JP2644717B2 - シート状異方導電性接着剤 - Google Patents

シート状異方導電性接着剤

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JP2644717B2 JP58230165A JP23016583A JP2644717B2 JP 2644717 B2 JP2644717 B2 JP 2644717B2 JP 58230165 A JP58230165 A JP 58230165A JP 23016583 A JP23016583 A JP 23016583A JP 2644717 B2 JP2644717 B2 JP 2644717B2
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和之 嶋田
雄二 長江
昭彦 宮内
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回路基板相互あるいは回路基板と回路部品等
の接続に用いることができるシート状異方導電性接着剤
に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、複数個の回路基板相互において、対応する電極
間を電気的に接続する場合に、その手段としては、例え
ば各対応する電極を同形状に形成しかつ対向させ、両電
極間にいわゆるエラスティックコネクタを挟み加圧して
接続を得る方法がある。しかし、この種のエラスティッ
クコネクタは、常に加圧状態を必要とし、エラスティッ
クコネクタ自体の寸法に限界があるため両回路基板の対
向間隔が制限され、極端な狭ピッチ電極、例えば100μ
ピッチ等には使用不可能である等の欠点がある。
また、他の手段として、繊維状導電体が接着剤中に含
有されたシート状の異方性導電膜を用いる方法がある。
すなわち、このシートを対向した電極間に挟んだ後、熱
プレスを行い繊維造導電体を電極に接触させ導通を得る
方法であるが、この場合においても繊維状導電体として
長さ50〜1000μm程度の炭素繊維を用いているため、狭
ピッチ電極には使用できない欠点がある。
さらに、他の手段として、絶縁フィルム上に導電性イ
ンクと熱圧着性を有する非導電性インクを交互にストラ
イプ状に印刷により形成した熱圧着シートを用いる方法
がある。すなわち、この種の熱圧着シートは被接続電極
の形状に合わせて印刷形成され、使用時にはストライプ
状印刷パターンのうち導電部を回路基板上の電極に位置
整合した後、熱プレスを行って導通を得る作業を各回路
基板に対して行い、対応する電極間の電気的接続を得る
方法である。ところが、この熱圧着シートもファインパ
ターン印刷に限界があるため、狭ピッチ電極には使用で
きない欠点を有するものであった。
発明の目的 本発明は以上の欠点を除去し、狭ピッチ電極にも使用
できるシート状異方導電性接着剤を提供しようとするも
のである。
発明の構成 この目的を達成するために本発明のシート状異方導電
性接着剤は、熱可塑性樹脂中あるいは熱可塑性樹脂と熱
硬化性樹脂の混合物中に導電性粉末が10重量部以下の割
合で分散され、10〜100μm厚の薄膜状に成形されてな
ることを特徴としている。このように構成されたシート
状異方導電性接着剤は、第1の被接着回路基板の接続す
べき電極上にそれを固定し、第2の被接着回路基板上の
被接続電極を前記被接続電極と対向して整合させた後熱
を加えながら加圧し、次いで減圧、冷却されることによ
り、硬化した樹脂によって導電性粉末は一対の被接続電
極間に固定され、電気的接続を得ることができる。この
時、熱可塑性樹脂は熱圧着時に溶融して接続電極の未対
向部分に押し出されるため、結果として接続電極の対向
部分での導電性粉末の分散量を高め、未対向部分での導
電性粉末の分散量を低くして異方導電性接着剤による一
対の被接続電極間の電気的接続を確実にする。本発明の
シート状異方導電性接着剤は、10〜100μmの薄膜状に
形成されているため、一方の被接続電極上に置き、加熱
加圧することで容易に固定されるので、スクリーン印刷
等の手段を用いる必要はない。ここで膜厚が10〜100μ
mに形成されているのは、10μm未満であると接着力不
足であり、一方100μmを越えると導通不良が発生する
ためである。また、導電性粉末の割合が10重量部を越え
ると異方導電性を示し電極間ショートの発生原因とな
り、その導電性粉末の粒径を十分に小さく選ぶことで、
100μm以下の狭ピッチ電極にも電極間ショートを発生
