CN101421886A - 电路连接用粘接膜、电路部件的连接结构以及电路部件的连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电路连接用粘接膜，其为用于将在第一基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件，与在第二基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，以使所述第一电路电极和所述第二电路电极对置配置的状态进行连接的电路连接用粘接膜，其至少具有：含有导电粒子(1)和粘接剂(2)的导电性粘接剂层(3)；在导电性粘接剂层(3)的单面上形成的绝缘性的第一绝缘性粘接剂层(4)；在与导电性粘接剂层(3)的形成有第一绝缘性粘接剂层(4)的面相反侧的面上形成的绝缘性的第二绝缘性粘接剂层(5)，第一和第二绝缘性粘接剂层(4)、(5)中的至少一方的层的厚度为0.1～5.0μm。

Description

电路连接用粘接膜、电路部件的连接结构以及电路部件的连接方法
技术领域
本发明涉及电路连接用粘接膜、电路部件的连接结构和电路部件的连接方法，更详细地，涉及在电路基板彼此之间或者IC芯片等电子部件与配线基板的连接等中使用的电路连接用粘接膜、使用其的电路部件的连接结构以及电路部件的连接方法。
背景技术
将电路基板彼此之间或者IC芯片等电子部件与电路基板进行电连接时，一直使用让导电粒子分散于粘接剂的各向异性导电粘接剂。即，将该各向异性导电粘接剂配置于如上所述的相对峙的电路部件的电极之间，并加热和加压来使电极彼此之间进行连接，从而，可以在加压方向上带有导电性，同时对相邻接而形成的电极彼此之间赋予绝缘性，而只在对置的电极之间进行电连接。作为这样的各向异性导电粘接剂，有人提出了例如以环氧树脂为基质的电路连接用粘接剂(例如，参照专利文献1)。
用于对上述的电路连接用粘接剂实现高分辨率的基本的想法如下：通过使导电粒子的粒径小于相邻接的电极间的绝缘部分来确保相邻接电极之间的绝缘性，而且让导电粒子的含量为粒子彼此之间不接触的程度，并且通过在电极上确实地存在导电粒子，来得到对置的电极之间的导通性。
但是，上述以往的方法中，如果减小导电粒子的粒径，则由于导电粒子的表面积显著增加而引起粒子产生2次凝集导致连结，容易产生不能保持邻接电极之间的绝缘性的问题。另外，如果减少导电粒子的含量，则由于电极上的导电粒子的数量也减少而使接触点数不足，容易产生不能充分得到应该连接的电极之间的导通的问题。这样，如果用以往的方法，则难以既保持长期连接可靠性又实现电路连接用粘接剂的高分辨率。
尤其是由于近年的电路基板的显著的高分辨率化，即电极面积、邻接电极之间的空间的微细化，使得电极上的导电粒子因连接时的加热加压而容易与粘接剂一起外流于邻接电极之间，这种情况妨碍到电路连接用粘接剂的高分辨率化。
为了改善这种问题，有人提出了如下方法：制成将含导电粒子层和绝缘性粘接剂层进行分离的多层结构的粘接膜，提高电极上的导电粒子的捕捉效率，从而，抑制导电粒子向相邻接电极间的外流，实现高分辨率化(例如，参照专利文献2～5)。
另外，为了使如上述那样微细化的电极或电路的连接成为可能，并实现连接可靠性优异的电路连接用粘接剂，也有人提出了在面方向所必要的部分形成了导电粒子密集区域的电路连接用粘接剂(例如，参照专利文献6)。
专利文献1：日本特开平3-16147号公报
专利文献2：日本特开平1-236588号公报
专利文献3：日本特开平2-18809号公报
专利文献4：日本特开平4-366630号公报
专利文献5：日本特开平8-279371号公报
专利文献6：日本特开2002-76607号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献2记载的方法中，一个电极侧中的导电粒子的密度增高，不能充分对应近年对于显著的高分辨率化的要求。另外，由于增高一个电极侧中的导电粒子的密度，会降低电极与电路连接用粘接剂的界面的粘接力，容易产生界面剥离、连接可靠性的恶化。
另外，在上述专利文献3～5记载的方法中，由于未必可充分地确保电极与导电粒子的接触，连接电阻值增高，因此存在连接可靠性变差的问题。
此外，在上述专利文献6记载的电路连接用粘接剂，虽然可以实现点状的微细电极的连接，但是粘接剂的制造方法麻烦，同时，在进行电极间的连接时需要对导电粒子的密集区域与电极进行正确的定位，从而存在操作性差的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，目的在于提供一种电路连接用粘接膜，该电路连接用粘接膜在电路部件彼此之间进行连接时使导电粒子从电极上的外流少、高分辨率和长期连接可靠性优异、不需要对导电粒子与电极进行正确的定位，因此操作性优异，本发明还提供使用该电路连接用粘接膜的电路部件的连接结构以及电路部件的连接方法。
解决问题的方法
为了实现上述目的，本发明提供一种电路连接用粘接膜，其为用于将在第一基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件，与在第二基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，以使所述第一电路电极和所述第二电路电极对置配置的状态进行连接的电路连接用粘接膜，其特征在于，至少具有：含有导电粒子和粘接剂的导电性粘接剂层；在上述导电性粘接剂层的单面上形成的绝缘性的第一绝缘性粘接剂层；在与上述导电性粘接剂层的形成有上述第一绝缘性粘接剂层的面相反侧的面上形成的绝缘性的第二绝缘性粘接剂层，所述第一绝缘性粘接剂层和所述第二绝缘性粘接剂层中的至少一方的层的厚度为0.1～5.0μm。
