JP4491874B2

JP4491874B2 - Anisotropic conductive film

Info

Publication number: JP4491874B2
Application number: JP34506699A
Authority: JP
Inventors: 英敏平岡; 良桜井; 徳男岡田; 映生三浦; 泰大森村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: JP2001164206A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対峙する回路間に介装し、回路間を加熱、加圧することによりこれら回路間を導電性粒子を介して導通すると共に、これら回路同士を接着固定する目的に使用される厚み方向にのみ導電性を付与する異方性導電フィルムに係り、特に、樹脂基板への接着性に優れた異方性導電フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
異方性導電フィルムは、接着剤に導電性粒子が分散され、厚さ方向に加圧することにより厚さ方向に導電性が付与されるものであり、相対峙する回路間に介装し、回路間を加圧、加熱することにより回路間を導電性粒子を介して接続すると共に、これら回路間を接着固定する目的に使用され、厚み方向にのみ導電性を与えるものである。
【０００３】
このような異方性導電フィルムは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やＴＡＢと液晶パネルのガラス基板上に形成されたＩＴＯ（スズインジウム酸化物）端子とを接続する場合をはじめとして、種々の端子間に異方性導電膜を形成し、それにより該端子間を接着すると共に電気的に接合する場合に使用されている。
【０００４】
従来の異方性導電フィルムは、一般にエポキシ系又はフェノール系樹脂と硬化剤を主成分とする接着剤に導電性粒子を分散させたもので構成され、中でも使用上の便宜等の点から接着剤としては１液型の熱硬化型のものが主流になっている。また、異方性導電フィルムとしては、高温高湿下でも安定した接続信頼性が得られるようにするため、種々の方法により接着強度の強化が図られているが、従来のエポキシ系又はフェノール系樹脂を用いた異方性導電フィルムは、接着力が低く、作業性が悪く、耐湿耐熱性に問題があった。
【０００５】
このような点から、本出願人は、先にポリビニルアルコールをアセタール化して得られるポリアセタール化樹脂を主成分とする熱又は光硬化性接着剤からなる異方性導電フィルム（特開平１０−３３８８６０号公報）、或いは、アクリル系モノマー及び／又はメタクリル系モノマーを重合して得られる（メタ）アクリル系樹脂を主成分とする熱又は光硬化性接着剤からなる異方性導電フィルム（特開平１０−３３８８４４号公報）を提案した。
【０００６】
ところで、異方性導電フィルムを、ＦＰＣと液晶パネルの基板上に形成されたＩＴＯ端子との接続に使用する場合、次のような理由から、異方性導電フィルムに対して、ＩＴＯとシリカ（ＳｉＯ_Ｘ）との両方に対して高い接着力を有することが要求される。即ち、液晶パネルのＩＴＯ端子はガラス基板上にＩＴＯを蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ法等により付着させて成膜されるが、近年、この基板の軽量化や薄肉化を目的として基板の構成材料がポリイミドやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）に変更されるようになってきた。
【０００７】
この場合、ＩＴＯをポリイミドやＰＥＴ等の樹脂基板に付着性良く成膜するために、ＩＴＯの成膜に先立ち、基板表面全体をＳｉＯ_Ｘ（ＳｉＯ_２）膜で被覆し、このＳｉＯ_Ｘ被覆膜上にＩＴＯ膜を成膜し、その後、エッチング等により端子部分のＩＴＯのみを残して他の部分を除去することにより、ＩＴＯ端子が形成される。従って、この基板表面はＳｉＯ_Ｘ膜上にＩＴＯ端子が形成されたものとなることから、このような基板の接着に用いられる異方性導電フィルムには、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に高い接着力を発揮することが要求される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の異方性導電フィルムでは、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に対して高い接着力を得ることができず、その改良が望まれている。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決し、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に対して高い接着力を示す異方性導電フィルムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の異方性導電フィルムは、導電性粒子が接着剤層中に分散された異方性導電フィルムにおいて、該接着剤が、ベース樹脂及びメラミン系樹脂を含む熱硬化性又は光硬化性樹脂組成物に、導電性粒子を配合してなる異方性導電フィルムであって、該ベース樹脂が、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られる、アセタール基の割合が３０モル％以上のポリアセタール化樹脂であり、該樹脂組成物がベース樹脂２００重量部に対してメラミン系樹脂を１〜１００重量部含有することを特徴とする。
【００１１】
即ち、本発明者らは、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に対して高い接着性を示す異方性導電フィルムを開発すべく鋭意検討を重ねた結果、異方性導電フィルムを構成する樹脂組成物にメラミン系樹脂を配合することにより、この接着力が大幅に改善されることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
本発明において、ベース樹脂としてはポリビニルアルコールをアセタール化して得られるポリアセタール化樹脂が用いられる。
【００１３】
また異方性導電フィルムの樹脂組成物はベース樹脂１００重量部に対してメラミン系樹脂を１〜２００重量部含有する。更に、ベース樹脂１００重量部に対して尿素系樹脂を０．０１〜１０重量部含有することにより、接着層への気泡の巻き込みを抑制して、より一層高い導電性と接着力を得ることができるようになる。
【００１４】
