JP2017135065A - 異方性導電フィルム、接続方法、及び接合体 - Google Patents
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Abstract
Description
したがって、低温での加熱により、又は加熱を必要とせずに用いることができる異方性導電フィルムが望まれている。
そして昨今、光照射に用いる光源としては、発光波長が365nmであるLEDが主流となっている。
特許文献2に記載の従来の技術によれば、発光波長が365nmのLEDを用いた光照射により硬化し、かつ、室内照明に曝露されても十分な接続性が得られる異方性導電性フィルムが得られる。しかし、特許文献2に記載の従来の技術では、遮光部となる金属配線部における硬化が十分とはいえず、接着強度においてさらなる改良が望まれていた。
<1> 第1の回路部材の端子と第2の回路部材の端子とを異方性導電接続させる異方性導電フィルムであって、
膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、オキシムエステル型光重合開始剤と、導電性粒子と、アントラセン骨格を有する化合物とを含有することを特徴とする異方性導電フィルムである。
<2> 前記アントラセン骨格を有する化合物が、置換基としてフェニル基を有する前記<1>に記載の異方性導電性フィルムである。
<3> 前記アントラセン骨格を有する化合物が、モノフェニルアントラセンである前記<2>に記載の異方性導電性フィルムである。
<4> 前記オキシムエステル型光重合開始剤が、下記一般式(1)で表される化合物である前記<1>から<3>のいずれかに記載の異方性導電フィルムである。
<5> 前記オキシムエステル型光重合開始剤が、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、及びエタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)の少なくともいずれかである前記<4>に記載の異方性導電フィルムである。
<6> 第1の回路部材の端子と第2の回路部材の端子とを異方性導電接続させる接続方法であって、
前記第1の回路部材の端子上に前記<1>から<5>のいずれかに記載の異方性導電フィルムを配置する第1の配置工程と、
前記異方性導電フィルム上に前記第2の回路部材を、前記第2の回路部材の端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する第2の配置工程と、
前記異方性導電フィルムに365nmの光を照射する光照射工程とを含むことを特徴とする接続方法である。
<7> 端子を有する第1の回路部材と、端子を有する第2の回路部材と、前記第1の回路部材と前記第2の回路部材との間に介在して前記第1の回路部材の端子と前記第2の回路部材の端子とを電気的に接続する異方性導電フィルムの硬化物とを有し、
前記異方性導電フィルムが、前記<1>から<5>のいずれかに記載の異方性導電フィルムであることを特徴とする接合体である。
本発明の異方性導電フィルムは、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、オキシムエステル型光重合開始剤と、導電性粒子と、アントラセン骨格を有する化合物とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記異方性導電フィルムは、第1の回路部材の端子と第2の回路部材の端子とを異方性導電接続させる異方性導電フィルムである。
前記膜形成樹脂としては、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、フェノキシ樹脂、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が挙げられる。前記膜形成樹脂は、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。これらの中でも、製膜性、加工性、接続信頼性の点からフェノキシ樹脂が好ましい。
前記フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンより合成される樹脂などが挙げられる。
前記フェノキシ樹脂は、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
前記ラジカル重合性化合物としては、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、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が挙げられる。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。
また、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、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。
前記オキシムエステル型光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
本発明においては、前記アントラセン骨格を有する化合物を前記異方性導電フィルムに含有させることで、発光波長365nmであるLED光照射装置を用いて前記異方性導電フィルムを硬化させる際に、金属配線部における遮光部においても十分な硬化反応が進行し、その結果、接着強度に優れ、かつ蛍光灯などの室内照明下での前記異方性導電フィルムの保存安定性を維持でき、室内照明に曝露されても十分な接続性を有する異方性導電フィルムが得られる。