することなく使用できる。さらに、導電性粉末として、
酸化スズ、アンチモンがドープされた酸化スズ、酸化イ
ンジウム等の金属酸化物を用いることによって本発明品
に透光性を付与することができる。例えば、液晶表示パ
ネルとドライブ回路の接続の場合、最近の傾向として液
晶パネルの大型化と引出し電極の多極化および高密度化
があり、接続作業において両者の被接続電極の位置整合
作業が問題になることがある。この両者の接続に前述し
た本発明の透光性を付与したシート状異方導電性接着剤
を用いた場合、両者の被接続電極間にシート状異方導電
性接着剤を設置した後、液晶パネルを形成するガラス側
より位置整合すべき部分を目視することで、透光性を持
つシート状異方導電性接着剤を通してドライブ回路基板
側の被接続電極が観察でき、容易にガラス上の透明電極
との位置整合作業を行うことができることとなる。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例について説明する。
まず、本発明の接着剤の樹脂成分として、熱可塑性樹
脂としてのエピコート#828(米国;シェル化学社製)3
0重量部、熱可塑性高分子量ポリエステル樹脂(日本合
成ゴム工業株式会社製)40重量部、熱硬化性樹脂として
のフェノール樹脂(松下電工株式会社製)30重量部をメ
チルエチルケトンに溶解させ、約30%の固形分の溶液に
調合し、導電性粉末として粒径0.1μmのカーボンブラ
ック(ランプブラック、西独;テグサ社製)を使用し、
それを前記混合物中に分散させてシート状異方導電性接
着剤を作成した。
次に、接着剤層は第1図に示すように前記組成物の接
着剤1を剥離紙2上に30μm厚にコーディングし、85℃
で60分予備乾燥させて作成した(この時、接着剤層を作
成するもう一つの方法としては、本組成物の接着剤を後
述する基板上にスクリーン印刷等により直接塗布し、予
備乾燥することによりシート状に異方導電性接着剤を設
けることもできる。)。
そして、接続テスト用基板として、1.6mm厚ガラスエ
ポキシ材ベースで35μm銅箔の基板と25μm厚ポリイミ
ドベースで35μm銅箔のフレキシブル基板を使用し、両
者共銅箔面に線幅、線間各125μm計250μmのピッチで
等間隔に160本のラインが並んだパターンを形成した。
次に、第2図に示すように前記フレキシブル基板3の被
接続電極4上に前記のように剥離紙2上に薄膜状に形成
した接着剤1を適当な大きさに切断したものをその接着
剤面を電極4側にして仮止めを行った。この仮止めは温
度110℃、5kg/cm2の温度、圧力を加えて行った。仮止め
後、剥離紙2を除去し、両基板3,3a上の対応する電極4,
4a間の位置整合を行った後本圧着を行った。この本圧着
は温度140℃、40kg/cm2の温度、圧力を加えて両基板3,3
aを接着させた。第3図に本圧着後の状態を示してお
り、1aは圧着時に流動した接着剤層である。そして、評
価方法として30μm厚にコーティング後の接着剤1自身
の表面絶縁抵抗と導体パターン間の接触抵抗と40℃、95
%RH中に48時間放置後の接触抵抗と160本の接続点にお
けるショート発生率を測定した。
下記の表に前記接着剤1におけるカーボンブラックの
分散量を種々変えた場合の測定値を示す。
ここで、接触抵抗は、接触面積0.15×3.0mmで測定し
た値であり、また試料No.5は炭素繊維を導電体として使
用した従来品による特性を同様の条件にて測定した値で
ある。
以上の表から明らかなように、本発明品ではカーボン
ブラックを加えても表面絶縁性は実用に十分耐えうる値
を示し、接触抵抗もほぼ試料No.5で示す従来品と同等以
上の低い値であり、さらに湿中放置による接触抵抗もわ
ずかな上昇に抑えられている。
この実施例はプリント基板相互の接続について述べた
が、次に液晶パネルとドライブ回路基板との接続につい
ての実施例を述べる。まず、接着剤の結合材としては前
述の実施例と同じ樹脂組成物を用い、導電性粉体として
アンチモンがドープされた酸化スズ粉末(三菱金属株式
会社製T−1)を樹脂組成物100重量部に対して3重量
部分散させ、第1図のように剥離紙上に30μm厚にコー
ティングしたシート状異方導電性接着剤を作成した。こ
の接着剤をフレキシブル基板上の被接続電極上に仮止め
した。この仮止めは温度110℃、圧力5kg/cm2を加えて行
った。次に、剥離紙を除去し、液晶パネルのガラス板上
の被接続透明電極との位置整合作業を行ったが、この際
に第4図に示すように本実施例のシート状異方導電性接