また、本発明の異方性導電フィルムは、ベース樹脂１００重量部に対して有機過酸化物又は光増感剤を０．１〜１０重量部、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及びエポキシ基含有化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の反応性化合物を０．５〜８０重量部、シランカップリング剤を０．０１〜５重量部、炭化水素樹脂を１〜２００重量部含有することが好ましい。
【００１５】
また、導電性粒子の配合量はベース樹脂に対して０．１〜１５容量％であることが好ましい。
【００１６】
このような本発明の異方性導電フィルムは、更に下記の特長を有することができる。
１）耐湿耐熱性に優れ、高温高湿下で長時間保持した後においても、異方性導電フィルムの特性を有効に発揮し、耐久性に優れている。
２）リペア性が良好である。
３）透明性が良好である。
４）従来品に比べ、安定して高い接着性を発揮する。
５）透明なポリマーを原料としたフィルムを使用することにより、電極位置決めの際の光透過性がよく、作業性が良好となる。
６）エポキシ系等の従来品は、１５０℃以上の加熱が必要であったが、本発明によれば、１３０℃以下、特に１００℃以下で硬化接着も可能であり、またＵＶ硬化性とすることもできるため、更に低温での硬化接着も可能である。
７）従来用いられているエポキシ系、フェノール系の異方性導電フィルムは、粘着性がなく、フィルムが電極に粘着力で仮止めしにくく、剥がれ易く、作業性が悪いが、本発明の異方性導電フィルムは、仮止め時の粘着力が高いため、作業性が良好である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
本発明において、接着剤を構成する樹脂組成物のベース樹脂は、ポリビニルアルコールをアセタール化して得られるポリアセタール化樹脂である。
【００１９】
ポリアセタール化樹脂としては、アセタール基の割合が３０モル％以上のものを用いる。アセタール基の割合が３０モル％より少ないと耐湿性が悪くなる恐れが生じる。このポリアセタール化樹脂としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等が挙げられるが、特にはポリビニルブチラールが好ましい。このようなポリアセタール化樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば電気化学工業社製「デンカＰＶＢ３０００−１」「デンカＰＶＢ２０００−Ｌ」などを用いることができる。
【００２４】
本発明においては、異方性導電フィルムの接着性の向上のためにメラミン系樹脂を用いるが、このメラミン系樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、イソブチル化メラミン樹脂、ｎ−ブチル化メラミン樹脂等のブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂等の１種又は２種以上が挙げられる。このようなメラミン系樹脂は、前記ベース樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部、特に１〜１００重量部配合するのが好ましい。このメラミン系樹脂の配合量が１重量部未満では、十分な接着性の改善効果が得られず、２００重量部を超えると導通信頼性が悪化する。
【００２５】
本発明に係る樹脂組成物には、接着層への気泡の混入を防止してより一層高い導電性と接着力を確保するために尿素系樹脂を配合することが好ましく、この尿素系樹脂としては、尿素樹脂、ブチル化尿素系樹脂等を用いることができる。なお、同様の目的でアルキド樹脂（短油又は中油性のもの）、フェノール樹脂、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００２６】
尿素系樹脂等の気泡混入防止のための樹脂は、ベース樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、特に０．５〜５重量部とするのが好ましい。この配合量が０．０１重量部未満では、十分な気泡混入防止効果を得ることができず、１０重量部を超えると導通信頼性が悪化する。
【００２７】
本発明においては、異方性導電フィルムの物性（機械的強度、接着性、光学的特性、耐熱性、耐湿性、耐候性、架橋速度等）の改良や調節のために、樹脂組成物にアクリロキシ基、メタクリロキシ基又はエポキシ基を有する反応性化合物（モノマー）を配合することが好ましい。この反応性化合物としては、アクリル酸又はメタクリル酸誘導体、例えばそのエステル及びアミドが最も一般的であり、エステル残基としてはメチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリルのようなアルキル基のほかに、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルも同様に用いられる。アミドとしては、ダイアセトンアクリルアミドが代表的である。多官能架橋助剤としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等のアクリル酸又はメタクリル酸エステル等が挙げられる。また、エポキシ基含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（ＥＯ）_５グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテル等が挙げられる。また、エポキシ基を含有するポリマーをアロイ化することによって同様の効果を得ることができる。
【００２８】
これらの反応性化合物は１種又は２種以上の混合物として、前記ベース樹脂１００重量部に対し、通常０．５〜８０重量部、好ましくは０．５〜７０重量部添加して用いられる。この配合量が８０重量部を超えると接着剤の調製時の作業性や成膜性を低下させることがある。
【００２９】
本発明においては、樹脂組成物の熱硬化のための硬化剤として有機過酸化物を配合するが、この有機過酸化物としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、成膜温度、調製条件、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。
【００３０】
使用可能な有機過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン３、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、メチルエチルケトンパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、クロロヘキサノンパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、クミルパーオキシオクトエート、サクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）、ｍ−トルオイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。これらの有機過酸化物は１種を単独で用いても２種以上を併用しても良い。
