JP2007080522A - 異方導電性フィルムおよび電子・電機機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】端子間の接続抵抗のばらつきを抑えることができる異方導電性フィルム、この異方導電性フィルムを用いた電子・電機機器を提供する。
【解決手段】異方導電性フィルム1は、絶縁性接着剤フィルム11と、この絶縁性接着剤フィルム11に固定され、樹脂の核材の周囲を導電性材料で被覆した導電性粒子12と、
を有する。導電性粒子12は、絶縁性接着剤フィルム11を平面視した状態で、複数列に配列され、各列は、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向に対し、傾斜するとともに、前記各列の傾斜角度は、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向と略直交する方向に対し、15°以下である。
【選択図】 図1
Description
より詳細に説明すると、上下に対向する端子により、異方導電性フィルムを挟むことで、導電性粒子が上下端子間に挟まれることとなり、電気的な接続が形成される。
一方で、面方向に隣接する端子間では、導電性粒子同士が接触していないため、電気的絶縁性が確保されている。
特許文献1では、導電性粒子の密集領域を隙間無くならべた正三角形の頂部に配置し、導電性粒子を均一に配置することにより、異方導電性フィルムと、端子との接続の位置合わせが不要となるとされている。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、上記特許文献1のように導電性粒子を配置した場合、異方導電性フィルムを挟んで上下に配置される端子間の接続抵抗に、ばらつきが生じることが明らかになった。
上下の端子を接続する際に、異方導電性フィルムに対する上下の端子の配置位置によっては、端子の辺に沿って多くの導電性粒子が位置する場合がある。
端子の辺に沿って配置された導電性粒子は、上下の端子間に異方導電性フィルムを挟んで加熱加圧する工程において、上下の端子に挟まれにくく、面方向に隣接する端子間のスペースに流れ易い。従って、端子の辺に沿って配置される導電性粒子が多い場合には、上下の端子の接続に寄与する導電性粒子の数が低減しやすい。そのため、上下の端子の配置位置によって、上下の端子間の接続抵抗がばらつくものと推測される。
また、上下の端子を接続する際に、上下の端子の配置位置によっては、上下の端子間に存在する導電性粒子の数にばらつきがあることも原因の一つであると考えられる。
上下の端子と、異方導電性フィルムとを位置合わせした段階で、上下の端子間に存在する導電性粒子の数にばらつきがあれば、当然、上下の端子間の接続に寄与する導電性粒子の数もばらつくこととなるので、接続抵抗にばらつきが生じると推測される。
本発明者は、このような推測に基づいて鋭意検討を重ね、端子間の接続抵抗のばらつきを抑えることができる異方導電性フィルムの完成に至った。
本発明者らが、検討を行った結果、導電性粒子の列の傾斜角度を絶縁性接着剤フィルムの長手方向と略直交する方向に対し、15°以下とすることで、上下の端子間の接続抵抗のばらつきを抑えることができることができるとわかった。
導電性粒子の列の傾斜角度を15°以下とすることで、異方導電性フィルムに対する上下の端子の配置位置によらず、端子の辺に沿って配置される導電性粒子の数を低減できるとともに、上下の端子間に存在する導電性粒子の数のばらつきを抑えることができると考えられる。
なお、本発明では、導電性粒子の列の傾斜角度を3°以上、10°以下とすることが好ましい。
導電性粒子の列の傾斜角度を3°以上、10°以下とすることで、より確実に上下の端子間の接続抵抗のばらつきを抑えることができるとともに、異方導電性フィルムの製造を容易化することができる。
導電性粒子の各列の配列ピッチを小さくし、各列の導電性粒子のピッチを大きくした場合には、絶縁性接着剤フィルムの長手方向に沿って、導電性粒子が密に配置することとなる。そのため、端子を接続した際に、面方向に隣接する端子間での短絡が起こりやすくなる。
これに対し、各列間の配列ピッチをD、前記各列における導電性粒子のピッチをdとし、D/dを、1/5以上とすることで、面方向に隣接する端子間での短絡を防止することができる。
このように導電性粒子を配列させることで、より確実に上下の端子間の接続抵抗のばらつきを抑えることができる。
