JP6231257B2 - 導電性接着剤、及び電子部品の接続方法 - Google Patents

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Description

本発明は、導電性粒子が分散された導電性接着剤、それを用いた電子部品の接続方法に関する。
近年、基板の回路部分の保護のために樹脂系のプリフラックス処理が施されている。しかし、比較的低温で圧着を行う導電性接着剤を用いた接続工法では、端子上に存在するプリフラックス層が導通を阻害するという問題が生じる。
この問題を解決するために、異方導電性接着フィルム中に酸成分等の有機膜分解成分を配合すること（例えば、特許文献１参照。）、圧着前にトリクロロエタン等でプリフラックスを洗浄除去すること（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
しかし、特許文献１の方法では、配合の自由度に制約が生じるとともに、酸成分等が端子等の部材を腐食する懸念がある。また、特許文献２の方法では、工程が増えるために製造コストが増大してしまう。
特開２０１１−７７０４５号公報 特開平５−６３３５５号公報
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、プリフラックス処理された基板に対して良好な導通を得ることができる導電性接着剤、及び電子部品の接続方法を提供する。
本件発明者らは、鋭意検討を行った結果、導電性粒子としてはんだ粒子を用い、重合開始剤として１分間半減期温度がはんだ粒子の固相線温度より低い有機過酸化物を用いることにより、プリフラックス処理された基板に対して良好な導通が得られることを見出した。
すなわち、本発明に係る導電性接着剤は、重合性アクリル系化合物と、有機過酸化物と、はんだ粒子と、希釈用モノマーとを含有し、前記有機過酸化物の１分間半減期温度が、前記はんだ粒子の固相線温度より低く、第１の電子部品と第２の電子部品の少なくとも一方がプリフラックス処理され、第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とを接続することを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品の接続方法は、膜形成樹脂と、重合性アクリル系化合物と、有機過酸化物と、はんだ粒子とを含有し、前記有機過酸化物の１分間半減期温度が、前記はんだ粒子の固相線温度より低い導電性接着剤を、プリフラックス処理された第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間に挟み、第１の電子部品と第２の電子部品とを熱圧着し、第１の電子部品の電極と、第２の電子部品の電極とを電気的に接続することを特徴とする。
本発明によれば、有機過酸化物の１分間半減期温度がはんだ粒子の固相線温度より低いことにより、熱圧着時にはんだ粒子が押し潰され、酸化膜が除去されるとともに、溶融・流動することによりバンプ表面のプリフラックス層が除去され、導通が確保された後、接着剤成分が完全に硬化する。また、プリフラックス処理された基板に対して良好な導通を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
１．導電性接着剤
２．電子部品の接続方法
３．実施例
＜１．導電性接着剤＞
本実施の形態における導電性接着剤は、接続時の硬化温度の低温化、タクトタイムの短縮化のため、有機過酸化物でラジカル重合を開始する重合性アクリル系化合物を熱硬化性接着主成分とするものである。
すなわち、本実施の形態における導電性接着剤は、膜形成樹脂と、重合性アクリル系化合物と、有機過酸化物と、導電性粒子とを含有する。
膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド、ＥＶＡ等の熱可塑性エラストマー等を使用することができる。これらの中でも、耐熱性、接着性のために、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンより合成されるフェノキシ樹脂を好ましく使用することができる。
膜形成樹脂の使用量は、少なすぎるとフィルムを形成せず、多すぎると電気接続を得るための樹脂の排除性が低くなる傾向があるので、樹脂固形分（重合性アクリル系化合物と膜形成樹脂との合計）の８０〜３０質量％、より好ましくは７０〜４０質量％である。
重合性アクリル系化合物としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、リン酸エステル型アクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ｏ−フタル酸ジグリシジルエーテルアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、及びこれらに相当する（メタ）アクリレートを挙げることができる。これらの中でも、硬化物の凝集力の向上、導通信頼性の向上、接着性の向上などのため、
ウレタンアクリレート、単官能アクリレートなどを併用することが好ましい。
重合性アクリル系化合物の使用量は、少なすぎると導通信頼性が低くなり、多すぎると接着強度が低くなり、さらにフィルムを形成できない傾向があるので、好ましくは樹脂固形分（重合性アクリル系化合物とフィルム形成樹脂との合計）の２０〜７０質量％、より好ましくは３０〜６０質量％である。
