JP2994012B2 - 異方導電フィルム - Google Patents

異方導電フィルム

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    • HELECTRICITY
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    • 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、マイクロエレクトロニクス接合、例えば、
LCD(液晶ディスプレー)とフレキシブルプリント回路
基板の端子部の電気的接合や、半導体ICとIC搭載用回路
基板の接合等に用いる異方導電フィルムに関するもので
ある。
〔従来の技術〕
最近の電子機器の小型化、薄型化に伴い、微細な回路
同志や、微小部品と微細な回路の接続等の必要性が飛躍
的に増大している。その接合方法のひとつとして異方導
電フィルムを用いる方法がある。異方導電フィルムは基
本的には熱可塑タイプと熱硬化タイプに分類され、それ
ぞれの特性を活かした使用方法が提案されている(たと
えば、特開昭60−84718、特開昭62−181378、特開昭62
−207380、特開平1−113480、特開平1−249880、特開
平1−261478各号公報)。特に熱硬化タイプは、熱可塑
タイプのものに比べて接合の長期信頼性が高いことよ
り、最近使用される事が多くなってきている。しかし、
従来から使用されている熱硬化タイプの異方導電フィル
ムは硬化速度が遅かったり、接合時の作業性が不良であ
り、短時間の熱圧着では十分な接合信頼性は得られてい
ないのが現状である。
〔発明が解決しようとする課題〕
熱硬化性樹脂をベースとした異方導電フィルムは硬化
速度の早い樹脂系を使用した場合、相対的に硬化速度の
遅い樹脂系を使用した場合に較べて同じ圧着条件では接
合信頼性はあがるが、フィルムの保存安定性が低下する
傾向がある。本発明は、フィルムの保存安定性に優れ、
短時間の圧着でも高い接合信頼性を有する異方導電フィ
ルムを提供する事を目的としたものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、
エポキシ樹脂、イミダゾール硬化剤、及び、導電粒子を
混ぜ合わせた樹脂組成物に、アミン系の反応促進剤を添
加して得られる異方導電フィルムである。
本発明において使用するアクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体は、結合アクリロニトリル量が35%以上45%
以下のものを用いる。
エポキシ樹脂は、たとえばビスフェノールAグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールFグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールSグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、レゾルシノールグリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、ヘキサヒドロビスフェノール
Aグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ダイマー酸ジグ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
クグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、ダイマー酸ジグリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、
ゴム変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂等よ
り選ばれたエポキシ樹脂であり、1種又は2種類以上を
組合せて用いられる。
イミダゾール系硬化剤としては、たとえば、2−メチ
ルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル
−4−メチルイミダゾール、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、2−ヘプタデシルイミダゾール、1
−ベンジル−2−メチルイミダゾール、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−ウンデ
シルイミダゾリウム・トリメリテート、2,4−ジアミノ
−6−〔2−メチルイミダゾール−(1)〕エチル−S
−トリアジン、2,4−−ジアミノ−6−〔2−ウンデシ
ルイミダゾリル(1)〕エチル−S−トリアジン等が用
いられ、2種類以上併用して用いても良い。
ここで、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体とエ
ポキシ樹脂の割合は、エポキシ樹脂100重量部に対して
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体30〜70重量部、
好ましくは40〜60重量部とするのが良い。アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体の量が30重量部より少ないと
フィルムの可とう性が低下し、脆くなり割れてしまう。
反対に、70重量部より多いと、耐熱性が落ちてしまう。
イミダゾール系硬化剤は、エポキシ樹脂100重量部に
対して、10〜20重量部の間で加える。10重量部以下で
は、硬化速度が遅く、通常の熱圧着条件では十分に硬化
せず接合特性が不良となる。また、20部以上ではフィル
ムの保存性が低下し、通常40度未満の室温中で2〜3日
で使用不可能となる。
導電粒子は、単一金属もしくは合金の金属粒子、ある
いは樹脂又は金属の粒子を核としそれにメッキを施した
ものをもちいることができる。その配合量は、樹脂固形
分100体積部に対して3〜10体積部が適当である。3体
積部以下であると電極間に存在する粒子数が不足し安定
した導通抵抗が得られない。また、10体積部以上である
と隣接回路間の絶縁信頼性が劣る。
これら組成物に対してアミン系の反応促進剤、特に第
三アミン、たとえばテトラメチルグアニジン、トリエタ
ノールアミン、ピペリジン、N,N′−ジメチルピペラジ
ン、1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン(トリエチ
レンジアミン)、ピリジン、ピコリン、1,8−ジアザ−
ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチル
アミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,
4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等が
適応可能なものであり、エポキシ樹脂1当量あたり0.2
〜0.3アミン当量の割合で添加するのが適当である。0.2
当量以下の場合、反応促進効果が低下し、熱圧着後も硬
化が不十分で高い接合信頼性は得られない。また、0.3
当量以上の場合はエポキシ樹脂の硬化を促進してしま
い、フィルムの保存安定性が著しく悪くなり、本発明の
目的を達することができない。
〔実施例〕
以下、実施例により、本発明を、具体的に説明する。
(実施例1〜2)(比較例1〜4) アクリロニトリル−ブタジエン共重合体としては、結
合アクリロニトリル量が48%のN215SL、41%のN220S、
および20%のN250S(いずれも日本合成ゴム社製)の各2
0%メチルエチルケトン溶液を、また、エポキシ樹脂と
しては、ビスフェノールAグリシジルエーテル型のエピ
コート1001(油化シェル社製)の70%メチルエチルケト
ン溶液を、硬化剤としては2エチル4メチルイミダゾー
ル(2E4MZ)(四国化成社製)をそれぞれ用意した。ま
た、導電粒子としては400メッシュパスのアトマイズ半
田粉(日本アトマイズ工業社製)を使用した。
上記の樹脂と硬化剤を配合した樹脂溶液に、シランカ
ップリング剤処理した導電粒子を分散させ1時間攪拌し
た。次に、製膜する前に、反応促進剤としてトリエタノ
ールアミン(和光純薬社製)を添加し5分間攪拌した
後、直ちに離型フィルム上に流延し、乾燥させて製膜し
た。尚、各試料は第1表の割合で用いた。
このようにして得られた異方導電フィルムを用いて、
40℃の雰囲気中に保存し一定時間ごとに取り出して、フ
レキシブルプリント回路基板とITO(インジウム・スズ
酸化膜)透明導電膜をパターン加工したガラスの回路基
板とを圧着し、両回路基板の接続端子間の接続抵抗値の
変化を測定した。また、同じ試験片を用いて温度サイク
ル試験として−30℃雰囲気中で30分⇔80℃雰囲気中に30
分放置を1サイクルとして処理し、一定サイクルごとに
上記と同じ試験片を用い、接続端子間の抵抗値の変化を
測定し、接続安定性の評価を行なった。ここで、圧着す
るフレキシブルプリント回路基板とITOガラス基板の回
路は200μmピッチ、熱圧着条件は160℃、30kg/cm2,15s
ecで行った。
保存試験の結果は第1図に示した通りであった。実施
例1、実施例2は、結合ニトリル量41%のアクリロニト
リル−ブタジエン共重合体を用いた系であるが、抵抗値
の変化はほとんどみられなかった。また、結合ニトリル
量44.5%相当のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体
を用いた実施例3、結合ニトリル量36.8%相当のアクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体を用いた実施例4も抵
抗値の変化はなかった。反応促進剤を入れなかった系
(比較例1)、(比較例2)、(比較例3)、結合ニト
リル量48%のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体を
用い反応促進剤をエポキシ樹脂に対して0.3アミン当量
入れた系(比較例4)も初期抵抗値の変化はみられなか
った。結合ニトリル量34.7%相当のアクリロニトリル−
ブタジエン共重合体を用いた実施例5は、若干抵抗値の
上昇がみられた。
それに対し、結合ニトリル量30.5%相当のアクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体を用いた比較例5、結合ニ
トリル量20%のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体
を用いた比較例5、比較例6では、反応促進剤が適量で
あっても、保存試験7日後で初期抵抗値に上昇が見ら
れ、比較例7、比較例8、比較例9は、反応促進剤をエ
ポキシ樹脂に対して0.6アミン当量入れた系では、保存
試験7日後で初期抵抗値が2倍以上になり使用に耐えぬ
ものであった。
温度サイクル試験処理後の抵抗値の変化率は、第2図
に示した通りで、実施例1、実施例2、実施例3、実施
例4、の500サイクル処理後の抵抗の変化率は、非常に
小さいのに対し、実施例5はやや上昇する。一方、比較
例は、どの場合も、抵抗の変化率は著しく大きい。
すなわち、結合ニトリル量35%〜45%のアクリロニト
リル−ブタジエン共重合体を用いた系で、反応促進剤を
エポキシ1当量に対し0.2〜0.3添加することで、保存性
に優れた高信頼性の異方導電フィルムが得られた。
〔発明の効果〕
本発明による異方導電フィルムは、保存安定性が40℃
以下の通常の室温雰囲気中で90日以上ときわめて優れて
おり、また、短時間で確実に圧着できる高信頼性の異方
導電フィルムである。
【図面の簡単な説明】
第1図は40℃における保存安定性の図である。第2図は
温度サイクルによる導通抵抗値の変化率を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/52 H01L 21/52 E H05K 3/32 H05K 3/32 B 3/36 3/36 A // C08L 47:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 5/16 H01B 1/20 - 1/24 H01B 13/00 501 C09J 9/02 C09J 7/02 C08J 5/18 H05K 3/32 H05K 3/36 H01L 21/52

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結合アクリロニトリル量が35%以上、45%
    以下のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エポキ
    シ樹脂、イミダゾール系硬化剤、及び導電粒子とからな
    る樹脂組成物溶液に、アミン系の反応促進剤をエポキシ
    1当量あたり0.2〜0.3アミン当量の割合で添加し、離型
    フィルム上に流延、溶剤を揮散させて得られることを特
    徴とする異方導電フィルム。
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