JP2011142103A - 異方性導電フィルム、接続方法及び接続構造体 - Google Patents
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-
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
【解決手段】 端子10が形成された第1の電子部品11と、端子12が形成された第2の電子部品13とを電気的に接続する異方性導電フィルム21において、ラジカル系硬化剤と、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂と導電性粒子20とを含有する導電性粒子含有層22と、カチオン系硬化剤とエポキシ樹脂とアクリル樹脂とラジカル系硬化剤とを含有する絶縁性接着層23とを有する。
【選択図】 図1
Description
1.接続構造体
1−1.第1の電子部品
1−2.第2の電子部品
1−3.異方性導電フィルム
1−3−1.第1の層(導電性粒子含有層)
1−3−2.第2の層(絶縁性接着層)
2.接続方法
3.他の実施の形態
図1は、本実施の形態に係る接続構造体の構成例を示す断面図である。図1に示すように、接続構造体1は、端子10が形成された第1の電子部品11と、端子12が形成された第2の電子部品13と、導電性粒子20を含有する異方性導電フィルム21とを有する。接続構造体1は、第1の電子部品11における端子10と、異方性導電フィルム21における導電性粒子20と、第2の電子部品13における端子12とが導通されることにより、第1の電子部品11と第2の電子部品13とが電気的に接続されている。
第1の電子部品11は、例えば、極性基を有する化合物を含有する膜が形成されたフレキシブルプリント基板などの配線材である。また、第1の電子部品11には、第2の電子部品13と接続するための端子10が形成されている。
第2の電子部品13は、例えば、アルカリガラス基板、ガラス製のLCD基板(LCDパネル)、ガラス製のPDP基板(PDPパネル)、ガラス製の有機EL基板(有機ELパネル)等のガラス基板である。第2の電子部品13には、第1の電子部品11と接続するための端子12が形成されている。
異方性導電フィルム21は、絶縁性樹脂に導電性粒子20が分散された第1の層22(以下、「導電性粒子含有層22」と呼ぶ。)と、絶縁性樹脂に導電性粒子20が含まれていない第2の層23(以下、「絶縁性接着層23」と呼ぶ。)とを備える。異方性導電フィルム21は、形状がフィルム状となっているので、取扱性に優れるとともに、接続後の厚みを容易に均一化することができる。
導電性粒子含有層22は、上述したように、ラジカル系硬化剤と、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂と、導電性粒子20とを含有する。
ラジカル系硬化剤は、特に限定されず、例えば、有機過酸化物を用いることができる。
アクリル樹脂は、特に限定されず、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシメトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどのアクリル樹脂を用いることができる。アクリル樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂は、特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、これらの変性エポキシ樹脂などの熱硬化性エポキシ樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
導電性粒子20は、特に限定されず、公知の導電性粒子を用いることができる。例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金等の各種金属や金属合金の粒子、金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラス、セラミック、プラスチック等の粒子の表面に金属をコートしたもの、これらの粒子の表面に更に絶縁薄膜をコートしたもの等が挙げられる。
絶縁性接着層23は、上述したように、カチオン系硬化剤と、エポキシ樹脂と、アクリル樹脂と、ラジカル系硬化剤を含有する。
カチオン系硬化剤としては、特に限定されず、例えば、加熱により活性化する潜在性硬化剤、具体的には、ポリアミン、イミダゾール等のアニオン系硬化剤、スルホニウム塩、オニウム塩等を挙げることができ、これらの中でも、芳香族スルホニウム塩を用いることが好ましい。
エポキシ樹脂としては、特に限定されず、例えば、上述した導電性粒子含有層22中のエポキシ樹脂と同様のものを用いることができる。
アクリル樹脂としては、特に限定されず、例えば、上述した導電性粒子含有層22中のアクリル樹脂と同様のものを用いることができる。
ラジカル系硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述した導電性粒子含有層22中のラジカル系硬化剤と同様のものを用いることができる。
図2に示す異方性導電フィルム21を用いた接続構造体1の接続方法の一例について説明する。本実施の形態に係る接続方法では、異方性導電フィルム21を介して、第1の電子部品11と、第2の電子部品13とを加熱しながら圧着して電気的に接続することにより、上述した接続構造体1が得られる。
