JP2012097231A - 異方導電性接着フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊(ショート)が起こり難い異方導電性接着フィルムを提供すること。
【解決手段】ニッケルを含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、0.1質量%以上1質量%未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が2〜5.5μmであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が6000〜40000個/mmであることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊(ショート)が起こり難い異方導電性接着フィルムに関する。
異方導電性接着フィルムは、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散させたフィルム、つまり、液晶ディスプレイとICチップ若しくはTCP(Tape Carrier Package)との接続、FPC(Flexible Printed Circuit)とTCPとの接続、又はFPCとプリント配線板との接続を簡便に行うために使用される接続部材である。異方導電性接着フィルムは、例えば、ノート型パソコン又は携帯電話の液晶ディスプレイと制御ICとの接続用として広範に用いられ、最近では、ICチップを直接プリント基板又はフレキシブル配線板に搭載するフリップチップ実装にも用いられている(以下、特許文献1、2、3参照)。
導電性粒子として高分子核体粒子に金属めっきしたものが、異方導電性接着フィルムに用いられる。特に、Niめっきを単独で用いるか、又はNiめっき、続いて金めっきした導電性粒子を用いる異方導電性接着フィルムが公知である。
近年、本技術分野では、接続される配線パターン又は電極パターンの寸法が益々微細化されている。微細化された配線又は電極の幅は10数μmレベルまで微細化される場合も見られる一方、これまで用いられてきた導電性粒子の平均粒径は、配線又は電極の線幅と同レベルの数μm〜10μmレベルの粒子であった。したがって、接続される電極パターンの寸法が小さくなると、導電性粒子がランダムに分散配置されている異方導電性接着フィルムでは、導電性粒子の分布に偏差が生じているため、接続すべき電極パターンが導電性粒子の存在しない位置に配置されてしまい、電気的に接続されない場合が、確率論として避けられない。
この問題を解決する技術として、導電性粒子を配列する技術が提案されている。絶縁接着剤の表面に導電性粒子を散布して、その表面に付着した導電性粒子を絶縁接着剤の表層中に埋め込む方法(以下、特許文献4参照)、所定の位置に配置された吸引孔を有する導電性粒子吸着治具を用いて、絶縁性接着剤上に導電性粒子を配列して、導電性粒子を絶縁性接着剤に埋め込む方法(以下、特許文献5参照)、又は延伸を利用して導電性粒子を絶縁性接着剤上に配列して、導電性粒子を絶縁性接着剤に埋め込む方法(以下、特許文献6、7参照)等が開示されている。
また、導電性粒子同士の接触による短絡を防止するため、導電性粒子の表面に絶縁体を設ける方法が公知である。しかしながら、加熱及び加圧して接続するときに、樹脂成分の流動により、導電粒子の配列が乱れ、導電性粒子間の凝集又は連結が起こるため、本来絶縁が求められる電極間の絶縁性が低下し、吸湿状態で電圧印加した場合に短絡が発生し易いという課題があった。
特開平03−107888号公報 特開平04−366630号公報 特開昭61−195179号公報 特開2000−151084号公報 特開2002−332461号公報 国際公開第2005/054388号パンフレット 特開2007−217503号公報
本発明が解決しようとする課題は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間に置いても導電性粒子の凝集等による絶縁破壊(ショート)が起こり難い高信頼性の異方導電性接着フィルムを提供することである。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の粒径及び粒子密度の範囲を有する導電性粒子、並びに異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率を特定の範囲とする異方導電性接着フィルムを用いることで、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、下記の通りである。
[1] ニッケル層を含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、0.1質量%以上1質量%未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が2〜5.5μmであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が6000〜40000個/mmであることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
[2] 前記平均粒径が2〜3.5μmであるときに前記粒子密度が10000〜40000個/mmである、[1]に記載の異方導電性接着フィルム。
[3] 前記平均粒径が3.5〜4.5μmであるときに前記粒子密度が8000〜35000個/mmである、[1]に記載の異方導電性接着フィルム。
[4] 前記平均粒径が4.5〜5.5μmであるときに前記粒子密度が6000〜20000個/mmである、[1]に記載の異方導電性接着フィルム。
[5] 前記異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の90%以上が、他の導電性粒子と接触せず単独で分散している、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
[6] 前記導電性粒子中のニッケル含有率が、15〜45質量%である、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
[7] 前記ニッケル層中のリン含有率が、0.1〜15質量%である、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
[8] 前記導電性粒子が、球状の高分子核体にニッケルをめっきすることにより形成されたニッケルめっき層を有する粒子であるか、又は該ニッケルめっき層上に更に他の金属をめっきすることにより形成された他の金属層を有する粒子である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
[9] 前記導電性粒子の表面が、絶縁性物質で覆われている、[1]〜[8]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
