CN102090154A - 各向异性导电薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明使用各向异性导电薄膜，该各向异性导电薄膜将可在比热固化性环氧树脂更低温、短时间内固化的聚合性丙烯酸系化合物与形成薄膜的树脂一起使用，在130℃的压接温度、3秒的压接时间这样的压接条件下进行各向异性连接时，可实现高的粘合强度和良好的导通可靠性。为此的各向异性导电薄膜具有绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层叠层而成的结构。绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层各自含有聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂和聚合引发剂。聚合引发剂含有一分钟半衰期温度不同的2种有机过氧化物。该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度高的有机过氧化物由于分解而生成苯甲酸或其衍生物。

Description

各向异性导电薄膜
技术领域
本发明涉及各向异性导电薄膜、使用该各向异性导电薄膜得到的连接结构体及其制造方法。
背景技术
将液晶面板与载带封装(TCP)基板或薄膜基芯片(COF)基板连接时、或将TCP基板或COF基板与印刷布线板(PWB)连接时,通常广泛使用各向异性导电薄膜(ACF)，该导电薄膜是将含有热固化性环氧树脂、聚合引发剂和导电性颗粒的热固化性树脂组合物成型为薄膜状得到的。此时,通常压接温度为180-250℃左右,压接时间为5-10秒左右。
但是近年来,为了降低对PWB的电极部或液晶面板的ITO电极的热应力,要求降低使用各向异性导电薄膜进行热压接时的压接温度,并且不仅为了降低热应力,为了提高生产效率，还要求缩短压接时间。因此,人们尝试将比构成各向异性导电薄膜的热固化性环氧树脂更低温・短时间即可固化的聚合性丙烯酸系化合物与形成薄膜的树脂一起使用,以此代替上述构成各向异性导电薄膜的热固化性环氧树脂。此时，人们提出：聚合引发剂使用伴随自身分解不会生成气体的有机过氧化物，即一分钟半衰期温度较低的100℃-130℃左右的有机过氧化物(例如过氧化二苯甲酰(一分钟半衰期温度为130℃)、过氧化二月桂酰(一分钟半衰期温度为116.4℃)、过氧化二(3,5,5-三甲基己酰) (一分钟半衰期温度 112.6℃)等)(专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006-199825号公报。
发明内容
但是，通过含有聚合性丙烯酸系化合物和上述的有机过氧化物的各向异性导电薄膜进行各向异性导电连接时，为了降低压接温度和压接时间而在压接温度130℃以下、压接时间3秒的条件下进行压接时，各向异性导电薄膜与电子部件或柔性基板的粘合强度不足，因此有连接可靠性不充分的问题。因此，即使使用比环氧树脂的固化温度更为降低、且可缩短固化时间的聚合性丙烯酸系化合物，也必须使压接温度为150℃以上、压接时间为5秒以上。
TCP基板与COF基板相比，贴装密度、获得成本均低，并且有表1所示的不同之处，特别是COF基板，并不是经由粘合剂将Cu叠层在聚酰亚胺基膜上来制造。因此，COF基板在通过各向异性导电薄膜与PWB接合时，各向异性导电薄膜与COF基板的聚酰亚胺基膜直接接触，在这点上与经由粘合剂将Cu叠层在聚酰亚胺基膜上来制造的TCP基板有很大不同。由于该不同，出现COF基板与各向异性导电薄膜之间的粘合强度(剥离强度)比TCP基板和各向异性导电薄膜之间的粘合强度小的问题。因此，在实际贴装的情况下，目前的现状是将TCP基板用各向异性导电薄膜与COF基板用各向异性导电薄膜区别使用。因而，为了实现使用各向异性导电薄膜的贴装步骤的简易化(防止各向异性导电薄膜用错)和各向异性导电薄膜的库存管理的简便化，人们需求可在TCP基板和COF基板上共用的ACF。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本发明为解决上述以往的技术课题而设，其目的在于：在使用将比热固化性环氧树脂更低温・短时间即可固化的聚合性丙烯酸系化合物与形成薄膜的树脂一起使用的各向异性导电薄膜、在将例如TCP基板或COF基板和PWB在130℃的压接温度、3秒的压接时间的压接条件下进行各向异性连接时，可以实现高的粘合强度和良好的导通可靠性。