各列における導電性粒子同士を接触させて配置することで、各列において導電性粒子を密に配置することができる。これにより、上下の端子を導電性粒子により確実に電気的に接続することができ、通電容量を確保することが可能となる。
少なくとも一部の導電性粒子を絶縁性接着剤フィルム表面から露出させることで、上下の端子を接続する際に、導電性粒子と端子との間に摩擦が生じる。そのため、上下の端子を接続する際に、面方向に隣接する端子間のスペースに、導電性粒子が流れにくくなる。
このように、面方向に隣接する端子間のスペースに流れる導電性粒子の数を減らすことで、面方向に隣接する端子の短絡を防止することができる。
また、面方向に隣接する端子間のスペースに流れる導電性粒子の数は、絶縁性接着剤フィルムの組成の違いに依存すると考えられる。
本発明では、導電性粒子を絶縁性接着剤フィルム表面から露出させることで、面方向に隣接する端子間のスペースに流れる導電性粒子の数を減らすことができるので、絶縁性接着剤フィルムの組成の違いによる前記スペースに流れる導電性粒子の数の差を小さくすることが可能となる。
なお、本発明では、すべての導電性粒子が絶縁性接着剤フィルム表面から露出していなくてもよく、一部の導電性粒子は絶縁性接着剤フィルム内部に埋まっていてもよい。
また、本発明では、前記各列の配列ピッチは、接続すべき端子の前記絶縁性接着剤フィルムの長手方向に沿った幅寸法よりも狭いことが好ましい。
接続すべき端子の幅より導電性粒子の列の配列ピッチを狭くすることで、端子上に確実に導電性粒子を存在させることができる。これにより、確実に通電容量を確保することが可能となる。
ここで、電子・電機部品としては、半導体装置、プリント回路基板、液晶ディスプレイ(LCD)パネル、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンス(EL)パネル、フィールドエミッションディスプレイ(FED)パネル、テープキャリアパッケージが例示できる。
さらには、当該電子・電機機器は、画像表示モジュール、コンピュータ、テレビ、計測機器、通信機器のいずれかであることが好ましい。
図1および図2には、本実施形態の異方導電性フィルム1が示されている。
図1は、異方導電性フィルム1の平面図であり、図2は、異方導電性フィルム1の断面を模式的に示した図である。
まず、異方導電性フィルム1の概要について説明する。
異方導電性フィルム1は、絶縁性接着剤フィルム11と、
この絶縁性接着剤フィルム11に固定された導電性粒子12と、
を有する。
導電性粒子12は、絶縁性接着剤フィルム11を平面視した状態で、複数列に配列され、
各列は、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向に対し、傾斜するとともに、前記各列の傾斜角度は、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向と略直交する方向に対し、15°以下である。
絶縁性接着剤フィルム11は、長尺状に延びたものである。絶縁性接着剤フィルム11の厚みは、例えば、LCDパネルとTCPやFPCとの接続においては、10μm〜20μm程度の厚みが好ましい。
この絶縁性接着剤フィルム11の組成は、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或いは、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合品の何れかが用いられる。
例えば、LCDパネルと、TCPやFPCとを接続し、熱ストレスや吸湿等の影響を受けた後の接続抵抗安定性を考慮すると、熱硬化性樹脂、或いは熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合品を用いることが好ましい。また、フィルム形成性を勘案すると熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合品がより好適に用いられる。
ここで、絶縁性接着剤フィルム11に用いられる熱硬化性樹脂としては、特に制限されるものではないが、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂等が用いられる。
なかでも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れるエポキシ樹脂、(メタ)アクリレート樹脂が好適に用いられる。
