JP2015170529A - 異方性導電フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異方性導電フィルム100は、絶縁性バインダ層1に導電粒子2が分散もしくは規則的パターンで配列されており、片面の一部に絶縁性バインダ層1よりも密着強度が低い低密着性領域3が形成されている。
【選択図】図1A
Description
低密着性領域に対応した凸部が形成されたモールドに、導電粒子を含有する絶縁性バインダ層形成用組成物を塗布し加熱又は紫外線照射により乾燥もしくは成膜化することにより、片面に凹部が形成された絶縁性バインダ層を形成する工程。
モールドから絶縁性バインダ層を外す工程。
絶縁性バインダ層の凹部に、低密着性領域形成材料を充填する工程。
第2電子部品に対し、異方性導電フィルムをその絶縁性バインダ層側から仮貼りし、仮貼りされた異方性導電フィルムに対し、第1電子部品を搭載し、第1電子部品側から圧着する接続方法を提供する。この圧着の際、加熱又は光(紫外線等)照射を行ってもよく、若しくは加熱と光照射とを同時に行ってもよい。
図1Aに示すように、本発明の異方性導電フィルム100は、絶縁性バインダ層1に導電粒子2が分散もしくは規則的パターンで配列されている異方性導電フィルムであって、少なくとも片面の一部に絶縁性バインダ層1よりも密着強度が低い低密着性領域3が形成されている構造を有する。
低密着性領域3の好ましい態様は、低密着性材料を適用することであり、具体的には図1に示すように、絶縁性バインダ層1又は絶縁性接着層1bに形成された、好ましくは深さ2μm以上30μm以下、より好ましくは5μm以上15μm以下の凹部10に低密着性樹脂が充填されている態様である。凹部10はフィルムの層厚の10%以上50%以下が好ましく、20%以上50%以下がより好ましい。この場合、図2に示すように、片面に凹部10が形成された絶縁性バインダ層1の当該片面の低密着性領域3以外の領域にも、絶縁性バインダ層1の密着強度を損なわない範囲で(換言すれば、異方性導電接続の際に接続領域から排除される範囲で)、絶縁性バインダ層と同様の材料により凹部10より薄い層が形成されていても良い。具体的には該低密着性樹脂の好ましくは0.2μm以上6μm以下、より好ましくは0.3μm以上4μm以下の薄膜3aが形成されていてもよい。凹部10だけに低密着性樹脂を充填するよりも製造条件が緩和される効果が得られる。また、低密着性樹脂は、電気的接続に関与しないので、導電粒子を含有しないことが経済的な理由からも好ましい。なお、薄膜3aは凹部10の深さに対して、3%以上20%以下であることが好ましい。これ以上厚い場合は撓みを解消するための接着力の面内方向での差が生じにくくなり、薄い場合は塗布厚の均一性を確保できず、長尺化した場合の品質に影響が生じるためである。
本発明の異方性導電フィルム100を構成する絶縁性バインダ層1(図1A)又は導電粒子保持層1a(図1B)は、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などの膜形成樹脂と、熱又は光カチオン、アニオン又はラジカル重合性樹脂等の熱又は光重合性樹脂との混合物を成膜したもの、若しくはその重合膜である。特に好ましい絶縁性バインダ層1又は導電粒子保持層1aは、アクリレート化合物と光ラジカル重合開始剤とを含む混合物を成膜したもの、又はその重合膜である。以下、絶縁性バインダ層1又は導電粒子保持層1aが光ラジカル重合樹脂を含み、重合させた場合について説明する。
アクリレート単位となるアクリレート化合物としては、従来公知の光ラジカル重合性アクリレートを使用することができる。例えば、単官能(メタ)アクリレート(ここで、(メタ)アクリレートにはアクリレートとメタクリレートとが包含される)、二官能以上の多官能(メタ)アクリレートを使用することができる。本発明においては、接着剤を熱硬化性とするために、アクリル系モノマーの少なくとも一部に多官能(メタ)アクリレートを使用することが好ましい。
光ラジカル重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤の中から適宜選択して使用することができる。例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンジルケタール系光重合開始剤、リン系光重合開始剤等が挙げられる。
導電粒子保持層1aに積層される絶縁性接着層1bは、導電粒子保持層1aと同様の材料を用いることができる。
絶縁性接着層1bがエポキシ化合物と熱又は光カチオン若しくはアニオン重合開始剤とを含有する熱又は光カチオン若しくはアニオン重合性樹脂層である場合、エポキシ化合物としては、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物もしくは樹脂が好ましく挙げられる。これらは液状であっても、固体状であってもよい。
