(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法において、
（ｉ）第１の還元剤を用いて一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子の酸化膜を除去するステップと、
（ｉｉ）前記ステップ（ｉ）中に生成される水分を除去するステップと、
（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉ）及びステップ（ｉｉ）において酸化膜及び水分が除去されたはんだ粒子とバインダー樹脂とを混合して異方性導電接着剤を製造するステップと、
を含んでなり、
前記ステップ（ｉｉｉ）は、酸素との接触が遮断されている状態で行われる
ことを特徴とする微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｉｉｉ）における異方性導電接着剤は、前記はんだ粒子のさらなる酸化を防ぐための第２の還元剤をさらに含む
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｉｉｉ）において、前記異方性導電接着剤１００重量部に対して、前記第２の還元剤の量は、０．０１〜３重量部である
請求項２に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項４】
前記第１の還元剤は、３−ブテン酸（ＢＡ）、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，３−ビス（２−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンよりなる群から選ばれるいずれか１種以上である
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項５】
前記第２の還元剤は、３−ブテン酸（ＢＡ）、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，３−ビス（２−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンよりなる群から選ばれるいずれか１種以上である
請求項２に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｉ）及びステップ（ｉｉ）においては、溶剤に前記はんだ粒子と前記第１の還元剤とを入れ、ウェット状態で還元及び水分の除去を行う
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｉｉ）及びステップ（ｉｉｉ）は、大気圧よりも低い圧力下で行われる
請求項１または６に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｉｉ）においては、真空オーブンを用い、２０〜１５０℃の温度範囲において２〜２０時間をかけて加熱しかつ乾燥して水分を除去する
請求項７に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項９】
前記ステップ（ｉｉ）においては、真空加熱攪拌機を用い、２０〜１５０℃の温度範囲において１〜８時間をかけて加熱しかつ攪拌して水分を除去する
請求項７に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１０】
前記はんだ粒子は、前記異方性導電接着剤の総量に対して、５〜６０体積％の比率にて前記バインダー樹脂中に含有される
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１１】
前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂から構成されており、
前記はんだ粒子は、前記熱硬化性樹脂の反応開始温度と硬化温度との間の融点を有する
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１２】
前記バインダー樹脂は、熱可塑性樹脂から構成されており、
前記はんだ粒子は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の融点を有する
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１３】
前記バインダー樹脂は、光硬化型樹脂から構成されている
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１４】
前記はんだ粒子は、０．１〜１００μｍのサイズを有する
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１５】
前記はんだ粒子は、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）のうちの２種以上含有され、融解点が７０〜２００℃である
請求項１に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１６】
微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法において、
（イ）一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子、バインダー樹脂、及び前記はんだ粒子の酸化膜を除去する第１の還元剤を混合するステップと、
（ロ）前記ステップ（イ）中に生成される水分を除去して異方性導電接着剤を製造するステップと、
を含んでなり、
前記ステップ（イ）においては、前記はんだ粒子、バインダー樹脂、及び第１の還元剤の混合と同時に前記はんだ粒子の酸化膜の除去が行われ、前記ステップ（イ）及びステップ（ロ）は、酸素との接触が遮断されている状態で行われる
ことを特徴とする微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法により製造され、
酸化膜及び水分が除去されたはんだ粒子とバインダー樹脂とを混合された
ことを特徴とする微細ピッチ用の異方性導電接着剤。
【請求項１８】
前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、８０〜２００℃の温度範囲において１０〜１０，０００ｃｐｓの粘度を有する
請求項１７に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤。
【請求項１９】
前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、フィルム状である
請求項１７に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤。
【請求項２０】
前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、ペースト状である
請求項１７に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤。
【請求項２１】
電子部品の実装方法において、
（ａ）複数の電極端子を有する第１の基板上に微細ピッチ用の異方性導電接着剤を配置するステップと、
（ｂ）前記第１の基板と対向して、複数の接続端子を有する第２の基板を前記第１の基板上に配置するステップと、
（ｃ）前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤中のバインダー樹脂は、硬化されておらず、はんだ粒子は、溶融温度に加熱して前記はんだ粒子を溶融させ、対向する前記複数の電極端子と接続端子との間を電気的に接続する接続体を形成するステップと、
