JP2014044947A - 異方性導電フィルムの製造方法、異方性導電フィルム、及び接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】異方性導電フィルムにおいて、導電性粒子の分散性、粒子捕捉性に優れ、狭ピッチ化された端子同士においても導通信頼性を維持する。
【解決手段】導電性粒子３を含有する異方性導電フィルム１の製造方法において、同方向に連続した複数の溝１０が形成されたシート２の溝１０に、導電性粒子３を埋め込み、導電性粒子３を配列し、溝１０が形成された側のシート２表面に、延伸可能なベースフィルム６上に熱硬化性樹脂層５が形成された第１の樹脂フィルム４をラミネートして導電性粒子３を転着させ、第１の樹脂フィルム４を、導電性粒子３の配列方向と直交する方向を除く方向に１軸延伸し、第２の樹脂フィルム７をラミネートする。溝に導電性粒子を埋め込んで配列する際に、導電性粒子との接触面に溝に誘導可能な複数の突起部が所定間隔で設けられるガイド体１１２を使用し、当該ガイド体によって溝における導電性粒子の配列を整える。
【選択図】図２

Description

本発明は、異方性導電フィルムの製造方法、異方性導電フィルム、及び接続構造体に関し、特に、導電性粒子の分散性、粒子捕捉性に優れ、狭ピッチ化された端子同士においても導通信頼性を維持することができる異方性導電フィルムの製造方法、異方性導電フィルム、及び接続構造体に関する。

異方性導電フィルム（ＡＣＦ：anisotropic conductive film）は、接着剤として機能する絶縁性のバインダー樹脂中に導電性粒子を分散してなるものである。通常の異方性導電フィルムは、導電性粒子が分散されたバインダー樹脂組成物がベースフィルム上に塗布されることによりシート状に形成されている。異方性導電フィルムの使用に際しては、例えば電子部品のバンプと配線板の電極端子との間にこれを挟み込み、加熱押圧ヘッドにより加熱及び加圧することで導電性粒子がバンプと電極端子とに押し潰され、この状態でバインダー樹脂が硬化することにより電気的、機械的な接続が図られる。バンプが無い部分では、導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散した状態が維持され、電気的に絶縁された状態が保たれるので、バンプがある部分でのみ電気的導通が図られることになる。また、異方性導電フィルムの厚さは、電子部品のバンプや配線板の電極の高さ以上に設定されており、加熱押圧ヘッドの押圧により余剰の接着剤成分が電極周辺に流延される。

異方性導電フィルムにおいて、導電性粒子の配合量は、接着剤成分の体積に対して５〜１５体積％とされることが多い。これは、導電性粒子の配合量が５体積％未満であると、バンプ−電極端子間に存在する導電性粒子の量（これを一般に「粒子捕捉率」という。）が少なくなり、導通信頼性が低下する可能性があり、逆に配合量が１５体積％を越えると、隣接する電極端子間において導電性粒子が連なった状態で存在し、ショートの原因となる可能性があるからである。

しかし、導電性粒子を分散した異方性導電フィルムにおいて、導電性粒子の配合量を最適化しただけでは、圧着時に大部分の導電性粒子が流失し、導通に寄与しない導電性粒子が多量に存在する。また、流失した導電性粒子が隣接する電極端子間に導電性粒子の粒子溜まりを形成することにより、ショートの危険がある。これは、電極端子間のピッチが狭小化されるほど危険性が高まり、高密度実装化等に十分に対応することができないという問題が生じてしまう。

このような状況から、異方性導電フィルム中の導電性粒子をランダムに分散するのではなく、バインダー樹脂層中に均一に分散させる試みがなされている（例えば特許文献１、特許文献２を参照）。

ＷＯ２００５／０５４３８８ 特開２０１０−２５１３３７号公報

特許文献１には、２軸延伸可能なフィルム上に粘着層を設けて積層体を形成し、導電性粒子を密集充填させた後、当該導電性粒子付着フィルムを、導電性粒子の間隔が平均粒子径の１〜５倍かつ２０μm以下になるよう２軸延伸させて保持し、絶縁性接着シートに転着する異方性導電膜の製造方法が記載されている。

また、特許文献２には、接続対象物のパターンに応じて導電性粒子が偏在された異方性導電膜が記載されている。

しかし、特許文献１に記載の発明においては、２軸延伸前の工程で導電性粒子を密集充填させる事が難しく、粒子が充填されない疎の部分ができやすい欠点がある。その状態で２軸延伸をおこなうと導電性粒子が存在しない大きな空間ができてしまい、電子部品のバンプと配線板の電極端子との間の粒子捕捉性が低下し、導通不良を引き起こすおそれがある。また、２軸で精度よく均一に延伸させることが困難であった。

特許文献２に記載の発明においては、予め電極パターンに応じて導電性粒子が偏在されているため、異方性導電フィルムを接続対象物に貼り付ける際にアライメント作業が必要となり、狭ピッチ化された電極端子との接続においては工程が煩雑となるおそれがある。また、接続対象物の電極パターンに応じて導電性粒子の偏在パターンを変えなければならず量産化に不向きであった。

そこで、本発明は、導電性粒子の分散性、粒子捕捉性に優れ、狭ピッチ化された端子同士においても導通信頼性を維持することができる異方性導電フィルムの製造方法、異方性導電フィルム、及び接続構造体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、導電性粒子を含有する異方性導電フィルムの製造方法において、同方向に連続した複数の溝が形成されたシートの上記溝に、導電性粒子を埋め込み、上記導電性粒子を配列し、上記溝が形成された側の上記シート表面に、延伸可能なベースフィルム上に光又は熱硬化性の樹脂層が形成された第１の樹脂フィルムの上記樹脂層をラミネートし、上記第１の樹脂フィルムの上記樹脂層に上記導電性粒子を転着させ、上記導電性粒子が上記樹脂層に転着した上記第１の樹脂フィルムを、上記導電性粒子の配列方向と直交する方向を除く方向に１軸延伸し、更に上記導電性粒子が配置された上記第１の樹脂フィルムの上記樹脂層に、ベースフィルム上に光又は熱硬化性の樹脂層が形成された第２の樹脂フィルムをラミネートする。

また、本発明の他の態様は、少なくとも２層構成よりなる異方導電性フィルムであって、一の層を構成する第１の樹脂層と、上記第１の樹脂層にラミネートされた第２の樹脂層と、上記第１の樹脂層と上記第２の樹脂層のうち少なくとも上記第１の樹脂層に接した複数の導電性粒子とを備え、上記導電性粒子は、上記第１の樹脂層において第１の方向に規則的に配列して形成した粒子列が上記第１の方向と異なる第２の方向に規則的に複数並列して設けられ、上記第１の樹脂層は、上記第１の方向における上記導電性粒子の間の部位を上記第２の方向における上記導電性粒子の間の部位よりも薄く形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明の他の別の態様は、電子部品の接続に、上記の異方導電性フィルムを用いた接続構造体である。

本発明の一態様によれば、予めシートの溝パターンに応じて導電性粒子が配列されているため、これを転着した第１の樹脂フィルムを１軸延伸させることで、導電性粒子を一様に分散することができる。したがって、異方性導電フィルムに含有させる導電性粒子を、フィルム全面に一様に分散させるのに必要最小限の量で足り、過剰に含有させる必要がない。また、異方性導電フィルムは、余剰の導電性粒子による端子間ショートを引き起こすおそれもない。また、異方性導電フィルムは、導電性粒子が一様に分散されているため、狭ピッチ化された電極端子においても確実に導通を図ることができる。

また、本発明の他の態様によれば、狭ピッチ化対応の異方性導電フィルムにおいて一様に分散させた導電性粒子の位置制御が確実に行えるので、狭ピッチ化された端子同士における導通を確実に図ることができる。

