JP3103956B2 - 異方性導電膜 - Google Patents

異方性導電膜

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回路基板上に配された多
数の微細導電パターンに対し、夫々対応する他の導電パ
ターン若しくは他の集積回路（ＩＣ）等の電子部品のリ
ード等を接続するのに適用して好適な異方性導電膜に関
する。
【０００２】
【従来の技術】先に例えば図５に示す如くポリイミド基
板４に設けられた配線パターン５とガラスエポキシ基板
６に設けられた配線パターン７の配線パターン５及び７
同士を電気的に接続するのに異方性導電膜が使用されて
いた。
【０００３】この異方性導電膜は図４に示す如く熱溶融
絶縁性接着剤１中にニッケル、銀、半田等の導電性粒子
２を分散し、厚さが２０μｍ程度のシート状としたもの
である。
【０００４】この異方性導電膜を使用して例えばポリイ
ミド基板４に設けられた配線パターン５とガラスエポキ
シ基板６に設けられた配線パターン７とを接続する場合
に図５に示す如く、ガラスエポキシ基板６の配線パター
ン７上の少なくともポリイミド基板４の配線パターン５
と接続すべき部分に差し渡って異方性導電膜を載せ、こ
れの上にポリイミド基板４をその配線パターン５が対応
するガラスエポキシ基板６上の配線パターン７上に互い
に接続すべき部分が、この異方性導電膜を介して重なり
合うように載せ、両者を例えば１８０℃のもとで４０ｋ
ｇ／ｃｍ2 で３０秒間加圧圧着する如くする。
【０００５】このようにすることにより、この異方性導
電膜中の接着剤１が加熱によって流動性を呈するので、
特にポリイミド基板４及びガラスエポキシ基板６の互い
の対向面より実質的に突出しているために圧力が掛けら
れる配線パターン５及び７との間に介在する絶縁性接着
剤１の多くが側方に押し出され、これら配線パターン５
及び７とが導電性粒子２を介して電気的に接続されると
共に他の部分が機械的に接続され、隣接する配線パター
ン５，５、７，７間の絶縁性が確保される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、例えば液
晶表示装置のカラー化、高精細化に伴い配線パターン
５，７のピッチが微細化し、この場合は導電粒子２が均
一に分散していないこと等により図５に示す如く配線パ
ターン５，５間（又は７，７間）に複数個の導電粒子２
が連なりショート部Ａが生ずる虞がある不都合があっ
た。
【０００７】本発明は斯る点に鑑み、配線パターン間が
ショートする危険性を少なくすると共に導電不良を生ず
ることがないようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明異方性導電膜は例
えば図１に示す如く、絶縁性接着剤１中に導電性粒子２
及び絶縁性粒子３を分散してなり、圧力方向にのみ導電
性を有し、それ以外の方向では絶縁性を示す異方性導電
膜において、この導電性粒子２及びこの絶縁性粒子３の
熱膨張係数が略同等であり、この絶縁性粒子３の混合量
はこの導電性粒子２の混合量と同等以下であり、この絶
縁性粒子の粒径が２．５μｍ以上であるものである。
【０００９】本発明異方性導電膜は上述において例えば
図２に示す如く、この導電性粒子２が合成樹脂の粒子核
材２ａの表面に導電層２ｂを設けたものである。
【００１０】また本発明異方性導電膜は上述において、
この絶縁性粒子３がこの導電性粒子２の合成樹脂の粒子
核材２ａと同じものである。
【００１１】
【作用】斯る本発明によれば絶縁性接着剤１中に導電性
粒子２及びこの導電性粒子２に対して同等量以下の絶縁
性粒子３を分散するようにしたので、導電性粒子２のみ
複数個連なることがなくなり配線パターン間にショート
部を生ずる危険性が少なくなると共にこの導電性粒子２
及び絶縁性粒子３の夫々の熱膨張係数を略同等とし、こ
の絶縁性粒子３の粒径を２．５μｍ以上としたので温度
変化があっても導電不良を生ずることがない。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照して本発明異方性導電膜の実
施例につき説明しよう。図１において、１は絶縁性接着
剤を示し、この絶縁性接着剤１として次の組成とした。
【００１３】この絶縁性接着剤１は以下述べる実施例１
〜７及び比較例１〜３につき同じものを使用した。
【００１４】また、図１において、２は導電性粒子を示
し、この導電性粒子２として実施例１，３〜７、比較例
１〜３では導電性粒子Ａを使用し、実施例２では導電性
粒子Ｂを使用した。
【００１５】導電性粒子Ａは図２に示す如く粒径が５μ
ｍの合成樹脂であるベンゾグアナミンを粒子核材２ａと
し、この表面にメッキによりＮｉ層０．２μｍ及びＡｕ
層２００Åより成る導電層２ｂを被着したものである。
【００１６】また導電性粒子Ｂは図２に示す如く、粒径
が５μｍの合成樹脂である架橋ポリスチレン（ジビニル
ベンゼン−スチレンの共重合体）を粒子核材２ａとし、
この表面にメッキによりＮｉ層０．２μｍ及びＡｕ層２
００Åより成る導電層２ｂを被着したものである。
【００１７】また図１において、３は絶縁性粒子を示
