JP2019156964A - 樹脂組成物およびこれを含む異方導電性フィルム、並びに電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温かつ短時間で硬化される樹脂組成物を提供する。【解決手段】導電性粒子と、樹脂成分と、硬化剤とを含む樹脂組成物であって、前記導電性粒子が、はんだを含み、前記樹脂成分が、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂を含み、前記硬化剤が、少なくとも１つのチオール基を有する第１化合物、および、イミノ基およびアミノ基の少なくとも一方を有する第２化合物を含む、樹脂組成物である。第１化合物に対する前記第２化合物の質量割合：第２化合物／第１化合物は、０．０５〜０．３５であってもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、導電性粒子を含む樹脂組成物およびこれを含む異方導電性フィルム、並びに電子装置に関する。

近年、フレキシブル基板とリジット基板との接合や、電子部品と配線基板との電気的接続には、異方導電性接着剤が利用されている。

異方導電性接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂とはんだとの組成物が提案されている（特許文献１〜３）。このような異方導電性接着剤を用いて電子部品と配線基板とを熱圧着させると、両者に設けられている電極同士がはんだを介して接触し、電気的に接続される。一方、電子部品または配線基板のそれぞれに設けられており、互いに隣接する電極間の間隙には、上記のエポキシ樹脂の硬化物が配置される。そのため、隣接する電極間における絶縁性、および、電子部品と配線基板との接着性が確保される。

国際公開第２０１６／１２４２７５号パンフレット 国際公開第２０１７／０３３９３５号パンフレット 特開２００６−１０８５２３号公報

一般にエポキシ樹脂を硬化させるには、比較的高い反応温度（例えば、２００℃）で、長い時間（例えば、３０秒）反応させる必要がある。配線基板としてガラス基板、ガラスエポキシ基板、フレキシブルプリント基板などを用いる場合、このような高温で圧着処理すると、配線基板の歪みおよび反りが大きくなる。例えば、大型化、狭額縁化、薄型化が進む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュールの実装では、このような配線基板の歪みおよび反りに起因して、表示品位が低下するという問題があった。

本発明は、導電性粒子と、樹脂成分と、硬化剤と、を含む樹脂組成物であって、前記導電性粒子が、はんだを含み、前記樹脂成分が、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂を含み、前記硬化剤が、少なくとも１つのチオール基を有する第１化合物、および、イミノ基およびアミノ基の少なくとも一方を有する第２化合物を含む、樹脂組成物に関する。

また、本発明は、前記樹脂組成物を含む、異方導電性フィルムに関する。

さらに、本発明は、第１回路部材と、第２回路部材と、前記第１回路部材と前記第２回路部材とを接続する接続材料と、を備え、前記接続材料が、前記樹脂組成物の硬化物である電子装置に関する。

本発明によれば、低温かつ短時間で硬化される樹脂組成物が得られる。

本発明の一実施形態に係る電子装置の要部の断面図である。

［樹脂組成物］
本実施形態に係る樹脂組成物は、導電性粒子と、樹脂成分と、硬化剤とを含む。導電性粒子は、はんだを含む。樹脂成分は、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂を含む。硬化剤は、少なくとも1つのチオール基を有する第１化合物（以下、チオール化合物と称する。）、および、イミノ基およびアミノ基の少なくとも一方を有する第２化合物（以下、アミン化合物と称する。）を含む。

樹脂組成物は、異方導電性接着剤として、回路部材同士の接続、例えば電子部品と配線基板との電気的接続などに用いられる。回路部材同士を樹脂組成物を介して熱圧着させたときの樹脂組成物の挙動は、以下のようであると考えられる。まず、はんだが溶融する。液体となったはんだは、例えば回路部材に設けられた電極上に濡れ広がる。その後、樹脂成分が流動し始めて、回路部材同士の間に広がる。さらに加熱されると、樹脂成分中のエポキシ樹脂の硬化が始まる。

