JP2020186327A

JP2020186327A - 接着フィルムの製造方法、接着フィルム、及び接続体の製造方法

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Publication number: JP2020186327A
Application number: JP2019092345A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　伸一; Shinichi Sato; 伸一佐藤; 祐治田中; Yuji Tanaka; 憲司徳久; Kenji Tokuhisa
Original assignee: Dexerials Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-11-19
Anticipated expiration: 2039-05-15
Also published as: JP7234032B2

Abstract

【課題】高い接着強度が得られる接着フィルムの製造方法、接着フィルム、及び接続体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】接着フィルムの製造方法は、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、光重合開始剤とを含有するバインダー中に第１のゴム粒子が分散された第１の樹脂層を形成する工程と、バインダー中に第２のゴム粒子が分散された第２の樹脂層を形成する工程と、第１の樹脂層と第２の樹脂層とを貼り合わせる工程とを有する。【選択図】図１

Description

本技術は、電子部品を接続する接着フィルムの製造方法、接着フィルム、及び接続体の製造方法に関する。

従来、各種表示手段として、液晶表示装置が多く用いられている。近年、このような液晶表示装置においては、ファインピッチ化、軽量薄型化等の観点から、液晶駆動用ＩＣを直接液晶表示パネルの基板上に実装するいわゆるＣＯＧ（chip on glass）や、液晶駆動回路が形成されたフレキシブル基板を直接液晶表示パネルの基板上に実装するいわゆるＦＯＧ（film on glass）が採用されている（例えば特許文献１を参照）。

例えば熱硬化型の異方性導電フィルムを用いた接続方法は、一般的に熱加圧温度が高く、液晶駆動用ＩＣ等の電子部品や基板に対する熱衝撃が大きくなる傾向にある。基板に対する熱衝撃が大きくなると、基板（特に基板の端子部）に反りが生じうる。また、異方性導電フィルムが接続された後、常温まで温度が低下する際にも、その温度差に起因してバインダーが収縮し、基板に反りが生じるおそれがある。そして、基板に反りが生じる結果、液晶駆動用ＩＣの接続不良が発生するおそれがある。

このため、例えば光硬化型の接着剤（フィルム）を用いた低温での実装が望まれている。また、近年では基板（表示パネル）が、ガラスよりも耐熱性の低い材料（例えば、プラスチック基板）を用いる場合もあることから、上記の要請は増してきている。

特開２０１２−２５３２８２号公報

光硬化型の接着剤（フィルム）は、２層以上の多層構造で接続する必要があるほどに精緻な条件が求められる。例えば、バインダーの収縮が大きい場合、基板に反りが生じ、接着強度が低下することがある。

本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高い接着強度が得られる接着フィルムの製造方法、接着フィルム、及び接続体の製造方法を提供することを目的とする。

本技術に係る接着フィルムの製造方法は、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、光重合開始剤とを含有するバインダー中に第１のゴム粒子が分散された第１の樹脂層を形成する工程と、前記バインダー中に第２のゴム粒子が分散された第２の樹脂層を形成する工程と、前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層とを貼り合わせる工程とを有し、前記第１のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、前記第２のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が７５０ＭＰａ以上９５０ＭＰａ以下である。

本技術に係る接着フィルムは、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、光重合開始剤とを含有するバインダー中に第１のゴム粒子が分散された第１の樹脂層と、前記バインダー中に第２のゴム粒子が分散された第２の樹脂層とを備え、前記第１のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、前記第２のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が７５０ＭＰａ以上９５０ＭＰａ以下である。

本技術に係る接続体の製造方法は、前述の接着フィルムを用いて、第１の電子部品の第１の端子と、第２の電子部品の第２の端子とを接続する。

本技術によれば、応力を緩和してバインダーの収縮を抑制し、高い接着強度を得ることができる。

図１は、異方性導電フィルムの一例を示す断面図である。図２は、異方性導電フィルムを基板の端子上に配置した状態の一例を示す断面図である。図３は、異方性導電フィルム上に電子部品を配置する状態の一例を示す断面図である。図４は、異方性導電フィルムを硬化させた状態の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．接着フィルム
２．接着フィルムの製造方法
３．接続体の製造方法
４．実施例