根据所涉及的电路连接用粘接膜，在用于将电路部件彼此之间进行连接时，使导电粒子从电极上的外流少，且粒子捕捉性良好，这样，对于微小的电路电极，也可以充分确保相邻接的电极间的绝缘性以及应该连接的电极之间的导通性。因此，本发明的电路连接用粘接膜，可以以高水准来实现高分辨率和长期连接可靠性。另外，本发明的电路连接用粘接膜，由于不需要对导电粒子和电极进行正确的定位，因此，在对电路部件彼此之间进行连接时的操作性优异。
这里，之所以通过本发明的电路连接用粘接膜而起到上述效果，被认为是由于以下理由。即，通过将导电粒子只配置在导电性粘接剂层中，使导电粒子从电极上的外流少，并提高粒子捕捉效率。这样，对于导电粒子，可以不使该导电粒子彼此之间接触，并使其确实地存在于电极上，可以充分地得到连接部分中的导电性。另外，通过在导电性粘接剂层的两面上形成绝缘性粘接剂层，可以使绝缘性粘接剂层配置在相邻接的电路电极之间，充分地确保相邻接电极之间的绝缘性。而且，通过使至少一方的绝缘性粘接剂层的厚度为0.1～5μm，既可充分确保邻接电极之间的绝缘性，又可充分确保电极与导电粒子的接触，可以充分确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导电性。
另外，就本发明的电路连接用粘接膜而言，优选上述粘接剂含有热固性树脂，并且上述导电性粘接剂层，与上述第一绝缘性粘接剂层以及上述第二绝缘性粘接剂层相比，在上述第一电路部件和上述第二电路部件连接时的熔融粘度高。这样，可以减少由于连接时的加热加压而导致导电粒子随着粘接剂外流至相邻接的电路电极之间的情况，由此可提高粒子捕捉数，对于微小的电路电极，也可以充分地确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导电性。
另外，就本发明的电路连接用粘接膜而言，优选上述导电性粘接剂层进一步含有膜形成性高分子。这样，在可以使导电性粘接剂层的膜形成性变得良好的同时，又能够以均匀分散的状态保持导电粒子。并且，涉及的电路连接用粘接膜，由于不需要对导电粒子和电极之间进行正确的定位，因此操作性优异，由于连接部难以含有气泡，因此长期连接可靠性优异。
本发明还提供一种电路部件的连接结构，其特征在于，在第一基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件与在第二基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，是通过在上述第一和第二电路部件之间设置的、包含上述本发明的电路连接用粘接膜的固化物的电路连接部件，以上述第一电路电极与上述第二电路电极相对峙并电连接的方式进行了连接。
所涉及的电路部件的连接结构，由于电路连接部件包含本发明的电路连接用粘接膜的固化物，因此导电粒子从电极上的外流少，且粒子捕捉性良好，可以充分地确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导通性，可以以高水准实现高分辨率和长期连接可靠性。
另外，就上述电路部件的连接结构而言，优选上述第一电路电极和上述第二电路电极中的至少一方的电路电极的高度为3.0μm以下，上述电路连接用粘接膜中的厚度为0.1～5.0μm的上述第一绝缘性粘接剂层或上述第二绝缘性粘接剂层，被配置在高度为3.0μm以下的上述电路电极侧。
所涉及的电路部件的连接结构，对于微小的电路电极，可以充分地确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导电性，因此，可以以高水准达到近年对于显著的高分辨率化的要求。
本发明还提供一种电路部件的连接方法，其特征在于，通过将在第一基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件、上述本发明的电路连接用粘接膜和在第二基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，以上述第一电路电极与上述第二电路电极相对峙的方式用上述顺序进行层叠，并加热和加压，来连接上述第一电路部件与上述第二电路部件，使得上述第一电路电极与上述第二电路电极电连接。
根据所涉及的电路部件的连接方法，通过使用本发明的电路连接用粘接膜，可以抑制导电粒子从电极上的外流，并使粒子捕捉性良好，可以充分地确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导通性。因此，可以形成以高水准实现高分辨率和长期连接可靠性的电路部件的连接结构。
另外，就上述本发明的电路部件的连接方法而言，优选上述第一电路电极和上述第二电路电极之中的至少一方的电路电极的高度为3.0μm以下，通过将上述电路连接用粘接膜中的厚度为0.1～5.0μm的上述第一绝缘性粘接剂层或上述第二绝缘性粘接剂层配置在高度为3.0μm以下的上述电路电极侧，并加热和加压，来连接上述第一电路部件与上述第二电路部件，使得上述第一电路电极与上述第二电路电极电连接。
根据所涉及的电路部件的连接方法，由于可以充分地确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导电性，因此，可以形成以高水准实现高分辨率和长期连接可靠性的电路部件的连接结构。