有機過酸化物としては、ジ（４−メチルベンゾイル）パーオキサイド（１分間半減期温度１２８．２℃）、ジ（３−メチルベンゾイル）パーオキサイド（１分間半減期温度１３１．１℃）、ジベンゾイル パーオキサイド（１分間半減期温度 １３０．０℃）、ｔ−ヘキシル パーオキシベンゾエート（１分間半減期温度 １６０．３℃）、ｔ−ブチル パーオキシベンゾエート（１分間半減期温度 １６６．８℃）、ジイソブチリル パーオキサイド（１分間半減期温度 ８５．１℃）、１，１，３，３−テトラメチルブチル パーオキシ−２−エチルヘキサノエート（１分間半減期温度 １２４．３℃）、ジラウロイル パーオキサイド（１分間半減期温度 １１６．４℃）、ジ（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキサイド（１分間半減期温度 １１２．６℃）、ｔ−ブチル パーオキシピバレート（１分間半減期温度 １１０．３℃）、ｔ−ヘキシル パーオキシピバレート（１分間半減期温度 １０９．１℃）、ｔ−ブチル パーオキシネオヘプタノエート（１分間半減期温度 １０４．６℃）、ｔ−ブチル パーオキシネオデカノエート（１分間半減期温度 １０３．５℃）、ｔ−ヘキシル パーオキシネオデカノエート（１分間半減期温度 １００．９℃）、ジ（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート（１分間半減期温度 ９０．６℃）、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート（１分間半減期温度 ９２．１℃）、１，１，３，３−テトラメチルブチル パーオキシネオデカノエート（１分間半減期温度 ９２．１℃）、ジ−ｓｅｃ−ブチル パーオキシジカーボネート（１分間半減期温度 ８５．１℃）、ジ−ｎ−プロピル パーオキシジカーボネート（１分間半減期温度 ８５．１℃）、クミル パーオキシネオデカノエート（１分間半減期温度 ８５．１℃）等を挙げることができる。これらは、２種以上を併用することができる。
有機過酸化物の使用量は、少なすぎると反応性が無くなり、多すぎると異方性導電フィルムの製品ライフが低下する傾向があるため、重合性アクリル系化合物１００質量部に対し、好ましくは１〜１０質量部、より好ましくは３〜７質量部である。
本実施の形態では、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より低いものが用いられる。より好ましくは、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より０℃以上２０℃以下低いものが用いられる。
有機過酸化物の１分間半減期温度がはんだ粒子の固相線温度より高いと、はんだ粒子が溶融しても樹脂の硬化が進まないため、プリフラックス処理された基板に対して良好な導通が得られない。また、１分間半減期温度がはんだ粒子の固相線温度より２０℃を超えて低いと、熱圧着時に導電性接着剤の硬化反応が早く進行し過ぎるため、低圧の熱圧着条件での良好な導通が困難となる。
また、有機過酸化物の１分間半減期温度は、１６０℃以下であることが好ましい。これにより、２００℃以下、２〜３ＭＰａの低温・低圧の熱圧着条件で良好な導通を得ることができる。
はんだ粒子としては、硬化温度の低温化の点から、Ｓｎ（４７）−Ｂｉ（５３）系（固相線温度：１３９℃）、Ｓｎ（４９）−Ｉｎ（３４）−Ｐｂ（１７）系（固相線温度：１３０℃）、Ｓｎ（２２）−Ｂｉ（５０）−Ｐｂ（２８）系（固相線温度：１２４℃）、Ｓｎ（４８）−Ｉｎ（５２）系（固相線温度：１１７℃）などの低融点のものが好ましく用いられる。
はんだ粒子の使用量は、少なすぎると導通不良が生ずる可能性が高まり、多すぎると短絡が生ずる可能性が高まるので、樹脂固形分１００質量部に対し、好ましくは０．１〜２０質量部、より好ましくは０．２〜１０質量部である。また、はんだ粒子の平均粒径は、通常１〜１５μｍ、より好ましくは５〜１０μｍである。
また、本実施の形態における導電性接着剤を構成する他の添加組成物として、必要に応じて、各種アクリルモノマー等の希釈用モノマー、充填剤、軟化剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤等を含有することができる。
このような構成からなる導電性接着剤は、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より低いことにより、熱圧着時にはんだ粒子が押し潰され、酸化膜が除去されるとともに、溶融・流動することによりバンプ表面のプリフラックス層が除去され、導通が確保された後、接着剤成分が完全に硬化するため、プリフラックス処理された基板に対して良好な導通を得ることができる。
また、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より０℃以上２０℃以下低いことにより、低圧の熱圧着条件で良好な導通を得ることができる。さらに、有機過酸化物の１分間半減期温度が１６０℃以下、具体的には８０℃以上１６０℃以下であることにより、２００℃以下、２〜３ＭＰａの低温・低圧の熱圧着条件で良好な導通を得ることができる。
次に、前述した導電性接着剤の製造方法について、異方導電性フィルムを例に挙げて説明する。本実施の形態における異方導電性フィルムの製造方法は、剥離基材上に、膜形成樹脂と、重合性アクリル系化合物と、有機過酸化物と、はんだ粒子とを含有する組成物を塗布する塗布工程と、剥離基材上の組成物を乾燥させる乾燥工程とを有する。
塗布工程では、前述のように有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より低いものを配合し、有機溶剤を用いて調整した後、この組成物を剥離基材上にバーコーター、塗布装置等を用いて塗布する。