＜１．接着フィルム＞
本実施の形態に係る接着フィルムは、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、光重合開始剤とを含有するバインダー中に第１のゴム粒子が分散された第１の樹脂層と、バインダー中に第２のゴム粒子が分散された第２の樹脂層とを備える。ここで、第１の樹脂層及び第２の樹脂層が同じバインダーで形成されることにより、単層フィルムとして扱うことができる。

また、第１のゴム粒子と膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率の下限は、１０００ＭＰａ以上、好ましくは１０５０ＭＰａ以上であり、２０℃における貯蔵弾性率の上限は、１２００ＭＰａ以下、好ましくは１１５０ＭＰａ以下である。また、第２のゴム粒子と膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率の下限は、７５０ＭＰａ以上、好ましくは８００ＭＰａ以上であり、２０℃における貯蔵弾性率の上限は、９５０ＭＰａ以下、好ましくは９００ＭＰａある。これにより、応力を緩和してバインダーの収縮を抑制し、高い接着強度を得ることができる。なお、本明細書において、上記条件で測定した貯蔵弾性率を、「第１のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率」、「第２のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率」などと省略記載することもある。

第１の樹脂層における第１のゴム粒子の含有量は、バインダー９０質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下であり、第２の樹脂層における第２のゴム粒子の含有量は、バインダー９０質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。

第１の樹脂層における膜形成樹脂の含有量は、バインダー９０質量部に対して３０質量部以上６０質量部以下であり、第２の樹脂層における膜形成樹脂の含有量は、バインダー９０質量部に対して３０質量部以上６０質量部以下であることが好ましい。

接着フィルムは、２層構造であってもよいし、３層以上の構造であってもよい。接着フィルムの層全体の合計の平均厚さは、目的に応じて適宜選択することができ、例えば５〜３０μｍとすることができる。接着フィルムの１層あたりの平均厚さの下限は、３μｍ以上とすることが好ましく、５μｍ以上とすることがより好ましい。また、接着フィルムの１層あたりの平均厚さの上限は、厚くなりすぎると収縮を抑制する効果が出現させ難くなるため、２５μｍ以下とすることが好ましく、２０μｍ以下とすることがより好ましい。各層の厚みは、同じであっても、異なっていてもよく、適宜調整することができる。接着フィルムを押圧の影響を受ける電子部品の端子（電極）間接続に用いる場合には、各層の厚さが上記１層あたりの平均厚さの要件を満たすことが好ましく、合計が５〜３０μｍとなることがより好ましい。

第１のゴム粒子及び第２のゴム粒子の平均粒径の下限は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以上であり、平均粒径の上限は、好ましくは３０００ｎｍ以下、より好ましくは１０００ｎｍ以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下である。接着フィルムの押圧時や硬化後の応力を緩和することができる。

ゴム粒子の平均粒径は、次の方法で測定した値とすることができる。まず、任意に選択したゴム粒子の一次粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、（株）日立製作所社製、製品名：Ｓ−８００）で観察（倍率：５０００倍）し、その最大径及び最小径を測定する。この最大径及び最小径の積の平方根をその粒子の一次粒径とする。そして、任意に選択したゴム粒子５０個について上記のようにして一次粒径を測定し、その平均値を平均粒径とする。

以下、本実施の形態の接着フィルムとして、バインダー中に導電粒子を分散させた異方性導電フィルムを例に挙げて説明する。異方性導電フィルムは、光硬化型の異方性導電フィルムが好適に用いられ、光ラジカル系であってもよいし、光カチオン系であってもよい。また、光ラジカル系と、光カチオン系を併用したものであってもよい。