（ｄ）硬化温度以上に加熱して前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤中のバインダー樹脂を硬化させて硬化樹脂層を形成し、前記第１の基板に前記第２の基板を固定するステップと、
を含んでなり、
前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、請求項１７ないし２０のうちのいずれか一項に記載の微細ピッチ用の異方性導電接着剤である
ことを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法及びその方法により製造された微細ピッチ用の異方性導電接着剤に関し、さらに詳しくは、前記異方性導電接着剤の製造ステップにおいて予めはんだ粒子を還元させ、酸素を遮断してはんだ粒子の表面に酸化膜を形成することを防いで濡れ性を改善し、電子部品の微細ピッチ化が可能である微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法及びその方法により製造された微細ピッチ用の異方性導電接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の異方性導電接着フィルムまたはペーストは、導電性粒子と熱により硬化される接着成分を含んでおり、主として、ＬＣＤパネルとＴＣＰまたはプリント回路基板（ＰＣＢ）とＴＣＰなどの電気的な接続に用いられている。当該フィルムは、樹脂組成物の内部に含まれている導電フィラーが上下端子に接続されて機械的／物理的な接触による導電を追求する方式であるが、これは、特定の接点だけで物理的に接触されるが故に、相対的に低い導電性による不安定な接触抵抗、低い接合強度、イオン・マイグレーションなどの欠点を有している。また、当該技術に用いられる導電フィラーは、所望されるピッチ以下において均一なサイズのポリマー弾性球に別途の貴金属メッキ処理及び絶縁処理を施す必要があるが故に、品質の管理が困難であり、しかも、高価である。そればかりか、従来の技術は、導電フィラーの接触のために別途のホット・バー（Ｈｏｔ  Ｂａｒ）と呼ばれる高価な設備が必要であり、温度と時間の他に、必須的に圧力が加えられてしまうため、被着される回路基板またはチップ及びその他のＩＴＯガラスなどにダメージを与える虞がある。
【０００３】
このような問題を解消するために、自己融着伝導性の接着剤が開発された。前記接着剤は、圧力なしにはんだ粒子の融点以上の温度に加熱するだけで、所望の上下端子に選択的に金属結合による接続を誘導することにより、従来の技術的な問題である被着剤間の接着力の改善、接触抵抗の安定化を図ることができ、かつ、被着される部品を圧力によるダメージから保護することができる。但し、はんだ粒子の周りに生成された酸化膜により、不安定な接触抵抗、低い導電性と接合強度及び不安定な電気的な特性が生じる。これを解決するための方法として、カルボン酸などの還元剤を用いて、はんだ粒子の濡れ（ｗｅｔｔｉｎｇ）を改善して、配線、信号線接点との結合を強化できるということが見出されて、異方性導電接着剤の製造に際しては、はんだ粒子、バインダー樹脂とともに還元剤を添加しかつ混合し、はんだ粒子の表面の酸化膜を防いでいる。
【０００４】
特許文献１（発明の名称：異方性導電接続剤、それを用いたナノ導電性パターンの形成方法及び電子部品の実装方法）においては、（ａ）溶融可能であり、１ｎｍ〜３０μｍの粒径を有する導電性粒子と、前記導電性粒子の融点において硬化され切れないポリマーを含む異方性導電接続剤をウェット領域の形成された基板上に配置するステップと、（ｂ）前記異方性導電接続剤を、前記導電性粒子は溶融され、前記ポリマーは硬化され切れない温度まで加熱してウェット領域の表面に導電層を形成するステップと、（ｃ）硬化温度以上に加熱してポリマーを硬化するステップと、（ｄ）ウェット領域が形成されていない基板の表面に硬化されたポリマーを選択的に除去するステップと、を含むナノ導電性パターンの形成方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−１０９６６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、従属請求項において異方性導電接続剤に還元剤の役割を果たす表面賦活樹脂を添加し、はんだ粒子の表面の酸化膜を防ごうとしている。しかしながら、この場合、還元剤とはんだ粒子の表面の酸化膜との化学的な反応により生成される水分や、残留溶媒により生成される気泡が接合層内に内包されたままで硬化されてしまい、その結果、接合形状にバラツキがあるという第１の問題、断線などの信頼性の側面からみて問題が生じるという第２の問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の技術的課題に限定されるものではなく、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題を達成するために、本発明の一実施形態は、微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法において、（ｉ）第１の還元剤を用いて一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子の酸化膜を除去するステップと、（ｉｉ）前記ステップ（ｉ）中に生成される水分を除去するステップと、（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉ）及びステップ（ｉｉ）において酸化膜及び水分が除去されたはんだ粒子とバインダー樹脂とを混合して異方性導電接着剤を製造するステップと、を含んでなり、前記ステップ（ｉｉｉ）は、酸素との接触が遮断されている状態で行われることを特徴とする、微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法を提供する。
【０００９】
また、前記ステップ（ｉｉｉ）における異方性導電接着剤は、前記はんだ粒子のさらなる酸化を防ぐための第２の還元剤をさらに含んでいてもよい。
【００１０】
さらに、前記ステップ（ｉｉｉ）において、前記異方性導電接着剤１００重量部に対して、前記第２の還元剤の量は、０．０１〜３重量部であってもよい。
【００１１】
さらにまた、前記第１の還元剤は、３−ブテン酸（ＢＡ）、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，３−ビス（２−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンよりなる群から選ばれるいずれか１種以上であってもよい。
【００１２】
さらにまた、前記第２の還元剤は、３−ブテン酸（ＢＡ）、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，３−ビス（２−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンよりなる群から選ばれるいずれか１種以上であってもよい。
【００１３】
さらにまた、前記ステップ（ｉ）及びステップ（ｉｉ）においては、溶剤に前記はんだ粒子と前記第１の還元剤とを入れ、ウェット（ｗｅｔ）状態で還元及び水分の除去を行ってもよい。
【００１４】
さらにまた、前記ステップ（ｉｉ）及びステップ（ｉｉｉ）は、大気圧よりも低い圧力下で行われてもよい。
【００１５】
さらにまた、前記ステップ（ｉｉ）においては、真空オーブンを用い、２０〜１５０℃の温度範囲において２〜２０時間をかけて加熱しかつ乾燥して水分を除去してもよい。
【００１６】
さらにまた、前記ステップ（ｉｉ）においては、真空加熱攪拌機を用い、２０〜１５０℃の温度範囲において１〜８時間をかけて加熱しかつ攪拌して水分を除去してもよい。
【００１７】
