JP3508558B2 - 異方導電性接着フィルム - Google Patents
異方導電性接着フィルムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、液晶表示
装置（ＬＣＤ）と回路基板との間の電気的な接続に用い
られる異方導電性接着フィルムに関する。
装置（ＬＣＤ）と回路基板との間の電気的な接続に用い
られる異方導電性接着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば、液晶表示装置と集積
回路基板等を接続する手段として、異方導電性接着フィ
ルムが用いられている。この異方導電性接着フィルム
は、例えば、ＴＣＰ（Tape Carrieer Package）やＩＣチ
ップの接続電極と、ＬＣＤパネルのガラス基板上に形成
されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）電極とを接続する場
合を始めとして、種々の端子間を接着するとともに電気
的に接続する場合に用いられている。
回路基板等を接続する手段として、異方導電性接着フィ
ルムが用いられている。この異方導電性接着フィルム
は、例えば、ＴＣＰ（Tape Carrieer Package）やＩＣチ
ップの接続電極と、ＬＣＤパネルのガラス基板上に形成
されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）電極とを接続する場
合を始めとして、種々の端子間を接着するとともに電気
的に接続する場合に用いられている。
【０００３】従来、異方導電性接着フィルムの絶縁性接
着剤（バインダー）としては、例えば、エポキシ樹脂、
フェノキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を所定の割合で配合し
たものが広く用いられている。
着剤（バインダー）としては、例えば、エポキシ樹脂、
フェノキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を所定の割合で配合し
たものが広く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
異方導電性接着フィルムにあっては、熱圧着時におい
て、異方導電性接着フィルムと被着体との物性の相違に
よって熱的及び機械的負荷が加わり、これによって異方
導電性接着フィルムに熱応力及び残留応力が発生すると
いう問題があった。
異方導電性接着フィルムにあっては、熱圧着時におい
て、異方導電性接着フィルムと被着体との物性の相違に
よって熱的及び機械的負荷が加わり、これによって異方
導電性接着フィルムに熱応力及び残留応力が発生すると
いう問題があった。
【０００５】従来、このような異方導電性接着フィルム
の内部応力を低減するためには、エポキシ樹脂やフェノ
キシ樹脂の配合量を変えることにより行っていたが、こ
の方法では熱圧着時の内部応力を十分に低減させること
ができず、導通信頼性を向上させることが困難であっ
た。
の内部応力を低減するためには、エポキシ樹脂やフェノ
キシ樹脂の配合量を変えることにより行っていたが、こ
の方法では熱圧着時の内部応力を十分に低減させること
ができず、導通信頼性を向上させることが困難であっ
た。
【０００６】他方、近年、ＩＣチップを直接ガラス基板
上に実装するＣＯＧ(Chip On Glass)が進展している
が、このＣＯＧ方式においては、ＩＣチップが大型化す
る一方で、ＩＣチップを実装するガラス基板の厚さが薄
くなりつつある。
上に実装するＣＯＧ(Chip On Glass)が進展している
が、このＣＯＧ方式においては、ＩＣチップが大型化す
る一方で、ＩＣチップを実装するガラス基板の厚さが薄
くなりつつある。
【０００７】その結果、従来の異方導電性接着フィルム
にあっては、ＩＣチップをガラス基板上に実装する際に
上述した内部応力によってガラス基板に反りが発生する
ことがあり、このためガラス基板において表示部と実装
部との間隔を十分に確保しなければならず、また、ガラ
ス基板に反りが生じない程度の十分な剛性を確保しうる
厚さにしなければならないという問題があった。
にあっては、ＩＣチップをガラス基板上に実装する際に
上述した内部応力によってガラス基板に反りが発生する
ことがあり、このためガラス基板において表示部と実装
部との間隔を十分に確保しなければならず、また、ガラ
ス基板に反りが生じない程度の十分な剛性を確保しうる
厚さにしなければならないという問題があった。
【０００８】本発明は、このような従来の技術の課題を
解決するためになされたもので、熱圧着の際の内部応力
を低減しうる異方導電性接着フィルムを提供することを
目的とする。
解決するためになされたもので、熱圧着の際の内部応力
を低減しうる異方導電性接着フィルムを提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、異方導電性接
着フィルムのバインダーの線膨張係数をＩＣチップ等の
被着体の線膨張係数に対して近づけることによって当該
バインダーに生ずる内部応力を低減しうることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、異方導電性接
着フィルムのバインダーの線膨張係数をＩＣチップ等の
被着体の線膨張係数に対して近づけることによって当該
バインダーに生ずる内部応力を低減しうることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
【００１０】かかる知見に基づいてなされた請求項１記
載の発明は、絶縁性接着剤中に導電粒子を分散してなる
異方導電性接着フィルムであって、上記絶縁性接着剤中
に、無機粒子が混入されるとともにゴム系の弾性粒子が
分散され、上記無機粒子の添加量が、２０〜７０重量％