发明效果
根据本发明，可以提供一种电路连接用粘接膜，该电路连接用粘接膜在电路部件彼此之间进行连接时导电粒子从电极上的外流少、高分辨率和长期连接可靠性优异、不需要对导电粒子与电极进行正确的定位，因此操作性优异，本发明还提供使用该电路连接用粘接膜的电路部件的连接结构以及电路部件的连接方法。
附图说明
图1是表示本发明的电路连接用粘接膜的合适的一个实施方式的示意剖面图。
图2是表示本发明的电路连接用粘接膜的另外的合适的一个实施方式的示意剖面图。
图3是表示由本发明得到的电路部件的连接结构的合适的一个实施方式的示意剖面图。
符号说明
1是导电粒子，2是粘接剂，3是导电性粘接剂层，4是绝缘性粘接剂层，5是绝缘性粘接剂层，10是第一电路部件，11是第一基板，12是第一电路电极，20是第二电路基板，21是第二基板，是22是第二电路电极，100、110是电路连接用粘接膜，110a是电路连接部件，200是电路部件的连接结构。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的合适的实施方式进行详细说明。在附图中，相同或相当部分被标记成相同符号，省略重复说明。另外，附图的尺寸比率不限于图示的比率。
图1是表示本发明的电路连接用粘接膜(各向异性导电性粘接膜)的合适的一个实施方式的示意剖面图。图1所示的电路连接用粘接膜100，具备：含有导电粒子1和粘接剂2的导电性粘接剂层3；在导电性粘接剂层3的两面上形成的绝缘性的绝缘性粘接剂层4、5，并且绝缘性粘接剂层5的厚度在0.1～5.0μm的范围内。
另外，图2是表示本发明的电路连接用粘接膜的另外的合适的一个实施方式的示意剖面图。图2所示的电路连接用粘接膜110，具备：含有导电粒子1和粘接剂2的导电性粘接剂层3；在导电性粘接剂层3的两面上形成的绝缘性的绝缘性粘接剂层5，并且两面的绝缘性粘接剂层5的厚度都在0.1～5.0μm的范围内。虽然未在图1和2中做出图示，但是，在电路连接用粘接膜100、110的表面上，可以存在可剥离的剥离性基材(支撑膜)，以用来提高操作性或防止附着尘土。以下，采用图1所示的电路连接用粘接膜100，对构成该电路连接用粘接膜100的各层进行详细说明。
导电性粘接剂层3，是如上所述含有导电粒子1和粘接剂2的层，是在将具有电路电极的电路部件彼此之间进行连接时，在连接对置的电路电极彼此之间的方向上显示导电性、可以只将该对置的电路电极彼此之间进行电连接的具有各向异性导电性的层。这里，粘接剂2优选含有由热来固化的反应性树脂(热固性树脂)。作为热固性树脂，可以使用环氧树脂与咪唑系、酰肼系、三氟化硼-胺络合物、锍盐、胺酰亚胺、聚胺的盐、双氰胺等潜在性固化剂的混合物，或自由基反应性树脂与有机过氧化物的混合物等。
作为上述环氧树脂，可以举出由表氯醇和双酚A或F、AD等衍生的双酚型环氧树脂、由表氯醇和苯酚酚醛清漆或甲酚酚醛清漆衍生的环氧酚醛清漆树脂、具有含萘环骨架的萘系环氧树脂、缩水甘油胺、缩水甘油醚、联苯、脂环式等在一分子中具有两个以上的缩水甘油基的各种环氧化合物等，这些可以单独使用也可以混合两种以上来使用。
这些环氧树脂，从防止电子迁移的观点考虑，优选使用将杂质离子(Na+、Cl-等)或水解性氯等的含量降低至300ppm以下的高纯品。
导电性粘接剂层3中以积极赋予各向异性导电性为目的而混入·分散有导电粒子1，用来吸收由电路连接用粘接膜100连接的芯片的凸点或基板电极等的高度的波动。导电粒子1是含有例如Au、Ag、Ni、Cu、焊料等金属的具有导电性的粒子，更优选为在由聚苯乙烯等高分子构成的球状的核材的表面上，形成有由Au、Ag、Ni、Cu、焊料等金属构成的导电层的粒子。另外，导电粒子1可以是在具有导电性的粒子的表面上，形成有Su、Au、焊料等表面层的粒子。
导电粒子1的粒径，有必要小于由电路连接用粘接膜100连接的电路部件的电极的最小间隔，并且，在电极的高度存在波动时，优选大于其高度的波动。导电粒子1的平均粒径优选为1～10μm，更优选为2～5μm。如果平均粒径小于1μm，则不能对应电极的高度的波动而具有降低电极之间的导电性的倾向，如果超过10μm，则具有相邻接的电极之间的绝缘性容易降低的倾向。
导电性粘接剂层3的导电粒子1的含量，以导电性粘接剂层中的固体成分的整个体积为基准，优选为0.1～30体积％，更优选为0.2～20体积％。如果该含量小于0.1体积％，则由于应该连接的电极上的导电粒子的数量减少而具有接触点数不足、连接电极之间的导电性容易降低的倾向，如果超过30体积％，则因粒子表面积显著增加，具有粒子产生2次凝集而容易连结、相邻接的电极之间的绝缘性容易降低的倾向。
从使其膜形成性更加良好的观点考虑，导电性粘接剂层3中也可以配合膜形成性高分子。作为膜形成性高分子，可以举出苯氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂等。这些膜形成性高分子，在热固性树脂固化时的应力缓和方面具有效果。尤其是，膜形成性高分子具有羟基等官能团时，可提高粘接性，因此更优选。
另外，构成电路连接用粘接膜100的绝缘性粘接剂层4、5是具有绝缘性的层。绝缘性粘接剂层4、5在被配置在电路部件中的相邻接的电路电极之间时，只要能充分地确保该相邻接的电极之间的绝缘性即可(优选使相邻接的电极之间的绝缘电阻值为1×108Ω以上)，其组成并无特别限制，例如，可以为与从上述导电性粘接剂层3中除去导电粒子1的组成相同的组成。