本发明人发现：由各自含有聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂和聚合引发剂的绝缘性粘合剂层和各向异性导电粘合层构成各向异性导电薄膜，并且，有机过氧化物使用一分钟半衰期温度不同的2种有机过氧化物，该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度高的有机过氧化物使用分解生成苯甲酸的有机过氧化物，由此可实现上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明提供各向异性导电薄膜，该各向异性导电薄膜是绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层叠层而成，其特征在于：该绝缘性粘合层和该各向异性导电粘合层各自含有聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂和聚合引发剂，该各向异性导电粘合层进一步含有导电性颗粒，该聚合引发剂含有一分钟半衰期温度不同的2种有机过氧化物，该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度高的有机过氧化物由于分解而生成苯甲酸或其衍生物。
本发明提供连接结构体，该连接结构体是将第1布线基板的连接部与第2布线基板的连接部之间用上述各向异性导电薄膜进行各向异性连接而成。
本发明进一步提供连接结构体的制造方法，其特征在于：在第1布线基板的连接部和第2布线基板的连接部之间夹持上述各向异性导电薄膜，先在一分钟半衰期温度低的有机过氧化物不分解的第1温度下暂时贴合，然后在一分钟半衰期温度高的有机过氧化物分解的第2温度下热压接。
本发明的各向异性导电薄膜具有各自含有聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂和聚合引发剂的各向异性导电粘合层和绝缘性粘合层的叠层结构，两层聚合性丙烯酸系化合物的聚合引发剂使用一分钟半衰期温度不同的2种有机过氧化物，其中的一分钟半衰期温度高的有机过氧化物使用因分解而生成苯甲酸或其衍生物的有机过氧化物。因此，由于一分钟半衰期温度相对地低的有机过氧化物的存在，在以促进高温分解过氧化物的分解的相对高的温度下进行短时间热压接时，伴随着加热温度的升高，可以无需考虑热应力、自相对低的温度起使低温分解过氧化物分解，使聚合性丙烯酸系化合物充分固化。最终使高温分解过氧化物分解，完成聚合性丙烯酸系化合物的固化，同时生成苯甲酸。生成的苯甲酸的一部分存在于固化的各向异性导电薄膜和被连接物的界面及其附近，可以使粘合强度提高。
各向异性导电薄膜具有上述的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层的叠层结构，因此可以在TCP基板和COF基板中通用。其理由尚未明确，推断为以下原因。
即，绝缘性粘合层与各向异性导电粘合层相比，通常显示低的玻璃化转变温度，因此，COF基板或TCP基板被压入各向异性导电薄膜中时容易被排除，接合时有遍布面方向的相邻电极间的倾向。该绝缘性粘合层在接合时在低温下发生自由基固化，再在更高温下发生自由基固化，同时生成苯甲酸。因此，由于生成的苯甲酸，绝缘性粘合层与COF基板或TCP基板的接触面(金属电极表面、聚酰亚胺表面、粘合剂层表面)强力接合、固化。各向异性导电层具有比绝缘性粘合层高的玻璃化转变温度，因此COF基板或TCP基板被压入各向异性导电薄膜时，容易在相对向的电极间存在导电性颗粒，与绝缘性粘合层同样，在低温下发生自由基固化，再在更高温下发生自由基固化，同时生成苯甲酸。因此，各向异性导电粘合层与PWB和COF基板或TCP基板的接触面强力接合、固化。这样，绝缘性粘合层表达应力缓和以及与COF基板或TCP基板的牢固的粘合性，各向异性导电粘合层由于其强的粘结力而表达与COF基板或TCP基板和PWB的良好的连接可靠性。