であり、上記絶縁性接着剤によって接着される複数の被
着体のうち、その線膨張係数の小さい方と当該異方導電
性接着フィルムとの線膨張係数の差が、３５×１０-6・
Ｋ-1以内であることを特徴とする。請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明において、無機粒子の平均粒径
が、導電粒子の平均粒径の１／２以下であることを特徴
とする。請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいず
れか１項記載の発明において、絶縁性接着剤中へのゴム
系の弾性粒子の添加量が、１〜２０重量％であることを
特徴とする。
載の発明は、絶縁性接着剤中に導電粒子を分散してなる
異方導電性接着フィルムであって、上記絶縁性接着剤中
に、無機粒子が混入されるとともにゴム系の弾性粒子が
分散され、上記無機粒子の添加量が、２０〜７０重量％
であり、上記絶縁性接着剤によって接着される複数の被
着体のうち、その線膨張係数の小さい方と当該異方導電
性接着フィルムとの線膨張係数の差が、３５×１０-6・
Ｋ-1以内であることを特徴とする。請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明において、無機粒子の平均粒径
が、導電粒子の平均粒径の１／２以下であることを特徴
とする。請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいず
れか１項記載の発明において、絶縁性接着剤中へのゴム
系の弾性粒子の添加量が、１〜２０重量％であることを
特徴とする。
【００１１】このような構成を有する本発明によれば、
熱圧着の際において、被着体の伸びと絶縁性接着剤の伸
びとがほぼ等しくなり、その結果、絶縁性接着剤に生ず
る内部応力を従来技術の場合に比べて小さくすることが
可能になる。
熱圧着の際において、被着体の伸びと絶縁性接着剤の伸
びとがほぼ等しくなり、その結果、絶縁性接着剤に生ず
る内部応力を従来技術の場合に比べて小さくすることが
可能になる。
【００１２】また、本発明によれば、絶縁性接着剤の線
膨張係数を容易に低下させることができ、これにより絶
縁性接着剤の線膨張係数と被着体の線膨張係数との差を
容易に３５×１０-6・Ｋ-1以内とすることが可能にな
る。
膨張係数を容易に低下させることができ、これにより絶
縁性接着剤の線膨張係数と被着体の線膨張係数との差を
容易に３５×１０-6・Ｋ-1以内とすることが可能にな
る。
【００１３】さらに、本発明によれば、熱圧着時に絶縁
性接着剤に外力が加わった場合に、ゴム系の弾性粒子が
大きく弾性変形することによって絶縁性接着剤の被着体
との界面部分に生ずる熱応力及び残留応力が吸収される
ため、絶縁性接着剤樹脂の弾性率の上昇を防ぐことがで
きる。
性接着剤に外力が加わった場合に、ゴム系の弾性粒子が
大きく弾性変形することによって絶縁性接着剤の被着体
との界面部分に生ずる熱応力及び残留応力が吸収される
ため、絶縁性接着剤樹脂の弾性率の上昇を防ぐことがで
きる。
【００１４】本発明において、無機粒子の平均粒径が、
導電粒子の平均粒径の１／２以下である場合には、導電
粒子と接続電極間の確実な電気的な接続を確保すること
が可能になる。
導電粒子の平均粒径の１／２以下である場合には、導電
粒子と接続電極間の確実な電気的な接続を確保すること
が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る異方導電性接
着フィルムの実施の形態を図面を参照して詳細に説明す
る。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る異方導電性接
着フィルムの好ましい実施の形態を示すもので、図１
（ａ）は、熱圧着前の状態を示す構成図、図１（ｂ）
は、熱圧着後の状態を示す構成図、図１（ｃ）は、図１
（ｂ）の一点鎖線Ａで示す部分の作用を示す説明図であ
る。
着フィルムの実施の形態を図面を参照して詳細に説明す
る。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る異方導電性接
着フィルムの好ましい実施の形態を示すもので、図１
（ａ）は、熱圧着前の状態を示す構成図、図１（ｂ）
は、熱圧着後の状態を示す構成図、図１（ｃ）は、図１
（ｂ）の一点鎖線Ａで示す部分の作用を示す説明図であ
る。
【００１６】図１に示すように、本発明の異方導電性接
着フィルム１は、例えばＬＣＤパネル２のＩＴＯ電極３
とＬＳＩチップ（被着体）４のバンプ５とを接続する際
に用いられるもので、フィルム状の絶縁性接着剤樹脂
（絶縁性接着剤）６中に導電粒子７が分散されて構成さ
れる。
着フィルム１は、例えばＬＣＤパネル２のＩＴＯ電極３
とＬＳＩチップ（被着体）４のバンプ５とを接続する際
に用いられるもので、フィルム状の絶縁性接着剤樹脂
（絶縁性接着剤）６中に導電粒子７が分散されて構成さ
れる。
【００１７】この場合、絶縁性接着剤樹脂６としては、
例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ナフタレン型
エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ
樹脂を主成分として、カップリング剤、硬化剤等を含む
ものなどを用いることができる。
例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ナフタレン型
エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ
樹脂を主成分として、カップリング剤、硬化剤等を含む
ものなどを用いることができる。
【００１８】ここで、絶縁性接着剤樹脂６の厚さは、接
続後の導通信頼性の確保及び製造工程における作業性の
観点から、１０〜１００μｍとすることが好ましい。
