JP2010106261A - 異方性導電接着剤及びそれを用いた接続構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ラジカル重合性化合物と、ラジカル開始剤と、フィルム形成樹脂とを含有する絶縁性接着成分に、導電性粒子が分散してなる異方性導電接着剤は、最低溶融粘度が100〜800Pa・sの範囲であり、最低溶融粘度を示す温度が90〜115℃の範囲である。
【選択図】図1A
Description
最低溶融粘度が100〜800Pa・sの範囲であり、最低溶融粘度を示す温度が90〜115℃の範囲であることを特徴とする異方性導電接着剤を提供する。
(A)上述の本発明の異方性導電接着剤を前記ガラス基板の端子電極と前記フレキシブルプリント配線板の前記端子電極との間に配置する配置工程;及び
(B)前記フレキシブルプリント配線板側から加熱ツールを押圧して、当該最低溶融粘度以上の温度で加熱押圧して、前記端子電極間を電気的に接続させる接続工程
を有することを特徴とする製造方法を提供する。
まず、既に説明した本発明の異方性導電接着剤を、ガラス基板の端子電極とフレキシブルプリント配線板の端子電極との間に配置する。この配置工程は、本発明の異方性導電接着剤を使用すること以外、従来公知の手法を利用することができる。
次に、フレキシブルプリント配線板3側から加熱ツール(図示せず)を押圧して、最低溶融粘度以上の温度で加熱押圧し、異方性導電接着剤2を硬化させることにより、ガラス基板1とフレキシブルプリント配線板3の両端子電極間を電気的に接続させる。即ち、この接続工程においては、フレキシブルプリント配線板3が加熱により拡張し、図1Bに示すように、フレキシブルプリント配線板3の端子電極31の間隔B′がガラス基板1の端子電極11の間隔Aとほぼ等しくなり、端子電極11と31間とが異方性導電接着剤の硬化物で電気的に接続される。これにより接続構造体を得ることができる。
ジシクロペンタジエンジメタクリレート(DCP、新中村化学工業(株))
ウレタンアクリレート(M−1600、東亞合成(株))
リン含有メタアクリレート(PM2、日本化薬(株))
パーオキシジカーボネート系開始剤(パーロイルL、日油(株))
ジアシルパーオキサイド系開始剤(ナイバーBW、日油(株))
パーオキシケタール系開始剤(パーテトラA、日油(株))
ジアルキルパーオキサイド系開始剤(パークミルD、日油(株))
ビスフェノールA/ビスフェノールF混合フェノキシ樹脂(Bis−A/Bis−F混合フェノキシ樹脂:重量平均分子量60000)(YP−50、東都化成(株))
ビスフェノールA/ビスフェノールF混合フェノキシ樹脂(Bis−A/Bis−F混合フェノキシ樹脂:重量平均分子量30000)(jER−4110,、ジャパンエポキシレジン(株))
ビスフェノールF型フェノキシ樹脂(Bis−Fフェノキシ樹脂:重量平均分子量20000)(jER−4007P、ジャパンエポキシレジン(株))
アクリルゴム(重量平均分子量1200000)(SG−600LB、ナガセケムテックス(株))
ポリブタジエン粒子(平均粒径0.1μm)
シランカップリング剤(KBM−503、信越化学工業(株))
ベンゾグアナミン粒子をニッケル−金めっきで被覆した導電性粒子(平均粒径5μm、日本化学工業(株))
表1に示す配合の成分のうち、ラジカル重合性化合物とラジカル開始剤とフィルム形成樹脂とカップリング剤とを、溶剤であるトルエンに溶解して絶縁性接着成分溶液を調整した。
実施例1〜7及び比較例1〜4の各異方性導電フィルムサンプルについて、以下に説明するように、「導通抵抗値」、「接続信頼性」、「最低溶融粘度」、「最低溶融粘度に達する温度」、及び接続により発生した「端子間のボイド」を測定評価した。得られた結果を表2に示す。
ステンレスブロックの加熱ツールで、異方性導電フィルムサンプルを、180℃、圧力3.5MPa、押圧時間4秒という条件で加熱押圧して接続構造体を作成し、その接続構造体の導通抵抗値を測定した。なお、加熱ツールの速度は、50、30、10、1.0及び0.1mm/secの5種の速度で行い、これら加熱ツール速度毎の導通抵抗値を測定した。
上述のように導通抵抗値を測定した接続構造体を用い、温度85℃、相対湿度85%の条件で500時間エージング処理後、導通抵抗を測定した。