【００３１】
このような有機過酸化物はベース樹脂１００重量部に対して好ましくは０．１〜１０重量部配合される。
【００３２】
また、本発明においては、樹脂組成物の光硬化のために、光によってラジカルを発生する光増感剤を配合するが、この光増感剤（光重合開始剤）としては、ラジカル光重合開始剤が好適に用いられる。ラジカル光重合開始剤のうち、水素引き抜き型開始剤としてベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、４−（ジエチルアミノ）安息香酸エチル等が使用可能である。また、ラジカル光重合開始剤のうち、分子内開裂型開始剤としてベンゾインエーテル、ベンゾイルプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α―ヒドロキシアルキルフェノン型として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノンが、また、α―アミノアルキルフェノン型として、２−メチル−１−[４−（メチルチオ）フェニル]−２−モルフォリノプロパノン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１が、またアシルフォスフィンオキサイド等が用いられる。これらの光増感剤は１種を単独で用いても２種以上を併用しても良い。
【００３３】
このような光増感剤はベース樹脂１００重量部に対して好ましくは０．１〜１０重量部配合される。
【００３４】
本発明に係る樹脂組成物には、接着促進剤としてシランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等の１種又は２種以上の混合物が用いられる。
【００３５】
これらのシランカップリング剤の添加量は、ベース樹脂１００重量部に対し通常０．０１〜５重量部で充分である。
【００３６】
また、本発明に係る樹脂組成物には、加工性や貼り合わせ性等の向上の目的で炭化水素樹脂を添加することができる。この場合、添加される炭化水素樹脂は天然樹脂系、合成樹脂系のいずれでもよい。天然樹脂系では、ロジン、ロジン誘導体、テルペン系樹脂が好適に用いられる。ロジンではガム系樹脂、トール油系樹脂、ウッド系樹脂を用いることができる。ロジン誘導体としてはロジンをそれぞれ水素化、不均一化、重合、エステル化、金属塩化したものを用いることができる。テルペン系樹脂ではα−ピネン、β−ピネン等のテルペン系樹脂の他、テルペンフェノール樹脂を用いることができる。また、その他の天然樹脂としてダンマル、コバル、シェラックを用いてもよい。一方、合成樹脂系では石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂が好適に用いられる。石油系樹脂では脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、水素化石油樹脂、純モノマー系石油樹脂、クマロンインデン樹脂を用いることができる。フェノール系樹脂ではアルキルフェノール樹脂、変性フェノール樹脂を用いることができる。キシレン系樹脂ではキシレン樹脂、変性キシレン樹脂を用いることができる。
【００３７】
このような炭化水素樹脂の添加量は適宜選択されるが、ベース樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部が好ましく、更に好ましくは５〜１５０重量部である。
【００３８】
以上の添加剤のほか、本発明に係る樹脂組成物には、老化防止剤、紫外線吸収剤、染料、加工助剤等を本発明の目的に支障をきたさない範囲で用いてもよい。
【００３９】
導電性粒子としては、電気的に良好な導体であれば良く、種々のものを使用することができる。例えば、銅、銀、ニッケル等の金属ないし合金粉末、このような金属又は合金で被覆された樹脂又はセラミック粉体等を使用することができる。また、その形状についても特に制限はなく、りん片状、樹枝状、粒状、ペレット状等の任意の形状をとることができる。
【００４０】
なお、導電性粒子は、弾性率が１．０×１０^７〜１．０×１０^１０Ｐａであるものが好ましい。即ち、プラスチックフィルムを基材とする液晶フィルムなどの被接着体の接続で異方性導電フィルムを使用する場合、導電性粒子として弾性率の高いものを用いると、被接着体にクラックが生じるなどの破壊や圧着後の粒子の弾性変形回復によるスプリングバックなどが発生し、安定した導通性能を得ることができない恐れがあるため、上記弾性率範囲の導電性粒子を用いることが推奨される。これにより、被接着体の破壊を防止し、圧着後の粒子の弾性変形回復によるスプリングバックの発生を抑制し、導電性粒子の接触面積を広くすることが可能になって、より安定した信頼性の高い導通性能を得ることができる。なお、弾性率が１.０×１０^７Ｐａより小さいと、粒子自身の損傷が生じ、導通特性が低下する場合があり、１．０×１０^１０Ｐａより大きいと、スプリングバックの発生が生じる恐れがある。このような導電性粒子としては、上記のような弾性率を有するプラスチック粒子の表面を前述の金属又は合金で被覆したものが好適に用いられる。
【００４１】
本発明において、このような導電性粒子の配合量は、前記ベース樹脂に対して０．１〜１５容量％であることが好ましく、また、この導電性粒子の平均粒径は０．１〜１００μｍであることが好ましい。このように、配合量及び粒径を規定することにより、隣接した回路間で導電性粒子が凝縮し、短絡し難くなり、良好な導電性を得ることができるようになる。
【００４２】
本発明の異方性導電フィルムは、このような導電性粒子を接着剤中に分散させてなるものであるが、この接着剤としては、メルトインデックス（ＭＦＲ）が１〜３０００、特に１〜１０００、とりわけ１〜８００であることが好ましく、また、７０℃における流動性が１０^５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、従って、このようなＭＦＲ及び流動性が得られるように前記ベース樹脂を適宜選択使用することが望ましい。
【００４３】
本発明の異方性導電フィルムは、前記ベース樹脂を前述の添加剤、導電性粒子と所定の配合で均一に混合し、押出機、ロール等で混練した後、カレンダーロール、Ｔダイ押出、インフレーション等の成膜法により所定の形状に成膜することにより製造される。なお、成膜に際しては、ブロッキング防止、被着体との圧着を容易にするため等の目的で、エンボス加工を施してもよい。