さらに、本発明の他の別の態様によれば、接続構造体の基板と電子部品との良好な接続性を確保して、長期間にわたる接続信頼性を高めることができる。

（ａ）及び（ｂ）は、シートの溝に導電性粒子を充填、配列させる一例を示す側面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、本発明が適用された異方性導電フィルムの製造工程を示す断面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、シートの各種溝パターンを示す斜視図である。 （ａ）乃至（ｊ）は、シートの各種溝形状を示す断面図である。 第１の樹脂フィルムの延伸工程を示す平面図である。 第１の樹脂フィルムの延伸工程を示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法で使用されるガイド体の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法で使用されるシートの概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法におけるシートの溝に導電性粒子を埋め込んで配列する動作を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法で製造された異方性導電フィルムの導電性粒子の配列状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの部分斜視図である。 （ａ）は図７のＰ−Ｐ断面図であり、（ｂ）は図７のＱ−Ｑ断面図である。 本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムを適用した接続構造体の構成を示す概略断面図である。

以下、本発明が適用された異方性導電フィルムの製造方法の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

本発明が適用された異方性導電フィルム１の製造方法の一実施形態では、図１及び図２に示すように、（１）同方向に連続した複数の溝が形成されたシート２の上記溝に、導電性粒子３を埋め込み、導電性粒子３を配列し（図１（ａ）（ｂ））、（２）上記溝が形成された側のシート２表面に、延伸可能なベースフィルム６上に光又は熱硬化性の樹脂層５が形成された第１の樹脂フィルム４の樹脂層５をラミネートし（図２（ａ））、（３）第１の樹脂フィルム４の樹脂層５に導電性粒子３を転着させ（図２（ｂ））、（４）導電性粒子３が樹脂層５に転着した第１の樹脂フィルム４を、導電性粒子３の配列方向と直交する方向を除く図２（ｃ）中矢印Ａ方向に１軸延伸し（図２（ｃ））、（５）更に導電性粒子３が配置された第１の樹脂フィルム４の樹脂層５に、ベースフィルム９上に光又は熱硬化性の樹脂層８が形成された第２の樹脂フィルム７をラミネートする工程を有する（図２（ｄ））。

［シート］
同方向に連続した複数の溝が形成されたシート２は、図３に示すように、例えば所定の溝１０が形成された樹脂シートであり、例えばペレットを溶融させた状態で溝パターンが形成された金型に流し込み、冷やして固めることで所定の溝１０を転写させる方法により形成することができる。あるいは、シート２は、溝パターンが形成された金型を樹脂シートの軟化点以上の温度に加熱し、当該金型に樹脂シートを押し付けることで転写する方法により形成することができる。

シート２を構成する材料としては、熱溶融し、溝１０のパターンが形成された金型の形状を転写できるいずれの材料も使用することができる。また、シート２の材料は、耐溶剤性、耐熱性、離型性を有することが好ましい。このような樹脂シートとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ＰＥＴ、ナイロン、アイオノマー、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体などの熱可塑性樹脂フィルムが例示できる。あるいは、いわゆる微細な凹凸パターンが形成されたプリズムシートが例示できる。

シート２に形成される溝１０のパターンは、図３に示すように、同方向に連続する複数の溝が、当該溝の長手方向と直交する方向に隣接して形成される。溝１０は、図３（ａ）に示すように、シート２の長手方向に沿って連続させてもよく、図３（ｂ）に示すように、シート２の長手方向に対して斜行する方向に沿って連続させてもよい。また、溝１０は、図３（ｃ）に示すように、シート２の長手方向に沿って蛇行させてもよく、図３（ｄ）に示すように、シート２の長手方向に沿って矩形波状に連続させてもよい。その他、溝１０は、ジグザグ状、格子状等、あらゆるパターンで形成することができる。

また、溝１０の形状は、図４（ａ）〜（ｊ）に例示するように、種々の形状を採り得る。このとき、溝１０は、導電性粒子３の充填しやすさ、及び充填された導電性粒子３の第１の樹脂フィルム４への転着のしやすさを考慮して各寸法が決められる。溝１０が導電性粒子３の粒子径に対して大きすぎると、溝１０の導電性粒子の保持が困難となって充填不足になり、溝１０が導電性粒子３の粒子径に対して小さすぎると導電性粒子３が入らず、充填不足となる他、溝１０内に嵌り、第１の樹脂フィルム４へ転写不能となる。したがって、例えば、溝１０は、幅Ｗが、導電性粒子３の粒子径の１倍〜２．５倍未満、且つ深さＤが、導電性粒子３の粒子径の０．５〜２倍に形成される。また、溝１０は、幅Ｗが、導電性粒子３の粒子径の１倍〜２倍未満、且つ深さＤが、導電性粒子３の粒子径の０．５〜１．５倍とすることが好ましい。

［導電性粒子］
導電性粒子３としては、異方性導電フィルムにおいて使用されている公知の何れの導電性粒子を挙げることができる。導電性粒子３としては、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、或いは、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。樹脂粒子の表面に金属をコートしたものである場合、樹脂粒子としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂等の粒子を挙げることができる。

このような導電性粒子３は、シート２の溝１０に充填されることにより、溝１０に沿って配列される。例えば、導電性粒子３は、図１（ａ）に示すように、シート２の表面に密接するスキージ１２によって溝１０内に充填される。シート２は、傾斜面１３に配置されるとともに、図１（ａ）中矢印Ｄで示す下方に搬送される。導電性粒子３は、スキージ１２よりシート２の搬送方向上流側に供給され、シート２の搬送に伴って溝１０内に充填、配列されていく。

なお、導電性粒子３は、図１（ｂ）に示すように、矢印Ｕで示す傾斜面１３の上方に搬送されるシート２のスキージ１２より搬送方向上流側に供給され、シート２の搬送に伴って溝１０内に充填、配列されるようにしてもよい。また、導電性粒子３は、スキージ１２を用いる方法の他にも、シート２の溝１０が形成された面に導電性粒子３を振り掛けた後、超音波振動、風力、静電気、シート２の背面側から磁力などの一又は複数の外力を作用させて溝１０に充填、配列するようにしてもよい。さらに、導電性粒子３は、溝１０への充填、配列をウェット状態で処理をおこなってもよく（湿式）、あるいはドライ状態で処理してもよい（乾式）。

［第１の樹脂フィルム／樹脂層／延伸性ベースフィルム］
溝１０に導電性粒子３が充填、配列されたシート２にラミネートされる第１の樹脂フィルム４は、延伸可能なベースフィルム６上に光又は熱硬化性の樹脂層５が形成された熱硬化型あるいは紫外線硬化型の接着フィルムである。第１の樹脂フィルム４は、シート２にラミネートされることにより、溝１０のパターンに配列された導電性粒子３が転着され、異方性導電フィルム１を構成する。

第１の樹脂フィルム４は、例えば膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潜在性硬化剤、シランカップリング剤等を含有する通常のバインダー樹脂（接着剤）がベースフィルム６上に塗布されることにより樹脂層５が形成されるとともに、フィルム状に成型されたものである。

延伸可能なベースフィルム６は、例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene-1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等にシリコーン等の剥離剤を塗布してなる。

樹脂層５を構成する膜形成樹脂としては、平均分子量が１００００〜８００００程度の樹脂が好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変形エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の各種の樹脂が挙げられる。中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が特に好ましい。

熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、市販のエポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。

エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも、２種以上の組み合わせであってもよい。

アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じてアクリル化合物、液状アクリレート等を適宜選択することができる。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、エポキシアクリレート等を挙げることができる。なお、アクリレートをメタクリレートにしたものを用いることもできる。これらは、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。

