哪个电路部件都可以。
[0048] 上述工序（iii)为所谓的热压接的工序。热压接时，加热第1电路部件和/或第2电 路部件的温度为连接材料中所含焊料材料的熔点以上即可，若为熔点以上且熔点+ l〇°C以 下的温度即可。例如，若为焊料材料中所含铋-铟合金的熔点88°C~90°C，则加热温度为90 °C以上且100°C以下即可。由此，与使用ACF的情况相比，能够飞跃性地降低加热温度。
[0049] 热压接时，按压第1电路部件和/或第2电路部件的压力为0.5~4MPa即可，优选为1 ~2MPa左右。这是由于焊料材料熔融，即使不对电路部件施加太高的压力，也能通过电极与 焊料材料的浸润，容易地确保电连接。由此，与使用ACF的情况相比，能够飞跃性地降低对电 路部件施加的压力。
[0050] 需要说明的是，热压接的时间没有特别限定，在制造成分的方面优选0.5~10秒钟 左右，进一步优选1~5秒钟左右。
[0051 ]图中，示出将第1电路部件200与第2电路部件400(500)热压接的状态的一例。在 此，示出在台座900上通过热压接工具800进行热压接的情况。然后，通过使热压接工具800 从第2电路部件400(500)离开，从而停止加热，焊料固化，形成透明电极20与金属电极50电 连接的焊料部。
[0052] 在热压接的进行中，在透明电极与焊料材料的界面，透明电极中包含的铟的一部 分与焊料材料中包含的铋的一部分的反应进行，而形成第1合金层。第1合金层在包含铋和 铟的方面与焊料部共通。另一方面，第1合金层包含与焊料部不同的合金，该合金的例如组 成和/或组织与焊料部不同。通常认为透明电极与焊料材料的反应难以进行。但是，在如上 所述使用熔点低的铋-铟合金作为焊料材料的情况下，而形成第1合金层。若将焊料部与透 明电极的界面的截面放大，则能够以目测确认第1合金层的存在。
[0053] 同样地，在金属电极与焊料材料的界面，金属电极中包含的金属成分的一部分与 焊料材料中包含的铋和/或铟的一部分的反应进行，而形成第2合金层。关于第2合金层的存 在，若将焊料部与金属电极的界面的截面放大，则也能够以目测确认。
[0054]上述连接方法中，进行（iv)使粘接剂固化，形成将第1电路部件与第2电路部件粘 接的树脂部的工序。工序（i V)可以与工序（i i i)的热压接同时进行。例如，在粘接剂包含热 固性树脂的情况下，在热压接时，能够使热固性树脂的固化反应进行，使粘接剂固化。此时， 固化若不充分，则之后可以进行后固化。另外，在粘接剂包含热塑性树脂的情况下，在热压 接时，也可以使热塑性树脂熔融，而熔着于第1电路部件的第1主面和第2电路部件的第2主 面，然后使其固化(硬化）。此外，在粘接剂包含光固化性树脂的情况下，例如从具有透明性 的第1电路部件侧向粘接剂照射电磁波或光即可。但是，电磁波或光的照射优选在焊料材料 熔融后进行。以上情况下，通过热压接的结束，从而形成具有树脂部和焊料部的接合部。
[0055] 第1电路部件与第2电路部件的粘接不与工序（iii)的热压接同时进行的情况下， 在工序（iii)之后，与第1电路部件和第2电路部件一起加热粘接剂，或者从第1电路部件侧 向粘接剂照射电磁波或光，完成第1电路部件与第2电路部件的粘接即可。
[0056] 接着，基于实施例进一步具体地说明本发明。但是，本发明不受以下实施例限定。
[0057] 《实施例1》
[0058] (连接材料）
[0059] 作为焊料材料，准备铋-铟合金(55Bi-45In(mp: 89°C ))的合金粒子。合金粒子的平 均粒径为3μπι、最大粒径为5μπι。另一方面，制备包含双酚A型环氧树脂150质量份、和作为固 化剂的咪唑25质量份、和作为活性剂的己二酸20质量份的热固性树脂组合物作为粘接剂。 热固性树脂组合物的组成按照加热到80°C以上时迅速固化的方式配合。接着，在热固性树 脂组合物100质量份中，分散合金粒子20质量份，制备糊状的连接材料。