さらに、熱硬化性樹脂を使用する場合には、硬化剤を添加することができる。この硬化剤としては、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂やオキセタン樹脂を用いる場合には、付加重合タイプ、アニオン重合タイプ、カチオン重合タイプの硬化剤を用いることが出来る。その中でも、硬化性及び保存性の両立を考えるとアニオン重合タイプ及びカチオン重合タイプを好適に用いることが出来る。
アニオン重合タイプの硬化剤としては3級アミン等が用いられ、カチオン重合タイプとしてはルイス酸等が用いられる。さらには、接着性、硬化性及び保存性に優れる潜在性硬化剤であるマイクロカプセル化されたイミダゾール系硬化剤がより好適に用いられる。例えば、マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エポキシ化合物があげられる。
また、(メタ)アクリレート樹脂、マレイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂を用いる場合には、特に限定されるものではないが、熱ラジカル開始剤を用いることが出来る。その中でも、硬化性及び保存性の両立に優れるパーオキサイド系化合物またはアゾ系化合物を好適に用いることが出来る。
また、上記熱可塑性樹脂は、接着性や他の樹脂との相溶性を向上させる目的で、ニトリル基、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基を有するものを用いても良く、このような樹脂としては、例えばアクリルゴムを用いることができる。
また、絶縁性接着剤フィルム11の硬化性、加熱時の流動性、作業性を改良するため、絶縁性接着剤フィルム11に反応性希釈剤を使用しても良い。反応性希釈剤としては、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂やオキセタン樹脂を用いる場合は、エポキシ系の反応性希釈剤を用いることが出来る。また、(メタ)アクリレート樹脂、マレイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂を用いる場合は、(メタ)アクリレート樹脂系反応性希釈剤を用いることが出来る。
さらに、絶縁性接着剤フィルム11の耐熱性を高め、接続信頼性を改良する目的で、無機フィラーを添加することもできる。無機フィラーは特に限定されるものではないが、シリカ、アエロジル、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ等を用いることができる。
絶縁性接着剤フィルム11に固着された導電性粒子12の一部は、一次粒子となっており、残りは、凝集した二次凝集粒子である。すなわち、導電性粒子12は、球状体であってもよく、球状体が凝集したものであってもよい。
導電性粒子12の各列は、互いに平行に配置されており、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向(X軸方向)に沿って並んでいる。
また、導電性粒子12の各列は、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向(図1のX軸方向)に対し、傾斜している。
なかでも傾斜角度θは、3°以上、10°以下であることが好ましい。
傾斜角度を3°未満とした場合には、絶縁性接着剤フィルム11に対し、端子31,41がわずかに傾いて設置された場合に、端子31,41の辺と導電性粒子12の列の傾きとが略等しくなって、端子31,41の辺上に多くの導電性粒子12が配置されることとなる。そのため、絶縁性接着剤フィルム11に対し、端子31,41を傾き無く正確に配置する必要があり、端子31,41の設置に手間を要する。
傾斜角度を3°以上とすることでこのような問題が生じにくくなる。
また、傾斜角度を10°以下とすれば、異方導電性フィルムの製造に手間を要しない。
異方導電性フィルム1の製造方法については、詳しくは後述するが、磁性媒体21の特定領域21Aに磁気記録を行う磁気記録装置として、市販のカセットテープレコーダーやビデオカセットレコーダーを使用することがある。導電性粒子12の列の傾斜角度を10°以下とした場合には、市販のカセットテープレコーダーやビデオカセットレコーダーの磁気ヘッドと、磁性媒体21との位置関係を大幅に調整する必要がない。そのため、異方導電性フィルムの製造に手間を要しないのである。
ここで、D/dは、1/5以上であることが好ましい。