[10] 前記絶縁性接着剤が、フィルム形成性ポリマー(A)、エポキシ樹脂(B)及び潜在性硬化剤(C)を含むエポキシ系絶縁性接着剤であり、該潜在性硬化剤(C)は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成されるマイクロカプセル型潜在性硬化剤を、該マイクロカプセル型潜在性硬化剤の1倍〜5倍の質量の該エポキシ樹脂(B)に分散させることにより形成されたマスターバッチの形態であり、そして該マスターバッチは、昇温速度10℃/分での示差走査熱量(DSC)測定において2本の発熱ピークを有し、かつ昇温速度50℃/分でのDSC測定において、130℃以上160℃以下の範囲に1本の発熱ピークを有する、[1]〜[9]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
[11] 前記異方導電性接着フィルムの膜厚が、10〜50μmである、[1]〜[10]のいれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
[12] 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板、及び[1]〜[11]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルムを含む接続構造体
[13] 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を[1]〜[11]のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧する工程を含む接続構造体の製造方法。
本発明は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、吸湿状態で電圧印加した場合でも微細な配線間の絶縁破壊(ショート)が起こり難いという効果を奏する。
本発明の異方導電性接着フィルムは、ニッケルを含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む。また、本発明の異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率は、0.1質量%以上1質量%未満である。さらに、本発明の異方導電性接着フィルムは、導電性粒子の平均粒径が2〜5.5μmであるときに異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒子密度が6000〜40000個/mmであることを特徴とする。
本発明の異方導電性接着フィルムに含まれる導電性粒子は、導電性付与のために少なくともニッケル(Ni)を含有している。例えば、導電性粒子としては、球状の高分子核体にニッケルをめっきして、高分子核体上にニッケルめっき層を形成した粒子等を用いることができる。高分子核体としては、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン架橋体、ニトリルゴム(NBR)、スチレンゴム(SBR)等のポリマーの中から1種又は2種以上組み合わせた高分子核体を用いることができる。これらの高分子核体は、酸化ケイ素等の無機物を含んでよい。これらの高分子核体に無電解めっき等の手法でNiめっき層を形成することにより導電性粒子を得ることができる、また、Niめっき層上に更に金等のNi以外の金属をめっきすることにより、Niめっき層上に他の金属層を形成することも好ましい。さらには、導電性粒子の最外層(表面)が絶縁性物質で覆われていることも好ましい。絶縁性物質は、接続温度以下で軟化する熱可塑性物質であることが好ましい。導電性粒子の表面を絶縁性物質で覆う方法は、公知の方法、例えば、微粒子を付着させ、粒子同士を衝突させることにより表面被覆する方法、スプレードライ法で樹脂被覆する方法等を用いることができる。
導電性粒子中のニッケル含有率は、15〜45質量%であることが好ましく、20〜40質量%であることがより好ましく、25〜35質量%であることが特に好ましい。ニッケル含有率が45質量%以下の場合、ニッケルの磁性による凝集が起こり難くなり、またニッケル含有率が15質量%以上の場合、ニッケルによる電気伝導度が良好である。
めっき等の手法によって形成されたニッケル層中には、めっき液由来のリンを含む場合がある。その場合には、ニッケル層中のリン含有率は、0.1〜15質量%であることが好ましく、2〜10質量%であることがより好ましく、3〜8質量%であることが特に好ましい。リン含有率が、15質量%以下であれば、ニッケル層の電気伝導度は良好であり、0.1%以上であれば高分子核体上のめっき性を確保できる。
本発明の異方導電性接着性フィルムでは、導電性粒子の平均粒径が2〜5.5μmであるときに異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒子密度が6000〜40000個/mmである。前記範囲の平均粒径の導電性粒子を用いることで、ICチップ又は回路基板の電極高さの変動、又は接続時の平行度の変動を吸収し、同時に隣接電極間の粒子滞留による絶縁破壊を抑制することができる。また、前記平均粒径が2〜3.5μmであるときに前記粒子密度が10000〜40000個/mmであることが好ましい。また、前記平均粒径が3.5〜4.5μmであるときに前記粒子密度が8000〜35000個/mmであることも好ましい。また、前記平均粒径が4.5〜5.5μmであるときに前記粒子密度が6000〜20000個/mmであることも好ましい。
平均粒径が2〜3.5μmの場合、粒子密度は10000〜40000個/mmであり、より好ましくは12000〜35000個/mmであり、特に好ましくは13000〜30000個/mmである。粒子密度が10000個/mm以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が40000個/mm以下の場合、絶縁性が良好である。
平均粒径が3.5〜4.5μmの場合、粒子密度は8000〜35000個/mmであり、より好ましくは10000〜30000個/mmであり、特に好ましくは11000〜25000個/mmである。粒子密度が8000個/mm以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が35000個/mm以下の場合、絶縁性が良好である。
平均粒径が4.5〜5.5μmの場合、粒子密度は6000〜20000個/mmであり、より好ましくは8000〜15000個/mmであり、特に好ましくは9000〜12000個/mmである。粒子密度が6000個/mm以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が20000個/mm以下の場合、絶縁性が良好である。
導電性粒子の粒子密度は、マイクロスコープ等を用いて、異方導電性接着フィルムの拡大写真を撮影し、画像解析ソフトにより、算出されることができる。拡大写真としては、異方導電性接着フィルムの1000倍の画像を10箇所撮影した写真を使用できる。導電性粒子の粒子密度は、撮影した写真の面積及び平均粒子数から算出することが好ましい。
本発明の異方導電性フィルム中のニッケル含有率は、湿式分解法/ICP−AES等の公知の分析手段を用いて測定することができる。異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率は、0.1質量%以上1質量%未満であるが、0.15〜0.9質量%であることが好ましく、0.2〜0.8質量%
であることが特に好ましい。ニッケル含有率が、1質量%未満では良好な絶縁性が得られ、0.1質量%以上では、良好な接続抵抗が得られる。
