JP5176139B2 - 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造 - Google Patents
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Description
1. 対向する回路電極同士を電気的に接続する回路接続材料であって、破断伸度が100%以上1000%未満のポリエステルウレタン樹脂を含有する回路接続材料。
2. 遊離ラジカルを発生する硬化剤と、ラジカル重合性物質と、を含有する、項1記載の回路接続材料。
3. ラジカル重合性物質が、アクリレート基又はメタクリレート基を有するリン酸エステル化合物を含む、項2記載の回路接続材料。
4. 導電性粒子を含有する、項1〜3の何れか一項に記載の回路接続材料。
5. 第一の基板及びこれの主面上に形成された第一の回路電極を有する第一の回路部材と、第二の基板及びこれの主面上に形成された第二の回路電極を有する第二の回路部材とが、前記第一及び第二の回路部材の間に設けられた回路接続部材によって、前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが対峙するとともに電気的に接続されてなる回路部材の接続構造であって、前記回路接続部材が、項1〜4の何れか一項に記載の回路接続材料の硬化物である、回路部材の接続構造。
6. 第一及び第二の回路電極のうち少なくとも一方は、その表面が金、銀、錫、白金族の金属及びインジウム−錫酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む材料からなる、項5記載の回路部材の接続構造。
7. 第一及び第二の基板のうち少なくとも一方が、ポリエステルを含む材料からなる基板である、項5又は6記載の回路部材の接続構造。
本実施形態に係る回路接続材料は、回路電極同士を電気的に接続するために用いられる接着剤である。図1は、回路接続材料の一実施形態を示す断面図である。図1に示す回路接続材料1は、樹脂層3と、樹脂層3内に分散している複数の導電粒子5とから構成され、フィルム状の形状を有する。樹脂層3は、遊離ラジカルを発生する硬化剤と、ラジカル重合性物質と、破断伸度が100%以上1000%未満かつガラス転移温度が零下10℃以上のポリエステルウレタン樹脂を含有する。言い換えると、回路接続材料1は、遊離ラジカルを発生する硬化剤と、ラジカル重合性物質と、破断伸度が100%以上1000%未満かつガラス転移温度が零下10℃以上のポリエステルウレタン樹脂と、導電粒子5とを含有する。回路接続材料1が加熱されたときにラジカル重合性物質の重合により接着剤層3において架橋構造が形成され、回路接続材料1の硬化物が形成される。
なお、ここでいう破断伸度とは、溶剤分を蒸発させたフィルムをJIS規格 C2151の測定方法に準じて測定した結果である。
使用機器:日立L−6000型(株式会社日立製作所製)
カラム:ゲルパックGL−R420+ゲルパックGL−R430+ゲルパックGL−R440(計3本)(日立化成工業株式会社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
流量:1.75ml/min
検出器:L−3300RI(株式会社日立製作所製)
実施例1
遊離ラジカルを発生する硬化剤として2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイル)ヘキサン(日本油脂株式会社製、商品名パーヘキサ25O)を8重量部(パーヘキサ25Oは50%溶液なので、不揮発分換算で4重量部)、ラジカル重合性物質として、ウレタンアクリレートオリゴマー(新中村化学工業株式会社製、商品名UA5500T)のトルエン溶解品70重量%溶液を42.9重量部(不揮発分換算で30重量部)、ジシクロペンタジエン型ジアクリレート(東亞合成株式会社製、商品名DCP−A)を15重量部、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(共栄社化学株式会社製、商品名P−2M)を3重量部、ポリエステルウレタン樹脂として、東洋紡績製UR−5537(破断伸度200%)の30重量%溶液を150重量部(不揮発分換算で45重量部)、熱可塑性樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体(三井デュポンポリケミカルズ製、商品名EV40W)をトルエンに溶解して得られた20重量%溶液を50重量部(不揮発分換算で10重量部)配合し、更に、表面に厚み0.1〜0.5μmの金めっきを施した平均粒径8〜12μmのNi粉体を5重量部配合した。この混合溶液をアプリケータでPETフィルム上に塗布し、70℃10分の熱風乾燥により、接着剤層の厚みが35μmであるフィルム状の回路接続材料を得た。
ポリエステルウレタン樹脂として、東洋紡績製UR‐8300(破断伸度500%)を用いる以外は、実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
ポリエステルウレタン樹脂として、東洋紡績製UR‐3200(破断伸度700%)を用いる以外は、実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
ポリエステルウレタン樹脂として、東洋紡績製UR‐8700(破断伸度1000%)を用いる以外は、実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
ポリエステルウレタン樹脂として、東洋紡績製UR‐1400(破断伸度6%)を用いる以外は、実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