潜在性硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、加熱硬化型、ＵＶ硬化型等の各種硬化剤が挙げられる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、熱、光、加圧等の用途に応じて選択される各種のトリガにより活性化し、反応を開始する。熱活性型潜在性硬化剤の活性化方法には、加熱による解離反応などで活性種（カチオンやアニオン、ラジカル）を生成する方法、室温付近ではエポキシ樹脂中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法、モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤を高温で溶出して硬化反応を開始する方法、マイクロカプセルによる溶出・硬化方法等が存在する。熱活性型潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミン塩、ジシアンジアミド等や、これらの変性物があり、これらは単独でも、２種以上の混合体であってもよい。中でも、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が好適である。

シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等を挙げることができる。シランカップリング剤を添加することにより、有機材料と無機材料との界面における接着性が向上される。

なお、第１の樹脂フィルム４は、取り扱いの容易さ、保存安定性等の見地から、樹脂層５のベースフィルム６が積層された面とは反対の面側にカバーフィルムを設ける構成としてもよい。また、第１の樹脂フィルム４の形状は、特に限定されないが、巻取リールに巻回可能な長尺シート形状とすることにより、所定の長さだけカットして使用することができる。

［第２の樹脂フィルム］
また、導電性粒子３が転着された第１の樹脂フィルム４にラミネートされる第２の樹脂フィルム７も、第１の樹脂フィルム４と同様に、ベースフィルム９上に光又は熱硬化性の樹脂層８が形成された熱硬化型あるいは紫外線硬化型の接着フィルムである。第２の樹脂フィルム７の樹脂層８は第１の樹脂フィルム４の樹脂層５と同一のものを用いることができ、ベースフィルム９は第１の樹脂フィルム４のベースフィルム６と同一のものを用いることができる。第２の樹脂フィルム７は、導電性粒子３が転着された第１の樹脂フィルム４にラミネートされることにより、第１の樹脂フィルム４とともに異方性導電フィルム１を構成する。

このような異方性導電フィルム１は、ベースフィルム６，９が剥離された後、例えば電子部品のバンプと配線板の電極端子との間にこれを挟み込み、加熱押圧ヘッド（図示せず）により加熱及び加圧することで流動化して導電性粒子３がバンプと電極端子との間で押し潰され、加熱あるいは紫外線照射により、導電性粒子３が押し潰された状態で硬化する。これにより、異方性導電フィルム１は、電子部品と配線板とを電気的、機械的に接続する。

［異方性導電フィルムの製造方法］
次いで、異方性導電フィルム１の製造工程について説明する。

先ず、溝１０が所定のパターンで形成されたシート２の上記溝１０に導電性粒子３を充填、配列する（図１（ａ）（ｂ）参照）。溝１０への導電性粒子３の充填、配列は、スキージを用いた方法や、超音波振動、風力、静電気、シート２の背面側から磁力などの一又は複数の外力を作用させる方法等を用いることができる。

次いで、導電性粒子３が配列された側のシート２表面に、第１の樹脂フィルム４の樹脂層５をラミネートする（図２（ａ）参照）。ラミネートは、樹脂層５をシート２表面に配置した後、加熱押圧ヘッドによって低圧で押圧するとともに、適宜、バインダー樹脂がタック性を示すが熱硬化を開始しない温度で短時間、熱加圧することによって行う。

第１の樹脂フィルム４をラミネートし、冷却した後、シート２と第１の樹脂フィルム４とを剥離することにより、導電性粒子３が第１の樹脂フィルム４へ転着される（図２（ｂ）参照）。第１の樹脂フィルム４は、樹脂層５の表面に導電性粒子３が溝１０のパターンに応じたパターンで配列されている。

次いで、第１の樹脂フィルム４を、導電性粒子３の配列方向と直交する方向を除く方向に１軸延伸する（図２（ｃ）参照）。これにより図５、図６に示すように、導電性粒子３が分散される。ここで、延伸方向から導電性粒子３の配列方向と直交する方向を除くのは、当該方向は既に溝１０のパターンに応じて配列されることにより導電性粒子３が分離されているからである。そして、第１の樹脂フィルム４は、当該方向を除く方向に１軸延伸されることにより、配列方向に密着していた導電性粒子３を分離させることができる。

したがって、図５では、同図中矢印Ａ方向に延伸させることが好ましく、矢印Ｚ方向へは延伸させない。また、図６では、同図中矢印Ｚ方向を除く任意の１方向、例えば第１の樹脂フィルム４の長手方向である同図中矢印Ａ方向に延伸させることが好ましい。

第１の樹脂フィルム４の延伸は、例えばパンタグラフ方式の延伸機を用いて、１３０℃のオーブン中で１軸方向に２００％引き延ばすことにより行うことができる。また、第１の樹脂フィルム４の長手方向に１軸延伸することにより、精度よく且つ容易に延伸させることができる。

次いで、導電性粒子３が配置された第１の樹脂フィルム４の樹脂層５に、第２の樹脂フィルム７の樹脂層８をラミネートする（図２（ｄ）参照）。第２の樹脂フィルム７のラミネートは、樹脂層８を第１の樹脂フィルム４の樹脂層５表面に配置した後、加熱押圧ヘッドによって低圧で押圧するとともに、適宜、バインダー樹脂がタック性を示すが熱硬化を開始しない温度で、短時間で熱加圧することによって行う。

以上により、異方性導電フィルム１が製造される。かかる異方性導電フィルム１によれば、予めシート２の溝１０のパターンに応じて導電性粒子３が配列されているため、これを転着した第１の樹脂フィルム４を１軸延伸させることで、導電性粒子３を一様に分散することができる。したがって、異方性導電フィルム１に含有させる導電性粒子３を、フィルム全面に一様に分散させるのに必要最小限の量で足り、過剰に含有させる必要がない。また、異方性導電フィルム１は、余剰の導電性粒子３による端子間ショートを引き起こすおそれもない。また、異方性導電フィルム１は、導電性粒子３が一様に分散されているため、狭ピッチ化された電極端子においても確実に導通を図ることができる。

なお、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法では、シートの溝に導電性粒子を埋め込んで配列する際に、導電性粒子を傷めずに、樹脂層への導電性粒子の転着効率を高めるために、溝の深さが導電性粒子の径より小さく形成された型となるシートと、導電性粒子との接触面において当該溝に誘導可能な複数の突起部が所定間隔で設けられたガイド体を使用する方法がある。

そこで、前述した本発明の一実施形態の異方性導電フィルムの製造方法について、図面を使用しながら説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法で使用されるガイド体の概略構成図であり、図８は、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法で使用されるシートの概略構成を示す断面図であり、図９は、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの製造方法におけるシートの溝に導電性粒子を埋め込んで配列する動作を説明するための断面図である。なお、図７（ａ）は、一実施形態で使用するガイド体の特徴部である導電性粒子との接触面側を模式的に示したものであり、図７（ｂ）は、一実施形態で使用するガイド体の断面を模式的に示したものであり、図９は、シートの溝に導電性粒子を埋め込んで配列する動作状態を断面図で示したものである。

図７（ａ）に示すように、本発明の一実施形態で使用するガイド体１１２は、導電性粒子１０３との接触面１１２ａにシート１０２の溝１１０（図８参照）に誘導可能な複数の突起部１１２ｂがガイド体１１２の幅方向、すなわち、図７（ａ）に示すＥ方向に所定間隔で設けられている。また、これらの突起部１１２ｂは、図７（ａ）に示すように、ガイド体１１２の接触面１１２ａの長さ方向、すなわち、図７（ａ）に示すＦ方向に延在するように、所定間隔で設けられている。なお、ガイド体１１２の製法は、シート１０２と略同一でよく、また、ガイド体１１２の材料もシート１０２と同一のものが使用できる。