ただし、樹脂組成物にチオール化合物およびアミン化合物を配合することにより、エポキシ樹脂は、例えば、１００℃〜１４０℃の低温で、１分間以下の短時間で硬化し得る。そのため、樹脂成分が流動し始めてからエポキシ樹脂が硬化するまでの時間が短く、はんだが過剰に濡れ広がることが抑制される。さらに、樹脂組成物がフェノキシ樹脂を含むことにより、熱圧着時の樹脂成分の流動が抑制される。そのため、溶けたはんだが過剰に濡れ広がることは、さらに抑制される。その後、冷却されることにより、はんだはこの状態で固化する。その結果、回路部材に設けられている電極同士は、樹脂組成物に含まれるはんだを介して接触し、電気的に接続されるとともに、回路部材同士は、樹脂成分によって接合される。

チオール化合物は、主にエポキシ樹脂の硬化剤として作用する。チオール化合物によって架橋されたエポキシ樹脂は、回路部材との密着性が高い。

アミン化合物は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するとともに、チオール化合物の硬化剤としての活性を高める。

窒素原子を有するアミン化合物は、求核性が高い。一方、チオール化合物は、電気陰性度の高い硫黄原子に結合する水素原子を有する。そのため、アミン化合物は、チオール化合物と優先的に反応し、硫黄原子に結合する水素原子の活性を高める。あるいは、アミン化合物は、チオール化合物の硫黄原子に結合する水素原子を優先的に引き抜いて、チオール化合物をイオン化させることにより、チオール化合物の活性を高める。活性化されたチオール化合物によって、エポキシ基の開環とそれに伴う付加反応が促進されて、エポキシ樹脂の硬化が速やかに進行する。

（導電性粒子）
導電性粒子は、はんだを含む。はんだを含む導電性粒子は、はんだのみから構成されたはんだ粒子であってもよく、例えば、はんだ以外の基材粒子をはんだで被覆した粒子であってもよい。また、樹脂組成物には、はんだを含まない導電性粒子が含まれてもよい。低温での熱圧着による接続が容易となる点で、導電性粒子は、はんだのみから構成されたはんだ粒子であることが好ましい。また、同様の観点から、導電性粒子として含まれるはんだの量は、導電性粒子全量の９０質量％以上であることが好ましい。

導電性粒子に含まれるはんだは特に限定されないが、融点が８５℃以上、１５０℃以下であることが好ましい。このようなはんだとしては、例えば、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）などの元素を含む金属や合金などが挙げられる。はんだは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意に選択し、組み合わせて用いてもよい。なかでも、スズおよびビスマスを含むスズ−ビスマス合金、スズ、ビスマスおよびインジウムを含むスズ−ビスマス−インジウム合金、ビスマスおよびインジウムを含むビスマス−インジウム合金であることが好ましい。特に、融点が８５℃以上１００℃以下である点で、ビスマス−インジウム合金が好ましい。

ビスマス−インジウム合金から構成されるはんだにおいて、ビスマスの含有量は、ビスマスおよびインジウムの合計１００質量％に対して、例えば３３質量％以上８５質量％以下の範囲内であり、好ましくは４０質量％以上８５質量％以下の範囲内である。ビスマスの含有量が上記の範囲内であると、はんだは、エポキシ樹脂の硬化温度以下の温度で溶融することができる。また、ＬＣＤモジュールなどの製造に樹脂組成物を用いる際、樹脂組成物に加える荷重を低減することができる。そのため、回路部材へのストレスを大幅に低減することができる。

導電性粒子の粒子径は、例えば１μｍ〜２０μｍ、好ましくは１μｍ〜１０μｍの範囲内である。樹脂組成物に含まれる導電性粒子の粒子径が上記範囲内にあると、回路部材同士の電気的接続がより良好になる。また、回路部材に設けられた隣接する電極間のショートはさらに低減される。

導電性粒子の含有量は、樹脂組成物の全質量を１００質量％として、例えば１質量％〜４０質量％、好ましくは３質量％〜３０質量％の範囲内である。導電性粒子の含有量が上記範囲であれば、電気的接続の信頼性が確保されるとともに、上記ショートが低減され易くなる。