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、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-methylpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などに塗布した積層構造からなり、組成物のフィルム形状を維持する。
次の乾燥工程では、剥離基材上の組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などにより乾燥させる。これにより、前述した導電性接着剤が膜状に形成された異方性導電フィルムを得ることができる。
＜２．電子部品の接続方法＞
次に、導電性接着剤を用いた電子部品の接続方法について説明する。具体例として示す電子部品の接続方法は、膜形成樹脂と、重合性アクリル系化合物と、有機過酸化物と、はんだ粒子とを含有し、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より低い導電性接着剤を、プリフラックス処理された第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間に挟み、第１の電子部品と第２の電子部品とを熱圧着し、第１の電子部品の電極と、第２の電子部品の電極とを電気的に接続する。なお、第２の電子部品は、プリフラックス処理されていても、プリフラックス処理されていなくても構わない。
本実施の形態では、第１の電子部品と第２の電子部品とをはんだ粒子の固相線温度より５℃以上高い温度、具体的には５℃以上３０℃以下高い温度で熱圧着する。これにより、はんだ粒子が押しつぶされ、酸化膜が除去されるとともに、溶融・流動することによりバンプ表面のプリフラックス層を除去することができる。また、有機過酸化物の１分間半減期温度は、はんだ粒子の固相線温度より低いため、接着剤成分を完全に硬化させることができる。
また、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より０℃以上２０℃以下低い導電性接着剤を用いた場合、低圧でも十分にはんだ粒子が押しつぶされ、酸化膜が除去されるとともに、溶融・流動することによりバンプ表面のプリフラックス層を除去することができる。
また、有機過酸化物の１分間半減期温度が、１６０℃以下であることにより、２００℃以下、２〜３ＭＰａの低温・低圧の熱圧着条件で良好な導通を得ることができる。
本実施の形態における導電性接着剤は、様々な場面で使用することができるが、第１の電気部品が、液晶パネル、プリント配線板（ＰＷＢ）など、また、第２の電気部品が、フレキシブル印刷回路基板、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）基板、チップオンフィルム（ＣＯＦ）基板などである場合に好ましく適用できる。また、太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの電極とタブ線との接続に用いることもできる。
また、本実施の形態の導電性接着剤により接続された接続体は、導電性粒子としてはんだ粒子により接続されているため、高い接続信頼性を有する。
＜３．実施例＞
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。ここでは、所定の固相線温度を有するはんだ粒子と、所定の１分間半減期温度を有する有機過酸化物とを含むアクリル系熱硬化型の導電性接着フィルムを作製した。そして、この導電性接着フィルムを用いてプリフラックス処理されたリジット基板とフレキシブル基板とを接続させ、導通抵抗を評価した。
［実施例１］
（異方性導電フィルムの作製）
フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、東都化成社製）を３８質量部、ウレタンアクリレート（商品名：ＭＰ１６００、東亜合成社製）を２０質量部、２官能アクリルモノマー（商品名：ＤＣＰ、新中村化学社製）を２０質量部、単官能アクリルモノマー（商品名：Ａ−ＳＡ、新中村化学社製）を１０質量部、有機過酸化物（商品名：ナイパーBW、日本油脂社製、１分間半減期温度：１３０℃）を３質量部、シリカ（商品名：ＲＹ２００、日本アエロジル社製）を２質量部、ゴム成分（商品名：ＪＥＲ−９１、ジャパンエポキシレジン社製）を１０質量部、シランカップリング剤（商品名：ＫＭＢ５０３、信越化学工業社製）を１質量部、及び平均粒径１０μｍのはんだ粒子（固相線温度：１３９℃）を５質量部配合し、樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を、トルエン１００質量部に溶解・混合させた後、剥離処理されたＰＥＴにバーコーターを用いて塗布し、６０℃のオーブンで１０分乾燥させ、厚さ３０μｍの異方性導電フィルムを作製した。
はんだ粒子（固相線温度：１３９℃）は、次のように作製した。水アトマイズ法により、ＳｎとＢｉとが溶融した合金（Ｓｎ：４７％、Ｂｉ：５３％）を所定のノズルから水中に噴霧し、急冷凝固して、平均粒径１０μｍのはんだ粒子を得た。
（接続信頼性評価用構造体の作製・評価）
プリフラックス処理（ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理とも呼ぶ。）したリジット基板と、２００μｍピッチのＣｕ配線をＳｎめっき処理したフレキシブル基板とを上記異方性導電フィルムを用いて所定の条件で接続した。プリフラックス処理は、リジット基板を２５〜４０℃の水溶性プリフラックス（商品名：Ｆ２ＬＸ、四国化成社製）中に３〜５分間浸漬させた後、このリジット基板をピークトップ２６０℃のリフローを３回Ｐａｓｓさせた。