熱カチオン重合開始剤としては、エポキシ化合物の熱カチオン重合開始剤として公知のものを採用することができ、例えば、熱により、カチオン重合性化合物をカチオン重合させ得る酸を発生するものであり、公知のヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、フェロセン類等を用いることができ、温度に対して良好な潜在性を示す芳香族スルホニウム塩を好ましく使用することができる。
熱アニオン重合開始剤としては、エポキシ化合物の熱アニオン重合開始剤として公知のものを採用することができ、例えば、熱により、アニオン重合性化合物をアニオン重合させ得る塩基を発生するものであり、公知の脂肪族アミン系化合物、芳香族アミン系化合物、二級又は三級アミン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリメルカプタン系化合物、三フッ化ホウ素−アミン錯体、ジシアンジアミド、有機酸ヒドラジッド等を用いることができ、温度に対して良好な潜在性を示すカプセル化イミダゾール系化合物を好ましく使用することができる。
エポキシ化合物用の光カチオン重合開始剤又は光アニオン重合開始剤としては、公知のものを適宜使用することができる。
絶縁性接着層1bがアクリレート化合物と熱又は光ラジカル重合開始剤とを含有する熱又は光ラジカル重合性樹脂層である場合、アクリレート化合物としては、絶縁性バインダ層1に関して説明したものの中から適宜選択して使用することができる。
また、熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、有機過酸化物やアゾ系化合物等が挙げられるが、気泡の原因となる窒素を発生しない有機過酸化物を好ましく使用することができる。
アクリレート化合物用の光ラジカル重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤を使用することができる。
導電粒子2としては、従来公知の異方性導電フィルムに用いられているものの中から適宜選択して使用することができる。例えばニッケル、コバルト、銀、銅、金、パラジウムなどの金属粒子、金属被覆樹脂粒子などが挙げられる。2種以上を併用することもできる。
導電粒子2の規則的パターンの配列における規則的パターンとは、異方性導電フィルム100の表面から導電粒子2を透視したときに認識できる導電粒子2が、長方形格子、正方格子、六方格子、菱形格子等の格子点に存在している配列を意味する。これらの格子を構成する仮想線は、直線だけなく、曲線、屈曲線であってもよい。
次に、本発明の異方性導電フィルムの製造方法の一例を説明する。
まず、低密着性領域に対応した凸部が形成されたモールドに、導電粒子を含有する絶縁性バインダ層形成用組成物を塗布し加熱又は紫外線照射により乾燥もしくは成膜化することにより、片面に凹部が形成された絶縁性バインダ層を形成する。モールドとしては、ガラス、硬化樹脂、金属等から形成したものを使用することができる。
次に、公知の手法を利用してモールドから絶縁性バインダ層を外す。この工程では、予め転写シートを絶縁性バインダ層に仮貼りしておき、転写シートを支持体としてモールドから絶縁性バインダ層を外すことが好ましい。
続いて、絶縁性バインダ層の凹部に、低密着性領域形成材料を公知の手法を利用して充填する。これにより、本発明の好ましい態様の異方性導電フィルムが得られる。
このようにして得られた異方性導電フィルムは、ICチップ、ICモジュール、フレキシブル基板などの第1電子部品と、フレキシブル基板、リジット基板、ガラス基板などの第2電子部品とを熱又は光により異方性導電接続する際に好ましく適用することができる(COG以外にもCOF、COB、FOG、FOBなどに適用可能)。このようにして得られる接続構造体も本発明の一部である。この場合、配線基板などの第2電子部品に対し、異方性導電フィルムをその絶縁性バインダ層側から仮貼りし、仮貼りされた異方性導電フィルムに対し、ICチップなどの第1電子部品を搭載し、第1電子部品側から熱圧着することが、接続信頼性を高める点から好ましい。また、光硬化を利用して接続することもできる。
フェノキシ樹脂(YP−50、新日鉄住金化学(株))60質量部、アクリレート(EP600、ダイセル・オルネクス(株))40質量部、光ラジカル重合開始剤(IRGADCURE 369、三菱化学(株))2質量部、及び平均粒径4μmの導電粒子(Ni/Auメッキ樹脂粒子、AUL704、積水化学工業(株))10質量部を、トルエンにて樹脂固形分が50質量%となるように混合液を調製した。
(導電粒子が配列した絶縁性バインダ層の作成)
フェノキシ樹脂(YP−50、新日鉄住金化学(株))60質量部、アクリレート(EP600、ダイセル・オルネクス(株))40質量部、及び光ラジカル重合開始剤(IRGADCURE 369、三菱化学(株))2質量部を、トルエンにて固形分が50質量%となるように混合液を調製した。この混合液を、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに、乾燥厚が8μmとなるように塗布し、80℃のオーブン中で5分間乾燥することにより光ラジカル重合性樹脂層を形成した。