另外，在导电性粘接剂层3和绝缘性粘接剂层4、5中，可以进一步混入·分散有无机质填充材料、橡胶粒子。这些可以与导电粒子1一起混入·分散于导电性粘接剂层3中，也可以混入·分散于未使用导电粒子1的绝缘性粘接剂层4、5中，特别优选混入·分散于使用导电粒子1的导电性粘接剂层3中。通过将这些无机质填充材料、橡胶粒子添加于导电性粘接剂层3中，可以容易且充分地提高导电性粘接剂层3在电路部件彼此之间进行连接时的熔融粘度，使其高于绝缘性粘接剂层4、5在连接时的熔融粘度。
作为无机质填充材料，并无特别限制，可以举出例如熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、硅酸钙、氧化铝、碳酸钙等粉末。无机质填充材料的平均粒径，从防止连接部的导通不良的观点考虑，优选为3μm以下。
使用无机质填充材料时的配合量，无论是在导电性粘接剂层3和绝缘性粘接剂层4、5中，以粘接剂2的配合量为100质量份，优选其为5～100质量份。为了提高熔融粘度时，该配合量越大越有效果。
作为橡胶粒子，只要是玻璃化转变温度为25℃以下的橡胶粒子即可，并无特别限制，可以使用例如丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶等。作为橡胶粒子，优选使用平均粒径为0.1～10μm的橡胶粒子，更优选平均粒径以下的粒子占粒径分布的80％以上的橡胶粒子。橡胶粒子的平均粒径更优选为0.1～5μm。另外，用硅烷偶合剂处理橡胶粒子表面时，可提高对于反应性树脂的分散性，因此优选。
在橡胶粒子中，硅橡胶粒子除了耐溶剂性优异以外分散性也优异，因此可以优选用作有效的橡胶粒子。硅橡胶粒子，可以通过将硅烷化合物、甲基三烷氧基硅烷和/或其部分水解缩合物，添加于由烧碱、氨等碱性物质调节至pH9以上的醇水溶液中，进行水解、缩聚的方法或者通过有机硅氧烷的共聚等来得到。另外，在分子末端或分子内侧链含有羟基、环氧基、酮亚胺、羧基、巯基等官能团的有机硅微粒，可提高对于反应性树脂的分散性，因此优选。
使用橡胶粒子时的配合量，无论是在导电性粘接剂层3和绝缘性粘接剂层4、5中，以粘接剂2的配合量为100质量份，优选为5～50质量份。
导电性粘接剂层3和绝缘性粘接剂层4、5的形成，可以通过如下方法进行：将至少含有上述粘接剂2(反应性树脂和潜在性固化剂等)、对于导电性粘接剂层3要进一步含有导电粒子1的粘接组合物，溶解或分散于有机溶剂中，使其液态化，制备成涂布液，将该涂布液涂布在剥离性基材(支撑膜)上，在固化剂的活性温度以下除去溶剂。此时使用的溶剂，从提高材料的溶解性的观点考虑，优选为芳香族烃系溶剂和含氧系溶剂的混合溶剂。另外，作为剥离性基材，可以适宜地使用被表面处理成具有脱模性的PET膜等。
虽然未图示，但也可以在绝缘性粘接剂层4、5的外侧进一步设置导电性粘接剂层或者绝缘性粘接剂层。
并且，作为电路连接用粘接膜100的制法，可以采用例如将如上述操作所形成的导电性粘接剂层3和绝缘性粘接剂层4、5进行层压的方法，或者依次涂布各层的方法等公知的方法。
这样得到的电路连接用粘接膜100中，导电性粘接剂层3的厚度优选为3～15μm，更优选为5～10μm。如果该厚度小于3μm，则在应用平均粒径合适的导电粒子时，具有导电性粘接剂层的形成性降低的倾向，如果超过15μm，则导电粒子从电极上的外流增多，具有难以充分地确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导电性的倾向。
另外，绝缘性粘接剂层5的厚度，需要为0.1～5.0μm，优选为1.0～5.0μm，更优选为2.0～4.0μm。如果该厚度小于0.1μm，则在配置于电路部件中的相邻接的电路电极之间时，不能充分地确保该相邻接的电极之间的绝缘性，如果超过5μm，则导电粒子从电极上的外流增多，不能充分地确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导电性。
此外，绝缘性粘接剂层4的厚度，优选为在第一基板的主面上形成的第一电路电极的厚度与在第二基板的主面上形成的第二电路电极的厚度的总和以下。如果绝缘性粘接剂层4的厚度大于第一电路电极的厚度与第二电路电极的厚度的总和，则导电粒子从电极上的外流增多，具有难以充分确保相邻接的电极之间的绝缘性和应该连接的电极之间的导电性的倾向。
另外，在电路粘接用粘接膜100中，导电性粘接剂层3优选为，与绝缘性粘接剂层4、5相比，在电路部件彼此之间进行连接时的熔融粘度高。这里，所说的上述连接时的熔融粘度，是使用电路连接用粘接膜100对电路部件彼此之间进行连接时的加热温度下的熔融粘度。对电路部件彼此之间进行连接时的加热温度，根据电路连接用粘接膜100中的粘接剂的固化性等来适当地调节，通常为120℃～220℃的范围。因而，在该温度范围内，更优选导电性粘接剂层3的熔融粘度高于绝缘性粘接剂层4、5的熔融粘度。
另外，作为导电性粘接剂层3在连接时的熔融粘度，具体来讲，例如在120℃下，优选为5.0×102～5.0×106Pa·s，更优选为5.0×103～5.0×105Pa·s。
另外，作为绝缘性粘接剂层4、5在连接时的熔融粘度，具体来讲，例如在120℃下，优选为1.0×102～1.0×106Pa·s，更优选为1.0×103～1.0×105Pa·s。
接着，对使用本发明的电路连接用粘接膜110的本发明的电路部件的连接结构进行说明。