図１は、異方性導電フィルムの一例を示す断面図である。図１に示すように、異方性導電フィルム１０は、導電粒子１３と第１のゴム粒子とを含有する導電粒子含有層１１と、第２のゴム粒子を含有する絶縁性樹脂層１２とを有する。第１のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率は、第２のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率よりも大きく、その差の下限は、好ましくは１００ＭＰａ以上、より好ましくは２００ＭＰａ以上であり、差の上限は、好ましくは４００ＭＰａ以下、より好ましくは３００ＭＰａ以下である。このような構成とすることにより、絶縁性樹脂層側から加熱ツールで押圧したときに、導電粒子含有層の変形量が小さくなるため、基板と電子部品との接続不良をより効果的に抑制できる。

以下、本実施の形態の一例として、光ラジカル系の異方性導電フィルムについて、導電粒子含有層、絶縁性樹脂層の順序で説明する。

［導電粒子含有層］
導電粒子含有層は、例えば、膜形成樹脂（ポリマー）と、反応性樹脂としてのラジカル重合性化合物と、光ラジカル重合開始剤とを含有するバインダー中に、導電粒子及び第１のゴム粒子が分散されて構成される。

膜形成樹脂は、フィルム形成性を良好にするために用いられるものであり、例えば、ビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂、フルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンスルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネートなどが挙げられ、これらは単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、フィルム形成状態、接続信頼性等の観点からビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂が好適に用いられる。フェノキシ樹脂は、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成されるポリヒドロキシポリエーテルである。市場で入手可能なフェノキシ樹脂の具体例としては、新日鐵住金化学（株）の商品名「ＦＡ２９０」などが挙げられる。

膜形成樹脂の含有量の下限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは３０質量部以上、より好ましくは３５質量部以上であり、膜形成樹脂の含有量の上限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５５質量部以下である。膜形成樹脂は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。２種以上の膜形成樹脂を併用する場合、その合計量が上記含有量の範囲を満たすことが好ましい。

ラジカル重合性化合物は、活性ラジカルによって重合する官能基を有する物質であり、（メタ）アクリレート、マレイミド化合物などが挙げられる。また、光ラジカル重合性化合物は、モノマー、又はオリゴマーのいずれの状態で用いることもでき、モノマーとオリゴマーとを併用してもよい。なお、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリル酸エステル（アクリレート）とメタクリル酸エステル（メタクリレート）とを包含する意味である。

（メタ）アクリレートとしては、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマーなどの光重合性オリゴマー；トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリアルキレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロベンテニロキシエチルアクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ｎ−ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどの光重合性単官能又は多官能アクリレートモノマーなどが挙げられる。

ラジカル重合性化合物の含有量の下限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは１０質量部以上、より好ましくは２０質量部以上であり、ラジカル重合性化合物の含有量の上限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下である。ラジカル重合性化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。２種以上のラジカル重合性化合物を併用する場合、その合計量が上記含有量の範囲を満たすことが好ましい。

光ラジカル重合開始剤は、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。光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤等が挙げられ、特にオキシムエステル系光重合開始剤が好ましい。

光ラジカル重合開始剤の具体例としては、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（ＩＲＧＡＣＵＲＥ３６９）、２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ３７９）、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）］（ＩＲＧＡＣＵＲＥＯＸＥ０１）、２−ヒドロキシ−２−シクロヘキシルアセトフェノン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）、α−ヒドロキシ−α，α´−ジメチルアセトフェノン（ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１）、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン（ＤＡＲＯＣＵＲ２９５９）、２−ヒドロキシ−１−｛４−［２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル］−ベンジル｝フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ１２７、以上ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。

導電粒子含有層中の光ラジカル重合開始剤の含有量は、例えば０．１〜１０ｗｔ％とすることができる。光ラジカル重合開始剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。２種以上の光ラジカル重合開始剤を併用する場合、その合計量が上記含有量の範囲を満たすことが好ましい。