上述した説明では、図1に示すように、絶縁性接着層23は、第2の電子部品13側に配置されたものとして説明したが、この例に限定されず、第1の電子部品11側に配置するようにしてもよい。
製造例1では、フェノキシ樹脂(品名:YP−50、新日鐵化学株式会社製)25質量部、エポキシ樹脂(品名:jER828、三菱化学株式会社製)30質量部、アクリル樹脂(品名:M1600、東亜合成社製)20質量部、アクリル樹脂(品名:M−315、東亜合成社製)10質量部、シランカップリング剤(品名:A−187、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)2質量部、ラジカル系硬化剤(品名:パーロイルL、日本油脂社製)5質量部、カチオン系硬化剤(品名:SI−60L、三新化学工業社製)7質量部で構成された接着剤から、厚み6μmの絶縁性接着層からなるシートを作製した。
製造例2では、製造例1において、カチオン系硬化剤の添加量を7質量部から9質量部に変更したこと以外は、製造例1と同様にして、絶縁性接着層からなるシートを作製した。
製造例3では、製造例1において、ラジカル系硬化剤の添加量を5質量部から6質量部に変更し、また、カチオン系硬化剤の添加量を7質量部から8質量部に変更したこと以外は、製造例1と同様にして、絶縁性接着層からなるシートを作製した。
製造例4では、製造例1において、ラジカル系硬化剤の添加量を5質量部から8質量部に変更したこと以外は、製造例1と同様にして、絶縁性接着層からなるシートを作製した。
製造例5では、製造例1において、ラジカル系硬化剤の添加量を5質量部から8質量部に変更し、また、カチオン系硬化剤の添加量を7質量部から9質量部に変更したこと以外は、製造例1と同様にして、絶縁性接着層からなるシートを作製した。
製造例6では、製造例1において、ラジカル系硬化剤の添加量を5質量部から6質量部に変更し、また、カチオン系硬化剤を添加しなかったこと以外は、製造例1と同様にして、絶縁性接着層からなるシートを作製した。
製造例7では、製造例1において、アクリル樹脂と、ラジカル系硬化剤とを添加せず、カチオン系硬化剤の添加量を7質量部から8質量部に変更したこと以外は、製造例1と同様にして、絶縁性接着層からなるシートを作製した。
製造例8では、フェノキシ樹脂(品名:YP−50、新日鐵化学株式会社製)25質量部、エポキシ樹脂(品名:jER828、三菱化学株式会社製)30質量部、アクリル樹脂(品名:M1600)、東亜合成社製)20質量部、アクリル樹脂(品名:M−315、東亜合成社製)10質量部、シランカップリング剤(品名:A−187、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)2質量部、ラジカル系硬化剤(品名:パーロイルL、日本油脂社製)6質量部、導電粒子で構成された接着剤中に、粒径10μmの導電性粒子(Ni/Auメッキアクリル樹脂粒子、日本化学工業社製)3質量部を分散させて、厚み10μmの導電性粒子含有層からなるシートを作製した。
製造例9では、製造例8において、アクリル樹脂とラジカル系硬化剤とを添加せず、また、カチオン系硬化剤(品名:SI−60L、三新化学工業社製)8質量部を添加したこと以外は、製造例1と同様にして、導電性粒子含有層からなるシートを作製した。
製造例10では、製造例8において、カチオン系硬化剤(品名:SI−60L、三新化学工業社製)8質量部を添加したこと以外は、製造例1と同様にして、導電性粒子含有層からなるシートを作製した。
実施例1では、製造例1で作製した絶縁性接着層からなるシートと、製造例8で作製した導電性粒子含有層からなるシートとを積層した2層構造の異方性導電フィルムを介して、キノン基を有する化合物を含有する膜が形成されたフレキシブルプリント基板(寸法:430mm×150mm、厚さ:90μm)と、ITOガラス基板(アルカリガラス基板)寸法:15mm×80mm×1.1mm、面抵抗値:10Ω/□)との接続を行い、接続構造体を作製した。
実施例2では、実施例1において、絶縁性接着層からなるシートを、製造例2で作製した絶縁性接着層からなるシートに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
実施例3では、実施例1において、絶縁性接着層からなるシートを、製造例3で作製した絶縁性接着層からなるシートに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
実施例4では、実施例1において、絶縁性接着層からなるシートを、製造例4で作製した絶縁性接着層からなるシートに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
実施例5では、実施例1において、絶縁性接着層からなるシートを、製造例5で作製した絶縁性接着層からなるシートに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
比較例1では、実施例1において、絶縁性接着層からなるシートを、製造例6で作製した絶縁性接着層からなるシートに代え、また、導電性粒子含有層からなるシートを、製造例9で作製した導電性粒子含有層からなるシートに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