图3是表示由本发明得到的电路部件的连接结构的合适的一个实施方式的示意剖面图。图3所示的电路部件的连接结构200，是具有第一基板11和在其主面上形成的第一电路电极12的第一电路部件10、与具有第二基板21和在其主面上形成的第二电路电极22的第二电路部件20，通过电路连接部件110a进行连接的结构，所述电路连接部件110a包含上述本发明的电路连接用粘接膜110固化的固化物，并形成在第一和第二电路部件10、20之间。在电路部件的连接结构200中，第一电路电极12与第二电路电极22相对峙，并被电连接。
电路连接部件110a是包含本发明的电路连接用粘接膜110固化的固化物的部件，是由含有上述粘接剂2的固化物2a以及分散于其中的导电粒子1的导电性粘接剂层3的固化物3a，与形成在其两面的绝缘性粘接剂层5的固化物5a来构成的。并且，第一电路电极12和第二电路电极22通过导电粒子1进行电连接。另外，绝缘性粘接剂层5的固化物5a，以覆盖第一和第二电路电极12、22的至少第一和第二基板11、12侧的周围的方式来形成。这是因为，在第一和第二电路部件10、20进行连接时，绝缘性粘接剂层5从第一和第二电路电极12、22上(互相对置的面上)外流至其周围。
作为第一和第二电路部件10、20，只要是形成需要电连接的电极的部件即可，并无特别限制。具体来讲，可以举出由用于液晶显示器的ITO等形成电极的玻璃或塑料基板、印刷电路板、陶瓷配线板、柔性配线板、半导体硅芯片等，这些可根据需要组合使用。这样，在本实施方式中，可以使用像以印刷电路板或由聚酰亚胺等有机物所构成的材质为代表，以及铜、铝等金属或ITO(indium tin oxide：氧化铟锡)、氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2)等无机材质这样，具有多种多样的表面状态的电路部件。
电路部件的连接结构200可通过如下方法得到：例如，通过将第一电路部件10、上述本发明的电路连接用粘接膜110和第二电路部件20，以第一电路电极11与第二电路电极21相对峙的方式用上述顺序进行层叠，并加热和加压，来连接第一电路部件10与第二电路部件20，使得第一电路电极11与第二电路电极21电连接。
就该方法而言，首先，对在剥离性基材上形成的电路连接用粘接膜110以贴合于第二电路部件20上的状态进行加热和加压，暂时粘接电路连接用粘接膜110，剥离剥离性基材，然后，一边定位电路电极一边放上第一电路部件10，就可以准备好将第二电路部件20、电路连接用粘接膜110和第一电路部件10以该顺序进行层叠的层叠体。
对上述层叠体进行加热和加压的条件，可根据电路连接用粘接膜中的粘接剂的固化性等进行适当的调节，使得电路连接用粘接膜被固化并得到足够的粘接强度。
在上述电路部件的连接结构200及其制造方法的说明中，说明了使用电路连接用粘接膜110的情况，但也可以使用电路连接用粘接膜100来代替电路连接用粘接膜110。
实施例
以下，基于实施例和比较例来更具体地说明本发明，但本发明并不限于以下实施例。
(实施例1)
将苯氧树脂(联合碳化物公司制造，商品名：PKHC)32质量份、在双酚A型环氧树脂中分散有20质量％的平均粒径0.2μm的丙烯酸树脂粒子的含丙烯酸粒子树脂(日本触媒社制造，商品名：BPA328)10质量份、双酚A型固态环氧树脂(油化壳牌环氧树脂公司制造，商品名：YL980)20质量份、咪唑系固化剂(旭化成工业社制造，商品名：NOVACURE HX-3941)35质量份和硅烷偶合剂(日本尤尼卡公司制造，商品名：A187)3质量份，溶解于作为溶剂的甲苯中，得到固体成分50质量％的绝缘性粘接剂层形成用涂布液。
接着，采用涂布装置，将该涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度50μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度11μm的绝缘性粘接剂层(a)。对该绝缘性粘接剂层(a)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×103Pa·s。
进一步，采用涂布装置，将上述绝缘性粘接剂层形成用涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度25μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度2μm的绝缘性粘接剂层(b)。对该绝缘性粘接剂层(b)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×103Pa·s。
接着，将苯氧树脂(联合碳化物公司制造，商品名：PKHC)32质量份、在双酚A型环氧树脂中分散有20质量％的平均粒径0.2μm的丙烯酸树脂粒子的含丙烯酸粒子树脂(日本触媒社制造，商品名：BPA328)20质量份、咪唑系固化剂(旭化成工业社制造，商品名：NOVACURE HX-3941)35质量份、硅烷偶合剂(日本尤尼卡公司制造，商品名：A187)3质量份和有机硅橡胶(东丽道康宁公司制造，商品名：E604)30质量份，溶解于作为溶剂的甲苯中，制备出固体成分50质量％的粘接剂溶液。向该粘接剂溶液100质量份中，分散在聚苯乙烯系核体(直径：3μm)的表面上形成有Au层的导电粒子(平均粒径：3.2μm)20质量份，得到导电性粘接剂层形成用涂布液。
