JP5297418B2 - 異方性導電材料及びその製造方法、並びに実装体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、導電性粒子が分散された異方性導電材料及びその製造方法、並びに実装体及びその製造方法に関する。
近年、ラジカル硬化系の異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）が用いられ、短時間で接合を行うことが推進されている。しかし、ラジカル硬化系のＡＣＦ接合は、ボンディング時の温度・圧力・熱ツール落下速度などのプロセスマージンが狭く、バインダ樹脂が押し退けられない間に硬化してしまうなどの不都合が多発している。
また、ラジカル硬化系のＡＣＦは、一般的に硬化収縮率が高く内部応力が大きいため、接着強度が低下する傾向にある。このため、アクリルゴムなどのゴム成分を含有させることにより、内部応力を低下させ、接着力を向上させている（例えば、特許文献１、２参照。）。しかし、ゴム成分を含有させると、ＡＣＦの溶融粘度が高くなるため、プロセスマージンがさらに狭くなってしまい、高い接続信頼性を得ることができない。
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、プロセスマージンを改善させ、高い接続信頼性を得ることができる異方性導電材料及びその製造方法、並びに実装体及びその製造方法を提供する。
本件発明者らは、鋭意検討を行った結果、ラジカル系接着剤組成物に所定のメルトフローレートのエチレン−酢酸ビニル共重合体を配合することにより、プロセスマージンが改善することを見出した。
すなわち、本発明に係る異方性導電材料は、膜形成樹脂と、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子が分散され、前記エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のメルトフローレートが、４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であることを特徴とする。
また、本発明に係る異方性導電材料の製造方法は、膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子を分散させることを特徴とする。
また、本発明に係る実装体は、膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に分散された導電性粒子を介して絶縁性基板の電極と電子部品の電極とが接続されていることを特徴とする。
また、本発明に係る実装体の製造方法は、絶縁性基板の電極上に、膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子が分散された異方性導電材料、電子部品を順に配置し、前記電子部品の上面から熱圧着ヘッドにて押圧し、前記絶縁性基板の電極と前記電子部品の電極とを導電性粒子を介して接続するとともに、前記異方性導電材料を硬化させることを特徴とする。
ここで、メルトフローレート（ＭＦＲ：Melt Flow Rate）は、ＪＩＳ−Ｋ７２１０の条件Ｄ（試験温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）に示されるものと略同じ試験方法により測定されたものである。
本発明によれば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が、プロセスマージンを改善させ、高い接続信頼性を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．異方性導電材料及びその製造方法
２．実装体及びその製造方法
３．実施例
１．異方性導電材料及びその製造方法
２．実装体及びその製造方法
３．実施例
＜１．異方性導電材料及びその製造方法＞
本発明の具体例として示す異方性導電材料は、ラジカル系接着剤組成物に導電性粒子を分散させて構成される。また、異方性導電材料はペースト又はフィルム形状であり、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明の具体例として示す異方性導電材料は、ラジカル系接着剤組成物に導電性粒子を分散させて構成される。また、異方性導電材料はペースト又はフィルム形状であり、目的に応じて適宜選択することができる。
ラジカル系接着剤組成物は、膜形成樹脂と、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ：Ethylene Vinyl Acetate Copolymer）と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する。
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂などの種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも膜形成状態、接続信頼性などの観点からポリエステルウレタン樹脂が好適に用いられる。膜形成樹脂の含有量は、ラジカル系接着剤組成物１００質量部に対して、通常３０〜８０質量部、好ましくは４０〜７０質量部である。
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）は、エチレンと酢酸ビニルとが共重合した熱可塑性樹脂であり、その含有量は、ラジカル系接着剤組成物１００質量部に対して、通常１〜３０質量部、好ましくは５〜２０質量部である。
ＥＶＡは、酢酸ビニル（ＶＡ：Vinyl Acetate）の含有率が増加するにつれて結晶性が低下し、柔軟性が増加する。ＥＶＡのメルトフローレート（ＭＦＲ：Melt Flow Rate）（JIS K7210：条件Ｄ）は、４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であることが好ましい。ＭＦＲが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であることにより、ボンディング時の溶融流動性が良好となる。これにより、絶縁基板上の電子部品を十分に押し込むことができ、導電性粒子を十分に変形させることができるため、接続抵抗を低下させ、また、接着強度を向上させることができる。また、絶縁基板上の電子部品を十分に押し込むことができるため、低圧／低速の接合条件においても、通常の接合条件と同等の接続抵抗及び接着強度を得ることができ、プロセスマージンを改善することができる。
また、ＥＶＡ中のＶＡ含有率（JIS K7192）は、１０ｗｔ％以上であることが好ましく、２５ｗｔ％以上であることがより好ましい。ＶＡ含有率を増加させることにより、ゴムに近い性質を示すようになり、内部応力を低下させ、接着強度を向上させることができる。
