JP2008120990A - 異方導電性接着剤組成物、異方導電性フィルム、回路部材の接続構造、及び、被覆粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路部材と、第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とを、前記第一の回路電極及び前記第二の回路電極を対向配置させた状態で接続するための異方導電性接着剤組成物であって、(A)接着剤と、(B)表面の少なくとも一部に極性基を有する極性基含有導電粒子が、前記極性基と吸着可能な高分子電解質と、前記高分子電解質と吸着可能な無機酸化物微粒子とを含む絶縁性材料で被覆されてなる被覆粒子と、を含有する、異方導電性接着剤組成物。
【選択図】なし
Description
(被覆粒子の作製)
樹脂粒子(平均粒子径3μmのポリスチレン系球状樹脂粒子(Merck Chime社製、商品名:エスタポールL300)の表面に、無電解ニッケルめっきにより厚さ90nmのニッケル皮膜を設け、更にそのニッケル皮膜上に、置換金めっきにより厚さ30nmの金皮膜を設けることにより、導電粒子としての金属膜被覆導電樹脂粒子を得た。
極性基を含む化合物としては、メルカプト酢酸(和光純薬社製)を用いた。高分子電解質としては、カチオン性ポリマーであるポリエチレンイミンを、無機酸化物微粒子としてはシリカをそれぞれ用いた。まず、メルカプト酢酸をメタノールで希釈して濃度0.4質量%に調整した。また、ポリエチレンイミン水溶液(濃度30質量%、日本触媒社製、商品名:エポミンP1000)を超純水(18MΩ・cm)で希釈して、濃度0.3質量%に調整した。更に、コロイダルシリカ分散液(濃度20質量%、扶桑化学工業社製、商品名:クオートロンPL−13、平均粒子径130nm)も超純水(18MΩ・cm)で希釈して、濃度0.1質量%に調整した。なお、このコロイダルシリカ分散液中のシリカ微粒子の表面電位(ゼータ電位)は−20mVであった。
接着剤溶液を以下の手順で作製した。まず、フェノキシ樹脂(ユニオンカーバイド社製、商品名:PKHC)100gと、アクリルゴム(ブチルアクリレート40質量部、エチルアクリレート30質量部、アクリロニトリル30質量部及びグリシジルメタクリレート3質量部の共重合体、重量平均分子量:85万)75gとを酢酸エチル400gに溶解し、固形分30質量%の樹脂溶液を得た。次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂(エポキシ当量185、旭化成エポキシ株式会社製、商品名:ノバキュアHX−3941)300gを上記樹脂溶液に加えて撹拌することで、接着剤溶液を
作製した。
得られた溶液をセパレータ(シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ40μm)上にロールコータで塗布し、90℃で10分間乾燥して、厚さ25μmの異方導電性接着剤層を形成した。これにより、異方導電性フィルムを得た。
金バンプ(面積:30×90μm、スペース:10μm、高さ:15μm、バンプ数:362)付きチップ(1.7×17mm、厚さ:0.5mm)と、Al回路付きガラス基板(厚さ:0.7mm)との接続を、以下に示す手順で行った。まず、上記異方導電性フィルム(2×19mm)をAl回路付きガラス基板に、80℃、0.98MPa(10kgf/cm2)の条件で加熱及び加圧することで貼り付けた後、異方導電性フィルムからセパレータを剥離し、チップの金バンプとAl回路との位置合わせを行った。
被覆粒子に代えて、絶縁性材料で表面を被覆していない実施例1と同じ金属膜被覆導電樹脂粒子を導電粒子として用いたこと以外は実施例1と同様にして、異方導電性フィルムを作製した。
被覆粒子の作製において、極性基を有する化合物の溶液(メルカプト酢酸メタノール溶液)中で攪拌する工程を除いた以外は実施例1と同様にして、導電粒子の表面に、絶縁性材料として、ポリエチレンイミンと平均粒子径130nmのコロイダルシリカとが順次に吸着されてなる被覆粒子を得た。得られた被覆粒子では、シリカ粒子の脱落が観察された。
被覆粒子の作製において、ポリエチレンイミン溶液中で攪拌する工程を除いた以外は実施例1と同様にして、導電粒子の表面に、極性基としてカルボキシル基が導入され、絶縁性材料として平均粒子径130nmのコロイダルシリカが吸着されてなる被覆粒子を得た。得られた被覆粒子では、シリカ粒子の脱落が観察された。
被覆粒子の作製において、極性基を有する化合物の溶液(メルカプト酢酸メタノール溶液)中で攪拌する工程、及び、ポリエチレンイミン溶液中で攪拌する工程を除いた以外は実施例1と同様にして、導電粒子の表面に、絶縁性材料として平均粒子径130nmのコロイダルシリカが吸着されてなる被覆粒子を得た。得られた被覆粒子では、シリカ粒子の脱落が観察された。