采用涂布装置，将该涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度50μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度10μm的导电性粘接剂层(c)。对该导电性粘接剂层(c)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×104Pa·s。
对在上述得到的绝缘性粘接剂层(a)和导电性粘接剂层(c)，一边在40℃下加热一边用辊层压机进行层压，得到层叠膜。接着，在得到的层叠膜的导电性粘接剂层(c)一侧，自剥离了导电性粘接剂层(c)上的PET膜之后，将上述得到的绝缘性粘接剂层(b)，一边在40℃下加热一边用辊层压机进行层压，得到绝缘性粘接剂层(a)的厚度为11μm、导电性粘接剂层(c)的厚度为10μm、绝缘性粘接剂层(b)的厚度为2μm的3层结构的电路连接用粘接膜。
(实施例2)
使绝缘性粘接剂层(a)的厚度为8μm，使绝缘性粘接剂层(b)的厚度为5μm，进一步使导电性粘接剂层(c)的厚度为10μm，除此以外，与实施例1同样操作，得到3层结构的电路连接用粘接膜。
(实施例3)
使绝缘性粘接剂层(a)的厚度为12μm，使绝缘性粘接剂层(b)的厚度为0.1μm，进一步使导电性粘接剂层(c)的厚度为10μm，除此以外，与实施例1同样操作，得到3层结构的电路连接用粘接膜。
(实施例4)
使绝缘性粘接剂层(a)的厚度为3μm，使绝缘性粘接剂层(b)的厚度为3μm，进一步使导电性粘接剂层(c)的厚度为10μm，除此以外，与实施例1同样操作，得到3层结构的电路连接用粘接膜。
(实施例5)
将苯氧树脂(联合碳化物公司制造，商品名：PKHC)32质量份、在双酚A型环氧树脂中分散有20质量％的平均粒径0.2μm的丙烯酸树脂粒子的含丙烯酸粒子树脂(日本触媒社制造，商品名：BPA328)20质量份、咪唑系固化剂(旭化成工业社制造，商品名：NOVACURE HX-3941)35质量份、硅烷偶合剂(日本尤尼卡公司制造，商品名：A187)3质量份和有机硅橡胶(东丽道康宁公司制造，商品名：E604)30质量份，溶解于作为溶剂的甲苯中，得到固体成分50质量％的绝缘性粘接剂层形成用涂布液。
接着，采用涂布装置，将该涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度50μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度11μm的绝缘性粘接剂层(a)。对该绝缘性粘接剂层(a)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×104Pa·s。
进一步，采用涂布装置，将上述绝缘性粘接剂层形成用涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度25μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度2μm的绝缘性粘接剂层(b)。对该绝缘性粘接剂层(b)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×104Pa·s。
接着，将苯氧树脂(联合碳化物公司制造，商品名：PKHC)32质量份、在双酚A型环氧树脂中分散有20质量％的平均粒径0.2μm的丙烯酸树脂粒子的含丙烯酸粒子树脂(日本触媒社制造，商品名：BPA328)10质量份、双酚A型固态环氧树脂(油化壳牌环氧树脂公司制造，商品名：YL980)20质量份、咪唑系固化剂(旭化成工业社制造，商品名：HX-3941)35质量份、硅烷偶合剂(日本尤尼卡公司制造，商品名：A187)3质量份，溶解于作为溶剂的甲苯中，制备出固体成分50质量％的粘接剂溶液。向该粘接剂溶液100质量份中，分散在聚苯乙烯系核体(直径：3μm)的表面上形成有Ni和Au层的导电粒子(平均粒径：3.2μm)20质量份，得到导电性粘接剂层形成用涂布液。
采用涂布装置，将该涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度50μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度10μm的绝缘性粘接剂层(c)。对该导电性粘接剂层(c)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×103Pa·s。
对在上述得到的绝缘性粘接剂层(a)和导电性粘接剂层(c)，一边在40℃下加热一边用辊层压机进行层压，得到层叠膜。接着，在得到的层叠膜的导电性粘接剂层(c)一侧，自剥离了导电性粘接剂层(c)上的PET膜之后，将上述得到的绝缘性粘接剂层(b)，一边在40℃下加热一边用辊层压机进行层压，得到绝缘性粘接剂层(a)的厚度为11μm、导电性粘接剂层(c)的厚度为10μm、绝缘性粘接剂层(b)的厚度为2μm的3层结构的电路连接用粘接膜。
(比较例1)
使绝缘性粘接剂层(a)的厚度为7μm，使绝缘性粘接剂层(b)的厚度为7μm，并使导电性粘接剂层(c)的厚度为9μm，除此以外，与实施例1同样操作，得到3层结构的电路连接用粘接膜。
(比较例2)
将苯氧树脂(联合碳化物公司制造，商品名：PKHC)32质量份、在双酚A型环氧树脂中分散有20质量％的平均粒径0.2μm的丙烯酸树脂粒子的含丙烯酸粒子树脂(日本触媒社制造，商品名：BPA328)10质量份、双酚A型固态环氧树脂(油化壳牌环氧树脂公司制造，商品名：YL980)20质量份、咪唑系固化剂(旭化成工业社制造，商品名：NOVACURE HX-3941)35质量份和硅烷偶合剂(日本尤尼卡公司制造，商品名：A187)3质量份，溶解于作为溶剂的甲苯中，得到固体成分50质量％的绝缘性粘接剂层形成用涂布液。