エポキシ樹脂及びアニオン重合型硬化剤としてイミダゾール系マイクロカプセル混合型エポキシ樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名HX−3042HP)を60重量部、フィルム形成成分として、トルエン/酢酸エチル=50/50の混合溶媒に溶解して得られた40重量%のフェノキシ樹脂(PKHC、重量平均分子量45000、インケムコーポレーション社製)を50重量部(不揮発分換算で20重量部)、アクリルゴムとして、ブチルアクリレート40部−エチルアクリレート30部−アクリロニトリル30部−グリシジルメタクリレート3部の共重合体(重量平均分子量約85万)をトルエン/酢酸エチル=50/50の混合溶媒に溶解して得られた10重量%溶液アクリルゴムを200重量部(不揮発分換算で20重量部)、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名SH6040)を1重量部配合し、更に、表面に厚み0.1〜0.5μmの金めっきを施した平均粒径8〜12μmのNi粉体を5重量部配合した。製膜は実施例1と同様にして回路接続材料を得た。
(2−1)PET上に形成されたプリント配線板(PET−FPC)の作製
厚さ100μmのPET上に、銀ペーストを用いて、ライン幅150μm、ピッチ300μm、厚み9μmの銀回路電極を形成させた(これを以下「PET−FPC」という)。
ガラスエポキシ多層プリント配線板上に、ライン幅150μm、ピッチ300μm、厚み35μmの銅回路電極を形成させた。次に、金めっき処理を施し、銅回路電極表面に厚み0.10μm〜0.32μmの金の被膜を形成させたPWBを作製した(これを以下「PWB」という)。
PWB上に、上記のフィルム状の回路接続材料の接着面を貼り付けた後、70℃、1MPaで2秒間加熱及び加圧して仮接続し、その後、PETフィルムを剥離した。次に、PET−FPCの回路電極とPWBの回路電極とが向かい合うように位置合わせした後、実施例1〜3及び比較例1〜2の回路接続材料を用いたものは、140℃、2MPaで10秒間加熱及び加圧した。比較例3の回路接続材料を用いたものは150℃、2MPaで20秒間加熱及び加圧した。PET−FPCとPWBとの間に挟まれた回路接続材料が硬化することにより、FPCとPWBが接続された。FPCとPWBの基板間の幅は2mmであった。
(3−1)接着力の測定
作製した回路部材の接続構造からFPCを剥離するために必要な力を接着力として測定した。測定は、JIS Z−0237に準拠し、90度剥離、剥離速度50mm/分として、接着力測定装置を用いて接着力測定を行った。平行回路に対し、直角となる方向に回路を引き剥がした。その際の頂点の値を接着力とした。接着直後、及び85℃/85%RHの高温高湿槽中に500時間保持する高温高湿処理を行った後の接着力を測定した。
作製した回路接続構造の回路接続部を含む回路間の抵抗値を測定するため、PWB及びFPC上で互いに隣り合う回路間の抵抗値をマルチメーターで測定した。抵抗値は異なる隣接回路間の抵抗50点の平均(x+3σ)で示した。高温高湿試験後の抵抗値が接続直後の抵抗値の2倍以内であるものを良好なレベルとした。得られた結果を表2に示す。
Claims (11)
- 対向する回路電極同士を電気的に接続する回路接続材料であって、
遊離ラジカルを発生する硬化剤と、ラジカル重合性物質と、破断伸度が100%以上1000%未満のポリエステルウレタン樹脂と、を含有し、
第一の基板及びこれの主面上に形成された第一の回路電極を有する第一の回路部材と、第二の基板及びこれの主面上に形成された第二の回路電極を有する第二の回路部材とを、前記第一及び第二の回路部材の間に設けられた当該回路接続部材によって、前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが対峙するとともに電気的に接続されてなり、前記第一及び第二の基板のうち少なくとも一方が、ポリエステルを含む材料からなる基板である、回路部材の接続構造を得るために用いられる、
回路接続材料。 - 前記ラジカル重合性物質が、アクリレート基又はメタクリレート基を有するリン酸エステル化合物を含む、請求項1記載の回路接続材料。
- 導電性粒子を含有する、請求項1又は2記載の回路接続材料。
- 前記ラジカル重合性物質が、ウレタンアクリレート及び/又はウレタンメタクリレートを含む、請求項1〜3の何れか一項に記載の回路接続材料。
- 前記ポリエステルウレタン樹脂以外の他の熱可塑性樹脂を更に含有する、請求項1〜4の何れか一項に記載の回路接続材料。
- 前記第一及び第二の基板のうち少なくとも一方が、ポリエステルフィルム基板である、請求項1〜5の何れか一項に記載の回路接続材料。
- 前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである、請求項1〜6の何れか一項に記載の回路接続材料。
- 第一の基板及びこれの主面上に形成された第一の回路電極を有する第一の回路部材と、第二の基板及びこれの主面上に形成された第二の回路電極を有する第二の回路部材とが、前記第一及び第二の回路部材の間に設けられた回路接続部材によって、前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが対峙するとともに電気的に接続されてなる回路部材の接続構造であって、
第一及び第二の基板のうち少なくとも一方が、ポリエステルを含む材料からなる基板であり、前記回路接続部材が、請求項1〜5の何れか一項に記載の回路接続材料の硬化物である、回路部材の接続構造。 - 第一及び第二の回路電極のうち少なくとも一方は、その表面が金、銀、錫、白金族の金属及びインジウム−錫酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む材料からなる、請求項8記載の回路部材の接続構造。
- 前記第一及び第二の基板のうち少なくとも一方が、ポリエステルフィルム基板である、請求項8又は9記載の回路部材の接続構造。
- 前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである、請求項8〜10の何れか一項に記載の回路部材の接続構造。
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