專利名稱：光反射性導(dǎo)電顆粒、各向異性導(dǎo)電粘合劑和發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在配線板上各向異性導(dǎo)電連接發(fā)光元件的各向異性導(dǎo)電粘合劑用的光反射性導(dǎo)電顆粒、含有該光反射性導(dǎo)電顆粒的各向異性導(dǎo)電粘合劑、使用該粘合劑在配線板上安裝發(fā)光元件而形成的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
使用發(fā)光二極管(LED)元件的發(fā)光裝置被廣泛使用，老式發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)如圖4 所示，使用芯片接合(Die Bond)粘合劑32將LED元件33接合在基板31上，再通過金屬線 37將其上面的ρ電極34和η電極35引線接合(Wire Bonding)在基板31的連接端子36 上，LED元件33整體用透明模壓樹脂38密封。然而，當(dāng)為圖4的發(fā)光裝置時，LED元件33 發(fā)出的光中，射到上面?zhèn)鹊?00 500nm的波長的光被金屬線吸收，射到下面?zhèn)鹊囊徊糠止獗恍酒雍险澈蟿?2吸收，存在著LED元件33的發(fā)光效率降低的問題。因此，如圖5所示，有人提出倒裝芯片(Flip chip)安裝LED元件33(專利文獻1)。 在該倒裝芯片安裝技術(shù)中，在P電極34和η電極35上分別形成有凸塊39 (bump 39)，并且在LED元件33的凸塊形成面上設(shè)有光反射層40，以使ρ電極34和η電極35絕緣。而且， 使用各向異性導(dǎo)電膏41或各向異性導(dǎo)電膜(沒有圖示)，并使其固化以連接固定LED元件 33和基板31。因此，在圖5的發(fā)光裝置中，射向LED元件33上方的光沒有被金屬線吸收， 而射向下方的光幾乎都被光反射層40反射而射到上方，因此發(fā)光效率(光輸出效率)不會降低。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平11-168235號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在專利文獻1的技術(shù)中，必須通過金屬蒸鍍法等在LED元件33上設(shè)置光反射層40，以使ρ電極34和η電極35絕緣，存在著無法避免制造成本上升的問題。另一方面，在沒有設(shè)置光反射層40的情況下，已固化的各向異性導(dǎo)電膏或各向異性導(dǎo)電膜中的被金、鎳或銅包覆的導(dǎo)電顆粒的表面呈茶色至暗茶色，另外，使導(dǎo)電顆粒分散的環(huán)氧樹脂粘合劑本身也因通常用于使其固化的咪唑系潛在性固化劑而呈茶色，難以使發(fā)光元件發(fā)出的光的發(fā)光效率(光輸出效率)提高，而且還存在著無法將光以其原來的顏色 (發(fā)光色)反射的問題。本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，提供光反射性導(dǎo)電顆粒、含有該光反射性導(dǎo)電顆粒的各向異性導(dǎo)電粘合劑、使用該粘合劑在配線板上倒裝芯片安裝發(fā)光元件而形成的發(fā)光裝置，所述光反射性導(dǎo)電顆粒在使用各向異性導(dǎo)電粘合劑在配線板上倒裝芯片安裝發(fā)光二極管(LED)元件等發(fā)光元件以制造發(fā)光裝置時，即使沒有在LED元件上設(shè)置導(dǎo)致制造成本增加的光反射層，也不會使發(fā)光效率降低，而且不會使發(fā)光元件的發(fā)光色和反射光色之間產(chǎn)生色相差。解決課題的方法本發(fā)明人在若使各向異性導(dǎo)電粘合劑本身具有光反射功能，則發(fā)光效率不會降低的假設(shè)下，發(fā)現(xiàn)通過在混合于各向異性導(dǎo)電粘合劑中的導(dǎo)電顆粒的表面設(shè)置由特定的無機顆粒形成的白色 灰色的光反射層，可以使發(fā)光元件的發(fā)光效率不降低、并且在發(fā)光元件的發(fā)光色和導(dǎo)電顆粒的反射光色之間不會產(chǎn)生色相差，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明提供用于在配線板上各向異性導(dǎo)電連接發(fā)光元件的各向異性導(dǎo)電粘合劑用的光反射性導(dǎo)電顆粒，該光反射性導(dǎo)電顆粒由用金屬材料包覆的芯粒、和在該芯粒表面由折射率為1. 