JP2018186090A - 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は、熱可塑性樹脂を含む絶縁性樹脂層と、その表面に形成された複数の導電性粒子から構成された導電性粒子群とを有する。導電性粒子群は離隔した規則的パターンを有し、熱可塑性樹脂は、絶縁性樹脂層において、少なくとも前記導電粒子群のある位置に存在している。導電粒子群を構成する複数の導電粒子は、各々非接触で且つ距離が設けられている。
【選択図】図1
Description
第2の電子部品上に、上述の異方性導電フィルムを仮貼りし、
仮貼りした異方性導電フィルム上に第1の電子部品を仮設置し、
次いで、第1の電子部品と異方性導電フィルムと第2の電子部品とを加熱加圧する接続方法を提供し、この接続方法による第1の電子部品と第2の電子部品との接続体を提供する。
図1は、本発明の一実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。以下に工程毎に説明する。
まず、図1(a)に示すように、この実施例では、まず、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂希釈液2中に、導電性粒子3が分散している粒子分散液1を調製する。
次に、剥離基材5上の粒子分散液1の塗膜を乾燥させる。これにより剥離基材5上の熱可塑性樹脂希釈液の乾燥塗膜6aに、その熱可塑性樹脂希釈液の乾燥被膜6bで導電性粒子3が被覆された被覆導電性粒子4が、粒子同士が塗膜の厚さ方向に重なり合わない単層で固着した導電性粒子含有層7が形成される(同図(c))。この導電性粒子含有層7においては、被覆導電性粒子4が熱可塑性樹脂希釈液の乾燥塗膜6a上に一様に分散し、それらの粒子間距離のばらつきが著しく抑制されたものとなる。
次に、導電性粒子含有層7上に絶縁性樹脂層8を積層することにより、導電性粒子含有層7と絶縁性樹脂層8が積層している実施例の異方性導電フィルム10を得ることができる(同図(d))。
本発明の異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層を規則的なパターンを有する転写型、例えば、図3A又は図3Bに示すような転写型30A、30Bを用いて形成することで製造することもできる。粒子間距離の確保が容易となり、また、粒子間距離ピッチを広くすることが可能となる。
まず、図1(a)に示すように、この実施例でも、まず、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂希釈液2中に、導電性粒子3が分散している粒子分散液1を調製する。
転写型40上に、所定厚の粒子分散液1の塗膜を形成し、公知のワイパーで転写型40の表面上の粒子分散液1を掻き取る(図4A)。これにより、窪み41中に導電性粒子3が分散している熱可塑性樹脂希釈液2が充填される。窪み41中に入り込む導電性粒子3の数は、導電性粒子3のサイズ、窪み41の幅や深さ、粒子分散液中の導電性粒子3の濃度等に応じて異なるが、通常は複数の導電性粒子3が単層で充填され、導電性粒子群43が構成される。
次に、転写型40の窪み41形成面に剥離フィルム50を載せ押圧して(図4B)、被覆導電粒子群43を剥離フィルム50上に転写し(図4C)、乾燥させる。これにより剥離フィルム50上に、導電性粒子3が熱可塑性樹脂44で固定された線状又は島状の被覆導電性粒子群パターン45が形成される(図4D)。
次に、被覆導電性粒子群パターン45上に絶縁性樹脂層8を積層し、剥離フィルム50を取り去ることにより、被覆導電性粒子群パターン45と絶縁性樹脂層8とが積層している実施例の異方性導電フィルム46を得ることができる(図4E)。
本発明の異方性導電フィルムの製造方法は更に種々の態様をとることができる。例えば、導電性粒子含有層7の形成にあたり、予め絶縁性樹脂層8を形成しておき、その絶縁性樹脂層8上に粒子分散液1を塗布し、乾燥して導電性粒子含有層7を形成してもよい。これにより、剥離基材5を使用することなく、導電性粒子含有層7と絶縁性樹脂層8とが積層した異方性導電フィルム10を得ることができる。