附图简述
图1是参考例A2的组合物的GC-MS图谱。
图2是参考例B1的组合物的GC-MS图谱。
图3是实施例2的各向异性导电薄膜的GC-MS图谱。
图4是实施例2中制作的连接结构体的截面示意图。
符号的说明
1 PWB基板
2 电极
3 TCP基板
4 粘合剂层
5 电极
6 绝缘性粘合层
7 各向异性导电粘合层
100 连接结构体。
实施发明的方式
本发明的各向异性导电薄膜具有绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层叠层的2层结构。绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层各自含有聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂和聚合引发剂。各向异性导电粘合层进一步含有导电性颗粒。这里，聚合引发剂含有分解温度不同的2种有机过氧化物，该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度高的有机过氧化物由于分解而生成苯甲酸或其衍生物。这里，苯甲酸的衍生物可举出苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸叔丁酯等。2种有机过氧化物在绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层中可以是完全相同的具体的组合，也可以是不同的组合。
本发明的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层各自中，作为聚合引发剂使用的2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度低的有机过氧化物(以下有时称为低温分解过氧化物)的一分钟半衰期温度过低，则固化前的保存稳定性缩短，过高则有各向异性导电薄膜的固化不充分的倾向，因此，优选为80℃以上但低于120℃，更优选90℃以上但低于120℃。另一方面，关于一分钟半衰期温度高的有机过氧化物(以下有时称为高温分解过氧化物)的一分钟半衰期温度，低的尚未见面市，过高，则有在原本设想的热压接温度下不生成苯甲酸或其衍生物的倾向，因此优选120℃以上150℃以下。
另外，关于低温分解过氧化物和高温分解过氧化物之间的一分钟半衰期温度差，其差过小，则低温分解过氧化物和高温分解过氧化物与聚合性丙烯酸酯化合物反应，结果有助于粘合强度提高的苯甲酸量减少，过大则各向异性导电薄膜在低温下的固化反应性有降低倾向，因此优选10℃以上30℃以下。
关于上述低温分解过氧化物和高温分解过氧化物的质量比，前者相对于后者过少，则各向异性导电薄膜在低温下的固化反应性降低，相反过多，则粘合强度有降低倾向，因此优选10:1-1:5。
可在本发明中使用的低温分解过氧化物的具体例子可举出：过氧化二异丁酰(一分钟半衰期温度为85.1℃)、过氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁基酯(一分钟半衰期温度为124.3℃)、过氧化二月桂酰(一分钟半衰期温度为116.4℃)、过氧化二(3,5,5-三甲基己酰) (一分钟半衰期温度为112.6℃)、过氧新戊酸叔丁酯(一分钟半衰期温度为110.3℃)、过氧新戊酸叔己酯(一分钟半衰期温度为109.1℃)、过氧新庚酸叔丁基酯(一分钟半衰期温度为104.6℃)、过氧新癸酸叔丁基酯(一分钟半衰期温度为103.5℃)、过氧新癸酸叔己酯(一分钟半衰期温度为100.9℃)、过氧二碳酸二(2-乙基己基)酯(一分钟半衰期温度为90.6℃)、过氧二碳酸二(4-叔丁基环己基)酯(一分钟半衰期温度为92.1℃)、过氧新癸酸1,1,3,3-四甲基丁基酯(一分钟半衰期温度为92.1℃)、过氧二碳酸二仲丁基酯(一分钟半衰期温度为85.1℃)、过氧二碳酸二正丙基酯(一分钟半衰期温度为85.1℃)、过氧新癸酸枯基酯(一分钟半衰期温度为85.1℃)等。它们可以将2种以上结合使用。