導電性粒子の平均粒径の標準偏差は小さいほど好ましく、平均粒径の50%以下が好ましく、より好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下、特に好ましくは5%以下である。導電性粒子の平均粒径は、公知の方法を用いることができる。コールターカウンター、レーザー式粒径測定装置等を用いて導電性粒子の平均粒径を測定する方法、又は異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒径をレーザー顕微鏡を用いて測定する方法を用いることも可能である。レーザー顕微鏡を用いる場合、任意の1000個の粒子の粒径を計測し、平均粒径を算出することが好ましい。
本発明の異方導電性接着フィルム中の導電性粒子は、その90%以上が他の導電性粒子と接触せずに、すなわち、お互いに接触せずに、単独で分散していることが好ましく、95%以上が単独で分散していることがより好ましい。導電性粒子の90%以上が単独で分散している場合、接続構造体の接続部分の粒子数が偏在し難いため好ましい。単独で分散された導電性粒子の割合は、異方導電性接着フィルムをレーザー顕微鏡で観察し、任意の1000個の粒子を観察し、そして単独粒子の個数を測定することにより、算出することができる。
導電性粒子の90%以上を単独で分散させる方法としては、公知の方法で導電性粒子を配列させ、絶縁性接着剤を含む接着フィルムに転写させる方法を用いることができる。好ましくは、延伸可能な粘着フィルム上に導電性粒子を充填した導電性粒子充填フィルムを作製し、その後、延伸することにより、導電性粒子が単層配列したシートを作製し、絶縁性接着剤を含む接着フィルムに導電性粒子を転写する工程を含む異方導電性接着フィルムの製造方法を用いることができる。
導電粒子が異方導電性接着フィルムの表面層に単層として存在する場合、特に、半導体チップと液晶パネルとの接続のように、接続する電極高さが高いものと概ね平らなものとの接続において、配列した導電粒子の接続時における移動を抑制することが可能となり好ましい。
本発明の異方導電性接着フィルムの膜厚は、10〜50μmであるが、12〜40μmが好ましく、15〜35μmがより好ましい。10μm以上の場合、接着性が良好であり、40μm以下であれば、絶縁性接着剤の流動による導電性粒子の流れ出しの影響を受け難いため好ましい。異方導電性接着フィルムの膜厚は、使用する導電性粒子の平均粒径の1.5〜10倍であることが好ましく、2〜6倍であることが特に好ましい。
また、異方導電性接着剤で接着する一対の回路基板の電極高さの総和よりも異方導電性接着フィルムの膜厚が大きいことが好ましい。
本発明に用いられる絶縁性接着剤としては、イソシアネート系絶縁性接着剤、ラジカル重合系絶縁性接着剤、エポキシ系絶縁性接着剤が例示される。
イソシアネート系絶縁性接着剤では、絶縁性接着剤成分中にポリオール成分とポリイソシアネート成分が含有される。ポリオール成分としては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が例示される。ポリイソシアネート成分としては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、脂肪族トリイソシアネート、ポリイソシアネート及びこれらのイソシアネート基をε−カプロラクタム又はメチルエチルケトオキシム等でブロックしたブロックイソシアネートが例示される。イソシアネート系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とは、ブロックされているか、又はブロックされていないイソシアネート基を意味する。
ラジカル重合系絶縁性接着剤では、絶縁性接着剤成分中に、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基等のラジカル重合性不飽和基を有するモノマー又はプレポリマー、及びラジカル重合開始剤が含有される。
ラジカル重合性不飽和基を有するモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシブチル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチル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、テトラメチロールメタントリアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレートが例示される。
ラジカル重合性不飽和基を含有するプレポリマーとしては、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロリレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロリレングリコールジメタクリレート、ビスフェノールA型エポキシアクリレート、ビスフェノールF型エポキシアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシアクリレート、ビスフェノールA型エポキシメタクリレート、ビスフェノールF型エポキシメタクリレート、クレゾールノボラック型エポキシメタアクリレート等が例示される。
ラジカル重合開始剤としては、有機化酸化物又はアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物が例示される。潜在性の観点から、半減期10時間の温度が50℃以上かつ、半減期1分の温度が180℃以下の有機過酸化物が好ましい。具体的には、ラジカル重合開始剤としては、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等が挙げられる。ラジカル重合系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とはラジカル重合性不飽和基を意味する。
本発明に用いられる絶縁性接着剤としては、高い接続信頼性、絶縁信頼性が得られるのでエポキシ系絶縁性接着剤が好ましい。以下、エポキシ系絶縁性接着剤について説明する。絶縁性接着剤としてエポキシ系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とはエポキシ基を意味する。
エポキシ系絶縁性接着剤は、フィルム形成性ポリマー(A)、エポキシ樹脂(B)、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)を含有することが好ましい。
フィルム形成性ポリマー(A)は、好ましくは、絶縁性接着剤が室温でフィルム状の形状を維持するために含まれる。フィルム形成性ポリマー(A)としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びカルボキシル基、ヒドロシキシル基、ビニル基、アミノ基などの官能基を有するエラストマー類等が例示される。
フィルム形成性ポリマー(A)としては、接続信頼性に優れるフェノキシ樹脂が好ましい。ここで用いられるフェノキシ樹脂としては、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、ビスフェノールF型フェノキシ樹脂、ビスフェノールAビスフェノールF混合型フェノキシ樹脂、ビスフェノールAビスフェノールS混合型フェノキシ樹脂、フルオレン環含有フェノキシ樹脂、カプロラクトン変性ビスフェノールA型フェノキシ樹脂等が例示される。