導電粒子としては、異方性導電フィルムにおいて使用されている公知の導電粒子を用いることができる。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、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、これらの中から２種以上を混在させてもよい。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用いることができる。導電粒子の表面は、公知の手法で絶縁処理をしたものを使用してもよい。

導電粒子の平均粒径としては、通常１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍ、より好ましくは２．５〜１５μｍである。また、バインダー樹脂中の導電性粒子の平均粒子密度は、接続信頼性及び絶縁信頼性の観点から、好ましくは１００〜１０００００個／ｍｍ^２、より好ましくは５００〜８００００個／ｍｍ^２である。この個数密度はフィルム平面視で光学顕微鏡を用いて観察して求めることができる。一例として、粒子個数がＮ＝２００以上であればよい。また観察領域は、１辺が５０μｍ以上の２００μｍ^２以上の領域を、合計２ｍｍ^２以上になるように設定することができる。

また、導電粒子は、絶縁性樹脂中に分散されていてもよく、フィルム平面視において個々に独立していてもよく、また任意に配置されて存在していてもよい。導電性粒子が配置される場合、異方性接続される電極のサイズやレイアウトに応じて、個数密度や導電粒子間距離などを設定することができる。このため、捕捉向上、ショート抑制などに効果があり、歩留まりの向上などコスト削減効果も見込まれる。

導電粒子含有層中の導電粒子の含有量は、接続体の導通抵抗を良好にする観点から、例えば２〜５０ｗｔ％が好ましく、３〜３０ｗｔ％がより好ましい。導電粒子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。２種以上の導電粒子を併用する場合、その合計量が上記含有量の範囲を満たすことが好ましい。また、導電粒子含有層中の導電粒子の平均粒子密度も、その合計量が上記含有量の範囲を満たすことが好ましい。

第１のゴム粒子は、実装後にバインダー樹脂に発生する応力を弾性変形することにより吸収し、基板の反りを抑制する目的で用いられる。第１のゴム粒子としては、例えば、ブタジエンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。特に、第１のゴム粒子としては、基板の反りを抑制する観点から、核材（コア層）としてゴム系の粒子を用い、核材の表面に樹脂（例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂等）をグラフト重合して表面層（シェル層）を形成した、コアシェル構造の粒子を用いることが好ましい。

第１のゴム粒子の平均粒子径は、基板と電子部品との接続性を十分に確保する観点から、導電粒子の平均粒子径よりも小さいことが好ましい。第１のゴム粒子の平均粒径の上限は、基板の反りを抑制する観点から、５００ｎｍ以下であり、３００ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下がさらに好ましい。また、第１のゴム粒子の平均粒径の下限値は、例えば５０ｎｍ以上とすることができる。

第１のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率の下限は、１０００ＭＰａ以上、好ましくは１０５０ＭＰａ以上であり、２０℃における貯蔵弾性率の上限は、１２００ＭＰａ以下、好ましくは１１５０ＭＰａ以下である。

第１のゴム粒子の含有量の下限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上であり、第１のゴム粒子の含有量の下限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２５質量部以下である。第１のゴム粒子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。２種以上の第１のゴム粒子を併用する場合、その合計量が上記含有量の範囲を満たすことが好ましい。

導電粒子含有層は、上述した成分以外の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、シランカップリング剤などを用いることができる。シランカップリング剤としては、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を用いることができる。

［絶縁性樹脂層］
絶縁性樹脂層は、例えば、膜形成樹脂（ポリマー）と、反応性樹脂としてのラジカル重合性化合物と、光ラジカル重合開始剤とを含有するバインダー中に、第２のゴム粒子が分散されて構成される。第２のゴム粒子の含有量の下限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上であり、第２のゴム粒子の含有量の下限は、バインダー９０質量部に対して好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２５質量部以下である。

第２のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率は、導電粒子含有層中の第１のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率よりも小さい。第２のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率の下限は、７５０ＭＰａ以上、好ましくは８００ＭＰａ以上であり、第２のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率の上限は、９５０ＭＰａ以下、好ましくは９００ＭＰａある。その他の絶縁性樹脂層を構成する成分の好ましい条件は、上述した導電粒子含有層と同様である。