このようなＥＶＡは、次のような合成により得ることができる。例えば、オートクレーブ型反応器を用いて、エチレンと酢酸ビニルモノマーを所定の混合質量比で混合して供給し、所定の反応条件で、開始剤を供給して重合を行う。そして、固形分を溶解、沈殿させ、沈殿物を回収／乾燥させることにより、所定のＭＦＲ及び所定のＶＡを有するＥＶＡを得ることができる。また、市販品として、三井・デュポンポリケミカル社製の「ＥＶ４１０」、「ＥＶ２０５Ｗ」、東ソー社製の「ウルトラセン７３５」などを、所望のＭＦＲ及び所望のＶＡに応じて適宜使用することができる。
ラジカル重合性樹脂は、ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートなどが挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシアクリレートが好ましく用いられる。ラジカル重合性樹脂の含有量は、ラジカル系接着剤組成物１００質量部に対して、通常１０〜６０質量部、好ましくは２０〜５０質量部である。
ラジカル重合開始剤は、公知のものを使用することができ、中でも有機過酸化物を好ましく使用することができる。有機過酸化物としては、パーオキシケタール類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類、ジアルキルパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、シリルパーオキサイド類などが挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも、本実施の形態では、パーオキシケタール類が好ましく用いられる。ラジカル重合開始剤の含有量は、ラジカル系接着剤組成物１００質量部に対して、通常０．１〜３０質量部、好ましくは１〜２０質量部である。
また、ラジカル系接着剤組成物は、無機基材への密着性を向上させるために、シランカップリング剤、リン酸（メタ）アクリレートなどをさらに含有することが好ましい。
シランカップリング剤としては、メタクリロキシ系、エポキシ系、アミノ系、ビニル系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などが挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも、本実施の形態では、メタクリロキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。
リン酸（メタ）アクリレートとしては、リン酸エステル骨格を有する（メタ）アクリレートであれば、モノエステル、ジエステル、トリエステルなどを用いることができる。例えば、エチレンオキシド変性フェノキシ化リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ブトキシ化リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性オクチルオキシ化リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。
また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどを用いることができる。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させる。
これらを溶解させる有機溶剤としては、トルエン、酢酸エチル、又はこれらの混合溶剤、その他各種有機溶剤を用いることができる。
また、ラジカル系接着剤組成物に分散させる導電性粒子は、例えば、ニッケル、金、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したものなどを用いることができる。また、導電性粒子の平均粒径は、接続信頼性の観点から、好ましくは１〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。また、ラジカル系接着剤組成物中の導電性粒子の平均粒子密度は、接続信頼性及び絶縁信頼性の観点から、好ましくは１０００〜５００００個／ｍｍ２、より好ましくは５０００〜３００００個／ｍｍ２である。
フィルム形状の異方性導電材料を得る場合、上記により調整した異方性導電組成物をフィルム化させることにより、異方性導電フィルムを得る。以下、異方性導電フィルムの製造方法について説明する。
本実施の形態における異方性導電フィルムの製造方法は、膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子を分散させるものである。
具体的には、先ず、上述した異方性導電材料を調整後、バーコーター、塗布装置などを用いて剥離基材上に塗布する。剥離基材は、例えば、シリコーンなどの剥離剤をＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などに塗布した積層構造からなり、異方性導電材料中の樹脂の乾燥を防ぐとともに、樹脂の形状を維持する。
次に、剥離基材上に塗布された異方性導電材料を熱オーブン、加熱乾燥装置などにより乾燥させる。これにより、厚さ５〜５０μｍ程度の異方性導電フィルムが製造される。
＜２．実装体及びその実装方法＞
次に、上述した異方性導電フィルムを用いた電子部品の実装方法について説明する。本実施の形態における電子部品の実装方法は、絶縁性基板の電極上に、膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子が分散された異方性導電フィルム、電子部品を順に配置し、電子部品の上面から熱圧着ヘッドにて押圧し、絶縁性基板の電極と電子部品の電極とを導電性粒子を介して接続するとともに、異方性導電フィルムを硬化させるものである。これにより、接着剤組成物に分散された導電性粒子を介して絶縁性基板の電極と電子部品の電極とが接続された実装体が得られる。
次に、上述した異方性導電フィルムを用いた電子部品の実装方法について説明する。本実施の形態における電子部品の実装方法は、絶縁性基板の電極上に、膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子が分散された異方性導電フィルム、電子部品を順に配置し、電子部品の上面から熱圧着ヘッドにて押圧し、絶縁性基板の電極と電子部品の電極とを導電性粒子を介して接続するとともに、異方性導電フィルムを硬化させるものである。これにより、接着剤組成物に分散された導電性粒子を介して絶縁性基板の電極と電子部品の電極とが接続された実装体が得られる。