52以上的光反射性無機顆粒形成的光反射層構(gòu)成。本發(fā)明還提供用于在配線板上各向異性導(dǎo)電連接發(fā)光元件的各向異性導(dǎo)電粘合劑，該各向異性導(dǎo)電粘合劑是將上述的光反射性導(dǎo)電顆粒分散在熱固化性樹脂組合物中形成的，所述熱固化性樹脂組合物提供對于波長380 780nm的可見光光路長Icm的光透過率(JISK7105)為80%以上的固化物。本發(fā)明還提供發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置是通過上述的各向異性導(dǎo)電粘合劑將發(fā)光元件以倒裝芯片方式安裝在配線板上而形成的。發(fā)明效果用于在配線板上各向異性導(dǎo)電連接發(fā)光元件的各向異性導(dǎo)電粘合劑用的本發(fā)明的光反射性導(dǎo)電顆粒，是由用金屬材料包覆的芯粒、和在該芯粒表面由折射率為1.52以上的光反射性無機顆粒形成的白色 灰色的光反射層構(gòu)成。另外，本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑是將該光反射性導(dǎo)電顆粒分散在熱固化性樹脂組合物中形成的，所述熱固化性樹脂組合物提供對于波長380 780nm的可見光光路長Icm的光透過率(JIS K7105)為80%以上的固化物。因此，使用本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合層在配線板上倒裝芯片安裝發(fā)光元件而得到的發(fā)光裝置，即使使各向異性導(dǎo)電粘合劑固化也不會產(chǎn)生著色，而且所含有的光反射性導(dǎo)電顆粒對可見光的反射特性的波長依賴性小，因此發(fā)光效率提高，而且可以將發(fā)光元件的發(fā)光色以其原來的顏色反射。


圖IA是各向異性導(dǎo)電粘合劑用的本發(fā)明的光反射性導(dǎo)電顆粒的截面圖。圖IB是各向異性導(dǎo)電粘合劑用的本發(fā)明的光反射性導(dǎo)電顆粒的截面圖。圖2是本發(fā)明的發(fā)光裝置的截面圖。圖3是顯示實施例1和比較例1的各向異性導(dǎo)電粘合劑的固化物對波長的光反射率的圖。圖4是現(xiàn)有的發(fā)光裝置的截面圖。圖5是現(xiàn)有的發(fā)光裝置的截面圖。
具體實施例方式參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1A、圖IB是各向異性導(dǎo)電粘合劑用的本發(fā)明的光反射性導(dǎo)電顆粒10、20的截面圖。首先，從圖IA的光反射性導(dǎo)電顆粒開始說明。光反射性導(dǎo)電顆粒10由被金屬材料包覆的芯粒1、和在該芯粒表面由折射率為 1. 52以上的光反射性無機顆粒2形成的光反射層3構(gòu)成。折射率為1. 52以上的光反射性無機顆粒2是在太陽光下呈白色的無機顆粒。因此，由它們形成的光反射層3呈白色 灰色。呈白色 灰色是指對可見光的反射特性的波長依賴性小、并且容易反射可見光。作為優(yōu)選的光反射性無機顆粒2，可以列舉選自氧化鈦(TiO2)顆粒、氧化鋅 (ZnO)顆?；蜓趸X(Al2O3)顆粒的至少一種。需要說明的是，在氧化鈦顆粒、氧化鋅顆?；蜓趸X顆粒中，當(dāng)擔(dān)心已固化的各向異性導(dǎo)電粘合劑的熱固化性樹脂的固化物的光劣化時，可以優(yōu)選使用對光劣化不具催化性、且折射率也高的氧化鋅。由于芯粒1為供給各向異性導(dǎo)電連接的芯粒，所以其表面由金屬材料構(gòu)成。這里， 作為表面被金屬材料包覆的方案，可以列舉芯粒1本身為金屬材料的方案、或樹脂顆粒的表面被金屬材料包覆的方案。作為金屬材料，可以使用現(xiàn)有的各向異性導(dǎo)電連接用導(dǎo)電顆粒中使用的金屬材料。例如可以列舉金、鎳、銅、銀、焊錫、鈀、鋁、它們的合金、它們的多層化物(例如鍍鎳/ 鍍薄金物)等。其中，由于金、鎳、銅使導(dǎo)電顆粒呈茶色，所以較其他金屬材料更可以享受本發(fā)明的效果。