[0060](第1电路部件）
[0061 ] 在厚度0 · 3mm的矩形（30mm X 30mm尺寸）玻璃基板的一个表面(第1主面），作为透明 电极，将宽50μπι的多个ITO电极(厚度丨5〇〇Λ)形成为条带状。ITO电极的间距为0.1mm。
[0062](第2电路部件）
[0063] 准备厚度32μπι的矩形（16mmX 35mm尺寸）的聚酰亚胺树脂制的膜基板(FPC)t^FPC 的一个表面(第2主面），形成与透明电极对应的宽50μηι的多个金属电极(高度15μπι)。金属电 极是在铜(Cu)制基电极的表面依次施加了含磷的镍(Ni)镀层和金(Au)镀层的电极。
[0064](电路部件的基于热压接的连接）
[0065]在第1电路部件的第1主面的形成有ITO电极的第1连接区域，使用印刷装置，按照 成为厚度30μπι的方式印刷连接材料。然后，使第2电路部件的形成有金属电极的第2连接区 域隔着连接材料的涂膜与具备ITO电极的第1连接区域相对置，得到第1电路部件与第2电路 部件的层叠结构。
[0066]接着，使用具有平坦面的热压接工具，边对第1电路部件以I.OMPa的压力按压第2 电路部件，边在100 °C加热10秒钟，使焊料材料熔融，同时使粘接剂(热固性树脂组合物）固 化。然后停止加热，使焊料材料固化，形成将透明电极与金属电极电连接的焊料部。如此完 成第1电路部件与第2电路部件的连接结构(样品结构体）。
[0067] [评价]
[0068] 将样品结构体与其层叠方向平行地，以包含透明电极、焊料部、和金属电极的截面 切断，用扫描型电子显微镜(SEM:日立高新技术株式会社制、型号SU-70)观察截面。图6中， 示出包含第1电路部件的玻璃基板、焊料部、和第2电路部件的金属电极的区域的电子显微 镜观察像。另外，图7中，示出透明电极与焊料部的界面区域(第1合金层的形成区域)的放大 观察像。图8中，示出金属电极与焊料部的界面区域(第2合金层的形成区域)的放大观察像。 另一方面，图9中，将透明电极、焊料部与金属电极的连接结构的要部以示意图示出。
[0069] 图6中，难以清晰地看到薄的透明电极。但是，焊料部介于第1电路部件的玻璃基板 与第2电路部件的金属电极之间，能够明确把握连接二者的状态。
[0070] 图7是比图6更高倍率的透明电极（ΙΤ0电极)与焊料部的界面区域的图像，能够确 认ITO电极的存在。另外，可以看到在ITO电极与焊料部的界面形成有包含Bi和In的第1合金 层。
[0071] 图8是比图6更高倍率的金属电极与焊料部的界面区域的图像，可以看到在金属电 极与焊料部的界面形成有包含Bi、In和Au的第2合金层。
[0072] 通过以上，确认到连接结构的截面具有图9所示那样的复层结构。即，在ITO电极与 焊料部之间形成有第1合金层，在金属电极与焊料部之间形成有第2合金层。由此认为即使 在高温下，ITO电极与焊料部的接触面积和/或金属电极与焊料部的接触面积也不会减小。 另外，由于在I.OMPa的压力、100°C下进行10秒钟的热压接，因此连接结构所具有的残留应 力变小。因此，认为即使使用薄的玻璃基板的情况下，也难以发生使用ACF时那样的问题。
[0073]如上所述，本发明的实施方式涉及的电路部件的连接结构具有第1电路部件、第2 电路部件和接合部。第1电路部件具有设有透明电极的第1主面的。第2电路部件具有设有金 属电极的第2主面。接合部介于第1主面与第2主面之间。接合部具有树脂部和焊料部。焊料 部将透明电极与金属电极电连接。透明电极包含含有铟（In)和锡(Sn)的氧化物。另一方面， 焊料部包含铋(Bi)和铟。