導電性粒子１０３をシート１０２の溝１１０に充填する際に、流動する導電性粒子１０３を振り分け易くするために、突起部１１２ｂの形状は、図７（ｂ）に示すように、設置された接触面側に有する基端部１１２ｂ１から先端部１１２ｂ２にかけて先細りする略三角錐形状となっている。突起部１１２ｂを基端部１１２ｂ１から先端部１１２ｂ２にかけて先細りする形状とすることによって、導電性粒子１０３をシート１０２の溝１１０に充填する際に、ガイド体１１２を長さ方向（Ｆ方向）に移動させると、接触面１１２ａに流動する導電性粒子１０３が突起部１１２ｂの斜面１１２ｂ３で振り分けられる。このため、突起部１１２ｂを設けたガイド体１１２を使用することによって、導電性粒子１０３を溝１１０に誘導し易くなる。なお、突起部１１２ｂの形状は、基端部１１２ｂ１から先端部１１２ｂ２にかけて先細りする形状であれば、略三角錐形状に限定されず、例えば、円錐形状や円錐台形状等の他の形状でも適用可能である。また、突起部１１２ｂの形状は。直線のみで形成される形状に限定されることはなく、曲線を一部または全てに含んでも構わない。

また、ガイド体１１２の接触面１１２ａの縁部側には、図７（ｂ）に示すように、突起部１１２ｂより高さと略同一か幾分低い側壁部１１２ｃが設けられている。このように、ガイド体１１２の接触面１１２ａの縁部側に側壁部１１２ｃを設けることによって、ガイド体１１２を用いて導電性粒子１０３を充填する際に、導電性粒子１０３がガイド体１１２の接触面１１２ａの外側に漏れるのを防止できるので、導電性粒子１０３の充填効率が向上する。

さらに、前述したように、突起部１１２ｂは、ガイド体１１２の幅方向（Ｅ方向）に所定間隔で設けられ、当該突起部１１２ｂの間がクリアランス部１１２ｄとなっている。ガイド体１１２の幅方向における突起部１１２ｂの間隔は、図７（ｂ）に示すように、突起部１１２ｂの基端部１１２ｂ１の間隔、すなわち、クリアランス部１１２ｄの基端部１１２ｄ１の幅Ｗ１がシート１０２の溝１１０の幅Ｗ（図８参照）と略同一である。このことから、ガイド体１１２は、突起部１１２ｂの先端部１１２ｂ２の間隔、すなわち、クリアランス部１１２ｄの先端部１１２ｄ２の幅Ｗ２がシート１０２の溝１１０の幅Ｗよりも大きい構成となる。

ガイド体１１２を上述したような構成とすることにより、ガイド体１１２を使用してシート１０２の溝１１０に導電性粒子１０３を充填させる際に、突起部１１２ｂの間に導入された導電性粒子１０３がガイド体１１２の突起部１１２ｂの斜面部１１２ｃで振り分けられる。そして、振り分けられた導電性粒子１０３が突起部１１２ｂの間に有するクリアランス部１１２ｄに誘導されてから、ガイド体１１２の接触面１１２ａの長さ方向（Ｆ方向）に流れて、シート１０２の溝１１０に誘導されるようになる。このため、シート１０２の溝１１０に導電性粒子１０３を埋め込んで配列する際に、シート１０２の溝１１０に導電性粒子１０３を誘導し易くなるので、シート１０２の溝１１０への充填効率が向上する。

また、本実施形態では、図８に示すように、溝１１０の深さＤが導電性粒子１０３の径より小さく形成されているシート１０２を使用する。具体的には、シート１０２には、導電性粒子径１０３の１／３〜１／２程度の深さＤの溝１１０が形成されている。また、溝１１０の幅Ｗは、導電性粒子１０３の径と略同一から幾分大きい幅を有する。このように、溝１１０の深さＤが導電性粒子１０３の径より小さく形成され、溝１１０の幅Ｗが導電性粒子１０３の径と略同一から幾分大きい幅Ｗを有するシート１０２を使用することにより、導電性粒子１０３を第１の樹脂フィルム１０４に含まれる樹脂層１０５（図１０参照）に転着させる際に、樹脂層１０５への接触面積が増えるので、転着効率が向上する。また、シート１０２の溝１１０を浅い構成とすることにより、導電性粒子１０３を樹脂層１０５に転着させる際に、導電性粒子１０３に余分な応力がかからないので、導電性粒子１０３を傷めにくくなる。

このように、本実施形態では、シート１０２の溝１１０に導電性粒子１０３を埋め込んで配列する際に、溝１１０の深さＤが導電性粒子の径より小さく形成されたシート１０２と、導電性粒子１０３との接触面１１２ａにシート１０２の溝１１０に誘導可能な複数の突起部１１２ｂが所定間隔で設けられるガイド体１１２を使用する。具体的には、シート１０２の溝１１０に導電性粒子１０３を埋め込んで配列する際に、図９に示すように、ガイド体１１２の突起部１１２ｂの先端部１１２ｂ２をシート１０２の溝１１０の間に有する隙間部１０２ａに当接させる。そして、ガイド体１１２をシート１０２の長さ方向（図２に示すＡ方向）に移動させながら、溝１１０に導電性粒子１０３を充填させる。

すなわち、本実施形態では、接触面１１２ａに突起部１１２ｂが形成されたガイド体１１２を使用して、溝１１０における導電性粒子１０３の配列を整えながら、シート１０２の溝１１０に導電性粒子１０３を充填させる。その際に、シート１０２の溝１１０に充填された余分な導電性粒子１０３は、ガイド体１１２の突起部１１２ｂによって取り除かれるので、溝１１０が浅いシート１０２を使用しても、必要な分の導電性粒子１０３を溝１１０に配列することができる。

また、本実施形態では、導電性粒子１０３の径より深さＤが小さい溝１１０のシート１０２と、接触面１１２ａに突起部１１２ｂを有するガイド体１１２を使用することによって、導電性粒子１０３を傷めずに、樹脂層１０５への導電性粒子１０３の転着効率を高めることができる。このため、異方性導電フィルム１０１の生産効率が向上させながら、異方性導電フィルム１の高品質化が図れるようになる。

なお、本実施形態では、導電性粒子１０３を第１の樹脂フィルム１０４の樹脂層１０５に転着させる際に、浅い溝１１０のシート１０２を使用するので、導電性粒子１０３が溝１１０内でしっかり固定されない状態で樹脂層１０５に転着される。このため、図１０に示すように、粒子列１０３ａは、樹脂層１０５において、異方性導電フィルム１０１の長さ方向となる第１の方向（図１０に示すＡ方向）に延在するように導電性粒子１０３が互いに樹脂層１０５に形成された凹部１１５の幅方向（Ｂ方向）にずれて配置される。具体的には、図１０に示すように、各導電性粒子１０３の配列のずれが粒子径の１．５倍の範囲内に収まるように、当該幅方向でランダムに配列されている。

［異方性導電フィルム］
次に、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの構成について、図面を使用しながら説明する。図１１は、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムの部分斜視図であり、図１２（ａ）は、図１１のＰ−Ｐ断面図であり、図１２（ｂ）は、図１１のＱ−Ｑ断面図である。

本実施形態の異方性導電フィルム１は、図１１に示すように、第１の樹脂フィルム４と第２の樹脂フィルム７とを含む２層以上のフィルム層から構成されている。第１の樹脂フィルム４は、バインダー樹脂（接着剤）がベースフィルム６上に塗布されることによって樹脂層（第１の樹脂層）５が形成されると共に、フィルム状に成型された樹脂フィルムである。第２の樹脂フィルム７は、ベースフィルム９上に光又は熱硬化性の樹脂層（第２の樹脂層）８が形成された熱硬化型あるいは紫外線硬化型の接着フィルムであり、複数の導電性粒子３が転着された第１の樹脂層５を含む第１の樹脂フィルム４にラミネートされた樹脂フィルムである。