【００４４】
このようにして得られた異方性導電フィルムを被着体と貼り合わせるには、常法、例えば、熱プレスによる貼り合わせ法や、押出機、カレンダーによる直接ラミネート法、フィルムラミネーターによる加熱圧着法等の手法を用いることができる。
【００４５】
また、各構成成分を部材（セパレーター）に何ら影響を及ぼさない溶媒に均一に溶解させ、部材（セパレーター）の表面に均一に塗布し、他の被着体（ポリイミド・銅箔等）を仮圧着した後、熱硬化又は光硬化させることにより接着することもできる。
【００４６】
本発明の異方性導電フィルムにおける硬化条件としては、熱硬化の場合は、用いる有機過酸化物の種類に依存するが、通常７０〜１７０℃、好ましくは７０〜１５０℃で、通常１０秒〜１２０分、好ましくは２０秒〜６０分である。
【００４７】
また、光増感剤を用いる光硬化の場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くのものが採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザー光等が挙げられる。照射時間は、ランプの種類、光源の強さによって一概には決められないが、数十秒〜数十分程度である。
【００４８】
また、硬化促進のために、予め積層体を４０〜１２０℃に加温し、これに紫外線を照射しても良い。
【００４９】
なお、本発明の異方性導電フィルムは、フィルム厚さ方向に１０Ω以下、特に５Ω以下の導電性を有し、面方向の抵抗は１０^６Ω以上、特に１０^９Ω以上であることが好ましい。
【００５０】
本発明の異方性導電フィルムは、例えばＦＰＣやＴＡＢと液晶パネルのガラス基板上のＩＴＯ端子との接続など、種々の端子間の接続に使用されるなど従来の異方性導電フィルムと同様の用途に用いられ、硬化時に架橋構造が形成されると共に、高い接着性、特に金属との優れた密着性と、優れた耐久性、耐熱性が得られる。
【００５１】
特に、本発明の異方性導電フィルムは、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に対して高い接着性を有し、上記端子間の接続に有効である。
【００５２】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５３】
実施例１〜１０、比較例１
ポリビニルブチラール（電気化学工業社製「デンカＰＶＢ３０００−１」）のトルエン２５重量％溶液を調製し、ポリビニルブチラール１００重量部に対して表１に示す成分を表１に示す量で混合し、これをバーコーターによりセパレーターであるポリテレフタル酸エチレン上に塗布し、幅５ｍｍ、厚さ１５μｍのフィルムを得た。
【００５４】
前記のサンプルを、ＰＥＴ樹脂基板にＳｉＯ_Ｘ膜を介してＩＴＯ端子を形成した基板と、ポリイミド基板に銅箔をパターニングした基板との接着用として、セパレーターを剥離してモニターで位置決めをし、熱硬化（実施例１〜５）の場合は１３０℃で２０秒間、３ＭＰａにおいて加熱圧着した。また、光硬化（実施例６〜１０）の場合は、加熱の代りにハロゲンランプで３０秒間照射を行った。得られたサンプルについて、引張試験機による９０°剥離試験（５０ｍｍ／ｍｉｎ）により接着力を測定すると共に、デジタルマルチメータにより厚み方向の導通抵抗を測定し、結果を表１に示した。
【００５５】
【表１】

【００５６】
表１より本発明の異方性導電フィルムは著しく接着性に優れることがわかる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、ＩＴＯとＳｉＯ_Ｘとの両方に対して高い接着力を示す異方性導電フィルムが提供される。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The thickness of the present invention is used for the purpose of interposing between the circuits facing each other and conducting and connecting between the circuits via the conductive particles by heating and pressurizing the circuits and bonding and fixing these circuits together. The present invention relates to an anisotropic conductive film that imparts conductivity only in a direction, and more particularly, to an anisotropic conductive film excellent in adhesion to a resin substrate.
[0002]
[Prior art]
An anisotropic conductive film is a film in which conductive particles are dispersed in an adhesive, and conductivity is imparted in the thickness direction by applying pressure in the thickness direction. It is used for the purpose of connecting the circuits via conductive particles by pressurizing and heating the gaps, and bonding and fixing the circuits, and imparts conductivity only in the thickness direction.
[0003]
Such an anisotropic conductive film is used to connect various terminals including flexible printed circuit boards (FPCs) and TABs and ITO (tin indium oxide) terminals formed on glass substrates of liquid crystal panels. It is used when an anisotropic conductive film is formed on each other, thereby bonding the terminals together and electrically connecting them.
