JP2010102859A - 異方導電性フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とし、分子量30000以上のフェノキシ樹脂、潜在性硬化剤、ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂およびガラス転移温度が90℃以下であるポリビニルブチラール樹脂を含有する電極接続用接着剤30中に導電性粒子6が分散された異方導電性フィルム2とする。
【選択図】図1
Description
同構成によれば、ポリビニルブチラール樹脂の総含有量が、全異方導電性フィルム総量に対して5質量%以上であるため、リペア性の確保が一層容易であり、全異方導電性フィルム総量に対して35質量%以下であるため、絶縁性を得ることが容易となる。
同構成によれば、動的粘弾性測定法(DMA法)により測定した該異方導電性フィルムの硬化物のガラス転移温度が100℃以上であるため、電極接続用接着剤における不純物イオンの移動を効果的に抑制し、絶縁性が向上する。その結果、100℃未満の状態でフレキシブルプリント配線板と配線基板の接合体の電極間に電流を流し続けた場合でも、金属原子の移動による絶縁不良の発生を効果的に抑制することができる。従って、ポリビニルブチラールの添加による絶縁不良という不都合を生じることなく、絶縁性とリペア性を両立させた、電極接続用接着剤を提供することができる。また、加熱加圧処理によって異方導電性フィルムを介して、フレキシブルプリント配線板の金属電極と配線基板の配線電極を接続する際に、加熱された電極接続用接着剤をガラス転移温度以下に冷却するまでの時間が短縮できるため、加圧を解放するまでの実装時間を短縮することができる。
同構成によれば、異方導電性フィルムを使用する場合に、導電性粒子間の接触確率が高くなる。その結果、導電性粒子の配合量を増やすことなく、対峙する電極同士を電気的に接続することが可能になる。
同構成によれば、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、多数の対峙する電極同士を一度に、かつ各々を独立して導電接続することが可能になるという効果が、より一層向上する。
(1)本実施形態においては、ガラス転移温度が90℃以下であるポリビニルブチラール樹脂を異方導電性フィルム2が含有するため、加熱によりポリビニルブチラール樹脂を軟化させることが容易となり、リペア性を良好に維持できる。一方、ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂を異方導電性フィルムが含有するため、異方導電性フィルム2の耐熱性が向上し、配線電極4および金属電極5のピッチP1およびピッチP2が150μm以下である場合に対応することが可能となる。
・上記実施形態においては、異方導電性フィルム2を介して、フレキシブルプリント配線板3の金属電極5を回路基板1の配線電極4に接続する構成としたが、本発明の異方導電性フィルム2を、例えば、ICチップ等の電子部品の突起電極(または、バンプ)とフレキシブルプリント配線板3の金属電極5、或いは回路基板1の配線電極4との接続に使用する構成としても良い。
導電性粒子として、長径Lの分布が1μmから8μm、短径Rの分布が0.1μmから0.4μmである直鎖状ニッケル微粒子を用いた。また、エポキシ樹脂としては、(1)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロン4032D〕および(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1004〕を使用した。また、フェノキシ樹脂としては、(3)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256〕を使用した。潜在性硬化剤としては、(4)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941〕を使用した。ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂としては、(5)〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックKS−1〕を使用し、ガラス転移温度が90℃以下であるポリビニルブチラール樹脂としては、(7)〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕を使用した。これら(1)〜(7)を重量比で(1)20/(2)10/(3)50/(4)80/(5)10/(7)10の割合で配合した。このとき、ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂(5)の含有量が、全ポリビニルブチラール樹脂総含有量、即ち(5)+(7)に対して50質量%となっている。また、ポリビニルブチラール樹脂の総含有量、即ち(5)+(7)が、全異方導電性フィルム総量、即ち(1)〜(7)の総合計に対して11.1質量%となっている。
動的粘弾性測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社、EXSTAR6000 DMS)を使用して、昇温速度10℃/分、周波数1Hz、加重5gの条件の下、動的粘弾性測定法(DMA法)により、作成した異方導電性フィルムの硬化物のガラス転移温度を測定した。なお、硬化物のサンプルとして、幅2mm、長さ10mmのものを使用した。以上の結果を表1に示す。