高温分解过氧化物的具体例子可举出：过氧化二(4-甲基苯甲酰) (一分钟半衰期温度为128.2℃)、过氧化二(3-甲基苯甲酰) (一分钟半衰期温度为131.1℃)、过氧化二苯甲酰(一分钟半衰期温度为130.0℃)、过氧苯甲酸叔己基酯(一分钟半衰期温度为160.3℃)、过氧苯甲酸叔丁基酯(一分钟半衰期温度为166.8℃)等。它们可以将2种以上结合使用。通过使用具有苯环的这些高温分解过氧化物，可以使各向异性导电薄膜的粘结力提高，因此可以进一步提高粘合强度。
作为低温分解过氧化物和高温分解过氧化物的组合，前者为过氧化二月桂酰、后者为过氧化二苯甲酰的组合在保存稳定性和粘合强度方面优选。
关于含有上述不同的2种过氧化物的聚合引发剂在绝缘性粘合层或各向异性导电粘合层各自中的使用量，过少则没有反应性，过多则各向异性导电薄膜的粘结力有降低倾向，因此相对于100质量份聚合性丙烯酸系化合，优选1-10质量份，更优选3-7质量份。
本发明的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层中各自使用的聚合性丙烯酸系化合物是具有1个以上、优选2个的丙烯酰基或甲基丙烯酰基(以下称为(甲基)丙烯酰基)的化合物。这里，为了提高导通可靠性，聚合性丙烯酸系化合物的1个分子中的(甲基)丙烯酰基的数目为2以上，优选2个。聚合性丙烯酸系化合物在绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层中可以是完全相同的具体的化合物，也可以不同。
聚合性丙烯酸系化合物的具体例子可举出：聚乙二醇二丙烯酸酯、磷酸酯型丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酸4-羟基丁基酯、丙烯酸异丁基酯、丙烯酸叔丁基酯、丙烯酸异辛基酯、二苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯、琥珀酸2-丙烯酰氧基乙基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸异冰片基酯、二甲基丙烯酸三环癸烷二甲醇酯、丙烯酸环己基酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠基酯、邻苯二甲酸二缩水甘油基醚丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、双酚A型环氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等、以及对应于它们的(甲基)丙烯酸酯。
从获得高的粘合强度和导通可靠性的角度考虑，聚合性丙烯酸系化合物优选将5-40质量份双官能丙烯酸酯、10-40质量份氨基甲酸酯丙烯酸酯、0.5-5质量份磷酸酯型丙烯酸酯结合使用。这里，双官能丙烯酸酯是为了提高固化物的粘结力、提高导通可靠性而配合，氨基甲酸酯丙烯酸酯是为了提高对聚酰亚胺的粘合性而配合，磷酸酯型丙烯酸酯是为了提高对金属的粘合性而配合。
聚合性丙烯酸系化合物在各自绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层中的使用量过少，则导通可靠性降低，过多，则粘合强度有降低的倾向，因此，优选树脂固形成分(聚合性丙烯酸系化合物与形成薄膜的树脂的合计)为20-70%质量、更优选30-60%质量。
作为本发明的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层各自使用的形成薄膜的树脂，可使用聚酯树脂、聚氨酯树脂、苯氧基树脂、聚酰胺、EVA等的热塑性弹性体等。其中，考虑耐热性、粘合性，可举出聚酯树脂、聚氨酯树脂、苯氧基树脂、特别是苯氧基树脂，例如双酚A型环氧树脂、具有芴骨架的苯氧基树脂。这里，具有芴骨架的苯氧基树脂具有使固化物的玻璃化转变温度提高的特性。因此，优选不配合在绝缘性粘合层，而只配合在各向异性导电粘合层中。这种情况下，薄膜形成性树脂中的具有芴骨架的苯氧基树脂的比例优选为3-30%质量，更优选为5-25%质量。