[0004]
Conventional anisotropic conductive films are generally composed of an epoxy or phenolic resin and an adhesive mainly composed of a curing agent, in which conductive particles are dispersed. Among them, adhesives are used for convenience in use. One-pack type thermosetting type is the mainstream. In addition, as an anisotropic conductive film, in order to obtain stable connection reliability even under high temperature and high humidity, the adhesion strength is enhanced by various methods. An anisotropic conductive film using a resin has low adhesive force, poor workability, and has a problem in moisture and heat resistance.
[0005]
In view of the above, the applicant of the present invention previously described an anisotropic conductive film comprising a heat or photocurable adhesive mainly composed of a polyacetalized resin obtained by acetalizing polyvinyl alcohol (Japanese Patent Laid-Open No. 10-338860). Or an anisotropic conductive film made of a heat or photocurable adhesive mainly composed of a (meth) acrylic resin obtained by polymerizing acrylic monomers and / or methacrylic monomers (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10- 338844).
[0006]
By the way, when an anisotropic conductive film is used for connection between an FPC and an ITO terminal formed on a substrate of a liquid crystal panel, for the following reason, ITO and silica ( It is required to have a high adhesive strength with respect to both (SiO _x ). That is, the ITO terminal of the liquid crystal panel is formed by depositing ITO on a glass substrate by vapor deposition, sputtering, ion plating, CVD method, etc. In recent years, for the purpose of reducing the weight and thickness of the substrate, The constituent material has been changed to polyimide or PET (polyethylene terephthalate).
[0007]
In this case, in order to deposit ITO on a resin substrate such as polyimide or PET with good adhesion, the entire substrate surface is covered with a SiO _X (SiO ₂ ) film prior to the ITO film formation, and this SiO _X coating film An ITO film is formed thereon, and then the ITO terminal is formed by removing only the ITO part of the terminal part by etching or the like and removing the other part. Therefore, since this substrate surface has an ITO terminal formed on the SiO _X film, the anisotropic conductive film used for bonding such a substrate has high adhesion to both ITO and SiO _X. It is required to demonstrate its power.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional anisotropic conductive film cannot obtain a high adhesive force with respect to both ITO and SiO _X, and improvement thereof is desired.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide an anisotropic conductive film exhibiting high adhesive force to both ITO and SiO _X.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The anisotropic conductive film of the present invention is an anisotropic conductive film in which conductive particles are dispersed in an adhesive layer, and the adhesive includes a base resin and a melamine resin. the composition, a anisotropic conductive film Do that by blending the conductive particles, the base resin is obtained by acetalizing a polyvinyl alcohol, the proportion of acetal group is 30 mol% or more of a polyacetal resin The resin composition contains 1 to 100 parts by weight of a melamine resin with respect to 200 parts by weight of the base resin .
[0011]
That is, the present inventors have conducted extensive studies to develop an anisotropic conductive film exhibiting high adhesion to both ITO and SiO _X, and as a result, a resin composition constituting the anisotropic conductive film. The present inventors have found that this adhesive force can be greatly improved by adding a melamine-based resin to the present invention.
[0012]
In the present invention, the polyacetal of resins obtained by acetalizing port polyvinyl alcohols is used as the base resin.
[0013]
Moreover, the resin composition of an anisotropic conductive film contains 1-200 weight part of melamine type resin with respect to 100 weight part of base resins . Further, by containing 0.01 to 10 parts by weight of the urea-based resin with respect to 100 parts by weight of the base resin, it is possible to suppress entrainment of bubbles in the adhesive layer and obtain higher conductivity and adhesive force. become able to.
[0014]
In addition, the anisotropic conductive film of the present invention comprises 0.1 to 10 parts by weight of an organic peroxide or a photosensitizer, 100 parts by weight of a base resin, an acryloxy group-containing compound, a methacryloxy group-containing compound, and an epoxy group. 0.5 to 80 parts by weight of at least one reactive compound selected from the group consisting of containing compounds, 0.01 to 5 parts by weight of a silane coupling agent, and 1 to 200 parts by weight of a hydrocarbon resin. preferable.
[0015]
Moreover, it is preferable that the compounding quantity of electroconductive particle is 0.1-15 volume% with respect to base resin.
[0016]
Such an anisotropic conductive film of the present invention can further have the following features.
1) It has excellent moisture and heat resistance, and even after being held at high temperature and high humidity for a long time, it effectively exhibits the characteristics of the anisotropic conductive film and has excellent durability.
2) Good repairability.
3) Good transparency.
4) Highly stable adhesion compared to conventional products.
5) By using a film made of a transparent polymer as a raw material, the light transmission at the time of electrode positioning is good, and the workability is good.
6) Although conventional products such as epoxy-based products need to be heated to 150 ° C. or higher, according to the present invention, they can be cured and bonded at 130 ° C. or lower, particularly 100 ° C. or lower, and are UV curable. Therefore, it can be cured and bonded at a lower temperature.
7) Conventionally used epoxy-based and phenol-based anisotropic conductive films are not sticky, and the film is difficult to temporarily fix to the electrode with adhesive force, easily peel off, and workability is poor. Since the anisotropic conductive film has a high adhesive force at the time of temporary fixing, the workability is good.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0018]
In the present invention, the base resin of the resin composition constituting the adhesive is polyacetal of resins obtained by acetalizing polyvinyl alcohol.