続後の導通信頼性の確保及び製造工程における作業性の
観点から、１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００１９】また、絶縁性接着剤樹脂６は、硬化後の弾
性率が、後述するゴム粒子８の弾性率より大きいものを
用いるとよい。好ましい絶縁性接着剤樹脂６の弾性率
は、５×１０8〜１×１０9Ｐａである。
性率が、後述するゴム粒子８の弾性率より大きいものを
用いるとよい。好ましい絶縁性接着剤樹脂６の弾性率
は、５×１０8〜１×１０9Ｐａである。
【００２０】絶縁性接着剤樹脂６の弾性率が５×１０8
Ｐａより小さいと、信頼性を確保するための耐熱性が劣
るという不都合があり、１×１０9Ｐａより大きいと、絶
縁性接着剤樹脂６の内部応力を十分に小さくすることが
できないという不都合がある。
Ｐａより小さいと、信頼性を確保するための耐熱性が劣
るという不都合があり、１×１０9Ｐａより大きいと、絶
縁性接着剤樹脂６の内部応力を十分に小さくすることが
できないという不都合がある。
【００２１】また、絶縁性接着剤樹脂６のガラス転移温
度（Ｔｇ）は、１００〜２００℃であることが好まし
く、さらに好ましくは１２０〜１９０℃である。
度（Ｔｇ）は、１００〜２００℃であることが好まし
く、さらに好ましくは１２０〜１９０℃である。
【００２２】絶縁性接着剤樹脂６のガラス転移温度が１
００℃より小さいと、異方導電性接着フィルム１の耐熱
性が低下するという不都合があり、２００℃より大きい
と、絶縁性接着剤樹脂６に生ずる内部応力を十分に小さ
くすることが困難になるという不都合がある。
００℃より小さいと、異方導電性接着フィルム１の耐熱
性が低下するという不都合があり、２００℃より大きい
と、絶縁性接着剤樹脂６に生ずる内部応力を十分に小さ
くすることが困難になるという不都合がある。
【００２３】一方、導電粒子７としては、例えば、ニッ
ケル、金、銅等の金属粒子や、樹脂粒子に金めっき等を
施したものを用いることができる。
ケル、金、銅等の金属粒子や、樹脂粒子に金めっき等を
施したものを用いることができる。
【００２４】ここで、導電粒子７の平均粒径は、導通信
頼性の確保の観点から、１〜１０μｍとすることが好ま
しい。
頼性の確保の観点から、１〜１０μｍとすることが好ま
しい。
【００２５】また、絶縁性接着剤樹脂６中への導電粒子
７の分散量は、導通信頼性の確保の観点から、３〜２５
重量％とすることが好ましい。
７の分散量は、導通信頼性の確保の観点から、３〜２５
重量％とすることが好ましい。
【００２６】さらに、図示はしないが、この異方導電性
接着フィルム１は、剥離用の例えばポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）フィルム上に形成され、また、異方
導電性接着フィルム１の表面はカバーフィルムによって
覆われている。
接着フィルム１は、剥離用の例えばポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）フィルム上に形成され、また、異方
導電性接着フィルム１の表面はカバーフィルムによって
覆われている。
【００２７】一方、本発明においては、絶縁性接着剤樹
脂６と、被着体のうち線膨張係数が小さい方であるＬＳ
Ｉチップ４との間の線膨張係数の差が、３５×１０-6・
Ｋ-1以内となるように構成されている。
脂６と、被着体のうち線膨張係数が小さい方であるＬＳ
Ｉチップ４との間の線膨張係数の差が、３５×１０-6・
Ｋ-1以内となるように構成されている。
【００２８】本発明の場合、ＬＳＩチップ４との間の線
膨張係数の差を３５×１０-6・Ｋ-1以内とするために、
絶縁性接着剤樹脂６中に所定量の無機粒子９を混入す
る。
膨張係数の差を３５×１０-6・Ｋ-1以内とするために、
絶縁性接着剤樹脂６中に所定量の無機粒子９を混入す
る。
【００２９】ここで、好ましい無機粒子９としては、例
えば、酸化アルミニウム(Ａｌ2Ｏ3）、二酸化ケイ素
（ＳiＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化ケイ素
(Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）、水酸化アルミニウム（Ａｌ(ＯＨ)3）等か
らなるものがあげられる。
えば、酸化アルミニウム(Ａｌ2Ｏ3）、二酸化ケイ素
（ＳiＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化ケイ素
(Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）、水酸化アルミニウム（Ａｌ(ＯＨ)3）等か
らなるものがあげられる。
【００３０】また、絶縁性接着剤中への無機粒子９の添
加量は、２０〜７０重量％であることが好ましく、さら
に好ましくは３０〜６０重量％である。
加量は、２０〜７０重量％であることが好ましく、さら
に好ましくは３０〜６０重量％である。
【００３１】絶縁性接着剤中への無機粒子９の添加量が
２０重量％より小さいと、被着体であるＬＳＩチップ４
との間の線膨張係数の差を３５×１０-6・Ｋ-1以内とす
ることが困難になり、７０重量％より大きいと、フィル
ムになりにくくなるという不都合がある。
２０重量％より小さいと、被着体であるＬＳＩチップ４
との間の線膨張係数の差を３５×１０-6・Ｋ-1以内とす
ることが困難になり、７０重量％より大きいと、フィル
ムになりにくくなるという不都合がある。
【００３２】さらに、導電粒子７と接続電極間の電気的
な接続の確保の観点からは、無機粒子９の平均粒径は、
導電粒子７の平均粒径の１／２以下であることが好まし
い。
な接続の確保の観点からは、無機粒子９の平均粒径は、
導電粒子７の平均粒径の１／２以下であることが好まし
い。
【００３３】好ましい無機粒子９の平均粒径は、０．２