本发明的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层各自中的形成薄膜的树脂的使用量如果过少，则不形成薄膜，过多，则为了获得电连接的树脂排除性有降低的倾向，因此，树脂固形成分(聚合性丙烯酸系化合物与形成薄膜的树脂的合计)为80-30%质量，更优选70-40%质量。
在本发明的各向异性导电薄膜的各向异性导电粘合层中使用的导电性颗粒可以使用以往在各向异性导电薄膜中使用的导电性颗粒，例如可以使用金颗粒、银颗粒、镍颗粒等的金属颗粒，苯并胍胺树脂或苯乙烯树脂等的树脂颗粒表面用金、镍、锌等金属被覆的被覆金属的树脂颗粒等。上述导电性颗粒的平均粒径通常为1-10 μm，更优选2-6 μm。
导电性颗粒在各向异性导电薄膜的各向异性导电粘合层中的使用量过少，则导通不良，过多，则形成短路，因此，相对于100质量份树脂固形成分优选为0.1-20质量份，更优选0.2-10质量份。
本发明的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层各自可根据需要含有各种丙烯酸单体等的稀释用单体、填充剂、软化剂、着色剂、阻燃剂、触变剂、偶联剂等。
本发明的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层的层厚过薄，则粘合强度降低，过厚，则导通可靠性降低，因此优选为10-25 μm，更优选16-21 μm。而各向异性导电粘合层的层厚过薄，则导通可靠性降低，过厚，则粘合强度降低，因此优选为10-25 μm，更优选15-20 μm。绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层合计的各向异性导电薄膜的厚度过薄，则由于填充而导致粘合强度降低，过厚，则由于压入不足而发生导通不良，因此优选为25-50 μm，更优选30-45 μm。
本发明的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层各自的固化物的玻璃化转变温度是为了使各向异性导电薄膜发挥底部填充剂功能的重要要素。由该点等考虑，绝缘性粘合层的固化物的玻璃化转变温度优选50-100℃，更优选65-100℃，而各向异性导电粘合层的固化物的玻璃化转变温度优选80-130℃，更优选85-130℃。这种情况下，优选将各向异性导电粘合层的固化物的玻璃化转变温度设定为比绝缘性粘合层的固化物的玻璃化转变温度高。由此，可以使绝缘性粘合层更早流动，在连接操作时由相对的电极之间排除。具体来说，优选高0-25℃，更优选高10-20℃。
本发明的各向异性导电薄膜可以按照与以往的各向异性导电薄膜同样的方法制造。例如，将聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂、聚合引发剂以及根据需要使用的其它的添加剂、还有甲基乙基酮等的溶剂均匀混合，将得到的绝缘性粘合层形成用组合物涂布在实施了剥离处理的剥离片表面并干燥，由此形成绝缘性粘合层，在其上涂布将聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂、导电性颗粒、聚合引发剂以及根据需要使用的其它的添加剂、还有甲基乙基酮等的溶剂均匀混合得到的各向异性导电粘合层形成用组合物，使其干燥，由此形成各向异性导电粘合层，由此可获得本发明的各向异性导电薄膜。
本发明的各向异性导电薄膜可优选用于将第1布线基板的连接部与第2布线基板的连接部之间进行各向异性连接而成的连接结构体。这里，第1布线基板和第2布线基板没有特别限定，可举出液晶面板的玻璃基板或柔性布线基板等。另外，对于各基板的连接部也没有特别限定，也可以是以往的各向异性导电薄膜所适用的连接部。
这样，本发明的各向异性导电薄膜可以在各种情形中使用，其中可优选用于第1布线基板为COF基板或TCP基板、第2布线基板为PWB的情形。这意味着，本发明的各向异性导电薄膜可以通用于TCP基板和COF基板。这种情况下，优选各向异性导电粘合层中的形成薄膜的树脂含有具芴骨架的苯氧基树脂。由此，可以使各向异性导电粘合层的固化物的玻璃化转变温度比绝缘性粘合层的玻璃化转变温度高，可以使各向异性导电薄膜的连接可靠性提高。