[0019]
As the polyacetalized resin, those having an acetal group ratio of 30 mol% or more are used . If the ratio of the acetal group is less than 30 mol%, the moisture resistance may be deteriorated. Examples of the polyacetalized resin include polyvinyl formal, polyvinyl butyral and the like, and polyvinyl butyral is particularly preferable. As such a polyacetalization resin, a commercial item can be used, for example, "Denka PVB3000-1""DenkaPVB2000-L" etc. by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. can be used.
[0024]
In the present invention, a melamine resin is used to improve the adhesion of the anisotropic conductive film. Examples of the melamine resin include melamine resin, isobutylated melamine resin, and n-butylated melamine resin. 1 type, or 2 or more types, such as a butylated melamine resin and a methylated melamine resin, are mentioned. Such a melamine resin is preferably blended in an amount of 1 to 200 parts by weight, particularly 1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. If the blending amount of the melamine resin is less than 1 part by weight, sufficient adhesive improvement effect cannot be obtained, and if it exceeds 200 parts by weight, the conduction reliability is deteriorated.
[0025]
The resin composition according to the present invention preferably contains a urea-based resin in order to prevent air bubbles from being mixed into the adhesive layer and to ensure higher conductivity and adhesive strength. A urea resin, a butylated urea resin, or the like can be used. For the same purpose, alkyd resin (short oil or medium oil type), phenol resin, butylated benzoguanamine resin, epoxy resin and the like can be used.
[0026]
It is preferable that the resin for preventing air bubbles from mixing, such as urea resin, is 0.01 to 10 parts by weight, particularly 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. If the blending amount is less than 0.01 parts by weight, a sufficient bubble mixing preventing effect cannot be obtained, and if it exceeds 10 parts by weight, the conduction reliability is deteriorated.
[0027]
In the present invention, acryloxy is added to the resin composition in order to improve or adjust the physical properties (mechanical strength, adhesiveness, optical properties, heat resistance, moisture resistance, weather resistance, crosslinking speed, etc.) of the anisotropic conductive film. It is preferable to incorporate a reactive compound (monomer) having a group, a methacryloxy group or an epoxy group. As this reactive compound, acrylic acid or methacrylic acid derivatives, such as esters and amides thereof, are most common, and as ester residues, in addition to alkyl groups such as methyl, ethyl, dodecyl, stearyl, lauryl, cyclohexyl Group, tetrahydrofurfuryl group, aminoethyl group, 2-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group, 3-chloro-2-hydroxypropyl group and the like. Further, esters with polyfunctional alcohols such as ethylene glycol, triethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol are also used. A typical amide is diacetone acrylamide. Examples of the polyfunctional crosslinking aid include acrylic acid or methacrylic acid ester such as trimethylolpropane, pentaerythritol, and glycerin. Examples of the epoxy group-containing compound include triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl. Examples include ether, phenol (EO) ₅ glycidyl ether, pt-butylphenyl glycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, glycidyl methacrylate, and butyl glycidyl ether. Moreover, the same effect can be acquired by alloying the polymer containing an epoxy group.
[0028]
These reactive compounds are used as one or a mixture of two or more, usually added in an amount of 0.5 to 80 parts by weight, preferably 0.5 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin. If this blending amount exceeds 80 parts by weight, workability and film forming property during preparation of the adhesive may be lowered.
[0029]
In the present invention, an organic peroxide is blended as a curing agent for thermosetting the resin composition, and the organic peroxide may generate radicals by decomposition at a temperature of 70 ° C. or higher. Any of them can be used, but those having a decomposition temperature of 50 ° C. or more with a half-life of 10 hours are preferable, and the film forming temperature, preparation conditions, curing (bonding) temperature, heat resistance of the adherend, and storage stability are improved. Selected in consideration.
[0030]
Examples of usable organic peroxides include 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne 3, and di- t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, dicumyl peroxide, α, α′-bis (t-butylperoxy) Isopropyl) benzene, n-butyl-4,4′-bis (t-butylperoxy) valerate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy)- 3,3,5-trimethylcyclohexane, t-butyl peroxybenzoate, benzoyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, methyl ethyl ketone Peroxide, 2,5-dimethylhexyl-2,5-bisperoxybenzoate, butyl hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, p-chlorobenzoyl peroxide, hydroxyheptyl peroxide, chlorohexanone peroxide, octanoyl Peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, cumyl peroxy octoate, succinic acid peroxide, acetyl peroxide, t-butyl peroxy (2-ethylhexanoate), m-toluoyl peroxide, t -Butyl peroxyisobutyrate, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, etc. are mentioned. These organic peroxides may be used alone or in combination of two or more.
[0031]
Such an organic peroxide is preferably blended in an amount of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin.
[0032]
In the present invention, for the photocuring of the resin composition, a photosensitizer that generates radicals by light is added. As the photosensitizer (photopolymerization initiator), radical photopolymerization is initiated. An agent is preferably used. Among radical photopolymerization initiators, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, ethyl 4- (diethylamino) benzoate and the like as hydrogen abstraction type initiators. It can be used. Among radical photopolymerization initiators, benzoin ether, benzoylpropyl ether, benzyldimethyl ketal as an intramolecular cleavage type initiator, and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1 as an α-hydroxyalkylphenone type -One, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, alkylphenylglyoxylate, diethoxyacetophenone, also as α-aminoalkylphenone type, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopro Panone-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1 and acylphosphine oxide are used. These photosensitizers may be used alone or in combination of two or more.