需要說明的是，當(dāng)芯粒1是用金屬材料包覆樹脂顆粒的芯粒時，作為樹脂顆粒，也可以使用一直以來用作各向異性導(dǎo)電連接用導(dǎo)電顆粒的金屬包覆樹脂顆粒的樹脂顆粒部分。作為這樣的樹脂顆粒，例如有苯乙烯系樹脂顆粒、苯并胍胺樹脂顆粒、尼龍樹脂顆粒等。 用金屬材料包覆樹脂顆粒的方法也可以采用以往公知的方法，可以采用無電解電鍍法、電解電鍍法等。另外，包覆的金屬材料的層厚為足以確保良好的連接可靠性的厚度，雖然也取決于樹脂顆粒的粒徑或金屬的種類，但通常為0. 1 3 μ m，優(yōu)選為0. 1 1 μ m。若具有金屬材料表面的芯粒1的粒徑太小，則導(dǎo)通不良；若太大，則存在發(fā)生圖案 (pattern)間短路(short)的傾向，因此優(yōu)選為1 20 μ m，更優(yōu)選為3 5 μ m，特別優(yōu)選為 3 5μπι。此時，芯粒1的形狀優(yōu)選為球形，但也可以是片狀、橄欖球狀。關(guān)于由光反射性無機顆粒2形成的光反射層3的層厚，從其與芯粒1的粒徑的相對大小的角度考慮，若相對于芯粒1的粒徑太小，則反射率下降；若相對于芯粒1的粒徑太大，則存在著導(dǎo)通不良的傾向，因此優(yōu)選為0. 5 50 %，更優(yōu)選為1 25 %。另外，在光反射性導(dǎo)電顆粒10中，若構(gòu)成光反射層3的光反射性無機顆粒2的粒徑太小，則難以產(chǎn)生光反射現(xiàn)象；若太大，則存在著難以形成光反射層的傾向，因此優(yōu)選為 0. 02 4 μ m，更優(yōu)選為0. 1 1 μ m，特別優(yōu)選為0. 2 0. 5 μ m。此時，從發(fā)生光反射的光的波長的角度考慮，光反射性無機顆粒2的粒徑優(yōu)選為應(yīng)該反射的光(即發(fā)光元件發(fā)出的光)的波長的50%以上，以使該光不會透過。此時，作為光反射性無機顆粒2的形狀，可以列舉無定型、球狀、鱗片狀、針狀等，其中，從光擴散效果的角度考慮，優(yōu)選球狀；從全反射效果的角度考慮，優(yōu)選鱗片狀的形狀。圖IA的光反射性導(dǎo)電顆粒10，可以利用公知的成膜技術(shù)、即通過使大小粉末之間發(fā)生物理碰撞而在大粒徑顆粒的表面形成由小粒徑顆粒構(gòu)成的膜的技術(shù)(所謂機械融合法)來制造。此時，光反射性無機顆粒2以侵入芯粒1的表面的金屬材料中的方式被固定，另一方面，無機顆粒之間不易被熔合固定，所以無機顆粒的單層構(gòu)成光反射層3。因此，在圖 IA的情況下，認(rèn)為光反射層3的層厚與光反射性無機顆粒2的粒徑同等或稍薄。接下來，對圖IB的光反射性導(dǎo)電顆粒20進行說明。在該光反射性導(dǎo)電顆粒20中， 光反射層3含有發(fā)揮粘合劑作用的熱塑性樹脂4，通過該熱塑性樹脂4，光反射性無機顆粒2 彼此之間也被固定，光反射性無機顆粒2形成多層(例如形成兩層或三層)，在這方面與圖 IA的光反射性導(dǎo)電顆粒10不同。通過含有這樣的熱塑性樹脂4，光反射層3的機械強度提高，無機顆粒不易發(fā)生剝落等。關(guān)于圖IB的光反射性導(dǎo)電顆粒20，可以利用機械融合法來制造。此時，除使用光反射性無機顆粒2和芯粒1以外，還可以結(jié)合使用微粒狀的熱塑性樹脂4。需要說明的是， 利用機械融合法制造圖IB的光反射性導(dǎo)電顆粒20時，圖IA的光反射性導(dǎo)電顆粒10也同時被制造。作為熱塑性樹脂4，為了減輕環(huán)境負(fù)荷，可以優(yōu)選使用不含鹵素的熱塑性樹脂，例如可以優(yōu)選使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴或聚苯乙烯、丙烯酸樹脂等。這樣的光反射性導(dǎo)電顆粒20，也可以利用機械融合法來制造。若機械融合法中使用的熱塑性樹脂4的粒徑太小，則作為粘合劑的效果小；若太大，則難以附著在芯粒1上，因此優(yōu)選為0. 02 4 μ m，更優(yōu)選為0. 1 1 μ m。另外，若上述熱塑性樹脂4的混合量太少， 則作為粘合劑的效果小；若太多，則生成不希望的顆粒聚集體；因此相對于100質(zhì)量份的芯粒1，上述熱塑性樹脂4的混合量優(yōu)選為0. 2 500質(zhì)量份，更優(yōu)選為4 25質(zhì)量份。接下來，對本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑進行說明。