〜２．０μｍであり、さらに好ましくは０．５〜１．０
μｍである。
〜２．０μｍであり、さらに好ましくは０．５〜１．０
μｍである。
【００３４】無機粒子９の平均粒径が０．２μｍより小
さいと、絶縁性接着剤樹脂６への分散性が低下するとい
う不都合があり、２．０μｍより大きいと、導電粒子７
と接続電極間の電気的な接続が低下するおそれがあると
いう不都合がある。
さいと、絶縁性接着剤樹脂６への分散性が低下するとい
う不都合があり、２．０μｍより大きいと、導電粒子７
と接続電極間の電気的な接続が低下するおそれがあると
いう不都合がある。
【００３５】また、本発明においてさらに絶縁性接着剤
樹脂６の内部応力を低下させるために、絶縁性接着剤樹
脂６中にゴム系の弾性粒子（以下「ゴム粒子」とい
う。）８を所定量添加する。
樹脂６の内部応力を低下させるために、絶縁性接着剤樹
脂６中にゴム系の弾性粒子（以下「ゴム粒子」とい
う。）８を所定量添加する。
【００３６】ここで、絶縁性接着剤樹脂６中へのゴム粒
子８の添加量は、１〜２０重量％であることが好まし
く、さらに好ましくは２〜１５重量％である。
子８の添加量は、１〜２０重量％であることが好まし
く、さらに好ましくは２〜１５重量％である。
【００３７】絶縁性接着剤中へのゴム粒子８の添加量が
１重量％より小さいと、絶縁性接着剤樹脂６に生ずる内
部応力を十分に小さくすることができず、２０重量％よ
り大きいと、粘度が上昇してフィルムになりにくくなる
という不都合がある。
１重量％より小さいと、絶縁性接着剤樹脂６に生ずる内
部応力を十分に小さくすることができず、２０重量％よ
り大きいと、粘度が上昇してフィルムになりにくくなる
という不都合がある。
【００３８】ここで、ゴム粒子８としては、その弾性率
が硬化後の絶縁性接着剤樹脂６の弾性率より小さいもの
を用いるとよい。
が硬化後の絶縁性接着剤樹脂６の弾性率より小さいもの
を用いるとよい。
【００３９】好ましいゴム粒子８の弾性率は、１×１０
7〜５×１０8Ｐａであり、さらに好ましくは、５×１０
7〜１×１０8Ｐａである。
7〜５×１０8Ｐａであり、さらに好ましくは、５×１０
7〜１×１０8Ｐａである。
【００４０】ゴム粒子８の弾性率が１×１０7より小さ
いと、接続信頼性が低下するという不都合があり、５×
１０8Ｐａより大きいと、絶縁性接着剤樹脂６の内部応力
を十分に小さくすることができないという不都合があ
る。
いと、接続信頼性が低下するという不都合があり、５×
１０8Ｐａより大きいと、絶縁性接着剤樹脂６の内部応力
を十分に小さくすることができないという不都合があ
る。
【００４１】また、ゴム粒子８のガラス転移温度は、−
１００〜５０℃であることが好ましく、さらに好ましく
は−８０〜２５℃である。
１００〜５０℃であることが好ましく、さらに好ましく
は−８０〜２５℃である。
【００４２】ゴム粒子８のガラス転移温度が−１００℃
より低いと、異方導電性接着フィルム１の耐熱性が低下
するという不都合があり、５０℃より高いと、絶縁性接
着剤樹脂６に生ずる内部応力を十分に小さくすることが
困難になるという不都合がある。
より低いと、異方導電性接着フィルム１の耐熱性が低下
するという不都合があり、５０℃より高いと、絶縁性接
着剤樹脂６に生ずる内部応力を十分に小さくすることが
困難になるという不都合がある。
【００４３】このようなゴム粒子８としては、例えば、
架橋ポリブタジエンゴム、カルボン酸変性アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、アクリルポリマーゴム、シリコ
ーンゴムからなるものがあげられる。
架橋ポリブタジエンゴム、カルボン酸変性アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、アクリルポリマーゴム、シリコ
ーンゴムからなるものがあげられる。
【００４４】さらに、ゴム粒子８としては、核材に架橋
ポリブタジエンゴムやアクリルゴムを用い、この核材の
表面をアクリレート樹脂によって被覆したものを使用す
ることもできる。
ポリブタジエンゴムやアクリルゴムを用い、この核材の
表面をアクリレート樹脂によって被覆したものを使用す
ることもできる。
【００４５】また、導電粒子７と接続電極間の電気的な
接続を十分に確保するためには、ゴム粒子８の平均粒径
は、導電粒子７の平均粒径より小さいことが好ましい。
接続を十分に確保するためには、ゴム粒子８の平均粒径
は、導電粒子７の平均粒径より小さいことが好ましい。
【００４６】好ましいゴム粒子８の平均粒径は、３０〜
５００ｎｍであり、さらに好ましくは５０〜３００ｎｍ
である。
５００ｎｍであり、さらに好ましくは５０〜３００ｎｍ
である。
【００４７】絶縁性接着剤樹脂６の内部応力を小さくす
るためには添加するゴム粒子８の粒径が小さくその表面
積が大きい方が望ましいが、ゴム粒子８の平均粒径が３
０ｎｍより小さいと、絶縁性接着剤樹脂６中において均
一に分散しにくくなるという不都合がある。
るためには添加するゴム粒子８の粒径が小さくその表面
積が大きい方が望ましいが、ゴム粒子８の平均粒径が３
０ｎｍより小さいと、絶縁性接着剤樹脂６中において均
一に分散しにくくなるという不都合がある。
【００４８】他方、ゴム粒子８の平均粒径が５００ｎｍ
より大きいと、導電粒子７と接続電極間の電気的な接続
が低下するおそれがある。
より大きいと、導電粒子７と接続電極間の電気的な接続
が低下するおそれがある。
【００４９】本発明の異方導電性接着フィルム１を作成
するには、まず、所定のエポキシ樹脂等を溶解させた溶
液に、無機粒子９、ゴム粒子８、硬化剤等を所定量加え
て混合し、溶剤に分散させた導電粒子７をこの溶液に加
えて混合してバインダーペーストを調製する。
するには、まず、所定のエポキシ樹脂等を溶解させた溶
液に、無機粒子９、ゴム粒子８、硬化剤等を所定量加え
て混合し、溶剤に分散させた導電粒子７をこの溶液に加