[0033]
Such a photosensitizer is preferably blended in an amount of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin.
[0034]
It is preferable to add a silane coupling agent as an adhesion promoter to the resin composition according to the present invention. As silane coupling agents, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxy Propyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ -1 type, or 2 or more types of mixtures, such as aminopropyl trimethoxysilane, is used.
[0035]
The amount of these silane coupling agents added is usually 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the base resin.
[0036]
In addition, a hydrocarbon resin can be added to the resin composition according to the present invention for the purpose of improving processability and bonding properties. In this case, the added hydrocarbon resin may be either a natural resin type or a synthetic resin type. In the natural resin system, rosin, rosin derivatives, and terpene resins are preferably used. For rosin, gum-based resins, tall oil-based resins, and wood-based resins can be used. As the rosin derivative, rosin obtained by hydrogenation, heterogeneity, polymerization, esterification, or metal chloride can be used. As the terpene resin, a terpene phenol resin can be used in addition to a terpene resin such as α-pinene and β-pinene. Moreover, you may use danmaru, koval, and shellac as another natural resin. On the other hand, in the synthetic resin system, petroleum resin, phenol resin, and xylene resin are preferably used. As the petroleum resin, aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, alicyclic petroleum resin, copolymer petroleum resin, hydrogenated petroleum resin, pure monomer petroleum resin, and coumarone indene resin can be used. As the phenol resin, an alkyl phenol resin or a modified phenol resin can be used. As the xylene-based resin, a xylene resin or a modified xylene resin can be used.
[0037]
Although the addition amount of such a hydrocarbon resin is appropriately selected, it is preferably 1 to 200 parts by weight, more preferably 5 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin.
[0038]
In addition to the additives described above, the resin composition according to the present invention may contain an anti-aging agent, an ultraviolet absorber, a dye, a processing aid and the like as long as the object of the present invention is not impaired.
[0039]
Any conductive particles may be used as long as they are electrically good conductors, and various particles can be used. For example, a metal or alloy powder such as copper, silver or nickel, a resin or ceramic powder coated with such a metal or alloy, and the like can be used. The shape is not particularly limited, and any shape such as a flake shape, a dendritic shape, a granular shape, or a pellet shape can be taken.
[0040]
The conductive particles preferably have an elastic modulus of 1.0 × 10 ^{7 to} 1.0 × 10 ¹⁰ Pa. That is, when an anisotropic conductive film is used to connect an adherend such as a liquid crystal film using a plastic film as a base material, cracks may occur in the adherend if conductive particles having a high elastic modulus are used. It is recommended to use conductive particles in the above elastic modulus range because there is a possibility that stable conduction performance may not be obtained due to spring breakage due to breakage of the particles or recovery of elastic deformation of the particles after pressure bonding. This prevents destruction of the adherend, suppresses the occurrence of springback due to recovery of elastic deformation of the particles after pressure bonding, and makes it possible to increase the contact area of the conductive particles for more stable reliability. High conduction performance can be obtained. Incidentally, a possibility that the elastic modulus and less than 1.0 × ¹⁰ 7 Pa, cause damage to the particles themselves, may conduct characteristics are lowered, larger than 1.0 × ¹⁰ 10 Pa, the generation of springback occurs There is. As such conductive particles, those obtained by coating the surfaces of the plastic particles having the above-described elastic modulus with the aforementioned metal or alloy are preferably used.
[0041]
In this invention, it is preferable that the compounding quantity of such electroconductive particle is 0.1-15 volume% with respect to the said base resin, and the average particle diameter of this electroconductive particle is 0.1-100 micrometers. It is preferable that Thus, by prescribing the blending amount and the particle size, the conductive particles are condensed between adjacent circuits, and it becomes difficult to short-circuit, and good conductivity can be obtained.
[0042]
The anisotropic conductive film of the present invention is obtained by dispersing such conductive particles in an adhesive. The adhesive has a melt index (MFR) of 1 to 3000, particularly 1 to 1000. In particular, it is preferably 1 to 800, and the fluidity at 70 ° C. is preferably 10 ⁵ Pa · s or less. Therefore, the base resin is appropriately selected so as to obtain such MFR and fluidity. It is desirable to use it selectively.
[0043]
The anisotropic conductive film of the present invention is prepared by uniformly mixing the base resin with the above-mentioned additives and conductive particles in a predetermined composition, kneading with an extruder, roll, etc., and then calender roll, T-die extrusion, inflation. It is manufactured by forming a film in a predetermined shape by a film forming method such as. In the film formation, embossing may be performed for the purpose of preventing blocking and facilitating pressure bonding with the adherend.
[0044]
In order to bond the anisotropic conductive film thus obtained to the adherend, conventional methods, for example, a bonding method using a hot press, a direct laminating method using an extruder or a calendar, a thermocompression bonding method using a film laminator Etc. can be used.