該各向異性導(dǎo)電粘合劑是將本發(fā)明的光反射性導(dǎo)電顆粒分散在熱固化性樹脂組合物中形成的粘合劑，可以采用膏狀、 膜狀等形態(tài)。作為本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑中使用的熱固化性樹脂組合物，優(yōu)選盡量使用無色透明的熱固化性樹脂組合物。這是為了使各向異性導(dǎo)電粘合劑中的光反射性導(dǎo)電顆粒的光反射效率不降低，而且在不改變?nèi)肷涔獾墓馍那闆r下反射該入射光。這里，無色透明是指各向異性導(dǎo)電粘合劑的固化物對于波長380 780nm的可見光光路長Icm的光透過率 (JIS K7105)為80%以上、優(yōu)選90%以上。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑中，相對于100質(zhì)量份的熱固化性樹脂組合物， 若光反射性導(dǎo)電顆粒的混合量太少，則導(dǎo)通不良；若太多，則存在著發(fā)生圖案間短路的傾向，因此優(yōu)選為1 100質(zhì)量份，更優(yōu)選為10 50質(zhì)量份。關(guān)于本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑的反射特性，為了提高發(fā)光元件的發(fā)光效率， 優(yōu)選各向異性導(dǎo)電粘合劑的100 μ m厚的固化物對波長450nm的光的反射率(JIS K7105) 至少為15%。為了達到這樣的反射率，可以適當(dāng)調(diào)整所使用的光反射性導(dǎo)電顆粒的反射特性或混合量、熱固化性樹脂組合物的混合組成等。通常，當(dāng)增加反射特性良好的光反射性導(dǎo)電顆粒的混合量時，反射率也趨于增大。另外，還可以從折射率(JIS K7142)的角度評價各向異性導(dǎo)電粘合劑的反射特性。 即，這是由于，若各向異性導(dǎo)電粘合劑的熱固化性樹脂組合物與光反射性導(dǎo)電顆粒之間的折射率之差太大，則在光反射性導(dǎo)電顆粒與包圍其的熱固化性樹脂組合物的固化物的界面光反射量增大。具體而言，優(yōu)選熱固化性樹脂組合物與光反射性無機顆粒之間的折射率之差為0.02以上、優(yōu)選為0.3以上。需要說明的是，通常以環(huán)氧樹脂為主體的熱固化性樹脂組合物的折射率為約1.5。作為構(gòu)成本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑的熱固化性樹脂組合物，可以使用在現(xiàn)有的各向異性導(dǎo)電粘合劑或各向異性導(dǎo)電膜中使用的熱固化性樹脂組合物。通常，這樣的熱固化性樹脂組合物是在絕緣性粘合劑樹脂中混合固化劑而得到的組合物。作為絕緣性粘合劑樹脂，優(yōu)選列舉以脂環(huán)式環(huán)氧樹脂或雜環(huán)系環(huán)氧化合物或加氫環(huán)氧樹脂等作為主要成分的環(huán)氧系樹脂。作為脂環(huán)式環(huán)氧化合物，優(yōu)選列舉分子內(nèi)具有2個以上的環(huán)氧基的化合物。這些化合物可以是液狀，也可以是固體狀。具體而言，可以列舉縮水甘油基六氫雙酚A、3，4_環(huán)氧環(huán)己烯基甲基-3’，4’_環(huán)氧環(huán)己烯羧酸酯等。其中，從可以確保固化物具有適于安裝LED 元件等的光透過性、并且速固化性也優(yōu)異的角度考慮，可以優(yōu)選使用縮水甘油基六氫雙酚 A、3，4-環(huán)氧環(huán)己烯基甲基-3’，4’ -環(huán)氧環(huán)己烯羧酸酯。作為雜環(huán)系環(huán)氧化合物，可以列舉具有三嗪環(huán)的環(huán)氧化合物，特別可以優(yōu)選列舉 1，3，5-三 0，3-環(huán)氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H，3H，5H)-三酮。作為加氫環(huán)氧化合物，可以使用上述的脂環(huán)式環(huán)氧化合物或雜環(huán)系環(huán)氧化合物的氫化物、或其他公知的加氫環(huán)氧樹脂。