えて混合してバインダーペーストを調製する。
【００５０】このバインダーペーストを例えばポリエス
テルフィルム等の剥離フィルム上にコーティングし、乾
燥後、カバーフィルムをラミネートして異方導電性接着
フィルム１を得る。
テルフィルム等の剥離フィルム上にコーティングし、乾
燥後、カバーフィルムをラミネートして異方導電性接着
フィルム１を得る。
【００５１】本発明の異方導電性接着フィルム１を用い
て電極間の接続を行う場合には、図１（ａ）（ｂ）に示
すように、例えばＬＣＤパネル２側に異方導電性接着フ
ィルム１を貼付し、ＬＳＩチップ４の位置合わせ（仮接
続）を行った後に、所定の温度及び圧力で熱圧着を行
い、ＬＳＩチップ４のバンプ５とＬＣＤパネル２の電極
３とを電気的に接続させた状態で絶縁性接着剤樹脂６を
硬化させる。
て電極間の接続を行う場合には、図１（ａ）（ｂ）に示
すように、例えばＬＣＤパネル２側に異方導電性接着フ
ィルム１を貼付し、ＬＳＩチップ４の位置合わせ（仮接
続）を行った後に、所定の温度及び圧力で熱圧着を行
い、ＬＳＩチップ４のバンプ５とＬＣＤパネル２の電極
３とを電気的に接続させた状態で絶縁性接着剤樹脂６を
硬化させる。
【００５２】ところで、一般に、異方導電性接着フィル
ムの接着界面に発生する内部応力σは、次の式(１)によ
って算出しうることが知られている。
ムの接着界面に発生する内部応力σは、次の式(１)によ
って算出しうることが知られている。
【００５３】
【数１】
【００５４】上述したように、本発明の異方導電性接着
フィルム１においては、例えば絶縁性接着剤樹脂６中に
無機粒子９を混入することによって絶縁性接着剤樹脂６
全体の線膨張係数を低下させたことから、図１（ｃ）及
び式(１)から明らかなように、熱圧着の際において、Ｌ
ＳＩチップ４のひずみε１と絶縁性接着剤樹脂６のひず
みε２とがほぼ等しくなり、その結果、絶縁性接着剤樹
脂６に生ずる内部応力σを従来技術の場合に比べて小さ
くすることが可能になる。
フィルム１においては、例えば絶縁性接着剤樹脂６中に
無機粒子９を混入することによって絶縁性接着剤樹脂６
全体の線膨張係数を低下させたことから、図１（ｃ）及
び式(１)から明らかなように、熱圧着の際において、Ｌ
ＳＩチップ４のひずみε１と絶縁性接着剤樹脂６のひず
みε２とがほぼ等しくなり、その結果、絶縁性接着剤樹
脂６に生ずる内部応力σを従来技術の場合に比べて小さ
くすることが可能になる。
【００５５】さらに、絶縁性接着剤樹脂６中に絶縁性接
着剤樹脂６より弾性率の小さいゴム粒子８を分散すれ
ば、熱圧着の際にゴム粒子８が大きく弾性変形すること
によって絶縁性接着剤樹脂６の被着体との界面部分に生
ずる熱応力及び残留応力が吸収されるため、絶縁性接着
剤樹脂６の弾性率Ｅの上昇を防ぐことができる。
着剤樹脂６より弾性率の小さいゴム粒子８を分散すれ
ば、熱圧着の際にゴム粒子８が大きく弾性変形すること
によって絶縁性接着剤樹脂６の被着体との界面部分に生
ずる熱応力及び残留応力が吸収されるため、絶縁性接着
剤樹脂６の弾性率Ｅの上昇を防ぐことができる。
【００５６】このように本発明によれば、熱圧着の際の
内部応力を小さくすることができることから、異方導電
性接着フィルム１の導通信頼性を向上させることができ
るとともに、被着体として薄いガラス基板を用いた場合
であっても、反りの発生を回避することができる。
内部応力を小さくすることができることから、異方導電
性接着フィルム１の導通信頼性を向上させることができ
るとともに、被着体として薄いガラス基板を用いた場合
であっても、反りの発生を回避することができる。
【００５７】なお、上述の実施の形態においては、接続
用のバンプを有する被着体を接続する場合を例にとって
説明したが、本発明はこれに限られず、接続用のバンプ
を有しない被着体を接続する場合にも適用しうるもので
ある。
用のバンプを有する被着体を接続する場合を例にとって
説明したが、本発明はこれに限られず、接続用のバンプ
を有しない被着体を接続する場合にも適用しうるもので
ある。
【００５８】
まず、フェノキシ樹脂（東都化成社製 ＹＰ５０）５０
重量部、エポキシ樹脂（油化シェル社製 ８２８）６０
重量部、イミダゾール系硬化剤（旭化成社製ＨＸ３９４
１ＨＰ）７０重量部、シランカップリング剤（日本ユニ
カー社製 Ａ１８７）３．２重量部、無機粒子として平
均粒径１μｍのＳiＯ2粒子（龍森社製二酸化ケイ素）１
２３．２重量部（４０重量％）を、溶剤トルエンに溶解
して固形分５０％の絶縁性接着剤樹脂、すなわち、バイ
ンダー溶液を調製する。
重量部、エポキシ樹脂（油化シェル社製 ８２８）６０
重量部、イミダゾール系硬化剤（旭化成社製ＨＸ３９４
１ＨＰ）７０重量部、シランカップリング剤（日本ユニ
カー社製 Ａ１８７）３．２重量部、無機粒子として平
均粒径１μｍのＳiＯ2粒子（龍森社製二酸化ケイ素）１
２３．２重量部（４０重量％）を、溶剤トルエンに溶解
して固形分５０％の絶縁性接着剤樹脂、すなわち、バイ
ンダー溶液を調製する。
【００５９】そして、このバインダー溶液１００重量部
に、導電粒子として、平均粒径５．０μｍのジビニルベ
ンゼン粒子にニッケル−金めっきを施したものを７重量
部（１２．３重量％）加えてバインダーペーストとす
る。
に、導電粒子として、平均粒径５．０μｍのジビニルベ
ンゼン粒子にニッケル−金めっきを施したものを７重量
部（１２．３重量％）加えてバインダーペーストとす
る。
【００６０】さらに、このバインダーペーストを剥離用
のＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚みが４０μｍになるよ
うにコーティングし、異方導電性接着フィルムを得る。
この異方導電性接着フィルムを幅７．０ｍｍのスリット
状に切断し、参考例のサンプルとした。
のＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚みが４０μｍになるよ