フィルム形成性ポリマー(A)の重量平均分子量は、20,000以上100,000以下が好ましい。
エポキシ系絶縁性接着剤中のフィルム形成性ポリマー(A)の配合量は、絶縁性接着剤全量に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上60質量%以下、さらに好ましくは30質量%以上50質量%以下である。
絶縁性接着剤がエポキシ系絶縁性接着剤以外である場合も、エポキシ系絶縁性接着剤について上記で説明したフィルム形成性ポリマー(A)を用いることが好ましい。
エポキシ系絶縁性接着剤に用いられるエポキシ樹脂(B)は、分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラキスヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エーテル型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環族エポキサイド等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、ハロゲン化又は水素添加されているか、又はウレタン変性、ゴム変性、シリコーン変性等のように変性されたエポキシ樹脂でよい。上記で列挙した複数のエポキシ樹脂を併用してもよい。
接着力の強さからグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂(B)の少なくとも一部にナフタレン型エポキシ樹脂を用いることが、耐水性の高い硬化物が得られるため好ましい。
エポキシ樹脂(B)のエポキシ当量は、100以上500以下が好ましい。より好ましくは120以上400以下、さらに好ましくは140以上300以下である。エポキシ当量を100以上とすることで安全性の高い異方導電性接着フィルムが得られるので好ましい。一方、エポキシ当量を500以下とすることで架橋密度の高い硬化物が得られ、それにより高い接続信頼性が得られるので好ましい。なお、エポキシ当量が500を超えるエポキシ樹脂をエポキシ樹脂(B)の一部に使用しても問題はなく、その場合、エポキシ樹脂全体としてのエポキシ当量が100以上500以下であることが好ましい。
エポキシ樹脂(B)の配合量は、フィルム形成性ポリマー(A)100質量部に対して5質量部以上300質量部以下が好ましい。より好ましくは、エポキシ樹脂(B)の配合量は、10質量部以上250質量部以下、さらに好ましくは15質量部以上200質量部以下である。エポキシ樹脂(B)の配合量を5質量部以上とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物中に架橋構造が導入され、安定な接続信頼性が得られる。一方、300質量部以下とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの貼付け(本明細書では、接続するために基板上に搭載することをいう)ができない不具合を抑制することができるだけでなく、得られる異方導電性接着フィルムをリール状に巻いた場合にブロッキングが起こり、フィルムの引き出しが困難になるという問題を抑制できるので好ましい。
エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)は、ホウ素化合物、ヒドラジド、3級アミン、イミダゾール化合物(例えば、メチルイミダゾールなど)、ジシアンジアミド、無機酸、カルボン酸無水物、チオール、イソシアネート、ホウ素錯塩、アルミニウムキレートとシラン化合物との複合体、及びそれらの誘導体等の硬化剤が好ましい。
本発明の異方導電性接着フィルムは、上記の導電性粒子、及びエポキシ系絶縁性接着剤を含むことが好ましい。エポキシ系絶縁性接着剤は、フィルム形成性ポリマー(A)、エポキシ樹脂(B)、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)を含み、そしてエポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)は、マイクロカプセル型潜在性硬化剤であることが好ましい。
マイクロカプセル型硬化剤は、前記硬化剤の表面を樹脂皮膜等で安定化したものである。例えば、マイクロカプセル型硬化剤は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成される。樹脂皮膜が、接続作業時の温度又は圧力で破壊されると、前記硬化剤がマイクロカプセル外に拡散し、エポキシ樹脂と反応する。マイクロカプセル型潜在性硬化剤としては、アミンアダクト、イミダゾールアダクト等のアダクト型硬化剤をマイクロカプセル化した潜在性硬化剤が、安定性と硬化性のバランスに優れるので好ましい。
さらに、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)は、マイクロカプセル型潜在性硬化剤などのエポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)をエポキシ樹脂(B)に分散させることにより形成されるマスターバッチの形態であることが好ましい。この場合、本発明に用いるエポキシ樹脂(B)の一部又は全部を該マスターバッチによって供給できる。マスターバッチを形成するエポキシ樹脂(B)の種類は、マスターバッチとせずに配合するエポキシ樹脂(B)(存在する場合)と同じであるか、又は異なっていてよい。マスターバッチに含まれるエポキシ樹脂(B)の質量は、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)の質量の1〜5倍であることが好ましく、特に好ましくは2倍である。
上記マスターバッチは、昇温速度10℃/分で緩やかに昇温した示差走査熱量(DSC)測定)においては、2本の発熱ピークを有することが好ましい。この場合、緩やかな昇温は、昇温される異方導電性接着フィルムの製造時の熱履歴の安定性を高めるので、好ましい。
また、上記マスターバッチが、昇温速度50℃/分で急速に昇温したDSC測定において、130℃以上160℃以下の範囲に1本の発熱ピークを有することが好ましい。この場合、急速な昇温は、昇温される異方導電性接着フィルムの接続時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。
10℃/分で緩やかに昇温した場合の発熱ピークの低温側のピーク頂点は115℃以上、より好ましくは120℃以上であり、一方で高温側のピーク頂点は185℃以下、好ましくは180℃以下であることが、異方導電性接着フィルムの使用時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。また、50℃/分で急速に昇温したときの発熱ピークのピーク頂点は、130℃以上160℃以下、より好ましくは135℃以上155℃以下であることが、異方導電性接着フィルムの使用時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。
エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)の含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して、2〜100質量部以下であることが好ましく、より好ましくは5質量部以上80質量部以下であり、さらに好ましくは10質量部以上60質量部以下である。エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)の配合量を2質量部以上とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物中に架橋構造が導入され、安定な接続信頼性が得られる。一方、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤(C)の配合量を100質量部以下とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物の耐水性が向上し、高い接続信頼性と絶縁信頼性が得られる。
本発明に用いられる絶縁性接着剤には、更に、その他の成分を含有することができる。その他の成分としては、絶縁粒子、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤、イオントラップ剤等が挙げられる。絶縁粒子又は充填剤等の固形成分である場合、これらの最大径は導電粒子の平均粒径未満であることが好ましい。カップリング剤としては、ケチミン基、ビニル基、アクリル基、アミノ基、エポキシ基及びイソシアネート基含有シランカップリング剤が、接着性の向上の点から好ましい。
その他の成分の配合量は、絶縁性接着剤の全質量に対して、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。
絶縁性接着剤の各成分を混合する場合、必要に応じ、溶剤を用いることができる。溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等が挙げられる。
本発明の異方導電性接着フィルムは、単層のフィルムであるか、又は複数のフィルムを積層したフィルムでよい。複数のフィルムを積層する場合、導電性粒子を含まないフィルムを積層してよい。
本発明の異方導電性接着フィルムは、導電性粒子及び絶縁性接着剤をを溶剤中で予め混合して塗工液を作製し、塗工液をセパレーター上にアプリケーター塗装等により塗工して、オーブン中で溶剤を揮発させることにより製造されることができる。導電性粒子を絶縁性接着剤層に配列転写する場合は、絶縁性接着剤を溶剤中で混合して塗工液を作製し、塗工液をセパレーター上にアプリケータ−塗装等により塗工して、オーブン中で溶剤を揮発させることにより得られた接着フィルムに、予め配列した導電性粒子を熱ラミネートして転写することができる。
導電性粒子をラミネートする場合は、熱ロールを用いてラミネートする方法等が例示される。熱ロールを用いてラミネートする場合、その温度は、40℃以上120℃以下が好ましく、より好ましくは45℃以上100℃以下、さらに好ましくは50℃以上80℃以下である。塗工により導電性粒子及び絶縁性接着剤を順次塗り重ねる場合、積層体の乾燥温度は、好ましくは40℃以上120℃以下であり、より好ましくは45℃以上100℃以下であり、さらに好ましくは50℃以上80℃以下である。
異方導電性接着フィルムに用いられるセパレーターとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ナイロン、塩化ビニル、ポリビニルアルコールのフィルムが例示される。好ましいセパレーター用の樹脂としては、ポリプロピレン及びPETが挙げられる。前記セパレーターは、フッ素処理、ケイ素(Si)処理、アルキド処理等の表面処理を施されていることが好ましい。前記セパレーターの膜厚は、20μm以上100μm以下が好ましい。
本発明の異方導電性接着フィルムは、必要に応じ、所望の幅にスリットされ、リール状に巻き取られる。
本発明の異方導電性接着フィルムは、液晶ディスプレイとTCP、TCPとFPC、FPCとプリント配線基板との接続、あるいは、ICチップを直接基板に実装するフリップチップ実装に好適に用いることができる。
本発明の一実施形態では、接続構造体が、対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を上記異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧することにより製造される。
本発明の異方導電性接着フィルムを用いた接続方法は、ITO配線又は金属配線等によって回路と電極を形成したガラス基板等の回路基板と、回路基板の電極と対を成す位置に電極を形成したICチップ等の回路部材とを準備し、回路基板上の回路部材を配置する位置に、本発明の異方導電性接着フィルムを貼り付け、次に、回路基板と回路部材をそれぞれの電極が対を成すように位置を合わせた後、熱圧着することにより接続する工程を含む。
異方導電性接着フィルムの貼付け時に、セパレーターを剥離するために、加熱及び加圧することができる。加熱、加圧の条件は、例えば、40℃以上90℃以下の温度、0.1MPa以上1MPa以下の圧力で0.5秒以上3秒以下の間加熱及び加圧することが好ましい。
接続における熱圧着は、150℃以上210℃以下(より好ましくは155℃以上200℃以下、さらに好ましくは160℃以上195℃以下)の温度範囲で、回路部材面積に対して、0.1MPa以上50MPa以下(より好ましくは0.5MPa以上40MPa以下)の圧力範囲で、3秒以上15秒以下(より好ましくは4秒以上12秒以下)の時間で、加熱及び加圧することが好ましい。
前記の温度、圧力及び時間の範囲で部材同士を接続することにより、高い接続信頼性が得られると共に、耐熱性の低い基板の接続を有利に行い、基板の反りを抑制し、かつ工程時間を短縮することができる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
<接続信頼性評価>
酸化インジウムスズ(ITO)ガラス基板(無アルカリガラス0.3mm上に全面ITO形成したもの、抵抗値10Ω/sq)とフレキシブル配線板(ポリイミド基板、金めっき銅電極15μ厚、ピッチ35μm、配線幅17μm)を異方導電性接着フィルムで、200℃、15秒、4MPaで接続した接続構造物について、フレキシブル配線板の電極で接続した隣接する2つの電極対を介して基板側の引出し配線上で2端子抵抗測定を、日置電機(株)製3541RESISTANCE HiTESTERを用いて実施した。抵抗測定箇所は1つの接続構造体当たり24箇所について実施し、その平均値を求めた。
更に、前記接続構造物を105℃、1.2気圧、飽和蒸気中(ESPEC社製、HAST CHAMBER EHS−211)の環境で500時間放置し、再度、前記と同様に抵抗測定を実施し、その平均値を求め、放置前後の平均値の抵抗上昇量が30Ω未満であれば◎、30Ω以上50Ω未満であれば○、50Ω以上100Ω未満であれば△、100Ω以上であれば×と評価した。
<絶縁信頼性評価>
無アルカリガラス基板と配線50本で一組の櫛形パターンの電極を有するフレキシブル配線板(ポリイミド基板、金めっき銅電極15μ厚、ピッチ35μm、配線幅17μm)を異方導電性接着フィルムで、200℃、15秒、4MPaで接続した接続構造体について、105℃、1.2気圧、飽和蒸気中の環境(ESPEC社製、HAST CHAMBER EHS−211)で櫛形電極間に20Vの直流電圧を印加し、500時間保持した(ESPEC社製、イオンマイグレーションシステム、AMI−150S−25)。