前記導電性粒子としては、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、金属粒子、金属被覆樹脂粒子などが挙げられる。
これらの中でも、ニッケル、銀、銅が好ましい。これらの金属粒子は、表面酸化を防ぐ目的で、その表面に金、パラジウムを施していてもよい。更に、表面に金属突起や有機物で絶縁皮膜を施したものを用いてもよい。
前記樹脂粒子への金属の被覆方法としては、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、無電解めっき法、スパッタリング法などが挙げられる。
前記樹脂粒子の材質としては、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、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−シリカ複合樹脂などが挙げられる。
前記平均粒子径は、任意に10個の導電性粒子について測定した粒子径の平均値である。
前記粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡観察により測定できる。
前記その他の成分としては、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、シランカップリング剤などが挙げられる。
前記シランカップリング剤としては、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、エポキシ系シランカップリング剤、アクリル系シランカップリング剤、チオール系シランカップリング剤、アミン系シランカップリング剤などが挙げられる。
前記シランカップリング剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第1の回路部材、及び前記第2の回路部材としては、端子を有し、前記異方性導電フィルムを用いた異方性導電接続の対象となる回路部材であれば、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、端子を有するガラス基板、端子を有するプラスチック基板、IC(Integrated Circuit)、TAB(Tape Automated Bonding)テープ、Flex−on−Glass(フレックスオンガラス、FOG)、Chip−on−Glass(チップオンガラス、COG)、Chip−on−Flex(チップオンフレックス、COF)、Flex−on−Board(フレックスオンボード、FOB)、Flex−on−Flex(フレックスオンフレックス、FOF)、液晶パネルなどが挙げられる。
前記端子を有するプラスチック基板の材質、構造としては、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、端子を有するリジット基板、端子を有するフレキシブル基板などが挙げられる。
前記ICとしては、例えば、フラットパネルディスプレイ(FPD)における液晶画面制御用ICチップなどが挙げられる。
前記第1の回路部材、及び前記第2の回路部材は、同じ回路部材であってもよいし、異なる回路部材であってもよい。
本発明の接続方法は、第1の配置工程と、第2の配置工程と、光照射工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記接続方法は、第1の回路部材の端子と第2の回路部材の端子とを異方性導電接続させる方法である。
前記第1の配置工程としては、前記第1の回路部材の端子上に本発明の前記異方性導電フィルムを配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第2の配置工程としては、前記異方性導電フィルム上に前記第2の回路部材を、前記第2の回路部材の端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記光照射工程としては、前記異方性導電フィルムに365nmの光を照射する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記光の照射は、前記異方性導電フィルムに対して、前記第1の回路部材の側から行ってもよいし、前記第2の回路部材の側から行ってもよい。即ち、前記異方性導電フィルムへの前記光の照射は、前記第1の回路部材越しに行ってもよいし、前記第2の回路部材越しに行ってもよい。
前記加熱及び押圧する処理は、前記光照射を行う前に開始し、前記光照射が終了するまで行うことが好ましい。
前記加熱押圧部材としては、例えば、加熱機構を有する押圧部材などが挙げられる。前記加熱機構を有する押圧部材としては、例えば、ヒートツールなどが挙げられる。
前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80℃〜140℃が好ましい。
前記押圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1MPa〜100MPaが好ましい。
前記加熱及び押圧の時間としては、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、0.5秒間〜120秒間が挙げられる。
本発明の接合体は、第1の回路部材と、第2の回路部材と、異方性導電フィルムの硬化物とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記異方性導電フィルムの硬化物は、前記第1の回路部材と前記第2の回路部材との間に介在して前記第1の回路部材の端子と前記第2の回路部材の端子とを電気的に接続している。
<異方性導電フィルムの作製>