本実施の形態では、異方性導電フィルムにメルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が含まれているため、熱圧着ヘッドにて押圧する際の接合条件を、温度１２０〜２２０℃、圧力１〜１０ＭＰａ、接続時間１〜１０ｓｅｃ、ツール落下速度０．５〜２０ｍｍ／ｓｅｃとすることができ、広いプロセスマージンで接合を行うことができる。具体的には、例えば、接合条件１９０℃−２ＭＰａ−５ｓｅｃ、熱Ｔｏｏｌ落下速度１ｍｍ／ｓｅｃの低圧／低速圧着においても、通常の接合条件１９０℃−４ＭＰａ−５ｓｅｃ、熱Ｔｏｏｌ落下速度１０ｍｍ／ｓｅｃと同等の接続抵抗及び接着強度を得ることができる。
＜３．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明する。ここでは、先ず、比較例１〜４及び実施例１〜９の異方性導電フィルムを作製し、この異方性導電フィルムを用いて接合条件が異なる第１の実装体及び第２の実装体を完成させた。そして、第１の実装体及び第２の実装体の接続抵抗及び接着強度を測定した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下、本発明の実施例について説明する。ここでは、先ず、比較例１〜４及び実施例１〜９の異方性導電フィルムを作製し、この異方性導電フィルムを用いて接合条件が異なる第１の実装体及び第２の実装体を完成させた。そして、第１の実装体及び第２の実装体の接続抵抗及び接着強度を測定した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
また、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）を次のように合成した。６リットルのオートクレーブ型反応器を用いて、エチレンと酢酸ビニルモノマーを所定の混合質量比で混合して１５０〜２００ｋｇ／ｈｒの流量で供給し、反応圧力１６０ＭＰa、生産速度２０ｋｇ／ｈｒの条件で、開始剤としてパーオキサイドを１００ｇ／ｈｒ供給してＥＶＡの重合を行った。続けて、固形分を熱ヘキサンに溶解させ、２−プロパノール（ＩＰＡ）に沈殿させ、沈殿物を回収／乾燥させ、所定のＭＦＲ、及び所定のＶＡを有するＥＶＡ１〜ＥＶＡ９を得た。
［比較例１］
フィルム形成材としてポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で６０質量部、ラジカル重合性樹脂（品名：ＥＢ−６００、ダイセル・サイテック社製）を３４質量部、シランカップリング剤（品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学社製）を１質量部、リン酸アクリレート（品名：Ｐ−１Ｍ、共栄社化学社製）を１質量部、及びラジカル重合開始剤（品名：パーヘキサＣ、日本油脂社製）を４質量部として構成された全体が１００質量部の接着剤組成物に対して導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）の平均粒子密度が１００００個／ｍｍ２になるように分散させた。この異方性導電接続材料をＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、オーブンで乾燥させ、厚さ１５μｍの比較例１の異方性導電フィルムを作製した。
フィルム形成材としてポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で６０質量部、ラジカル重合性樹脂（品名：ＥＢ−６００、ダイセル・サイテック社製）を３４質量部、シランカップリング剤（品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学社製）を１質量部、リン酸アクリレート（品名：Ｐ−１Ｍ、共栄社化学社製）を１質量部、及びラジカル重合開始剤（品名：パーヘキサＣ、日本油脂社製）を４質量部として構成された全体が１００質量部の接着剤組成物に対して導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）の平均粒子密度が１００００個／ｍｍ２になるように分散させた。この異方性導電接続材料をＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、オーブンで乾燥させ、厚さ１５μｍの比較例１の異方性導電フィルムを作製した。
［比較例２］
フィルム形成材としてポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５０質量部、応力緩和成分としてアクリルゴム（品名：ＳＧ−６００ＬＢ、ナガセケムテックス社製）を１０質量部とした以外は、比較例１と同様にして比較例２の異方性導電フィルムを作製した。
フィルム形成材としてポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５０質量部、応力緩和成分としてアクリルゴム（品名：ＳＧ−６００ＬＢ、ナガセケムテックス社製）を１０質量部とした以外は、比較例１と同様にして比較例２の異方性導電フィルムを作製した。
［比較例３］
フィルム形成材としてポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５０質量部、上述した合成により得られたＭＦＲ＝１５０、ＶＡ＝１９％のＥＶＡ１を１０質量部とした以外は、比較例１と同様にして比較例３の異方性導電フィルムを作製した。
フィルム形成材としてポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５０質量部、上述した合成により得られたＭＦＲ＝１５０、ＶＡ＝１９％のＥＶＡ１を１０質量部とした以外は、比較例１と同様にして比較例３の異方性導電フィルムを作製した。
［比較例４］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝１５０、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ２を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして比較例４の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝１５０、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ２を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして比較例４の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例１］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝１９％のＥＶＡ３を１０質量部とした以外は比較例３と同様にして実施例１の