さらにまた、前記はんだ粒子は、前記異方性導電接着剤の総量に対して、５〜６０体積％の比率にて前記バインダー樹脂中に含有されてもよい。
【００１８】
さらにまた、前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂から構成されており、前記はんだ粒子は、前記熱硬化性樹脂の反応開始温度と硬化温度との間の融点を有してもよい。
【００１９】
さらにまた、前記バインダー樹脂は、熱可塑性樹脂から構成されており、前記はんだ粒子は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の融点を有してもよい。
【００２０】
さらにまた、前記バインダー樹脂は、光硬化型樹脂から構成されてもよい。
【００２１】
さらにまた、前記はんだ粒子は、０．１〜１００μｍのサイズを有してもよい。
【００２２】
これらに加えて、前記はんだ粒子は、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）のうちの２種以上含有され、融解点が７０〜２００℃であってもよい。
【００２３】
また、本発明の他の実施形態は、微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法において、（イ）一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子、バインダー樹脂、及び前記はんだ粒子の酸化膜を除去する第１の還元剤を混合するステップと、（ロ）前記ステップ（イ）中に生成される水分を除去して異方性導電接着剤を製造するステップと、を含んでなり、前記ステップ（イ）においては、前記はんだ粒子、バインダー樹脂、及び第１の還元剤の混合と同時に前記はんだ粒子の酸化膜の除去が行われ、前記ステップ（イ）及びステップ（ロ）は、酸素との接触が遮断されている状態で行われることを特徴とする微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法を提供する。
【００２４】
また、本発明のさらに他の実施形態は、前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法により製造される微細ピッチ用の異方性導電接着剤を提供する。
【００２５】
さらに、前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、８０〜２００℃の温度範囲において１０〜１０，０００ｃｐｓの粘度を有してもよい。
【００２６】
さらにまた、前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、フィルム状であってもよい。
【００２７】
さらにまた、前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、ペースト状であってもよい。
【００２８】
さらに、本発明のさらに他の実施形態は、電子部品の実装方法において、（ａ）複数の電極端子を有する第１の基板上に微細ピッチ用の異方性導電接着剤を配置するステップと、（ｂ）前記第１の基板と対向して、複数の接続端子を有する第２の基板を前記第１の基板上に配置するステップと、（ｃ）前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤中のバインダー樹脂は、硬化されておらず、はんだ粒子は、溶融温度に加熱して前記はんだ粒子を溶融させ、対向する前記複数の電極端子と接続端子との間を電気的に接続する接続体を形成するステップと、（ｄ）硬化温度以上に加熱して前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤中のバインダー樹脂を硬化させて硬化樹脂層を形成し、前記第１の基板に前記第２の基板を固定するステップと、を含んでなり、前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤であることを特徴とする電子部品の実装方法を提供する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、還元剤を用いてはんだ粒子の酸化膜を除去した後、還元反応中に生成された水分を予め除去し、バインダー樹脂との混合ステップにおいて酸素を遮断してそれ以上の酸化を防ぐことにより、電子部品の実装工程において気泡が生じないことから、接合形状が一定しているという第１の効果と、はんだ粒子が溶融されて金属端子の間にのみ凝集して接続体を形成することから、断線などの問題が生じないという第２の効果と、さらなる酸化を防ぐために少量の還元剤を添加し、気泡が内包する問題なしに酸化膜の形成を防ぐことができるという第３の効果とを奏する。
【００３０】
本発明の効果は、前記効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載されている発明の構成から推論可能なあらゆる効果が含まれるものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態による微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法を示すフローチャート
【図２】本発明の一実施形態に係る電子部品の実装方法を示す工程模式図
【図３】本発明の一実施形態に係る電子部品の実装方法を示す工程模式図
【図４】本発明の一実施形態に係る電子部品の実装方法を示す工程模式図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明について説明する。しかしながら、本発明は、様々な異なる形態で実現され得るので、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面において、本発明を明確に説明するために説明に関係のない部分は省略し、明細書全体を通して類似の部分には類似の符号を付した。
【００３３】
明細書全体を通して、ある一部分が他の部分と「連結（接続、接触、結合）」されているという場合、それには「直接連結」されているものだけでなく、その間にさらに他の部材を介して「間接的に連結」されているものも含まれる。また、ある一部分がある構成要素を「含む」という場合、それは特に断らない限り他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに備えてもよいことを意味するものである。
【００３４】
本発明に用いられる用語は、単に特定の実施形態について説明するために用いられるものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現には、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。本発明における「含む」、「有する」などの用語は、明細書に記載されている特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせが存在することを示すためのものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせの存在または付加可能性を予め排除するものではない。
【００３５】
図中、複数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとしたとき、これは、他の部分の「直ぐ上に」ある場合だけではなく、これらの間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直ぐ上に」あるとしたときには、これらの間に他の部分がないことを意味する。