在本發(fā)明中，脂環(huán)式環(huán)氧化合物或雜環(huán)系環(huán)氧化合物或加氫環(huán)氧化合物可以單獨使用，但也可以是兩種以上結(jié)合使用。另外，除上述環(huán)氧化合物以外，只要不損及本發(fā)明的效果，還可以結(jié)合使用其他環(huán)氧化合物。例如可以列舉使雙酚A、雙酚F、雙酚S、四甲基雙酚A、二芳基雙酚A、氫醌、鄰苯二酚、間苯二酚、甲酚、四溴雙酚A、三羥基聯(lián)苯、二苯甲酮、雙間苯二酚、雙酚六氟丙酮、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、三(羥基苯基)甲烷、聯(lián)二甲苯酚 (bixylenol)、苯酚酚醛、甲酚醛等多元酚與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到的縮水甘油醚；使甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、子>> 二一義(丁二醇)、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂肪族多元醇與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到的聚縮水甘油醚；使對羥基苯甲酸、羥基萘甲酸等羥基甲酸與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到的縮水甘油醚酯；由鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸甲酯、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、內(nèi)次甲基四氫鄰苯二甲酸、內(nèi)次甲基六氫鄰苯二甲酸、偏苯三酸、聚合脂肪酸等聚羧酸得到的聚縮水甘油酯；由氨基苯酚、氨基烷基苯酚得到的縮水甘油基氨基縮水甘油醚；由氨基苯甲酸得到的縮水甘油基氨基縮水甘油酯；由苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、二甲苯二胺、二氨基環(huán)己烷、雙氨基甲基環(huán)己烷、4，4’_ 二氨基二苯基甲烷、4， 4’ - 二氨基二苯基砜等得到的縮水甘油胺；環(huán)氧化聚烯烴等公知的環(huán)氧樹脂類。作為固化劑，可以使用酸酐、咪唑化合物、雙氰等。其中，可以優(yōu)選使用不易使固化物變色的酸酐、特別是脂環(huán)式酸酐系固化劑。具體而言，可以優(yōu)選使用甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MeHHPA)等。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑的熱固化性樹脂組合物中，當(dāng)使用脂環(huán)式環(huán)氧化合物和脂環(huán)式酸酐系固化劑時，關(guān)于各自的使用量，若脂環(huán)式酸酐系固化劑太少，則未固化環(huán)氧化合物變多，發(fā)生固化不良；若太多，則由于剩余的固化劑的影響，存在著粘附體材料的腐蝕得到促進的傾向，因此相對于100質(zhì)量份的脂環(huán)式環(huán)氧化合物，以優(yōu)選80 120質(zhì)量份、更優(yōu)選95 105質(zhì)量份的比例使用脂環(huán)式酸酐系固化劑。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑，可以通過將光反射性導(dǎo)電顆粒和熱固化性樹脂組合物均勻混合來制造。另外，當(dāng)以各向異性導(dǎo)電膜的形式使用各向異性導(dǎo)電粘合劑時，將其與甲苯等溶劑一同分散混合，之后涂布在進行了剝離處理的PET膜上使達到所期望的厚度，再于約80°C左右的溫度下干燥即可。接下來，參照圖2對本發(fā)明的發(fā)光裝置進行說明。此發(fā)光裝置200是，在基板21 上的連接端子22與分別形成于作為發(fā)光元件的LED元件23的η電極M和ρ電極25上的連接用凸塊26之間涂布上述本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電粘合劑，并倒裝芯片安裝有基板21和 LED元件23的發(fā)光裝置。