（樹脂成分）
樹脂成分には、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂が含まれる。樹脂組成物は、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂などの樹脂成分を含んでもよい。このとき、樹脂成分全体に含まれるエポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂の合計量は、９０質量％以上であることが好ましい。

エポキシ樹脂は、分子内に少なくとも１つのエポキシ基を有し、エポキシ基が開環して付加反応が起こることにより硬化する。エポキシ樹脂としては、グリシジルエーテル型、グリシジルアミン型、グリシジルエステル型、オレフィン酸化型（脂環式）などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。具体的には、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン含有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、トリフェニルメタン型（トリスフェノールメタン型）エポキシ樹脂、テトラキスフェノー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・ビフェニル型エポキシ樹脂、結晶性エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂との混合物、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル基含有型のエポキシ樹脂、およびトリグリシジルイソシアヌレートなどを用いることができる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で使用することができ、また必要に応じて２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。

なかでも、加熱時の流動性および熱硬化後の接着性の観点から、エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型Ａ型およびビスフェノールＦ型などのフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル基含有型のエポキシ樹脂およびトリグリシジルイソシアヌレートなどが好ましい。

エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば１５０以上、好ましくは１６０〜２５０、より好ましくは１７０〜２００の範囲内である。エポキシ当量が上記の範囲内であると、樹脂組成物の接着性が高くなる。同様の観点から、エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物の例えば２５質量％〜５５質量％であり、より好ましくは３０質量％〜５０質量％の範囲内である。

フェノキシ樹脂は、例えば、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンとの反応により合成される。フェノキシ樹脂によって、樹脂組成物はフィルム状に形成され易くなる。さらに、得られるフィルムは、高い可撓性を有する。そのため、フィルムは、回路部材同士の間に密着するように配置され得る。よって、低温、短時間かつ低荷重の熱圧着であっても、回路部材同士を強固に接着することができる。

フェノキシ樹脂の骨格は、特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型の骨格、ビスフェノールＦ型の骨格、ビスフェノールＳ型の骨格、ビフェニル骨格、ノボラック骨格、ナフタレン骨格、イミド骨格などを有していてもよい。フェノキシ樹脂は、１種を単独で使用することができ、必要に応じて２種以上を任意に組み合わせて使用することができる。

フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、例えば３００００以上であり、好ましくは３５０００〜１０００００、好ましくは３８０００〜７００００の範囲内である。重量平均分子量が上記範囲のとき、フェノキシ樹脂の軟化点は約８０℃〜約１６０℃になる。そのため、熱圧着時に、フェノキシ樹脂は軟化および流動し易くなって、回路部材に対する濡れ性が向上する。よって、樹脂組成物の硬化物と回路部材との接着性が向上する。また、重量平均分子量が上記範囲のときフィルム形成がさらに容易となる。

樹脂組成物を熱圧着したときの樹脂成分の流動性は、フェノキシ樹脂の配合量によって制御できる。フェノキシ樹脂により樹脂成分の流動性が抑制されるため、熱圧着時にはんだの過剰な濡れ広がりが抑制されて、回路部材同士の接続信頼性が向上する。

フェノキシ樹脂の含有量は、例えば、エポキシ樹脂１００質量部に対して、２０質量部〜５５質量部含まれていてもよく、２０質量部〜５０質量部含まれることが好ましく、３０質量部〜４５質量部含まれることがより好ましい。含有量が上記の範囲内であると、さらにフィルム状に形成し易くなる。また、樹脂成分の硬化不足による接着強度の低下が抑制され易くなり、信頼性が向上する。

（硬化剤）
硬化剤は、チオール化合物およびアミン化合物を含む。

チオール化合物としては特に限定されないが、樹脂組成物の硬化物と回路部材との密着性が高くなる点で、多官能メルカプト化合物であることが好ましい。なかでも、第二級チオール化合物がより好ましい。多官能メルカプト化合物は、チオール基（メルカプト基）を分子内に２個以上有する化合物である。多官能メルカプト化合物のチオール基数としては、２〜１０が好ましく、２〜８がより好ましく、２〜４がさらに好ましい。チオール基数が多いと、樹脂組成物から成形されたフィルムの膜強度が高くなり易い。一方、チオール基数が少ないと保存安定性が高くなる。官能基数が上記範囲の場合、高いフィルムの膜強度と高い保存安定性とを両立することができる。