フェノキシ樹脂(品名:PKFE、巴工業株式会社製)47質量部、ウレタンアクリレート(品名:EBECRYL600、ダイセル・サイテック株式会社製)35質量部、アクリルモノマー(品名:A−DCP、新中村化学工業株式会社製)5質量部、シランカップリング剤(品名:KBM−503、信越化学工業株式会社製)2質量部、オキシムエステル型光重合開始剤(品名:イルガキュア OXE 01、BASF社製)3質量部、アントラセン0.5質量部、及び導電性粒子(品名:AUL704、積水化学工業株式会社製、平均粒子径4μm)6質量部を均一に混合した。混合後の配合物をシリコーン処理したPET(ポリエチレンテレフタレート)上に、乾燥後の平均厚みが14μmとなるようにバーコーターで塗布し、70℃で5分間乾燥し、導電性導電フィルムを作製した。
以下の方法により接合体を製造した。
第1の回路部材として、所定の金属配線が形成されたガラス基板(厚み0.5mm、ITOの表面抵抗値は10Ω/□)を用いた。
第2の回路部材として、ICチップ(外形1.8mm×20mm、厚み0.5mm、バンプ高さ15μm、バンプ外形85μm×30μm)を用いた。
前記第1の回路部材上に、幅2.0mmにスリットした前記異方性導電フィルムを配置した。配置する際、80℃、1MPa、1秒間で貼り付けた。続いて、その異方性導電フィルム上に、前記第2の回路部材を前記異方性導電フィルムからはみ出さないように配置した。続いて、緩衝材(テフロン(登録商標)、厚み50μm)を介して、加熱ツール(幅6.0mm)により100℃、60MPa、5秒間にて圧着後、圧力を加えた状態で前記第1の回路部材側からLED−UV装置(ZUV−30H、オムロン株式会社製)にて、波長365nmの光を2秒間照射(照度600W/cm)し、接合体を得た。
作製した接合体について、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
蛍光灯曝露では、蛍光灯(FPL27EX−N、TWINBIRD社製、27W)の直下2mに異方性導電フィルムを置き、3時間放置した。
接合体の初期の導通抵抗値(Ω)を以下の方法で測定した。
製造した上記接合体について、デジタルマルチメーター(品番:デジタルマルチメータ7555、横河電機株式会社製)を用いて30chの端子間の抵抗値(Ω)を測定した。
具体的には、4端子法にて電流1mAを流したときの抵抗値を、中央値及び端部のそれぞれについて10箇所測定し、それらの平均値を測定値とした。
赤外分光装置(フーリエ変換型赤外分光(FT−IR))を用いて、接続前後のビニル基(重合性基)を測定し、その変化から反応率を測定した。
具体的には、異方性導電フィルム作製直後にIR分析を行い、1,640cm−1の吸収を基準として、蛍光灯曝露をしない条件における接続後の「開口部」および「遮光部(金属配線部)」それぞれの反応率、蛍光灯曝露後の接続前の反応率、蛍光灯曝露をした条件での接続後の「開口部」および「遮光部(金属配線部)」それぞれの反応率を測定した。
<異方性導電フィルムの作製>
実施例1において、アントラセンを、下記表1に示すように、添加しない、もしくは別の化合物に変えた以外は、実施例1と同様にして、異方性導電フィルムを得た。
実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表1に示す。
中でも添加剤として、フェニル基を有するアントラセンを含有した実施例2及び3は、特に優れた接着強度を示していた。
比較例2〜4では、遮光部における硬化が不十分で、接着強度が不十分であった。
Claims (7)
- 第1の回路部材の端子と第2の回路部材の端子とを異方性導電接続させる異方性導電フィルムであって、
膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、オキシムエステル型光重合開始剤と、導電性粒子と、アントラセン骨格を有する化合物とを含有することを特徴とする異方性導電フィルム。 - 前記アントラセン骨格を有する化合物が、置換基としてフェニル基を有する請求項1に記載の異方性導電性フィルム。
- 前記アントラセン骨格を有する化合物が、モノフェニルアントラセンである請求項2に記載の異方性導電性フィルム。
- 前記オキシムエステル型光重合開始剤が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項1から3のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
- 前記オキシムエステル型光重合開始剤が、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、及びエタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)の少なくともいずれかである請求項4に記載の異方性導電フィルム。
- 第1の回路部材の端子と第2の回路部材の端子とを異方性導電接続させる接続方法であって、
前記第1の回路部材の端子上に請求項1から5のいずれかに記載の異方性導電フィルムを配置する第1の配置工程と、
前記異方性導電フィルム上に前記第2の回路部材を、前記第2の回路部材の端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する第2の配置工程と、
前記異方性導電フィルムに365nmの光を照射する光照射工程とを含むことを特徴とする接続方法。 - 端子を有する第1の回路部材と、端子を有する第2の回路部材と、前記第1の回路部材と前記第2の回路部材との間に介在して前記第1の回路部材の端子と前記第2の回路部材の端子とを電気的に接続する異方性導電フィルムの硬化物とを有し、
前記異方性導電フィルムが、請求項1から5のいずれかに記載の異方性導電フィルムであることを特徴とする接合体。
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