上記のフェノキシ樹脂60質量部、アクリレート40質量部、光ラジカル重合開始剤2質量部を含有する絶縁性接着層形成用組成物と、所定の凸部(図4に対応した連続的に延設された態様)が形成されたシート型のモールドとを使用して、スリット後に幅2mmであって、中央に凹部が形成された絶縁性接着層を形成した。
得られた絶縁性接着層上に絶縁性バインダ層を重ね、40℃、0.1Paという条件でラミネートした。得られた積層体をモールドから外し、絶縁性接着層の凹部側表面の全体に、上記のフェノキシ樹脂80質量部、アクリレート20質量部、光ラジカル重合開始剤1質量部をトルエンにて希釈させた低密着性樹脂組成物を、凹部以外の乾燥厚が3μmとなるように塗布し、乾燥することにより、全厚28μmの異方性導電フィルムを得た。
凹部が設けられていないシート状モールドを使用し、且つ非密着性樹脂層を設けない事以外は、実施例1と同様に全厚25μmの異方性導電フィルムを作成した。
各実施例及び比較例の異方導電性フィルムについて、異方性導電接続した際の(a)ショート発生率と(b)反り量とを、それぞれ以下のように試験評価した。結果を表1に示す。
(a)ショート発生率
各実施例及び比較例の異方導電性フィルムを、ショート発生率の評価用ICとガラス基板の間に挟み、加熱加圧(180℃、80MPa、5秒)して各評価用接続物を得、この評価用接続物のショート発生率を求めた。ショート発生率は、「ショートの発生数/7.5μmスペース総数」で算出される。
厚み 0.5mm
Bump仕様 金メッキ、高さ15μm、サイズ25×140μm、Bump間Gap7.5μm
ガラス材質 コーニング社製
外径 30×50mm
厚み 0.5mm
電極 ITO配線
(a)で作成した評価用接続物のおける、ICチップが実装されていない側のガラス配線基板の表面の巾20mmの反りを、三次元側長機((株)キーエンス)を用いて測定した。反りは、実用上15μm未満であることが好ましい。なお、この巾20mmは、裏面に実装されたICチップの巾に相当する。
1a 導電粒子保持層
1b 絶縁性接着層
2 導電粒子
3 低密着性領域
10 凹部
30 ICチップ
31 ガラス基板
B バンプ
100 異方性導電フィルム
Claims (10)
- 絶縁性バインダ層に導電粒子が分散もしくは規則的パターンで配列されている異方性導電フィルムであって、片面の一部に絶縁性バインダ層よりも密着強度が低い低密着性領域が形成されている異方性導電フィルム。
- 低密着性領域が、絶縁性バインダ層に形成された凹部に、低密着性樹脂が充填されている領域である請求項1記載の異方性導電フィルム。
- 片面に凹部が形成された絶縁性バインダ層の当該片面の低密着性領域以外の領域にも、絶縁性バインダ層と同様の材料により凹部よりも薄い層が形成されている請求項2記載の異方性導電フィルム。
- 低密着性樹脂は導電粒子を含有していない請求項1〜3のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
- 低密着性領域が、異方性導電フィルムの長手方向に延設されている請求項1〜4のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
- 低密着性領域が、異方性導電フィルムの長手方向に断続設置されている請求項1〜4のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
- 請求項1記載の異方性導電フィルムの製造方法であって、絶縁性バインダ層の片面の一部に低密着性領域形成処理を行う製造方法。
- 請求項2記載の異方性導電フィルムの製造方法であって、以下の工程(A)〜(C):
工程(A)
低密着性領域に対応した凸部が形成されたモールドに、導電粒子を含有する絶縁性バインダ層形成用組成物を塗布し加熱又は紫外線照射により乾燥もしくは成膜化することにより、片面に凹部が形成された絶縁性バインダ層を形成する工程;
工程(B)
モールドから絶縁性バインダ層を外す工程;及び
工程(C)
絶縁性バインダ層の凹部に、低密着性領域形成材料を充填する工程
を有する製造方法。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の異方性導電フィルムで第1電子部品を第2電子部品に異方性導電接続してなる接続構造体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の異方性導電フィルムで第1電子部品を第2電子部品に異方性導電接続する接続方法であって、
第2電子部品に対し、異方性導電フィルムをその絶縁性バインダ層側から仮貼りし、仮貼りされた異方性導電フィルムに対し、第1電子部品を搭載し、第1電子部品側から圧着する接続方法。
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