【００３６】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の実施形態による微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法を示すフローチャートである。図１を参照すると、一実施形態に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法において、（ｉ）第１の還元剤を用いて一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子の酸化膜を除去するステップ（Ｓ１００）と、（ｉｉ）前記ステップ（ｉ）中に生成される水分を除去するステップ（Ｓ２００）と、（ｉｉｉ）前記ステップ（ｉ）及びステップ（ｉｉ）において酸化膜及び水分が除去されたはんだ粒子とバインダー樹脂とを混合して異方性導電接着剤を製造するステップ（Ｓ３００）と、を含んでなり、前記ステップ（ｉｉｉ）は、酸素との接触が遮断されている状態で行われることを特徴とする微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法を提供する。
【００３８】
以下、本発明の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法についてステップ別に詳しく説明する。
【００３９】
先ず、第一に、第１の還元剤を用いて一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子の酸化膜を除去する。
【００４０】
はんだ粒子は、融解点が７０〜２００℃である低融点はんだ（ｌｏｗ  ｍｅｌｔｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ  ｓｏｌｄｅｒ）であってもよい。低融点のはんだ粒子を用いることにより、電子部品の各種の部材が熱履歴によりダメージを受けることを抑制または防止することができる。前記はんだ粒子には、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）のうちの２種以上が含有されてもよい。例えば、前記はんだ粒子としては、６０Ｓｎ／４０Ｂｉ、５２Ｉｎ／４８Ｓｎ、９７Ｉｎ／３Ａｇ、５７Ｂｉ／４２Ｓｎ／１Ａｇ、５８Ｂｉ／４２Ｓｎ、及び９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇなどが挙げられるが、これらに何ら制限されない。前記はんだ粒子のサイズは、適用される導電パターンのサイズ（ｅ．ｇ．ｐｉｔｃｈ）に応じて選択可能であり、前記導電パターンのサイズが増大するにつれて、粒子サイズの大きいはんだ粒子が使用可能である。例えば、前記低融点はんだ粒子のサイズは、０．１〜１００μｍの範囲において選ばれてもよい。但し、前記数値よりもはんだ粒子のサイズの方が大きい場合には、融点が高くなって、電子部品の実装工程において劣化が生じる虞がある。
【００４１】
前記はんだ粒子は、大気中の酸素と接触して表面に酸化膜を容易に生成する。生成された酸化膜により、はんだ粒子を含む異方性導電接着剤を用いて半導体チップなどの電子部品を実装する場合、不安定な接触抵抗に起因して低い導電性と接合強度が安定していない電気的な特性が生じてしまうという不都合がある。これを解決するための方法として、後述するはんだ粒子とバインダー樹脂とを混合し、かつ分散させるステップにおいて、カルボン酸などの還元剤を添加して異方性導電接着剤を製造し、はんだ粒子の濡れ（ｗｅｔｔｉｎｇ）を改善して、配線、信号線接点との結合を強化させることができるということが見出された。しかしながら、還元剤とはんだ粒子の表面に存在する酸化膜との化学反応により生成された水や、残留溶媒により生成される気泡が接合層内に内包されたままで硬化されることにより、接合形状にバラツキがあり、しかも、断線などの信頼性の側面における問題を引き起こす。
【００４２】
これを解決するために、本発明は、還元剤を用いて、先ず、はんだ粒子の酸化膜を除去する。酸化膜を除去する上で用いる第１の還元剤としては、３−ブテン酸（ＢＡ）、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，３−ビス（２−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンよりなる群から選ばれるいずれか１種以上が挙げられるが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、他のカルボキシル基を有する化合物も使用可能である。
【００４３】
前記酸化膜を除去するステップにおいては、溶剤に前記はんだ粒子と前記第１の還元剤とを入れ、ウェット状態で還元させてもよい。後述する水分を除去するステップにおいても、次いで、ウェット状態で還元されたはんだ粒子から水分を除去してもよい。ウェット状態の場合、酸素との接触を遮断しながらステップを行ってもよい。溶剤下において、はんだ粒子は分散されて還元剤と接触する表面積が増え、還元反応がさらに円滑に起こる。前記溶剤は、特に限定されないが、通常、異方性導電接着剤に用いられるものであれば、いずれも使用可能である。トルエン、メチルエチルケトン、エチルアセテート、またはこれらのうちの２種以上の混合物であることが好ましい。
【００４４】
第二に、前記ステップ（ｉ）中に生成される水分を除去する。
【００４５】
ステップ（ｉ）において除去される酸化膜の酸素原子と還元剤であるカルボン酸との化学反応により水が生成される。生成される水分を放置すれば、異方性導電接着剤を用いた電子部品の実装工程の場合に加熱過程が伴われるが、加熱過程において水分が気化して気泡が発生し、前述した問題が生じるため、異方性導電接着剤の製造ステップにおいて予め水分を除去する。
【００４６】
このとき、前記ステップは、酸素との接触の遮断及び水分の除去を容易にするために、大気圧よりも低い圧力下において行われてもよい。大気圧状態でも水分は除去可能であるものの、より早い時間内に低い温度において水分除去が可能であるということから、大気圧よりも低い圧力下において行われることが好ましい。
【００４７】
前記ステップにおいては、真空オーブンを用いて水分を除去してもよい。真空オーブンは、既存のいずれの真空オーブン装置であっても使用可能である。前記ステップにおいては、２０〜１５０℃の温度範囲において２〜２０時間をかけて加熱しかつ乾燥してもよい。２０℃未満であるか、あるいは２時間未満である場合は、水分の除去が十分に行われず、１５０℃を超えるか、あるいは２０時間を超えて加熱しかつ乾燥することは、それ以下の温度と時間でも十分に生成された水分を除去することができるので、不要である。なお、真空オーブン内の温度が前記はんだ粒子の溶融温度以上に高くなると、液状の小さなはんだ液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）が表面エネルギーを下げるために互いに合わせられて大きな液滴に成長する虞があり、後の冷却に際して、大きなはんだ粉末として凝固されてしまうという問題があるため、１５０℃以下で乾燥させることが好ましい。
【００４８】
また、前記ステップにおいては、真空排気装置が取り付けられて大気圧よりも低い圧力の容器内において攪拌可能な真空加熱攪拌機を用いて水分を除去してもよい。前記真空加熱攪拌機の場合、２０〜１５０℃の温度範囲において１〜８時間をかけて加熱しかつ攪拌して水分を除去してもよい。大気圧よりも低い圧力下においては、水分の沸点が低くなって、より低い温度下においても気化して除去することができ、加熱する間にウェット状態の還元されたはんだ粒子を攪拌し続ける場合、生成される気泡が外部に容易に抜け出て脱泡することがある。したがって、真空オーブン下において加熱しかつ乾燥する場合よりも、真空加熱攪拌機を活用する場合、水分の除去時間を短縮可能である。
【００４９】