このようなチオール化合物としては、エチレングリコールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、トリス［（３−メルカプトプロピオニルオキシ）エチル］イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、テトラエチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、１，４−ビス（３−メルカプトブチリルオキシ）ブタン、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチリルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、１，２−ベンゼンジチオール、１，３−ベンゼンジチオール、１，２−エタンジチオール、１，３−プロパンジチオール、１，６−ヘキサメチレンジチオール、２，２’−（エチレンジチオ）ジエタンチオール、ｍｅｓｏ−２，３−ジメルカプトコハク酸、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール、ジ（メルカプトエチル）エーテル、ポリメルカプタンなどを例示することができる。これらのチオール化合物は、１種を単独で使用することができ、また必要に応じて２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。

これらのチオール化合物の中では、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、１，４−ビス（３−メルカプトブチリルオキシ）ブタン、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチリルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオンが好ましく、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）がより好ましい。

チオール化合物は、エポキシ樹脂１００質量部に対して２０質量部〜８５質量部含まれていてもよく、３５質量部〜７０質量部含まれることが好ましく、４０質量部〜６５質量部含まれることがより好ましい。

アミン化合物としては特に限定されず、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミンアダクト硬化剤、イミダゾールアダクト硬化剤、脂肪族ポリアミン化合物、芳香族ポリアミン化合物、アミンイミド化合物またはブロックイソシアネート化合物にカルバミン酸エステルを反応させて得られるオキサゾリジノン環を有する化合物、イミダゾールとカルボン酸との塩、アミンのカルバミン塩あるいはオニウム塩などが挙げられる。

イミダゾール系硬化剤としては、例えば、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−イソブチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールなどが挙げられる。

アミンアダクト硬化剤とは、エポキシ化合物とアミン化合物との反応生成物（いわゆる、エポキシ化合物アミンアダクト）である。詳しくは、単官能および多官能エポキシ化合物のエポキシ基と、活性水素を１分子内に１個以上有し、かつ１級、２級、３級アミノ基の中から選ばれた置換基を少なくとも１分子内に１個以上有するアミン化合物とが、付加反応して得られる反応生成物である。

イミダゾールアダクト硬化剤とは、エポキシ化合物とイミダゾール化合物との反応生成物（いわゆる、エポキシ化合物イミダゾールアダクト）である。

脂肪族ポリアミン化合物は、通常、アミン化合物とイソシアネート化合物との反応生成物である。具体的には、ジアルキルアミノアルキルアミン化合物または分子内に活性水素を有する窒素原子を１あるいは２個以上有する環状アミン化合物と、ジイソシアネート化合物との反応生成物などである。

芳香族ポリアミン化合物としては、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、あるいはこれらの変性体などが挙げられる。

これらのアミン化合物の市販品としては、フジキュアーＦＸＥ−１０００、フジキュアーＦＸＲ−１０２０、フジキュアーＦＸＲ−１０８１（いずれも（株）Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ製）；アミキュアＰＮ−２３、アミキュアＰＮ−Ｈ、アミキュアＭＹ−２４（いずれも味の素ファインテクノ（株）製）；アデカハードナーＥＨ−４３５７Ｓ、アデカハードナーＥＨ−５０３０Ｓ、アデカハードナーＥＨ−５０５７Ｐ（いずれも（株）ＡＤＥＫＡ製）；ノバキュアＨＸ−３７４２、ノバキュアＨＸＡ−３９２２ＨＰ、ノバキュアＨＸ−３０８８、ノバキュアＨＸ−３９４２（いずれも旭化成（株）製）などが挙げられる。