異方性導電接着剤液体を硬化させることなくトルエンを除いて固化させたものを回転式粘度計に装填し、所定の昇温速度(10℃/min)で上昇させながら溶融粘度を測定した。
<(4)端子電極間のボイド>
各異方性導電フィルムサンプルにより接続された接続構造体について、ガラス基板側から光学顕微鏡を使って目視により、ボイドの有無を観察した。
表1及び表2の結果から、実施例1〜実施例7の配合から作成された異方性導電接着剤のサンプルは、その最低溶融粘度が100〜800Pa・sに調整されていたため、これら実施例サンプルを使った接続構造体は、加熱ツール速度が1.0〜50mm/secの範囲のいずれにおいても、導通抵抗値が1Ω以下となり、初期の接続状態が良好であったことがわかる。また、これら実施例は、所定のエージングによっても、その抵抗値が5Ωを超えて上昇することはなく、接続信頼性が高いことがわかる。
実施例1〜実施例7の異方性導電フィルムサンプルを使った接続構造体のうち、実施例2及び実施例3について、その接続構造体におけるフレキシブルプリント配線板の伸縮率を測定した。得られた結果を表3に示す。
2 異方性導電接着剤
3 フレキシブルプリント配線板
11、31 端子電極
Claims (12)
- ラジカル重合性化合物と、ラジカル開始剤と、フィルム形成樹脂とを含有する絶縁性接着成分に、導電性粒子が分散してなる異方性導電接着剤であって、
最低溶融粘度が100〜800Pa・sの範囲であり、最低溶融粘度を示す温度が90〜115℃の範囲であることを特徴とする異方性導電接着剤。 - (最低溶融粘度)/(最低溶融粘度を示す温度)の値が、0.88〜8.8である請求項1記載の異方性導電接着剤。
- 更に、応力緩和剤を含有する請求項1又は2記載の異方性導電接着剤。
- 前記応力緩和剤が、ポリブタジエン粒子である請求項3記載の異方性導電接着剤。
- 該ポリブタジエン粒子を、上記ラジカル重合性化合物とフィルム形成樹脂との合計75質量部に対し、10〜30質量部含有する請求項4記載の異方性導電接着剤。
- 該ポリブタジエン粒子が、1×108〜1×1010dyn/cm2の弾性率を有する請求項4又は5記載の異方性導電接着剤。
- 該ポリブタジエン粒子が、0.01〜5μmの平均粒子径を有する請求項4〜6のいずれかに記載の異方性導電接着剤。
- 該フィルム形成樹脂が、重量平均分子量20000〜60000のフェノキシ樹脂、又はフェノキシ樹脂とエポキシ樹脂とからなる重量平均分子量20000〜60000の混合樹脂の少なくともいずれか一方を含有する請求項1〜7のいずれかに記載の異方性導電接着剤。
- 該ラジカル重合性化合物が、ジシクロペンタニル(メタ)アクリルモノマー及びウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの少なくともいずれか一方を含有する請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の異方性導電接着剤。
- 所定間隔で端子電極が形成されたガラス基板と、当該所定間隔よりも狭い間隔で端子電極が形成されたフレキシブルプリント配線板とが、異方性導電接着剤を用いて接続されてなる接続構造体の製造方法において、以下の工程(A)及び(B):
(A)請求項1記載の異方性導電接着剤を前記ガラス基板の端子電極と前記フレキシブルプリント配線板の前記端子電極との間に配置する配置工程;及び
(B)前記フレキシブルプリント配線板側から加熱ツールを押圧して、当該最低溶融粘度以上の温度で加熱押圧して、前記端子電極間を電気的に接続させる接続工程
を有することを特徴とする製造方法。 - 工程(B)において、前記異方性導電接着剤の温度が4秒後に150〜200℃へ到達するように調整した前記加熱ツールを、1〜50mm/secの速度で前記フレキシブルプリント配線板に当接した後、その速度において4秒間以上加熱押圧する請求項10記載の製造方法。
- 工程(B)において、前記異方性導電接着剤の温度が4秒後に150〜200℃へ到達するように調整した前記加熱ツールを、1〜10mm/secの速度で前記フレキシブルプリント配線板に当接した後、その速度において4秒間以上加熱押圧する請求項10記載の製造方法。
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