この接続構造体の初期、及び温度サイクル試験（ＴＣＴ：−５５℃、１５分間←→１２５℃、１５分間を１０００サイクル）後の導通抵抗を４端子法により測定した。初期の導通抵抗及びＴＣＴ後の導通抵抗の両者が０．５Ω以下であるものを○、それ以外を×と評価した。
実施例１の異方性導電フィルムを用いて、１４５℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は○であった。また、実施例１の異方性導電フィルムを用いて、１４０℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は×であった。表１に導通抵抗の評価結果を示す。
［実施例２］
（異方性導電フィルムの作製）
有機過酸化物（商品名：パーロイルＬ、日本油脂社製、１分間半減期温度：１１６℃）を３質量部とした以外は、実施例１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。
（接続信頼性評価用構造体の作製・評価）
実施例２の異方性導電フィルムを用いて、１４５℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は×であった。また、実施例２の異方性導電フィルムを用いて、１４５℃、５ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は○であった。表１に導通抵抗の評価結果を示す。
［実施例３］
（異方性導電フィルムの作製）
固相線温度は１３０℃のはんだ粒子を５質量部、及び１分間半減期温度が１１６℃の有機過酸化物（商品名：パーロイルＬ、日本油脂社製）を３質量部とした以外は、実施例１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。
はんだ粒子（固相線温度：１３０℃）は、次のように作製した。水アトマイズ法により、ＳｎとＩｎとＰｂとが溶融した合金（Ｓｎ：４９％、Ｉｎ：３４％、Ｐｂ：１７％）を所定のノズルから水中に噴霧し、急冷凝固して、平均粒径１０μｍのはんだ粒子を得た。
（接続信頼性評価用構造体の作製・評価）
実施例３の異方性導電フィルムを用いて、１３５℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は○であった。表１に導通抵抗の評価結果を示す。
［実施例４］
（異方性導電フィルムの作製）
固相線温度は１３０℃のはんだ粒子を５質量部、及び１分間半減期温度が９２℃の有機過酸化物（商品名：パーロイルＴＣＰ、日本油脂社製）を３質量部とした以外は、実施例１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。
（接続信頼性評価用構造体の作製・評価）
実施例４の異方性導電フィルムを用いて、１３５℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は×であった。また、実施例２の異方性導電フィルムを用いて、１３５℃、５ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は○であった。表１に導通抵抗の評価結果を示す。
［比較例１］
（異方性導電フィルムの作製）
１分間半減期温度が１５３℃の有機過酸化物（商品名：パーテトラＡ、日本油脂社製）を３質量部とした以外は、実施例１と同様にして比較例１の異方性導電フィルムを作製した。
（接続信頼性評価用構造体の作製・評価）
比較例１の異方性導電フィルムを用いて、１４５℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は×であった。表１に導通抵抗の評価結果を示す。
［参照例１］
（異方性導電フィルムの作製）
はんだ粒子に代えて、Ｎｉ・Ａｕめっきが施された樹脂粒子（日本化学製、平均粒径１０μｍ）を５質量部とした以外は、実施例１と同様にして参照例１の異方性導電フィルムを作製した。
（接続信頼性評価用構造体の作製・評価）
参照例１の異方性導電フィルムを用いて、１４５℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は×であった。また、プリフラックス処理していないリジット基板を用いて、１４５℃、２ＭＰａ、１０秒という条件で熱圧着した接続構造体の導通抵抗の評価は○であった。表１に導通抵抗の評価結果を示す。
Figure 0006231257
実施例１〜４に示すように、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より低い異方性導電フィルムを用いることにより、プリフラックス処理された基板に対して良好な導通を得ることができる。
また、実施例１、３に示すように、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より０℃以上２０℃以下低い異方性導電フィルムを用いることにより、３ＭＰａ以下の低圧の熱圧着条件でも、プリフラックス処理された基板に対して良好な導通を得ることができる。
また、実施例１に示すように、はんだ粒子の固相線温度より５℃以上高い温度で熱圧着することにより、はんだ粒子を押し潰した際、プリフラックスの除去とともに、はんだ粒子の一部を溶融させ、基板のフラックスによりはんだの濡れ性を向上させることができる。