その後、接続構造体を取り出して、25℃、55%相対湿度の環境下で1時間保持後、絶縁抵抗を測定した。絶縁抵抗が1010Ω以上であれば○、10Ω以上であれば△、10Ω以下であれば×とした。
<導電性粒子数測定>
異方導電性接着フィルムをマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、商品名:VHX-100)で観察し、1000倍の画像を撮影した。得られた画像を画像処理ソフト(旭化成株式会社製、商品名:A像くん、以下同じ)を用いて解析し、導電性粒子密度を算出した。同様にしてマイクロスコープの拡大画像を観察し、導電性粒子の90%以上が他の導電性粒子に接触せずに単独で分散している場合を○、導電性粒子の90%以上が他の導電性粒子に接触せずに単独で分散していない場合を×とした。
[実施例1]
(マイクロカプセル型硬化剤及び液状エポキシ樹脂との混合物の製造)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量175g/当量、全塩素量30ppm(以下、エポキシ樹脂B−1と称す))100質量部と2−メチルイミダゾール47質量部とを、n−ブタノール74質量部とトルエン74質量部の混合溶剤中で80℃6時間反応させた。その後、減圧下200℃で未反応の2−メチルイミダゾールが10ppm未満になるまで蒸留を行い、溶剤と共に留去し、エポキシ樹脂と2-メチルイミダゾールとの反応性生物であるアミンアダクトを得た。得られたアミンアダクトを25℃下で粉砕して、平均粒径が2.5mmの粉体状のアミンアダクトとした。
210質量部のエポキシ樹脂B−1(エポキシ樹脂成分として)に、上記の粉体状アミンアダクト100質量部、水(活性水素化合物成分として)1.5質量部、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(イソシアネート濃度31%、平均官能基数2.5〜2.6)(イソシアネート化合物成分として)5質量部を加えて、40℃で攪拌しながら3時間反応を続け、FT−IR測定を行い、イソシアネート基の特性吸収が消失していることを確認して、マイクロカプセル型硬化剤C−1を得た。更に、マイクロカプセル型硬化剤C−1とエポキシ樹脂とを質量比で1対2の比率で混合し、マイクロカプセル型硬化剤と液状エポキシ樹脂との混合物M−1を得た。この混合物M−1をDSC測定した結果10℃/分での昇温では、ピーク温度が127℃及び173℃である2本の発熱ピークが現れ、50℃/分での昇温では、ピーク温度が151℃の1本のみの発熱ピークが現れた。
ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(重量平均分子量43,000)90質量部、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(エポキシ当量188g/eq)90質量部、上記マイクロカプセル型潜在性硬化剤と液状エポキシ樹脂の混合物60質量部、シランカップリング剤(3−グリシドキシプロパントリメトキシシラン)2質量部、及び酢酸エチル300質量部を混合し、絶縁性接着剤ワニスAを得た。この絶縁性接着剤ワニスAを離型処理した50μmのPETフィルム製セパレーター上にブレードコーターを用いて塗布し、80℃で10分間加熱し、溶剤を乾燥除去して、膜厚20μmの接着フィルムA−1を得た。
アクリル酸メチル62質量部、アクリル酸−2−エチルヘキシル30.6質量部、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル7質量部を酢酸エチル233質量部中で、アゾビスイソブチロニトリル0 .2質量部を開始剤として、窒素ガス気流中65℃で8時間重合して、950,000の重量平均分子量を有するアクリルポリマーを得た。得られたアクリルポリマー11質量部とポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(イソシアネート濃度31%)0.9質量部と酢酸エチル200質量部を混合し、混合物を120μm無延伸共重合ポリプロピレンフィルム上にブレードコーターを用いて塗布し、80℃で10分間乾燥し、膜厚1.3μmの粘着剤層B−1を形成した。
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとして、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ0.04μmの金めっき層を形成して、平均粒径3.6μmの導電性粒子を得た。粘着剤層B−1上に、得られた導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が72%の単層導電性粒子層が形成された。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、20質量%であった。ニッケル層中のリン含有率は4.1%であった。導電性粒子の平均粒径は、3.6μmであった。
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、130℃で、縦横共に10%/秒の比率で導電性粒子密度が30000個/mmになるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートC−1を得た。
配列シートC−1の導電性粒子側に接着フィルムA−1を重ね、70℃、1.0MPaの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムD−1を得た。この異方導電性接着フィルムD−1について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、29500個/mmであった。
前述の方法により、任意に1000個の導電性粒子を観察したところ、その97%が単独粒子であった。誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES、パーキンエルマー社製、4300DV)を用いて、異方導電性接着フィルムD−1のニッケル含有率を測定したところ、0.91質量%であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、◎であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
[実施例2]
膜厚を22μmとする以外は、実施例1と同様にして、接着フィルムA−2を得た。
膜厚を1.0μmとする以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層B−2を得た。アクリル系樹脂をコアとし、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ0.03μmの金めっき層を形成して導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、27質量%であった。ニッケル層中のリン含有率は5.2%であった。導電性粒子の平均粒径は、2.2μmであった。粘着剤層B−2上に、平均粒径2.2μmの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が70%の単層導電性粒子層が形成された。