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝１９％のＥＶＡ３を１０質量部とした以外は比較例３と同様にして実施例１の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例２］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝８００、ＶＡ＝１９％のＥＶＡ４を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例２の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝８００、ＶＡ＝１９％のＥＶＡ４を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例２の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例３］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２５％のＥＶＡ５を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例３の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２５％のＥＶＡ５を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例３の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例４］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ６を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例４の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ６を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例４の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例５］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝３３％のＥＶＡ７を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例５の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝３３％のＥＶＡ７を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例５の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例６］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝８００、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ８を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例６の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝８００、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ８を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例６の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例７］
上述した合成により得られたＭＦＲ＝１０００、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ９を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例７の異方性導電フィルムを作製した。
上述した合成により得られたＭＦＲ＝１０００、ＶＡ＝２８％のＥＶＡ９を１０質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例７の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例８］
ポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５７質量部、上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２５％のＥＶＡ５を３質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例８の異方性導電フィルムを作製した。
ポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５７質量部、上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２５％のＥＶＡ５を３質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例８の異方性導電フィルムを作製した。
［実施例９］
ポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５５質量部、上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２５％のＥＶＡ５を５質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例９の異方性導電フィルムを作製した。
ポリエステルウレタン樹脂（品名：ＵＲ８２００、東洋紡績社製、メチルエチルケトン／トルエン＝５０／５０の混合溶媒にて２０質量％に溶解したもの）を固形分換算で５５質量部、上述した合成により得られたＭＦＲ＝４００、ＶＡ＝２５％のＥＶＡ５を５質量部とした以外は、比較例３と同様にして実施例９の異方性導電フィルムを作製した。
表１に、比較例１〜４及び実施例１〜９の配合例を示す。
＜評価＞
比較例１〜４及び実施例１〜９を用いて、ＣＯＦ（Chip On Film）の接合を行った、ＣＯＦ（５０μｍＰ、Ｃｕ８μｍｔ−Ｓｎメッキ、３８μｍｔ、品名：Sperflex、住友金属鉱山社製）と、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）コーティングガラス（全表面ＩＺＯコート、ガラス厚０．７ｍｍ）との接合を行った。