[0045]
In addition, each component is uniformly dissolved in a solvent that does not affect the member (separator), applied uniformly to the surface of the member (separator), and other adherends (polyimide, copper foil, etc.) are temporarily bonded. Then, it can be bonded by heat curing or photocuring.
[0046]
As the curing conditions in the anisotropic conductive film of the present invention, in the case of thermosetting, depending on the type of organic peroxide used, it is usually 70 to 170 ° C., preferably 70 to 150 ° C., usually 10 seconds to 120 minutes, preferably 20 seconds to 60 minutes.
[0047]
In the case of photocuring using a photosensitizer, many light sources that emit light in the ultraviolet to visible region can be used as the light source, for example, ultrahigh pressure, high pressure, low pressure mercury lamp, chemical lamp, xenon lamp, halogen lamp, mercury lamp. A lamp, a carbon arc lamp, an incandescent lamp, a laser beam, etc. are mentioned. The irradiation time cannot be determined unconditionally depending on the type of lamp and the intensity of the light source, but it is about several tens of seconds to several tens of minutes.
[0048]
In order to accelerate curing, the laminate may be preheated to 40 to 120 ° C. and irradiated with ultraviolet rays.
[0049]
The anisotropic conductive film of the present invention has a conductivity of 10 Ω or less, particularly 5 Ω or less in the film thickness direction, and the resistance in the plane direction is preferably 10 ⁶ Ω or more, particularly 10 ⁹ Ω or more. .
[0050]
The anisotropic conductive film of the present invention is the same as the conventional anisotropic conductive film such as used for connection between various terminals such as connection of FPC or TAB and ITO terminal on the glass substrate of the liquid crystal panel. It is used for applications, and a crosslinked structure is formed at the time of curing, and high adhesiveness, particularly excellent adhesion to metal, excellent durability, and heat resistance are obtained.
[0051]
In particular, the anisotropic conductive film of the present invention has high adhesiveness to both ITO and SiO _X and is effective for connection between the terminals.
[0052]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
[0053]
Examples 1 to 10, Comparative Example 1
A toluene 25 wt% solution of polyvinyl butyral (“DENKA PVB3000-1” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was prepared, and the components shown in Table 1 were mixed in the amounts shown in Table 1 with respect to 100 parts by weight of polyvinyl butyral. The film was coated on poly (ethylene terephthalate) as a separator by a bar coater to obtain a film having a width of 5 mm and a thickness of 15 μm.
[0054]
The above sample was used for bonding between a substrate in which an ITO terminal was formed on a PET resin substrate via a SiO _X film and a substrate in which a copper foil was patterned on a polyimide substrate, and the separator was peeled off and positioned on a monitor. In the case of curing (Examples 1 to 5), thermocompression bonding was performed at 130 ° C. for 20 seconds at 3 MPa. In the case of photocuring (Examples 6 to 10), irradiation was performed for 30 seconds with a halogen lamp instead of heating. About the obtained sample, while measuring adhesive force by the 90 degree peeling test (50 mm / min) with a tensile tester, the conduction resistance of the thickness direction was measured with the digital multimeter, and the result was shown in Table 1.
[0055]
[Table 1]

[0056]
Table 1 shows that the anisotropic conductive film of the present invention is remarkably excellent in adhesiveness.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the anisotropic conductive film exhibiting high adhesion to both ITO and SiO _X is provided.

Claims

In an anisotropic conductive film in which conductive particles are dispersed in an adhesive layer,
Adhesive is a thermosetting or photocurable resin composition comprising a base resin and a melamine resin, conductive particles and a anisotropic conductive film Do that by blending,
The base resin is a polyacetalized resin obtained by acetalizing polyvinyl alcohol and having a ratio of acetal groups of 30 mol% or more,
The anisotropic conductive film, wherein the resin composition contains 1 to 200 parts by weight of a melamine resin with respect to 100 parts by weight of a base resin.

Oite to claim 1, the anisotropic conductive film in which the resin composition is characterized in that it contains 0.01 to 10 parts by weight of urea-based resin relative to 100 parts by weight of the base resin.

3. The anisotropic conductive film according to claim 1, wherein the resin composition contains 0.1 to 10 parts by weight of an organic peroxide or a photosensitizer with respect to 100 parts by weight of the base resin.

The resin composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the resin composition is at least one selected from the group consisting of an acryloxy group-containing compound, a methacryloxy group-containing compound, and an epoxy group-containing compound with respect to 100 parts by weight of the base resin. An anisotropic conductive film comprising 0.5 to 80 parts by weight of a reactive compound.

In any one of claims 1 to 4, the anisotropic conductive film, characterized in that the resin composition contains 0.01 to 5 parts by weight of a silane coupling agent relative to 100 parts by weight of the base resin.

In any one of claims 1 to 5, an anisotropic conductive film, characterized in that the resin composition contains 1 to 200 parts by weight of hydrocarbon resin relative to 100 parts by weight of the base resin.

The anisotropic conductive film according to any one of claims 1 to 6 , wherein a blending amount of the conductive particles is 0.1 to 15% by volume with respect to the base resin.