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、130℃で、縦横共に10%/秒の比率で導電性粒子密度が40000個/mmになるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートC−2を得た。
配列シートC−2の導電性粒子側に接着フィルムA−2を重ね、70℃、1.0MPaの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムD−2を得た。この異方導電性接着フィルムD−2について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、39800個/mmであった。
前述の方法により、任意に1000個の導電性粒子を観察したところ、その96%が単独粒子であった。
誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES、パーキンエルマー社製、4300DV)を用いて、異方導電性フィルムD−2のニッケル含有率を測定したところ、0.90質量%であった。この異方導電性接着フィルムD−2を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、◎であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
[比較例1]
膜厚を19μmとする以外は、実施例1と同様にして、接着フィルムA−3を得た。
膜厚を1.0μmとする以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層B−3を得た。
アクリル系樹脂をコアとし、その表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ0.03μmの金めっき層を形成して導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、30質量%であった。ニッケル層中のリン含有率は4.7%であった。導電性粒子の平均粒径は、2.7μmであった。粘着剤層B−3上に、平均粒径2.7μmの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が71%の単層導電性粒子層が形成された。
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、130℃で、縦横共に10%/秒の比率で導電性粒子密度が50000個/mmになるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートC−3を得た。
配列シートC−3の導電性粒子側に接着フィルムB−3を重ね、70℃、1.0MPaの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムD−3を得た。この異方導電性接着フィルムD−3について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、49900個/mmであった。
前述の方法により、任意に1000個の導電性粒子を観察したところ、その93%が単独粒子であった。
誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES、パーキンエルマー社製、4300DV)を用いて、異方導電性フィルムD−3のニッケル含有率を測定したところ、1.83質量%であった。この異方導電性接着フィルムD−3を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、○であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
[比較例2]
膜厚を21μmとする以外は、実施例1と同様にして、接着フィルムA−4を得た。
膜厚を1.0μmとする以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層B−4を得た。
アクリル系樹脂をコアとし、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ0.03μmの金めっき層を形成して、導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、45質量%であった。ニッケル層中のリン含有率は4.7%であった。導電性粒子の平均粒径は、2.8μmであった。粘着剤層B−4上に、平均粒径2.8μmの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が71%の単層導電性粒子層が形成された。
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、130℃で、縦横共に10%/秒の比率で導電性粒子密度が40000個/mmになるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートC−4を得た。
配列シートC−4の導電性粒子側に接着フィルムA−3を重ね、70℃、1.0MPaの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムD−4を得た。この異方導電性接着フィルムD−4について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、40100個/mmであった。
前述の方法により、任意に1000個の導電性粒子を観察したところ、その90%が単独粒子であった。
誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES、パーキンエルマー社製、4300DV)を用いて、異方導電性接着フィルムD−4のニッケル含有率を測定したところ、2.44質量%であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、○であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
[比較例3]
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとし、その表層に無電解めっきで厚さ0.14μmの銀めっき層を形成して、導電性粒子を得た。得られた導電性粒子の平均粒径は、3.6μmであった。
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、130℃で、縦横共に10%/秒の比率で導電性粒子密度が30000個/mm2になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートC−5を得た。
配列シートC−5の導電性粒子側に接着フィルムA−1を重ね、70℃、1.0MPaの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置した異方導電性接着フィルムD−5を得た。この異方導電性接着フィルムD−5について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、29300個/mmであった。