第三に、前記酸化膜及び水分の除去されたはんだ粒子とバインダー樹脂とを混合して前記はんだ粒子を分散させて、異方性導電接着剤を製造する。前記ステップは、酸素との接触が遮断されている状態で行われてもよい。
【００５０】
前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂よりなる群から選ばれたいずれか１種以上であってもよい。これらの中でも、熱硬化性樹脂が、硬化後の線膨張率や弾性率などの機械的な特性に優れているため好ましい。
【００５１】
前記熱硬化性樹脂は、加熱することにより溶融されて硬化されるものであれば、特に限定されないが、通常、半導体装置製造用の接着剤成分として使用可能であるものが用いられる。このような熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体樹脂）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂などが挙げられる。特に、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。とりわけ、これらの中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れているという観点からみて、エポキシ樹脂が好適に用いられる。なお、これらの熱硬化性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００５２】
前記熱硬化性樹脂は、前記はんだ粒子の融点が、前記熱硬化性樹脂の反応開始温度と硬化温度との間にあることが好ましい。電子部品を実装工程において加熱するとき、熱硬化性樹脂が硬化される前にはんだ粒子が先に溶融されて接続体を製造する必要があり、加熱状態で溶融したはんだ粒子の凝集が円滑に行われるように熱硬化性樹脂の粘度が低くなる必要があるため、はんだ粒子の融点が熱硬化性樹脂の反応開始温度と硬化温度との間にあることが好ましい。
【００５３】
前記熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、例えば、酢酸ビニール系、ポリビニールアルコール樹脂、ポリビニールブチラル樹脂、塩化ビニール樹脂、（メタ）アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、イソブチレン樹脂、ビニールエーテル樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタル樹脂、ポリビニールブチラル樹脂、ポリビニールアセタル樹脂、ブチルゴム、クロロフレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニールなどが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単一重合体であってもよく、これらの熱可塑性樹脂成分の少なくとも２種以上の共重合体であってもよい。
【００５４】
前記熱可塑性樹脂は、前記はんだ粒子の融点が、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。熱可塑性樹脂が加熱されて溶融状態となる前にはんだ粒子が溶融されてしまうと、はんだ粒子の樹脂中における自由な移動が妨げられるため、はんだ粒子は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも高い融点を有することが好ましい。
【００５５】
光硬化型樹脂は、光重合性モノマーや光重合性オリゴマーと光重合開始剤などを混合したものであり、光の照射によって重合反応が開始されるという特性を有する。このような光重合性モノマーや光重合性オリゴマーとしては、（メタ）アクリル酸エステル類モノマー、エーテル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、アミノ樹脂（メタ）アクリレート、不飽和ポリエステル、シリコン系樹脂などを用いることができる。
【００５６】
また、前記はんだ粒子は、流動性及び濡れ特性を考慮し、前記異方性導電接着剤の総量に対して、５〜６０体積％の比率にて前記バインダー樹脂中に含有されてもよい。５体積％未満になれば、はんだ粒子が足りない結果、端子間の接続が行われない虞があり、６０体積％を超えると、はんだ粒子が過剰に残って隣り合う端子の間において接続体によるブリッジを引き起こしてショートが起こる虞がある。
【００５７】
前記はんだ粒子とバインダー樹脂とを混合するために必要とされる溶剤は、前記バインダー樹脂成分に応じて異なる。但し、前記ステップ（ｉ）において用いられた溶剤との相溶性がない成分の溶剤を用いる場合、前記水分除去ステップにおいて先に用いた溶剤を完全に除去した後、さらに溶剤を投入するという複雑な工程を経ることを余儀なくされるため、前記ステップ（ｉ）における溶剤と同一であるか、あるいは、該溶剤との相溶性がある溶剤を用いることが好ましい。
【００５８】
さらに、前記ステップ（ｉｉｉ）は、酸素との接触を遮断するために、酸素を除去した空間において行われてもよい。または、不活性ガス下においても行われてもよい。
【００５９】
酸化膜及び水分の除去されたはんだ粒子が前記バインダー樹脂と混合されて前記はんだ粒子が分散される過程においても、酸素を含む空気中において製造すれば、酸化反応によって表面に酸化膜が形成されることがある。したがって、酸化膜の形成を防ぐために、前記ステップ（ｉｉ）後にもウェット状態を保って酸素との接触を遮断したり、真空チャンバーなどの密閉空間において真空排気装置を用いて酸素を除去したり、または窒素ガスなどの不活性ガスの雰囲気を造成して酸素を遮断し、異方性導電接着剤を製造する。その他の所定の方法を用いて酸素を除去して酸化膜の再形成を防ぐことができる。前記ステップを行うために、ステップ（ｉｉ）において用いた真空オーブンを再び用いてもよい。一方、前記ステップ（ｉｉ）において真空加熱攪拌機を用いる場合、ウェット状態に還元され、水分の除去されたはんだ粒子が濡れている状態が保たれて不活性ガスが不要になることもある。
【００６０】
さらにまた、前記ステップ（ｉｉｉ）における異方性導電接着剤は、前記はんだ粒子のさらなる酸化を防ぐための第２の還元剤をさらに含んでいてもよい。前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法により、はんだ粒子の酸化を防ぐという目的は十分に達成可能であるが、電子部品の実装工程において空気中に晒される異方性導電接着剤上のはんだ粒子と基板の金属端子の表面酸化膜とを還元させて表面の濡れ性を高めるために、第２の還元剤をさらに含んでいてもよい。但し、その還元の度合いは、既存の方法に比べて低いレベルであるため、第２の還元剤の量は、前記異方性導電接着剤１００重量部に対して、０．０１〜３重量部であってもよい。前記範囲内に収まるだけでも、表面酸化膜を電気的に接合できるようにきちんと除去することができる。前記はんだ粒子の酸化は、前記接着剤上の表面一部にのみ生じるため、還元剤との還元反応により生成された水分が気化して生成される気泡は、硬化樹脂層に内包されずに外部に抜け出るので、気泡による問題が生じない。
【００６１】
前記第２の還元剤は、３−ブテン酸（ＢＡ）、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，３−ビス（２−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンよりなる群から選ばれるいずれか１種以上であってもよいが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、他のカルボキシル基を有する化合物も使用可能である。
【００６２】