アミンアダクト硬化剤、イミダゾールアダクト硬化剤、脂肪族ポリアミン化合物および芳香族ポリアミン化合物は、いわゆる潜在性の硬化剤である。潜在性の硬化剤は、室温付近では、一般的な液状のエポキシ樹脂には不溶であるが、加熱することにより可溶化して、硬化剤として作用する。

これらのアミン化合物は、１種を単独で使用することができ、また必要に応じて２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。なかでも、フィルムの保存安定性が高まる点で、潜在性の硬化剤であるアミン化合物を含むことが好ましい。あるいは、アミン化合物は、アミン化合物を含むコアの表面が、無機酸化物または合成樹脂を含むシェルによって被覆された構造（マイクロカプセル型構造）で含まれていてもよい。

アミン化合物は、エポキシ樹脂１００質量部に対して１質量部〜３０質量部含まれていてもよく、３質量部〜２０質量部含まれていることが好ましく、５質量部〜１０質量部含まれることがより好ましい。

チオール化合物に対するアミン化合物の質量割合：アミン化合物／チオール化合物は、０．０１〜０．５であってもよく、０．０５〜０．３５が好ましく、０．０８〜０．２がより好ましい。質量割合が上記範囲であるとき、アミン化合物によってチオール化合物の反応活性がより向上する。

樹脂組成物は、チオール化合物およびアミン化合物以外に、例えば、ポリアミド、酸無水物、ジシアンジアミド、ホスフィン、ホスホニウム塩などの公知の硬化剤を含んでいてもよい。硬化剤全体に含まれるチオール化合物の量は、７０質量％以上であることが好ましい。硬化剤全体に含まれるアミン化合物の量は、５質量％以上であることが好ましい。チオール化合物およびアミン化合物の量が上記範囲のとき、樹脂組成物は１００℃〜１４０℃の低温であっても、１分間以下の短時間で十分に硬化することができる。ここで、硬化剤は、一般に硬化促進剤と言われる化合物を含む。

樹脂組成物には、導電性粒子、樹脂成分、硬化剤以外に、溶媒、カップリング剤、無機フィラー、有機フィラーなどを添加することもできる。

樹脂組成物は、例えば、導電性粒子、樹脂成分および硬化剤をミキサーなどで混合することによって製造することができる。このとき、フェノキシ樹脂は、予め溶剤中に溶解させた後に他の成分と混合してもよい。フェノキシ樹脂を溶解することができれば、使用する溶剤に特に制限はない。例えば、成形性の観点から、蒸気圧が低く、沸点が１００℃以下の溶剤、例えばトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなどを、単独または複数を組み合わせて使用することが好ましい。

［異方導電性フィルム］
本実施形態に係る異方導電性フィルムは、上記の樹脂組成物を含む。このような異方導電性フィルムの硬化物は、十分な接着強度および導電性を備える。

異方導電性フィルムは、例えば、樹脂組成物を上記の溶剤に溶解させた後、バーコーターなどを用いて所望の膜厚になるように離型紙に塗布し、溶剤を除去することにより得られる。また、異方導電性フィルムは、例えば、樹脂組成物を加熱してフィルム状に伸ばした後、さらに加熱して、エポキシ樹脂を半硬化させることによっても形成することができる。

異方導電性フィルムの厚さは、特に制限はないが、通常５μｍ〜３０μｍ、好ましくは１０μｍ〜２５μｍである。このような厚さのとき、フィルムのハンドリング性および可撓性が高まりやすい。

［電子装置］
本発明の実施形態に係る電子装置は、第１回路部材と、第２回路部材と、第１回路部材および第２回路部材を接続する接続材料と、を備える。接続材料は、本実施形態に係る樹脂組成物の硬化物である。上記樹脂組成物は低温で短時間での硬化が可能であるため、接続後の回路部材の歪みおよび反りが小さく、良好な電気的接続を有する電子装置が得られる。

