JP4188278B2 - 異方導電性フィルムおよびヒートシールコネクター - Google Patents
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本発明者らは、かかる未解決課題について鋭意研究をかさねた結果、例えばACFやHSCの様な高い導電性能や使用電圧の高い場所に使用する導電性粒子としては、芯材粒子の表面に金又はパラジウムを無電解めっき法で金属被覆した特定の粒子が、マトリックス成分に対し高い導電性能や高い熱信頼性を示すことを知見し、本発明を完成した。
本発明で適用できる芯材粒子は、金属の粉体であって、無電解めっき可能な材質で、これらは天然物または合成物のいずれであってもよい。
また、ACFやHSC用として使用する場合は、金属粒子、特にニッケル粒子が好ましい。ニッケル粒子は、その表面形状が微小凹凸になって比表面積が大きく、高電流を流すために接続面積を大きくするために比表面積が大きい方が好ましい。
通常、ACFは、主に液晶パネル(LCD)またはTCP(Tape Carrier Package)とFPC(Flexible Printed Circuit)との接続に用いられるものである。
かかる無電解めっき法の具体的手段は、次のように行われる。ニッケル粒子を水に十分均一に分散し、分散濃度2〜500g/l,好ましくは5〜300g/lの水性スラリーを調製する。分散操作には、通常攪拌、高速攪拌或いはコロイドミルまたはホモジナイザーのような剪断分散装置を用いて行うことができる。次いで、水性スラリーに錯化剤を添加して十分に分散させる。
上記の工程により金属被膜が濃密で連続的薄膜として形成される。以下、常法により後処理することにより製品として回収する。
実施例1〜3
真比重8.9、平均粒子径が表3に示す8.7μmおよび8.8μm、且つ縦横長さ比1.1で粒子表面が微小凹凸を有するニッケル粒子100gを、塩酸50ml/lの水溶液中で5分間攪拌した。これを濾過し、1回リパルプ水洗したニッケル粉末を、EDTA−4Na(10g/l)、クエン酸−2Na(10g/l)からなる組成でpH6に調製した液温60℃の混合水溶液1リットルに撹拌しながら添加した。次いで、シアン化金カリウム(10g/1、Auとして6.8g/l)、EDTA−4Na(10g/l)およびクエン酸−2Na(10g/l)の混合水溶液(A液)と水素化ホウ素カリウム(30g/l)、水酸化ナトリウム(60g/l)の混合水溶液(B液)を送液ポンプを通して個別かつ同時に20分間で添加した。この際のA液量、B液量は、表1に示す量に設定した。
真比重8.9、平均粒子径が表3に示す10.7μmおよび10.1μm、且つ縦横長さ比1.2で粒子表面が微小凹凸を有するニッケル粒子100gを、塩酸50ml/lの水溶液中で5分間攪拌した。これを濾過し、1回リパルプ水洗したニッケル粉末を、塩化パラジウム1.77g/l、エチレンジアミン4.81g/l、次亜リン酸ナトリウム6.36g/l、チオグリコール酸20mg/lからなる組成で、塩酸でpH8に調整した液温60℃の無電解めっき液に攪拌しながら添加し、30分間めっき処理を施した。この際の無電解パラジウムめっき液を表2に示す。
比較のために、実施例1〜3の芯材に用いたニッケル粉末(比較例1)と、該ニッケル粉末を還元処理して電気特性を向上させたニッケル粉末(比較例2)についても表3に併記した。
実施例1の芯材粒子500gを、実施例1と同一条件で前処理をしたのち、実施例1の同一組成の混合水溶液1リットルに撹拌しながら投入した。次いで、実施例1と同一組成のA液及びB液各15mlを送液ポンプを通して個別かつ同時に5分間で添加した。めっき液を濾過し、濾過物を3回リパルプ洗浄した後、熱風乾燥機で100℃の温度で乾燥した。このようにして得られためっき被膜を実施例1と同様にして分析し、表3に併載した。
実施例1〜5で得られためっき粉末及び比較例1〜2のニッケル粉末及び比較例3のめっき粉末を恒温恒湿槽で60℃、95%RHの条件で250時間及び500時間のエージング試験を行った後の導電性(電気抵抗)の評価の結果を表3に併載した。また、各エージング試験結果後の抵抗変化率を表4に示す。
Ωv2はエージング500時間後の抵抗変化率を示す。
表3及び表4に示すように本発明の要件を満たす実施例品の導電性は、比較例に比べて優れており、特にエージング後の電気抵抗値の劣化が少なく、耐環境性に優れていることが分かる。
実施例1〜2の導電性無電解めっき粉体3gを、アクリル樹脂100g、メチルエチルケトン120g、トルエン25gの樹脂溶液に均一に分散した後、アプリケータを用い剥離紙に塗布し、乾燥を行い厚み25μmの導電性フィルムを得た。
次に、導電性フィルムを導電性基材が形成されたフレキシブル基板(導電性基材の幅0.1mm、導電性基材の間隔0.1mm)二枚間に置き、加熱プレスを用いて温度110℃、圧力50kg/cm2 で15秒間二枚の基板を接着した。
実施例1〜2の粒子は導通したが、比較例4の試料は電極間でショートした。
Claims (3)
- 導電性基材が形成された2枚の基板間に配置し、加熱加圧して前記導電性基材を接着して導通する異方導電性フィルムに、平均粒子径が1〜50μmで、縦横の長さ比(縦/横、但し、長い方を縦の長さとする)が1〜1.7で、表面に前記導電性基材に高電流を流すための接続面積を大きくするために比表面積を大きくした微小凹凸を有するニッケル粒子の最表面層に、金又はパラジウムを無電解めっき法でニッケル粒子に対して0.03〜65wt%で、膜厚が50〜500Åで被覆してなり、500時間のエージング試験後の電気抵抗が0.1Ω・cm以下であり、且つその抵抗変化率Ωv=|Ωa−Ωb|/Ωa≦20(但し、Ωaはエージング試験前の電気抵抗、Ωbはエージング試験後の電気抵抗を示す。)である導電性無電解めっき粉体を用いたことを特徴とする異方導電性フィルム。
- 導電性基材が形成された2枚の基板間に請求項1記載の異方導電性フィルムを配置し、加熱加圧して前記導電性基材を接着してなることを特徴とする導電性基板。
- 導電性基材が形成された2枚の基板間に配置し、加熱加圧して前記導電性基材を接着して導通するヒートシールコネクターに、平均粒子径が1〜50μmで、縦横の長さ比(縦/横、但し、長い方を縦の長さとする)が1〜1.7で、表面に前記導電性基材に高電流を流すための接続面積を大きくするために比表面積を大きくした微小凹凸を有するニッケル粒子の最表面層に、金又はパラジウムを無電解めっき法でニッケル粒子に対して0.03〜65wt%で、膜厚が50〜500Åで被覆してなり、500時間のエージング試験後の電気抵抗が0.1Ω・cm以下であり、且つその抵抗変化率Ωv=|Ωa−Ωb|/Ωa≦20(但し、Ωaはエージング試験前の電気抵抗、Ωbはエージング試験後の電気抵抗を示す。)である導電性無電解めっき粉体を用いたことを特徴とするヒートシールコネクター。
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