本発明の他の実施形態は、微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法において、（イ）一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子、バインダー樹脂、及び前記はんだ粒子の酸化膜を除去する第１の還元剤を混合するステップと、（ロ）前記ステップ（イ）中に生成される水分を除去して異方性導電接着剤を製造するステップと、を含んでなり、前記ステップ（イ）においては、前記はんだ粒子、バインダー樹脂、及び第１の還元剤の混合と同時に前記はんだ粒子の酸化膜の除去が行われ、前記ステップ（イ）及びステップ（ロ）は、酸素との接触が遮断されている状態で行われることを特徴とする、微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法を提供する。
【００６３】
以下、前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法についてステップ別に詳しく説明する。
【００６４】
先ず、第一に、一定の温度範囲において溶融され、基板の金属端子の間に自己融着及び自己配向する機能を有するはんだ粒子、バインダー樹脂、及び前記はんだ粒子の酸化膜を除去する第１の還元剤を混合する。前記ステップにおいては、前記はんだ粒子、バインダー樹脂、及び第１の還元剤の混合と同時に前記はんだ粒子の酸化膜の除去が行われてもよい。
【００６５】
はんだ粒子は、融解点が７０〜２００℃である低融点はんだ（ｌｏｗ  ｍｅｌｔｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ  ｓｏｌｄｅｒ）であってもよい。低融点のはんだ粒子を用いることにより、電子部品の各種の部材が熱履歴によりダメージを受けることを抑制または防止することができる。前記はんだ粒子には、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）のうちの２種以上が含有されてもよい。例えば、前記はんだ粒子としては、６０Ｓｎ／４０Ｂｉ、５２Ｉｎ／４８Ｓｎ、９７Ｉｎ／３Ａｇ、５７Ｂｉ／４２Ｓｎ／１Ａｇ、５８Ｂｉ／４２Ｓｎ、及び９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇなどが挙げられるが、これらに何ら制限されない。前記はんだ粒子のサイズは、適用される導電パターンのサイズ（ｅ．ｇ．ｐｉｔｃｈ）に応じて選択可能であり、前記導電パターンのサイズが増大するにつれて、粒子サイズの大きいはんだ粒子が使用可能である。例えば、前記低融点はんだ粒子のサイズは、０．１〜１００μｍの範囲において選ばれてもよい。但し、前記数値よりもはんだ粒子のサイズの方が大きい場合には、融点が高くなって、電子部品の実装工程において劣化が生じる虞がある。
【００６６】
酸化膜を除去する上で用いる第１の還元剤としては、３−ブテン酸（ＢＡ）、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，３−ビス（２−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンよりなる群から選ばれるいずれか１種以上が挙げられるが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、他のカルボキシル基を有する化合物も使用可能である。
【００６７】
また、前記第１の還元剤は、前記はんだ粒子のさらなる酸化を防ぐために、後述する水分除去ステップで共に除去されることなく、製造される異方性導電接着剤内に含まれてもよい。前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法により、はんだ粒子の酸化を防ぐという目的は十分に達成可能であるが、電子部品の実装工程において空気中に晒される異方性導電接着剤上のはんだ粒子と基板の金属端子の表面酸化膜とを還元させて表面の濡れ性を高めるために、第１の還元剤をさらに含んでいてもよい。但し、その還元の度合いは、既存の方法に比べて低いレベルであるため、除去されずに含まれる第１の還元剤の量は、前記異方性導電接着剤１００重量部に対して、０．０１〜３重量部であってもよい。前記範囲内に収まるだけでも、表面酸化膜を電気的に接合できるようにきちんと除去することができる。前記はんだ粒子の酸化は、前記接着剤上の表面一部にのみ生じるため、還元剤との還元反応により生成された水分が気化して生成される気泡は、硬化樹脂層に内包されずに外部に抜け出るので、気泡による問題が生じない。
【００６８】
前記混合するステップにおいては、溶剤に前記はんだ粒子、バインダー樹脂、及び第１の還元剤を入れ、ウェット状態で還元させてもよい。後述する水分を除去するステップにおいても、次いで、ウェット状態で還元されたはんだ粒子から水分を除去してもよい。ウェット状態の場合、酸素との接触を遮断しながらステップを行ってもよい。溶剤下において、はんだ粒子は分散されて還元剤と接触する表面積が増え、還元反応がさらに円滑に起こる。前記溶剤は、特に限定されないが、通常、異方性導電接着剤に用いられるものであれば、いずれも使用可能である。トルエン、メチルエチルケトン、エチルアセテート、またはこれらのうちの２種以上の混合物であることが好ましい。
【００６９】
前記ステップは、後述する水分除去ステップのように、酸素との接触を遮断するために、真空排気装置を用いて酸素を除去した空間において行われてもよい。または、不活性ガス下において行われてもよい。
【００７０】
前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂よりなる群から選ばれたいずれか１種以上であってもよい。これらの中でも、熱硬化性樹脂が、硬化後の線膨張率や弾性率などの機械的な特性に優れているため好ましい。
【００７１】
前記熱硬化性樹脂は、加熱することにより溶融されて硬化されるものであれば、特に限定されないが、通常、半導体装置製造用の接着剤成分として使用可能であるものが用いられる。このような熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体樹脂）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂などが挙げられる。特に、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。とりわけ、これらの中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れているという観点からみて、エポキシ樹脂が好適に用いられる。なお、これらの熱硬化性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７２】
前記熱硬化性樹脂は、前記はんだ粒子の融点が、前記熱硬化性樹脂の反応開始温度と硬化温度との間にあることが好ましい。電子部品を実装工程において加熱するとき、熱硬化性樹脂が硬化される前にはんだ粒子が先に溶融されて接続体を製造する必要があり、加熱状態で溶融したはんだ粒子の凝集が円滑に行われるように熱硬化性樹脂の粘度が低くなる必要があるため、はんだ粒子の融点が熱硬化性樹脂の反応開始温度と硬化温度との間にあることが好ましい。
【００７３】
前記熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、例えば、酢酸ビニール系、ポリビニールアルコール樹脂、ポリビニールブチラル樹脂、塩化ビニール樹脂、（メタ）アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、イソブチレン樹脂、ビニールエーテル樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタル樹脂、ポリビニールブチラル樹脂、ポリビニールアセタル樹脂、ブチルゴム、クロロフレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニールなどが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単一重合体であってもよく、これらの熱可塑性樹脂成分の少なくとも２種以上の共重合体であってもよい。