第１回路部材および第２回路部材として用いられる回路部材は、特に限定されず、半導体チップ、電子部品パッケージ、配線基板、コネクタなどである。第１回路部材と、第２回路部材とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。第１回路部材と第２回路部材とを接続する樹脂組成物が、低温で短時間での硬化が可能であるため、第１回路部材および第２回路部材の少なくとも一方が、耐熱性の低いガラス基板、ガラスエポキシ基板およびフレキシブルプリント基板を含んでいてもよい。このような回路部材を用いても、接続後に回路部材の歪みおよび反りが生じにくくなり、良好な電気的接続を有する電子装置を得ることができる。また、樹脂組成物がチオール化合物を含むことから、特にガラス基板と接続材料との密着性は高くなる。

配線基板は、例えば、テレビ、タブレット、スマートフォン、ウェアラブルデバイスなどが具備する表示パネルに用いられる透明基板を含んでもよい。透明基板は、半透明であってもよい。透明基板としては、ガラス基板および樹脂フィルム基板が挙げられる。樹脂フィルム基板は、透明性を有する樹脂フィルムで形成されている。透明性を有する樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。

このような第１回路部材と、第２回路部材とを備える電子装置としては、例えば、ＬＣＤモジュール、カメラモジュール、ハードディスク、電子ペーパー、タッチパネル、プリンタヘッド、ＩＣカード、タグ、携帯電話内部などがある。

図１は、電子装置の要部である第１回路部材１０と第２回路部材２０との接続部分の縦断面の拡大図である。第１回路部材１０と、第２回路部材２０とは、樹脂組成物の硬化物３０によって接続される。樹脂組成物が硬化する際、樹脂組成物に含まれるはんだが加熱によって溶融し、その後、固化することにより、はんだ部３２が形成される。はんだ部３２によって、第１回路部材１０の電極１と第２回路部材２０の電極２とが電気的に接続する。樹脂部３１は、第１回路部材１０と第２回路部材２０とを接着するとともに、はんだ部３２を覆って、はんだ部３２を保護する役割を果たしている。本実施形態に係る樹脂組成物は、樹脂成分が流動し始めてからエポキシ樹脂が硬化するまでの時間が短いため、樹脂成分は、流動してはんだを覆った後、速やかに硬化する。そのため、はんだが過剰に濡れ広がることが抑制される。図示例では、両電極とはんだ部３２との隙間を埋めるように樹脂部３１が形成されている。はんだ部３２を形成しない導電性粒子３３は、樹脂部３１に分散しており、隣接する電極間における絶縁性は確保される。

第１回路部材および第２回路部材を備えた電子装置の製造方法について、第１回路部材および第２回路部材がそれぞれ電極を備える場合を例にして説明する。
第１回路部材が備える電極の少なくとも一部を覆う領域（以下、第１接続領域）に、接続材料である本実施形態に係る樹脂組成物を配置する。樹脂組成物が未硬化または半硬化状態のペースト状であれば、印刷装置、ディスペンサ、インクジェットノズルなどを用い、第１接続領域に樹脂組成物を塗布すればよい。樹脂組成物がフィルム状であれば、基材から所定形状に切り出された当該フィルムを剥がし、第１接続領域に圧着すればよい。このような操作は、例えば公知のテープ貼り付け装置により行われる。なお、第２回路部材が備える電極の少なくとも一部を覆う領域（以下、第２接続領域）に、樹脂組成物を配置してもよく、第１および第２接続領域の両方に配置してもよい。これにより、第１回路部材と第２回路部材とが対向配置された積層構造が得られる。

第１回路部材と第２回路部材とを対向配置する際に、樹脂組成物を短時間だけ加熱する仮圧着を行ってもよい。これにより、第１回路部材と第２回路部材との位置ずれを防止することができる。仮圧着は、例えばヒーターなどの加熱手段により、第２回路部材（または第１回路部材）を介して、樹脂組成物中のはんだが溶融せず、かつ樹脂組成物が僅かに硬化する程度の加熱を樹脂組成物に対して行うことができる。仮圧着の際、第１回路部材および／または第２回路部材を押圧する圧力は、例えば０．５〜１．０ＭＰａであればよく、仮圧着の時間は、例えば０．１〜１秒間程度であればよい。仮圧着の温度は、例えばはんだの融点より１０℃低い温度以下であればよい。

