JP2008291199A - 回路接続材料およびそれを用いた接続構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回路電極を有し該回路電極同士が対向するように配置された1対の回路部材の間に介在して、対向する前記回路電極同士が電気的に接続されるように前記1対の回路部材を接着するために用いられる回路接続材料において、
(1)ラジカル重合開始剤と、
(2)多官能(メタ)アクリル化合物と、
(3)100以上210未満の分子量を有する単官能(メタ)アクリルモノマーと、を含有する回路接続材料。
【選択図】図1
Description
ラジカル硬化型の回路接続材料は、反応活性種であるラジカルが反応性に富むため、短時間硬化が可能であり、生産時間短縮に有利である。
〈GPC条件〉使用機器:日立L−6000型〔株式会社日立製作所〕、カラム:ゲルパックGL−R420+ゲルパックGL−R430+ゲルパックGL−R440(計3本)〔日立化成工業株式会社製商品名〕、溶離液:テトラヒドロフラン、測定温度:40℃、流量:1.75ml/min、検出器:L−3300RI〔株式会社日立製作所〕
熱可塑性樹脂としてポリエステルウレタン(UR8200、東洋紡製)をトルエン/メチルエチルケトン=50/50の混合溶媒に溶解して得られた20重量%溶液を200重量部(固形分換算で40重量部)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EV40W、三井デュポンポリケミカルズ製)をトルエンに溶解して得られた20重量%溶液を50重量部(固形分換算で10重量部)、多官能(メタ)アクリル化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマー(UA5500T、新中村化学製)をトルエンに溶解して得られた70重量%溶液を35.7部(不揮発分換算で25重量部)、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(P−2M、共栄社化学製)を3重量部、イソシアヌル酸EO変成ジアクリレート(M−215、東亜合成製)を10重量部、ジシクロペンタジエン型ジアクリレート(DCP−A、東亜合成製)を10重量部、分子量210未満かつ環状構造を有する単官能(メタ)アクリルモノマーとして、アクリロイルモロフォリン(ACMO、分子量141、株式会社興人製)を5重量部、ラジカル重合開始剤として、過酸化物(HTP−65W、化薬アクゾ製)を酢酸エチルに溶解した20重量%溶液を25重量部(固形分換算で5重量部)配合し、更に、平均粒径4μmのポリスチレン球状粒子の表面に0.1μmのNi層とAu層を設けたもの(以下、導電粒子と呼ぶ)を4重量部配合した。この混合溶液をアプリケータでPETフィルム上に塗布し、70℃10分の熱風乾燥により、厚み20μmのフィルム状の回路接続材料を得た。
熱可塑性樹脂としてポリエステルウレタンUR8200の20重量%溶液を200重量部(固形分換算で40重量部)、エチレン−酢酸ビニル共重合体EV40Wの20重量%溶液を50重量部(固形分換算で10重量部)、多官能(メタ)アクリル化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマーUA5500Tの70重量%溶液を35.7重量部(不揮発分換算で25重量部)、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェートP−2Mを3重量部、イソシアヌル酸EO変成ジアクリレートM−215を7.5重量部、ジシクロペンタジエン型ジアクリレートDCP−Aを7.5重量部、分子量210未満かつ環状構造を有する単官能(メタ)アクリルモノマーとして、アクリロイルモロフォリンACMOを10重量部、ラジカル重合開始剤として、過酸化物HTP−65Wの20重量%溶液を25重量部(固形分換算で5重量部)配合し、導電粒子を4重量部配合し、製膜は実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