なかでも、D/dは、1/3以上、2以下とすることが好ましい。
D/dを2を超えるものとした場合には、面方向に隣接する端子31間、端子41間の間隔や、各列における導電性粒子12のピッチdにもよるが、導電性粒子12の各列の配列ピッチDが広くなってしまい、端子31,41上に存在する導電性粒子12の数が少なくなってしまう可能性がある。この場合には、安定した接続抵抗を得ることが困難となる可能性がある。
一方で、D/dを1/5未満とした場合には、導電性粒子12の各列の配列ピッチDが小さくなるとともに、各列における導電性粒子12のピッチdが大きくなる。この場合には、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向に沿って、導電性粒子12が密に配置する可能性がある。そのため、面方向に隣接する端子31間、端子41間での短絡が起こりやすくなる。
また、面方向に隣接する端子31間、端子41間の短絡を防止するために、導電性粒子12の各列の配列ピッチDを広くとってしまうと、各列における導電性粒子12間のピッチdが非常に広くなってしまうため、端子31,41上に存在する導電性粒子12の数が少なくなってしまう可能性がある。
なお、D/dは、1/5以上であればよいが、D/dを1/3以上とすることでこのような課題を確実に解決することが可能となる。
例えば、本実施形態では、各列の配列ピッチDは、30μmであり、各列における導電性粒子12のピッチdは、39μmである。
なお、配列ピッチDは、絶縁性接着剤フィルム11の長手方向に隣接する各列の導電性粒子12の略中心間を結んだ距離である。また、ピッチdは各列における導電性粒子12の略中心間を結んだ距離である。
なお、端子41,31は、平面略矩形形状であり、その長手方向が、絶縁性接着剤フィルム11の短辺方向(Y軸方向)に沿って延びるように配置される。
このように導電性粒子12を配列させることで、より確実に上下の端子31,41間の接続抵抗のばらつきを抑えることができる。
また、導電性粒子12は、絶縁性接着剤フィルム11の一方の表面側に固着しており、図2に示すように、複数の導電性粒子12のうち、一部の導電性粒子12が絶縁性接着剤フィルム11の表面から突出して配置されている。他の一部の導電性粒子12は、絶縁性接着剤フィルム11内部に埋没している。
絶縁性接着剤フィルム11の表面から露出している導電性粒子12は、球状の外周面の略全面が、露出するように絶縁性接着剤フィルム11に固着されていてもよく、また、導電性粒子12の球状の外周面の一部が、絶縁性接着剤フィルム11に埋没するように固着されていてもよい。
なお、ここでは、一部の導電性粒子12は、絶縁性接着剤フィルム11内部に埋没しているとしたが、全ての導電性粒子12が絶縁性接着剤フィルム11から露出するように配置されていてもよい。
また、導電性粒子12としては、特に限定されるものではないが、金属粒子、或いは、樹脂の核材の周囲を導電性材料で被覆したものが採用される。
金属粒子としては、ニッケル、鉄、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、金、銀などの各種金属や、金属合金、金属酸化物、カーボン、グラファイト等を採用することができる。
樹脂の核材としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体などのポリマーの中から1種を使用することができる。また、これらのポリマーのなかから、2種以上組み合わせたものも使用することができる。
また、核材を被覆する導電性材料としては、金属薄膜皮膜が例示でき、例えば、金、ニッケル、銀、銅、亜鉛、錫、インジウム、パラジウム、アルミニウムなどの中から1種あるいは2種以上組み合わせて使用することができる。
接続しようとする端子幅と端子間隔が狭いファインピッチの分野では、粒径分布のばら
つきが小さい、樹脂核材の周囲を導電性材料で被覆した導電性粒子12が好適に用いられる。本実施形態では、樹脂の核材の周囲を導電性材料で被覆したものを採用している。
異方導電性フィルム1は、磁性媒体21の特定領域21Aに導電性粒子12を配置した後、配置された導電性粒子12を絶縁性接着剤フィルム11に転写することで製造される。
具体的には、異方導電性フィルム1の製造工程は、以下の工程を含んで構成される。
(i)磁性媒体21の特定領域21Aに磁気記録を行う第一工程
(ii)磁性媒体21上に導電性粒子12を配置する第二工程