上述的连接结构体中，优选各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层配置于第1布线基板一侧。由此，可以使相对于未形成粘合剂层的聚酰亚胺表面的粘合强度提高。
上述连接结构体可如下制造：在第1布线基板的连接部与第2布线基板的连接部之间夹持本发明的各向异性导电薄膜，通常使绝缘性粘合层配置在第1布线基板一侧，先在一分钟半衰期温度低的有机过氧化物不分解的第1温度下临时贴合，再在一分钟半衰期温度高的有机过氧化物分解的第2温度下热压接。这里，关于一分钟半衰期温度低的有机过氧化物、一分钟半衰期温度高的有机过氧化物、它们的优选的一分钟半衰期温度、它们的优选的温度差如之前的说明。第1温度优选为一分钟半衰期温度低的有机过氧化物的该一分钟半衰期温度低20℃或以下的温度，第2温度优选为一分钟半衰期温度高的有机过氧化物的该一分钟半衰期温度低20℃或以上的温度。
实施例
以下根据实施例具体说明本发明。
参考例 A1-A4和B1-B3
按照常规方法，将表2的配比组成均匀混合，由此制造各向异性导电粘合层形成用组合物(A1-A4)和绝缘性粘合层形成用组合物(B1-B3)。将这些组合物以单层涂布在剥离型聚酯薄膜上，以70℃的热风吹5分钟，进行干燥，由此制造粘合薄膜。
参考例A1-A3是将低温分解性的有机过氧化物和高温分解性、分解时生成苯甲酸的有机过氧化物结合使用作为聚合引发剂的各向异性导电粘合层形成用组合物的例子，参考例A4是只使用低温分解性的有机过氧化物的各向异性导电粘合层形成用组合物的例子。参考例A2和A3相当于形成薄膜的树脂使用具有芴骨架的苯氧基树脂的各向异性导电粘合层形成用组合物的例子。
参考例B1是将低温分解性的有机过氧化物和高温分解性、分解时生成苯甲酸的高温分解性的有机过氧化物结合使用作为聚合引发剂的绝缘性粘合层形成用组合物的例子，参考例B2是只使用高温分解性、分解时生成苯甲酸的有机过氧化物作为聚合引发剂的绝缘性粘合层形成用组合物的例子，参考例B3是只使用低温分解性的有机过氧化物作为聚合引发剂的绝缘性粘合层形成用组合物的例子。
对于所得的粘合薄膜(未固化品)，如以下说明，研究“有否生成苯甲酸”和“有否低温固化性”和“固化物的玻璃化转变温度”。所得结果如表2所示。
＜有否生成苯甲酸＞
将粘合薄膜加入到密闭容器，一边以50 mL/分钟通入氦气，一边在135℃下加热15分钟，捕获生成气体(-20℃，Tenax358)，在以下的条件下进行GC-MS分析，研究有否生成苯甲酸。参考例A2和B1的组合物的GC-MS图谱分别如图1和图2所示。
机器：JHS100 (JAI社制造)，HP6890/5973MS (Agilent社制造)
注入口：280℃，Split50：1
柱：DB1701 (30M)
烘箱：40℃(保持15分钟)→240℃(保持5分钟)、升温10℃/分钟
IF、I/S温度：250℃、230℃
扫描范围：33-550℃
＜有否低温固化性以及玻璃化转变温度＞
通过动态粘弾性测定装置(RHEOVIBRON DDV-01FP，オリエンテック社制造)研究粘合薄膜的低温固化性和玻璃化转变温度。
[表2]
Figure DEST_PATH_IMAGE004
实施例1-3、比较例1-7
如表3所示的构成，将参考例A1-A4和/或B1-B3的组合物涂布在剥离型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上，各自用70℃的热风吹5分钟，进行干燥，由此成膜，制作各向异性导电薄膜。绝缘性粘合层位于剥离型聚酯薄膜一侧。
对于所得各向异性导电薄膜，为了判断连接可靠性的程度，通过4端子法测定导通阻抗。即，在80℃、1 MPa、2秒的条件下，将在玻璃环氧基板表面的35 μm厚的铜箔上形成200 μm节距的布线而得到的印刷布线板(PWB)上热压接各向异性导电薄膜，将剥离型PET薄膜剥离掉，将各向异性导电薄膜临时粘合在PWB表面。在该各向异性导电薄膜上放置COF基板(在厚度38 μm的聚酰亚胺薄膜上形成了200 μm节距、厚度8 μm的铜布线的布线基板)或TCP基板(在厚度75μm的聚酰亚胺薄膜上形成了12 μm厚的环氧系粘合剂层、和在其上形成了200 μm节距、厚度18 μm的铜布线的布线基板)的铜布线部分，在130℃、3 MPa、3秒或190℃、3 MPa、5秒的条件下压接，得到评价用的连接结构体。