以上に説明した異方性導電フィルムによれば、内部応力を低減することができるため、基板の反りを抑制し、基板と電子部品との接続不良を抑制し、基板と電子部品との接合強度を良好にすることができる。なお、異方性導電フィルムといった導電粒子を含有した接着フィルムを例に説明したが、本技術において、導電粒子は、必ずしも含有する必要はない。

＜２．接着フィルムの製造方法＞
本実施の形態に係る接続体の製造方法は、膜形成樹脂と、重合性化合物と、光重合開始剤とを含有するバインダー中に第１のゴム粒子が分散された第１の樹脂層を形成する工程と、バインダー中に第２のゴム粒子が分散された第２の樹脂層を形成する工程と、第１の樹脂層と第２の樹脂層とを貼り合わせる工程とを有する。

第１の樹脂層及び第２の樹脂層は、それぞれ前述した導電粒子含有層及び絶縁性樹脂層とすることができる。第１の樹脂層及び第２の樹脂層が同じバインダーで形成されることにより、単層フィルムとして扱うことができる。また、第１のゴム粒子及び第２のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率を前述の範囲とすることにより、応力を緩和してバインダーの収縮を抑制し、高い接着強度を得ることができる。

＜３．接続体の製造方法＞
本実施の形態に係る接続体の製造方法は、上述した接着フィルムを用いて、第１の電子部品の第１の端子と、第２の電子部品の第２の端子とを接続する。より具体的には、異方性導電フィルムを基板の端子上に配置する工程と、異方性導電フィルム上に電子部品を配置し、電子部品をツールにより押圧し、光を照射し、異方性導電フィルムを硬化させる工程とを有する。なお、接続体の製造方法は、電子部品に限らず、２つの部品間の接続にも適用することができる。

以下、一例として、上述した導電粒子含有層１１と絶縁性樹脂層１２とを有する光硬化型の異方性導電フィルム１０を用いた接続体の製造方法について説明する。

まず、図２に示すように、異方性導電フィルム１０の導電粒子含有層１１側を、第１の電子部品２０の端子列２０ａ上に配置する。第１の電子部品２０としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用途、タッチパネル用途などの透明基板、プリント配線板（ＰＷＢ）などが挙げられる。プリント配線板の材質は、特に限定されず、例えば、ＦＲ−４基材などのガラスエポキシでもよく、熱可塑性樹脂などのプラスチック、セラミックなども用いることができる。また、透明基板は、透明性の高いものであれば特に限定はなく、ガラス基板、プラスチック基板などが挙げられる。

次に、図３及び図４に示すように、異方性導電フィルム１０の絶縁性樹脂層１２上に第２の電子部品２２を配置し、第２の電子部品２２を熱圧着ツールにより押圧して光を照射し、異方性導電フィルムを硬化させる。これにより、熱圧着ツールの熱により異方性導電フィルム１０を構成する樹脂が溶融し、熱圧着ツールにより第２の電子部品２２が十分に押し込まれ、導電粒子１３が端子間に挟持された状態で樹脂が硬化するため、優れた導通性を得ることができる。

熱圧着ツールによる加熱は、好ましくは１６０℃以下の温度、より好ましくは１４０℃以下の温度、さらに好ましくは１２０℃以下の温度で押圧させる。このような低い温度で加圧することにより、第１の電子部品２０及び第２の電子部品２２への熱の影響を抑制することができる。また、熱圧着ツールによる押圧の圧力は、例えば、０．１ＭＰａ〜１００ＭＰａが好ましい。加熱及び押圧の時間は、例えば、０．５〜１２０秒間とすることができる。

また、圧着ツールと第２の電子部品２２との間には緩衝材を使用してもよい。緩衝材としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）、ポリイミド、ガラスクロス、シリコンラバーなどを用いることができる。