接着，采用涂布装置，将该涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度50μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度13μm的绝缘性粘接剂层(a)。对该绝缘性粘接剂层(a)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×103Pa·s。
接着，向上述绝缘性粘接剂层形成用涂布液100质量份中，分散在聚苯乙烯系核体(直径：3μm)的表面上形成有Au层的导电粒子(平均粒径：3.2μm)20质量份，得到导电性粘接剂层形成用涂布液。采用涂布装置，将该涂布液涂布在单面(涂布涂布液的面)实施了脱模处理的厚度50μm的PET膜上，在70℃进行10分钟的热风干燥，从而在PET膜上形成厚度10μm的导电性粘接剂层(c)。对该导电性粘接剂层(c)的熔融粘度，使用粘弹性测定装置(Rheometrics公司制造)，在升温速度10℃/分钟、拉伸模式、频率10Hz、25℃～200℃为止的条件下进行测定，结果，120℃下的熔融粘度为1.0×103Pa·s。
对在上述得到的绝缘性粘接剂层(a)和导电性粘接剂层(c)，一边在40℃下加热一边用辊层压机进行层压，得到2层结构的电路连接用粘接膜。
(比较例3)
使绝缘性粘接剂层(a)的厚度为12μm，使绝缘性粘接剂层(b)的厚度为0.08μm，并使导电性粘接剂层(c)的厚度为10μm，除此以外，与实施例1同样操作，得到3层结构的电路连接用粘接膜。
[粒子捕捉数的测定]
采用在上述实施例和比较例中制作的电路连接用粘接膜，将带有金凸点(面积：30×50μm、凸点高度：15μm、凸点数：300)的芯片(1.2×19mm、厚度：500μm)，与带有ITO电路的玻璃基板(厚度：0.7mm，电极高度：0.15μm)，按以下所示进行连接。
首先，通过在80℃、0.98MPa(10kgf/cm2)的条件下进行2秒钟的加热加压，将电路连接用粘接膜(1.5×20mm)贴附在带有ITO电路的玻璃基板上。此时，3层结构的电路连接用粘接膜，是在剥离掉绝缘性粘接剂层(b)上的PET膜后，将该绝缘性粘接剂层(b)贴附在玻璃基板上，2层结构的电路连接用粘接膜，是在剥离掉导电性粘接剂层(c)上的PET膜后，将该导电性粘接剂层(c)贴附在玻璃基板上。
接着，从电路连接用粘接膜上剥离PET膜，对芯片的凸点和带有ITO电路的玻璃基板进行定位后，在190℃、40g/凸点、10秒钟的条件下，从芯片上方进行加热、加压，通过电路连接用粘接膜进行芯片和玻璃基板的正式连接。
此时，采用放大率为200～500倍的显微镜，测定被金凸点(面积30×50μm)捕捉的导电粒子数。这样，求出在上述实施例和比较例中制作的电路连接用粘接膜中的金凸点的粒子捕捉数的最小值。结果示于表1中。
[绝缘电阻值的测定]
采用在上述实施例和比较例中制作的电路连接用粘接膜，将带有金凸点(面积：30×100μm、凸点间的空间10μm、高度：15μm、凸点数：472)的芯片(1.9×15mm、厚度：500μm)，与带有ITO电路的玻璃基板(厚度：0.7mm，电极高度：0.15μm)，按以下所示进行连接。
首先，通过在80℃、0.98MPa(10kgf/cm2)的条件下进行2秒钟的加热加压，将电路连接用粘接膜(2.0×20mm)贴附在带有ITO电路的玻璃基板上。此时，3层结构的电路连接用粘接膜，是在剥离掉绝缘性粘接剂层(b)上的PET膜后，将该绝缘性粘接剂层(b)贴附在玻璃基板上，2层结构的电路连接用粘接膜，是在剥离掉导电性粘接剂层(c)上的PET膜后，将该导电性粘接剂层(c)贴附在玻璃基板上。
接着，从电路连接用粘接膜上剥离PET膜，对芯片的凸点和带有ITO电路的玻璃基板进行定位后，在190℃、40g/凸点、10秒钟的条件下，从芯片上方进行加热、加压，通过电路连接用粘接膜进行芯片和玻璃基板的正式连接。
对于这样得到连接样品，进行以下的通电耐湿试验。即，对连接样品，在85℃、85％RH的环境下，进行施加500小时DC15V的处理。
对于通电耐湿试验后的连接样品的绝缘电阻值，采用绝缘电阻计，在室温中，在测定电压50V、电压施加时间60秒的条件下，测定相邻接的凸点之间的绝缘电阻。这样，来判断相邻接的凸点之间的绝缘特性是否良好。此时良好的绝缘特性是指绝缘电阻值为1×108Ω以上，将全部的相邻接的凸点之间的绝缘电阻值为1×108Ω以上的样品评价为A，将含有相邻接的凸点之间的绝缘电阻值小于1×108Ω的位点的样品评价为B。其结果和绝缘电阻值的最小值示于表1中。
[连接电阻值的测定]
采用在上述实施例和比较例中制作的电路连接用粘接膜，将带有金凸点(面积：30×50μm、凸点高度：15μm、凸点数：300)的芯片(1.2×19mm、厚度：500μm)，与带有ITO电路的玻璃基板(厚度：0.7mm，电极高度：0.15μm)，按以下所示进行连接。
通过在80℃、0.98MPa(10kgf/cm2)的条件下进行2秒钟的加热加压，将电路连接用粘接膜(1.5×20mm)贴附在带有ITO电路的玻璃基板上。此时，3层结构的电路连接用粘接膜，是在剥离掉绝缘性粘接剂层(b)上的PET膜后，将该绝缘性粘接剂层(b)贴附在玻璃基板上，2层结构的电路连接用粘接膜，是在剥离掉导电性粘接剂层(c)上的PET膜后，将该导电性粘接剂层(c)贴附在玻璃基板上。