本発明の異方性導電フィルムは、第1の電子部品(例えば、ICチップ、ICモジュールなどの実装部品)と、第2の電子部品(例えば、フレキシブル基板、ガラス基板などの基板類)とを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。この場合、第2の電子部品に異方性導電フィルムを仮貼りし、第2の電子部品上に仮貼りした異方性導電フィルム上に第1の電子部品を仮設置し、次いで、第1の電子部品と異方性導電フィルムと第2の電子部品とを加熱加圧もしくは光照射することが好ましく、より好ましくは、加熱加圧を第1の電子部品の上から行い、もしくは光照射を第2電子部品の下から行う。これらの加熱加圧と光照射とは同時に行うこともできるが、加熱加圧開始後、遅れて光照射を行うこともできる。
(1)粒子分散液の調製
導電性粒子として、平均粒子径4μmの樹脂コアNiAuメッキ粒子(積水化学工業株式会社、AUL704)を使用し、この導電性粒子1.5gをエタノール50mLに分散させた。一方、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂としてエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)(住友化学株式会社、エバテート、型番:D2045、ビカット軟化温度83℃)を使用し、EVAのトルエン溶液を表1に示すように3通りの固形分濃度で調製し(2wt%、8wt%、15wt%)、このEVAのトルエン溶液5mLを、上述の導電性粒子の分散液に滴下しながら超音波ホモジナイザーで10分間分散させ、粒子分散液を得た。
(1)で得た粒子分散液を、PETフィルムにバーコーターで、表1に示す、塗膜の厚さ(乾燥前)L1(図1(b)参照)に塗布し、100℃で3分間熱風乾燥させ、導電性粒子含有層を形成した。乾燥後の導電性粒子含有層における、EVAで被覆された導電性粒子の粒子間距離L2(図1(c)参照)を表1に示す。なお、乾燥前の粒子分散液の塗膜の厚さL1と、乾燥後の粒子間距離L2は、金属顕微鏡(倍率×100)を用いて、100μm角の任意の領域内における導電性粒子(N=20)について塗膜の厚さL1と粒子間距離L2を測定し、その平均値とした。
表1に示す絶縁性樹脂層の原料成分を混合し、それをPETフィルムにバーコーターで塗布し、70℃で5分熱風乾燥して絶縁性樹脂フィルムを作製し、この絶縁性樹脂フィルムを上述の導電性粒子含有層にラミネーター(ロール表面温度45℃)でラミネートし、PETフィルム上に、層厚L3(図1(d)参照)が20μmの異方性導電フィルム10を作製した(実施例1〜5)。
(1)粒子分散液の調製
実施例1で調製したものと同じ粒子分散液を調製した。
(1)で得た粒子分散液を、深さ10μmで表1に示すパターン幅(溝巾又は凹部巾)を有する図3A(実施例6〜8)又は図3の転写型にバーコーターで、表1に示す塗膜の厚さ(乾燥前)L1(図1(b)参照)となるように塗布し、更に、溝又は凹部に入らなかった粒子分散液をワイパーで除去した後、剥離PETフィルムに溝又は凹部に充填された粒子分散液を転写した。これを100℃で3分間熱風乾燥し、被覆導電性粒子群パターンを形成した。乾燥後の被覆導電性粒子群における、EVAで被覆された導電性粒子の粒子間距離L2(図1(c)参照)を表1に示す。なお、乾燥前の粒子分散液の塗膜の厚さL1と、乾燥後の粒子間距離L2は、金属顕微鏡(倍率×100)を用いて、100μm角の任意の領域内における導電性粒子(N=20)について塗膜の厚さL1と粒子間距離L2を測定し、その平均値とした。
表1に示す絶縁性樹脂層の原料成分を混合し、それをPETフィルムにバーコーターで塗布し、70℃で5分熱風乾燥して絶縁性樹脂フィルムを作製し、この絶縁性樹脂フィルムを上述の被覆導電性粒子群パターンにラミネーター(ロール表面温度45℃)でラミネートし、PETフィルム上に、層厚L3(図1(d)参照)が20μmの異方性導電フィルムを作製した(実施例6〜11)。
(イ)ショート発生率