光照射は、第１の電子部品２０側から行ってもよいし、第２の電子部品２２側から行ってもよい。また、光照射は、熱圧着ツールの横側から行ってもよい。また、光照射は、照度を一定としてもよく、段階的又は連続的に照度を上昇又は下降させてもよい。光照射される光としては、紫外線（ＵＶ：ultraviolet）、可視光線（visible light）、赤外線（ＩＲ：infrared）などの波長帯域から異方性導電フィルムの硬化システムに応じて選択することができる。これらの中でも、光照射器より照射される光は、エネルギーが高い紫外線を含むことが好ましい。

紫外線は、１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長であり、波長が短い紫外線は、エネルギーが大きい反面、樹脂内部まで到達し難い性質があり、一方、波長が長い紫外線は、エネルギーはやや小さいものの比較的樹脂内部まで浸透し易い性質がある。また、波長が２００ｎｍ以下になると酸素を分解するのに消費されたり、酸素に吸収されたりし易い。このため、光照射器から照射される光は、波長が２００ｎｍ以上の近紫外線を含むことが好ましい。近紫外線を含む光を照射する光源としては、例えば、波長２４８ｎｍ、３１３ｎｍ、３３４ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、４３６ｎｍを高出力する高圧水銀ランプなどが挙げられる。

第２の電子部品２２は、第１の電子部品２０の端子列２０ａに対向する端子列２２ａを備える。第２の電子部品２２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。第２の電子部品２２としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）基板、ＩＣをＦＰＣに実装したＣＯＦ（Chip On Film）などが挙げられる。

以上のような接続体の製造方法によれば、第１のゴム粒子及び第２のゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率を前述の範囲とした異方性導電フィルムを用いることにより、押圧時の導電粒子含有層の変形量を小さくし、内部応力を低減させることができるため、基板の反りを抑制し、導通抵抗及び接合強度が良好な接続体を得ることができる。

なお、上記実施の形態では、第２の電子部品２２を熱圧着ツールにより押圧し、光を照射し、異方性導電フィルムを硬化させることとしたが、押圧と光照射の順番や光照射の連続性は、特に限定されるものではない。例えば、電子部品を加熱ツールにより押圧する前に予め異方性導電フィルムを硬化させてもよい。すなわち、先に光を照射して異方性導電フィルムを硬化させ、第２の電子部品２２を熱圧着ツールにより押圧してもよい。また、熱圧着ツールによる押圧と同時に光照射を行ってもよく、光照射を仮圧着と本圧着とで分けて行ってもよい。

＜４．実施例＞
以下、本技術の実施例について説明する。本実施例では、導電粒子を含有する第１の樹脂層と、第２の樹脂層とを貼り合わせ、異方性導電フィルムを作製した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。

本実施例では以下の化合物を用いた。
フェノキシ樹脂：ＦＡ２９０（新日鐵住金化学（株））
２官能エポキシ化合物：８４０−Ｓ（ＤＩＣ（株））
光カチオン重合開始剤：ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９０（ＢＡＳＦジャパン（株））
導電粒子：平均粒径３．２μｍ
粒子Ａ：コアシェル構造架橋ゴム粒子（平均粒子径１００ｎｍ、２０℃における貯蔵弾性率１１０２ＭＰａ）
粒子Ｂ：アクリル系ゴム粒子（平均粒子径７０ｎｍ、２０℃における貯蔵弾性率１３７３ＭＰａ）
粒子Ｃ：アクリル系ゴム粒子（平均粒子径３００ｎｍ、２０℃における貯蔵弾性率８６０ＭＰａ）
粒子Ｄ：アクリル系ゴム粒子（平均粒子径６００ｎｍ、２０℃における貯蔵弾性率６４６ＭＰａ）
粒子Ｅ：メタクリルシラン処理シリカ粒子（平均粒子径１０ｎｍ、２０℃における貯蔵弾性率３３８４ＭＰａ）