比較例１〜４及び実施例１〜９を用いて、ＣＯＦ（Chip On Film）の接合を行った、ＣＯＦ（５０μｍＰ、Ｃｕ８μｍｔ−Ｓｎメッキ、３８μｍｔ、品名：Sperflex、住友金属鉱山社製）と、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）コーティングガラス（全表面ＩＺＯコート、ガラス厚０．７ｍｍ）との接合を行った。
比較例１〜４及び実施例１〜９の異方性導電フィルムを１．５ｍｍ幅にスリットしてＩＺＯコーティングガラスに貼り付けた。その上にＣＯＦを仮固定した後、ヒートツール１．５ｍｍ幅で緩衝材１００μｍｔのテフロン（商標）を用いて、接合条件１９０℃−２ＭＰａ−５ｓｅｃ、熱Ｔｏｏｌ落下速度１ｍｍ／ｓｅｃで接合を行い、第１の実装体を完成させた。
また、接合条件１９０℃−４ＭＰａ−５ｓｅｃ、熱Ｔｏｏｌ落下速度１０ｍｍ／ｓｅｃで接合を行い、第２の実装体を完成させた。
このようにして得られた第１の実装体及び第２の実装体について、接続抵抗及び接着強度を測定し、評価した。表２に評価結果を示す。なお、接続抵抗及び接着強度の測定は、次のように行った。
［接続抵抗］
第１の実装体及び第２の実装体について、初期（Initial）の抵抗と、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の抵抗を測定した。測定は、デジタルマルチメータ（デジタルマルチメータ７５５５、横河電機社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの接続抵抗を測定した。
第１の実装体及び第２の実装体について、初期（Initial）の抵抗と、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の抵抗を測定した。測定は、デジタルマルチメータ（デジタルマルチメータ７５５５、横河電機社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの接続抵抗を測定した。
［接着強度］
第１の実装体及び第２の実装体について、初期（Initial）の接着強度と、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の接着強度を測定した。接着強度は、引張り試験機（品番：ＲＴＣ１２０１、ＡＮＤ社製）を用いて測定速度５０ｍｍ／ｓｅｃでＣＯＦを引き上げたときの接着強度を測定した。
第１の実装体及び第２の実装体について、初期（Initial）の接着強度と、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の接着強度を測定した。接着強度は、引張り試験機（品番：ＲＴＣ１２０１、ＡＮＤ社製）を用いて測定速度５０ｍｍ／ｓｅｃでＣＯＦを引き上げたときの接着強度を測定した。
表２から分かるように、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）のメルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上である実施例１〜９は、第１の実装体及び第２の実装体においても、ＴＨテスト後の接続抵抗が５．０Ω以下、且つＴＨテスト後の接着強度が３．０Ｎ／ｃｍ以上の結果を得ることができた。すなわち、ＥＶＡのメルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上である実施例１〜９は、広いプロセスマージンを持つことが分かった。
一方、ＥＶＡを含有しない、又はＥＶＡのメルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ未満である比較例１〜４は、第１の実装体及び第２の実装体の両方において、ＴＨテスト後の接続抵抗が５．０Ω以下、且つＴＨテスト後の接着強度が３．０Ｎ／ｃｍ以上の結果を得ることができなかった。
また、ＥＶＡのＶＡの含有率が２５ｗｔ％未満である実施例１、２は、ＴＨテスト後の接着強度が６．０Ｎ／ｃｍ以上の結果が得られなかったが、ＥＶＡの酢酸ビニル（ＶＡ）の含有率が２５ｗｔ％以上である実施例３〜７は、ＴＨテスト後の接着強度が６．０Ｎ／ｃｍ以上の結果を得ることができた。
Claims (9)
- 膜形成樹脂と、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子が分散され、
前記エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のメルトフローレートが、４００ｇ／１０ｍｉｎ以上である異方性導電材料。 - 前記エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂は、酢酸ビニルの含有率が２５ｗｔ％以上である請求項１記載の異方性導電材料。
- 前記膜形成樹脂は、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂からなる群から選択される少なくとも１以上である請求項１又は２に記載の異方性導電材料。
- 前記ラジカル重合性樹脂は、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートからなる群から選択される少なくとも１以上である請求項１乃至３のいずれかに記載の異方性導電材料。
- 前記ラジカル重合開始剤は、パーオキシケタール、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイドからなる群から選択される少なくとも１以上である請求項１乃至４のいずれかに記載の異方性導電材料。
- 前記異方性導電材料は、フィルム形状である請求項１乃至５のいずれかに記載の異方性導電材料。
- 膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子を分散させる異方性導電材料の製造方法。
- 膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に分散された導電性粒子を介して絶縁性基板の電極と電子部品の電極とが接続された実装体。
- 絶縁性基板の電極上に、膜形成樹脂と、メルトフローレートが４００ｇ／１０ｍｉｎ以上であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と、ラジカル重合性樹脂と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物に導電性粒子が分散された異方性導電材料、電子部品を順に配置し、
前記電子部品の上面から熱圧着ヘッドにて押圧し、
前記絶縁性基板の電極と前記電子部品の電極とを導電性粒子を介して接続するとともに、前記異方性導電材料を硬化させる実装体の製造方法。
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