一方、比較例１に示すように、有機過酸化物の１分間半減期温度が、はんだ粒子の固相線温度より高い異方性導電フィルムを用いた場合、樹脂の硬化が進まないため、良好な導通が得られない。
また、参照例１に示すように、導電性粒子として、Ｎｉ・Ａｕめっきが施された樹脂粒子を用いた場合、普通の基板であれば良好な導通が得られるものの、プリフラックス処理された基板に対しては、フラックスが除去されず、良好な導通が得られない。

Claims (6)

  1. 重合性アクリル系化合物と、有機過酸化物と、はんだ粒子と、希釈用モノマーとを含有し、
    前記有機過酸化物の１分間半減期温度が、前記はんだ粒子の固相線温度より低く、
    第１の電子部品と第２の電子部品の少なくとも一方がプリフラックス処理され、第１の
    電子部品の端子と第２の電子部品の端子とを接続するための導電性接着剤。
  2. 前記有機過酸化物の１分間半減期温度が、前記はんだ粒子の固相線温度より９℃以上２０℃以下低い請求項１記載の導電性接着剤。
  3. 前記有機過酸化物の１分間半減期温度が、１６０℃以下である請求項１又は２記載の導電性接着剤。
  4. 膜形成樹脂と、重合性アクリル系化合物と、有機過酸化物と、はんだ粒子とを含有し、前記有機過酸化物の１分間半減期温度が、前記はんだ粒子の固相線温度より低い導電性接着剤を、プリフラックス処理された第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極との間に挟み、第１の電子部品と第２の電子部品とを熱圧着し、第１の電子部品の電極と、第２の電子部品の電極とを電気的に接続する電子部品の接続方法。
  5. 前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを前記はんだ粒子の固相線温度より５℃以上高い温度で熱圧着する請求項４記載の電子部品の接続方法。
  6. 前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを２〜３ＭＰａの圧力で熱圧着する請求項４又は５記載の電子部品の接続方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6231394B2 (ja) * 2014-02-03 2017-11-15 デクセリアルズ株式会社 アクリル系接着剤の反応率測定方法、及びアクリル系接着剤
JP2016035044A (ja) * 2014-06-03 2016-03-17 太陽インキ製造株式会社 導電性接着剤および電子部品
JP6280017B2 (ja) * 2014-10-03 2018-02-14 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム、並びに、接続方法及び接合体
JP6510846B2 (ja) * 2015-03-24 2019-05-08 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム、接続方法、及び接合体
JP6899069B2 (ja) * 2016-06-27 2021-07-07 株式会社スリーボンド 熱硬化型導電性接着剤
JP7148799B2 (ja) * 2016-09-02 2022-10-06 株式会社スリーボンド （メタ）アクリル樹脂組成物およびそれを用いた導電性接着剤
WO2022102672A1 (ja) * 2020-11-12 2022-05-19 昭和電工マテリアルズ株式会社 回路接続用接着剤フィルム及びその製造方法、並びに、接続構造体及びその製造方法
WO2024111481A1 (ja) * 2022-11-24 2024-05-30 デクセリアルズ株式会社 異方性導電膜、電子部品の製造方法、及びカード積層体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563355A (ja) 1991-08-30 1993-03-12 Hitachi Ltd 電子部品の実装組立方法
JP5137347B2 (ja) * 2006-07-12 2013-02-06 旭化成イーマテリアルズ株式会社 熱硬化性コーティング組成物
JP5329028B2 (ja) * 2006-09-15 2013-10-30 パナソニック株式会社 電子部品実装構造体の製造方法
JP4872949B2 (ja) 2007-10-12 2012-02-08 日立化成工業株式会社 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
JP2009277769A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Hitachi Chem Co Ltd 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
KR20110036733A (ko) * 2008-07-11 2011-04-08 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤 이방성 도전 필름
JP5540916B2 (ja) * 2010-06-15 2014-07-02 デクセリアルズ株式会社 接続構造体の製造方法
JP5440478B2 (ja) 2010-11-12 2014-03-12 住友電気工業株式会社 異方導電性接着剤、電極の接続構造及び電子機器

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