对于所得连接结构体，相对布线结构体的PWB，以剥离速度50 mm/分钟对COF基板或TCP基板进行90度剥离试验，测定剥离强度作为粘合强度。通过万用表(型号34401A，Agilent社制造)测定初期导通阻抗(Ω：max值)、和在温度85℃、湿度85%RH的恒温槽中保持500小时后的后期导通阻抗(Ω：max值)。所得结果如表1所示。剥离强度(N/cm)的测定结果如表3所示。对于实施例2的各向异性导电薄膜，与参考例A2同样地进行GC-MS分析。所得图谱如图3所示。由图3可知，实施例2的各向异性导电薄膜生成了苯甲酸。
COF基板与PWB之间、以及TCP基板与PWB之间的初期导通阻抗、高温高湿放置后的后期导通阻抗以及剥离强度的优选的范围如下所示。
＜剥离强度＞
COF/PWB：6.0-12.0 N/cm
TCP/PWB：10-15 N/cm
＜初期导通阻抗(MAX值)＞
COF/PWB：0.10-0.13 Ω
TCP/PWB：0.035-0.060 Ω
＜高温高湿放置后的后期导通阻抗(MAX值)＞
COF/PWB：0.11-0.20 Ω
TCP/PWB：0.050-0.200 Ω
(综合评价)
关于这些评价结果，全部在优选的范围时判定为良好(G)，其中更优选时判定为更为良好(E)，有至少一个偏离范围外时判定为不良(NG)。所得结果如表3所示。
[表3]
Figure DEST_PATH_IMAGE006
由表3可知，绝缘性粘合层和各向异性导电层各自使用过氧化二月桂酰(低温分解过氧化物)和过氧化二苯甲酰(高温分解过氧化物)作为聚合引发剂的实施例1-3的各向异性导电薄膜，其导通阻抗小，因此导通可靠性优异，并且显示优异的粘合强度。特别是各向异性导电粘合层的形成薄膜的树脂中含有具芴骨架的苯氧基树脂的实施例2和3的各向异性导电薄膜中，与实施例1相比，COF基板与PWB之间的剥离强度提高，更适合作为在TCP基板和COF基板中通用的各向异性导电薄膜。
与此相对，在绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层的任意一方中只是用低温分解性过氧化物或高温分解性过氧化物的一方作为聚合引发剂的比较例1-5的各向异性导电薄膜中，未得到满足全部评价项目的结果。具体来说，比较例1、2、4和5中，使用低温固化性有问题的绝缘性粘合层或各向异性导电粘合层，因此特别是对TCP基板的后期导通阻抗成为开路，对TCP基板的导通可靠性出现问题。另外，比较例3中，绝缘性粘合层未使用生成苯甲酸这样的过氧化物，因此对COF基板的剥离强度低，粘合强度出现问题。比较例6的各向异性导电薄膜中，未使用绝缘性粘合层，Tg与其它相比较低，因此对TCP基板的后期导通阻抗升高，TCP基板的导通可靠性出现问题。另外，比较例7的各向异性导电薄膜中，由于未使用绝缘性粘合层，因此对COF基板的剥离强度低，粘合强度出现问题。
将使用实施例2的各向异性导电薄膜制作的TCP/PWB连接结构体切断时，如图4所示，可知相邻的电极间的粘合层形成特异的结构。具体来说，可知该连接结构体100是将PWB基板1的电极2与TCP基板3的粘合剂层4上的电极5之间用各向异性导电薄膜连接而成，相邻电极间的大致中央位置遍布绝缘性粘合层6，同时向其PWB一侧的各向异性导电粘合层7中形成左右伸脚的形状。可以认为，由于采取了上述结构，具有高玻璃化转变温度、粘结力强的各向异性导电粘合层强烈地互相牵引TCP和PWB，而低玻璃化转变温度的绝缘性粘合层使连接部的应力缓和，使剥离强度提高，结果可以实现低温短时间固化性、和对COF基板的高的剥离强度、和对TCP基板的高的导通可靠性。
实施例4-7
如表4所示，使实施例2的各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层的层厚变化，除此之外重复进行实施例2，由此制造各向异性导电薄膜，与实施例2同样地进行评价。所得结果如表4所示。即使将绝缘性粘合层和各向异性导电层的层厚改为9:27-27:9，也得到与实施例2同样的综合评价结果。