【００７４】
前記熱可塑性樹脂は、前記はんだ粒子の融点が、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。熱可塑性樹脂が加熱されて溶融状態となる前にはんだ粒子が溶融されてしまうと、はんだ粒子の樹脂中における自由な移動が妨げられるため、はんだ粒子は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも高い融点を有することが好ましい。
【００７５】
光硬化型樹脂は、光重合性モノマーや光重合性オリゴマーと光重合開始剤などを混合したものであり、光の照射によって重合反応が開始されるという特性を有する。このような光重合性モノマーや光重合性オリゴマーとしては、（メタ）アクリル酸エステル類モノマー、エーテル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、アミノ樹脂（メタ）アクリレート、不飽和ポリエステル、シリコン系樹脂などを用いることができる。
【００７６】
また、前記はんだ粒子は、流動性及び濡れ特性を考慮し、前記異方性導電接着剤の総量に対して、５〜６０体積％の比率にて前記バインダー樹脂中に含有されてもよい。５体積％未満になれば、はんだ粒子が足りない結果、端子間の接続が行われない虞があり、６０体積％を超えると、はんだ粒子が過剰に残って隣り合う端子の間において接続体によるブリッジを引き起こしてショートが起こる虞がある。
【００７７】
第二に、前記ステップ（イ）中に生成される水分を除去する。
【００７８】
ステップ（イ）において除去される酸化膜の酸素原子と還元剤であるカルボン酸との化学反応により水が生成される。生成される水分を放置すれば、異方性導電接着剤を用いた電子部品の実装工程の場合に加熱過程が伴われるが、加熱過程において水分が気化して気泡が発生し、前述した問題が生じるため、異方性導電接着剤の製造ステップにおいて予め水分を除去する。
【００７９】
このとき、前記ステップは、酸素との接触の遮断及び水分の除去を容易にするために、真空排気装置を用いて大気圧よりも低い圧力下において行われてもよい。
【００８０】
前記ステップにおいては、真空排気装置が取り付けられて大気圧よりも低い圧力下の容器内において攪拌可能な真空加熱攪拌機を用いて水分を除去してもよい。前記真空加熱攪拌機の場合、２０〜１５０℃の温度範囲において１〜８時間かけて加熱しかつ攪拌して水分を除去してもよい。大気圧よりも低い圧力の場合には、水分の沸点が低くなって、より低い温度下においても気化して除去することができ、加熱する間にウェット状態の還元されたはんだ粒子を攪拌し続ける場合、生成される気泡が外部に容易に抜け出て脱泡することがある。
【００８１】
前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法の場合、はんだ粒子を還元させて酸化膜を除去するステップと、バインダー樹脂と混合するステップとを同時に行って工程数を削減し、ステップ（ロ）において真空加熱攪拌機を用いて大気圧よりも低い圧力下においてウェット状態の還元されたはんだ粒子から水分を気化させ、かつ脱泡させる場合、水分を除去する時間も短縮されて効率よい微細ピッチ用の異方性導電接着剤を製造することができるという効果を有する。
【００８２】
前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法は、還元剤を既存の方法に比べて接着剤内に添加しないか、あるいは、少量のみを添加することから、前記接着剤に対するはんだ粒子とバインダー樹脂の含有量を増やし、電子部品の実装工程に際して端子間の電気的な接続をさらに行いやすくするというメリットがある。
【００８３】
その他にも、前記混合するステップにおいて、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、変形剤などの添加剤を含んでもよい。前記添加剤は、当業界において通常的に用いられるものであるため、特にその含有量が限定されず、用途に応じて適宜に選んで用いることができる。
【００８４】
本発明の他の実施形態は、前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法により製造される微細ピッチ用の異方性導電接着剤を提供する。
【００８５】
前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、８０〜２００℃の温度範囲において１０〜１０，０００ｃｐｓの粘度を有してもよい。前記粘度は、微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法において用いられる溶剤の量に応じて調節可能である。電子部品の実装工程において前記接着剤を加熱して前記はんだ粒子が溶融される温度において、粘度は、１０〜１０００ｃｐｓの範囲内であってもよい。前記異方性導電接着剤の粘度が低くなるので、溶融された前記はんだ粒子は、さらに容易に流動して凝集することができる。
【００８６】
また、前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、フィルム状であってもよく、または、ペースト状にして用いてもよい。これらの中でも、フィルム状のものが好適に用いられる。フィルム状は、ペースト状に比べて、電子部品の実装コスト、厚さの管理、接着信頼性などの品質管理の側面からみて卓越している。
【００８７】
本発明の他の実施形態は、電子部品の実装方法において、（ａ）複数の電極端子を有する第１の基板上に微細ピッチ用の異方性導電接着剤を配置するステップと、（ｂ）前記第１の基板と対向して、複数の接続端子を有する第２の基板を前記第１の基板上に配置するステップと、（ｃ）前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤中のバインダー樹脂は、硬化されておらず、はんだ粒子は、溶融温度に加熱して前記はんだ粒子を溶融させ、対向する前記複数の電極端子と接続端子との間を電気的に接続する接続体を形成するステップと、（ｄ）硬化温度以上に加熱して前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤中のバインダー樹脂を硬化させて硬化樹脂層を形成し、前記第１の基板に前記第２の基板を固定するステップと、を含んでなり、前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤であることを特徴とする、電子部品の実装方法を提供する。
【００８８】
図２ないし図４は、本発明の一実施形態に係る電子部品の実装方法を示す工程模式図である。以下、図２ないし図４に基づいて、本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤を用いた電子部品の実装方法について詳しく説明する。
【００８９】
図２を参照すると、複数の電極端子２１を有する第１の基板２０上に前記本発明に係る微細ピッチ用の異方性導電接着剤３０を配置した後、前記第１の基板２０と対向して複数の接続端子１１を有する第２の基板１０を、前記第１の基板２０の上に配置する。前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤３０内には、バインダー樹脂３２内に前記本発明の微細ピッチ用の異方性導電接着剤の製造方法に従って酸化膜及び水分が除去されたはんだ粒子３１が分散されて万遍なく広がっている。前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤３０内には、さらに硬化剤３３が添加されてもよい。