次に、第２回路部材を第１回路部材に対して押圧しながら加熱（熱圧着）して、樹脂組成物に含まれるはんだを溶融させると同時に樹脂組成物中の樹脂を硬化させる。その後、加熱が停止され、溶融したはんだは固化する。なお、第２回路部材を第１回路部材に対して押圧すると、第１回路部材も第２回路部材に対して押圧されることになる。つまり、どちらの回路部材に押圧のためのツールを押し当ててもよい。これにより、第１回路部材と、第２回路部材と、第１回路部材および第２回路部材を接続する樹脂組成物の硬化物を備えた電子装置が形成される。

熱圧着工程において、第１回路部材および／または第２回路部材を加熱する温度は、樹脂組成物に含まれるはんだの融点、エポキシ樹脂の硬化温度などに応じて適宜決定される。加熱温度は、例えば、１００℃〜１４０℃であることが好ましく、１００℃〜１３０℃であることがより好ましい。第１回路部材および第２回路部材を接続する樹脂組成物は、このような低温でも硬化される。

熱圧着の際、第１回路部材および／または第２回路部材を押圧する圧力は、０．５ＭＰａ〜４ＭＰａであればよく、１〜２ＭＰａ程度が望ましい。はんだが溶融しているため、過度に高い圧力を回路部材に印加しなくても、電極とはんだとの濡れにより、電気的接続を容易に確保できる。

なお、熱圧着の時間は、特に限定されないが、６０秒以下、好ましくは５秒〜３０秒、より好ましくは５秒〜１５秒であることが、製造コストの点、および、回路部材の歪みおよび反りが抑制される点から好ましい。第１回路部材および第２回路部材を接続する樹脂組成物は、このような短時間であっても硬化される。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１〜１５、比較例１］
（樹脂組成物の調製）
フィルム状の樹脂組成物を、以下のような方法で調製した。樹脂組成物に含まれる各成分の配合量を表１に示す。
表１に示す配合量で各成分を混合し、自転・公転ミキサーにて混練し、ペーストを調製した。フェノキシ樹脂は、トルエンおよび酢酸エチルを用いて予め溶解させておいた。作製したペーストを、バーコーターを用いて離型紙に塗布した後、常温で乾燥させることによって、フィルム状の樹脂組成物（膜厚２３μｍ）を得た。

実施例１〜１５および比較例１で使用した各成分は、以下の通りである。
エポキシ樹脂：フェノールノボラック型、製品名ｊＥＲ１５２、エポキシ当量１７６、三菱ケミカル（株）製
フェノキシ樹脂：ビスフェノールＡ型、製品名ＰＫＨＣ、重量平均分子量４３０００、巴工業（株）製
チオール化合物：製品名カレンズＭＴ−ＰＥ１、昭和電工（株）製
アミン化合物：潜在性硬化剤、製品名ノバキュア ＨＸ−３７４２、旭化成（株）製
導電性粒子：はんだ粒子、Ｂｉ−Ｉｎ合金（Ｂｉ５５質量％、Ｉｎ４５質量％）、粒子径１μｍ〜６μｍ、融点８９℃

（接続抵抗値の評価）
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を蒸着したガラス基板と、金メッキを施したポリイミド製フレキシブル基板とを用意した。ガラス基板のサイズは、３０ｍｍ×３０ｍｍ×０．３ｍｍであり、ＩＴＯの膜厚は、２０００Å〜２５００Å（オングストローム）であった。ポリイミド製フレキシブル基板のサイズは、３５ｍｍ×１６ｍｍ×０．０８ｍｍであり、金メッキの膜厚は、０．０３〜０．５μｍであった。

実施例１〜１５および比較例１で調製したフィルム状の樹脂組成物（１．５ｍｍ×１５ｍｍ）を、それぞれガラス基板とフレキシブル基板との間に配置し、１３０℃に加熱しながら、１ＭＰａの圧力で１０秒間加圧して接着させることで、接合体を得た。