[0074]第1电路部件没有特别限定，可以是例如电视机、平板电脑、智能手机、可佩戴设备 等所具备的显示面板中使用的透明基板。透明基板可以半透明。作为透明基板，可以举出玻 璃基板和膜状基板。膜状基板由具有透明性的树脂膜形成。作为具有透明性的树脂膜，可以 是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的膜。第1主 面可以是第1电路部件的任意的主面。
[0075] 第2电路部件没有特别限定，可以为例如半导体芯片、电子部件封装体、膜基板、连 接器等。第2主面可以是第2电路部件的任意的主面。
[0076] 设于第1主面的透明电极为包含铟和锡的氧化物即可，可以包含铟和锡以外的微 量的第三金属元素。透明电极的代表例为所谓的氧化铟锡或锡掺杂氧化铟 (IndiumTinOxide (ΙΤ0))电极。
[0077] 设于第2主面的金属电极没有特别限定，例如可以是包含金、铂、铜、镍、钯、各种焊 料等的电极。形成金属电极的焊料可以是例如包含锡、银、铋、铟、镍、铜等的焊料。
[0078] 焊料部包含铋和铟。优选铋和铟形成合金(铋-铟合金）。焊料部可以包含铋-铟合 金以外的成分，例如未形成铋-铟合金的第三元素，可以包含铋单体的区域和/或铟单体的 区域。但是，从形成均质且强度优异的可靠性高的焊料部的观点出发，焊料部中所含铋-铟 合金的量优选为97质量％以上，更优选为99质量％以上，特别优选焊料部全体由铋-铟合金 形成。
[0079] 铋-铟合金中，铋和铟以外的微量的第三元素可以以合金成分的形式含有。其中， 铋-铟合金中所含第三元素的量优选为1质量％以下。即，焊料部优选通过合计99质量％以 上的包含铋和铟的铋-铟合金(焊料材料)的熔融和其后的固化而形成。
[0080] 需要说明的是，将形成电路部件的连接结构的包含铋-铟合金的部分称为焊料部， 将在形成电路部件的连接结构之前，即在电极间熔融前的包含铋-铟合金的材料称为焊料 材料。
[0081]优选在透明电极与焊料部之间形成有包含铟和铋的第1合金层。第1合金层大致由 透明电极中包含的铟、和形成焊料部的焊料材料中包含的铋形成。第1合金层可以包含焊料 材料中包含的铟。其中，第1合金层由与焊料部不同的合金形成。通常，第1合金层的组成和/ 或组织与焊料部的组成和/或组织不同，因此第1合金层的存在能够通过各种分析方法、例 如扫描型电子显微镜、透射型电子显微镜等来确认。
[0082]另一方面，优选在金属电极与焊料部之间形成有包含金属电极中包含的金属成 分、和形成焊料部的焊料材料中包含的铋和/或铟的第2合金层。即，在第2合金层中，包含与 金属电极中所含金属成分共通的金属成分。例如，在金属电极包含铜、镍和金这三种元素的 情况下，在第2合金层中包含选自铜、镍和金中的至少1种。
[0083]焊料材料中所含铟的延展性优异，因此能够增大焊料材料与透明电极以及与金属 电极的浸润面积。另一方面，铋是由熔融状态固化时体积膨胀的异常液体。由于焊料材料包 含铋，在焊料材料的固化时，与透明电极的界面以及与金属电极的界面处的压力升高，因此 形成第1合金层和第2合金层的反应容易进行。
[0084] 使用焊料材料的情况下，与使用ACF的情况相比，能够以低压力达成电极间的电连 接。例如，电极间的连接所必需的压力为〇. 5~4MPa即可。另外，铋和铟均为低熔点金属，包 含它们的合金的熔点更低。因此，电极间的连接所需的温度也可以为低温(例如，焊料材料 的熔点+ 10°C以下）。因此，在连接时，能够减小对电路部件施加的压力和热导致的应力。由 此，即使在连接薄且强度低的电路部件的情况下，也难以发生问题，能够确保高的可靠性。 另外，通过形成第1合金层和第2合金层，焊料部与各电极的接触面积即使在高温下也基本 不减小。
[0085] 树脂部将第1主面与第2主面粘接，并且覆盖焊料部的至少一部分。由此，焊料部增 强，连接结构的强度提高。另外，电极间的间距窄的情况下，也容易确保邻接的电极间的绝 缘。例如，优选树脂部按照将连接多个透明电极与多个金属电极的多个焊料部的间隙填埋 的方式形成。