熱可塑性樹脂としてポリエステルウレタンUR8200の20重量%溶液を200重量部(固形分換算で40重量部)、エチレン−酢酸ビニル共重合体EV40Wの20重量%溶液を50重量部(固形分換算で10重量部)、多官能(メタ)アクリル化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマーUA5500Tの70重量%溶液を35.7重量部(不揮発分換算で25重量部)、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェートP−2Mを3重量部、イソシアヌル酸EO変成ジアクリレートM−215を10重量部、ジシクロペンタジエン型ジアクリレートDCP−Aを10重量部、分子量210未満かつ環状構造を有する単官能(メタ)アクリルモノマーとして、イソボニルアクリレート(IB−XA、分子量209、東亜合成製)を5重量部、ラジカル重合開始剤として、過酸化物HTP−65Wの20重量%溶液を25重量部(固形分換算で5重量部)配合し、導電粒子を4重量部配合し、製膜は実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
熱可塑性樹脂としてポリエステルウレタンUR8200の20重量%溶液を200重量部(固形分換算で40重量部)、エチレン−酢酸ビニル共重合体EV40Wの20重量%溶液を50重量部(固形分換算で10重量部)、多官能(メタ)アクリル化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマーUA5500Tの70重量%溶液を35.7重量部(不揮発分換算で25重量部)、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェートP−2Mを3重量部、イソシアヌル酸EO変成ジアクリレートM−215を10重量部、ジシクロペンタジエン型ジアクリレートDCP−Aを10重量部、分子量210未満の単官能(メタ)アクリルモノマーとして、1−エトキシエチルアクリレート(A−EE、分子量144、新中村化学製)を5重量部、ラジカル重合開始剤として、過酸化物HTP−65Wの20重量%溶液を25重量部(固形分換算で5重量部)配合し、導電粒子を4重量部配合し、製膜は実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
熱可塑性樹脂としてポリエステルウレタンUR8200の20重量%溶液を200重量部(固形分換算で40重量部)、エチレン−酢酸ビニル共重合体EV40Wの20重量%溶液を50重量部(固形分換算で10重量部)、多官能(メタ)アクリル化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマーUA5500Tの70重量%溶液を42.85重量部(不揮発分換算で30重量部)、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェートP−2Mを3重量部、イソシアヌル酸EO変成ジアクリレートM−215を10重量部、ジシクロペンタジエン型ジアクリレートDCP−Aを10重量部、ラジカル重合開始剤として、過酸化物HTP−65Wの20重量%溶液を25重量部(固形分換算で5重量部)配合し、導電粒子を4重量部配合し、製膜は実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
熱可塑性樹脂としてポリエステルウレタンUR8200の20重量%溶液を200重量部(固形分換算で40重量部)、エチレン−酢酸ビニル共重合体EV40Wの20重量%溶液を50重量部(固形分換算で10重量部)、多官能(メタ)アクリル化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマーUA5500Tの70重量%溶液を35.7重量部(不揮発分換算で25重量部)、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェートP−2Mを3重量部、イソシアヌル酸EO変成ジアクリレートM−215を10重量部、ジシクロペンタジエン型ジアクリレートDCP−Aを10重量部、環状構造を有する単官能(メタ)アクリルモノマーとして、2−(4−ノニルフェノキシ)エトキシアクリレート(NPA−10G、分子量318、新中村化学製)を5重量部、ラジカル重合開始剤として、過酸化物HTP−65Wの20重量%溶液を25重量部(固形分換算で5重量部)配合し、導電粒子を4重量部配合し、製膜は実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