し、この絶縁性粒子３としては導電性粒子Ａの粒子核材
と同じベンゾグアミン（ミクロパール、東都化成社製）
の粒径が５μｍ、２．５μｍ、０．５μｍのものと導電
性粒子Ｂの粒子核材と同じ粒径が５μｍの架橋ポリスチ
レンを使用した。
【００１８】この場合架橋ポリスチレンの熱膨張係数は
７．０×１０-5であり、ベンゾグアナミンの熱膨張係数
は６．０×１０-5である。
【００１９】実施例１としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中にこの導電性粒子Ａを７重
量部と絶縁性粒子３として粒径５μｍのミクロパールを
１．４重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０μｍに
なるように剥離シート上にコーターによって塗布して異
方性導電膜とした。
【００２０】実施例２としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中にこの導電性粒子Ｂを７重
量部と絶縁性粒子３として粒径が５μｍの架橋ポリスチ
レンを１．４重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０
μｍになるように剥離シート上にコーターによって塗布
して異方性導電膜とした。
【００２１】実施例３としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを７
重量部と絶縁性粒子３として粒径２．５μｍのミクロパ
ールを１．４重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０
μｍになるように剥離シート上にコーターによって塗布
して異方性導電膜とした。
【００２２】実施例４としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを７
重量部と絶縁性粒子３として粒径５μｍのミクロパール
を０．７重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０μｍ
になるように剥離シート上にコーターによって塗布して
異方性導電膜とした。
【００２３】実施例５としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを１
０．５重量部と絶縁性粒子３として粒径が５μｍのミク
ロパールを１．３重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが
３０μｍになるように剥離シート上にコーターによって
塗布して異方性導電膜とした。
【００２４】実施例６としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを１
０．５重量部と絶縁性粒子３として粒径２．５μｍのミ
クロパールを５．３重量部とを分散させ、乾燥後の厚み
が３０μｍになるように剥離シート上にコーターによっ
て塗布して異方性導電膜とした。
【００２５】実施例７としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを１
４重量部と絶縁性粒子３として粒径５μｍのミクロパー
ルを１４重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０μｍ
になるように剥離シート上にコーターによって塗布して
異方性導電膜とした。
【００２６】比較例１としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを７
重量部と絶縁性粒子３として粒径５μｍの架橋ポリスチ
レンを１．４重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０
μｍになるように剥離シート上にコーターによって塗布
して異方性導電膜とした。
【００２７】比較例２としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを７
重量部と絶縁性粒子３として粒径０．５μｍのミクロパ
ールを１．４重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０
μｍになるように剥離シート上にコーターによって塗布
して異方性導電膜とした。
【００２８】比較例３としては、表１に示す如く、１０
０重量部の絶縁性接着剤１中に、この導電性粒子Ａを７
重量部と絶縁性粒子３として粒径５μｍのミクロパール
を１０重量部とを分散させ、乾燥後の厚みが３０μｍに
なるように剥離シート上にコーターによって塗布して異
方性導電膜とした。
【００２９】
【表１】
【００３０】斯る実施例１〜７、比較例１〜３の異方性
導電膜を使用し、図３に示す如く例えばポリイミド基板
４に設けられた５０μｍピッチの配線パターン５とガラ
スエポキシ基板６に設けられた５０μｍピッチの配線パ
ターン７の配線パターン５及び７同士を電気的に接続し
た。この場合の条件は温度が１７０℃で圧力を４０ｋｇ
／ｃｍ2 として２０秒間とした。