比較例2では、実施例1において、絶縁性接着層からなるシートを、製造例7で作製した絶縁性接着層からなるシートに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
比較例3では、製造例9で作製した導電性粒子含有層からなるシートのみを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
比較例4では、製造例8で作製した導電性粒子含有層からなるシートのみを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
比較例5では、製造例10で作製した導電性粒子含有層からなるシートのみを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、接続構造体を作製した。
実施例1〜実施例5及び比較例1〜比較例5で作製した接続構造体について、初期(Initial)の抵抗と、温度60℃、湿度95%RH、250時間のTHテスト(Thermal Humidity Test)後の抵抗を測定した。測定は、デジタルマルチメーター(デジタルマルチメーター7561、横河電機社製)を用いて4端子法にて電流1mAを流したときの接続抵抗を測定した。表2に示す導通抵抗試験の評価において、接続抵抗が5Ω未満のものを「○」、接続抵抗が5Ω以上20Ω未満のものを「△」、接続抵抗が20Ω以上のものを「×」とした。
実施例1〜実施例5及び比較例1〜比較例5で作製した接続構造体について、引張強度50cm/minで90℃方向に剥離したときの剥離強度(N/cm)を、剥離強度試験機(テンシロン、オリエンテック社製)を用いて測定した。表2に示す接着強度試験の評価において、接着強度が7N/cm以上のものを「○」、接着強度が4N/cm以上7N/cm未満のものを「△」、接着強度が4N/cm未満のものを「×」とした。
Claims (8)
- 端子が形成された第1の電子部品と、端子が形成された第2の電子部品とを電気的に接続する異方性導電フィルムにおいて、
ラジカル系硬化剤と、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂とを含有する第1の層と、
カチオン系硬化剤と、エポキシ樹脂と、アクリル樹脂と、ラジカル系硬化剤とを含有する第2の層とを有し、
前記第1の層又は前記第2の層は、導電性粒子をさらに含有する異方性導電フィルム。 - 前記第1の電子部品としての極性基を有する化合物を含有する膜が形成されたフレキシブルプリント基板と、前記第2の電子部品としてのアルカリガラス基板とを電気的に接続する請求項1記載の異方性導電フィルム。
- 前記第2の層に含まれるラジカル系硬化剤とカチオン系硬化剤との合計が、12〜17質量部である請求項2記載の異方性導電フィルム。
- 前記第2の層に含まれるラジカル系硬化剤とカチオン系硬化剤との質量比(〔ラジカル系硬化剤〕/〔カチオン系硬化剤〕)が、0.5〜1.2である請求項2又は3記載の異方性導電フィルム。
- 異方性導電フィルムを介して、端子が形成された第1の電子部品と、端子が形成された第2の電子部品とを加熱しながら圧着して電気的に接続する圧着工程を有し、
前記異方性導電フィルムは、
ラジカル系硬化剤と、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂とを含有する第1の層と、
カチオン系硬化剤と、エポキシ樹脂と、アクリル樹脂と、ラジカル系硬化剤とを含有する第2の層とを有し、
前記第1の層又は前記第2の層が、導電性粒子をさらに含有する接続方法。 - 前記第1の電子部品は、極性基を有する化合物を含有する膜が形成されたフレキシブルプリント基板であり、
前記第2の電子部品は、アルカリガラス基板であり、
前記第2の電子部品の端子上に前記異方性導電フィルムの第1の層側を仮貼する仮貼工程と、
前記異方性導電フィルムの第2の層側に、前記第1の電子部品を仮配置する仮配置工程とを有し、
前記圧着工程では、前記仮配置工程で仮配置された前記第1の電子部品側から熱プレスを用いて押圧する請求項5記載の接続方法。 - 接着剤を介して、端子が形成された第1の電子部品と、端子が形成された第2の電子部品とを加熱しながら圧着して電気的に接続する圧着工程を有し、
前記接着材は、
ラジカル系硬化剤と、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂とを含有する第1の接着剤と、
カチオン系硬化剤と、エポキシ樹脂と、アクリル樹脂と、ラジカル系硬化剤とを含有する第2の接着剤とからなり、
前記第1の接着剤又は前記第2の接着剤が、導電性粒子をさらに含有する接続方法。 - 異方性導電フィルムを介して、端子が形成された第1の電子部品と、端子が形成された第2の電子部品とを加熱しながら圧着することにより、該第1の電子部品と該第2の電子部品とが電気的に接続された接続構造体において、
前記異方性導電フィルムは、
ラジカル系硬化剤と、アクリル樹脂と、エポキシ樹脂とを含有する第1の層と、
カチオン系硬化剤と、エポキシ樹脂と、アクリル樹脂と、ラジカル系硬化剤とを含有する第2の層とを有し、
前記第1の層又は前記第2の層が、導電性粒子をさらに含有する接続構造体。
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