(iii)磁性媒体21上に配置された導電性粒子12を、絶縁性接着剤フィルム11上に転写・固定化する第三工程
第一工程では、導電性粒子12を規則的に配置するために、任意波形発生装置から発生させた電気信号を、磁気記録装置を用いて磁気信号に変換し、磁性媒体21の特定領域21Aに磁気記録を行う。図3に示すように磁性媒体21へ磁気記録することにより磁気記録領域21Aと無記録領域21Bとを作る。磁気記録領域21Aと、無記録領域21Bとの比率は、信号における一波長当たりのパルス幅(デューティ)を調整することにより変更でき、また、それぞれの領域21A,21Bの大きさは、磁気記録装置にて磁性媒体21へ磁気記録する際の走行速度に対し、任意波形発生装置で設定する周波数を調整することより調整が可能である。磁気記録装置として、カセットテープレコーダーやビデオカセットレコーダーを用いることが出来る。
ぎり波等があるが、好ましくは方形波である。方形波を発生させる条件に特に制限は無い
が、周波数10kHz〜500kHz、デューティ0.05%〜50.0%、振幅1V〜30Vの範囲として設定することが好ましい。更に好ましくは周波数数100kHz〜200kHz、デューティ0.5%〜30.0%、振幅10V〜20Vの範囲である。
ここで用いる磁性媒体21は、磁気記録した領域に導電性粒子12を捕捉できるものであれば特に制限は無く、1種類の磁性体単独、2種類以上の磁性体を複合化したもの、非磁性体の基材に磁性体を複合化したもの、いずれも利用できる。
第二工程では、磁性媒体21上の磁気記録領域21Aに導電性粒子12を配置する。磁性媒体21に磁性体である導電性粒子12を捕捉できる方法であれば、特に制限は無く、スプレーで導電性粒子12を噴霧する方式、導電性粒子12を分散させた分散液を滴下する方式、導電性粒子12を分散させた分散液中に磁性媒体21を浸漬させる方式などの方法が挙げられる。なかでも、図4に示す導電性粒子12を分散させた分散液22中に磁性媒体21を浸漬させる方式が好ましい。この方法では、分散媒中に導電性粒子12を分散し、磁気記録を行った磁性媒体21を一定時間浸漬させた後、引き上げる。
これにより、図5に示すように、磁性媒体21の磁気記録領域21Aに導電性粒子12が配置される。また、磁性媒体21を引き上げた後に、過剰に付着した導電性粒子12を取り除く工程を加えてもかまわない。
第三工程を、図6を参照して説明する。
磁性媒体21上の導電性粒子12を絶縁性接着剤フィルム11上に転写し、固定する。
図6(A)に示すように、剥離フィルム13上に、薄く絶縁性接着剤を塗布し、絶縁性接着剤フィルム11を形成する。次に、絶縁性接着剤フィルム11の硬化が進まない程度に加熱するとともに、図6(B)に示すように、磁性媒体21を絶縁性接着剤フィルム11に対向配置させる。
そして、磁性媒体21を絶縁性接着剤フィルム11に押圧することにより、図6(C)に示すように、導電性粒子12を絶縁性接着剤フィルム11上に転写する。
絶縁性接着剤フィルム11は特に限定されるものではないが、25℃雰囲気におけるプローブタック試験のピーク値が0.1N〜1Nで、且つ、25℃における粘度が10,000Pa・s〜100,000Pa・sであることが好ましい。
プローブタック試験のピーク値が0.1N未満であると、導電性粒子12を絶縁性接着剤フィルム11上に転写する際に、導電性粒子12が絶縁性接着剤フィルム11に固着されにくくなる。
また、プローブタック試験のピーク値が1Nを超えると、絶縁性接着剤フィルム11が磁性媒体21に付着してしまい、剥離フィルム13から絶縁性接着剤フィルム11が剥がれてしまうおそれがある。
さらに、25℃における絶縁性接着剤フィルム11の粘度が10,000Pa・s未満であると絶縁性接着剤フィルム11が柔らかいため、導電性粒子12を絶縁性接着剤フィルム11上に転写した際に、導電性粒子12が絶縁性接着剤フィルム11の表面に固着されず、剥離フィルム13に埋没してしまう。そのようなフィルムを使用し、上下端子を接続すると、端子上の導電性粒子数が少なくなってしまい、接続抵抗が安定しない可能性がある。
また、25℃における絶縁性接着剤フィルム11の粘度が100,000Pa・sを超える絶縁性接着剤フィルム11が硬すぎるため、導電性粒子12が絶縁性接着剤フィルム11表面に固着しないおそれがある。
なお、プローブタック試験とは、以下の方法により、タック力を測定する試験である。