このように、本実施形態の異方性導電フィルム１は、第１の樹脂フィルム４に第２の樹脂フィルム７をラミネートさせて、第１の樹脂層５と第２の樹脂層８との間に複数の導電性粒子３を保持した構成となっている。なお、本実施形態では、異方性導電フィルム１は、第１の樹脂層５とベースフィルム６からなる第１の樹脂フィルム４と、第２の樹脂層８とベースフィルム９からなる第２の樹脂フィルム７の２層から構成されているが、異方性導電フィルム１は、少なくとも２層構成よりなるものであればよいので、例えば、第３の樹脂層等の別の樹脂層をラミネートさせた構成の異方性導電フィルムにも、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルム１を適用できる。

導電性粒子３は、図１１に示すように、第１の樹脂層５において、Ｘ方向（第１の方向）に規則的に配列して形成される。また、粒子列３ａがＸ方向と異なるＹ方向（第２の方向）に規則的に複数並列することによって、これらの導電性粒子３は、分散された状態となる。また、導電性粒子３は、所定の間隔で配列されてもよい。本実施形態では、第１の樹脂層５は、図１１及び図１２（ａ）に示すように、粒子列５ａの各列間がＸ方向に延在するように尾根状に形成された凸部１４となっている。すなわち、第１の樹脂層５では、Ｘ方向に延在した凸部１４がＹ方向に所定の間隔ごとに形成されている。

そして、図１１に示すように、第１の樹脂層５では、これら凸部１４の間にＸ方向に延在する溝形状の凹部１５が形成され、導電性粒子３は、これらの凹部１５内に規則的に配置される。なお、このＸ方向（第１の方向）とＹ方向（第２の方向）の方向性は、光学的な違いとして現れる場合もある。これはＸ方向に第１の樹脂層５が延伸されることで、導電性粒子３の間に溝形状となる空隙が少なからず生じることによる。この空隙が後述するクリアランス１６である。このような空隙は、導電性粒子３が直線状に配列した状態で延伸されたことにより生じる。すなわち、延伸時の導電性粒子３近傍の少なくとも１つの略直線状には、第１の樹脂層５が備わらないか、それに近い状態が生じ、このことが導電性粒子３の圧着時の移動性に影響を及ぼす。このことは、後述する凹部１５および凸部１４とも関連する。

なお、当該クリアランス１６は、第１の樹脂フィルム４を延伸させた際に生じた空隙であるため、導電性粒子３近傍の延伸方向における第１の樹脂層５の厚みは、急峻な断崖のような状態が生じることになる。前述したように、第１の樹脂フィルム４の延伸方向に当該状態が生じるため、第１の方向における導電性粒子３の間には、図１２（ｂ）に示すように、略直線状に２箇所の同一の断崖部５ｃ、５ｄが導電性粒子３を保持した状態になる。これにより、接合時に導電性粒子３が移動する場合の方向が依存されることになる。また、本実施形態では、Ｘ方向（第１の方向）とは、異方性導電フィルム１の長手方向を示し、Ｙ方向（第２の方向）とは、異方性導電フィルム１の幅方向を示すものとする。

上述したように、第１の樹脂層５には、Ｘ方向に延在するように、複数の凸部１４と凹部１５がそれぞれ並列するように形成されている。そして、各凹部１５には、複数の導電性粒子３が規則的に配列されているので、当該凹部１５において、粒子列３ａを構成する導電性粒子３の間は、クリアランス１６となり、図１１及び図１２（ｂ）に示すように、当該クリアランス１６に第２の樹脂層８が浸入している。このようにして、導電性粒子３が第１の樹脂層５と第２の樹脂層８との間に分散保持されるようになる。なお、本実施形態では、導電性粒子３が第１の樹脂層５と第２の樹脂層８との間に分散保持された構成となっているが、導電性粒子３は、転写した際における外力等によって第１の樹脂層５に埋没され、延伸された場合には、第１の樹脂層５内にのみ存在する。本発明の一実施形態では、導電性粒子３が第１の樹脂層５に埋没されてから延伸された構成も含むものとする。すなわち、本実施形態の異方性導電フィルム１は、導電性粒子３が第１の樹脂層５と第２の樹脂層８のうち、少なくとも第１の樹脂層５のみに接している構成のものも含む。この場合においても、導電性粒子３近傍の第１の樹脂層５は、略直線状に２箇所の同一の断崖部５ｃ、５ｄがある状態となる。これは上述の理由による。

このように、本実施形態では、狭ピッチ化対応の異方性導電フィルム１において、一様に分散させた導電性粒子３の位置制御を確実に行えるので、狭ピッチ化された端子同士における導通を確実に図ることができるようになる。なお、本実施形態では、異方性導電フィルム１の接続信頼性を保持するために、異方性導電フィルム１は、Ｘ方向における導電性粒子３の間隔がＹ方向における導電性粒子３の間隔よりも幾分大きい構成となっており、例えば、導電性粒子３の径の半分程度大きい構成とすることが望ましい。

また、本実施形態では、異方性導電フィルム１の製造する過程において、第１の樹脂フィルム４を導電性粒子３の配列方向と直交する方向を除く方向に１軸延伸した際に、図１１に示すように、導電性粒子３を転着した第１の樹脂層５にＸ方向に延在した溝形状の凹部１５が形成される。そして、当該凹部１５の形成に伴って、第１の樹脂層５において、Ｘ方向に延在した凸部１４が形成される。

すなわち、図１１に示される本実施形態に係る異方性導電フィルム１の第１の樹脂層５は、Ｘ方向における導電性粒子３の間の部位５ａがＹ方向における導電性粒子３の間の部位５ｂよりも薄い構成となっている。この部位５ａの位置にクリアランス１６がある。そして、凹部１５に配列された導電性粒子３の間に設けられるクリアランス１６に第２の樹脂層８が浸入している（図１２（ｂ）参照）。なお、第１の樹脂フィルム４を１軸延伸する際に、導電性粒子３が直列連結していた場合には、第１の樹脂フィルム４を元の長さの２倍延伸、つまり２００％延伸した場合には、大半の導電性粒子３は、略同一径で直線状に密に並んでいることから、導電性粒子３の１個分のスペースが空くようになる。この導電性粒子３の１個分のスペースの空いた部分が第１の樹脂層５における空隙となるクリアランス１６に相当することになる。

［接続構造体］
次に、本発明の一実施形態に係る接続構造体の構成について、図面を使用しながら説明する。図１３は、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルムを適用した接続構造体の構成を示す概略断面図である。本発明の一実施形態に係る接続構造体５０は、例えば、図１３に示すように、前述した異方性導電フィルム１を介して、ＩＣチップ等の電子部品５２をフレキシブル配線基板や液晶パネル等の基板５４上に電気的及び機械的に接続固定したものである。電子部品５２には、接続端子としてバンプ５６が形成されている。一方、基板５４の上面には、バンプ５６と対向する位置に電極５８が形成されている。

そして、電子部品５２のバンプ５６と基板５４上に形成された電極５８の間、及び電子部品５２と配線基板５６の間には、接着剤となる本実施形態に係る異方性導電フィルム１が介在している。バンプ５６と電極５８との対向する部分では、異方性導電フィルム１に含まれる導電性粒子３が押し潰されて、電気的な導通が図られている。また、それと同時に、異方性導電フィルム１を構成する接着剤成分によって、電子部品５２と基板５４との機械的な接合も図られている。