熱可塑性樹脂としてポリエステルウレタンUR8200の20重量%溶液を200重量部(固形分換算で40重量部)、エチレン−酢酸ビニル共重合体EV40Wの20重量%溶液を50重量部(固形分換算で10重量部)、多官能(メタ)アクリル化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマーUA5500Tの70重量%溶液を35.7重量部(不揮発分換算で25重量部)、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェートP−2Mを3重量部、イソシアヌル酸EO変成ジアクリレートM−215を10重量部、ジシクロペンタジエン型ジアクリレートDCP−Aを10重量部、単官能(メタ)アクリルモノマーとして、ドデシルアクリレート(LA、分子量240、新中村化学製)を5重量部、ラジカル重合開始剤として、過酸化物HTP−65Wの20重量%溶液を25重量部(固形分換算で5重量部)配合し、導電粒子を4重量部配合し、製膜は実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
厚み0.7mmガラス上に窒化珪素、Cr、酸化インジウム(ITO)の薄層を各々この順序で成膜し、CrとITOの層のみをライン/スペース=30μm/20μmにエッチングし、スペース部に窒化珪素膜を露出させた。この表面を洗浄後、以下の回路接続に供した。
上述の回路接続材料を用いて、厚み38μmのポリイミド上に直接形成された、ライン幅25μm、ピッチ50μm、厚み8μmの銅回路を有するフレキシブル回路板(COF−TEG)と、上記の窒化珪素ガラス基板とを、180℃、3MPa、5秒、幅1.5mmで接続した。この際、あらかじめガラス基板上に、回路接続材料の接着面を貼り付けた後、80℃、1MPa、3秒間加熱加圧して仮接続し、その後、PETフィルムを剥離してCOF−TEGと接続した。
上述の回路接続材料を用いて、厚み38μmのポリイミド上に直接形成された、ライン幅25μm、ピッチ50μm、厚み8μmの銅回路を有するフレキシブル回路板(COF−TEG)と、全面に酸化インジウム(ITO)の薄層を有する厚み0.7mmのガラス板とを、180℃−3MPa−5秒、幅1.5mmで接続した。この際、あらかじめガラス基板上に、回路接続材料の接着面を貼り付けた後、80℃、1MPa、3秒間加熱加圧して仮接続し、その後、PETフィルムを剥離してCOF−TEGと接続した。
上記COFと窒化珪素ガラス基板の接続後、85℃/85%RHの高温高湿槽内で250時間処理した後、槽外に取り出し、顕微鏡を用いてガラス側より接続外観を観察し、窒化珪素膜/接着層界面の剥離気泡の発生度合いを(剥離気泡の占める面積)/(窒化珪素膜の露出面積)×100の百分率で評価した。その結果、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、比較例2ならびに比較例3は、7%の発生度合いであり、剥離気泡の発生が少なく良好であり、500時間処理後の剥離気泡の成長も観察されなかった。一方、比較例1は40%以上の大量の剥離気泡が発生し、長期信頼性の観点から接続保持が懸念された。
上記COFと全面ITOガラス基板の接続後、接続部を含むCOF−TEGの隣接回路間の抵抗値を初期と、85℃/85%RHの高温高湿槽中で500時間処理した後にマルチメーターで測定した。抵抗値は隣接回路間の抵抗値150点のx+3σとした。この値が、初期抵抗に対する上記高温高湿試験後の上昇倍率が2倍以内を良好なレベルとした。COF−TEGを用いた接続抵抗の評価において、実施例1、実施例2、実施例3は(x+3σ)の上昇倍率が1.5倍以内に収まり、非常に良好なレベルであった。実施例4及び比較例1は(x+3σ)の上昇倍率が2倍以内に収まり良好なレベルであった。これらに対し、比較例2および比較例3は初期の抵抗値は低かったが、高温高湿試験後に上昇し接続信頼性は悪かった。
Claims (4)
- 回路電極を有し該回路電極同士が対向するように配置された1対の回路部材の間に介在して、対向する前記回路電極同士が電気的に接続されるように前記1対の回路部材を接着するために用いられる回路接続材料において、
(1)ラジカル重合開始剤と、
(2)多官能(メタ)アクリル化合物と、
(3)100以上210未満の分子量を有する単官能(メタ)アクリルモノマーと、を含有する回路接続材料 - 前記単官能(メタ)アクリルモノマーが環状構造を有する、請求項1記載の回路接続材料。
- 前記単官能(メタ)アクリルモノマーがアクリロイルモルフォリンである、請求項1記載の回路接続材料。
- 回路電極を有し該回路電極同士が対向するように配置され、対向する前記回路電極同士が電気的に接続されている1対の回路部材と、
該1対の回路部材の間に介在して前記1対の回路部材を接着している接着層と、
を備え、
前記接着層が、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回路接続材料によって形成されている、接続構造体。
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