這里，各向異性導(dǎo)電粘合劑的固化物100是光反射性導(dǎo)電顆粒10 分散在熱固化性樹脂組合物的固化物11中形成的。需要說明的是，根據(jù)需要，可以用透明模壓樹脂密封整個LED元件23以覆蓋該元件。在如此構(gòu)成的發(fā)光裝置200中，LED元件23所發(fā)出的光中，朝著基板21側(cè)發(fā)出的光被各向異性導(dǎo)電粘合劑的固化物100中的光反射性導(dǎo)電顆粒10反射，從LED元件23的上面射出。因此，可以防止發(fā)光效率的降低。實施例實施例1(光反射性導(dǎo)電顆粒的制作)將4質(zhì)量份的平均粒徑為0. 5 μ m的氧化鈦粉末(KR-380、f夕 > 工業(yè)(株))和20 質(zhì)量份的外觀色為茶色、平均粒徑為5 μ m的Au包覆樹脂導(dǎo)電顆粒(對平均粒徑為4. 6 μ m 的球狀丙烯酸樹脂顆粒施行0. 2 μ m厚的無電解鍍金而得到的顆粒7，4卜20GNB4. 6EH、 日本化學(xué)工業(yè)(株))投入機械融合裝置(AMS-GMP、* V力7彡夕α > (株))中，在轉(zhuǎn)速為IOOOrpm、旋轉(zhuǎn)時間為20分鐘的條件下，在導(dǎo)電顆粒的表面形成由氧化鈦顆粒構(gòu)成的約 0. 3μπι厚的光反射層的膜，由此得到實施例1的光反射性導(dǎo)電顆粒。該光反射性導(dǎo)電顆粒的外觀色為灰色。(光反射率評價試驗)通過使用真空脫泡攪拌裝置將15質(zhì)量份所得的光反射性導(dǎo)電顆粒和100質(zhì)量份折射率為約1. 5的無色透明熱固化型環(huán)氧系粘合劑組合物aX-8000、JER(株))均勻混合， 得到實施例1的各向異性導(dǎo)電粘合劑。將所得的各向異性導(dǎo)電粘合劑涂布在陶瓷制的白色板上，使干燥厚度達到 ΙΟΟμπι，之后在200°C下加熱1分鐘，使其固化。對于該固化物，使用分光光度計(U3300、 (株)日立制作所)，測定對波長450nm的光的反射率(JIS K7105)。所得結(jié)果見表1和圖 3。(電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗)使用進行光反射率評價試驗時制備的各向異性導(dǎo)電粘合劑，在具有對間距為 50 μ m的銅配線進行鍍Ni/Au(5. 0 μ m厚/0. 3 μ m厚)處理而得到的配線的玻璃環(huán)氧基板上，在200°C、60秒、IKg/芯片的條件下倒裝芯片安裝具有高15 μ m的金凸塊的邊長為6mm 的試驗用IC芯片(導(dǎo)體連接面積/導(dǎo)體-間隔=1600 μ m2/50 μ mp)，得到試驗用IC模塊 (module)。1.導(dǎo)通可靠性對所得的試驗用IC模塊，在低溫(_40°C )和高溫(100°C )的溫度下進行交替地加熱、冷卻的溫度循環(huán)試驗(TCT) (JIS C5030)，利用4端子法測定初期和500循環(huán)后的電阻值。電阻值不足1 Ω時評價為“〇”，電阻值達到1Ω以上時評價為“ X ”。所得結(jié)果見表1。
2.絕緣可靠性對于另外制作的試驗用IC模塊，在85°C、85% RH的環(huán)境下進行放置1000小時的老化試驗，測定初期和1000小時后的電阻值。電阻值為106Ω以上時評價為“〇”，電阻值不足IO6 Ω時評價為“X”。所得結(jié)果見表1。實施例2除了使用平均粒徑為5. 0 μ m的Ni包覆樹脂導(dǎo)電顆粒(52NR-4. 6EH、日本化學(xué)工業(yè) (株))代替Au包覆樹脂導(dǎo)電顆粒以外，進行與實施例1相同的操作，得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。實施例3將4質(zhì)量份的平均粒徑為0. 5 μ m的氧化鈦粉末(KR-380、子夕 >工業(yè)(株))、3質(zhì)量份的作為粘合劑顆粒的平均粒徑為0. 2μπι的聚苯乙烯(PS)顆粒(7 α ζ r-^ 204S、 三井化學(xué)(株))和20質(zhì)量份的平均粒徑為5μπι的導(dǎo)電顆粒(對平均粒徑為4.6μπι的球狀丙烯酸樹脂顆粒施行0. 2 μ m厚的無電解鍍金而得到的顆粒；7，4卜20GNB4. 