実施例及び比較例の各異方性導電フィルムをそれぞれ35mm×20mmにカットし、ITOガラス(t=0.7mm)に貼り付け、アライメント実装設備にて、IC(1.5mm×13mm、t=0.5mm、Au−plated bump(25μm×140μm、h=15μm、Bump間スペース=7.5μm))を圧着した(圧着条件:180℃、70Mpa、5秒、緩衝材(ポリテトラフルオロエチレン、t=50μm))。こうして得られた接続体を、85℃、85%RHで250時間保管し、保管の前後のショートの発生率を求めた。結果を表1に示す。実用上、100ppm以下であることが望ましい。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。
実施例及び比較例の各異方性導電フィルムをそれぞれ35mm×24mmにカットし、ITOガラス(t=0.7mm)に貼り付け、アライメント実装設備にて、IC(1.8mm×20mm、t=0.5mm、Au−plated bump(30μm×85μm、h=15μm))を圧着した(圧着条件:180℃、70Mpa、5秒、緩衝材(ポリテトラフルオロエチレン、t=50μm))。こうして得られた接続体を、85℃、85%RHで250時間保管し、保管の前後の導通抵抗を測定した。結果を表1に示す。実用上、10Ω以下であることが望ましい。導通抵抗は、ICのバンプとパネル電極との間の抵抗を測定した。
2 熱可塑性樹脂希釈液
3 導電性粒子
4 被覆導電性粒子
5 剥離基材又はPETフィルム
6a 剥離基材上の熱可塑性樹脂の乾燥塗膜
6b 導電性粒子を被覆している熱可塑性樹脂の乾燥被膜
7 導電性粒子含有層
8 絶縁性樹脂層
10、46 異方性導電フィルム
30A、30B、40 転写型
31 溝
32 凹部
41 窪み
43 導電性粒子群
44 熱可塑性樹脂
45 被覆導電性粒子群パターン
50 剥離フィルム
Claims (9)
- 熱可塑性樹脂を含む絶縁性樹脂層と、その表面に形成された複数の導電性粒子から構成された導電性粒子群とを有する異方性導電フィルムであって、
前記導電性粒子群は離隔した規則的パターンを有し、
前記熱可塑性樹脂は、絶縁性樹脂層において、少なくとも前記導電粒子群のある位置に存在しており、
前記導電粒子群を構成する複数の導電粒子は各々非接触で且つ距離が設けられている異方性導電フィルム。 - 導電性粒子群内における導電性粒子の粒子間距離が、0.5〜10μmである請求項1記載の異方性導電フィルム。
- 熱可塑性樹脂の軟化点が、50〜90℃である請求項1又は2記載の異方性導電フィルム。
- 熱可塑性樹脂が、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂である請求項3記載の異方性導電フィルム。
- 導電性粒子群が矩形形状を呈し、当該矩形形状の幅が5〜200μmである請求項1〜4のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
- 第1の電子部品の端子と第2の電子部品の端子とを異方性導電フィルムを用いて異方性導電接続する接続方法であって、
第2の電子部品上に、請求項1〜5のいずれかに記載の異方性導電フィルムを仮貼りし、
第2の電子部品上に仮貼りした異方性導電フィルム上に第1の電子部品を仮設置し、
次いで、第1の電子部品と異方性導電フィルムと第2の電子部品とを加熱加圧する接続方法。 - 第1の電子部品が実装部品であり、第2の電子部品が基板類であり、第1の電子部品と異方性導電フィルムと第2の電子部品の加熱加圧を、第1の電子部品の上から加熱ツールで行う請求項6記載の接続方法。
- 第1の電子部品の端子と第2の電子部品の端子との間が異方性導電フィルムで異方性導電接続されてなる接続体であって、
該異方性導電フィルムが、請求項1〜5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続体。 - 第1の電子部品の端子と第2の電子部品の端子との間を異方性導電フィルムで異方性導電接続することにより接続体を製造する方法であって、
該異方性導電フィルムが、請求項1〜5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続体の製造方法。
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