粒子の２０℃における貯蔵弾性率は、次の方法で測定した。まず、重量比が１：１となるようにフェノキシ樹脂（ＦＡ２９０（新日鐵住金化学（株））と粒子とを分散させ、バーコータでフィルム化した。そして、得られたフィルムを粘弾性測定装置（エー・アンド・デイ社製）を用いて引張モード（周波数１０Ｈｚ、昇温３℃／分）で貯蔵弾性率（Ｅ’）を測定した際の２０℃における貯蔵弾性率を「ゴム粒子の２０℃における貯蔵弾性率」とした。

＜実施例１−３、比較例１−６＞
［異方性導電フィルムの作製］
フェノキシ樹脂６０質量部、２官能エポキシ化合物３０質量部、光カチオン重合開始剤２質量部、面密度が６００００個／ｍｍ²となる量の導電粒子及び下記表に記載のゴム粒子を混合した。混合後の配合物を剥離処理したＰＥＴ上に乾燥後の平均厚みが６μｍとなるように塗布し、７０℃で５分間乾燥させ、第１の樹脂層である導電粒子含有層を得た。

フェノキシ樹脂２０質量部、２官能エポキシ化合物３０質量部、光カチオン重合開始剤２質量部及び下記表に記載のゴム粒子を均一に混合した。混合後の配合物を剥離処理したＰＥＴ上に乾燥後の平均厚みが１４μｍとなるように塗布し、７０℃で５分間乾燥させ第２の樹脂層である絶縁性樹脂層を得た。

ロールラミネータを用いて、導電粒子含有層と絶縁性樹脂層とをラミネートし、２層構造の異方性導電フィルムを得た。

［接続体の作製］
評価素子として、以下の条件の評価用ＩＣを用いた。
外形；１．８ｍｍ×２０ｍｍ
バンプ高さ；１５μｍ

評価用ＩＣが接続される評価基材として、厚さ０．５ｍｍのＩＴＯコーティングガラスを用いた。

異方性導電フィルムの導電粒子含有層側が評価基材に接するように、異方性導電フィルムを評価基材に載置した。異方性導電フィルムの絶縁性樹脂層上に、評価用ＩＣを載置した後、熱加圧及び紫外線照射を行うことにより異方性導電フィルムを硬化させ、接続体を得た。

熱加圧は、評価用ＩＣ側から、加熱押圧ヘッドにより圧着条件１００℃、８０ＭＰａ、５秒間で行った。なお、加熱押圧ヘッドの温度は、熱加圧開始から５秒後に１００℃に到達するように設定した。熱加圧は、熱圧着ヘッドと評価用ＩＣとの間に、緩衝材として厚み５０μｍのテフロン（登録商標）シートを介して行った。

紫外線照射は、評価基材側から紫外線照射器（ＺＵＶ−Ｃ３０Ｈ：オムロン株式会社製）を用いて行った。紫外線照射は、熱加圧開始から１秒間後に開始し、４秒間行った（積算光量８００ｍＪ／ｃｍ^２）。

［接続体の導通抵抗値］
接続体サンプルについて、初期の接続抵抗値（Ω）及び信頼性試験後の接続抵抗値（Ω）を測定した。接続抵抗値の測定は、評価用ＩＣのバンプと接続された評価基材の配線にデジタルマルチメータを接続し、４端子法で電流２ｍＡを流したときの抵抗値を測定した。初期の接続抵抗値が２Ω以下であり、信頼性試験後の接続抵抗値が１０Ω以下であったものをＯＫと評価し、それ以外をＮＧと評価した。信頼性試験の条件は、温度８５℃、相対湿度８５％、５００時間とした。

［接続体のダイシェア強度］
各接続体サンプルについて、ボンドテスター（シリーズ４０００、ノードソン・アドバンテスト・テクノロジー社製）を用いて、ツールスピード０．２ｍｍ／秒の条件で、評価用ＩＣのダイシェア強度を測定した。

［判定］
接続体の初期の接続抵抗値が２Ω以下、信頼性試験後の接続抵抗値が１０Ω以下、及び、接続体のダイシェア強度が３０ＭＰａ以上であったものをＯＫと評価し、それ以外をＮＧと評価した。