うにコーティングし、異方導電性接着フィルムを得る。
この異方導電性接着フィルムを幅７．０ｍｍのスリット
状に切断し、参考例のサンプルとした。
【００６１】〔実施例１〕
ＳiＯ2粒子として平均粒径が０．２μｍのものを用い、
ゴム粒子として平均粒径１８０ｎｍの架橋ポリブタジエ
ン粒子（レジプス化成社製 ＲＫＢ１００３）３重量％
を加えた以外は参考例と同様の方法によって異方導電性
接着フィルムのサンプルを作成した。
ゴム粒子として平均粒径１８０ｎｍの架橋ポリブタジエ
ン粒子（レジプス化成社製 ＲＫＢ１００３）３重量％
を加えた以外は参考例と同様の方法によって異方導電性
接着フィルムのサンプルを作成した。
【００６２】〔実施例２〕
架橋ポリブタジエン粒子として平均粒径が５００ｎｍの
ものを用い、その添加量を３重量％とした以外は実施例
１と同様の方法によって異方導電性接着フィルムのサン
プルを作成した。
ものを用い、その添加量を３重量％とした以外は実施例
１と同様の方法によって異方導電性接着フィルムのサン
プルを作成した。
【００６３】〔実施例３〕
架橋ポリブタジエン粒子として平均粒径が１８０ｎｍの
ものを用い、その添加量を１０重量％とした以外は実施
例１と同様の方法によって異方導電性接着フィルムのサ
ンプルを作成した。
ものを用い、その添加量を１０重量％とした以外は実施
例１と同様の方法によって異方導電性接着フィルムのサ
ンプルを作成した。
【００６４】〔比較例１〕
ＳiＯ2粒子及びゴム粒子を添加せずにバインダー溶液を
調製した以外は参考例と同様の方法によって異方導電性
接着フィルムのサンプルを作成した。
調製した以外は参考例と同様の方法によって異方導電性
接着フィルムのサンプルを作成した。
【００６５】〔比較例２〕
粒径５μｍのＳiＯ2粒子の添加量を５０重量％とし、ゴ
ム粒子を添加せずにバインダー溶液を調製した以外は参
考例と同様の方法によって異方導電性接着フィルムのサ
ンプルを作成した。
ム粒子を添加せずにバインダー溶液を調製した以外は参
考例と同様の方法によって異方導電性接着フィルムのサ
ンプルを作成した。
【００６６】〔比較例３〕
ＳiＯ2粒子として平均粒径が０．２μｍのものを１０重
量％添加し、ゴム粒子を添加せずにバインダー溶液を調
製した以外は実施例１と同様の方法によって異方導電性
接着フィルムのサンプルを作成した。
量％添加し、ゴム粒子を添加せずにバインダー溶液を調
製した以外は実施例１と同様の方法によって異方導電性
接着フィルムのサンプルを作成した。
【００６７】〔比較例４〕
ＳiＯ2粒子を添加せず、平均粒径が１８０ｎｍのゴム粒
子を２重量％添加した以外は参考例と同様の方法によっ
て異方導電性接着フィルムのサンプルを作成した。
子を２重量％添加した以外は参考例と同様の方法によっ
て異方導電性接着フィルムのサンプルを作成した。
【００６８】〔比較例５〕
ＳiＯ2粒子を添加せず、平均粒径が１８０ｎｍのゴム粒
子を１２重量％添加した以外は参考例と同様の方法によ
って異方導電性接着フィルムのサンプルを作成した。
子を１２重量％添加した以外は参考例と同様の方法によ
って異方導電性接着フィルムのサンプルを作成した。
【００６９】＜線膨張係数の測定＞
ＪＩＳ Ｋ ７１９７に規定された方法により、上記実
施例及び比較例の異方導電性接着フィルム並びに後述す
るシリコンチップの線膨張係数を測定した。これにより
得られた実施例及び比較例の異方導電性接着フィルムと
シリコンチップとの線膨張係数の差を表１に示す。
施例及び比較例の異方導電性接着フィルム並びに後述す
るシリコンチップの線膨張係数を測定した。これにより
得られた実施例及び比較例の異方導電性接着フィルムと
シリコンチップとの線膨張係数の差を表１に示す。
【００７０】＜評価結果＞
次に、上記実施例及び比較例を用い、以下の条件でピー
ル強度の測定及び温度サイクル試験並びに導通抵抗の評
価を行った。
ル強度の測定及び温度サイクル試験並びに導通抵抗の評
価を行った。
【００７１】〔ピール強度〕
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を蒸着によって形成した
ガラス基板（厚さ１ｍｍ）と、幅１２μｍ、ピッチ１０
０μｍの銅（Ｃｕ）パターンを形成しパターン表面にニ
ッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）めっきを施したポリイミド基
板（厚さ２５μｍ）とを、温度１８０℃、時間２０秒、
圧力３０kgf／ｃｍ2の条件で熱圧着によって接続した。
ガラス基板（厚さ１ｍｍ）と、幅１２μｍ、ピッチ１０
０μｍの銅（Ｃｕ）パターンを形成しパターン表面にニ
ッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）めっきを施したポリイミド基
板（厚さ２５μｍ）とを、温度１８０℃、時間２０秒、
圧力３０kgf／ｃｍ2の条件で熱圧着によって接続した。
【００７２】そして、上記熱圧着したサンプルに対し、
引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで上記パターンと水平方向に
引っ張り、その時の強度を引張試験機（オリエンテック
社製）で測定した。その結果を表１に示す。
引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで上記パターンと水平方向に
引っ張り、その時の強度を引張試験機（オリエンテック
社製）で測定した。その結果を表１に示す。
【００７３】〔温度サイクル試験〕
幅１８μｍ、ピッチ１５０μｍの銅（Ｃｕ）パターンを
形成しパターン表面にニッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）めっ
きを施したガラス−エポキシ基板（厚さ０．６ｍｍ）
と、幅１１０μｍ□、高さ２０のめっきバンプを形成し