このように、本発明の一実施形態に係る接続構造体５０は、応力を緩和させた状態で、高い接着強度を得る異方性導電フィルム１によって、電極５８が形成された基板５４と、バンプ５６が設けられた電子部品５２とを接続して構成されている。すなわち、接続構造体５０の電子部品５２と基板５４の接続に、本発明の一実施形態に係る異方導電性フィルム１が使用されている。

前述したように、本発明の一実施形態にかかる異方性導電フィルム１は、第１の樹脂層５に凸部１４と凹部１５が形成され、当該凹部１５に導電性粒子３が規則的に配列されたものを第２の樹脂層８でラミネートして、双方の樹脂層５、８に保持されている。この規則性は所定の間隔で配置されていてもよい。このため、各導電性粒子３が凸部１４により確実に図１０における水平方向に移動しにくくなり、分散保持される。このため、接合時における導電性粒子３の移動は、導電性粒子３間における空隙つまりクリアランス１６に依存することになり、その形状に支配される要素が大きい。

従って、接続構造体５０における基板５４と電子部品５２との良好な接続性を確保でき、長期間にわたり電気的及び機械的に接続の信頼性を高めることができる。すなわち、本実施形態の異方性導電フィルム１を用いることで、導通信頼性の高い接続構造体５０を製造することが可能となる。なお、本実施形態に係る接続構造体５０の具体例として、半導体装置、液晶表示装置、ＬＥＤ照明装置等が挙げられる。

次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、溝１０の形状、寸法の異なる複数のシート２を用意し、各サンプルに導電性粒子３を充填、配列させた後、第１の樹脂フィルム４に導電性粒子３を転写し、１軸延伸後に第２の樹脂フィルム７をラミネートして異方性導電フィルム１のサンプルを製造した。

各実施例に係るシート２には、厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム（東レ株式会社製：トレファン２５００Ｈ）を用いた。このシート２に、所定の溝パターンが形成された金型へ１８０℃、３０分の熱プレスを行い、溝１０を形成した。シート２の溝１０に充填、配列される導電性粒子３は、樹脂コア粒子にＡｕメッキを施したものである（積水化学株式会社製：ＡＵＬ７０３）。この導電性粒子３をシート２の溝１０の形成面に振り掛け、テフロン（登録商標）製のスキージで溝１０に均一に充填、配列させた。

また、導電性粒子３が配列されたシート２にラミネートされる第１の樹脂フィルム４、及び第１の樹脂フィルム４にラミネートされる第２の樹脂フィルム７として、マイクロカプセル型アミン系硬化剤（旭化成イーマテリアルズ株式会社製：ノバキュアＨＸ３９４１ＨＰ）を５０部、液状エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製：ＥＰ８２８）を１４部、フェノキシ樹脂（新日鐵化学株式会社製：ＹＰ５０）を３５部、シランカップリング剤（信越化学株式会社製：ＫＢＥ４０３）を１部、を混合分散させたバインダー樹脂組成物を形成した。そして第１の樹脂フィルム４では、当該バインダー樹脂組成物を無延伸ポリプロピレンフィルム（東レ株式会社製、：トレファンＮＯ３７０１Ｊ）に厚み５μｍになるように塗布し、第２の樹脂フィルム７では、当該バインダー樹脂組成物を無延伸ポリプロピレンフィルム（東レ株式会社製、：トレファンＮＯ３７０１Ｊ）に厚み１５μｍになるように塗布し、これにより一面に樹脂層５又は８が形成されたシート状の熱硬化性樹脂フィルムを作成した。また、延伸前の転写までの第１の樹脂フィルム４のサイズは、２０×３０ｃｍとＡ４サイズ程度のものを使用して、異方性導電フィルム１のサンプルを作成した。

そして、溝１０に導電性粒子３が充填、配列されたシート２に、第１の樹脂フィルム４を貼り合わせることで、導電性粒子３を第１の樹脂フィルム４の樹脂層５に転着させた。次いで、第１の樹脂フィルム４を、パンタグラフ方式の延伸機を用いて１３０℃のオーブン中で１軸方向に２００％引き延ばすことにより延伸させた。延伸後、第２の樹脂フィルム７を第１の樹脂フィルム４の導電性粒子３が転着された樹脂層５側に貼り合わせて異方性導電フィルム１のサンプルを作成した。なお、各実施例では、粒子密度は、２００００個／ｍｍ^２を一つの目安として作成しているが、当該粒子密度は、転写型となるシート２の形状や延伸の方向性等の影響を比較し、本発明の効果および特徴を明確にするために設定されたものである。従って、異方性導電フィルム１を使用する対象によって、延伸率の最適値は、異なるものであり、同様に粒子密度の最適値も異なる。

そして、各異方性導電フィルム１のサンプルについて、粒子密度、２個連結粒子率、及び粒子密度のバラツキσを測定した。また、各異方性導電フィルム１のサンプルを用いて、ＩＣチップのバンプと配線板の電極端子とを接続した接続構造体サンプルを製造し、隣接する電極端子間におけるショート発生率を測定した。

実施例１では、粒子径が３μｍの導電性粒子３を用いた。また、シート２に形成される溝１０は、シート２の長手方向に連続するパターンを有し（図３（ａ）参照）、断面が矩形状であり（図４（ａ）参照）、幅Ｗが３．０μｍ、深さＤが３．０μｍ、溝の間隔Ｓが５．０μｍである。

実施例２では、溝１０の幅Ｗを５．９μｍとした他は、実施例１と同条件とした。

実施例３では、溝１０の幅Ｗを３．５μｍ、深さＤを１．５μｍとした他は、実施例１と同条件とした。

実施例４では、溝１０の深さＤを４．５μｍとした他は、実施例３と同条件とした。

実施例５では、溝１０の幅Ｗを６．５μｍとした他は、実施例１と同条件とした。

実施例６では、溝１０の深さを６．０μｍとした他は、実施例３と同条件とした。

実施例７では、粒子径が４．０μｍの導電性粒子３（積水化学株式会社製：ＡＵＬ７０４）を用いた。また、シート２に形成される溝１０は、幅Ｗを４．０μｍ、深さＤを４．０μｍとした他は、実施例１と同条件とした。

実施例８では、シート２に形成される溝１０は、断面三角形状であり（図４（ｊ）参照）、幅Ｗが３．０μｍ、深さＤが３．０μｍ、溝の間隔Ｓが５．０μｍである。その他、導電性粒子３や溝１０のパターンの条件は実施例１と同条件とした。

比較例１では、従来の製法によって異方性導電フィルムを作成した。すなわち、上記実施例に係るバインダー樹脂組成物に、樹脂コア粒子にＡｕメッキを施した粒子径が３μｍの導電性粒子３（積水化学株式会社製：ＡＵＬ７０３）を５質量部分散させ、これを無延伸ポリプロピレンフィルム（東レ株式会社製、：トレファンＮＯ３７０１Ｊ）に厚み２０μｍになるように塗布し、一面に樹脂層が形成されたシート状の熱硬化性樹脂フィルムを作成した。

実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムを介して接続されるＩＣチップは、寸法が１．４ｍｍ×２０．０ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ、金バンプサイズが１７μｍ×１００μｍ、バンプ高さが１２μｍ、バンプスペースが１１μｍである。

このＩＣチップが実装される配線板は、ＩＣチップのパターンに対応したアルミ配線パターンが形成されたガラス基板（コーニング社製：１７３７Ｆ）であり、寸法が５０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍである。

実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムを介したＩＣチップとガラス基板の接続条件は、１７０℃、８０ＭＰａ、１０秒である。