試料として、約10cm角の異方導電性フィルム(厚み15μm)を用意する。そして、プローブタック測定装置(商品名:TACII RHESCA レスカ社製)のステージ(25℃)に絶縁性接着剤フィルム面が上になるように試料を置く。1分後、プローブを2Nの力で押しつけ引き剥がす力を検出する。プローブタック試験で検出されるピーク値を測定値とする。
また、粘度の測定は、試料として、100μm厚の絶縁性接着剤フィルムを準備し、レオメータ(ハーケ社製、レオストレス、RS150)で周波数0.1Hz、昇温速度10℃/分、歪み一定/応力検知の測定条件で実施した。
図7(A)に示すように、LCDパネル3の端子(電極)31が設けられた面と、異方導電性フィルム1の導電性粒子12が固着された表面とを対向配置させる。
その後、異方導電性フィルム1側からLCDパネル3側に向けて圧力をかけるとともに、加熱し、異方導電性フィルム1と、LCDパネル3とを仮圧着する。
次に、異方導電性フィルム1の剥離フィルム13を剥離する。
その後、図7(B)に示すように、異方導電性フィルム1の裏面側にTCP4を乗せ、加圧して仮止めを行う。
さらに、図7(C)に示すように、TCP4側からLCDパネル3に向かって圧力をかけるとともに、加熱し、TCP4と、LCDパネル3との本圧着を行う。
このようにして、図8に示すようなLCDパネル3と、TCP4とが異方導電性フィルム1により、電気的に接続された電子・電機機器としての画像表示モジュール5を得ることができる。
図8の画像表示モジュール5においては、TCP4の端子と、プリント回路基板6の端子(電極)とも異方導電性フィルム1により、電気的に接続されている。
なお、図7(C)は、図8のA−A’断面図に該当する。
導電性粒子12の列の傾斜角度を絶縁性接着剤フィルム11の長手方向と略直交する方向に対し、15°以下とすることで、上下の端子31,41間の接続抵抗のばらつきを抑えることができることができる。
導電性粒子12の列の傾斜角度を15°以下とすることで、異方導電性フィルム1に対する端子31,41の配置位置によらず、端子31,41の辺に沿って配置される導電性粒子12の数を低減できるとともに、上下の端子31,41の配置位置による上下の端子31,41間に存在する導電性粒子12の数のばらつきを抑えることができる。
このように導電性粒子12と、上下の端子31,41とを確実に接触させることが可能となるので、これによっても、接続抵抗のばらつきを抑えることが可能となる。
面方向に隣接する端子31間、端子41間のスペースに流れる導電性粒子12の数は、絶縁性接着剤フィルム11の流動性や、硬化性等、すなわち、絶縁性接着剤フィルム11の組成に依存すると考えられる。
一部の導電性粒子12を絶縁性接着剤フィルム11表面から露出させることで、面方向に隣接する端子31間、端子41間のスペースに流れる導電性粒子12の数を減らすことができ、上下の端子31,41を接続した状態において、絶縁性接着剤フィルム11の組成の違いに依存する接続抵抗のばらつきを抑えることも可能となる。
また、面方向に隣接する端子31間、端子41間の短絡を防止するために、導電性粒子12の各列の配列ピッチDを広くとってしまうと、各列における導電性粒子12間のピッチdが非常に広くなってしまうため、端子31,41上に存在する導電性粒子12の数が少なくなってしまう可能性がある。
これに対し、本実施形態では、各列間の配列ピッチをD、前記各列における導電性粒子12のピッチをdとし、D/dを、1/5以上としているため、このような課題を解決することが可能となる。
これに対し、本実施形態では、接続すべき端子31,41の幅Wより導電性粒子12の列ピッチDを広くしており、導電性粒子12の列が密に配置されていない。そのため、面方向に隣接する端子31間、面方向に隣接する端子41間の短絡を防止することができる。
例えば、前記実施形態では、導電性粒子12の各列の配列ピッチDは、各列における隣接する導電性粒子12のピッチdよりも小さいとしたが、これに限定されるものではない。
例えば、導電性粒子12の各列の配列ピッチDは、前記各列における導電性粒子12間のピッチdよりも大きくてもよい。
異方導電性フィルムを用いて、端子間を接続する際には、異方導電性フィルムの長手方向に沿って、面方向に隣接する端子31、面方向に隣接する端子41が配置されることとなる。
導電性粒子12の各列の配列ピッチDを、各列における導電性粒子12間ピッチdよりも大きくする構成を採用すれば、導電性粒子12の配列ピッチD(異方導電性フィルムの長手方向に沿った寸法)が広くなる。そのため、異方導電性フィルムにより、上下の端子31,34を接続する際に、面方向に隣接する端子31間、端子41間に、導電性粒子12が集まったとしても、導電性粒子12同士の接触を防止することができ、端子31間、端子41間の短絡の発生を防止できる。