まず、幅75μm、高さ18μmの金メッキが施された銅電極が75μm間隔で100個配列された(即ち、銅電極が150μmのピッチで配列された)フレキシブルプリント配線板と、幅75μm、高さ18μmの金メッキが施された銅電極が75μm間隔で100個配列された(即ち、銅電極が150μmのピッチで配列された)リジッド基板(ガラスクロスエポキシ基板)とを用意した。次いで、このフレキシブルプリント配線板とガラスエポキシ基板の間に作製した異方導電性フィルムを挟み、200℃に加熱しながら、4MPaの圧力で15秒間加圧して接着させ、フレキシブルプリント配線板とガラスエポキシ基板の接合体を得た。次いで、当該接合体を200℃に加熱した状態で、ガラスエポキシ基板からフレキシブルプリント配線板を剥離し、剥離面であるガラスエポキシ基板の銅電極上に残留した該異方導電性フィルムの残留物を、メチルエチルケトンとエタノールの混合溶媒(混合比率は70/30)を浸漬させた綿棒で拭き取り除去した。係る、ガラスエポキシ基板の銅電極上に残留した該異方導電性フィルムの残留物の除去にかかった時間を測定し、リペア時間として評価した。このとき、10分以上処理しても異方導電性フィルムの残留物の除去が終了しない場合は、リペア性不十分としてリペア性評価試験を打ち切った。そして、この評価を10回繰り返し、リペア時間の平均値を求めた。以上の結果を表1に示す。
また、耐熱性評価として、まず、上記の接合体(ガラスエポキシ基板からフレキシブルプリント配線板を剥離する前のもの)を用意し、温度を85℃、湿度を85%に設定した恒温恒湿槽中で、10箇所の隣り合う電極間に15Vの直流電圧を印加し続け、流れた電流から絶縁抵抗値を経時的に測定する。絶縁抵抗が1MΩ以下となった時点において絶縁性が破壊されたと判断し、電圧印加開始から絶縁性破壊までの時間を測定し、その結果を耐熱性評価とする。係る評価において、500時間を超えても絶縁性が破壊されなかった場合は耐熱性が良好なものとして判断し、絶縁性評価を打ち切った。以上の結果を表1に示す。
ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂を使用しなかったこと、および(1)〜(7)を重量比で(1)20/(2)10/(3)50/(4)80/(7)20の割合で配合したこと以外は、上述の実施例1と同様にして、異方導電性フィルムを作製し、フレキシブルプリント配線板とリジッド基板の接合体を得た。また、ポリビニルブチラール樹脂の総含有量、即ち(7)が、全異方導電性フィルム総量、即ち(1)〜(7)の総合計に対して11.1質量%となっている。その後、上述の実施例1と同一条件により、ガラス転移温度測定、リペア性評価、および絶縁性評価を行った、以上の結果を表1に示す。
ガラス転移温度がポリビニルブチラール樹脂を使用しなかったこと、および(1)〜(4)を重量比で(1)20/(2)10/(3)80/(4)80の割合で配合したこと以外は、上述の実施例1と同様にして、異方導電性フィルムを作製し、フレキシブルプリント配線板とリジッド基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、ガラス転移温度測定、リペア性評価、および絶縁性評価を行った、以上の結果を表1に示す。
Claims (8)
- 熱硬化性樹脂を主成分とし、分子量30000以上のフェノキシ樹脂、潜在性硬化剤、ポリビニルブチラール樹脂、及び導電性粒子を含有する異方導電性フィルムにおいて、
前記ポリビニルブチラール樹脂として、ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂とガラス転移温度が90℃以下であるポリビニルブチラール樹脂とを含有することを特徴とする異方導電性フィルム。 - 前記ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂の含有量が、全ポリビニルブチラール樹脂総含有量に対して10質量%以上90質量%以下である請求項1に記載の異方導電性フィルム。
- 前記ポリビニルブチラール樹脂の総含有量が、全異方導電性フィルム総量に対して5質量%以上35質量%以下である請求項1または2に記載の異方導電性フィルム。
- 前記ガラス転移温度が100℃以上であるポリビニルブチラール樹脂の分子量が20000以上150000以下であるとともに、前記ガラス転移温度が90℃以下であるポリビニルブチラール樹脂の分子量が10000以上60000以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の異方導電性フィルム。
- 動的粘弾性測定法(DMA法)により測定した該異方導電性フィルムの硬化物のガラス転移温度が100℃以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の異方導電性フィルム。
- 該異方導電性フィルムを電極間に挟み込んだ後硬化させることにより前記電極同士を接着し、再び前記電極同士を剥離した場合における剥離面に残留した該異方導電性フィルムの残留物が、ケトン系溶剤を20%以上含む混合溶剤により剥離面から除去可能であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の異方導電性フィルム。
- 前記導電性粒子のアスペクト比が5以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載の異方導電性フィルム。
- 前記導電性粒子の長径方向を、該異方導電性フィルムの厚み方向に配向させた請求項1〜7のいずれか1項に記載の異方導電性フィルム。
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