実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムの粒子密度は、顕微鏡を用いて、１ｍｍ２中における導電性粒子３の数を測定した。２個連結粒子率は、顕微鏡を用いて、２００μｍ×２００μｍ＝４００００μｍ２の面積中に２個以上連結している導電性粒子３の数をカウントし、平均の連結数を算出した。更に５０μｍ×５０μｍ＝２５００μｍ２の面積中の粒子密度のバラつきσを算出した。

また、接続構造体サンプルにおける隣接する電極端子間におけるショート発生率を測定した。

前述した実施例１乃至８、及び比較例における異方性導電フィルムの各測定結果をまとめたものを表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜８によれば、予めシート２に導電性粒子３が所定パターンで配列されているため、これを転着した第１の樹脂フィルム４を１軸延伸させることで、導電性粒子３を確実に分散することができる。したがって、実施例１〜８に係る異方性導電フィルムでは、２個連結粒子率が９％以下となった。また、実施例１〜８に係る異方性導電フィルムでは、導電性粒子３の密度が２００００個／ｍｍ ^２未満であり、粒子密度のバラツキ（σ）も２以下と小さく、これらを用いて製造された接続構造体サンプルの隣接する電極端子間におけるショート発生率は０％であった。

なかでも実施例１〜４では、シート２の溝１０の幅Ｗが、導電性粒子３の粒子径の１倍〜２倍未満であり、且つ溝１０の深さＤが、導電性粒子３の粒子径の０．５〜１．５倍とされているため、粒子密度も低く、２個連結粒子率も５％以下となった。

一方、従来の異方性導電フィルムを用いた比較例１では、粒子密度が２００００個／ｍｍ^２であり、２個連結粒子率も１２％と増えた。また、比較例１に係る異方性導電フィルムの粒子密度バラツキ（σ）は１０．２と高く、隣接する電極端子間におけるショート発生率は２％となった。

また、シート２の溝１０の幅Ｗの影響を見ると、実施例１のように、導電性粒子３の粒子径に対するシート２の溝１０の幅Ｗが等倍であれば、２個連結粒子が見られなかったが、実施例２及び実施例５のように、導電性粒子３の粒子径に対するシート２の溝１０の幅Ｗが２倍弱から２倍強になるに従って、２個連結粒子率が増加した。当該２個連結粒子率の増加は、シート２の溝１０の幅Ｗが広くなると、導電性粒子３の充填にかかる応力が分散することに起因すると考えられる。このことから、導電性粒子３の粒子径に対するシート２の溝１０の幅Ｗが２倍未満であることが好ましいことが分かる。

さらに、シート２の溝１０の深さＤの影響を見ると、実施例３、実施例４、及び実施例６から、導電性粒子３の粒子径に対するシート２の溝１０の深さＤが０．５倍、１．５倍、２倍と大きくなるに従って、粒子密度及び２個連結粒子率も増加傾向を示すことが分かる。特に、実施例３、実施例４より、導電性粒子３の粒子径に対するシート２の溝１０の深さＤが０．５〜１．５倍の場合に２個連結粒子率が５％以下となることから、異方性導電フィルム１の導通信頼性を維持するために好ましいことが分かる。

次に、下記の実施例１１乃至１６及び比較例１１乃至１３における第１の樹脂フィルム１０４を１軸延伸する際の延伸率を１５０％、２００％、３００％、４５０％、７００％と変化させた場合の粒子密度、２個連結粒子率、粒子密度のバラツキ、及びショート発生率について、前述した実施例１乃至８と同様の条件で測定した。これら実施例１１乃至１６及び比較例１１乃至１３における第１の樹脂フィルム１０４は、本発明の一実施形態に係る異方性導電フィルム１０１の製造方法によって製造したものである。また、これら実施例１１乃至１６及び比較例１１乃至１３では、何れも粒子径が３μｍの導電性粒子１０３を用いた。なお、実施例１１乃至１３では、シート１０２の溝１１０の深さＤの影響について検討し、実施例１４乃至１６では、ガイド体１１２の突起部１１２ｂの形状等の影響について検討した。また、比較例１１乃至１３では、溝１１０の深さＤが導電性粒子１０３の粒径と同一のシート１０２に本発明の一実施形態に係るガイド体１１２を使用しても、導電性粒子１０３の充填効率が改善されない旨を検証した。

実施例１１では、突起部１１２ｂの高さが２μｍ、突起間隔が３．５μｍ、スキージ側クリアランス部１１２ｄの基端部の幅Ｗ１が３．５μｍ、先端部の幅Ｗ２が４．５μｍのガイド体１１２と、溝１１０の幅Ｗが３．５μｍ、深さＤが１．０μｍ、溝の間隔Ｓが３．０μｍのシート１０２を使用した。

実施例１２では、溝１１０の深さＤを１．５μｍとした他は、実施例１１と同条件とした。

実施例１３では、溝１１０の深さＤを２．０μｍとした他は、実施例１１と同条件とした。

実施例１４では、突起部１１２ｂの高さが１．５μｍ、突起間隔が３．５μｍ、ガイド体１１２のクリアランス部１１２ｄの基端部１１２ｄ１の幅Ｗ１が３．５μｍ、先端部１１２ｄ２の幅Ｗ２が４．５μｍのガイド体１１２と、溝１１０の幅Ｗが３．５μｍ、深さＤが１．５μｍ、溝の間隔Ｓが３．０μｍのシート１０２を使用した。なお、突起部１１２ｂの「高さ」とは、突起部１１２ｂの基端部１１２ｂ１から先端部１１２ｂ２までの距離をいう。

実施例１５では、突起部１１２ｂの高さを２．０μｍとした他は、実施例１４と同条件とした。

実施例１６では、突起部１１２ｂの高さを２．５μｍとした他は、実施例１４と同条件とした。

比較例１１では、突起部１１２ｂの高さが２．０μｍ、突起間隔が３．０μｍ、クリアランス部１１２ｄの基端部１１２ｄ１の幅Ｗ１が３．０μｍ、先端部１１２ｄ２の幅Ｗ２が４．０μｍのガイド体１１２と、溝１１０の幅Ｗが３．０μｍ、深さＤが３．０μｍ、溝１１０の間隔Ｓが３．０μｍのシート１０２を使用した。

比較例１２では、突起部１１２ｂの高さが２．０μｍ、突起間隔が３．５μｍ、クリアランス部１１２ｄの基端部１１２ｄ１の幅Ｗ１が３．５μｍ、先端部１１２ｄ２の幅Ｗ２が４．５μｍのガイド体１１２と、溝１１０の幅Ｗが３．５μｍ、深さＤが３．０μｍ、溝１１０の間隔Ｓが３．０μｍのシート１０２を使用した。

比較例１３では、突起部１１２ｂの高さが２．０μｍ、突起間隔が４．５μｍ、クリアランス部１１２ｄの基端部１１２ｄ１の幅Ｗ１が４．５μｍ、先端部１１２ｄ２の幅Ｗ２が５．５μｍのガイド体１１２と、溝１１０の幅Ｗが４．５μｍ、深さＤが３．０μｍ、溝１１０の間隔Ｓが３．０μｍのシート１０２を使用した。

前述した実施例１１乃至１６及び比較例１１乃至１３における第１の樹脂フィルム１０４を１軸延伸する際の延伸率を１５０％、２００％、３００％、４５０％、７００％と変化させた場合の粒子密度、２個連結粒子率、粒子密度のバラツキ、及びショート発生率の測定結果についてまとめたものを表２に示す。

表２に示すように、実施例１１乃至１６によれば、粒子密度及び２個連結粒子率は、延伸の度合い（延伸率）に比例して低くなることが確認できた。これは、予めシート１０２に導電性粒子１０３が所定パターンで配列されているため、当該導電性粒子１０３を転着した第１の樹脂フィルム１０４を１軸延伸させることで、導電性粒子１０３が確実に分散されることに起因するものと考えられる。一方、実施例１１乃至１６によれば、粒子密度のバラツキ（σ）は、延伸率によらず２以下と小さい値が得られることが確認できた。