6EH、日本化學(xué)工業(yè)(株))投入機械融合裝置(AMS-GMP、* V力7 S夕π > (株))中，在轉(zhuǎn)速為 IOOOrpm、旋轉(zhuǎn)時間為20分鐘的條件下，在導(dǎo)電顆粒的表面形成由苯乙烯和氧化鈦顆粒構(gòu)成的約1 μ m厚的光反射層的膜，從而得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。實施例4除了使用平均粒徑為5. 0 μ m的Ni包覆樹脂導(dǎo)電顆粒(52NR-4. 6EH、日本化學(xué)工業(yè) (株))代替Au包覆樹脂導(dǎo)電顆粒以外，進行與實施例3相同的操作，得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。并且，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。實施例5除了使用平均粒徑為0. 2 μ m的聚乙烯(PE)顆粒(7 S " — A WF300、三井化學(xué) (株))代替平均粒徑為0. 2 μ m的聚苯乙烯顆粒(7 α ζ〒一 Ji 204S、三井化學(xué)(株))以外，進行與實施例3相同的操作，得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。實施例6除了使用平均粒徑為0. 5μπ 的氧化鋅粉末(氧化鋅的一種、>7 T^ λ r V >7 (株))代替平均粒徑為0. 5 μ m的氧化鈦粉末以外，進行與實施例3相同的操作，得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表 1。實施例7除了使用平均粒徑為0. 5 μ m的氧化鋁粉末(AE-2500SI、(株)r Yr ν >7 T^ ) 代替平均粒徑為0. 5 μ m的氧化鈦粉末以外，進行與實施例3相同的操作，得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。實施例8除了使用平均粒徑為0. 5μπι的碳酸鎂代替平均粒徑為0. 5μπι的氧化鈦粉末以外，進行與實施例3相同的操作，得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。實施例9除了使用平均粒徑為0. 2 μ m的氧化鈦粉末(JR405、，U (株))代替平均粒徑為0. 5μπι的氧化鈦粉末以外，進行與實施例3相同的操作，得到外觀色為灰色的光反射性導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。比較例1使用外觀色為茶色的Au包覆樹脂導(dǎo)電顆粒(對平均粒徑為4. 6 μ m的球狀丙烯酸樹脂顆粒施行0.2μπι厚的無電解鍍金而得到的顆粒<，4卜20GNB4.6EH、日本化學(xué)工業(yè) (株))，與實施例1同樣地得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。光反射率也見圖3。比較例2除了使用外觀色為茶色、平均粒徑為5. 0 μ m的M包覆樹脂導(dǎo)電顆粒 (52NR-4. 6EH、日本化學(xué)工業(yè)(株))代替Au包覆樹脂導(dǎo)電顆粒以外，與比較例1同樣地得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。比較例3將3質(zhì)量份的平均粒徑為0. 2 μ m的聚苯乙烯系顆粒(7 口 ^〒一 ^ 204S、三井化學(xué)(株))和20質(zhì)量份的平均粒徑為5 μ m的導(dǎo)電顆粒(對平均粒徑為4. 6 μ m的球狀丙烯酸樹脂顆粒施行0.2 μ m厚的無電解鍍金而得到的顆粒<，^卜20GNB4.6EH、日本化學(xué)工業(yè)(株))投入機械融合裝置(AMS-GMP、* V力7 S夕口 > (株))中，在轉(zhuǎn)速為lOOOrpm、 旋轉(zhuǎn)時間為20分鐘的條件下，在導(dǎo)電顆粒的表面形成0.2 μ m厚的苯乙烯層的膜，得到外觀色為茶色的樹脂被覆導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表 1。比較例4除了使用平均粒徑為0. 5 μ m的氧化硅粉末(* 一才、7夕一 KEP-30、(株)日本觸媒)代替平均粒徑為0. 5 μ m的氧化鈦粉末以外，進行與實施例3相同的操作，得到外觀色為茶色的導(dǎo)電顆粒，并進一步得到各向異性導(dǎo)電粘合劑。另外，與實施例1同樣地進行光反射率評價試驗和電特性(導(dǎo)通可靠性、絕緣可靠性)評價試驗。所得結(jié)果見表1。