【００３１】この結果表１に示す如く実施例１〜７、比
較例１〜３においては隣接配線パターン間のショート部
は発生しなかった。これは図３に示す如く導電性粒子２
のみが複数個連なることがなく、この連なる粒子の内少
なくとも１個が絶縁性粒子３であることによるものと考
えられる。
【００３２】またエージング条件を８５℃、９５％ＲＨ
で１０００時間放置後の配線パターン５及び７間の導通
抵抗値を測定したところ実施例１〜７においては１０Ω
以下であったが比較例１〜３は１０Ω以上となる不都合
があった。
【００３３】この不都合を生ずる比較例１の原因は導電
性粒子Ａの粒子核材２ａと絶縁性粒子３との熱膨張係数
が異なるためである。
【００３４】また比較例２の原因は導電性粒子２に比較
し、絶縁性粒子３の大きさが小さいことによる。
【００３５】また比較例３の原因は導電性粒子２に比較
し、絶縁性粒子３が多すぎるためと考えられる。従って
実施例１〜７よりして絶縁性粒子３を、この導電性粒子
２に対して１０重量％〜１００重量％混合することが適
当である。
【００３６】以上述べた如く本例によれば絶縁性接着材
１中に導電性粒子２及び絶縁性粒子３を分散するように
したので、導電性粒子２のみが複数個連なることがなく
なり配線パターン間５，５（又は７，７）にショート部
を生ずる危険性が少なくなる利益があると共にこの導電
性粒子２及び絶縁性粒子３の夫々の熱膨張係数を同等と
したので温度変化があっても導電不良を生ずることがな
い利益がある。
【００３７】尚、本発明は上述実施例に限ることなく本
発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採
り得ることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば絶縁性
接着材１中に導電性粒子２及びこの導電性粒子２に対し
て同等量以下の絶縁性粒子３を分散するようにしたの
で、導電性粒子２のみが複数個連なることがなくなり配
線パターン間５，５（又は７，７）にショート部を生ず
る危険性が少なくなる利益があると共にこの導電性粒子
２及び絶縁性粒子３の夫々の熱膨張係数を略同等とし、
この絶縁性粒子３の粒径を２．５μｍ以上としたので温
度変化があっても導電不良を生ずることがない利益があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明異方性導電膜の一実施例を示す断面図で
ある。
【図２】本発明に使用する導電性粒子の例を示す断面図
である。
【図３】本発明の説明に供する線図である。
【図４】従来の異方性導電膜の例を示す断面図である。
【図５】従来の説明に供する線図である。
【符号の説明】
１ 絶縁性接着剤 ２ 導電性粒子 ２ａ 粒子核材 ２ｂ 導電層 ３ 絶縁性粒子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｒ 11/01 Ｈ０５Ｋ 1/09 Ｚ Ｈ０５Ｋ 1/09 3/32 Ｂ 3/32 3/40 Ａ 3/40 3/46 Ｎ 3/46 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｋ (56)参考文献 特開 平４−160708（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−13432（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−203641（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 5/16 H01B 1/20 H01B 5/00 H01L 23/12 H01L 23/50 H01R 11/01 H05K 1/09 H05K 3/32 H05K 3/40 H05K 3/46

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁性接着剤中に導電性粒子及び絶縁性
    粒子を分散してなり、圧力方向にのみ導電性を有し、そ
    れ以外の方向では絶縁性を示す異方性導電膜において、 前記導電性粒子及び前記絶縁性粒子の熱膨張係数が略同
    等であり、前記絶縁性粒子の混合量は前記導電性粒子の
    混合量と同等以下であり、前記絶縁性粒子の粒径が２．
    ５μｍ以上であることを特徴とする異方性導電膜。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の異方性導電膜において、
    前記導電性粒子が合成樹脂の粒子核材の表面に導電層を
    設けたものであることを特徴とする異方性導電膜。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の異方性導電膜において、
    前記絶縁性粒子が前記導電性粒子の合成樹脂の粒子核材
    と同じものであることを特徴とする異方性導電膜。
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