【００９０】
図３を参照すると、前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤３０内のバインダー樹脂３２は硬化されることなく、かつ、はんだ粒子３１は溶融可能な温度に加熱して前記はんだ粒子３１を溶融し、対向する前記複数の電極端子２１と接続端子１１とを電気的に接続する接続体４０を形成する。別途の圧力を加える必要なしにはんだ粒子３１の溶融温度まで加熱すれば、はんだ粒子３１が溶融されながら表面張力により粒子の間に自ら融着及び自ら配向され、次第に大きくなったはんだ粒子３１の融着体は金属製の上下端子に接触することになる。
【００９１】
従来のホット・バーと呼ばれる別途の高価な設備を用いることなく、既存のはんだリフローライン（Ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｆｌｏｗ  ｌｉｎｅ）や通常のオーブンを用いて、圧力なしに一定の温度だけでも所望の上下端子に選択的に金属結合による接続を誘導することにより、従来の技術的な問題である被着剤間の接着力の改善、接触抵抗の安定化を図ることができ、かつ、被着される部品を圧力によるダメージから保護することができる。なお、端子部位にのみ選択的に接続され、かつ、端子部位を除いては、樹脂組成物から構成されて端子部位を保護することができるので、イオン・マイグレーションにも有効である。さらに、はんだ粒子が一定の温度において自ら金属端子部位に融着するため、付随的に上下端子間の均一な配列をも誘導することになる。
【００９２】
図４を参照すると、硬化温度以上に加熱して前記微細ピッチ用の異方性導電接着剤３０内のバインダー樹脂３２を硬化させて硬化樹脂層５０を形成し、前記第１の基板２０に前記第２の基板１０を固定する。図３において、溶融されたはんだ粒子３１は、対向する電極端子２１と接続端子１１とを電気的に接続する接続体４０を形成する。その後、硬化温度以上に昇温させて加熱すれば、バインダー樹脂３２と硬化剤３３との間の硬化反応によって硬化樹脂層５０を形成しながら、上下端子の間に融着された接続体４０を保護する形で硬化が進み、それによって第１の基板２０と第２の基板１０を固定する。
【００９３】
既存の方法においては、異方性導電接着剤に還元剤を添加して電子部品の実装工程に際してはんだ粒子及び金属端子表面の酸化膜を除去していたが、硬化過程において還元により生成された水分が気化して生成された気泡が硬化樹脂層内に抜け出ずに残ってしまう結果、接合形状にバラツキがあり、断線などの信頼性の問題を引き起こしていた。
【００９４】
前記本発明により製造された微細ピッチ用の異方性導電接着剤は、製造ステップにおいて還元剤を用い、はんだ粒子の酸化膜及び水分を予め除去し、かつ、酸素が遮断された状態でバインダー樹脂と混合するステップを経て製造するので、前述したような問題が生じない。さらに、少量の還元剤を添加して電子部品の実装工程に際して生じ得る表面の酸化膜の形成を再び防ぐことで、本発明は、はんだ粒子の濡れ性を改善して接着強度を高め、かつ、導電性を向上させるというメリットがある。なお、選択的に自己融着及び自己配向が行われ易いので、微細ピッチの端子部が接続可能であり、さらに、工程中の圧力が不要になるので、圧力による高価な部品のダメージを防ぐことができるというメリットがある。
【００９５】
以下、本発明に対する実施例を挙げると、次の通りである。但し、下記の実施例によって本発明の範囲が限定されるものではない。
【００９６】
［実施例１］
５８Ｓｎ／４２Ｂｉの組成比を有するはんだ粒子を用意し、トルエン溶剤下において還元剤である１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンと前記はんだ粒子を入れて攪拌することで前記はんだ粒子を還元させ、表面の酸化膜を除去する。前記還元反応中に生成される水分は、真空加熱攪拌機において１３０℃の温度下、２時間かけて加熱しかつ攪拌して、脱泡処理を施して除去した。
【００９７】
バインダー樹脂として、熱硬化性樹脂であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用意し、さらに硬化剤として、フェノールノボラック樹脂を用意して、前記酸化膜及び水分の除去されたはんだ粒子を前記バインダー樹脂に対して５０体積％の比率を有するように常温下において混合しかつ攪拌することで、液状の微細ピッチ用の異方性導電接着剤を製造し、テープ成形機を用いて、キャリア・フィルムの上に前記接着剤を塗布した後に乾燥してフィルム状に製造することで、微細ピッチ用の異方性導電接着剤を製造した。
【００９８】
［実施例２］
還元剤である１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサンをさらに異方性導電接着剤１００重量部に対して１重量部を添加して混合することを除いては、実施例１と同じ条件下で微細ピッチ用の異方性導電接着剤を製造した。
【００９９】
［比較例］
５８Ｓｎ／４２Ｂｉの組成比を有するはんだ粒子を用意し、バインダー樹脂として、熱硬化性樹脂であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用意し、硬化剤として、フェノールノボラック樹脂を用意して、はんだ粒子を前記バインダー樹脂に対して５０体積％の比率を有するようにしながら、異方性導電接着剤の全体の１００重量部に対して、還元剤である１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン１０重量部を加えて常温下において混合し、異方性導電接着剤を製造した。
【０１００】
［実験例］
実施例１、実施例２及び比較例の異方性導電接着剤をプリント回路基板（ＰＣＢ）と半導体チップの端子の間に配置し、先ず、１８０℃の温度において別途の加圧なしに２０秒間加熱してはんだ粒子を溶融させ、端子間を電気的に接続するように接続体を形成した。次いで、２００℃において１８０秒間加熱することにより、バインダー樹脂を硬化させて上下基板を固定した。
【０１０１】
上下端子間の接触抵抗を測定した。対向する端子間の接触抵抗を４端子法によって１２点測定して平均値を計算し、その結果を表１に示す。
【０１０２】
【表１】
0006899599.tif 000002
【０１０３】
本発明に係る実施例１、実施例２の方が、比較例と比較して、電気的な特性が改善されていることが分かる。
【０１０４】
前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態に容易に変形できる。よって、前述の実施形態はあくまで例示的なものであり、限定的なものでない。例えば、単一型で説明された各構成要素を分散して実施してもよく、同様に分散したものと説明された構成要素を結合された形態に実施してもよい。
【０１０５】
本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、並びにその均等概念から導かれるあらゆる変更または変形された形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  第２の基板
１１  接続端子
２０  第１の基板
２１  電極端子
３０  微細ピッチ用の異方性導電接着剤
３１  はんだ粒子
３２  バインダー樹脂
３３  硬化剤
４０  接続体
５０  硬化樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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