着剤7は透光性であるため、液晶パネルのガラス板5側
から観察することによって、透明電極6と前記フレキシ
ブル基板3上の電極4との位置整合がきわめて簡単に行
うことができた。この時、導電性粉体としてカーボンブ
ラックを用いた場合は、接着剤が不透明であるため、電
極4の観察が困難である。そして、本圧着は140℃、40k
g/cm2の温度、圧力を加えて行い、圧着後透明電極6と
フレキシブル基板3上の電極4との接触抵抗を測定した
が、22Ω/mm2であり、高インピーダンスである液相パネ
ルとドライブ回路との接続には十分な値であった。した
がって、本実施例の導電性粉体として用いたアンチモン
がドープされた酸化スズ粉末は、透光性と導電性にすぐ
れ、透光性を持つシート状異方導電性接着剤の添加用導
電性粉体として特に有効なものである。
尚、前記実施例では結合剤として、熱可塑性樹脂と熱
硬化性樹脂の混合物を用いる場合について説明したが、
これは熱可塑性樹脂単独を結合剤として用いた場合にお
いても前記と同等の効果が得られることを確認した。
発明の効果 以上のように本発明のシート状異方導電性接着剤は、
樹脂組成物中に導電性粉末が10重量部以下の割合で分散
され、10〜100μm厚の薄膜状に成形されてなるもので
ある。この接着剤を用いることにより、常に最適量の接
着剤によって被接続物が結合されるため、低接触抵抗に
して耐環境性の高い確実な接続が得られる。また、導電
性粉末の割合が10重量部以下であるために電極間ショー
トがなく、導電性粉末の粒径を適当に選ぶことで、100
μm以下の狭ピッチ電極でもショートが発生することな
く確実な接続が得られる。また、熱可塑性樹脂を含有す
るため、熱圧着時に熱可塑性樹脂が溶融して電極の未対
向部分に押し出され、電極対向部間のより確実な接続を
行なうことができる。さらに接続後に機械的補助圧接手
段が不要であるので、被接続物の構造に何ら制限を加え
ないという利点が得られる。そして、導電性粉体として
アンチモンがドープされた酸化スズ等の導電性金属酸化
物粉体を用いることによって、透光性を有するシート状
異方導電性接着剤を提供することができ、狭ピッチかつ
多ピンの液晶パネルとドライブ回路との接続等における
位置整合作業を著しく容易にするという効果が得られ
る。さらに、本発明のシート状異方導電性接着剤は回路
基板相互や液晶表示パネルとドライブ回路基板の接続に
用いるだけでなく、従来ハンダ付けによっていた部分に
本接着剤を使用することで製品の低コスト化、信頼性の
向上を図ることができる等、すぐれた効果を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による異方導電性接着剤を剥
離紙にコーティングした状態を示す斜視図、第2図およ
び第3図は本発明接着剤を用いて基板相互を接続する状
態を示す断面図、第4図は本発明接着剤を用いて液晶パ
ネルとドライブ回路基板との接続状態を示す断面図であ
る。 1,7……異方導電性接着剤、1a……接着剤層、2……剥
離紙、3……フレキシブル基板、3a……基板、4,4a……
電極、5……ガラス板、6……透明電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 和之 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (72)発明者 長江 雄二 八王子市狹間町1456番地 株式会社スリ ーボンド内 (72)発明者 宮内 昭彦 八王子市狹間町1456番地 株式会社スリ ーボンド内 (56)参考文献 特開 昭52−10096(JP,A) 特表 昭61−501924(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】狭ピッチで相対向するように並設した接続
    電極を横切るように配され、上記相対する接続電極間を
    電気的に接続するためのシート状異方導電性接着剤であ
    って、熱可塑性樹脂中または熱可塑性樹脂と熱硬化性樹
    脂の混合物中に導電性粉末が10重量部以下の割合で分散
    され、10〜100μm厚の薄膜状に成形されたシート状異
    方導電性接着剤。
JP58230165A 1983-12-06 1983-12-06 シート状異方導電性接着剤 Expired - Lifetime JP2644717B2 (ja)

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