權(quán)利要求
1.光反射性導(dǎo)電顆粒，是用于在配線板上各向異性導(dǎo)電連接發(fā)光元件的各向異性導(dǎo)電粘合劑用的光反射性導(dǎo)電顆粒，該光反射性導(dǎo)電顆粒由被金屬材料包覆的芯粒、以及在該芯粒表面由折射率為1. 52以上的光反射性無機顆粒形成的光反射層構(gòu)成。
2.權(quán)利要求1所述的光反射性導(dǎo)電顆粒，其中，包覆芯粒的金屬材料為金、鎳或銅。
3.權(quán)利要求1所述的光反射性導(dǎo)電顆粒，該芯粒本身為金、鎳或銅的顆粒。
4.權(quán)利要求1或2所述的光反射性導(dǎo)電顆粒，其中，芯粒是用金、鎳或銅包覆樹脂顆粒而得到的芯粒。
5.權(quán)利要求1 4中任一項所述的光反射性導(dǎo)電顆粒，其中，芯粒的粒徑為1 20μ m， 光反射層的層厚為芯粒粒徑的0. 5 50%。
6.權(quán)利要求1 5中任一項所述的光反射性導(dǎo)電顆粒，其中，光反射性無機顆粒為選自氧化鈦顆粒、氧化鋅顆?；蜓趸X顆粒的至少一種無機顆粒。
7.權(quán)利要求1 6中任一項所述的光反射性導(dǎo)電顆粒，其中，光反射層含有熱塑性樹脂。
8.權(quán)利要求7所述的光反射性導(dǎo)電顆粒，其中，熱塑性樹脂為聚烯烴。
9.各向異性導(dǎo)電粘合劑，是用于在配線板上各向異性導(dǎo)電連接發(fā)光元件的各向異性導(dǎo)電粘合劑，該各向異性導(dǎo)電粘合劑是將權(quán)利要求1 8中任一項所述的光反射性導(dǎo)電顆粒分散在熱固化性樹脂組合物中形成的，所述熱固化性樹脂組合物提供根據(jù)JIS K7105測定的、對于波長380 750nm的可見光光路長Icm的光透過率為80%以上的固化物。
10.權(quán)利要求9所述的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中，相對于100質(zhì)量份熱固化性樹脂組合物，光反射性導(dǎo)電顆粒的混合量為1 100質(zhì)量份。
11.權(quán)利要求9或10所述的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中，根據(jù)JISK7105測定的、各向異性導(dǎo)電粘合劑的100 μ m厚的固化物對波長450nm的光的反射率至少為15%。
12.權(quán)利要求9 11中任一項所述的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中，熱固化性樹脂組合物與光反射性無機顆粒間的折射率之差為0. 02以上。
13.權(quán)利要求9 12中任一項所述的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中，熱固化性樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂和酸酐系固化劑。
14.發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置通過權(quán)利要求9 13中任一項所述的各向異性導(dǎo)電粘合劑， 在配線板上以倒裝芯片方式安裝有發(fā)光元件。
15.權(quán)利要求14所述的發(fā)光裝置，其中，發(fā)光元件為發(fā)光二極管。
全文摘要
用于在配線板上各向異性導(dǎo)電連接發(fā)光元件的各向異性導(dǎo)電粘合劑用的光反射性導(dǎo)電顆粒，由被金屬材料包覆的芯粒和在該芯粒表面由折射率為1.52以上的光反射性無機顆粒形成的光反射層構(gòu)成。作為折射率為1.52以上的光反射性無機顆粒，可以列舉氧化鈦顆粒、氧化鋅顆?；蜓趸X顆粒。
文檔編號H01L21/60GK102576798SQ20108004770
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者波木秀次, 蟹澤士行, 馬越英明 申請人:索尼化學(xué)&信息部件株式會社