表１に示す結果から、粒子と膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合の２０℃における貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下である第１のゴム粒子と、粒子と膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合の２０℃における貯蔵弾性率が７５０ＭＰａ以上９５０ＭＰａ以下である第２のゴム粒子とを配合することにより、基板と電子部品との接続不良を抑制し、基板と電子部品との接着強度が良好になることが分かった。これは、押圧時の導電粒子含有層の変形量を小さくし、内部応力を低減させることができたためであると考えられる。

１０異方性導電フィルム、１１導電粒子含有層、１２絶縁性樹脂層、１３導電粒子、２０第１の電子部品、２０ａ端子列、２２第２の電子部品、２２ａ端子列、２３紫外線照射器、２４異方性導電膜

Claims

膜形成樹脂と、重合性化合物と、光重合開始剤とを含有するバインダー中に第１のゴム粒子が分散された第１の樹脂層を形成する工程と、
前記バインダー中に第２のゴム粒子が分散された第２の樹脂層を形成する工程と、
前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層とを貼り合わせる工程とを有し、
前記第１のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
前記第２のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が７５０ＭＰａ以上９５０ＭＰａ以下である接着フィルムの製造方法。
前記第１の樹脂層における前記第１のゴム粒子の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下であり、
前記第２の樹脂層における前記第２のゴム粒子の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である請求項１記載の接着フィルムの製造方法。
前記第１のゴム粒子及び前記第２のゴム粒子の平均粒子径が、５００ｎｍ以下である請求項１又は２記載の接着フィルムの製造方法。
前記第１の樹脂層における前記膜形成樹脂の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して３０質量部以上６０質量部以下であり、
前記第２の樹脂層における前記膜形成樹脂の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して３０質量部以上６０質量部以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接着フィルムの製造方法。
前記第１の樹脂層が、前記バインダー中に導電粒子をさらに分散してなる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接着フィルムの製造方法。
膜形成樹脂と、重合性化合物と、光重合開始剤とを含有するバインダー中に第１のゴム粒子が分散された第１の樹脂層と、
前記バインダー中に第２のゴム粒子が分散された第２の樹脂層とを備え、
前記第１のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
前記第２のゴム粒子と前記膜形成樹脂とを１：１の重量比で配合した場合において、粘弾性測定装置を用いて引張モードで周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で測定した２０℃における貯蔵弾性率が７５０ＭＰａ以上９５０ＭＰａ以下である接着フィルム。
前記第１の樹脂層における前記第１のゴム粒子の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下であり、
前記第２の樹脂層における前記第２のゴム粒子の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である請求項６記載の接着フィルム。
前記第１のゴム粒子及び前記第２のゴム粒子の平均粒子径が、１μｍ以下である請求項６又は７記載の接着フィルム。
前記第１の樹脂層における前記膜形成樹脂の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して３０質量部以上６０質量部以下であり、
前記第２の樹脂層における前記膜形成樹脂の含有量が、前記バインダー９０質量部に対して３０質量部以上６０質量部以下である請求項６乃至８のいずれか１項に記載の接着フィルム。
前記第１の樹脂層が、前記バインダー中に導電粒子をさらに含有してなる請求項６乃至９のいずれか１項に記載の接着フィルム。
前記請求項６乃至９のいずれか１項に記載の接着フィルムを用いて、第１の部品と、第２の部品とを接続する接続体の製造方法。
前記請求項１０に記載の接着フィルムを用いて、第１の電子部品の第１の端子と、第２の電子部品の第２の端子とを異方性接続する接続体の製造方法。
前記請求項６乃至９のいずれか１項に記載の接着フィルムを介して、第１の部品と、第２の部品とが接続された接続体。
前記請求項１０に記載の接着フィルムを介して、第１の電子部品の第１の端子と、第２の電子部品の第２の端子とが異方性接続された接続体。