たサイズ６．３ｍｍ□のシリコンチップ（線膨張係数＝
３×１０-6・Ｋ-1）とを、温度１８０℃、時間２０秒、
圧力２５０kgf／ｃｍ2の条件で熱圧着し、得られたサン
プルについて温度サイクル試験を行った。
形成しパターン表面にニッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）めっ
きを施したガラス−エポキシ基板（厚さ０．６ｍｍ）
と、幅１１０μｍ□、高さ２０のめっきバンプを形成し
たサイズ６．３ｍｍ□のシリコンチップ（線膨張係数＝
３×１０-6・Ｋ-1）とを、温度１８０℃、時間２０秒、
圧力２５０kgf／ｃｍ2の条件で熱圧着し、得られたサン
プルについて温度サイクル試験を行った。
【００７４】この場合、温度サイクルは、−２５℃／３
０分、１２５℃／３０分を１サイクルとして、デイジー
テェーンでつないだ評価パターンの抵抗をリアルタイム
で記録し、５０％の抵抗上昇が確認された回数を測定し
た。その結果を表１に示す。
０分、１２５℃／３０分を１サイクルとして、デイジー
テェーンでつないだ評価パターンの抵抗をリアルタイム
で記録し、５０％の抵抗上昇が確認された回数を測定し
た。その結果を表１に示す。
【００７５】〔導通抵抗〕
ピール強度測定の際に、隣接する２つの端子間の抵抗を
４端子法で測定し、抵抗測定が問題なく行えるか否かで
端子間の接続が良好に行われているか否かを判断した。
また、温度サイクル試験の際に、デイジーテェーンでつ
ないだ評価パターンにおいて抵抗測定を問題なく行える
か否かで端部間の接続が良好に行われているか否かを判
断した。これらの結果を表１に示す。
４端子法で測定し、抵抗測定が問題なく行えるか否かで
端子間の接続が良好に行われているか否かを判断した。
また、温度サイクル試験の際に、デイジーテェーンでつ
ないだ評価パターンにおいて抵抗測定を問題なく行える
か否かで端部間の接続が良好に行われているか否かを判
断した。これらの結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】表１に示すように、絶縁性接着剤樹脂中に
ＳiＯ2粒子とゴム粒子を添加した実施例１、実施例２及
び実施例３は、シリコンチップとの線膨張係数の差が３
５×１０-6・Ｋ-1より小さく、ピール強度、耐温度サイ
クル性ともに良好であり、また導通抵抗も問題なかっ
た。
ＳiＯ2粒子とゴム粒子を添加した実施例１、実施例２及
び実施例３は、シリコンチップとの線膨張係数の差が３
５×１０-6・Ｋ-1より小さく、ピール強度、耐温度サイ
クル性ともに良好であり、また導通抵抗も問題なかっ
た。
【００７８】一方、ＳiＯ2粒子及びゴム粒子を添加しな
い比較例１は、シリコンチップとの線膨張係数の差が３
５×１０-6・Ｋ-1より大きくなり、耐温度サイクル性が
良くなかった。
い比較例１は、シリコンチップとの線膨張係数の差が３
５×１０-6・Ｋ-1より大きくなり、耐温度サイクル性が
良くなかった。
【００７９】また、粒径の大きな（５μｍ）ＳiＯ2粒子
を添加した比較例２は、シリコンチップとの線膨張係数
の差が３５×１０-6・Ｋ-1より小さかったが、ピール強
度測定の際に電極間の導通不良が発生した。
を添加した比較例２は、シリコンチップとの線膨張係数
の差が３５×１０-6・Ｋ-1より小さかったが、ピール強
度測定の際に電極間の導通不良が発生した。
【００８０】さらに、ＳiＯ2粒子を添加したがその添加
量が少ない（１０重量％）比較例３は、シリコンチップ
との線膨張係数の差が３５×１０-6・Ｋ-1より大きくな
り、耐温度サイクル性が良くなかった。
量が少ない（１０重量％）比較例３は、シリコンチップ
との線膨張係数の差が３５×１０-6・Ｋ-1より大きくな
り、耐温度サイクル性が良くなかった。
【００８１】一方、ＳiＯ2粒子を添加せずゴム粒子のみ
を添加した比較例４及び比較例５についても、シリコン
チップとの線膨張係数の差が３５×１０-6・Ｋ-1以内に
ならなかった。
を添加した比較例４及び比較例５についても、シリコン
チップとの線膨張係数の差が３５×１０-6・Ｋ-1以内に
ならなかった。
【００８２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、熱圧
着の際の絶縁性接着剤の内部応力を小さくすることがで
き、これにより異方導電性接着フィルムの導通信頼性を
向上させることができる。また、本発明によれば、薄い
ガラス基板等の被着体に対して反りの生じない異方導電
性接着フィルムを提供することができる。
着の際の絶縁性接着剤の内部応力を小さくすることがで
き、これにより異方導電性接着フィルムの導通信頼性を
向上させることができる。また、本発明によれば、薄い
ガラス基板等の被着体に対して反りの生じない異方導電
性接着フィルムを提供することができる。
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る異方導電
性接着フィルムの好ましい実施の形態を示すもので、図
１（ａ）は、熱圧着前の状態を示す構成図、図１（ｂ）
は、熱圧着後の状態を示す構成図、図１（ｃ）は、図１
（ｂ）の一点鎖線Ａで示す部分の作用を示す説明図であ
る。
性接着フィルムの好ましい実施の形態を示すもので、図
１（ａ）は、熱圧着前の状態を示す構成図、図１（ｂ）
は、熱圧着後の状態を示す構成図、図１（ｃ）は、図１
（ｂ）の一点鎖線Ａで示す部分の作用を示す説明図であ
る。
１ 異方導電性接着フィルム
２ ＬＣＤパネル
３ ＩＴＯ電極
４ ＬＳＩチップ（被着体）
５ バンプ
６ 絶縁性接着剤樹脂（絶縁性接着剤）
７ 導電粒子
８ ゴム系の弾性粒子