Claims (10)
- 第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路部材と、第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とを、前記第一の回路電極及び前記第二の回路電極を対向配置させた状態で接続するための異方導電性接着剤組成物であって、
(A)接着剤と、
(B)表面の少なくとも一部に極性基を有する極性基含有導電粒子の表面の少なくとも一部が、前記極性基と吸着可能な高分子電解質と、前記高分子電解質と吸着可能な無機酸化物微粒子とを含む絶縁性材料で被覆されてなる被覆粒子と、
を含有する、異方導電性接着剤組成物。 - 前記(B)被覆粒子が、前記極性基含有導電粒子の表面の少なくとも一部に、前記高分子電解質と前記無機酸化物微粒子とが順次に静電的に吸着されてなるものである、請求項1に記載の異方導電性接着剤組成物。
- 前記無機酸化物微粒子が、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、ニオブ、亜鉛、錫、セリウム及びマグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含む酸化物からなるものである、請求項1又は2に記載の異方導電性接着剤組成物。
- 前記無機酸化物微粒子の平均粒子径が、20〜500nmの範囲内である、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の異方導電性接着剤組成物。
- 前記高分子電解質が、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及びハロゲン化物イオンを含まないものである、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の異方導電性接着剤組成物。
- 請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の異方導電性接着剤組成物をフィルム状に形成してなる、異方導電性フィルム。
- 第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路部材と、
第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とが、
前記第一及び第二の回路部材の間に設けられた、請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の異方導電性接着剤組成物の硬化物からなる回路接続部材によって、前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが対峙するとともに電気的に接続されるように接続された、回路部材の接続構造。 - 前記第一の回路部材において、前記第一の基板がガラス基板であり、且つ、前記第一の回路電極が金属電極回路であり、
前記第二の回路部材において、前記第二の基板が有機質絶縁基板である、請求項7に記載の回路部材の接続構造。 - 前記第一の回路部材において、前記第一の基板が半導体チップであり、
前記第二の回路部材において、前記第二の基板がガラス基板であり、且つ、前記第二の回路電極が金属電極回路である、請求項7に記載の回路部材の接続構造。 - 表面の少なくとも一部に極性基を有する極性基含有導電粒子の表面の少なくとも一部が、前記極性基と吸着可能な高分子電解質と、前記高分子電解質と吸着可能な無機酸化物微粒子とを含む絶縁性材料で被覆されてなる被覆粒子の製造方法であって、
導電粒子を、前記極性基を有する化合物を含む溶液に分散させ、前記導電粒子の表面の少なくとも一部に前記極性基を導入した後、洗浄して前記極性基含有導電粒子を得る第1のステップと、
前記極性基含有導電粒子を、前記高分子電解質を含む溶液に分散させ、前記極性基含有導電粒子の表面の少なくとも一部に前記高分子電解質を吸着させた後、洗浄する第2のステップと、
前記高分子電解質を吸着させた前記極性基含有導電粒子を、前記無機酸化物微粒子を含む分散液に分散させ、前記極性基含有導電粒子及び前記高分子電解質の表面の少なくとも一部に前記無機酸化物微粒子を吸着させた後、洗浄する第3のステップと、
を有する吸着工程を含む、被覆粒子の製造方法。
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