[0086] 树脂部可以包含各种添加剂。作为添加剂，可以举出通过加热来除去焊料材料、电 极表面的氧化被膜的活性剂、填料、树脂成分的固化剂等。树脂成分没有特别限定，可以使 用热固性树脂、光固化性树脂、热塑性树脂等。其中优选热固性树脂，特别优选环氧树脂、丙 烯酸树脂。
[0087]焊料部中所含铋-铟合金中所含铋的量优选为27质量％以上且68质量％以下。优 选铋-铟合金的余量基本为(余量的99质量％以上)铟。这样的铋-铟合金与透明电极的浸润 性和连接可靠性高、且低熔点。焊料部中所含铋-铟合金包含例如选自Bi In2、Bi3In#PBi In 中的至少1种。
[0088]综上所述，本发明的电路部件的连接结构、连接方法以及连接材料作为使用ACF的 技术的替代技术是有用的，能够以更低的压力和低温达成连接结构。由此，像薄的玻璃基板 那样，在形成包含机械强度小的电路部件的连接结构的情况下，例如在制造平板电脑、智能 手机等所具备的小型液晶时特别有用。
【主权项】
1. 一种电路部件的连接结构，其具备： 具有设有透明电极的第1主面的第1电路部件、 具有设有金属电极的第2主面的第2电路部件、和 介于所述第1主面与所述第2主面之间的接合部， 所述接合部具有树脂部和焊料部， 所述焊料部将所述透明电极与所述金属电极电连接， 所述透明电极包含含有铟和锡的氧化物， 所述焊料部包含铋和铟。2. 如权利要求1所述的电路部件的连接结构，其还具备： 第1合金层，设置于所述透明电极与所述焊料部之间，包含铟和铋，与所述焊料部不同； 第2合金层，设置于所述金属电极与所述焊料部之间，包含与所述金属电极中所含金属 成分共通的金属成分、和铋与铟中的至少任一种。3. 如权利要求1所述的电路部件的连接结构，其中，所述树脂部将所述第1主面与所述 第2主面粘接，并且覆盖所述焊料部的至少一部分。4. 如权利要求1所述的电路部件的连接结构，其中，所述焊料部包含铋-铟合金。5. 如权利要求4所述的电路部件的连接结构，其中，所述铋-铟合金以27质量％以上且 68质量％以下的范围包含铋。6. 如权利要求4所述的电路部件的连接结构，其中，所述铋-铟合金包含选自Biln2、 1^31115和13;[111中的至少1种。7. 如权利要求1所述的电路部件的连接结构，其中，所述焊料部由包含具有72°C以上且 109°C以下的范围的熔点的铋-铟合金的焊料材料形成。8. 如权利要求1所述的电路部件的连接结构，其中，所述焊料部由包含具有85°C以上且 109°C以下的范围的熔点的铋-铟合金的焊料材料形成。9. 如权利要求1所述的电路部件的连接结构，其中，所述焊料部由包含具有88°C以上且 90°C以下的范围的熔点的铋-铟合金的焊料材料形成。10. -种电路部件的连接方法，其是将具有第1电路部件与具有第2电路部件连接的方 法，所述第1电路部件具备透明电极的第1主面，所述第2电路部件具备金属电极的第2主面， 具有如下工序： 准备包含粘接剂、分散于所述粘接剂的焊料材料的连接材料的工序； 按照所述透明电极与所述金属电极隔着所述连接材料相对置的方式，配置所述第1电 路部件和所述第2电路部件的工序； 边对所述第1电路部件按压所述第2电路部件，边加热所述第1电路部件与所述第2电路 部件中的至少一个，使所述焊料材料熔融后，停止所述加热，将所述熔融的焊料材料固化， 由此形成将所述透明电极与所述金属电极电连接的焊料部的工序;和 使所述粘接剂固化，形成将所述第1电路部件与所述第2电路部件粘接的树脂部的工 序， 所述透明电极包含含有铟和锡的氧化物，所述焊料材料包含铋-铟合金。11. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，形成所述焊料部的同时，在所述 透明电极与所述焊料部之间形成第1合金层，且在所述金属电极与所述焊料部之间形成第2 合金层， 所述第1合金层包含所述透明电极中所含铟的一部分、和所述焊料部中所含铋的一部 分， 所述第2合金层包含所述金属电极中所含金属成分的一部分、和所述焊料部中所含铋 与铟中的至少一种的一部分。12. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，所述焊料材料包含具有72°C以上 且109 °C以下的熔点的铋-铟合金。13. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，所述焊料材料包含具有熔点85°C 以上且109°C以下的熔点的铋-铟合金。14. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，所述焊料材料包含具有熔点88°C 以上且90°C以下的熔点的铋-铟合金。15. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，所述焊料材料包含铋-铟合金， 所述祕-铟合金以32质量％以上且73质量％以下的范围包含铟。16. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，所述焊料材料包含铋-铟合金， 所述祕-铟合金以32质量％以上且49质量％以下的范围包含铟。17. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，所述焊料材料包含铋-铟合金， 所述铋-铟合金以43质量％以上且47质量％以下的范围包含铟。18. 如权利要求10所述的电路部件的连接方法，其中，所述粘接剂包含通过加热来还原 所述透明电极的表面的活性剂。19. 如权利要求18所述的电路部件的连接方法，其中，所述活性剂包含选自己二酸、松 香酸、癸二酸、戊二酸、4-苯基丁酸和乙酰丙酸中的至少1种。20. -种连接材料，其是将具有设有透明电极的第1主面的第1电路部件、具有设有金属 电极的第2主面的第2电路部件连结的连接材料， 其中，所述透明电极包含含有铟和锡的氧化物， 所述连接材料具备粘接剂、和分散于所述粘接剂且包含铋-铟合金的焊料材料。21. 如权利要求20所述的连接材料，其中，所述铋-铟合金的熔点为72 °C以上且109 °C以 下。22. 如权利要求20所述的连接材料，其中，所述铋-铟合金的熔点为85 °C以上且109 °C以 下。23. 如权利要求20所述的连接材料，其中，所述铋-铟合金的熔点为88°C以上且90°C以 下。24. 如权利要求20所述的连接材料，其中，所述铋-铟合金以32质量％以上且73质量％ 以下的范围包含铟。25. 如权利要求20所述的连接材料，其中，所述铋-铟合金以32质量％以上且49质量％ 以下的范围包含铟。26. 如权利要求20所述的连接材料，其中，所述铋-铟合金以43质量％以上且47质量％ 以下的范围包含铟。27. 如权利要求20所述的电路部件的连接材料，其中，所述粘接剂包含通过加热来还原 所述透明电极的表面的活性剂。28.如权利要求27所述的电路部件的连接材料，其中，所述活性剂包含选自己二酸、松 香酸、癸二酸、戊二酸、4-苯基丁酸和乙酰丙酸中的至少1种。
【文档编号】H05K1/11GK106068059SQ201610223757
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月12日 公开号201610223757.6, CN 106068059 A, CN 106068059A, CN 201610223757, CN-A-106068059, CN106068059 A, CN106068059A, CN201610223757, CN201610223757.6
【发明人】岸新, 前田宪, 境忠彦
【申请人】松下知识产权经营株式会社