[表4]
Figure DEST_PATH_IMAGE008
实施例8和9
如表5所示，实施例2的各向异性导电薄膜的压接条件如下所示变化，除此之外重复进行实施例2，制作各向异性导电薄膜，与实施例2同样地评价。所得结果如表5所示。即使是更低温下的压接，也得到与实施例2同样的综合评价结果。相反，即使是更高温下的压接，也得到与实施例2同样的综合评价结果。
＜实施例8的压接条件＞
COF/PWB (120℃-3 MPa-3秒)、TCP/PWB(130℃-3 MPa-3秒)
＜实施例9的压接条件＞
COF/PWB(180℃-3 MPa-3秒)、TCP/PWB(180℃-3 MPa-3秒)
＜实施例2的压接条件＞
COF/PWB(130℃-3 MPa-3秒)、TCP/PWB(140℃-3 MPa-3秒)
[表5]
Figure DEST_PATH_IMAGE010
产业实用性
本发明的各向异性导电薄膜可以在低温、快速固化下各向异性连接。因此，可以不对连接对象物施加热应力而各向异性连接，对于精密电子部件的高可靠性的各向异性连接有用。

Claims (12)

1.各向异性导电薄膜，该各向异性导电薄膜是将绝缘性粘合层和各向异性导电粘合层叠层而成的，其特征在于：该绝缘性粘合层和该各向异性导电粘合层各自含有聚合性丙烯酸系化合物、形成薄膜的树脂和聚合引发剂，其中该各向异性导电粘合层进一步含有导电性颗粒，该聚合引发剂含有一分钟半衰期温度不同的2种有机过氧化物，该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度高的有机过氧化物由于分解而生成苯甲酸或其衍生物。
2.权利要求1的各向异性导电薄膜，其中，该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度低的有机过氧化物的一分钟半衰期温度为80℃以上但低于120℃，一分钟半衰期温度高的有机过氧化物的一分钟半衰期温度为120℃以上150℃以下。
3.权利要求1或2的各向异性导电薄膜，其中，分解温度不同的2种有机过氧化物之间的一分钟半衰期温度差为10℃以上30℃以下。
4.权利要求1-3中任一项的各向异性导电薄膜，其中，该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度低的有机过氧化物与一分钟半衰期温度高的有机过氧化物的质量比为10:1-1:5。
5.权利要求1-4中任一项的各向异性导电薄膜，其中，该2种有机过氧化物中，一分钟半衰期温度低的有机过氧化物为过氧化二月桂酰，一分钟半衰期温度高的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰。
6.权利要求1-5中任一项的各向异性导电薄膜，其中，形成薄膜的树脂包含聚酯树脂、聚氨酯树脂或苯氧基树脂。
7.权利要求1-6中任一项的各向异性导电薄膜，其中，该各向异性导电粘合层中的形成薄膜的树脂包含具芴骨架的苯氧基树脂。
8.权利要求1-7中任一项的各向异性导电薄膜，其中，各向异性导电粘合层的固化物的玻璃化转变温度比绝缘性粘合层的固化物的玻璃化转变温度高。
9.权利要求8的各向异性导电薄膜，其中，各向异性导电粘合层的固化物的玻璃化转变温度比绝缘性粘合层的固化物的玻璃化转变温度高10-20℃。
10.连接结构体，该连接结构体是将第1布线基板的连接部与第2布线基板的连接部之间用权利要求1-9中任一项的各向异性导电薄膜进行各向异性连接而成的。
11.权利要求10的连接结构体，其中，该第1布线基板是薄膜基芯片基板或载带封装基板，第2布线基板是印刷布线板，各向异性导电薄膜是权利要求7的各向异性导电薄膜，该各向异性导电薄膜的绝缘性粘合层配置于第1布线基板一侧。
12.连接结构体的制造方法，其特征在于：在第1布线基板的连接部和第2布线基板的连接部之间夹持权利要求1-10中任一项的各向异性导电薄膜，先在一分钟半衰期温度低的有机过氧化物不分解的第1温度下暂时贴合，然后在一分钟半衰期温度高的有机过氧化物分解的第2温度下热压接。
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