前述の方法により、任意に1000個の導電性粒子を観察したところ、その97%が単独粒子であった。
この異方導電性接着フィルムD−5を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、×であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
[比較例4]
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとして、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ0.04μmの金めっき層を形成して、平均粒径3.5μmの導電性粒子を得た。粘着剤層B−1上に、得られた導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が72%の単層導電性粒子層が形成された。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、15質量%であった。ニッケル層中のリン含有率は4.3%であった。導電性粒子の平均粒径は、3.5μmであった。
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、130℃で、縦横共に10%/秒の比率で導電性粒子密度が3000個/mmになるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートC−6を得た。
配列シートC−6の導電性粒子側に接着フィルムA−1を重ね、70℃、1.0MPaの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムD−1を得た。この異方導電性接着フィルムD−6について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、2990個/mmであった。
前述の方法により、任意に1000個の導電性粒子を観察したところ、その99%が単独粒子であった。誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES、パーキンエルマー社製、4300DV)を用いて、異方導電性接着フィルムD−1のニッケル含有率を測定したところ、0.082質量%であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、×であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
本発明の異方導電性接着フィルムは、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊(ショート)が起こりにくく、液晶ディスプレイとICチップとの接続等の電気的接続用途において好適に利用できる。

Claims (13)

  1. ニッケル層を含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、0.1質量%以上1質量%未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が2〜5.5μmであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が6000〜40000個/mmであることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
  2. 前記平均粒径が2〜3.5μmであるときに前記粒子密度が10000〜40000個/mmである、請求項1に記載の異方導電性接着フィルム。
  3. 前記平均粒径が3.5〜4.5μmであるときに前記粒子密度が8000〜35000個/mmである、請求項1に記載の異方導電性接着フィルム。
  4. 前記平均粒径が4.5〜5.5μmであるときに前記粒子密度が6000〜20000個/mmである、請求項1に記載の異方導電性接着フィルム。
  5. 前記異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の90%以上が、他の導電性粒子と接触せず単独で分散している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
  6. 前記導電性粒子中のニッケル含有率が、15〜45質量%である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
  7. 前記ニッケル層中のリン含有率が、0.1〜15質量%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
  8. 前記導電性粒子が、球状の高分子核体にニッケルをめっきすることにより形成されたニッケルめっき層を有する粒子であるか、又は該ニッケルめっき層上に更に他の金属をめっきすることにより形成された他の金属層を有する粒子である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
  9. 前記導電性粒子の表面が、絶縁性物質で覆われている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
  10. 前記絶縁性接着剤が、フィルム形成性ポリマー(A)、エポキシ樹脂(B)及び潜在性硬化剤(C)を含むエポキシ系絶縁性接着剤であり、該潜在性硬化剤(C)は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成されるマイクロカプセル型潜在性硬化剤を、該マイクロカプセル型潜在性硬化剤の1倍〜5倍の質量のエポキシ樹脂に分散させることにより形成されたマスターバッチの形態であり、そして該マスターバッチは、昇温速度10℃/分での示差走査熱量(DSC)測定において2本の発熱ピークを有し、かつ昇温速度50℃/分でのDSC測定において、130℃以上160℃以下の範囲に1本の発熱ピークを有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
  11. 前記異方導電性接着フィルムの膜厚が、10〜50μmである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルム。
  12. 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板、及び請求項1〜11のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルムを含む接続構造体
  13. 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を請求項1〜11のいずれか1項に記載の異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧する工程を含む接続構造体の製造方法。
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