また、各列における導電性粒子12のピッチdは、導電性粒子12の各列の配列ピッチDよりも小さく、各列における導電性粒子12間の間隔は小さくなる。そのため、異方導電性フィルムにより、上下の端子31,41を接続する際に、上下の端子31,41間に存在する導電性粒子12の数を確保することができる。これにより、通電容量を確実に確保することができる。
このように各列における導電性粒子同士を接触させて配置することで、より多数の導電性粒子を上下の端子間に配置することが可能となる。
また、前記実施形態では、導電性粒子12の配列ピッチDは、接続すべき端子41,31の幅寸法Wよりも広いとしたが、これに限らず、導電性粒子12の配列ピッチDを端子の幅Wよりも狭くしてもよい。
接続すべき端子の幅Wより導電性粒子12の列の配列ピッチDを狭くすることで、端子41,31上に確実に導電性粒子12を存在させることができる。これにより、確実に通電容量を確保することが可能となる。
さらには、例えば、複数の貫通孔を有する円筒状の回転体内部に導電性粒子を充填し、この回転体の貫通孔から、導電性粒子を排出させて、絶縁性接着剤フィルム11上に導電性粒子を配列させてもよい。
本実施例では、導電性粒子の列の傾斜角度と、端子上に存在する導電性粒子数のばらつきとの関係、さらには、導電性粒子の列の傾斜角度と、接続抵抗のばらつきとの関係について検討を行った。
まず、フェノキシ樹脂(インケム社製、商品名:PKHC)40g、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量=190g/eq、JER社製 商品名:Ep−828)20gを酢酸エチルに溶解し固形分40%の溶液とした。この溶液に、エポキシシランカップリング剤(信越化学社製、商品名:KBM−403E)1.0重量部と潜在性硬化剤としてHX−3941HP(イミダゾール誘導体エポキシ化合物の表面をイソシアナート化合物で被覆した平均粒径2μmのマイクロカプセル型硬化剤、旭化成ケミカルズ社製)40部を混合し絶縁性接着剤ワニスを得た。この絶縁性接着剤ワニスをコンマコータを用いて、剥離フィルムとしての両面シリコン離型処理したPET(ポリエチレンテレフタレート)上に塗布した。そして、80℃、3分間で乾燥し、厚み15μmの絶縁性接着剤フィルムを得た。
この絶縁性接着剤フィルムに、前記実施形態と同様の方法で、平均粒径3μmの導電性粒子(ジビニルベンゼンコア、Ni/Auメッキ、積水化学社製、商品名:AU−203)を転写させて異方導電性フィルムを製造した。
導電性粒子の列の傾斜角度が0°(導電性粒子の列が傾斜しておらず絶縁性接着剤フィルムの長手方向に対し垂直に交差するもの)、5°、15°、30°、45°であり、各傾斜角度において、導電性粒子の列の配列ピッチが30μm、各列における導電性粒子間のピッチが39μmであるもの、導電性粒子の列の配列ピッチが20μm、各列における導電性粒子間のピッチが39μmであるもの、導電性粒子の列の配列ピッチが10μm、各列における導電性粒子間のピッチが39μmであるものの18種類の異方導電性フィルムを得た。
ここで、傾斜角度とは、前記実施形態と同様、絶縁性接着剤フィルムの長手方向と略直交する方向に対する導電性粒子の列の角度である。
ガラス基板は、その表面全面にインジウム/錫酸化物(ITO)の薄膜(シート抵抗5Ω)が成膜されたものであり、厚さ0.5mmである。
さらに、この異方導電性フィルム上に、FPC(フレキシブル回路基板)を設置した。
FPCは、基材上に複数の端子が所定のピッチで形成されたものである。端子の幅(異方導電性フィルムの長手方向に沿った寸法)は、20μmであり、端子の長さ(異方導電性フィルムの短辺に沿った寸法)は、1000μmである。
ここで、各端子(20本)と、ガラス基板との間に存在する導電性粒子の数をカウントし、最大値と、最小値とを把握した。光学顕微鏡の倍率を500倍にするとともに、ガラス基板側から導電性粒子の数をカウントした。
その後、異方導電性フィルムを挟んで対向配置されたガラス基板と、FPCとを180℃、2MPa、10秒で圧着した。
表1は、導電性粒子の列の配列ピッチが30μm、各列における導電性粒子間のピッチが39μmである異方導電性フィルムを使用した場合の結果を示す。