９ 無機粒子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−223380（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−185380（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−127707（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−115678（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−50032（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−203938（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−67832（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−178251（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−178054（ＪＰ，Ａ)
国際公開98／003047（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01B 1/00 - 1/24
H01B 5/00 - 5/16
C09J 7/00
C09J 9/02
Claims (3)
- 【請求項１】絶縁性接着剤中に導電粒子を分散してなる
異方導電性接着フィルムであって、 上記絶縁性接着剤中に、無機粒子が混入されるとともに
ゴム系の弾性粒子が分散され、上記無機粒子の添加量が、２０〜７０重量％であり、 上記絶縁性接着剤によって接着される複数の被着体のう
ち、その線膨張係数の小さい方と当該異方導電性接着フ
ィルムとの線膨張係数の差が、３５×１０-6・Ｋ-1以内
であることを特徴とする異方導電性接着フィルム。 - 【請求項２】無機粒子の平均粒径が、導電粒子の平均粒
径の１／２以下であることを特徴とする請求項１記載の
異方導電性接着フィルム。 - 【請求項３】絶縁性接着剤中へのゴム系の弾性粒子の添
加量が、１〜２０重量％であることを特徴とする請求項
１又は２のいずれか１項記載の異方導電性接着フィル
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20600098A JP3508558B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 異方導電性接着フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20600098A JP3508558B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 異方導電性接着フィルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000040418A JP2000040418A (ja) | 2000-02-08 |
| JP3508558B2 true JP3508558B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=16516256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20600098A Expired - Lifetime JP3508558B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 異方導電性接着フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3508558B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004328000A (ja) * | 2004-04-30 | 2004-11-18 | Sony Chem Corp | 接続材料 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001081438A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-27 | Sony Chem Corp | 接続材料 |
| CN100380741C (zh) | 2003-06-25 | 2008-04-09 | 日立化成工业株式会社 | 电路连接材料、电路构件的连接结构及其制造方法 |
| JP4626495B2 (ja) * | 2005-11-16 | 2011-02-09 | 日立化成工業株式会社 | 回路接続用接着剤 |
| JP5222490B2 (ja) * | 2007-04-25 | 2013-06-26 | デクセリアルズ株式会社 | 異方導電性フィルム及び接続構造体 |
| JP6398570B2 (ja) | 2013-10-09 | 2018-10-03 | 日立化成株式会社 | 回路接続材料、回路部材の接続構造体、及び回路部材の接続構造体の製造方法 |
| CN110461984A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-15 | 日立化成株式会社 | 粘接剂组合物及结构体 |
| CN112898776B (zh) * | 2021-01-22 | 2022-12-02 | 镇江中垒新材料科技有限公司 | 一种异方性导电薄片及其制备方法 |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP20600098A patent/JP3508558B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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