接着，从电路连接用粘接膜上剥离PET膜，对芯片的凸点和带有ITO电路的玻璃基板进行定位后，在190℃、40g/凸点、10秒钟的条件下，从芯片上方进行加热、加压，通过电路连接用粘接膜进行芯片和玻璃基板的正式连接。
对于这样得到连接样品，进行以下的耐湿试验。即，对连接样品，进行在85℃、85％RH的环境下放置1000小时的处理。
对于耐湿试验后的连接样品的连接电阻值，采用数字万用表，用4端子法测定每一个凸点的连接电阻。这样，来判断导通是否良好。此时良好的导通是指连接电阻值为20Ω以下，将全部的凸点的连接电阻值为20Ω以下的样品评价为A，将含有连接电阻值超过20Ω的凸点的样品评价为B。其结果和连接电阻值的最大值示于表1中。
表1
Figure A200780013029D00221
从表1所示的结果可确认出，在至少单面的绝缘性粘接剂层的厚度在0.1～5.0μm范围内的实施例1～5的电路连接用粘接膜中，电极之间的粒子捕捉数充分，通电耐湿试验后的绝缘电阻值和耐湿试验后的连接电阻值都良好。另一方面可以确认出，绝缘性粘接剂层的厚度在两面都为7μm的比较例1的电路连接用粘接膜中，通电耐湿试验后的绝缘电阻值、耐湿试验后的连接电阻值和粒子捕捉数都较差。此外，还可确认出，在由导电性粘接剂层和绝缘性粘接剂层所构成的2层结构的电路连接用粘接膜(比较例2)中，通电耐湿试验后的绝缘电阻值差。另外，还可确认出，在绝缘性粘接剂层的厚度为小于0.1μm的0.08μm的比较例3中，由于不能充分地确保相邻接电极之间的绝缘性，使得通电耐湿试验后的绝缘电阻值恶化。综上，可以确认出，根据本发明的电路连接用粘接膜，在电路部件彼此之间进行连接时，导电粒子从电极上的外流少，高分辨率和长期连接可靠性优异。
产业上的可应用性
如以上所作的说明，根据本发明，可以提供一种电路连接用粘接膜，该电路连接用粘接膜由于在电路部件彼此之间进行连接时，导电粒子从电极上的外流少，高分辨率和长期连接可靠性优异，不需要对导电粒子和电极进行正确的定位，所以操作性优异，本发明还可以提供使用该电路连接用粘接膜的电路部件的连接结构以及电路部件的连接方法。

Claims (7)

1.一种电路连接用粘接膜，其为用于将在第一基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件，与在第二基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，以使所述第一电路电极和所述第二电路电极对置配置的状态进行连接的电路连接用粘接膜，其特征在于，
至少具有：含有导电粒子和粘接剂的导电性粘接剂层；在所述导电性粘接剂层的单面上形成的绝缘性的第一绝缘性粘接剂层；在与所述导电性粘接剂层的形成有所述第一绝缘性粘接剂层的面相反侧的面上形成的绝缘性的第二绝缘性粘接剂层，
所述第一绝缘性粘接剂层和所述第二绝缘性粘接剂层中的至少一方的层的厚度为0.1～5.0μm。
2.根据权利要求1所述的电路连接用粘接膜，其特征在于，所述粘接剂含有热固性树脂，
所述导电性粘接剂层，与所述第一绝缘性粘接剂层以及所述第二绝缘性粘接剂层相比，在所述第一电路部件和所述第二电路部件连接时的熔融粘度高。
3.根据权利要求1或2所述的电路连接用粘接膜，其特征在于，所述导电性粘接剂层进一步含有膜形成性高分子。
4.一种电路部件的连接结构，其特征在于，在第一基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件与在第二基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，是通过在所述第一和第二电路部件之间设置的、包含权利要求1～3中任一项所述的电路连接用粘接膜的固化物的电路连接部件，以所述第一电路电极与所述第二电路电极相对峙并电连接的方式进行了连接。
5.根据权利要求4所述的电路部件的连接结构，其特征在于，所述第一电路电极和所述第二电路电极中的至少一方的电路电极的高度为3.0μm以下，所述电路连接用粘接膜中的厚度为0.1～5.0μm的所述第一绝缘性粘接剂层或所述第二绝缘性粘接剂层，被配置在高度为3.0μm以下的所述电路电极侧。
6.一种电路部件的连接方法，其特征在于，通过将在第一基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件、权利要求1～3中任一项所述的电路连接用粘接膜和在第二基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，以所述第一电路电极与所述第二电路电极相对峙的方式用上述顺序进行层叠，并加热和加压，来连接所述第一电路部件与所述第二电路部件，使得所述第一电路电极与所述第二电路电极电连接。
7.根据权利要求6所述的电路部件的连接方法，其特征在于，所述第一电路电极和所述第二电路电极中的至少一方的电路电极的高度为3.0μm以下，通过将所述电路连接用粘接膜中的厚度为0.1～5.0μm的所述第一绝缘性粘接剂层或所述第二绝缘性粘接剂层配置在高度为3.0μm以下的所述电路电极侧，并加热和加压，来连接所述第一电路部件与所述第二电路部件，使得所述第一电路电极与所述第二电路电极电连接。
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