また、表2は、導電性粒子の列の配列ピッチが20μm、各列における導電性粒子間のピッチが39μmである異方導電性フィルムを使用した場合の結果を示す。
さらに、表3は、導電性粒子の列の配列ピッチが10μm、各列における導電性粒子間のピッチが39μmである異方導電性フィルムを使用した場合の結果を示す。
また、傾斜角度0°の場合、および傾斜角度30°以上の場合においては、接続抵抗値に大きなばらつきが生じることがわかる。
ここで、接続抵抗は、FPCの隣接する端子間の接続抵抗であるが、本実施例では、ガラス基板全面にITOの薄膜が形成されているため、FPCの隣接する端子の接続抵抗のばらつきは、異方導電性フィルムを挟んで対向配置される上下の端子間の接続抵抗のばらつきに該当すると考えられる。
従って、傾斜角度を15°以下とすることで、上下の端子間の接続抵抗のばらつきをおさえることが可能となるといえる。
3 LCDパネル
4 TCP
5 画像表示モジュール
6 プリント回路基板
11 絶縁性接着剤フィルム
12 導電性粒子
13 剥離フィルム
21 磁性媒体
21A 磁気記録領域(特定領域)
21B 無記録領域
22 分散液
31 端子
41 端子
d 導電性粒子間のピッチ
D 配列ピッチ
W 幅
Claims (10)
- 絶縁性接着剤フィルムと、
この絶縁性接着剤フィルムに固定された導電性粒子と、
を有し、
前記導電性粒子は、前記絶縁性接着剤フィルムのフィルム面を平面視した場合に、複数列に配列され、
前記各列は、前記絶縁性接着剤フィルムの長手方向に対し、傾斜するとともに、
前記各列の傾斜角度は、前記絶縁性接着剤フィルムの長手方向と略直交する方向に対し、15°以下であることを特徴とする異方導電性フィルム。 - 請求項1に記載の異方導電性フィルムにおいて、
前記各列において、前記導電性粒子は、所定のピッチで配置されており、
前記各列の配列ピッチをD、前記各列における導電性粒子のピッチをdとした場合、
D/d が、1/5以上
であることを特徴とする異方導電性フィルム。 - 請求項1または2に記載の異方導電性フィルムにおいて、
前記絶縁性接着剤フィルムの長手方向に沿って延び、所定の間隔で配置される複数の第一の軸と、
この複数の第一の軸に対して傾斜して交差するとともに、前記第一の軸に対する傾斜角度が75°以上、90°未満であり、所定の間隔で配置される複数の第二の軸と、で形成される格子の各交点に前記導電性粒子が配置されていることを特徴とする異方導電性フィルム。 - 請求項1に記載の異方導電性フィルムにおいて、
前記各列における前記各導電性粒子は、互いに接触していることを特徴とする異方導電性フィルム。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の異方導電性フィルムにおいて、
複数の前記導電性粒子のうち、少なくとも一部の導電性粒子が前記絶縁性接着剤フィルム表面から露出していることを特徴とする異方導電性フィルム。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の異方導電性フィルムにおいて、
前記導電性粒子の一次粒子の径は、5μm以下であることを特徴とする異方導電性フィルム。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の異方導電性フィルムにおいて、
前記各列の配列ピッチは、接続すべき端子の前記絶縁性接着剤フィルムの長手方向に沿った幅寸法よりも狭いことを特徴とする異方導電性フィルム。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の異方導電性フィルムと、
前記異方導電性フィルムにより電気的に接続された電子・電機部品とを有することを特徴とする電子・電機機器。 - 請求項8に記載の電子・電機機器において、
前記電子・電機部品が、半導体装置、プリント回路基板、液晶ディスプレイ(LCD)パネル、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンス(EL)パネル、フィールドエミッションディスプレイ(FED)パネル、テープキャリアパッケージであることを特徴とする電子・電機機器。 - 請求項8または9に記載の電子・電機機器において、
当該電子・電機機器は、画像表示モジュール、コンピュータ、テレビ、計測機器、通信機器のいずれかであることを特徴とする電子・電機機器。
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