各接合体について、ＪＩＳ Ｃ ６００６８−２−１４法に準じ、冷熱衝撃信頼性試験を行った。低温（Ｔ_Ａ）を−４０℃、高温（Ｔ_Ｂ）を８５℃、放置時間（ｔ_１）を３０分間、サイクル数を１０００とした。試験前および試験後の接続抵抗値を、テスター（マルチ計測器（株）、ＭＣＤ００８）にて測定した。

接続抵抗値の評価は、測定値が１０ｋΩ未満のときを○、１０ｋΩ以上２５ｋΩ未満のときを△、２５ｋΩ以上のときを×として行った。測定値が１０ｋΩ未満であると、接合状態は非常に良好であり、安定した導通が提供できる。測定値が２５ｋΩ以上であると、導通が不安定であるため、接続信頼性に劣る。結果を表１に示す。

実施例１〜１５で調製した樹脂組成物から得られる接合体では、冷熱衝撃信頼性試験後にも接合状態が非常に良好であり、安定した導通性を示した。また、冷熱衝撃信頼性試験前後の接続抵抗値の変化が小さく、かつ試験後の接合状態も良好であることから、実施例１〜１５で調製した樹脂組成物は、いずれの基板に対しても接着性が高いことがわかった。一方、アミン化合物を配合しなかった比較例１では、１３０℃で樹脂組成物が完全に硬化せず、接合体を得ることができなかった。

以上の結果より、硬化剤としてチオール化合物およびアミン化合物を含む樹脂組成物を用いると、低温（１３０℃）、短時間（１０秒間）で良好な硬化物が得られることがわかった。これは、エポキシ樹脂の硬化剤であるチオール化合物の反応が、アミン化合物によって促進されたためであると考えられる。アミン化合物以外の化合物では、チオール化合物の反応は促進されず、低温、短時間で良好な硬化物を得ることは困難であると考えられる。

本発明の樹脂組成物は、低温かつ短時間の熱圧着により硬化するとともに、その硬化物は、十分な接着強度、導電性を有する。また、フィルム状に成形されやすい。よって、本発明の樹脂組成物は、異方導電性接着剤として有用であり、ＬＣＤモジュールなどの様々な電子装置の接着剤として、好ましく使用できる。

１０ 第１回路部材
１ 第１回路部材の電極
２０ 第２回路部材
２ 第２回路部材の電極
３０ 樹脂組成物の硬化物
３１ 樹脂部
３２ はんだ部
３３ 導電性粒子

Claims (10)

1. 導電性粒子と、樹脂成分と、硬化剤と、を含む樹脂組成物であって、
   前記導電性粒子が、はんだを含み、
   前記樹脂成分が、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂を含み、
   前記硬化剤が、少なくとも１つのチオール基を有する第１化合物、および、イミノ基およびアミノ基の少なくとも一方を有する第２化合物を含む、樹脂組成物。
2. 前記第１化合物に対する前記第２化合物の質量割合：第２化合物／第１化合物が、０．０５〜０．３５である、請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記第１化合物が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して３５質量部〜７０質量部含まれる、請求項１または２に記載の樹脂組成物。
4. 前記第２化合物が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して３質量部〜２０質量部含まれる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
5. 前記フェノキシ樹脂が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して２０質量部〜５０質量部含まれる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
6. 前記導電性粒子が、前記樹脂組成物に１質量％〜４０質量％含まれる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
7. 前記はんだが、スズ−ビスマス合金、スズ−ビスマス−インジウム合金およびビスマス−インジウム合金よりなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂組成物を含む、異方導電性フィルム。
9. 第１回路部材と、第２回路部材と、前記第１回路部材と前記第２回路部材とを接続する接続材料と、を備え、
   前記接続材料が、請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物である電子装置。
10. 前記第１回路部材および前記第２回路部材の少なくとも一方が、ガラス基板、ガラスエポキシ基板およびフレキシブルプリント基板よりなる群から選択される少なくとも１つを備える、請求項９に記載の電子装置。
    

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