また、実施例１１乃至１６によれば、ショート発生率は、延伸率が１５０％では、何れの実施例とも若干発生するものの、延伸率が２００％以上の場合では、何れの実施例ともショート発生率が０％と発生しないことが確認できた。これは、１５０％延伸では、十分な導電性粒子間の距離を確保できないことから、導電性粒子１０３の接触確率が高まることに起因するものと考えられる。このことから、導電性粒子１０３を転着した第１の樹脂フィルム１０４を１軸延伸させる際には、少なくとも１５０％より大きい延伸率、すなわち元の長さの１５０％より長く延伸することが好ましいことが分かる。

さらに、実施例１１乃至１９によれば、粒子密度は、シート１０２の溝１１０の型の形状によらず、延伸率に比例して低くなることが分かる。これらの結果から、導電性粒子１０３の粒子間の空隙が延伸によって生じ、一方向に依存していることも分かる。

また、シート１０２の溝１１０の深さＤの影響を見ると、実施例１１のように、導電性粒子１０３の粒子径に対するシート１０２の溝１１０の深さＤが１／３倍の場合と比べて、実施例１２及び実施例１３のように、溝１１０の深さＤが大きくなると、粒子密度が減少する。これは、溝１１０の深さＤが大きくなれば、導電性粒子１０３の充填から転写時における導電性粒子１０３の移動する自由度が小さくなることが一因と考えられる。なお、実施例１１乃至１３は、何れも溝１１０の深さＤが導電性粒子１０３の粒径よりも小さいので、溝１０の深さＤが大きくなっても、２個連結粒子率や粒子密度のバラツキσ、及びショート発生率の変動に大きな影響を及ぼしていない。

さらに、ガイド体１１２の突起部１１２ｂの形状等の影響を見ると、実施例１４乃至１６より、突起部１１２ｂの高さが大きくなるにつれて、粒子密度が増加し、２個連結粒子率が減少する。これは、ガイド体１１２の突起部１１２ｂの高さが大きいと、導電性粒子１０３に余分な応力がかかることがその理由として考えられる。このため、ガイド体１１２の突起部１１２ｂの高さは、実施例１５に示すように、導電性粒子１０３の径の２／３程度とすることが好ましいと考えられる。

一方、溝１１０の深さＤが導電性粒子１０３の粒子径と同一のシートを用いて製造した従来の異方性導電フィルムを用いた比較例１１乃至１３では、粒子密度が幾分減少するものの、２００％以上の延伸をしても、２個連結粒子やショートの発生が見られた。これは、溝１１０の深さＤが導電性粒子１０３の粒径と同一のシート１０２に本発明の他の実施形態に係るガイド体１１２を使用しても、溝１１０が深いことから、ガイド体１１２によって、余分な導電性粒子１０３を除去することができないので、シート１０２の溝１１０への充填効率の改善につながらないことがその理由として考えられる。

１、１０１ 異方性導電フィルム、２、１０２ シート、３、１０３ 導電性粒子、
３ａ、１０３ａ 粒子列、４、１０４ 第１の樹脂フィルム、５、１０５ 第１の樹脂層、
５ａ、５ｂ 部位、５ｃ、５ｄ 断崖部、６ ベースフィルム、７ 第２の樹脂フィルム、
８ 第２の樹脂層、９ ベースフィルム、１０ 溝、１２ スキージ、１３ 傾斜面、
１４ 凸部、１５ 凹部、１６ クリアランス、５０ 接続構造体、５２ 電子部品、
５４ 基板５４、５６ バンプ、５８ 電極、１０２ａ 隙間部、１１２ ガイド体、
１１２ａ 接触面、１１２ｂ 突起部、１１２ｂ１ 基端部、１１２ｂ２ 先端部、
１１２ｂ３ 斜面部、１１２ｃ 側壁部、１１２ｄ クリアランス部、
１１２ｄ１ 基端部、１１２ｄ２ 先端部、

Claims (11)

1. 導電性粒子を含有する異方性導電フィルムの製造方法において、
   同方向に連続した複数の溝が形成されたシートの上記溝に、導電性粒子を埋め込み、上記導電性粒子を配列し、
   上記溝が形成された側の上記シート表面に、延伸可能なベースフィルム上に光又は熱硬化性の樹脂層が形成された第１の樹脂フィルムの上記樹脂層をラミネートし、
   上記第１の樹脂フィルムの上記樹脂層に上記導電性粒子を転着させ、
   上記導電性粒子が上記樹脂層に転着した上記第１の樹脂フィルムを、上記導電性粒子の配列方向と直交する方向を除く方向に１軸延伸し、
   更に上記導電性粒子が配置された上記第１の樹脂フィルムの上記樹脂層に、ベースフィルム上に光又は熱硬化性の樹脂層が形成された第２の樹脂フィルムをラミネートする異方性導電フィルムの製造方法。
2. 上記第１及び第２の樹脂フィルムの上記樹脂層は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を主成分とする請求項１に記載の異方性導電フィルムの製造方法。
3. 上記溝の幅が、上記導電性粒子の粒子径の１倍〜２．５倍未満であり、
   上記溝の深さが、上記導電性粒子の粒子径の０．５〜２倍である請求項１又は請求項２に記載の異方性導電フィルムの製造方法。
4. 上記溝の幅が、上記導電性粒子の粒子径の１倍〜２倍未満であり、
   上記溝の深さが、上記導電性粒子の粒子径の０．５〜１．５倍である請求項１又は請求項２に記載の異方性導電フィルムの製造方法。
5. 上記溝に上記導電性粒子を埋め込んで配列する際に、上記溝の深さが上記導電性粒子の径より小さく形成されたシートと、上記導電性粒子との接触面に上記溝に誘導可能な複数の突起部が所定間隔で設けられるガイド体を使用し、
   上記ガイド体を使用する際に、上記突起部の先端部を上記シートにおける上記溝の間に有する隙間部に当接させて、上記ガイド体を上記シートの長さ方向に移動させながら、上記溝に上記導電性粒子を充填させる請求項１又は請求項２に記載の異方性導電フィルムの製造方法。
6. 少なくとも２層構成よりなる異方導電性フィルムであって、
   一の層を構成する第１の樹脂層と、
   上記第１の樹脂層にラミネートされた第２の樹脂層と、
   上記第１の樹脂層と上記第２の樹脂層のうち、少なくとも上記第１の樹脂層に接した複数の導電性粒子とを備え、
   上記導電性粒子は、上記第１の樹脂層において第１の方向に規則的に配列して形成した粒子列が上記第１の方向と異なる第２の方向に規則的に複数並列して設けられ、
   上記第１の樹脂層は、上記第１の方向における上記導電性粒子の間の部位を上記第２の方向における上記導電性粒子の間の部位よりも薄く形成されている異方性導電フィルム。
7. 上記第１の樹脂層は、上記第１の方向における上記導電性粒子の間にクリアランスが設けられる請求項６に記載の異方性導電フィルム。
8. 上記第１の樹脂層は、上記粒子列の各列間が上記第１の方向に延在した凸部となっている請求項７に記載の異方性導電フィルム。
9. 上記粒子列は、上記第１の樹脂層において、上記第１の方向に延在するように上記導電性粒子が互いに上記凹部の幅方向に上記導電性粒子の粒子径の１．５倍の範囲内でずれて配置される請求項７又は請求項８に記載の異方性導電フィルム。
10. 上記導電性粒子は、上記凹部内で上記第１の方向に延在するように略直線状に配置される請求項９に記載の異方性導電フィルム。
11. 電子部品の接続に、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の異方導電性フィルムを用いた接続構造体。

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